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整理与提升
一、体系构建
二、真题导向
考向一　平衡观和守恒思想的直接考查
1．(2022·浙江1月选考，17)已知25 ℃时二元酸H2A的Ka1＝1.3×10－7，Ka2＝7.1×10－15。下列说法正确的是(　　)
A．在等浓度的Na2A、NaHA溶液中，水的电离程度前者小于后者
B．向0.1 mol·L－1的H2A溶液中通入HCl气体(忽略溶液体积的变化)至pH＝3，则H2A的电离度为0.013%
C．向H2A溶液中加入NaOH溶液至pH＝11，则c(A2－)>c(HA－)
D．取pH＝a的H2A溶液10 mL，加蒸馏水稀释至100 mL，则该溶液pH＝a＋1
答案　B
解析　在等浓度的Na2A、NaHA溶液中，A2－的水解程度大于HA－的水解程度，水的电离程度前者大于后者，故A错误；向0.1 mol·L－1的H2A溶液中通入HCl气体(忽略溶液体积的变化)至pH＝3，＝1.3×10－7，则H2A的电离度为×100%＝1.3×10－4×100%＝0.013%，故B正确；向H2A溶液中加入NaOH溶液至pH＝11，＝7.1×10－15，则c(A2－)2．(2023·海南，14)25 ℃下，Na2CO3水溶液的pH随其浓度的变化关系如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．c(Na2CO3)＝0.6 mol·L－1时，溶液中c(OH－)<0.01 mol·L－1
B．Na2CO3水解程度随其浓度增大而减小
C．在水中H2CO3的Ka2<4×10－11
D．0.2 mol·L－1的Na2CO3溶液和0.3 mol·L－1的NaHCO3溶液等体积混合，得到的溶液c(OH－)<2×10－4 mol·L－1
答案　B
解析　由图像可知，c(Na2CO3)＝0.6 mol·L－1时，pH>12.0，溶液中c(OH－)>0.01 mol·L－1，故A错误；盐溶液越稀越水解，Na2CO3水解程度随其浓度增大而减小，故B正确；结合图像可知，当c(Na2CO3)＝0.5 mol·L－1时，pH＝12，Kh＝＝＝2×10－4，则Ka2＝＝5×10－11, 故C错误；若0.2 mol·L－1的Na2CO3溶液与等体积的蒸馏水混合，浓度变为0.1 mol·L－1，由图可知，pH>11.6，得到的溶液c(OH－)>2×10－4 mol·L－1,0.2 mol·L－1的Na2CO3溶液和0.3 mol·L－1的NaHCO3溶液等体积混合后c(OH－)大于与水混合的c(OH－)，故D错误。
3．(2022·全国乙卷，13)常温下，一元酸HA的Ka(HA)＝1.0×10－3。在某体系中，H＋与A－不能穿过隔膜，未电离的HA可自由穿过该膜(如图所示)。
设溶液中c总(HA)＝c(HA)＋c(A－)，当达到平衡时，下列叙述正确的是(　　)
A．溶液Ⅰ中c(H＋)＝c(OH－)＋c(A－)
B．溶液Ⅱ中的HA的电离度[]为
C．溶液Ⅰ和Ⅱ中的c(HA)不相等
D．溶液Ⅰ和Ⅱ中的c总(HA)之比为10－4
答案　B
解析　常温下，溶液Ⅰ的pH＝7.0，则溶液Ⅰ中c(H＋)＝c(OH－)＝1×10－7 mol·L－1，c(H＋)＜c(OH－)＋c(A－)，A错误；常温下，溶液Ⅱ的pH＝1.0，溶液中c(H＋)＝0.1 mol·L－1，Ka(HA)＝＝1.0×10－3，c总(HA)＝c(HA)＋c(A－)，则＝1.0×10－3，解得＝，B正确；根据题意，未电离的HA可自由穿过隔膜，故溶液Ⅰ和Ⅱ中的c(HA)相等，C错误；常温下，溶液Ⅰ的pH＝7.0，溶液Ⅰ中c(H＋)＝1×10－7 mol·L－1，Ka(HA)＝＝1.0×10－3，c总(HA)＝c(HA)＋c(A－)，
＝1.0×10－3，溶液Ⅰ中c总(HA)＝(104＋1)c(HA)；溶液Ⅱ中，由B项解析可知c总(HA)＝1.01 c(HA)，未电离的HA可自由穿过隔膜，故溶液Ⅰ和Ⅱ中的c(HA)相等，溶液Ⅰ和Ⅱ中c总(HA)之比为[(104＋1)c(HA)]∶[1.01c(HA)]＝(104＋1)∶1.01≈104，D错误。
考向二　数据分析方法的考查——借助图像分析溶液中的平衡问题
4．(2023·湖南，12)常温下，用浓度为0.020 0 mol·L－1的NaOH标准溶液滴定浓度均为0.020 0 mol·L－1的HCl和CH3COOH的混合溶液，滴定过程中溶液的pH随η(η＝)的变化曲线如图所示。下列说法错误的是(　　)
A．Ka(CH3COOH)约为10－4.76
B．点a：c(Na＋)＝c(Cl－)＝c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)
C．点b：c(CH3COOH)D．水的电离程度：a答案　D
解析　a点时溶质成分为NaCl和CH3COOH，c(CH3COOH)≈0.010 0 mol·L－1，c(H＋)＝10－3.38 mol·L－1，Ka(CH3COOH)＝≈＝10－4.76，故A正确；a点溶液为等浓度的NaCl和CH3COOH混合溶液，存在元素守恒：c(Na＋)＝c(Cl－)＝c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)，故B正确；点b溶液中含有NaCl及等浓度的CH3COOH和 CH3COONa，由于pH<7，溶液显酸性，说明CH3COOH的电离程度大于CH3COO－的水解程度，则c(CH3COOH)d，故D错误。
5．(2023·北京，14)利用平衡移动原理，分析一定温度下Mg2＋在不同pH的Na2CO3体系中的可能产物。
已知：i.图1中曲线表示Na2CO3体系中各含碳粒子的物质的量分数与pH的关系。
ii.图2中曲线Ⅰ的离子浓度关系符合c(Mg2＋)·c2(OH－)＝Ksp[Mg(OH)2]；曲线Ⅱ的离子浓度关系符合c(Mg2＋)·c(CO)＝Ksp(MgCO3)[注：起始c(Na2CO3)＝0.1 mol·L－1，不同pH下c(CO)由图1得到]。
下列说法不正确的是(　　)
A．由图1，pH＝10.25，c(HCO)＝c(CO)
B．由图2，初始状态pH＝11、lg[c(Mg2＋)]＝－6，无沉淀生成
C．由图2，初始状态pH＝9、lg[c(Mg2＋)]＝－2，平衡后溶液中存在c(H2CO3)＋c(HCO)＋c(CO)＝0.1 mol·L－1
D．由图1和图2，初始状态pH＝8、lg[c(Mg2＋)]＝－1，发生反应：Mg2＋＋2HCO===MgCO3↓＋CO2↑＋H2O
答案　C
解析　从图1可以看出pH＝10.25时，碳酸氢根离子与碳酸根离子浓度相同，A项正确；从图2可以看出初始状态pH＝11、lg[c(Mg2＋)]＝－6时，该点位于曲线Ⅰ和曲线Ⅱ的下方，不会产生碳酸镁沉淀或氢氧化镁沉淀，B项正确；从图2可以看出初始状态pH＝9、lg[c(Mg2＋)]＝－2时，该点位于曲线Ⅱ的上方，会生成碳酸镁沉淀，根据元素守恒，溶液中c(H2CO3)＋c(HCO)＋c(CO)<0.1 mol·L－1，C项错误；pH＝8时，溶液中主要含碳微粒是HCO，pH＝8，lg[c(Mg2＋)]＝－1时，该点位于曲线Ⅱ的上方，会生成碳酸镁沉淀，因此反应的离子方程式为Mg2＋＋2HCO===MgCO3↓＋H2O＋CO2↑，D项正确。
6．(2023·新课标卷，13)向AgCl饱和溶液(有足量AgCl固体)中滴加氨水，发生反应Ag＋＋NH3??[Ag(NH3)]＋和[Ag(NH3)]＋＋NH3??[Ag(NH3)2]＋，lg[c(M)/(mol·L－1)]与lg[c(NH3)/(mol·L－1)]的关系如下图所示(其中M代表Ag＋、Cl－、[Ag(NH3)]＋或[Ag(NH3)2]＋)。
下列说法错误的是(　　)
A．曲线Ⅰ可视为AgCl溶解度随NH3浓度变化曲线
B．AgCl的溶度积常数Ksp＝c(Ag＋)·c(Cl－)＝10－9.75
C．反应[Ag(NH3)]＋＋NH3??[Ag(NH3)2]＋的平衡常数K的值为103.81
D．c(NH3)＝0.01 mol·L－1时，溶液中c([Ag(NH3)2]＋)>c([Ag(NH3)]＋)>c(Ag＋)
答案　A
解析　AgCl饱和溶液中存在AgCl(s)??Ag＋(aq)＋Cl－(aq)，当滴入的氨水非常少时，可以认为Ag＋浓度和Cl－浓度相等，随着氨水的滴入，Ag＋浓度减小，AgCl的沉淀溶解平衡正向移动，Cl－浓度增大，AgCl的溶解度也增大，故曲线Ⅲ表示Ag＋，曲线Ⅳ表示Cl－，曲线Ⅳ也可视为AgCl的溶解度随NH3浓度的变化曲线，A错误；AgCl的溶度积常数Ksp仅与温度有关，由图可知，当c(NH3)＝10－1 mol·L－1时，c(Cl－)＝10－2.35 mol·L－1，c(Ag＋)＝10－7.40 mol·L－1，Ksp(AgCl)＝c(Cl－)·c(Ag＋)＝10－2.35×10－7.40＝10－9.75，B正确；随着氨水的滴入，Ag＋先转化为[Ag(NH3)]＋，[Ag(NH3)]＋再转化为[Ag(NH3)2]＋，所以开始时，[Ag(NH3)2]＋浓度比[Ag(NH3)]＋浓度小，则曲线Ⅰ表示[Ag(NH3)2]＋，曲线Ⅱ表示[Ag(NH3)]＋，反应[Ag(NH3)]＋＋NH3??[Ag(NH3)2]＋的平衡常数K＝＝＝103.81，C正确；结合上述分析及图知，当c(NH3)＝0.01 mol·L－1时，溶液中c([Ag(NH3)2]＋)>c([Ag(NH3)]＋)>c(Ag＋)，D正确。
考向三　利用溶液的离子平衡分析实验及工业生产的相关问题
7．(2023·浙江6月选考，15)草酸(H2C2O4)是二元弱酸。某小组做如下两组实验：(　　)
实验Ⅰ：往20 mL 0.1 mol·L－1NaHC2O4溶液中滴加0.1 mol·L－1NaOH溶液。
实验Ⅱ：往20 mL 0.1 mol·L－1NaHC2O4溶液中滴加0.1 mol·L－1CaCl2溶液。
[已知：H2C2O4的电离常数Ka1＝5.4×10－2，Ka2＝5.4×10－5，Ksp(CaC2O4)＝2.4×10－9，溶液混合后体积变化忽略不计]。
下列说法正确的是(　　)
A．实验Ⅰ可选用甲基橙作指示剂，指示反应终点
B．实验Ⅰ中V(NaOH)＝10 mL时，存在c(C2O)C．实验Ⅱ中发生反应HC2O＋Ca2＋===CaC2O4↓＋H＋
D．实验Ⅱ中V(CaCl2)＝80 mL时，溶液中c(C2O)＝4.0×10－8 mol·L－1
答案　D
解析　NaHC2O4溶液被氢氧化钠溶液滴定到终点时生成显碱性的草酸钠溶液，为了减小实验误差要选用在碱性范围变色的酚酞作指示剂，故A错误；实验Ⅰ中V(NaOH)＝10 mL时，溶质是NaHC2O4、Na2C2O4且两者物质的量浓度相等，Ka2＝5.4×10－5>Kh(C2O)＝，则HC2O的电离程度大于C2O的水解程度，因此存在c(C2O)>c(HC2O)，故B错误；实验Ⅱ中，由于开始滴加的氯化钙量较少而NaHC2O4过量，因此该反应在初始阶段发生的反应是2HC2O＋Ca2＋===CaC2O4↓＋H2C2O4，该反应的平衡常数为K＝＝＝＝＝×106≈4.2×105，因为平衡常数很大，说明反应能够完全进行，当NaHC2O4被完全消耗后，H2C2O4再和CaCl2发生反应，故C错误；实验Ⅱ中V(CaCl2)＝80 mL时，溶液中的钙离子浓度为c(Ca2＋)＝
＝0.06 mol·L－1，溶液中c(C2O)＝＝ mol·L－1＝4.0×10－8mol·L－1，故D正确。
8．(2023·江苏，12)室温下，用含少量Mg2＋的MnSO4溶液制备MnCO3的过程如图所示。已知Ksp(MgF2)＝5.2×10－11，Ka(HF)＝6.3×10－4。下列说法正确的是(　　)
A．0.1 mol·L－1 NaF溶液中：c(F－)＝c(Na＋)＋c(H＋)
B．“除镁”得到的上层清液中：c(Mg2＋)＝
C．0.1 mol·L－1 NaHCO3溶液中：c(CO)＝c(H＋)＋c(H2CO3)－c(OH－)
D．“沉锰”后的滤液中：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HCO)＋2c(CO)
答案　C
解析　0.1 mol·L－1NaF溶液中存在电荷守恒：c(OH－)＋c(F－)＝c(Na＋)＋c(H＋)，A错误；“除镁”得到的上层清液中为MgF2的饱和溶液，有Ksp(MgF2)＝c(Mg2＋)·c2(F－)，故c(Mg2＋)＝，B错误；0.1 mol·L－1 NaHCO3溶液中存在质子守恒：c(CO)＋c(OH－)＝c(H＋)＋c(H2CO3)，故c(CO)＝c(H＋)＋c(H2CO3)－c(OH－)，C正确；“沉锰”后的滤液中还存在F－、SO等离子，故电荷守恒中应增加其他离子使等式成立，D错误。
9．(2022·重庆，11)某小组模拟成垢—除垢过程如图。
100 mL 0.1 mol·L－1 CaCl2水溶液……
忽略体积变化，且步骤②中反应完全。下列说法正确的是(　　)
A．经过步骤①，溶液中c(Ca2＋)＋c(Na＋)＝c(Cl－)
B．经过步骤②，溶液中c(Na＋)＝4c(SO)
C．经过步骤②，溶液中c(Cl－)＝c(CO)＋c(HCO)＋c(H2CO3)
D．经过步骤③，溶液中c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)＝c(Cl－)
答案　D
解析　经过步骤①，100 mL 0.1 mol·L－1CaCl2水溶液和0.01 mol Na2SO4反应的化学方程式为CaCl2＋ Na2SO4===2NaCl＋CaSO4↓，生成0.02 mol NaCl和0.01 mol CaSO4，CaSO4微溶，则溶液中含有SO和Ca2＋，则c(Ca2＋)＋c(Na＋)>c(Cl－)，故A错误；步骤②中，CaSO4(s)＋Na2CO3(aq)===CaCO3(s)＋Na2SO4(aq)，步骤②中反应完全，则反应后的溶质为0.01 mol Na2SO4、0.01 mol Na2CO3和0.02 mol NaCl，则c(Na＋)＝6c(SO)，故B错误；由B项分析可知，存在元素守恒：c(Cl－)＝2c(CO)＋2c(HCO)＋2c(H2CO3)，故C错误；步骤③中，CaCO3＋2CH3COOH===(CH3COO)2Ca＋H2O＋CO2↑，反应后的溶液中含有0.02 mol NaCl、0.01 mol (CH3COO)2Ca，则c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)＝c(Cl－)，故D正确。
10．(2023·新课标卷，27)铬和钒具有广泛用途。铬钒渣中铬和钒以低价态含氧酸盐形式存在，主要杂质为铁、铝、硅、磷等的化合物，从铬钒渣中分离提取铬和钒的一种流程如图所示：
已知：最高价铬酸根在酸性介质中以Cr2O存在，在碱性介质中以CrO存在。回答下列问题：
(1)煅烧过程中，钒和铬被氧化为相应的最高价含氧酸盐，其中含铬化合物主要为________________________________________________________________________
(填化学式)。
(2)水浸渣中主要有SiO2和______________________________________________________。
(3)“沉淀”步骤调pH到弱碱性，主要除去的杂质是______________。
(4)“除硅磷”步骤中，使硅、磷分别以MgSiO3和MgNH4PO4的形式沉淀，该步需要控制溶液的pH≈9以达到最好的除杂效果，若pH<9时，会导致_______________________；
pH>9时，会导致______________。
(5)“分离钒”步骤中，将溶液pH调到1.8左右得到V2O5沉淀，V2O5在pH<1时，溶解为VO或VO3＋，在碱性条件下，溶解为VO或VO，上述性质说明V2O5具有____________(填标号)。
A．酸性 B．碱性 C．两性
(6)“还原”步骤中加入焦亚硫酸钠(Na2S2O5)溶液，反应的离子方程式为______________
___________________________________________________________________________。
答案　(1)Na2CrO4　(2)Fe2O3　(3)Na[Al(OH)4]　(4)溶液中c(PO)降低，不利于形成MgNH4PO4沉淀　Mg2＋形成Mg(OH)2沉淀，不利于形成MgSiO3沉淀　(5)C　(6)2Cr2O＋3S2O＋10H＋===4Cr3＋＋6SO＋5H2O
解析　(6)分离钒后溶液呈酸性，Cr元素以Cr2O存在，还原过程中Cr2O被S2O还原为Cr3＋，S2O转化为SO，因此反应的离子方程式为2Cr2O＋3S2O＋10H＋===4Cr3＋＋6SO＋5H2O。整理与提升
一、体系构建
二、真题导向
考向一　平衡观和守恒思想的直接考查
1．(2022·浙江1月选考，17)已知25 ℃时二元酸H2A的Ka1＝1.3×10－7，Ka2＝7.1×10－15。下列说法正确的是(　　)
A．在等浓度的Na2A、NaHA溶液中，水的电离程度前者小于后者
B．向0.1 mol·L－1的H2A溶液中通入HCl气体(忽略溶液体积的变化)至pH＝3，则H2A的电离度为0.013%
C．向H2A溶液中加入NaOH溶液至pH＝11，则c(A2－)>c(HA－)
D．取pH＝a的H2A溶液10 mL，加蒸馏水稀释至100 mL，则该溶液pH＝a＋1
2．(2023·海南，14)25 ℃下，Na2CO3水溶液的pH随其浓度的变化关系如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．c(Na2CO3)＝0.6 mol·L－1时，溶液中c(OH－)<0.01 mol·L－1
B．Na2CO3水解程度随其浓度增大而减小
C．在水中H2CO3的Ka2<4×10－11
D．0.2 mol·L－1的Na2CO3溶液和0.3 mol·L－1的NaHCO3溶液等体积混合，得到的溶液c(OH－)<2×10－4 mol·L－1
3．(2022·全国乙卷，13)常温下，一元酸HA的Ka(HA)＝1.0×10－3。在某体系中，H＋与A－不能穿过隔膜，未电离的HA可自由穿过该膜(如图所示)。
设溶液中c总(HA)＝c(HA)＋c(A－)，当达到平衡时，下列叙述正确的是(　　)
A．溶液Ⅰ中c(H＋)＝c(OH－)＋c(A－)
B．溶液Ⅱ中的HA的电离度[]为
C．溶液Ⅰ和Ⅱ中的c(HA)不相等
D．溶液Ⅰ和Ⅱ中的c总(HA)之比为10－4
考向二　数据分析方法的考查——借助图像分析溶液中的平衡问题
4．(2023·湖南，12)常温下，用浓度为0.020 0 mol·L－1的NaOH标准溶液滴定浓度均为0.020 0 mol·L－1的HCl和CH3COOH的混合溶液，滴定过程中溶液的pH随η(η＝)的变化曲线如图所示。下列说法错误的是(　　)
A．Ka(CH3COOH)约为10－4.76
B．点a：c(Na＋)＝c(Cl－)＝c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)
C．点b：c(CH3COOH)D．水的电离程度：a5．(2023·北京，14)利用平衡移动原理，分析一定温度下Mg2＋在不同pH的Na2CO3体系中的可能产物。
已知：i.图1中曲线表示Na2CO3体系中各含碳粒子的物质的量分数与pH的关系。
ii.图2中曲线 Ⅰ 的离子浓度关系符合c(Mg2＋)·c2(OH－)＝Ksp[Mg(OH)2]；曲线 Ⅱ 的离子浓度关系符合c(Mg2＋)·c(CO)＝Ksp(MgCO3)[注：起始c(Na2CO3)＝0.1 mol·L－1，不同pH下c(CO)由图1得到]。
下列说法不正确的是(　　)
A．由图1，pH＝10.25，c(HCO)＝c(CO)
B．由图2，初始状态pH＝11、lg[c(Mg2＋)]＝－6，无沉淀生成
C．由图2，初始状态pH＝9、lg[c(Mg2＋)]＝－2，平衡后溶液中存在c(H2CO3)＋c(HCO)＋c(CO)＝0.1 mol·L－1
D．由图1和图2，初始状态pH＝8、lg[c(Mg2＋)]＝－1，发生反应：Mg2＋＋2HCO===MgCO3↓＋CO2↑＋H2O
6．(2023·新课标卷，13)向AgCl饱和溶液(有足量AgCl固体)中滴加氨水，发生反应Ag＋＋NH3??[Ag(NH3)]＋和[Ag(NH3)]＋＋NH3??[Ag(NH3)2]＋，lg[c(M)/(mol·L－1)]与lg[c(NH3)/(mol·L－1)]的关系如下图所示(其中M代表Ag＋、Cl－、[Ag(NH3)]＋或[Ag(NH3)2]＋)。
下列说法错误的是(　　)
A．曲线 Ⅰ 可视为AgCl溶解度随NH3浓度变化曲线
B．AgCl的溶度积常数Ksp＝c(Ag＋)·c(Cl－)＝10－9.75
C．反应[Ag(NH3)]＋＋NH3??[Ag(NH3)2]＋的平衡常数K的值为103.81
D．c(NH3)＝0.01 mol·L－1时，溶液中c([Ag(NH3)2]＋)>c([Ag(NH3)]＋)>c(Ag＋)
考向三　利用溶液的离子平衡分析实验及工业生产的相关问题
7．(2023·浙江6月选考，15)草酸(H2C2O4)是二元弱酸。某小组做如下两组实验：(　　)
实验Ⅰ：往20 mL 0.1 mol·L－1NaHC2O4溶液中滴加0.1 mol·L－1NaOH溶液。
实验Ⅱ：往20 mL 0.1 mol·L－1NaHC2O4溶液中滴加0.1 mol·L－1CaCl2溶液。
[已知：H2C2O4的电离常数Ka1＝5.4×10－2，Ka2＝5.4×10－5，Ksp(CaC2O4)＝2.4×10－9，溶液混合后体积变化忽略不计]。
下列说法正确的是(　　)
A．实验 Ⅰ 可选用甲基橙作指示剂，指示反应终点
B．实验Ⅰ中V(NaOH)＝10 mL时，存在c(C2O)C．实验Ⅱ中发生反应HC2O＋Ca2＋===CaC2O4↓＋H＋
D．实验Ⅱ中V(CaCl2)＝80 mL时，溶液中c(C2O)＝4.0×10－8 mol·L－1
8．(2023·江苏，12)室温下，用含少量Mg2＋的MnSO4溶液制备MnCO3的过程如图所示。已知Ksp(MgF2)＝5.2×10－11，Ka(HF)＝6.3×10－4。下列说法正确的是(　　)
A．0.1 mol·L－1 NaF溶液中：c(F－)＝c(Na＋)＋c(H＋)
B．“除镁”得到的上层清液中：c(Mg2＋)＝
C．0.1 mol·L－1 NaHCO3溶液中：c(CO)＝c(H＋)＋c(H2CO3)－c(OH－)
D．“沉锰”后的滤液中：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HCO)＋2c(CO)
9．(2022·重庆，11)某小组模拟成垢—除垢过程如图。
100 mL 0.1 mol·L－1 CaCl2水溶液……
忽略体积变化，且步骤②中反应完全。下列说法正确的是(　　)
A．经过步骤①，溶液中c(Ca2＋)＋c(Na＋)＝c(Cl－)
B．经过步骤②，溶液中c(Na＋)＝4c(SO)
C．经过步骤②，溶液中c(Cl－)＝c(CO)＋c(HCO)＋c(H2CO3)
D．经过步骤③，溶液中c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)＝c(Cl－)
10．(2023·新课标卷，27)铬和钒具有广泛用途。铬钒渣中铬和钒以低价态含氧酸盐形式存在，主要杂质为铁、铝、硅、磷等的化合物，从铬钒渣中分离提取铬和钒的一种流程如图所示：
已知：最高价铬酸根在酸性介质中以Cr2O存在，在碱性介质中以CrO存在。回答下列问题：
(1)煅烧过程中，钒和铬被氧化为相应的最高价含氧酸盐，其中含铬化合物主要为________________________________________________________________________
(填化学式)。
(2)水浸渣中主要有SiO2和___________________________________________________。
(3)“沉淀”步骤调pH到弱碱性，主要除去的杂质是______________。
(4)“除硅磷”步骤中，使硅、磷分别以MgSiO3和MgNH4PO4的形式沉淀，该步需要控制溶液的pH≈9以达到最好的除杂效果，若pH<9时，会导致___________________________；
pH>9时，会导致_____________________________________________________________。
(5)“分离钒”步骤中，将溶液pH调到1.8左右得到V2O5沉淀，V2O5在pH<1时，溶解为VO或VO3＋，在碱性条件下，溶解为VO或VO，上述性质说明V2O5具有____________(填标号)。
A．酸性 B．碱性 C．两性
(6)“还原”步骤中加入焦亚硫酸钠(Na2S2O5)溶液，反应的离子方程式为______________。(共45张PPT)
第三章
整理与提升
一、体系构建
二、真题导向
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真题导向
二
考向一　平衡观和守恒思想的直接考查
1.(2022·浙江1月选考，17)已知25 ℃时二元酸H2A的Ka1＝1.3×10－7，Ka2＝7.1×10－15。下列说法正确的是
A.在等浓度的Na2A、NaHA溶液中，水的电离程度前者小于后者
B.向0.1 mol·L－1的H2A溶液中通入HCl气体(忽略溶液体积的变化)至pH
＝3，则H2A的电离度为0.013%
C.向H2A溶液中加入NaOH溶液至pH＝11，则c(A2－)>c(HA－)
D.取pH＝a的H2A溶液10 mL，加蒸馏水稀释至100 mL，则该溶液pH
＝a＋1
√
在等浓度的Na2A、NaHA溶液中，A2－的水解程度大于HA－的水解程度，水的电离程度前者大于后者，故A错误；
H2A是弱酸，取pH＝a的H2A溶液10 mL，加蒸馏水稀释至100 mL，H2A的电离平衡正向移动，则该溶液pH2.(2023·海南，14)25 ℃下，Na2CO3水溶液的pH随其浓度的变化关系如图所示。下列说法正确的是
A.c(Na2CO3)＝0.6 mol·L－1时，溶液中c(OH－)
<0.01 mol·L－1
B.Na2CO3水解程度随其浓度增大而减小
C.在水中H2CO3的Ka2<4×10－11
D.0.2 mol·L－1的Na2CO3溶液和0.3 mol·L－1的NaHCO3溶液等体积混合，
得到的溶液c(OH－)<2×10－4 mol·L－1
√
由图像可知，c(Na2CO3)＝0.6 mol·L－1时，pH >12.0，溶液中c(OH－)> 0.01 mol·L－1，故A错误；
盐溶液越稀越水解，Na2CO3水解程度随其浓度增大而减小，故B正确；
若0.2 mol·L－1的Na2CO3溶液与等体积的蒸馏水混合，浓度变为0.1 mol·L－1，由图可知，pH>11.6，得到的溶液c(OH－)>2×10－4 mol·
L－1,0.2 mol·L－1的Na2CO3溶液和0.3 mol·L－1的NaHCO3溶液等体积混合后c(OH－)大于与水混合的c(OH－)，故D错误。
3.(2022·全国乙卷，13)常温下，一元酸HA的Ka(HA)＝1.0×10－3。在某体系中，H＋与A－不能穿过隔膜，未电离的HA可自由穿过该膜(如图所示)。
设溶液中c总(HA)＝c(HA)＋c(A－)，当
达到平衡时，下列叙述正确的是
A.溶液Ⅰ中c(H＋)＝c(OH－)＋c(A－)
B.溶液Ⅱ中的HA的电离度
C.溶液Ⅰ和Ⅱ中的c(HA)不相等
D.溶液Ⅰ和Ⅱ中的c总(HA)之比为10－4
√
常温下，溶液Ⅰ的pH＝7.0，则溶液Ⅰ中c(H＋)＝c(OH－)＝1×10－7 mol·L－1，c(H＋)＜c(OH－)＋c(A－)，A错误；
根据题意，未电离的HA可自由穿过隔膜，故溶液Ⅰ和Ⅱ中的c(HA)相等，C错误；
常温下，溶液Ⅰ的pH＝7.0，溶液Ⅰ中c(H＋)＝1×10－7 mol·L－1，
Ka(HA)＝ ＝1.0×10－3，c总(HA)＝c(HA)＋c(A－)，
＝1.0×10－3，溶液Ⅰ中c总(HA)＝(104＋1)c(HA)；
溶液Ⅱ中，由B项解析可知c总(HA)＝1.01 c(HA)，未电离的HA可自由穿过隔膜，故溶液Ⅰ和Ⅱ中的c(HA)相等，溶液Ⅰ和Ⅱ中c总(HA)之比为[(104＋1)c(HA)]∶[1.01c(HA)]＝(104＋1)∶1.01≈104，D错误。
考向二　数据分析方法的考查——借助图像分析溶液中的平衡问题
4.(2023·湖南，12)常温下，用浓度为0.020 0 mol·L－1的NaOH标准溶液滴定浓度均为0.020 0 mol·L－1的HCl和CH3COOH的混合溶液，滴定过程中溶液的pH随η(η＝ )的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A.Ka(CH3COOH)约为10－4.76
B.点a：c(Na＋)＝c(Cl－)＝c(CH3COO－)
＋c(CH3COOH)
C.点b：c(CH3COOH)D.水的电离程度：a√
a点溶液为等浓度的NaCl和CH3COOH混合溶液，存在元素守恒：c(Na＋)＝c(Cl－)＝c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)，故B正确；
点b溶液中含有NaCl及等浓度的CH3COOH和CH3COONa，由于pH<7，溶液显酸性，说明CH3COOH的电离程度大于CH3COO－的水解程度，则c(CH3COOH)c点溶液中CH3COO－水解促进水的电离，d点碱过量，会抑制水的电离，则水的电离程度：c>d，故D错误。
5.(2023·北京，14)利用平衡移动原理，分析一定温度下Mg2＋在不同pH的Na2CO3体系中的可能产物。
已知：i.图1中曲线表示Na2CO3体系中各含碳粒子的物质的量分数与pH的关系。
√
从图1可以看出pH＝10.25时，碳酸氢根离子与碳酸根离子浓度相同，A项正确；
从图2可以看出初始状态pH＝11、lg[c(Mg2＋)]＝－6时，该点位于曲线Ⅰ和曲线Ⅱ的下方，不会产生碳酸镁沉淀或氢氧化镁沉淀，B项正确；
从图2可以看出初始状态pH＝9、lg[c(Mg2＋)]＝
－2时，该点位于曲线Ⅱ的上方，会生成碳酸镁沉淀，根据元素守恒，溶液中c(H2CO3)＋
<0.1 mol·L－1，C项错误；
pH＝8时，溶液中主要含碳微粒是 ，pH＝8，lg[c(Mg2＋)]＝－1时，该点位于曲线Ⅱ的上方，会生成碳酸镁沉淀，因此反应的离子方程式为Mg2＋＋ ===MgCO3↓＋H2O＋CO2↑，D项正确。
6.(2023·新课标卷，13)向AgCl饱和溶液(有足量AgCl固体)中滴加氨
水，发生反应Ag＋＋NH3 [Ag(NH3)]＋和[Ag(NH3)]＋＋NH3
[Ag(NH3)2]＋，lg[c(M)/(mol·L－1)]与lg[c(NH3)/(mol·L－1)]的关系如下
图所示(其中M代表Ag＋、Cl－、[Ag(NH3)]＋或[Ag(NH3)2]＋)。
下列说法错误的是
A.曲线Ⅰ可视为AgCl溶解度随NH3浓度
变化曲线
B.AgCl的溶度积常数Ksp＝c(Ag＋)·c(Cl－)
＝10－9.75
C.反应[Ag(NH3)]＋＋NH3 [Ag(NH3)2]＋
的平衡常数K的值为103.81
D.c(NH3)＝0.01 mol·L－1时，溶液中c([Ag(NH3)2]＋)>c([Ag(NH3)]＋)>
c(Ag＋)
√
AgCl饱和溶液中存在AgCl(s) Ag＋(aq)＋Cl－(aq)，当滴入的氨水非常少时，可以认为Ag＋浓度和Cl－浓度相等，随着氨水的滴入，Ag＋浓度减小，AgCl的沉淀溶解平衡正向移动，Cl－浓度增大，AgCl的溶解度也增大，故曲线Ⅲ表示Ag＋，
曲线Ⅳ表示Cl－，曲线Ⅳ也可视为AgCl的溶解度随NH3浓度的变化曲线，A错误；
AgCl的溶度积常数Ksp仅与温度有关，由图可知，当c(NH3)＝10－1 mol·L－1时，c(Cl－)＝10－2.35 mol·L－1，c(Ag＋)＝10－7.40 mol·L－1，Ksp(AgCl)＝c(Cl－)·
c(Ag＋)＝10－2.35×10－7.40＝10－9.75，B正确；
随着氨水的滴入，Ag＋先转化为[Ag(NH3)]＋，[Ag(NH3)]＋再转化为[Ag(NH3)2]＋，所以开始时，[Ag(NH3)2]＋浓度比[Ag(NH3)]＋浓度小，则曲线Ⅰ表示[Ag(NH3)2]＋，曲线Ⅱ表示[Ag(NH3)]＋，反应[Ag(NH3)]＋＋NH3 [Ag(NH3)2]＋的平衡常数K＝
结合上述分析及图知，当c(NH3)＝0.01 mol·L－1时，溶液中c([Ag(NH3)2]＋)
>c([Ag(NH3)]＋)>c(Ag＋)，D正确。
考向三　利用溶液的离子平衡分析实验及工业生产的相关问题
7.(2023·浙江6月选考，15)草酸(H2C2O4)是二元弱酸。某小组做如下两组实验：
实验Ⅰ：往20 mL 0.1 mol·L－1NaHC2O4溶液中滴加0.1 mol·L－1NaOH溶液。
实验Ⅱ：往20 mL 0.1 mol·L－1NaHC2O4溶液中滴加0.1 mol·L－1CaCl2溶液。
[已知：H2C2O4的电离常数Ka1＝5.4×10－2，Ka2＝5.4×10－5，Ksp(CaC2O4)＝2.4×10－9，溶液混合后体积变化忽略不计]。
下列说法正确的是
A.实验Ⅰ可选用甲基橙作指示剂，指示反应终点
√
NaHC2O4溶液被氢氧化钠溶液滴定到终点时生成显碱性的草酸钠溶液，为了减小实验误差要选用在碱性范围变色的酚酞作指示剂，故A错误；
8.(2023·江苏，12)室温下，用含少量Mg2＋的MnSO4溶液制备MnCO3的过程如图所示。已知Ksp(MgF2)＝5.2×10－11，Ka(HF)＝6.3×10－4。下列说法正确的是
√
0.1 mol·L－1NaF溶液中存在电荷守恒：c(OH－)＋c(F－)＝c(Na＋)＋c(H＋)，A错误；
9.(2022·重庆，11)某小组模拟成垢—除垢过程如图。
忽略体积变化，且步骤②中反应完全。下列说法正确的是
A.经过步骤①，溶液中c(Ca2＋)＋c(Na＋)＝c(Cl－)
D.经过步骤③，溶液中c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)＝c(Cl－)
√
经过步骤①，100 mL 0.1 mol·L－1CaCl2水溶液和0.01 mol Na2SO4反应的化学方程式为CaCl2＋Na2SO4===2NaCl＋CaSO4↓，生成0.02 mol NaCl和0.01 mol CaSO4，CaSO4微溶，则溶液中含有 和Ca2＋，则c(Ca2＋)＋c(Na＋)>c(Cl－)，故A错误；
步骤②中，CaSO4(s)＋Na2CO3(aq)===CaCO3(s)＋Na2SO4(aq)，步骤②中反应完全，则反应后的溶质为0.01 mol Na2SO4、0.01 mol Na2CO3和0.02 mol NaCl，则c(Na＋)＝6c( )，故B错误；
步骤③中，CaCO3＋2CH3COOH===(CH3COO)2Ca＋H2O＋CO2↑，反应后的溶液中含有0.02 mol NaCl、0.01 mol (CH3COO)2Ca，则c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)＝c(Cl－)，故D正确。
10.(2023·新课标卷，27)铬和钒具有广泛用途。铬钒渣中铬和钒以低价态含氧酸盐形式存在，主要杂质为铁、铝、硅、磷等的化合物，从铬钒渣中分离提取铬和钒的一种流程如图所示：
(1)煅烧过程中，钒和铬被氧化为相应的最高价含氧酸盐，其中含铬化合物主要为________
(填化学式)。
(2)水浸渣中主要有SiO2和_______。
Na2CrO4
Fe2O3
(3)“沉淀”步骤调pH到弱碱性，主要除去的杂质是_____________。
Na[Al(OH)4]
(4)“除硅磷”步骤中，使硅、磷分别以MgSiO3和MgNH4PO4的形式沉淀，该步需要控制溶液的pH≈9以达到最好的除杂效果，若pH<9时，会导致__________________________
___________________；pH>9
溶液中c( )降低，不利于
形成MgNH4PO4沉淀
时，会导致_____________________________________________。
Mg2＋形成Mg(OH)2沉淀，不利于形成MgSiO3沉淀
C
(6)“还原”步骤中加入焦亚硫酸钠(Na2S2O5)溶液，反应的离子方程式为__________
_____________________________________。
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