专题六 选择题专攻 电离平衡、水解平衡及沉淀溶解平衡的分析应用 (课件+教案)-2025高考化学二轮复习题型突破

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专题六 选择题专攻 电离平衡、水解平衡及沉淀溶解平衡的分析应用 (课件+教案)-2025高考化学二轮复习题型突破

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专题六 选择题专攻
电离平衡、水解平衡及沉淀溶解平衡的分析应用
核心精讲
01
1.“三大”平衡的比较
平衡类型 电离平衡CH3COOH CH3COO-+H+ 水解平衡CH3COO-+H2O CH3COOH +OH- 沉淀溶解平衡AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq) 研究对象 弱电解质溶液 能水解的盐溶液 难溶电解质 影 响 因 素 升温 促进电离 Ka增大 促进水解 Kh增大 若难溶物的溶解度与温度成正比,促进溶解;反之,则抑制溶解 若难溶物的溶解度与温度成正比,Ksp增大;反之,则Ksp减小
平衡类型 电离平衡CH3COOH CH3COO-+H+ 水解平衡CH3COO-+H2O CH3COOH+OH- 沉淀溶解平衡AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq) 研究对象 弱电解质溶液 能水解的盐溶液 难溶电解质 影 响 因 素 加水 促进电离 Ka不变 促进水解 Kh不变 促进溶解 Ksp不变
加入相 应离子 (或物质) 加入CH3COONa或HCl,抑制电离 Ka不变 加入CH3COOH或NaOH,抑制水解 Kh不变 加入AgNO3或NaCl,抑制溶解 Ksp不变
平衡类型 电离平衡CH3COOH CH3COO-+H+ 水解平衡CH3COO-+H2O CH3COOH +OH- 沉淀溶解平衡AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq) 研究对象 弱电解质溶液 能水解的盐溶液 难溶电解质 影 响 因 素 加入反应离子 (或物质) 加入OH-,促进电离 Ka不变 加入H+,促进水解 Kh不变 加入氨水,促进溶解 Ksp不变
2.溶液中的离子浓度关系
(1)解题模型——分清主次,抓主要矛盾
例1 单一溶液
(1)0.1 mol·L-1 H2S溶液中离子浓度大小关系:     。
c(H+)>c(HS-)>c(S2-)>c(OH-)
(2)NaHS溶液中离子浓度大小关系:         。
c(Na+)>c(HS-)>c(OH-)>c(H+)>c()
例2 物质的量浓度1∶1的缓冲溶液
等浓度的NaOH和CH3COOH按1∶2体积比混合后pH<7,离子浓度大小顺序为   。
c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
解题策略 溶液中物质间若能发生化学反应,则优先考虑化学反应。
(2)溶液中部分粒子浓度之和(差)的大小比较
解题模型
①先确定溶液中粒子的构成。
②从守恒出发,根据溶液中存在的元素守恒或电荷守恒进行分析比较。
③三大守恒式的书写
ⅰ.电荷守恒
电解质溶液中,无论存在多少种离子,溶液都呈电中性,故存在电荷守恒,即阳离子所带正电荷总数=阴离子所带负电荷总数。
如Na2S与NaHS的混合溶液中存在电荷守恒:________________________
     。
c(Na+)+c(H+)=2c()+
c(HS-)+c(OH-)
ⅱ.元素守恒
电解质溶液中,由于某些离子能够水解,离子种类增多,但元素总是守恒的,即元素守恒的特征:元素写两边、系数交叉配。
如0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液中存在的元素守恒关系:___________________
______________________。
c(Na+)=2c(HC)+
2c(C)+2c(H2CO3)
物质的量浓度1∶1的HA、 NaA的混合溶液中存在元素守恒:_________
____________。
2c(Na+)=
c(A-)+c(HA)
ⅲ.质子守恒
酸碱质子理论认为,酸碱反应实质是质子(H+)的转移。失质子总数=游离质子数+得质子总数。
如写出Na2CO3的质子守恒:        。
c(OH-)=c(H+)+c(HC)+2c(H2CO3)
ⅲ.方法一:由电荷守恒式和元素守恒式联立消去阳离子(Na+)得到。
方法二:框图法快速求Na2CO3的质子守恒。
3.电离常数、水解常数、溶度积常数的关系应用
(1)电离常数(K电离)与电离度(α)的关系(以一元弱酸HA为例)
     HA    H+  +  A-
起始浓度:c酸 0 0
平衡浓度:c酸·(1-α) c酸·α c酸·α
K电离==。
若α很小,可认为1-α≈1,则K电离=c酸·α2或α=。
(2)电离常数与水解常数的关系
①对于一元弱酸HA,Ka与Kh的关系
HA H++A-,Ka=;
A-+H2O HA+OH-,Kh=。
则Ka·Kh=c(H+)·c(OH-)=Kw,故Kh=。
常温时Ka·Kh=Kw=1.0×10-14,Kh=。
②对于二元弱酸H2B,Ka1(H2B)、Ka2(H2B)与Kh(HB-)、Kh(B2-)的关系
HB-+H2O H2B+OH-,Kh(HB-)===。
B2-+H2O HB-+OH-,Kh(B2-)===。
(3)H2CO3溶液、NaHCO3溶液、Na2CO3溶液中的电离或水解
碳酸的电离:
H2CO3 H++HC Ka1=4.3×10-7
HC H++C Ka2=5.6×10-11
Na2CO3的水解(Kh1>Kh2):
C+H2O HC+OH- Kh1
HC+H2O H2CO3+OH- Kh2
Kh1=,Kh2=。
比较NaHCO3酸式盐溶液中电离与水解程度大小:
Ka2=5.6×10-11
Kh2==
Kh2>Ka2,故HC的水解程度大于其电离程度。
知识拓展
常温时,对于一元弱酸HA,当Ka>1.0×10-7时,Kh<1.0×10-7,此时将等物质的量浓度的HA溶液与NaA溶液等体积混合,HA的电离程度大于A-的水解程度,溶液呈酸性;同理,当Ka<1.0
×10-7时,Kh>1.0×10-7,A-的水解程度大于HA的电离程度,溶液呈碱性。对于多元弱酸,Kh=,Ka是其阴离子结合一个H+所形成的粒子的电离常数。
真题演练
02
考向一 流程转化中物质变化与粒子浓度关系分析
1.(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
1
2
3
4
5
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()=c(H+)+c(H2CO3)-c(OH-)
D.“沉锰”后的滤液中:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c()+2c()

1
2
3
4
5
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()+c(OH-)=c(H+)+
c(H2CO3),故c()=c(H+)+c(H2CO3)-c(OH-),C正确;
“沉锰”后的滤液中还存在F-、等离子,故电荷守恒中应增加其他离子使等式成立,D错误。
1
2
3
4
5
2.(2022·江苏,12)一种捕集烟气中CO2的过程如图所示。室温下以0.1 mol·
L-1KOH溶液吸收CO2,若通入CO2所引起的溶液体积变化和H2O挥发可忽略,溶液中含碳物种的浓度c总=c(H2CO3)+c()+c()。H2CO3电离常数分别为Ka1=4.4×10-7、Ka2=4.4×10-11。下列说法正确的是
A.KOH吸收CO2所得到的溶液中:c(H2CO3)
>c()
B.KOH完全转化为K2CO3时,溶液中:c(OH-)
=c(H+)+c()+c(H2CO3)
C.KOH溶液吸收CO2,c总=0.1 mol·L-1溶液中:c(H2CO3)>c()
D.如图所示的“吸收”“转化”过程中,溶液的温度下降

1
2
3
4
5
KOH吸收CO2所得到的溶液,若为K2CO3溶液,则主要发生第一步水解,溶液中:c(H2CO3)
A不正确;
KOH完全转化为K2CO3时,依据电荷守恒,溶液中:c(K+)+ c(H+)=c(OH-)
+c()+2c(),依据元素质量守恒,溶液中:c(K+)=2[c()
+c()+c(H2CO3)],则c(OH-)=c(H+)+c()+2c(H2CO3),B不正确;
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3
4
5
KOH溶液吸收CO2,c(KOH)=0.1 mol·L-1,c总=0.1 mol·L-1,则溶液为KHCO3溶液,Kh(HC)
==≈2.3×10-8>Ka2=4.4×10-11,表明以水解为主,所以溶液中:c(H2CO3)>
c(),C正确;
如图所示的“吸收”“转化”过程中,发生的反应为CO2+2KOH===
K2CO3+H2O、K2CO3+CaO+H2O===CaCO3↓+2KOH(若生成KHCO3或K2CO3与KHCO3的混合物,则原理相同),上述反应均放热,溶液的温度升高,D不正确。
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3
4
5
考向二 实验过程中物质转化与粒子浓度关系分析
3.(2024·江苏,12)室温下,通过下列实验探究SO2的性质。已知Ka1(H2SO3)=1.3×10-2,Ka2(H2SO3)=6.2×10-8。
实验1:将SO2气体通入水中,测得溶液pH=3。
实验2:将SO2气体通入0.1 mol·L-1 NaOH溶液中,当溶液pH=4时停止通气。
实验3:将SO2气体通入0.1 mol·L-1酸性KMnO4溶液中,当溶液恰好褪色时停止通气。
下列说法正确的是
A.实验1所得溶液中:c()+c()>c(H+)
B.实验2所得溶液中:c()>c()
C.实验2所得溶液经蒸干、灼烧制得NaHSO3固体
D.实验3所得溶液中:c()>c(Mn2+)

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2
3
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5
实验1得到H2SO3溶液,其电荷守恒关系式为c()+2c()+c(OH-)
=c(H+),则c()+c()实验2溶液pH为4,依据Ka2=,则6.2×10-8=,则c()NaHSO3受热易分解,且易被空气中的氧气氧化,故经过蒸干、灼烧得不到NaHSO3固体,C错误;
实验3发生的反应:5SO2+2Mn+2H2O===5S+2Mn2++4H+,则恰好完全反应后c()>c(Mn2+),D正确。
1
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4.(2021·江苏,11)室温下,通过下列实验探究NaHCO3、Na2CO3溶液的性质。
实验1:用pH试纸测量0.1 mol·L-1NaHCO3溶液的pH,测得pH约为8
实验2:将0.1 mol·L-1NaHCO3溶液与0.1 mol·L-1CaCl2溶液等体积混合,产生白色沉淀
实验3:向0.1 mol·L-1Na2CO3溶液中通入CO2,溶液pH从12下降到约为9
实验4:向0.1 mol·L-1Na2CO3溶液中滴加新制饱和氯水,氯水颜色褪去
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2
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4
5
下列说法正确的是
A.由实验1可得出:Ka2(H2CO3)>
B.实验2中两溶液混合时有:c(Ca2+)·c(C)C.实验3中发生反应的离子方程式为C+H2O+CO2===2HC
D.实验4中c反应前(C)
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实验1:用pH试纸测量0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液的pH,测得pH约为8,c(H+)c(HC)>c(H2CO3)>c(C),Ka2(H2CO3)= <= ,A错误;
实验2:将0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液与0.1 mol·L-1 CaCl2溶液等体积混合,产生白色沉淀碳酸钙,则由沉淀溶解平衡原理知,实验2中两溶液混合时有:c(Ca2+)·c(C)>Ksp(CaCO3),B错误;
1
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等物质的量浓度的碳酸钠的碱性大于碳酸氢钠,实验3:0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液中通入一定量的CO2,溶液pH从12下降到9,则实验3中发生反应的离子方程式为C+H2O+CO2===2HC,C正确。
5.(2021·江苏,13)室温下,用0.5 mol·L-1 Na2CO3溶液浸泡CaSO4粉末,一段时间后过滤,向滤渣中加稀醋酸,产生气泡。已知Ksp(CaSO4)=5×10-5,Ksp(CaCO3)=3×10-9。下列说法正确的是
A.0.5 mol·L-1 Na2CO3溶液中存在:c(OH-)=c(H+)+c(HC)+c(H2CO3)
B.反应CaSO4+C===CaCO3+S正向进行,需满足>×104
C.过滤后所得清液中一定存在:c(Ca2+)=且c(Ca2+)≤
D.滤渣中加入醋酸发生反应的离子方程式:CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑
+H2O
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0.5 mol·L-1 Na2CO3溶液中存在质子守恒:c(OH-)=c(H+)+c(HC)+2c(H2CO3),A错误;
该反应的平衡常数K=====×104,Q=上层清液为碳酸钙的饱和溶液,所以清液中满足c(Ca2+)=,由于硫酸钙沉淀转化为碳酸钙沉淀,所以清液为硫酸钙的不饱和溶液,则c(Ca2+)
≤,C正确;
醋酸为弱酸,不能拆成离子形式,D错误。
模拟预测
03
6.(2023·盐城高三下学期三模)燃煤烟气脱硫的一种方法如图所示。室温下以150 mL 0.2 mol·L-1氨水吸收SO2,若通入SO2所引起的溶液体积变化和NH3·H2O挥发可忽略,溶液中含硫物种的浓度c总=c(H2SO3)+c(HS)+
c(S)。H2SO3的电离平衡常数分别为Ka1=1.3×10-2,Ka2=6.3×10-7;NH3·H2O的电离平衡常数为Kb=1.8×10-5。下列说法正确的是
6
7
8
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6
7
8
A.NH3·H2O吸收SO2所得到的溶液中:c(N)>2c(S)
B.NH3·H2O吸收SO2,c总=0.1 mol·L-1溶液:c(OH-)=c(H+)+c(HS)+
2c(H2SO3)
C.NH3·H2O吸收标准状况下0.448 L SO2,所得溶液中:3c(N)+
3c(NH3·H2O)=2c(H2SO3)+2c(HS)+2c(S)
D.题图所示“吸收”“氧化”后的溶液pH增大

9
“吸收”过程中,NH3·H2O和SO2反应生成(NH4)2SO3,若N和S都不发生水解,则c(N)=2c(S),但N和S都发生水解,Kh(N)=
=2c(S),故A正确;
NH3·H2O吸收SO2反应生成(NH4)2SO3,c总=c(H2SO3)+c(HS)+c(S)=
0.1 mol·L-1,则c(N)+c(NH3·H2O)=2c总=0.2 mol·L-1,再结合电荷守恒:c(HS)+2c(S)+c(OH-)=c(N)+c(H+),可得c(OH-)=c(H+)+c(HS)+
2c(H2SO3)-c(NH3·H2O),故B错误;
6
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9
标准状况下0.448 L SO2的物质的量为=0.02 mol,150 mL 0.2 mol·
L-1氨水中n(NH3·H2O)=0.15 L×0.2 mol·L-1=0.03 mol,得到元素质量守恒:2c(N)+2c(NH3·H2O)=3c总=3c(H2SO3)+3c(HS)+3c(S),故C错误;
由图可知,“吸收”“氧化”后溶质由NH3·H2O转化为(NH4)2SO4,故溶液的pH减小,故D错误。
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7.(2024·苏锡常镇四市二模)室温下,通过下列实验探究NH4Al(SO4)2溶液的性质(假设实验前后溶液体积不变)。下列说法正确的是
实验1:用pH试纸测定0.1 mol·L-1NH4Al(SO4)2溶液的pH,测得pH约为6
实验2:向0.1 mol·L-1NH4Al(SO4)2溶液中加入少量的Ba(OH)2溶液,产生白色沉淀
实验3:向0.1 mol·L-1NH4Al(SO4)2溶液中通入一定量的NH3至沉淀完全
实验4:向0.1 mol·L-1NH4Al(SO4)2溶液中加入Na2CO3产生沉淀和气体
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A.0.1 mol·L-1NH4Al(SO4)2溶液中由水电离出的c(H+)约为10-8 mol·L-1
B.实验2发生反应的离子方程式为N+Al3++S+Ba2++4OH-===BaSO4↓+Al(OH)3↓+NH3·H2O
C.实验3得到的溶液中有c(N)>c(S)>c(H+)>c(OH-)
D.实验4过滤后所得清液中一定存在:c2(Al3+)=
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9
NH4Al(SO4)2溶液中铝离子和铵根离子水解导致溶液显酸性,促进水的电离,则水电离出的c(H+)约为10-6 mol·L-1,故A错误;
向0.1 mol·L-1NH4Al(SO4)2溶液中加入少量的Ba(OH)2溶液,钡离子和硫酸根离子之间会发生反应,氢氧根离子和铝离子之间可以发生反应,实验2发生反应的离子方程式为2Al3++3S+3Ba2++6OH-===3BaSO4↓
+2Al(OH)3↓,故B错误;
向0.1 mol·L-1NH4Al(SO4)2溶液中通入一定量的NH3至沉淀完全,溶液中的溶质为(NH4)2SO4,硫酸铵溶液中存在:c(N)>c(S)>c(H+)>c(OH-),故C正确;
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9
向0.1 mol·L-1NH4Al(SO4)2溶液中加入Na2CO3发生相互促进水解产生氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体,实验4过滤后所得清液中不存在:c2(Al3+)
=,故D错误。
6
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8.(2023·徐州模拟)硫代硫酸钠(Na2S2O3)的制备和应用相关流程如图所示。
已知:25 ℃时,H2SO3的Ka1=1.4×10-2,Ka2=6.0×10-8;H2CO3的Ka1=4.5
×10-7,Ka2=5.0×10-11。
下列说法正确的是
A.步骤1过程中pH=8时,c(S)·
c(C)=0.03c(HS)·c(HC)
B.步骤1所得的溶液中:c(Na+)=2[c(H2SO3)+c(HS)+c(S)]
C.步骤3所得的清液中:c(Ag+)·c(Br-)>Ksp(AgBr)
D.步骤3的离子方程式为Ag++2S2===[Ag(S2O3)2]3-
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步骤1过程中将式子变形:Ka2(H2SO3)·Ka2(H2CO3)=0.03c2(H+),代入数据计算,可得c(H+)=1×10-8 mol·L-1,pH=8,故A正确;
步骤3的离子方程式为AgBr+2S2===[Ag(S2O3)2]3-+Br-,故D错误。
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9.(2024·扬州宝应模拟)常温下,用如图1所示装置,分别向25 mL 0.3 mol·L-1 Na2CO3溶液和25 mL 0.3 mol·L-1 NaHCO3溶液中逐滴滴加0.3 mol·L-1的稀盐酸,
用压强传感器测得压强随盐酸体积的变化曲线如图2所示。下列说法正确的是
6
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A.X曲线为Na2CO3溶液的滴定曲线
B.c点所示溶液中:c(Na+)+c(H+)=
2c(C)+c(HC)+c(OH-)
C.用pH试纸测得c点的pH约为8,可知:Ka2(H2CO3)<
D.a、d两点水的电离程度:a
9电离平衡、水解平衡及沉淀溶解平衡的分析应用
1.“三大”平衡的比较
平衡类型 电离平衡CH3COOHCH3COO-+H+ 水解平衡CH3COO-+H2OCH3COOH+OH- 沉淀溶解平衡AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)
研究对象 弱电解质溶液 能水解的盐溶液 难溶电解质
影 响 因 素 升温 促进电离 Ka增大 促进水解 Kh增大 若难溶物的溶解度与温度成正比,促进溶解;反之,则抑制溶解 若难溶物的溶解度与温度成正比,Ksp增大;反之,则Ksp减小
加水 促进电离 Ka不变 促进水解 Kh不变 促进溶解 Ksp不变
加入相 应离子 (或物质) 加入CH3COONa或HCl,抑制电离 Ka不变 加入CH3COOH或NaOH,抑制水解 Kh不变 加入AgNO3或NaCl,抑制溶解 Ksp不变
加入反应 离子(或 物质) 加入OH-,促进电离 Ka不变 加入H+,促进水解 Kh不变 加入氨水,促进溶解 Ksp不变
                
2.溶液中的离子浓度关系
(1)解题模型——分清主次,抓主要矛盾
例1 单一溶液
(1)0.1 mol·L-1 H2S溶液中离子浓度大小关系:    。
(2)NaHS溶液中离子浓度大小关系:        。
例2 物质的量浓度1∶1的缓冲溶液
等浓度的NaOH和CH3COOH按1∶2体积比混合后pH<7,离子浓度大小顺序为      。
解题策略 溶液中物质间若能发生化学反应,则优先考虑化学反应。
(2)溶液中部分粒子浓度之和(差)的大小比较
解题模型
①先确定溶液中粒子的构成。
②从守恒出发,根据溶液中存在的元素守恒或电荷守恒进行分析比较。
③三大守恒式的书写
ⅰ.电荷守恒
电解质溶液中,无论存在多少种离子,溶液都呈电中性,故存在电荷守恒,即阳离子所带正电荷总数=阴离子所带负电荷总数。
如Na2S与NaHS的混合溶液中存在电荷守恒:    。
ⅱ.元素守恒
电解质溶液中,由于某些离子能够水解,离子种类增多,但元素总是守恒的,即元素守恒的特征:元素写两边、系数交叉配。
如0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液中存在的元素守恒关系:    。
物质的量浓度1∶1的HA、 NaA的混合溶液中存在元素守恒:    。
ⅲ.质子守恒
酸碱质子理论认为,酸碱反应实质是质子(H+)的转移。失质子总数=游离质子数+得质子总数。
如写出Na2CO3的质子守恒:        。
3.电离常数、水解常数、溶度积常数的关系应用
(1)电离常数(K电离)与电离度(α)的关系(以一元弱酸HA为例)
     HA   H+  +  A-
起始浓度:c酸 0 0
平衡浓度:c酸·(1-α) c酸·α c酸·α
K电离==。
若α很小,可认为1-α≈1,则K电离=c酸·α2或α=。
(2)电离常数与水解常数的关系
①对于一元弱酸HA,Ka与Kh的关系
HAH++A-,Ka=;
A-+H2OHA+OH-,Kh=。
则Ka·Kh=c(H+)·c(OH-)=Kw,故Kh=。
常温时Ka·Kh=Kw=1.0×10-14,Kh=。
②对于二元弱酸H2B,Ka1(H2B)、Ka2(H2B)与Kh(HB-)、Kh(B2-)的关系
HB-+H2OH2B+OH-,Kh(HB-)===。
B2-+H2OHB-+OH-,Kh(B2-)===。
(3)H2CO3溶液、NaHCO3溶液、Na2CO3溶液中的电离或水解
碳酸的电离:
H2CO3H++HC Ka1=4.3×10-7
HCH++C Ka2=5.6×10-11
Na2CO3的水解(Kh1>Kh2):
C+H2OHC+OH- Kh1
HC+H2OH2CO3+OH- Kh2
Kh1=,Kh2=。
比较NaHCO3酸式盐溶液中电离与水解程度大小:
Ka2=5.6×10-11
Kh2==
Kh2>Ka2,故HC的水解程度大于其电离程度。
常温时,对于一元弱酸HA,当Ka>1.0×10-7时,Kh<1.0×10-7,此时将等物质的量浓度的HA溶液与NaA溶液等体积混合,HA的电离程度大于A-的水解程度,溶液呈酸性;同理,当Ka<1.0×10-7时,Kh>1.0×10-7,A-的水解程度大于HA的电离程度,溶液呈碱性。对于多元弱酸,Kh=,Ka是其阴离子结合一个H+所形成的粒子的电离常数。
考向一 流程转化中物质变化与粒子浓度关系分析
1.(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()=c(H+)+c(H2CO3)-c(OH-)
D.“沉锰”后的滤液中:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c()+2c()
2.(2022·江苏,12)一种捕集烟气中CO2的过程如图所示。室温下以0.1 mol·L-1KOH溶液吸收CO2,若通入CO2所引起的溶液体积变化和H2O挥发可忽略,溶液中含碳物种的浓度c总=c(H2CO3)+c()+c()。H2CO3电离常数分别为Ka1=4.4×10-7、Ka2=4.4×10-11。下列说法正确的是 (  )
A.KOH吸收CO2所得到的溶液中:c(H2CO3)>c()
B.KOH完全转化为K2CO3时,溶液中:c(OH-)=c(H+)+c()+c(H2CO3)
C.KOH溶液吸收CO2,c总=0.1 mol·L-1溶液中:c(H2CO3)>c()
D.如图所示的“吸收”“转化”过程中,溶液的温度下降
考向二 实验过程中物质转化与粒子浓度关系分析
3.(2024·江苏,12)室温下,通过下列实验探究SO2的性质。已知Ka1(H2SO3)=1.3×10-2,Ka2(H2SO3)=6.2×10-8。
实验1:将SO2气体通入水中,测得溶液pH=3。
实验2:将SO2气体通入0.1 mol·L-1 NaOH溶液中,当溶液pH=4时停止通气。
实验3:将SO2气体通入0.1 mol·L-1酸性KMnO4溶液中,当溶液恰好褪色时停止通气。
下列说法正确的是(  )
A.实验1所得溶液中:c()+c()>c(H+)
B.实验2所得溶液中:c()>c()
C.实验2所得溶液经蒸干、灼烧制得NaHSO3固体
D.实验3所得溶液中:c()>c(Mn2+)
4.(2021·江苏,11)室温下,通过下列实验探究NaHCO3、Na2CO3溶液的性质。
实验1:用pH试纸测量0.1 mol·L-1NaHCO3溶液的pH,测得pH约为8
实验2:将0.1 mol·L-1NaHCO3溶液与0.1 mol·L-1CaCl2溶液等体积混合,产生白色沉淀
实验3:向0.1 mol·L-1Na2CO3溶液中通入CO2,溶液pH从12下降到约为9
实验4:向0.1 mol·L-1Na2CO3溶液中滴加新制饱和氯水,氯水颜色褪去
下列说法正确的是(  )
A.由实验1可得出:Ka2(H2CO3)>
B.实验2中两溶液混合时有:c(Ca2+)·c(C)C.实验3中发生反应的离子方程式为C+H2O+CO22HC
D.实验4中c反应前(C)5.(2021·江苏,13)室温下,用0.5 mol·L-1 Na2CO3溶液浸泡CaSO4粉末,一段时间后过滤,向滤渣中加稀醋酸,产生气泡。已知Ksp(CaSO4)=5×10-5,Ksp(CaCO3)=3×10-9。下列说法正确的是(  )
A.0.5 mol·L-1 Na2CO3溶液中存在:c(OH-)=c(H+)+c(HC)+c(H2CO3)
B.反应CaSO4+CCaCO3+S正向进行,需满足>×104
C.过滤后所得清液中一定存在:c(Ca2+)=且c(Ca2+)≤
D.滤渣中加入醋酸发生反应的离子方程式:CaCO3+2H+Ca2++CO2↑+H2O
6.(2023·盐城高三下学期三模)燃煤烟气脱硫的一种方法如图所示。室温下以150 mL 0.2 mol·L-1氨水吸收SO2,若通入SO2所引起的溶液体积变化和NH3·H2O挥发可忽略,溶液中含硫物种的浓度c总=c(H2SO3)+c(HS)+c(S)。H2SO3的电离平衡常数分别为Ka1=1.3×10-2,Ka2=6.3×10-7;NH3·H2O的电离平衡常数为Kb=1.8×10-5。下列说法正确的是(  )
A.NH3·H2O吸收SO2所得到的溶液中:c(N)>2c(S)
B.NH3·H2O吸收SO2,c总=0.1 mol·L-1溶液:c(OH-)=c(H+)+c(HS)+2c(H2SO3)
C.NH3·H2O吸收标准状况下0.448 L SO2,所得溶液中:3c(N)+3c(NH3·H2O)=2c(H2SO3)+2c(HS)+2c(S)
D.题图所示“吸收”“氧化”后的溶液pH增大
7.(2024·苏锡常镇四市二模)室温下,通过下列实验探究NH4Al(SO4)2溶液的性质(假设实验前后溶液体积不变)。下列说法正确的是 (  )
实验1:用pH试纸测定0.1 mol·L-1NH4Al(SO4)2溶液的pH,测得pH约为6
实验2:向0.1 mol·L-1NH4Al(SO4)2溶液中加入少量的Ba(OH)2溶液,产生白色沉淀
实验3:向0.1 mol·L-1NH4Al(SO4)2溶液中通入一定量的NH3至沉淀完全
实验4:向0.1 mol·L-1NH4Al(SO4)2溶液中加入Na2CO3产生沉淀和气体
A.0.1 mol·L-1NH4Al(SO4)2溶液中由水电离出的c(H+)约为10-8 mol·L-1
B.实验2发生反应的离子方程式为N+Al3++S+Ba2++4OH-BaSO4↓+Al(OH)3↓+NH3·H2O
C.实验3得到的溶液中有c(N)>c(S)>c(H+)>c(OH-)
D.实验4过滤后所得清液中一定存在:c2(Al3+)=
8.(2023·徐州模拟)硫代硫酸钠(Na2S2O3)的制备和应用相关流程如图所示。
已知:25 ℃时,H2SO3的Ka1=1.4×10-2,Ka2=6.0×10-8;H2CO3的Ka1=4.5×10-7,Ka2=5.0×10-11。
下列说法正确的是(  )
A.步骤1过程中pH=8时,c(S)·c(C)=0.03c(HS)·c(HC)
B.步骤1所得的溶液中:c(Na+)=2[c(H2SO3)+c(HS)+c(S)]
C.步骤3所得的清液中:c(Ag+)·c(Br-)>Ksp(AgBr)
D.步骤3的离子方程式为Ag++2S2[Ag(S2O3)2]3-
9.(2024·扬州宝应模拟)常温下,用如图1所示装置,分别向25 mL 0.3 mol·L-1 Na2CO3溶液和25 mL 0.3 mol·L-1 NaHCO3溶液中逐滴滴加0.3 mol·L-1的稀盐酸,用压强传感器测得压强随盐酸体积的变化曲线如图2所示。下列说法正确的是(  )
A.X曲线为Na2CO3溶液的滴定曲线
B.c点所示溶液中:c(Na+)+c(H+)=2c(C)+c(HC)+c(OH-)
C.用pH试纸测得c点的pH约为8,可知:Ka2(H2CO3)<
D.a、d两点水的电离程度:a答案精析
核心精讲
2.(1)例1 (1)c(H+)>c(HS-)>c(S2-)>c(OH-)
(2)c(Na+)>c(HS-)>c(OH-)>c(H+)>c()
例2 c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
(2)③ⅰ.c(Na+)+c(H+)=2c()+c(HS-)+c(OH-)
ⅱ.c(Na+)=2c(HC)+2c(C)+2c(H2CO3)
2c(Na+)=c(A-)+c(HA)
ⅲ.c(OH-)=c(H+)+c(HC)+2c(H2CO3)
解析 ⅲ.方法一:由电荷守恒式和元素守恒式联立消去阳离子(Na+)得到。
方法二:框图法快速求Na2CO3的质子守恒。
真题演练
1.C [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()+c(OH-)=c(H+)+c(H2CO3),故c()=c(H+)+c(H2CO3)-c(OH-),C正确;“沉锰”后的滤液中还存在F-、等离子,故电荷守恒中应增加其他离子使等式成立,D错误。 ]
2.C [KOH吸收CO2所得到的溶液,若为K2CO3溶液,则主要发生第一步水解,溶液中:c(H2CO3)Ka2=4.4×10-11,表明以水解为主,所以溶液中:c(H2CO3)>c(),C正确;如图所示的“吸收”“转化”过程中,发生的反应为CO2+2KOHK2CO3+H2O、K2CO3+CaO+H2OCaCO3↓+2KOH(若生成KHCO3或K2CO3与KHCO3的混合物,则原理相同),上述反应均放热,溶液的温度升高,D不正确。]
3.D [实验1得到H2SO3溶液,其电荷守恒关系式为c()+2c()+c(OH-)=c(H+),则c()+c()c(Mn2+),D正确。]
4.C [实验1:用pH试纸测量0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液的pH,测得pH约为8,c(H+)c(HC)>c(H2CO3)>c(C),Ka2(H2CO3)= <= ,A错误;实验2:将0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液与0.1 mol·L-1 CaCl2溶液等体积混合,产生白色沉淀碳酸钙,则由沉淀溶解平衡原理知,实验2中两溶液混合时有:c(Ca2+)·c(C)>Ksp(CaCO3),B错误;等物质的量浓度的碳酸钠的碱性大于碳酸氢钠,实验3:0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液中通入一定量的CO2,溶液pH从12下降到9,则实验3中发生反应的离子方程式为C+H2O+CO22HC,C正确。]
5.C [0.5 mol·L-1 Na2CO3溶液中存在质子守恒:c(OH-)=c(H+)+c(HC)+2c(H2CO3),A错误;该反应的平衡常数K=====×104,Q=模拟预测
6.A [“吸收”过程中,NH3·H2O和SO2反应生成(NH4)2SO3,若N和S都不发生水解,则c(N)=2c(S),但N和S都发生水解,Kh(N)==2c(S),故A正确;NH3·H2O吸收SO2反应生成(NH4)2SO3,c总=c(H2SO3)+c(HS)+c(S)=0.1 mol·L-1,则c(N)+c(NH3·H2O)=2c总=0.2 mol·L-1,再结合电荷守恒:c(HS)+2c(S)+c(OH-)=c(N)+c(H+),可得c(OH-)=c(H+)+c(HS)+2c(H2SO3)-c(NH3·H2O),故B错误;标准状况下0.448 L SO2的物质的量为=0.02 mol,150 mL 0.2 mol·L-1氨水中n(NH3·H2O)=0.15 L×0.2 mol·L-1=0.03 mol,得到元素质量守恒:2c(N)+2c(NH3·H2O)=3c总=3c(H2SO3)+3c(HS)+3c(S),故C错误;由图可知,“吸收”“氧化”后溶质由NH3·H2O转化为(NH4)2SO4,故溶液的pH减小,故D错误。]
7.C  [NH4Al(SO4)2溶液中铝离子和铵根离子水解导致溶液显酸性,促进水的电离,则水电离出的c(H+)约为10-6 mol·L-1,故A错误;向0.1 mol·L-1NH4Al(SO4)2溶液中加入少量的Ba(OH)2溶液,钡离子和硫酸根离子之间会发生反应,氢氧根离子和铝离子之间可以发生反应,实验2发生反应的离子方程式为2Al3++3S+3Ba2++6OH-3BaSO4↓+2Al(OH)3↓,故B错误;向0.1 mol·L-1NH4Al(SO4)2溶液中通入一定量的NH3至沉淀完全,溶液中的溶质为(NH4)2SO4,硫酸铵溶液中存在:c(N)>c(S)>c(H+)>c(OH-),故C正确;向0.1 mol·L-1NH4Al(SO4)2溶液中加入Na2CO3发生相互促进水解产生氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体,实验4过滤后所得清液中不存在:c2(Al3+)=,故D错误。]
8.A [步骤1过程中将式子变形:Ka2(H2SO3)·Ka2(H2CO3)=0.03c2(H+),代入数据计算,可得c(H+)=1×10-8 mol·L-1,pH=8,故A正确;步骤3的离子方程式为AgBr+2S2[Ag(S2O3)2]3-+Br-,故D错误。]
9.C

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