资源简介 一、水与水溶液二、弱电解质的电离三、盐类的水解四、沉淀溶解平衡考向一 弱电解质的电离1.(2024·贵州卷)硼砂[Na2B4O5(OH)4·8H2O]水溶液常用于pH计的校准。硼砂水解生成等物质的量的B(OH)3(硼酸)和Na[B(OH)4](硼酸钠)。已知:①25 ℃时,硼酸显酸性的原理:+2H2O H3O++,Ka=5.8×10-10;②lg≈0.38。下列说法正确的是( )A.硼砂稀溶液中c(Na+)=c[B(OH)3]B.硼酸水溶液中的H+主要来自水的电离C.25 ℃时,0.01 mol·L-1硼酸水溶液的pH≈6.38D.等浓度等体积的B(OH)3和Na[B(OH)4]溶液混合后,溶液显酸性B [[B4O5(OH)4]2-水解生成等物质的量浓度的和Na[B(OH)4],由于[B4O5(OH)4]2-水解不完全,故c(Na+)≠c[B(OH)3],A错误;根据已知反应,硼酸水溶液中的H+是由水提供的,B正确;25 ℃时,Ka==5.8×10-10,c(H3O+)===×10-6,因lg≈0.38,pH≈6-0.38≈5.62,C错误;的电离平衡常数Ka=5.8×10-10,[B(OH)4]-的水解平衡常数Kh===×10-4,水解程度大于电离程度,溶液显碱性,D错误。]2.(2024·湖南卷,T13)常温下Ka(HCOOH)=1.8×10-4,向20 mL 0.10 mol·L-1 NaOH溶液中缓慢滴入相同浓度的HCOOH溶液,混合溶液中某两种离子的浓度随加入HCOOH溶液体积的变化关系如图所示,下列说法错误的是( )A.水的电离程度:MB.M点:2c(OH-)=c(Na+)+c(H+)C.当V(HCOOH)=10 mL时,c(OH-)=c(H+)+2c(HCOOH)+c(HCOO-)D.N点:c(Na+)>c(HCOO-)>c(OH-)>c(H+)>c(HCOOH)D [根据题意可知图像中随HCOOH溶液的加入,c(OH-)减小,c(HCOO-)增大,M点时c(OH-)=c(HCOO-),N点为恰好反应点,溶质为HCOONa。A.M点有OH-剩余,抑制水的电离,故水的电离程度:Mc(HCOO-)>c(OH-)>c(HCOOH)>c(H+),错误。]3.(2023·湖北卷)H2L为某邻苯二酚类配体,其pKa1=7.46,pKa2=12.4。常温下构建Fe(Ⅲ)-H2L溶液体系,其中c0(Fe3+)=2.0×10-4 mol·L-1,c0(H2L)=。体系中含Fe物种的组分分布系数δ与pH的关系如图所示,分布系数δ(x)=,已知lg 2≈0.30,lg 3≈0.48。下列说法正确的是( )A.当pH=1时,体系中c(H2L)>c([FeL]+)>c(OH-)>c(HL-)B.pH在9.5~10.5之间,含L的物种主要为L2-C.L2-+[FeL]+ [FeL2]-的平衡常数的lg K约为14D.当pH=10时,参与配位的c(L2-)≈1.0×10-3 mol·L-1C [由题图可知,pH=1即c(H+)=0.1 mol·L-1时c([FeL]+)=1.0×10-4 mol·L-1,又c0(H2L)=5.0×10-3 mol·L-1,根据Fe3++H2L [FeL]++2H+知,此时c(H2L)=(5.0-0.1)×10-3 mol·L-1=4.9×10-3 mol·L-1,结合Ka1==10-7.46知,此时c(HL-)=10-7.46×4.9×10-3×10 mol·L-1=4.9×10-9.46 mol·L-1,又pH=1时,c(OH-)=10-13 mol·L-1,故A错误;pH在9.5~10.5之间时c([FeL3]3-)=c([FeL2(OH)]2-)=10-4 mol·L-1,其中两种离子共含c(L2-)=3×10-4 mol·L-1+2×10-4 mol·L-1=5×10-4 mol·L-1,当pH=10时,c(H+)=10-10 mol·L-1,根据Ka1===10-7.46,得c(HL-)=102.54c(H2L),即c(HL-)>c(H2L),由Ka2==10-12.4,得c(HL-)=102.4c(L2-),即c(HL-)>c(L2-),B错误;该反应的平衡常数K=,由题图知,当c([FeL2]-)=c([FeL]+)时,pH=4,由Ka1·Ka2=10-19.86=,得①式10-19.86×c(H2L)=10-8c(L2-),此时c(H2L)=5.0×10-3 mol·L-1-3×10-4 mol·L-1=4.7×10-3 mol·L-1,代入①式,c(L2-)= mol·L-1=4.7×10-14.86 mol·L-1,则K==,故lg K=13.86+lg 2.1≈14,C正确;pH=10时c([FeL3]3-)=c([FeL2(OH)]2-)=1×10-4 mol·L-1,则参与配位的L2-的总浓度为3×10-4 mol·L-1+2×10-4 mol·L-1=5×10-4 mol·L-1,D错误。]考向二 盐的水解4.(2023·北京卷)下列过程与水解反应无关的是( )A.热的纯碱溶液去除油脂B.重油在高温、高压和催化剂作用下转化为小分子烃C.蛋白质在酶的作用下转化为氨基酸D.向沸水中滴入饱和FeCl3溶液制备Fe(OH)3胶体B [因碳酸根离子水解使溶液显碱性,油脂在碱性条件下能水解生成易溶于水的高级脂肪酸盐和甘油,故可用热的纯碱溶液去除油脂,A不符合题意;重油在高温、高压和催化剂作用下发生裂化或裂解反应生成小分子烃,与水解反应无关,B符合题意;蛋白质在酶的作用下可以发生水解反应生成氨基酸,C不符合题意;Fe3+能发生水解反应生成,加热能增大Fe3+ 的水解程度,D不符合题意。]5.(2023·湖南卷)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 mol·L-1B.点a:c平(Na+)=c平(Cl-)=c平(CH3COO-)+c平(CH3COOH)C.点b:c平(CH3COOH)D.水的电离程度:aD [点a溶液中η=1.00,此时溶液中c平(CH3COOH)=0.01 mol·L-1,c平(H+)=10-3.38 mol·L-1,c平(CH3COO-)≈c平(H+)=10-3.38 mol·L-1,则Ka(CH3COOH)≈ mol·L-1=10-4.76 mol·L-1,A说法正确;点a溶液中根据元素守恒可得c平(Na+)=c平(Cl-)=c平(CH3COO-)+c平(CH3COOH)=0.01 mol·L-1,B说法正确;点b溶液中的溶质为NaCl、CH3COONa、CH3COOH,由题图可知,点b溶液呈酸性,故CH3COOH的电离程度大于CH3COO-的水解程度,则c平(CH3COOH)6.(2024·安徽卷,T13)环境保护工程师研究利用Na2S、FeS和H2S处理水样中的Cd2+。已知25 ℃时,H2S饱和溶液浓度约为0.1 mol·L-1,Ka1(H2S)=10-6.97 mol·L-1,Ka2(H2S)=10-12.90 mol·L-1,Ksp(FeS)=10-17.20 mol2·L-2,Ksp(CdS)=10-26.10 mol2·L-2。下列说法错误的是( )A.Na2S溶液中:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(HS-)+2c(S2-)B.0.01 mol·L-1 Na2S溶液中:c(Na+)>c(S2-)>c(OH-)>c(HS-)C.向c(Cd2+)=0.01 mol·L-1的溶液中加入FeS,可使c(Cd2+)<10-8 mol·L-1D.向c(Cd2+)=0.01 mol·L-1的溶液中通入H2S气体至饱和,所得溶液中:c(H+)>c(Cd2+)B [A.Na2S溶液中只有5种离子,分别是H+、Na+、OH-、HS-、S2-,溶液是电中性的,存在电荷守恒,可表示为c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(HS-)+2c(S2-),正确;B.0.01 mol·L-1 Na2S溶液中,S2-水解使溶液呈碱性,其水解常数Kh====10-1.1 mol·L-1,根据硫元素守恒可知c(HS-)<10-1.1 mol·L-1,所以>1,则c(OH-)>c(S2-),不正确;C.Ksp(FeS)远远大于Ksp(CdS),向c(Cd2+)=0.01 mol·L-1的溶液中加入FeS时,可以发生沉淀的转化,该反应的平衡常数K===108.9 105,因此该反应可以完全进行,CdS的饱和溶液中c(Cd2+)= mol·L-1=10-13.05 mol·L-1,若加入足量FeS时可使,正确;D.Cd2++H2S CdS+2H+的平衡常数K====106.23 105,该反应可以完全进行,因此,当向c(Cd2+)=0.01 mol·L-1的溶液中通入H2S气体至饱和,Cd2+可以完全沉淀,所得溶液中c(H+)>c(Cd2+),正确。]考向三 沉淀溶解平衡7.(2023·全国甲卷)如图为Fe(OH)3、和在水中达沉淀溶解平衡时的pM-pH关系图{pM=-lg[cM/(mol·L-1)];c(M)≤10-5 mol·L-1可认为M离子沉淀完全}。下列叙述正确的是( )A.由a点可求得Ksp[Fe(OH)3]=10-8.5 mol4·L-4B.pH=4时的溶解度为C.浓度均为0.01 mol·L-1的Al3+和Fe3+可通过分步沉淀进行分离D.Al3+、Cu2+混合溶液中c平(Cu2+)=0.2 mol·L-1时二者不会同时沉淀C [结合题图可知,a点时pH=2、pM=2.5,则Ksp[Fe(OH)3]=c平(OH-)=10-2.5 mol·L-1×(102-14)3 mol3·L-3=10-38.5 mol4·L-4,A错误;由题图可知,pH=5时,溶液中c平(Al3+)=10-6 mol·L-1,Ksp[Al(OH)3]=10-6 mol·L-1×(105-14)3 mol3·L-3=10-33 mol4·L-4,则pH=4的饱和溶液中c平(Al3+)=10-3 mol·L-1,故Al(OH)3在pH=4时的溶解度为10-3 mol·L-1,B错误;根据题图可知,c(Fe3+) 从0.01 mol·L-1到10-5 mol·L-1,pH尚未达到3,而此时0.1 mol·L-1的Al3+尚未开始沉淀,则0.01 mol·L-1的Al3+更未开始沉淀,故0.01 mol·L-1的Al3+和Fe3+可通过分步沉淀分离,C正确;Ksp[Cu(OH)2]≈10-5.7×(10-7)2 mol3·L-3=10-19.7 mol3·L-3,当c平(Cu2+)=0.2 mol·L-1时,c平(OH-)= mol·L-1= mol·L-1= mol·L-1≈ mol·L-1=10-9.5 mol·L-1,此时pH≈4.5,Al3+未沉淀完全(或此时Al3+浓度大于10-5 mol·L-1),D错误。]8.(2023·全国乙卷)一定温度下,AgCl和Ag2CrO4的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是( )A.a点条件下能生成Ag2CrO4沉淀,也能生成AgCl沉淀B.b点时,c(Cl-)=,Ksp(AgCl)=Ksp(Ag2CrO4)的平衡常数K=107.9 mol-1·LD.向NaCl、Na2CrO4均为0.1 mol·L-1的混合溶液中滴加AgNO3溶液,先产生Ag2CrO4沉淀C [由题图可知,Ksp(AgCl)=10-4.8 mol·L-1×10-5 mol·L-1=10-9.8 mol2·L-2,Ksp(Ag2CrO4)=10-1.7 mol·L-1×(10-5)2 mol2·L-2=10-11.7 mol3·L-3。a点时,Q(AgCl)9.(2024·甘肃卷,T15节选)我国科研人员以高炉渣(主要成分为CaO,MgO,Al2O3和SiO2等)为原料,对炼钢烟气(CO2和水蒸气)进行回收利用,有效减少了环境污染,主要流程如图所示:已知:Ksp(CaSO4)=4.9×10-5 mol2·L-2;Ksp(CaCO3)=3.4×10-9 mol2·L-2。(1)高炉渣与(NH4)2SO4经焙烧产生的“气体”是________。(2)“滤渣”的主要成分是CaSO4和________。(3)“水浸2”时主要反应的化学方程式为______________________________________________________________________________________________________,该反应能进行的原因是______________________________________________________________________________________________________________________。[解析] 高炉渣(主要成分为CaO,MgO,Al2O3和SiO2等)加入(NH4)2SO4在400 ℃下焙烧,生成硫酸钙、硫酸镁、硫酸铝,同时产生气体,该气体与烟气(CO2和水蒸气)反应,生成(NH4)2CO3,所以该气体为NH3;“焙烧”产物经过“水浸1”,然后过滤,滤渣为CaSO4以及未反应的SiO2,滤液溶质主要为硫酸镁、硫酸铝及硫酸铵;滤液浓缩结晶,析出NH4Al(SO4)2·12H2O,剩余富镁溶液;“滤渣”加入(NH4)2CO3,经“水浸2”,“滤渣”中的CaSO4会转化为更难溶的碳酸钙。(3)“水浸2”时主要反应为硫酸钙与碳酸铵生成更难溶的碳酸钙,化学方程式为CaSO4+(NH4)2CO3===CaCO3+(NH4)2SO4,该反应之所以能发生,是由于Ksp(CaSO4)=4.9×10-5 mol2·L-2,Ksp(CaCO3)=3.4×10-9 mol2·L-2,Ksp(CaSO4)>Ksp(CaCO3),微溶的硫酸钙转化为更难溶的碳酸钙。[答案] (1)NH3 (2)SiO2 +(NH4)2SO4 Ksp(CaSO4)>Ksp(CaCO3),CaSO4转化为更难溶的CaCO3考向四 离子反应的应用10.(2023·山东卷,改编)在含HgI2(s)的溶液中,一定c(I-)范围内,存在平衡关系:HgI2(s) HgI2(aq);HgI2(aq) Hg2+(aq)+2I-(aq);HgI2(aq) HgI+(aq)+I-(aq);(aq);(aq),平衡常数依次为K0、K1、K2、K3、K4。已知lg c(Hg2+)、lg c(HgI+)、、随lg c(I-)的变化关系如图所示,下列说法错误的是( )A.线L表示)的变化情况B.随c(I-)增大,c[HgI2(aq)]不变C.a=lgD.溶液中I元素与Hg元素的物质的量之比始终为2∶1D [随c(I-)增大和均增大,生成所消耗的I-比生成所消耗的多,所以L表示)的变化情况,A说法正确;K0=c[HgI2(aq)],温度不变,K0不变,B说法正确;可逆过程第二个反应-第三个反应得反应HgI+(aq) Hg2+(aq)+I-(aq),根据盖斯定律可得,K==,M点时c(Hg2+)=c(HgI+),K=c(I-),lg K=lg c(I-),lg =lg c(I-)=a,C说法正确;溶液中I-的来源除HgI2固体溶解外,还有外加的含I-的粒子,故溶液中I元素与Hg元素的物质的量之比不始终为2∶1,D说法错误。]11.(2023·北京卷)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=Ksp(MgCO3)[注:起始c(Na2CO3)=0.1 mol·L-1,不同pH下由图1得到]。下列说法不正确的是( )A.由图1,pH==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=0.1 mol·L-1D.由图1和图2,初始状态pH=8、lg c(Mg2+)=-1,发生反应:===MgCO3↓+CO2↑+H2OC [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;C.从图2可以看出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===MgCO3↓+H2O+CO2↑,D项正确。]12.(2023·辽宁卷)某废水处理过程中始终保持H2S饱和,即c(H2S)=0.1 mol·L-1,通过调节pH使Ni2+和Cd2+形成硫化物而分离,体系中pH与-lg c 关系如图所示,c为HS-、、Ni2+和Cd2+的浓度,单位为mol·L-1。已知Ksp(NiS)>Ksp(CdS),下列说法正确的是( )A.Ksp(CdS)=10-18.4 mol2·L-2B.③为pH与-lg c(HS-)的关系曲线C.Ka1(H2S)=10-8.1 mol·L-1D.Ka2(H2S)=10-14.7 mol·L-1D [根据已知信息和图像分析可知,随着pH增大,c(HS-)和c(S2-)均增大,c(Ni2+)和c(Cd2+)均减小,根据Ka1(H2S) Ka2(H2S),Ksp(NiS)>Ksp(CdS),可知①为pH与-lg c(Cd2+)的关系曲线,②为pH与-lg c(Ni2+)的关系曲线,③为pH与-lg c(S2-)的关系曲线,④为pH与-lg c(HS-)的关系曲线。利用坐标点(4.9,13.0)可以求出Ksp(CdS)=10-13 mol·L-1×10-13 mol·L-1=10-26 mol2·L-2,A错误;③为pH与-lg c(S2-)的关系曲线,B错误;利用坐标点(4.2,3.9)可以求出Ka1(H2S)== mol·L-1=10-7.1 mol·L-1,C错误;根据Ka1(H2S),求出pH=4.9时c(HS-)== mol·L-1=10-3.2 mol·L-1,结合坐标点(4.9,13.0),代入Ka2(H2S)== mol·L-1=10-14.7 mol·L-1,D正确。]13.(2023·湖南卷)下列有关电极方程式或离子方程式错误的是( )A.碱性锌锰电池的正极反应:MnO2+H2O+e-===MnO(OH)+OH-B.铅酸蓄电池充电时的阳极反应:Pb2++2H2O-2e-===PbO2+4H+C.K3[Fe(CN)6]溶液滴入FeCl2溶液中:===KFe[Fe(CN)6]↓D.TiCl4加入水中:TiCl4+(x+2)H2O===TiO2·xH2O↓+4H++4Cl-B [碱性锌锰电池中MnO2做正极,电极反应为MnO2+H2O+e-===MnO(OH)+OH-,A书写正确;铅酸蓄电池充电时阳极反应为,B书写错误;将K3[Fe(CN)6]溶液滴入FeCl2溶液中产生蓝色沉淀KFe[Fe(CN)6],离子方程式为K++Fe2++[Fe(CN)6]3-===KFe[Fe(CN)6]↓,C书写正确;将TiCl4加入水中产生TiO2·xH2O沉淀,离子方程式为TiCl4+(x+2)H2O===TiO2·xH2O↓+4H++4Cl-,D书写正确。]14.(2023·浙江卷)下列反应的离子方程式正确的是( )A.碘化亚铁溶液与等物质的量的氯气:2Fe2++2I-+2Cl2===2Fe3++I2+4Cl-B.向次氯酸钙溶液通入足量二氧化碳:C.铜与稀硝酸:===Cu2++2NO2↑+2H2OD.向硫化钠溶液通入足量二氧化硫:B [I-的还原性大于Fe2+,碘化亚铁溶液与等物质的量的氯气反应时,Cl2只能氧化I-,离子方程式为2I-+Cl2===I2+2Cl-,故A错误;向次氯酸钙溶液通入足量二氧化碳,反应生成碳酸氢钙和次氯酸:,故B正确;铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水:===3Cu2++2NO↑+4H2O,故C错误;向硫化钠溶液通入足量二氧化硫,生成亚硫酸氢钠和硫单质:,故D错误。]15.(2023·福建卷)25 ℃时,某二元酸(H2A)的Ka1=10-3.04 mol·L-1、Ka2=10-4.37 mol·L-1。1.0 mol·L-1 NaHA溶液稀释过程中δ(H2A)、δ(HA-)、δ(A2-)与pc(Na+)的关系如图所示。已知pc(Na+)=-lg c(Na+),HA-的分布系数δ(HA-)=。下列说法错误的是( )A.曲线n为δ(HA-)的变化曲线B.a点:pH=4.37C.b点:2c(H2A)+c(HA-)=c(Na+)D.c点:c(Na+)+c(H+)=3c(HA-)+c(OH-)[答案] B章末综合测评(三) 物质在水溶液中的行为(本试卷共85分)一、选择题(本题共11小题,每小题3分,共33分。每小题只有一个选项符合题目要求)1.下列关于盐溶液的说法错误的是( )A.部分盐溶液呈酸碱性的原因是盐电离出的离子破坏了水的电离平衡B.NH4Cl溶液呈酸性是由于溶液中c平(H+)>c平(OH-)C.在CH3COONa溶液中,由水电离出的c水(OH-)≠c水(H+)D.水电离出的H+(或OH-)与盐中的弱酸根离子(或弱碱阳离子)结合,造成某些盐溶液呈碱(或酸)性C [水电离出的c水(H+)=c水(OH-)一定成立;CH3COONa溶液显碱性,是由于水电离出的H+有一部分与CH3COO-结合成CH3COOH,从而使c平(H+)2.实验室有下列试剂,其中必须用带橡胶塞的试剂瓶保存的是( )①NaOH溶液 ②水玻璃 ③Na2S溶液 ④Na2CO3溶液 ⑤NH4Cl溶液 ⑥澄清石灰水 ⑦浓硝酸 ⑧浓硫酸A.①⑤⑥ B.①②③④⑥C.①②③⑥⑦⑧ D.⑤⑦⑧B [碱及水解呈碱性的盐,因OH-与玻璃中的SiO2反应生成硅酸盐,使试剂瓶与瓶塞黏结,因而不能用带玻璃塞的试剂瓶贮存,必须用带橡胶塞的试剂瓶保存;酸性及强氧化性的物质不能用带橡胶塞的试剂瓶盛放。]3.下列说法正确的是( )A.在常温下,在pH<14的氨水中,由水电离出的c平(H+)>1.0×10-14mol·L-1B.测定溶液的pH时,用洁净、干燥的玻璃棒蘸取溶液,滴在用蒸馏水润湿过的pH试纸上,再与标准比色卡对比C.50 ℃时,pH=12的纯碱溶液中c平(OH-)=1.0×10-2mol·L-1D.pH=4的CH3COOH溶液中c平(H+)=4.0 mol·L-1A [在pH<14的氨水中,c平(H+)>1.0×10-14mol·L-1,故A正确;不能用润湿的pH试纸测定溶液的pH,故B错误;50 ℃时,水的离子积常数大于1.0×10-14mol2·L-2,故C错误;pH=4的CH3COOH溶液中c平(H+)=,故D错误。]4.对于常温下pH为1的硝酸溶液,下列叙述不正确的是( )A.1 mL该溶液稀释至100 mL后,pH=3B.向该溶液中加入等体积、pH=13的氢氧化钡溶液,恰好能完全中和C.该溶液中硝酸电离出的c酸(H+)与水电离出的c水(H+)的比值为1012D.该溶液中水电离出的氢离子浓度是pH=3的硝酸溶液中水电离出的氢离子浓度的100倍[答案] D5.下列离子组在溶液中能大量共存且通入相应气体后仍能大量存在的是( )选项 离子组 通入气体A Cl-、Ca2+、、 氨气B Ba2+、Na+、Cl-、 二氧化硫C Al3+、、、Cl- 氯化氢D K+、Na+、、Cl- 二氧化碳D [Cl-、Ca2+、、可以大量共存,但通入氨气后,溶液显碱性转化为与Ca2+反应生成CaCO3沉淀,不能大量共存;Ba2+、Na+、Cl-、可以大量共存,但通入二氧化硫后,二氧化硫与、Ba2+不能大量共存;Al3+与发生相互促进的水解反应而不能大量共存,通入的HCl与反应,也不能大量共存;K+、Na+、、Cl-可以大量共存,通入二氧化碳后不与四种离子反应,仍能大量共存。]6.已知常温下浓度均为0.1 mol·L-1的溶液的pH如下表所示:溶液 NaF NaClO Na2CO3pH 7.5 9.7 11.6下列有关说法正确的是( )A.根据上表得出三种酸的电离平衡常数:HF>HClO>H2CO3(一级电离平衡常数)B.加热0.1 mol·L-1 NaClO溶液,其pH将小于9.7C.pH=2的HF溶液与pH=12的NaOH溶液以等体积混合,则有c平(Na+)=c平(F-)>c平(H+)=c平(OH-)D.0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液中:c平(OH-)-c平(H+)=c平+2c平(H2CO3)[答案] D7.索尔维制碱法以NaCl、CO2、NH3、H2O为原料制Na2CO3,该法又称氨碱法,其主要工艺流程如图:下列有关说法不正确的是( )A.从理论上看,循环生产时不需要再补充NH3B.从绿色化学的角度看,该方法有两个明显的缺点:氯化钠未能充分利用、产生CaCl2废弃物C.该方法将NH4Cl作为一种化工产品,不再生产NH3来循环使用D.从理论上看,每生产1 mol Na2CO3,需再补充 2 mol NaCl和1 mol CO2C [工业制碱的原理涉及的反应有NaCl+NH3+CO2+H2O===NaHCO3↓+NH4Cl、2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O。索尔维制碱法用生成的氯化铵制备氨气,将氯化铵进行了循环利用,所以从理论上讲,不需要再补充氨,故A正确; 在生产过程中,含NaCl的溶液被弃去、氯化铵制备氨气生成了无用的氯化钙,这是索尔维制碱法的两个缺点,故B正确;由图示可知,NH4Cl与氢氧化钙加热制取氨气进行循环利用,故C错误;根据反应关系及元素守恒可知,理论上,每生产1 mol Na2CO3,需再补充2 mol NaCl和1 mol CO2,故D正确。]8.室温条件下,将0.1 mol·L-1的NaOH溶液逐滴滴入10 mL 0.1 mol·L-1HB溶液中,所得溶液pH随NaOH溶液体积的变化如图。下列说法正确的是( )A.Ka(HB)的数量级为10-4B.该中和滴定可用酚酞溶液作为指示剂C.V1=10D.b点时,NaOH溶液与HB溶液恰好完全反应B [根据电离方程式得c平(H+)≈c平(B-),即Ka(HB)= mol·L-1≈1.1×10-3 mol·L-1,Ka(HB)的数量级为10-3,A错误;V1 mL时混合溶液恰好为中性,由于NaB为强碱弱酸盐,故此时酸有剩余,V1<10,C错误,D错误。]9.根据下列实验内容得出的结论正确的是( )选项 实验内容 结论A 某物质的水溶液能使红色石蕊试纸变蓝 该物质中一定含有OH-,而且一定是碱B 向废液中加入少量的葡萄糖溶液并加热,无砖红色沉淀产生 废液中不含Cu2+C 向某物质的水溶液中加入盐酸能产生无色无味气体 该溶液中一定含有D 向某溶液中滴加NaOH溶液,先产生白色沉淀,后沉淀溶解 该溶液中可能含有Al3+D [显碱性的盐溶液也能使红色石蕊试纸变蓝,如Na2CO3溶液,A项错误;若废液呈酸性,即使含Cu2+,加入少量的葡萄糖溶液也无砖红色沉淀产生,B项错误;若该溶液中只含有,加入盐酸也能产生无色无味气体,C项错误;可溶于NaOH溶液,D项正确。]10.溶液X中含有下表离子中的某5种,且其浓度均为0.1 mol·L-1(不考虑水的电离与离子水解)。向X溶液中加入足量稀盐酸,有无色气体生成,经分析,反应前后阴离子种类没有变化。下列叙述不正确的是( )阳离子 阴离子Na+、Fe3+、Ca2+、Fe2+、Mg2+、Al3+ OH-、、、、、Cl-A.X溶液中含有3种阳离子和2种阴离子B.X溶液中不可能含有或C.生成的无色气体是NOD.根据电荷守恒,原溶液中一定不含有Ca2+A [根据互斥原则,OH-不能与Fe3+、Al3+、Fe2+、Ca2+、Mg2+、大量共存;不能与OH-、Fe3+、Al3+、Fe2+大量共存;不能与Fe3+、Al3+、Fe2+、Ca2+、Mg2+大量共存。向X溶液中加入足量的稀盐酸,阴离子种类没有发生改变,说明X溶液中含有Cl-,加入稀盐酸有无色气体产生,该气体不能是CO2,气体如果是CO2,则X溶液中含有或,X溶液与足量的稀盐酸反应,导致阴离子种类减少,因此无色气体为NO,X溶液中含有在酸性条件下具有强氧化性,转化成NO,X溶液中应含有还原性离子,即Fe2+,X溶液中有5种离子,离子浓度均为0.1 mol·L-1,溶液呈电中性,另外两种为Mg2+和。A项,含有的离子是、Fe2+、Cl-、Mg2+、,3种阴离子和2种阳离子,错误;B项,X溶液中一定不含有和,正确;C项,无色气体为NO,正确;D项,X溶液中有,能与Ca2+反应生成硫酸钙沉淀,因此X溶液中一定不含有Ca2+,正确。]11.工业上以SrSO4(s)为原料生产SrCO3(s),对其工艺条件进行研究。现有含SrCO3(s)的0.1 mol·L-1、1.0 mol·L-1 Na2CO3溶液,含SrSO4(s)的0.1 mol·L-1、1.0 mol·L-1 Na2SO4溶液。在一定pH范围内,四种溶液中lg[c平(Sr2+)/(mol·L-1)]随pH的变化关系如图所示。下列说法正确的是( )A.反应(aq)的平衡常数K=B.a=6.5C.曲线④代表含SrCO3(s)的0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液的变化曲线D.对含SrSO4(s)且Na2SO4和Na2CO3初始浓度均为1.0 mol·L-1的混合溶液,pH≥7.7时才发生沉淀转化A [硫酸是强酸,溶液pH变化,溶液中硫酸根离子浓度几乎不变,则含硫酸锶固体的硫酸钠溶液中锶离子的浓度几乎不变,pH相同时,溶液中硫酸根离子越大,锶离子浓度越小,所以曲线①代表含硫酸锶固体的0.1 mol·L-1 硫酸钠溶液的变化曲线,曲线②代表含硫酸锶固体的1 mol·L-1硫酸钠溶液的变化曲线;碳酸是弱酸,溶液pH减小,溶液中碳酸根离子浓度越小,锶离子浓度越大,pH相同时,1 mol·L-1碳酸钠溶液中碳酸根离子浓度大于0.1 mol·L-1碳酸钠溶液,则曲线③表示含碳酸锶固体的0.1 mol·L-1碳酸钠溶液的变化曲线,曲线④表示含碳酸锶固体的1 mol·L-1碳酸钠溶液的变化曲线。反应的平衡常数K===,故A正确;由分析可知,曲线①代表含硫酸锶固体的0.1 mol·L-1硫酸钠溶液的变化曲线,则硫酸锶的溶度积Ksp(SrSO4)=10-5.5×0.1=10-6.5,温度不变,溶度积不变,则溶液pH为7.7时,锶离子的浓度为 mol·L-1=10-6.5 mol·L-1,则a为-6.5,故B错误;曲线④表示含碳酸锶固体的1 mol·L-1碳酸钠溶液的变化曲线,故C错误;由题图可知,浓度均为1 mol·L-1的Na2SO4和Na2CO3的混合溶液中,SrSO4(s)在pH≥6.9时转化为SrCO3(s),故D错误。]二、非选择题(本题共4小题,共52分)12.(14分)温度为T的某溶液中,c平(H+)=10-x mol·L-1,c平(OH-)=10-y mol·L-1,x与y的关系如图所示。请回答下列问题:(1)此温度下,水的离子积KW=________mol2·L-2,则T________(填“>”“<”或“=”)25 ℃。(4分)(2)在此温度下,向Ba(OH)2溶液中逐滴加入pH=a的盐酸,测得混合溶液的部分pH如表所示:实验序号 Ba(OH)2溶液的体积/mL 盐酸的体积/mL 溶液的pH① 22.00 0.00 8② 22.00 18.00 7③ 22.00 22.00 6假设溶液混合前后的体积变化忽略不计,则a=________,实验②中由水电离产生的c水(OH-)=________mol·L-1。(4分)(3)在此温度下,将0.1 mol·L-1的NaHSO4溶液与0.1 mol·L-1的Ba(OH)2溶液按下表中甲、乙、丙、丁不同方式混合:甲 乙 丙 丁0.1 mol·L-1 Ba(OH)2溶液体积/mL 10 10 10 100.1 mol·L-1 NaHSO4溶液体积/mL 5 10 15 20①按丁方式混合后,所得溶液显________性(填“酸”“碱”或“中”)。②写出按乙方式混合后,反应的离子方程式:__________________________________________________________________________________________________。③按甲方式混合后,所得溶液的pH为________。(6分)[答案] (1)1×10-12 > (2)4 10-7 (3)①中 ②===BaSO4↓+H2O ③1113.(14分)蛋壳是一种很好的绿色钙源,其主要成分为CaCO3。以蛋壳为原料制备葡萄糖酸钙晶体{M[Ca(C6H11O7)2·H2O]=448 g·mol-1},并对其纯度进行测定,过程如下:步骤Ⅰ.葡萄糖酸钙晶体的制备步骤Ⅱ.产品纯度测定——KMnO4间接滴定法①称取步骤Ⅰ中制得的产品0.600 g置于烧杯中,加入蒸馏水及适量稀盐酸溶解;②加入足量(NH4)2C2O4溶液,用氨水调pH至4~5,生成白色沉淀,过滤、洗涤;③将②洗涤后所得的固体溶于稀硫酸中,用0.020 00 mol·L-1 KMnO4标准溶液滴定,消耗KMnO4标准溶液25.00 mL。根据以上两个步骤,回答下列问题:(1)以上两个步骤中不需要使用的仪器有________(填字母)。(1分)(2)步骤Ⅰ中“操作a”是______________________、过滤、洗涤、干燥。(1分)(3)步骤Ⅱ中用氨水调pH至4~5的目的为________________________________________________________________________________________________。(3分)(4)用KMnO4标准溶液滴定待测液的反应原理为_____________________________________________________________________(用离子方程式表示),判断滴定达到终点的现象为__________________________________________________________________________________________。(6分)(5)根据以上实验数据,测得产品中葡萄糖酸钙晶体的纯度为________(保留三位有效数字)。(3分)[答案] (1)C (2)蒸发浓缩、冷却结晶 (3)中和溶液中的H+,增大溶液中浓度,使Ca2+完全沉淀 +6H+===2Mn2++10CO2↑+8H2O 滴入最后半滴高锰酸钾标准溶液时,溶液由无色变为浅紫色,且半分钟内不褪色 (5)93.3%14.(10分)(1)H3AsO4水溶液中含砷的各物种的分布系数(平衡时某微粒的浓度占各微粒浓度之和的分数)与pH的关系如图所示。H3AsO4第一步电离方程式+H+的电离常数为Ka1,则pKa1=________(pKa1=-lg Ka1)。(4分)(2)联氨(又称肼,分子式为N2H4,无色液体)是一种应用广泛的化工原料,可用作火箭燃料。联氨为二元弱碱,在水中的电离方式与氨相似。联氨第一步电离反应的平衡常数为________(已知:的K=8.7×107 mol-1·L;KW=1.0×10-14 mol2·L-2)。联氨与硫酸形成的酸式盐的化学式为________________________________________________________________。(6分)[答案] (1)2.2 (2)8.7×10-7 N2H6(HSO4)215.(14分)痛风是以关节炎反复发作及产生肾结石为特征的一类疾病,关节炎的原因归结于在关节滑液中形成了尿酸钠(NaUr)晶体,有关平衡如下:①HUr(尿酸,aq) Ur-(尿酸根离子,aq)+H+(aq)(37 ℃时,Ka=4.0×10-6 mol·L-1);②NaUr(s) Ur-(aq)+Na+(aq)。(1)37 ℃时,1.0 L水中最多可溶解8.0×10-3 mol尿酸钠,此温度下尿酸钠的Ksp为________ mol2·L-2。(4分)(2)关节炎发作多在脚趾和手指的关节处,这说明温度降低时,尿酸钠的Ksp________(填“增大”“减小”或“不变”),生成尿酸钠晶体的反应是________(填“放热”或“吸热”)反应。(6分)(3)37 ℃时,某尿酸结石病人尿液中尿酸分子和尿酸根离子的总浓度为2.0×10-3 mol·L-1,其中尿酸分子的浓度为5.0×10-4 mol·L-1,该病人尿液的c平(H+)为_________(保留三位有效数字) mol·L-1,pH_____________(填“>”“<”或“=”)7。(4分)[答案] (1)6.4×10-5 (2)减小 放热 (3)1.33×10-6 <1/1一、水与水溶液二、弱电解质的电离三、盐类的水解四、沉淀溶解平衡考向一 弱电解质的电离1.(2024·贵州卷)硼砂[Na2B4O5(OH)4·8H2O]水溶液常用于pH计的校准。硼砂水解生成等物质的量的B(OH)3(硼酸)和Na[B(OH)4](硼酸钠)。已知:①25 ℃时,硼酸显酸性的原理:+2H2O H3O++,Ka=5.8×10-10;②lg≈0.38。下列说法正确的是( )A.硼砂稀溶液中c(Na+)=c[B(OH)3]B.硼酸水溶液中的H+主要来自水的电离C.25 ℃时,0.01 mol·L-1硼酸水溶液的pH≈6.38D.等浓度等体积的B(OH)3和Na[B(OH)4]溶液混合后,溶液显酸性2.(2024·湖南卷,T13)常温下Ka(HCOOH)=1.8×10-4,向20 mL 0.10 mol·L-1 NaOH溶液中缓慢滴入相同浓度的HCOOH溶液,混合溶液中某两种离子的浓度随加入HCOOH溶液体积的变化关系如图所示,下列说法错误的是( )A.水的电离程度:MB.M点:2c(OH-)=c(Na+)+c(H+)C.当V(HCOOH)=10 mL时,c(OH-)=c(H+)+2c(HCOOH)+c(HCOO-)D.N点:c(Na+)>c(HCOO-)>c(OH-)>c(H+)>c(HCOOH)3.(2023·湖北卷)H2L为某邻苯二酚类配体,其pKa1=7.46,pKa2=12.4。常温下构建Fe(Ⅲ)-H2L溶液体系,其中c0(Fe3+)=2.0×10-4 mol·L-1,c0(H2L)=。体系中含Fe物种的组分分布系数δ与pH的关系如图所示,分布系数δ(x)=,已知lg 2≈0.30,lg 3≈0.48。下列说法正确的是( )A.当pH=1时,体系中c(H2L)>c([FeL]+)>c(OH-)>c(HL-)B.pH在9.5~10.5之间,含L的物种主要为L2-C.L2-+[FeL]+ [FeL2]-的平衡常数的lg K约为14D.当pH=10时,参与配位的c(L2-)≈1.0×10-3 mol·L-1考向二 盐的水解4.(2023·北京卷)下列过程与水解反应无关的是( )A.热的纯碱溶液去除油脂B.重油在高温、高压和催化剂作用下转化为小分子烃C.蛋白质在酶的作用下转化为氨基酸D.向沸水中滴入饱和FeCl3溶液制备Fe(OH)3胶体5.(2023·湖南卷)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 mol·L-1B.点a:c平(Na+)=c平(Cl-)=c平(CH3COO-)+c平(CH3COOH)C.点b:c平(CH3COOH)D.水的电离程度:a6.(2024·安徽卷,T13)环境保护工程师研究利用Na2S、FeS和H2S处理水样中的Cd2+。已知25 ℃时,H2S饱和溶液浓度约为0.1 mol·L-1,Ka1(H2S)=10-6.97 mol·L-1,Ka2(H2S)=10-12.90 mol·L-1,Ksp(FeS)=10-17.20 mol2·L-2,Ksp(CdS)=10-26.10 mol2·L-2。下列说法错误的是( )A.Na2S溶液中:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(HS-)+2c(S2-)B.0.01 mol·L-1 Na2S溶液中:c(Na+)>c(S2-)>c(OH-)>c(HS-)C.向c(Cd2+)=0.01 mol·L-1的溶液中加入FeS,可使c(Cd2+)<10-8 mol·L-1D.向c(Cd2+)=0.01 mol·L-1的溶液中通入H2S气体至饱和,所得溶液中:c(H+)>c(Cd2+)考向三 沉淀溶解平衡7.(2023·全国甲卷)如图为Fe(OH)3、和在水中达沉淀溶解平衡时的pM-pH关系图{pM=-lg[cM/(mol·L-1)];c(M)≤10-5 mol·L-1可认为M离子沉淀完全}。下列叙述正确的是( )A.由a点可求得Ksp[Fe(OH)3]=10-8.5 mol4·L-4B.pH=4时的溶解度为C.浓度均为0.01 mol·L-1的Al3+和Fe3+可通过分步沉淀进行分离D.Al3+、Cu2+混合溶液中c平(Cu2+)=0.2 mol·L-1时二者不会同时沉淀8.(2023·全国乙卷)一定温度下,AgCl和Ag2CrO4的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是( )A.a点条件下能生成Ag2CrO4沉淀,也能生成AgCl沉淀B.b点时,c(Cl-)=,Ksp(AgCl)=Ksp(Ag2CrO4)的平衡常数K=107.9 mol-1·LD.向NaCl、Na2CrO4均为0.1 mol·L-1的混合溶液中滴加AgNO3溶液,先产生Ag2CrO4沉淀9.(2024·甘肃卷,T15节选)我国科研人员以高炉渣(主要成分为CaO,MgO,Al2O3和SiO2等)为原料,对炼钢烟气(CO2和水蒸气)进行回收利用,有效减少了环境污染,主要流程如图所示:已知:Ksp(CaSO4)=4.9×10-5 mol2·L-2;Ksp(CaCO3)=3.4×10-9 mol2·L-2。(1)高炉渣与(NH4)2SO4经焙烧产生的“气体”是________。(2)“滤渣”的主要成分是CaSO4和________。(3)“水浸2”时主要反应的化学方程式为______________________________________________________________________________________________________,该反应能进行的原因是______________________________________________________________________________________________________________________。考向四 离子反应的应用10.(2023·山东卷,改编)在含HgI2(s)的溶液中,一定c(I-)范围内,存在平衡关系:HgI2(s) HgI2(aq);HgI2(aq) Hg2+(aq)+2I-(aq);HgI2(aq) HgI+(aq)+I-(aq);(aq);(aq),平衡常数依次为K0、K1、K2、K3、K4。已知lg c(Hg2+)、lg c(HgI+)、、随lg c(I-)的变化关系如图所示,下列说法错误的是( )A.线L表示的变化情况B.随c(I-)增大,c[HgI2(aq)]不变C.a=lgD.溶液中I元素与Hg元素的物质的量之比始终为2∶111.(2023·北京卷)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=Ksp(MgCO3)[注:起始c(Na2CO3)=0.1 mol·L-1,不同pH下由图1得到]。下列说法不正确的是( )A.由图1,pH==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=0.1 mol·L-1D.由图1和图2,初始状态pH=8、lg c(Mg2+)=-1,发生反应:===MgCO3↓+CO2↑+H2O12.(2023·辽宁卷)某废水处理过程中始终保持H2S饱和,即c(H2S)=0.1 mol·L-1,通过调节pH使Ni2+和Cd2+形成硫化物而分离,体系中pH与-lg c 关系如图所示,c为HS-、、Ni2+和Cd2+的浓度,单位为mol·L-1。已知Ksp(NiS)>Ksp(CdS),下列说法正确的是( )A.Ksp(CdS)=10-18.4 mol2·L-2B.③为pH与-lg c(HS-)的关系曲线C.Ka1(H2S)=10-8.1 mol·L-1D.Ka2(H2S)=10-14.7 mol·L-113.(2023·湖南卷)下列有关电极方程式或离子方程式错误的是( )A.碱性锌锰电池的正极反应:MnO2+H2O+e-===MnO(OH)+OH-B.铅酸蓄电池充电时的阳极反应:Pb2++2H2O-2e-===PbO2+4H+C.K3[Fe(CN)6]溶液滴入FeCl2溶液中:===KFe[Fe(CN)6]↓D.TiCl4加入水中:TiCl4+(x+2)H2O===TiO2·xH2O↓+4H++4Cl-14.(2023·浙江卷)下列反应的离子方程式正确的是( )A.碘化亚铁溶液与等物质的量的氯气:2Fe2++2I-+2Cl2===2Fe3++I2+4Cl-B.向次氯酸钙溶液通入足量二氧化碳:C.铜与稀硝酸:===Cu2++2NO2↑+2H2OD.向硫化钠溶液通入足量二氧化硫:15.(2023·福建卷)25 ℃时,某二元酸(H2A)的Ka1=10-3.04 mol·L-1、Ka2=10-4.37 mol·L-1。1.0 mol·L-1 NaHA溶液稀释过程中δ(H2A)、δ(HA-)、δ(A2-)与pc(Na+)的关系如图所示。已知pc(Na+)=-lg c(Na+),HA-的分布系数δ(HA-)=。下列说法错误的是( )A.曲线n为δ(HA-)的变化曲线B.a点:pH=4.37C.b点:2c(H2A)+c(HA-)=c(Na+)D.c点:c(Na+)+c(H+)=3c(HA-)+c(OH-)1/1 展开更多...... 收起↑ 资源列表 第3章 章末复习建构课(学生版).docx 第3章 章末复习建构课(教师版).docx