第11讲:数形结合-水溶液中的离子平衡图像题(课件 学案 练习)2026届高中化学二轮专题复习

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第11讲:数形结合-水溶液中的离子平衡图像题(课件 学案 练习)2026届高中化学二轮专题复习

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(共42张PPT)
新高考化学二轮重点专题30讲2026版
第11讲-数形结合:
水溶液中的离子平衡图像题
contents
目录
01
考向分析
01
02
03
知识重构
重温经典
04
模型建构
考向分析
01
考查范围与核心素养
命题角度的三阶段变迁
未来命题趋势预测
1.考查范围与核心素养
考查范围
选必一《水溶液中的离子平衡》
涵盖电离平衡、水解平衡、沉淀溶解平衡、配位平衡等核心知识点,重点考查学生通过图像分析解决复杂化学问题的能力。
核心素养
从定量角度认识化学反应,借助数学、图像等工具直观地观察化学反应过程中的微观粒子变化,继而从微观层面研究化学反应。
定量分析
图像识别
微观理解
命题特点
知识跨度大
综合性强
数学要求高
2.考点统计
25年
卷别 考查方向 坐标
甲卷 电离平衡 c-pH
天津 电离平衡 分布分数δ-pH
湖南 电离平衡+沉淀溶解平衡 pH-lgc
湖北 配位平衡 δ -lgc(L)
山东 沉淀溶解平衡+电离平衡 分布分数δ-pH
河北 电离平衡+配位平衡 Lgc-pH
福建 电离平衡+化学平衡
海南 电离平衡+自偶电离 电导率K-质量分数
安徽 电离平衡+沉淀溶解平衡 Lg(M)-pH
河南 电离平衡+配位平衡 分布分数δ-pH;lgc-lgc
四川 电离平衡+沉淀溶解平衡
重庆 沉淀溶解平衡 -lgc-pH
东北卷 配位平衡+沉淀溶解平衡+水解平衡
2.考点统计
25年
卷别 考查方向 坐标
甘肃 电离平衡+中和滴定 分布分数δ-pH
西北卷 沉淀溶解平衡+配位平衡
云南 中和滴定
广西 滴定曲线+沉淀溶解平衡 pH-s/V(NaOH)
广东 沉淀溶解平衡+配位平衡 非图像题
上海 配位平衡 非图像
浙江1月 电离常数计算 非图像
浙江6月 沉淀溶解平衡 非图像
3.命题角度的变迁: 第一阶段(2020年前)
基础单一平衡考查
题目聚焦于单一平衡体系,考查方式直接,图像形式简单,主要测试学生对基础知识的掌握程度。
考查重点
离子反应
三个守恒式
简单曲线分析
典型试题示例
2018年全国III卷
滴定曲线 - 考查酸碱中和反应过程中的pH变化
基础单一平衡考查
题目聚焦于单一平衡体系,考查方式直接,图像形式简单,主要测试学生对基础知识的掌握程度。
考查重点
离子反应
三个守恒式
简单曲线分析
典型试题示例
2019年课标卷II
Ksp反比例函数 - 考查溶度积常数的图像表达
3.命题角度的变迁: 第一阶段(2020年前)
基础单一平衡考查
题目聚焦于单一平衡体系,考查方式直接,图像形式简单,主要测试学生对基础知识的掌握程度。
考查重点
离子反应
三个守恒式
简单曲线分析
典型试题示例
2019年课标卷III
滴定过程中导电能力变化 - 考查离子浓度与导电性关系
3.命题角度的变迁: 第一阶段(2020年前)
基础单一平衡考查
题目聚焦于单一平衡体系,考查方式直接,图像形式简单,主要测试学生对基础知识的掌握程度。
考查重点
离子反应
三个守恒式
简单曲线分析
典型试题示例
2019年天津卷
电解质稀释过程中pH变化 - 考查稀释对平衡的影响
3.命题角度的变迁: 第一阶段(2020年前)
基础单一平衡考查
题目聚焦于单一平衡体系,考查方式直接,图像形式简单,主要测试学生对基础知识的掌握程度。
考查重点
离子反应
三个守恒式
简单曲线分析
典型试题示例
2020年课标卷
滴定曲线与分布曲线的组合 - 开始出现综合考查趋势
3.命题角度的变迁: 第一阶段(2020年前)
基础单一平衡考查
题目聚焦于单一平衡体系,考查方式直接,图像形式简单,主要测试学生对基础知识的掌握程度。
考查重点
离子反应
三个守恒式
简单曲线分析
典型试题示例
2021年山东卷
分布曲线 - 考查弱酸电离过程中的物种分布
3.命题角度的变迁: 第一阶段(2020年前)
从单一平衡到三重平衡综合,知识跨度越来越大
3.命题角度的变迁: 第二阶段(2021年起)
多重平衡融合
2021年全国乙卷一道题引入多重平衡,自此开启综合命题新阶段。
命题特点:题目难度飙升,要在考场用3-5分钟完整解出已不可能,需要系统化解题策略。
命题趋势分析
知识跨度
图像复杂度
即便考滴定曲线也一定是多曲线组合,纯数学计算增加
解题时间
考场内完整解答已不可能,需要模型化、策略化解题
4.命题角度的变迁: 第三阶段(2024年后)
应用型场景回归
水溶液中的离子平衡图像考题源自《分析化学》,是实验数据处理的一种方法。图像分析的核心意义是可视化平衡体系,指导分析实践。
核心意义
可以理解为是一门工具学科,其本质就是为理论化学、应用化学提供数据支持。
可视化平衡体系
指导分析实践
为科学发现提供支持
典型案例: 2024年广东卷19题
通过分光光度法测定了两种一元弱酸在某非水溶剂中的Ka,曲线作为一种分析计算的数据来源进行设问。
三阶段对比
第一阶段
单一平衡
第二阶段
多重平衡
第三阶段
应用回归
未来趋势:应用回归将成为未来几年命题的主流趋势
4.常见选项:
①曲线对应关系;曲线走势、斜率等
②特殊点的计算;交点、拐点、起始点等
③离子浓度关系;大小关系及等量关系
④特殊场景应用: 沉淀分离条件、配位掩蔽效应、 缓冲溶液配制、 实验操作判断
在审题过程中就渗透这些问题在里面,解题就能事半功倍。
重温经典
PART 02
02
【例1】
重温经典,感悟高考
物料守恒:
变形可得:
一次函数:
y
x
C
【例2】
重温经典,感悟高考
根据元素守恒
则pH>1
pH=1的溶液中,应该加入了其他酸
B
【例3】
重温经典,感悟高考
D点pH=7,需加入碱,假设为NaOH,则上述关系不成立
Ag+
NH3
B
B点
K=103.8
C点
【例4】
重温经典,感悟高考
CD
【例5】
重温经典,感悟高考
K1=1X102.63 K2=1X101.39 K3=1X100.27
C
累计常数
通过估读数据可知D选项中
【例6】
重温经典,感悟高考
方程式 K
Al3+
Zn2+
Cd2+
【例6】
重温经典,感悟高考
B
Al3+
Zn2+
Cd2+
【例7】
重温经典,感悟高考
D
OH-
NaCl、(CH2)6N4HCl、HCl的混合液,且浓度之比为2∶1∶1
电离使溶液显酸性,故c(H+)>c[(CH2)6N4H+]
【例8】 2024·广东·19题
重温经典,感悟高考
【例7】 2024·广东·19题
重温经典,感悟高考
知识重构
PART 03
03
1.知识架构
1.知识架构
2.五大常数
①平衡常数表达式
2.五大常数
②数学变换:
3.分布分数的计算方法
3.分布分数的计算方法
③二元弱酸的推导过程:
3.分布分数的计算方法
③二元弱酸的推导过程:
思考:NH4F的水解常数怎么计算?乙氨酸的等电点怎么计算?
【NH3·H2O pKb=4.74 HF pKa=3.17 乙氨酸 pKa1=2.34 pKa2=9.60】
4.图像类型
a、滴定曲线类:重点明确特殊点的含义及滴定指示剂的选择
b、曲线变直线:log的运算,斜率代表n,交点能求K
c、分布曲线:交点求K,共轭酸碱看pH
5.共轭酸碱理论:
共轭酸碱对的概念基于酸碱质子理论:酸是质子(H )的给予体,碱是质子的接受体。当酸给出一个质子后,剩余的部分称为该酸的共轭碱;当碱接受一个质子后,生成的产物称为该碱的共轭酸。因此,共轭酸碱对之间仅相差一个质子(H ),可表示为:
酸 质子(H ) + 共轭碱
碱 + 质子(H ) 共轭酸
例如:醋酸(CH COOH)与醋酸根(CH COO ) 。醋酸是弱酸,部分电离出H :
CH3 COOH H++CH3 COO 。CH COOH是酸,失去H 后的CH COO 是其共轭碱。
模型建构
PART 04
04
思维模型
水溶液离子平衡图像题解题模型的核心是将复杂问题系统化、抽象问题具体化。
建立"先反应,后移动"的分析顺序
显化强弱过程,明确平衡关系
掌握常数变形,灵活运算
图像分析作为最终验证
1.模型使用方法:
模型使用方法: 四步解题法
01
先反应,后移动
原则:分析过程遵循"先反应,后移动"的顺序
① 确定初始反应
② 判断反应程度
③ 分析后续平衡移动
④ 建立粒子浓度关系
02
强弱过程要显化
方法:在草稿纸上完整列出所有过程
① 明确主要平衡
② 列出次要平衡
③ 判断相对强弱
④ 确定主导因素
03
平衡常数会变形
技巧:裂项、倒数、对数变换
① 裂项:K = K ×K
② 倒数:K' = 1/K
③ 对数:lgK, pK
④ 组合:多重平衡综合
04
图像分析是结果
关键:前3步处理好,图像结果呼之欲出
① 识别曲线对应关系
② 分析特殊点含义
③ 计算离子浓度关系
④ 判断特殊场景应用
注意:很多学生解题卡在图像上,就是因为前3个步骤没有处理好。图像分析是前面分析的自然结果,而非独立环节。
2.加速版解题方法:
考场时间压力
完整分析过程需10-20分钟,但考场仅给3-5分钟。提速方法:多刷题或精简步骤。
数学基础好的学生
可精简步骤:
心算平衡常数变形
快速识别图像特征
省略部分中间过程
重点:日常多练习常数变形
其他学生
不可省略的步骤:
反应过程分析(必须)
强弱过程显化(必须)
常数书写(必须)
重点:掌握核心分析框架
熟悉常见电离常数数量级
默写常数变形公式,提高运算速度
自己会画各种图像,掌握图像特征
功夫在平时
感谢您的观看一.考向分析
1.考察范围:选必一《水溶液中的离子平衡》
2.核心素养:从定量角度认识化学反应,借助数学.图像等工具直观的看到化学反应过程中的微观粒子变化,继而从微观层面研究化学反应。
3.命题角度的变迁:
(1)第一阶段: 2020年之前,基础单一平衡考察。离子反应.三个守恒式及简单曲线,如滴定曲线.c(H+)与c(OH-)反比例曲线等。
18年全国III卷 滴定曲线
19年课标卷II Ksp反比例函数
19年课标卷III 滴定过程中导电能力变化
19年天津卷 电解质稀释过程中pH变化
20年课标卷 滴定曲线与分布曲线的组合
21年山东卷 分布曲线
(2)第二阶段:2021年起,多重平衡融合
2021年全国乙卷一道题,引入多重平衡。自此天下大乱,群魔乱舞,开启一系列的跟风命题。
1.(2021·全国乙)HA是一元弱酸,难溶盐MA的饱和溶液中随c(H+)而变化,不发生水解。实验发现,时为线性关系,如下图中实线所示。 下列叙述错误的是 A.溶液时, B.MA的溶度积度积 C.溶液时, D.HA的电离常数
自此出现各种平衡的组合,25年高考中有以下组合:
电离平衡+沉淀溶解平衡(25年安徽卷14题);电离平衡+配位平衡(25年河南卷14题.河北卷14题);沉淀溶解平衡+配位平衡(25年浙江6月15题);电离平衡+配位平衡+沉淀溶解平衡(25年东北卷15题.25年山东卷15题)。即便考到滴定曲线也一定是多曲线的。题目难度飙升,要在考场里面用3-5分钟完整解出来是不可能的。老师们想了各种解题技巧来帮助学生解决这个困境。很多老师感叹,这不是考学生,是考老师。
(3)第三阶段:2024 年后,应用型场景回归
水溶液中的离子平衡图像考题源自《分析化学》,是实验数据处理的一种方法。在现代仪器分析化学中有着重要的地位,为当代的科学发现和技术进步提供了支持。图像分析的核心意义是可视化平衡体系,指导分析实践。可以理解为是一门工具学科,其本质就是为理论化学.应用化学提供数据支持。
近几年高考命题在第一二阶段过于强调图像的数学意义,为考而考,流于形式。第三阶段正视图像分析,把图像放在一个应用的场景中才能显现出其真正价值。这种题型将成为未来几年命题的主流趋势。例如24年广东卷19题通过分光光度法测定了两种一元弱酸(X为A或B)在某非水溶剂中的Ka,曲线作为一种分析计算的数据来源进行设问,把纯理论计算放到一个应用型的场景中,充分体现其化学意义。
(3)在非水溶剂中研究弱酸的电离平衡具有重要科学价值。一定温度下,某研究组通过分光光度法测定了两种一元弱酸(X为A或B)在某非水溶剂中的。 a.选择合适的指示剂,;其钾盐为。 b.向溶液中加入,发生反应:。起始的物质的量为,加入的物质的量为,平衡时,测得随的变化曲线如图。 已知:该溶剂本身不电离,钾盐在该溶剂中完全电离。 ①计算 。(写出计算过程,结果保留两位有效数字)
二.重温经典
1.(2021·全国乙)【电离平衡+溶解平衡】HA是一元弱酸,难溶盐MA的饱和溶液中随c(H+)而变化,不发生水解。实验发现,时为线性关系,如下图中实线所示。
下列叙述错误的是
A.溶液时,
B.MA的溶度积度积
C.溶液时,
D.HA的电离常数
2.(2025·全国卷)【以电离平衡为核心考点】总浓度为的水溶液中存在平衡:.。溶液中..与关系如下图所示。下列叙述正确的是
A.M.N分别为.关系曲线
B.
C.溶液中
D.的溶液中
3.(2025·黑吉辽蒙卷15)室温下,将置于溶液中,保持溶液体积和N元素总物质的量不变,pX-pH曲线如图,和的平衡常数分别为和:的水解常数。下列说法错误的是
A.Ⅲ为的变化曲线 B.D点:
C. D.C点:
4.(2025·山东)【电离平衡+配位平衡+沉淀溶解平衡】常温下,假设水溶液中和初始物质的量浓度均为。平衡条件下,体系中全部四种含碳物种的摩尔分数随的变化关系如图所示(忽略溶液体积变化)。已知:体系中含钴物种的存在形式为和;,。下列说法正确的是
A.甲线所示物种为
B.的电离平衡常数
C.时,物质的量浓度为
D.时,物质的量浓度:
5.(2025·湖北·14题)铜(I).乙腈(简写为L)的某水溶液体系中含铜物种的分布曲线如图。纵坐标(δ)为含铜物种占总铜的物质的量分数,总铜浓度为。下列描述正确的是
A.的
B.当时,
C.n从0增加到2,结合L的能力随之减小
D.若,则
6.(2025·陕晋青宁卷)常温下,溶液中以氢氧化物形式沉淀时,与的关系如图[其中X代表或]。已知:,比更易与碱反应,形成;溶液中时,X可忽略不计。
下列说法错误的是
A.L为与的关系曲线
B.的平衡常数为
C.调节溶液浓度,通过碱浸可完全分离和
D.调节溶液为,可将浓度均为的和完全分离
7.(2025·云南·14题)甲醛法测定的反应原理为。取含的废水浓缩至原体积的后,移取20.00mL,加入足量甲醛反应后,用的NaOH标准溶液滴定。滴定曲线如图1,含氮微粒的分布分数与pH关系如图2[比如:]。下列说法正确的是
A.废水中的含量为
B.c点:
C.a点:
D.的平衡常数
8.(2024·广东·19题节选)
(3)在非水溶剂中研究弱酸的电离平衡具有重要科学价值。一定温度下,某研究组通过分光光度法测定了两种一元弱酸(X为A或B)在某非水溶剂中的。
a.选择合适的指示剂,;其钾盐为。
b.向溶液中加入,发生反应:。起始的物质的量为,加入的物质的量为,平衡时,测得随的变化曲线如图。
已知:该溶剂本身不电离,钾盐在该溶剂中完全电离。
①计算 。(写出计算过程,结果保留两位有效数字)
②在该溶剂中, ; 。(填“>”“<”或“=”)
三.知识重构
1.知识架构
2.五大常数
①平衡常数表达式
常数 符号 适用体系 表达式
水的离子积常数 Kw 任意水溶液 Kw=c(OH-)·c(H+)
电离常数 酸Ka 弱酸溶液
碱Kb 弱碱溶液
盐的水解常数 Kh 盐溶液
溶度积常数 Ksp 难溶电解质溶液 MmAn的饱和溶液: Ksp=cm(Mn+)·cn(Am-)
配位平衡常数 K 配位平衡
②数学变换:
A.反比例函数图像 或M·N=K
B.曲线变直线 lg(M N)=lgM+lgN pAg=-lgc(Ag+)
lg(M/N)=lgM-gN
lg(Mn)=nlgM
3.分布分数的计算方法
①守恒原则:
②一元弱酸的推导过程:
对于弱酸 HA,其电离平衡为:
电离常数表达式为:
设弱酸的总浓度为 ,由物料守恒得:
定义分布系数:
推导过程如下:
因此推导出δ与pH存在函数关系。
③二元弱酸的推导过程:
二元酸推导方法类似:
可由此推导过程计算HA-的pH
,当时,取得最大值,此时c(H+)2=Ka1·Ka2,
例如NaHC2O4溶液的pH就可以通过这种方式求得。
最高点的,C点pH可由累积常数β= Ka1·Ka2=,C点,
④图像类型
a.滴定曲线类:重点明确特殊点的含义及滴定指示剂的选择
b.曲线变直线:log的运算,斜率代表n,交点能求K
c.分布曲线:交点求K,共轭酸碱看pH
4.共轭酸碱理论:
共轭酸碱对的概念基于布朗斯特-劳里酸碱理论(质子理论):酸是质子(H )的给予体,碱是质子的接受体。当酸给出一个质子后,剩余的部分称为该酸的共轭碱;当碱接受一个质子后,生成的产物称为该碱的共轭酸。因此,共轭酸碱对之间仅相差一个质子(H ),可表示为:
酸 质子(H ) + 共轭碱
碱 + 质子(H ) 共轭酸
例如:醋酸(CH COOH)与醋酸根(CH COO ) 。醋酸是弱酸,部分电离出H :
CH3 COOH H++CH3 COO 。CH COOH是酸,失去H 后的CH COO 是其共轭碱。
四.模型建构
1.模型使用方法:
①遵循:分析过程,“先反应,后移动”的原则;
②强弱过程要显化(在草稿纸上完整列出);
③平衡常数会变形(裂项.倒数.对数)。
④图像分析是结果。经过前面三个步骤的分析,图像的结果呼之欲出。很多学生解题卡在图像上就是因为前3个步骤没有处理好。
2.加速版解题方法:前面分析的方法是完整分析过程,适合老师讲解试题时使用,一遍完整流程走下来往往需要10-20分钟。但是学生在考场里面留给这道题的时间仅有3-5分钟。提速的方法无非是多刷题或者精简步骤。对于数学基础好的学生这个过程中能精简掉的是平衡常数变形,心算完成。另外也要在日常教学中多书写平衡常数表达式及各种变形。对于其他步骤绝对不能忽视。
3.常见选项:①曲线对应关系;②特殊点的计算;③离子浓度关系;④特殊场景应用。在审题过程中就渗透这些问题在里面,解题就能事半功倍。
附经典回顾习题答案
1.【答案】B
【解析】A.已知HF溶液中存在的平衡:,当溶液中pH增大时,c(H+)减小,该平衡正向移动,c(HF)减小,对应M曲线;先增大后减小,所以M.N分别为:.关系曲线,故A项错误;B.根据平衡常数计算公式: ,取pH=4,c(F-)=0.0800mol/L,c(HF)=0.0110mol/L,c(H+)=10-4mol/L,代入可得,结合,取pH=4,=0.0045mol/L,c(F-)=0.0800mol/L,c(HF)=0.0110mol/L,,故B项正确;C.根据总浓度c总(HF)的定义,溶液中HF的存在形式有HF.F-.三种,根据元素守恒,可知,故C项错误;D.已知:总浓度为,其pH>1。在pH=1的溶液中,应该加入了其他酸,根据电荷守恒,可知,故D项错误;故答案选B。
2.【答案】B
【解析】A.已知HF溶液中存在的平衡:,当溶液中pH增大时,c(H+)减小,该平衡正向移动,c(HF)减小,对应M曲线;先增大后减小,所以M.N分别为:.关系曲线,故A项错误;B.根据平衡常数计算公式: ,取pH=4,c(F-)=0.0800mol/L,c(HF)=0.0110mol/L,c(H+)=10-4mol/L,代入可得,结合,取pH=4,=0.0045mol/L,c(F-)=0.0800mol/L,c(HF)=0.0110mol/L,,故B项正确;C.根据总浓度c总(HF)的定义,溶液中HF的存在形式有HF.F-.三种,根据元素守恒,可知,故C项错误;D.已知:HF总浓度为,其pH>1。在pH=1的溶液中,应该加入了其他酸,根据电荷守恒,可知,故D项错误;故答案选B。
3.【答案】B
【解析】pH越小,酸性越强,Ag+浓度越大,氨气浓度越小,所以Ⅲ代表,Ⅱ代表,Ⅳ代表NH3,Ⅰ代表Ag+,据此解答。A.根据以上分析可知Ⅲ为的变化曲线,A正确;B.硝酸铵为强酸弱碱盐,其溶液pH<7,图像pH增大至碱性,则外加了物质,又整个过程保持溶液体积和N元素总物质的量不变,则所加物质不是氨水,若不外加物质,则溶液中存在电荷守恒:,物料守恒:,,,但外加了碱,设为NaOH,则c(Na+)+,,B错误;C.根据图像可知D点时和Ag+浓度相等,此时氨气浓度是10-3.24,根据可知,C正确;D.C点时和Ag+浓度相等,B点时和浓度相等,所以反应的的平衡常数为103.8,因此K2=,C点时和Ag+浓度相等,所以,D正确;答案选B。
4.【答案】CD
【解析】由题中信息可知,可以形成4物种,分别为..和,随着增大,的摩尔分数逐渐减小,会转化为溶解度更小的,的摩尔分数先增大后减小,因此, 的摩尔分数逐渐增大。综合以上分析可知,甲线所示物种为,丁线所示物种为,根据曲线的走势结合电离平衡的过程可知,乙线所示物种为,丙线所示物种为。由甲.丁两线的交点可知,在该点和的摩尔分数相等,均为0.5,由于水溶液中和初始物质的量浓度均为,则此时溶液中的浓度为,由可以求出此时溶液中的浓度为,再由可以求出此时溶液中,,即,根据图像中的位置可以估算出。由乙和丙两线的交点可知, 和的摩尔分数相等,均为0.08,则由C元素守恒可知,此时的摩尔分数为0.84。A.由分析可知,甲线所示物种为,A不正确;B.已知二元中强酸,其酸式盐的水溶液显酸性,的电离程度大于其水解程度;当溶液中与浓度相等时,溶液显酸性, ,则,故B不正确;C.时, 的摩尔分数为0.84,的物质的量为,由水于溶液中初始物质的量浓度为,因此, 的物质的量浓度等于,C正确;D.由分析可知时,的浓度为,, ,D正确;综上所述,本题选CD。
5.【答案】C
【解析】A.的,当图中时,,,由图像可知,此时,则≠0.27,A错误;B.当时,由图像可知,,可忽略不计,则,,,B错误;C.结合L的离子方程式为,当时,,由图像交点可知,随着n变大,逐渐变大,则K值变小,说明结合L的能力随之减小,C正确;D.若,由图像交点可知,,,则,故,D错误;故选C。
6.【答案】B
【解析】和沉淀形成和,沉淀形成,则和的曲线平行,根据,比更易与碱反应,因此生成的pH低于,故从左到右曲线依次为:或。如图可知:的平衡常数为,的平衡常数为,的平衡常数为,的平衡常数为,的平衡常数为,的平衡常数为。据此分析:A.据分析,L为与的关系曲线,故A正确;B.如图可知,的平衡常数为,则的平衡常数为,故B错误;C.如图可知,pH=14时开始溶解,pH=8.4时开始溶解,且pH=14时,即可认为完全溶解,并转化为,因此调节溶液浓度,通过碱浸可完全分离和,故C正确;D.的开始沉淀pH为,的完全沉淀pH为,因此调节溶液为,可将浓度均为的和完全分离,故D正确;故答案为B。
7. 【答案】D
【解析】A.由图1中的信息可知,当加入NaOH标准溶液的体积为20.00mL时到达滴定终点,由关系式4~[]~4可知,由于待测液的体积和标准溶液的体积相同,因此,浓缩后的20.00mL溶液中,则原废水中,因此,废水中的含量为,A错误;
B.c 点加入NaOH标准溶液的体积过量,得到NaOH、NaCl、(CH2)6N4的混合液,且浓度之比为1∶4∶1,由电荷守恒可知, ,由于c(Na+)>c(Cl-),,B错误;
C.a点加入10.00mL的NaOH溶液,得到NaCl、(CH2)6N4HCl、HCl的混合液,且浓度之比为2∶1∶1,在溶液中水解使溶液显酸性,故c(H+)>c[(CH2)6N4H+],C错误;
D.由图1和图2可知,当时,占比较高,,则由氮守恒可知,,两种粒子的浓度之比等于其分布分数之比,则的平衡常数 ,D正确;
综上所述,本题选D。
8.(3) > >
【详解】(3)由变化曲线图可知,当时,,设初始,则初始,转化的物质的量浓度为,可列出三段式如下:
由,即,解得,则该反应的平衡常数为
解得;
②根据图像可知,当时,设此时转化的物质的量浓度为,可列出三段式如下:
此时,即,则,则平衡常数,则;
由于,则,。1.(2025·全国卷)总浓度为的水溶液中存在平衡:.。溶液中..与关系如下图所示。下列叙述正确的是
A.M.N分别为.关系曲线
B.
C.溶液中
D.的溶液中
2.(2025·安徽卷)是二元弱酸,不发生水解。时,向足量的难溶盐粉末中加入稀盐酸,平衡时溶液中与的关系如下图所示。
已知时,。下列说法正确的是
A.时,的溶度积常数
B.时,溶液中
C.时,溶液中
D.时,溶液中
3.(2025·福建·10题)常温下,在总浓度始终为的溶液中,铬元素以形式存在,随pH变化如图。下列说法正确的是
A.曲线Ⅰ代表的组分为
B.P点:
C.的平衡常数
D.Q点:
4.(2025·海南·14题)溶液电导率高低间接体现了电解质溶液中导电粒子的有效浓度。303 K下,硫酸质量分数与其电导率关系如图所示。下列说法错误的是
A.液态纯存在平衡:
B.因为,所以
C.电导率最大值对应浓度是构建铅酸蓄电池的重要依据
D.在一定质量分数区间(15%~20%),硫酸电离度随质量分数增加而增大
5.(2025·河北14·题)已知和结合形成两种配离子和常温下,的和的混合溶液中,和的浓度对数(实线).含铜微粒的分布系数(虚线)[例如]与溶液pH的关系如图所示:
下列说法错误的是
A.
B.
C.图中a点对应的
D.当时,体系中
6.(2025·甘肃)氨基乙酸是结构最简单的氨基酸分子,其分子在水溶液中存在如下平衡:
在25℃时,其分布分数[如=]
与溶液pH关系如图1所示。在溶液中逐滴滴入0.1mol/LNaOH溶液,溶液pH与NaOH溶液滴入体积的变化关系如图2所示。下列说法错误的是
A.曲线Ⅰ对应的离子是
B.a点处对应的pH为9.6
C.b点处
D.c点处
7.(2025·广东)CuCl微溶于水,但在浓度较高的溶液中因形成和而溶解。将适量CuCl完全溶于盐酸,得到含和的溶液,下列叙述正确的是
A.加水稀释,浓度一定下降
B.向溶液中加入少量NaCl固体,浓度一定上升
C.的电离方程式为:
D.体系中,
8.(2025·河南)乙二胺(,简写为Y)可结合转化为(简写为)(简写为)。与Y可形成和两种配离子。室温下向溶液中加入Y,通过调节混合溶液的改变Y的浓度,从而调控不同配离子的浓度(忽略体积变化)。混合溶液中和Y的初始浓度分别为和。与的变化关系如图1所示(其中M代表.或),分布系数与的变化关系如图2所示(其中N代表Y.或)。比如。
下列说法错误的是
A.曲线I对应的离子是
B.最大时对应的
C.反应的平衡常数
D.时,
9.(2025·广西)常温下,用溶液以相同滴速分别滴定下列两种等体积溶液:
I.硫酸酸化的溶液
Ⅱ.盐酸酸化的溶液
随滴定时间变化的滴定曲线如图。已知:,;溶液中某离子的浓度时,可认为该离子沉淀完全。下列说法错误的是
A.d点水电离的
B.Ⅱ中恰好完全沉淀的点为f点
C.I中出现沉淀时的低于理论值,说明被氧化
D.g点的大于i点的
10.(2025·黑吉辽蒙卷15)室温下,将置于溶液中,保持溶液体积和N元素总物质的量不变,pX-pH曲线如图,和的平衡常数分别为和:的水解常数。下列说法错误的是
A.Ⅲ为的变化曲线 B.D点:
C. D.C点:
11.(2025·湖北·14题)铜(I).乙腈(简写为L)的某水溶液体系中含铜物种的分布曲线如图。纵坐标(δ)为含铜物种占总铜的物质的量分数,总铜浓度为。下列描述正确的是
A.的
B.当时,
C.n从0增加到2,结合L的能力随之减小
D.若,则
12.(2025·湖南)草酸广泛应用于食品.药品等领域。常温下,通过下列实验探究了草酸的性质:
实验1:向溶液中滴入一定量溶液。混合溶液的与的关系如图所示。
实验2:向溶液中加入溶液。
已知:时,。混合后溶液体积变化忽略不计。
下列说法错误的是
A.实验1,当溶液中时,
B.实验1,当溶液呈中性时:
C.实验2,溶液中有沉淀生成
D.实验2,溶液中存在:
13.(2025·陕晋青宁卷)常温下,溶液中以氢氧化物形式沉淀时,与的关系如图[其中X代表或]。已知:,比更易与碱反应,形成;溶液中时,X可忽略不计。
下列说法错误的是
A.L为与的关系曲线
B.的平衡常数为
C.调节溶液浓度,通过碱浸可完全分离和
D.调节溶液为,可将浓度均为的和完全分离
14.(2025·山东)常温下,假设水溶液中和初始物质的量浓度均为。平衡条件下,体系中全部四种含碳物种的摩尔分数随的变化关系如图所示(忽略溶液体积变化)。已知:体系中含钴物种的存在形式为和;,。下列说法正确的是
A.甲线所示物种为
B.的电离平衡常数
C.时,物质的量浓度为
D.时,物质的量浓度:
15.(2025·四川)是一种二元酸,是一种难溶盐。图中曲线分别表示室温下:
(i)的溶液中,各物种的与的关系;
(ⅱ)含的溶液中,与的关系。
下列说法正确的是
A.曲线④表示与的关系
B.(ⅰ)中时,
C.
D.(ⅱ)中增加,平衡后溶液中浓度之和增大
16.(2025·天津)苹果酸是二元弱酸,以H2A表示,常用于制造药物.糖果等。25℃时,溶液中H2A.HA-和A2-的分布系数随溶液pH变化如图。
例如:A2-的分布系数
该温度下,下列说法错误的是
A.曲线①是H2A的分布系数曲线
B.H2A的
C.反应的平衡常数
D.pH=6时,溶液中粒子浓度的大小关系为
17.(2025·云南·14题)甲醛法测定的反应原理为。取含的废水浓缩至原体积的后,移取20.00mL,加入足量甲醛反应后,用的NaOH标准溶液滴定。滴定曲线如图1,含氮微粒的分布分数与pH关系如图2[比如:]。下列说法正确的是
A.废水中的含量为
B.c点:
C.a点:
D.的平衡常数
18.(2025·浙江·1月15.)时,的电离常数。下列描述不正确的是
A.
B.
C.
D.溶液中,,则
19.(2025·浙江·6月15题)已知:

下列有关说法不正确的是
A.过量在溶液中
B.过量在水中所得的饱和溶液中滴加溶液,有生成
C.过量在水中溶解的质量大于在相同体积溶液中溶解的质量
D.在的盐酸中不能完全溶解
20.(2025·重庆·14题)是两性氢氧化物,其沉淀分离的关键是控制溶液pH。25 ℃时,某溶液中与的总和为c。- lg c随pH的变化关系如图所示(忽略体积变化)。
已知:


下列叙述正确的是
A.由M点可以计算 B.恰好沉淀完全时pH为6.7
C.P点沉淀质量小于Q点沉淀质量 D.随pH增大先减小后增大
21.(2024·广东·19题)酸在多种反应中具有广泛应用,其性能通常与酸的强度密切相关。
(1)酸催化下与混合溶液的反应(反应a),可用于石油开采中油路解堵。
①基态N原子价层电子的轨道表示式为 。
②反应a:
已知:
则反应a的 。
③某小组研究了3种酸对反应a的催化作用。在相同条件下,向反应体系中滴加等物质的量的少量酸,测得体系的温度T随时间t的变化如图。
据图可知,在该过程中 。
A.催化剂酸性增强,可增大反应焓变
B.催化剂酸性增强,有利于提高反应速率
C.催化剂分子中含H越多,越有利于加速反应
D.反应速率并不始终随着反应物浓度下降而减小
(2)在非水溶剂中,将转化为化合物ⅱ(一种重要的电子化学品)的催化机理示意图如图,其中的催化剂有 和 。
(3)在非水溶剂中研究弱酸的电离平衡具有重要科学价值。一定温度下,某研究组通过分光光度法测定了两种一元弱酸(X为A或B)在某非水溶剂中的。
a.选择合适的指示剂,;其钾盐为。
b.向溶液中加入,发生反应:。起始的物质的量为,加入的物质的量为,平衡时,测得随的变化曲线如图。
已知:该溶剂本身不电离,钾盐在该溶剂中完全电离。
①计算 。(写出计算过程,结果保留两位有效数字)
②在该溶剂中, ; 。(填“>”“<”或“=”)
22.(2025·重庆·17题)水是化学反应的良好介质,探索水溶液中的酸碱平衡具有重要意义。
(1)天然水中可以分离出重水(D2O)。D2O溶液中存在电离平衡:,c(D+)和c(OD-)的关系如图所示。
①图中3个状态点对应的溶液呈中性的是 。
② (填“>”“=”或者“<”)。
(2)用如图所示电化学装置进行如下实验。
①用实验:在左侧通入,产物为,盐桥中移向装置的 (填“左侧”或者“右侧”),电池的总反应为 。
②用实验:在一侧通入,电池的总反应仍保持不变,该侧的电极反应为 。
(3)利用驰豫法可研究快速反应的速率常数(k,在一定温度下为常数)。其原理是通过微扰(如瞬时升温)使化学平衡发生偏离,观测体系微扰后从不平衡态趋向新平衡态所需的驰豫时间(),从而获得k的信息。对于,若将纯水瞬时升温到25℃,测得。已知:25℃时,,,,(为的平衡浓度)。
①25℃时,的平衡常数 (保留2位有效数字)。
②下列能正确表示瞬时升温后反应建立新平衡的过程示意图为 。
③25℃时,计算得为 。
23.(2025·浙江·6月18)氯气.二氧化氯常用于漂白.杀菌,有重要的应用价值。请回答:
(1)下列措施中能提高新制饱和氯水中浓度的是_______。
A.加固体 B.加水 C.加粉末 D.加足量溶液
(2)氯气常用于自来水消毒。稀氯水中存在如下反应(不考虑其他反应):
I


时,在不同下,约氯水中部分含氯微粒的平衡浓度对数值如图所示(溶液体积保持不变)。
①分子的空间构型是 。
②在之间,浓度增加,其最大来源是 (填含氯微粒符号)。
③该氯水中氯元素质量守恒表达式: 。
④在图中画出之间,随的变化曲线 。
(3)某研究小组提出,商用(常含杂质)在水中易发生如下反应,影响自来水消毒效果。

V
中含量对反应初始速率的影响如图所示。实验条件:初始浓度相同。
①的存在主要加快了反应 (填“Ⅳ”或“V”)。
②指出改变的影响因素,并解释原因 。
24.(2025·浙江6月19题节选)配合物二草酸合铜酸钾,是制备金属有机框架材料的一种前驱体。某研究小组开展探究实验,步骤如下:
步骤I:下,水中依次加入充分反应后,得到混合溶液M;
步骤Ⅱ:混合溶液M中加入充分反应,趁热过滤得滤液N;
步骤Ⅲ:
步骤Ⅳ:加热脱水,化合物P.化合物Q均转化为。
已知:
i.时,的的。
ⅱ.微溶于冷水.易溶于热水,在约时分解。
请回答:
(2)步骤I所得的混合溶液M,在时其最接近于_______。
A.2 B.3 C.4 D.5
25.(2025·江西·16题)稀散金属镓(,ⅢA族)是重要的战略资源。以棕刚玉烟尘(主要成分为...和少量)为原料制备金属镓的工艺流程图如下:
回答下列问题:
(1)滤液1的为,依据(Ⅲ)和(Ⅳ)的分布系数图,铝元素在溶液中的主要存在形式为 (填化学式),与碱反应的离子方程式为 . 。
(2)水热再生过程中,需要定量补充固体的目的是 ,以获得高纯度分子筛()材料。滤液2的 (填“大于”或“小于”)滤液1的。
(3)已知树脂片段的结构为。在吸附时,中心镓离子与树脂间存在的主要相互作用是 。
(4)操作X为 。
(5)硅-钾化肥可改良土壤环境。依据其一有效组分的晶胞结构,推测该组分中钾离子能被植物吸收的原因是 。
26.(上海,五.7). 已知:的Kx
x 1 2 3 4
K 30.2 134.9 97.72 1.02
,求的分布系数_______。
27.(2025·江西·18题)摩尔比法测定配合物磺基水杨酸铜(Z)组成的实验如下:
回答下列问题:
(1)L的合成与表征
i.向装有浓硫酸的反应容器中,搅拌下慢慢加入水杨酸粉末,加热至,全溶后升至,有固体析出,继续升温至,反应,冷却至。上述步骤中需用到的仪器有 (填标号)。
A.圆底烧瓶 B.干燥管 C.球形冷凝管 D.恒压滴液漏斗
E.二颈烧瓶 F.温度计 G.直形冷凝管 H.分液漏斗
ⅱ.下列分析方法中可以确定L分子结构的是 (填标号)。
A.X射线衍射 B.质谱 C.元素分析 D.滴定分析
(2)Z的合成与配位比分析
取12个烧杯,分别加入硝酸铜溶液(),按表所示,依次加入对应体积的L溶液(),调,用容量瓶配制溶液。在一定条件下,分别测定溶液吸光度A,得到吸光度的曲线(如图)。
编号 吸光度A
1 0.00 0.00 0.003
2 0.20 0.10 0.055
3 0.40 0.20 0.113
4 0.60 0.30 0.163
5 1.00 0.50 0.258
6 1.50 0.75 0.364
7 2.00 1.00 0.435
8 4.00 2.00 0.546
9 6.00 3.00 0.579
10 8.00 4.00 0.6031
11 10.00 5.00 0.6061
12 12.00 6.00 0.608
已知:,k为常数。
i.图中已给出全部数据点.拟合曲线及1条趋势线(虚线),根据表中实验数据,补全坐标轴 。
ⅱ.图中趋势线方程为,其与拟合曲线重合部分的化学含义为 。
ⅲ.在图中作出另1条趋势线,找到理论反应终点X。 。
ⅳ.通过理论反应终点,推断配位比 。
ⅴ.的拟合曲线与趋势线偏离的原因是 。
第1讲-元素周期律(表)及元素性质答案及解析
1.【答案】B
【解析】A.已知HF溶液中存在的平衡:,当溶液中pH增大时,c(H+)减小,该平衡正向移动,c(HF)减小,对应M曲线;先增大后减小,所以M.N分别为:.关系曲线,故A项错误;B.根据平衡常数计算公式: ,取pH=4,c(F-)=0.0800mol/L,c(HF)=0.0110mol/L,c(H+)=10-4mol/L,代入可得,结合,取pH=4,=0.0045mol/L,c(F-)=0.0800mol/L,c(HF)=0.0110mol/L,,故B项正确;C.根据总浓度c总(HF)的定义,溶液中HF的存在形式有HF.F-.三种,根据元素守恒,可知,故C项错误;D.已知:总浓度为,其pH>1。在pH=1的溶液中,应该加入了其他酸,根据电荷守恒,可知,故D项错误;故答案选B。
2.【答案】A
【解析】MA存在沉淀溶解平衡:,向足量的难溶盐粉末中加入稀盐酸,发生反应,继续加盐酸发生反应,由,可知,当时,pH=1.6,,则时,pH=6.8,,当时,pH=4.2,则可将图像转化为进行分析;A.溶液中存在物料守恒:,当pH=6.8时,,很低,可忽略不计,则,,,则,A正确;B.根据物料守恒:,,由图像可知,pH=1.6时,成立,由电荷守恒:,结合物料守恒,约掉得到,由图像可知,且,则,故离子浓度顺序:,B错误;C.由图像可知,时,溶液中,C错误;D.时,,根据电荷守恒关系:,将物料守恒代入,约掉得到,化简得到,D错误;故选A。
3.【答案】B
【解析】a: ;b: ;随着溶液pH增大,a平衡正向移动.b平衡逆向移动,浓度增大.浓度减小,则曲线I代表的组分为.曲线Ⅱ代表的组分为;A.由分析,曲线I代表的组分为,A错误;B.Q点,pH=6.3,,则,;P点时,pH=6.1,,此时,,总浓度始终为,则,,B正确;C.结合B分析,P点时,pH=6.1,,的平衡常数,C错误;D.Q点,,由电荷守恒,,则,D错误;故选B。
4.【答案】BD
【解析】A.纯即其质量分数达到100% ,此时有较小的电导率,即存在一种平衡形成少量导电粒子,故平衡存在,A正确;B.只能表达导电粒子的有效浓度,不能表达导电粒子的种类,pH与氢离子浓度有关,当硫酸的质量分数很大时,倾向于发生A项中的自耦电离形成导电微粒,而质量分数较小时,发生硫酸的完全电离,故电导率的大小与溶液的pH之间没有必然关系,B错误;C.电导率最大时是硫酸全部电离变为和,此时溶液导电率大形成的铅酸电池能较好工作,故电导率最大值对应浓度是构建铅酸蓄电池的重要依据,C正确;D.当硫酸质量分数介于15%~20%之间时,电导率虽然始终增大,但增大的程度已经减小(切线斜率减小),说明在15%~20%质量分数区间,随硫酸质量分数增加,溶液浓度增大,硫酸的电离平衡受到抑制,电离度减小。因此“硫酸电离度随质量分数增加而增大”的说法错误,D错误;故选BD。
5.【答案】C
【解析】和之间存在转化关系,则pH较小时,平衡逆向移动,以为主,则,,则曲线I代表,曲线II代表,随着pH增大,正向移动,增大,和结合形成配离子的反应依次为.,因此随pH增大,持续减小,为曲线III,,先增大后减小,为曲线IV,一直增大,为曲线V,据此回答。A.曲线III和曲线IV的交点代表,即,由图可知,此时,带入平衡表达式得,A正确;B.曲线I和曲线II的交点代表,即,此时pH=11.6,带入平衡常数表达式得,B正确;C.曲线IV和曲线V得交点代表,,即,此时,可得的平衡常数,a点时,,带入,解得,且a点对应,带入的平衡常数,计算得,故pH=4.3,C错误;D.当pH=6.4时,最大,接近,结合B项中平衡常数可计算得,,结合Cu 元素守恒知,,,因此体系中,D正确; 故选C。
6.【答案】C
【解析】图1可知,随着pH增大,平衡右移,*NH3CH2COOH的分布分数减少,NH3CH2COO-先增加后减少,NH2CH2COO-最后增加,a点代表NH3CH2COO-和NH2CH2COO-分布分数相等的点;图2中b点滴入NaOH为10mL,和NaOH的物质的量相等,得到NH3CH2COO-,c点和NaOH的物质的量之比为1:2,得到主要粒子为NH2CH2COO-。A.根据分析可知,随着pH值增大,*NH3CH2COOH的分布分数减少,曲线I代表*NH3CH2COOH的分布分数,A正确;B.a点代表NH3CH2COO-和NH2CH2COO-分布分数相等的点,二者浓度相等,Pka2=9.6,Ka2=,pH=9.6,B正确;C.图2中b点滴入NaOH为10mL,和NaOH的物质的量相等,得到主要离子为NH3CH2COO-,NH3CH2COO-存在电离和水解,Ka2=10-9.6,Kh==,电离大于水解,则,C错误;D.c点和NaOH的物质的量之比为1:2,得到主要粒子为NH2CH2COO-,根据质子守恒,有,D正确;答案选C。
7.【答案】A
【解析】A.加水稀释,溶液体积变大,浓度一定下降,A正确;B.加入NaCl会增加Cl 浓度,可能促使转化为,浓度不一定上升,B错误;C.H[CuCl2]应电离为H+和,而非分解为Cu+和Cl-,电离方程式错误,C错误;D.电荷守恒未考虑的电荷数,电荷守恒应为,D错误;故选A。
8.【答案】D
【解析】与Y可形成和两种配离子,发生的反应为.,故随着Y浓度的变大,浓度变小,先增大后减小,增大,则从图像上(从右向左表示Y浓度的变大)可以看出,曲线Ⅰ表示浓度,Ⅱ表示浓度浓度,Ⅲ表示浓度;同理,调节溶液pH,当酸性较强时,浓度大,当碱性较强时,Y的浓度大,故曲线Ⅳ表示浓度,曲线Ⅴ表示浓度,曲线Ⅵ表示Y 浓度,据此解题。A.由分析可知,曲线Ⅰ表示,A正确;B.由题意可知,Y可以视为二元弱碱,第一次电离方程式为:,,当时,,,则,同理,,由图像可知,当时,最大,则,pOH=5.61,pH=8.39,B正确;C.反应的平衡常数 ,由图可知,当时,,则,C正确;D.时,,,,由物料守恒可知,,则,Y的初始浓度为,由物料守恒得,代入数据,,则,由图像可知,pH在8.39-9.93之间,此时,D错误;故选D。
9.【答案】D
【解析】由知,完全沉淀时,加入的氢氧化钠量更少,完全沉淀时,加入的氢氧化钠更多,所需要的时间更长,故defg曲线为滴定盐酸酸化的溶液曲线,hi曲线为滴定硫酸酸化的 0.02 mol L -1 FeSO4溶液的曲线。A.由图可知,d点为盐酸酸化的溶液,pH=1.50,溶液中,,溶液中有部分会水解消耗部分水电离出的,故d点水电离的,故A正确;B.Ⅱ中完全沉淀时c(),由得==,pH=14-11.2=2.80,f点pH=2.80,恰好为完全沉淀点,B正确;C.Ⅰ中理论开始沉淀时,=,则 pH≈14-7.3=6.7,若实际沉淀pH低于此值,说明存在更易沉淀的,即被氧化为,C正确;D.由图可知,g点和i点溶液中铁离子均完全沉淀,均达到沉淀溶解平衡,由知,越大,越小,g点和i点的pH相同,则g点的等于i点的, D错误;故答案选D。
10.【答案】B
【解析】pH越小,酸性越强,Ag+浓度越大,氨气浓度越小,所以Ⅲ代表,Ⅱ代表,Ⅳ代表NH3,Ⅰ代表Ag+,据此解答。A.根据以上分析可知Ⅲ为的变化曲线,A正确;B.硝酸铵为强酸弱碱盐,其溶液pH<7,图像pH增大至碱性,则外加了物质,又整个过程保持溶液体积和N元素总物质的量不变,则所加物质不是氨水,若不外加物质,则溶液中存在电荷守恒:,物料守恒:,,,但外加了碱,设为NaOH,则c(Na+)+,,B错误;C.根据图像可知D点时和Ag+浓度相等,此时氨气浓度是10-3.24,根据可知,C正确;D.C点时和Ag+浓度相等,B点时和浓度相等,所以反应的的平衡常数为103.8,因此K2=,C点时和Ag+浓度相等,所以,D正确;答案选B。
11.【答案】C
【解析】A.的,当图中时,,,由图像可知,此时,则≠0.27,A错误;B.当时,由图像可知,,可忽略不计,则,,,B错误;C.结合L的离子方程式为,当时,,由图像交点可知,随着n变大,逐渐变大,则K值变小,说明结合L的能力随之减小,C正确;D.若,由图像交点可知,,,则,故,D错误;故选C。
12.【答案】D
【解析】.,根据可知,当时,对应的大,pH数值小,因此,,以此解题。A.,当溶液中时,,pH=2.5,A正确;B.当溶液呈中性时,,由两步电离平衡常数可知,,,同理:,,B正确;C.实验2的离子方程式:,平衡常数:,平衡常数较大,该反应进行的程度较大,判断可产生沉淀;或进行定量计算,两步电离平衡反应式相加,得到 ,二者等体积混合,,列三段式:,则,估算x的数量级为,故,故有沉淀生成,C正确;D.电荷守恒中右侧缺少了的浓度项,D错误;故选D。
13.【答案】B
【解析】和沉淀形成和,沉淀形成,则和的曲线平行,根据,比更易与碱反应,因此生成的pH低于,故从左到右曲线依次为:或。如图可知:的平衡常数为,的平衡常数为,的平衡常数为,的平衡常数为,的平衡常数为,的平衡常数为。据此分析:A.据分析,L为与的关系曲线,故A正确;B.如图可知,的平衡常数为,则的平衡常数为,故B错误;C.如图可知,pH=14时开始溶解,pH=8.4时开始溶解,且pH=14时,即可认为完全溶解,并转化为,因此调节溶液浓度,通过碱浸可完全分离和,故C正确;D.的开始沉淀pH为,的完全沉淀pH为,因此调节溶液为,可将浓度均为的和完全分离,故D正确;故答案为B。
14.【答案】CD
【解析】由题中信息可知,可以形成4物种,分别为..和,随着增大,的摩尔分数逐渐减小,会转化为溶解度更小的,的摩尔分数先增大后减小,因此, 的摩尔分数逐渐增大。综合以上分析可知,甲线所示物种为,丁线所示物种为,根据曲线的走势结合电离平衡的过程可知,乙线所示物种为,丙线所示物种为。由甲.丁两线的交点可知,在该点和的摩尔分数相等,均为0.5,由于水溶液中和初始物质的量浓度均为,则此时溶液中的浓度为,由可以求出此时溶液中的浓度为,再由可以求出此时溶液中,,即,根据图像中的位置可以估算出。由乙和丙两线的交点可知, 和的摩尔分数相等,均为0.08,则由C元素守恒可知,此时的摩尔分数为0.84。A.由分析可知,甲线所示物种为,A不正确;B.已知二元中强酸,其酸式盐的水溶液显酸性,的电离程度大于其水解程度;当溶液中与浓度相等时,溶液显酸性, ,则,故B不正确;C.时, 的摩尔分数为0.84,的物质的量为,由水于溶液中初始物质的量浓度为,因此, 的物质的量浓度等于,C正确;D.由分析可知时,的浓度为,, ,D正确;综上所述,本题选CD。
15.【答案】B
【解析】是一种二元酸,随着增大,逐渐减小,先增大后减小,逐渐增大;含的溶液中,随着增大,逆移,逐渐增大,导致逆移,逐渐减小,但由于平衡移动的程度不大,因此变化不大;据此可得曲线①表示与的关系,曲线②表示与的关系,曲线③表示与的关系,曲线④表示与的关系;A.根据分析,曲线④表示与的关系,A错误;B.由曲线可得,, (ⅰ)中时,,B正确;C.,由图可知,时,,,则,因此,C错误;D.(ⅱ)中增加,平衡不移动,不变,则均不变,因此平衡后溶液中浓度之和不变,D错误;故选B。
16.【答案】C
【解析】存在电离平衡:,,随升高,的分布系数减小,为曲线①,的分布系数先增大后减小,为曲线②,的分布系数增大,为曲线③;根据图示,时,时,,同理:。A.由分析可知,随着pH升高,的分布系数逐渐减小,故①为的分布系数曲线,A正确;B.由分析可知,时,,即,,B正确;C.反应的平衡常数,C错误;D.pH=6时,由图像可知,分布系数大于,分布系数极小,故,D正确;故选C。
17.【答案】D
【解析】A.由图1中的信息可知,当加入NaOH标准溶液的体积为20.00mL时到达滴定终点,由关系式~[]~4可知,由于待测液的体积和标准溶液的体积相同,因此,浓缩后的20.00mL溶液中,则原废水中,因此,废水中的含量为,A错误;B.c 点加入NaOH标准溶液的体积过量,且只过量了,由电荷守恒可知, ,浓缩后的废水中的浓度是NaOH标准溶液浓度的4倍,和均不参与离子反应,可以估算c点,,B错误;C.在溶液中水解使溶液显酸性,类比可知在溶液中与水作用发生电离而使溶液显碱性;a 点为半滴定点,由其纵坐标可知溶液显酸性,说明的水解作用强于的电离作用,可知溶液中相关粒子的浓度的大小关系为 ,C错误;D.由图1和图2可知,当时,占比较高,,则由氮守恒可知,,两种粒子的浓度之比等于其分布分数之比,则的平衡常数 ,D正确;综上所述,本题选D。
18.【答案】D
【解析】A.,K==,A正确;B.,K==,B正确;C.,K==,C正确;D.=,由于,,D错误;答案选D。
19.【答案】C
【解析】A.在 溶液中,(近似,忽略溶解 AgCl 的影响)。根据AgCl的溶度积规则,当固体AgCl存在时,,因此:,尽管存在络合反应,但自由浓度仍由溶度积常数,A正确;B.AgCl 在纯水中的饱和溶液中,。滴加 溶液会引入 ,使局部 增大,导致离子积 ,从而生成 AgCl 沉淀,络合反应在低 下影响很小,可忽略,B正确;C.在纯水中:溶解度 。溶解质量正比于溶解度(相同体积)。在 溶液中:高促进络合反应。设总溶解银浓度为,近似,则:,,总溶解度。比较可知:,,故在 中溶解的质量更大,C错误;D.盐酸中 。若假设完全溶解,则总银浓度。由C选项分析可知,,合并得到,近似,则:,Q=,故会沉淀,不能完全溶解,D正确;故选C。
20.【答案】A
【解析】与的总和为c,随着pH增大,发生反应:,含铬微粒总浓度下降,随着pH继续增大,发生反应 :含铬微粒总浓度上升,据此解答。A.M点时,,,,几乎可以忽略不计,含Cr微粒主要为,,A正确;B.恰好完全沉淀时,,由数据计算可知,,恰好完全沉淀pH最小值5.6,B错误;C.P和Q点溶液中含Cr微粒总和相等,生成的质量相等,则P点沉淀质量等于Q点沉淀质量,C错误;D.随着pH的增大,减小,而增大,比值减小,D错误;故选A。
21.【答案】(1) BD
(2) AcOH KI
(3) > >
【详解】(1)
①N的原子序数为7,位于第二周期第ⅤA族,基态N原子价层电子的轨道表示式为;
②由已知可得:
Ⅰ.,;
Ⅱ.,;
Ⅲ.,;
Ⅳ.,;
由盖斯定律可知,目标方程式可由方程式Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ+Ⅳ得到,故反应;
③A.催化剂不能改变反应的焓变,A项错误;
B.由图示可知,酸性:硫酸>磷酸>乙酸,催化剂酸性增强,反应速率提高,B项正确;
C.一个硫酸分子中含有2个H,一个磷酸分子中含有3个H,一个乙酸分子中含有4个H,但含H最少的硫酸催化时,最有利于加速反应,C项错误;
D.由图示可知,反应开始一段时间,反应物浓度减小,但反应速率加快,反应速率并不始终随着反应物浓度下降而减小,D项正确;
故选BD。
(2)催化剂参与化学反应,但反应前后质量和化学性质并未改变,由催化机理示意图可知,催化剂有AcOH和KI;
(3)由变化曲线图可知,当时,,设初始,则初始,转化的物质的量浓度为,可列出三段式如下:
由,即,解得,则该反应的平衡常数为
解得;
②根据图像可知,当时,设此时转化的物质的量浓度为,可列出三段式如下:
此时,即,则,则平衡常数,则;
由于,则,。
22.【答案】(1) B >
(2) 右侧
(3) D
【解析】(1)①重水中存在电离平衡,中性溶液中,,只有B点符合,所以“A.B.C”三点中呈中性的是B点,故答案为:B;
②水的电离平衡为吸热过程,温度升高,电离程度增大,,均增大,Kw也增大,由图可知,T1时离子浓度更高,Kw更大,所以>,故答案为:>;
(2)①用进行实验,左侧通入,产物为,电极方程式为:,左侧为负极,右侧为正极,电极方程式为,在原电池中,正电荷向正极移动,所以盐桥中移向正极,即右侧,该电池为燃料电池,原料为氢气和氧气,总反应方程式为,故答案为:右侧;;
②用进行实验,一侧通入,电池总反应方程式不变,则该电池为氢气和氧气组成的燃料电池,该侧的电极反应方程式为,故答案为:;
(3)①对于反应,平衡常数K的定义为:K=,在25℃的纯水中,水的离子积常数为Kw=,而且平衡时,已知,带入公式:K=,保留两位小数K,故答案为:;
②瞬时升温后,逆反应速率增大,但水的浓度是恒定的,正反应速率不变,所以建立新平衡的过程示意图为D,
③驰豫时间公式为,其中,,带入得:,在平衡时,,可推出,带入已知值:,即,将k1带入驰豫时间公式为:,整理可得,,计算括号内:,,由于,可忽略不计,所以,得出,故答案为:。
23.【答案】(1)C
(2) V形(或角形) HClO
(3) V 影响因素是溶液 pH以及含量等,原因是Cl2浓度增大.pH增大,均使溶液中ClO﹣浓度增大,反应V的反应物浓度增大,反应速率增大
【解析】(1)饱和氯水中存在平衡:,平衡正向移动,增加HClO浓度:
A.加NaCl固体,浓度增加,平衡逆向移动,HClO降低,A错误;
B.加水,平衡正向移动,HClO物质的量增加,但浓度降低,B错误;
C.加粉末,消耗,平衡正向移动,HClO浓度增加,C正确;
D.加足量溶液,消耗,平衡正向移动,但溶液体积会变大,HClO浓度下降,且足量的也会和HClO反应,进一步导致HClO浓度下降,D错误;
故答案为C。
(2)①分子的中心原子O的价层电子数为,O有2对孤电子对,空间构型是V形(或角形);
②在之间,浓度增加,主要来自 HClO 的电离:;
③溶于水生成等量的和HClO,HClO进一步转化为和,则该氯水中氯元素质量守恒表达式:;
④由 可知,随着 pH 升高,减小,亦随之减小,且,代入pH=4时,,得到,同理,pH=9时,,,故从 pH=4 到9时,从-11点位大致呈单调下降曲线递减到-14点位,如图所示:;
(3)①反应Ⅳ是自身的氧化还原反应,而反应V是做氧化剂,将氧化为(氯的含氧酸中并不是化合价越高,氧化性越强),故当存在时,存在题(2)中Ⅰ和Ⅲ的电离平衡,主要影响的是反应Ⅴ,即加快了反应Ⅴ的反应速率;
②读图可知,影响的主要因素有溶液 pH以及 含量等,原因是Cl2浓度增大.pH增大,均使溶液中ClO﹣浓度增大,反应V的反应物浓度增大,反应速率增大。
24.【答案】(2)C
【解析】下,水中依次加入充分反应后,得到含有KHC2O4和K2C2O4的混合溶液M;向混合溶液M中加入充分反应生成,趁热过滤得滤液N,滤液N分为两份,一份蒸发到40mL,快速冷却.结晶.过滤得到针状晶体,另一份蒸发到10mL,缓慢冷却.结晶.过滤得到片状晶体,以此解答。
【解析】(2)步骤I中水中依次加入,由于Ka2()>Ka1(),充分反应后生成KHC2O4和K2C2O4,根据K元素守恒和C元素守恒可知,溶液M中含有0.016molKHC2O4.0.008mol K2C2O4,在时溶液中c(H+)==,则pH=-lg≈4,故选C。
25.【答案】(1)
(2) 使溶液中的为 大于
(3)配位作用
(4)浓缩结晶.过滤
(5)钾离子处在结构的层间及空洞中,能够通过阳离子交换释放
【解析】棕刚玉烟尘(主要成分为...和少量)加KOH水热浸取,得到硅-钾化肥及滤液1,滤液1的为,依据(Ⅲ)和(Ⅳ)的分布系数图,铝元素在溶液中的主要存在形式为,硅元素在溶液中的主要存在形式为与,镓元素在溶液中的主要存在形式为(铝元素与镓元素同主族,单质镓的性质与铝相似),加入固体水热再生,过滤获得高纯度分子筛()材料,同时得到含有的滤液2,用树脂吸附滤液2中的,再加入K2S.KOH进行树脂解吸得到含的溶液,将所得溶液浓缩结晶.过滤除去析出的K2S晶体,得到富镓溶液,电解富镓溶液得到Ga单质。
(1)根据分析,滤液1的为,依据(Ⅲ)和(Ⅳ)的分布系数图,铝元素在溶液中的主要存在形式为,硅元素在溶液中的主要存在形式为与,故与碱反应的离子方程式为.;
(2)根据分析,加入固体水热再生的目的是获得高纯度分子筛()材料,同时得到含有的滤液2,水热再生过程中,为了使溶液中的为,需要定量补充固体,更好地得到。滤液1的主要成分为...,向滤液1中加入水解后呈碱性的固体后过滤得到滤液2:2K4SiO4+2KAl(OH)4+3H2O=2↓+8KOH.2K3HSiO4+2KAl(OH)4+H2O=2↓+6KOH,滤液的碱性变强,故滤液2的大于滤液1的;
(3)已知树脂片段的结构为,其中的N与O原子均存在孤电子对,的中心镓离子提供空轨道,形成配位键,则在吸附时,中心镓离子与树脂间存在的主要相互作用是配位作用;
(4)根据分析,用树脂吸附滤液2中的,再加入K2S.KOH进行进行树脂解吸得到含的溶液,将所得溶液浓缩结晶.过滤除去析出的K2S晶体,得到富镓溶液,故操作X为浓缩结晶.过滤;
(5)从晶胞结构来看,钾离子处在结构的层间及空洞中,钾离子与晶胞结构中的其他离子结合力较弱,能够通过阳离子交换释放,从而脱离晶胞进入土壤中,能被植物吸收。
26.【答案】0.805
【解析】
.
.
.
,=。
27.【答案】(1) BEF A
(2) 如图,图中坐标轴刻度 L大量过量,近乎完全转化为Z 如图,图中趋势线和交点X 1 该配位反应为可逆反应,存在化学平衡,.L都不能完全转化,导致实测吸光度低于理论值
【解析】摩尔比法测定配合物磺基水杨酸铜(Z)组成,向装有浓硫酸的反应容器中,搅拌下慢慢加入水杨酸粉末,加热至,全溶后升至,有固体析出,继续升温至,反应,冷却至,实现L的合成与表征,然后取12个烧杯,分别加入硝酸铜溶液(),按表所示,依次加入对应体积的L溶液(),调,用容量瓶配制溶液。在一定条件下,分别测定溶液吸光度A,得到吸光度的曲线,图中趋势线方程为,可以推断出配位比。
(1)i.该步骤中需要控制温度,需要用到温度计,装浓硫酸的反应容器需要有两个孔,一个用于加入试剂,一个用于装温度计,故需要二颈烧瓶,另外该反应过程中需要隔离水分,故还需要一个盛有干燥机的干燥管防止空气中的水分进入装置,故选BEF;
ⅱ.红外光谱图可获得分子中所含有的化学键或官能团的信息,核磁共振氢谱可以获得有机化合物分子中有几种处于不同化学环境的氢原子及它们的相对数目等信息,X射线衍射可以获得更为直接而详尽的结构信息。对于分子结构比较复杂的有机化合物的分子结构,X射线衍射可以通过晶体结构分析确定分子结构,其他手段则常需要组合多种方法共同表征,比如组合核磁共振氢谱.质谱和红外光谱,表征常见有机化合物。题目需要指定一种分析方法,故选项A是本题所要求;
(2)
i.根据表中实验数据可以补全坐标轴,图中已给出全部数据点,拟合曲线及1条趋势线(虚线)为 ;
ⅱ.当较大时,吸光度A几乎不变是因为L过量,硝酸铜溶液()中近乎完全转化为Z,继续加入L,吸光度A也不会变化,图中趋势线方程为,其与拟合曲线重合部分的化学含义为L大量过量,近乎完全转化为Z;
ⅲ.当增大而吸光度A不变时,说明反应达到理论反应终点,在图中表示理论反应终点X:;
ⅳ.由可知,X点对应的为1,反应达到终点;
ⅴ.的拟合曲线与趋势线偏离的原因是:该配位反应为可逆反应,存在化学平衡,Cu2+.L都不能完全转化,导致实测吸光度低于理论值。

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