2020高考化学刷题冲刺（含最新模拟题）专题十九盐类水解和难溶电解质的溶解平衡讲义

2020高考化学刷题冲刺（含最新模拟题）专题十九盐类水解和难溶电解质的溶解平衡讲义

专题十九 盐类水解和难溶电解质的溶解平衡 考点1　盐类水解及其应用 ‎1.[2019北京,12,6分]实验测得0.5 mol·L-1 CH3COONa溶液、0.5 mol·L-1 CuSO4溶液以及H2O的pH随温度变化的曲线如图所示。下列说法正确的是(　　)‎ ‎　　　　　　　　　 　　　　　　　　　 　　　　　　　　　 ‎ A.随温度升高,纯水中c(H+)>c(OH-)‎ B.随温度升高,CH3COONa溶液的c(OH-)减小 C.随温度升高,CuSO4溶液的pH变化是KW改变与水解平衡移动共同作用的结果 D.随温度升高,CH3COONa溶液和CuSO4溶液的pH均降低,是因为CH3COO-、Cu2+水解平衡移动方向不同 本题以温度与pH变化二维图像为载体,通过分析温度对水解平衡移动方向及溶液中c(H+)的影响,考查考生的学习理解能力及实践应用能力。‎ 解题模型:链接考法1命题角度 ‎2.[2019江苏,14,4分][双选]室温下,反应HCO‎3‎‎-‎+H2OH2CO3+OH-的平衡常数K=2.2×10-8。将NH4HCO3溶液和氨水按一定比例混合,可用于浸取废渣中的ZnO。若溶液混合引起的体积变化可忽略,室温时下列指定溶液中微粒物质的量浓度关系正确的是(　　)‎ A.0.2 mol·L-1氨水:c(NH3·H2O)>c(NH‎4‎‎+‎)>c(OH-)>c(H+)‎ B.0.2 mol·L-1NH4HCO3溶液(pH>7):c(NH‎4‎‎+‎)>c(HCO‎3‎‎-‎)>c(H2CO3)>c(NH3·H2O)‎ C.0.2 mol·L-1氨水和0.2 mol·L-1 NH4HCO3溶液等体积混合:c(NH‎4‎‎+‎)+c(NH3·H2O)=c(H2CO3)+c(HCO‎3‎‎-‎)+c(CO‎3‎‎2-‎)‎ D.0.6 mol·L-1氨水和0.2 mol·L-1 NH4HCO3溶液等体积混合:c(NH3·H2O)+c(CO‎3‎‎2-‎)+c(OH-)=0.3 mol·L-1+c(H2CO3)+c(H+)‎ 21‎ 混合溶液中的粒子浓度关系比较题型是高考中一类重要的题型,综合性强,思维容量大,本题结合定量计算判断不同溶液中粒子浓度关系,有一定的难度和区分度,解题时容易出现失误。解题时最好写出具体粒子的水解或电离方程式,应用3个守恒关系,进行综合判断。‎ 解题模型:链接考法2命题角度 考点2　沉淀溶解平衡 ‎3.[2019全国卷Ⅱ,12,6分]绚丽多彩的无机颜料的应用曾创造了古代绘画和彩陶的辉煌。硫化镉(CdS)是一种难溶于水的黄色颜料,其在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是(　　)‎ A.图中a和b分别为T1、T2温度下CdS在水中的溶解度 B.图中各点对应的Ksp的关系为:Ksp(m)=Ksp(n)1‎ D.向AgCl、AgBr的饱和溶液中加入少量AgNO3,溶液中c(Cl‎-‎)‎c(Br‎-‎)‎不变 ‎ 根据Ka(CH3COOH)=c(H‎+‎)·c(CH‎3‎COO‎-‎)‎c(CH‎3‎COOH)‎c(H‎+‎)‎c(CH‎3‎COOH)‎=Kac(CH‎3‎COO‎-‎)‎,判断A项;根据 Kh(CH3COO-)=c(OH‎-‎)·c(CH‎3‎COOH)‎c(CH‎3‎COO‎-‎)‎c(CH‎3‎COO‎-‎)‎c(OH‎-‎)·c(CH‎3‎COOH)‎=‎1‎Kh‎(CH‎3‎COO‎-‎)‎,判断B项;根据溶液中电荷守恒,判断C项;根据Ksp(AgCl)=c(Cl-)·c(Ag+),Ksp(AgBr)=c(Br-)·c(Ag+)Ksp‎(AgCl)‎Ksp‎(AgBr)‎=c(Cl‎-‎)‎c(Br‎-‎)‎,判断D项。‎ ‎ A项考查外界因素对弱电解质电离平衡的影响。c(H‎+‎)‎c(CH‎3‎COOH)‎=Kac(CH‎3‎COO‎-‎)‎,加入少量水,CH3COOH的电离程度增大,但c(CH3COO-)减小,平衡常数不变,故比值增大,错误。B项考查盐类的水解受温度的影响。升温,水解平衡常数(Kh)增大,CH3COO-的水解程度增大,c(CH‎3‎COO‎-‎)‎c(CH‎3‎COOH)·c(OH‎-‎)‎=‎1‎Kh,Kh增大,则比值减小,错误。C项考查电荷守恒。向盐酸中加入氨水至中性,则有c(OH-)=c(H+),根据电荷守恒,则c(Cl-)=c(NH‎4‎‎+‎),错误。D项考查沉淀溶解平衡受外界因素的影响及溶度积常数Ksp。向AgCl和AgBr的饱和溶液中加入少量AgNO3,c(Cl‎-‎)‎c(Br‎-‎)‎=Ksp‎(AgCl)‎Ksp‎(AgBr)‎,Ksp不变,则比值不变,正确。‎ ‎ D 解题模型　以CH3COONa溶液为例:‎ 考点扫描 ‎1.[2019全国卷Ⅱ,8B]1L0.1mol·L-1磷酸钠溶液含有的PO‎4‎‎3-‎数目为0.1NA(　　)‎ 21‎ ‎2.[2019江苏,5C改编]蒸干AlCl3溶液可制得无水AlCl3固体(　　)‎ ‎3.[2019浙江4月选考,24D]在相同条件下,Fe3+比[Fe(OH)]2+的水解能力更强(　　)‎ ‎4.[2018全国卷Ⅰ,10A]16.25gFeCl3水解形成的 Fe(OH)3胶体粒子数为0.1NA(　　)‎ ‎5.[2018全国卷Ⅱ,7A]碳酸钠可用于去除餐具的油污(　　)‎ ‎6.[2018全国卷Ⅱ,11B]100mL1mol·L-1FeCl3溶液中所含Fe3+的数目为0.1NA(　　)‎ ‎7.[2018江苏,6B]KAl(SO4)2·12H2O溶于水可形成Al(OH)3胶体(　　)‎ 提示:1.✕　2.✕　3.√(点拨:Fe3+逐步水解生成[Fe(OH)]2+、[Fe(OH)2]+、Fe(OH)3,水解能力Fe3+>[Fe(OH)]2+)　4.✕　5.√　6.✕　7.√‎ ‎1. (1)[2019安徽合肥九中第一次考试改编]已知SOCl2是一种液态化合物,沸点为77 ℃。遇水剧烈反应,液面上产生白雾,并有能使品红溶液褪色的刺激性气味的气体产生。‎ ‎①写出SOCl2与水反应的化学方程式:　　　　　　　　　。  ‎ ‎②直接蒸干AlCl3溶液不能得到无水AlCl3,使SOCl2与AlCl3·6H2O混合加热,可得到无水AlCl3,试解释原因:‎ ‎　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。 ‎ ‎(2)[人教版《化学》(选修4)第60页第10题改编]Sb2O3在工业中有着广泛用途,实验室可利用SbCl3的水解反应制取Sb2O3。请回答下列问题:‎ ‎①SbCl3是无色晶体,在空气中微发烟,分子中所有原子都达到了8电子稳定结构,请写出SbCl3的电子式:　　　　　　。 ‎ ‎②利用SbCl3的水解反应制取Sb2O3(SbCl3的水解分三步进行,中间产物有SbOCl等)时,其总反应可表示为2SbCl3+3H2OSb2O3+6HCl,为了促进水解反应趋于完全,可采取的措施:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(写两点即可)。 ‎ 考法2 溶液中粒子浓度大小的比较 近几年的真题中,盐类水解平衡溶液、酸碱滴定溶液、弱电解质稀释溶液中的微粒关系式的正误判断是考查的重点。其目的在于考查考生分析化学平衡与微粒量的关系,即电荷守恒、物料守恒、质子守恒、微粒浓度大小的关系。‎ 命题角度　混合溶液中粒子浓度大小的比较(热点角度)‎ 21‎ ‎2 [2018江苏,14,4分][双选]H2C2O4为二元弱酸,Ka1(H2C2O4)=5.4×10-2,Ka2(H2C2O4)=5.4×10-5,设H2C2O4 溶液中c(总)=c(H2C2O4)+c(HC2O‎4‎‎-‎)+c(C2O‎4‎‎2-‎)。 室温下用 NaOH 溶液滴定 25.00 mL 0.100 0 mol·L-1 H2C2O4溶液至终点。 滴定过程得到的下列溶液中微粒的物质的量浓度关系一定正确的是 A.0.100 0 mol·L-1 H2C2O4溶液:c(H+)=0.100 0 mol·L-1+c(C2O‎4‎‎2-‎)+c(OH-)-c(H2C2O4)‎ B.c(Na+)=c(总)的溶液:c(Na+)>c(H2C2O4)>c(C2O‎4‎‎2-‎)>c(H+)‎ C.pH=7的溶液:c(Na+)=0.100 0 mol·L-1+c(C2O‎4‎‎2-‎)-c(H2C2O4)‎ D.c(Na+)=2c(总)的溶液:c(OH-)-c(H+)=2c(H2C2O4)+c(HC2O‎4‎‎-‎)‎ AD 解题模型 以强碱弱酸盐Na2A为例 21‎ 盐的水解Ka1‎‎(H‎2‎A)‎Ka2‎‎(H‎2‎A)‎Kh1‎‎=‎KwKa2‎Kh2‎‎=‎KwKa1‎电荷守恒关系式:c(Na‎+‎)+c(H‎+‎)=c(HA‎-‎)+2c(A‎2-‎)+c(OH‎-‎)‎物料守恒关系式:c(Na‎+‎)=2[c(HA‎-‎)+c(A‎2-‎)+c(H‎2‎A)]‎质子守恒关系式:c(OH‎-‎)=c(HA‎-‎)+2c(H‎2‎A)+c(H‎+‎)‎根据Ka2‎与Kh1‎的相对大小及Ka1‎与Kh2‎的相对大小确定c(H‎2‎A)、c(HA‎-‎)、c(A‎2-‎)之间的大小关系 ‎2. HR是一元酸,室温时,用0.250 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定25.00 mL HR溶液时,溶液的pH变化情况如图所示。其中b点表示两种物质恰好完全反应,下列说法正确的是(　　)‎ A.HR的电离常数Ka≈5×10-6‎ B.x<7‎ C.a点对应溶液中粒子浓度的大小关系是c(Na+)>c(R-)>c(HR)>c(H+)>c(OH-)‎ D.b点对应溶液中粒子浓度的大小关系是c(Na+)>c(OH-)>c(R-)>c(H+)‎ ‎ 考点2　沉淀溶解平衡 ‎ 考法3沉淀溶解平衡的应用 命题角度1　通过“实验—现象”比较同类型沉淀的Ksp(热点角度)‎ 21‎ ‎3 [高考组合]下列说法正确的是 选项 实验 现象 结论 A.[2017全国卷Ⅱ,13D]‎ 向2支盛有2 mL相同浓度银氨溶液的试管中分别加入2滴相同浓度的NaCl和NaI溶液 一支试管中产生黄色沉淀,另一支中无明显现象 Ksp(AgI)Ksp(Ag2S)‎ ‎ A项,根据题中描述可知黄色沉淀为AgI,另一支试管中无明显现象,说明没有AgCl析出,证明Ksp(AgI)Ksp(AgI)(　　)‎ ‎2.[2018江苏,7A]饱和Na2CO3溶液与CaSO4固体反应:CO‎3‎‎2-‎+CaSO4CaCO3+SO‎4‎‎2-‎(　　)‎ ‎3.[2018天津,4C改编]向含有ZnS和Na2S的悬浊液中滴加CuSO4溶液,生成黑色沉淀,则Ksp(CuS)Ksp,能形成沉淀,曲线左下方各点所对应的溶液是不饱和溶液,QcS(AgBr),所以Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr)。将50.0mL0.0500mol·L-1的Cl-溶液改为50.0mL0.0500mol·L-1的Br-溶液,因为银离子和氯离子或溴离子都是按物质的量之比为1∶1沉淀的,所以滴定终点的横坐标不变,又因为溴化银更难溶,所以达到滴定终点时,溴离子的浓度应该比氯离子的浓度小,故反应终点c向b方向移动,D正确。‎ ‎ C 解题模型 以nAm++mBn-AnBm为例 21‎ ‎4. [2019湖北武汉二调]常温下,向10 mL 0.1 mol·L-1 CuCl2溶液中滴加0.1 mol·L-1 Na2S溶液,滴加过程中-lg c(Cu2+)与Na2S溶液体积(V)的关系如图所示。下列说法错误的是(　　)‎ A.Ksp(CuS)的数量级为10-35‎ B.曲线上各点对应的溶液均满足关系式:c(S2-)·c(Cu2+)=Ksp(CuS)‎ C.a、b、c三点中,由水电离的c(H+)和c(OH-)的积最小的为b点 D.c点溶液中:c(Na+)>c(Cl-)>c(S2-)>c(OH-)>c(H+)‎ 冲刺双一流 疑难8 电解质溶液中“四大平衡常数”的比较和联系 电离平衡常数(Ka、Kb)‎ 水的离子积常数(Kw)‎ 盐类的水解常数(Kh)‎ 难溶电解质的溶度积常数(Ksp)‎ 表达式 ‎(1)一元弱酸HA:‎ Kw=c(H+)·c(OH-)‎ ‎(1)强碱弱酸盐,如CH3COONa溶液:CH3COO-+H2O MmAn(s)mMn+(aq)+nAm-(aq)‎ 21‎ HAH++A-‎ Ka=c(H‎+‎)·c(A‎-‎)‎c(HA)‎;‎ ‎(2)一元弱碱BOH:‎ BOHB++OH-‎ Kb=‎c(B‎+‎)·c(OH‎-‎)‎c(BOH)‎ CH3COOH+OH-‎ Kh=c(CH‎3‎COOH)·c(OH‎-‎)‎c(CH‎3‎COO‎-‎)‎;‎ ‎(2)强酸弱碱盐,如NH4Cl溶液:NH‎4‎‎+‎+H2ONH3·H2O+H+‎ Kh=‎c(NH‎3‎·H‎2‎O)·c(H‎+‎)‎c(NH‎4‎‎+‎)‎ Ksp(MmAn)=cm(Mn+)·cn(Am-)‎ 影响 因素 只与温度有关,升高温度,Ka、Kb增大 只与温度有关,升高温度,Kw增大 只与温度有关,Kh随温度的升高而增大 只与难溶电解质的性质和温度有关 突破点1　电离常数与水解常数、水的离子积的关系 ‎(1)定量关系 a.对于一元弱酸HA,Ka与Kh的关系 HAH++A-,Ka(HA)=c(H‎+‎)·c(A‎-‎)‎c(HA)‎;A-+H2OHA+OH-,Kh(A-)=c(OH‎-‎)·c(HA)‎c(A‎-‎)‎。则Ka·Kh=c(H+)·c(OH-)=Kw,故Kh=KwKa。常温时,Ka·Kh=Kw=1.0× 10-14,Kh=‎1.0×1‎‎0‎‎-14‎Ka。‎ b.对于二元弱酸H2B,Ka1(H2B)、Ka2(H2B)与Kh(HB-)、Kh(B2-)的关系 HB-+H2OH2B+OH-,Kh(HB-)=c(OH‎-‎)·c(H‎2‎B)‎c(HB‎-‎)‎=c(H‎+‎)·c(OH‎-‎)·c(H‎2‎B)‎c(H‎+‎)·c(HB‎-‎)‎=KwKa1‎。‎ B2-+H2OHB-+OH-,Kh(B2-)=c(OH‎-‎)·c(HB‎-‎)‎c(B‎2-‎)‎=c(H‎+‎)·c(OH‎-‎)·c(HB‎-‎)‎c(H‎+‎)·c(B‎2-‎)‎=KwKa2‎。‎ ‎(2)大小关系 相同温度下,弱酸的电离常数越小,其对应的弱酸根离子的水解常数越大。‎ ‎9 已知25 ℃时有关弱酸的电离常数如表所示:‎ 化学式 HA H2B 电离常数(25 ℃)‎ Ka=1.7×10-6‎ Ka1=1.3×10-3;Ka2=5.6×10-8‎ 21‎ 则下列有关说法正确的是 A.等物质的量浓度的各溶液的pH大小关系为Na2B>NaHB>NaA B.将a mol·L-1的HA溶液与a mol·L-1的NaA溶液等体积混合,混合液中c(Na+)>c(A-)‎ C.向Na2B溶液中加入足量的HA溶液,发生反应的离子方程式为B2-+2HA2A-+H2B D.NaHB溶液中部分微粒浓度的大小关系为c(Na+)>c(HB-)>c(B2-)>c(H2B)‎ ‎ 根据相同温度下的电离常数,可知酸性强弱的顺序为H2B>HA>HB-,故对应离子的水解程度HB-NaA>NaHB,A项错误。因为Ka·Kh=Kw,Ka=1.7×10-6,故Kh=KwKa=‎1.0×1‎‎0‎‎-14‎‎1.7×1‎‎0‎‎-6‎≈5.9×10-9,所以Ka>Kh。将amol·L-1的HA溶液与amol·L-1的NaA溶液等体积混合,HA的电离程度大于A-的水解程度,则混合液中c(A-)>‎ c(Na+),B项错误。根据酸性H2B>HA>HB-可知,向Na2B溶液中加入足量的HA溶液,发生反应的离子方程式为B2-+HAA-+HB-,C项错误。由于H2B的Ka1=1.3×10-3,则Kh(HB-)=KwKa1‎=‎1.0×1‎‎0‎‎-14‎‎1.3×1‎‎0‎‎-3‎≈7.7×10-12,Ka2>Kh(HB-),即HB-的电离程度大于其水解程度,所以c(Na+)>c(HB-)>c(B2-)>c(H2B),D项正确。‎ ‎ D 突破点2　电离常数与平衡常数的关系 一般在电离常数表达式的分子、分母中同时乘以c(H+)、c(OH-)或某种微粒浓度,与平衡常数表达式取得联系,进而进行计算。‎ ‎10 [2016全国卷Ⅱ,26(4)改编]已知:N2H4+H+N2H‎5‎‎+‎的K=8.7×107,计算常温时联氨(二元弱碱)的第一步电离常数　　　　　　。 ‎ 联氨在水中的电离方式与氨相似,由NH3+H2ONH‎4‎‎+‎+OH-类比,写出联氨的第一步电离方程式:N2H4+H2ON2H‎5‎‎+‎+OH-。Kb1=c(N‎2‎H‎5‎‎+‎)·c(OH‎-‎)‎c(N‎2‎H‎4‎)‎=c(N‎2‎H‎5‎‎+‎)·c(OH‎-‎)·c(H‎+‎)‎c(N‎2‎H‎4‎)·c(H‎+‎)‎=K·Kw=8.7×107×1.0×10-14=8.7×10-7。‎ ‎ 8.7×10-7‎ 突破点3　电离常数与溶度积常数的关系 根据电离常数计算出各离子的浓度,进而可计算出Ksp。‎ 21‎ ‎11[2018河北衡水中学模拟节选]汽车尾气中的SO2可用石灰水吸收,生成亚硫酸钙浊液。常温下,测得某纯CaSO3与水形成的浊液的pH为9,忽略SO‎3‎‎2-‎的第二步水解,则Ksp(CaSO3)=　　　　(保留3位有效数字)。[已知:Ka1(H2SO3)=1.2×10-2,‎ Ka2(H2SO3)=5.6×10-8] ‎ 常温下,pH=9,c(OH-)=1×10-5mol/L,由SO‎3‎‎2-‎+H2OHSO‎3‎‎-‎+OH-知,c(HSO‎3‎‎-‎)=c(OH-)=1×10-5mol/L。Kh(SO‎3‎‎2-‎)=c(HSO‎3‎‎-‎)·c(OH‎-‎)‎c(SO‎3‎‎2-‎)‎=KwKa2‎,则‎1×1‎‎0‎‎-14‎‎5.6×1‎‎0‎‎-8‎=‎1×1‎0‎‎-5‎×1×1‎‎0‎‎-5‎c(SO‎3‎‎2-‎)‎,c(SO‎3‎‎2-‎)=5.6×10-4mol/L。由物料守恒知c(Ca2+)=c(SO‎3‎‎2-‎)+c(HSO‎3‎‎-‎)=5.6×‎ ‎10-4mol/L+1×10-5mol/L=5.7×10-4mol/L。则Ksp(CaSO3)=c(Ca2+)·c(SO‎3‎‎2-‎)≈3.19×10-7。‎ ‎3.19×10-7‎ 21‎