2019版高考化学二轮复习选择题命题区间5水溶液中的离子平衡（含解析）

2019版高考化学二轮复习选择题命题区间5水溶液中的离子平衡（含解析）

水溶液中的离子平衡　历年真题集中研究——明考情　考向一　以滴定为背景考查图像分析1．(2018·全国卷Ⅲ)用0.100mol·L－1AgNO3滴定50.0mL0.0500mol·L－1Cl－溶液的滴定曲线如图所示。下列有关描述错误的是(　　)A．根据曲线数据计算可知Ksp(AgCl)的数量级为10－10B．曲线上各点的溶液满足关系式c(Ag＋)·c(Cl－)＝Ksp(AgCl)C．相同实验条件下，若改为0.0400mol·L－1Cl－，反应终点c移到aD．相同实验条件下，若改为0.0500mol·L－1Br－，反应终点c向b方向移动解析：选C　由题图可知，当AgNO3溶液的体积为50.0mL时，溶液中的c(Cl－)略小于10－8mol·L－1，此时混合溶液中c(Ag＋)＝＝2.5×10－2mol·L－1，故Ksp＝c(Ag＋)·c(Cl－)≈2.5×10－2×10－8＝2.5×10－10，A项正确；因反应过程中有沉淀生成，溶液中必然存在平衡AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)，故曲线上的各点均满足c(Ag＋)·c(Cl－)＝Ksp(AgCl)，B项正确；根据Ag＋＋Cl－===AgCl↓可知，达到滴定终点时，消耗AgNO3溶液的体积为＝20.0mL，C项错误；相同实验条件下，沉淀相同量的Cl－和Br－消耗的AgNO3的量相同，由于Ksp(AgBr)＜Ksp(AgCl)，当滴加相等量的Ag＋时，溶液中c(Br－)＜c(Cl－)，故反应终点c向b方向移动，D项正确。2．(2017·全国卷Ⅰ)常温下将NaOH溶液滴加到己二酸(H2X)溶液中，混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示。下列叙述错误的是(　　)nA．Ka2(H2X)的数量级为10－6B．曲线N表示pH与lg的变化关系C．NaHX溶液中c(H＋)>c(OH－)D．当混合溶液呈中性时，c(Na＋)>c(HX－)>c(X2－)>c(OH－)＝c(H＋)解析：选D　H2X的电离方程式为H2XH＋＋HX－，HX－H＋＋X2－。则Ka1＝，Ka2＝，当＝＝1时，即横坐标为0时，Ka1＝c(H＋)，Ka2＝c′(H＋)，因为Ka1>Ka2，再结合图知，Ka1≈10－4.4，Ka2≈10－5.4，故曲线N代表第一步电离，曲线M代表第二步电离，A、B两项正确；选择曲线M分析，NaHX溶液中<1则lg<0，此时溶液pH<5.4，呈酸性，故NaHX溶液中c(H＋)>c(OH－)，C项正确；电荷守恒式为c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HX－)＋2c(X2－)，中性溶液中存在c(H＋)＝c(OH－)，故有c(Na＋)＝c(HX－)＋2c(X2－)，由C项分析知，c(HX－)＝c(X2－)或c(HX－)>c(X2－)时溶液一定呈酸性，故中性溶液中c(HX－)c(H2A)＝c(A2－)D．pH＝4.2时，c(HA－)＝c(A2－)＝c(H＋)解析：选D　根据题给图像，pH＝1.2时，δ(H2A)＝δ(HA－)，则c(H2A)＝c(HA－)，A项正确；根据HA－H＋＋A2－，可确定K2(H2A)＝，根据题给图像，pH＝4.2时，δ(HA－)＝δ(A2－)，则c(HA－)＝c(A2－)，即lg[K2(H2A)]＝lgc(H＋)＝－4.2，B项正确；根据题给图像，pH＝2.7时，δ(HA－)>δ(H2A)＝δ(A2－)，则c(HA－)>c(H2A)＝c(A2－)，C项正确；根据题给图像，pH＝4.2时，δ(HA－)＝δ(A2－)，则c(HA－)＝c(A2－)≈0.05mol·L－1，而c(H＋)＝10－4.2mol·L－1，则c(HA－)＝c(A2－)>c(H＋)，D项错误。5．(2016·全国卷Ⅲ)下列有关电解质溶液的说法正确的是(　　)A．向0.1mol·L－1CH3COOH溶液中加入少量水，溶液中减小B．将CH3COONa溶液从20℃升温至30℃，溶液中增大C．向盐酸中加入氨水至中性，溶液中＞1nD．向AgCl、AgBr的饱和溶液中加入少量AgNO3，溶液中不变解析：选D　A项，CH3COOHCH3COO－＋H＋，K＝，则＝，加水稀释，K不变，c(CH3COO－)减小，故比值变大。B项，CH3COONa溶液中存在水解平衡：CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－，K＝，升高温度，水解平衡正向移动，K增大，则减小。C项，溶液呈中性，则c(H＋)＝c(OH－)，根据电荷守恒可知，c(Cl－)＝c(NH)。D项，向AgCl、AgBr的饱和溶液中加入少量AgNO3，沉淀溶解平衡逆向移动，由于＝＝，Ksp仅与温度有关，故不变。6.(2015·全国卷Ⅰ)浓度均为0.10mol·L－1、体积均为V0的MOH和ROH溶液，分别加水稀释至体积V，pH随lg的变化如图所示。下列叙述错误的是(　　)A．MOH的碱性强于ROH的碱性B．ROH的电离程度：b点大于a点C．若两溶液无限稀释，则它们的c(OH－)相等D．当lg＝2时，若两溶液同时升高温度，则增大解析：选D　由图像分析浓度为0.10mol·L－1的MOH溶液，在稀释前pH为13，说明MOH完全电离，则MOH为强碱，而ROH的pH<13，说明ROH没有完全电离，ROH为弱碱。MOH的碱性强于ROH的碱性，A正确。曲线的横坐标lg越大，表示加水稀释体积越大，由曲线可以看出b点的稀释程度大于a点，弱碱ROH存在电离平衡：ROHR＋＋OH－，溶液越稀，弱电解质电离程度越大，故ROH的电离程度：b点大于a点，B正确。若两溶液无限稀释，则溶液的pH接近于7，故两溶液的c(OH－)相等，C正确。当lg＝2时，溶液V＝100V0，溶液稀释100倍，由于MOH发生完全电离，升高温度，c(M＋)不变；ROH存在电离平衡：ROHR＋＋OH－，升高温度促进电离平衡向电离方向移动，c(R＋)增大，故减小，D错误。考向三　以沉淀溶解平衡为主体考查相关计算n7．(2017·全国卷Ⅲ)在湿法炼锌的电解循环溶液中，较高浓度的Cl－会腐蚀阳极板而增大电解能耗。可向溶液中同时加入Cu和CuSO4，生成CuCl沉淀从而除去Cl－。根据溶液中平衡时相关离子浓度的关系图，下列说法错误的是(　　)A．Ksp(CuCl)的数量级为10－7B．除Cl－反应为Cu＋Cu2＋＋2Cl－===2CuClC．加入Cu越多，Cu＋浓度越高，除Cl－效果越好D．2Cu＋===Cu2＋＋Cu平衡常数很大，反应趋于完全解析：选C　由题图可知，当－lg＝0时，lg约为－7，即c(Cl－)＝1mol·L－1，c(Cu＋)＝10－7mol·L－1，则Ksp(CuCl)＝c(Cu＋)·c(Cl－)的数量级为10－7，A项正确；根据题目信息可知B项正确；Cu为固体，浓度视为常数，只要满足反应用量即可，过多的铜也不会影响平衡状态的移动，C项错误；由题图可知，交点处c(Cu＋)＝c(Cu2＋)≈10－6mol·L－1，则2Cu＋===Cu2＋＋Cu的平衡常数K＝≈106，该平衡常数很大，因而反应趋于完全，D项正确。8．(1)(2015·全国卷Ⅰ节选)浓缩液中主要含有I－、Cl－等离子。取一定量的浓缩液，向其中滴加AgNO3溶液，当AgCl开始沉淀时，溶液中为________。已知Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(AgI)＝8.5×10－17。(2)(2014·全国卷Ⅱ节选)氯的测定：准确称取样品，配成溶液后用AgNO3标准溶液滴定，K2CrO4溶液为指示剂，至出现淡红色沉淀不再消失为终点(Ag2CrO4为砖红色)。滴定终点时，若溶液中c(Ag＋)＝2.0×10－5mol·L－1，c(CrO)为________mol·L－1。[已知：Ksp(Ag2CrO4)＝1.12×10－12]解析：(1)当AgCl开始沉淀时，溶液中＝＝＝≈4.7×10－7。(2)溶液中出现的淡红色沉淀不再消失时，c2(Ag＋)×c(CrO)＝4.0×10－10×c(CrO)＝1.12×10－12，c(CrO)＝2.8×10－3mol·L－1。答案：(1)4.7×10－7　(2)2.8×10－3n水溶液中的离子平衡是高考的难点，在试题命制时，既可在选择题中作为独立的题型呈现，又可在非选择题中结合化学实验、化工流程及反应原理等其他知识综合呈现。主要命题角度有弱电解质的电离平衡、盐类的水解平衡、难溶电解质溶解平衡移动的影响规律及应用，电离常数的计算及其应用，以酸碱滴定反应为依托通过图像分析考查溶液中粒子浓度大小的比较，Ksp、pH的计算，中和滴定的计算、指示剂的选择等。侧重考查考生数形结合、提炼关键信息的能力，数据处理与计算的能力及知识的迁移应用能力。　　　　　必备知识系统归纳——解疑难　(一)电离平衡和溶液的酸碱性　1．电离平衡中的三个易错点(1)电离平衡向正向移动，弱电解质的电离程度不一定增大，如向醋酸溶液中加入少量冰醋酸，平衡向电离方向移动，但醋酸的电离程度减小。(2)弱电解质在加水稀释的过程中，溶液中所有离子浓度不一定都减小，如氨水加水稀释时，c(H＋)增大。(3)由水电离出的c(H＋)＝1.0×10－13mol·L－1的溶液不一定呈碱性。2．水的电离和溶液的酸碱性(1)水的电离①任何条件下，水电离出的c(H＋)＝c(OH－)；常温下，离子积常数KW＝1.0×10－14。②酸、碱抑制水的电离，能水解的正盐、活泼金属(如Na)则促进水的电离。(2)溶液的酸碱性溶液的酸碱性取决于溶液中c(H＋)和c(OH－)的相对大小。溶液的酸碱性c(H＋)与c(OH－)的大小酸性溶液c(H＋)>c(OH－)中性溶液c(H＋)＝c(OH－)碱性溶液c(H＋)Ksp过平衡状态，反应将逆向进行，析出沉淀Qc＝Ksp平衡状态Qcc(CH3COO－)>c(OH－)>c(H＋)c(Cl－)>c(NH)>c(H＋)>c(OH－)(2)Na2CO3与NaHCO3Na2CO3溶液中NaHCO3溶液中物料守恒c(Na＋)＝2[c(CO)＋c(HCO)＋c(H2CO3)]c(Na＋)＝c(HCO)＋c(CO)＋c(H2CO3)电荷守恒c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HCO)＋2c(CO)质子守恒c(OH－)＝c(H＋)＋c(HCOc(H＋)＋c(H2CO3)＝c(OH－)＋c(CO)n)＋2c(H2CO3)大小关系c(Na＋)>c(CO)>c(OH－)>c(HCO)>c(H＋)c(Na＋)>c(HCO)>c(OH－)>c(H＋)c(Na＋)>c(HCO)>c(H2CO3)>c(CO)2．解粒子浓度关系题的思路(1)巧用三大守恒，必须注意细节①电荷守恒找全溶液中的阴、阳离子，分列等式两边，切勿漏写；离子所带电荷数不是1时，要在该离子物质的量浓度前乘以其所带的电荷数。如一定温度下，pH＝2的H2C2O4溶液与pH＝12的NaOH溶液任意比例混合，浓度关系为c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HC2O)＋2c(C2O)(注意C2O的化学计量数为2)。②物料守恒以元素X、Y的物料关系书写守恒式时，分别找全含有X、Y的微粒，分列等式两边，切勿漏写；准确确定X与Y的物料关系，不要弄反两者的计量数之比，不要忽略新加入物质对溶液的影响。如室温下，0.10mol·L－1Na2SO3溶液中存在c(Na＋)＝2[c(SO)＋c(HSO)＋c(H2SO3)](物料守恒)，但当通入SO2时，使溶液中含有S元素的微粒增多，故：c(Na＋)≠2[c(SO)＋c(HSO)＋c(H2SO3)]。③质子守恒方法一：找出所有能够提供H＋的微粒，包括H2O，等式左边书写这些微粒失去H＋后形成的微粒(注意若失去2个H＋，则该微粒的物质的量浓度前要乘以计量数2，且不要漏掉OH－)；右边书写与H＋结合后形成的微粒(若结合2个H＋，则该微粒的物质的量浓度前也要乘以计量数2，另外不要漏掉H＋)。如NaHCO3溶液中存在：c(OH－)＋c(CO)＝c(H＋)＋c(H2CO3)。方法二：代入法构建等式，即将物料守恒式与电荷守恒式联立，得出质子守恒式。(2)根据粒子浓度关系式，套用合适守恒式粒子浓度关系思考套用公式一边全为阴离子，另一边全为阳离子电荷守恒式一边微粒全含有一种元素，另一边微粒全含另一种元素物料守恒式一边微粒能电离H＋，另一边微粒能结合H＋质子守恒式两边没有明显特征三守恒式结合(3)分清主次关系，不要片面考虑某些混合溶液中可能同时存在水解平衡和电离平衡，需要根据题目提供的溶液酸碱性或一般规律判断究竟是哪一种因素起主导作用。n　高考热点专项解读——补短板　结合图像分析电离平衡、水解平衡、溶解平衡，判断粒子浓度关系是近几年全国卷的命题热点，对考生来说是一个难点。图像类型总结如下：(一)一强一弱溶液的稀释图像　1．相同体积、相同浓度的盐酸、醋酸加水稀释相同的倍数，醋酸的pH大加水稀释到相同的pH，盐酸加入的水多2．相同体积、相同pH的盐酸、醋酸加水稀释相同的倍数，盐酸的pH大加水稀释相同的pH，醋酸加入的水多3．pH与稀释倍数的线性关系①HY为强酸、HX为弱酸②a、b两点的溶液中：c(X－)＝c(Y－)③水的电离程度：d＞c＞a＝b①MOH为强碱、ROH为弱碱②c(ROH)＞c(MOH)③水的电离程度：a＞b(二)酸碱中和滴定图像　氢氧化钠滴定等浓度等体积的盐酸、醋酸的滴定曲线盐酸滴定等浓度等体积的氢氧化钠、氨水的滴定曲线n曲线起点不同：强碱滴定强酸、弱酸的曲线，强酸起点低；强酸滴定强碱、弱碱的曲线，强碱起点高突跃点变化范围不同：强碱与强酸反应(强酸与强碱反应)的突跃点变化范围大于强碱与弱酸反应(强酸与弱碱反应)室温下，当等体积、等浓度的一元强碱和一元强酸反应时，pH＝7；但当等体积、等浓度的一元强碱和一元弱酸(或一元强酸和一元弱碱)反应时，pH>7(或pH<7)指示剂的选择：强酸滴定弱碱用甲基橙，强碱滴定弱酸用酚酞，强酸与强碱的滴定，甲基橙和酚酞均可(三)与KW、Ksp有关的图像　1．直线型(pMpR曲线)pM为阳离子浓度的负对数，pR为阴离子浓度的负对数①直线AB上的点：c(M2＋)＝c(R2－)；②溶度积：CaSO4＞CaCO3＞MnCO3；③X点对CaCO3要析出沉淀，对CaSO4是不饱和溶液，能继续溶解CaSO4；④Y点：c(SO)＞c(Ca2＋)，二者的浓度积等10－5；Z点：c(CO)＜c(Mn2＋)，二者的浓度积等10－10.6。2．双曲线型不同温度下水溶液中c(H＋)与c(OH－)的变化曲线常温下，CaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线[Ksp＝9×10－6]n①A、C、B三点均为中性，温度依次升高，KW依次增大②D点为酸性溶液，E点为碱性溶液，KW＝1×10－14③AB直线的左上方均为碱性溶液，任意一点：c(H＋)＜c(OH－)①a、c点在曲线上，a→c的变化为增大c(SO)，如加入Na2SO4固体，但Ksp不变②b点在曲线的上方，Qc＞Ksp，将会有沉淀生成③d点在曲线的下方，Qc＜Ksp，则为不饱和溶液，还能继续溶解CaSO4(四)分布系数图像　[说明：pH为横坐标、分布系数(即组分的平衡浓度占总浓度的分数)为纵坐标]一元弱酸(以CH3COOH为例)二元酸(以草酸H2C2O4为例)δ0为CH3COOH分布系数，δ1为CH3COO－分布系数δ0为H2C2O4分布系数、δ1为HC2O分布系数、δ2为C2O分布系数随着pH增大，溶质分子浓度不断减小，离子浓度逐渐增大，酸根离子增多。根据分布系数可以书写一定pH时所发生反应的离子方程式同一pH条件下可以存在多种溶质微粒。根据在一定pH的微粒分布系数和酸的分析浓度，就可以计算各成分在该pH时的平衡浓度　高考题点全面演练——查缺漏　命题点一　弱电解质的电离平衡及平衡常数的应用1．室温下，0.1mol·L－1的HA溶液中c(H＋)/c(OH－)＝1010，下列有关说法中正确的是(　　)A．溶液的pH＝4B．加蒸馏水稀释后，c(HA)/c(A－)减小nC．向体积和pH均相等的HA溶液与盐酸中加入足量锌，盐酸中产生的气体多D．在NaA溶液中存在浓度关系：c(H＋)＞c(OH－)解析：选B　KW＝c(H＋)·c(OH－)＝10－14，结合＝1010可得c(H＋)＝10－2mol·L－1，pH＝2，A项错误；＝，加水稀释过程中，K不变，c(H＋)减小，故减小，B项正确；HA是弱电解质，故当盐酸与HA溶液的pH和体积均相等时，HA的物质的量大，HA与Zn反应产生H2的量较多，C项错误；HA为弱酸，NaA溶液中的A－水解呈碱性，故c(H＋)＜c(OH－)，D项错误。2.25℃时，有pH＝2的HX溶液和HY溶液各1mL，分别加水稀释，溶液pH随溶液体积变化的曲线如图所示。下列说法正确的是(　　)A．b、c两点对应HY的电离平衡常数：K(c)＞K(b)B．a、b两点对应的溶液中：c(X－)＞c(Y－)C．等物质的量浓度的HX和HY的混合溶液中：c(Y－)＜c(X－)D．分别向10mL0.1mol·L－1HX溶液和10mL0.1mol·L－1HY溶液中滴加相同浓度的氢氧化钠溶液，恰好完全反应时，消耗氢氧化钠溶液的体积较大的是HX解析：选C　电离平衡常数只与温度有关，b、c两点溶液的温度相同，则HY的电离平衡常数相等，A错误；由题图可知，1mL溶液稀释至1000mL时，pH(HX)＝5，pH(HY)＜5，即ca(H＋)＜cb(H＋)，由电荷守恒得溶液中酸根离子浓度等于c(H＋)－c(OH－)，故a、b两点对应溶液中c(X－)＜c(Y－)，B错误；分析题图可知，HX是强酸，完全电离，HY是弱酸，部分电离，则等物质的量浓度的HX、HY混合液中：c(Y－)＜c(X－)，C正确；由于c(HY)＝c(HX)，等体积、等浓度的HX和HY溶液，n(HY)＝n(HX)，恰好完全反应时，消耗NaOH溶液的体积相等，D错误。3.常温下，浓度均为0.10mol·L－1、体积均为V0的HA和HB溶液，分别加水稀释至体积V，pH随lg的变化如图所示，下列叙述正确的是(　　)A．该温度下HB的电离常数约等于1.11×10－5B．相同条件下NaA溶液的pH大于NaB溶液的pHC．溶液中水的电离程度：a＝c＞bD．当lg＝3时，若两溶液同时升高温度，则比值减小n解析：选A　0.1mol·L－1的HA溶液的pH＝1，说明HA完全电离，HA为强酸，0.1mol·L－1的HB溶液的pH＞2，说明HB在溶液中部分电离，HB是弱酸。A项，a点时，存在平衡：HBH＋＋B－，稀释100倍后，HB溶液的pH＝4，溶液中c(B－)≈c(H＋)＝10－4mol·L－1，则Ka＝＝＝1.11×10－5，正确；B项，HA为强酸，NaA是强酸强碱盐，溶液显中性，NaB为强碱弱酸盐，水解显碱性，相同条件下NaA溶液的pH小于NaB溶液的pH，错误；C项，酸抑制水的电离，酸电离出的氢离子浓度越大，对水的抑制程度越大，氢离子浓度：a＝c＞b，所以溶液中水的电离程度：a＝cc(HR－)>c(R2－)>c(H＋)>c(OH－)D．pH＝7.2时混合溶液中存在c(HR－)＝c(R2－)解析：选C　Ka1＝，当c(HR－)＝c(H2R)时，pH＝2，所以Ka1＝1×10－2，故A正确；Ka2＝，当c(HR－)＝c(R2－)时，pH＝7.2，即Ka2＝1×10－7.2，HR－的水解常数为＝＝10－12，故B正确；pH<7.2的溶液中可能存在：c(R2－)c(OH－)B．Na2A溶液中：c(A2－)>c(HA－)C．H2A的第一步电离常数为10－7.2D．当吸收液呈中性时：c(Na＋)＝c(HA－)＋2c(A2－)解析：选C　根据题图可知，随着HA－浓度的增大，溶液酸性增强，说明NaHAn溶液显示酸性，即：c(H＋)＞c(OH－)，故A正确；Na2A溶液中，A2－在溶液中水解程度较小，则c(A2－)＞c(HA－)，故B正确；H2A的第二步电离常数为K＝＝c(H＋)＝10－7.2，不是第一步电离常数，故C错误；当吸收液呈中性时，根据电荷守恒：c(H＋)＋c(Na＋)＝c(HA－)＋2c(A2－)＋c(OH－)，c(H＋)＝c(OH－)，即：c(Na＋)＝c(HA－)＋2c(A2－)，故D正确。9．298K时，向H3PO4溶液中滴入NaOH溶液，溶液中H3PO4、H2PO、HPO、PO的物质的量分数δ(X)随pH的变化关系如图所示。下列叙述错误的是(　　)A．Ka1(H3PO4)＝1.0×10－2.1B．Kh(H2PO)＝1.0×10－6.8C．在NaH2PO4溶液中，c(H2PO)＞c(HPO)＞c(H3PO4)D．pH＞10时，主要离子反应为HPO＋OH－===PO＋H2O解析：选B　Ka1(H3PO4)＝，题图中H3PO4与H2PO两条曲线的交点表示c(H3PO4)＝c(H2PO)，在该点时，Ka1(H3PO4)＝c(H＋)＝1.0×10－2.1，A项正确；Kh(H2PO)＝＝＝＝＝1.0×10－11.9，B项错误；从图像中可以看出，当H2PO的物质的量分数δ(X)接近于1时，溶液的pH约为5，溶液显酸性，H2PO的电离程度大于其水解程度，故c(H2PO)＞c(HPO)＞c(H3PO4)，C项正确；pH＞10时，随着c(OH－)增大，c(HPO)减小，c(PO)增大，说明OH－与HPO反应生成PO和H2O，D项正确。10．(2018·淄博实验中学期末)纳米ZnS具有独特的光电效应，在电学、磁学、光学等领域应用广泛。以工业废渣锌灰(主要成分为Zn、ZnO，还含有Fe2O3、FeO、CuO等杂质)为原料制备纳米ZnS的工业流程如下：n已知：Ksp[Fe(OH)3]＝3.8×10－38；Ksp[Cu(OH)2]＝2×10－20；Ksp(ZnS)＝1.6×10－24。下列说法不正确的是(　　)A．酸浸时FeO与稀HNO3反应的离子方程式为3FeO＋10H＋＋NO===3Fe3＋＋NO↑＋5H2OB．将酸浸的尾气循环利用，加入的X气体可以是O2C．滤渣2中的成分是Zn和FeD．当溶液中Zn2＋浓度小于1.0×10－5mol·L－1时，则可认为其沉淀完全。若要使Zn2＋沉淀完全，溶液中S2－浓度应大于1.6×10－19mol·L－1解析：选C　稀硝酸具有强氧化性，与FeO发生氧化还原反应生成Fe(NO3)3、NO和H2O，A正确；酸浸的尾气为NO，因要循环利用，可通入O2(或空气)将NO再转化为HNO3，即4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3，B正确；酸浸液中含有Fe3＋、Zn2＋、Cu2＋，再加入ZnO调节pH使Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀而过滤除去，加入Zn置换出Cu，故滤渣2中的成分是Zn和Cu，C错误；当Qc＞Ksp(ZnS)时才生成ZnS沉淀，即c(S2－)＞＝mol·L－1＝1.6×10－19mol·L－1，D正确。11．铵盐是比较重要的盐类物质，请回答下列问题。(1)草酸是二元弱酸，能形成两种铵盐。①(NH4)2C2O4溶液呈酸性，溶液中各离子浓度由大到小的顺序为________________________________________________________________________。②NH4HC2O4溶液中，c(H2C2O4)－c(C2O)＝________________________________________________________________________________________________________。(2)NH4SCN溶液与AgNO3溶液反应会生成AgSCN沉淀。已知：常温下，Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(AgSCN)＝2.0×10－12，则AgCl转化为AgSCN的平衡常数K＝________。(3)氯化铵是最常见的铵盐，在工业生产中用途广泛。①热的浓氯化铵溶液可以清洗铁器表面锈迹，写出相关反应的离子方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②常温下，向100mL0.2mol·L－1的氨水中逐滴加入0.2mol·L－1的盐酸，所得溶液的pH、溶液中NH和NH3·H2O的物质的量分数与加入盐酸的体积的关系如图所示。na．表示NH3·H2O物质的量分数变化的曲线是____(填“A”或“B”)。b．NH3·H2O的电离常数为________。c．当加入盐酸的体积为50mL时，溶液中c(NH)－c(NH3·H2O)＝________________________________________________________________________mol·L－1(用式子表示)。③常温下，在20mLamol·L－1氨水中滴加20mLbmol·L－1盐酸恰好使溶液呈中性。常温下，NH的水解常数Kh＝________(用含a、b的代数式表示)。解析：(1)①(NH4)2C2O4溶液呈酸性，说明NH的水解程度大于C2O的水解程度，又水也电离，故c(OH－)＞c(HC2O)。②根据物料守恒得c(NH)＋c(NH3·H2O)＝c(H2C2O4)＋c(HC2O)＋c(C2O)，根据电荷守恒得c(NH)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HC2O)＋2c(C2O)，则c(H2C2O4)－c(C2O)＝c(OH－)＋c(NH3·H2O)－c(H＋)。(2)AgCl转化为AgSCN的离子方程式为AgCl(s)＋SCN－(aq)AgSCN(s)＋Cl－(aq)，K＝＝＝＝＝90。(3)①氯化铵水解使溶液呈酸性，能溶解氧化铁。②a.随着反应的进行，NH3·H2O的物质的量逐渐减小，故表示NH3·H2O物质的量分数变化的曲线是A。b.NH和NH3·H2O的物质的量分数都为50%时，c(NH3·H2O)＝c(NH)，pH＝9.26，则c(OH－)＝＝1.0×10－4.74mol·L－1，NH3·H2O的电离常数K＝＝c(OH－)＝1.0×10－4.74。c.当加入盐酸的体积为50mL时，pH＝9，则c(H＋)＝1.0×10－9mol·L－1，c(OH－)＝1.0×10－5mol·L－1，由电荷守恒得c(NH)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)，由物料守恒得c(NH3·H2O)＋c(NH)＝2c(Cl－)，则有c(NH)－c(NH3·H2O)＝2[c(OH－)－c(H＋)]＝(2.0×10－5－2.0×10－9)mol·L－1。③NH3·H2O＋HCl===NH4Cl＋H2O，中性溶液中溶质是NH4Cl、NH3·H2O，混合液中c(NH)＝c(Cl－)＝mol·L－1，c(NH3·H2O)＝mol·L－1，c(OH－)＝c(H＋)＝1.0×10－7mol·L－1，又NH3·H2ONH＋OH－，Kb＝＝×10－7，因为Kb·Kh＝KW，故Kh＝＝＝×10－7。n答案：(1)①c(NH)＞c(C2O)＞c(H＋)＞c(OH－)＞c(HC2O)　②c(OH－)＋c(NH3·H2O)－c(H＋)(2)90　(3)①NH＋H2ONH3·H2O＋H＋、Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O　②a.Ab．1.0×10－4.74　c．(2.0×10－5－2.0×10－9)③×10－712．菱锌矿(主要成分为ZnCO3，含有FeO、Fe2O3、CuO等杂质)被称为炉甘石，具有明目、生肌之功效。工业上常用菱锌矿为原料以如图所示流程制取氧化锌。如表所示的是三种离子开始沉淀及完全沉淀时的pH：离子开始沉淀时的pH完全沉淀时的pHFe2＋6.39.7Fe3＋1.93.2Zn2＋6.28.0回答下列问题：(1)为了提高“堆浸”中原料的浸出率，可以采取的措施有(写一条即可)________________________________________________________________________。(2)下列试剂中，________(填字母)可作为试剂甲的首选。A．KMnO4　　　　　　　B．Cl2C．H2O2D．浓硝酸(3)“除铁”步骤中加入氨水的目的是调节溶液的pH，其适宜的pH范围是________。(4)调节溶液的pH时，除了氨水外，还可以加入下列物质中的________(填字母)。A．ZnB．ZnOC．Zn(OH)2D．CuO(5)经测定乙溶液中仍含有少量的Fe3＋和Zn2＋。①若c(Fe3＋)为4.0×10－17mol·L－1，则c(Zn2＋)为________mol·L－1。(已知Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38，Ksp[Zn(OH)2]＝1.2×10－17)n②常温下二价锌在水溶液中的存在形式与pH的关系如图所示，纵轴为Zn2＋或Zn(OH)的物质的量浓度的对数。下列说法正确的是________(填字母)。A．pH＜12的溶液中不存在Zn(OH)B．如果溶液中c(Zn2＋)＝0.1mol·L－1，则c(H＋)≥1.0×10－6mol·L－1C．控制pH为8～12时不能分离出溶液中的Zn2＋解析：(2)首先明确试剂甲的作用是将Fe2＋转变为Fe3＋，以便除去。酸性条件下KMnO4的还原产物是Mn2＋，与氨水反应会生成沉淀，使制得的Fe(OH)3不纯，故排除。浓硝酸的还原产物是氮的氧化物，污染环境，故排除。B、C从理论上都可行，但从环境保护角度看，双氧水是最佳选择。(3)调节pH时，应使Fe3＋完全沉淀而Zn2＋不生成沉淀，前者要求pH≥3.2，后者要求pH＜6.2，所以适宜的pH范围是3.2～6.2。(4)Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋，加入ZnO能发生反应ZnO＋2H＋===Zn2＋＋H2O，随着反应的进行，c(H＋)减小，Fe3＋的水解平衡向右移动，且ZnO不溶于水，既除去了Fe3＋，又不会引入新的杂质；加入Zn(OH)2可达到相同效果；不能加入Zn，是因为它能与Fe3＋反应；不能使用CuO，否则会重新生成Cu2＋。(5)①可根据溶度积的表达式计算溶液中的离子浓度；c3(OH－)＝，解得c(OH－)＝1.0×10－7mol·L－1，故c(Zn2＋)＝＝1.2×10－3mol·L－1。②A项，由题图可知，pH＜12的溶液中存在沉淀溶解平衡，一定会存在Zn(OH)，错误；B项，由题图可知，c(Zn2＋)＝1.0×10－1mol·L－1时，c(H＋)＝1.0×10－6mol·L－1，即在水溶液中要求c(Zn2＋)为0.1mol·L－1时，其c(H＋)的最小值为1.0×10－6mol·L－1，所以c(H＋)≥1.0×10－6mol·L－1，正确；C项，pH为8～12时，Zn2＋以Zn(OH)2形式存在，可分离出来，错误。答案：(1)搅拌(或适当升高温度、粉碎矿石、适当提高稀硫酸的浓度，写出一种即可)　(2)C　(3)3.2～6.2(4)BC　(5)①1.2×10－3　②B卷——重点增分练1．下列说法正确的是(　　)A．CH3COOH溶液加水稀释后，溶液中的值减小B．25℃时，用醋酸溶液滴定等浓度NaOH溶液至pH＝7，V(醋酸)＜V(NaOH)C．25℃时，氨水加水稀释后，溶液中c(OH－)·c(H＋)变大D．氨水中加入少量NH4Cl晶体，溶液中c(OH－)和c(NH)均增大解析：选A　CH3COOH溶液中存在电离平衡：CH3COOHCH3COO－＋H＋，则电离常数Ka(CH3COOH)＝，则有＝n；加水稀释时，电离平衡正向移动，n(H＋)增大，但溶液中c(H＋)减小，由于温度不变，则Ka(CH3COOH)不变，从而推知的值减小，A正确；当浓度相等的醋酸与NaOH溶液等体积混合时，二者恰好完全反应时生成CH3COONa，由于CH3COO－发生水解而使溶液显碱性，若溶液的pH＝7，应满足条件V(醋酸)＞V(NaOH)，B错误；25℃时，氨水加水稀释，NH3·H2O的电离程度增大，由于温度不变，则KW＝c(OH－)·c(H＋)不变，C错误；氨水中存在电离平衡：NH3·H2ONH＋OH－，加入少量NH4Cl晶体，平衡逆向移动，溶液中c(OH－)减小，但c(NH)较原来增大，D错误。2．已知下表为25℃时某些弱酸的电离常数。依据所给信息判断，下列说法不正确的是(　　)CH3COOHHClOH2CO3Ka＝1.8×10－5Ka＝3.0×10－8Ka1＝4.4×10－7Ka2＝4.7×10－11A．等浓度溶液酸性强弱为CH3COOH>H2CO3>HClOB．向NaClO溶液中通入少量二氧化碳的离子方程式为2ClO－＋CO2＋H2O===2HClO＋COC．相同浓度的CH3COONa和NaClO的混合溶液中，各离子浓度的大小关系为c(Na＋)>c(CH3COO－)>c(ClO－)>c(OH－)>c(H＋)D．在该温度下，CH3COONa的水解常数为解析：选B　A项，通过电离常数Ka判断，Ka越大酸的电离程度越大，故酸性CH3COOH>H2CO3>HClO，正确；B项，通过电离常数Ka判断酸性H2CO3>HClO>HCO，故ClO－＋CO2＋H2O===HClO＋HCO，不能生成碳酸根离子，错误；C项，由于盐的水解程度与对应酸的酸性强弱有关，CH3COOH的Ka比HClO的Ka大，越弱越水解，故次氯酸根离子的水解程度大于醋酸根离子的水解程度，故有c(Na＋)>c(CH3COO－)>c(ClO－)>c(OH－)>c(H＋)，正确；D项，由于Ka·Kh＝KW，则有Kh＝＝＝，正确。3.(2018·潍坊统考)标准状况下，向100mLH2S饱和溶液中通入SO2气体，所得溶液pH变化如图所示。下列分析正确的是(　　)A．a点对应溶液的导电性比d点强B．氢硫酸的酸性比亚硫酸的酸性强C．向d点对应的溶液中加入Ba(NO3)2溶液，产生BaSO4白色沉淀D．H2S饱和溶液的物质的量浓度为0.05mol·L－1解析：选C　d点pH比a点pH小，则d点对应溶液中离子浓度大，溶液导电性强，A项错误；由题意知，a点对应溶液为0.1mol·L－1H2S溶液，dn点对应溶液为物质的量浓度小于0.1mol·L－1的H2SO3溶液，又d点pH比a点pH小，则亚硫酸的酸性比氢硫酸的酸性强，B项错误；d点对应溶液为H2SO3溶液，加入Ba(NO3)2溶液，酸性条件下NO将H2SO3氧化为SO：3H2SO3＋2NO===3SO＋2NO↑＋4H＋＋H2O，SO与Ba2＋结合形成BaSO4白色沉淀，C项正确；原H2S饱和溶液的物质的量浓度为0.1mol·L－1，D项错误。4．(2018·陕西黄陵中学质检)硫酸锌是制造锌钡白和锌盐的主要原料，也可用作印染媒染剂，医药上用于催吐剂。已知25℃时，Ksp[Zn(OH)2]＝1.0×10－17，Ksp(Ag2SO4)＝1.0×10－5，则下列说法正确的是(　　)A．在水中加入少量ZnSO4固体时，水的电离平衡向正反应方向移动，KW减小B．在ZnSO4溶液中各离子的浓度关系为c(Zn2＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(SO)C．在0.5L0.10mol·L－1ZnSO4溶液中加入等体积0.02mol·L－1AgNO3溶液，即可生成Ag2SO4沉淀D．常温下，要除去0.20mol·L－1ZnSO4溶液中的Zn2＋，至少要调节pH≥8解析：选D　水中加入ZnSO4固体，Zn2＋发生水解反应，促使水的电离平衡正向移动，由于温度不变，则KW不变，A错误。ZnSO4溶液中，据电荷守恒可得：2c(Zn2＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋2c(SO)，B错误。ZnSO4和AgNO3溶液混合后，c(SO)＝0.05mol·L－1，c(Ag＋)＝0.01mol·L－1，则Qc＝c(SO)·c2(Ag＋)＝0.05×0.012＝5×10－6＜Ksp(Ag2SO4)＝1.0×10－5，故不能生成Ag2SO4沉淀，C错误。要除去溶液中Zn2＋，即使c(Zn2＋)≤1.0×10－5mol·L－1，则有c(OH－)≥＝mol·L－1＝10－6mol·L－1，此时溶液的c(H＋)≤＝mol·L－1＝10－8mol·L－1，即溶液的pH≥8，D正确。5.(2018·辽宁重点高中协作体联考)在T℃时，铬酸银(Ag2CrO4)在水溶液中的沉淀溶解平衡曲线如图所示，下列说法中不正确的是(　　)A．T℃时，向饱和Ag2CrO4溶液中加入固体K2CrO4能使溶液由Y点变为X点B．T℃时，在Y点和Z点，Ag2CrO4的Ksp相等C．T℃时，Ag2CrO4的Ksp数值为1×10－11D．图中a＝×10－4解析：选A　饱和Ag2CrO4溶液中存在Ag2CrO4的溶解平衡：Ag2CrO4(s)2Ag＋(aq)＋CrO(aq)，加入固体K2CrO4，c(CrO)增大，平衡逆向移动，则c(Ag＋)减小，不能由Y点变为X点，A错误。Ksp(Ag2CrO4)只与温度有关，图中T℃时Y点和Z点都在溶解平衡曲线上，故两点的Ksp相等，B正确。由图可知，当c(CrO)＝1×10－5mol·L－1时，c(Ag＋)＝1×10－3mol·L－1，故Ksp(Ag2CrO4)＝c(CrO)·c2(Ag＋)＝(1×10－5)×(1×10－3)2＝1×10n－11，C正确。Ksp(Ag2CrO4)＝1×10－11，图中Z点c(CrO)＝5×10－4mol·L－1，则有c(Ag＋)＝×10－4mol·L－1，故有a＝×10－4，D正确。6.(2018·福州一模)25℃时，向HA溶液中滴加NaOH溶液，溶液中HA和A－二者中各自所占的物质的量分数(α)随溶液pH变化的关系如图所示。下列说法正确的是(　　)A．在pH＝5的溶液中，c(A－)＝c(HA)，c(OH－)＝c(H＋)B．在pH＝7的溶液中，α(HA)＝0，α(A－)＝1.0C．25℃时，Ka(HA)＝1×10－5D．pH＝5时，溶液中水电离产生的c(H＋)＝1×10－5mol·L－1解析：选C　由题图可知，25℃时，在pH＝5的溶液中，c(A－)＝c(HA)，但c(OH－)＜c(H＋)，A项错误；在pH＝7的溶液中，仍存在HA的电离平衡和A－的水解平衡，α(HA)趋向于0，α(A－)趋向于1.0，B项错误；pH＝5时，α(HA)＝α(A－)＝0.5，c(HA)＝c(A－)，故25℃时，Ka(HA)＝＝1×10－5，C项正确；25℃、pH＝5时，所得溶液为HA和NaA的混合溶液，该溶液中水的电离受到抑制，故水电离产生的c(H＋)＝1×10－9mol·L－1，D项错误。7．(2018·河北定州模拟)常温下，将NaOH溶液滴入二元弱酸H2X溶液中，混合溶液中的粒子浓度与溶液pH的变化关系如图所示。下列叙述正确的是(　　)A．Ka1(H2X)的数量级为10－7B．曲线N表示lg与pH的变化关系C．NaHX溶液中：c(H＋)＜c(OH－)D．当混合溶液呈中性时，c(Na＋)＞c(X2－)＞c(HX－)＞c(H＋)＝c(OH－)解析：选D　滴加过程中发生反应的先后顺序是H2X＋NaOH===NaHX＋H2O、NaHX＋NaOH===Na2X＋H2O，开始时，随着反应的进行，HX－的物质的量增大，某一时刻当HX－的物质的量大于H2X，lg的值大于0，根据图像可知曲线M为lg与pH的变化关系，曲线N为lg与pH的变化关系，H2X的第一步电离方程式为H2XHX－＋Hn＋，Ka1＝，根据图像，当pH＝5，即c(H＋)＝10－5mol·L－1时，lg＝0.6，＝100.6，得Ka1＝10－4.4，A、B项错误；当lg＝0，即c(X2－)＝c(HX－)时，pH＜7，溶液显酸性，说明HX－的电离程度大于X2－的水解程度，则HX－的电离程度大于自身的水解程度，NaHX溶液中，c(H＋)＞c(OH－)，C项错误；NaHX溶液显酸性，因此混合溶液显中性时，溶质为NaHX和Na2X，HX－的电离程度大于X2－的水解程度，NaHX和Na2X浓度相等时，溶液显酸性，因此Na2X的浓度应大于NaHX，溶液显中性，即离子浓度大小关系是c(Na＋)＞c(X2－)＞c(HX－)＞c(H＋)＝c(OH－)，D项正确。8.(2019届高三·河北沧州联考)已知pA＝－lgc(A)。三种金属硫化物在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法不正确的是(　　)A．a点无ZnS沉淀析出B．可用MnS除去MnCl2溶液中混有的少量ZnCl2C．向CuS悬浊液中加入少量水，平衡向CuS溶解的方向移动，c(S2－)增大D．CuS和MnS共存的悬浊液中，＝10－20解析：选C　pA＝－lgc(A)，则c(A)＝10－pAmol·L－1，故pA越大，c(A)越小，所以平衡曲线右上方为不饱和溶液，平衡曲线左下方为过饱和溶液。a点为ZnS的不饱和溶液，没有ZnS沉淀析出，A项正确。MnS的溶度积大于ZnS，向MnCl2溶液中加入MnS固体，可以促使平衡MnS(s)＋Zn2＋(aq)ZnS(s)＋Mn2＋(aq)向右移动，即MnS转化为更难溶的ZnS，达到除去Zn2＋的目的，B项正确。向CuS悬浊液中加入少量水，平衡向CuS溶解的方向移动，由于悬浊液中存在CuS固体，溶液依然是饱和的，所以c(S2－)不变，C项错误。当pS2－＝0，pMn2＋＝15，即c(S2－)＝1mol·L－1，c(Mn2＋)＝10－15mol·L－1时，Ksp(MnS)＝c(Mn2＋)·c(S2－)＝10－15；当pS2－＝25，pCu2＋＝10，即c(S2－)＝10－25mol·L－1，c(Cu2＋)＝10－10mol·L－1时，Ksp(CuS)＝c(Cu2＋)·c(S2－)＝10－35；CuS和MnS共存的悬浊液中，＝＝＝10－20，D项正确。9．(2018·黄冈调研)室温时，配制一组c(H2A)＋c(HA－)＋c(A2－)＝0.10mol·L－1的H2A和NaOH混合溶液，溶液中部分微粒的物质的量浓度随pH的变化曲线如图所示。下列说法正确的是(　　)nA．c(Na＋)＝0.10mol·L－1的溶液中，c(A2－)－c(H＋)＝c(H2A)－c(OH－)B．pH＝4的溶液中，c(HA－)＝c(H2A)＋c(A2－)C．pH＝7的溶液中，c(Na＋)＝c(A2－)＋c(HA－)D．K1(H2A)的数量级为10－5解析：选A　当c(Na＋)＝0.10mol·L－1时，结合c(H2A)＋c(HA－)＋c(A2－)＝0.10mol·L－1和电荷守恒式c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HA－)＋2c(A2－)，得c(A2－)－c(H＋)＝c(H2A)－c(OH－)，A项正确；结合图像可知pH＝4的溶液中c(HA－)＞0.05mol·L－1，再结合c(H2A)＋c(HA－)＋c(A2－)＝0.10mol·L－1可知c(HA－)＞c(H2A)＋c(A2－)，B项错误；溶液中电荷守恒式为c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HA－)＋2c(A2－)，pH＝7的溶液中c(H＋)＝c(OH－)，则c(Na＋)＝2c(A2－)＋c(HA－)，C项错误；K1(H2A)＝，题图中c(H2A)＝c(HA－)时，溶液的pH在3～4之间，故K1(H2A)应大于10－4，D项错误。10．(2018·襄阳五中月考)Hg是水体污染的重金属元素之一。常温下，水溶液中二价汞的主要存在形式与Cl－、OH－的浓度关系如图所示，Hg(OH)2为难溶物，粒子浓度很小时常用负对数表示，如pH＝－lgc(H＋)，pCl＝－lgc(Cl－)。下列说法中错误的是(　　)A．Hg(NO3)2固体溶于水通常会出现浑浊B．海水中Cl－的浓度大于0.1mol·L－1时，其中汞元素的主要存在形式是Hg(OH)2C．少量Hg(NO3)2溶于0.001mol·L－1盐酸后得到澄清透明溶液D．已知Ksp(HgS)＝1.6×10－52，当c(S2－)＝1×10－5mol·L－1时，c(Hg2＋)＝1.6×10－47mol·L－1解析：选B　Hg2＋在pH为3～14时，主要以Hg(OH)2的形式存在，故Hg(NO3)2固体溶于水(pH＝7)通常会出现浑浊，A项正确；海水中c(Cl－)＝0.1mol·L－1时，pCl＝－lgc(Cl－)＝1，若c(Cl－)＞0.1mol·L－1，pCl值更小，由题图可知，汞元素主要以HgCln形式存在，B项错误；0.001mol·L－1盐酸的pH＝3，pCl＝3，由题图可知，汞元素主要存在形式为HgCl2，溶液是澄清透明的，C项正确；Ksp(HgS)＝c(S2－)·c(Hg2＋)＝1.6×10－52，当c(S2－)＝1×10－5mol·L－1时，c(Hg2＋)＝＝mol·L－1＝1.6×10－47mol·L－1，D项正确。11．(2018·滨州期末)近期发现，H2S是继NO、CO之后的第三个生命体系气体信号分子，它具有调节神经信号传递、舒张血管减轻高血压的功能。常温时，H2S在水中的电离常数Ka1＝1.3×10－7，Ka2＝7.0×10－15。按要求回答下列问题：(1)H2S在水中的二级电离常数表达式Ka2＝________；0.1mol·L－1Na2S溶液中离子浓度由大到小的顺序为_____________________________________________________。(2)常温下，向0.1mol·L－1H2S溶液中通入HCl气体或加入NaOH固体，测得c(S2－)与溶液pH的关系如图(忽略溶液体积的变化及H2S的挥发)。①当溶液中c(S2－)＝1.4×10－19mol·L－1时，溶液中c(OH－)＝________，水电离产生的c(H＋)＝________。②当pH＝13时，溶液中的c(H2S)＋c(HS－)＝________。(3)在工业废水处理中常用H2S将Mn2＋转化为MnS除去。常温下，向含有0.010mol·L－1Mn2＋废水中通入H2S以调节废水的pH，当c(HS－)＝2.0×10－4mol·L－1时，Mn2＋开始沉淀，此时废水的pH＝________。[已知Ksp(MnS)＝1.4×10－15]解析：(1)H2S在水中的电离方程式为H2SHS－＋H＋、HS－S2－＋H＋，所以二级电离常数表达式Ka2＝；0.1mol·L－1Na2S溶液中硫离子水解，溶液显碱性，离子浓度由大到小的顺序为c(Na＋)＞c(S2－)＞c(OH－)＞c(HS－)＞c(H＋)；(2)①根据图像可知当溶液中c(S2－)＝1.4×10－19mol·L－1时pH＝1，则溶液中c(OH－)＝1×10－13mol·L－1，水电离产生的c(H＋)等于溶液中氢氧根的浓度，为1.0×10－13mol·L－1；②当pH＝13时溶液中c(S2－)＝5.7×10－2mol·L－1，根据硫原子守恒可得溶液中c(H2S)＋c(HS－)＝0.1mol·L－1－0.057mol·L－1＝0.043mol·L－1；(3)Mn2＋开始沉淀时溶液中c(S2－)＝mol·L－1＝1.4×10－13mol·L－1，根据H2nS的二级电离常数可知，溶液中氢离子浓度是mol·L－1＝1×10－5mol·L－1，所以pH＝5。答案：(1)c(Na＋)>c(S2－)>c(OH－)>c(HS－)>c(H＋)(2)①1.0×10－13mol·L－1　1.0×10－13mol·L－1　②0.043mol·L－1(3)5(或5.0)12．锂离子电池是目前具有最高比能量的二次电池。LiFePO4可极大地改善电池体系的安全性能，且具有资源丰富、循环寿命长、环境友好等特点，是锂离子电池正极材料的理想选择。生产LiFePO4的一种工艺流程如图：已知：Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38，Ksp(FePO4·xH2O)＝1.0×10－15。回答下列问题：(1)在合成磷酸铁时，步骤Ⅰ中pH的控制是关键。如果pH＜1.9，Fe3＋沉淀不完全，影响产量；如果pH＞3.0，则可能存在的问题是______________________________。(2)步骤Ⅱ中，洗涤是为了除去FePO4·xH2O表面附着的________等离子。(3)取三组FePO4·xH2O样品，经过高温充分煅烧测其结晶水含量，实验数据如下表：实验序号123固体失重质量分数/%19.920.120.0固体失重质量分数＝×100%则x＝________(精确至0.1)。(4)步骤Ⅲ中研磨的作用是_____________________________________________。(5)在步骤Ⅳ中生成了LiFePO4、CO2和H2O，则氧化剂与还原剂的物质的量之比为________。(6)H3PO4是三元酸，如图是溶液中含磷微粒的物质的量分数(δ)随pH变化示意图。则PO第一步水解的水解常数K1的表达式为________，K1的数值最接近________(填字母)。nA．10－12.4　　　　　B．10－1.6C．10－7.2D．10－4.2解析：(1)合成磷酸铁时，pH＜1.9，Fe3＋沉淀不完全；pH＞3.0，由Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38可知，易生成Fe(OH)3沉淀，影响磷酸铁的纯度。(2)步骤Ⅰ在反应釜中加入H3PO4、Fe(NO3)3溶液，并用氨水调pH＝2.0～3.0，控制反应物的量，反应生成磷酸铁后，溶液中溶质主要是NH4NO3，故洗涤是为了除去固体表面吸附的NH、NO、H＋等离子。(3)由表中实验数据可知，FePO4·xH2O固体样品失重质量分数的平均值为20.0%，取100g固体样品进行计算：n(FePO4)＝，n(H2O)＝，则有＝≈2.1。(5)步骤Ⅳ在Ar气保护、600℃煅烧，生成了LiFePO4、CO2和H2O，其中Fe元素由＋3价降低到＋2价，葡萄糖则被氧化为CO2和H2O，则氧化剂为FePO4·xH2O，还原剂是葡萄糖(C6H12O6)，据得失电子守恒可得：n(FePO4·xH2O)×(3－2)＝n(C6H12O6)×(4－0)×6，则有n(FePO4·xH2O)∶n(C6H12O6)＝24∶1。(6)PO第一步水解的反应为PO＋H2OHPO＋OH－，故水解常数表达式为K1＝。由题图可知，当pH＝12.4时，溶液中PO、HPO的物质的量分数均为0.5，此时c(PO)＝c(HPO)，故水解常数表达式K1＝＝c(OH－)＝1012.4－14＝10－1.6。答案：(1)生成Fe(OH)3杂质，影响磷酸铁的纯度(2)NO、NH、H＋(只要写出NO、NH即可)(3)2.1(4)使反应物混合均匀，增大反应速率，提高反应产率(答案合理即可)(5)24∶1(6)K1＝　Bn