2019届二轮复习命题区间七 水溶液中的离子平衡课件(96张)

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2019届二轮复习命题区间七 水溶液中的离子平衡课件(96张)

第一篇   高考选择题满分策略 命题区间七   水溶液 中的离子平衡 角度一  水溶液 中的离子平衡 角度二  巧 用三大平衡常数 栏目索引 角度三  结合 图像判断溶液中粒子浓度的变化 角度一  水溶液 中的离子平衡 高考必备 1. 判断溶液的酸碱性 (1) 根本方法:溶液的酸碱性由 c (H + ) 、 c (OH - ) 相对大小而定,与溶液的浓度、温度无关。 若 c (H + ) = c (OH - ) ,则呈中性, c (H + ) > c (OH - ) 呈酸性,反之呈碱性。 (2) 常考盐溶液的酸碱性 ① 正盐:谁弱谁水解,谁强显谁性。 如: CH 3 COONa 显碱性; NH 4 Cl 显酸性。 CH 3 COONH 4 溶液, CH 3 COO - 和 水解 程度几乎相同,溶液显中性。 ② 酸式盐 ( 含有弱酸根 ) : 看弱酸酸式酸根电离程度和水解程度的相对大小,若电离程度大于水解程度,则显酸性,反之显碱性。 如: NaHCO 3 , NaHS 显碱性; NaHSO 3 显酸性, NH 4 HCO 3 显碱性。 (3) 弱酸 ( 或弱碱 ) 及其盐 (1 ∶ 1) 混合溶液 比较弱酸 ( 或弱碱 ) 电离常数 K a ( 或 K b ) 与对应盐的弱酸根 ( 或阳离子 ) 水解常数 K h 的相对大小,若 K a > K h 则显酸性,反之显碱性 ( 若 K b > K h 则显碱性,反之显酸性 ) 。 如: 1 ∶ 1 的 CH 3 COOH 和 CH 3 COONa 混合溶液显酸性; 1 ∶ 1 的 NH 3 ·H 2 O 和 NH 4 Cl 的混合溶液显碱性; 1 ∶ 1 的 HCN 和 NaCN 的混合溶液显碱性。 2. 水溶液中离子平衡影响因素 (1) 常考影响水电离程度大小的因素 降低温度 加入酸、碱 加入可电离出 H + 的 某些盐,如 NaHSO 4 等 抑制 电离 水的电离 促进 电离 升高温度 加入可水解的盐,如 Na 2 CO 3 、 NH 4 Cl 等 (2) 弱电解质平衡移动的 “ 三个 ” 不一定 ① 稀醋酸加水稀释时 , 溶液中不一定所有的离子浓度都减小。因为温度不变 , K w = c (H + )· c (OH - ) 是定值,稀醋酸加水稀释时,溶液中的 c (H + ) 减小,故 c (OH - ) 增大。 ② 电离平衡右移,电解质分子的浓度不一定减小,离子的浓度不一定增大,电离程度也不一定增大。 ③ 对于浓的弱电解质溶液加 H 2 O 稀释的过程,弱电解质的电离程度逐渐增大,但离子浓度不一定减小,可能先增大后减小。 (3) “ 水解平衡 ” 常见的认识误区 ① 误认为水解平衡向正向移动,离子的水解程度一定增大。如向 FeCl 3 溶液中加入少量 FeCl 3 固体,平衡向水解方向移动,但 Fe 3 + 的水解程度减小。 ② 由于加热可促进盐类水解,错误地认为可水解的盐溶液在蒸干后都得不到原溶质。其实不一定,对于那些水解程度不是很大,水解产物离不开平衡体系的情况 [ 如 Al 2 (SO 4 ) 3 、 NaAlO 2 、 Na 2 CO 3 ] 来说,溶液蒸干后仍得原溶质。 3. 明确 “ 三个 ” 守恒原理 (1) 电荷守恒:电解质溶液中阴离子所带电荷总数等于阳离子所带电荷总数,根据电荷守恒可准确、快速地解决电解质溶液中许多复杂的离子浓度问题。 如 (NH 4 ) 2 CO 3 与 NH 4 HCO 3 的混合溶液中一定有 : c ( ) + c (H + ) = 。 (2) 物料守恒:物质发生变化前后,有关元素的存在形式不同,但元素的种类和原子数目在变化前后保持不变,根据物料守恒可准确、快速地解决电解质溶液中复杂离子、分子物质的量浓度或物质的量的关系。 如: ① 0.1 mol·L - 1 NaHCO 3 溶液中一定有 c (Na + ) = __________________ = mol·L - 1 。 ② 0.1 mol·L - 1 CH 3 COOH 与 0.1 mol·L - 1 CH 3 COONa 等体积混合一定有: c (CH 3 COOH) + c (CH 3 COO - ) = = mol·L - 1 。 c (H 2 CO 3 ) 0.1 2 c (Na + ) 0.1 (3) 质子守恒:在电离或水解过程中,会发生质子 (H + ) 转移,但质子转移过程中其数量保持不变。 将混合溶液中的电荷守恒式和物料守恒式相联立,通过代数运算消去其中未参与平衡移动的离子,即可推出溶液中的质子守恒式。 题组一 电解质溶液中的平衡移动 1.(2018· 北京, 11) 测定 0.1 mol·L - 1 Na 2 SO 3 溶液先升温再降温过程中的 pH ,数据如下。 对点集训 时刻 ① ② ③ ④ 温度 / ℃ 25 30 40 25 pH 9.66 9.52 9.37 9.25 1 2 3 4 5 6 实验过程中,取 ①④ 时刻的溶液,加入盐酸酸化的 BaCl 2 溶液做对比实验, ④ 产生白色沉淀多。 下列说法不正确的是 答案 解析 C. ①→③ 的过程中,温度和浓度对水解平衡移动方向的影响一致 D. ① 与 ④ 的 K w 值相等 √ 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 K w 只与温度有关, D 对。 1 2 3 4 5 6 2. 人体血液里存在重要的酸碱平衡: 使人体血液 pH 保持在 7.35 ~ 7.45 ,否则就会发生酸中毒或碱中毒。其 pH 随 c ( ) ∶ c (H 2 CO 3 ) 变化关系如下表: c ( ) ∶ c (H 2 CO 3 ) 1.0 17.8 20.0 22.4 pH 6.10 7.35 7.40 7.45 1 2 3 4 5 6 下列说法不正确的是 A. 正常人体血液中 , 的 水解程度大于电离程度 B. 人体血液酸中毒时,可注射 NaHCO 3 溶液缓解 C.pH = 7.00 的血液中, c (H 2 CO 3 ) < c ( ) D.pH = 7.40 的血液中 , 的 水解程度一定大于 H 2 CO 3 的电离程度 答案 解析 √ 1 2 3 4 5 6 解析  A 项,人体血液 pH 小于 7.35 时碳酸会转化成碳酸氢根,使酸性降低,当人体血液 pH 大于 7.45 时,碳酸氢根会转化成碳酸增大酸度,所以正常人体血液中 , 的 水解程度大于电离程度,正确; B 项,人体血液酸中毒时,只要增加碳酸氢根即可缓解,所以可注射 NaHCO 3 溶液缓解酸中毒,正确 ; C 项,从 pH 随 c ( ) ∶ c (H 2 CO 3 ) 变化关系表知, pH = 7.00 的血液中, c (H 2 CO 3 ) < c ( ) ,正确; D 项, pH = 7.40 的血液中, c ( ) ∶ c (H 2 CO 3 ) = 20.0 ,只能说明血液中 的 远大 于 H 2 CO 3 但并不能 说明 的 水解程度一定大于 H 2 CO 3 的电离程度,错误。 1 2 3 4 5 6 3. 下列叙述正确的是 A. 常温下,将 pH = 3 的醋酸溶液稀释到原体积的 10 倍,稀释后溶液 的 pH = 4 B.25 ℃ 时 K sp (AgCl) = 1.8 × 10 - 10 ,向 AgCl 沉淀的溶解平衡体系中 加入 NaCl 固体, AgCl 的溶解度增大 C. 浓度均为 0.1 mol·L - 1 的下列溶液, pH 由大到小的排列顺序为 NaOH > Na 2 CO 3 > (NH 4 ) 2 SO 4 > NaHSO 4 D. 为确定二元酸 H 2 A 是强酸还是弱酸,可测 NaHA 溶液的 pH ,若 pH > 7 , 则 H 2 A 是弱酸;若 pH < 7 ,则 H 2 A 是强酸 √ 答案 解析 1 2 3 4 5 6 解析  A 项,醋酸稀释 3 < pH < 4 ,错误 ; B 项,增大 Cl - 浓度, AgCl 的溶解平衡左移,溶解度变小,错误 ; C 项,依据水解的微弱思想可判断同浓度的溶液,碱性: NaOH > Na 2 CO 3 ,酸性: NaHSO 4 > (NH 4 ) 2 SO 4 ,正确; D 项,若 H 2 A 是弱酸, NaHA 中可能存在两种 趋势, HA - H + + A - 和 HA - + H 2 O H 2 A + OH - ,若 HA - 电离程度大于水解程度,则溶液 pH < 7 ,错误。 1 2 3 4 5 6 题组二 溶液中的粒子浓度关系 4. 室温下,下列溶液中粒子浓度关系正确的是 A.Na 2 S 溶液: c (Na + ) > c (HS - ) > c (OH - ) > c (H 2 S) B.Na 2 C 2 O 4 溶液: c (OH - ) = c (H + ) + c ( ) + 2 c (H 2 C 2 O 4 ) C.Na 2 CO 3 溶液: c (Na + ) + c (H + ) = 2 c ( ) + c (OH - ) D.CH 3 COONa 和 CaCl 2 混合溶液: c (Na + ) + c (Ca 2 + ) = c (CH 3 COO - ) + c (CH 3 COOH ) + 2 c (Cl - ) 答案 解析 √ 1 2 3 4 5 6 解析  在 Na 2 S 溶液中存在: H 2 O OH - + H + 以及 S 2 - + H 2 O HS - + OH - 、 HS - + H 2 O H 2 S + OH - , 溶液中粒子浓度关系为 c (Na + ) > c (S 2 - ) > c (OH - ) > c (HS - ) > c (H 2 S) > c (H + ), A 错误; 利用质子守恒知, Na 2 C 2 O 4 溶液中存在: c (OH - ) = c (H + ) + c ( ) + 2 c (H 2 C 2 O 4 ) , B 正确; 利用电荷守恒知, Na 2 CO 3 溶液中: c (Na + ) + c (H + ) = 2 c ( ) + c ( ) + c (OH - ) , C 错误; 利用物料守恒可知, CH 3 COONa 和 CaCl 2 的混合液中 c (Na + ) + c (Ca 2 + ) = c (CH 3 COOH) + c (CH 3 COO - ) + c (Cl - ) , D 错误。 1 2 3 4 5 6 5. 室温下,将一元酸 HA 的溶液和 KOH 溶液等体积混合 ( 忽略体积变化 ) ,实验数据如下表: 实验编号 起始浓度 /mol·L - 1 反应后溶液的 pH c (HA) c (KOH) ① 0.1 0.1 9 ② x 0.2 7 1 2 3 4 5 6 下列判断不正确的是 A. 实验 ① 反应后的溶液中: c (K + ) > c (A - ) > c (OH - ) > c (H + ) 答案 解析 C. 实验 ② 反应后的溶液中: c (A - ) + c (HA) > 0.1 mol·L - 1 D. 实验 ② 反应后的溶液中: c (K + ) = c (A - ) > c (OH - ) = c (H + ) √ 1 2 3 4 5 6 解析  KA 为强碱弱酸盐,溶液呈碱性, A - 会发生水解,故 A 项正确; 根据溶液中的电荷守恒,即 c (K + ) + c (H + ) = c (A - ) + c (OH - ) ,则 c (OH - ) = c (K + ) + c (H + ) - c (A - ) ,故 B 项错误; 要使等体积的 HA 弱酸溶液和 KOH 强碱溶液混合后呈中性,则酸的浓度应大于碱的,故 C 项正确; 中性溶液中水的电离较微弱,所以有 c (K + ) = c (A - ) > c (OH - ) = c (H + ) ,故 D 项正确。 1 2 3 4 5 6 6.(2018· 江苏, 4) 室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是 A.0.1 mol·L - 1 KI 溶液: Na + 、 K + 、 ClO - 、 OH - 答案 解析 √ 解析  B 项,各离子可以大量共存; A 项, ClO - 有氧化性,能将 I - 氧化为 I 2 ,不能大量共存; C 项, CH 3 COOH 为弱电解质, CH 3 COO - 与 H + 不能大量共存; 1 2 3 4 5 6 解答离子浓度判断题的一般思路 (1) 等式关系:依据三个守恒 ( 电荷守恒、物料守恒、质子守恒 ) ① 电荷守恒式的特点:一边全为阴离子,另一边全为阳离子。 ② 物料守恒式的特点:式子有弱电解质对应的分子和离子,一般一边含一种元素,另一边含另一种元素的离子和分子。 ③ 质子守恒的特点:一边某微粒能电离 H + ,另一边微粒能结合 H + 。 (2) 不等式关系 ① 单一溶液:酸或碱溶液考虑电离,盐溶液考虑水解。 ② 混合溶液:不反应 ( 考虑电离和水解 ) ;恰好反应看生成的是酸或碱 ( 考虑电离 ) ,生成盐溶液 ( 考虑水解 ) ;过量 ( 根据过量程度考虑电离和水解 ) 。 练后反思 角度 二   巧 用三大平衡常数 高考必备 1. 溶液中的 “ 三大平衡常数 ” 2. 相关规律 (1) Q c 与 K 的关系 二者表达式相同,若 Q c < K ,平衡正向移动;若 Q c = K ,平衡不移动,若 Q c > K ,平衡逆向移动。 (2) 平衡常数都只与温度有关,温度不变,平衡常数不变。升高温度, K a 、 K b 、 K w 、 K h 均增大。 题组一 利用平衡常数判断酸、碱的强弱及反应方向 1. 硼酸 (H 3 BO 3 ) 溶液中存在如下反应: H 3 BO 3 (aq) + H 2 O(l ) [ B(OH) 4 ] - (aq) + H + (aq) 。 对点集训 化学式 电离常数 (298 K) 硼酸 K = 5.7 × 10 - 10 碳酸 K 1 = 4.4 × 10 - 7 K 2 = 4.7 × 10 - 11 醋酸 K = 1.75 × 10 - 5 1 2 3 4 5 6 下列说法正确的是 A. 将一滴碳酸钠溶液滴入硼酸溶液中一定能观察到有气泡产生 B. 将一滴醋酸溶液滴入碳酸钠溶液中一定能观察到有气泡产生 C. 等物质的量浓度的碳酸溶液和硼酸溶液比较, pH :前者>后者 D. 等物质的量浓度的碳酸溶液和醋酸溶液比较, pH :前者>后者 √ 答案 解析 C 项中碳酸溶液 pH 小; D 项中 CH 3 COOH 比 H 2 CO 3 易电离,故醋酸溶液 pH 小。 1 2 3 4 5 6 2. 已知下表为 25 ℃ 时某些弱酸的电离平衡常数。如图表所示常温时,稀释 CH 3 COOH 、 HClO 两种酸的稀溶液时,溶液 pH 随加水量的变化。依据所给信息,下列说法正确的是 CH 3 COOH HClO H 2 CO 3 K a = 1.8 × 10 - 5 K a = 3.0 × 10 - 8 K a1 = 4.4 × 10 - 7 K a2 = 4.7 × 10 - 11 1 2 3 4 5 6 A. 相同浓度的 CH 3 COONa 和 NaClO 的混合溶液中,各离子浓度的大小 关 系 是: c (Na + ) > c (ClO - ) > c (CH 3 COO - ) > c (OH - ) > c (H + ) B. 向 NaClO 溶液中通入少量二氧化碳的离子方程式为 2ClO - + CO 2 + H 2 O == =2HClO + C.a 、 b 、 c 三点所示溶液中水的电离程度 c > a > b D. 图像中, Ⅰ 表示 CH 3 COOH , Ⅱ 表示 HClO ,且溶液导电性: c > b > a √ 答案 解析 1 2 3 4 5 6 解析  醋酸的酸性强于次氯酸,所以相同浓度的 CH 3 COONa 和 NaClO 混合溶液中,水解程度 CH 3 COO - < ClO - , 溶液中离子浓度的大小关系是 c (Na + ) > c (CH 3 COO - ) > c (ClO - ) > c (OH - ) > c (H + ) , A 项错误; a 、 b 、 c 三点表示溶液中 H + 浓度的大小关系是 b > a > c , H + 的浓度越大,水的电离程度越小,所以水的电离程度 c > a > b , C 项正确 ; 1 2 3 4 5 6 醋酸的酸性比次氯酸强,加入同体积的水时,醋酸的 pH 变化大于次氯酸,因此 Ⅰ 表示 CH 3 COOH , Ⅱ 表示 HClO ,因溶液的导电性与溶液中的离子浓度有关,离子浓度越大 , 导电性越强,所以溶液导电性 b > a > c , D 项错误。 1 2 3 4 5 6 3.(2017· 长郡中学模拟 ) 已知: K sp (CuS) = 6.0 × 10 - 36 , K sp (ZnS) = 3.0 × 10 - 25 , K sp (PbS) = 9.0 × 10 - 29 。 在自然界中,闪锌矿 (ZnS) 和方铅矿 (PbS) 遇硫酸铜溶液能转化成铜蓝 (CuS) 。下列有关说法不正确的是 A. 硫化锌转化成铜蓝的离子方程式为 ZnS(s) + Cu 2 + (aq) == =Zn 2 + (aq) + CuS(s ) B. 在白色硫化锌浊液中滴加硝酸铅溶液,不会生成黑色沉淀 (PbS) C. 在水中的溶解度: S (ZnS) > S (PbS) > S (CuS) D. 若溶液中 c (Cu 2 + ) = 1 × 10 - 10 mol·L - 1 ,则 S 2 - 已完全转化成 CuS √ 答案 解析 1 2 3 4 5 6 解析  由 K sp (CuS) = 6.0 × 10 - 36 , K sp (ZnS) = 3.0 × 10 - 25 ,知 CuS 的溶解度小于 ZnS ,硫化锌可以转化为硫化铜, ZnS(s) + Cu 2 + (aq) == =Zn 2 + (aq) + CuS(s) ,故 A 正确; ZnS 的溶解度大于 PbS ,在白色硫化锌浊液中滴加硝酸铅溶液,可以生成黑色沉淀 (PbS) ,故 B 错误 ; 由 已知可知在水中的溶解度: S (ZnS) > S (PbS) > S (CuS) ,故 C 正确; 1 2 3 4 5 6 题组二 利用平衡常数判断微粒浓度的关系 4.(2016· 全国卷 Ⅲ , 13) 下列有关电解质溶液的说法正确的是 √ 答案 解析 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 5.(2016· 海南, 5) 向含有 MgCO 3 固体的溶液中滴加少许浓盐酸 ( 忽略体积变化 ) ,下列数值变小的是 A. c ( ) B. c (Mg 2 + ) C. c (H + ) D. K sp (MgCO 3 ) 答案 解析 √ 解析  含有 MgCO 3 固体的溶液中存在溶解平衡: MgCO 3 (s ) Mg 2 + (aq) + ( aq) ,加入少量浓盐酸可 与 反应 促使溶解平衡正向移动,故溶液中 c (Mg 2 + ) 及 c (H + ) 增大, c ( ) 减小, K sp (MgCO 3 ) 只与温度有关,不变。 1 2 3 4 5 6 6.CO 2 溶于水生成碳酸。已知下列数据: 弱电解质 H 2 CO 3 NH 3 ·H 2 O 电离常数 (25 ℃ ) K a1 = 4.30 × 10 - 7 K a2 = 5.61 × 10 - 11 K b = 1.77 × 10 - 5 现有常温下 1 mol·L - 1 的 (NH 4 ) 2 CO 3 溶液,下列说法正确的是 A. 由数据可判断该溶液呈酸性 答案 解析 √ 1 2 3 4 5 6 根据物料守恒判断, C 项正确; 1 2 3 4 5 6 角度 三   结合 图像判断溶液中粒子浓度的变化 高考必备 结合图像分析电离平衡、水解平衡、溶解平衡,判断离子浓度的关系是全国卷考查的重点,常考图像类型总结如下: 1. 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 加水稀释到相同的 pH ,醋酸加入的水多 (3)pH 与稀释倍数的线性关系 lg = 0 ,代表没稀释; lg = 1 ,代表稀释 10 倍 ① HY 为强酸、 HX 为弱酸 ② a 、 b 两点的溶液中: c (X - ) = c (Y - ) ③ 水的电离程度: d > c > a = b ① MOH 为强碱、 ROH 为弱碱 ② c (ROH) > c (MOH) ③ 水的电离程度: a > b 2. 双曲线型 [ K = c (X + )· c (Y - ) ] 不同温度下水溶液中 c (H + ) 与 c (OH - ) 的变化曲线 常温下, CaSO 4 在水中的沉淀溶解平衡曲线 [ K sp = 9 × 10 - 6 ] (1)A 、 C 、 B 三点均为中性,温度依次升高, K w 依次增大 (2)D 点为酸性溶液, E 点为碱性溶液, K w = 1 × 10 - 14 (3)AB 直线的左上方均为碱性溶液,任意一点: c (H + ) < c (OH - ) (1)a 、 c 点在曲线上, a → c 的变化为增大 c ( ) ,如加入 Na 2 SO 4 固体,但 K sp 不变 (2)b 点在曲线的上方, Q c > K sp ,将会有沉淀生成 (3)d 点在曲线的下方, Q c < K sp ,则为不饱和溶液,还能继续溶解 CaSO 4 3. 直线型 ( 双曲线转化为直线 ) (1) 常考有关对数举例 ① pC :类比 pH ,即为 C 离子浓度的负对数,规律是 pC 越大, C 离子浓度越小。 (2) 常考有关图像举例 ① pOH - pH 曲线 : a . 表示一元酸与一元碱中和过程中 H + 与 OH - 离子浓度的关系。 b.Q 点代表中性。 c.M 点显酸性, N 点显碱性,两点水的电离程度相同 。 ② 直线型 (pM - pR 曲线 ) pM 为阳离子浓度的负对数, pR 为阴离子浓度的负对数 a. 直线 AB 上的点: c (M 2 + ) = c (R 2 - ) ; b. 溶度积: CaSO 4 > CaCO 3 > MnCO 3 ; c.X 点对 CaCO 3 要析出沉淀,对 CaSO 4 是不饱和溶液,能继续溶解 CaSO 4 ; ③ 常温下将 KOH 溶液滴加到二元弱酸 (H 2 X) 溶液中,混合溶液的 pH 与离子浓度变化的关系图 a. 二元弱酸 (H 2 X) 一级电离程度远大于二级电离程度。 b. 可以根据 m 点, n 点的坐标计算 p K a1 和 p K a2 。 4. 酸碱中和滴定 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 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 pH = 7 不一定是终点:强碱与强酸反应时,终点是 pH = 7 ;强碱与弱酸 ( 强酸与弱碱 ) 反应时,终点不是 pH = 7( 强碱与弱酸反应终点是 pH > 7 ,强酸与弱碱反应终点是 pH < 7) 5. 分布系数图及分析 [ 分布曲线是指以 pH 为横坐标、分布系数 ( 即组分的平衡浓度占总浓度的分数 ) 为纵坐标的关系曲线 ] 一元弱酸 ( 以 CH 3 COOH 为例 ) 二元酸 ( 以草酸 H 2 C 2 O 4 为例 ) δ 0 为 CH 3 COOH 分布系数, δ 1 为 CH 3 COO - 分布系数 δ 0 为 H 2 C 2 O 4 分布系数, δ 1 为 分布系数 , δ 2 为 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 题组一 弱酸或弱碱稀释曲线 1.(2017· 泉州一模 ) 某温度下,相同体积、相同 pH 的氨水和氢氧化钠溶液加水稀释时的 pH 变化曲线如图所示,下列判断正确的 是 A.a 点导电能力比 b 点强 B.b 点的 K w 值大于 c 点 C. 与盐酸完全反应时,消耗盐酸体积 V a > V c D.a 、 c 两点 c (H + ) 相等 对点集训 √ 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析  由图可知 pH : b 点大于 a 点,所以溶液中的离子浓度 b 点大于 a 点,即导电能力 b 点大于 a 点, A 项错误 ; b 点和 c 点的温度相同,其 K w 相等, B 项错误 ; 由 图像中曲线的变化趋势知, a 点是 NaOH 溶液, c 点是氨水, pH 相同时 c (NH 3 ·H 2 O) 远大于 c (NaOH) ,结合溶液的体积 c 点大于 a 点,故消耗盐酸体积 V a < V c , C 项错误 ; a 、 c 两点的 pH 相同,则 c (H + ) 相同, D 项正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2. 已知 MOH 和 ROH 均为一元碱,常温下对其水溶液分别加水稀释时, pH 变化如图所示。下列说法正确的 是 A. 在 A 点时,由 H 2 O 电离出的 c (H + ) 相等, c (M + ) = c (R + ) B. 稀释前, ROH 溶液的物质的量浓度等于 MOH 溶液 的 物质 的量浓度的 10 倍 答案 解析 C. 稀释前的 ROH 溶液与等体积 pH = 1 的 H 2 SO 4 溶液混合后所得溶液显酸性 D. 等体积、等浓度的 MOH 溶液和 HCl 溶液混合后 , 溶液中离子浓度大小 关 系 为 c (Cl - ) > c (M + ) > c (OH - ) > c (H + ) √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析  由图可知,稀释前 ROH 溶液的 pH = 13 ,稀释 100 倍时 pH = 11 ,故 ROH 为强碱,而稀释前 MOH 的 pH = 12 ,稀释 100 倍时 pH = 11 ,故 MOH 为弱碱。由 ROH == =R + + OH - 、 MOH M + + OH - 可知,在 A 点,两种溶液的 c (OH - ) 相等,则 c (M + ) = c (R + ) , A 项正确 ; 稀释前 , ROH 溶液的物质的量浓度为 0.1 mol·L - 1 , MOH 溶液的物质的量浓度大于 0.01 mol·L - 1 ,则 ROH 溶液的物质的量浓度小于 MOH 溶液的物质的量浓度的 10 倍, B 项错误 ; 稀释 前的 ROH 溶液与等体积 pH = 1 的 H 2 SO 4 溶液混合后恰好中和生成盐,溶液显中性, C 项错误 ; MOH 为弱碱,等体积、等浓度的 MOH 溶液与盐酸混合,反应生成强酸弱碱盐,水解显酸性,故 c (H + ) > c (OH - ) , D 项错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3. 浓度均为 0.1 mol·L - 1 、体积均为 V 0 的 HX 、 HY 溶液,分别加水稀释至体积为 V , pH 随 lg 的 变化关系如图所示。下列叙述正确的是 A.HX 、 HY 都是弱酸,且 HX 的酸性比 HY 的弱 B. 常温下,由水电离出的 c (H + )· c (OH - ) : ab 答案 解析 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析  A 项,根据图分析,当 lg = 0 时, HX 的 pH>1 ,说明 HX 部分电离,为弱电解质; HY 的 pH = 1 ,说明其完全电离,为强电解质,所以 HY 的酸性大于 HX 的酸性,错误; B 项,酸或碱抑制水的电离,酸中的氢离子浓度越小,其抑制水电离程度越小,根据图分析, b 点对应的溶液中氢离子浓度小于 a 点对应的溶液中氢离子浓度,则水的电离程度 a K HB > K HD B. 滴定至 P 点时,溶液中: c (B - )> c (Na + )> c (HB)> c (H + )> c (OH - ) C.pH = 7 时,三种溶液中: c (A - ) = c (B - ) = c (D - ) D. 当中和百分数达 100% 时,将三种溶液混合后: c (HA) + c (HB) + c (HD ) = c (OH - ) - c (H + ) √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析  A 项,根据图像知,在未滴加 NaOH 溶液时, 0.1 mol·L - 1 的三种酸 (HA 、 HB 和 HD) 溶液的 pH 均大于 1 ,说明三种酸均为弱酸,且 HA 的 pH 最小、酸性最强, HD 的 pH 最大、酸性最弱,因酸性越强,电离常数越大,故 K HA > K HB > K HD ,正确 ; B 项 ,滴定至 P 点时,溶液中未反应的 HB 与生成的 NaB 的浓度相等,且溶液呈酸性,说明 HB 的电离程度大于 B - 水解程度,故 c (B - )> c (Na + )> c (HB )> c (H + )> c (OH - ) ,正确 ; C 项, pH = 7 时,三种离子的浓度分别等于 c (Na + ) ,然而三种溶液中阴离子水解程度不同,加入 NaOH 溶液的体积不同,故三种阴离子的浓度也不同,错误 ; 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 D 项,根据质子守恒即可得出,三种溶液混合后溶液的质子守恒关系: c (HA) + c (HB) + c (HD) = c (OH - ) - c (H + ) ,正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 8. 常温下,向 10 mL 0.1 mol·L - 1 的 HR 溶液中逐滴滴入 0.1 mol·L - 1 的 NH 3 ·H 2 O 溶液,所得溶液 pH 及导电性变化如图。下列分析不正确的 是 A.a ~ b 点导电能力增强,说明 HR 为弱酸 B.b 点溶液 pH = 5 ,此时酸碱恰好 中和 答案 解析 D.b ~ c 任意点溶液均有 c (H + )· c (OH - ) = K w = 1.0 × 10 - 14 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析  A 项,根据图像可知, a ~ b 点导电能力增强,说明 HR 为弱电解质,在溶液中部分电离,加入氨水后生成强电解质,离子浓度增大 ; B 项, b 点溶液 pH = 7 ,此时加入 10 mL 一水合氨, HR 与一水合氨的浓度、体积相等,则二者恰好反应; C 项, c 点时溶液的 pH > 7 ,混合液显碱性,则 c (OH - ) > c (H + ) ,结合电荷守恒可知: c ( ) > c (R - ) ; D 项, b ~ c 点,溶液的温度不变,则水的离子积不变。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 9. 已知:常温下, (1) K a1 (H 2 CO 3 ) = 4.3 × 10 - 7 , K a2 (H 2 CO 3 ) = 5.6 × 10 - 11 ; (2)H 2 R 及其钠盐的溶液中, H 2 R 、 HR - 、 R 2 - 分别在三者中所占的物质的量分数 ( α ) 随溶液 pH 的变化关系如图所示。下列叙述错误的 是 答案 解析 A. 在 pH = 4.3 的溶液中: 3 c (R 2 - ) = c (Na + ) + c (H + ) - c (OH - ) B. 等体积等浓度的 NaOH 溶液与 H 2 R 溶液混合后,溶液中水的电离 程度比 纯水大 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析  A 项,在 pH = 4.3 的溶液中, c (HR - ) = c (R 2 - ) ,根据溶液中电荷守恒 2 c (R 2 - ) + c (HR - ) + c (OH - ) = c (Na + ) + c (H + ) ,可知 3 c (R 2 - ) = c (Na + ) + c (H + ) - c (OH - ) ,正确 ; B 项,等体积等浓度的 NaOH 溶液与 H 2 R 溶液混合生成 NaHR ,此时 HR - 含量最高, H 2 R 和 R 2 - 含量接近于 0 ,由题图可知,此时 pH 接近于 3 ,溶液显酸性,对水的电离起到抑制作用,所以溶液中水的电离程度比纯水小,错误; 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 C. 常温下, p K b2 =- lg K b2 = 7.15 D.(H 3 NCH 2 CH 2 NH 3 )Cl 2 溶液中 c (H + ) > c (OH - ) 10. 乙二胺 (H 2 NCH 2 CH 2 NH 2 ) 是二元弱碱,在水中的电离原理类似于氨。常温下,向乙二胺溶液中滴加盐酸,溶液的 pH 与相关离子浓度的关系如图所示。下列说法不正确的是 答案 解析 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 类似氨在水中的电离,乙二胺在水中的电离实质是结合水电离的氢离子,生成氢氧根离子, B 项正确 ; 与 NH 4 Cl 的水解相似, (H 3 NCH 2 CH 2 NH 3 )Cl 2 水解使溶液也呈弱酸性, D 项正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 巧抓 “ 四点 ” ,突破反应过程中 “ 粒子 ” 浓度的关系 (1) 抓反应 “ 一半 ” 点,判断是什么溶质的等量混合。 (2) 抓 “ 恰好 ” 反应点,生成什么溶质,溶液的酸碱性,是什么因素造成的。 (3) 抓溶液 “ 中性 ” 点,生成什么溶质,哪种反应物过量或不足。 (4) 抓反应 “ 过量 ” 点,溶质是什么,判断谁多、谁少还是等量。 练后反思 题组四 有关沉淀平衡曲线的分析 11. 在 T ℃ 时,铬酸银 (Ag 2 CrO 4 ) 在水溶液中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法不正确的 是 A. T ℃ 时,在 Y 点和 Z 点, Ag 2 CrO 4 的 K sp 相等 B. 在饱和 Ag 2 CrO 4 溶液中加入 K 2 CrO 4 不能使 溶液 由 Y 点变为 X 点 C. T ℃ 时, Ag 2 CrO 4 的 K sp 为 1 × 10 - 8 答案 解析 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析  物质的 K sp 只与温度有关, A 项正确; X 点的 K sp 大于 Y 点的 K sp ,因此由 Y 点变为 X 点只能通过改变温度实现, B 项正确; 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 12. 某温度下, Fe(OH) 3 (s) 、 Cu(OH) 2 (s) 分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后,改变溶液的 pH ,金属阳离子浓度的变化如图所示。据图分析,下列判断错误的 是 A. K sp [ Fe(OH) 3 ] < K sp [ Cu(OH) 2 ] B. 加适量 NH 4 Cl 固体可使溶液由 a 点变到 b 点 C.c 、 d 两点代表的溶液中 c (H + ) 与 c (OH - ) 的乘积 相等 √ 答案 解析 D.Fe(OH) 3 、 Cu(OH) 2 分别在 b 、 c 两点代表的溶液中达到饱和 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析  K sp [Fe(OH) 3 ] = c (Fe 3 + )· c 3 (OH - ) , K sp [Cu(OH) 2 ] = c (Cu 2 + )· c 2 (OH - ) , Fe 3 + 、 Cu 2 + 浓度相等 (b 、 c 点 ) 时, Fe 3 + 对应的 pH 小, c (H + ) 较大,则 c (OH - ) 较小,在相同温度下, K sp [ Fe(OH) 3 ] < K sp [ Cu(OH) 2 ] , A 选项正确 ; c (H + ) 和 c (OH - ) 的乘积为 K w , K w 仅与温度有关,则 C 选项正确 ; 由 题意和图知 D 选项正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 13. 已知: pCu =- lg c (Cu + ) , pX =- lg c (X - ) ,式中 X - 表示卤素阴离子。 298 K 时, K sp (CuCl) ≈ 1.0 × 10 - 7 , K sp (CuBr) ≈ 1.0 × 10 - 9 , K sp (CuI) ≈ 1.0 × 10 - 12 。 298 K 时, CuCl 、 CuBr 、 CuI 的饱和溶液中 pCu 和 pX 的关系如图所示。下列说法正确的是 A.298 K 时,向 CuCl 饱和溶液中加入少量 NaCl 固体, c (Cu + ) 和 c (Cl - ) 都减小 B. 图像中曲线 Z 代表 CuI 且 a = 6 C.298 K 时,在曲线 Y 对应的饱和溶液中,增大阴离子浓度,曲线 Y 向曲线 X 移动 D.298 K 时,反应 CuBr(s) + I - (aq) == =CuI(s) + Br - (aq) 的平衡常数 K = 答案 解析 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析   向 CuCl(s ) Cu + (aq) + Cl - (aq) 平衡体系中加入少量氯化钠固体, c (Cl - ) 增大,平衡向左移动, c (Cu + ) 减小, A 项错误。 298 K 时,在曲线 Y 对应的饱和溶液中,增大阴离子浓度,溶液还是饱和溶液,其组成只能用曲线 Y 描述,曲线 Y 不会移动, C 项错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解答沉淀溶解平衡图像题的注意事项 (1) 溶液在蒸发时,离子浓度的变化分两种情况: ① 原溶液不饱和时,离子浓度都增大; ② 原溶液饱和时,离子浓度都不变。 (2) 溶度积常数只是温度的函数,与溶液中溶质的离子浓度无关,在同一曲线上的点,溶度积常数相同。 (3) 对于沉淀溶解平衡状态的体系,若温度不变时,无论改变哪种离子的浓度,另一种离子的浓度只能在曲线上变化,不会出现在曲线以外。 练后反思
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