内容正文:
押全国卷理科综合第12题
水溶液中离子反应与平衡
“水溶液中的离子平衡”是化学平衡移动原理的重要应用,主要考查弱电解质的电离平衡、盐类的水解平衡、难溶电解质的溶解平衡的移动影响规律及应用,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。此类题目考查的内容既与盐的水解有关,又与弱电解质的电离平衡有关。题目不仅偏重考查粒子的浓度大小顺序,而且还侧重溶液中的各种守恒(电荷守恒、物料守恒、质子守恒)关系的考查。近年来将离子反应与图像有机结合起来进行命题,从而使题目具有一定的综合性、灵活性和技巧性,很好地考查学生的观察能力、获取信息采集处理数据的能力、图形转化能力和推理判断能力。这是化学核心素养中的变化观念与平衡思想在这里得到充分的体现和应用。综合性强,有一定难度,往往是选择题中的压轴题。
近五年考查该部分考查知识点分布如下:
全国卷
年份
题号
考点分布
弱电解质
电离与pH
盐类水解
离子浓度
溶解平衡与
Ksp
图像综合分析
甲卷
2022
13
水解常数
乙卷
2022
13
一元弱酸HA
甲卷
2021
12
离子浓度
分布系数图
乙卷
2021
13
√
√
√
离子浓度关系综合图
I
2020
13
滴定曲线、分布系数曲线
II
2020
9
(CO2)碳酸电离平衡
CaCO3
溶解平衡
III
2020
I
2019
11
邻苯二甲酸盐
导电能力图像
II
2019
12
CdS
双曲线
III
2019
11
H3PO4的电离平衡
I
2018
II
2018
III
2018
12
根据图像算Ksp
沉淀滴定曲线
1.溶液中离子浓度的关系
2.分析滴定曲线关键“点”的成分
抓反应的“起始”点
判断酸、碱的相对强弱
抓反应的“一半”点
判断是哪种溶质的等量混合
抓溶液的“中性”点
判断溶液中溶质的成分及哪种物质过量或不足
抓“恰好”反应点
判断生成的溶质成分及溶液的酸碱性
抓反应的“过量”点
判断溶液中的溶质,判断哪种物质过量
实例:室温下,向20 mL 0.1 mol·L-1 HA溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1 NaOH溶液,溶液pH的变化如图所示:
3.分布曲线思维模型
利用分布曲线: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,分布系数与溶液pH之间的关系曲线。
一元弱酸(以CH3COOH为例)
二元酸(以草酸为例)
三元酸(以H3PO4为例)
δ0为CH3COOH,δ1为CH3COO-
δ0为H2C2O4、δ1为HC2O4-、δ2为C2O42-
δ0为H3PO4、δ1为H2PO4-、δ2为HPO42-、δ3为PO43-
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时的分布系数和酸的浓度,就可以计算出各成分在该pH时的平衡浓度
1.(2022•全国乙卷)常温下,一元酸的Ka(HA)=1.0×10-3。在某体系中,与A-离子不能穿过隔膜,未电离的可自由穿过该膜(如图所示)。
设溶液中c总(HA)=c(HA)+c(A-),当达到平衡时,下列叙述正确的是( )
A.溶液Ⅰ中c(H+)=c(OH-)+c(A-)
B.溶液Ⅱ中的HA的电离度为
C.溶液Ⅰ和Ⅱ中的c(HA)不相等
D.溶液Ⅰ和Ⅱ中的c总(HA)之比为10-4
2.(2021•全国甲卷)已知相同温度下,Ksp(BaSO4)<Ksp(BaCO3)。某温度下,饱和溶液中-lg[c(SO42-)、-lg[c(CO32-)、与-lg[c(Ba2+)]的关系如图所示。
下列说法正确的是
A.曲线①代表BaCO3的沉淀溶解曲线
B.该温度下BaSO4的Ksp(BaSO4)值为1.0×10-10
C.加适量BaCl2固体可使溶液由a点变到b点
D.c(Ba2+)=10-5.1时两溶液中
3.(2021•全国乙卷)HA是一元弱酸,难溶盐MA的饱和溶液中c(M+)随c(H+)而变化,M+不发生水解。实验发现,时c2(M+)-c(H+)为线性关系,如下图中实线所示。
下列叙述错误的是
A.溶液pH=4时,c(M+)<3.0×10-4 mol·L-1
B.MA的溶度积度积Ksp(MA)=5.0×10-8
C.溶液pH=7时