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授课提示:对应学生用书第291页
【高考解读】 在高考题中“水溶液中的四大平衡”的命题方向有两个,一个是在选择题中命题,主要以图像形式考查溶液的酸碱性、离子浓度的关系、平衡移动等;另一个是在非选择题中,主要穿插在工艺流程题中进行考查,比如常见工艺流程题中的金属杂质离子,需要利用沉淀法除杂净化,考查如何选择沉淀试剂、计算完全除去某种离子pH需控制的范围等等。2022年的广东高考题中出现了两个以水溶液中的四大平衡为情景的命题,一个是实验探究题,一个是反应原理题。
1.(2022·浙江卷)25℃时,苯酚(C6H5OH)的Ka=1.0×10-10,下列说法正确的是( )
A.相同温度下,等pH的C6H5ONa和CH3COONa溶液中c(C6H5O-)>c(CH3COO-)
B.将浓度均为0.10 mol·L-1的C6H5ONa和NaOH溶液加热,两种溶液的pH均变大
C.25 ℃时,C6H5OH溶液与NaOH溶液混合,测得pH=10.00,则此时溶液中c(C6H5O-)=c(C6H5OH)
D.25 ℃时,0.10 mol·L-1的C6H5OH溶液中加少量C6H5ONa固体,水的电离程度变小
解析:A.醋酸的酸性大于苯酚,则醋酸根离子的水解程度较小,则相同温度下,等pH的C6H5ONa和CH3COONa溶液中c(C6H5O-)<c(CH3COO-),A错误;B.C6H5ONa溶液中,C6H5O-水解出氢氧根离子,升温促进C6H5O-离子的水解,氢氧根离子浓度增大,pH变大,而氢氧化钠溶液中不存在平衡,升温pH不变,B错误;C.当pH=10.00时,c(H+)=1.0×10-10 mol·L-1,Ka===1.0×10-10,故c(C6H5O-)=c(C6H5OH),C正确;D.C6H5ONa中的C6H5O-可以水解,会促进水的电离,D错误。
答案:C
2.(2022·辽宁卷)甘氨酸(NH2CH2COOH)是人体必需氨基酸之一。在25 ℃时,NHCH2COOH、NHCH2COO-和NH2CH2COO-的分布分数与溶液pH关系如图。下列说法错误的是( )
A.甘氨酸具有两性
B.曲线c代表NH2CH2COO-
C.NHCH2COO-+H2ONHCH2COOH+OH-的平衡常数K=10-11.65
D.c2(NHCH2COO-)<c(NHCH2COOH)·c(NH2CH2COO-)
解析:A.NH2CH2COOH中含有—NH2和—COOH,所以溶液既有酸性又有碱性,故A正确;B.氨基具有碱性,在酸性较强时会结合氢离子,羧基具有酸性,在碱性较强时与氢氧根离子反应,故曲线a表示NHCH2COOH的分布分数随溶液pH的变化,曲线b表示NHCH2COO-的分布分数随溶液pH的变化,曲线c表示NH2CH2COO-的分布分数随溶液pH的变化,故B正确;C.NHCH2COO-+H2ONHCH2COOH+OH-的平衡常数K=,25 ℃时,根据a、b曲线交点坐标(2.35,0.50)可知,pH=2.35时,c(NHCH2COO-)=c(NHCH2COOH),则K=c(OH-)==10-11.65,故C正确;D.由C项分析可知,=,根据b、c曲线交点坐标(9.78,0.50)分析可得电离平衡NHCH2COO-NH2CH2COO-+H+的电离常数为K1=10-9.78,==,则×=×<1,即c2(NHCH2COO-)>c(NHCH2COOH)·c(NH2CH2COO-),故D错误。
答案:D
3.(2022·湖南卷)室温时,用0.100 mol·L-1的标准AgNO3溶液滴定15.00 mL浓度相等的Cl-、Br-和I-混合溶液,通过电位滴定法获得lg c(Ag+)与V(AgNO3)的关系曲线如图所示[忽略沉淀对离子的吸附作用。若溶液中离子浓度小于1.0×10-5 mol·L-1时,认为该离子沉淀完全。Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(AgBr)=5.4×10-13,Ksp(AgI)=8.5×10-17]。下列说法正确的是( )
A.a点有白色沉淀生成
B.原溶液中I-的浓度为0.100 mol·L-1
C.当Br-沉淀完全时,已经有部分Cl-沉淀
D.b点:c(Cl-)>c(Br-)>c(I-)>c(Ag+)
解析:Ksp(AgI)<Ksp(AgBr)<Ksp(AgCl),向浓度相等的Cl-、Br-、I-混合溶液中滴入AgNO3溶液时,先生成AgI,AgI为黄色沉淀,A不正确;滴入4.50 mL 0.100 mol·L-1 AgNO3溶液时,浓度相等的Cl-、Br-、I-完全沉淀,此时消耗硝酸银的物质的量为4.5 mL×10-3 L·mL-1×0.100 mol·L-1=4.5×10-4 mol,故15.00 mL溶液中三种