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2024届增分小专题: Kh、Ksp与Ka(或Kb)、Kw的关系及其应用
【例题精讲●辨明考向】
1.(2023年湖北卷)H2L为某邻苯二酚类配体,其pKa1=7.46,pKa2=12.4。常温下构建Fe(Ⅲ)-H2L溶液体系,其中c0(Fe3+)=2.0×10-4mol·L-1,c0(H2L)=5.0×10-3mol·L-1。体系中含Fe物种的组分分布系数δ与pH的关系如图所示,分布系数δ(x)=,已知lg2≈0.30,lg3≈0.48。下列说法正确的是
A.当pH=1时,体系中c(H2L)>c([FeL]+)>c(OH-)>c(HL-)
B.pH在9.5~10.5之间,含L的物种主要为L2-
C.L2-+[FeL]+[FeL2]-的平衡常数的lgK约为14
D.当pH=10时,参与配位的c(L2-)≈1.0×10-3mol·L-1
2.(2023年山东卷)一种制备Cu2O的工艺路线如图所示,反应Ⅱ所得溶液pH在3~4之间,反应Ⅲ需及时补加NaOH以保持反应在pH=5条件下进行。常温下,H2SO3的电离平衡常数Ka1=1.3×10-2,Ka2=6.3×10-8。下列说法正确的是
A.反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均为氧化还原反应
B.低温真空蒸发主要目的是防止NaHSO3被氧化
C.溶液Y可循环用于反应Ⅱ所在操作单元吸收气体Ⅰ
D.若Cu2O产量不变,参与反应Ⅲ的X与CuSO4物质的量之比增大时,需补加NaOH的量减少
3.(2023年山东卷)在含HgI2(g)的溶液中,一定c(I-)范围内,存在平衡关系:HgI2(s)HgI2(aq);HgI2(aq)Hg2++2I-;HgI2(aq)HgI++I-;HgI2(aq)+I-HgI;HgI2(aq)+2I-HgI,平衡常数依次为K0、K1、K2、K3、K4。已知lgc(Hg2+)、lgc(HgI+),lgc(HgI)、lgc(HgI)随lgc(I-)的变化关系如图所示,下列说法错误的是
A.线L表示lgc(HgI)的变化情况 B.随c(I-)增大,c[HgI2(aq)]先增大后减小
C.a=lg D.溶液中I元素与Hg元素的物质的量之比始终为2∶1
4. (2023年辽宁卷)某废水处理过程中始终保持H2S饱和,即c(H2S)=0.1mol·L-1,通过调节pH使Ni2+和Cd2+形成硫化物而分离,体系中pH与-lgc关系如下图所示,c为HS-、S2-、Ni2+和Cd2+的浓度,单位为mol·L-1。已知Ksp(NiS)>Ksp(CdS),下列说法正确的是
A. Ksp(CdS)=10-18.4 B. ③为pH与-lgc(HS-)的关系曲线
C. Ka1(H2S)=10-8.1 D. Ka2(H2S)=10-14.7
5.(2023年海南卷)25℃下,Na2CO3水溶液的pH随其浓度的变化关系如图所示。下列说法正确的是
A.c(Na2CO3)=0.6mol·L-1时,溶液中c(OH-)<0.01mol·L-1
B.Na2CO3水解程度随其浓度增大而减小
C.在水中H2CO3的Ka2<4×10-11
D.0.2mol·L-1的Na2CO3溶液和0.3mol·L-1的NaHCO3溶液等体积混合,得到的溶液c(OH-)<2×10-4mol·L-1
6. (2023年浙江1月选考)碳酸钙是常见难溶物,将过量碳酸钙粉末置于水中达到溶解平衡:CaCO3(s)
Ca2+(aq)+CO(aq) [已知Ksp(CaCO3)=3.4×10-9,Ksp(CaSO4)=4.9×10-5,H2CO3的电离常数Ka1=4.5×10-7,Ka2=4.7×10-11],下列有关说法正确的是
A. 上层清液中存在c(Ca2+)=c(CO)
B. 上层清液中含碳微粒最主要以HCO形式存在
C. 向体系中通入CO2气体,溶液中c(Ca2+)保持不变
D. 通过加Na2SO4溶液可实现CaCO3向CaSO4的有效转化
7.(2023年湖北卷)物质结构决定物质性质。下列性质差异与结构因素匹配错误的是
选项
性质差异
结构因素
A
沸点:正戊烷(36.1℃)高于新戊烷(9.5℃)
分子间作用力
B
熔点:AlF3 (1040℃)远高于AlCl3 (178℃升华)
晶体类型
C
酸性:CF3COOH (pKa=0.23)远强于CH3COOH (pKa=4.76)
羟基极性
D
溶解度(20℃):Na2CO3(29g)大于NaHCO3(8g)
阴离子电荷
8. (2023年江苏卷节选)实验室模拟“镁法工业烟气脱硫”并制备MgSO4∙H2O,其实验过程可表示为
(1)在搅拌下向氧化镁浆料中匀速缓