内容正文:
专题七 水溶液中的离子平衡
考情概览:解读近年命题思路和内容要求,统计真题考查情况。
2024年真题研析:分析命题特点,探寻常考要点,真题分类精讲。
近年真题精选:分类精选近年真题,把握命题趋势。
必备知识速记:归纳串联解题必备知识,总结易错易混点。
最新模拟探源:精选适量最新模拟题,发掘高考命题之源。
命题解读
考向
考查统计
电解质溶液是高考的必考题型,通常考查弱电解质的电离、盐类的水解、沉淀溶解平衡以及三大守恒关系。通常以粒子浓度大小比较、守恒关系的应用、酸碱中和滴定等形式进行考查。
考向一 水溶液中的离子平衡
2024·江苏卷,12
2023·江苏卷,12
2022·江苏卷,12
2021·江苏卷,11,13
命题分析
从高考命题的变化趋势来看,溶液中离子浓度的大小比较及沉淀的溶解平衡和转化是主流试题,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。
预计在2025年高考中,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,从而使题目具有一定的综合性、灵活性和技巧性。在备考中要从理论的角度进行深入复习,着重方法的掌握和运用。
试题精讲
考向一 化学反应方程式的正误判断
1.(2024·江苏卷第12题)室温下,通过下列实验探究的性质。已知,。
实验1:将气体通入水中,测得溶液。
实验2:将气体通入溶液中,当溶液时停止通气。
实验3:将气体通入酸性溶液中,当溶液恰好褪色时停止通气。
下列说法正确的是
A. 实验1所得溶液中:
B. 实验2所得溶液中:
C. 实验2所得溶液经蒸干、灼烧制得固体
D. 实验3所得溶液中:
考向一 化学反应方程式的正误判断
1.(2023·江苏卷第12题)室温下,用含少量的溶液制备的过程如题图所示。已知,。下列说法正确的是
A. 溶液中:
B. “除镁”得到的上层清液中:
C. 溶液中:
D. “沉锰”后的滤液中:
2.(2022·江苏卷第12题)一种捕集烟气中CO2的过程如图所示。室温下以0.1mol∙L-1KOH溶液吸收CO2,若通入CO2所引起的溶液体积变化和H2O挥发可忽略,溶液中含碳物种的浓度c总=c(H2CO3)+c()+c()。H2CO3电离常数分别为Ka1=4.4×10-7、Ka2=4.4×10-11。下列说法正确的是
A. KOH吸收CO2所得到溶液中:c(H2CO3)>c()
B. KOH完全转化为K2CO3时,溶液中:c(OH-)= c(H+)+c()+c(H2CO3)
C. KOH溶液吸收CO2,c总=0.1mol∙L-1溶液中:c(H2CO3)>c()
D. 如图所示的“吸收”“转化”过程中,溶液的温度下降
3.(2021·江苏卷第13题) 室温下,用0.5mol·L-1Na2CO3溶液浸泡CaSO4粉末,一段时间后过滤,向滤渣中加稀醋酸,产生气泡。已知Ksp(CaSO4)=5×10-5,Ksp(CaCO3)=3×10-9。下列说法正确的是
A. 0.5mol·L-1Na2CO3溶液中存在:c(OH-)=c(H+)+c(HCO)+c(H2CO3)
B. 反应CaSO4+COCaCO3+SO正向进行,需满足>×104
C. 过滤后所得清液中一定存在:c(Ca2+)=且c(Ca2+)≤
D. 滤渣中加入醋酸发生反应的离子方程式:CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O
4.(2021·江苏卷第11题)室温下,通过下列实验探究NaHCO3、Na2CO3溶液的性质。
实验1:用pH试纸测量0.1mol·L-1NaHCO3溶液的pH,测得pH约为8
实验2:将0.1mol·L-1NaHCO3溶液与0.1mol·L-1CaCl2溶液等体积混合,产生白色沉淀
实验3:向0.1mol·L-1Na2CO3溶液中通入CO2,溶液pH从12下降到约为9
实验4:向0.1mol·L-1Na2CO3溶液中滴加新制饱和氯水,氯水颜色褪去
下列说法正确的是
A. 由实验1可得出:Ka2(H2CO3)>
B. 实验2中两溶液混合时有:c(Ca2+)·c(CO)<Ksp(CaCO3)
C. 实验3中发生反应的离子方程式为CO+H2O+CO2=2HCO
D. 实验4中c反应前(CO)<c反应后(CO)
一、把握三种守恒,明确等量关系
1.电荷守恒规律
电解质溶液中,无论存在多少种离子,溶液都呈电中性,即阴离子所带负电荷总数一定等于阳离子所带正电荷总数。如NaHCO3溶液中存在Na+、H+、HCO、CO、OH-,存在如下关系:c(Na+)+c(H+)=c(HCO)+c(OH-)+2c(CO)。
2.物料守恒规律
电解质溶液中,由于某些离子能够水解,离子种类增多,但元素总是守恒的。如K2S溶液中S2-、HS-都能水解,故S元素以S2-、HS-、H2S三种形式存在,它们之间有如下守恒关系:c(K+)=2c(S2-)+2c(HS-)+2c(H2S)。
3.质子守恒规律
如Na2S水溶液中的质子转移情况图示如下:
由图可得Na2S水溶液中质子守恒式可表示:c(H3O+)+2c(H2S)+c(HS-)=c(OH-)或c(H+)+2c(H2S)+c(HS-)=c(OH-)。质子守恒的关系式也可以由电荷守恒式与物料守恒式推导得到。
二、电离平衡常数和水解平衡常数
1.常温下,H2S的电离常数为Ka1、Ka2,Na2S溶液中S2-的水解常数为Kh1、Kh2,则有:
S2-+H2OHS-+OH- Kh1===;
HS-+H2OH2S+OH- Kh2=
==。
特别地,对于弱酸酸式盐NaHX溶液的酸碱性,要通过比较Ka2与Kh(HX-)的大小来判断,当Ka2>Kh(HX-)时,溶液呈酸性(如NaHSO3、NaHC2O4溶液等);当Ka2<Kh(HX-)时,溶液呈碱性(如NaHCO3等)。同理可判断等物质的量浓度的HX和NaX混合液的酸碱性,若Ka>Kh,溶液呈酸性(如等浓度的CH3COOH、CH3COONa混合液);若Ka<Kh,溶液呈碱性(如等浓度的HCN、NaCN混合液)。
2.水解常数与溶度积、水的离子积之间的关系
例如,常温下Cu2+的水解常数与溶度积、水的离子积之间的关系为
Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+ Kh===。
3.化学平衡常数与电离常数、溶度积之间的关系
例如,反应CuS(s)+2Ag+(aq)Cu2+(aq)+Ag2S(s)的平衡常数K与CuS、Ag2S的溶度积之间的关系为K===。再如,反应ZnS(s)+2H+(aq)Zn2+(aq)+H2S(aq)的平衡常数K与ZnS的溶度积、H2S的电离平衡常数关系为K===。
4.酸碱中和滴定过程中的粒子浓度关系
常温下,用0.1000 mol·L-1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.1000 mol·L-1 CH3COOH溶液,滴定曲线如图所示:
关键点
溶液中溶质成分及粒子浓度大小关系
起点V(NaOH)=0
溶质:CH3COOH;粒子浓度大小关系:c(CH3COOH)>c(H+)>c(CH3COO-)>c(OH-)
反应一半点V(NaOH)=10 mL(点①)
溶质:等物质的量的CH3COOH和CH3COONa;粒子浓度大小关系:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH)>c(H+)>c(OH-);
元素质量守恒:c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=2c(Na+)
中性点pH=7(点②)
溶质:CH3COONa和少量的CH3COOH;粒子浓度大小关系:
c(Na+)=c(CH3COO-)>c(H+)=c(OH-)
化学计量点(恰好完全反应)V(NaOH)=20 mL(点③)
溶质:CH3COONa;粒子浓度大小关系:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
过量1倍点V(NaOH)=40 mL
溶质:等物质的量的CH3COONa和NaOH;粒子浓度大小关系:c(Na+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+)
5.弱电解质分布曲线与粒子浓度关系
分布曲线是以pH为横坐标、分布系数(组分的平衡浓度占总浓度的分数)为纵坐标的关系曲线。
(1)一元弱酸(以CH3COOH为例):δ0为CH3COOH的分布系数,δ1为CH3COO-的分布系数,pKa为电离常数的负对数。
当pH<pKa时,主要存在形式是CH3COOH;当pH>pKa时,主要存在形式是CH3COO-。δ0与δ1曲线相交在δ0=δ1=0.5处,此时c(CH3COOH)=c(CH3COO-),即pH=pKa。pH由2到6发生反应的离子方程式为CH3COOH+OH-CH3COO-+H2O;求Ka过程如下:Ka(CH3COOH)=,由图可知,c(CH3COOH)=c(CH3COO-)时,pH=pKa=4.76,Ka(CH3COOH)=c(H+)=10-4.76。
(2)二元弱酸(以H2C2O4为例):δ0为H2C2O4的分布系数,δ1为HC2的分布系数,δ2为C2的分布系数。
当溶液的pH=1.2时,δ0=δ1;pH=4.2时,δ1=δ2。当pH<1.2时,H2C2O4占优势;1.2<pH<4.2时,HC2占优势;而当pH>4.2时,C2为主要存在形式。pH由4到6发生反应的离子方程式为HC2+OH-C2+H2O;求K2过程:K2(H2C2O4)=,由图可知,c(C2)=c(HC2)时,pH=4.2,K2(H2C2O4)=c(H+)=10-4.2。
(3)三元弱酸(以H3PO4为例):δ0、δ1、δ2、δ3分别为H3PO4、H2P、HP、P的分布系数曲线。
当溶液的pH=2时,δ0=δ1;pH=7.1时,δ1=δ2;pH=12.2时,δ2=δ3。当pH<2时,H3PO4占优势;2<pH<7.1时,H2P占优势;当7.1<pH<12.2时,HP占优势;而当pH>12.2时,P为主要存在形式。pH由11到14发生反应的离子方程式为HP+OH-P+H2O;求K3过程:K3(H3PO4)=,由图可知,c(HP)=c(P)时,pH=12.2,K3(H3PO4)=c(H+)=10-12.2。
1.(2024届高考·江苏省苏锡常镇四市·统考一模)室温下,通过矿物中获得的过程如下:
已知:,。下列说法正确的是
A.溶液中:
B.反应正向进行,需满足
C.“脱硫”后上层清液中:
D.悬浊液加入“溶解”过程中,溶液中浓度逐渐减小
2.(2024届高考·江苏省南京市、盐城市·统考一模)室温下,用含少量的粗溶液制备晶体的流程如下图所示。
已知。下列说法正确的是
A.粗溶液中:
B.“沉铁”反应为:
C.溶液中:
D.“沉镁”后的滤液中:
3.(2024届高考·江苏省连云港市·统考一模)室温下,用含少量和的溶液制备的过程如下。
已知:,;,
下列说法正确的是
A.溶液中:
B.“除钴镍”后得到的上层清液中为,则为
C.溶液中:
D.“沉铁”后的滤液中:
4.(2024届高考·江苏省南通市·统考一模)室温下,用含有少量的溶液制备的过程如下。下列说法正确的是
A.溶液中:
B.溶液中:
C.“过滤”所得滤液中:
D.“过滤”所得滤液中:
5.(2024届高考·江苏省泰州市·统考一模)室温下,体系中各含碳微粒的物质的量分数与的关系如图1所示.在的体系中,研究在不同时的可能产物,与的关系如图2所示,曲线Ⅰ的离子浓度关系符合,曲线Ⅱ的离子浓度关系符合。
下列说法正确的是
A.由点可求得
B.的体系中:
C.点的体系中,发生反应
D.点的体系中,
6.(2024届高考·江苏省南通市如皋市·统考一模)室温下,用含少量杂质的溶液制备的过程如下图所示。下列说法正确的是
已知:
A.“除锌”后所得上层清液中,一定小于
B.溶液中存在:
C.氨水、溶液中存在:
D.“沉锰”后的滤液中存在:
7.(2024届高考·江苏省南京市、盐城市·统考一模)室温下,用含少量的溶液制备的过程如图所示。已知:。下列说法正确的是
A.溶液中:
B.“除钙”得到的上层清液中:
C.的氨水溶液:
D.“沉铁”反应的离子方程式:
8.(2024届高考·江苏省南通·统考二模)实验室通过下列过程制取草酸亚铁晶体
已知:、
下列说法不正确的是
A. 的溶液中:
B. “酸化”后的溶液中:
C. 可以用酸性溶液检验“沉淀”后的上层清液中是否含有
D. 水洗后,再用乙醇洗涤有利于晶体快速干燥
9.(2024届高考·江苏省南京、盐城市·统考二模)以磷石膏(含CaSO4和少量SiO2等)为原料制备轻质CaCO3部分流程如图12图所示。室温下,,,。
下列说法不正确的是
A. 溶液中:
B. 室温下,pH=6的NH4Cl溶液中:
C. “转化”后的清液中一定存在
D. “浸取”发生反应
10.(2024届高考·江苏省苏锡常镇·统考二模)实验室用如下方案测定和混合物的组成:称取一定质量样品溶解于锥形瓶中,加入2滴指示剂,用标准盐酸滴定至终点时消耗盐酸;向锥形瓶中再加入2滴指示剂,继续用标准盐酸滴定至终点,又消耗盐酸。下列说法正确的是
A. 指示剂可依次选用甲基橙、酚酞
B. 样品溶解后溶液中:
C. 滴定至第一次终点时的溶液中:
D. 样品中和物质的量之比为
11.(2024届高考·江苏省南通如皋·二模模拟)以废锌催化剂(主要含及少量)为原料制备锌的工艺流程如下图所示.
已知:①
②可以溶于氨水生成和.
下列说法正确的是
A. “浸取”时发生反应:
B. 溶液中存在:
C. ”除铜”所得上层清液中存在
D 均不能溶于氨水生成和
12.(2024届高考·江苏省南通海安·二模模拟)室温下,向溶液中加入足量氨水混合溶液,生成沉淀。已知:,,。下列说法正确的是
A. 生成的离子方程式:
B. 0.1 溶液中:():
C. 0.2 氨水和0.2 溶液等体积混合:
D. 生成沉淀后的滤液中:
13.(2024届高考·江苏省南师附中·5月模拟)某研究小组利用电位滴定法研究盐酸滴加亚磷酸钠(NaHPO3)溶液的过程,得到电极电位U和溶液pH随盐酸滴加的体积变化曲线如图所示。下列说法正确的是
已知:①电位滴定法的原理:在化学计量点附近,被测离子浓度发生突跃,指示电极电位也发生了突跃,进而确定滴定终点。
②亚磷酸(H3PO3)是二元弱酸,其电离常数分别是Ka1=10-14,Ka2=10-6.7。
A. a点对应溶液的pH>7
B. b点对应第二次电极电位突跃,溶液的溶质是H3PO3
C. c点对应的溶液中存在:c(H+)<c(OH-)+c()+2c()
D. 水的电离程度:a>b>c
14.(2024届高考·江苏省南通市·5月模拟)一种脱除燃煤烟气中的方法如图所示。室温下用氨水吸收,若转化过程中气体挥发和溶液体积的变化可忽略,溶液中含硫物种的浓度。
下列说法正确的是
A. 0.1 mol·L氨水中:
B. 溶液氧化过程中比值逐渐减小
C. 0.1 mol·L氨水吸收, mol·L溶液中:
D. 1 L 0.1 mol·L氨水吸收标准状况1.68 L 后的溶液中:
15.(2024届高考·江苏省南通海安·5月模拟)室温下,向溶液中加入足量氨水混合溶液,生成沉淀。已知:,,。下列说法正确的是
A. 生成的离子方程式:
B. 0.1 溶液中:():
C. 0.2 氨水和0.2 溶液等体积混合:
D. 生成沉淀后的滤液中:
16.(2024届高考·江苏前黄高级中学·二模模拟)室温下,通过下列实验探究NH4Al(SO4)2溶液的性质(假设实验前后溶液体积不变)。
实验1:用pH试纸测定0.1mol·L-1NH4Al(SO4)2溶液的pH,测得pH约为6
实验2:向0.1mol·L-1NH4Al(SO4)2溶液中加入少量的Ba(OH)2溶液,产生白色沉淀
实验3:向0.1mol·L-1NH4Al(SO4)2溶液中通入一定量的NH3至沉淀完全
实验4:向0.1mol·L-1NH4Al(SO4)2溶液中加入Na2CO3产生沉淀和气体
下列说法正确的是
A. 0.1mol·L-1NH4Al(SO4)2溶液中由水电离出的c(H+)约为10-8mol·L-1
B. 实验2发生反应离子方程式为+Al3++ +Ba2++4OH-=BaSO4↓+Al(OH)3↓+NH3·H2O
C. 实验3得到的溶液中有c()>c()>c(H+)>c(OH-)
D. 实验4过滤后所得清液中一定存在:c2(Al3+)=
17.(2024届高考·江苏苏锡常镇·二模模拟)室温下,通过下列实验探究溶液的性质假设实验前后溶液体积不变。下列说法正确的是 ( )
实验:用试纸测定溶液的,测得约为
实验:向溶液中加入少量的溶液,产生白色沉淀
实验:向溶液中通入一定量的至沉淀完全
实验:向溶液中加入产生沉淀和气体
A. 溶液中由水电离出的约为
B. 实验发生反应离子方程式为
C. 实验得到的溶液中有
D. 实验过滤后所得清液中一定存在:
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专题七 水溶液中的离子平衡
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命题解读
考向
考查统计
电解质溶液是高考的必考题型,通常考查弱电解质的电离、盐类的水解、沉淀溶解平衡以及三大守恒关系。通常以粒子浓度大小比较、守恒关系的应用、酸碱中和滴定等形式进行考查。
考向一 水溶液中的离子平衡
2024·江苏卷,12
2023·江苏卷,12
2022·江苏卷,12
2021·江苏卷,11,13
命题分析
从高考命题的变化趋势来看,溶液中离子浓度的大小比较及沉淀的溶解平衡和转化是主流试题,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。
预计在2025年高考中,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,从而使题目具有一定的综合性、灵活性和技巧性。在备考中要从理论的角度进行深入复习,着重方法的掌握和运用。
试题精讲
考向一 化学反应方程式的正误判断
1.(2024·江苏卷第12题)室温下,通过下列实验探究的性质。已知,。
实验1:将气体通入水中,测得溶液。
实验2:将气体通入溶液中,当溶液时停止通气。
实验3:将气体通入酸性溶液中,当溶液恰好褪色时停止通气。
下列说法正确的是
A. 实验1所得溶液中:
B. 实验2所得溶液中:
C. 实验2所得溶液经蒸干、灼烧制得固体
D. 实验3所得溶液中:
【答案】D
【分析】实验1得到H2SO3溶液,实验2溶液的pH为4,实验2为NaHSO3溶液,实验3和酸性溶液反应的离子方程式为:。
【解析】A. 实验1得到H2SO3溶液,其质子守恒关系式为:,则 ,A错误;
B.实验2为pH为4,依据,则=,溶液,则,B错误;
C.NaHSO3溶液蒸干、灼烧制得固体,C错误;
D.实验3依据发生的反应:,则恰好完全反应后,D正确;
故选D。
考向一 化学反应方程式的正误判断
1.(2023·江苏卷第12题)室温下,用含少量的溶液制备的过程如题图所示。已知,。下列说法正确的是
A. 溶液中:
B. “除镁”得到的上层清液中:
C. 溶液中:
D. “沉锰”后的滤液中:
【答案】C
【解析】A.溶液中存在电荷守恒:,A错误;
B.“除镁”得到的上层清液中为的饱和溶液,有,故,B错误;
C.溶液中存在质子守恒:,故,C正确;
D.“沉锰”后的滤液中还存在F-、等离子,故电荷守恒中应增加其他离子使等式成立,D错误。
故选C。
2.(2022·江苏卷第12题)一种捕集烟气中CO2的过程如图所示。室温下以0.1mol∙L-1KOH溶液吸收CO2,若通入CO2所引起的溶液体积变化和H2O挥发可忽略,溶液中含碳物种的浓度c总=c(H2CO3)+c()+c()。H2CO3电离常数分别为Ka1=4.4×10-7、Ka2=4.4×10-11。下列说法正确的是
A. KOH吸收CO2所得到溶液中:c(H2CO3)>c()
B. KOH完全转化为K2CO3时,溶液中:c(OH-)= c(H+)+c()+c(H2CO3)
C. KOH溶液吸收CO2,c总=0.1mol∙L-1溶液中:c(H2CO3)>c()
D. 如图所示的“吸收”“转化”过程中,溶液的温度下降
【答案】C
【解析】A.KOH吸收CO2所得到的溶液,若为Na2CO3溶液,则主要发生第一步水解,溶液中:c(H2CO3)<c(),若为NaHCO3溶液,则发生水解的程度很小,溶液中:c(H2CO3)<c(),A不正确;
B.KOH完全转化为K2CO3时,依据电荷守恒,溶液中:c(K+)+ c(H+)=c(OH-)+ +c()+2c(),依据物料守恒,溶液中:c(K+)=2[c()+c()+c(H2CO3)],则c(OH-)= c(H+)+c()+2c(H2CO3),B不正确;
C.KOH溶液吸收CO2,c(KOH)=0.1mol∙L-1,c总=0.1mol∙L-1,则溶液为KHCO3溶液, Kh2==≈2.3×10-8>Ka2=4.4×10-11,表明以水解为主,所以溶液中:c(H2CO3)>c(),C正确;
D.如图所示的“吸收”“转化”过程中,发生反应为:CO2+2KOH=K2CO3+H2O、K2CO3+CaO+H2O=CaCO3↓+2KOH(若生成KHCO3或K2CO3与KHCO3的混合物,则原理相同),二式相加得:CO2+CaO=CaCO3↓,该反应放热,溶液的温度升高,D不正确;
故选C。
3.(2021·江苏卷第13题) 室温下,用0.5mol·L-1Na2CO3溶液浸泡CaSO4粉末,一段时间后过滤,向滤渣中加稀醋酸,产生气泡。已知Ksp(CaSO4)=5×10-5,Ksp(CaCO3)=3×10-9。下列说法正确的是
A. 0.5mol·L-1Na2CO3溶液中存在:c(OH-)=c(H+)+c(HCO)+c(H2CO3)
B. 反应CaSO4+COCaCO3+SO正向进行,需满足>×104
C. 过滤后所得清液中一定存在:c(Ca2+)=且c(Ca2+)≤
D. 滤渣中加入醋酸发生反应的离子方程式:CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O
【答案】C
【解析】A.0.5mol·L-1Na2CO3溶液中存在质子守恒:c(OH-)=c(H+)+c(HCO)+2c(H2CO3),A错误;
B.该反应的平衡常数K=====×104,当浓度商<K时,反应正向进行,B错误;
C.上层清液为碳酸钙的饱和溶液,所以清液中满足c(Ca2+)=,由于硫酸钙沉淀转化为碳酸钙沉淀,所以清液为硫酸钙的不饱和溶液,则c(Ca2+)≤,C正确;
D.醋酸为弱酸,不能拆成离子形式,D错误;
综上所述答案为C。
4.(2021·江苏卷第11题)室温下,通过下列实验探究NaHCO3、Na2CO3溶液的性质。
实验1:用pH试纸测量0.1mol·L-1NaHCO3溶液的pH,测得pH约为8
实验2:将0.1mol·L-1NaHCO3溶液与0.1mol·L-1CaCl2溶液等体积混合,产生白色沉淀
实验3:向0.1mol·L-1Na2CO3溶液中通入CO2,溶液pH从12下降到约为9
实验4:向0.1mol·L-1Na2CO3溶液中滴加新制饱和氯水,氯水颜色褪去
下列说法正确的是
A. 由实验1可得出:Ka2(H2CO3)>
B. 实验2中两溶液混合时有:c(Ca2+)·c(CO)<Ksp(CaCO3)
C. 实验3中发生反应的离子方程式为CO+H2O+CO2=2HCO
D. 实验4中c反应前(CO)<c反应后(CO)
【答案】C
【解析】A.实验1:用试纸测量溶液,测得约为8,c(H+)>c(OH-)。则碳酸氢钠溶液的水解程度大于电离程度。由实验1可得出:,Kw=H+·OH-,,,Ka2(H2CO3)= <= ,A错误;
B.实验2:将溶液与溶液等体积混合,产生白色沉淀碳酸钙,则由沉淀溶解平衡原理知,实验2中两溶液混合时有:,B错误;
C.等物质的量浓度的碳酸钠碱性大于碳酸氢钠。实验3:溶液中通入一定量的,溶液从12下降到10,则实验3中发生反应的离子方程式为,C正确;
D. 饱和氯水中氢离子与碳酸根结合转化为碳酸氢根,氯水朝着与水反应的方向移动,颜色变浅,c反应前(CO)>c反应后(CO),D错误;
答案选C。
一、把握三种守恒,明确等量关系
1.电荷守恒规律
电解质溶液中,无论存在多少种离子,溶液都呈电中性,即阴离子所带负电荷总数一定等于阳离子所带正电荷总数。如NaHCO3溶液中存在Na+、H+、HCO、CO、OH-,存在如下关系:c(Na+)+c(H+)=c(HCO)+c(OH-)+2c(CO)。
2.物料守恒规律
电解质溶液中,由于某些离子能够水解,离子种类增多,但元素总是守恒的。如K2S溶液中S2-、HS-都能水解,故S元素以S2-、HS-、H2S三种形式存在,它们之间有如下守恒关系:c(K+)=2c(S2-)+2c(HS-)+2c(H2S)。
3.质子守恒规律
如Na2S水溶液中的质子转移情况图示如下:
由图可得Na2S水溶液中质子守恒式可表示:c(H3O+)+2c(H2S)+c(HS-)=c(OH-)或c(H+)+2c(H2S)+c(HS-)=c(OH-)。质子守恒的关系式也可以由电荷守恒式与物料守恒式推导得到。
二、电离平衡常数和水解平衡常数
1.常温下,H2S的电离常数为Ka1、Ka2,Na2S溶液中S2-的水解常数为Kh1、Kh2,则有:
S2-+H2OHS-+OH- Kh1===;
HS-+H2OH2S+OH- Kh2=
==。
特别地,对于弱酸酸式盐NaHX溶液的酸碱性,要通过比较Ka2与Kh(HX-)的大小来判断,当Ka2>Kh(HX-)时,溶液呈酸性(如NaHSO3、NaHC2O4溶液等);当Ka2<Kh(HX-)时,溶液呈碱性(如NaHCO3等)。同理可判断等物质的量浓度的HX和NaX混合液的酸碱性,若Ka>Kh,溶液呈酸性(如等浓度的CH3COOH、CH3COONa混合液);若Ka<Kh,溶液呈碱性(如等浓度的HCN、NaCN混合液)。
2.水解常数与溶度积、水的离子积之间的关系
例如,常温下Cu2+的水解常数与溶度积、水的离子积之间的关系为
Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+ Kh===。
3.化学平衡常数与电离常数、溶度积之间的关系
例如,反应CuS(s)+2Ag+(aq)Cu2+(aq)+Ag2S(s)的平衡常数K与CuS、Ag2S的溶度积之间的关系为K===。再如,反应ZnS(s)+2H+(aq)Zn2+(aq)+H2S(aq)的平衡常数K与ZnS的溶度积、H2S的电离平衡常数关系为K===。
4.酸碱中和滴定过程中的粒子浓度关系
常温下,用0.1000 mol·L-1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.1000 mol·L-1 CH3COOH溶液,滴定曲线如图所示:
关键点
溶液中溶质成分及粒子浓度大小关系
起点V(NaOH)=0
溶质:CH3COOH;粒子浓度大小关系:c(CH3COOH)>c(H+)>c(CH3COO-)>c(OH-)
反应一半点V(NaOH)=10 mL(点①)
溶质:等物质的量的CH3COOH和CH3COONa;粒子浓度大小关系:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH)>c(H+)>c(OH-);
元素质量守恒:c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=2c(Na+)
中性点pH=7(点②)
溶质:CH3COONa和少量的CH3COOH;粒子浓度大小关系:
c(Na+)=c(CH3COO-)>c(H+)=c(OH-)
化学计量点(恰好完全反应)V(NaOH)=20 mL(点③)
溶质:CH3COONa;粒子浓度大小关系:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
过量1倍点V(NaOH)=40 mL
溶质:等物质的量的CH3COONa和NaOH;粒子浓度大小关系:c(Na+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+)
5.弱电解质分布曲线与粒子浓度关系
分布曲线是以pH为横坐标、分布系数(组分的平衡浓度占总浓度的分数)为纵坐标的关系曲线。
(1)一元弱酸(以CH3COOH为例):δ0为CH3COOH的分布系数,δ1为CH3COO-的分布系数,pKa为电离常数的负对数。
当pH<pKa时,主要存在形式是CH3COOH;当pH>pKa时,主要存在形式是CH3COO-。δ0与δ1曲线相交在δ0=δ1=0.5处,此时c(CH3COOH)=c(CH3COO-),即pH=pKa。pH由2到6发生反应的离子方程式为CH3COOH+OH-CH3COO-+H2O;求Ka过程如下:Ka(CH3COOH)=,由图可知,c(CH3COOH)=c(CH3COO-)时,pH=pKa=4.76,Ka(CH3COOH)=c(H+)=10-4.76。
(2)二元弱酸(以H2C2O4为例):δ0为H2C2O4的分布系数,δ1为HC2的分布系数,δ2为C2的分布系数。
当溶液的pH=1.2时,δ0=δ1;pH=4.2时,δ1=δ2。当pH<1.2时,H2C2O4占优势;1.2<pH<4.2时,HC2占优势;而当pH>4.2时,C2为主要存在形式。pH由4到6发生反应的离子方程式为HC2+OH-C2+H2O;求K2过程:K2(H2C2O4)=,由图可知,c(C2)=c(HC2)时,pH=4.2,K2(H2C2O4)=c(H+)=10-4.2。
(3)三元弱酸(以H3PO4为例):δ0、δ1、δ2、δ3分别为H3PO4、H2P、HP、P的分布系数曲线。
当溶液的pH=2时,δ0=δ1;pH=7.1时,δ1=δ2;pH=12.2时,δ2=δ3。当pH<2时,H3PO4占优势;2<pH<7.1时,H2P占优势;当7.1<pH<12.2时,HP占优势;而当pH>12.2时,P为主要存在形式。pH由11到14发生反应的离子方程式为HP+OH-P+H2O;求K3过程:K3(H3PO4)=,由图可知,c(HP)=c(P)时,pH=12.2,K3(H3PO4)=c(H+)=10-12.2。
1.(2024届高考·江苏省苏锡常镇四市·统考一模)室温下,通过矿物中获得的过程如下:
已知:,。下列说法正确的是
A.溶液中:
B.反应正向进行,需满足
C.“脱硫”后上层清液中:
D.悬浊液加入“溶解”过程中,溶液中浓度逐渐减小
【答案】D
【分析】中加入溶液脱硫,与反应转化为沉淀,再加入溶解得到。
【解析】A.由质子守恒关系得:,故A错误;
B.该反应的平衡常数,当浓度商时,平衡正向移动,故B错误;
C.“脱硫”后上层清液主要是溶液,还含有未反应完的溶液,守恒关系还应考虑,故C错误;
D.悬浊液加入“溶解”过程中,由于会和反应生成,所以溶液中浓度逐渐减小,故D正确;
故选D。
2.(2024届高考·江苏省南京市、盐城市·统考一模)室温下,用含少量的粗溶液制备晶体的流程如下图所示。
已知。下列说法正确的是
A.粗溶液中:
B.“沉铁”反应为:
C.溶液中:
D.“沉镁”后的滤液中:
【答案】C
【分析】粗溶液中加入硫酸钠溶液,生成黄钠铁钒,除去铁元素;再向溶液中加入溶液,生成沉淀,除去镁元素,经过后续操作得到。
【解析】A.粗溶液的电荷守恒中缺少氢离子和氢氧根离子浓度,A错误;
B.溶液呈弱酸性,“沉铁”反应为:3Fe3++Na++2+6H2O=NaFe3(SO4)2(OH)6↓+6H+,B错误;
C.氟化氢为弱酸,溶液中根据质子守恒:,C正确;
D.沉镁过程形成沉淀,根据沉淀溶解平衡,,,此时,该溶液中,镁离子浓度相同,形成的是沉淀,没有形成沉淀,则溶液中,故得出沉镁后,D错误;
故选C。
3.(2024届高考·江苏省连云港市·统考一模)室温下,用含少量和的溶液制备的过程如下。
已知:,;,
下列说法正确的是
A.溶液中:
B.“除钴镍”后得到的上层清液中为,则为
C.溶液中:
D.“沉铁”后的滤液中:
【答案】A
【分析】该工艺流程的原料为含少量和的溶液,产品为,加入溶液,使和转化为、沉淀过滤除去,滤液中加入溶液,与反应生成。
【解析】A.溶液中,发生水解、,水解程度较大,,以第一步水解为主,设发生水解的为xmol/L,,则,解得,故,A正确;
B.“除钴镍”后得到的上层清液中为,,则,B错误;
C.溶液存在电荷守恒及物料守恒,则质子守恒为,C错误;
D.除去和的溶液,加入溶液 “沉铁”后,滤液中含有、少量及可能过量的,故电荷守恒,因为阴离子种类不全,,D错误;
答案选A。
4.(2024届高考·江苏省南通市·统考一模)室温下,用含有少量的溶液制备的过程如下。下列说法正确的是
A.溶液中:
B.溶液中:
C.“过滤”所得滤液中:
D.“过滤”所得滤液中:
【答案】C
【分析】ZnSO4溶液中加入次氯酸钠将二价锰离子氧化为二氧化锰并除去,在滤液中加入碳酸氢铵与氨水沉淀锌离子,生成碳酸锌沉淀与碳酸铵,过滤得到碳酸锌,据此回答。
【解析】A.在次氯酸钠溶液中,根据电荷守恒可知,A错误;
B.在NH4HCO3中存在质子守恒:,B错误;
C.过滤之后的滤液为(NH4)2CO3,根据物料守恒,铵根离子以及水解产生的一水合氨分子的浓度之和等于碳酸氢根离子、电离产生的碳酸根离子、水解产生的碳酸分子的浓度之和的2倍,则为,所以,C正确;
D.过滤之后的溶液为碳酸锌的饱和溶液,但不是氢氧化锌的饱和溶液,所以对于氢氧化锌的饱和溶液而言,氢氧根离子浓度偏小,则,D错误;
故选C。
5.(2024届高考·江苏省泰州市·统考一模)室温下,体系中各含碳微粒的物质的量分数与的关系如图1所示.在的体系中,研究在不同时的可能产物,与的关系如图2所示,曲线Ⅰ的离子浓度关系符合,曲线Ⅱ的离子浓度关系符合。
下列说法正确的是
A.由点可求得
B.的体系中:
C.点的体系中,发生反应
D.点的体系中,
【答案】D
【分析】图1表示Na2CO3体系,随着pH的逐渐减小,溶液中逐渐减小,先增大后减小,c(H2CO3)逐渐增大,且当pH=6.37时,两曲线交点表示溶液中,由此可算出对应的电离平衡常数,图2中图像的纵坐标是,数值从下往上在增大,也即是从下往上在减小,因此位于曲线上方离子浓度小的点是未生成该沉淀,位于曲线下方离子浓度大的点会生成该沉淀,据此分析。
【解析】A.根据图1,当pH=10.25时,溶液中,则,故A错误;
B.的体系中,观察图1可知,故B错误;
C.点的体系中,观察图2的横坐标和纵坐标可知pH=8,,观察图1可知,pH=8时,溶液中主要含碳微粒是碳酸氢根离子,该点位于Mg(OH)2曲线(II)的上方,图2中图像的纵坐标是,数值从下往上在增大,也即是从下往上在减小,因此位于曲线上方离子浓度小的点是未生成该沉淀,位于曲线下方离子浓度大的点会生成该沉淀,因此会生成碳酸镁沉淀,因此反应的离子方程式为,故C错误;
D.点的体系中,从图2可以看出pH=11、时,该点位于曲线I、II的上方,不会生成碳酸镁沉淀和氢氧化镁沉淀,,根据物料守恒,溶液中,故D正确;
故答案选D。
6.(2024届高考·江苏省南通市如皋市·统考一模)室温下,用含少量杂质的溶液制备的过程如下图所示。下列说法正确的是
已知:
A.“除锌”后所得上层清液中,一定小于
B.溶液中存在:
C.氨水、溶液中存在:
D.“沉锰”后的滤液中存在:
【答案】A
【分析】“除锌”步骤中,由于,因此当加入过量MnS时,产生ZnS沉淀,过滤后除掉过量的MnS和产生的ZnS沉淀,再用将Mn2+沉淀为MnCO3,据此作答。
【解析】A.MnS过量,“除锌”步骤完成沉淀生成ZnS,则上层清液一定小于,A正确;
B.溶液中由电荷守恒,由物料守恒,联立两式可得,B错误;
C.由电荷守恒,pH>7,说明,则,C错误;
D.沉锰后滤液成分是(NH4)2SO4、、NH4HCO3,则,D错误;
故答案选A。
7.(2024届高考·江苏省南京市、盐城市·统考一模)室温下,用含少量的溶液制备的过程如图所示。已知:。下列说法正确的是
A.溶液中:
B.“除钙”得到的上层清液中:
C.的氨水溶液:
D.“沉铁”反应的离子方程式:
【答案】C
【分析】含少量Ca2+的FeSO4溶液中,加入NH4F溶液将Ca2+转化为CaF2沉淀除去,所得滤液主要含有Fe2+、和,再加入氨水−NH4HCO3溶液“沉铁”得到FeCO3沉淀,据此解答。
【解析】A.因F−、均能水解生成HF、,则0.1mol⋅L−1NH4F溶液中,由物料守恒得:,A错误;
B.“除钙”得到的上层清液为CaF2的饱和溶液,则,B错误;
C.pH=10的氨水−NH4HCO3溶液中,因,则,C正确;
D.Fe2+与反应生成FeCO3沉淀,电离出的H+与结合生成和H2O,则“沉铁”反应的离子方程式为:,D错误;
故选C。
8.(2024届高考·江苏省南通·统考二模)实验室通过下列过程制取草酸亚铁晶体
已知:、
下列说法不正确的是
A. 的溶液中:
B. “酸化”后的溶液中:
C. 可以用酸性溶液检验“沉淀”后的上层清液中是否含有
D. 水洗后,再用乙醇洗涤有利于晶体快速干燥
【答案】C
【解析】A.的溶液中,,,即,A正确;
B.根据电荷守恒:,溶液显酸性,,,B正确;
C.酸性除了可以氧化,也可以氧化等,溶液褪色不能证明是否含,C错误;
D.乙醇与水互溶,用乙醇洗可带走水分,利于干燥,D正确;
答案选C。
9.(2024届高考·江苏省南京、盐城市·统考二模)以磷石膏(含CaSO4和少量SiO2等)为原料制备轻质CaCO3部分流程如图12图所示。室温下,,,。
下列说法不正确的是
A. 溶液中:
B. 室温下,pH=6的NH4Cl溶液中:
C. “转化”后的清液中一定存在
D. “浸取”发生反应
【答案】C
【分析】磷石膏(含CaSO4和少量SiO2等)中加入(NH4)2CO3溶液,CaSO4转化为CaCO3沉淀和(NH4)2SO4,过滤后,滤渣中含有CaCO3、SiO2;将滤渣煅烧,CaCO3分解为CaO和CO2气体;加入NH4Cl溶液浸取,滤渣为SiO2,滤液为CaCl2等;经过一系列操作后,可得到轻质CaCO3。
【解析】A.溶液中,若不考虑水解,,,,Kh()>Kh(),则,A正确;
B.室温下,pH=6的NH4Cl溶液中,依据物料守恒可得c(Cl-)=c()+c(NH3∙H2O),依据电荷守恒可得c(H+)+ c()=c(Cl-)+c(OH-),从而得出c(NH3∙H2O)= c(H+)-c(OH-)=1×10-6mol∙L-1-1×10-8mol∙L-1=9.9×10-7mol∙L-1,B正确;
C.“转化”后的清液中,CaCO3一定达到沉淀溶解平衡,而CaSO4不一定达到沉淀溶解平衡,则=c(Ca2+)≤,所以一定存在,C不正确;
D.“浸取”时,水解生成的H+与CaO反应生成Ca2+和水,反应放出的热量促进NH3∙H2O分解,所以发生反应,D正确;
故选C。
10.(2024届高考·江苏省苏锡常镇·统考二模)实验室用如下方案测定和混合物的组成:称取一定质量样品溶解于锥形瓶中,加入2滴指示剂,用标准盐酸滴定至终点时消耗盐酸;向锥形瓶中再加入2滴指示剂,继续用标准盐酸滴定至终点,又消耗盐酸。下列说法正确的是
A. 指示剂可依次选用甲基橙、酚酞
B. 样品溶解后溶液中:
C. 滴定至第一次终点时的溶液中:
D. 样品中和物质的量之比为
【答案】D
【分析】由题意可知,第一次滴定滴入的指示剂为酚酞,发生的反应为Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl,第二次滴定滴入的指示剂为甲基橙,发生的反应为NaHCO3+HCl=NaCl +CO2↑+H2O,据此作答。
【解析】A.由分析可知,指示剂可依次选用酚酞、甲基橙,故A错误;
B.样品溶解后的溶液中,并未知此时和的物质的量浓度比值关系,无法进行判断物料守恒关系,故B错误;
C.第一次滴定滴入的指示剂为酚酞,发生的反应为Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl,终点时溶液中含有的溶质是NaHCO3、NaCl,根据电荷守恒可知,故C错误;
D.由方程式可知,(V2—V1)mL为原溶液中碳酸氢钠消耗盐酸的体积,加入的盐酸浓度是不变的,根据方程式可知消耗盐酸的物质的量就等于和物质的量,则和物质的量之比为,故D正确;
故答案选D。
11.(2024届高考·江苏省南通如皋·二模模拟)以废锌催化剂(主要含及少量)为原料制备锌的工艺流程如下图所示.
已知:①
②可以溶于氨水生成和.
下列说法正确的是
A. “浸取”时发生反应:
B. 溶液中存在:
C. ”除铜”所得上层清液中存在
D 均不能溶于氨水生成和
【答案】C
【解析】A.根据已知②,“浸取”时发生反应:,A错误;
B.的溶液中存在质子守恒:,B错误;
C.”除铜”所得上层清液中锌离子没有沉淀,溶液中存在,,故存在,C正确;
D.除铜步骤中,说明氨不易与CuS反应生成配离子四氨合铜离子,同理不能和S2-反应生成四氨合铜离子离子,说明能溶于氨水生成配离子,D错误;
故选C。
12.(2024届高考·江苏省南通海安·二模模拟)室温下,向溶液中加入足量氨水混合溶液,生成沉淀。已知:,,。下列说法正确的是
A. 生成的离子方程式:
B. 0.1 溶液中:():
C. 0.2 氨水和0.2 溶液等体积混合:
D. 生成沉淀后的滤液中:
【答案】B
【解析】A.向溶液中加入足量氨水混合溶液,生成沉淀,生成的离子方程式为:,故A错误;
B.0.1 溶液的,说明的水解程度大于的水解程度,故,故B正确;
C.0.2 氨水和0.2 溶液等体积混合,二者恰好发生反应,此时溶质为,由元素质量守恒可得,,故C错误;
D.生成沉淀后的滤液中还有,存在电荷守恒,故D错误;
故选B。
13.(2024届高考·江苏省南师附中·5月模拟)某研究小组利用电位滴定法研究盐酸滴加亚磷酸钠(NaHPO3)溶液的过程,得到电极电位U和溶液pH随盐酸滴加的体积变化曲线如图所示。下列说法正确的是
已知:①电位滴定法的原理:在化学计量点附近,被测离子浓度发生突跃,指示电极电位也发生了突跃,进而确定滴定终点。
②亚磷酸(H3PO3)是二元弱酸,其电离常数分别是Ka1=10-14,Ka2=10-6.7。
A. a点对应溶液的pH>7
B. b点对应第二次电极电位突跃,溶液的溶质是H3PO3
C. c点对应的溶液中存在:c(H+)<c(OH-)+c()+2c()
D. 水的电离程度:a>b>c
【答案】C
【解析】A.分析可知,a点为第一次电极电位突跃,恰好完成第一步反应,对应溶质为NaH2PO3、NaCl,的电离平衡常数Ka2=10-6.7,水解平衡常数,的电离程度大于水解程度,即pH<7,故A错误;
B.发生第二次突跃是NaH2PO3和盐酸恰好完全反应,溶液的溶质是NaCl和H3PO3,故B错误;
C.c点对应溶质为NaH2PO3、NaCl、H3PO3,根据电荷守恒有:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c()+2c()+c(Cl-),根据物料守恒c(Na+)> c(Cl-),所以c(H+)<c(OH-)+c()+2c(),故C正确;
D.Na2HPO3水解促进水电离,盐酸抑制水电离,加盐酸过程中水的电离程度逐渐减小,所以水的电离程度a>c >b,故D错误;
故选:C。
14.(2024届高考·江苏省南通市·5月模拟)一种脱除燃煤烟气中的方法如图所示。室温下用氨水吸收,若转化过程中气体挥发和溶液体积的变化可忽略,溶液中含硫物种的浓度。
下列说法正确的是
A. 0.1 mol·L氨水中:
B. 溶液氧化过程中比值逐渐减小
C. 0.1 mol·L氨水吸收, mol·L溶液中:
D. 1 L 0.1 mol·L氨水吸收标准状况1.68 L 后的溶液中:
【答案】C
【解析】A.0.1 mol·L氨水中部分电离产生和OH-,溶液呈碱性,溶液中个各粒子浓度关系为,故A错误;
B.溶液和氧气反应生成(NH4)2SO4,离子方程式为:2+O2=2+2H+,溶液酸性增强,c(OH-)减小,则增大,故B错误;
C.和得到,0.1 mol·L氨水吸收, mol·L溶液时,此时溶液为等浓度的和混合溶液,电荷守恒:,物料守恒:,则,则,故C正确;
D.1.68 L 的物质的量为=0.075mol,1 L 0.1 mol·L氨水吸收0.075mol得到含有0.075mol和0.025mol的混合溶液,则存在物料守恒,故D错误;
故选C。
15.(2024届高考·江苏省南通海安·5月模拟)室温下,向溶液中加入足量氨水混合溶液,生成沉淀。已知:,,。下列说法正确的是
A. 生成的离子方程式:
B. 0.1 溶液中:():
C. 0.2 氨水和0.2 溶液等体积混合:
D. 生成沉淀后的滤液中:
【答案】B
【解析】A.向溶液中加入足量氨水混合溶液,生成沉淀,生成的离子方程式为:,故A错误;
B.0.1 溶液的,说明的水解程度大于的水解程度,故,故B正确;
C.0.2 氨水和0.2 溶液等体积混合,二者恰好发生反应,此时溶质为,由元素质量守恒可得,,故C错误;
D.生成沉淀后的滤液中还有,存在电荷守恒,故D错误;
故选B。
16.(2024届高考·江苏前黄高级中学·二模模拟)室温下,通过下列实验探究NH4Al(SO4)2溶液的性质(假设实验前后溶液体积不变)。
实验1:用pH试纸测定0.1mol·L-1NH4Al(SO4)2溶液的pH,测得pH约为6
实验2:向0.1mol·L-1NH4Al(SO4)2溶液中加入少量的Ba(OH)2溶液,产生白色沉淀
实验3:向0.1mol·L-1NH4Al(SO4)2溶液中通入一定量的NH3至沉淀完全
实验4:向0.1mol·L-1NH4Al(SO4)2溶液中加入Na2CO3产生沉淀和气体
下列说法正确的是
A. 0.1mol·L-1NH4Al(SO4)2溶液中由水电离出的c(H+)约为10-8mol·L-1
B. 实验2发生反应离子方程式为+Al3++ +Ba2++4OH-=BaSO4↓+Al(OH)3↓+NH3·H2O
C. 实验3得到的溶液中有c()>c()>c(H+)>c(OH-)
D. 实验4过滤后所得清液中一定存在:c2(Al3+)=
【答案】C
【解析】A.铵根离子和铝离子的水解促进水的电离,0.1mol·L-1NH4Al(SO4)2溶液的pH约为6,则由水电离出的c(H+)约为10-6mol·L-1,选项A错误;
B.实验2向0.1mol·L-1NH4Al(SO4)2溶液中加入少量的Ba(OH)2溶液,反应生成硫酸钡沉淀、硫酸铵和氢氧化铝,发生反应离子方程式为2Al3++ 3+3Ba2++6OH-=3BaSO4↓+2Al(OH)3↓,选项B错误;
C.实验3向0.1mol·L-1NH4Al(SO4)2溶液中通入一定量的NH3至沉淀完全,则得到的溶液为硫酸铵溶液,溶液呈酸性,离子浓度大小关系为c()>c()>c(H+)>c(OH-),选项C正确;
D.实验4向0.1mol·L-1NH4Al(SO4)2溶液中加入Na2CO3产生沉淀和气体,可能为发生双水解产生的氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体,故过滤后所得清液中不一定存在碳酸铝沉淀的溶解平衡,故不一定存在:c2(Al3+)=,选项D错误;
答案选C。
17.(2024届高考·江苏苏锡常镇·二模模拟)室温下,通过下列实验探究溶液的性质假设实验前后溶液体积不变。下列说法正确的是 ( )
实验:用试纸测定溶液的,测得约为
实验:向溶液中加入少量的溶液,产生白色沉淀
实验:向溶液中通入一定量的至沉淀完全
实验:向溶液中加入产生沉淀和气体
A. 溶液中由水电离出的约为
B. 实验发生反应离子方程式为
C. 实验得到的溶液中有
D. 实验过滤后所得清液中一定存在:
【答案】
【解析】溶液中铝离子和铵根离子水解导致溶液显酸性,,室温下约为,水电离出的约为,故A错误;
B.向溶液中加入少量的溶液,钡离子和硫酸根离子之间会发生反应,氢氧根离子和铝离子之间可以发生反应,验发生反应离子方程式为,故B错误;
C.向溶液中通入一定量的至沉淀完全,溶液中的溶质可以为,硫酸铵溶液中存在:,故C正确;
D.向溶液中加入发生双水解产生氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体,实验过滤后所得清液中不存在:,故D错误;
故选:。
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