第3章 水溶液中的离子反应与平衡 章末检测卷（讲义word）-【勤径学升】2024-2025学年高中化学选择性必修1同步练测（人教版2019）

[对应学生用书第73页] 素养一　化学平衡常数、水的离子积、电离平衡常数、溶度积的比较和应用 化学平衡常数 水的离子积 电离平衡常数 溶度积 符号 K Kw Ka(酸)、Kb(碱) Ksp 反应 列举 mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g) H2OH＋＋OH－ HAH＋＋A－ AmBn(s)mAn＋(aq)＋nBm－(aq) 表达 式 K＝ Kw＝ c(H＋)·c(OH－) K＝ Ksp＝cm(An＋)·cn(Bm－) 适用 范围 可逆反应平衡体系 中性溶液、稀的酸性或碱性溶液 弱电解质的电离平衡体系 难溶电解质的溶解平衡体系 影响 因素 都只受温度的影响，与浓度变化或压强变化无关 主要 规律 温度升高，吸(放)热反应的K增大(减小)；温度升高，Kw、Ka(Kb)均增大，Ksp一般也增大(Ka和Ksp变化幅度不大，一般数量级不变)；常温时，Kw＝1.0×10－14 注意 固体和纯液体的浓度可视为常数，不列入平衡常数表达式中 意义 都表示平衡的限度；K越大，正反应进行的程度越大；Kw越大，水的电离程度越大；Ka或Kb越大，弱酸或弱碱的电离程度越大(酸性或碱性越强)；相同类型的难溶电解质，Ksp越大，溶解度越大 1．下列有关电解质溶液的说法正确的是(　　) A．向0.1 mol·L－1的CH3COOH溶液中加入少量水，溶液中减小 B．将CH3COONa溶液从20 ℃升温至30 ℃，溶液中增大 C．向盐酸中加入氨水至中性，溶液中>1 D．向AgCl、AgBr的饱和溶液中加入少量AgNO3，溶液中不变 解析　A项，CH3COOHCH3COO－＋H＋，K＝，则＝，加水稀释，K不变，c(CH3COO－)减小，故比值变大，错误；B项，CH3COONa溶液中存在水解平衡：CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－，K＝，升高温度，水解平衡正向移动，K增大，则减小，错误；C项，溶液呈中性，则c(H＋)＝c(OH－)，根据电荷守恒可知，c(Cl－)＝c(NH)，错误；D项，向AgCl、AgBr的饱和溶液中加入少量AgNO3，沉淀溶解平衡逆向移动，由于＝＝，Ksp仅与温度有关，故不变，正确。 答案　D 2．化学平衡常数K、弱电解质的电离平衡常数Ka或Kb及溶度积常数Ksp是高中化学中常见的几种常数。它们都能反映相应的可逆变化进行的程度，下列关于以上常数的说法正确的是(　　) A．对于可逆反应，若改变条件使平衡右移，则达到新的平衡时的平衡常数K一定增大 B．一定温度下，在a mol·L－1的饱和石灰水中加入适量的b mol·L－1 CaCl2溶液(b>a)，则一定有Ca(OH)2析出 C．相同温度时，CH3COOH的电离平衡常数Ka与NH3·H2O的电离平衡常数Kb相等，所以CH3COONH4的水溶液显中性 D．升高温度，以上常数均增大 解析　平衡常数只与温度有关，A错误；加入CaCl2溶液时溶液体积增大，c(OH－)减小，不一定析出Ca(OH)2，B错误；化学平衡常数升温时不一定增大，与反应的热效应有关，D错误。 答案　C 素养二　水溶液中的离子反应与平衡图像 一、识别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 将Va mL的HX、HY溶液分别稀释到V mL 将Vb mL的MOH、ROH溶液分别稀释到V mL ①HY为强酸、HX为弱酸 ②a、b两点的溶液中： c(X－)＝c(Y－) ③水的电离程度：d>c>a＝b ①MOH为强碱、ROH为弱碱 ②c(ROH)>c(MOH) ③水的电离程度：a>b 二、理解酸碱中和滴定曲线 1．滴定曲线示例剖析 氢氧化钠溶液滴定等浓度等体积的盐酸、醋酸 盐酸滴定等浓度等体积的氢氧化钠溶液、氨水 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) 常温下，当等体积、等浓度的一元强碱和一元强酸反应时，pH＝7；但当等体积、等浓度的一元强碱和一元弱酸(或一元强酸和一元弱碱)反应时，pH>7(或pH<7) 指示剂的选择：强酸滴定弱碱用甲基橙；强碱滴定弱酸用酚酞；强酸与强碱的滴定，用甲基橙或酚酞均可 2.抓关键“五点”，突破滴定曲线 例如，常温下，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： 三、明确分布系数图像 　分布曲线指以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CH3COOH为例) 二元弱酸 (以草酸H2C2O4为例) Ka＝交点：c(CH3COO－)＝c(CH3COOH)，故Ka＝c(H＋)＝10－4.76 Ka1＝ A点：c(HC2O) ＝c(H2C2O4)，故Ka1＝c(H＋)＝10－1．2 Ka2＝ B点：c(C2O)＝c(HC2O)，故Ka2＝c(H＋)＝10－4.2 注：pKa为电离常数的负对数。 四、厘清沉淀溶解平衡图像 1．理解图像中线上点、线外点的含义 (1)曲线上任意一点都达到了沉淀溶解平衡状态，此时Q＝Ksp。在温度不变时，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。 (2)曲线上方区域的点均为过饱和溶液，此时Q>Ksp。 (3)曲线下方区域的点均为不饱和溶液，此时Q<Ksp。 2．灵活应用Ksp分析判断 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．(高考全国甲卷)下图为Fe(OH)3、Al(OH)3和Cu(OH)2在水中达沉淀溶解平衡时的pMpH关系图(pM＝－lg ；c(M)≤10－5 mol·L－1可认为M离子沉淀完全)。下列叙述正确的是(　　) A．由a点可求得Ksp＝10－8.5 B．pH＝4时Al(OH)3的溶解度为 mol·L－1 C．浓度均为0.01 mol·L－1的Al3＋和Fe3＋可通过分步沉淀进行分离 D．Al3＋、Cu2＋混合溶液中c(Cu2＋)＝0.2 mol·L－1时二者不会同时沉淀 解析　a点对应pH＝2、pM＝2.5，则c(OH－)＝10－12 mol·L－1，c(Fe3＋)＝10－2.5 mol· L－1，所以Ksp＝c(Fe3＋)·c3(OH－)＝10－38.5，A项错误；由题图可知，pH＝4时pAl3＋＝3，c(Al3＋)＝10－3 mol·L－1，故Al(OH)3的溶解度为10－3 mol·L－1，B项错误；当 c(Fe3＋)＝10－5 mol·L－1时，溶液pH＜3，此时Fe3＋已经完全沉淀，而当c(Al3＋)＝0.01 mol· L－1(即pM＝2)时，由题图可知pH约为3.7，Al3＋开始沉淀，所以Al3＋和Fe3＋可通过分步沉淀进行分离，C项正确；由题图可知，当c(Al3＋)＝10－5 mol·L－1时(此时Al3＋已完全沉淀)，pH约为4.7，此时c(Cu2＋)＝0.1 mol·L－1＜0.2 mol·L－1，即Cu2＋已开始沉淀，故Al3＋和 Cu2＋会同时沉淀，D项错误。 答案　C 4．以酚酞为指示剂，用0.100 0 mol·L－1的NaOH溶液滴定20.00 mL未知浓度的二元酸H2A溶液。溶液中，pH、分布系数δ随滴加NaOH溶液体积VNaOH的变化关系如图所示。 [比如A2－的分布系数： δ(A2－)＝] 下列叙述正确的是(　　) A．曲线①代表δ(H2A)，曲线②代表δ(HA－) B．H2A溶液的浓度为0.200 0 mol·L－1 C．HA－的电离常数Ka＝1.0×10－2 D．滴定终点时，溶液中c(Na＋)<2c(A2－)＋c(HA－) 解析　由题图可知，加入40 mL NaOH溶液时达到滴定终点，又H2A为二元酸，则H2A溶液的浓度为0.100 0 mol·L－1，没有加入NaOH溶液时，H2A溶液的pH约为1.0，分析可知H2A第一步完全电离，曲线①代表δ(HA－)，曲线②代表δ(A2－)，A、B项错误；由题图可知，δ(HA－)＝δ(A2－)即c(HA－)＝c(A2－)时溶液pH＝2.0，则Ka(HA－)＝＝1．0×10－2，C项正确；滴定终点时溶液中存在的离子有Na＋、H＋、A2－、HA－、OH－，根据电荷守恒有c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(A2－)＋c(HA－)＋c(OH－)，此时c(H＋)<c(OH－)，则c(Na＋)>2c(A2－)＋c(HA－)，D项错误。 答案　C 5．已知25 ℃时，CaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示，向100 mL该条件下的CaSO4饱和溶液中加入400 mL 0.01 mol·L－1 Na2SO4溶液，下列叙述正确的是(　　) A．溶液中析出CaSO4固体沉淀，最终溶液中c(SO)比原来的大 B．溶液中无沉淀析出，溶液中c(Ca2＋)、c(SO)都变小 C．溶液中析出CaSO4固体沉淀，溶液中c(Ca2＋)、c(SO)都变小 D．溶液中无沉淀析出，但最终溶液中c(SO)比原来的大 解析　由图像可知Ksp(CaSO4)＝9.0×10－6，当加入400 mL 0.01 mol·L－1 Na2SO4溶液时，此时c(Ca2＋)＝＝6.0×10－4 mol·L－1，c(SO)＝ ＝8.6×10－3 mol·L－1，Q＝6.0×10－4×8.6×10－3＝5.16×10－6<Ksp(CaSO4)＝9.0×10－6，所以溶液中无沉淀析出，但最终溶液中c(SO)比原来的大。 答案　D 学科网（北京）股份有限公司 $$