2025届高考化学一轮复习 课件 专题八 水溶液中的离子反应与平衡

水溶液中的离子反应与平衡 专题八 1   考题命题探究 真题考向分析 命 题 特 色 　水溶液中的离子反应与平衡属于高考中的必考内容,考查角度主要体现为①以溶液中三大平衡相关知识为命题情境,考查溶液酸碱性及平衡常数的应用等;②电解质溶液图像的考查,在图像呈现形式上不断创新,借助数学相关知识,如把浓度的对数变化融于离子反应平衡图像中,把所要考查的知识简明、直观、形象地寓于坐标曲线上,考查学生数形结合能力、信息整合应用能力以及对离子平衡的理解应用能力等 　(1)水溶液的“三大平衡”及应用: 　湖北卷(2023、2022、2021),辽宁卷(2023、2022、2021),湖南卷(2023、2022、2021),河北卷(2022),广东卷(2023、2022、2021),山东卷(2023、2022、2021),新课标全国卷(2023) 　   考题命题探究 真题考向分析 能 力 素 养 　(1)理解与辨析能力:通过对电离平衡、水解平衡、沉淀溶解平衡等平衡体系移动的分析,形成并发展学生的微粒观、平衡观和守恒观;关注水溶液体系的特点,结合实验现象、数据等证据素材,引导学生形成认识水溶液中离子反应与平衡的基本思路 　(2)归纳与论证能力:能综合运用离子反应、化学平衡原理,分析和解决生产、生活中有关电解质溶液的实际问题 　(2)电解质溶液图像分析: 　湖北卷(2023、2022、2021),辽宁卷(2023、2022、2021),湖南卷(2023、2022、2021),河北卷(2022、2021),广东卷(2022、2021) ,山东卷(2023、2022、2021),新课标全国卷(2023)   微专题18　水溶液中的三大平衡 高考怎么考 高考考什么 命题角度一 水溶液中的“三大平衡”及应用 命题角度二 三大平衡常数及应用 高考精准练 4 高考怎么考 1. [2023•北京卷] 下列过程与水解反应无关的是 ( 　) A.热的纯碱溶液去除油脂 B.重油在高温、高压和催化剂作用下转化为小分子烃 C.蛋白质在酶的作用下转化为氨基酸 D.向沸水中滴入饱和FeCl3溶液制备Fe(OH)3胶体 B [解析]纯碱溶液因碳酸根离子水解显碱性,升温促进水解反应正向进行,油脂在碱性条件下能水解生成易溶于水的高级脂肪酸盐和甘油,故可用热的纯碱溶液去除油脂,A不符合题意; 重油在高温、高压和催化剂作用下发生裂化或裂解反应生成小分子烃,与水解反应无关,B符合题意; 高考怎么考 1. [2023•北京卷] 下列过程与水解反应无关的是 ( 　) A.热的纯碱溶液去除油脂 B.重油在高温、高压和催化剂作用下转化为小分子烃 C.蛋白质在酶的作用下转化为氨基酸 D.向沸水中滴入饱和FeCl3溶液制备Fe(OH)3胶体 B 蛋白质在酶的作用下可以发生水解反应生成氨基酸,C不符合题意; Fe3+能发生水解反应生成Fe(OH)3,加热能增大Fe3+的水解程度,D不符合题意。 高考怎么考 2. [2022•全国乙卷] 常温下,一元酸HA的Ka(HA)=1.0×10-3。在某体系中,H+与A-离子不能穿过隔膜,未电离的HA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 B 高考怎么考 [解析]常温下溶液Ⅰ的pH=7.0,则溶液Ⅰ中c(H+)=c(OH-)=1×10-7 mol·L-1,c(H+)<c(OH-)+ c(A-),A错误; 常温下溶液Ⅱ的pH=1.0,溶液中c(H+)=0.1 mol·L-1,Ka==1.0×10-3,c总(HA)= c(HA)+c(A-),则=1.0×10-3,解得=,B正确; 根据题意,未电离的HA可自由穿过隔膜,故溶液Ⅰ和Ⅱ中的c(HA)相等,C错误; 高考怎么考 常温下溶液Ⅰ的pH=7.0,溶液Ⅰ中c(H+)=1×10-7 mol·L-1,Ka==1.0×10-3,c总(HA)= c(HA)+c(A-),=1.0×10-3,溶液Ⅰ中c总(HA)=(104+1)c(HA),溶液Ⅱ的pH=1.0,溶液Ⅱ中c(H+)=0.1 mol·L-1,Ka==1.0×10-3,c总(HA)=c(HA)+c(A-), =1.0×10-3,溶液Ⅱ中c总(HA)=1.01c(HA),未电离的HA可自由穿过隔膜,故溶液Ⅰ和Ⅱ中的c(HA)相等,溶液Ⅰ和Ⅱ中c总(HA)之比为[(104+1)c(HA)]∶[1.01c(HA)]= (104+1)∶1.01≈104,D错误。 高考怎么考 3. [2021•福建卷] 如图为某实验测得0.1 mol·L-1NaHCO3溶液在升温过程中(不考虑水挥发)的pH变化曲线。下列说法正确的是 (　 ) A.a点溶液的c(OH-)比c点溶液的小 B.a点时,KW<Ka1(H2CO3)·Ka2(H2CO3) C.b点溶液中,c(Na+)=c(HC)+2c(C) D.ab段,pH减小说明升温抑制了HC的水解 A [解析] KW=c(H+)c(OH-),随着温度的升高,KW增大,a点、c点的pH相同,即氢离子浓度相同,但是c(OH-)不同,c点的KW大,所以a点溶液的c(OH-)比c点溶液的小,A正确; 碳酸氢钠溶液中存在电离平衡和水解平衡,根据图示可知,碳酸氢钠溶液显碱性,水解程度大于电离程度,Kh=>Ka2,所以KW>Ka1(H2CO3)·Ka2(H2CO3),B错误; 高考怎么考 3. [2021•福建卷] 如图为某实验测得0.1 mol·L-1NaHCO3溶液在升温过程中(不考虑水挥发)的pH变化曲线。下列说法正确的是 (　 ) A.a点溶液的c(OH-)比c点溶液的小 B.a点时,KW<Ka1(H2CO3)·Ka2(H2CO3) C.b点溶液中,c(Na+)=c(HC)+2c(C) D.ab段,pH减小说明升温抑制了HC的水解 A b点溶液显碱性,溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(HC)+2c(C)+c(OH-) ,由于c(H+)<c(OH-),所以c(Na+)>c(HC)+2c(C),C错误; 碳酸氢钠溶液中存在电离和水解2个过程,而电离和水解均为吸热过程,升高温度,促进了电离和水解的两个过程,D错误。 高考怎么考 4. [2022•广东卷节选] K2Cr2O7溶液中存在多个平衡。本题条件下仅需考虑如下平衡: (ⅰ)Cr2(aq)+H2O(l)⇌2HCr(aq)　K1=3.0×10-2(25 ℃) (ⅱ)HCr(aq)⇌Cr(aq)+H+(aq)　K2=3.3×10-7(25 ℃) (1)下列有关K2Cr2O7溶液的说法正确的有　　　　。  A.加入少量硫酸,溶液的pH不变 B.加入少量水稀释,溶液中离子总数增加 C.加入少量NaOH溶液,反应(ⅰ)的平衡逆向移动 D.加入少量K2Cr2O7固体,平衡时c2(HCr)与c(Cr2)的比值保持不变 BD　 高考怎么考 [解析] (1)K2Cr2O7溶液中存在平衡:(ⅰ)Cr2(aq)+H2O(l)⇌2HCr(aq)、(ⅱ)HCr(aq) ⇌Cr(aq)+H+(aq)。 向溶液中加入少量硫酸,溶液中c(H+)增大,(ⅱ)平衡逆向移动,根据勒夏特列原理可知,平衡移动只是减弱改变量,平衡后,溶液中c(H+)依然增大,因此溶液的pH将减小,故A错误; 加水稀释过程中,根据“越稀越水解”“越稀越电离”可知,(ⅰ)和(ⅱ)的平衡都正向移动,两个平衡的正反应都是离子数增大的反应,因此稀释后,溶液中离子总数将增大,故B正确; 加入少量NaOH溶液,反应(ⅱ)的平衡正向移动,溶液中c(HCr)将减小,反应(ⅰ)的平衡将正向移动,故C错误; 反应(ⅰ)的平衡常数K1=,平衡常数只与温度和反应本身有关,因此加入少量K2Cr2O7固体,平衡时不变,故D正确。 高考怎么考 (2)25 ℃时,0.10 mol·L-1 K2Cr2O7溶液中lg 随pH的变化关系如图。当pH=9.00 时,设Cr2、HCr与Cr的平衡浓度分别为x mol·L-1、y mol·L-1、z mol·L-1,则 x、y、z之间的关系式为　　　　　　=0.10;计算溶液中HCr的平衡浓度(写出计算过程,结果保留两位有效数字)。 x+y+z　 [答案]当溶液pH=9.00时,>104,因此可忽略溶液中 Cr2,即c(HCr)+c(Cr)=0.20 mol·L-1,反应(ⅱ)的 平衡常数K2=== 3.3×10-7,联立两个方程可得c(HCr)≈6.0×10-4 mol·L-1 高考怎么考 [解析] (2)0.10 mol·L-1 K2Cr2O7溶液中,Cr原子的总浓度为0.20 mol·L-1,当溶液pH=9.00时,溶液中Cr原子总浓度为2c(Cr2)+c(HCr)+c(Cr)=0.20 mol·L-1,Cr2、HCr与Cr的平衡浓度分别为x mol·L-1、y mol·L-1、z mol·L-1,因此x+y+z=0.10; 由题图可知,当溶液pH=9.00时,>104,因此可忽略溶液 中的Cr2,即c(HCr)+c(Cr)=0.20 mol·L-1,反应(ⅱ)的 平衡常数K2===3.3×10-7,联立两 个方程可得c(HCr)≈6.0×10-4 mol·L-1。 整合要点·夯实必备 高考考什么 1. 立足“动态”平衡,剖析“三大”平衡 命题角度一 水溶液中的“三大平衡”及应用 平衡类型 电离平衡 水解平衡 沉淀溶解平衡 研究对象 弱电解质溶液 (如CH3COOH溶液) 能水解的盐溶液 (如CH3COONa溶液) 难溶电解质(如AgCl) 影 响 因 素 　升温 　促进电离 　促进水解 　若溶解度随温度升高而增大,促进溶解;反之,抑制溶解 　加水 　促进电离 　促进水解 　促进溶解 整合要点·夯实必备 高考考什么 平衡类型 电离平衡 水解平衡 沉淀溶解平衡 影 响 因 素 加入相应粒子 　加入醋酸钠或盐酸,抑制电离 　加入醋酸或NaOH,抑制水解 　加入AgNO3或NaCl,抑制溶解 加入反应粒子 　加入OH-促进电离 　加入H+,促进水解 　加入氨水,促进溶解 　对水电离的影响 　抑制水的电离,酸中 c(H+)越大,越抑制 　促进水的电离,越弱越水解 　一般不讨论 2. 电解质溶液中粒子浓度大小的比较 整合要点·夯实必备 高考考什么 探究典例·提升能力 高考考什么 例1 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 C　 探究典例·提升能力 高考考什么 [解析]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; C6H5ONa溶液中,C6H5O-水解产生氢氧根离子,升温促进C6H5O-的水解和水的电离,氢氧根离子的浓度增大,氢离子浓度可能减小,pH可能变大,而氢氧化钠溶液中存在水的电离平衡,升温pH减小,B错误; 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; C6H5ONa中的C6H5O-可以水解,C6H5OH溶液中加少量C6H5ONa会促进水的电离,D错误。 探究典例·提升能力 高考考什么 迁移应用 [2023•河北石家庄一模] 25 ℃时,已知0.1 mol·L-1的氨水中存在如下平衡:①NH3(aq)+H2O(l) ⇌NH3·H2O(aq),K1 ②NH3·H2O(aq)⇌ N(aq)+OH-(aq),K2 ③H2O(l)⇌ H+(aq)+OH-(aq),KW 下列说法正确的是 (　 ) A.反应①和②互为可逆反应 B.该氨水中存在c(N)+c(H+)=2c(OH-) C.若该氨水中c(NH3)=x mol·L-1,则c(OH-)= mol·L-1 D.向该氨水中加入硫酸,当c(N)=c(S),溶液呈中性 C　 探究典例·提升能力 高考考什么 [解析]反应①的反应物和反应②的生成物不相同,不是可逆反应,故A错误; 氨水中存在电荷守恒c(N)+c(H+)=c(OH-),故B错误; 反应①+②可得反应NH3(aq)+H2O(l)⇌N(aq)+OH-(aq)的K=K1K2=,即c(OH-)=,又根据电荷守恒c(N)+c(H+)=c(OH-)以及c(H+)=,故可得c(OH-)= mol·L-1,故C正确; 溶液呈中性,则c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒c(N)+c(H+)=c(OH-)+2c(S),则c(N)=2c(S),故D错误。 整合要点·夯实必备 高考考什么 1. “三大常数”比较 命题角度二 三大平衡常数及应用   电离常数 (Ka或Kb) 水解常数 (Kh) 溶度积常数 (Ksp) 意义 　反映弱电解质电离程度的大小,常数越大,则酸(碱)性越强 　反映弱盐水解程度的大小,常数越大,则对应酸(碱)的酸(碱)性越弱 　反映电解质的溶解程度, Ksp越小,溶解度一般也越小, 当然还与离子配比有关 整合要点·夯实必备 高考考什么   电离常数 (Ka或Kb) 水解常数 (Kh) 溶度积常数 (Ksp) 影响 因素 　内因:弱电解质的相对强弱 　外因:温度,温度越高,电离程度越大,平衡常数越大 　内因:弱离子的相对强弱 　外因:温度,温度越高,水解程度越大,水解常数越大 　内因:难溶电解质在水中的溶解能力 　外因:温度,若难溶物的溶解度随温度升高而增大,Ksp增大;反之,则Ksp减小 应用 　(1)判断平衡移动的方向; (2)判断离子浓度及比值的大小变化; (3)利用三大平衡常数及水的离子积常数进行有关计算 整合要点·夯实必备 高考考什么 2. “三大常数”及水的离子积常数的关系 (1)Ka(或Kb)与KW、Kh的关系 ①一元弱酸或弱碱的Ka或Kb与弱酸根离子或弱碱根离子的Kh关系: Ka=或Kb=。 ②二元弱酸的Ka1、Ka2与相应酸根离子的水解常数Kh2、Kh1的关系: Ka1=,Ka2=。 整合要点·夯实必备 高考考什么 (2)多元难溶弱碱阳离子的水解常数Kh与弱碱的Ksp的关系(以Fe3+为例): Fe3+(aq)+3H2O(l)⇌Fe(OH)3(s)+3H+(aq) Kh===。 (3)M(OH)n悬浊液中Ksp、KW、pH间关系: M(OH)n(s)⇌ (aq)+nOH-(aq) Ksp=c()·cn(OH-)=·cn(OH-)==()n+1。 整合要点·夯实必备 高考考什么 (4)沉淀转化常数K与Ksp的关系:如 3Mg(OH)2(s)+2Fe3+(aq)⇌2Fe(OH)3(s)+3Mg2+(aq)的K==。 (5)沉淀溶解平衡常数K与Ksp的关系:如 CdS(s)+2H+(aq)⇌Cd2+(aq)+H2S(aq)的平衡常数K==。 探究典例·提升能力 高考考什么 例2 [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,298 K时c2(M+)~c(H+)为线性关系,如图中实线所示。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Ksp(MA)=5.0×10-8 C.溶液pH=7时,c(M+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-) D.HA的电离常数Ka(HA)≈2.0×10-4 C　 探究典例·提升能力 高考考什么 [解析] HA是弱酸:HA⇌H++A-,Ka=,MA是难溶电解质:MA(s)⇌M+(aq)+ A-(aq),Ksp=c(M+)·c(A-),MA溶液中有元素质量守恒:c(M+)=c(A-)+c(HA),Ka= =,c2(M+)=+Ksp,c2(M+)~c(H+)为线性关系。 pH=4时,c(H+)=1×10-4 mol·L-1,此时c2(M+)=7.5×10-8 (mol·L-1)2,所以c(M+)<3×10-4 mol·L-1,A项正确; 实线沿H+浓度减小方向延伸,当c(H+)=0 mol·L-1 时,Ksp=c2(M+)=5.0×10-8,B项正确; 探究典例·提升能力 高考考什么 c(H+)=20×10-5 mol·L-1时,c2(M+)=10.0×10-8(mol·L-1)2,代入线性方程得10.0×10-8= +5.0×10-8,解得Ka=2.0×10-4,D项正确; MA溶液呈碱性,若溶液pH=7,需要加入酸,①若加入HA, pH=7时c(M+)=c(A-),与题设要求的元素质量守恒c(M+)=c(A-)+c(HA)相矛盾,不能得到c2(M+)~c(H+)为线性关系,则不可能加入HA,②若加入其他酸HB(如盐酸、硫酸等),则电荷守恒不成立,C项错误。 迁移应用 已知25 ℃时,反应2AgX(s)+Na2A(aq)⇌Ag2A(s)+2NaX(aq)的平衡常数K=1.62×10-6,Ka1(H2A)=4×10-2,Ka2(H2A)=6×10-5。用0.02 mol·L-1的一元强酸HX溶液滴定20 mL 0.02 mol·L-1 Na2A溶液,所得pH-V(HX)关系如图所示。已知: Ksp(AgX)=1.8×10-8,下列说法错误的是 (　 ) A.a点溶液中滴加 0.01 mol·L-1 AgNO3溶液,先产生AgX沉淀 B.a点溶液显酸性 C.若b点pH=4,则b点=24 D.c点溶液中满足c(X-)<3c(HA-)+6c(A2-) C 探究典例·提升能力 高考考什么 探究典例·提升能力 高考考什么 [解析] 2AgX(s)+Na2A(aq)⇌ Ag2A(s)+2NaX(aq)的平衡常数K=== ==1.62×10-6,可得Ksp(Ag2A)=2×10-10。 a点时加入HX溶液10 mL,得到等物质的量的NaHA、Na2A、NaX的混合溶液,此时溶液中c(A2-)≈c(X-)==×10-2 mol·L-1,由Ksp(AgX)=1.8×10-8得,开始生成AgX沉淀时c(Ag+)= mol·L-1=2.7×10-6 mol·L-1,由Ksp(Ag2A)=2×10-10得,开始生成Ag2A沉淀时c(Ag+)= mol·L-1=×10-4 mol·L-1,因为2.7×10-6<×10-4, 所以a点溶液中滴加0.01 mol·L-1 AgNO3溶液时先产生AgX沉淀,A正确; 探究典例·提升能力 高考考什么 结合A项分析可知,a点溶液中的c(NaHA)和c(Na2A)相等,HA-的电离常数Ka2=6×10-5,HA-的水解常数Kh===2.5×10-13,可得HA-的电离程度远大于其水解程度,A2-的水解常数Kh==≈1.67×10-10,可知HA-的电离常数远大于A2-的水解常数,所以a点溶液显酸性,B正确; 由Ka1=和Ka2=可知Ka1·Ka2=,则== =240,C错误; 探究典例·提升能力 高考考什么 c点加入30 mL强酸HX溶液,此时溶液中c(Na+)∶c(X-)=4∶3,即c(Na+)=c(X-),将其代入 电荷守恒式:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HA-)+2c(A2-)+c(X-),得c(X-)+c(H+)=c(OH-)+c(HA-)+ 2c(A2-)+c(X-),整理得c(X-)+3c(H+)=3c(OH-)+3c(HA-)+6c(A2-),因为c点溶液显酸性(a点时已显酸性),3c(H+)>3c(OH-),所以c(X-)<3c(HA-)+6c(A2-),D正确。 1. [2023•辽宁东北育才学校模拟] 已知NaHSO3溶液呈酸性,NaHCO3溶液呈碱性。对于浓度均为1 mol·L-1的NaHSO3溶液和NaHCO3溶液,溶液中各微粒的物质的量浓度关系正确的是(R表示S或C) (　 ) A.两溶液中均有c(Na+)>c(HR)>c(H+)>c(R)>c(OH-) B.两溶液中均有c(Na+)+c(H+)=c(HR)+c(R)+c(OH-) C.两溶液中均有c(H+)+c(H2RO3)=c(R)+c(OH-) D.两溶液中c(Na+)、c(HR)、c(R)分别对应相等 C　　　 高考精准练 35 [解析] NaHSO3溶液呈酸性,说明溶液中HS电离程度大于水解程度,c(H+)>c(OH-), NaHCO3溶液呈碱性,说明HC水解程度大于电离程度,c(OH-)>c(H+),A错误; 由溶液呈电中性有电荷守恒关系:c(Na+)+c(H+)=c(HR)+2c(R)+c(OH-),B错误; 根据化学式NaHRO3得元素质量守恒关系:c(Na+)=c(HR)+c(R)+c(H2RO3),由溶液呈电中性有电荷守恒关系:c(Na+)+c(H+)=c(HR)+2c(R)+c(OH-),联立两式可得c(H+)+c(H2RO3)=c(R)+c(OH-),C正确; 同浓度的两溶液,c(Na+)相等,c(HC)>c(HS),c(S)>c(C),D错误。 高考精准练 36 2. 25 ℃时,向10 mL 0.01 mol·L-1柠檬酸三钠溶液中滴加0.1 mol·L-1的盐酸,用电导率仪测得滴加盐酸体积与溶液电导率的关系如图所示。已知:柠檬酸(分子式为C6H8O7,其结构简式为 )属于三元弱酸,其电离平衡常数的pKa= -lg Ka,pKa1=3.14,pKa2=4.77,pKa3=6.39。下列说法错误的是 (　 ) A.a点时溶液中c(H+)的数量级为10-10 B.b点溶液显酸性 C.c点溶液满足c(Cl-)>2[c(C6H5)+c(C6H6)+c(C6H7)] D.pH=5.58时,溶液满足:c(C6H5)<c(C6H7)<c(C6H6) D　　　 高考精准练 37 [解析] 柠檬酸的pKa3=6.39,柠檬酸三钠的Kh1===10-7.61,a点为柠檬酸三钠溶液, c(OH-)≈≈10-4.8 mol·L-1,c(H+)≈10-9.2 mol·L-1,则溶液中c(H+)数量级为10-10,A正确; b点为C6H6O7Na2和NaCl的混合溶液,C6H6的电离平衡常数Ka3=10-6.39,C6H6的水解平衡常数Kh2===10-9.23,C6H6的电离程度大于其水解程度,溶液显酸性,B正确; c点为C6H7O7Na和NaCl的混合溶液,二者的物质的量之比为1∶2, 溶液满足c(Cl-)=2[c(C6H5)+c(C6H6)+c(C6H7)+c(C6H8O7)], 则c(Cl-)>2[c(C6H5)+c(C6H6)+c(C6H7)],C正确; 高考精准练 38 由题意可得,Ka2·Ka3=·=10-4.77×10-6.39, 则=10-11.16,pH=5.58时,溶液中c(H+)=10-5.58 mol·L-1,则c2(H+)= 10-11.16(mol·L-1)2,故c(C6H5)=c(C6H7),由Ka2==10-4.77,pH=5.58时=100.81>1故c(C6H6)>c(C6H7),则溶液满足:c(C6H5)=c(C6H7)< c(C6H6),D错误。 高考精准练 39 3. [2023•浙江6月选考] 草酸(H2C2O4)是二元弱酸。某小组做如下两组实验: 实验Ⅰ:往20 mL 0.1 mol·L-1NaHC2O4溶液中滴加0.1 mol·L-1 NaOH溶液。 实验Ⅱ:往20 mL 0.10 mol·L-1 NaHC2O4溶液中滴加0.10 mol·L-1 CaCl2溶液。 已知:H2C2O4的电离常数Ka1=5.4×10-2,Ka2=5.4×10-5,Ksp(CaC2O4)=2.4×10-9,溶液混合后体积变化忽略不计。下列说法正确的是 (　 ) A.实验Ⅰ可选用甲基橙作指示剂,指示反应终点 B.实验Ⅰ中V(NaOH)=10 mL时,存在c(C2)<c(HC2) C.实验Ⅱ中发生反应HC2+Ca2+ =CaC2O4↓+H+ D.实验Ⅱ中V(CaCl2)=80 mL时,溶液中c(C2)=4.0×10-8 mol·L-1 D　　　 高考精准练 40 [解析] NaHC2O4溶液显酸性,被氢氧化钠溶液滴定到终点时生成显碱性的草酸钠溶液,为了减小实验误差要选用在碱性范围内变色的指示剂,因此,实验Ⅰ可选用酚酞作指示剂,指示反应终点,故A错误; 实验Ⅰ中V(NaOH)=10 mL时,溶质是NaHC2O4、Na2C2O4且两者物质的量浓度相等,Ka2= 5.4×10-5>Kh1=,则草酸氢根离子的电离程度大于草酸根离子的水解程度,因此存在c(C2)>c(HC2),故B错误; 高考精准练 41 实验Ⅱ中,由于开始滴加的氯化钙量较少而NaHC2O4过量,因此该反应在初始阶段发生的是2HC2+Ca2+ =CaC2O4↓+H2C2O4,该反应的平衡常数为K== ===×106≈4.2×105,因为平衡常数很大,说明反应能够完全进行,当NaHC2O4完全消耗后,H2C2O4再和CaCl2发生反应H2C2O4+Ca2+ =CaC2O4↓+2H+,该反应的平衡常数K== ===1.215×103,反应进行程度比较大,故C错误; 高考精准练 42 实验Ⅱ中V(CaCl2)=80 mL时,多余的Ca2+会促进第二个反应正向趋于完全,溶液中的钙离子浓度为c(Ca2+)==0.06 mol·L-1,溶液中c(C2)== mol·L-1=4.0×10-8 mol·L-1,故D正确。 高考精准练 43 4. [2023•湖南卷] 处理某铜冶金污水(含Cu2+、Fe3+、Zn2+、Al3+)的部分流程如下: 已知:①溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示: ②Ksp(CuS)=6.4×10-36,Ksp(ZnS)=1.6×10-24。 下列说法错误的是 ( 　) A.“沉渣Ⅰ”中含有Fe(OH)3和Al(OH)3 B.Na2S溶液呈碱性,其主要原因是S2-+H2O⇌HS-+OH- C.“沉淀池Ⅱ”中,当Cu2+和Zn2+完全沉淀时,溶液中=4.0×10-12 D.“出水”经阴离子交换树脂软化处理后,可用作工业冷却循环用水 D　　　 高考精准练 物质 Fe(OH)3 Cu(OH)2 Zn(OH)2 Al(OH)3 开始沉淀pH 1.9 4.2 6.2 3.5 完全沉淀pH 3.2 6.7 8.2 4.6 44 [解析]污水中含有铜离子、铁离子、锌离子、铝离子,首先加入石灰乳,调pH=4除掉铁离子和部分铝离子,过滤后,加入硫化钠溶液除去其中的铜离子和锌离子,再次过滤后即可达到除去其中的杂质,以此解题。 根据分析可知氢氧化铁在pH=1.9时开始沉淀,在pH=3.2时完全沉淀,氢氧化铝在pH=3.5时开始沉淀,在pH=4.6时完全沉淀,当pH=4时,氢氧化铁完全沉淀,氢氧化铝部分沉淀,即“沉渣Ⅰ”中含有Fe(OH)3和Al(OH)3,A正确; 高考精准练 物质 Fe(OH)3 Cu(OH)2 Zn(OH)2 Al(OH)3 开始沉淀pH 1.9 4.2 6.2 3.5 完全沉淀pH 3.2 6.7 8.2 4.6 45 硫化钠溶液中的硫离子可以水解,产生氢氧根离子,使溶液显碱性,其第一步水解的方程式为S2-+H2O⇌HS-+OH-,B正确; 当铜离子和锌离子完全沉淀时,则硫化铜和硫化锌都达到了沉淀溶解平衡,则= ===4.0×10-12,C正确; 污水经过处理后其中含有较多的钙离子,故“出水”应该经过阳离子交换树脂软化处理,达到工业冷却循环用水的标准后,才能使用,D错误。 高考精准练 46 $$