内容正文:
重难点11 溶液中三大平衡与四大常数及其应用
考点
三年考情分析
2025考向预测
盐类水解的应用、沉淀转化、平衡常数应用
2024·北京卷T5/T12;2023·北京卷T3/T14;2022·北京卷T1;
预计2025年高考考查盐类水解、沉淀溶解平衡在生活、生产等应用,溶液中平衡常数应用,。
【思维导图】
【高分技巧】
1. 溶液中三大平衡对比
1.
平衡类型
电离平衡CH3COOHCH3COO-+H+
水解平衡
CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-
沉淀溶解平衡AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)
研究对象
弱电解质溶液
能水解的盐溶液
难溶电解质
影响因素
升温
促进电离
Ka增大
促进水解
Kh增大
若难溶物的溶解度与温度成正比,促进溶解;反之,则抑制溶解
若难溶物的溶解度与温度成正比,则Ksp增大;反之,则Ksp减小
加水
促进电离
Ka不变
促进水解
Kh不变
促进溶解
Ksp不变
加入相应离子
加入CH3COONa或盐酸,抑制电离
Ka不变
加入CH3COOH或NaOH,抑制水解
Kh不变
加入AgNO3或NaCl,抑制溶解
Ksp不变
加入反应离子(或物质)
加入OH-,促进电离
Ka不变
加入H+,促进水解
Kh不变
加入氨水,促进溶解
Ksp不变
2.影响水电离程度大小的常考因素
3.溶液中离子浓度大小比较
(1)紧扣两个微弱
弱电解质的电离是微弱的,大多数盐类的水解也是微弱的。
(2)牢记三大守恒
①电荷守恒:电解质溶液中阴离子所带负电荷总数等于阳离子所带正电荷总数。
如(NH4)2CO3与NH4HCO3的混合溶液中一定有:
c(NH)+c(H+)=2c(CO)+c(HCO)+c(OH-)。
②物料守恒:物质发生变化前后,有关元素的存在形式不同,但元素的种类和原子数目在变化前后保持不变,可解决电解质溶液中离子、分子的物质的量浓度或物质的量的关系。
如:0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中一定有c(Na+)=c(HCO)+c(CO)+c(H2CO3)=0.1 mol·L-1。
0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液与0.1 mol·L-1 CH3COONa溶液等体积混合一定有:c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=2c(Na+)=0.1 mol·L-1。
③质子守恒:在电离或水解过程中,会发生质子(H+)转移,但质子转移过程中其数量保持不变。
将混合溶液中的电荷守恒式和物料守恒式相联立,通过代数运算消去其中未参与平衡移动的离子,即可推出溶液中的质子守恒式。
(3)解题思维流程
二.四大平衡常数的比较
常数
受温度的影响
表达式
电离常数Ka或Kb
K随温度升高而增大
HAH++A-
Ka=
BOHB++OH-
Kb=
水的离子积常数Kw
Kw随温度升高而增大
H2OH++OH-
Kw=c(H+)·c(OH-)
盐的水解常数Kh
Kh随温度升高而增大
A-+H2OHA+OH-
Kh=
溶度积常数Ksp
大多数Ksp随温度升高而增大,少数会减小。如:Ca(OH)2
MmAn(s)mMn+(aq)+nAm-(aq)
Ksp=cm(Mn+)·cn(Am-)
温馨提醒:
(1)四大平衡的基本特征相同,包括逆、动、等、定、变,其研究对象均为可逆变化过程。
(2)溶解平衡有放热反应、吸热反应,升高温度后Ksp可能变大或变小;而电离平衡、水解平衡均为吸热过程,升高温度Ka(或Kb)、Kh均变大。
三.四大平衡常数间的关系
(1)Kh=或
如:HCO+H2OH2CO3+OH-
Kh===
CO+H2OHCO+OH-
Kh===
(2)某些沉淀的Ksp与Kw的关系
M(OH)n(s)Mn+(aq)+nOH-(aq)
Ksp=c(Mn+)·cn(OH-)=c(Mn+)·[]n=c(Mn+)·()n
(3)四大平衡同化学平衡一样都为动态平衡,平衡的移动符合平衡移动原理(勒夏特列原理),Ka、Kb、Kh、Kw、Ksp数值不随其离子浓度的变化而变化,只与温度有关,随温度的升高而增大(部分Ksp除外),在温度一定时,平衡常数不变,与化学平衡是否移动无关。
温馨提醒:
(一)常考题型
1.求解平衡常数。
2.由平衡常数计算初始(或平衡)浓度。
3.计算转化率(或产率)。
4.应用平衡常数K判断平衡移动的方向(或放热、吸热等情况)。
5.平衡常数大小的比较。
(二)对策
从基础的地方入手,如速率计算、“三阶段式”的运用、阿伏加德罗定律及其推论的应用、计算转化率等,这些都与化学平衡常数密不可分(严格讲电离平衡、水解平衡、沉淀溶解平衡也是化学平衡,只是在溶液中进行的特定类型的反应而已),要在练习中多反思,提高应试能力。
四、四大平衡常数的应用
(1)判断平衡移动的方向
Q与Ksp的关系
平衡移动方向
结论
Q>Ksp
逆向
溶液过饱和,有沉淀析出
Q=Ksp
不移动
溶液饱和,处于平衡状态
Q<Ksp
正向
溶液未饱和,无沉淀析出
(2)常数间的关系
①强碱弱酸盐:Kh=;②强酸弱碱盐:Kh=。
(3)判断离子浓度比值的大小变化。如将NH3·H2O溶液加水稀释,c(OH-)减小,由于电离平衡常数为,此值不变,故的值增大。
(4)利用四大平衡常数进行有关计算。
(建议用时:40分钟)
1.(2024·北京·高考真题)下列依据相关数据作出的推断中,不正确的是
A.依据相同温度下可逆反应的Q与K大小的比较,可推断反应进行的方向
B.依据一元弱酸的,可推断它们同温度同浓度稀溶液的大小
C.依据第二周期主族元素电负性依次增大,可推断它们的第一电离能依次增大
D.依据的氢化物分子中氢卤键的键能,可推断它们的热稳定性强弱
【答案】C
【详解】A.对于可逆反应的Q与K的关系:Q>K,反应向逆反应方向进行;Q<K,反应向正反应方向进行;Q=K,反应处于平衡状态,故依据相同温度下可逆反应的Q与K大小的比较,可推断反应进行的方向,A正确;
B.一元弱酸的越大,同温度同浓度稀溶液的酸性越强,电离出的越多,越小,B正确;
C.同一周期从左到右,第一电离能是增大的趋势,但是ⅡA大于ⅢA,VA大于VIA,C不正确;
D.的氢化物分子中氢卤键的键能越大,氢化物的热稳定性越强,D正确;
故选C。
2.(2023·北京·高考真题)利用平衡移动原理,分析一定温度下在不同的体系中的可能产物。
已知:i.图1中曲线表示体系中各含碳粒子的物质的量分数与的关系。
ii.2中曲线Ⅰ的离子浓度关系符合;曲线Ⅱ的离子浓度关系符合[注:起始,不同下由图1得到]。
下列说法不正确的是
A.由图1,
B.由图2,初始状态,无沉淀生成
C.由图2,初始状态,平衡后溶液中存在
D.由图1和图2,初始状态、,发生反应:
【答案】C
【详解】A.水溶液中的离子平衡 从图1可以看出时,碳酸氢根离子与碳酸根离子浓度相同,A项正确;
B.从图2可以看出、时,该点位于曲线Ⅰ和曲线Ⅱ的下方,不会产生碳酸镁沉淀或氢氧化镁沉淀,B项正确;
C.从图2可以看出、时,该点位于曲线Ⅱ的上方,会生成碳酸镁沉淀,根据物料守恒,溶液中,C项错误;
D.时,溶液中主要含碳微粒是,,时,该点位于曲线Ⅱ的上方,会生成碳酸镁沉淀,因此反应的离子方程式为,D项正确;
故选C。
3.(2022·北京·高考真题)2022年3月神舟十三号航天员在中国空间站进行了“天宫课堂”授课活动。其中太空“冰雪实验”演示了过饱和醋酸钠溶液的结晶现象。下列说法不正确的是
A.醋酸钠是强电解质
B.醋酸钠晶体与冰都是离子晶体
C.常温下,醋酸钠溶液的
D.该溶液中加入少量醋酸钠固体可以促进醋酸钠晶体析出
【答案】B
【详解】A.醋酸钠在水溶液中能完全电离,醋酸钠是强电解质,故A正确;
B.醋酸钠晶体是离子晶体,冰是分子晶体,故B错误;
C.醋酸钠是强碱弱酸盐,常温下,醋酸钠溶液的,故C正确;
D.过饱和醋酸钠溶液处于亚稳态,加入少量醋酸钠固体可以促进醋酸钠晶体析出,形成饱和溶液,故D正确;
选B。
4.(2019·北京·高考真题)实验测得0.5 mol·L−1CH3COONa溶液、0.5 mol·L−1 CuSO4溶液以及H2O的pH随温度变化的曲线如图所示。下列说法正确的是
A.随温度升高,纯水中c(H+)>c(OH−)
B.随温度升高,CH3COONa溶液的c(OH−)减小
C.随温度升高,CuSO4溶液的pH变化是Kw改变与水解平衡移动共同作用的结果
D.随温度升高,CH3COONa溶液和CuSO4溶液的pH均降低,是因为CH3COO−、Cu2+水解平衡移动方向不同
【答案】C
【详解】A.水的电离为吸热过程,升高温度,平衡向着电离方向移动,水中c(H+).c(OH-)=Kw增大,故pH减小,但c(H+)=c(OH-),故A不符合题意;
B.水的电离为吸热过程,升高温度,促进水的电离,所以c(OH-)增大,醋酸根水解为吸热过程,CH3COOH-+H2O CH3COOH+OH-,升高温度促进盐类水解,所以c(OH-)增大,故B不符合题意;
C.升高温度,促进水的电离,故c(H+)增大;升高温度,促进铜离子水解Cu2++2H2OCu(OH)2 +2H+,故c(H+)增大,两者共同作用使pH发生变化,故C符合题意;
D.盐类水解为吸热过程,升高温度促进盐类水解,故D不符合题意;
综上所述,本题应选C。
5.(2023·北京·高考真题)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.向沸水中滴入饱和溶液制备胶体
【答案】B
【详解】A.热的纯碱溶液因碳酸根离子水解显碱性,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;
B.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;
C.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;
D. 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;
故选B。
6.(2021·北京·高考真题)下列实验中,均产生白色沉淀。
下列分析不正确的是
A.Na2CO3与NaHCO3溶液中所含微粒种类相同
B.CaCl2能促进Na2CO3、NaHCO3水解
C.Al2(SO4)3能促进Na2CO3、NaHCO3水解
D.4个实验中,溶液滴入后,试管中溶液pH均降低
【答案】B
【详解】A.Na2CO3溶液、NaHCO3溶液均存在Na+、、、H2CO3、H+、OH-、H2O,故含有的微粒种类相同,A正确;
B. H++,加入Ca2+后,Ca2+和反应生成沉淀,促进的电离,B错误;
C.Al3+与、都能发生互相促进的水解反应,C正确;
D.由题干信息可知形成沉淀时会消耗碳酸根和碳酸氢根,则它们浓度减小,水解产生的氢氧根的浓度会减小,pH减小,D正确;
故选B。
7.(2024·北京大兴·三模)常温下,用溶液滴定溶液,消耗溶液的体积与混合液关系如图所示。滴定过程中有白色沉淀生成,但整个过程未见气泡产生。已知:碳酸。下列说法正确的是
A.段升高的主要原因:
B.段溶液不可能出现白色沉淀
C.点:
D.点:
【答案】D
【分析】滴定过程中有白色沉淀生成,但整个过程未见气泡产生,说明加入一定量的碳酸氢钠溶液后,碳酸氢钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和碳酸;
【详解】A.ab段pH升高的原因是:碳酸氢钠水解呈弱碱性,不断滴入氯化钙溶液中,使氢氧根离子浓度增大、氢离子浓度减小, A错误;
B.滴定过程中有白色沉淀生成,但整个过程未见气泡产生,说明加入一定量的碳酸氢钠溶液后,碳酸氢钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和碳酸,溶液酸性增强,pH减小,结合图像可知,bc段溶液出现白色沉淀,B错误;
C.b点pH最大,溶质为碳酸氢钠、氯化钙,,,则水解大于电离,故c()<c(H2CO3),C错误;
D.c点pH=7.2,溶液显碱性,故,根据电荷守恒可知,由碳酸氢钠和氯化钙的物质的量可知,则有,D正确;
故选D。
8.(2024·北京海淀·二模)某小组同学向溶液中匀速滴加氨水,实验数据及现象记录如下:
时间/s
0~20
20~94
94~144
144~430
pH
从5.2升高至5.9
从5.9升高至6.8
从6.8升高至9.5
从9.5升高至11.2
现象
无明显现象
产生蓝绿色沉淀,并逐渐增多
无明显变化
蓝绿色沉淀溶解,溶液变为深蓝色
经检测,蓝绿色沉淀为。下列说法正确的是
A.0s时,是因为
B.,主要反应的离子方程式为
C.从94s到144s,混合液中水的电离程度增大
D.从144s到430s,pH升高与转化为的反应有关
【答案】D
【详解】A.0s时,溶液呈酸性是因为铜离子发生水解反应,故A错误;
B.,溶液pH从5.9升高至6.8仍为酸性,则不存在大量OH-,主要反应的离子方程式为,故B错误;
C.从94s到144s,溶液pH从6.8升高至9.5碱性增强,抑制水的电离,则混合液中水的电离程度减小,故C错误;
D.从144s到430s,蓝绿色沉淀溶解,溶液变为深蓝色为氨气和铜离子形成配离子,pH升高与转化为的反应有关,故D正确;
故选D。
9.(2024·北京丰台·二模)25℃时,有浓度均为的4种溶液:
①盐酸 ②HF溶液 ③NaOH溶液 ④氨水
已知:25℃时,电离平衡常数,
下列说法不正确的是
A.溶液pH:③>④>②>①
B.水电离出的浓度:①=③<②<④
C.②和④等体积混合后的溶液中:
D.①和③混合后溶液(溶液体积变化忽略不计),则
【答案】C
【详解】A.盐酸为强酸、HF为弱酸,NaOH是强碱,NH3·H2O是弱碱,因此等浓度的盐酸、HF溶液、NaOH溶液、氨水pH由大小为NaOH溶液、氨水、HF溶液、盐酸,故A正确;
B.四种溶液中水的电离都受到抑制,>,NaOH是强碱、盐酸是强酸,因此抑制程度由大到小为①=③>②>④,因此水电离出的氢离子浓度①=③<②<④,故B正确;
C.②和④等体积混合后溶质为NH4F, >,则铵根离子水解程度大于氟离子,溶液中:,故C错误;
D.盐酸和NaOH溶液混合后溶液,则,求得,故D正确;
故答案为:C。
10.(2024·北京朝阳·一模)常温下,用0.20mol·L-1盐酸滴定25.00mL0.20mol·L-1NH3·H2O溶液,所得溶液的pH、NH4+和NH3·H2O的物质的量分数(x)与滴加盐酸体积的关系如图所示。下列说法不正确的是
A.曲线①代表x(NH3·H2O)
B.当溶液显中性时,滴入盐酸的体积小于25.00mL
C.NH3·H2O的电离常数约为1×10-9.26
D.a点的溶液中存在c(NH)=c(NH3·H2O)>c(Cl-)
【答案】C
【详解】A.随着盐酸的滴入,溶液pH减小,且在二者恰好完全反应前后,pH会发生突变,溶液中铵根离子的物质的量增加、一水合氨的物质的量减小,所以①代表x(NH3·H2O)、曲线②代表x(),A正确;
B.氯化铵溶液显酸性,则当溶液显中性时,溶液溶质为氯化铵和一水合氨,此时滴入盐酸的体积小于25.00mL,故B正确;
C.a点溶液中=c(NH3·H2O),此时溶液的pH为9.26,pOH=pKw-pH=4.74溶液中c(OH-)=10-4.74mol/L,则,故C错误;
D.a点溶液中c()=c(NH3·H2O),此时溶液的pH为9.26,溶液显碱性,c(OH-)>c(H+),根据电荷守恒,可知c(Cl-)<c(),D正确;
故答案为:C。
11.(2024·北京昌平·二模)常温下,用溶液滴定的某一元酸溶液,滴定过程中溶液的随溶液体积变化的曲线如图所示,其中a点对应的纵坐标。下列说法正确的是(忽略稀溶液混合时引起的体积变化)
A.的电离常数
B.b点对应溶液中存在:
C.d点对应溶液中存在:
D.滴定过程中由水电离产生的:
【答案】C
【详解】A.根据a点可知,的电离常数,故A错误;
B.b点为半中和点,此时溶质为等物质的量浓度的NaA与HA的混合溶液,由于溶液显酸性,则HA的电离程度大于NaA的水解程度,故对应溶液中存在:,故B错误;
C.d点为恰好反应点,此时溶质为NaA,溶液体积为40.00mL,按物料守恒A元素的物质的量浓度为,故对应溶液中存在:,故C正确;
D.滴定过程中水的电离程度逐渐增大,d点为恰好反应点,d点后NaOH过量,水的电离程度又逐渐减小,故d点水的电离程度最大,故D错误;
故选C。
12.(2024·北京通州·一模)下列过程与电离平衡无关的是
A.用溶液除去乙炔气体中的
B.用溶液与溶液制备
C.向溶液中加入少量制备氧气
D.向热水中滴入饱和溶液制备胶体
【答案】C
【详解】A.CuSO4电离出的Cu2+和H2S反应生成CuS沉淀,乙炔不反应,与电离平衡有关,故A错误;
B.NH4HCO3溶液中电离出的与FeSO4电离出的Fe2+反应生成FeCO3,与电离平衡有关,故B错误;
C.MnO2是H2O2分解的催化剂,与电离平衡无关,故C正确;
D.饱和FeCl3溶液滴入热水中,FeCl3电离出的Fe3+水解生成Fe(OH)3胶体,破坏了水的电离平衡,因此与电离平衡有关,故D错误;
故选:C。
13.(2024·北京东城·二模)向锌氨溶液(由液、氨水-硫酸铵混合溶液配制而成)中加入萃取剂。不同下(其它条件不变)达到平衡后和的萃取效果如图所示。
资料:①反应ⅰ:
反应ⅱ:
反应ⅲ:
②的锌氨溶液中,主要以形式存在
下列说法不正确的是
A.锌氨溶液中存在的电离平衡和的水解平衡
B.时,加入萃取剂达到平衡后,主要以的形式存在
C.由8到10,萃取剂中氨的含量增大的原因是反应ⅲ的平衡向正反应方向移动
D.由8到6,和均增大,前者对反应ⅱ的影响小于后者
【答案】D
【详解】A.锌氨溶液中存在铵根,由于一水合氨为弱碱,铵根会水解产生一水合氨,锌氨溶液中存在NH3⋅H2O的电离平衡和的水解平衡,A正确;
B.由已知pH>8的锌氨溶液中,Zn2+主要以[Zn(NH3)4]2+形式存在,加入HR与Zn2+发生反应ii,会使反应i逆向移动,最终Zn2+主要以ZnR2的形式存在,B正确;
C.pH由8到10,溶液碱性增强,铵根水解程度增大,有利于反应ⅲ的平衡向正反应方向移动,导致萃取剂中氨的含量增大,C正确;
D.pH由8到6,溶液氢离子浓度增大,反应ii逆向移动,c(H+)和c(Zn2+)均增大,在反应ii中,H+化学计量数为2,在平衡常数表达式中次数为2,故c(H+)对反应ii影响更大,即前者对反应ⅱ的影响大于后者,D错误;
本题选D。
14.(2024·北京通州·一模)稍过量零价铁与亚硫酸钠体系能有效降解废水中有机污染物活性红。
已知:
ⅰ.体系中产生的、和可将活性红氧化,其中具有强氧化性
ⅱ.
ⅲ.开始沉淀时pH=6.3,完全沉淀时pH=8.3
开始沉淀时pH=1.5,完全沉淀时pH=2.8
图1.体系中各含硫粒子的物质的量分数与pH的关系
图2.零价铁与亚硫酸钠体系内物质转化关系
下列说法不正确的是
A.由图1,25℃时的
B.pH=4时较pH=8时具有更好的降解效果
C.反应一段时间后零价铁表面产生,投入可消除
D.用等物质的量的硫酸亚铁代替零价铁可提高有机物的降解率
【答案】D
【详解】A.由图1,c()=c()时,pH=7.22,则,,A正确;
B.由图2可知,转化为可以降解废水中有机污染物,pH=4时的浓度高于pH=8时的浓度,具有更好的降解效果,B正确;
C.反应一段时间后零价铁表面产生,具有还原性,可以和反应生成和,从而除去,C正确;
D.由图2可知,零价铁与亚硫酸钠体系能有效降解废水中有机污染物活性红,用等物质的量的硫酸亚铁代替零价铁不能提高有机物的降解率,D错误;
故选D。
15.(2025·北京·模拟预测)Sb2O3可用作白色颜料和阻燃剂等。在实验室中可利用SbCl3的水解反应制取Sb2O3(SbCl3的水解分三步进行,中间产物有SbOCl等),其总反应可表示为:,下列说法不正确的是
A.Sb2O3具有较高的熔点和燃点
B.为了得到较多的产品,操作时要将SbCl3缓慢加入大量水中
C.SbCl3的水解反应是基元反应
D.反应后期可加入少量氨水
【答案】C
【详解】A.Sb2O3可用作阻燃剂,其具有较高的熔点和燃点,故A正确;
B.将SbCl3缓慢加入大量水中有利于水解完全,有利于提高SbCl3的转化率,获得较多产品,故B正确;
C.SbCl3的水解分三步进行,中间产物有SbOCl等,并不是基元反应,故C错误;
D.后期已经达到水解平衡,Sb3+离子浓度很低,靠单纯的水解很难再反应下去,所以要加NH3•H2O消耗HCl促进水解,故D正确;
故选C。
16.(2024·北京·三模)室温下,某二元碱水溶液中相关组分的物质的量分数随溶液pH变化的曲线如图所示,下列说法错误的是
A.由图可知一级、二级电离平衡常数
B.水溶液显碱性
C.等物质的量的和混合溶液中
D.在pH=6的水溶液中:
【答案】D
【分析】由图可知,溶液中X(OH)2和X(OH)+浓度相等时,溶液pH为9.2,则电离常数Kb1==10—4.8,同理可知,溶液中X2+和X(OH)+浓度相等时,溶液pH为6.2,电离常数Kb2=10—7.8。
【详解】A.由图可知,由图可得X(OH)2的一级电离常数Kb1=10—4.8、二级电离常数Kb2=10—7.8,故A正确;
B.由电离常数可知,X(OH)+的水解常数Kh===10—9.2<Kb2=10—7.8,则X(OH)+在溶液中的电离程度大于水解程度,则溶液呈碱性,故B正确;
C.由电离常数可知,X2+的水解常数Kh===10—6.2>Kb2=10—7.8,则X2+在溶液中的水解程度大于X(OH)+的电离程度,所以溶液中,故C正确;
D.pH为6的为酸性溶液,溶液中氢离子浓度大于氢氧根离子浓度,则溶液中,故D错误;
故选D。
17.(2024·北京·三模)下列过程与水解反应无关的是
A.用TiCl4和沸水制备
B.水垢用碳酸钠溶液浸泡转化将CaSO4转化为CaCO3
C.用调pH值的方法除去硫酸铜中的
D.核苷酸在酶的作用下得到核苷和磷酸
【答案】B
【详解】A.用TiCl4和沸水制备,从而制得,A不符合题意;
B.水垢用碳酸钠溶液浸泡转化将CaSO4转化为CaCO3为沉淀转化,不属于水解,B符合题意;
C.溶液中存在水解平衡,调pH值使得氢离子浓度减小,平衡正向移动,生成氢氧化铁沉淀除去,与水解有关,C不符合题意;
D.核苷酸在酶的作用下发生水解反应得到核苷和磷酸,与水解有关,D不符合题意;
故选B。
18.(2024·北京昌平·二模)下列关于常温下的溶液说法不正确的是
资料:时,,,
A.溶液显碱性
B.的和的混合溶液中,
C.在酸性条件下可能与溶液反应产生氯气
D.与少量反应的离子方程式为
【答案】B
【详解】A.为强碱弱酸盐,故溶液显碱性,故A正确;
B.,当时,,,故B错误;
C.在酸性条件下能与溶液发生反应,产生氯气,故C正确;
D.由于酸性强弱顺序:,则与少量反应的离子方程式为,故D正确;
故选B。
19.(2024·北京·三模)室温下,的溶度积常数可以使用离子交换法测定。实验步骤如下:
Ⅰ.往固体加入蒸馏水,搅拌,过滤,得到饱和溶液。
Ⅱ.将饱和溶液分批通过阳离子交换树脂(用表示),得到流出液。
Ⅲ.用蒸馏水洗涤阳离子交换树脂至流出液呈中性。
Ⅳ.合并步骤Ⅱ、Ⅲ的流出液,……,计算得到的物质的量为。
Ⅴ.数据处理,计算出。
下列说法不正确的是
A.II反应的离子方程式:
B.IV……”可以是“用标准溶液滴定,记录消耗体积,重复三次”
C.V计算结果
D.若省略III偏小
【答案】C
【详解】A.步骤Ⅱ进行阳离子交换,发生反应:Pb2++2HA⇌PbA2+2H+,故A正确;
B.步骤Ⅳ计算得到H+物质的量,补充方案为用酸碱中和滴定测定流出液H+,实验方案是用标准NaOH溶液滴定流出液,记录消耗NaOH溶液的体积,,重复三次,即可求得H+物质的量,故B正确;
C.饱和溶液中n(Pb2+)=n(I-)=mol,c(Pb2+)=mol•L-1,c(I-)=mol•L-1,Ksp(PbI2)=c(Pb2+)×c2(I-)=×()2,故C错误;
D.步骤Ⅲ是将清洗附着在阳离子交换树脂上的H+与步骤工Ⅱ中的流出液合并,降低对实验结果的影响,如果省略步骤Ⅲ,H+物质的量减少,导致Pb2+、I-物质的量减少,浓度偏小,测的PbI2溶度积偏小,故D正确;
故选C。
20.(2024·北京·三模)下列方程式与所给事实不相符的是
A.用FeS固体除去污水中的:
B.AgCl沉淀溶于氨水:
C.乙醛和新制共热出现砖红色浑浊:
D.通入氯水中,溶液褪色:
【答案】C
【详解】A.用FeS固体除去污水中的Hg2+,反应生成更难溶的HgS,反应离子方程式为,A正确;
B.AgCl沉淀溶于氨水生成配合物,反应方程式为,B正确;
C.乙醛和新制Cu(OH)2共热出现砖红色浑浊,反应方程式为,C错误;
D.SO2通入氯水中,溶液褪色,发生氧化还原反应,D正确;
故选C。
21.(2024·北京丰台·二模)某小组欲制备配离子,实验如下。
序号
步骤
Ⅰ
向2mL溶液中滴加0.5mL氨水,产生蓝色沉淀;继续滴加约1.5mL氨水,沉淀完全溶解,得到深蓝色溶液
Ⅱ
分别向溶液和实验Ⅰ所得深蓝色溶液中加入光亮的铁钉;1min后,前者铁钉表面有红色物质析出,后者铁钉无现象
Ⅲ
取0.1g氢氧化铜固体于试管中,加入5mL氨水,溶液略变为蓝色,固体未见明显溶解;滴加2滴饱和氯化铵溶液,固体完全溶解,得到深蓝色溶液
已知:
下列说法不正确的是
A.Ⅰ中产生蓝色沉淀的离子方程式为
B.加热蒸干Ⅰ中的深蓝色溶液,不能得到纯净的固体
C.Ⅱ中现象证明了溶液和实验Ⅰ所得深蓝色溶液中,+2价铜的存在形式不同
D.Ⅲ中固体完全溶解的离子方程式为
【答案】D
【详解】A.向硫酸铜溶液中滴加氨水生成氢氧化铜沉淀和硫酸铵,一水合氨是弱碱,因此离子方程式为,A正确;
B.加热蒸干Ⅰ中的深蓝色溶液可能发生,因此不能得到纯净的固体,B正确;
C.分别向溶液和实验Ⅰ所得深蓝色溶液中加入光亮的铁钉;1min后,前者铁钉表面有红色物质析出,后者铁钉无现象则说明两种溶液中+2价铜的存在形式不同否则现象会有相似,C正确;
D. ,③=①+②,则反应③的平衡常数反应③不可能是氢氧化铜完全溶解的离子方程式,D错误;
故选D。
22.(2024·北京朝阳·二模)下列事实可以用平衡移动原理解释的是
A.合成氨工业中使用铁触媒,提高生产效率
B.铝片放入浓中,待不再变化后,加热产生红棕色气体
C.在钢铁表面镀上一层锌,钢铁不易被腐蚀
D.盐碱地(含较多的NaCl、)施加适量石膏(),土壤的碱性降低
【答案】D
【详解】A.合成氨工业中使用铁触媒做催化剂,可以加快反应速率、但不能使平衡发生移动,不能用平衡移动原理解释,A项不符合题意;
B.常温下Al放入浓硝酸中发生钝化,加热后Al与浓硝酸反应生成Al(NO3)3、红棕色的NO2气体和H2O,不能用平衡移动原理解释,B项不符合题意;
C.在钢铁表面镀上一层锌,隔绝钢铁与空气、水分的接触,使钢铁不易被腐蚀,不能用平衡移动原理解释,C项不符合题意;
D.在盐碱地(含较多的NaCl、Na2CO3)中存在水解平衡+H2O+OH-、+H2OH2CO3+OH-,使盐碱地土壤呈碱性,施加适量石膏,Ca2+与结合成CaCO3,的浓度减小,上述水解平衡逆向移动,或者:硫酸钙是微溶物、碳酸钙是难溶物,加入的硫酸钙能转化为碳酸钙沉淀,使碳酸根浓度减小、土壤的碱性降低,能用平衡移动原理解释,D项符合题意;
答案选D。
23.(2024·北京·模拟预测)下图为和在水中达沉淀溶解平衡时的关系图。
[;c(Mn+)≤10-5mol/L可认为沉淀完全]。
下列说法不正确的是
A.由a点可求得
B.时还未开始沉淀
C.和混合溶液中,时二者不会同时沉淀
D.浓度均为的和可通过分步沉淀进行分离
【答案】C
【详解】A.a点,则,a点,则,,,故A正确;
B.由图知,时,,则,,,,时中,因为,所以还未开始沉淀,故B正确;
C.当恰好沉淀完全时,由图像知,,,,即恰好沉淀完全时,。由图像知,时,,,,的开始沉淀时,,,,此时,因此二者可以同时沉淀,故C错误;
D.由图像知,优先沉淀,当恰好沉淀完全时,,此时,则还未开始沉淀,所以的和可通过分步沉淀进行分离,D正确;
故选C。
24.(2024·北京·一模)下列事实不能用平衡移动原理解释的是
A.铁质器件附有铜质配件,久置,在接触处铁易生锈
B.用稀硫酸洗涤BaSO4沉淀比用等体积蒸馏水洗涤损失的BaSO4少
C.加氨水除去氯化铵中的氯化镁
D.电镀实验中,用[Cu(NH3)4]SO4溶液作电镀液比用CuSO4溶液得到的铜镀层光亮牢固
【答案】A
【详解】A.铁质器件附有铜质配件,在接触处形成原电池装置,其中金属铁为负极,易生铁锈,和电化学腐蚀有关,不能用平衡移动原理解释,故A正确;
B.硫酸钡存在溶解平衡:BaSO4(s)⇌Ba2++,用水洗涤使BaSO4的溶解平衡向正方向移动,造成BaSO4的损失;而用H2SO4洗涤,电离出抑制了BaSO4的溶解,导致BaSO4损失量少,所以该变化能用平衡移动原理解释,故B错误;
C.氨水可促进镁离子水解转化为沉淀,然后过滤可除杂,可以用平衡移动原理解释,故C错误;
D.[Cu(NH3)4]SO4溶液中,Cu2+和NH3形成了稳定的配离子[Cu(NH3)4]2+,使得铜离子浓度降低,所以使Cu镀层的质量更好,能用平衡移动原理解释,故D错误;
故选:A。
25.(2024·北京·三模)下列过程与氧化还原反应有关的是
A.热的纯碱溶液去除油污
B.溶液和溶液混合,产生刺激性气味气体
C.铜质地漏生锈变绿
D.鸡蛋清溶液在饱和溶液中出现白色浑浊
【答案】C
【详解】A.热的纯碱溶液去除油污是由于纯碱水解显碱性,油污在碱性条件下发生水解,与氧化还原反应无关,A不合题意;
B.溶液和溶液混合,产生刺激性气味气体是由于铵根与碳酸根发生双水解反应,生成氨气和二氧化碳气体,与氧化还原反应无关,B不合题意;
C.铜质地漏生锈变绿是铜单质在潮湿空气中发生氧化还原反应生成,属于氧化还原反应,C符合题意;
D.鸡蛋清溶液在饱和溶液中出现白色浑浊是蛋白质在盐溶液中发生盐析,与氧化还原反应无关,D不合题意;
故选C。
26.(2024·北京大兴·三模)某实验小组研究FeCl3溶液与Na2SO3溶液之间的反应,进行如下实验探究:
编号
实验试剂及用量
开始混合时现象
30min时
3天后
I
取1.0mol/LFeCl3溶液2mL滴加1.0mol/LNa2SO3溶液2滴
溶液立即变为红色
红色明显变浅
溶液呈黄绿色
Ⅱ
取1.0mol/LNa2SO3溶液2mL滴加1.0mol/LFeCl3溶液2滴
溶液立即变为红色,比I中略浅
与开始混合时一致
溶液呈黄绿色
查阅资料:
下列说法不正确的是
A.配制 FeCl3溶液时,先将FeCl3溶于浓盐酸,再稀释至指定浓度是为了抑制Fe3+的水解
B.上述实验在开始混合时观察到的现象不涉及氧化还原反应,实验Ⅱ中红色比I中略浅的原因可能是Fe3+起始浓度小
C.1~30min立即变红,随后变浅,证明生成红色配合物速率较快,红色配合物生成橙色配合物速率较慢
D.取黄绿色溶液先滴加HCl溶液,再滴加BaCl2溶液,出现白色沉淀,可证明FeCl3溶液与Na2SO3溶液发生了氧化还原反应
【答案】D
【详解】A.FeCl3在水中可以水解,生成氢氧化铁和HCl,故配制FeCl3溶液时,需将FeCl3固体溶于浓盐酸,抑制其水解,再加水稀释至所需浓度,A正确;
B.上述实验在开始混合时观察到的现象是由于Fe3+和发生双水解反应生成Fe(OH)3,故不涉及氧化还原反应,实验Ⅰ中取1.0mol/LFeCl3溶液2mL滴加1.0mol/LNa2SO3溶液2滴,实验Ⅱ中取1.0mol/LNa2SO3溶液2mL滴加1.0mol/LFeCl3溶液2滴,两实验中的Fe3+浓度不同,同时浓度也不相同,所以开始混合时,实验Ⅱ中红色比Ⅰ中略浅,不一定是Fe3+起始浓度小,也可能是浓度起始浓度更大,B正确;
C.由题干信息可知,络合物HOFeOS(Ⅳ)O2呈红色,而HOFeOS(Ⅴ)O2呈橙色,1~30min立即变红,随后变浅,证明生成红色配合物速率较快,红色配合物生成橙色配合物速率较慢,C正确;
D.取黄绿色溶液先滴加HCl溶液,再滴加BaCl2溶液,出现白色沉淀,说明溶液中含有,但不能证明FeCl3溶液与Na2SO3溶液发生了氧化还原反应2Fe3+++H2O=2Fe2+++2H+,也可能是O2将氧化为,D错误;
故答案为:D。
27.(2024·北京门头沟·一模)实验测得等物质的量浓度的和溶液随温度变化如图所示。下列说法不正确的是
A.和水解均是吸热反应
B.若将点溶液恢复到
C.点时已经完全分解
D.点之前,升温减小是改变与的电离和水解平衡移动共同作用的结果
【答案】C
【详解】A.盐的水解反应为中和反应的逆过程,中和反应为放热反应,则和水解均是吸热反应,故A正确;
B.升高温度部分碳酸氢钠分解为碳酸钠,则将N点溶液恢复到25℃,混合液pH>8.62,故B正确;
C.若N点NaHCO3已经完全分解,则碳酸钠溶液在45℃时的pH约为11.45,与碳酸氢钠溶液的pH不符,故C错误;
D.升温,Kw增大,同时促进了的电离和水解,点之前,升温减小是改变与的电离和水解平衡移动共同作用的结果,故D正确;
故选C。
28.(2024·北京·模拟预测)实验目的:测定HCl和CH3COOH混合溶液中的c(CH3COOH)。
实验过程:取ymL混合溶液,滴入2滴酚酞溶液,用xmol·L-1NaOH标准溶液进行滴定,测得溶液导电能力的变化曲线如下图。
数据处理:。
下列说法不正确的是
A.a→b过程中,CH3COOH的电离程度逐渐变大
B.b→c过程中发生反应:
C.c点存在:
D.当加入y1mLNaOH溶液时,混合溶液恰好由无色变为粉红色
【答案】D
【分析】NaOH溶液和HCl、CH3COOH混酸反应时,先与强酸反应,然后再与弱酸反应。ab段NaOH溶液和HCl反应生成NaCl和水,CH3COOH未发生反应,b点溶液的溶质为NaCl和CH3COOH;bc段NaOH溶液与CH3COOH反应,c点溶液溶质成分为NaCl、CH3COONa;c点后NaOH过量,溶质成分为NaCl、CH3COONa和NaOH,据此解答。
【详解】A.a→b过程中,NaOH与HCl反应,溶液中HCl减少。根据CH3COOH的电离方程式:CH3COOHCH3COO-+H+,HCl减少,对醋酸的电离的抑制减弱,CH3COOH的电离程度逐渐增大,正确,A不符合题意;
B.根据分析,b→c过程中NaOH溶液与CH3COOH反应,离子方程式为,正确,B不符合题意;
C.根据分析,c点溶液的溶质为NaCl和CH3COONa,根据质子守恒,可得,正确,C不符合题意;
D.当加入y1mLNaOH溶液时,HCl完全反应,CH3COOH未反应,溶液呈酸性;溶液呈无色,错误,D符合题意;
答案选D。
29.(2024·北京·三模)下列物质在生活中的应用与氧化还原反应无关的是
A.用硅藻土中浸润的KMnO4吸收水果散发的乙烯
B.用暖宝贴(成分:铁粉、水、食盐、活性炭等)供热
C. FeSO4补血剂与维生素C配合使用效果更佳
D.用可溶性的铁盐、铝盐作净水剂
【答案】D
【详解】A.用硅藻土中浸润的KMnO4吸收水果散发的乙烯,KMnO4将乙烯氧化,生成CO2气体等,A不符合题意;
B.用暖宝贴(成分:铁粉、水、食盐、活性炭等)供热时,铁粉、水、食盐、活性炭等形成原电池,发生吸氧腐蚀,B不符合题意;
C.FeSO4补血剂容易被空气中氧气氧化,维生素C具有还原性,可防止FeSO4被氧化,C不符合题意;
D.用可溶性的铁盐、铝盐作净水剂时,铁盐、铝盐水解生成的氢氧化铁胶体、氢氧化铝胶体具有吸附水中悬浮颗粒物的能力,从而达到净水目的,D符合题意;
故选D。
30.(2024·北京大兴·三模)下列离子方程式书写不正确的是
A.向AlCl3溶液中滴加少量氨水产生白色沉淀:Al3++3OH-=Al(OH)3↓
B.铁钉在潮湿空气中生锈的负极反应:Fe-2e-=Fe2+
C.CuSO4溶液与闪锌矿(ZnS)反应生成铜蓝(CuS):Cu2+(aq)+ZnS(s)CuS(s)+Zn2+(aq)
D.向FeBr2溶液中通入少量Cl2:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
【答案】A
【详解】A.氨水为弱电解质,故向AlCl3溶液中滴加少量氨水产生白色沉淀:Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3,A错误;
B.铁钉在潮湿空气中生锈时发生电化学腐蚀,铁为负极,碳为正极,负极反应式为:Fe-2e-=Fe2+,B正确;
C.CuSO4溶液与闪锌矿(ZnS)反应生成铜蓝(CuS)存在沉淀的转化,即ZnS转化为CuS,离子方程式为:Cu2+(aq)+ZnS(s)CuS(s)+Zn2+(aq),C正确;
D.已知Fe2+的还原性强于Br-,故向FeBr2溶液中通入少量Cl2的离子方程式为:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,D正确;
故答案为:A。
31.(2024·北京西城·二模)下列事实不能用平衡移动原理解释的是
A.FeS可用于除去废水中的
B.25℃~100℃,随温度升高,纯水的pH减小
C.加热溶液,液体由黄色变为红褐色
D. ,采用高温提高单位时间内的产率
【答案】D
【详解】A.存在,硫离子与生成硫化汞沉淀,平衡正向移动,A不符合题意;
B.吸热,升高温度,平衡正移,氢离子浓度增大,pH减小,B不符合题意;
C.吸热,升高温度,平衡正移,氢氧化铁浓度增大,液体由黄色变为红褐色,C不符合题意;
D. ,采用高温,可以加快化学反应速率,提高单位时间内的产率,与平衡移动无关,D符合题意;
故选D。
32.(2024·北京大兴·三模)生产、生活中的一些现象常常涉及化学知识。下列说法正确的是
A.向食盐浓溶液中加入鸡蛋清溶液,有白色沉淀析出,因为食盐能使蛋白质变性
B.咀嚼馒头时,越嚼越甜,因为淀粉水解生成了麦芽糖
C.石油的分馏、海水晒盐、煤的气化都是物理变化
D.纯碱溶液可去油污,是由于NaHCO3水解使溶液显碱性
【答案】B
【详解】A.食盐溶液是非重金属盐溶液,能使蛋白质盐析,而非变性,A错误;
B.淀粉在唾液淀粉酶的作用下,能水解为麦芽糖,则咀嚼馒头时,越嚼越甜,B正确;
C.石油的分馏、海水晒盐都是物理变化,但煤的气化为将C转化为CO、H2等,由新物质的生成,属于化学变化,C错误;
D.纯碱的主要成分为Na2CO3而不是NaHCO3,故纯碱溶液可去油污,是由于Na2CO3水解使溶液显碱性,D错误;
故答案为:B。
33.(2024·北京东城·二模)下列关于浓度均为的溶液和溶液的说法不正确的是
A.溶液:
B.两种溶液中粒子种类不相同
C.均能与反应产生沉淀
D.溶液中均存在:
【答案】B
【详解】A.浓度均为的溶液和溶液中,碳酸根离子水解大于碳酸氢根离子,则碳酸钠溶液碱性更强,溶液:,A正确;
B.两种溶液中粒子均存在水分子、钠离子、碳酸分子、碳酸氢根离子、碳酸根离子、氢离子、氢氧根离子,种类相同,B错误;
C.溶液和溶液均能与反应产生碳酸钙沉淀,C正确;
D.根据电荷守恒,溶液中均存在:,D正确;
故选B。
34.(2024·北京昌平·二模)下列解释事实的离子方程式不正确的是
A.氧化钙溶于稀硝酸:
B.向氢氧化镁悬浊液中滴加氯化铵溶液,沉淀溶解:
C.硫酸铜溶液中加少量的铁粉,溶液蓝色变浅:
D.向酸性的淀粉—碘化钾溶液中滴加适量双氧水,溶液变蓝:
【答案】C
【详解】A.氧化钙是碱性氧化物可以与酸发生反应生成盐和水,氧化钙溶于稀硝酸离子方程式为:,A正确;
B.向氢氧化镁悬浊液中滴加氯化铵溶液,沉淀溶解:,B正确;
C.硫酸铜溶液中加少量的铁粉,溶液蓝色变浅:,C错误;
D.向酸性的淀粉—碘化钾溶液中滴加适量双氧水,溶液变蓝,双氧水具有氧化性,碘离子具有还原性,两者发生氧化还原反应,离子方程式为:,D正确;
故选C。
35.(2020·北京·高考真题)室温下,对于1L0.1mol•L-1醋酸溶液。下列判断正确的是
A.该溶液中CH3COO-的粒子数为6.02×1022
B.加入少量CH3COONa固体后,溶液的pH降低
C.滴加NaOH溶液过程中,n(CH3COO-)与n(CH3COOH)之和始终为0.1mol
D.醋酸与Na2CO3溶液反应的离子方程式为CO+2H+=H2O+CO2↑
【答案】C
【详解】A.1L0.1mol•L-1醋酸溶液中醋酸的物质的量为0.1mol,醋酸属于弱酸,是弱电解质,在溶液中部分电离,存在电离平衡,则CH3COO-的粒子数小于6.02×1022,故A错误;
B.加入少量CH3COONa固体后,溶液中CH3COO-的浓度增大,根据同离子效应,会抑制醋酸的电离,溶液中的氢离子浓度减小,酸性减弱,碱性增强,则溶液的pH升高,故B错误;
C.1L0.1mol•L-1醋酸溶液中醋酸的物质的量为0.1mol,滴加NaOH溶液过程中,溶液中始终存在物料守恒,n(CH3COO-)+n(CH3COOH)=0.1mol,故C正确;
D.醋酸的酸性强于碳酸,则根据强酸制取弱酸,醋酸与Na2CO3溶液反应生成醋酸钠、二氧化碳和水,醋酸是弱电解质,离子反应中不能拆写,则离子方程式为CO+2 CH3COOH =H2O+CO2↑+2CH3COO-,故D错误;
答案选C。
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$$
重难点11 溶液中三大平衡与四大常数及其应用
考点
三年考情分析
2025考向预测
盐类水解的应用、沉淀转化、平衡常数应用
2024·北京卷T5/T12;2023·北京卷T3/T14;2022·北京卷T1;
预计2025年高考考查盐类水解、沉淀溶解平衡在生活、生产等应用,溶液中平衡常数应用,。
【思维导图】
【高分技巧】
1. 溶液中三大平衡对比
1.
平衡类型
电离平衡CH3COOHCH3COO-+H+
水解平衡
CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-
沉淀溶解平衡AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)
研究对象
弱电解质溶液
能水解的盐溶液
难溶电解质
影响因素
升温
促进电离
Ka增大
促进水解
Kh增大
若难溶物的溶解度与温度成正比,促进溶解;反之,则抑制溶解
若难溶物的溶解度与温度成正比,则Ksp增大;反之,则Ksp减小
加水
促进电离
Ka不变
促进水解
Kh不变
促进溶解
Ksp不变
加入相应离子
加入CH3COONa或盐酸,抑制电离
Ka不变
加入CH3COOH或NaOH,抑制水解
Kh不变
加入AgNO3或NaCl,抑制溶解
Ksp不变
加入反应离子(或物质)
加入OH-,促进电离
Ka不变
加入H+,促进水解
Kh不变
加入氨水,促进溶解
Ksp不变
2.影响水电离程度大小的常考因素
3.溶液中离子浓度大小比较
(1)紧扣两个微弱
弱电解质的电离是微弱的,大多数盐类的水解也是微弱的。
(2)牢记三大守恒
①电荷守恒:电解质溶液中阴离子所带负电荷总数等于阳离子所带正电荷总数。
如(NH4)2CO3与NH4HCO3的混合溶液中一定有:
c(NH)+c(H+)=2c(CO)+c(HCO)+c(OH-)。
②物料守恒:物质发生变化前后,有关元素的存在形式不同,但元素的种类和原子数目在变化前后保持不变,可解决电解质溶液中离子、分子的物质的量浓度或物质的量的关系。
如:0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中一定有c(Na+)=c(HCO)+c(CO)+c(H2CO3)=0.1 mol·L-1。
0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液与0.1 mol·L-1 CH3COONa溶液等体积混合一定有:c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=2c(Na+)=0.1 mol·L-1。
③质子守恒:在电离或水解过程中,会发生质子(H+)转移,但质子转移过程中其数量保持不变。
将混合溶液中的电荷守恒式和物料守恒式相联立,通过代数运算消去其中未参与平衡移动的离子,即可推出溶液中的质子守恒式。
(3)解题思维流程
二.四大平衡常数的比较
常数
受温度的影响
表达式
电离常数Ka或Kb
K随温度升高而增大
HAH++A-
Ka=
BOHB++OH-
Kb=
水的离子积常数Kw
Kw随温度升高而增大
H2OH++OH-
Kw=c(H+)·c(OH-)
盐的水解常数Kh
Kh随温度升高而增大
A-+H2OHA+OH-
Kh=
溶度积常数Ksp
大多数Ksp随温度升高而增大,少数会减小。如:Ca(OH)2
MmAn(s)mMn+(aq)+nAm-(aq)
Ksp=cm(Mn+)·cn(Am-)
温馨提醒:
(1)四大平衡的基本特征相同,包括逆、动、等、定、变,其研究对象均为可逆变化过程。
(2)溶解平衡有放热反应、吸热反应,升高温度后Ksp可能变大或变小;而电离平衡、水解平衡均为吸热过程,升高温度Ka(或Kb)、Kh均变大。
三.四大平衡常数间的关系
(1)Kh=或
如:HCO+H2OH2CO3+OH-
Kh===
CO+H2OHCO+OH-
Kh===
(2)某些沉淀的Ksp与Kw的关系
M(OH)n(s)Mn+(aq)+nOH-(aq)
Ksp=c(Mn+)·cn(OH-)=c(Mn+)·[]n=c(Mn+)·()n
(3)四大平衡同化学平衡一样都为动态平衡,平衡的移动符合平衡移动原理(勒夏特列原理),Ka、Kb、Kh、Kw、Ksp数值不随其离子浓度的变化而变化,只与温度有关,随温度的升高而增大(部分Ksp除外),在温度一定时,平衡常数不变,与化学平衡是否移动无关。
温馨提醒:
(一)常考题型
1.求解平衡常数。
2.由平衡常数计算初始(或平衡)浓度。
3.计算转化率(或产率)。
4.应用平衡常数K判断平衡移动的方向(或放热、吸热等情况)。
5.平衡常数大小的比较。
(二)对策
从基础的地方入手,如速率计算、“三阶段式”的运用、阿伏加德罗定律及其推论的应用、计算转化率等,这些都与化学平衡常数密不可分(严格讲电离平衡、水解平衡、沉淀溶解平衡也是化学平衡,只是在溶液中进行的特定类型的反应而已),要在练习中多反思,提高应试能力。
四、四大平衡常数的应用
(1)判断平衡移动的方向
Q与Ksp的关系
平衡移动方向
结论
Q>Ksp
逆向
溶液过饱和,有沉淀析出
Q=Ksp
不移动
溶液饱和,处于平衡状态
Q<Ksp
正向
溶液未饱和,无沉淀析出
(2)常数间的关系
①强碱弱酸盐:Kh=;②强酸弱碱盐:Kh=。
(3)判断离子浓度比值的大小变化。如将NH3·H2O溶液加水稀释,c(OH-)减小,由于电离平衡常数为,此值不变,故的值增大。
(4)利用四大平衡常数进行有关计算。
(建议用时:40分钟)
1.(2024·北京·高考真题)下列依据相关数据作出的推断中,不正确的是
A.依据相同温度下可逆反应的Q与K大小的比较,可推断反应进行的方向
B.依据一元弱酸的,可推断它们同温度同浓度稀溶液的大小
C.依据第二周期主族元素电负性依次增大,可推断它们的第一电离能依次增大
D.依据的氢化物分子中氢卤键的键能,可推断它们的热稳定性强弱
2.(2023·北京·高考真题)利用平衡移动原理,分析一定温度下在不同的体系中的可能产物。
已知:i.图1中曲线表示体系中各含碳粒子的物质的量分数与的关系。
ii.2中曲线Ⅰ的离子浓度关系符合;曲线Ⅱ的离子浓度关系符合[注:起始,不同下由图1得到]。
下列说法不正确的是
A.由图1,
B.由图2,初始状态,无沉淀生成
C.由图2,初始状态,平衡后溶液中存在
D.由图1和图2,初始状态、,发生反应:
3.(2022·北京·高考真题)2022年3月神舟十三号航天员在中国空间站进行了“天宫课堂”授课活动。其中太空“冰雪实验”演示了过饱和醋酸钠溶液的结晶现象。下列说法不正确的是
A.醋酸钠是强电解质
B.醋酸钠晶体与冰都是离子晶体
C.常温下,醋酸钠溶液的
D.该溶液中加入少量醋酸钠固体可以促进醋酸钠晶体析出
4.(2019·北京·高考真题)实验测得0.5 mol·L−1CH3COONa溶液、0.5 mol·L−1 CuSO4溶液以及H2O的pH随温度变化的曲线如图所示。下列说法正确的是
A.随温度升高,纯水中c(H+)>c(OH−)
B.随温度升高,CH3COONa溶液的c(OH−)减小
C.随温度升高,CuSO4溶液的pH变化是Kw改变与水解平衡移动共同作用的结果
D.随温度升高,CH3COONa溶液和CuSO4溶液的pH均降低,是因为CH3COO−、Cu2+水解平衡移动方向不同
5.(2023·北京·高考真题)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.向沸水中滴入饱和溶液制备胶体
6.(2021·北京·高考真题)下列实验中,均产生白色沉淀。
下列分析不正确的是
A.Na2CO3与NaHCO3溶液中所含微粒种类相同
B.CaCl2能促进Na2CO3、NaHCO3水解
C.Al2(SO4)3能促进Na2CO3、NaHCO3水解
D.4个实验中,溶液滴入后,试管中溶液pH均降低
7.(2024·北京大兴·三模)常温下,用溶液滴定溶液,消耗溶液的体积与混合液关系如图所示。滴定过程中有白色沉淀生成,但整个过程未见气泡产生。已知:碳酸。下列说法正确的是
A.段升高的主要原因:
B.段溶液不可能出现白色沉淀
C.点:
D.点:
8.(2024·北京海淀·二模)某小组同学向溶液中匀速滴加氨水,实验数据及现象记录如下:
时间/s
0~20
20~94
94~144
144~430
pH
从5.2升高至5.9
从5.9升高至6.8
从6.8升高至9.5
从9.5升高至11.2
现象
无明显现象
产生蓝绿色沉淀,并逐渐增多
无明显变化
蓝绿色沉淀溶解,溶液变为深蓝色
经检测,蓝绿色沉淀为。下列说法正确的是
A.0s时,是因为
B.,主要反应的离子方程式为
C.从94s到144s,混合液中水的电离程度增大
D.从144s到430s,pH升高与转化为的反应有关
9.(2024·北京丰台·二模)25℃时,有浓度均为的4种溶液:
①盐酸 ②HF溶液 ③NaOH溶液 ④氨水
已知:25℃时,电离平衡常数,
下列说法不正确的是
A.溶液pH:③>④>②>①
B.水电离出的浓度:①=③<②<④
C.②和④等体积混合后的溶液中:
D.①和③混合后溶液(溶液体积变化忽略不计),则
10.(2024·北京朝阳·一模)常温下,用0.20mol·L-1盐酸滴定25.00mL0.20mol·L-1NH3·H2O溶液,所得溶液的pH、NH4+和NH3·H2O的物质的量分数(x)与滴加盐酸体积的关系如图所示。下列说法不正确的是
A.曲线①代表x(NH3·H2O)
B.当溶液显中性时,滴入盐酸的体积小于25.00mL
C.NH3·H2O的电离常数约为1×10-9.26
D.a点的溶液中存在c(NH)=c(NH3·H2O)>c(Cl-)
11.(2024·北京昌平·二模)常温下,用溶液滴定的某一元酸溶液,滴定过程中溶液的随溶液体积变化的曲线如图所示,其中a点对应的纵坐标。下列说法正确的是(忽略稀溶液混合时引起的体积变化)
A.的电离常数
B.b点对应溶液中存在:
C.d点对应溶液中存在:
D.滴定过程中由水电离产生的:
12.(2024·北京通州·一模)下列过程与电离平衡无关的是
A.用溶液除去乙炔气体中的
B.用溶液与溶液制备
C.向溶液中加入少量制备氧气
D.向热水中滴入饱和溶液制备胶体
13.(2024·北京东城·二模)向锌氨溶液(由液、氨水-硫酸铵混合溶液配制而成)中加入萃取剂。不同下(其它条件不变)达到平衡后和的萃取效果如图所示。
资料:①反应ⅰ:
反应ⅱ:
反应ⅲ:
②的锌氨溶液中,主要以形式存在
下列说法不正确的是
A.锌氨溶液中存在的电离平衡和的水解平衡
B.时,加入萃取剂达到平衡后,主要以的形式存在
C.由8到10,萃取剂中氨的含量增大的原因是反应ⅲ的平衡向正反应方向移动
D.由8到6,和均增大,前者对反应ⅱ的影响小于后者
14.(2024·北京通州·一模)稍过量零价铁与亚硫酸钠体系能有效降解废水中有机污染物活性红。
已知:
ⅰ.体系中产生的、和可将活性红氧化,其中具有强氧化性
ⅱ.
ⅲ.开始沉淀时pH=6.3,完全沉淀时pH=8.3
开始沉淀时pH=1.5,完全沉淀时pH=2.8
图1.体系中各含硫粒子的物质的量分数与pH的关系
图2.零价铁与亚硫酸钠体系内物质转化关系
下列说法不正确的是
A.由图1,25℃时的
B.pH=4时较pH=8时具有更好的降解效果
C.反应一段时间后零价铁表面产生,投入可消除
D.用等物质的量的硫酸亚铁代替零价铁可提高有机物的降解率
15.(2025·北京·模拟预测)Sb2O3可用作白色颜料和阻燃剂等。在实验室中可利用SbCl3的水解反应制取Sb2O3(SbCl3的水解分三步进行,中间产物有SbOCl等),其总反应可表示为:,下列说法不正确的是
A.Sb2O3具有较高的熔点和燃点
B.为了得到较多的产品,操作时要将SbCl3缓慢加入大量水中
C.SbCl3的水解反应是基元反应
D.反应后期可加入少量氨水
16.(2024·北京·三模)室温下,某二元碱水溶液中相关组分的物质的量分数随溶液pH变化的曲线如图所示,下列说法错误的是
A.由图可知一级、二级电离平衡常数
B.水溶液显碱性
C.等物质的量的和混合溶液中
D.在pH=6的水溶液中:
17.(2024·北京·三模)下列过程与水解反应无关的是
A.用TiCl4和沸水制备
B.水垢用碳酸钠溶液浸泡转化将CaSO4转化为CaCO3
C.用调pH值的方法除去硫酸铜中的
D.核苷酸在酶的作用下得到核苷和磷酸
18.(2024·北京昌平·二模)下列关于常温下的溶液说法不正确的是
资料:时,,,
A.溶液显碱性
B.的和的混合溶液中,
C.在酸性条件下可能与溶液反应产生氯气
D.与少量反应的离子方程式为
19.(2024·北京·三模)室温下,的溶度积常数可以使用离子交换法测定。实验步骤如下:
Ⅰ.往固体加入蒸馏水,搅拌,过滤,得到饱和溶液。
Ⅱ.将饱和溶液分批通过阳离子交换树脂(用表示),得到流出液。
Ⅲ.用蒸馏水洗涤阳离子交换树脂至流出液呈中性。
Ⅳ.合并步骤Ⅱ、Ⅲ的流出液,……,计算得到的物质的量为。
Ⅴ.数据处理,计算出。
下列说法不正确的是
A.II反应的离子方程式:
B.IV……”可以是“用标准溶液滴定,记录消耗体积,重复三次”
C.V计算结果
D.若省略III偏小
20.(2024·北京·三模)下列方程式与所给事实不相符的是
A.用FeS固体除去污水中的:
B.AgCl沉淀溶于氨水:
C.乙醛和新制共热出现砖红色浑浊:
D.通入氯水中,溶液褪色:
21.(2024·北京丰台·二模)某小组欲制备配离子,实验如下。
序号
步骤
Ⅰ
向2mL溶液中滴加0.5mL氨水,产生蓝色沉淀;继续滴加约1.5mL氨水,沉淀完全溶解,得到深蓝色溶液
Ⅱ
分别向溶液和实验Ⅰ所得深蓝色溶液中加入光亮的铁钉;1min后,前者铁钉表面有红色物质析出,后者铁钉无现象
Ⅲ
取0.1g氢氧化铜固体于试管中,加入5mL氨水,溶液略变为蓝色,固体未见明显溶解;滴加2滴饱和氯化铵溶液,固体完全溶解,得到深蓝色溶液
已知:
下列说法不正确的是
A.Ⅰ中产生蓝色沉淀的离子方程式为
B.加热蒸干Ⅰ中的深蓝色溶液,不能得到纯净的固体
C.Ⅱ中现象证明了溶液和实验Ⅰ所得深蓝色溶液中,+2价铜的存在形式不同
D.Ⅲ中固体完全溶解的离子方程式为
22.(2024·北京朝阳·二模)下列事实可以用平衡移动原理解释的是
A.合成氨工业中使用铁触媒,提高生产效率
B.铝片放入浓中,待不再变化后,加热产生红棕色气体
C.在钢铁表面镀上一层锌,钢铁不易被腐蚀
D.盐碱地(含较多的NaCl、)施加适量石膏(),土壤的碱性降低
23.(2024·北京·模拟预测)下图为和在水中达沉淀溶解平衡时的关系图。
[;c(Mn+)≤10-5mol/L可认为沉淀完全]。
下列说法不正确的是
A.由a点可求得
B.时还未开始沉淀
C.和混合溶液中,时二者不会同时沉淀
D.浓度均为的和可通过分步沉淀进行分离
24.(2024·北京·一模)下列事实不能用平衡移动原理解释的是
A.铁质器件附有铜质配件,久置,在接触处铁易生锈
B.用稀硫酸洗涤BaSO4沉淀比用等体积蒸馏水洗涤损失的BaSO4少
C.加氨水除去氯化铵中的氯化镁
D.电镀实验中,用[Cu(NH3)4]SO4溶液作电镀液比用CuSO4溶液得到的铜镀层光亮牢固
25.(2024·北京·三模)下列过程与氧化还原反应有关的是
A.热的纯碱溶液去除油污
B.溶液和溶液混合,产生刺激性气味气体
C.铜质地漏生锈变绿
D.鸡蛋清溶液在饱和溶液中出现白色浑浊
26.(2024·北京大兴·三模)某实验小组研究FeCl3溶液与Na2SO3溶液之间的反应,进行如下实验探究:
编号
实验试剂及用量
开始混合时现象
30min时
3天后
I
取1.0mol/LFeCl3溶液2mL滴加1.0mol/LNa2SO3溶液2滴
溶液立即变为红色
红色明显变浅
溶液呈黄绿色
Ⅱ
取1.0mol/LNa2SO3溶液2mL滴加1.0mol/LFeCl3溶液2滴
溶液立即变为红色,比I中略浅
与开始混合时一致
溶液呈黄绿色
查阅资料:
下列说法不正确的是
A.配制 FeCl3溶液时,先将FeCl3溶于浓盐酸,再稀释至指定浓度是为了抑制Fe3+的水解
B.上述实验在开始混合时观察到的现象不涉及氧化还原反应,实验Ⅱ中红色比I中略浅的原因可能是Fe3+起始浓度小
C.1~30min立即变红,随后变浅,证明生成红色配合物速率较快,红色配合物生成橙色配合物速率较慢
D.取黄绿色溶液先滴加HCl溶液,再滴加BaCl2溶液,出现白色沉淀,可证明FeCl3溶液与Na2SO3溶液发生了氧化还原反应
27.(2024·北京门头沟·一模)实验测得等物质的量浓度的和溶液随温度变化如图所示。下列说法不正确的是
A.和水解均是吸热反应
B.若将点溶液恢复到
C.点时已经完全分解
D.点之前,升温减小是改变与的电离和水解平衡移动共同作用的结果
28.(2024·北京·模拟预测)实验目的:测定HCl和CH3COOH混合溶液中的c(CH3COOH)。
实验过程:取ymL混合溶液,滴入2滴酚酞溶液,用xmol·L-1NaOH标准溶液进行滴定,测得溶液导电能力的变化曲线如下图。
数据处理:。
下列说法不正确的是
A.a→b过程中,CH3COOH的电离程度逐渐变大
B.b→c过程中发生反应:
C.c点存在:
D.当加入y1mLNaOH溶液时,混合溶液恰好由无色变为粉红色
29.(2024·北京·三模)下列物质在生活中的应用与氧化还原反应无关的是
A.用硅藻土中浸润的KMnO4吸收水果散发的乙烯
B.用暖宝贴(成分:铁粉、水、食盐、活性炭等)供热
C. FeSO4补血剂与维生素C配合使用效果更佳
D.用可溶性的铁盐、铝盐作净水剂
30.(2024·北京大兴·三模)下列离子方程式书写不正确的是
A.向AlCl3溶液中滴加少量氨水产生白色沉淀:Al3++3OH-=Al(OH)3↓
B.铁钉在潮湿空气中生锈的负极反应:Fe-2e-=Fe2+
C.CuSO4溶液与闪锌矿(ZnS)反应生成铜蓝(CuS):Cu2+(aq)+ZnS(s)CuS(s)+Zn2+(aq)
D.向FeBr2溶液中通入少量Cl2:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
31.(2024·北京西城·二模)下列事实不能用平衡移动原理解释的是
A.FeS可用于除去废水中的
B.25℃~100℃,随温度升高,纯水的pH减小
C.加热溶液,液体由黄色变为红褐色
D. ,采用高温提高单位时间内的产率
32.(2024·北京大兴·三模)生产、生活中的一些现象常常涉及化学知识。下列说法正确的是
A.向食盐浓溶液中加入鸡蛋清溶液,有白色沉淀析出,因为食盐能使蛋白质变性
B.咀嚼馒头时,越嚼越甜,因为淀粉水解生成了麦芽糖
C.石油的分馏、海水晒盐、煤的气化都是物理变化
D.纯碱溶液可去油污,是由于NaHCO3水解使溶液显碱性
33.(2024·北京东城·二模)下列关于浓度均为的溶液和溶液的说法不正确的是
A.溶液:
B.两种溶液中粒子种类不相同
C.均能与反应产生沉淀
D.溶液中均存在:
34.(2024·北京昌平·二模)下列解释事实的离子方程式不正确的是
A.氧化钙溶于稀硝酸:
B.向氢氧化镁悬浊液中滴加氯化铵溶液,沉淀溶解:
C.硫酸铜溶液中加少量的铁粉,溶液蓝色变浅:
D.向酸性的淀粉—碘化钾溶液中滴加适量双氧水,溶液变蓝:
35.(2020·北京·高考真题)室温下,对于1L0.1mol•L-1醋酸溶液。下列判断正确的是
A.该溶液中CH3COO-的粒子数为6.02×1022
B.加入少量CH3COONa固体后,溶液的pH降低
C.滴加NaOH溶液过程中,n(CH3COO-)与n(CH3COOH)之和始终为0.1mol
D.醋酸与Na2CO3溶液反应的离子方程式为CO+2H+=H2O+CO2↑
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