微专题16 水溶液中的离子反应与平衡图像分析-【数理报】2025年高考化学专项提分

2025-03-11
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书 专题突破 一、常见酸碱中和滴定pH-V图像分析 以一元强碱滴定一元弱酸为例: 常温时,向20mL0.1mol/LCH3COOH溶液 中逐滴加入0.1mol/LNaOH溶液,溶液 pH与加 入NaOH溶液体积的关系如右图所示. (1)特殊点 1:起始点 a(对应 0.1mol/L CH3COOH溶液),可由pH求Ka CH3 幑幐COOH CH3COO -+H+ 起始浓度(mol·L-1) 0.1 0 0 变化浓度(mol·L-1) 10-3.1 10-3.1 10-3.1 平衡浓度(mol·L-1) 0.1-10-3.1 10-3.1 10-3.1 Ka= 10-3.1×10-3.1 0.1-10-3.1 ≈10-5.2 (2)特殊点2:恰好中和一半的点(b点) 此时溶液中的溶质是等物质的量的 CH3COOH和 CH3COONa,溶液 pH<7,说明CH3COOH的电离程度大于CH3COO -的水解程度. ①离子浓度大小:c(CH3COO -)>c(Na+)>c(CH3COOH)>c(H +) >c(OH-) ②电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO -)+c(OH-) ③元素质量守恒:2c(Na+)=c(CH3COO -)+c(CH3COOH) ④质子守恒:2c(H+)+c(CH3COOH)=2c(OH -)+c(CH3COO -) (3)特殊点3:中性点(c点) c(H+)=c(OH-),必考电荷守恒. ①离子浓度大小:c(Na+)=c(CH3COO -)>c(OH-)=c(H+) ②电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO -)+c(OH-) (4)特殊点4:恰好完全中和点(d点) 酸碱完全中和,此时溶液中的溶质是 CH3COONa,相当于单一溶质 分析. ①离子浓度大小:c(Na+)>c(CH3COO -)>c(OH-)>c(H+) ②电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO -)+c(OH-) ③元素质量守恒:c(Na+)=c(CH3COO -)+c(CH3COOH) (5)特殊点5:指定比例混合点(e点) CH3COOH溶液和NaOH溶液以体积比2∶3混合. ①电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO -)+c(OH-) ②元素质量守恒:2c(Na+)=3[c(CH3COO -)+c(CH3COOH)] 两式联立消去c(Na+)可得质子守恒: ③c(CH3COO -)+3c(CH3COOH)+2c(H +)=2c(OH-) 二、对数图像分析 (1)pC:类比pH,即为某离子浓度的负对数,规律是 pC越大,C离子 浓度越小. (2)pK:平衡常数的负对数,规律是 pK越大,平衡常数越小.对于一 元弱酸(HX):pKa=pH-lg c(X-) c(HX),lg c(X-) c(HX)越大,HX的电离程度越大. (3)AG=lgc(H +) c(OH-) ,H+浓度与 OH-浓度比的对数;AG越大,酸性 越强,中性时AG=0. 1.pOH—pH曲线 2.常温下,二元弱酸 H2Y溶液中滴加 NaOH溶液,所得混合溶液的 pH与离子浓度变化的关系如下图所示: 3.常温下将KOH溶液滴加到二元弱酸(H2X)溶液中,混合溶液的pH 与离子浓度变化的关系图: 三、分布分数图像分析 一元弱酸(以CH3COOH为例) 二元弱酸(以草酸H2C2O4为例) δ0 为 CH3COOH 分 布 系 数,δ1 为 CH3COO -分布系数 δ0为H2C2O4分布系数、δ1为HC2O - 4 分 布系数、δ2为C2O 2- 4 分布系数 1.随着pH增大,溶质分子浓度不断减小,离子浓度逐渐增大,酸根离子增多.根据 分布系数可以书写一定pH时所发生反应的离子方程式; 2.同一pH条件下可以存在多种溶质微粒.根据在一定pH的微粒分布系数和酸的 浓度,就可以计算各成分在该pH时的平衡浓度 3.根据曲线的交点可求出对应Ka 四、沉淀溶解平衡Ksp曲线的分析 1.阳离子—阴离子单曲线 以BaSO4(s幑幐) Ba 2+(aq)+SO2-4 (aq)为例 图像 点的变化 a→c 在曲线上变化,c(SO2-4 )增大 b→c 加入1×10-5mol/LNa2SO4溶液(加水不可以) d→c 加入BaCl2固体(忽略溶液的体积变化) c→a 在曲线上变化,c(Ba2+)增大 溶液蒸发时,离 子浓度的变化 原溶液不饱和时,离子浓度都增大;原溶液饱和时,离子浓度都 不变 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 ! 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(1)正对数[lgc(M+)~lgc(R-)]曲线 以CuS、 ZnS为例 曲线可知信息 ①曲线上各点的意义:每条曲线上任一点都表示饱和溶液,曲线上 方的任一点均表示过饱和溶液,此时有沉淀析出,曲线下方的任一 点均表示不饱和溶液; ZnS曲线:a点表示饱和溶液,c点表示不饱和溶液 CuS曲线:b点表示饱和溶液,c点表示过饱和溶液 ②计算Ksp:由曲线上给定数据可以计算CuS、ZnS的Ksp; ③比较Ksp大小:Ksp(ZnS)>Ksp(CuS) (2)负对数[-lgc(M+)~-lgc(R-)]曲线 图像 关系 函数关系:随着CO2-3 浓度增大,Ca 2+浓度减小 曲线 可知 信息 ①横坐标数值越大,CO2-3 越小;纵坐标数值越小,c(M)越大; ②直线上各点的意义:直线上的任何一点为饱和溶液;直线上方的点为不饱 和溶液;直线下方的点为过饱和溶液,有沉淀生成; 如:c点,相对于MgCO3来说,处于直线上方,为不饱和溶液;相对于CaCO3来 说,处于直线下方,为过饱和溶液,此时有CaCO3沉淀生成 ③计算Ksp:由曲线上给定数据可以计算出相应的Ksp; ④比较Ksp大小:Ksp(MgCO3)>Ksp(CaCO3)>Ksp(MnCO3). 4.沉淀滴定曲线分析 向10mL0.2mol/LCuCl2溶液中滴加0.2mol/L的Na2S溶液: 滴定曲线 曲线可知信息 ①曲线上各点的意义:曲线上任一点(a、b、c 点)都表示饱和溶液; ②计算Ksp:由b点恰好完全反应可知 c(Cu 2+) =10-17.7,进而求出Ksp(CuS)=10 -17.7×10-17.7 =10-35.4 真题链接 例1.(2024湖南)常温下 Ka(HCOOH)=1.8 ×10-4,向20mL0.1mol/LNaOH溶液中缓慢滴 入相同浓度的HCOOH溶液,混合溶液中某两种离 子的浓度随加入 HCOOH溶液体积的变化关系如 右图所示,下列说法错误的是 (  ) A.水的电离程度:M<N B.M点:2c(OH-)=c(Na+)+c(H+) C.V(HCOOH)=10mL时,c(OH-)=c(H+)+2c(HCOOH)+ c(HCOO-) D.N点:c(Na+)>c(HCOO-)>c(OH-)>c(H+)>c(HCOOH) 解析:向 NaOH溶液中滴加 HCOOH,发生反应: NaOH+HCOOH HCOONa+H2O,生成物HCOONa还会部分水解生成HCOOH,呈下降趋势 的曲线所代表的离子其浓度从开始时的0.1mol/L变化为几乎为0,代表 OH-的浓度,呈上升趋势的曲线所代表的离子其浓度从无到有,最终为 0.05mol/L,代表HCOO-的浓度. N点HCOOH与NaOH恰好反应生成HCOONa,此时仅存在 HCOONa 的水解,M点是中和一半的点,溶质是NaOH和 HCOONa,NaOH对水的电 离是抑制的,故水的电离程度 M<N,A正确;M点溶液中电荷守恒有 c(Na+)+c(H+)=c(HCOO-)+c(OH-),且 M点时 c(HCOO-)= c(OH-),联立两式可得 2c(OH-)=c(Na+)+c(H+),B正确;当 V(HCOOH)=10mL时,溶液中的溶质为等物质的量的NaOH和HCOONa, 根据电荷守恒有c(Na+)+c(H+)=c(HCOO-)+c(OH-),根据元素质 量守恒有c(Na+)=2c(HCOO-)+2c(HCOOH),联立两式可得c(OH-) =c(H+)+c(HCOO-)+2c(HCOOH),C正确;N点 HCOOH溶液与 NaOH溶液恰好反应生成 HCOONa,HCOO-发生水解,因此 c(Na+)> c(HCOO-)及c(OH-)>c(H+).观察图中 N点可知,c(HCOO-)≈ 0.05mol/L,根据 Ka(HCOOH)= c(H+)·c(HCOO-) c(HCOOH) =1.8×10 -4, c(H+) c(HCOOH)= 1.8×10-4 0.05 =3.6×10 -3,即c(HCOOH)>c(H+),D错误. 答案:D 例2.(2024全国)常温下 CH2ClCOOH和 CHCl2COOH的两种溶液 中,分布系数 δ与 pH的变化关系如下图所示[比如:δ(CH2ClCOO -)= c(CH2ClCOO -) c(CH2ClCOOH)+c(CH2ClCOO -) ].下列叙述正确的是 (  ) A.曲线M表示δ(CHCl2COO -)~pH的变化关系 B.若酸的初始浓度为0.1mol/L,则 a点对应的溶液中有 c(H+)= c(CHCl2COO -)+c(OH-) C.CH2ClCOOH的电离常数Ka=10 -1.3 D.pH=2.08时, 电离度α(CH2ClCOOH) 电离度α(CHCl2COOH) =0.15                                                                                             0.85 ! 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D7..D " %&) C 4 ! +B5 5BE 5B> 5BA 5B? 5B6 5B0 5B@ 5B# 5B+ 5B5 5B5 5B0 5B>+B# +B? #B5 #B0 #B> @B# @B? 0B5 0B0 0B> 6B# 6B? ?B5 <D & ' ! #B5> 3 5B>6 " 4 ! #B5> 3 5B+6 " 书 解析:随着 pH 的 增 大,CH2ClCOOH、CHCl2COOH 浓 度 减 小, CH2ClCOO -和CHCl2COO -浓度增大,—Cl为吸电子基团,CHCl2COOH的 酸性强于CH2ClCOOH,即 Ka(CHCl2COOH)>Ka(CH2ClCOOH),δ(酸分 子)=δ(酸根离子)=0.5时的pH分别约为1.3、2.8,则两种酸的电离常 数分别为Ka(CHCl2COOH)≈10 -1.3,Ka(CH2ClCOOH)≈10 -2.8. 根据上述分析,曲线M表示 δ(CH2ClCOO -)~pH的变化关系,A错 误;pH≈1.3时,c(CHCl2COOH)=c(CHCl2COO -),可得 CHCl2COOH的 电离常数 Ka≈10 -1.3,初始 c0(CHCl2COOH)=0.1mol/L,设此时溶液中 c(H+)=xmol/L,则 Ka(CHCl2COO -)= c(CHCl2COO -)·c(H+) c(CHCl2COOH) = x2 0.1-x=10 -1.3,解得x=0.05,但a点对应的c(H+)=0.1mol/L,说明此 时溶液中加入了酸性更强的酸,根据电荷守恒,c(H+)>c(CHCl2COO -) +c(OH-),B错误;根据分析,CH2ClCOOH的电离常数 Ka=10 -2.8,C错 误;电离度α= n电离 n始 ,pH=2.08时, 电离度α(CH2ClCOOH) 电离度α(CHCl2COOH) = 0.15 1 0.85 1 =0.150.85, D正确. 答案:D 例3.(2024吉林)25℃下,AgCl、AgBr和 Ag2CrO4的沉淀溶解平衡曲线如右图所示.某 实验小组以 K2CrO4为指示剂,用 AgNO3标准 溶液分别滴定含Cl-水样、含Br-水样. 已知:①Ag2CrO4为砖红色沉淀; ②相同条件下AgCl的溶解度大于AgBr的; ③25℃时,pKa1(H2CrO4)=0.7,pKa2(H2CrO4)=6.5. pAg=-lg[c(Ag+)/(mol·L-1)] pX=-lg[c(Xn - )/(mol·L-1)](X代表Cl-、Br-或CrO2-4 ) 下列说法错误的是 (  ) A.曲线②为AgCl沉淀溶解平衡曲线 B.反应Ag2CrO4+H 幑幐 + 2Ag++HCrO-4 的平衡常数K=10 -5.2 C.滴定Cl-时,理论上混合液中指示剂浓度不宜超过10-2.0mol/L D.滴定Br-达终点时,溶液中 c(Br -) c(CrO2-4 ) =10-0.5 解析:根据①②③三条线的斜率可知曲线①代表 Ag2CrO4,由于相同 条件下,AgCl的溶解度大于AgBr的,即Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr),所以曲线 ②代表AgCl,曲线③代表 AgBr,根据题中坐标,可求得 Ksp(Ag2CrO4)= c2(Ag+)·c(CrO2-4 )=(10 -2)2×10-7.7=10-11.7,Ksp(AgCl)=c(Ag +)· c(Cl-)=10-2×10-7.7=10-9.7,Ksp(AgBr)=c(Ag +)·c(Br-)=10-6.1 ×10-6.1=10-12.2. 由上述分析得,曲线②为 AgCl沉淀溶解平衡曲线,A正确;反应 Ag2CrO4+H 幑幐 + 2Ag+ +HCrO-4 的平衡常数 K= c2(Ag+)·c(HCrO-4) c(H+) = c2(Ag+)·c(CrO2-4 )·c(HCrO - 4) c(H+)·c(CrO2-4 ) = Ksp(Ag2CrO4) Ka2(H2CrO4) =10 -11.7 10-6.5 =10-5.2,B 正确;当Cl-恰好滴定完全时,c(Ag+)= Ksp(AgCl槡 )=10 -4.85mol/L,即 c(CrO2-4 )= Ksp(Ag2CrO4) c2(Ag+) = 10 -11.7 (10-4.85)2 =10-2mol/L,因此,指示剂的浓度 不宜超过10-2mol/L,C正确;当 Br-达滴定终点时,c(Ag+)=c(Br-)= Ksp(AgBr槡 )=10 -6.1mol/L,即 c(CrO2-4 )= Ksp(Ag2CrO4) c2(Ag+) = 10 -11.7 (10-6.1)2 = 100.5mol/L,c(Br -) c(CrO2-4 ) =10 -6.1 100.5 =10-6.6,D错误. 答案:D 提分专练 1.常温下,用浓度为0.0200mol/L的NaOH标准溶液滴定浓度均为 0.0200mol/L的HCl和CH3COOH的混合溶液,滴定过程中溶液的pH随 η[η=V(标准溶液)V(待测溶液)]的变化曲线如右图所示. 下列说法错误的是 (  ) A.Ka(CH3COOH)约为10 -4.76 B.a点:c(Na+)=c(Cl-)=c(CH3COO -) +c(CH3COOH) C.b点:c(CH3COOH)<c(CH3COO -) D.水的电离程度:a<b<c<d 2.TK时,现有25mL含KCl和KCN的溶液, 用0.1000mol/L的硝酸银标准溶液对该混合液 进行电位滴定(CN-与H+的反应可以忽略),获得 电动势(E)和硝酸银标准溶液体积(V)的电位滴 定曲线如右图所示,曲线上的转折点即为化学计 量点. 已知:Ⅰ.Ag+与 CN-的反应过程为①Ag++2CN - [Ag(CN)2] -, ②[Ag(CN)2] -+Ag+ 2AgCN↓; Ⅱ.TK时,Ksp(AgCN)=2×10 -16,Ksp(AgCl)=2×10 -10. 下列说法不正确的是 (  ) A.V1=5.00,A→B发生反应:[Ag(CN)2] -+Ag+ 2AgCN↓ B.原溶液中,c(CN-)+c(HCN)=23c(Cl -) C.C点时,溶液中c(Cl -) c(CN-) =106 D.D点:c(K+)>c(Cl-)>c(CN-)>c(Ag+) 3.室温时,用0.1000mol/L标准AgNO3 溶液滴定15.00mL浓度相等的 Cl-、Br-和 I-混合溶液,通过电位滴定法获得 lgc(Ag+) 与V(AgNO3)的关系曲线如右图所示(忽略沉 淀对离子的吸附作用).若溶液中离子浓度小 于1×10-5mol/L时,认为该离子沉淀完全[Ksp(AgCl)=1.8×10 -10, Ksp(AgBr)=5.4×10 -13,Ksp(AgI)=8.5×10 -17].下列说法正确的是 (  ) A.a点:有白色沉淀生成 B.原溶液中I-的浓度为0.100mol/L C.当Br-沉淀完全时,已经有部分Cl-沉淀 D.b点:c(Cl-)>c(Br-)>c(I-)>c(Ag+) 4.用0.1000mol/L盐酸滴定 20.00mLNa2A溶液,溶液中 H2A、 HA-、A2-的分布分数δ随pH变化曲线及滴定曲线如下图[如A2-分布分 数:δ(A2-)= c(A 2-) c(H2A)+c(HA -)+c(A2-) ].下列说法正确的是 (  ) A.H2A的Ka1为10 -10.25 B.c点:c(HA-)>c(A2-)>c(H2A) C.第一次突变,可选酚酞作指示剂 D.c(Na2A)=0.2000mol/L 5.常温下 Ag(Ⅰ)-CH3COOH水溶 液体系中存在反应:Ag+ +CH3COO 幑幐 - CH3COOAg(aq),平衡常数为 K.已 初始浓度 c0(Ag +)=c0(CH3COOH)= 0.08mol/L,所有含碳物质的摩尔分数与 pH变化关系如右图所示(忽略溶液体积 变化).下列说法正确的是 (                                                                                               ) ! 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" # B B " " ,D $& 1 & 1 $& ,5; $ % & % 09& " E9E # % .9$ " .9$ # 书 A.曲线Ⅱ表示CH3COOH的变化情况 B.CH3COOH的电离平衡常数Ka=10 -n C.pH=n时,c(Ag+)=10 m-n K mol/L D.pH=10时,c(Ag+)+c(CH3COOAg)=0.08mol/L 6.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(Fe 3+)=2.0×10-4mol/L,c0(H2L)= 5.0×10-3mol/L.体系中含 Fe物种的组分分布系数 δ与 pH的关系如下 图所示,分布系数δ(x)= c(x) 2.0×10-4mol/L ,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]幑幐+ [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 7.已知常温下HF酸性强于 HCN,分别向1L 1mol/L的HF、HCN溶液中加NaOH固体(忽略温 度和溶液体积变化),溶液 pH随 lgc(X -) c(HX)(X表 示F或者CN)变化情况如右图所示,下列说法错 误的是 (  ) A.lgKa(HF)-lgKa(HCN)=6 B.溶液中对应的c(X-):d点>c点 C.b点溶液的pH=5.2 D.e点溶液中c(Na+)>c(HCN)>c(OH-)>c(H+) 8.三甲基胺[N(CH3)3]是一种一 元有机弱碱,简写为 MOH.常温下,向 20mL0.5mol/LMOH溶液中逐滴加 入浓度为0.25mol/L的 HCl溶液,溶 液 中 lg c(MOH) c(M+) 、pOH [pOH = -lgc(OH-)]、中和率(中和率=被中和的MOH的物质的量 反应前MOH的物质的量 )的变化如上 图所示.下列说法正确的是 (  ) A.三甲基胺[N(CH3)3]的电离常数的数量级为10 -4.8 B.a点时,c(MOH)+c(M+)=2c(Cl-) C.b点时,c(M+)>c(Cl-)>c(MOH)>c(OH-)>c(H+) D.溶液中水的电离程度:c点<d点 9.CO2气氛下,Pb(ClO4)2溶液中含 铅物种的分布如右图.纵坐标(δ)为组分 中铅占总铅的质量分数.已知 c0(Pb 2+) =2.0×10-5mol,pKa1(H2CO3)=6.4、 pKa2(H2CO3)=10.3,pKsp(PbCO3)= 12.1.下列说法错误的是 (  ) A.pH=6.5时,溶液中c(CO2-3 )<c(Pb 2+) B.δ(Pb2+)=δ(PbCO3)时,c(Pb 2+)<1.0×10-5mol/L C.pH=7时,2c(Pb2+)+c[Pb(OH)+]<c(ClO-4)+2c(CO 2- 3 )+ c(HCO-3) D.pH=8时,溶液中加入少量NaHCO3(s),PbCO3会溶解 10.室温下,H2S水溶液中各含硫微粒物质的量分数 δ随 pH变化关 系如下图[例如δ(H2S)= c(H2S) c(H2S)+c(HS -)+c(S2-) ].已知:Ksp(FeS)= 6.3×10-18,Ksp[Fe(OH)2]=4.9×10 -17.下列说法正确的是 (  ) A.溶解度:FeS大于Fe(OH)2 B.以酚酞为指示剂(变色的范围8.2~10.0),用 NaOH标准溶液可 滴定H2S水溶液的浓度 C.忽略 S2-的第二步水解,0.10mol/LNa2S溶液中 S 2-水解率约为 62% D.0.010mol/LFeCl2溶液中加入等体积0.20mol/LNa2S溶液,反应 初始生成的沉淀是FeS 11.工业上以 SrSO4(s)为原料生产 SrCO3(s),对其工艺条件进行研究.现有含 SrCO3(s)的0.1mol/L、1.0mol/LNa2CO3溶 液,含 SrSO4(s)的0.1mol/L、1.0mol/L Na2SO4溶液.在一定 pH范围内,四种溶液 中lg[c(Sr2+)/mol·L-1]随pH的变化关系 如右图所示.下列说法错误的是 (  ) A.反应 SrSO4(s)+CO 2- 幑幐3 SrCO3(s)+SO 2- 4 的平衡常数 K= Ksp(SrSO4) Ksp(SrCO3) B.a=6.5 C.曲线④代表含SrCO3(s)的1.0mol/LNa2CO3溶液的变化曲线 D.将pH=6.8状态下的①、③两物料等体积混合后溶液中lgc(Sr2+) 小于-5.5 12.某废水处理过程中始终保持 H2S 饱和,即 c(H2S)=0.1mol/L,通过调节 pH使Ni2+和 Cd2+形成硫化物而分离,体 系中 pH与 -lgc关系如右图所示,c为 HS-、S2-、Ni2+和 Cd2+的浓度,单位为 mol/L.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.pH=10.7时,c(HS-)∶c(S2-)=104 D.调节pH的过程中,始终有c(H2S)+c(HS -)+c(S2-)=0.1mol/L 13.向AgCl饱和溶液(有足量AgCl固体)中滴加氨水,发生反应 Ag+ +NH 幑幐3 [Ag(NH3)] +和[Ag(NH3)] + +NH 幑幐3 [Ag(NH3)2] +, lg[c(M)/(mol·L-1)]与lg[c(NH3)/(mol·L -1)]的关系如下图所示 {其中M代表Ag+、Cl-、[Ag(NH3)] +或[Ag(NH3)2] +}.下列说法错误 的是 (  ) A.曲线Ⅰ可视为AgCl溶解度随NH3浓度变化曲线 B.AgCl的溶度积常数Ksp=c(Ag +)·c(Cl-)=10-9.75 C.反应[Ag(NH3)] + +NH 幑幐3 [Ag(NH3)2] +的平衡常数 K的值 为103.81 D.c(NH3) =0.01 mol/L时,溶 液 中 c{[Ag(NH3)2] +} > c{[Ag(NH3)] +}>c(Ag+) (参考答案见38版                                                                                             ) ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! 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" # $ !" ! " # $ !" 书 CH3COONa,由于 pH<7,溶液呈酸性,说明 CH3COOH的电离程度大于 CH3COO -的水解程 度,则 c(CH3COOH)<c(CH3COO -),C正确;c 点溶液中 CH3COO -水解促进水的电离,d点碱 过量,会抑制水的电离,则水的电离程度:c>d, D错误. 2.D 根据Ag+与CN-反应过程可知,A点 体积为2.50mL,B点体积为5.00mL,A正确; 根据 Ag+ ~CN-,原 溶 液 中 c(KCN)= 0.1000mol/L×0.005L 0.025L =0.02000mol/L.根据 Ag+ ~ Cl-, c ( KCl) = 0.1000mol/L×(0.0125-0.005)L 0.025L = 0.03000mol/L.根据元素质量守恒关系可知: c(CN-)+c(HCN)=23c(Cl -),B正确;C点, CN-和Cl-完全沉淀,溶液中同时存在二者的沉 淀溶解平衡, c(Cl-) c(CN-) = Ksp(AgCl) Ksp(AgCN) =2×10 -10 2×10-16 = 106,C正确;D点,硝酸银溶液过量,根据 Ksp和 图像关系可知:c(K+)>c(Ag+)>c(Cl-)> c(CN-),D错误. 3.C 根据三种沉淀的溶度积常数,三种离 子沉淀的先后顺序为 I-、Br-、Cl-.当滴入 4.50mLAgNO3溶液时,Cl -恰好沉淀完全,此时 共消耗 AgNO3的物质的量为 4.50×10 -3L× 0.1000mol/L=4.5×10-4mol,所以Cl-、Br-和 I-的物质的量均为1.5×10-4mol. I-先沉淀,AgI是黄色的,所以 a点有黄色 沉淀AgI生成,A错误;原溶液中 I-的浓度为 1.5×10-4mol 15×10-3L =0.0100mol/L,B错误;当 Br- 沉淀完全时,Br-浓度为1.0×10-5mol/L,此时 溶液中的 c(Ag+)= Ksp(AgBr) c(Br-) =5.4×10 -13 1.0×10-5 = 5.4×10-8 mol/L,c(Cl-)= Ksp(AgCl) c(Ag+) = 1.8×10-13 5.4×10-8 =3.3×10-6 mol/L,原溶液中的 c(Cl-)=c(I-)=0.0100mol/L,说明已经有部 分Cl-沉淀,C正确;b点加入了过量的硝酸银溶 液,溶液中的 I-、Br-、Cl-全部转化为沉淀,则 Ag+浓度最大,根据溶度积可知,b点各离子浓度 为c(Ag+)>c(Cl-)>c(Br-)>c(I-),D错误. 4.C pH较大时A2-的分布分数δ(A2-)最 大,随着pH的减小,A2-的分布分数 δ(A2-)逐 渐减小,HA-的分布分数 δ(HA-)逐渐增大,恰 好生成NaHA之后,HA-的分布分数δ(HA-)逐 渐减小,H2A的分布分数δ(H2A)逐渐增大. H2A的 Ka1= c(H+)·c(HA-) c(H2A) ,图中 pH= 6.38时的交点处,c(HA-)=c(H2A),计算可知 Ka1=10 -6.38,A错误;由图像可直接比较 c点溶 液中c(HA-)>c(H2A)>c(A 2-),B错误;第一 次滴定突跃溶液呈碱性,可选择酚酞作指示剂, C正确;e点时,溶液中的溶质是 H2A,根据 Na2 A+2HCl 2NaCl+H2A计算可知,c(Na2A) =0.1000mol/L,D错误. 5.C 在溶液中存在平衡:CH3 幑幐COOH CH3COO - +H+(①)、Ag+ +CH3COO 幑幐 - CH3COOAg(aq)(②),随着 pH的增大,c(H +) 减小,平衡①正向移动,CH3COOH摩尔分数减 小,CH3COO -摩尔分数增大;此时平衡②正向移 动,CH3COOAg的摩尔分数增大,pH增大到一定 程度,Ag+部分转化为沉淀,平衡②逆向移动, CH3COOAg的摩尔分数减小,故曲线Ⅰ表示 CH3COOH的摩尔分数随 pH变化的关系,曲线 Ⅱ表示 CH3COO -的摩尔分数随 pH变化的关 系,曲线Ⅲ表示CH3COOAg随pH变化的关系,A 错 误;由 图 可 知,当 c(CH3COOH) = c(CH3COO -)时(即曲线Ⅰ和曲线Ⅱ的交点),溶 液的 pH=m,则 CH3COOH的电离平衡常数 Ka = c(H+)·c(CH3COO -) c(CH3COOH) =10-m,B错误;pH=n 时 c(CH3COO -)= 10-m·c(CH3COOH) c(H+) = 10n-m·c(CH3COOH),Ag + +CH3COO 幑幐 - CH3COOAg(aq)的K= c(CH3COOAg) c(Ag+)·c(CH3COO -) , c(Ag+)= c(CH3COOAg) K·c(CH3COO -) ,由图可知 pH=n 时,c(CH3COOH)=c(CH3COOAg),代入整理得 c(Ag+)=10 m-n K mol/L,C正确;pH=10时体系中 有部分含银的沉淀,根据元素质量守恒,所以 c(Ag+)+c(CH3COOAg)<0.08mol/L,D错误. 6.C   由 pKa1 = 7. 46 可 知, c(HL-)·c(H+) c(H2L) =10-7.46,当 pH =1时, c(HL-) c(H2L) =10-6.46,即 c(HL -) c0(H2L)-c(HL -) = 10-6.46,c(HL-)= 10 -6.46 1+10-6.46 ×c0(H2L)= 10-6.46 1+10-6.46 ×5.0×10-3mol/L>10-13mol/L,所 以c(HL-)>c(OH-),A错误;c(L 2-)·c(H+) c(HL-) =10-12.4,则 c(L 2-) c(HL-) =10 -12.4 c(H+) ,当 pH在 9.5~ 10.5之间时,c(L 2-) c(HL-) 的值在 10-2.9~10-1.9之 间,即c(L2-)<c(HL-),故pH在9.5~10.5之 间时,含L的物种主要为HL-,B错误;由题图可 知,当c{[FeL]+}=c{[FeL2] -}时,pH =4, c(HL-)×10-4 c(H2L) = c(HL -)×10-4 c0(H2L)-c(HL -) =10-7.46,则 c(HL-) 5.0×10-3mol/L-c(HL-) = 10-3.46,解 得 c(HL-)≈ 5 × 10-6.46 mol/L,又 因 为 c(L2-)·c(H+) c(HL-) =10-12.4,当 pH =4 时, c(L2-) c(HL-) =10-8.4,c(L2-)=5×10-14.86mol/L, L2-+[FeL] 幑幐+ [FeL2] -的平衡常数 K= c{[FeL2] -} c(L2-)·c{[FeL]+} = 1 c(L2-) =2×1013.86,lgK =lg2+13.86≈0.30+13.86≈14,C正确;由题 图可 知,当 pH =10时,c{[FeL3] 3-}= c{[FeL2(OH)] 2-}=1×10-4mol/L,参与配位 的c(L2-)=3×10-4mol/L+2×10-4mol/L=5 ×10-4mol/L,D错误. 7.B 由题干信息可知,常温下 HF酸性强 于HCN,即Ka(HF)>Ka(HCN),当横坐标为0 时,即 lg=c(F -) c(HF)=0或者 lg c(CN-) c(HCN)=0, c(F-)=c(HF)或 c(CN-)=c(HCN),则有 Ka(HF)= c(F-)·c(H+) c(HF) =c(H +)=10-3.2, Ka(HCN)= c(CN-)·c(H+) c(HCN) =c(H +)= 10-9.2,即Ⅰ代表 HF,Ⅱ代表 HCN.lgKa(HF)- lgKa(HCN)=6,A正确;由于弱电解质的电离是 微弱的,故溶液中 c(HF)=c(HCN)≈1mol/L, 则 溶 液 中 d 点 对 应 的 c(CN-) = c(HCN)·Ka(HCN) c(H+) =1mol/L×10 -9.2 10-7 ,c点对 应 的 c (F- ) = c(HF)·Ka(HF) c(H+) = 1mol/L×10-3.2 10-7 ,则 c(X-):c>d,B错误; Ka(HF)=10 -3.2,b点溶液中 lgc(F -) c(HF)=2,则有 c(H+)= c(HF)·Ka(HF) c(F-) =10-5.2,故 b点对应 溶液的pH=5.2,C正确;e点溶液pH为9.2,此 时lgc(CN -) c(HCN)=0即c(CN -)=c(HCN),根据电 荷守恒可知:c(Na+)+c(H+)=c(CN-)+ c(OH-),结合c(OH-)>c(H+),则有 c(Na+) >c(CN-)>c(OH-)>c(H+),即有c(Na+)> c(HCN)>c(OH-)>c(H+),D正确. 8.C 据图可知当 lgc(MOH) c(M+) =0时,pOH =4.2,即c(MOH)=c(M+)时,c(OH-)=1× 10-4.2 mol/L,三 甲 基 胺 的 电 离 常 数 K = c(M+)·c(OH-) c(MOH) =10 -4.2数量级为 10-5,A错 误;a点中和率小于50%,即加入的2n(HCl)< n(MOH),根据元素质量守恒可知c(MOH)+ c(M+)>2c(Cl-),B错误;b点中和率为50%, 溶液中的溶质为等物质的量的 MOH和 MCl,据 图可知,此时 pOH<7,溶液呈碱性,说明 M+的 水解程度小于 MOH的电离程度,则溶液中 c(M+)>c(Cl-)>c(MOH)>c(OH-)> c(H+),C正确;c点中和率为100%,溶液中溶 质为MCl,d点溶液中溶质为MCl和HCl,HCl的 电离抑制水的电离,MCl的水解促进水的电离, 所以c点水的电离程度更大,D错误. 9.D 由图可知,pH=6.5时 δ(Pb2+)> 50%,即c(Pb2+)>1×10-5mol/L,则 c(CO2-3 ) ≤ Ksp(PbCO3) c(Pb2+) =10 -12.1 1×10-5 mol/L=10-7.1mol/L< c(Pb2+),A正确;δ(Pb2+)=δ(PbCO3)时,溶液 中还存在 Pb(OH)+,根据 c0(Pb 2+)=2.0× 10-5mol/L和Pb元素质量守恒,溶液中c(Pb2+) <1.0×10-5mol/L,B正确;Pb(ClO4)2溶液中 c0(Pb 2+)=2.0×10-5mol/L,则 c(ClO-4)=4× 10-5 mol/L,pH =7时,δ(Pb2+)<50%                                                                                                                                                                                         , 书 δ[Pb(OH)+]<25%,即 c(Pb2+)<2.0× 10-5mol/L × 50% = 1 × 10-5 mol/L, c[Pb(OH)+]<25%×2.0×10-5mol/L=0.5× 10-5mol/L,则2c(Pb2+)+c[Pb(OH)+]<2.5 ×10-5mol/L,故 2c(Pb2+)+c[Pb(OH)+]< c(ClO-4)+2c(CO 2- 3 )+c(HCO - 3),C正确; NaHCO3溶液中 HCO - 3 的水解平衡常数为 KW Ka1(H2CO3) =1×10 -14 10-6.4 =10-7.6>Ka2(H2CO3), 即HCO-3 的水解程度大于其电离程度,溶液中 CO2-3 浓度几乎没有变化,且加入少量 NaHCO3 固体,形成缓冲溶液,溶液的 pH变化不明显,结 合图像,PbCO3不会溶解,D错误. 10.C 在 H2S溶液中存在电离平衡:H2 幑幐 S H++HS-、HS幑幐- H+ +S2-,随着 pH的 增大,H2S的物质的量分数逐渐减小,HS -的物 质的量分数先增大后减小,S2-的物质的量分数 逐渐增大,由图中左侧交点的 pH=7可知 Ka1(H2S)=1×10 -7,由图中右侧交点的 pH= 13.0可知Ka2(H2S)=1×10 -13. FeS的溶解平衡为 FeS(s幑幐) Fe2+(aq)+ S2-(aq),饱和 FeS溶液的物质的量浓度为 Ksp(FeS槡 )= 6.3×10槡 -18 槡mol/L= 6.3× 10-9mol/L,Fe(OH)2的溶解平衡为 Fe(OH) 幑幐 2 Fe2+(aq)+2OH-(aq),饱和 Fe(OH)2溶 液的 物 质 的 量 浓 度 为 3Ksp[Fe(OH)2] 槡 4 = 3 4.9×10-17 槡 4 mol/L=3槡12.25×10 -6mol/L> 槡6.3×10 -9mol/L,故溶解度:FeS<Fe(OH)2, A错误;酚酞的变色范围为8.2~10,若以酚酞 为指示剂,用NaOH标准溶液滴定 H2S水溶液, 由图可知当酚酞发生明显颜色变化时,反应没有 完全,即不能用酚酞作指示剂判断滴定终点,B 错误;Na2S溶液中存在水解平衡:S 2- +H2 幑幐 O HS-+OH-、HS-+H2 幑幐O H2S+OH -(忽 略第二步水解),第一步水解平衡常数 Kh(S 2-) = c(HS -)·c(OH-) c(S2-) = c(HS-)·c(OH-)·c(H+) c(S2-)·c(H+) = KW Ka2(H2S) = 1×10-14 1×10-13 =0.1,设水解的S2-的浓度为xmol/L, 则 x2 0.1-x=0.1,解得 x≈0.062,S 2-的水解率约 为 0.062mol/L 0.1mol/L ×100% =62%,C 正 确; 0.010mol/LFeCl2 溶 液 中 加 入 等 体 积 0.20mol/LNa2S溶液,瞬间得到 0.005mol/L FeCl2和0.1mol/LNa2S的混合液,结合C项,瞬 时c(Fe2+)·c(S2-)=0.005mol/L×(0.1mol/L -0.062mol/L)=1.9×10-4 >Ksp(FeS), c(Fe2+)· c2 (OH-) =0.005 mol/L × (0.062mol/L)2 = 1. 922 × 10-5 > Ksp[Fe(OH)2],故反应初始生成的沉淀是 FeS 和Fe(OH)2,D错误. 11.D 硫酸是强酸,pH发生变化,SO2-4 浓 度几乎不变,则含 SrSO4(s)的 Na2SO4溶液中 Sr2+的浓度几乎不变,pH相同时,溶液中 SO2-4 浓度越大,Sr2+浓度越小,所以曲线①代表含 SrSO4(s)的0.1mol/LNa2SO4溶液的变化曲线, 曲线②代表含SrSO4(s)的1mol/LNa2SO4溶液 的变化曲线;碳酸是弱酸,溶液 pH越小,溶液中 CO2-3 浓度越小,Sr 2+浓度越大,pH相同时, 1mol/LNa2CO3溶液中CO 2- 3 浓度大于0.1mol/L Na2CO3溶液,则曲线③表示含 SrCO3(s)的 0.1mol/LNa2CO3溶液的变化曲线,曲线④表示 含SrCO3(s)的1mol/LNa2CO3溶液的变化曲线. 反应 SrSO4(s)+CO 2- 幑幐3 SrCO3(s)+ SO2-4 的 平 衡 常 数 K = c(SO2-4 ) c(CO2-3 ) = c(SO2-4 )·c(Sr 2+) c(CO2-3 )·c(Sr 2+) = Ksp(SrSO4) Ksp(SrCO3) ,A正确;由曲 线①可计算出硫酸锶的溶度积 Ksp(SrSO4)= c(Sr2+)·c(SO2-4 )=10 -5.5×0.1=10-6.5,温度 不变,溶度积不变,则溶液 pH为7.7时,Sr2+的 浓度为 Ksp(SrSO4) c(SO2-4 ) =10 -6.5 1 mol/L=10 -6.5mol/L,则 a为6.5,B正确;由上述分析知C正确;将pH= 6.8状态下的①、③两物料等体积混合后,相当 于溶液被稀释,c(CO2-3 )、c(SO 2- 4 )减小,所以溶 液中lgc(Sr2+)大于-5.5,D错误. 12.C H2S饱和溶液中随着 pH的增大, HS-、S2- 浓 度 增 大,则 有 -lgc(HS-)和 -lg(S2-)随着 pH增大而减小,且相同 pH时, HS-浓 度 大 于 S2-,即 -lgc(HS-)小 于 -lg(S2-).随c(S2-)增大,Ni2+和 Cd2+浓度逐 渐减小,且Ksp(NiS)>Ksp(CdS),即当c(S 2-)相 同时,c(Ni2+)>c(Cd2+),-lgc(Ni2+)小于 -lg(Cd2+),由此可知曲线①代表 Cd2+、②代表 Ni2+、③代表S2-,④代表HS-,据此分析. 由曲线①③交点可知,此时 c(Cd2+)= c(S2-)=10-13mol/L,则有Ksp(CdS)=c(Cd 2+) ·c(S2-)=(10-13)2=10-26,A错误;由上述分 析可知,③为pH与-lgc(S2-)的关系曲线,B错 误;由曲线 ④ 两点坐标可 知,当 c(H+)= 10-1.6mol/L时,c(HS-)=10-6.5mol/L,Ka1(H2S) =c(H +)·c(HS-) c(H2S) =10 -1.6×10-6.5 0.1 =10 -7.1或 者当 c(H+)=10-4.2 mol/L时,c(HS-)= 10-3.9mol/L,Ka1(H2S)= c(H+)·c(HS-) c(H2S) = 10-4.2×10-3.9 0.1 =10 -7.1.已 知 Ka1 · Ka2 = c(H+)·c(HS-) c(H2S) × c(H +)·c(S2-) c(HS-) = c2(H+)·c(S2-) c(H2S) ,由曲线③两点坐标可知,当 c(H+)=10-4.9mol/L时,c(S2-)=10-13mol/L, 或者当c(H+)=10-6.8 mol/L时,c(S2-)= 10-9.2mol/L,故有 Ka1·Ka2= c2(H+)·c(S2-) c(H2S) = (10 -4.9)2×10-13 0.1 = (10-6.8)2×10-9.2 0.1 = 10-21.8,Ka1=10 -7.1,Ka2(H2S)=10 -14.7, c(HS-) c(S2-) =c(H +) Ka2 =10 -10.7 10-14.7 =104,C正确;保持 H2S的浓 度始终是 0.1mol/L,则三者浓度之和大于 0.1mol/L,D错误. 13.A  AgCl饱和溶液中 c(Ag+)= c(Cl-),向 AgCl饱和溶液中滴加氨水,溶液中 Ag+浓度减小,Cl-浓度增大,[Ag(NH3)] +浓度 增大,继续滴加氨水,[Ag(NH3)] +浓度增大的 幅度小于[Ag(NH3)2] +浓度增大的幅度,则曲 线 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ 分 别 表 示 [Ag(NH3)2] +、 [Ag(NH3)] +、Ag+、Cl-,A错误;由图可知, c(NH3)=10 -1mol/L时,c(Cl-)=10-2.35mol/ L,c(Ag+)=10-7.40mol/L,则氯化银的溶度积为 10-2.35 ×10-7.40 =10-9.75,B正确;由图可知, c(NH3)=10 -1mol/L时,溶液中[Ag(NH3)2] +和 [Ag(NH3)] +的浓度分别为 10-2.35 mol/L和 10-5.16 mol/L,则 [Ag(NH3)] + +NH 幑幐3 [Ag(NH3)2] + 的 平 衡 常 数 K = c{[Ag(NH3)2] +} c{[Ag(NH3)] +}·c(NH3) = 10 -2.35 10-5.16×10-1 = 103.81,C正确;由图可知,c(NH3)=0.01mol/L时, 溶液中c{[Ag(NH3)2] +}>c{[Ag(NH3)] +}> c(Ag+),D正确. 微专题17提分专练 1.(1)邻硝基甲苯(2-硝基甲苯) (2 師 師帪) CH  3NO2 +Cl2 FeCl → 師 師帪 3  Cl CH  3NO2 + HCl (3)b (4)羧基 (5)消去反应(或消除反应) (6) (7) 師 師帪d  CH  Cl NO 2 解析:根据 C的结构,结合 B被酸性高锰酸 钾溶液氧化为 C,则 B 師 師帪为  Cl CH  3NO2 ,B由 A与 Cl2在FeCl3催化下发生苯环上的取代反应得 到,则A 師 師帪为 CH  3NO2 .E为 C发生还原反应得 到,故D应选择 Fe/HCl.根据已知条件,G发生 两步反应得到H,G与 SOCl2发生第一步反应得 師 師帪到 中 间 体  Cl F  COCl SO2NH2 , 師 師帪 中 间 体  Cl F  COCl SO2NH2 与氨水发生反应得到H,则                                                                                                                                                                                         H ! 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微专题16 水溶液中的离子反应与平衡图像分析-【数理报】2025年高考化学专项提分
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