内容正文:
作业14 水溶液中的离子平衡
考点1 弱电解质的电离
1.(2025河南卷,14)乙二胺(H2NCH2CH2NH2,
简 写 为 Y) 可 结 合 H+ 转 化 为
[H2NCH2CH2NH3]+ (简 写 为 HY+ )和
[H3NCH2CH2NH3]2+(简写为H2Y2+),Ag+与
Y可形成[AgY]+和[AgY2]+两种配离子.室温
下向AgNO3溶液中加入Y,通过调节混合溶液
的pH改变Y的浓度,从而调控不同配离子的浓
度(忽略体积变化).混合溶液中Ag+和Y的初
始浓度分别为1.00×10-3molL-1和1.15×
10-2molL-1.-lg[c(M)/(molL-1)]与
-lg[c(Y)/(molL-1)]的变化关系如图1所示
(其中 M代表Ag+、[AgY]+或[AgY2]+),分布
系数δ(N)与pH的变化关系如图2所示(其中N
代 表 Y、HY+ 或 H2Y2+),比 如δ(H2Y2+)
=
c(H2Y2+)
c(Y)+c(HY+)+c(H2Y2+)
.
图1
图2
下列说法错误的是 ( )
A.曲线Ⅰ对应的离子是[AgY2]+
B.δ(HY+)最大时对应的pH=8.39
C.反应Ag++Y [AgY]+的平衡常数K1
=104.70
D.-lg[c(Y)/(molL-1)]=3.00时,c(HY+)
>c(H2Y2+)>c(Y)
2.(2025 甘 肃 卷,14) 氨 基 乙 酸
(NH2CH2COOH)是结构最简单的氨基酸分
子,其分子在水溶液中存在如下平衡:
+NH3CH2COOH
pK1=2.4
+NH3CH2COO-
pK2=9.6
NH2CH2COO- 在
25℃时,其分布分数δ[如δ(NH2CH2COO-)=
c(NH2CH2COO-)
c(+NH3CH2COOH)+c(+NH3CH2COO-)+c(NH2CH2COO-)
]
与溶液pH关系如上图所示.在100mL
0.01mol/L+NH3CH2COOHCl-溶液
中逐 滴 滴 入0.1mol/LNaOH溶 液,溶 液
pH与 NaOH 溶 液 滴 入 体 积 的 变 化 关 系
如下图所示.下列说法错误的是 ( )
A.曲线Ⅰ对应的离子是+NH3CH2COOH
B.a点处对应的pH为9.6
C.b点处c(+NH3CH2COOH)
=c(NH2CH2COO-)
D.c点处2c(+NH3CH2COOH)+
c(+NH3CH2COO-)+c(H+)=c(OH-)
26
化学
3.(2025浙江1月卷,15)25℃时,H2CO3的电
离常数 Ka1=4.5×10-7,Ka2=4.7×10-11;
Ksp(CaCO3)=3.4×10-9.下列描述不正确
的是 ( )
A.HCO-3 +H2O OH-+H2CO3,
K=2.2×10-8
B.2HCO-3 H2CO3+CO2-3 ,
K=1.0×10-4
C.HCO-3 +Ca2+ CaCO3(s)+H+,
K=1.4×10-2
D.NaHCO3 溶液中,c(H+)+c(H2CO3)=
c(OH-)+ c (CO2-3 ),则 c (H+ )
=
Ka1[Ka2c(HCO-3 )+Kw]
Ka1+c(HCO-3 )
4.(2025安徽卷,14)H2A是二元弱酸,M2+不发
生水解.25℃时,向足量的难溶性盐 MA粉末
中加入稀盐酸,平衡时溶液中lg[c(M2+)/(mol
L-1)]与pH的关系如图所示.
已知 25 ℃ 时,Ka1(H2A)=10-1.6,Ka2
(H2A)=10-6.8,lg2=0.3.下列说法正确
的是 ( )
A.25 ℃时,MA 的 溶 度 积 常 数 Ksp(MA)
=10-6.3
B.pH=1.6时,溶液中c(M2+)>c(Cl-)>
c(HA-)>c(A2-)
C.pH=4.5时,溶液中c(HA-)>c(H2A)
>c(A2-)
D.pH=6.8时,溶液中c(H+)+2c(HA-)+
c(H2A)=c(OH-)+c(Cl-)
5.(2024新课标卷,13)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 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0.10molL-1,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)
=0.150.85
6.(双选)(2023山东卷,13,4分)一 种制备
Cu2O的工艺路线如图所示,反应Ⅱ所得溶液pH
在3~4之间,反应Ⅲ需及时补加NaOH以保持
反应在pH=5条件下进行.常温下,H2SO3 的
电离平衡常数Ka1=1.3×10-2,Ka2=6.3×
10-8.下列说法正确的是 ( )
Cu,浓 H2SO4
反应 Ⅰ
↓
气体 Ⅰ→ 反应 Ⅱ→
↓
Na2CO3溶液
气体 Ⅱ→
调pH=11
↓
低温真空蒸发
↓
固液分离
↓
溶液Y→化合物X←←
↑
CuSO4
↓
水
↓
反应 Ⅲ
Cu2O
↓
A.反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均为氧化还原反应
B.低温真空蒸发主要目的是防止NaHSO3 被
氧化
C.溶液Y可循环用于反应Ⅱ所在操作单元中
吸收气体Ⅰ
D.若 Cu2O 产量不变,参与反应Ⅲ的 X 与
CuSO4物质的量之比
n(X)
n(CuSO4)
增大时,需
补加NaOH的量减少
36
作业14 水溶液中的离子平衡
考点2 水的电离、溶液的pH
1.(2025云南卷,14)甲醛法测定NH+4 的反应
原理为4NH+4 +6HCHO(CH2)6N4H+
+3H++6H2O.取含 NH4Cl的废水浓缩至
原体积的1
10
后,移取20.00mL,加入足量甲
醛反应后,用0.01000molL-1的NaOH标
准溶液滴定.滴定曲线如图1,含氮微粒的分
布 分 数 δ 与 pH 关 系 如 图 2[比 如:
δ[(CH2)6N4H+]=
c[(CH2)6N4H+]
c[(CH2)6N4H+]+c[(CH2)6N4]
].下列说
法正确的是 ( )
图1
图2
A.废水中NH+4 的含量为20.00mgL-1
B.c点:c[(CH2)6N4H+]+c(H+)=c(OH-)
C.a点:c[(CH2)6N4H+]>c(H+)>
c(OH-)>c[(CH2)6N4]
D.(CH2)6N4H+ (CH2)6N4+H+的平衡
常数K≈7.3×10-6
阅读下列材料,完成2~4题.
一定条件下,乙酸酐[(CH3CO)2O]醇解反
应 [(CH3CO)2O + ROH →CH3COOR+
CH3COOH]可进行完全,利用此反应定量测定
有机醇(ROH)中的羟基含量,实验过程中酯的
水解可忽略.实验步骤如下:
①配制一定浓度的乙酸酐G苯溶液.
②量取一定体积乙酸酐G苯溶液置于锥形瓶
中,加入mgROH样品,充分反应后,加适量水使
剩余乙酸酐 完 全 水 解:(CH3CO)2O+H2O →
2CH3COOH.
③加指示剂并用cmolL-1NaOH-甲醇
标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液V1mL.
④在相同条件下,量取相同体积的乙酸酐G
苯溶液,只加适量水使乙酸酐完全水解;加指示
剂并用cmolL-1NaOH-甲醇标准溶液滴定
至终点,消耗标准溶液V2mL.
2.(2023山东卷,8,2分)对于上述实验,下列
做法正确的是 ( )
A.进行容量瓶检漏时,倒置一次即可
B.滴入半滴标准溶液,锥形瓶中溶液变色,即
可判定达到滴定终点
C.滴定读数时,应单手持滴定管上端并保持其
自然垂直
D.滴定读数时,应双手一上一下持滴定管
3.(2023山东卷,9,2分)ROH 样品中羟基含
量(质量分数)计算正确的是 ( )
A.
c(V2-V1)×17
1000m ×100%
B.
c(V1-V2)×17
1000m ×100%
C.
0.5c(V2-V1)×17
1000m ×100%
D.
c(0.5V2-V1)×17
1000m ×100%
4.(2023山东卷,10,2分)根据上述实验原理,
下列说法正确的是 ( )
A.可以用乙酸代替乙酸酐进行上述实验
B.若因甲醇挥发造成标准溶液浓度发生变化,
将导致测定结果偏小
C.步骤③滴定时,不慎将锥形瓶内溶液溅出,
将导致测定结果偏小
D.步骤④中,若加水量不足,将导致测定结果
偏大
46
化学
考点3 盐类的水解
1.(2025黑吉辽蒙卷,15)室温下,将0.1mol
AgCl置于0.1molL-1NH4NO3溶液中,保
持溶液体积和N元素总物质的量不变,pXGpH
曲线如图,Ag++NH3 [Ag(NH3)]+和
Ag++2NH3 [Ag(NH3)2]+的平衡常数
分 别 为 K1 和 K2;NH+4 的 水 解 常 数
Kh(NH+4 )=10-9.25.下列说法错误的是
( )
pX=-lg[c(X)/(molL-1)]
X代表Ag+、[Ag(NH3)]+、
[Ag(NH3)2]+或NH3
A.Ⅲ为[Ag(NH3)2]+的变化曲线
B.D 点:c(NH+4 )-c(OH-)>0.1-c(H+)
C.K1=103.24
D.C点:c(NH3)=10-3.52molL-1
2.(2024安徽卷,13)环境保护工程师研究利用
Na2S、FeS和 H2S处理水样中的Cd2+.已知
25℃时,H2S饱和溶液浓度约为0.1molL-1,
Ka1(H2S)=10-6.97,Ka2(H2S)=10-12.90,
Ksp(FeS)=10-17.20,Ksp(CdS)=10-26.10.下列
说法错误的是 ( )
A.Na2S溶液中:c(H+)+c(Na+)=
c(OH-)+c(HS-)+2c(S2-)
B.0.01molL-1Na2S溶液中:c(Na+)>
c(S2-)>c(OH-)>c(HS-)
C.向c(Cd2+)=0.01molL-1的溶液中加入
FeS,可使c(Cd2+)<10-8molL-1
D.向c(Cd2+)=0.01molL-1的溶液中通
入 H2S气体至饱和,所得溶液中:c(H+)
>c(Cd2+)
3.(2023 山 东 卷,6,2 分)鉴 别 浓 度 均 为
0.1molL-1的NaClO、Ba(OH)2、Al2(SO4)3三
种溶液,仅用下列一种方法不可行的是 ( )
A.测定溶液pH
B.滴加酚酞试剂
C.滴加0.1molL-1KI溶液
D.滴加饱和Na2CO3溶液
考点4 难溶电解质的溶解平衡
1.(2025黑吉辽蒙卷,6)微粒邂逅时的色彩变
化是化学馈赠的视觉浪漫.下列对颜色变化
的解释错误的是 ( )
颜色变化 解释
A
空气中灼烧过的
铜 丝 伸 入 乙 醇
中,黑色铜丝恢
复光亮的紫红色
2CuO + C2H5OH
CH3CHO +
Cu2O+H2O
B
Mg(OH)2 悬浊
液中加入 FeCl3
溶液,固体由白
色变为红褐色
3Mg(OH)2(s)+2Fe3+
2Fe(OH)3 (s)
+3Mg2+
颜色变化 解释
C
FeSO4溶液中加入
K3[Fe(CN)6],浅
绿色溶液出现蓝
色浑浊
Fe2++[Fe(CN)6]3-
+K+ KFe[Fe
(CN)6]↓
D
K2Cr2O7 溶 液
中 加 入 NaOH
溶液,溶液由橙
色变为黄色
Cr2O2-7 + 2OH-
2CrO2-4 +H2O
2.(2025山东卷,15)常温下,假设1L水溶液
中 Co2+ 和 C2O2-4 初始物质的量浓度均为
0.01molL-1.平衡条件下,体系中全部四
种含碳物种的摩尔分数随pH 的变化关系如
图所示(忽略溶液体积变化).
56
作业14 水溶液中的离子平衡
已知:体系中含钴物种的存在形式为 Co2+,
CoC2O4(s)和Co(OH)2(s);Ksp(CoC2O4)=6.0
×10-8,Ksp[Co(OH)2]=5.9×10-15.
下列说法正确的是 ( )
A.甲线所示物种为 HC2O-4
B.H2C2O4的电离平衡常数Ka2=10-8
C.pH=a 时,Co2+ 物质的量浓度为1.6×
10-3molL-1
D.pH=b时,物质的量浓度:c(OH-)<c(C2O2-4 )
3.(2024湖北卷,13)CO2 气氛下,Pb(ClO4)2
溶液中含铅物种的分布如图.纵坐标(δ)为组
分中铅占总铅的质量分数.已知c0(Pb2+)=
2.0×10-5molL-1,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(Pb2+)
B.δ(Pb2+)=δ(PbCO3)时,c(Pb2+)<1.0×
10-5molL-1
C.pH=7时,2c(Pb2+)+c[Pb(OH)+]<
2c(CO2-3 )+c(HCO-3 )+c(ClO-4 )
D.pH=8时,溶液中加入少量 NaHCO3(s),
PbCO3会溶解
4.(2024全国甲卷,13)将0.10mmolAg2CrO4
配 制 成 1.0 mL 悬 浊 液,向 其 中 滴 加
0.10mol/L的 NaCl溶液,lg[c(M)/(molL-1)]
(M代表Ag+、Cl-或CrO2-4 )随加入NaCl溶液体
积(V)的变化关系如图所示:
下列叙述正确的是 ( )
A.交点a处:c(Na+)=2c(Cl-)
B.
Ksp(AgCl)
Ksp(Ag2CrO4)
=10-2.21
C.V≤2.0mL时
c(CrO2-4 )
c(Cl-)
不变
D.y1=-7.82,y2=-lg34
5.(2023新课标卷,13,6分)向AgCl饱和溶液(有足
量AgCl固体)中滴加氨水,发生反应Ag++NH3
[Ag(NH3)]+和[Ag(NH3)]+ +NH3
[Ag(NH3)2]+.lg[c(M)/(mol L-1)]与
lg[c(NH3)/(molL-1)]的关系如图所示(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 )]+ + NH3
[Ag(NH3)2]+ 的 平 衡 常 数 K 的 值
为103.81
D.c(NH3)=0.01 molL-1时,溶 液 中
c([Ag(NH3)2]+)>c([Ag(NH3)]+ )
>c(Ag+)
66
化学
7.8×2873NA
56×1030
,即 αGFe晶 胞 中 含 有 Fe 的 原 子 数
为
7.8×2873NA
56×1030
.
(4)①合成氨的反应中,压强越大越有利于氨的合成,因
此,压强越大平衡时氨的摩尔分数越大.由图中信息可
知,在相同温度下,反应达平衡时氨的摩尔分数p1<p2
<p3.因此,图中压强由小到大的顺序为p1<p2<p3,
判断的依据 是:合 成 氨 的 反 应 为 气 体 分 子 数 减 少 的 反
应,压强越大平衡时氨的摩尔分数越大.②对比图3和
图4中的信息可知,在相同温度和相同压强下,图4中平
衡时氨的摩尔分数较小.在恒压下充入惰性气体 Ar,反
应混合物中各组分的浓度减小,各组分的分压也减小,
化学平衡要向气体分子数增大的方向移动.因此,充入
惰性气体 Ar不利于合成氨,进料组成中含有惰性气体
Ar的图是图4.③图3中,进料组成为xH2 =0.75、xN2
=0.25两者物质的量之比为3∶1.假设进料中氢气和
氮气的物质的量分别为3mol和1mol,达到平衡时氮气
的变化量为xmol,则有:
N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)
始(mol) 1 3 0
变(mol) x 3x 2x
平(mol) 1-x 3-3x 2x
当p2=20MPa、xNH3=0.20时,xNH3=
2x
4-2x=0.20
,解
之得x=13
,则氮气的转化率α= 13 ≈33.33%
,平衡时
N2、H2、NH3 的物质的量分别为
2
3 mol
、2mol、23 mol
,
其物质的量分数分 别 为 1
5
、3
5
、1
5
,则 该 温 度 下 K′p=
1
5p2( )
2
1
5p2×
3
5p2( )
3=
25
27×400
(MPa)-2因此,该温度时,反
应1
2N2
(g)+ 32 H2
(g) NH3(g)的 平 衡 常 数Kp=
K′p=
25
27×400
(MPa)-2= 1432
(MPa)-1.
答案:(1)-45
(2)(ⅱ) 在化学反应中,最大的能垒为速率控制步骤,
而断开化学键的步骤都属于能垒,由于 N≡N 的键能比
H-H 的大很多.因此,在上述反应机理中,速率控制步
骤为(ⅱ)
(3)
7.8×2873NA
56×1030
(4)①p1<p2<p3 合成氨的反应为气体分子数减少的
反应,压强越大平衡时氨的摩尔分数越大 ②图4
③33.33% 1432
作业14 水溶液中的离子平衡
考点1 弱电解质的电离
1.D Ag+ 与 Y 可形成[AgY]+ 和[AgY2]+ 两种配离子,
发生的反应为 Ag+ +Y [AgY]+ 、[AgY]+ +Y
[AgY2]+ ,故 随 着 Y 浓 度 的 变 大,Ag+ 浓 度 变 小,
[AgY]+ 先增大后减小,[AgY2]+ 增大,则从图像上(从
右向左 表 示 Y 浓 度 的 变 大)可 以 看 出,曲 线 Ⅰ 表 示
[AgY2]+ 浓度,Ⅱ表示[AgY]+ 浓度,Ⅲ表示 Ag+ 浓度;
同理,调节溶液pH,当酸性较强时,H2Y2+ 浓度大,当碱
性较强时,Y的浓度大,故曲线Ⅳ表示 H2Y2+ 浓度,曲线
Ⅴ表示 HY+ 浓度,曲线Ⅵ表示 Y 浓度,据此解题.
A.由分析可知,曲线Ⅰ表示[AgY2]+ ,A 正确;B.由题
意可知,Y可以视为二元弱碱,第一次电离方程式为:Y
+H2O HY+ +OH- ,Kb1=
c(HY+ )c(OH- )
c(Y)
,当
c(HY+ )=c(Y)时,c(H+ )=10-9.93molL-1,c(OH- )
=10-4.07molL-1,则Kb1=10-4.07,同理 Kb2=10-7.15,
Kb1×Kb2=
c(HY+ )c(OH- )
c(Y) ×
c(H2Y2+ )c(OH- )
c(HY+ )
=
c(H2Y2+ )c2(OH- )
c(Y) =10
-11.22,由 图 像 可 知,当
δ(H2Y2+ )=δ(Y)时,δ(HY+ )最 大,则 c(OH- )=
10-5.61molL-1,pOH=5.61,pH=8.39,B正确;C.反应
Ag+ +Y [AgY]+ 的平衡常数 K1=
c([AgY]+)
c(Ag+)c(Y)
,由
图可知,当c(Y)=10-4.70molL-1时,c([AgY]+ )=c(Ag+),
则K1=
1
10-4.70
=104.70,C正确;D.-lg[c(Y)/(molL-1)]=
3.00时,c(Y)=10-3mol/L,c(Ag+ )=10-5.01molL-1,
c([AgY2]+)=c([AgY]+ ),由 元 素 守 恒 可 知,c(Ag+)+
c([AgY2]+)+c([AgY]+ )= 1.00 × 10-3 mol/L,则
c([AgY2]+)=c([AgY]+)=4.95×10-4mol/L,Y的初始浓度
为1.15×10-2molL-1,由元素守恒得2c([AgY2]+ )+
c([AgY]+)+c(Y)+c(HY+ )+c(H2Y2+ )=1.15×
10-2mol/L,代 入 数 据,c(Y)+c(HY+)+c(H2Y2+ )≈
0.01mol/L,则δ(Y)= c
(Y)
c(Y)+c(HY+)+c(H2Y2+)
=10
-3molL-1
0.01molL-1
=0.1,由图像2可知,pH在8.39~9.93之
间,此时c(HY+)>c(Y)>c(H2Y2+),D错误.
2.C 由 题 图 可 知,随 着 pH 增 大,平 衡 +NH3CH2COOH
pK1=2.4
+NH3CH2COO-
pK2=9.6
NH2CH2COO- 右移,+ NH3CH2COOH 的分布分
数减少,+NH3CH2COO- 先增加后减少,+NH2CH2COO- 最
后增加,a点代表+NH3CH2COO- 和 NH2CH2COO- 分布分
数相 等 的 点;题 图 中 b 点 滴 入 NaOH 溶 液 为 10 mL,
+NH3CH2COOHCl- 和 NaOH 的物质的量相等,得到+
NH3CH2COO- ,c点+NH3CH2COOHCl- 和 NaOH的物质
的量之比为1∶2,得到主要粒子为NH2CH2COO- .
A.根据分析可知,随着pH 增大,+NH3CH2COOH的分布分
数减少,曲线Ⅰ代表+NH3CH2COOH的分布分数,A正确;B.a
点代表+NH3CH2COO- 和 NH2CH2COO- 分布分数相等的
点,二者浓度相等,pKa2=9.6,Ka2=
c(NH2CH2COO-)
c(+NH3CH2COO-)
c(H+)=c(H+)=10-9.6,pH=9.6,B正确;C.题图中 b点
滴入 NaOH 溶 液 10 mL,+ NH3CH2COOHCl- 和
NaOH 的 物 质 的 量 相 等,得 到 的 主 要 离 子 为
+NH3CH2COO- ,+ NH3CH2COO- 存 在 电 离 和 水 解,
Ka2 = 10-9.6,Kh =
Kw
Kal
= 10
-14
10-2.4
= 10-11.6,
+NH3CH2COO- 电 离 程 度 大 于 其 水 解 程 度,则
c(+NH3CH2COOH)<c(NH2CH2COO-),C错误;D.c点
+NH3CH2COOHCl- 和 NaOH 的物质的量之比为1∶2,
得到 的 主 要 粒 子 为 NH2CH2COO- ,根 据 质 子 守 恒,有
2c(+NH3CH2COOH)+c(+NH3CH2COO-)+c(H+ )=
c(OH-),D正确.
3.D A.HCO-3 + H2O OH- + H2CO3,K =
c(OH-)c(H2CO3)
c(HCO-3 )
=
Kw
Ka1
= 10
-14
4.5×10-7
≈2.2×10-8,A正
确; B. 2HCO-3 H2CO3 + CO2-3 , K =
321
详解详析
c(CO2-3 )c(H2CO3)
c2(HCO-3 )
=
Ka2
Ka1
=4.7×10
-11
4.5×10-7
≈1.0×10-4,B正
确;C.HCO-3 + Ca2+ CaCO3 (s)+ H+ ,K =
c(H+)
c(HCO-3 )c(Ca2+)
=
Ka2
Ksp(CaCO3)
=4.7×10
-11
3.4×10-9
≈1.4×
10-2,C正确;
D.
Ka1[Ka2c(HCO-3 )+Kw]
Ka1+c(HCO-3 )
=
c(H+ )×c(HCO-3 )
c(H2CO3)
c(CO2-3 )×c(H+ )
c(HCO-3 )
×c(HCO-3 )+c(H+ )×c(OH- )[ ]
c(H+ )×c(HCO-3 )
c(H2CO3)
+c(HCO-3 )
=c2 (H+ )× c
(CO2-3 )+c(OH- )
c(H2CO3)+c(H+ )[ ] ,由 于c(H
+ )+
c(H2CO3)=c(OH- )+c(CO2-3 ),所以
Ka1[Ka2c(HCO-3 )+Kw]
Ka1+c(HCO-3 )
=c2(H+),D错误.
4.A MA 存 在 沉 淀 溶 解 平 衡:MA(s) M2+ (aq)+
A2- (aq),向足量的难溶盐 MA粉末中加入稀盐酸,发生
反应 A2- +H+ HA- ,继续加盐酸发生反应 HA- +
H+ H2A,由Ka1(H2A)=10-1.6可知,当c(H2A)=
c(HA- )时,pH=1.6,Ka2(H2A)=10-6.8,则c(A2- )=
c(HA- )时,pH=6.8,Ka1Ka2=
c(A2- )c2(H+ )
c(H2A)
=
10-8.4,当c(A2- )=c(H2A)时,c(H+ )=10-4.2 mol/L,
pH=4.2,则可将图像转化为
进行分析.
A.溶液中存在物料守恒:c(M2+ )=c(H2A)+c(HA- )
+c(A2- ),当pH=6.8时,c(HA- )=c(A2- ),c(H2A)
很 低,可 忽 略 不 计,则c(M2+ )=2c(A2- )=10-3,
Ksp(MA)=c(M2+ )c(A2- )=10-3×
1
2 ×10
-3= 12
×10-6,p[Ksp(MA)]=-6-lg2=-6.3,则 Ksp(MA)
=10-6.3,A正确;B.根据物料守恒:c(M2+ )=c(H2A)+
c(HA- )+c(A2- ),c(M2+ )>c(HA- ),由图像可知,pH
=1.6时,c(HA- )>c(A2- )成立,由电荷守恒:c(H+ )
+2c(M2+ )=c(Cl- )+c(HA- )+2c(A2- )+c(OH- ),
结合物料守恒,约掉c(HA- )得到c(H2A)+c(H+ )+
c(M2+ )=c(Cl- )+c(A2- )+c(OH- ),由 图 像 可 知,
c(H2A)>c(A2- )且c(H+ )>c(OH- ),则c(M2+ )<
c(Cl- ),故离子浓度顺序:c(Cl- )>c(M2+ )>c(HA- )
>c(A2- ),B错误;C.由图像可知,pH=4.5时,溶液中
c(HA- )>c(A2- )>c(H2A),C 错误;D.pH=6.8时,
c(HA- )=c(A2- ),根 据 电 荷 守 恒 关 系:c(H+ )+
2c(M2+ )=c(Cl- )+c(HA- )+2c(A2- )+c(OH- ),将
物料守恒代入,约掉c(M2+ )得到c(H+ )+2[c(H2A)+
c(HA- )+c(A2- )]=c(Cl- )+c(HA- )+2c(A2- )+
c(OH- ),化 简 得 到c(H+ )+2c(H2A)+c(HA- )=
c(Cl- )+c(OH- ),D错误.
5.D 随着pH 的增大,CH2ClCOOH、CHCl2COOH 浓度减
小,CH2ClCOO- 、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13、28,则两种酸的电离
常数分别为Ka(CHCl2COOH)≈10-1.3,Ka(CH2ClCOOH)≈
10-2.8,曲线 M表示δ(CH2ClCOO-)~pH的变化关系,A、C
错误;根据Ka(CHCl2COOH)=
c(CHCl2COO-)c(H+)
c(CHCl2COOH)
,初
始c0(CHCl2COOH)=0.1molL-1,若溶液中溶质只有
CHCl2COOH,则c(CHCl2COO-)=c(H+)≈
Ka(CHCl2COOH)c0(CHCl2COOH)=
10-1.15 mol L-1,但 a 点 对 应 的 c (H+ )=
0.1molL-1,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;电离度α=n电离n始
,n始 =n电离 +n未电离 ,
则α(CH2ClCOOH)=δ(CH2ClCOO- ),
α(CHCl2COOH)=δ(CHCl2COO- ),pH =2.08时,
δ(CH2ClCOO- )=0.15,δ(CHCl2COO- )=0.85,D
正确.
6.CD 制备 Cu2O 的工艺路线分析.反应Ⅱ所得溶液pH
在3~4之间,则反应Ⅱ为SO2 和 Na2CO3 溶液反应生成
NaHSO3 和 CO2,为非氧化还原反应,A 错误;反应Ⅱ得
到 NaHSO3 溶 液,调 pH =11 时 NaHSO3 转 化 为
Na2SO3,故低温真空蒸发主要目的是防止 Na2SO3 被氧
化,B错误;溶液 Y 含少量 Na2SO3,可循环用于反应Ⅱ
所在操作单元中吸收SO2 气体生成 NaHSO3,C正确;化
合物 X为 Na2SO3,当 Na2SO3 少量时,反应Ⅲ为2CuSO4
+Na2SO3 +2H2O Cu2O↓ +Na2SO4 +2H2SO4,当
Na2SO3 过量时,反应Ⅲ为2CuSO4+3Na2SO3 Cu2O↓+
3Na2SO4+2SO2 ↑,生 成 的 SO2 气 体 会 逸 出,故 当
n(Na2SO3)
n(CuSO4)
增大时,需补加 NaOH 的量减少,D正确.
考点2 水的电离、溶液的pH
1.D A.由图1中的信息可知,当加入 NaOH 标准溶液的
体积为20.00mL时到达滴定终点,由关系式4NH+4 ~
[(CH2)6N4H+ +3H+ ]~4OH- 可知,由于待测液的体
积和标准溶液的体积相同,因此,浓缩后的20.00mL溶
液中c(NH+4 )=c(OH- )=0.01000 molL-1 =
0.01000mol L-1,则 原 废 水 中 c(NH+4 )=
0.01000molL-1×110=0.001000mol
L-1,因此,废水
中 NH+4 的含量为0.001000mol×18000mgmol-1L-1
=18.00mgL-1,A错误;B.c点加入NaOH标准溶液的体
积过量,且只过量了1
5
,由电荷守恒可知,c[(CH2)6N4H+ ]
+c(H+ )+c(Na+ )=c(OH- )+c(Cl- ),浓缩后的废水中
NH4Cl的浓度和 NaOH 标准溶液浓度相等,Cl- 和 Na+ 均
不参 与 离 子 反 应,可 以 估 算 c 点c(Cl- )<c(Na+ ),
c[(CH2)6N4H+]+c (H+ )<c (OH- ),B 错 误;
C.(CH2)6N4H+ 在溶液中水解使溶液显酸性,类比 NH3
可知(CH2)6N4 在溶液中与水作用发生电离而使溶液显
碱性;a点为半滴定点,由其纵坐标可知溶液显酸性,说
明(CH2)6N4H+ 的 水 解 作 用 强 于(CH2)6N4 的 电 离 作
用,可 知 溶 液 中 相 关 粒 子 的 浓 度 的 大 小 关 系 为
c[(CH2)6N4]>c[(CH2)6N4H+ ],C 错误;D.由图1和
图2 可 知,当 pH=6.00 时,(CH2)6N4 占 比 较 高,
δ[(CH2)6N4]=0.88,则由氮守恒可知,δ[(CH2)6N4H+ ]=
0.12,两 种 粒 子 的 浓 度 之 比 等 于 其 分 布 分 数 之 比,则
(CH2)6N4H+ (CH2)6N4 + H+ 的 平 衡 常 数 K =
421
化学
c[(CH2)6N4]c(H+)
c[(CH2)6N4H+]
=0.88×10
-6
0.12 ≈7.3×10
-6,D正确.
2.C 容量瓶检漏时,需先倒置看是否漏水,不漏水,再将
容量瓶正放,旋转活塞180度,再倒置一次看是否漏水,
因此进行容量瓶检漏时,需倒置两次,A 错误;滴入半滴
标准溶液,锥形瓶中溶液变色,且半分钟内溶液颜色不
变化,才可判定达到滴定终点,B错误;滴定读数时,应单
手持滴定管上端并保持其自然垂直,故 C正确,D错误.
3.A 羟基含量的计算.用cmolL-1NaOH-甲醇标准
溶 液 进 行 滴 定,根 据 反 应 CH3COOH + NaOH
CH3COONa+H2O,结 合 步 骤 ④ 可 得 关 系 式:乙 酸 酐
[(CH3CO)2O]~2CH3COOH~2NaOH,则n(乙 酸 酐)
=0.5cV2×10-3 mol,根据反应(CH3CO)2O+ROH →
CH3COOR+CH3COOH,结 合 步 骤②,设 样 品 中 ROH
为xmol,则x+2×(0.5cV2×10-3-x)=cV1×10-3,
解得x=c(V2—V1)×10-3,又 因 ROH 样 品 的 质 量 为
mg,则 ROH 样品中羟基的质量分数为
c(V2-V1)×17
1000m
×100%,A正确.
4.B 由于乙酸酐能发生醇解反应生成羧酸和酯,生成的
羧酸可用 NaOHG甲醇标准溶液进行滴定,因此不能用乙
酸替代乙酸酐进行上述实验,A 错误;NaOHG甲醇标准
溶液中甲醇挥发会造成标准溶液浓度增大,所消耗体积
偏小,将导致测定结果偏小,B正确;步骤③滴定时,不慎
将锥形瓶内溶液溅出,将使测定的V1 减小,导致测定结
果偏高,C错误;步骤④中,若加水量不足,则乙酸酐不能
完全转化为乙酸,使测得的V2 减小,导致测 定 结 果 偏
小,D错误.
考点3 盐类的水解
1.B pH 越小,酸性越强,Ag+ 浓度越大,氨气浓度越小,
所以Ⅲ代表[Ag(NH3)2]+ ,Ⅱ代表[Ag(NH3)]+ ,Ⅳ代
表 NH3,Ⅰ代表 Ag+ ,据此解答.
A.根据以上分析可知Ⅲ为[Ag(NH3)2]+ 的变化曲线,A
正确;B.溶液中存在电荷守恒,D 点时溶 液 显 碱 性,则
c(NH+4 )-c(OH- )<0.1-c(H+ ),B错误;C.根据图像
可知D 点时[Ag(NH3)]+ 和 Ag+ 浓度相等,此时氨气浓
度是10-3.24,根 据 Ag+ +NH3 [Ag(NH3)]+ 可知
K1=103.24,C正确;D.C点时[Ag(NH3)2]+ 和 Ag+ 浓度相
等,B点时[Ag(NH3)2]+ 和[Ag(NH3)]+ 浓度相等,所以反
应[Ag(NH3)]+ +NH3 [Ag(NH3)2]+ 的平衡常数为
103.80,因此K2=103.24×103.80=107.04,C点时[Ag(NH3)2]+ 和
Ag+ 浓度相等,所以c(NH3)=
1
107.04
molL-1=10-3.52mol
L-1,D正确.
2.B A.Na2S溶 液 中 只 有 5 种 离 子,分 别 是 H+ 、Na+ 、
OH- 、HS- 、S2- ,溶液是电中性的,存在电荷守恒,可表
示为c(H+ )+c(Na+ )=c(OH-)+c(HS- )+2c(S2- ),A
正确;B.0.01molL-1Na2S溶液中,S2- 水解使溶液呈碱
性,其 水 解 常 数 为 Kh =
c(OH- )c(HS- )
c(S2- )
=
Kw
Ka2
=
10-14
10-12.9
=10-1.1,根据硫元素守恒可知c(HS- )<10-1.1
molL-1,所以c
(OH- )
c(S2- )
>1,则c(OH- )>c(S2- ),B不
正确;C.Ksp(FeS)远 远 大 于 Ksp(CdS),向c(Cd2+ )=
0.01molL-1的溶液中加入 FeS时,可以发生沉淀的
转化,该反应的平衡常数为 K=Ksp
(FeS)
Ksp(CdS)
=10
-17.20
10-26.10
=
108.9≫105,因此该反应可以完全进行,CdS的饱和溶液
中c(Cd2+ )= 10-26.1 molL-1=10-13.05 molL-1,
若加入足量 FeS时可使c(Cd2+ )<10-8 molL-1,C正
确,D.Cd2+ + H2S CdS+2H+ 的 平 衡 常 数K=
c2(H+ )
c(Cd2+ )c(H2S)
=
Ka1Ka2
Ksp
=
10-6.97×10-12.90
10-26.10
=106.23≫105,该反应可以完全进行,因
此,当向c(Cd2+ )=0.01molL-1的溶液中通入 H2S气
体至饱和,Cd2+ 可 以 完 全 沉 淀,所 得 溶 液 中c(H+ )>
c(Cd2+ ),D正确.
3.C NaClO 为强碱弱酸 盐,其 水 溶 液 显 碱 性,Ba(OH)2
为强碱,Al2(SO4)3 为强酸弱碱盐,其水溶液显酸性,浓
度均为0.1molL-1 的 NaClO、Ba(OH)2、Al2(SO4)3
溶 液,其 pH 大 小 关 系 为 Ba(OH)2 > NaClO >
Al2(SO4)3,故测定溶液pH 可进行鉴别,A不符合题意;
NaClO具有强氧化性,可使酚酞试剂褪色,Ba(OH)2 溶
液可使酚酞试剂显红色,Al2(SO4)3 水溶液显酸性,滴加
酚酞溶液呈无色,因此滴加酚酞试剂可进行鉴别,B不符
合题意;NaClO 能将I- 氧化为I2,Ba(OH)2、Al2(SO4)3
与 KI 均 不 反 应,只 用 KI 溶 液 无 法 鉴 别 NaClO、
Ba(OH)2、Al2(SO4)3 三种溶液,C符合题意;NaClO 与
饱和 Na2CO3 溶液不反应,二者混合无 现 象,Ba(OH)2
与饱 和 Na2CO3 溶 液 反 应 生 成 BaCO3 白 色 沉 淀,
Al2(SO4)3与饱和 Na2CO3 溶液发生相互促进的水解反
应生 成Al(OH)3 白 色 沉 淀 和 CO2 气 体,故 滴 加 饱 和
Na2CO3 溶液可鉴别,D不符合题意.
考点4 难溶电解质的溶解平衡
1.A A.醇的催化氧化反应中,铜作催化剂,先发生2Cu+O2
△
2CuO,然后乙醇与CuO在加热条件下 CuO+C2H5OH
△
CH3CHO+Cu+H2O,A 错 误;B.因 为 溶 度 积 常 数
Ksp[Mg(OH)2]大于Ksp[Fe(OH)3],所以Fe3+ 与 Mg(OH)2
发生沉淀转化生成 Fe(OH)3,符合溶度积规则,B正确;
C.Fe2+ 与K3[Fe(CN)6]反应生成KFe[Fe(CN)6]沉淀,离子
方程式为Fe2+ +[Fe(CN)6]3- +K+KFe[Fe(CN)6]↓ ,
电荷和配平正确,蓝色浑浊现象合理,C正确;D.Cr2O2-7 在
碱性条件下转化为 CrO2-4 ,化学方程式为 Cr2O2-7 +2OH-
2CrO2-4 +H2O,颜色由橙色变为黄色,D正确.
2.D 由题中信息可知,C2O2-4 可以形成四种物种,分别为
H2C2O4、HC2O-4 、C2O2-4 和 CoC2O4 (s),随 着 pH 增 大,
H2C2O4 的摩尔分数逐渐减小,CoC2O4(s)会转化为溶解度
更小的[Co(OH)2],CoC2O4(s)的摩尔分数先增大后减小,因
此,C2O2-4 的摩尔分数逐渐增大.综合以上分析可知,甲线
所示物种为CoC2O4(s),丁线所示物种为C2O2-4 ,根据曲线
的走 势 结 合 电 离 平 衡 的 过 程 可 知,乙 线 所 示 物 种 为
H2C2O4,丙线所示物种为 HC2O-4 .由甲、丁两线的交点可
知,在该点C2O2-4 和CoC2O4(s)的摩尔分数相等,均为0.50,
由于水 溶 液 中 Co2+ 和 C2O2-4 初 始 物 质 的 量 浓 度 均 为
0.01molL-1,则 此 时 溶 液 中 C2O2-4 的 浓 度 为
0.005molL-1,由Ksp(CoC2O4)=6.0×10-8可以求出
此时溶液中 Co2+ 的浓度为6.0×10
-8
0.005 mol
L-1=1.2×
10-5molL-1,再由 Ksp[Co(OH)2]=5.9×10-15可以
求出 此 时 溶 液 中 c(OH- )= 5.9×10
-15
1.2×10-5
≈2.2×
10-5molL-1,pH≈9.3,即b≈9.3,根据图像中的位置
可以估算出a<7.由乙和丙两线的交点可知,H2C2O4
和 HC2O-4 的摩尔分数相等,均为0.08,则由C元素守恒
可知,此时 CoC2O4(s)的摩尔分数为0.84.
521
详解详析
A.由分析可知,甲线所示物种为 CoC2O4(s),A 不正确;
B.已知 H2C2O4 是二元中强酸,其酸式盐的水溶液显酸
性,HC2O-4 的 电 离 程 度 大 于 其 水 解 程 度;当 溶 液 中
HC2O-4 与 C2O2-4 浓 度 相 等 时,溶 液 显 酸 性,c(H+ )>
10-7molL-1,则Ka2=
c(H+ )c(C2O2-4 )
c(HC2O-4 )
=c(H+ )>1
×10-7,故B不正确;C.pH=a时,CoC2O4(s)的摩尔分数为
0.84,CoC2O4(s)的物质的量为1L×0.01molL-1×0.84
=0.0084mol,由于水溶液中 Co2+ 初始物质的量浓度为
0.01molL-1,体系中还存在Co2+ 水解产生的 Co(OH)2,
因此,Co2+ 的物质的量浓度小于1.6×10-3molL-1,
C不正确;D.由 分 析 可 知 pH=b 时,C2O2-4 的 浓 度 为
0.005molL-1,c(OH- )≈2.2×10-5 molL-1,
c(OH- )<c(C2O2-4 ),D正确;综上所述,本题选 D.
3.C A.由 图 可 知,pH=65 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=10-71mol/L<c(Pb2+ ),A 项 正 确;B.
由图 可 知,δ(Pb2+ )=δ(PbCO3)时,溶 液 中 还 存 在
Pb(OH)+ ,根 据c0(Pb2+ )=20×10-5mol/L 和 Pb守
恒,溶液中c(Pb2+ )<10×10-5mol/L,B项正确;C.溶
液中的电荷守恒为2c(Pb2+ )+c[Pb(OH)+ ]+c(H+ )=
2c(CO2-3 )+c(HCO-3 )+c(ClO-4 )+2c[Pb(CO3)2-2 ]+
c(OH- ),pH =7 时 溶 液 中 c(H+ )=c(OH- ),则
2c(Pb2+ )+c[Pb(OH)+ ]=2c(CO2-3 )+c(HCO-3 )+
c(ClO-4 )+2c[Pb(CO3)2-2 ],C项错误;D.NaHCO3 溶液
中 HCO-3 的 水 解 平 衡 常 数 为 Kh =
Kw
Ka1(H2CO3)
=
1×10-14
10-6.4
=10-76 >Ka2(H2CO3),NaHCO3 溶 液 呈 碱
性,加入少量 NaHCO3 固体,溶液pH 增大,PbCO3 转化
成Pb(CO3)2-2 而溶解,D项正确.
4.D 确定曲线代表的物质,由方程式:Ag2CrO4+2NaCl
2AgCl+Na2CrO4 得:①当V(NaCl)=2mL时,为完
全反应点,c(CrO2-4 )最大;②随着V(NaCl)过量,c(Cl- )
增加,c(Ag+ )减少.
完全反应后,悬浊液中溶质为 NaCl、Na2CrO4;由图像得
a点 时,c(CrO2-4 )=c(Cl- ). 所 以,c(Na2CrO4)=
c(NaCl).所以a处:c(Na+ )=3c(Cl- ),A 错.当然也
可以通过电荷守恒来进行判断.
B.Ag2CrO4 2Ag+ +CrO2-4
AgCl Cl- +Ag+
所 以
Ksp(AgCl)
Ksp(Ag2CrO4)
= c
(Cl- )
c(Ag+ )c(CrO2-4 )
=
10-4.57
10-5.1810-1.60
=102.21,B错.C.当V≤2.0mL时,存
在 Ag2CrO4 + 2Cl- 2AgCl+ CrO2-4 得,K =
c(CrO2-4 )
c2(Cl- )
=
Ksp(Ag2CrO4)
K2sp(AgCl)
为定值.所以c
(CrO2-4 )
c(Cl- )
=K
×c(Cl- ),C错.D.当V(NaCl)=1.0mL时,Ksp(AgCl)
=c(Ag+ )c(Cl- )=10-9.75.当V(NaCl)=2.4mL时,
c(Cl- )=10-1.93.所以y1=lg
Ksp(AgCl)
c(Cl- )[ ] =lg
10-9.75
10-1.93
=-7.82.
c(CrO2-4 )=
n(CrO2-4 )
V溶液 =
n(Ag2CrO4)
V溶液 =
0.10mmol
1mL+2.4mL
=134mol
/L.y2=lg[c(CrO2-4 )]=lg
1
34=-lg34
.D
正确.
5.A AgCl饱和溶液中 Ag+ 和 Cl- 浓度相等,随着氨水浓
度增大,c(Ag+ )变小,c(Cl- )增大,根据题图分析,曲线
Ⅲ为lgc(Ag+ ),曲线Ⅳ为lgc(Cl- ),根据题给两步反应
分 析,lgc{[Ag(NH3)]+ }先 变 大 后 减 小 (或 不 变 ),
lgc{[Ag(NH3)2]+ }逐渐 增 大,所 以 曲 线 Ⅰ 为lgc{[Ag
(NH3)2]+},曲线Ⅱ为lgc{[Ag(NH3)]+ },据 此 分 析.A
项,AgCl的溶解度与溶液的温度有关,不随氨气浓度变
化而变化,错误;B项,根据题图可知,lgc(NH3)=-1时,
c(Ag+)=10-7.40molL-1,c(Cl- )=10-2.35molL-1,AgCl
的溶度积常数Ksp=c(Ag+ )c(Cl- )=10-7.40×10-2.35=
10-9.75,正确;C项,根据题图中lgc(NH3)=-1时的数据可
知,反应[Ag(NH3)]+ +NH3 [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,正确;D 项,根据lgc(NH3)为-2时各曲线对应
lgc(M),可知正确.
作业15 物质结构 元素周期律
考点1 原子结构 化学用语
1.B A.顺式结构中,两个相同的原子或原子团位于双键
的同一侧;而反式结构中,两个相同的原子或基团分别
位于双键的两侧,所以 C
F
H
C
F
H
为顺G1,2G二氟乙
烯,A错误;B.二氯甲烷中含有两条碳氢键和两条碳氯
键,键长不一样,球棍模型为 ,B正确;C.基态
S原 子 的 价 电 子 排 布 式 为 3s23p4,轨 道 表 示 式:↑↓
3s
↑↓ ↑ ↑
3p
,C错误;D.氯化铯为离子化合物,用电子式
表 示 CsCl 的 形 成 过 程: ,D
错误.
2.A A.HOF中心原子为 O,与 H、F通过共用电子对形
成共价键,电子式为 H︰O
‥
‥
︰F
‥
‥
︰,A 正确;B.H2O2 空
间结构为书形,正负电荷中心不重合,属于极性分子,B
错误;C.反应①中F—F非极性键断裂,但没有非极性键
的形成,C错误;D.F的电负性大于 O,HOF中氟表现为
-1价,O为0价,H 为+1价,生成物 HF中氟还是-1
价,F的化合价没有变化,反应②中氧化剂为 HOF,还原
剂为 H2O,H2O2 既是氧化产物也是还原产物,HF既不
是氧化产物也不是还原产物,D错误.
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化学