第一部分 主题九 高频考点2 水溶液中粒子的浓度关系判断-【金版教程】2026年高考化学大二轮专题复习冲刺方案全书word
2026-02-17
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教辅
摘要:
该高中化学高考复习讲义聚焦水溶液中粒子浓度关系判断核心考点,整合三大守恒原理、离子浓度比较规律等知识,按“规律梳理-守恒应用-真题解析”逻辑架构,通过考点精讲、方法归纳、真题演练环节,帮助学生构建系统认知,突破高考高频难点。
讲义创新采用“守恒关系可视化”教学策略,如通过质子守恒示意图解析Na₂CO₃溶液粒子关系,结合三年真题分类训练,培养学生科学思维和证据推理能力。分层设计真题集训与模拟演练,助力教师精准把控复习节奏,高效提升学生应考能力。
内容正文:
大二轮专题复习冲刺方案 化学
水溶液中粒子的浓度关系判断
1.溶液中粒子浓度大小比较的规律
比较粒子浓度大小时,关键是先确定所得电解质溶液的酸碱性。
(1)多元弱酸的酸式盐溶液:对于以电离为主的,显酸性,如NaHSO3,遵循c(自身)>c(电离产物)>c(水解产物),即c(HSO)>c(SO)>c(H2SO3);对于以水解为主的,显碱性,如NaHCO3,遵循c(自身)>c(水解产物)>c(电离产物),即c(HCO)>c(H2CO3)>c(CO)。
[注] 常见的酸式盐中NaHSO3和NaH2PO4溶液中酸式酸根离子以电离为主,溶液显酸性。
(2)混合溶液离子浓度:例如0.2 mol·L-1氨水与0.2 mol·L-1氯化铵溶液等体积混合后,溶液以电离为主,显碱性,所以c(OH-)>c(H+),则NH浓度大于Cl-浓度,即c(NH)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)。再如0.2 mol·L-1醋酸与0.2 mol·L-1醋酸钠溶液等体积混合后,溶液以电离为主,显酸性,所以c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)。
(3)溶液中离子、分子浓度的比较:对于HA和NaA等物质的量的混合溶液,在比较盐的水解或酸电离对溶液酸碱性的影响时,由于溶液中的Na+浓度保持不变,若水解大于电离,则有c(HA)>c(Na+)>c(A-),显碱性;若电离大于水解,则有c(A-)>c(Na+)>c(HA),显酸性。
(4)不同溶液中同一粒子浓度的比较
该类情况要看溶液中其他离子对该离子的影响。如25 ℃时,相同物质的量浓度的下列溶液中:①NH4Cl、②CH3COONH4、③NH4HSO4、④(NH4)2SO4、⑤(NH4)2Fe(SO4)2,c(NH)由大到小的顺序为⑤>④>③>①>②。分析流程为:
分组
2.熟练运用三个守恒
(1)电荷守恒:电解质溶液中阳离子所带的电荷总数与阴离子所带的电荷总数相等。如在Na2CO3溶液中存在着Na+、CO、H+、OH-、HCO,它们存在关系:c(Na+)+c(H+)=2c(CO)+c(HCO)+c(OH-)。
(2)元素守恒:在电解质溶液中,由于某些离子发生水解或电离,离子的存在形式发生了变化,但该离子所含的某种元素在变化前后是守恒的。
(3)质子守恒:是指在电离或水解过程中,会发生质子(H+)转移,但在质子转移过程中其数量保持不变。
以Na2CO3和NaHCO3溶液为例,可用下图帮助建立质子守恒关系式:
①Na2CO3溶液
所以c(OH-)=c(HCO)+2c(H2CO3)+c(H+)。
②NaHCO3溶液
所以c(OH-)+c(CO)=c(H2CO3)+c(H+)。
另外,将混合溶液中的电荷守恒式和元素守恒式相联立,通过代数运算消去其中的某离子,也可推出该溶液中的质子守恒式。
粒子间的浓度关系判断方法
(1)若题给选项中全部使用的是“>”或“<”,应主要考虑电解质的强弱、水解的难易、各粒子个数的原有情况和变化情况(增多了还是减少了)。
(2)若题给选项中等号一端全部是阴离子或阳离子时,应首先考虑溶液中阴、阳离子的电荷守恒。
(3)若题给选项中等号一端各项中都含同种元素时,首先应考虑元素守恒。
(4)若题给选项中等号一端为c(H+)或c(OH-)时,应首先考虑是否符合质子守恒。
(5)若题给选项中等号两端既有分子又有离子,则考虑利用质子守恒进行分析,或将电荷守恒与元素守恒相加或相减等。
1.(2025·广东卷,12)CuCl微溶于水,但在Cl-浓度较高的溶液中因形成[CuCl2]-和[CuCl3]2-而溶解。将适量CuCl完全溶于盐酸,得到含[CuCl2]-和[CuCl3]2-的溶液,下列叙述正确的是( )
A.加水稀释,[CuCl3]2-浓度一定下降
B.向溶液中加入少量NaCl固体,[CuCl2]-浓度一定上升
C.H[CuCl2]的电离方程式为:H[CuCl2]===H++Cu++2Cl-
D.体系中,c(Cu+)+c(H+)=c(Cl-)+c([CuCl2]-)+c([CuCl3]2-)+c(OH-)
答案:A
解析:加水稀释,溶液体积变大,[CuCl3]2-浓度一定下降,A正确;加入NaCl固体会使Cl-浓度升高,可能促使[CuCl2]-转化为[CuCl3]2-,[CuCl2]-浓度不一定上升,B错误;H[CuCl2]应电离为H+和[CuCl2]-,C错误;电荷守恒未考虑[CuCl3]2-的电荷数,正确的电荷守恒应为c(Cu+)+c(H+)=c(Cl-)+c([CuCl2]-)+2c([CuCl3]2-)+c(OH-),D错误。
2.(2025·江苏卷,12)室温下,有色金属冶炼废渣(含Cu、Ni、Si等的氧化物)用过量的较浓H2SO4溶液酸浸后,提取铜和镍的过程如下所示。
已知:Ka(HSO)=1.2×10-2,Ka1(H2SO3)=1.2×10-2,Ka2(H2SO3)=6.0×10-8。下列说法正确的是( )
A.较浓H2SO4溶液中:c(H+)=2c(SO)+c(OH-)
B.NaHSO3溶液中:2HSOSO+H2SO3的平衡常数K=5.0×10-6
C.(NH4)2C2O4溶液中:c(NH3·H2O)+c(OH-)=c(H2C2O4)+c(HC2O)+c(H+)
D.“提铜”和“沉镍”后的两份滤液中:c提铜(Na+)=c沉镍(Na+)
答案:B
解析:有色金属冶炼废渣(含Cu、Ni、Si等的氧化物)用过量的较浓硫酸溶液酸浸后,浸取液主要含有CuSO4、NiSO4,加入NaHSO3溶液提铜,滤液加入(NH4)2C2O4溶液沉镍得到NiC2O4。若H2SO4两步均完全电离,则溶液中存在电荷守恒:c(H+)=2c(SO)+c(OH-),但根据题给信息Ka(HSO)=1.2×10-2知,在较浓的H2SO4溶液中H2SO4仅第一步电离完全,电离出的大量H+会抑制第二步电离,第二步电离不完全,溶液中存在HSO,因此电荷守恒应表示为c(H+)=c(HSO)+2c(SO)+c(OH-),A错误;该反应的平衡常数K==·===5.0×10-6,B正确;NH得到1个OH-生成NH3·H2O,C2O得1个H+生成HC2O,得2个H+生成H2C2O4,水电离出的H+与OH-浓度相等,即c水(H+)=c水(OH-),则溶液中存在质子守恒:c水(OH-)=c(NH3·H2O)+c(OH-)=2c(H2C2O4)+c(HC2O)+c(H+)=c水(H+),C错误;考虑过程中溶液的少量损耗(吸附在沉淀表面被过滤除去),n提铜(Na+)>n沉镍(Na+),同时“沉镍”过程中加入了(NH4)2C2O4溶液,溶液体积增加,因此c提铜(Na+)>c沉镍(Na+),D错误。
3.(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0.1 mol·L-1,Ka1(H2S)=10-6.97,K a2(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.0.01 mol·L-1 Na2S溶液中:c(Na+)>c(S2-)>c(OH-)>c(HS-)
C.向c(Cd2+)=0.01 mol·L-1的溶液中加入FeS,可使c(Cd2+)<10-8 mol·L-1
D.向c(Cd2+)=0.01 mol·L-1的溶液中通入H2S气体至饱和,所得溶液中:c(H+)>c(Cd2+)
答案:B
解析:Na2S溶液中存在电荷守恒,即c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(HS-)+2c(S2-),A正确;0.01 mol·L-1 Na2S溶液中,S2-水解使溶液呈碱性,其水解常数为Kh(S2-)====10-1.1,根据硫元素守恒可知c(HS-)<10-2 mol·L-1,所以>1,则c(OH-)>c(S2-),B错误;Ksp(FeS)远远大于Ksp(CdS),向c(Cd2+)=0.01 mol·L-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===108.9≫105,因此该反应可以进行完全,CdS的饱和溶液中c(Cd2+)= mol·L-1=10-13.05 mol·L-1,若加入足量FeS可使c(Cd2+)<10-8 mol·L-1,C正确;Cd2++H2SCdS+2H+的平衡常数K====106.23≫105,该反应可以进行完全,因此,当向c(Cd2+)=0.01 mol·L-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。
4.(2024·浙江1月选考,15)常温下,将等体积、浓度均为0.40 mol·L-1 BaCl2溶液与新制H2SO3溶液混合,出现白色浑浊;再滴加过量的H2O2溶液,振荡,出现白色沉淀。
已知:H2SO3 Ka1=1.4×10-2,Ka2=6.0×10-8
Ksp(BaSO3)=5.0×10-10,Ksp(BaSO4)=1.1×10-10
下列说法不正确的是( )
A.H2SO3溶液中存在c(H+)>c(HSO)>c(SO)>c(OH-)
B.将0.40 mol·L-1 H2SO3溶液稀释到0.20 mol·L-1,c(SO)几乎不变
C.BaCl2溶液与H2SO3溶液混合后出现的白色浑浊不含有BaSO3
D.存在反应Ba2++H2SO3+H2O2===BaSO4↓+2H++H2O是出现白色沉淀的主要原因
答案:C
解析:亚硫酸是二元弱酸,电离方程式为H2SO3H++HSO、HSOH++SO,且以第一步电离为主,则溶液中c(H+)>c(HSO)>c(SO)>c(OH-),A正确;H2SO3的第二步电离很微弱,可近似认为溶液中c(H+)≈c(HSO),则Ka2=≈c(SO),温度不变,平衡常数不变,故稀释时亚硫酸根离子浓度几乎不变,B正确;两溶液等体积混合后,溶液中c(Ba2+)=0.20 mol·L-1,根据B项分析知,溶液中c(SO)≈6.0×10-8 mol·L-1,则Q(BaSO3)=c(Ba2+)·c(SO)≈1.2×10-8>Ksp(BaSO3),故BaCl2溶液与H2SO3溶液混合后出现的白色浑浊含有BaSO3,C错误;结合上述分析知,溶液中大量存在的微粒是Ba2+、H2SO3,加入H2O2溶液后,三者发生氧化还原反应生成BaSO4,D正确。
高频考点作业
[三年真题集训]
1.(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的关系如下图所示。
已知25 ℃时,Ka1(H2A)=10-1.6,Ka2(H2A)=10-6.8,lg 2=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-)
答案:A
解析: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,Ka1×Ka2==10-8.4,当c(A2-)=c(H2A)时,pH=4.2,则可将图像转化为
溶液中存在元素守恒: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××10-3=×10-6=10-6.3,A正确;根据元素守恒c(M2+)=c(H2A)+c(HA-)+c(A2-),可知c(M2+)>c(HA-),由图像可知,pH=1.6时,c(HA-)>c(A2-),由电荷守恒c(H+)+2c(M2+)=c(Cl-)+c(HA-)+2c(A2-)+c(OH-),再结合元素守恒,约掉c(HA-)得到c(H2A)+c(H+)+c(M2+)=c(Cl-)+c(A2-)+c(OH-),又由于pH=1.6时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;由图像可知,pH=4.5时,溶液中c(HA-)>c(A2-)>c(H2A),C错误;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-),将元素守恒代入,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。
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+NH3CH2COO-NH2CH2COO-在25 ℃时,其分布分数δ[如δ(NH2CH2COO-)=]
与溶液pH关系如图1所示。在100 mL 0.01 mol/L +NH3CH2COOH·Cl-溶液中逐滴滴入0.1 mol/L NaOH溶液,溶液pH与NaOH溶液滴入体积的变化关系如图2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-)
答案:C
解析:由图1可知,随着pH增大,平衡+NH3CH2COOH+NH3CH2COO-NH2CH2COO-右移,+NH3CH2COOH的分布分数减小,+NH3CH2COO-的分布分数先增大后减小,NH2CH2COO-的分布分数增大,故曲线Ⅰ代表+NH3CH2COOH的分布分数,A正确;a点代表+NH3CH2COO-和NH2CH2COO-分布分数相等的点,即二者浓度相等,pKa2=9.6,Ka2==c(H+)=10-9.6,pH=9.6,B正确;图2中b点滴入NaOH为10 mL,+NH3CH2COOH·Cl-和NaOH的物质的量相等,二者恰好反应生成+NH3CH2COO-,+NH3CH2COO-存在电离和水解,Ka2=10-9.6,Kh===10-11.6,则+NH3CH2COO-的电离程度大于水解程度,则c(+NH3CH2COOH)<c(NH2CH2COO-),C错误;c点+NH3CH2COOH·Cl-和NaOH的物质的量之比为1∶2,二者恰好反应生成NH2CH2COO-,根据质子守恒,有2c(+NH3CH2COOH)+c(+NH3CH2COO-)+c(H+)=c(OH-),D正确。
3.(2025·湖南卷,13)草酸广泛应用于食品、药品等领域。常温下,通过下列实验探究了草酸的性质:
实验1:向10 mL 0.2 mol·L-1 H2C2O4溶液中滴入一定量0.2 mol·L-1 KOH溶液。混合溶液的pH与lg X[X=或]的关系如图所示。
实验2:向10 mL 0.2 mol·L-1 H2C2O4溶液中加入10 mL 0.2 mol·L-1 BaCl2溶液。
已知:25 ℃时,Ksp(BaC2O4)=10-7.6。混合后溶液体积变化忽略不计。
下列说法错误的是( )
A.实验1,当溶液中c(H2C2O4)=c(C2O)时,pH=2.5
B.实验1,当溶液呈中性时:c(C2O)>c(HC2O)>c(H2C2O4)
C.实验2,溶液中有沉淀生成
D.实验2,溶液中存在:2c(Ba2+)+c(H+)=c(Cl-)+c(HC2O)+2c(C2O)
答案:D
解析:Ka1=、Ka2=,根据Ka1>Ka2可知,当lg X=0时,Ka1对应的c(H+)大,pH数值小,因此Ka1==10-1.2,Ka2==10-3.8。Ka1×Ka2=×
==10-5.0,当溶液中c(H2C2O4)=c(C2O)时,c(H+)=10-2.5 mol·L-1,pH=2.5,A正确。当溶液呈中性时,c(H+)=10-7 mol·L-1,由两步电离平衡常数可知,=>1,c(HC2O)>c(H2C2O4),同理,=>1,c(C2O)>c(HC2O),B正确。实验2的离子方程式:H2C2O4(aq)+Ba2+(aq)BaC2O4(s)+2H+(aq),平衡常数:K==
===102.6,平衡常数较大,该反应进行的程度较大,判断可产生沉淀;或进行定量计算,两步电离平衡反应式相加,得到H2C2O42H++C2O K=10-5.0,二者等体积混合,c(H2C2O4)=0.1 mol·L-1,列三段式:
H2C2O42H++C2O
始mol·L-1 0.1 0 0
变mol·L-1 x 2x x
平mol·L-1 0.1-x 2x x
则=10-5.0,估算x的数量级为10-3,故Q=c(Ba2+)·c(C2O)≈0.1×10-3=10-4>Ksp(BaC2O4)=10-7.6,故有沉淀生成,C正确。电荷守恒式右侧缺少了OH-的浓度项,D错误。
4.(2025·重庆卷,13)某兴趣小组探究沉淀的转化。将2 mL 0.1 mol·L-1 AgNO3溶液与同浓度同体积的NaCl溶液混合,得悬浊液1,然后进行如下实验。下列叙述错误的是( )
A.溶液A中c(Ag+)+c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(NO)+c(OH-)
B.溶液B中c(Cl-)>c([Ag(NH3)2]+)
C.溶液C中c(H+)=c(OH-)
D.上述实验可证明Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)
答案:C
解析:将2 mL 0.1 mol·L-1的AgNO3溶液与等体积等浓度的NaCl溶液混合得悬浊液1,经分离后,向AgCl中滴加6 mol·L-1的氨水,发生反应:AgCl+2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]Cl+2H2O;加入0.1 mol·L-1 KI溶液2 mL,发生反应:[Ag(NH3)2]Cl+KI+2H2O===AgI↓+KCl+2NH3·H2O,得到含AgI沉淀的悬浊液2,经分离后得到溶液C和AgI。
5.(2024·江苏卷,12)室温下,通过下列实验探究SO2的性质。已知Ka1(H2SO3)=1.3×10-2,
Ka2(H2SO3)=6.2×10-8。
实验1:将SO2气体通入水中,测得溶液pH=3。
实验2:将SO2气体通入0.1 mol·L-1 NaOH溶液中,当溶液pH=4时停止通气。
实验3:将SO2气体通入0.1 mol·L-1酸性KMnO4溶液中,当溶液恰好褪色时停止通气。
下列说法正确的是( )
A.实验1所得溶液中:c(HSO)+c(SO)>c(H+)
B.实验2所得溶液中:c(SO)>c(HSO)
C.实验2所得溶液经蒸干、灼烧制得NaHSO3固体
D.实验3所得溶液中:c(SO)>c(Mn2+)
答案:D
解析:实验1得到的是H2SO3溶液,其电荷守恒关系式为c(HSO)+2c(SO)+c(OH-)=c(H+),则c(HSO)+c(SO)<c(H+),A错误;实验2所得溶液为pH=4,依据Ka2==6.2×10-8,则c(SO)<c(HSO),B错误;NaHSO3受热易分解,且易被氧化,故经蒸干、灼烧得不到NaHSO3固体,C错误;实验3发生的反应为5SO2+2MnO+2H2O===5SO+2Mn2++4H+,则恰好完全反应后c(SO)>c(Mn2+),D正确。
6.(2024·重庆卷,11)某兴趣小组探究[Cu(NH3)4](NO3)2的生成过程。若向3 mL 0.1 mol/L Cu(NO3)2溶液中逐滴加入1 mol/L氨水,则下列说法正确的是( )
A.产生少量沉淀时(pH=4.8),溶液中c(NH)<c(OH-)
B.产生大量沉淀时(pH=6.0),溶液中c(NH)>c(NO)
C.沉淀部分溶解时,溶液中c(Cu2+)<c(NH)
D.沉淀完全溶解时,溶液中2c{[Cu(NH3)4]2+}>c(NO)
答案:C
解析:向Cu(NO3)2溶液中逐滴加入氨水的反应方程式为①Cu(NO3)2+2NH3·H2O===Cu(OH)2↓+2NH4NO3;②Cu(OH)2+4NH3·H2O===[Cu(NH3)4](OH)2+4H2O;③总反应Cu(NO3)2+4NH3·H2O===[Cu(NH3)4](NO3)2+4H2O。产生少量沉淀时(pH=4.8),按照反应①处理,溶液中的溶质为Cu(NO3)2、NH4NO3,NH4NO3在水溶液中完全电离,溶液呈酸性,溶液中c(OH-)很小,则溶液中c(NH)>c(OH-),A错误;产生大量沉淀时(pH=6.0),按照反应①处理,溶液中的溶质为Cu(NO3)2、NH4NO3,Cu(NO3)2、NH4NO3都电离出c(NO),只有NH4NO3电离出c(NH),且NH会水解,所以c(NH)<c(NO),B错误;沉淀部分溶解时,按照反应②③处理,溶液中的溶质为NH4NO3、[Cu(NH3)4](NO3)2,NH4NO3完全电离出c(NH),Cu(OH)2、[Cu(NH3)4](NO3)2电离出的c(Cu2+)很小,所以溶液中c(Cu2+)<c(NH),C正确;沉淀完全溶解时,按照反应③处理,溶液中的溶质为[Cu(NH3)4](NO3)2,[Cu(NH3)4]2+部分水解,NO不水解,所以溶液中2c{[Cu(NH3)4]2+}<c(NO),D错误。
7.(2023·浙江6月选考,15)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-1 NaHC2O4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(C2O)<c(HC2O)
C.实验Ⅱ中发生反应HC2O+Ca2+===CaC2O4↓+H+
D.实验Ⅱ中V(CaCl2)=80 mL时,溶液中c(C2O)=4.0×10-8 mol·L-1
答案:D
解析:NaHC2O4溶液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变色范围在碱性范围的指示剂,因此,实验Ⅰ可选用酚酞作指示剂,指示反应终点,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>Kh=,则草酸氢根离子的电离程度大于水解程度,因此存在c(C2O)>c(HC2O),B错误;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2HC2O+Ca2+===CaC2O4↓+H2C2O4,该反应的平衡常数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,C错误;实验Ⅱ中V(CaCl2)=80 mL时,溶液中的钙离子浓度c(Ca2+)==0.06 mol·L-1,溶液中c(C2O)== mol·L-1=4.0×10-8 mol·L-1,D正确。
8.(2023·天津卷,10)在浓度为0.1 mol·L-1的NaH2PO4溶液中,下列说法正确的是( )
A.溶液中浓度最大的离子是H2PO
B.c(H3PO4)+c(H2PO)+c(HPO)+c(PO)=0.1 mol·L-1
C.c(Na+)+c(H+)=c(H2PO)+2c(HPO)+3c(PO)
D.磷酸第二步电离平衡的平衡常数表达式为K=
答案:B
解析:NaH2PO4在水溶液中完全电离生成等量的Na+和H2PO,但H2PO会发生电离和水解,故溶液中浓度最大的离子是Na+,A错误;NaH2PO4溶液中存在元素守恒:c(Na+)=c(H2PO)+c(PO)+c(HPO)+c(H3PO4)=0.1 mol·L-1,B正确;NaH2PO4溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(H2PO)+2c(HPO)+3c(PO),C错误;磷酸第二步电离的方程式为H2POHPO+H+,则其平衡常数表达式为K=,D错误。
9.(2023·江苏卷,12)室温下,用含少量Mg2+的MnSO4溶液制备MnCO3的过程如图所示。已知Ksp(MgF2)=5.2×10-11,Ka(HF)=6.3×10-4。下列说法正确的是( )
A.0.1 mol·L-1 NaF溶液中:c(F-)=c(Na+)+c(H+)
B.“除镁”得到的上层清液中:c(Mg2+)=
C.0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中:c(CO)=c(H+)+c(H2CO3)-c(OH-)
D.“沉锰”后的滤液中:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO)+2c(CO)
答案:C
解析:0.1 mol·L-1 NaF溶液中存在电荷守恒:c(OH-)+c(F-)=c(Na+)+c(H+),A错误;“除镁”得到的上层清液为MgF2的饱和溶液,有Ksp(MgF2)=c(Mg2+)c2(F-),故c(Mg2+)=,B错误;0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中存在质子守恒:c(CO)+c(OH-)=c(H+)+c(H2CO3),故c(CO)=c(H+)+c(H2CO3)-c(OH-),C正确;“沉锰”后的滤液中还存在F-、SO等离子,故电荷守恒中应增加其他离子使等式成立,D错误。
[一年模拟演练]
10.(2025·陕西省高考适应性检测)下列有关电解质溶液的说法错误的是( )
A.0.1 mol·L-1 NH4NO3溶液中,升高温度,水解平衡正向移动
B.0.1 mol·L-1 H2C2O4溶液中,c(H2C2O4)+c(HC2O)+c(C2O)=0.1 mol·L-1
C.0.1 mol·L-1 NaClO溶液中,c(OH-)=c(HClO)+c(H+)
D.0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液与0.1 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合,反应后溶液呈中性
答案:D
解析:NH4NO3为强酸弱碱盐,NH的水解反应为吸热反应,故升高温度,水解平衡正向移动,A正确;0.1 mol·L-1 H2C2O4溶液中,存在元素守恒c(H2C2O4)+c(HC2O)+c(C2O)=0.1 mol·L-1,B正确;0.1 mol·L-1 NaClO溶液中,存在电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(ClO-),元素守恒c(Na+)=c(ClO-)+c(HClO),二者联立可得c(OH-)=c(H+)+c(HClO),C正确;0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液与0.1 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合,二者恰好完全反应生成CH3COONa,CH3COONa为强碱弱酸盐,溶液呈碱性,D错误。
11.(2025·南京市、盐城市高三调研测试)已知:25 ℃时,Ka1(H2C2O4)=5.9×10-2、Ka2(H2C2O4)=6.4×10-5。室温下,通过下列实验探究NaHC2O4、Na2C2O4溶液的性质。
实验1:向0.01 mol·L-1 Na2C2O4溶液中滴加酸性KMnO4溶液,溶液的紫红色褪去。
实验2:用pH计测得0.01 mol·L-1 NaHC2O4溶液pH为5.50。
实验3:向0.01 mol·L-1 Na2C2O4溶液中加入等浓度等体积的CaCl2溶液,出现白色沉淀。
实验4:向等浓度的NaHC2O4、Na2C2O4混合溶液中滴加酚酞,溶液颜色无明显变化。
下列说法正确的是( )
A.实验1证明Na2C2O4溶液具有漂白性
B.实验2溶液中:c(Na+)>c(H2C2O4)>c(C2O)
C.实验3可得到Ksp(CaC2O4)=2.5×10-5
D.实验4溶液中:2c(Na+)=3[c(HC2O)+c(C2O)+c(H2C2O4)]
答案:D
解析:实验1中Na2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液发生氧化还原反应,证明Na2C2O4具有还原性,A错误;0.01 mol·L-1 NaHC2O4溶液pH为5.50,说明HC2O的电离程度大于其水解程度,c(Na+)>c(C2O)>c(H2C2O4),B错误;向0.01 mol·L-1 Na2C2O4溶液中加入等浓度等体积的CaCl2溶液,出现白色沉淀,说明Q(CaC2O4)=c(Ca2+)·c(C2O)=×=2.5×10-5>Ksp(CaC2O4),C错误;等浓度的NaHC2O4、Na2C2O4混合溶液中,根据元素守恒可知,2c(Na+)=3[c(HC2O)+c(C2O)+c(H2C2O4)],D正确。
12.(2025·四川八市一诊)用Na2SO3溶液吸收烟气中SO2的流程如图所示,已知:Ka1(H2SO3)=1.54×10-2,Ka2(H2SO3)=6.2×10-8。下列说法正确的是( )
A.石膏的化学式为2CaSO4·H2O
B.吸收烟气后的溶液中:c(Na+)+c(H+)>c(HSO)+2c(SO)
C.当吸收液的pH=7时,溶液中:c(SO)>c(HSO)>c(H+)=c(OH-)
D.“沉淀”操作得到的上层清液中:>c(SO)
答案:B
解析:Na2SO3溶液吸收烟气后得到Na2SO3和NaHSO3的混合溶液,加入碳酸钙得到亚硫酸钙沉淀,过滤分离,最后经氧气氧化生成石膏。石膏的化学式为CaSO4·2H2O,A错误;根据电荷守恒可知,吸收烟气后的溶液中有c(Na+)+c(H+)=c(HSO)+2c(SO)+c(OH-),所以c(Na+)+c(H+)>c(HSO)+2c(SO),B正确;Ka2(H2SO3)==6.2×10-8,则吸收液的pH=7时,===0.62,所以c(HSO)>c(SO)>c(H+)=c(OH-),C错误;有沉淀产生,则上层清液为亚硫酸钙的饱和溶液,=c(SO),D错误。
13.(2025·海门中学高三调研考试)室温下,为了探究Na2SO3,H2SO3的性质进行了下列实验,已知Ksp(BaSO3)=5.0×10-10,Ka1(H2SO3)=1.4×10-2,Ka2(H2SO3)=6.0×10-8,下列说法正确的是( )
实验
实验操作及结论
1
测定某浓度的Na2SO3溶液pH约为10.0
2
测量并计算0.2 mol·L-1 H2SO3溶液的c(H+)约为0.04 mol·L-1
3
测量并计算0.2 mol·L-1 H2SO3溶液中的c(H2SO3)约为0.14 mol·L-1
A.实验1所在溶液中:c(HSO)>(SO)
B.实验1所在溶液中:c(OH-)=c(H+)+c(HSO)+2c(H2SO3)
C.0.2 mol·L-1 H2SO3溶液中存在:c(HSO)>c(H2SO3)
D.将浓度均为0.4 mol·L-1的H2SO3与BaCl2溶液等体积混合,不能生成BaSO3沉淀
答案:B
解析:根据盐类的水解很微弱可知在Na2SO3溶液中c(SO)>c(HSO),A错误;在Na2SO3溶液中,存在质子守恒:c(OH-)=c(H+)+c(HSO)+2c(H2SO3),B正确;0.2 mol·L-1 H2SO3溶液中的c(H2SO3)约为0.14 mol·L-1,c(H+)约为0.04 mol·L-1,根据H2SO3的电离方程式,得出c(HSO)<0.04 mol·L-1,所以c(H2SO3)>c(HSO),C错误;将浓度均为0.4 mol·L-1的H2SO3与BaCl2溶液等体积混合后,体积增大一倍,二者浓度均变为0.2 mol·L-1,将H2SO3的Ka1和Ka2相乘得c(SO)===7.35×10-8 mol·L-1,得出c(Ba2+)和c(SO)的离子积Q(BaSO3)=c(Ba2+)·c(SO)=0.2×7.35×10-8=1.47×10-8>Ksp(BaSO3)=5.0×10-10,所以溶液中会产生沉淀,D错误。
14.(2025·广西邕衡教育联盟高三测试)常温下,往足量草酸钙固体与水的混合体系中加HCl或NaOH调节pH时溶质各微粒浓度lg c(M)(M代表H2C2O4、HC2O、C2O、Ca2+)随pH变化曲线如图所示,其中,虚线④代表lg c(Ca2+)的曲线。已知Ksp(CaC2O4)=10-8.62。下列有关说法正确的是( )
A.H2C2O4的电离常数Ka1的数量级为10-5
B.pH=7时,c(HC2O)+2c(C2O)=2c(Ca2+)
C.水的电离程度:A>B>C
D.A点时,c(H+)>c(HC2O)>c(C2O)>c(OH-)
答案:D
解析:随着pH的减小,c(H2C2O4)、c(HC2O)逐渐增大,c(C2O)逐渐减小,强酸性条件下,c(H2C2O4)>c(HC2O),故①表示C2O、②表示H2C2O4、③表示HC2O、④表示Ca2+。H2C2O4H++HC2O,Ka1=,②③相交时c(H2C2O4)=c(HC2O),可得Ka1=10-1.3,数量级为10-2,故A错误;溶液pH=7时c(H+)=c(OH-),此时溶液中已加入HCl或NaOH,故溶液中电荷守恒c(Cl-)+c(HC2O)+2c(C2O)+c(OH-)=2c(Ca2+)+c(H+)或c(HC2O)+2c(C2O)+c(OH-)=2c(Ca2+)+c(Na+)+c(H+),所以c(HC2O)+2c(C2O)≠2c(Ca2+),故B错误;A、B、C点酸性减弱,水的电离程度增大,故水的电离程度:A<B<C,故C错误。
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