大单元四 专题11 热点强化25 电解质溶液中离子平衡综合判断（教师用书word）-【步步高】2025年高考化学大一轮复习讲义（苏教版 江苏专用）

热点强化25　电解质溶液中离子平衡综合判断 1．近年高考命题选材，以多平衡体系溶液的真实情景为素材，来考查学生系统处理复杂情境中化学问题的能力。常涉及的平衡有水、弱电解质的电离平衡，盐类水解平衡，沉淀转化平衡，配合物的络合平衡。 2．分析多平衡体系溶液有关问题的关键 (1)善于从粒子间相互作用角度，认识物质在水溶液中的行为，定性与定量分析相结合，动态地、平衡地、系统地分析解决水溶液中的离子反应问题。 (2)善于用函数表示化学反应过程中的某一量的变化，熟练掌握简单的对数、指数运算。 (3)善于利用溶液中的守恒关系进行分析推理。 (4)善于结合题干、图像信息找到各反应的平衡常数之间的关系。在解决复杂平衡问题时，可先写出各平衡常数的表达式，分析各平衡常数表达式中相同量的位置，思考能否通过平衡常数的组合与推导得到只含已知量或自变量更少的关系式，可能会起到事半功倍的效果。 3．几种常考常数关系推导举例 (1)水解常数与电离常数、水的离子积之间的关系 常温下，H2S的电离常数为Ka1、Ka2，推导Na2S溶液中S2－水解常数Kh1、Kh2与Ka1、Ka2的关系。 答案　①S2－＋H2OHS－＋OH－ Kh1＝＝＝。 ②HS－＋H2OH2S＋OH－ Kh2＝＝＝。 (2)水解常数与溶度积、水的离子积之间的关系 常温下推导Cu2＋的水解常数与溶度积、水的离子积之间的关系。 答案　Cu2＋＋2H2OCu(OH)2＋2H＋ Kh＝＝＝。 (3)平衡常数与电离常数、溶度积之间的关系 以反应ZnS(s)＋2H＋Zn2＋＋H2S为例，推导该沉淀溶解的平衡常数K。 答案　K＝＝＝。 1．(2023·江苏，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－1NaF溶液中存在电荷守恒：c(OH－)＋c(F－)＝c(Na＋)＋c(H＋)，A错误；“除镁”得到的上层清液中为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。 2．(2021·江苏，13)室温下，用0.5 mol·L－1 Na2CO3溶液浸泡CaSO4粉末，一段时间后过滤，向滤渣中加稀醋酸，产生气泡。已知Ksp(CaSO4)＝5×10－5，Ksp(CaCO3)＝3×10－9。下列说法正确的是(　　) A．0.5 mol·L－1 Na2CO3溶液中存在：c(OH－)＝c(H＋)＋c(HCO)＋c(H2CO3) B．反应CaSO4＋CO===CaCO3＋SO正向进行，需满足>×104 C．过滤后所得清液中一定存在：c(Ca2＋)＝且c(Ca2＋)≤ D．滤渣中加入醋酸发生反应的离子方程式：CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O 答案　C 解析　0.5 mol·L－1 Na2CO3溶液中存在质子守恒：c(OH－)＝c(H＋)＋c(HCO)＋2c(H2CO3)，A错误；该反应的平衡常数K＝＝＝＝＝×104，Qc＝＜K时，反应正向进行，B错误；上层清液为碳酸钙的饱和溶液，所以清液中满足c(Ca2＋)＝，清液无CaSO4沉淀析出，则c(Ca2＋)≤，C正确；醋酸为弱酸，不能拆成离子形式，D错误。 3．(2023·南京模拟)草酸亚铁(FeC2O4)是生产磷酸铁锂电池的原料，实验室可通过如图反应制取： 已知室温时：Ka1(H2C2O4)＝5.6×10－2、Ka2(H2C2O4)＝1.5×10－4、Ksp(FeC2O4)＝2.1×10－7。 下列说法正确的是(　　) A．酸化、溶解后的溶液中存在：2c(Fe2＋)＋c(H＋)＜c(NH)＋c(OH－) B．室温下，0.10 mol·L－1NaHC2O4溶液中存在：c(C2O)＜c(H2C2O4) C．向稀硫酸酸化的KMnO4溶液中滴加Na2C2O4溶液至溶液褪色，反应的离子方程式为5C2O＋2MnO＋8H2O===10CO2↑＋2Mn2＋＋16OH－ D．室温时反应Fe2＋＋H2C2O4===FeC2O4＋2H＋的平衡常数K＝40 答案　D 解析　酸化、溶解后的溶液中存在电荷守恒：2c(Fe2＋)＋c(H＋)＋c(NH)＝2c(SO)＋c(OH－)，c(SO)>c(NH)，则2c(Fe2＋)＋c(H＋)＞c(NH)＋c(OH－)，故A错误；室温下，0.10 mol· L－1NaHC2O4溶液中，Ka2(H2C2O4)＝1.5×10－4>Kh(HC2O)＝，说明HC2O的电离程度大于其水解程度，则存在c(H2C2O4)＜c(C2O)，故B错误；向稀硫酸酸化的KMnO4溶液中滴加Na2C2O4溶液至溶液褪色，反应的离子方程式为5C2O＋2MnO＋16H＋===10CO2↑＋2Mn2＋＋8H2O，故C错误；室温时反应Fe2＋＋H2C2O4===FeC2O4＋2H＋的平衡常数K＝＝＝＝＝40，故D正确。 4．(2023·盐城市伍佑中学校考模拟)已知室温下，Ka1(H2SO3)＝10－1.8、Ka2(H2SO3)＝10－7，Kb(NH3·H2O)＝10－4.74。用氨水吸收SO2并探究吸收后溶液的性质，吸收过程中所引起的溶液体积变化和挥发可忽略。下列说法正确的是(　　) 序号 实验操作和现象 实验1 向10 mL 0.1 mol·L－1氨水中通入0.000 5 mol SO2，测得反应后溶液pH>7 实验2 向“实验1”所得溶液中继续通入0.000 5 mol SO2，测得反应后溶液pH＝4.1 实验3 取“实验2”所得溶液，向其中加入过量Ba(OH)2溶液，产生白色沉淀 实验4 取“实验2”所得溶液，向其中加入NH3·H2O至溶液pH＝7 A.“实验1”得到的溶液中：c(SO)<c(NH)<2c(SO) B．“实验2”得到的溶液中：> C．“实验3”发生反应的离子方程式：NH＋H＋＋SO＋2OH－＋Ba2＋===NH3·H2O＋H2O＋BaSO3↓ D．“实验4”得到的溶液中：c(NH3·H2O)＝c(H2SO3)－c(SO) 答案　B 解析　据题目信息可计算出：Kh(SO)＝＝10－7，Kh(HSO)＝＝10－12.2，Kh(NH)＝＝10－9.26，NH＋H2ONH3·H2O＋H＋，据此分析答题。向10 mL 0.1 mol·L－1氨水中通入 0.000 5 mol SO2得到溶液的溶质为(NH4)2SO3，由于Kh(SO)>Kh(NH)，因此2c(SO)<c(NH)，A错误；“实验2”所得溶液的溶质为NH4HSO3，将>变形为>，代入相关数据可得B正确；取“实验2”所得溶液，向其中加入过量Ba(OH)2溶液，产生白色沉淀，发生反应的离子方程式：NH＋HSO＋2OH－＋Ba2＋===NH3·H2O＋H2O＋BaSO3↓，C错误。 5．(2023·徐州模拟)硫代硫酸钠(Na2S2O3)的制备和应用相关流程如图所示。 已知：25 ℃时，H2SO3的Ka1＝1.4×10－2，Ka2＝6.0×10－8；H2CO3的Ka1＝4.5×10－7，Ka2＝5.0×10－11。 下列说法正确的是(　　) A．步骤1过程中pH＝8时，c(SO)·c(CO)＝0.03c(HSO)·c(HCO) B．步骤1所得的溶液中：c(Na＋)＝2[c(H2SO3)＋c(HSO)＋c(SO)] C．步骤3所得的清液中：c(Ag＋)·c(Br－)＞Ksp(AgBr) D．步骤3的离子方程式为Ag＋＋2S2O===[Ag(S2O3)2]3－ 答案　A 解析　步骤1过程中将式子变形：Ka2(H2SO3)·Ka2(H2CO3)＝0.03c2(H＋)，代入数据计算，可得c(H＋)＝1×10－8 mol·L－1，pH＝8，故A正确；步骤3的离子方程式为AgBr＋2S2O===[Ag(S2O3)2]3－＋Br－，故D错误。 6．(2024·南京金陵中学高三模拟)室温下：Ka(CH3COOH)＝1.8×10－5，Ka1(H2SO3)＝10－1.85、Ka2(H2SO3)＝10－7.22，Kb(NH3·H2O)＝1.8×10－5。某小组同学进行如下实验： 实验 实验操作和现象 1 测定0.10 mol·L－1NaHSO3溶液的pH≈a 2 向0.10 mol·L－1CH3COONa溶液中通入少量SO2 3 向20 mL 0.10 mol·L－1CH3COOH溶液中逐滴加入等浓度NaOH溶液10 mL 4 配制0.10 mol·L－1的(NH4)2SO3、CH3COONH4、NH4HSO3三种溶液 下列所得结论正确的是(　　) A．实验1溶液中存在：c(Na＋)>c(HSO)>c(H2SO3)>c(SO) B．实验2反应的离子方程式：CH3COO－＋SO2＋H2O===CH3COOH＋SO C．实验3反应后的溶液中存在：c(CH3COOH)－c(CH3COO－)＝c(OH－)－c(H＋) D．实验4中各溶液pH大小：NH4HSO3<CH3COONH4<(NH4)2SO3 答案　D 解析　NaHSO3溶液中，Ka2(H2SO3)＝10－7.22，Kh(HSO)＝＝＝10－12.15，故其电离程度大于水解程度，A错误；酸性：H2SO3＞CH3COOH＞HSO，故向0.10 mol·L－1CH3COONa溶液中通入少量SO2时生成醋酸和亚硫酸氢根离子：CH3COO－＋SO2＋H2O===CH3COOH＋HSO，B错误；向20 mL 0.10 mol·L－1CH3COOH溶液中逐滴加入等浓度NaOH溶液10 mL，溶质为等物质的量浓度的CH3COONa、CH3COOH，联立电荷守恒和物料守恒，c(CH3COOH)－c(CH3COO－)＝2c(OH－)－2c(H＋)，C错误；Ka(CH3COOH)＝1.8×10－5＝Kb(NH3·H2O)，故醋酸根离子的水解程度和铵根离子的水解程度相等，醋酸铵溶液显中性；NH4HSO3溶液中，铵根离子水解使溶液呈酸性，亚硫酸氢根离子的电离程度大于其水解程度，也使溶液显酸性，故NH4HSO3溶液显酸性；而(NH4)2SO3中，亚硫酸根离子水解程度比铵根离子大，溶液呈碱性，故同浓度各溶液pH大小：NH4HSO3<CH3COONH4<(NH4)2SO3，D正确。 7．(2023·江苏统考模拟)室温下用0.1 mol·L－1 Na2SO3溶液吸收SO2的一种脱硫工艺流程如图所示。已知H2SO3电离平衡常数分别为Ka1＝1.54×10－2、Ka2＝1.02×10－7，H2CO3电离平衡常数分别为Ka1＝4.30×10－7、Ka2＝5.61×10－11，忽略通入SO2所引起的溶液体积变化和H2O挥发。 下列说法正确的是(　　) A．0.1 mol·L－1 Na2SO3溶液中：c(OH－)＝c(H＋)＋c(HSO)＋c(H2SO3) B．NaHSO3溶液中：c(SO)＜c(H2SO3) C．“沉淀”时发生主要反应的离子方程式：CaCO3＋HSO===CaSO3＋HCO D．“沉淀”分离后的滤液中：c(Ca2＋)·c(SO)＜Ksp(CaSO3) 答案　C 解析　0.1 mol·L－1 Na2SO3溶液中，存在电荷守恒：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HSO)＋2c(SO)＋c(OH－)，物料守恒：c(Na＋)＝2c(HSO)＋2c(SO)＋2c(H2SO3)，则c(OH－)＝c(H＋)＋c(HSO)＋2c(H2SO3)，A不正确；NaHSO3溶液中，Ka2(H2SO3)＝1.02×10－7，Kh(HSO)＝≈6.49×10－13，则以HSO的电离为主，溶液呈酸性，所以c(SO)＞c(H2SO3)，B不正确；由于Ka2(H2SO3)＝1.02×10－7＜Ka1(H2CO3)＝4.30×10－7，所以NaHSO3与CaCO3反应只能生成NaHCO3和CaSO3，“沉淀”时发生主要反应的离子方程式：CaCO3＋HSO===CaSO3＋HCO，C正确；“沉淀”分离后的滤液，仍是CaSO3的饱和溶液，则c(Ca2＋)·c(SO)＝Ksp(CaSO3)，D不正确。 学科网（北京）股份有限公司 $