内容正文:
专题8
水溶液中的离子平衡
过去考什么
山东新高考全练
答案:P448
1.(2025山东,15,不定项,4分;考点2)常温
1.0
下,假设1L水溶液中Co2+和C2O初始
0.6
物质的量浓度均为0.01mol·L1。平衡
0.2
条件下,体系中全部四种含碳物种的摩尔分
0.0
2
4mn68
1012
数随pH的变化关系如图所示(忽略溶液体
pH
积变化)。已知:体系中含钴物种的存在形
A.线Ⅱ表示CH OOOH的变化情况
式为Co2+、CoC2O4(s)和Co(OH)2(s);
B.CH&OOOH的电离平衡常数Ka=10-
Kp(CoC2O4)=6.0×108,Kp[Co(OD2]=
CpH=n时,c(Ag+)=10
K mol L-1
5.9×10-15。下列说法正确的是(
D.pH=10时,c(Ag)+c(CH COOAg)=
1.0
0.08mol·L-1
0.8
3.(2023山东,15,不定项,4分;考点1)在含
警
0.6
6,0.50)
HgL2(g)的溶液中,一定c(I)范围内,存在
0.4
平衡关系:Hgl2(s)=Hg2(aq);
0.2
(a,0.08)一丙
Hgl2(aq)=Hg2+十2I;Hgl2(aq)=
0
pH→增大
HgI++I;HgI2 (aq)+IHgI3
A.甲线所示物种为HC2O4
HgL(aq)十2I=Hgl,平衡常数依次
B.H2C2O4的电离平衡常数K,=10一8
为K、K1、K2、K3、K4。已知lgc(Hg+)、
C.pH=a时,Co2+物质的量浓度为1.6×
lgc(HgI+)、lgc(Hgl)、lgc(Hg)随
10-3mol·L-1
1gc(I)的变化关系如图所示,下列说法错
误的是(
D.pH=b时,物质的量浓度:c(OH)<
c(C2O2-)
M(a,b)
2.(2024山东,10,2分;考,点1)常温下Ag①D一
CH,COOH水溶液体系中存在反应:Ag++
-10
CH3COO=CH3 COOAg(aq),平衡常数
-14
lg c1)
A.线L表示l1gc(Hg)的变化情况
为K。已知初始浓度co(Ag)=
B.随c(I)增大,c[Hgl2(aq)]先增大后减小
co(CH3COOH)=0.08mol·L1,所有含
碳物种的摩尔分数与pH变化关系如图所
ca=la袋
示(忽略溶液体积变化)。下列说法正确的
D.溶液中I元素与Hg元素的物质的量之
是()
比始终为2:1
124
○专题8水溶液中的离子平衡
4.(2022山东,14,不定项,4分;考点4)工业
c(X)
c(H3 R2)+c(H2R)+c(HR)+c(R-)'
上以SrSO4(s)为原料生产SrCO3(s),对其
下列表述正确的是(
)
工艺条件进行研究。现有含SrCO(s)的
1.0
0.1mol·L-1、1.0mol·L1Na2C03溶
0.8
液,含SrSO4(s)的0.1mol·L1、
80.6
M
1.0mol·L1NaSO4溶液。在一定pH范围
60.4
0.2
内,四种溶液中lg[c(S+)/mol·L-1]随pH
0
6
101214
的变化关系如图所示。下列说法错误的是
pH
(
)
A袋袋
6.2-5.5
B.M点,c(C)+c(OH)+c(R)=
(6.8,-5.5
①
2c(H2R+)+c(Na+)+c(H+)
(7.7,②
(6.9,a)
③
C.O点,pH=一lgK2-lgK
2
④
D.P点,c(Na+)>c(C)>c(OH)>
6.06.5
7.07.58.08.59.0
PH
c(H+)
A.反应SrSO4(s)+COg=SCO(s)+SO}
6.(2020山东,15,不定项,4分;考,点1)25℃时,某
的平衡常数K=(SrSO)
混合溶液中c(CH&COOH)+c(CH3COO)=
Ksp (SrCO3)
0.1mol·L1,lgc(CH&COOH)、lgc(H+)、
B.a=-6.5
lgc(CH&COO-)和lgc(OH)随pH变化的
C.曲线④代表含SrCO3(s)的1.0mol·L1
关系如下图所示。K.为CH COOH的电离
Na2CO3溶液的变化曲线
常数,下列说法正确的是(
D.对含SrSO4(s)且Na2SO4和Na2CO3初始
浓度均为1.0mol·L-1的混合溶液,pH
M
≥7.7时才发生沉淀转化
(
5.(2021山东,15,不定项,4分;考点1)赖氨
酸[HN+(CH2)4CH(NH2)COO,用HR
6pH810124
表示]是人体必需氨基酸,其盐酸盐
AO点时,c(CH3COOH)=c(CH3COO)
(HRC2)在水溶液中存在如下平衡:
B.N点时,pH=-lgK
HR+H,R+HRR。向一定
K2
K3
C.该体系中,c(CHC00HD-Q1c)
K十c(H)
mol.L
浓度的HRC2溶液中滴加NaOH溶液,溶
D.pH由7到14的变化过程中,CH&COO的
液中H3R+、H2R+、HR和R-的分布系数
水解程度始终增大
6(x)随pH变化如图所示。已知6(x)=
125答案册
实战高考·化学
专题89水溶液中的离子平衡
山东新高考全练
①CD解析由题中信息可知,C2O子可以形成4种物
+H+①,Ag++CH3COO=CH3 COOAg(aq)②,
种,分别为H2C2O4、HC2O、C2O足和CoC2O4(s),随着
Ag+的水解平衡:Ag++H2O=AgOH十H+③,随着
pH增大,H2C2O4的摩尔分数逐渐减小,CoC2O4(s)会转
pH的增大,c(H+)减小,平衡①③正向移动,
化为溶解度更小的Co(OH)2,CoC2O4(s)的摩尔分数先
c(CH3COOH)、c(Ag+)减小,pH较小时(约小于7.8)
增大后减小,因此,C2O的摩尔分数逐渐增大。综合
CH3COO一浓度增大的影响大于Ag+浓度减小的影响,
以上分析可知,甲线所示物种为C0C2O4(s),丁线所示物
CH3 COOAg浓度增大,pH较大时(约大于7.8)
种为C2O,根据曲线的走势结合电离平衡的过程可知,
CH3COO浓度增大的影响小于Ag十浓度减小的影响,
CH3 COOAg浓度减小,故线I表示CH3COOH的摩尔分
乙线所示物种为H2C2O4,丙线所示物种为HC2O。由
数随pH变化的关系,线Ⅱ表示CH3COO厂的摩尔分数随
甲、丁两线的交,点可知,在该,点C2O2和CoC2O4(s)的摩
pH变化的关系,线Ⅲ表示CH3COOAg的摩尔分数随pH
尔分数相等,均为0.5,由于水溶液中C02+和C2O-初始
变化的关系。根据分析,线Ⅱ表示CH3COO一的变化情
物质的量浓度均为0.01mol·L1,则此时溶液中
况,A项错误;由图可知,当c(CH3 COOH)=
C2O2的浓度为0.005mol·L1,由Ksp(CoC2O4)=
c(CH3COO一)时,溶液的pH=m,则CH3COOH的电离
6.0X108可以求出此时溶液中C02+的浓度为6.0X108
0.005
平衡常数K=cH)CCD0)=10m,B项错误:
c(CHs COOH)
1.2X105mol·L1,再由Kp[Co(OHD2]=5.9×10-15可
pH=n时,(H)CcC4C00)=10m,c(CH6CO0)
/5.9×10-15
c(CH:COOH
以求出此时溶液中c(0H)气/2X10亏≈2.2×10-5m0l
_10-mXc(CHCOOHD=10-mc(CH3COOH),Ag++
·L1,pH≈9.3,即b≈9.3,根据图像中的位置可以估算
c(H+)
CH3 COO-CH3 COOAg (aq)K=
出a<7。由乙和丙两线的交点可知,H2C2O4和HC2O4
的摩尔分数相等,均为0.08,则由C元素守恒可知,此时
c(CH3COOAg)
c(Ag+)·c(CH3COO)'
c (Ag+
CoC2O4(s)的摩尔分数为0.84。由分析可知,甲线所示
c(CH3 COOAg)
物种为CoC2O4(s),A不正确;已知H2C2O4为二元中强
K·c(CHCO0),由图可知当pH=n时,
酸,其酸式盐的水溶液显酸性,HC2○的电离程度大于
c(CH3COOH)=c(CH3 COOAg),代入整理得c(Ag+)=
其水解程度,当溶液中HC2O4与C2O子浓度相等时,溶
10m-
K
-mol/L,C项正确;根据物料守恒,pH=10时溶液
液显酸性,c(H+)>10-7mol·L-1,则K4,=
c(Ag+)+c(CH3 COOAg)+c(AgOH)=0.08 mol/L,D
c(H)·c(C0=c(H+)>1X10-1,故B不正确:
项错误。
c(HC2O)
3BD
解析由题干反应方程式可知,K1=
pH=a时,CoC2O4(s)的摩尔分数为0.84,CoC2O4(s)的
物质的量为1L×0.01mol·L-1×0.84=0.0084mol,
c(Hg+):2①),则有cHe2+)=K:cg),则有
c(Hgl2)
c2(I-)
由水溶液中Co2+初始物质的量浓度为0.01mol·L一1,
lgc(Hg2+)=lgK1+lgc(Hgl2)一2lgc(I-),同理可得:
因此,C02+的物质的量浓度等于16×103mol·L1,C正确;
lgc(HgI+)=1gK2 +1gc(HgI2)-Igc(I-),lgc (HgI3 )
由分析可知pH=b时,C2O的浓度为0.005mol·L-1,
IgK3+lge HgI2)+Igc (I-),Igc (HgI)=1gK4+
c(OH-)≈2.2×10-5mol·L-1,c(OH-)<
lgc(Hg2)+2lgc(I-),且由Hg2(s)→Hgl2(aq)可知
c(C2O子),D正确。综上所述,本题选CD。
Ko=c[Hg2(aq)]为定值,故可知图示中曲线1、2、3、4
2C解析溶液中存在平衡:CH3COOH=CH3COO
分别代表lgc(HgI+)、lgc(Hg2+)、lgc(Hgl3)、
448
O实战册参考答率及解析
lgc(Hg),据此分析解题。由分析可知,线L表示lgc
c(H3R2+)=c(H2R+),由此可知K1=102.2,N点
(HgI)的变化情况,A正确;已知Hg2(s)一Hg
c(HR)=c(H2R+),则K2=10-9.1,P,点c(HR)=
(ag)的化学平衡常数Ko=c[Hg2(ag)],温度不变平衡
cR)则风-10-,-82-10-e,是
常数不变,故随c(I)增大,c[Hgl2(aq)]始终保持不变,
10-10.8
B错误;结合曲线1、2方程得①b=lgK1十lgc(Hgl2)
10-9.1
10-7,周央餐<2故A错误M点存在电
2a,②b=lgK2+lgc(Hg2)-a,联合①②可知a=lgK1
荷守恒:c(R-)+c(OH-)十c(C-)=2c(H3R2+)+
-lgK:=lg名,C正确:溶液中的初始溶质为Hg,但题
c(H2R+)+c(H+)+c(Na+),此时c(H3R2+)
图中横坐标为lgc(I),故需外加I调节c(I),根据原
c(H2R+),因此c(R-)+c(OH-)+c(CI-)=
子守恒可知,该溶液中I元素与Hg元素的物质的量之比
3c(H2R+)十c(H+)十c(Na+),故B错误;O,点
不等于2:1,D错误。
c(HR+)=c(R-),因此cHR+)
c(R-)
=1,即
④D解析硫酸是强酸,溶液pH发生变化时,溶液中
c(H2R+)·c(HR)·c(Ht)·c(H+)-2(H=1,
c(S○)几乎不变,则含硫酸锶固体的硫酸钠溶液中锶离
c(R-)·c(HR)·c(H+)·c(H+)K2·K3
子的浓度几乎不变,pH相同时,溶液中硫酸根离子浓度
因此c(H+)=√K2·K,溶液pH=-lgc(H+)=
越大,锶离子浓度越小,所以曲线①代表含硫酸锶固体的
=lgK,-lgK,故C正痛;P点溶质为NaCL,HR.NaR,此
0.1mol/L硫酸钠溶液的变化曲线,曲线②代表含硫酸锶
时溶液呈碱性,c(OH一)>c(H+),溶质浓度大于水解和
固体的1ol/L硫酸钠溶液的变化曲线;碳酸是弱酸,溶
液pH越小,溶液中c(CO)越小,c(Sr+)越大,则曲线
电离所产生微粒浓度,因此c(Na+)>c(Cl-)>
c(OH一)>c(H十),故D正确。
③表示含碳酸锶固体的0.1mol/L碳酸钠溶液的变化曲
线,曲线④表示含碳酸锶固体的1mol/L碳酸钠溶液的变
⑥BC解析根据题图可知,随着pH的升高,氢氧根离
化曲线。反应SrSO4(s)+CO=SrCO3(s)+SO2
子和醋酸根离子浓度增大,氢离子和醋酸离子浓度减小,
的平衡常数K=c(S0)=c(S0)·c(Sr2+)
pH=7时,氢氧根离子浓度等于氢离子浓度,则MN线为
c(CO号)c(C0)·c(Sr2+)
lgc(CH3COO)随pH的变化曲线,MO线为lgc(H+)随
}故A正确:向线①代表合疏酸目依的
pH的变化曲线,OP线为lgc(OH一)随pH的变化曲线,
NP线为lgc(CH3COOH)随pH的变化曲线。O点对应
0.1mol/L硫酸钠溶液的变化曲线,则Ksp(SrSO4)=
的pH=7,应该得出的结论为c(H+)=c(OH-),故A
10-5.5×0.1=10-6,5,温度不变,溶度积不变,则溶液pH
错误;N,点lgc(CHs COO)=lgc(CHs COOH),即
为7.7时,c(Sr2+)=10-65
1—mol/L=l0-6.5mol/L,则a
C(CH COO)=
c(CHs COOH),K=
为一6.5,故B正确;由分析可知,曲线④表示含碳酸锶固
c(CCO0):c(H),代入等量关系并变形可得pH=
c(CH:COOH)
体的1ol/L碳酸钠溶液的变化曲线,故C正确;由题图
-lgKa,故B正确;c(CCO)+c(CH&COOH=0.1mol/L,
可知,浓度均为1.0mol·L-1的Na2S04和Na2CO3混合溶
则c(CH3COO)=0.1mol/L-c(CH3 COOH),又Ka=
液中,SSO4(s)在pH6.9时转化为SCO(s),故D错误。
⑤CD解析向H3RC2溶液中滴加NaOH溶液,依次发
c(CHC00):c(H),联立两式消去c(CHCO0)
c(CH3 COOH)
生离子反应:HR2+十OH-一H2R+十H2O、HR++
OH-—HR+H2O、HR+OH—R-+H2O,溶液中
并化简袋理可得出,aC6C00D一品mL,故
C正确;醋酸根离子的水解平衡为CH3COO+H2O
HR2+浓度逐渐减小,H2R+和HR浓度先增大后减小,
R浓度逐浙增大。K1=HR)SH),K
=CH3COOH十OH-,pH由7到14的变化过程中,
c(H3 R2+)
碱性不断增强,c(OH)不断增大,对醋酸根离子的水解
cHR)Ht),K3=cR)H),M点
有抑制作用,会使其水解程度减小,故D错误。
c(H2R+)
c(HR)
449