内容正文:
终不变,反应4H,(g)+2SO,(g)==4H,O(g)十S,(g)的
平衡常数不变,所以S)2增大,由于反应Ⅲ的平衡常数
c(H,O)×c(H,S)
n(H,0)=100
可表示为K=2(H)Xc(H)×c(s0)'n(H)
始终不变,所以,)增大(H,O)减小。
答案:(1)△H1十△H2
(2)H)
(3)0.45+0.5a150a
(4)增大减小
专题六水溶液中的离子平衡
[考点1]
1.DA.反应平衡常数K=
c(Cu+)·[c(CH,COO)]
Lc(CH,COOH)
cC)·[c(OH)·[✉CHCo0·(H,则K=
[c(CH,COOH)]·K.
K[Cu(OH),]·Ka=(2×100)X(2X10i)2
K
(1×101)2
8X10-0
10=8X10,故A错误;B.由平衡常数和条件
c[CH,COO]=10c[CH COOH],代入得c[Cu2+]=8
×10-‘mol/L<1.0×10-3mol/L,故B错误;C.平衡时
有K[Cu(OH)2]=c[Cu+]·c[(OH)]=8×10-4X
[OH门=2×100,得氢氧根浓度为5×109mol/L,
由K=c(H十)·(OH)得氢离子浓度为2X10mol/L,
则pH≈5.7,呈酸性,不是弱碱性,故C错误;D.由反应
计量关系:Cu(OH):(s)+2CH,COOH==Cu++
2 CH,COO+2HO,生成c(CH,COO)与c(Cu2+)的
关系为c(Cu+)=2c(CH,C00),则c(CH,C00)=
1.6×10-3mol/L,平衡时c(CHCO0)=
10c[(CH,COOH)],则c[(CH,COOH)]=1.6×10-
mol/L,根据乙酸根元素质量守恒,初始乙酸浓度等于平
衡时乙酸分子和乙酸根离子的浓度之和,则x=(1.6X10
+1.6×10‘)mol/L>1.0X10-3mol/L,故D正确。
H
2.CA.NH,OH的结构式为
N-O
,含有2个
H
H
N一Ho键、1个N一Oo键、1个()一Ho键,共4个g键,
故1 mol NH2 OH含4molo键,A错误;B.羟胺分子中
N原子形成3个。键,存在一对孤电子对,为sp杂化,
空间结构为三角锥形,所有原子不可能共平面,B错误;
C.羟胺中N原子有孤电子对,可结合水电离出的H,
使溶液中c()H)>c(H+),溶液呈碱性,离子方程式
为:NH,OH+H,O一NH,OH++OH,C正确:D.羟
胺溶液与AgBr反应生成N2,AgBr是难溶物,书写离子
方程式时不能拆为Ag,正确的离子方程式为:
2NHOH+2AgBr-2Ag¥+N↑+2H+2H,O+
2Br,D错误。
3.DAg与Y可形成[AgY]+和[AgY,]+两种配离子,
发生的反应为Ag+Y==[AgY]、[AgY]+Y==
[AgY,],故随着Y浓度的变大,Ag浓度变小,
[AgY]先增大后减小,[AgY,]+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
[AgY]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,H,Y+浓度大,当碱
性较强时,Y的浓度大,故曲线V表示H,Y2+浓度,曲线
V表示HY浓度,曲线Ⅵ表示Y浓度,据此解题。
12
A.由分析可知,曲线I表示[AgY,]+,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
+H,0一HY*+OH,KM=HY)cOH2,当
c(Y)
c(HY+)=c(Y)时,c(H)=10.mol·L1,c(OH厂)
=104mol·L1,则K1=104.7,同理K=10115。
K1XK=cHY):cOH)×c(H,Y+)·c(OH)
c(Y)
c(HY)
=c(H,Y+)·c2(OH)
c(Y)
=10山.2”,由图像可知,当
6(H2Y2+)=6(Y)时,6(HY+)最大,则c(OH)=10i1
mol·L,p)H=5.61,pH=8.39,B正确;C.反应Ag+Y
==[AgY门的平衡常数K=cAgY])
c(Ag)·c(,由图可知,当
c(Y)=104mol·L时,c([AgY])=c(Ag),则K,=
10元=10:”,C正确:D.-lg[c(Y)/(mol·L)]=
3.00时,c(Y)=103mol/L,c(Ag+)=10i.o1mol·L1,
c([AgY:])=c([AgY]),由元素守恒可知,c(Ag)+
c([AgY2])+c([AgY]+)=1.00×10-3mol/L,则
c([AgY2]+)=c([AgY]+)=4.95×10-‘mol/L,Y的初
始浓度为1.15×10mol·L1,由元素守恒得
2c([AgY:])+c([AgY])+c(Y)+c(HY )
c(H2Y2+)=1.15×10mol/L,代入数据,c(Y)+
c(HY+)+c(H,Y+)≈0.01mol/L,则6(Y)
c(Y)
c(Y)+c(HY)+c(H2 Y2)
=103mol.L-
0.01m0l·=0.1,由图像2可知,pH在8,39、
9.93之间,此时c(HY)>c(Y)>c(H,Y+),D错误。
4.D A.HCO+H,(OH+H,CO,K=
c(OH)·c(H,CO)=K
104
c(HCO)
K45X10≈2.2X10,A正
确;B.2HCO=HC0+C0,
K=cC0)·(H.00)_K=47x10
c(HCO)
K4.5x107≈1.0X101,
B正确:C.HC)十Ca+一CCO,(s)+H+,
K--
c(H)
=4.7X1011
=c(HcO)·c(Ca)=K,(CaCo)-3.4X10≈
1.4×102,C正确:
D.Ka[Kc(HCO +K.]
K+c(HCO)
cH+)xC02rC0g)XH×HC写)+H+)×coH)]
c(H2C(3)
c(HCO
X(HCO )HcO)
eKH2 CO)
=(H)x(CO+c(H-)1
Le(H:CO,)+e(H
由于c(H+)+c(HCO3)=c(OH)+c(CO),
所以K[Ka(O+K]=∠H)D错误。
K +c(HCO)
5.C曲线Ⅲ和曲线N的交点代表6e2+=dc即
c(Cu2+)=c([CuL]),由图可知,此时lgc(L3-)=
一9.4,代入平衡常数表达式得K=
c(CuL)
c(Cu+)·c(LF)
10=10,A正确;曲线1和曲线Ⅱ的交点代表
lgc(L-)=lgc(HL2)即c(L3-)=c(HL2),此时pH
=11.6,代入平衡常数表达式得K=):c(H)=
c(HL)
10l.i,B正确;曲线N和曲线V的交点代表ct=
cag即c([CuL]'-)=c([CuL]),此时lgc(L-)=
-7.2,可得[CuL]+L3=一[CuLe]-的平衡常数K
c([CuLe)
cCul)·c(L)10a=1022a点时,0e+
da,产代入KXK'=c(CuL)
c(CuL)
c(C+)·c(L)c(CuL)·c(L)
=2102×1022=10,解得c(1)=104
mol·L1,且a点对应c(HL2)=10-1mol·L1,代入
HL2一H*+L的平衡常数K=cL):(H)=
c(HL)
10山.,计算得c(H)=1043mol·L1,故pH=4.3,C
错误:当pH=6.4时,c(HL)最大,接近10'mol·L,结
合B项中平衡常数可计算得c(L3-)≈10.2mol·L1,
0cl,J=0.90,dcu=0.09,结合Cu元素守恒知,
c([CuL]-)=0.90×0.002mdl·L1=1.8×103mol·L1,
c([Cul]-)=0.09×0.002mol·L1=1.8×10-‘mol·L1
因此体系中c(HL)>c(CuL])>c(CuL])>c(L),D
正确。
6.CD由题中信息可知,CO)可以形成四种物种,分别为
HCO、HCO、CO和CoC2O,(s),随着pH增大,
HC,O的摩尔分数逐渐减小,CoCO,(s)会转化为溶解度
更小的[Co(OH)],CoCO,(s)的摩尔分数先增大后减小,
因此,CO的摩尔分数逐渐增大。综合以上分析可知,甲
线所示物种为CoC,O,(s),丁线所示物种为C,O,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
HC(),丙线所示物种为HC)。由甲、丁两线的交点可
知,在该点C,)和CoC,),(s)的摩尔分数相等,均为0.50,
由于水溶液中Co和C)初始物质的量浓度均为
0.01mol·L,则此时溶液中C2O的浓度为0.005mol·
L,由K,(CoCO,)=6.0×10“可以求出此时溶液中
Cm的漆度为80X0m0lL=12X10m0l.
L1,再由K[Co(OH),]=5.9X101i可以求出此时溶
/5.9×10-5
液中c(0H)√.2x10≈2.2X10m01.L,
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,HCO,和HC2O,的摩
尔分数相等,均为0,08,则由C元素守恒可知,此时
CoC,O,(s)的摩尔分数为0.84。
A,由分析可知,甲线所示物种为CoC,O,(s),A不正确:
B.已知HCO,是二元中强酸,其酸式盐的水溶液显酸
性,HC,O,的电离程度大于其水解程度;当溶液中
HCO与C,O浓度相等时,溶液显酸性,c(H)>
10'mol.L1,则K4=cH):cC,0=c(H)>
c(HC,O)
1×10-7,故B不正确:C.pH=a时,n(HCO)
n(HC2),)=0.8×0.01mol,由于C,O的摩尔分数接
近0,故n(CaC,O,)=(0.01一8×10×2)mol,Ca的总
量为0.01mol,则剩余的n(Co+)为1.6×103mol;
c(Ca+)=1.6×103mol·L1,C正确:D.由分析可知
pH=b时,C,)的浓度为0.005mol·L,c(OH)≈
2.2X10mol·L,c()H)<c(CO),D正确;综
上所述,本题选D。
7.DA,由图可知,pH=6.5时6(Pb2+)>50%,即
c(Pb+)>1X10imol/L,则c(C0g)≤K,PbC02
c(Pb)
10-12.1
1X10mol/L.=10-mol/L<c(Pb+),A项正确:B.
12
由图可知,6(Pb+)=6(PbC)3)时,溶液中还存在
Pb(OH)+,根据c。(Pb2+)=2.0×10-imol/L和Pb守
恒,溶液中c(Pb2+)<1.0×10-imol/L,B项正确:C.溶
液中的电荷守恒为2c(Pb2+)+c[Pb(OH)+]十c(H+)
=2c(CO)+c(HCO )+c(CIO)+2c[Pb(CO)]
十c(OH),pH=7时溶液中c(H+)=c(OH),则
2c(Pb2+)+c[Pb (OH)]=2c(CO)c(HCO)+
c(CIO,)+2c[Pb(CO)],C项错误;D.NaHCO3溶液
K
中HCO,的水解平衡常数为K=K4,CO,)
10=10>K:(H,CO),NaHCO,溶液呈藏
1×10-14
性,加入少量NaHC)3固体,溶液pH增大,PbC)3转化
成Pb(C),)而溶解,D项正确。
8.CA.亚硫酸是二元弱酸,存在二次电离,电离方程式
为:HSO,=H+HSO?,HSO,==Ht+SO,则
溶液中c(H+)>c(HS))>c(SO片)>c(OH),A正
确;B.亚硫酸根离子是其二级电离产生的,则稀释的时
候对氢离子的影响较大,稀释的时候,亚硫酸的浓度变
为原来的一半,另外稀释的平衡常数不变,对第二级电
离影响很小,则稀释时亚硫酸根浓度基本不变,B正确:
C.加入双氧水之前,生成的白色浑浊为BS),沉淀,C
错误;D.过氧化氢具有强氧化性,可以将十4价硫氧化为
十6价硫酸根离子,则存在反应,BaS)3十HO2
BSO,¥十H,),则出现白色沉淀的主要原因是生成
BaSO),沉淀,D正确。
9.D随着pH的增大,CH,CICO)H、CHCL,CO))H浓度减
小,CH,CICOO、CHCL,COO浓度增大,一CI为吸电子
基团,CHCL,COOH的酸性强于CH CICOOH,即
K.(CHCL,C(O)H)>K.(CH,CICOOH),8(酸分子)=6(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K,(CHCL CO0H)≈1013,
K.(CH,CICOOH)≈1028,曲线M表示6(CH.CICOO)~
pH的变化关系,A、C错误;根据K(CHCl,COOH)=
c(CHCL,CO))·c(H)
初始c(CHCl,C))H)=0.1mol·
c(CHCL,COOH
L1,若溶液中溶质只有CHCL COOH,则c(CHCL CO))
=c(H)≈√K.(CHCL COOH)·c(CHCL COOH)=
10.15mol·L,但a点对应的c(H)=
0,1mol·L1,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(CHCl,C()))十c(OH),B
错误;电离度a=”五,n地=n电身十心北4
n
&(CH,CICOOH)=(CH,CICOO),
a(CHCL,COOH)=8(CHCI,CO)-),pH=2.08时,
8(CH,ClCO))=0.15,
8(CHCL C)))=0.85,D正确。
[考点2]
1.C由题图可知,随着pH增大,平衡+NH,CH,CO))H
pK=24
NH.CH,COO
pK2=9.6
==NHCH,C())右移,NH CHC())H的分布分
数减少,NH CH COO先增加后减少,+NH.CH CO)最
后增加,a,点代表NH CH C())和NH,CH CO)分布分
数相等的点;题图中b,点滴入NaOH溶液为I0mL,
+NHCH,CO)H·CI和NO)H的物质的量相等,得到
+NH,CH,COO,c,点+NH,CH,COOH·CI和NaOH的物
质的量之比为1:2,得到主要粒子为NH,CH,C()。最新真题
专题六水溶液中的离子平衡
分类特训
考点1弱电解质的电离平衡
1.(2026·浙江1月卷,15)已知:25℃下,Km[Cu(OH)2]=2×1020,K.(CHC00H)=2×
10-5,K=1X10-14.Cu(OH)2(s)+2CH3COOH (aq)=Cu2+(aq)+2CH;COO (aq)+
2H,O(I)K。过量Cu(OH),与xmol/L CH COOH充分反应至平衡,平衡时c(CH COO)
整
=10c(CHCOOH),不考虑反应前后溶液体积变化,下列说法正确的是
(
A.K=8×10
B.c(Cu2+)>1.0×10-3mol/L
C.平衡时,溶液呈弱碱性
D.x>1.0X10-3 mol/L
郑
2.(2026·陕晋青宁卷,6)羟胺(NH,OH)有弱碱性和还原性。下列说法正确的是
A.1 mol NH,OH含有3molo键
B.羟胺分子中所有原子共平面
C.羟胺溶液呈弱碱性的原因:NH2OH+H2O=一NHOH十OH
D.羟胺溶液与AgBr反应生成N2的离子方程式:2NHOH+2Ag一=2Ag¥+N2个+2H+2HO
3.(2025·河南卷,14)乙二胺(H2NCH,CH2NH2,简写为Y)可结合H转化为
[H2NCH2CHNH3]+(简写为HY)和[H:NCH2CH2NH3]+(简写为H2Y2+),Ag与Y可
形成[AgY]和[AgY2]两种配离子。室温下向AgNO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1.00×10-3mol·L-1和1.15×10-2mol·L1。-lg[c(M)/(mol·L1)]与
-lg[c(Y)/(mol·L1)]的变化关系如图1所示(其中M代表Ag、[AgY]或[AgY2]),分
布系数6(N)与pH的变化关系如图2所示(其中N代表Y、HY+或H2Y+),比如6(H,Y2+)
如
c(H2Y2+)
阳
c(Y)+c(HY)+c(H2Y2)
1.0-
云
7
0.8
61
0.6
5
(3.00,5.01)
0.4
0.2
3
2.004.70
0.0
6.85
9.9项
3
4
5
6
6
8
10
-lg[c(Y)/mol·L-]
PH
图1
图2
下列说法错误的是
A.曲线I对应的离子是[AgY2]
B.6(HY+)最大时对应的pH=8.39
C.反应Ag+Y一[AgY]+的平衡常数K1=1040
D.-lg[c(Y)/(mol·L1)]=3.00时,c(HY)>c(H2Y2+)>c(Y)
41
4.(2025·浙江1月卷,15)25℃时,H2C03的电离常数K1=4.5×10-7,K2=4.7×101;
Km(CaCO)=3.4×10-9。下列描述不正确的是
()
A.HCO3+H2O=OH+H2C03,K=2.2×10-8
B.2HCO5-=H2CO3+CO3,K=1.0×10-4
C.HCO+Ca2+=CaC0,(s)+H,K=1.4×102
D.NaHCO3溶液中,c(H)+c(HCO3)=c(OH)+c(CO),则c(H+)
_Ka [K2c(HCO)+Kw]
Ka1+c(HCO)
5.(2025·河北卷,14)已知Cu2+和L3-结合形成两种配离子[CuL]和[CuL2]4-。常温下,
0.100mol·L的H3L和0.002mol·L的CuSO混合溶液中,HL2和L3的浓度对数
l1gc(实线)、含铜微粒的分布系数6(虚线)[例如6c+
c(Cu2)
c(Cu)+e([CuL]+e([CuLJ]
与溶液pH的关系如图所示:
01
a(x,-1)
(11.6,-1.3)
-21
1.0
6.4,0.90)
-4V
0.8
-0.6
-6
0.4
。(6.4,0.09
0.2
-12
0.0
34
5
67pH8
9101112
下列说法错误的是
A.Cu2++L3=→[CuL],K=109.4
B.HL2一H++L3,K=101.6
C.图中a点对应的pH=4.2
D.当pH=6.4时,体系中c(HL2-)>c([CuL2]4-)>c([CuL])>c(L3-)
6.(多选)(2025·山东卷,15)常温下,假设1L水溶液中
1.0
Co2+和CO初始物质的量浓度均为0.01mol·L1。
甲
0.8
平衡条件下,体系中全部四种含碳物种的摩尔分数随蓉0.6
pH的变化关系如图所示(忽略溶液体积变化)。
(b,0.50)
劃0.4
已知:体系中含钴物种的存在形式为C02+,CoCO,(s)和
0.2
Co(OH)2(s);Km(CoC2O4)=6.0×108,K[Co(OH)2]
(a,0.08)丙
=5.9×10-5。
pH→增大
下列说法正确的是
A.甲线所示物种为HC2O4
B.H2C2O4的电离平衡常数K2=10-8
C.pH=a时,Co2+物质的量浓度为1.6×10-3mol·L
D.pH=b时,物质的量浓度:c(OH)<c(C2O子)
42
7.(2024·湖北卷,13)CO2气氛下,Pb(CIO4)2溶液中含铅物种的分
100
Pb
/PbCO3(s)
布如图。纵坐标(6)为组分中铅占总铅的质量分数。已知
850
c(Pb2+)=2.0×105mol·L1,pK1(H,CO3)=6.4、
Pb(COa)2
25
pK2(H2CO3)=10.3,pKsn(PbCO3)=12.1。下列说法错误的是
Pb(OH田i
01
6
10
pH
A.pH=6.5时,溶液中c(CO3)<c(Pb2+)
B.6(Pb2+)=(PbCO3)时,c(Pb2+)<1.0×10-5mol·L-
C.pH=7,2c(Pb2)+c[Pb(OH)]<2c(CO)+c(HCO)+c(CIO,)
D.pH=8时,溶液中加入少量NaHCO3(s),PbCO3会溶解
8.(2024·浙江1月卷,15)常温下、将等体积、浓度均为0.40mol·L1BaCL2溶液与新制H2SO
溶液混合,出现白色浑浊;再滴加过量的H,O,溶液,振荡,出现白色沉淀。
已知:H2S03K1=1.4X102,K2=6.0X108Kp(BaS03)=5.0X1010,Km(BaS04)=
1.1×10-10
下列说法不正确的是
A.H2SO3溶液中存在c(H)>c(HSO3)>c(SO)>c(OH)
B.将0.40mol·L1H2SO溶液稀释到0.20mol·L1,c(SO)几乎不变
C.BaCl2溶液与H,SO3溶液混合后出现的白色浑浊不含有BaSO?
D.存在反应Ba2+十H2SO3十H2O2一BaSO4¥十2H十HO是出现白色沉淀的主要原因
9.(2024·新课标卷,13)常温下CH2 CICOOH和CHCl2COOH的两种溶液中,分布系数6与pH
c(CH,CICOO)
的变化关系如图所示。[比如:dCH,CICO0)=c(CH,C1 COOH十c(CH,C1cO0)
1.0
0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
(2.08,0,15
0.1
ooH
0.00.40.81.21.62.02.42.83.23.64.04.44.85.25.66.0
pH
下列叙述正确的是
()
A.曲线M表示6(CHCI COO)pH的变化关系
B.若酸的初始浓度为0.10mol·L1,则a点对应的溶液中有c(H+)=c(CHCl2COO)
+c(OH)
C.CH2 CICOOH的电离常数K。=10.3
电离度a(CH2 CICOOH)_0.15
D.pH=2.08时,电离度a(CHC,C0OH)0.85
43