内容正文:
专题3
水溶液中的离子反应
第1讲 描述运动的基本概念
专题专项练
易混易错练3
第1讲 描述运动的基本概念
易错点1 对溶液酸碱性或pH分析错误
1.[2025重庆鲁能巴蜀中学月考]常温下,下列溶液中,一定能大量共存的离子组是 ( )
A.使甲基橙变红的溶液:K+、Na+、HC 、Cl-
B.含有NaHCO3的溶液:Na+、Ca2+、Fe3+、ClO-
C.pH=1的溶液:Zn2+、K+、N 、Cl-
D.水电离出的H+浓度为10-14 mol/L的溶液:K+、Mg2+、Cl-、N
C
第1讲 描述运动的基本概念
解析 使甲基橙变红的溶液显酸性,HC 和H+不能大量共存,A不符合题意;HC 和Fe3+会发生相互
促进的水解反应,不能大量共存,B不符合题意;常温下,pH=1的溶液显酸性,H+、Zn2+、K+、N 、Cl-间
互不反应,能大量共存,C符合题意;常温下,水电离出的H+浓度为10-14 mol/L的溶液可能显酸性也可能显
碱性,碱性条件下Mg2+和OH-不能大量共存,D不符合题意。
第1讲 描述运动的基本概念
2.[2026湖北武汉部分学校联考]下列说法不正确的是(已知:lg2≈0.3) ( )
A.c(H+)= 的溶液一定呈中性
B.Ka大的酸溶液中c(H+)一定比Ka小的酸溶液中c(H+)大
C.将pH=2的盐酸和pH=4的硫酸等体积混合(混合后体积变化不计),所得溶液pH=2.3
D.常温下,某溶液中由水电离出的c(H+)=10-11 mol/L,此溶液pH=11或pH=3
B
第1讲 描述运动的基本概念
解析 c(H+)= 的溶液中,c(OH-)= = ,即c(H+)=c(OH-),溶液一定呈中性,A正确;c(H+)还受
酸的浓度影响,B错误;将pH=2的盐酸和pH=4的硫酸等体积混合,所得溶液中c(H+)≈ ×10-2 mol/L,pH=
-lgc(H+)≈2.3,C正确;常温下,某溶液中由水电离出的c(H+)=10-11 mol/L,表明水的电离受到抑制,若溶质为
酸,此溶液的pH=3,若溶质为碱,此溶液的pH=11,D正确。
第1讲 描述运动的基本概念
3.[2026黑龙江海伦一中月考]有关弱酸的电离平衡常数(25 ℃)如表所示:
HCN H2CO3 CH3COOH
6.2×10-10 Ka1=4.5×10-7 Ka2=4.7×10-11 1.75×10-5
下列有关说法正确的是 ( )
A.25 ℃时,pH均为8的NaCN溶液、Na2CO3溶液、CH3COONa溶液:c(Na2CO3)>c(NaCN)>c(CH3COONa)
B.浓度均为0.1 mol·L-1 NaHCO3和Na2CO3混合溶液中:3c(Na+)=2c(HC )+2c(C )+2c(H2CO3)
C.25 ℃时,0.2 mol·L-1 HCN溶液与0.1 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合所得溶液中:c(HCN)>c(Na+)>
c(CN-)>c(H+)>c(OH-)
D.25 ℃时,浓度均为0.1 mol·L-1的CH3COOH和CH3COONa混合溶液显酸性,则c(CH3COOH)+2c(H+)=
c(CH3COO-)+2c(OH-)
D
第1讲 描述运动的基本概念
解析 根据电离常数可知酸性:CH3COOH>H2CO3>HCN>HC ,水解程度:Na2CO3>NaCN>CH3COONa,
pH=8时,水解程度越强的其浓度越小,则c(Na2CO3)<c(NaCN)<c(CH3COONa),A错误。浓度均为0.1 mol·L-1
的NaHCO3和Na2CO3混合溶液中,根据元素守恒有:2c(Na+)=3c(HC )+3c(C )+3c(H2CO3),B错误。
0.2 mol·L-1 HCN溶液与0.1 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合,得到等浓度的NaCN和HCN,25 ℃时,HCN的电
离平衡常数Ka=6.2×10-10,根据Ka·Kh=KW,得CN-的水解平衡常数约为1.6×10-5,则HCN的电离程度小于CN-
的水解程度,溶液显碱性,c(HCN)>c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+),C错误。25 ℃时,CH3COOH的电离平衡常
数Ka=1.75×10-5,根据Ka·Kh=KW,CH3COO-的水解平衡常数约为5.7×10-10,浓度均为0.1 mol·L-1的CH3COOH
和CH3COONa混合溶液中CH3COOH的电离程度大于CH3COO-的水解程度,故溶液显酸性,c(H+)>c(OH-),
该混合溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),元素守恒:2c(Na+)=c(CH3COO-)+
c(CH3COOH),联立得:c(CH3COOH)+2c(H+)=c(CH3COO-)+2c(OH-),D正确。
第1讲 描述运动的基本概念
4.平衡常数是分析平衡问题的重要依据。回答下列问题:
(1)已知:25 ℃时,HA的Ka=1.0×10-6,则25 ℃时,1 mol·L-1的HA溶液的pH=______。
(2)在温度为T时,某研究人员测定NH3·H2O的电离常数Kb为2×10-5,N 的水解常数Kh为1.5×10-8,则该温
度下水的离子积常数KW为____________,请判断T______(填“>”“<”或“=”)25 ℃。
(3)化工生产中常用MnS作沉淀剂除去工业废水中的Cu2+:Cu2+(aq)+MnS(s) CuS(s)+Mn2+(aq)。25 ℃
时,该反应的平衡常数K为_____________(25 ℃时,CuS和MnS的Ksp分别为6.0×10-36、2.0×10-10)。
(4)25 ℃时,将a mol·L-1的氨水与0.01 mol·L-1的盐酸等体积混合,所得溶液中c(N )=c(Cl-),则溶液显__
____(填“酸”“碱”或“中”)性。
中
3.3×1025
>
3×10-13
3
第1讲 描述运动的基本概念
解析 (1)由Ka= ≈ =1.0×10-6,可得c(H+)≈ mol·L-1=10-3 mol·L-1,pH=3。(2)
KW=Kb·Kh=2×10-5×1.5×10-8=3×10-13,温度为T时水的离子积常数大于25 ℃时水的离子积常数,因此T应
大于25 ℃。(3)平衡常数K= = = = ≈3.3×1025。(4)根据电荷守恒
有c(N )+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),由于c(N )=c(Cl-),则c(H+)=c(OH-),溶液呈中性。
第1讲 描述运动的基本概念
易错点2 对图像信息分析不到位
5.[2026四川成都阶段考]常温下,向1 L pH=10的NaOH溶液中持续通入CO2。通入的CO2的体积(V)与溶
液中水电离出的OH-浓度(c)的关系如图所示。下列叙述正确的是 ( )
A.a点溶液:水电离出的c(OH-)=1×10-4 mol/L
B.b点溶液:c(OH-)=c(H+)
C.c点溶液:c(Na+)=2c(C )+2c(HC )+2c(H2CO3)
D.d点溶液:c(Na+)>2c(C )+c(HC )
C
第1讲 描述运动的基本概念
解析 a点溶液为pH=10的NaOH溶液,c(H+)=1×10-10 mol/L,氢离子浓度和水电离出的氢氧根离子浓度
相等,所以水电离出的c(OH-)=1×10-10 mol/L,A项错误;c点二氧化碳和NaOH完全反应生成Na2CO3,则b点
溶液中的溶质为Na2CO3和NaOH,溶液显碱性,所以c(OH-)>c(H+),B项错误;c点溶液中的溶质为Na2CO3,存
在元素守恒c(Na+)=2c(C )+2c(HC )+2c(H2CO3),C项正确;d点溶液中的溶质为NaHCO3和H2CO3,HC
水解对水电离的促进作用与HC 、H2CO3电离对水电离的抑制作用相互抵消,则溶液呈中性,c(H+)=
c(OH-),结合电荷守恒可得c(Na+)=2c(C )+c(HC ),D项错误。
第1讲 描述运动的基本概念
破题关键
解答本题的关键一是要明确二氧化碳持续通入氢氧化钠溶液,不同阶段溶液中的溶质成分,二是要
明确水电离出的c(OH-)两次为10-7 mol/L,哪一次溶液呈中性。
第1讲 描述运动的基本概念
6.[2025江西南昌第二中学月考]常温下Ka(HCOOH)=1.8×10-4,向20 mL 0.10 mol·L-1 NaOH溶液中缓慢滴
入相同浓度的HCOOH溶液,混合溶液中某两种离子的浓度随加入HCOOH溶液体积的变化关系如图所
示。下列说法错误的是 ( )
A.a代表OH-,b代表HCOO-
B.水的电离程度:M<N
C.M点:2c(HCOO-)=c(Na+)+c(H+)
D.当V(HCOOH)=20 mL时,溶液显中性
D
第1讲 描述运动的基本概念
解析 向20 mL 0.10 mol·L-1 NaOH溶液中缓慢滴入相同浓度的HCOOH溶液,发生反应OH-+HCOOH
H2O+HCOO-,当V(HCOOH)=20 mL时,恰好完全反应生成HCOONa,HCOO-在溶液中进行微弱水解,
c(HCOO-)≈0.05 mol·L-1,Kh(HCOO-)= ≈ = ,代入题给数据得c(OH-)≈
1.67×10-6 mol·L-1,则曲线a代表OH-,曲线b代表HCOO-,A正确;N点时HCOOH溶液与NaOH溶液恰好完全
反应生成HCOONa,HCOO-水解促进水的电离,而M点时仍有未反应的NaOH,抑制水的电离,则水的电离
程度:M<N,B正确;M点溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(HCOO-)+c(OH-),由题图可知,M点:
c(HCOO-)=c(OH-),则2c(HCOO-)=c(Na+)+c(H+),C正确;当V(HCOOH)=20 mL时,HCOOH溶液与NaOH溶液
恰好反应生成HCOONa,HCOO-水解使溶液呈碱性,D错误。
第1讲 描述运动的基本概念
7.常温下,用0.1 mol·L-1的NaOH标准溶液滴定20.00 mL 0.1 mol·L-1的H2A溶液,溶液的pH与所加NaOH溶
液的体积关系如图所示。
下列有关叙述正确的是 ( )
A.N点由水电离出来的c(H+)=10-9.6 mol·L-1
B.该滴定过程中可以选择石蕊或酚酞作为指示剂
C.H2A的Ka2大约等于 ×10-6.2
D.对于H2A有Ka1·Ka2<KW
C
第1讲 描述运动的基本概念
解析 N点溶液溶质为Na2A,A2-水解促进水的电离,由水电离出来的c水(H+)=c溶液(OH-)= mol·L-1=
10-4.4 mol·L-1,A项错误;石蕊变色的pH范围为5~8,其变色范围较宽且变色不明显,易造成较大滴定误差,故
该滴定过程中不可以选择石蕊作为指示剂,可以选择甲基橙或酚酞作为指示剂,B项错误;N点为Na2A溶
液,A2-水解使溶液显碱性,Kh(A2-)= ≈ =3×10-7.8,则H2A的Ka2= = ×10-6.2,
C项正确;20.0 mL 0.1 mol·L-1H2A溶液pH=1,则Ka1≈0.1,Ka2= ×10-6.2,对于H2A有Ka1·Ka2>KW,D项错误。
易错提示
注意N点溶液的体积为60 mL,计算c(A2-)时容易忽视溶液体积的变化。
第1讲 描述运动的基本概念
易错点3 对Ka、KW、Kh、Ksp等常数应用不灵活
8.[2025浙江强基联盟期中联考]已知磷酸二氢钾(KH2PO4)可用作高磷钾复合肥料,25 ℃时,Ka1(H3PO4)=
6.9×10-3,Ka2(H3PO4)=6.2×10-8,Ka3(H3PO4)=4.8×10-13。下列关于0.1 mol·L-1KH2PO4溶液的说法正确的是
( )
A.溶液中:c(HP )>c(H3PO4)
B.溶液中存在:c(OH-)+c(HP )+c(P )=c(H+)+c(H3PO4)
C.该溶液中:c(H2P )+c(HP )+c(P )=0.1 mol·L-1
D.该温度下反应HP (aq)+H3PO4(aq) 2H2P (aq)的化学平衡常数约为6.9×1011
A
第1讲 描述运动的基本概念
解析 因为H2P 的Kh= = <Ka2(H3PO4)=6.2×10-8,即H2P 的电离程度大于其水解程度,则溶
液中:c(HP )>c(H3PO4),A正确;KH2PO4溶液中存在质子守恒:c(OH-)+c(HP )+2c(P )=c(H+)+c(H3PO4),
B错误;KH2PO4溶液中存在元素守恒:c(K+)=c(H2P )+c(HP )+c(P )+c(H3PO4)=0.1 mol·L-1,C错误;
反应HP (aq)+H3PO4(aq) 2H2P (aq)的化学平衡常数K= =
= ≈1.11×105,D错误。
第1讲 描述运动的基本概念
9.白色的PbCO3和黄色的PbI2都是难溶的铅盐。室温下,PbCO3和PbI2达到沉淀溶解平衡时,-lg c(Pb2+)与
-lg c(C )或-lg c(I-)的关系如图。下列说法错误的是 ( )
A.L2代表PbCO3,Ksp(PbCO3)=1.0×10-13.1
B.p点对应的溶液中,滴入0.1 mol·L-1 Pb(NO3)2溶液,将析出固体PbI2
C.反应PbI2(s)+C (aq) PbCO3(s)+2I-(aq)的平衡常数K=105.1
D.向等浓度的Na2CO3与NaI的混合溶液中滴入Pb(NO3)2溶液先产生黄色沉淀
D
第1讲 描述运动的基本概念
解析 Ksp(PbCO3)=c(Pb2+)·c(C ),则PbCO3在溶液中达到沉淀溶解平衡时,c(Pb2+)=c(C ),故题图中
L2代表-lg c(Pb2+)与-lg c(C )的变化关系,取点(0,13.1),此时-lg c(C )=0,c(C )=1 mol·L-1,-lg c(Pb2+)=
13.1,c(Pb2+)=10-13.1 mol·L-1,Ksp(PbCO3)=c(Pb2+)∙c(C )=1×10-13.1,A正确;p点对应的溶液中,滴入0.1 mol·L-1
Pb(NO3)2溶液,将增大溶液中的c(Pb2+),使沉淀溶解平衡逆向移动,从而析出固体PbI2,B正确;取点(0,8),可
求出Ksp(PbI2)=10-8,反应PbI2(s)+C (aq) PbCO3(s)+2I-(aq)的平衡常数K= = =
= =105.1,C正确;向浓度相同的Na2CO3、NaI混合溶液中滴入Pb(NO3)2溶液,假设c(C )
和c(I-)均为0.1 mol·L-1,形成PbCO3饱和溶液时,需c(Pb2+)= mol·L-1=10-12.1 mol·L-1,形成PbI2饱和溶液时,
需c(Pb2+)= mol·L-1=10-6 mol·L-1,则生成PbCO3沉淀需要的Pb2+的浓度更小,先生成PbCO3沉淀,即先产
生白色沉淀,D错误。
第1讲 描述运动的基本概念
10.[2026湖北武汉常青联合体期中]常温下,向含NaAc(醋酸钠)、NaBrO3、Na2SO4的混合液中滴加
AgNO3溶液,混合液中pAg[pAg=-lgc(Ag+)]与pX[pX=-lgc(Ac-)、-lgc(Br )、-lgc(S )]的关系如图
所示。已知:相同条件下AgAc的溶解度大于AgBrO3的溶解度。下列说法错误的是 ( )
A.L1直线代表-lgc(Ag+)和-lgc(Br )的关系
B.向M点所示的混合溶液中加入AgNO3固体, 增大
C.常温下,AgAc饱和溶液中c(Ag+)=10-1.36 mol·L-1
D.当同时生成AgAc和AgBrO3时,溶液中c(Ac-)>100c(Br )
D
第1讲 描述运动的基本概念
解析 Ksp(Ag2SO4)=c2(Ag+)×c(S )、pAg= [pKsp(Ag2SO4)-p(S )],Ksp(AgBrO3)=c(Ag+)×
c(Br )、pAg=pKsp(AgBrO3)-p(Br ),Ksp(AgAc)=c(Ag+)×c(Ac-)、pAg=pKsp(AgAc)-p(Ac-),因相同条件下
AgAc的溶解度大于AgBrO3的溶解度,则L1、L2、L3直线分别代表-lgc(Ag+)和-lgc(Br )、-lgc(S )、
-lgc(Ac-)的关系,A正确;M点为L2和L3的交点,此时c(Ac-)和c(S )相等,向M点所示的混合溶液中加入
AgNO3固体,c(Ag+)增大,则 = = ×c(Ag+)增大,B正确;由题图中点(2.72,0)得
Ksp(AgAc)=c(Ag+)×c(Ac-)=10-2.72,则AgAc饱和溶液中c(Ag+)=c(Ac-)=10-1.36 mol·L-1,C正确;
第1讲 描述运动的基本概念
由题图中点(4.28,0)得Ksp(AgBrO3)=c(Ag+)·c(Br )=10-4.28,当同时生成AgAc和AgBrO3时,溶液中
= = = =101.56<100,即c(Ac-)<100c(Br ),D错误。
第1讲 描述运动的基本概念
$