选择题突破九　电解质溶液

选择题突破九电解质溶液重温经典明确考向NO.11.(2022·全国乙卷,13)常温下,一元酸HA的Ka(HA)=1.0×10-3。在某体系中,H+与A-离子不能穿过隔膜,未电离的HA可自由穿过该膜(如图所示)。设溶液中c总(HA)=c(HA)+c(A-),当达到平衡时,下列叙述正确的是(

)命题角度1文字描述型√2.(2021·广东卷,8)鸟嘌呤(G)是一种有机弱碱,可与盐酸反应生成盐酸盐(用GHCl表示)。已知GHCl水溶液呈酸性,下列叙述正确的是(

)√命题角度2滴定图像分析A.Ka(CH3COOH)约为10-4.76B.点a:c(Na+)=c(Cl-)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)C.点b:c(CH3COOH)<c(CH3COO-)D.水的电离程度:a<b<c<d√解析:NaOH溶液和HCl、CH3COOH混酸反应时,先与强酸反应,然后再与弱酸反应,由滴定曲线可知,点a时NaOH溶液和HCl恰好完全反应生成NaCl和水,CH3COOH未与NaOH发生反应,溶质成分为NaCl和CH3COOH;点b时NaOH溶液反应掉一半的CH3COOH,溶质成分为NaCl、CH3COOH和CH3COONa;点c时NaOH溶液与CH3COOH恰好完全反应,溶质成分为NaCl、CH3COONa;点d时NaOH过量,溶质成分为NaCl、CH3COONa和NaOH。由分析可知,点a时溶质成分为NaCl和CH3COOH,2.(2021·湖南卷,9)常温下,用0.1000mol·L-1的盐酸分别滴定20.00mL浓度均为0.1000mol·L-1的三种一元弱酸的钠盐(NaX、NaY、NaZ)溶液,滴定曲线如图所示。下列判断错误的是(

)A.该NaX溶液中:c(Na+)>c(X-)>c(OH-)>c(H+)B.三种一元弱酸的电离常数:Ka(HX)>Ka(HY)>Ka(HZ)C.当pH=7时,三种溶液中:c(X-)=c(Y-)=c(Z-)D.分别滴加20.00mL盐酸后,再将三种溶液混合:c(X-)+c(Y-)+c(Z-)=c(H+)-c(OH-)√分别加入20.00mL盐酸后,均恰好完全反应,三种溶液的溶质分别为HX与NaCl、HY与NaCl、HZ与NaCl,三种溶液混合后的溶液中存在电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(X-)+c(Y-)+c(Z-)+c(Cl-)+c(OH-),由c(Na+)=c(Cl-)可得c(X-)+c(Y-)+c(Z-)=c(H+)-c(OH-),D正确。1.(2022·山东卷,14)工业上以SrSO4(s)为原料生产SrCO3(s),对其工艺条件进行研究。现有含SrCO3(s)的0.1mol·L-1、1.0mol·L-1Na2CO3溶液,含SrSO4(s)的0.1mol·L-1、1.0mol·L-1Na2SO4溶液。在一定pH范围内,四种溶液中lg[c(Sr2+)/mol·L-1]随pH的变化关系如图所示。下列说法错误的是(

)√命题角度3对数图像分析由分析可知,曲线④表示含碳酸锶固体的1.0mol·L-1碳酸钠溶液的变化曲线,故C正确;由分析可知,硫酸是强酸,溶液pH变化,溶液中硫酸根离子浓度几乎不变,则含硫酸锶固体的硫酸钠溶液中锶离子的浓度几乎不变,所以硫酸锶的生成与溶液pH无关,故D错误。√√命题角度4分布率图像分析√根据题图,pH=10时溶液中主要的物种为[FeL3]3-和[FeL2(OH)]2-,其分布系数均为0.5,因此可以得到c([FeL3]3-)=c([FeL2(OH)]2-)=1.0×10-4mol·L-1,则参与配位的L2-的总浓度为3.0×10-4mol·L-1+2.0×10-4mol·L-1=5.0×10-4mol·L-1,D错误。2.(2020·全国Ⅰ卷,13)以酚酞为指示剂,用0.1000mol·L-1的NaOH溶液滴定20.00mL未知浓度的二元酸H2A溶液。溶液中,pH、分布系数δ随滴加NaOH溶液体积VNaOH

的变化关系如图所示。下列叙述正确的是(

)A.曲线①代表δ(H2A),曲线②代表δ(HA-)B.H2A溶液的浓度为0.2000mol·L-1C.HA-的电离常数Ka=1.0×10-2D.滴定终点时,溶液中c(Na+)<2c(A2-)+c(HA-)√命题角度5特殊图像分析1.(2021·福建卷,10)如图为某实验测得0.1mol·L-1NaHCO3溶液在升温过程中(不考虑水挥发)的pH变化曲线。下列说法正确的是(

)√2.(2021·浙江1月选考,23)实验测得10mL0.50mol·L-1NH4Cl溶液、10mL0.50mol·L-1CH3COONa溶液的pH分别随温度与稀释加水量的变化如图所示。已知25℃时CH3COOH和NH3·H2O的电离常数均为1.8×10-5。下列说法不正确的是(

)√解析:由题中信息可知,图中两条曲线为10mL0.50mol·L-1NH4Cl溶液、10mL0.50mol·L-1CH3COONa溶液的pH分别随温度与稀释加水量的变化曲线,由于两种盐均能水解,水解反应为吸热过程,且温度越高、浓度越小,其水解程度越大。氯化铵水解能使溶液呈酸性,浓度越小,虽然水解程度越大,但其溶液的酸性越弱,故其pH越大;醋酸钠水解能使溶液呈碱性,浓度越小,其水溶液的碱性越弱,故其pH越小。温度越高,水的电离度越大。因此,图中的实线为pH随加水量的变化,虚线表示pH随温度的变化。由分析可知,图中实线表示pH随加水量的变化,虚线表示pH随温度的变化,A正确;电解质溶液相关知识点的命题一直是高考中一卷的压轴题,在新高考各省份的试卷命制中依然保持了这一特点。试题在选项的设置上着重于溶液中微粒浓度的计算与比较(电荷守恒、元素守恒、质子守恒的应用)、盐类水解影响因素及水解程度的判断、pH的相关计算、弱电解质电离平衡常数的计算与比较等。试题涉及知识点多,试题的综合性强,对考生综合分析能力、图像信息的提取解析能力以及数据处理能力都提出了较高的要求。整个试题的分析、判断过程则体现了一个考生是否具备宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡思想、证据推理与模型认知的学科素养。从山东卷近些年考情看,电解质溶液题型一般放于压轴位置或倒数第二个题目位置。题目设计通常比较新颖,经常涉及一些不常见的物质,例如2023年的HgI2、2022年的SrSO4和SrCO3、2021年的赖氨酸等等。复习过程中应该加强一些相对陌生的物质及相对较为特殊的平衡关系题目训练。夯实必备提升知能NO.2知能点1水溶液中的三大平衡及四大常数1.弱电解质电离平衡、盐类水解平衡、沉淀溶解平衡的影响因素(1)内因:建立平衡的弱电解质、盐、难溶物的本性。(2)外因。①温度:三个平衡体系的正向过程都是吸热过程,所以温度升高,一般电离程度、水解程度、溶解程度增大(极个别例外,比如氢氧化钙溶解平衡,温度升高溶解度降低,向沉淀方向移动,其他特殊物质题目一般会给出信息)。②浓度:单一微粒浓度改变,平衡移动遵循勒夏特列原理,会向着减弱微粒浓度改变的方向移动;加水稀释会造成平衡体系的所有微粒浓度减小(由于水电离平衡永远存在,稀释时溶液中H+、OH-浓度变化相反)。③外加酸、碱、盐以及能反应的物质均可转化为对平衡体系中“单一微粒浓度改变”来理解。如醋酸溶液中加CH3COONa固体,实质是增大了CH3COO-的浓度,所以平衡逆向移动;在AgCl的饱和溶液中加入Na2S,相当于减小了Ag+的浓度,平衡向溶解方向移动。2.溶液中平衡的应用——弱电解质的确定(1)弱电解质的定义,即弱电解质不能完全电离,如0.01mol·L-1的CH3COOH溶液的pH>2。(2)弱电解质溶液中存在电离平衡,如加有酚酞的0.01mol·L-1的氨水呈浅红色,加热红色变深。(3)弱电解质的盐溶液存在水解,如醋酸钠溶液中加入几滴酚酞溶液,溶液变为浅红色;NH4Cl溶液中加入镁粉产生气泡。3.溶液中的四大常数(1)四大常数的比较。影响因素本性—弱酸、弱碱的强弱形成盐的弱酸、弱碱的强弱难溶物的溶解性温度温度升高,Kw增大温度升高,Ka、Kb增大温度升高,Kh增大温度升高,若难溶物的溶解度与温度成正比,则Ksp增大,反之,则Ksp减小意义水的电离程度弱酸、弱碱的强弱弱酸、弱碱的强弱难溶物的溶解能力(2)Kw、Ka、Kb、Ksp、Kh之间的关系。(3)Kw、Ka、Kb、Ksp、Kh的应用。①Ka、Kb、Ksp用于弱酸酸性、弱碱碱性、难溶物溶解度的比较判断。②Kw、Ka、Kb用于微粒浓度比值的变化判断。③运用Q与Ka、Kb、Ksp的关系定量判断各种平衡的移动方向:Q>K,平衡逆向移动;Q<K,平衡正向移动;Q=K,正好平衡。④判断沉淀转化能否进行;建立Ksp与K的关系,一般是在K的表达式中的分子、分母中同乘以某个离子的浓度,将分子、分母转化为不同物质的Ksp。知能点2溶液中离子浓度关系判断1.微粒浓度大小比较的理论基础(1)弱酸、弱碱的电离。①电解质越弱,电离出的离子浓度越低。②Ka1≫Ka2,所以一级电离出的离子浓度远大于二级电离出的离子浓度。(2)弱酸盐、弱碱盐的水解。①弱酸、弱碱离子对应的弱酸酸性、弱碱碱性越弱,则离子水解程度就越大,水解后弱酸、弱碱离子的浓度越小,水解出来的微粒(分子或离子)浓度则越大。②Kh1≫Kh2,所以一级水解出的微粒浓度远大于二级水解出的微粒浓度。2.三个守恒关系(1)电荷守恒:即溶液中所有阳离子的正电荷总浓度等于所有阴离子的负电荷总浓度。注意要把多电荷的离子浓度转化为电荷浓度。(2)元素守恒:不管是发生电离还是水解,溶液中的微粒变成其他微粒,但某种元素的原子个数守恒。知能点3电解质溶液中图像题的分析1.电解质溶液的稀释图像(1)25℃时相同体积、相同浓度的盐酸、醋酸溶液稀释。稀释相同的倍数,醋酸溶液的pH大稀释到相同的pH,盐酸加入的水多(2)25℃时相同体积、相同pH的盐酸、醋酸溶液稀释。稀释相同的倍数,盐酸的pH大稀释到相同的pH,醋酸溶液加入的水多(3)pH与稀释倍数的线性关系。①HY为强酸、HX为弱酸;②a、b两点的溶液中:c(X-)=c(Y-);③水的电离程度:d>c>a=b①MOH为强碱、ROH为弱碱;②c(ROH)>c(MOH);③水的电离程度:a>b2.两种离子积图像[K=c(X+)·c(Y-)](1)双曲线型。(2)直线型(pM-pR曲线)。图像特点把离子浓度取负对数,曲线变为直线3.酸碱中和滴定曲线分析(1)滴定曲线特点。滴定反应0.1mol·L-1NaOH溶液滴定20.0mL0.1mol·L-1

的盐酸、醋酸溶液0.1mol·L-1盐酸滴定20.0mL0.1mol·L-1

的氢氧化钠溶液、氨水滴定曲线曲线起点强碱滴定强酸的曲线起点低于强碱滴定弱酸的曲线起点强酸滴定强碱的曲线起点高于强酸滴定弱碱的曲线起点pH突跃点强碱与强酸反应的突跃点变化范围大于强碱与弱酸反应(强酸与弱碱反应)的滴定终点的pH强碱与强酸反应时,终点pH=7;强碱与弱酸反应时,终点pH>7强酸与强碱反应时,终点pH=7;强酸与弱碱反应时,终点pH<7(2)滴定曲线上的特殊点的分析与应用。①室温下,向20mL0.1mol·L-1HA溶液中逐滴加入0.1mol·L-1NaOH溶液,溶液pH的变化如图所示:②各点的特点及意义。(3)滴定曲线图中各特殊点对水电离程度的影响。室温下,向20mL0.1mol·L-1醋酸溶液中逐滴加入0.1mol·L-1NaOH溶液,溶液pH及水电离程度的变化图像:点溶质水的电离情况ACH3COOH抑制BCH3COOH、CH3COONa抑制CCH3COOH、CH3COONa正常电离DCH3COONa只促进ECH3COONa、NaOH抑制FCH3COONa、NaOH抑制分布率曲线图是指以pH[或c(OH-)、c(H+)]为横坐标、各组分的分布系数为纵坐标的关系曲线。4.分布率曲线分析图像特点(1)随着pH增大,溶质分子减少,离子逐渐增多;(2)不同pH时溶质的不同存在形式以及比例;(3)同pH时各种溶质微粒的分布系数之和等于1信息应用(1)曲线交点表示两种微粒的浓度相等,可用来计算溶质的Ka;(2)根据某点pH、该点的微粒分布系数及酸的浓度,可计算在该pH时各成分的平衡浓度5.对数图像及对数曲线(1)对数图像的特点:由于离子浓度、平衡常数等数值很小,经对数换算后转化为常用的数值范围。(2)常考对数类型。①直接取对数:特点是换算后数值的变化趋势不变,本身数值越大,取对数后数值也越大。如lgc,即离子浓度的对数,lgc越大,离子浓度越大。②取负对数:特点是数值的变化趋势换算后相反,本身数值越大,取负对数后数值越小。如pc,即离子浓度的负对数,pc越大,离子浓度越小;pK,平衡常数的负对数,pK越大,平衡常数越小。(3)常考图像举例。图像类型pOH-pH曲线KOH溶液与二元弱酸(H2X)溶液反应,溶液pH与离子浓度曲线pc-pOH曲线lgc(x)-pH曲线图像图像特点表示一元酸与一元碱中和过程中H+与OH-浓度的关系同pH时,各离子浓度的大小可代表

0.1mol·L-1H3PO3溶液含磷微粒的pc-pOH关系可代表

0.1mol·L-1CH3COOH溶液中各微粒浓度与pH关系演练考向凝练素养NO.31.(2023·山东菏泽一模)Fe3+的配位化合物较稳定且运用广泛。它可与H2O、SCN-、Cl-、F-等形成配离子使溶液显色。如显浅紫色的[Fe(H2O)6]3+、红色的[Fe(SCN)6]3-、黄色的[FeCl4]-、无色的[FeF6]3-。某同学按如下步骤完成实验:命题角度1文字描述型下列说法不正确的是(

)A.溶液Ⅰ中呈黄色可能是由Fe3+水解产物的颜色引起的B.F-与Fe3+的配位能力强于SCN-C.为了能观察到溶液Ⅰ中[Fe(H2O)6]3+的颜色,可向该溶液中加入稀盐酸D.向溶液Ⅲ中加入足量的KSCN固体,溶液可能再次变为红色√√命题角度2滴定图像分析(每小题有一个或两个选项符合题意)1.(2023·山东潍坊高三阶段练)以甲基橙为指示剂,用0.1000mol/L盐酸滴定20.00mL未知浓度的二元碱M(OH)2溶液。溶液中pOH、分布系数δ随滴加盐酸体积(V盐酸/mL)的变化关系如图所示。下列叙述正确的是(

)A.M(OH)2溶液的浓度为0.2000mol/LB.曲线①代表δ[M(OH)2],曲线②代表δ([MOH]+)C.[MOH]+的电离常数Kb=1.0×10-2D.滴定终点时,溶液中c(Cl-)>2c(M2+)+c([MOH]+)√√下列说法错误的是(

)A.25℃时,H2A第一步电离平衡常数Ka1≈10-4B.c点溶液中:c(Na+)=2c(HA-)+c(A2-)C.a、b、c、d四点溶液中水的电离程度:c>d>b>aD.b点溶液中:c(Na+)>c(HA-)>c(A2-)>c(H+)>c(H2A)>c(OH-)√√(每小题有一个或两个选项符合题意)√命题角度3对数图像分析√已知25℃时,NH3·H2O的电离常数为10-4.69,一水合氨的电离常数小于草酸氢根离子的电离常数,根据“谁强显谁性”即谁相对强,显谁的性质,则(NH4)2C2O4溶液