水溶液中平衡图像的拓展与探析-2024-2025学年浙江高考化学专项复习(解析版)_第1页
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文档简介

第39讲水漫覆黄阖假飙期唇气掰析

01考情分析02真题精研03规律•方法•技巧04经典变式练

05核心知识精炼06基础测评07能力提升

考情分析

水溶液中存在着弱电解质的电离平衡,盐的水解平衡,难溶电解质的溶解平衡,而有关这些平衡的图

象分析是近几年高考的热点和必考点,且不断探索创新点,这样不仅创新了考查形式,而且大大增加了试

题的综合性和难度。要想攻克此点,就需要学生在利用好数形结合思想的基础上,提高自己的迁移运用能

力和科学思维,达到考题万变不离其宗。

一.真题精研

1.(2024・湖南•高考真题)常温下Ka(HCOOH)=1.8x1O'向20mL0.10mol-LTNaOH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

5101520

r(HCOOH)/mL

A.水的电离程度:M<N

B.M点:2c(0H-)=c(Na+)+c(H+)

C.当厂(HCOOH)=10mL时,c(0H-)=c(H+)+2c(HC00H)+c(HCOCF)

D.N点:c(Na+)>c(HCOQ-)>c(OH~)>c(H+)>c(HCOOH)

【答案】D

【分析】结合起点和终点,向20mLO.lOmollTNaOH溶液中滴入相同浓度的HCOOH溶液,发生浓度改变

的微粒是Na+、OH、ft和HCOCF;当V(HCOOH)=OmL,溶液中存在Na+、H+和OH1

c(OHj=c(Na+)=0.10molL-1,随着加入HCOOH溶液,c(Na+)减少但不会降到0,当

V(HCOOH)=20mL,c(Na+)=O.OSmol.L1,随着加入HCOOH溶液,C(OH)会与HCOOH反应而减少,

当V(HCOOH)=20mL,溶质为HCOONa,n(HCOONa)=0.05mol-L-1

IO*c(OH-)c(HCOOH)c(OH)21

——x0.05=-xlO^mol-U1c

1.8x10"*c(HCOO)c(HCOO)1.86

少,接近于0,则斜率为负的曲线代表c(OH)当V(HCOOH)=OmL时,O.lOmol•LNaOH中c(fT)=

lOxlO^mol.L1,很小,随着加入HCOOH溶液,溶质由NaOH变为NaOH和HCOONa混物,最终为

HCOONa,c(H+)增力口的很少,而c(HCOO)增加的多,当V(HCOOH)=20mL,溶质为HCOONa,HCOO

少部分水解,n(HCOO-)<0.05mol.L\斜率为正的曲线代表c(HCO。],即经过M点在下降的曲线表示

的是OH-浓度的改变,经过M点、N点的在上升的曲线表示的是HCOCT浓度的改变。

【解析】A.N点HCOOH溶液与NaOH溶液恰好反应生成HCOONa,此时仅存在HCOONa的水解,M点

时仍剩余有未反应的NaOH,对水的电离是抑制的,故水的电离程度M<N,故A正确;

B.M点溶液中电荷守恒有c(Na+)+c(H+)=c(HCOCr)+c(Oir),M点为交点可知c(HCOCr)=C(OH),

联合可得2c(OI^)=c(Na+)+c(H+),故B正确;

C.当k(HCOOH)=10mL时,溶液中的溶质为c(Na。"):c(HCOONa)=1:1,根据电荷守恒有

c(Na+)+c(H+)=c(HC00-)+c(0H-),根据物料守恒©(9+)=2(:但80-)+2<:(118011),两式整理可得

c(OH)=c(H+)+2c(HCOOH)+c(HCOO),故C正确;

D.N点HCOOH溶液与NaOH溶液恰好反应生成HCOONa,甲酸根发生水解,因此c(Na+)>c(HCOC^)及

c(OH.)>c(H+)观察图中N点可知,c(HCOCF卜0.05加o//L,根据

Ka(HCOOH)=c(;"*:;L1.8x10-,可知c(HCOOH)>c(lF),故D错误;

故答案选D。

2.(2024・浙江•高考真题)室温下,H2s水溶液中各含硫微粒物质的量分数3随pH变化关系如下图[例如

")=c(H⑹靠))+")]。己知:%(FeS)=6.3xlL,Ksp[Fe(OH)2]M.9xlO'\

下列说法正确的是

A.溶解度:FeS大于Fe(OH)2

B.以酚酸为指示剂(变色的pH范围8.2〜10.0),用NaOH标准溶液可滴定H2s水溶液的浓度

C.忽略S?一的第二步水解,0.10mol/L的Na2s溶液中S?-水解率约为62%

D.0.010mol/L的FeCl?溶液中加入等体积0.20mol/L的Na2s溶液,反应初始生成的沉淀是FeS

【答案】C

【分析】

在H2s溶液中存在电离平衡:H2SUH++HS-、HS-UH++S2-,随着pH的增大,H2s的物质的量分数逐渐减

小,HS-的物质的量分数先增大后减小,S2-的物质的量分数逐渐增大,图

中线①、②、③依次代表H?S、HS\S2-的物质的量分数随pH的

713

变化,由①和②交点的pH=7可知^fl/(H2S)=lxlO-,由②和③交点的pH=13.0可知^(H2S)=lxlO-o

【解析】A.FeS的溶解平衡为FeS(s)UFe2+(aq)+S2-(aq),饱和FeS溶液物质的量浓度为(FeS)=

1892+

76.3xlO-mol/L=V63x10-mol/L,Fe(OH)2的溶解平衡为Fe(OH)2Fe(aq)+2OH(aq),饱和Fe(OH)2溶

1769

液物质的量浓度为产器,电]=^4.9xWmo]/L=[12.25x10-mol/L>而x10-mol/L,故溶解度:FeS

小于Fe(OH)2,A项错误;

B.酚醐的变色范围为8.270,若以酚醐为指示剂,用NaOH标准溶液滴定H2s水溶液,由图可知当酚醐发

生明显颜色变化时,反应没有完全,即不能用酚酸作指示剂判断滴定终点,B项错误;

C.Na2s溶液中存在水解平衡S2-+H2OUHS-+OH-、HS-+H2OUH2S+OH-(忽略第二步水解),第一步水解

平衡常数巾S+期渭叱号器詈二嬴^需二。」,设水解的S2-的浓度为Xmd/L,

则上-=0.1,解得x=0.062,S2-的水解率约为幽型*xioo%=62%,C项正确;

D.0.01mol/LFeCl2溶液中加入等体积0.2mol/LNa2s溶液,瞬间得到0.005mol/LFeCl2和0.1mol/LNa2S的

混合液,结合C项,瞬时c(Fe2+)c(S2-)=0.005mol/Lx(0」mol/L-0.062moi/L尸1.9xlO-4>Ksp(FeS),

2+225

c(Fe)c(OH)=0.005mol/Lx(0.062mol/L)=l.922xIO>^[Fe(OH)2],故反应初始生成的沉淀是FeS和

Fe(OH)2,D项错误;

答案选C。

规律•方法-技巧

一、分布系数图像题应注意的三点

1.明标:要想理清溶液中粒子浓度关系,首先看各纵、横坐标表示的含义,尤其多维坐标图像更应注意。

2.理线:根据坐标内曲线的变化趋势,理清每曲线、每部分表示的含义,判断曲线所代表的粒子。

3.求点:要注意图像内的各种交点,通过交点建立不同粒子间的等量关系,由已知量代替未知量,简化求解

过程。

二、解沉淀溶解平衡图像题三步骤

第一步:明确图像中纵、横坐标的含义。

纵、横坐标通常是难溶物溶解后电离出的离子浓度。

第二步:理解图像中线上点、线外点的含义。

(1)曲线上任意一点都达到了沉淀溶解平衡状态,此时Qc=Ksp。在

温度不变时,无论改变哪种离子的浓度,另一种离子的浓度只能在曲

线上变化,不会出现在曲线以外。

(2)曲线上方区域的点均为过饱和溶液,此时Qc>Ksp。

(3)曲线下方区域的点均为不饱和溶液,此时Qc<Ksp。

0c(Cr)/(mobL-1)

第三步:抓住Ksp的特点,结合选项分析判断。

(1)溶液在蒸发时,离子浓度的变化分两种情况:

①原溶液不饱和时,离子浓度都增大;

②原溶液饱和时,离子浓度都不变。

(2)溶度积常数只是温度的函数,与溶液中溶质的离子浓度无关,在

同一曲线上的点,溶度积常数相同。

经典变式练

I.(2024・全国•高考真题)常温下CH2cleOOH和CHC12coOH的两种溶液中,分布系数3与pH的变化关

,、C(CH,C1COO)

系如图所示。[比如:CHC1COO-=-------------~~~L-------;]

27

\C(CH2C1COOH)+C(CH2C1COO)

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*CHC12coeF)〜pH的变化关系

B.若酸的初始浓度为0.1Omol.L1,则a点对应的溶液中有c(H+)=c(CHC12coeF)+c(0H)

C.CH2cleOOH的电离常数区=1。7

电离度a(CH2clec)OH)=0.15

'P.寸'电离度a(CHCl2coOH)0.85

【答案】D

【分析】随着pH的增大,CH2cleOOH、CHC12coOH浓度减小,CH2cleOCT、CHC12coeT浓度增大,

一Cl为吸电子基团,CHCLCOOH的酸性强于CH2cleOOH,即Ka(CHC12coOH)>&(CH2cleOOH)),3(酸

分子)=3(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Ka(CHCLCOOH)“10T3,

凡(CH2cleOOH、10-2.8,由此分析解题。

【解析】A.根据分析,曲线M表示5(CH2cleOCT)〜pH的变化关系,A错误;

c(CHCLCOO/、,

B.根据K『(CHCl2coOH)=-/2--------);),初始c°(CHCl2coOH)=0.1mol-L\若溶液中溶质只

c(CHCl2coOH)

有CHCl2coOH,则c(CHC12coCT)=c(H+)一小匕(CHC12coOH)c°(CHCl2coOH)=10一/5moeIT],但a点

对应的c(H+)=0.1mol.LT,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(CHC12COO-)+c(OH-),B错误;

C.根据分析,CH2cleOOH的电离常数兄=10-2.8,c错误;

D.电离度々=津邕,%="电离+4电离,则a(CH2cleOOH)=5(CH2cle00)

〃始

--

a(CHCl2COOH)=<J(CHC12COO),pH=2.08时,<?(CH2C1COO)=0.15,5(CHC12coCT)=0.85,D正

确;

故答案选D。

2.(2023・辽宁・高考真题)某废水处理过程中始终保持H2s饱和,即c(HzS)=0.1皿>1.广,通过调节pH使Ni?+

和Cd?+形成硫化物而分离,体系中pH与-Ige关系如下图所示,c为HS\S2\Ni"和Cd?+的浓度,单位为

mol-L-'o已知K£NiS)>Ksp(CdS),下列说法正确的是

20-

16-

12-

3■

"8-

4-

0-

184B.③为pH与-Ige(HS)的关系曲线

A.Ksp(CdS)=10-

81147

C.Kal(H2S)=10-D.Ka2(H2S)=10-

【答案】D

【分析】已知H2s饱和溶液中随着pH的增大,H2s的浓度逐渐减小,HS-的浓度增大,S2-浓度逐渐增大,

则有-lgc(HS-)和-IgS)随着pH增大而减小,且相同pH相同时,HS-浓度大于S”,即-lgc(HS-)小于-IgS)

则Ni2+和Cd?+浓度逐渐减小,且Ksp(NiS)>K£CdS),即当cS)相同时,c(Ni2+)>c(Cd2+),则-lgc(Ni2+)和

-lg(Cd2+)随着pH增大而增大,且有-lgc(Ni2+)小于-lg(Cd2+),由此可知曲线①代表CcR、②代表Ni2+、③代

表S'④代表HS-,据此分析结合图像各点数据进行解题。

【解析】A.由分析可知,曲线①代表CcR、③代表S%由图示曲线①③交点可知,此时

c(Cd2+)=c(S2-)=10-13mol/L,则有KsplCdShUcdZ+Hsz-blO^moi/LxlO2moi/Lqoa,人错误;

B.由分析可知,③为pH与-lgc(S2-)的关系曲线,B错误;

C.由分析可知,曲线④代表HS-,由图示曲线④两点坐标可知,此时c(H+尸1016moi/L时,

65

c(HS)=10--mol/L,Kal(H2S)==10-71或者当c(H+)=10-4.2mol/L时,

39

c(HS)=10--mol/L,Kal(H,S)=。但肚中)=Kr-mol/LxlOS'moi/L=1。一九,©错误;

C(H2S)O.lmol/L

++22+2

「心c(H)c(HS)c(H)c(S)C(H).C(S)小―一,“0,

+49

D.已知KaiKa2=----———•————=-----———,由曲线③两点坐标可知,当c(H)=10-mol/L时,

C(H2S)C(HS)C(H2S)

c(S2-)=10-13mol/L,或者当c(H+)=10-6.8mol/L时,c(S2)=10-9-2mol/L,故有KaiKa2:©(H2©)=

C(H2S)

(1产mol/L)"产mol/L=(1产mol/L)"产mol/L”叫结合c项分析可知,故有

O.lmol/LO.lmol/L

147

Ka2(H2S)=10-,D正确;

故答案为D。

核心知识精炼

一、平衡常数(Kw、Ksp)曲线

1.双曲线型

不同温度下水溶液中c(H+)与c(OH)的变化曲线常温下,CaSC>4在水中的沉淀溶解平衡曲线[Ksp=9xIO"]

[OH-]/(mol•L-1)

IO",QX

107

;D^-r2一

4xl0-3[SO4-l/(mobL-1)

IO。io-6[H+]/(mol:LT)

(1)A、C、B三点均为中性,温度依次升高,马依

(l)a、c点在曲线上,a—c的变化为增大c(SO亍),如加入

次增大

Na2s。4固体,但“不变

(2)D点为酸性溶液,E点为碱性溶液,八温度时

(2)b点在曲线的上方,Q>Ksp,将会有沉淀生成

Kw=lx10"4

(3)d点在曲线的下方,0<Ksp,则为不饱和溶液,还能继续溶

(3)AB直线的左上方均为碱性溶液,任意一点均

解CaSO4

有c(H+)<c(OH')

2.直线型(pM-pR曲线)

pM为阳离子浓度的负对数,pR为阴离子浓度的负对数

①直线AB上的点对应的溶液中:c(M2+尸c(R2-)

②溶度积:CaSC)4>CaCO3>MnCO3;

③X点对于CaSC»4来说要析出沉淀,对于CaCO3来说是不饱和溶液,能继续溶解CaCO3;

@Y点:c(S0?)>c(Ca2+),二者浓度的乘积等于10-5;Z点:c(CO幻4(MW),二者浓度的乘积等于10一叫

二、正态分布系数图及分析[分布曲线是指以pH为横坐标、分布系数(即组分的平衡浓度占总

浓度的分数)为纵坐标的关系曲线]

一元弱酸(以CH3COOH为例)二元酸(以草酸H2c2。4为例)

34567

pH「由456

注:为电离常数的负对数

5o为CH3COOH分布分数,61为CH3co0-分布分§0为H2c2。4分布分数、81为HC2O4分布分数、52为C20f分布

数分数

随着pH增大,溶质分子浓度不断减小,离子浓度逐渐增大,酸根离子增多。根据分布分数可以书写一定pH时所

发生反应的离子方程式

同一pH条件下可以存在多种溶质微粒。根据在一定pH的溶液中微粒分布分数和酸的初始浓度,就可以计算各

成分在该pH时的平衡浓度

基础测评

1.(2024•山东荷泽・模拟预测)常温下,向O.lmol/LNa2c2O4溶液中滴加稀盐酸,所得混合溶液的pOH与分

c(X)_____________

布系数5H2c2O4、HC?。;或c?。;-的变化关系如图1,POH与

C(H2C2O4)+C(HC2O;)+c(C20t)

《Hcq)<HC2O;)

P一g「H2c2O4)或g(CzO;)的变化关系如图2。

下列说法正确的是

A.N点和c点溶液中c(H+)相同,为1028moi/L

+

B.a点时,3c(HC2O;)<c(CP)+c(OH*)-c(H)

C.水的电离程度:c>d>b>a

+

D.d点时,c(H2C2O4)(c(HC2O4))C(H)>C(C2Ot)

【答案】A

++

c(HC2O4)-c(H),,c(C2Ot)-c(H)-a

【解析】A.根据图中点M、P得到区|=,’=102,'/TU=1。,根据c

C(H2c2。4)^^HC2O4J

占得到lgC(HC20;LgC(HC&)则有…)“)—勺热”

Jlglg

-^C(H2C2O4)c(C2Ot)

C(HO;-)-C(H+)

2L313

=10-xl0-,解得c(H+)=10"8moi1、即N点,c点对应的pH=2.8,故A项正确;

C(HC2O;)

B.a点时,根据电荷守恒,有c(H+)+c(Na+)=c(Cr)+c(0H+)+c(HC20;)+2c(C2。;)根据元素质量守

恒,有c(Na+)=2c(HC2O;)+2c(C2O『)+2c(H2c2O4),两式联立,得

+

c(HC2O4)+2C(H2C204)=C(C1)+C(0H-)-c(H),再根据a点对应pOH=11和分布系数图,得

c(HC2O;)>c(H2C2O4),则有3c(HC2O;)>C(C「)+C(OH-)-C(H+),故B项错误;

C.a、b两点pH相等,水的电离程度相等,因此水的电离程度:a=b>c>d>e,故C项错误;

D.d点时,lgc产*!63,则有c(HC,O;)>c(H2czOj,故D项错误;

C(H2c2O4)

故本题选A。

2.(2024・甘肃张掖•模拟预测)[工业生产中采用水解中和法处理含铜离子废水。常温下,水溶液中含铜微粒

2+

Cu>[Cu(OH)]\CU(OH)2,[CU(OH)3]\[Cu(OH),「的分布系数随pH的变化关系如图所示。下列

A.曲线3代表的含铜微粒是CU(OH)2

B.曲线4的最高点对应溶液的pH=l1.6

C.[。1(0肛「UCu(OH)2+2OIT的平衡常数K=1()78

D.向2moi/LCuSC)4溶液中滴加2moi/LNaOH溶液至过量,反应的离子方程式是

2+

CU+2OH-=CU(OH)2^

【答案】D

【分析】随着pH增加,CM+分布系数逐渐减小,[Cu(OH)『、Cu(OH)2、[cu(OH)31的分布系数逐渐增力口,

然后再逐渐减小,[Cu(OH)J一分布系数逐渐增加,故曲线1为CM+,曲线2为[Cu(OH)]+,曲线3为

CU(OH)2,曲线4为[CU(OH)3],曲线5为[CU(OH)」,以此解答。

【解析】A.由分析可知,曲线3代表的含铜微粒是CU(OH)2,A正确;

B.由图可知,当Cu(OH)z、[CU(OH)31浓度相等时pH=10.7,当[Cu(OH)31、[Cu(0H)4丁浓度相等时

125107

pH=12.5,曲线4最高点对应溶液中[Cu(OH)31的浓度最高,此时pH=-+-=116)B正确;

_+107

C.Cu(0H)2+0H-[Cu(0H)3],当CU(OH)2、[。!(。见]浓度相等时,pH=10.7,c(H)=10mol/L,

332

c(OH-)=10-mol/L,■=[CU(OH)3]+OH-[Cu(OH)4]',当[Cu(OH)3]和

C[CU(OH)2]C(OH)c(OH)

[Cu(0H)4F浓度相等时,pH=12.5,c(H+)=10l2-5mol/L,c(OH-)=10-15mol/L,凡=上”L

C[CU(OH)2]C(OH)C(OH)

c[Cu(OH)j]

152-

=10,则K4==10",[CU(OH)41Cu(OH)2+2OH-,K=C

C(OH)C[CU(OH)2]C(OH)

正确;

D.向2moi/LCuSO”溶液中滴加2mol/LNaOH溶液至过量,生成的Cu(OH)2还会继续和0匕反应生成

-2

[CU(OH)3]ff[Cu(OH)4]\D错误;

故选D。

3.(2024•陕西商洛•模拟预测)|常温下,分别取未知浓度的M0H和HA溶液,加水稀释至原体积的n倍。

稀释过程中,两溶液pH的变化如图所示。下列叙述正确的是

B.水的电离程度:Z>Y=X

C.将X点溶液与Y点溶液混合至中性时,c(A-)<c(M+)+c(HA)

D.将X点溶液与Z点溶液等体积混合,所得溶液中一定有:

c(M+)>c(A-)>c(HA)>c(0H-)>c(H+)

【答案】C

【分析】根据图中曲线MOH溶液不断稀释,碱性减弱,pH不断减小,因此Q线是MOH的稀释曲线,HA

溶液不断稀释,酸性不断减弱,pH不断增大,因此P线是HA溶液的稀释曲线。根据lgn与pH变化关系

得到MOH是强碱,HA为弱酸。

【解析】A.根据图中分析P线代表HA的稀释图像,再根据lgn与pH变化分析稀释10倍pH变化不到1

个单位,说明HA为弱酸,故A错误;

B.Y点pH=10,Z点pH=9,则Y点碱性更强,抑制水的电离能力更强,因此水电离程度更小,Z点

pH=9,X点pH=5,两者抑制水的电离能力相同,水电离程度相等,因此X、Y、Z三点溶液中水的电离程

度:Z=X>Y,故B错误;

C.X点溶液与Y点溶液混合至pH=7时,根据电荷守恒c(A-)+c(OH-)=c(M+)+c(H+)和pH=7得到

c(A-)=c(M+),故C正确;

D.X点与Z点等体积混合溶质是MA和HA的混合溶液,且HA物质的量浓度大于MA物质的量浓度,一

般来说溶液显酸性,故D错误;

答案为C。

c(A2-)

4.(2024•黑龙江双鸭山•模拟预测)常温下,二元弱酸H2A体系中IgX[其中X表示市苜或不不]随

溶液pH变化如图所示(通过加入NaOH固体调节溶液pH且忽略溶液体积变化)。下列说法中错误的是

X

60

A.L1表示值二——随溶液pH的变化

C(H2A)

B.pH=11.2的溶液中存在c(Na+)+c(H+)=2c(HA-)+c(A2-)+c(o^^)

-1+-2-

C.0.1mol-LNaHA溶液中存在c(Na)>c(HA)>c(H2A)>c(A)

D.水的电离程度:a>b

【答案】D

+2+

c(HA)c(H)c(Ajc(H).60

【解析】A.根据,J\)、K*=-、/可知,当lgX=0时,a点对应K=cH+=10-叫b

7

C(H2A)c(HAj'

cfHA)

点对应K=c(H+)=10-『结合Kai大于KQ,则K「10-6.。,&=10皿,匕表示怛――(随溶液汨的变化,

A正确;

一c(A2j……

B.由选项A分析可知,L2表示1g—-----随溶液pH的变化,pH=11.2的溶液中,lgX=O,

cHA-

c(HAj=c(A2j,根据电荷守恒c(H+)+c(Na+)=c(HA)+2c(A2-)+c(0H)可得:

c(Na+)+c(H+)=2c(HAj+c(A2j+c(0Hj,B正确;

K

C.。恒&)=皆=10-8%葭,HA-水解程度大于其电离程度,因此(Mmol.L」NaHA溶液中

+2

c(Na)>c(HAj>c(H2A)>c(Aj,C正确;

D.盐的水解促进水的电离,弱酸电离抑制水的电离。NaHA水解大于电离,Na2A只水解。a点为等浓度

NaHA和H2A混合溶液,b点为等浓度的NaHA和Na2A混合溶液,则b点对水的电离促进作用大,即水的

电离程度:a<b,D错误;

故选D。

5.(2024・山东日照•三模)室温下,向一定浓度Na2A溶液中加入盐酸,溶液中粒子(H?A、HA「、A?-、

H+、OH-)浓度的负对数(用pc表示)与溶液pOH变化的关系如图所示。下列说法错误的是

A.M点纵坐标为2.7

B.水的电离程度:X>M>Y>N

C.随着pH减小,c(A2-).c(H+)先增大后减小

D.N点溶液中c(Na+)<2c(A?+c(OJT)

【答案】D

【分析】POH越小,碱性越强,《A?。也会越大,因此线MX代表A?-,线XY代表HA、线MY代表

2

H2A,最后两条线分别是H+、OH-.X点时,c(HA-)=c(A),则H2A的

cfH+VcfA2)/\K/\

2'):c”=wio3;同理,丫点。田时,cHA-=c(H,A),则H2A的

clHAIclOHI

"'=cH+=^^=KT,据此分析解答。

7

C(H2A)'clOH)

【解析】A.M点时,c(HA)=c(A2-),也是C(HA取最大值时,降、心=0°4=i0R6,再

2。匚;,)

根据0(11仆)={1一),求出C(H+)=10TL3,pH=ii.3,则pOH=14-pH=2.7,故A正确;

B.XTMTY—N过程,4A?。逐渐减少,水的电离程度逐渐减小,故B正确;

C.当pH减小时,根据却不变,而HA-先增大后减小,则。。”.色+》仁4皿-)先增大后减小,

故C正确;

D.N点时,根据电荷守恒c(Na+)+c(H+)=2c(A2-)+c(HA-)+c(0IT)+c(C「),N点时c(H+)=c(HA-),

由此可以得出c(Na+)=2c(A2-)+c(0H-)+c(C「),而c(€T)>c(0IT),则c(Na+)>2C(A2-)+2C(0IT),

故D错误;

故选D。

6.(2024•河北衡水•模拟预测)氢氧化锌的性质和氢氧化铝相似。室温下,测得溶液中pc{-lgc(zr+)或

-lgc[Zn(OH)4丁}与溶液pH的关系如下图。已知lg2=0.3,下列说法错误的是

A.a线表示-lgc(ZE+)与pH的关系

174

B.室温下,^sp[Zn(OH)2]=10--

C.室温下,向氢氧化锌的悬浊液中通入HC1气体,当pH=8时氢氧化锌开始溶解

D.Zn2++4OH-=[Zn(OH)J2-^=10164

【答案】C

【分析】随着pH的增大,OH-的浓度在增大,c(Zn2+)在减小,Tgc(Zn2+)在增大,贝。a为-序亿B)与溶液

pH的关系,b为Tgc[Zn(OH)4F-与溶液pH的关系,

【解析】A.根据分析可知,a线表示Tgc亿n2+)与pH的关系,A正确;

B.当溶液的pH=8.0时,c(Zn2+)=1054mol・L-i,常温下K«Zn(OH)2)=c2(OH-)c(Zn2+)=(10-6)2xi()5Jio-i7.4,

B正确;

C.室温下,Zn2+在pH=8时沉淀完全,在开始沉淀的时候,pH小于8,则向氢氧化锌的悬浊液中通入HC1

气体,沉淀立刻开始溶解的pH也小于8,C错误;

2+2174

D.Zn(OH)2(s)=Zn2+(aq)+2OH-(aq)①,Ksp=c(Zn)c(OH")=1O-,Zn(OH)2+2OH-=[Zn(OH)4]^

c[Zn(OH)J

②,跖=,当pH=14时,c[Zn(OH)]2^=0.1mol/L,则Ki=0.1,②-①得到

C2(0H)4

2+-2-K=j=券=10",D正确;

Zn+4OH=[Zn(OH)4]

故选Co

7.(2024・河南•模拟预测)常温下,向某工业废水中通入H2s使其浓度保持0.1mol〕T不变时,通过调节溶

液的pH使Ni2+和Cd?+形成硫化物沉淀而分离,体系中pOH[pOH=-lgc(OH-)]与lgc(c为H?S、HS>

S2->Ni2+>Cd?+的浓度,单位为molI-D的关系如图所示。己知:/(NiS)>Ksp(CdS),离子浓度

〈lO-mohLT时,可认为沉淀完全。下列说法正确的是

IgcA

-20---1----1-----1----1----1------1---1------1-------->

5678910111213pQH

A.④为pOH与lgc(S?-)的关系曲线B.%(NiS)的数量级为10-27

C.pH=6.9时,C(H2S)=C(HS-)D.pH>8.1时,可将Ni?+、Cd?+分开沉淀

【答案】C

【分析】随着pOH的减小,H2s饱和溶液中H2s的电离平衡正向移动,c(HS)增大,c(s2)逐渐增大,则

Igc(HS-)和IgcS)随着pOH减小而增大,且pOH相同时,。(暗)大于e52-),即Igc(HS-)大于IgcS-),即

②③分别代表pOH与lgc(HS)、lgc(S,)的关系曲线;随着pOH的增大,c(sh逐渐减小,C(NF)和

c(Cd2+)逐渐增大,即lgc(Ni2+)和lgc(Cd2+)随pOH增大而增大,且卜(Nis)>%仁<15),即当c'-)相同时,

c(Ni2+)>c(Cd2+),lgc(Ni2+)>lgc(Cd2+),由此可知曲线④⑤分别代表pOH与lgc(Ni2+)、lgc(Cd2+)的关系曲线;

因为H2s浓度保持o.imoLLT不变,则①代表pOH与Ige(比S)的关系曲线。

【解析】A.根据分析知,④为pOH与lgc(Ni2+)的关系曲线,A错误;

B.由图示曲线③④交点可知,此时c(Ni2+)=c(s2-)=lC)T0-2mol/L,则有

2+220

Ksp(NiS)=c(Ni)-c(S-)=10--\数量级为10必,B错误;

C.由图示曲线②可知,pOH=12时,c(H+尸ICPmoi/L时,c(HS)=10-59mol/L,

+69

K1(H2S)=)C(:S)=102moi/Lxl05"ol/L=1厂.9,贝i]pH=6.9,即c(H)=10--mol/L时,

alV27

c(H2S)O.lmol/L

c(H2S)=c(HS-),C正确;

D.由图示曲线③⑤交点可知,此时cINiZ+Xcd-XIOTZ.amoi/L,则有

2+2256

Ksp(CdS)=c(Cd)-c(Sj=10--,由图示曲线③可知,

10-11-8mol/LxlO-10-2mol/L

10加,则pH>8.1时,

0.lmol/L

[A)」但S)%管%2Hs)=1moi〃=­°1/L,此时

cIHI10

c(Ni2+)=Ksp^N1S^<10mol/L=10-6-5mol/L,c(Cc^)=%(于)<1Cl::mol/L=]CT11mol/L,因为

22

C(S-)1089C(S-)1C)T3-9

离子浓度<10-5mol.1/时,可认为沉淀完全,即PH>8・1时,出2+、CcP+都已经完全沉淀,D错误;

故选C。

8.(2024・河北・高考真题)在水溶液中,CN可与多种金属离子形成配离子。X、Y、Z三种金属离子分别与

CN-形成配离子达平衡时,1g8随^)与-lgc(CN)的关系如图。

C(配置于)

(

ffMi

3)

123456

-lgc(CN-)

下列说法正确的是

A.99%的X、Y转化为配离子时,两溶液中CN的平衡浓度:X>Y

c(X)c(Z)

B.向Q点X、Z的混合液中加少量可溶性Y盐,达平衡时>

c(X配离子)c亿配离子)

C.由Y和Z分别制备等物质的量的配离子时,消耗CN-的物质的量:Y<z

D.若相关离子的浓度关系如P点所示,Y配离子的解离速率小于生成速率

【答案】B

c(X)c(Y)1%

【解析】A.99%的X、Y转化为配离子时,溶液中c(x配离子)=c(Y配离子",贝汁

炮~根据图像可知,纵坐标约为-2时,溶液中-lgCx(CN»-lgCY(CN-),则

溶液中CN的平衡浓度:X<Y,A错误;

B.Q点时吆c(x'3子)=怆c(Z酉11子)'即c(x3子)=c(Z酉&子)'加入少量可溶性丫盐后,会消耗C、

形成Y配离子,使得溶液中c(CN)减小(沿横坐标轴向右移动),引「X黑子)与吆c(Z歌子)曲线在Q点

相交后,随着-lgc(CN)继续增大,X对应曲线位于Z对应曲线上方,即1g三、>炮"舄£、,则

c(X)、c亿)

c(X配离子)c(Z配离子)'B止帔;

C.设金属离子形成配离子的离子方程式为金属离子+mCN=配离子,则平衡常数

K=____c(配-子)______,C(配离子).C(金属离子)1/\

c(金属离子)炉仁、)’gTg。(金属离子)-mlgc()-gc(配离子)一mgc(),即

C()

^Sf=-mlgc(CN-)-IgK,故X、Y、Z三种金属离子形成配离子时结合的CN越多,对应

1g〜-lgc(CN-)曲线斜率越大,由题图知,曲线斜率:Y>z,则由Y、Z制备等物质的量的配

离子时,消耗CN的物质的量:Z<Y,C错误;

D.由P点状态移动到形成Y配离子的反应的平衡状态时,-lgc(CN)不变,lg增大,即。(丫)增

C(Y冏匚图二J-)

大、c(Y配离子)减小,则P点状态Y配离子的解离速率>生成速率,D错误;

本题选B。

能力提升

1.(2023・湖南•高考真题)常温下,用浓度为0.0200mol〕T的NaOH标准溶液滴定浓度均为0.0200mol〕T

V(标准溶液)

的HCI和CH3coOH的混合溶液,滴定过程中溶液的pH随n(n=就耐溶液j)的变化曲线如图所示。下列

说法错误的是

A.陌(CH3coOH)约为10,6

+

B.点a:c(Na)=c(CP)=c(CH3COO­)+c(CH3COOH)

C.点b:c(CH3COOH)<c(CH3COO-)

D.水的电离程度:a<b<c<d

【答案】D

【分析】NaOH溶液和HC1、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,

a点时NaOH溶液和HC1恰好完全反应生成NaCl和水,CH3COOH未发生反应,溶质成分为NaCl和CH3co0H;

b点时NaOH溶液反应掉一半的CH3coOH,溶质成分为NaCl、CH3coOH和CH3coONa;c点时NaOH

溶液与C

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