2025版高考化学二轮复习课件 选择题突破10 水溶液中的离子反应与平衡

选择题突破十水溶液中的离子反应与平衡突破点1文字描述型及滴定图像分析突破点2对数图像及分布分数图像目录索引

突破点3特殊图像分析突破点1文字描述型及滴定图像分析聚焦核心要点1.基于“三大守恒”规律,明确溶液中微粒浓度的关系[1]

>==>

2.滴定曲线[2](1)强碱滴定弱酸曲线特点由图可知:酸性越弱,Ka越小,滴定突跃范围就越小。

(2)抓住酸碱滴定过程中“五点”,判断溶液中的微粒浓度的关系起点判断酸、碱的相对强弱,计算弱酸(碱)的电离常数半点判断是哪种溶质的等量混合,根据溶液酸碱性,判断电离与水解程度的大小中性点判断溶液中溶质的成分及哪种物质过量或不足,利用电荷守恒求算电离常数中和点判断生成的溶质成分及溶液的酸碱性,确定酸、碱的强弱过量点判断溶液中的溶质,判断哪种物质过量如:常温下,用0.1000mol·L-1NaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol·L-1CH3COOH溶液所得滴定曲线如图:【应用示例2】25℃时,向20.00mL0.10mol·L-1CH3COOH溶液中滴入0.10mol·L-1NaOH溶液,溶液pH与NaOH溶液体积的关系如图所示。回答下列问题:

(1)25℃时,CH3COOH的电离平衡常数Ka=

;

(2)M点对应的NaOH溶液体积

20.00mL;

(3)N点与Q点所示溶液中水的电离程度:N

Q;

(4)N点所示溶液(溶质只有CH3COONa)中离子浓度由大到小的顺序为

。

1.0×10-5<>c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)解析:(1)由图可知,0.10

mol·L-1

CH3COOH溶液的pH=3,则

≈1.0×10-5;(2)M点pH=7,若加入20

mL

NaOH溶液,溶液中溶质是CH3COONa,CH3COO-水解使溶液显碱性,与题干的溶液显中性相违背,说明M点对应的NaOH溶液的体积小于20.00

mL;(3)CH3COOH完全反应后,加入的NaOH越多,OH-对水的电离抑制程度越大,故N点水的电离程度比Q点大;(4)N点所示溶液中醋酸与NaOH恰好中和,溶液为CH3COONa溶液,CH3COO-发生水解反应而消耗,所以c(Na+)>c(CH3COO-),CH3COO-发生水解反应消耗水电离产生的H+,最终达到平衡时,溶液中c(OH-)>c(H+),但盐水解程度是微弱的,水解产生的离子浓度远小于盐电离产生的离子浓度,因此c(CH3COO-)>c(OH-),故该溶液中离子浓度关系为c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)。链接高考[1]判断正误:对的打“√”,错的打“×”。1.(2021·重庆卷)向氨水中加入醋酸使溶液呈酸性,则c()>c(CH3COO-)。(

)答案:×2.(2021·重庆卷)向NH4Cl溶液中加入少量Al2(SO4)3固体,则水的电离程度减小。(

)答案:×3.(2021·重庆卷)向Na2CO3溶液中滴加盐酸至c(Na+)=2c(Cl-),则c()>c(H2CO3)。(

)答案:√4.(2021·重庆卷)向0.2mol·L-1磷酸中加水至原体积的两倍,则c(H+)>0.1mol·L-1。(

)答案:×答案:√答案:×7.(2021·天津卷)在0.1mol·L-1NaHCO3溶液中c(H2CO3)+c()=0.1mol·L-1。(

)答案:×8.(2021·天津卷)常温下,氨水和NH4Cl溶液混合,形成pH=9的溶液中c(Cl-)>c()>c(OH-)>c(H+)。(

)答案:×

链接高考[2]1.(2023·湖南卷)常温下,用浓度为0.0200mol·L-1的NaOH标准溶液滴定浓度均为0.0200mol·L-1的HCl和CH3COOH的混合溶液,滴定过程中溶液的pH随

的变化曲线如图所示。下列说法错误的是(

)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<dD解析:a点时溶质成分为NaCl和CH3COOH,c(CH3COOH)≈0.010

0

mol·L-1,c(H+)=10-3.38

mol·L-1,Ka(CH3COOH)=

=10-4.76,A正确;点a溶液为等浓度的NaCl和CH3COOH混合溶液,存在元素守恒:c(Na+)=c(Cl-)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-),B正确;点b溶液中含有NaCl及等浓度的CH3COOH和CH3COONa,由于pH<7,溶液显酸性,说明CH3COOH的电离程度大于CH3COO-的水解程度,则c(CH3COOH)<c(CH3COO-),C正确;点c溶液中CH3COO-水解促进水的电离,点d碱过量,会抑制水的电离,则水的电离程度:c>d,D错误。2.(2021·湖南卷)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。下列说法错误的是(

)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-)C解析:因为HX为弱酸,NaX溶液存在水解:X-+H2O

HX+OH-,所以c(Na+)>c(X-)>c(OH-)>c(H+),A正确;根据盐类水解的规律越弱越水解可知,相同浓度的强碱弱酸盐溶液中,一元弱酸越弱,则其盐溶液碱性越强,结合图片可知溶液碱性强弱为NaX<NaY<NaZ,则酸性强弱为HX>HY>HZ,一元弱酸中,酸性越强,电离程度越大,电离平衡常数K越大,所以有Ka(HX)>Ka(HY)>Ka(HZ),B正确;当pH=7时,c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒,NaX溶液中有c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(X-)+c(Cl-),则有c(X-)=c(Na+)-c(Cl-),同理有c(Y-)=c(Na+)-c(Cl-),c(Z-)=c(Na+)-c(Cl-),又因三种溶液滴定到pH=7时,消耗的HCl的量是不一样的,即溶液中的c(Cl-)是不一样的,所以c(X-)≠c(Y-)≠c(Z-),C错误;精研核心命题

B

C

C[变式演练2](2024·湖南邵阳三模)常温下,用0.1mol·L-1NaOH溶液滴定40mL0.1mol·L-1H2SO3溶液,所得滴定曲线如图所示(忽略混合时溶液体积的变化)。下列叙述错误的是(

)C分层训练

下列说法正确的是(

)D2.(2024·湖南卷)常温下Ka(HCOOH)=1.8×10-4,向20mL0.10mol·L-1NaOH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.水的电离程度:M<NB.M点:2c(OH-)=c(Na+)+c(H+)C.当V(HCOOH)=10mL时,c(OH-)=c(H+)+2c(HCOOH)+c(HCOO-)D.N点:c(Na+)>c(HCOO-)>c(OH-)>c(H+)>c(HCOOH)D解析:结合起点和终点,向20

mL

0.10

mol·L-1

NaOH溶液中滴入相同浓度的HCOOH溶液,发生浓度改变的微粒是OH-和HCOO-,当V(HCOOH)=0

mL,溶液中存在的微粒是OH-,可知随着甲酸的加入,OH-被消耗,逐渐下降,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HCOO-浓度的改变。M点时,V(HCOOH)=10

mL,溶液中的溶质为c(HCOOH)∶c(HCOO-)=1∶1,仍有未反应的甲酸,对水的电离是抑制的,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,水的电离程度最大,故A正确;M点时,V(HCOOH)=10

mL,溶液中的溶质为c(HCOOH)∶c(HCOO-)=1∶1,根据电荷守恒有c(Na+)+c(H+)=c(HCOO-)+c(OH-),M点为交点可知c(HCOO-)=c(OH-),联合可得2c(OH-)=c(Na+)+c(H+),故B正确;当V(HCOOH)=10

mL时,溶液中的溶质为c(HCOOH)∶c(HCOONa)=1∶1,根据电荷守恒有c(Na+)+c(H+)=c(HCOO-)+c(OH-),根据元素守恒c(Na+)=2c(HCOO-)+2c(HCOOH),联合可得c(OH-)=c(H+)+2c(HCOOH)+c(HCOO-),故C正确;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(HCOO-)及c(OH-)>c(H+),观察图中N点可知,c(HCOO-)≈0.05

mol·L-1,根据Ka(HCOOH)==1.8×10-4,可知c(HCOOH)>c(H+),故D错误。层级2练易错·避陷阱3.(2024·甘肃兰州一模)1922年范斯莱克提出用缓冲容量β来描述缓冲溶液缓冲能力大小,β越大,缓冲能力越大。下图是常温下,CH3COOH和CH3COONa组成缓冲溶液的β-pH关系图,其中A、B两条曲线分别对应c总=c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.1mol·L-1和c总=c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.2mol·L-1。已知常温下,Ka(CH3COOH)=10-4.76,下列说法不正确的是(

)A.向pH=4.76的上述缓冲溶液中加入少量NaOH溶液,水的电离程度会增大B.A曲线上任意一点的溶液中均存在c(Na+)+c(CH3COOH)+c(H+)=0.1mol·L-1+c(OH-)C.B曲线代表的溶液缓冲能力最大时,溶液中c(Na+)>c(CH3COOH)D.pH=4时,A、B曲线所代表的溶液中

相等C解析:向pH=4.76的题述缓冲溶液中加入少量NaOH溶液,醋酸钠物质的量增大,醋酸钠水解促进水电离,所以水的电离程度会增大,A正确;根据电荷守恒,A曲线上任意一点的溶液中均存在c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),c(Na+)+c(H+)+c(CH3COOH)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-)+c(OH-),c总=c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.1

mol·L-1,所以c(Na+)+c(CH3COOH)+c(H+)=0.1

mol·L-1+c(OH-),B正确;B曲线代表的溶液缓冲能力最大时,pH=4.76,Ka(CH3COOH)=10-4.76,所以溶液中c(CH3COOH)=c(CH3COO-),根据电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),溶液呈酸性,c(Na+)<c(CH3COO-),所以c(Na+)<c(CH3COOH),C错误;

A层级3练预测·押考向5.(2024·湖南一起考大联考)柠檬酸(2-羟基丙烷-1,2,3-三羧酸)是一种重要的有机弱酸(以下表示为H3A),作为三羧酸循环(柠檬酸循环)的中间体,柠檬酸循环发生在所有需氧生物的新陈代谢中。现以酚酞作为指示剂,用0.1mol·L-1的NaOH溶液滴定10mL0.1mol·L-1的柠檬酸,滴定过程中pH随NaOH溶液体积的关系如图所示。已知柠檬酸

。下列说法正确的是(

)A.a点的溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(H3A)+c(H2A-)+c(HA2-)+c(A3-)+c(OH-)B.b点溶液中,c(Na+)>c(HA2-)>c(H2A-)>c(A3-)C.稀释b点对应的溶液,稀释过程中

减小D.水的电离程度:c>d>b>aC

B突破点2对数图像及分布分数图像聚焦核心要点1.对数图像[1](1)对数图像及分析利用某种离子浓度(或两种离子浓度比值)的对数(或负对数)与溶液的pH为坐标,建立滴定过程中对数关系图像,电解质溶液中四种常考对数关系及分析如下表:Ⅰ

>不变

10-6.3(2)沉淀溶解平衡图像及分析[2]【应用示例2】常温下,CdCO3和Cd(OH)2的沉淀溶解平衡曲线如图所示。回答下列问题:(1)向X点对应溶液中加入适量的NaOH溶液,

(填“能”或“不能”)得到Z点对应溶液;

(2)相同温度下,Ksp(CdCO3)

(填“>”“<”或“=”)100Ksp[Cd(OH)2];

(3)Y点对应的CdCO3分散系中,v(溶解)

v(沉淀);

(4)常温下,CdCO3、Cd(OH)2饱和溶液,

溶液中c(Cd2+)较大。

不能

=<Cd(OH)22.分布分数图像[3]分布分数图像是酸碱中和滴定曲线的一种变式,常以pH、分布分数(δ)为横、纵坐标,结合滴定实验数据绘制出关系曲线,这里分布分数(δ)代表组分的平衡浓度占总浓度的分数。一元弱酸和二元弱酸的分布分数图像及分析如下:链接高考[1](2023·辽宁卷)某废水处理过程中始终保持H2S饱和,即c(H2S)=0.1mol·L-1,通过调节pH使Ni2+和Cd2+形成硫化物而分离,体系中pH与-lgc关系如图所示,c为HS-、S2-、Ni2+和Cd2+的浓度,单位为mol·L-1。已知Ksp(NiS)>Ksp(CdS)。

D解析: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-lgc(S2-)随着pH增大而减小,且pH相同时,HS-浓度大于S2-,即-lgc(HS-)小于-lgc(S2-),则Ni2+和Cd2+浓度逐渐减小,且Ksp(NiS)>Ksp(CdS),即当c(S2-)相同时,c(Ni2+)>c(Cd2+),则-lgc(Ni2+)和-lgc(Cd2+)随着pH增大而增大,且有-lgc(Ni2+)小于-lgc(Cd2+),由此可知曲线①代表Cd2+、②代表Ni2+、③代表S2-、④代表HS-。由分析可知,曲线①代表Cd2+、③代表S2-,由图示曲线①③交点可知,此时c(Cd2+)=c(S2-)=10-13

mol·L-1,则有Ksp(CdS)=c(Cd2+)c(S2-)=10-13×10-13=10-26,A错误;曲线③为pH与-lgc(S2-)的关系曲线,B错误;链接高考[2]

D链接高考[3]1.(2023·北京卷)利用平衡移动原理,分析一定温度下Mg2+在不同pH的Na2CO3体系中的可能产物。已知:ⅰ.图1中曲线表示Na2CO3体系中各含碳粒子的物质的量分数与pH的关系。ⅱ.图2中曲线Ⅰ的离子浓度关系符合c(Mg2+)·c2(OH-)=Ksp[Mg(OH)2];曲线Ⅱ的离子浓度关系符合c(Mg2+)·c()=Ksp(MgCO3)[注:起始c(Na2CO3)=0.1mol·L-1,不同pH下c()由图1得到]。图1图2C2.25℃时,向20mL0.1mol·L-1Na2CO3溶液中逐滴加入40mL0.1mol·L-1HCl溶液,溶液中含碳元素的各种微粒(CO2因逸出未画出)物质的量分数(纵轴)随溶液pH变化的部分情况如图所示。

B精研核心命题命题角度1对数图像的分析

[变式演练1](2024·河北卷)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,

与-lgc(CN-)的关系如图: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>YB.向Q点X、Z的混合液中加少量可溶性Y盐,达平衡时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<ZD.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BA.线Ⅱ表示CH3COOH的变化情况B.CH3COOH的电离平衡常数Ka=10-nC.pH=n时,c(Ag+)=D.pH=10时,c(Ag+)+c(CH3COOAg)=0.08mol·L-1命题角度2分布分数图像分析例2(2024·山东卷)常温下Ag(Ⅰ)-CH3COOH水溶液体系中存在反应:Ag++CH3COO-CH3COOAg(aq),平衡常数为K。已知初始浓度c0(Ag+)=c0(CH3COOH)=0.08mol·L-1,所有含碳物种的摩尔分数与pH变化关系如图所示(忽略溶液体积变化),下列说法正确的是(

)CD

D[变式演练3](2024·河北邯郸一模)25℃时,用NaOH溶液分别滴定一元酸HA溶液和CuSO4溶液,pM[p表示负对数,M表示

、c(Cu2+)]与溶液pH的变化关系如图所示。已知:①CuA2易溶于水,②平衡常数K>105时反应进行完全。下列说法错误的是(

)

A.该温度下,Cu(OH)2的Ksp=10-19.6B.滴定CuSO4溶液至x点时,改为滴加HA溶液,沉淀逐渐完全溶解C.25℃,NaA溶液中,A-水解常数的数量级为10-7D.滴定HA溶液至x点时,溶液中c(HA)>c(A-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)B分层训练层级1练真题·明考向1.(2023·全国乙卷)一定温度下,AgCl和Ag2CrO4的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是(

)A.a点条件下能生成Ag2CrO4沉淀,也能生成AgCl沉淀D.向NaCl、Na2CrO4的浓度均为0.1mol·L-1的混合溶液中滴加AgNO3溶液,先产生Ag2CrO4沉淀CCA.当pH=1时,体系中c(H2L)>c([FeL]+)>c(OH-)>c(HL-)B.pH在9.5~10.5之间,含L的物种主要为L2-C.L2-+[FeL]+[FeL2]-的平衡常数的lgK约为14D.当pH=10时,参与配位的c(L2-)≈1.0×10-3mol·L-1Fe(Ⅲ)-H2L体系部分物种分布图

根据图像,pH=10时溶液中主要的型体为[FeL3]3-和[FeL2(OH)]2-,其分布分数均为0.5,因此可以得到c([FeL3]3-)=c([FeL2(OH)]2-)=1×10-4

mol·L-1,此时形成[FeL3]3-消耗了3×10-4

mol·L-1的L2-,形成[FeL2(OH)]2-消耗了2×10-4

mol·L-1的L2-,共消耗了5×10-4

mol·L-1的L2-,即参与配位的c(L2-)≈5×10-4

mol·L-1,D错误。层级2练易错·避陷阱3.(2024·湖南衡阳模考)某温度下,Mg2+与不同pH的Na2CO3体系反应可生成不同的沉淀。下面图1表示Na2CO3体系中各含碳粒子的物质的量分数与pH的关系。图2表示Mg2+与不同pH的Na2CO3体系反应生成沉淀的情况,其中曲线Ⅰ的离子浓度关系符合c(Mg2+)·c2(OH-)=Ksp[Mg(OH)2];曲线Ⅱ的离子浓度关系符合c(Mg2+)·c(

)=Ksp(MgCO3)[注:起始c(Na2CO3)=0.1mol·L-1,不同pH下c()由图1得到]。图1图2D层级3练预测·押考向4.已知SrF2属于难溶于水、可溶于酸的盐。常温下,用HCl调节SrF2浊液的pH,测得在不同pH条件下,体系中-lgc(X)(X为Sr2+或F-)与

的关系如图所示。下列说法错误的是(

)A.L1代表-lgc(F)与

的变化曲线B.Ksp(SrF2)的数量级为10-9C.a点的溶液中存在2c(Sr2+)+c(H+)=c(F-)+c(OH-)D.c点的溶液中存在c(HF)=c(F-)C5.(2024·湖南长沙一中三模)氢硒酸是一种比醋酸略强的二元弱酸。室温下,通过调节0.1mol·L-1H2Se溶液的pH(假设溶液体积不变),测得溶液中lgX[

]随pH的变化关系如图所示。下列叙述错误的是(

)CA.直线①对应的纵坐标中X为B.m点对应溶液的pH=7.45C.随着溶液pH的改变,溶液的导电能力也会改变D.含有等物质的量Na2Se和NaHSe的溶液中:c(Na+)>c(Se2-)>c(HSe-)突破点3特殊图像分析聚焦核心要点1.“四步骤”突破多曲线图像题(1)明确横、纵坐标的含义。一般情况下,横坐标为pH,纵坐标各组分浓度随pH的变化趋势。(2)抓住关键点。重视起点、终点和交点对应的pH,特别要关注交点,交点处微粒浓度相同,可用此特殊关系计算电离常数或水解平衡常数。(3)理解最高点和最低点对应的pH和各组分存在的pH范围。(4)联系电离平衡、水解平衡的规律及电荷守恒、元素守恒的关系分析判断。2.解答特殊图像的思维模型

【应用示例】常温下,用0.12mol·L-1的Na2SO4溶液滴定50.00mL未知浓度的BaCl2溶液。溶液中电导率k、-lgc(Ba2+)随滴入Na2SO4溶液体积V(Na2SO4)的变化关系如图所示。

Na+、H+0.00610-10=

D

2.(2021·辽宁卷)用0.1000mol·L-1盐酸滴定20.00mLNa2A溶液,溶液中H2A、HA-、A2-的分布分数δ随pH变化曲线及滴定曲线如图。[如A2-分布分数:δ(A2-)=

]

C精研核心命题命题角度1双纵坐标(或横坐标)曲线

例1(2024·湖南衡阳模考)(H2NCH2CH2NH2)有类似于NH3的性质。25℃时,向0.01mol·L-1乙二胺溶液中通入HCl气体,所得溶液(忽略溶液体积的变化)的pH与体系中含N微粒浓度的对数值(lgc)、反应物的物质的量之比t[

]关系如图所示。下列有关说法错误的是(

)C

[变式演练1]电位滴定是根据滴定过程中电极电位的变化来确定滴定终点的一种分析方法。在化学计量点附近,被测离子浓度发生突跃,电极电位也发生突跃,进而确定滴定终点。常温下利用盐酸滴定某溶液中Na2CO3的含量,其电位滴定曲线与pH曲线如图所示。下列说法正确的是(