2020届二轮复习专题八　水溶液中的离子反应与平衡课件（137张）（山东专用） 137页

专题八 水溶液中的离子反应与平衡 总纲目录 考点一 电离平衡　溶液酸碱性 素养引领 · 情境命题 考点二 盐类水解　离子浓度大小的比较 考点三 沉淀溶解平衡 考点四 离子平衡中的图像分析 考点一　电离平衡　溶液酸碱性 1.(2019课标Ⅲ,11,6分)设 N A 为阿伏加德罗常数值。关于常温下pH=2的H 3 PO 4 溶液,下列说法正确的是   ( B ) A.每升溶液中的H + 数目为0.02 N A B. c (H + )= c (H 2 P   )+2 c (HP   )+3 c (P   )+ c (OH - ) C.加水稀释使电离度增大,溶液pH减小 D.加入NaH 2 PO 4 固体,溶液酸性增强 答案     B　A项,由常温下溶液的pH=2可知 c (H + )=10 -2 mol/L,则每升溶液中H + 数 目为0.01 N A ,错误;B项,依据电荷守恒可知正确;C项,加水稀释,溶液中的 c (H + )减小,pH增大,错误;D项,由于H 3 PO 4   H + +H 2 P   ,增加H 2 P   浓度,电离平衡逆向移动, c (H + )减小,酸性减弱,错误。 2.(2018课标Ⅱ,28节选)K 3 [Fe(C 2 O 4 ) 3 ]·3H 2 O(三草酸合铁酸钾)为亮绿色晶体,可 用于晒制蓝图。回答下列问题: (3)测定三草酸合铁酸钾中铁的含量。 ①称量 m g样品于锥形瓶中,溶解后加稀H 2 SO 4 酸化,用 c mol·L -1 KMnO 4 溶液滴 定至终点。滴定终点的现象是 　　　　　　　     。 ②向上述溶液中加入过量锌粉至反应完全后,过滤、洗涤,将滤液及洗涤液全 部收集到锥形瓶中。加稀H 2 SO 4 酸化,用 c mol·L -1 KMnO 4 溶液滴定至终点,消 耗KMnO 4 溶液 V mL。该晶体中铁的质量分数的表达式为 　　　　　     。 答案 　(3)①粉红色出现　②   × 100% 解析 　(3)②Zn+2Fe 3+   2Fe 2+ +Zn 2+ 、5Fe 2+ +Mn   +8H +   5Fe 3+ +Mn 2+ +4H 2 O, 则Fe 3+ ~   Mn   ,溶液中Fe 3+ 为[( c × V × 10 -3 ) × 5] mol,即(5 cV × 10 -3 × 56) g,则晶体 中铁的质量分数表达式为   × 100%。 3.(2017课标Ⅰ,28节选)(1)下列事实中,不能比较氢硫酸与亚硫酸的酸性强弱 的是 　　　　     (填标号)。 A.氢硫酸不能与碳酸氢钠溶液反应,而亚硫酸可以 B.氢硫酸的导电能力低于相同浓度的亚硫酸 C.0.10 mol·L -1 的氢硫酸和亚硫酸的pH分别为4.5和2.1 D.氢硫酸的还原性强于亚硫酸 解析 　(1)酸性强弱与酸的还原性强弱没有必然的联系,所以D错误。 答案 　(1)D     4. (201 4 山东理综, 13 , 5 分) 已知某温度下CH 3 COOH和NH 3 ·H 2 O的电离常数相等,现向10 mL浓度为0.1 mol·L -1 的CH 3 COOH溶液中滴加相同浓度的氨水,在滴加过程中( D ) A.水的电离程度始终增大 B.   先增大再减小 C. c (CH 3 COOH)与 c (CH 3 COO - )之和始终保持不变 D.当加入氨水的体积为10 mL时, c (N   )= c (CH 3 COO - ) 答案     D    CH 3 COOH溶液中水的电离被抑制,当CH 3 COOH与NH 3 ·H 2 O恰好反 应时生成CH 3 COONH 4 ,此时水的电离程度最大,再加入氨水,水的电离程度又 减小,A项错误;   =   =   ·   =   ·   ,温度不变,NH 3 ·H 2 O的电离平衡常数及 K W 均不变,随着氨水的滴 加, c (H + )减小,故   减 小,B项错误;未滴加氨水时, c (CH 3 COOH)+ c (CH 3 COO - )=0.1 mol/L,滴加10 mL氨水时, c (CH 3 COOH)+ c (CH 3 COO - )=0.05 mol/L,C项错误;由于CH 3 COOH和NH 3 ·H 2 O的电离常数相等,故当加入氨水的体积为 10 mL时, c (N   )= c (CH 3 COO - ),D项正确。 1.影响弱电解质电离的外界因素 (1)外界条件对醋酸电离平衡的影响 CH 3 COOH   CH 3 COO - +H +     Δ H >0 　　　体系变化 条件　　　     平衡移 动方向 n (H + ) c (H + ) 导电 能力 K a 加水稀释 向右 增大 减小 减弱 不变 加入少量冰醋酸 向右 增大 增大 增强 不变 通入HCl(g) 向左 增大 增大 增强 不变 加入NaOH(s) 向右 减小 减小 增强 不变 加入镁粉 向右 减小 减小 增强 不变 升高温度 向右 增大 增大 增强 增大 加CH 3 COONa(s) 向左 减小 减小 增强 不变 (2)外界条件对水的电离平衡的影响 H 2 O   H + +OH -     Δ H >0 　　　体系变化 条件　　　     平衡移 动方向 K W 水的电 离程度 c (OH - ) c (H + ) 加入酸 向左 不变 减小 减小 增大 加入碱 向左 不变 减小 增大 减小 加入可水 解的盐 Na 2 CO 3 向右 不变 增大 增大 减小 NH 4 Cl 向右 不变 增大 减小 增大 温度 升温 向右 增大 增大 增大 增大 降温 向左 减小 减小 减小 减小 其他:如加入Na 向右 不变 增大 增大 减小 2.电离常数及其应用 (1)电离常数和水解常数可以相互转化。例如,C   +H 2 O   HC   +OH - , K h1 =   ;HC   +H 2 O   H 2 CO 3 +OH - , K h2 =   。 (2)判断溶液酸碱性 ①对于弱酸的酸式酸根离子,若电离常数大于水解常数,则以电离为主;若电 离常数小于水解常数,则以水解为主。 ②对于溶质为“HX+NaX”的溶液(HX为弱酸),若浓度相同,根据HX的电离 常数和NaX的水解常数相对大小判断溶液的酸碱性。例如,含相同浓度的 NaCN和HCN的溶液呈碱性,因NaCN的水解常数大于HCN的电离常数。 3.酸碱中和滴定 (1)酸碱中和滴定原理:H + +OH -   H 2 O,即 c 标 · V 标 = γ · c 待 · V 待 。 (2)酸碱中和滴定的关键 ①准确测定 V 标 和 V 待 ,正确使用酸式、碱式滴定管。 ②准确判断中和反应是否恰好完全进行,借助指示剂判断滴定终点。 (3)酸碱中和滴定实验操作 ①滴定前的准备工作 a.滴定管: 检漏→水洗→润洗→注液→调液面→初始读数。 b.锥形瓶:水洗。 ②滴定操作 放出一定体积的待测液于洗净的锥形瓶中,滴加2~3滴指示剂,用标准溶液开 始滴定。左手控制滴定管活塞或玻璃球,右手不断摇动锥形瓶,眼睛注视锥形 瓶内溶液颜色变化。 a.滴定速率:先快后慢,要逐滴加入,不能成股流下。 b.终点的判断:当滴入最后一滴标准溶液,刚好使指示剂变色,且半分钟内不恢 复原色,即为滴定终点。 ①读数误差:若仰视读数,则读数偏大;若俯视读数,则读数偏小。 ②分析方法:所有滴定实验中不正确的操作都归于对 V 标 的影响, V 标 偏大则测 定结果偏高,否则偏低。 (4)误差分析 考向一　弱电解质的电离 1.(2019山东临沂一模)常温下,将NaOH溶液分别滴加到两种一元弱酸HA和 HB中,两种混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示。下列叙述正确 的是   (　　)   A. K a (HA)的数量级为10 -5 B.当NaOH溶液与HB混合至中性时: c (B - )< c (HB) C.等浓度的NaA、NaB溶液中,水的电离程度:NaA c (A - )> c (B - )> c (OH - )> c (H + ) 答案     C     K a (HA)=   ,当 c (A - )= c (HA)时, K a (HA)= c (H + ),则 K a (HA)在10 -3.5 ~10 -3.0 之间, K a (HA)的数量级为10 -4 ,A项错误;根据图知,当溶液中 c (B - )= c (HB)时溶液呈酸性,说明HB的电离作用大于B - 的水解作用,所以NaOH溶液与HB混合至中性时, c (B - )> c (HB),B项错误;根据图像可知,溶液的酸性:HA>HB,再根据盐的水解规律可知,等浓度的NaA、NaB溶液中,水的电离程度:NaA c (OH - ),D项错误。 2.(2019天津 理综,5,6分)某温度下,HNO 2 和CH 3 COOH的电离常数分别为5.0 × 1 0 -4 和1.7 × 10 -5 。将pH和体积均相同的两种酸溶液分别稀释,其pH随加水体积 的变化如图所示。下列叙述正确的是   (　　)   A.曲线Ⅰ代表HNO 2 溶液 B.溶液中水的电离程度:b点>c点 C.从c点到d点,溶液中   保持不变(其中HA、A - 分别代表相应的酸 和酸根离子) D.相同体积a点的两溶液分别与NaOH恰好中和后,溶液中 n (Na + )相同 答案     C　 由电离常数的值可知酸性:HNO 2 >CH 3 COOH,则曲线Ⅰ代表CH 3 COOH 溶 液,曲线Ⅱ代表HNO 2 溶液,A项错误;当稀释相同倍数时,b点溶液中 c (H + ) 大于c点,对水的电离的抑制作用:b点>c点,所以水的电离程度:b点 c (HNO 2 ),同体积 的两种酸溶液分别与NaOH恰好中和后,溶液中 n (Na + )不同,D项错误。 解题必备 　图像法理解一强一弱的稀释规律 (1)相同体积、相同浓度的盐酸、醋酸溶液     加水稀释相同的倍数,醋酸的pH大 加水稀释到相同的pH,盐酸中加入的水多     加水稀释相同的倍数,盐酸的pH大 加水稀释到相同的pH,醋酸中加入的水多 (2)相同体积、相同pH的盐酸、醋酸溶液 考向二　水的电离及溶液的酸碱性 3.(2019山东菏泽一模)25 ℃时,向10 mL 0.1 mol·L -1 一元弱碱XOH溶液中逐滴 滴加0.1 mol·L -1 的HCl溶液,溶液的AG[AG=lg   ]变化如图所示(溶液混合 时体积变化忽略不计)。下列说法不正确的是   (　　)   A.若a=-8,则 K b (XOH) ≈ 10 -5 B.M点表示盐酸和XOH恰好完全反应 C.R点溶液中可能存在 c (X + )+ c (XOH)= c (Cl - ) D.M点到N点,水的电离程度先增大后减小 答案     B　a点表示0.1 mol·L -1 的XOH溶液,若a=-8,则 c (OH - )=10 -3 mol·L -1 ,所以 K b (XOH)=   ≈   =10 -5 ,A项正确;两者恰好反应时,生成强酸 弱碱盐,溶液显酸性,M点AG=0,则溶液中 c (H + )= c (OH - ),溶液呈中性,所以溶质 为XOH和XCl,两者不是恰好完全反应,B项错误;若R点恰好为XCl溶液时,根 据物料守恒可得 c (X + )+ c (XOH)= c (Cl - ),C项正确;M点的溶质为XOH和XCl,继 续加入盐酸,直至溶质全部为XCl时,该过程水的电离程度增大,然后XCl溶液 中再加入盐酸,水的电离程度减小,所以从M点到N点,水的电离程度先增大后 减小,D项正确。 4.(2019湖南长沙一模)常温下,在新制氯水中滴加NaOH溶液,溶液中水电离出 的 c 水 (H + )对数与NaOH溶液体积之间的关系如图所示,下列推断一定正确的是   (　　)   A.用pH试纸测定E点对应溶液,其pH=3 B.G点对应溶液中: c (Na + )> c (Cl - )> c (ClO - )> c (OH - )> c (H + ) C.H、F点对应的溶液中都存在: c (Na + )= c (Cl - )+ c (ClO - ) D.常温下加水稀释H点对应溶液,溶液的pH增大 答案     B　A项,E点对应溶液为新制氯水,有漂白性,不能用pH试纸测量其pH, 应该用pH计,错误;B项,G点时氯水与氢氧化钠溶液恰好完全反应生成等物质 的量的NaCl、NaClO,ClO - 水解使溶液呈弱碱性,所以有 c (Na + )> c (Cl - )> c (ClO - )> c (OH - )> c (H + ),正确;C项,H点对应溶液中的溶质为NaCl、NaClO和NaOH,根 据电荷守恒有 c (Na + )+ c (H + )= c (OH - )+ c (Cl - )+ c (ClO - ),此时溶液呈碱性,则 c (OH - )> c (H + ),所以 c (Na + )> c (Cl - )+ c (ClO - ),错误;D项,H点对应溶液为碱性溶液,加水稀 释,溶液碱性减弱,pH减小,错误。 5.(2019河北石家庄一模)常温下,向20.00 mL 0.1 mol·L -1 HA溶液中滴入0.1 mol·L -1 NaOH溶液,溶液中由水电离出的氢离子浓度的负对数[-lg c 水 (H + )]与所 加NaOH溶液体积的关系如图所示。下列说法中不正确的是   (　　)   A.常温下, K a (HA)约为10 -5 B.M、P两点溶液对应的pH=7 C. b =20.00 D.M点后溶液中均存在 c (Na + )> c (A - ) 答案     B    -lg c 水 (H + )=11, c 水 (H + )= c 水 (OH - )=10 -11 mol·L -1 ,根据常温下水的离子积求 出溶液中 c (H + )= K W / c 水 (OH - )=10 -3 mol·L -1 ,HA   H + +A - , c (H + )= c (A - )=10 -3 mol·L -1 , K a (HA)=   ≈   =10 -5 ,A项正确;N点水电离出的H + 浓度最大,说明 HA与NaOH恰好完全反应生成NaA,P点溶液中的溶质为NaOH和NaA,溶液显 碱性,即P点溶液的pH不等于7,B项错误;0~ b 段水的电离程度逐渐增大,当加入 NaOH溶液的体积为 b mL时水的电离程度达到最大,即溶质为NaA,说明HA和 NaOH恰好完全反应, b =20.00,C项正确;M点溶液pH=7,根据溶液呈电中性,可 知存在 c (Na + )= c (A - ),M点后溶液中 c (Na + )> c (A - ),D项正确。 方法归纳 　水电离出的 c (H + )或 c (OH - )的计算方法(25 ℃) (1)中性溶液 c (H + )= c (OH - )=1.0 × 10 -7 mol·L -1 。 (2)溶质为酸或碱(以溶质为酸的溶液为例) H + 来源于酸和水的电离,而OH - 只来源于水。如计算pH=2的盐酸中水电离出的 c (H + ):求出溶液中的 c (OH - )=10 -12 mol·L -1 ,即水电离出的 c (H + )= c (OH - )=10 -12 mol·L -1 。 (3)水解呈酸性或碱性的正盐溶液 H + 和OH - 均由水电离产生。如pH=2的NH 4 Cl溶液中由水电离出的 c (H + )=10 -2 mol·L -1 ;pH=12的Na 2 CO 3 溶液中由水电离出的 c (OH - )=10 -2 mol·L -1 。 考向三　酸碱中和滴定及拓展应用 6.(2019天津理综,9节选)Ⅱ.环己烯含量的测定 在一定条件下,向 a g环己烯样品中加入定量制得的 b mol Br 2 ,与环己烯充分反 应后,剩余的Br 2 与足量KI作用生成I 2 ,用 c mol·L -1 的Na 2 S 2 O 3 标准溶液滴定,终点 时消耗Na 2 S 2 O 3 标准溶液 V mL(以上数据均已扣除干扰因素)。 测定过程中,发生的反应如下: ①Br 2 +       ②Br 2 +2KI   I 2 +2KBr ③I 2 +2Na 2 S 2 O 3   2NaI+Na 2 S 4 O 6 (5)滴定所用指示剂为 　　　　　     。样品中环己烯的质量分数为 　　　     　　     (用字母表示)。 (6)下列情况会导致测定结果偏低的是 　　     (填序号)。 a.样品中含有苯酚杂质 b.在测定过程中部分环己烯挥发 c.Na 2 S 2 O 3 标准溶液部分被氧化 答案 　(5)淀粉溶液       (6)b、c 解析 　(5)用Na 2 S 2 O 3 标准溶液滴定I 2 时常用淀粉溶液作指示剂;依据测定过程 的反应可知,与环己烯反应后剩余的 n (Br 2 )= n (I 2 )=   n (Na 2 S 2 O 3 )=   cV × 10 -3 mol, 则与环己烯反应的 n '(Br 2 )=( b -   cV × 10 -3 ) mol,则 n (   )= n '(Br 2 )=( b -   cV × 10 -3 ) mol,故样品中环己烯的质量分数为   =   。 (6)a项,样品中含有苯酚杂质,苯酚能与Br 2 发生反应,消耗Br 2 的量增加,测定结 果偏高;b项,测定过程中环己烯挥发,消耗Br 2 的量减少,测定结果偏低;c项,Na 2 S 2 O 3 标准液部分被氧化,则滴定过程中消耗Na 2 S 2 O 3 的量增多,计算出剩余的Br 2 的量偏多,则与环己烯反应的Br 2 的量偏少,测定结果偏低。 7.(2019北京理综,26,12分)化学小组用如下方法测定经处理后的废水中苯酚 的含量(废水中不含干扰测定的物质)。 Ⅰ.用已准确称量的KBrO 3 固体配制一定体积的 a mol·L -1 KBrO 3 标准溶液; Ⅱ.取 V 1 mL上述溶液,加入过量KBr,加H 2 SO 4 酸化,溶液颜色呈棕黄色; Ⅲ.向Ⅱ所得溶液中加入 V 2 mL废水; Ⅳ.向Ⅲ中加入过量KI; Ⅴ.用 b mol·L -1 Na 2 S 2 O 3 标准溶液滴定Ⅳ中溶液至浅黄色时,滴加2滴淀粉溶液, 继续滴定至终点,共消耗Na 2 S 2 O 3 溶液 V 3 mL。 已知:I 2 +2Na 2 S 2 O 3   2NaI+Na 2 S 4 O 6 Na 2 S 2 O 3 和Na 2 S 4 O 6 溶液颜色均为无色 (1)Ⅰ中配制溶液用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管和 　　　     。 (2)Ⅱ中发生反应的离子方程式是 　　　　　　　　　　　　　　　　     。 (3)Ⅲ中发生反应的化学方程式是 　　　　　　　　　　　　　　　　     。 (4)Ⅳ中加KI前,溶液颜色须为黄色,原因是 　　　　　　　　　　　　      。 (5)KI与KBrO 3 物质的量关系为 n (KI) ≥ 6 n (KBrO 3 )时,KI一定过量,理由是                。 (6)Ⅴ中滴定至终点的现象是 　　　　　　　　     。 (7)废水中苯酚的含量为 　　　　　　     g·L -1 (苯酚摩尔质量:94 g·mol -1 )。 (8)由于Br 2 具有 　　　　     性质,Ⅱ~Ⅳ中反应须在密闭容器中进行,否则会造 成测定结果偏高。 答案 　(1)容量瓶 (2)Br   +5Br - +6H +   3Br 2 +3H 2 O (3)   +3Br 2     ↓+3HBr (4)Br 2 过量,保证苯酚完全反应 (5)反应物用量存在关系:KBrO 3 ~3Br 2 ~6KI,若无苯酚时,消耗KI物质的量是 KBrO 3 物质的量的6倍,因有苯酚消耗Br 2 ,所以当 n (KI) ≥ 6 n (KBrO 3 )时,KI一定 过量 (6)溶液蓝色恰好消失     (7)   (8)易挥发解析　(1)配制标准溶液用到的玻璃仪器除了给出的三种仪器外,还 有容量瓶。 (4)溶液为黄色说明仍有Br 2 存在,此时废水中的苯酚已完全反应。 (5)假设废水中没有苯酚,KBrO 3 和KBr反应生成的Br 2 完全和KI反应时,消耗KI 的物质的量刚好是KBrO 3 的6倍。实际上苯酚一定会消耗一定量的Br 2 ,所以 当 n (KI)∶ n (KBrO 3 )=6∶1时,KI就已经过量了。 (7)由KBrO 3 与KBr反应生成的Br 2 的物质的量的计算: Br   +5Br - +6H +        　3Br 2 +3H 2 O 1 mol　　 3 mol a mol·L -1 × V 1 × 10 -3 L　　3 aV 1 × 10 -3 mol 与废水反应后剩余的Br 2 的物质的量的计算: Br 2 　　~　　I 2 　　　~　　　2Na 2 S 2 O 3 1 mol　 　2 mol   bV 3 × 10 -3 mol　      b mol·L -1 × V 3 × 10 -3 L 与苯酚反应的Br 2 的物质的量为(3 aV 1 × 10 -3 -   bV 3 × 10 -3 ) mol; 设废水中苯酚的物质的量为 x ,   　　~　　3Br 2 1 mol　 　3 mol x 　 　(3 aV 1 -   bV 3 ) × 10 -3 mol 解得 x =( aV 1 -   bV 3 ) × 10 -3 mol, 所以废水中苯酚的含量为   =   g·L -1 。 (8)当Br 2 挥发掉后,在Ⅴ步骤中消耗的Na 2 S 2 O 3 的量减少,即 V 3 减小,导致测定结 果偏高。 考点二　盐类水解　离子浓度大小的比较 1.(2019课标 Ⅰ,11,6分)NaOH溶液滴定邻苯二甲酸氢钾(邻苯二甲酸H 2 A的 K a1 =1.1 × 10 -3 , K a2 =3.9 × 10 -6 )溶液,混合溶液的相对导电能力变化曲线如图所示, 其中b点为反应终点。下列叙述错误的是   (　　) A.混合溶液的导电能力与离子浓度和种类有关 B.Na + 与A 2- 的导电能力之和大于HA - 的 C.b点的混合溶液pH=7 D.c点的混合溶液中, c (Na + )> c (K + )> c (OH - ) 答案     C　KHA与NaOH反应的过程中引入了Na + ,HA - 转化为A 2- ,由图像可知a 到b过程中导电能力逐渐增强,A、B项正确;b点时,KHA与NaOH恰好完全反 应生成正盐,A 2- 水解使溶液呈碱性,C项错误;b点时,Na + 、K + 浓度相等,继续滴 加NaOH溶液至c点, c (Na + )增大,由图可知 c (OH - )小于 c (K + ),D项正确。 2.(2017课标Ⅱ,12,6分)改变0.1 mol·L-1二元弱酸H2A溶液的pH,溶液中 H 2 A、HA-、A 2- 的物质的量分数δ(X)随pH的变化如图所示[已知δ(X)=   ]。 下列叙述错误的是   ( D ) A.pH=1.2时, c (H 2 A)= c (HA - ) B.lg[ K 2 (H 2 A)]=-4.2 C.pH=2.7时, c (HA - )> c (H 2 A)= c (A 2- ) D.pH=4.2时, c (HA - )= c (A 2- )= c (H + ) 答案     D　结合题图可知A、C正确。pH=4.2时 c (HA - )= c (A 2- ), K 2 (H 2 A)=   =10 -4.2 ,则lg[ K 2 (H 2 A)]=-4.2,故B正确。pH=4.2时, c (H + )=10 -4.2 mol·L -1 , 但溶液中 c (HA - )、 c (A 2- )均约为0.05 mol·L -1 ,故D错误。 3. (201 5 山东理综, 10 , 5 分) 某化合物由两种单质直接反应生成,将 其加入Ba(HCO 3 ) 2 溶液中同时有气体和沉淀产生。下列化合物中符合上述条件的是   ( A ) A.AlCl 3 　　 B.Na 2 O C.FeCl 2 　 　D.SiO 2 答案     A　AlCl 3 可由Al与Cl 2 直接反应生成,加入Ba(HCO 3 ) 2 溶液中因发生相 互促进的水解反应而同时生成气体和沉淀:Al 3+ +3HC     Al(OH) 3 ↓+3CO 2 ↑, A正确;Na 2 O加入Ba(HCO 3 ) 2 溶液中生成BaCO 3 沉淀,但无气体产生,B错误; Fe与Cl 2 直接反应生成FeCl 3 ,C错误;SiO 2 与Ba(HCO 3 ) 2 溶液不反应,D错误。 4. (201 5 山东理综, 13 , 5 分)室温下向10 mL 0.1 mol·L -1 NaOH溶液中加入0.1 mol·L -1 的一元酸HA,溶液pH的变化曲线如图所示。下列说法正确的是   (　　)   A.a点所示溶液中 c (Na + )> c (A - )> c (H + )> c (HA) B.a、b两点所示溶液中水的电离程度相同 C.pH=7时, c (Na + )= c (A - )+ c (HA) D.b点所示溶液中 c (A - )> c (HA) 答案     D　a点 V (HA)=10 mL,此时NaOH与HA刚好完全反应,pH=8.7,说明HA 是弱酸,可知NaA溶液中: c (Na + )> c (A - )> c (OH - )> c (HA)> c (H + ),A错误;a点为NaA 溶液,A - 水解促进水的电离,b点为等浓度的NaA与HA的混合溶液,以HA的电 离为主,水的电离受到抑制,B错误;pH=7时, c (Na + )= c (A - )> c (H + )= c (OH - ),C错误; b点为等浓度的NaA与HA的混合溶液,溶液pH=4.7<7,说明HA的电离程度 (HA   H + +A - )大于A - 的水解程度(A - +H 2 O   HA+OH - ),故溶液中 c (A - )> c (HA),D正确。 1.盐的水解 (1)   (2)水解规律:有弱才水解,无弱不水解,都弱都水解,越弱越水解,谁强显谁性。 (3)影响因素(以FeCl 3 溶液为例) Fe 3+ +3H 2 O   Fe(OH) 3 +3H +     Δ H >0 体系变化 条件　　　     平衡移 动方向 n (H + ) pH 水解 程度 现象 升温 向右 增大 减小 增大 颜色变深 通HCl 向左 增大 减小 减小 颜色变浅 加H 2 O 向右 增大 增大 增大 颜色变浅 加FeCl 3 固体 向右 增大 减小 减小 颜色变深 加NaHCO 3 向右 减小 增大 增大 生成红褐色沉淀,放出气体 2.粒子浓度的大小比较 (1)NH 4 Cl溶液 水解离子方程式 N   +H 2 O   NH 3 ·H 2 O+H + 电荷守恒式 c (N   )+ c (H + )= c (OH - )+ c (Cl - ) 物料守恒式 c (Cl - )= c (N   )+ c (NH 3 ·H 2 O) 质子守恒式 c (H + )= c (OH - )+ c (NH 3 ·H 2 O) 粒子浓度大小关系 c (Cl - )> c (N   )> c (H + )> c (NH 3 ·H 2 O)> c (OH - ) 水解离子方程式 C   +H 2 O   HC   +OH - 、HC   +H 2 O   H 2 CO 3 +OH - 电荷守恒式 c (Na + )+ c (H + )= c (OH - )+ c (HC   )+2 c (C   ) 物料守恒式 c (Na + )=2 c (H 2 CO 3 )+2 c (HC   )+2 c (C   ) 质子守恒式 c (OH - )= c (H + )+ c (HC   )+2 c (H 2 CO 3 ) 粒子浓度大小关系 c (Na + )> c (C   )> c (OH - )> c (HC   )> c (H 2 CO 3 )> c (H + ) (2)Na 2 CO 3 溶液 (3)NaHCO 3 溶液 水解离子方程式 HC   +H 2 O   H 2 CO 3 +OH - 电离方程式 HC     H + +C   电荷守恒式 c (Na + )+ c (H + )= c (OH - )+ c (HC   )+2 c (C   ) 物料守恒式 c (Na + )= c (H 2 CO 3 )+ c (HC   )+ c (C   ) 质子守恒式 c (H + )+ c (H 2 CO 3 )= c (OH - )+ c (C   ) 粒子浓度大小关系 c (Na + )> c (HC   )> c (OH - )> c (H 2 CO 3 )> c (H + )> c (C   ) 水解离子方程式 HS   +H 2 O   H 2 SO 3 +OH - 电离方程式 HS     H + +S   电荷守恒式 c (Na + )+ c (H + )= c (OH - )+ c (HS   )+2 c (S   ) 物料守恒式 c (Na + )= c (H 2 SO 3 )+ c (HS   )+ c (S   ) 质子守恒式 c (H + )+ c (H 2 SO 3 )= c (OH - )+ c (S   ) 粒子浓度大小关系 c (Na + )> c (HS   )> c (H + )> c (S   )> c (OH - )> c (H 2 SO 3 ) (4)NaHSO 3 溶液 (5)CH 3 COOH、CH 3 COONa混合溶液(同浓度、同体积) 水解离子方程式 CH 3 COO - +H 2 O   CH 3 COOH+OH - 电离方程式 CH 3 COOH   CH 3 COO - +H + 电荷守恒式 c (Na + )+ c (H + )= c (CH 3 COO - )+ c (OH - ) 物料守恒式 2 c (Na + )= c (CH 3 COO - )+ c (CH 3 COOH) 质子守恒式 c (CH 3 COOH)+2 c (H + )= c (CH 3 COO - )+2 c (OH - ) 粒子浓度大小关系 c (CH 3 COO - )> c (Na + )> c (CH 3 COOH)> c (H + )> c (OH - ) 水解离子方程式 N   +H 2 O   NH 3 ·H 2 O+H + 电离方程式 NH 3 ·H 2 O   N   +OH - 电荷守恒式 c (N   )+ c (H + )= c (Cl - )+ c (OH - ) 物料守恒式 c (NH 3 ·H 2 O)+ c (N   )=2 c (Cl - ) 质子守恒式 c (N   )+2 c (H + )= c (NH 3 ·H 2 O)+2 c (OH - ) 粒子浓度大小关系 c (N   )> c (Cl - )> c (NH 3 ·H 2 O)> c (OH - )> c (H + ) (6)NH 4 Cl、NH 3 ·H 2 O混合溶液(同浓度、同体积) 考向一　盐的水解及影响因素 1.(2019山东德州一模)298 K时,将0.1 mol·L -1 的两种钠盐NaX、NaY溶液加水 稀释,溶液的pH与稀释倍数的对数lg   的关系如图所示。下列说法不正确的 是   (　　)   A.酸性:HY>HX B.298 K时, K (HX)/ K (HY)=1/100 C.lg   =2时, c (HX)+ c (X - )= c (HY)+ c (Y - ) D.相同浓度时,NaX和NaY两溶液中离子总浓度相等 答案     D　从图像看,同温同浓度的钠盐,NaX溶液的pH较大,说明X - 水解程度 较大,则酸性HX较弱,A项正确;NaX溶液中, c (X - ) ≈ 0.1 mol·L -1 , c (OH - )= c (HX)= 1 × 10 -4 mol·L -1 , K (HX)=   =   =   ,同理可推知HY的 平衡常数表达式,则 K (HX)/ K (HY)=1/100,B项正确;根据物料守恒, c (HX)+ c (X - )= c (HY)+ c (Y - ),C项正确;根据电荷守恒: c (Na + )+ c (H + )= c (X - )+ c (OH - )、 c (Na + )+ c (H + )= c (Y - )+ c (OH - ),NaY溶液的 c (H + )浓度较大,故NaY溶液中离子总浓度较大,D项错 误。 2.(2019北京理综,12,6分)实验测得0.5 mol·L -1 CH 3 COONa溶液、0.5 mol·L -1 CuSO 4 溶液以及H 2 O的pH随温度变化的曲线如图所示。下列说法正确的是   (　　)   A.随温度升高,纯水中 c (H + )> c (OH - ) B.随温度升高,CH 3 COONa溶液的 c (OH - )减小 C.随温度升高,CuSO 4 溶液的pH变化是 K W 改变与水解平衡移动共同作用的结果 D.随温度升高,CH 3 COONa溶液和CuSO 4 溶液的pH均降低,是因为CH 3 COO - 、 Cu 2+ 水解平衡移动方向不同 答案     C　A项,温度升高,纯水中的H + 、OH - 的浓度都增大,但二者始终相等; B项,温度升高,CH 3 COONa的水解平衡正向移动,溶液中OH - 浓度增大,图像中 反映出的“随温度升高CH 3 COONa溶液的pH下降”的现象,是由“温度升高 水的离子积常数增大”导致的,并非OH - 浓度下降了;D项,温度升高对CH 3 COO - 、Cu 2+ 的水解都有促进作用,二者水解平衡移动的方向是一致的。 3.(2019山东青岛二中期末)常温下,下列有关叙述正确的是   ( B ) A.向0.1 mol·L -1 Na 2 CO 3 溶液中通入适量CO 2 气体后: c (Na + )=2[ c (HC   )+ c (C   ) + c (H 2 CO 3 )] B.常温下,pH=6的NaHSO 3 溶液中: c (S   )- c (H 2 SO 3 )=9.9 × 10 -7 mol·L -1 C.等物质的量浓度、等体积的Na 2 CO 3 和NaHCO 3 混合:   <   D.0.1 mol·L -1 Na 2 C 2 O 4 溶液与0.1 mol·L -1 盐酸等体积混合(H 2 C 2 O 4 为二元弱酸): 2 c (C 2   )+ c (HC 2   )+ c (OH - )= c (Na + )+ c (H + ) 考向二　粒子浓度关系及大小比较 答案     B　向0.1 mol·L -1 Na 2 CO 3 溶液中通入适量CO 2 气体后,溶质为碳酸钠和 碳酸氢钠或只有碳酸氢钠,根据物料守恒可知: c (Na + )<2[ c (HC   )+ c (C   )+ c (H 2 CO 3 )],A项错误;常温下,pH=6的NaHSO 3 溶液中,由电荷守恒有 c (H + )+ c (Na + ) = c (OH - )+2 c (S   )+ c (HS   ),由物料守恒有 c (Na + )= c (HS   )+ c (S   )+ c (H 2 SO 3 ), 由两个守恒关系式可得 c (S   )- c (H 2 SO 3 )= c (H + )- c (OH - )=1 × 10 -6 mol·L -1 -1 × 10 -8 mol·L -1 =9.9 × 10 -7 mol·L -1 ,B项正确;根据H 2 CO 3 、HC   的电离平衡常数可得:   =   、   =   ,由于同一溶液中,则H + 浓度相同, 根据H 2 CO 3 的电离平衡常数大于HC   的电离平衡常数可知,   >   ,C项错误;0.1 mol·L -1 Na 2 C 2 O 4 溶液与0.1 mol·L -1 盐酸等体积混合(H 2 C 2 O 4 为二元弱酸),由电荷守恒可知2 c (C 2   )+ c (HC 2   )+ c (OH - )+ c (Cl - )= c (Na + )+ c (H + ), D项错误。 4.(2019上海单 科,20,2分)常温下0.1 mol/L①CH 3 COOH、②NaOH 、③CH 3 COONa,下列叙述正确的是   ( B ) A.①中 c (CH 3 COOH)> c (CH 3 COO - )> c (H + )> c (OH - ) B.①②等体积混合后,醋酸根离子浓度小于③的二分之一 C.①③等体积混合以后,溶液呈酸性,则 c (Na + )> c (CH 3 COO - )> c (H + ) D.①②等体积混合以后,水的电离程度比①③等体积混合后水的电离程度小 答案     B　A项,0.1 mol/L CH 3 COOH发生部分电离产生CH 3 COO - 和H + ,水发生 微弱电离产生H + 和OH - ,故①中 c (CH 3 COOH)> c (H + )> c (CH 3 COO - )> c (OH - ),错误; B项,①②等体积混合后恰好反应生成CH 3 COONa,且 c (CH 3 COONa)=0.05 mol/ L,由于①②混合后 c (CH 3 COONa)小于③,则混合液中CH 3 COO - 的水解程度比 ③大,故混合液中 c (CH 3 COO - )小于③中   c (CH 3 COO - ),正确;C项,①③等体积混 合后为等物质的量的CH 3 COOH和CH 3 COONa的混合溶液,溶液显酸性说明 CH 3 COOH的 电离程度大于CH 3 COO - 的水解程度,则 c (CH 3 COO - )> c (Na + )> c (H + ),错 误;D项,①②等体积混 合后恰好生成CH 3 COONa,CH 3 COO - 水解促进水的 电离,①③等体积混合后,由于CH 3 COOH电离程度大于CH 3 COO - 的水解程度, 水的电离被抑制,故①②等体积混合后水的电离程度比①③等体积混合后水 的电离程度大,错误。 考点三　沉淀溶解平衡 1.(2019课标Ⅱ,12,6分)绚丽多彩的无机颜料的应用曾创造了古代绘画和彩陶 的辉煌。硫化镉(CdS)是一种难溶于水的黄色颜料,其在水中的沉淀溶解平 衡曲线如图所示。下列说法错误的是   (　　) A.图中 a 和 b 分别为 T 1 、 T 2 温度下CdS在水中的溶解度 B.图中各点对应的 K sp 的关系为: K sp (m)= K sp (n)< K sp (p)< K sp (q) C.向m点的溶液中加入少量Na 2 S固体,溶液组成由m沿mpn线向p方向移动 D.温度降低时,q点的饱和溶液的组成由q沿qp线向p方向移动 答案     B　CdS在水中达到溶解平衡时Cd 2+ 、S 2- 浓度相等,可求出一定温度下 CdS在水中的溶解度,A项正确;m、p、n为同一温度下的CdS的溶解平衡状 态,三点的 K sp 相等,B项错误;向m点溶液中加入Na 2 S,S 2- 浓度增大,但 K sp 不变,则 溶液组成由m沿 T 1 时的平衡曲线向p方向移动,C项正确;温度降低, K sp 减小,q沿 qp线向p方向移动,D项正确。 2.(2017课标Ⅲ,13,6分)在湿法炼锌的电解循环溶液中,较高浓度的Cl - 会腐蚀 阳极板而增大电解能耗。可向溶液中同时加入Cu和CuSO 4 ,生成CuCl沉淀从 而除去Cl - 。根据溶液中平衡时相关离子浓度的关系图,下列说法错误的是   (　　)   A. K sp (CuCl)的数量级为10 -7 B.除Cl - 反应为Cu+Cu 2+ +2Cl -   2CuCl C.加入Cu越多,Cu + 浓度越高,除Cl - 效果越好 D.2Cu +   Cu 2+ +Cu平衡常数很大,反应趋于完全 答案     C　 依据图中数据,选择一个坐标点(1.75,-5),lg   =-5, c (Cu + )=10 -5 mol· L -1 ,-lg   =1.75, c (Cl - )=10 -1.75 mol·L -1 , K sp (CuCl)= c (Cu + )· c (Cl - )=1 × 10 -6.75 ,则 K sp (CuCl)的数量级为10 -7 ,A正确;Cu和Cu 2+ 发生氧化还原反应生成Cu + ,Cu + 与Cl - 形成CuCl沉淀,B正确;Cu是固体,其量的多少不会引起平衡移动,对除Cl - 无影 响,C错误;2Cu +   Cu 2+ +Cu的平衡常数很大,说明反应正向进行的程度很大, 反应趋于完全,D正确。 3.(2019课标Ⅲ,26,14分)高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料,工 业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元 素)制备,工艺如下图所示。回答下列问题:   相关金属离子[ c 0 (M n + )=0.1 mol·L -1 ]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下: 金属离子 Mn 2+ Fe 2+ Fe 3+ Al 3+ Mg 2+ Zn 2+ Ni 2+ 开始沉淀的pH 8.1 6.3 1.5 3.4 8.9 6.2 6.9 沉淀完全的pH 10.1 8.3 2.8 4.7 10.9 8.2 8.9 (1)“滤渣1”含有S和 　　　　　　     ;写出“溶浸”中二氧化锰与硫化锰反 应的化学方程式 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　     。 (2)“氧化”中添加适量的MnO 2 的作用是 　　　　　　　　　　　　　     。 (3)“调pH”除铁和铝,溶液的pH范围应调节为 　     ~6之间。 (4)“除杂1”的目的是除去Zn 2+ 和Ni 2+ ,“滤渣3”的主要成分是 　　　　     。 (5)“除杂2”的目的是生成MgF 2 沉淀除去Mg 2+ 。若溶液酸度过高,Mg 2+ 沉淀 不完全,原因是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　     。 (6)写出“沉锰”的离子方程式 　　　　　　　　　　　　　　　     。 (7) 层状镍钴锰三元材料可作为锂离子电池正极材料,其化学式为LiNi x Co y Mn z O 2 ,其中Ni、Co、Mn的化合价分别为+2、+3、+4。当 x = y =   时, z = 　　     。 答案 　(1)SiO 2 (不溶性硅酸盐) MnO 2 +MnS+2H 2 SO 4   2MnSO 4 +S+2H 2 O (2)将Fe 2+ 氧化为Fe 3+ (3)4.7 (4)NiS和ZnS (5)F - 与H + 结合形成弱电解质HF,MgF 2   Mg 2+ +2F - 平衡向右移动 (6)Mn 2+ +2HC     MnCO 3 ↓+CO 2 ↑+H 2 O (7)   解析 　(1)由题干信息可知,滤渣有生成的S和不与H 2 SO 4 反应的SiO 2 (或不溶 性硅酸盐);依据氧化还原反应原理可知,MnO 2 作氧化剂,MnS作还原剂,由此 可写出化学方程式。 (2)Fe溶于H 2 SO 4 中得到Fe 2+ ,为了去除方便,需将Fe 2+ 氧化为Fe 3+ 。 (3)由相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围可知除铁和铝时溶液pH范 围应调节为4.7~6之间。 (4)NiS和ZnS是难溶于水的硫化物。 (5)MgF 2 (s)   Mg 2+ (aq)+2F - (aq),若增大H + 浓度,F - 与H + 会结合成弱电解质HF 而使沉淀溶解平衡正向移动,导致溶液中Mg 2+ 沉淀不完全。 (6)由于HC     H + +C   ,C   与Mn 2+ 可形成MnCO 3 沉淀,使HC   电离平衡 正向移动,H + 浓度增大,H + 与HC   反应生成H 2 O和CO 2 ,所以离子方程式为Mn 2+ +2HC     MnCO 3 ↓+CO 2 ↑+H 2 O。 (7)根据化合物中各元素正、负化合价的代数和为0,可知+1+(+2) × x +(+3) × y + (+4) × z +(-2) × 2=0,将 x = y =   代入计算,可得 z =   。 一、难溶电解质的沉淀溶解平衡与溶度积 1.沉淀溶解平衡的离子方程式 对于难溶物,在水中均存在沉淀溶解平衡,沉淀的化学式与电离出来的离子之 间用“可逆号”连接。例如,Fe(OH) 3 (s)   Fe 3+ (aq)+3OH - (aq)、CaCO 3 (s)   Ca 2+ (aq)+C   (aq)。 2.溶度积及其影响因素 (1)溶度积定义 难溶电解质在溶液中存在沉淀溶解平衡:M m A n (s)   m M n + (aq)+ n A m - (aq),在 平衡体系中,离子浓度的化学计量数次幂的积叫溶度积, K sp = c m (M n + )· c n (A m - )。 (2)溶度积特征 溶度积只与温度有关,与浓度无关。 3.外界条件对沉淀溶解平衡的影响(以AgCl为例) AgCl(s)   Ag + (aq)+Cl - (aq)    Δ H >0 体系变化 条件　　　     平衡移 动方向 平衡后 c (Ag + ) 平衡后 c (Cl - ) K sp 升高温度 向右 增大 增大 增大 加水稀释 向右 不变 不变 不变 加入少量 AgNO 3 向左 增大 减小 不变 通入HCl 向左 减小 增大 不变 通入H 2 S 向右 减小 增大 不变 溶度积规则:任何 溶液中离子浓度积 Q c 与 K sp 有如下关系[以BaSO 4 (s)   Ba 2+ (aq)+S   (aq)为例]: 若 K sp > Q c ,则沉淀不断溶解。此时硫酸钡的量不断减少,平衡向右移动, c (Ba 2+ )、 c (S   )都增大。 若 K sp = Q c ,则沉淀与溶解达到平衡。此时硫酸钡溶解达到平衡, c (Ba 2+ )、 c (S   ) 保持不变。 若 K sp < Q c ,则沉淀不断生成。此时硫酸钡的量不断增多,平衡向左移动, c (Ba 2+ )、 c (S   )都减小。 二、沉淀溶解平衡的应用 4.沉淀滴定实验——测定某离子浓度。 3.混合物的分离提纯——将杂质离子转化为沉淀除去。 1.沉淀的溶解——沉淀溶解平衡正向移动。 (1)酸溶法、(2)碱溶法、(3)盐溶法、(4)氧化法、(5)配合法。 2.沉淀的转化——实质为沉淀溶解平衡的移动。 考向一　有关 K sp 的计算及应用 1.(2019四川成都高三诊断)25 ℃时, K sp (BaSO 4 )=1 × 10 -10 , K sp (BaCO 3 )=2.6 × 10 -9 。 该温度下,下列说法不正确的是   ( D ) A.同浓度的Na 2 SO 4 和Na 2 CO 3 混合溶液中滴加BaCl 2 溶液,BaSO 4 先析出 B.BaCO 3 悬浊液中加入少量的新制氯水, c (Ba 2+ )增大 C.BaSO 4 和BaCO 3 共存的悬浊液中,   =   D.BaSO 4 悬浊液中加入Na 2 CO 3 浓溶液,BaSO 4 不可能转化为BaCO 3 答案     D     K sp (BaSO 4 )< K sp (BaCO 3 ),所以同浓度的Na 2 SO 4 和Na 2 CO 3 混合溶液中 滴加BaCl 2 溶液,BaSO 4 先析出,A正确;BaCO 3 悬浊液中加入少量的新制氯水,氯 水显酸性,消耗溶液中的C   ,促进碳酸钡的溶解平衡右移,因此 c (Ba 2+ )增大,B 正确;BaSO 4 和BaCO 3 共存的悬浊液中,   =   =   =   ,C正确;只要溶液中 c (C   )· c (Ba 2+ )> K sp (BaCO 3 ),就可以形成碳酸钡沉淀,所 以BaSO 4 悬浊液中加入Na 2 CO 3 浓溶液,BaSO 4 有可能转化为BaCO 3 ,D不正确。 2.(2019河南许昌一模)相关物质的溶度积常数见下表(25 ℃): 下列有关说法中不正确的是   (　　) A.浓度均为0.2 mol·L -1 的AgNO 3 溶液和CH 3 COONa溶液等体积混合一定产生 CH 3 COOAg沉淀 B.将0.001 mol·L -1 的AgNO 3 溶液滴入0.001 mol·L -1 的KCl和0.001 mol·L -1 的K 2 CrO 4 混合溶液中,先产生Ag 2 CrO 4 沉淀 C.常温下,0.11 mol·L -1 的MgCl 2 溶液中加入氨水产生Mg(OH) 2 沉淀时溶液的pH 为 9 物质 Mg(OH) 2 CH 3 COOAg AgCl Ag 2 CrO 4 K sp 1.1 × 10 -11 2.3 × 10 -3 1.8 × 10 -10 1.9 × 10 -12 D.在其他条件不变的情况下,向饱和AgCl水溶液中加入NaCl溶液, K sp (AgCl) 不变 答案     B　将0.001 mol·L -1 的AgNO 3 溶液滴入0.001 mol·L -1 的KCl和0.001 mol·L -1 的K 2 CrO 4 混合溶液中,结合AgCl、Ag 2 Cr 2 O 4 的 K sp 可知,AgCl溶液先达到饱和,应先生成AgCl沉淀,故B项错误。 考向二　沉淀溶解平衡曲线 3.(2019山东威海期末) T ℃下,三种硫酸盐MSO 4 (M:Pb 2+ 、Ba 2+ 、Sr 2+ )的沉淀溶 解平衡曲线如图所示。已知pM=-lg c (M),p(S   )=-lg c (S   )。下列说法错误 的是   (　　)   A. T ℃下, K sp (PbSO 4 )> K sp (BaSO 4 ) B.BaSO 4 在一定条件下可能转化成PbSO 4 C.Y点是SrSO 4 的不饱和溶液,X点和Z点分别是SrSO 4 和BaSO 4 的饱和溶液,二 者对应的溶液中 c (M)= c (S   ) D.在 T ℃时,以Na 2 SO 4 溶液滴定等浓度的Ba(NO 3 ) 2 和Sr(NO 3 ) 2 混合溶液,Ba 2+ 先 沉淀 答案     C　根据pM和p(S   )的计算形式可知,横、纵坐标上的数值越大离子 浓度越小,所以SrSO 4 的溶解度大于BaSO 4 的溶解度,即BaSO 4 更难溶,A、D项 正确;在BaSO 4 悬浊液中加入高浓度的Pb 2+ ,可以使BaSO 4 沉淀转化为PbSO 4 ,B 项正确;X点 c (S   )> c (Sr 2+ ),Z点 c (Ba 2+ )> c (S   ),C项错误。 4.(2019湖南常德一模)已知:常温下, K sp (CuS)=1.0 × 10 -36 , K sp (HgS)=1.6 × 10 -52 ;pM= -lg c (M 2+ )。常温下,向10.0 mL 0.20 mol·L -1 Cu(NO 3 ) 2 溶液中逐滴滴加0.10 mol· L -1 Na 2 S溶液,溶液中pM与加入Na 2 S溶液的体积( V )的关系如图所示。下列说 法错误的是   (　　) A. V 0 =20.0 mL, m =18 B.若 c [Cu(NO 3 ) 2 ]=0.01 mol·L -1 ,则反应终点可能为e点 C.a、b、d三点中,由水电离的 c (H + )和 c (OH - )的积最大的为b点 D.相同条件下,若用等浓度、等体积的Hg(NO 3 ) 2 溶液代替上述Cu(NO 3 ) 2 溶液, 则反应终点b向c方向移动 答案     C　A项,根据图像可知在 V 0 时 c (Cu 2+ )突然减小,说明此时恰好发生反 应:Cu 2+ +S 2-   CuS↓, n (S 2- )= n (Cu 2+ )= c · V =0.20 mol·L -1 × 0.01 L=2.0 × 10 -3 mol, V (S 2- )=   =   =0.02 L=20 mL,由于 K sp (CuS)= c (Cu 2+ )· c (S 2- )=1.0 × 10 -36 ,所以 c (Cu 2+ )=1.0 × 10 -18 mol·L -1 ,则pM=-lg c (Cu 2+ )=-lg1.0 × 10 -18 =18;B项,温度不变, K sp 不 变,则pM不变, c [Cu(NO 3 ) 2 ]=0.01 mol·L -1 时,根据Cu 2+ +S 2-   CuS↓,Cu 2+ 物质的 量减小,反应消耗的Na 2 S溶液的体积也减小, n (S 2- )= n (Cu 2+ )= c · V =0.01 mol·L -1 × 0.01 L=1.0 × 10 -4 mol, V (S 2- )=   =   =0.001 L=1 mL,所以反应终点可能 为e点;C项,反应温度不变,水电离产生的 c (H + )和 c (OH - )的积都等于水的离子 积常数 K W ;D项,若用等浓度、等体积的Hg(NO 3 ) 2 溶液代替Cu(NO 3 ) 2 溶液,恰好 发生反应:Hg 2+ +S 2-   HgS↓时, n (S 2- )= n (Hg 2+ )= c · V =0.20 mol·L -1 × 0.01 L=2.0 × 10 -3 mol, V (S 2- )=   =   =0.02 L=20 mL,由于K sp ( HgS )=1.6 × 10 -52 ,所以 c (Hg 2+ )=   × 10 -26 mol·L -1 ,则pM=-lg c (Hg 2+ )=-lg   × 10 -26 ≈ 26, m 数值变大,所以 反应终点b向c方向移动。 5.(2019山西大学附中3月模块诊断)一定温度下,将足量的BaSO 4 固体溶于 50 mL水中,充分搅拌,慢慢加入Na 2 CO 3 固体,随着 c (C   )增大,溶液中 c (Ba 2+ ) 的变化曲线如图所示。则下列说法正确的是   (　　)   A.该温度下 K sp (BaSO 4 )> K sp (BaCO 3 ) B.加入Na 2 CO 3 固体,立即有BaCO 3 固体生成 C.BaCO 3 的 K sp =2.5 × 10 -10 D.曲线 BC 段内, c (C   )∶ c (S   )=25 答案     D　当 c (C   )=0时, c (S   )= c (Ba 2+ )=1.0 × 10 -5 mol·L -1 , K sp (BaSO 4 )=1.0 × 10 -5 × 1.0 × 10 -5 =1.0 × 10 -10 ;由题图可知当 c (C   )>2.5 × 10 -4 mol·L -1 时,开始有BaCO 3 生 成, K sp (BaCO 3 )=2.5 × 10 -4 × 1.0 × 10 -5 =2.5 × 10 -9 ,故A、B、C错误。曲线 BC 段内, BaSO 4 (s)和BaCO 3 (s)在溶液中都达到了沉淀溶解平衡状态,故   =   =   =25,故D正确。 考点四　离子平衡中的图像分析 1.(2018课标Ⅲ,12,6分)用0.100 mol·L -1 AgNO 3 滴定50.0 mL 0.050 0 mol·L -1 Cl - 溶 液的滴定曲线如图所示。下列有关描述错误的是   (　　) A.根据曲线数据计算可知 K sp (AgCl)的数量级为10 -10 B.曲线上各点的溶液满足关系式 c (Ag + )· c (Cl - )= K sp (AgCl) C.相同实验条件下,若改为0.040 0 mol·L -1 Cl - ,反应终点c移到a D.相同实验条件下,若改为0.050 0 mol·L -1 Br - ,反应终点c向b方向移动 答案     C    本题考查沉淀溶解平衡及溶度积常数。A项,根据滴定曲线知,当 加入25 mL AgNO 3 溶液时达到反应终点,此时 c (Cl - ) ≈ 1 × 10 -5 mol·L -1 ,Ag + 沉淀完 全,则 c (Ag + )=1 × 10 -5 mol·L -1 ,故 K sp (AgCl)= c (Ag + )· c (Cl - ),数量级为10 -10 ,正确;B项, 由溶度积常数的定义知,曲线上各点满足 K sp (AgCl)= c (Ag + )· c (Cl - ),正确;C项,相 同条件下,若改为0.040 0 mol·L -1 Cl - ,达到反应终点时 c (Cl - )不变,消耗 V (AgNO 3 ) =20 mL,错误;D项,相同条件下,若改为0.050 0 mol·L -1 Br - ,由于 K sp (AgBr)< K sp (AgCl),达到反应终点时 c (Br - )< c (Cl - ),消耗 n (AgNO 3 )不变,反应终点c向b方 向移动,正确。 2.(2017课标Ⅰ,13,6分)常温下将NaOH溶液滴加到己二酸(H 2 X)溶液中,混合 溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示。下列叙述错误的是   (　　) A. K a2 (H 2 X)的数量级为10 -6 B.曲线N表示pH与lg   的变化关系 C.NaHX溶液中 c (H + )> c (OH - ) D.当混合溶液呈中性时, c (Na + )> c (HX - )> c (X 2- )> c (OH - )= c (H + ) 答案     D　分析题意及题图可知,图中曲线M表示pH与lg   的变化关系, 曲线N表示pH与lg   的变化关系,B正确;在曲线M上选择点(0.0,5.37),此 时 c (H + )=1 × 10 -5.37 mol/L,   =10 0 =1, K a2 (H 2 X)=   =10 -5.37 ,数量级为 10 -6 ,A项正确;当   =1时,溶液显酸性,所以NaHX溶液中 c (H + )> c (OH - ),C正 确;当 c (X 2- )与 c (HX - )相等时,溶液显酸性,若要使溶液显中性,需再加入NaOH溶 液,则X 2- 的浓度大于HX - 的浓度,各离子浓度大小关系为 c (Na + )> c (X 2- )> c (HX - )> c (OH - )= c (H + ),D错误。 1.酸碱中和滴定曲线图像分析 用氢氧化钠溶液滴定等浓度、等体积的盐酸、醋酸的滴定曲线 用盐酸滴定等浓度、等体积的氢氧化钠溶液、氨水的滴定曲线     曲线起点不同:强碱滴定强酸、弱酸的曲线,强酸起点低;强酸滴定强碱、弱碱的曲线,强碱起点高 突跃范围不同:强强滴定突跃范围大,强弱滴定突跃范围小 室温下,当等体积、等浓度的一元强碱和一元强酸反应时,pH=7;但当等体积、等浓度的一元强碱和一元弱酸(或一元强酸和一元弱碱)反应时, pH>7(或pH<7) 指示剂的选择:强酸滴定弱碱选用甲基橙,强碱滴定弱酸选用酚酞,强酸与强碱的滴定,甲基橙和酚酞均可 方法技巧 　巧抓“四点”突破离子平衡图像题   2.与 K W 、 K sp 有关的图像分析 (1)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: c (M 2+ )= c (R 2- ); ②溶度积:CaSO 4 >CaCO 3 >MnCO 3 ; ③X点相对于CaCO 3 来说要析出沉淀,相对于CaSO 4 来说是不饱和溶液,能继 续溶解CaSO 4 ; ④Y点: c (S   )> c (Ca 2+ ),二者的浓度积等于10 -5 ; Z点: c (C   )< c (Mn 2+ ),二者的浓度积等于10 -10.6 。 (2)双曲线型图像分析 不同温度下水溶液中 c (H + )与 c (OH - )的变化曲线 常温下,CaSO 4 在水中的沉淀溶解平衡曲线( K sp =9 × 10 -6 )     ①A、C、B三点均为中性,温度依次升高, K W 依次增大 ②D点为酸性溶液,E点为碱性溶液, K W =1 × 10 -14 ③直线AB的左上方均为碱性溶液,任意一点: c (H + )< c (OH - ) ①a、c点在曲线上,a→c的变化为增大 c (S   ),如加入Na 2 SO 4 固体,但 K sp 不变 ②b点在曲线的上方, Q c > K sp ,将会有沉淀生成 ③d点在曲线的下方, Q c < K sp ,则为不饱和溶液,还能继续溶解CaSO 4 (3)分布系数图像分析 [说明: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] 一元弱酸(以CH 3 COOH为例) 二元弱酸(以H 2 C 2 O 4 为例)   注:p K a 为电离常数的负对数   注:p K a1 、p K a2 为电离常数的负对数 δ 0 为CH 3 COOH的分布系数, δ 1 为CH 3 COO - 的分布系数 δ 0 为H 2 C 2 O 4 的分布系数, δ 1 为HC 2   的分布系数, δ 2 为C 2   的分布系数 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。根据分布系数可以书写一定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条件下的微粒分布系数和酸的分析浓度,就可以计算各成分在该pH时的平衡浓度 1.(2019山东淄博二模)25 ℃时,分别向NaA溶液和MCl溶液中加入盐酸和 NaOH溶液,混合溶液的pH与离子浓度变化关系如图所示。下列说法不正确 的是   (　　)   A. K a (HA)=1 × 10 -5.5 B.a点时两溶液中水的电离程度相同 C.曲线L 1 表示lg   与pH的变化关系 D.0.01 mol·L -1 MA溶液中存在: c (M + )> c (A - )> c (OH - )> c (H + ) 答案     B　根据图可知两者的盐溶液均不是中性,起始溶液呈碱性的是NaA 溶液,溶液呈酸性的是MCl,即L 1 表示lg   与pH的关系,L 2 表示lg   与 pH的关系,C项正确;HA的电离平衡常数表达式 K a =   ,L 2 横坐标为0 时, c (A - )= c (HA), K a = c (H + )=1 × 10 -5.5 ,A项正确;a点时,L 1 所表示的MOH的电离大 于M + 的水解,而L 2 曲线的A - 水解大于HA的电离,故两溶液中水的电离程度不 同,B项错误;当 c (M + )= c (MOH), K b = c (OH - )>1 × 10 -5.5 ,即电离能力MOH大于HA, 则离子的水解能力相反,MA溶液中离子浓度: c (M + )> c (A - )> c (OH - )> c (H + ),D项 正确。 2.(2019河南天一大联考)25 ℃时,用0.100 mol·L -1 盐酸滴定25.00 mL 0.100 mol·L -1 氨水的滴定曲线如图所示:   下列说法正确的是   (　　) A.可用酚酞作指示剂 B.25 ℃时,NH 3 ·H 2 O的lg K b =-4.8 C.0.100 mol·L -1 氨水用水稀释时,   不断减小 D.当滴入的盐酸为12.50 mL时,溶液中: c (Cl - )> c (NH 3 ·H 2 O)> c (N   ) 答案     B　由题图知反应终点时溶液的pH=5.12,不在酚酞变色范围内,A项错 误; c (N   )= c (NH 3 ·H 2 O)时pH=9.2, K b =   = c (OH - )=10 9.2-14 =10 -4.8 ,lg K b = -4.8,B项正确;   =   ,稀释时该比值不变,C项错误;当滴入12.50 mL盐酸时,溶液为等物质的量浓度的NH 4 Cl和NH 3 ·H 2 O的混合溶液,由题图 知溶液显碱性,则NH 3 ·H 2 O的电离程度大于N   的水解程度,故 c (N   )> c (Cl - )> c (NH 3 ·H 2 O),D项错误。 3.(2019河北衡水中学一模)某温度时,卤化银(AgX,X=Cl、Br、I)的3条溶解平 衡曲线a、b、c如图所示,AgCl、AgBr、AgI的 K sp 依次减小。已知pAg=-lg c (Ag + ),pX=-lg c (X - ),利用pX-pAg的坐标系可表示出AgX的溶度积与溶液中的 c (Ag + )和 c (X - )的相互关系。下列说法正确的是   (　　)   A.a线表示AgI,c线表示AgCl B. K sp (AgBr)的数量级为10 -12 C.d点表示在水中加入足量AgBr形成的饱和溶液 D.e点可以表示过量的AgNO 3 溶液与KI溶液反应产生AgI 答案     D　A项,已知pAg=-lg c (Ag + ),pX=-lg c (X - ), c (Ag + )、 c (X - )越大,浓度的负 对数得到的数值越小,又因AgCl、AgBr、AgI的 K sp 依次减小,所以a线表示的 是AgCl,b线表示的是AgBr,c线表示的是AgI,错误;B项,从图像中b线与横坐标 的交点读出12 c (I - ),正确。 4.(2019广东广州外国语学校模拟)下列说法正确的是   (　　) A.图a曲线, a 、 b 、 c 三点对应的 K W 依次增大,且可通过增大 c (H + )实现转化 B.图a曲线, b 点对应温度下,将pH=2的H 2 SO 4 溶液与pH=12的NaOH溶液等体积 混合后,溶液显中性 C.图b曲线,用0.010 0 mol·L -1 硝酸银溶液滴定浓度均为0.100 0 mol·L -1 的A - 、B - 及C - 的混合溶液,首先沉淀的是A - D.图b曲线, K sp (AgA)< K sp (AgB)< K sp (AgC),故任何条件下AgB沉淀不能转化为 AgC 答案     C　A项, a 、 c 、 b 三点对应的 K W 依次增大,三点对应的温度不同,无法 通过增大 c (H + )实现转化,错误;B项, b 点对应温度下, K W =1 × 10 -12 ,pH=2的H 2 SO 4 溶液中 c (H + )=10 -2 mol·L -1 ,pH=12的NaOH溶液中 c (OH - )=1 mol·L -1 ,等体积混合 后溶液显碱性,错误;C项,由题图b曲线可知,银离子浓度相等时,阴离子浓度的 大小顺 序为 c (A - )< c (B - )< c (C - ),溶度积: K sp (AgA)< K sp (AgB)< K sp (AgC),则用 0.010 0 mol·L -1 硝酸银溶液滴定浓度均为0.100 0 mol·L -1 的A - 、B - 及C - 的混合溶 液,首先沉淀的是A - ,正确;D项,增大溶液中 c (C - ),AgB沉淀可能转化为AgC,错误。 5.(2019山东威海期末)H 2 C 2 O 4 在工业生产中有广泛的应用。 (1)H 2 C 2 O 4 为二元弱酸。25 ℃时, c (H 2 C 2 O 4 )+ c (HC 2   )+ c (C 2   )=0.10 mol·L -1 的 H 2 C 2 O 4 及其钠盐的溶液中,H 2 C 2 O 4 、HC 2   和C 2   的物质的量浓度随溶液pH 变化关系如图所示: 回答下列问题: ①由图可知H 2 C 2 O 4 的电离平衡常数   = 　　　     。 ② c (Na + )=0.10 mol·L -1 的溶液中: c (OH - )+ c (C 2   )= 　　　　　　     (用含物质 浓度符号的式子表示)。 (2)在浓度均为0.10 mol·L -1 的Ag + 和Ca 2+ 的混合溶液中滴加Na 2 C 2 O 4 溶液时,当 一种离子沉淀完全时(浓度小于1.0 × 1   mol·L -1 ),另一种离子的沉淀率为 　     　　　     %(忽略溶液体积变化)。已知: K sp (Ag 2 C 2 O 4 )=3.6 × 10 -11 , K sp (CaC 2 O 4 )= 2.25 × 10 -9 。 答案 　(1)①10 -4.1 　② c (H + )+ c (H 2 C 2 O 4 )　(2)99.6 解析 　(1)①根据H 2 C 2 O 4 的电离方程式可知,其二级电离平衡常数   =   ,根据a点可知,   = c (H + )=10 -4.1 。 ②根据电荷 守恒: c (OH - )+2 c (C 2   )+ c (HC 2   )= c (Na + )+ c (H + ), c (Na + )=0.1 mol·L -1 = c (H 2 C 2 O 4 )+ c (HC 2   )+ c (C 2   ),则 c (OH - )+ c (C 2   )= c (H + )+ c (H 2 C 2 O 4 )。 (2)由 K sp (Ag 2 C 2 O 4 )=3.6 × 10 -11 ,Ag + 完全沉淀时, c (C 2   )=3.6 × 10 -1 ;由 K sp (CaC 2 O 4 )= 2.25 × 10 -9 ,Ca 2+ 完全沉淀时, c (C 2   )=2.25 × 10 -4 mol·L -1 。由此得出Ca 2+ 先沉淀完 全。此时溶液中 c (C 2   )=2.25 × 10 -4 mol·L -1 ,则溶液中 c (Ag + )=[ K sp (Ag 2 C 2 O 4 )/ c (C 2   )] 0.5 =4 × 10 -4 mol·L -1 ,则Ag + 的沉淀率为(0.10-4 × 10 -4 )/0.10 × 100%=99.6%。 素养引领·情境命题 1.下列关于电解质溶液的说法中,不正确的是   ( C ) A.NaHSO 3 溶液中: c (OH - )+ c (S   )= c (H + )+ c (H 2 SO 3 ) B.CuSO 4 ·(NH 4 ) 2 SO 4 ·6H 2 O溶液中: c (S   )> c (N   )> c (Cu 2+ )> c (H + )> c (OH - ) C.为确定某酸H 2 A是强酸还是弱酸,可测定NaHA溶液的pH。若pH>7是弱酸; 若pH<7,则H 2 A是强酸 D.常温下, b mol·L -1 CH 3 COOH溶液与0.01 mol·L -1 NaOH溶液等体积混合后呈 中性,溶液中 K a (CH 3 COOH)=   答案     C　根据质子守恒可知,NaHSO 3 溶液中的离子浓度关系: c (OH - )+ c (S   )= c (H + )+ c (H 2 SO 3 ),A项正确;从组成看,CuSO 4 ·(NH 4 ) 2 SO 4 ·6H 2 O 中S   和N   的量相等,且大于Cu 2+ ,考虑N   和Cu 2+ 水解溶液呈酸性,则溶液中离子浓度关 系为 c (S   )> c (N   )> c (Cu 2+ )> c (H + )> c (OH - ),B项正确;NaHA溶液呈酸性,可能 HA - 完全电离(强酸酸式离子),也可能是HA - 的电离大于HA - 的水解(HA - 为弱 酸酸式离子),C项错误;溶液呈中性时存在: c (CH 3 COO - )= c (Na + )=   mol·L -1 , 过 量的醋酸浓度为   mol·L -1 ,代入醋酸的电离平衡常数表达式可得 K a (CH 3 COOH)=   ,D项正确。 2.常温下,向1 L 1 mol/L某一元酸HR溶液中滴加一元碱BOH溶液,混合溶液的 lg   或lg   与pH变化的关系如图所示。下列叙述正确的是   (    　)   A.M线表示lg   随pH的变化 B.BR溶液呈碱性 C.若温度升高,两条线均向上平移 D.常温下,0.1 mol·L -1 NaR溶液的pH=10 答案     C　对于一元酸HR   H + +R - ,当温度不变时, K a =   不变;pH越 大, c (H + )越小,则   越大,则lg   越大,对比图像可知N曲线表示lg   与pH的变化关系,A项错误。取N曲线上的任意一点,如pH=5时, c (H + )=10 -5 mol /L,lg   =0,   =1, K a =10 -5 ;曲线M为lg   与pH变化的关系,取曲线M 上的一点计算,如pH=8时, c (OH - )=10 -6 mol/L,lg   =0, K b =10 -6 ;由于 K b < K a ,B + 水解程度大于R - ,所以BR溶液呈酸性,B项错误。温度升高时,酸碱的电离程度 都会变大,   、   都变大,故二条线都会向上平移,C项正确。 对于NaR溶液:R - +H 2 O   HR+OH - 起始:　　 0.1　 　0　　0 平衡:　 　0.1- x ≈ 0.1　     x 　     x 水解常数 K =   =10 -9 =   ,计算可得 x =10 -5 mol/L, c (H + )=10 -9 mol/L,pH=9,D项错 误。 3.25 ℃时,向20.00 mL 0.1 mol·L -1 H 2 X溶液中滴入0.1 mol·L -1 NaOH溶液,溶液 中由水电离出的 c 水 (OH - )的负对数[-lg c 水 (OH - )]与所加NaOH溶液体积的关系 如图所示。下列说法中正确的是   (　　) A.水的电离程度:M>N=Q>P B.图中M、P、Q三点对应溶液中   相等 C.N点溶液中 c (Na + )> c (X 2- )> c (HX - )> c (H + )= c (OH - ) D.P点溶液中 c (OH - )= c (H + )+ c (HX - )+ c (H 2 X) 答案     C    从图可知0.1 mol·L -1 的H 2 X的pH=1.3说明该酸为弱酸。P点时恰好 生成正盐,水的电离程度最大,结合纵坐标可知图中四点水的电离程度:P>N= Q>M,A项错误;根据该酸的二级电离平衡常数(HX - 的电离平衡常数)可知   =   ,M、P、Q三点对应溶液中 c (H + )不等,B项错误;N点溶液呈中性, 已经接近滴定终点,此时溶液中离子浓度: c (Na + )> c (X 2- )> c (HX - )> c (H + )= c (OH - ), C项正确;根据质子守恒原理P点存在: c (OH - )= c (H + )+ c (HX - )+2 c (H 2 X),D项错 误。