专题09水溶液中的离子反应与平衡--2023—2025年新课标全国卷高考化学分类汇编(含解析)

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名称 专题09水溶液中的离子反应与平衡--2023—2025年新课标全国卷高考化学分类汇编(含解析)
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资源类型 试卷
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科目 化学
更新时间 2025-07-12 16:46:20

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专题09 水溶液中的离子反应与平衡
考点1 弱电解质的电离平衡
1.(2025·浙江·高考真题)时,的电离常数。下列描述不正确的是
A.
B.
C.
D.溶液中,,则
2.(2025·江苏·高考真题)室温下,有色金属冶炼废渣(含等的氧化物)用过量的较浓溶液酸浸后,提取铜和镍的过程如下所示。
已知:。下列说法正确的是
A.较浓溶液中:
B.溶液中:的平衡常数
C.溶液中:
D.“提铜”和“沉镍”后的两份滤液中:
3.(2024·新课标卷·高考真题)常温下和的两种溶液中,分布系数δ与pH的变化关系如图所示。[比如:]
下列叙述正确的是
A.曲线M表示的变化关系
B.若酸的初始浓度为,则a点对应的溶液中有
C.的电离常数
D.时,
4.(2024·广西·高考真题)常温下,用溶液分别滴定下列两种混合溶液:
Ⅰ.20.00mL浓度均为和溶液
Ⅱ.20.00mL浓度均为和溶液
两种混合溶液的滴定曲线如图。已知,下列说法正确的是
A.Ⅰ对应的滴定曲线为N线
B.点水电离出的数量级为
C.时,Ⅱ中
D.时,Ⅰ中之和小于Ⅱ中之和
5.(2024·贵州·高考真题)硼砂水溶液常用于pH计的校准。硼砂水解生成等物质的量的(硼酸)和(硼酸钠)。
已知:①时,硼酸显酸性的原理
②。
下列说法正确的是
A.硼砂稀溶液中
B.硼酸水溶液中的主要来自水的电离
C.25℃时,硼酸水溶液的
D.等浓度等体积的和溶液混合后,溶液显酸性
考点二 水的电离和中和滴定的应用
1. (2025·浙江·高考真题)蛋白质中N元素含量可按下列步骤测定:
下列说法不正确的是
A.步骤Ⅰ,须加入过量浓,以确保N元素完全转化为
B.步骤Ⅱ,浓溶液过量,有利于氨的蒸出
C.步骤Ⅲ,用定量、过量盐酸标准溶液吸收,以甲基红(变色的范围:)为指示剂,用标准溶液滴定,经计算可得N元素的含量
D.尿素样品、样品的N元素含量均可按上述步骤测定
2.(2025·重庆·高考真题)水是化学反应的良好介质,探索水溶液中的酸碱平衡具有重要意义。
(1)天然水中可以分离出重水(D2O)。D2O溶液中存在电离平衡:,c(D+)和c(OD-)的关系如图所示。
①图中3个状态点对应的溶液呈中性的是 。
② (填“>”“=”或者“<”)。
3.(2025·陕晋青宁卷·高考真题)某实验室制备糖精钴,并测定其结晶水含量。
已知:表示糖精根离子,其摩尔质量为,糖精钴的溶解度在热水中较大,在冷水中较小;丙酮沸点为,与水互溶。
(二)结晶水含量测定
和形成配合物。准确称取糖精钴产品于锥形瓶中,加蒸馏水,加热溶解,再加入缓冲溶液和指示剂,在50~60℃下,用的标准溶液滴定。
(6)下列操作的正确顺序为 (用字母排序)。
a.用标准溶液润洗滴定管 b.加入标准溶液至“0”刻度以上处
c.检查滴定管是否漏水并清洗 d.赶出气泡,调节液面,准确记录读数
(7)滴定终点时消耗标准溶液,则产品中x的测定值为 (用含m、c、V的代数式表示);若滴定前滴定管尖嘴处无气泡,滴定后有气泡,会导致x的测定值 (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
4.(2025·河南·高考真题)某研究小组设计了如下实验测定某药用硫黄中硫的含量,其中硫转化的总反应为。
主要实验步骤如下:
Ⅰ.如图所示,准确称取细粉状药用硫黄于①中,并准确加入乙醇溶液(过量),加入适量蒸馏水,搅拌,加热回流。待样品完全溶解后,蒸馏除去乙醇。
Ⅱ.室温下向①中加入适量蒸馏水,搅拌下缓慢滴加足量溶液,加热至,保持,冷却至室温。
Ⅲ.将①中溶液全部转移至锥形瓶中,加入2滴甲基橙指示剂,用标准溶液滴定至终点,消耗溶液体积为。
Ⅳ.不加入硫黄,重复步骤Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ做空白实验,消耗标准溶液体积为。计算样品中硫的质量分数。
Ⅴ.平行测定三次,计算硫含量的平均值。
回答下列问题:
(5)步Ⅲ中,判断滴定达到终点的现象为 。
(6)单次样品测定中硫的质量分数可表示为 (写出计算式)。
5.(2025·安徽·高考真题)侯氏制碱法以、和为反应物制备纯碱。某实验小组在侯氏制碱法基础上,以和为反应物,在实验室制备纯碱,步骤如下:
①配制饱和食盐水;
②在水浴加热下,将一定量研细的,加入饱和食盐水中,搅拌,使,溶解,静置,析出晶体;
③将晶体减压过滤、煅烧,得到固体。
回答下列问题:
(4)实验小组使用滴定法测定了产品的成分。滴定过程中溶液的随滴加盐酸体积变化的曲线如下图所示。
i.到达第一个滴定终点B时消耗盐酸,到达第二个滴定终点C时又消耗盐酸。,所得产品的成分为 (填标号)。
a. b. c.和 d.和
ii.到达第一个滴定终点前,某同学滴定速度过快,摇动锥形瓶不均匀,致使滴入盐酸局部过浓。该同学所记录的 (填“>”“<”或“=”)。
考点3 盐溶液中离子浓度的关系
1.(2025·甘肃·高考真题)氨基乙酸是结构最简单的氨基酸分子,其分子在水溶液中存在如下平衡:
在25℃时,其分布分数[如=]
与溶液pH关系如图1所示。在溶液中逐滴滴入0.1mol/LNaOH溶液,溶液pH与NaOH溶液滴入体积的变化关系如图2所示。下列说法错误的是
A.曲线Ⅰ对应的离子是
B.a点处对应的pH为9.6
C.b点处
D.c点处
2.(2025·湖南·高考真题)草酸广泛应用于食品、药品等领域。常温下,通过下列实验探究了草酸的性质:
实验1:向溶液中滴入一定量溶液。混合溶液的与的关系如图所示。
实验2:向溶液中加入溶液。
已知:时,。混合后溶液体积变化忽略不计。
下列说法错误的是
A.实验1,当溶液中时,
B.实验1,当溶液呈中性时:
C.实验2,溶液中有沉淀生成
D.实验2,溶液中存在:
3.(2025·云南·高考真题)甲醛法测定的反应原理为。取含的废水浓缩至原体积的后,移取20.00mL,加入足量甲醛反应后,用的NaOH标准溶液滴定。滴定曲线如图1,含氮微粒的分布分数与pH关系如图2[比如:]。下列说法正确的是
A.废水中的含量为
B.c点:
C.a点:
D.的平衡常数
4.(2024·江苏·高考真题)室温下,通过下列实验探究的性质。已知,。
实验1:将气体通入水中,测得溶液。
实验2:将气体通入溶液中,当溶液时停止通气。
实验3:将气体通入酸性溶液中,当溶液恰好褪色时停止通气。
下列说法正确的是
A.实验1所得溶液中:
B.实验2所得溶液中:
C.实验2所得溶液经蒸干、灼烧制得固体
D.实验3所得溶液中:
5.(2023·福建·高考真题)时,某二元酸的、。溶液稀释过程中与的关系如图所示。已知的分布系数。下列说法错误的是
A.曲线n为的变化曲线 B.a点:
C.b点: D.c点:
考点4 难溶电解质的溶解平衡
1.(2025·安徽·高考真题)是二元弱酸,不发生水解。时,向足量的难溶盐粉末中加入稀盐酸,平衡时溶液中与的关系如下图所示。
已知时,。下列说法正确的是
A.时,的溶度积常数
B.时,溶液中
C.时,溶液中
D.时,溶液中
2.(2025·重庆·高考真题)某兴趣小组探究沉淀的转化。将2mL 0.1mol·L-1 AgNO3溶液与同浓度同体积的NaCl溶液混合,得悬浊液1,然后进行如下实验。下列叙述错误的是
A.溶液1中
B.溶液2中
C.溶液3中
D.上述实验可证明
3.(2024·江西·高考真题)废弃电池中锰可通过浸取回收。某温度下,MnSO4在不同浓度的KOH水溶液中,若Mn(Ⅱ)的分布系数δ与pH的关系如图。下列说法正确的是
已知:Mn(OH)2难溶于水,具有两性;δ(MnOH+)=;
A.曲线z为δ(MnOH+)
B.O点,
C.P点,c(Mn2+)<c(K+)
D.Q点,c()=2c(MnOH+)+2c()
4.(2024·浙江·高考真题)室温下,水溶液中各含硫微粒物质的量分数随变化关系如下图[例如]。已知:。
下列说法正确的是
A.溶解度:大于
B.以酚酞为指示剂(变色的范围8.2~10.0),用标准溶液可滴定水溶液的浓度
C.忽略的第二步水解,的溶液中水解率约为
D.的溶液中加入等体积的溶液,反应初始生成的沉淀是
5.(2024·全国甲卷·高考真题)将配制成悬浊液,向其中滴加的溶液。(M代表、或)随加入溶液体积(V)的变化关系如图所示(忽略溶液体积变化)。
下列叙述正确的是
A.交点a处:
B.
C.时,不变
D.
考点5 络合平衡及应用
1.(2025·广东·高考真题)CuCl微溶于水,但在浓度较高的溶液中因形成和而溶解。将适量CuCl完全溶于盐酸,得到含和的溶液,下列叙述正确的是
A.加水稀释,浓度一定下降
B.向溶液中加入少量NaCl固体,浓度一定上升
C.的电离方程式为:
D.体系中,
2.(2025·湖北·高考真题)铜(I)、乙腈(简写为L)的某水溶液体系中含铜物种的分布曲线如图。纵坐标(δ)为含铜物种占总铜的物质的量分数,总铜浓度为。下列描述正确的是
A.的
B.当时,
C.n从0增加到2,结合L的能力随之减小
D.若,则
3.(2025·河南·高考真题)乙二胺(,简写为Y)可结合转化为(简写为)(简写为)。与Y可形成和两种配离子。室温下向溶液中加入Y,通过调节混合溶液的改变Y的浓度,从而调控不同配离子的浓度(忽略体积变化)。混合溶液中和Y的初始浓度分别为和。与的变化关系如图1所示(其中M代表、或),分布系数与的变化关系如图2所示(其中N代表Y、或)。比如。
下列说法错误的是
A.曲线I对应的离子是
B.最大时对应的
C.反应的平衡常数
D.时,
4.(2025·河北·高考真题)已知和结合形成两种配离子和常温下,的和的混合溶液中,和的浓度对数(实线)、含铜微粒的分布系数(虚线)[例如]与溶液pH的关系如图所示:
下列说法错误的是
A.
B.
C.图中a点对应的
D.当时,体系中
5.(2025·黑吉辽蒙卷·高考真题)室温下,将置于溶液中,保持溶液体积和N元素总物质的量不变,pX-pH曲线如图,和的平衡常数分别为和:的水解常数。下列说法错误的是
A.Ⅲ为的变化曲线 B.D点:
C. D.C点:
考点一 弱电解质的电离平衡
1.(2025·北京昌平·二模)室温下,进行如下实验:
①向20mL0.1mol/L醋酸溶液中加入20mL0.1mol/LNaOH溶液;
②继续滴加amL0.1mol/L稀盐酸,至溶液的pH=7。
下列说法不正确的是
A.0.1mol/L醋酸溶液pH>1
B.①中反应后溶液:
C.②中,a=20
D.②中反应后溶液:
2.(2025·青海西宁·模拟预测)常温下,向酸溶液中滴加的NaOH溶液,溶液的酸度与加入NaOH溶液的体积的关系如图所示。已知:若忽略混合时溶液体积的变化,下列说法正确的是
A.若升高温度,溶液的酸度将减小
B.水的电离程度:
C.c点对应的溶液中:
D.常温下,
3.(2025·四川巴中·三模)室温下,向溶液中滴加氨水,滴加过程中随滴入氨水体积的变化和[,X为、或]随的变化曲线如图所示。
下列说法正确的是
A.表示随的变化曲线
B.该温度下,
C.水的电离程度:点>点
D.点溶液中:
4.(2025·福建厦门·二模)常温下,向溶液中缓慢加入相同浓度的溶液,忽略溶液混合时的体积变化,混合溶液中含微粒的分布系数与的变化关系如图。[比如:]。
下列说法正确的是
A.的数量级为
B.溶液中
C.时,
D.
5.(2025·天津和平·三模)常温下,一元酸HA的。在某体系中,与离子不能穿过隔膜,未电离的HA可自由穿过该膜(如图所示)。
设溶液中,当达到平衡时,下列叙述正确的是
A.溶液Ⅰ中
B.溶液Ⅰ和Ⅱ中的之比为
C.溶液Ⅰ和Ⅱ中的不相等
D.溶液Ⅱ中的HA的电离度为
考点二 水的电离和中和滴定的应用
1.(2025·天津北辰·三模)下列操作能促进水的电离且使溶液中 的是
A.将水加热煮沸 B.向水中加入Na2CO3固体
C.向水中通入氯化氢气体 D.向水中加入NH4Cl 固体
2.(2025·四川·一模)水的电离常数如图两条曲线所示,曲线中的点都符合常数。下列说法正确的是
A.纯水中时大于时,则水的电离放热
B.曲线上任意点的溶液均呈中性,且一定是纯水
C.温度T:;水的离子积常数:D点>C点
D.B点时,将pH=2的稀硫酸与pH=11的NaoH溶液等体积混合后,溶液显碱性
3.(2025·湖南邵阳·二模)时,向的一元酸溶液中滴加等浓度的溶液,滴定过程中溶液的及,[指由水电离出来的]变化如图所示,下列说法正确的是
A.水的电离程度:
B.时,
C.d点溶液中,
D.时,反应的平衡常数为:
4.(2025·江西宜春·一模)室温下时,向溶液中滴入溶液如图甲所示,溶液的与所加溶液的体积关系如图乙所示。下列说法错误的是
A.a点溶液
B.水的电离程度最大的时候加的溶液为
C.配稀盐酸时,应该洗涤量取浓盐酸后的量筒并将洗涤液转移到容量瓶中
D.如果将盐酸改为醋酸,则不能用甲基橙做指示剂
5.(2025·河北衡水·一模)乳酸亚铁固体{,摩尔质量:}是一种很好的补铁剂,它易溶于水,难溶于乙醇,其水溶液易被氧化,可由乳酸与反应制得。
Ⅱ.制备乳酸亚铁并测定样品中铁元素的含量:
将制得的加入乳酸溶液中,加入少量铁粉,在75℃下搅拌使之充分反应,然后再加入适量乳酸,经系列操作后得到产品。称取样品,灼烧至完全灰化,加盐酸溶解配成溶液,取于锥形瓶中,加入过量溶液充分反应,然后加入1~2滴淀粉溶液,用硫代硫酸钠标准溶液滴定,滴定终点时,测得消耗标准溶液。(已知:)
(6)样品中铁元素的质量分数是 。
(7)若用酸性溶液直接滴定样品,测得铁元素含量大于,其原因是 。
考点三 盐溶液中离子浓度的关系
1.(2025·山东·二模)25℃时,用标准溶液滴定和的混合溶液以测定两种物质的含量,滴定曲线如图甲所示;四种含氮物质分布分数与关系如图乙所示。
下列说法错误的是
A.该混合溶液中
B.
C.b点处有
D.a、b、c点均存在
2.(2025·陕西渭南·二模)常温下,碳酸氢钠溶液中p(X)(X为H2CO3,,H+或)随变化曲线如下,其中p表示负对数运算,如表示,下列说法错误的是
A.曲线③表示的变化曲线
B.交点M处
C.碳酸氢钠溶液物质的量浓度较大时,可能出现
D.碳酸氢钠溶液中一定存在
3.(2025·贵州毕节·二模)常温下,用浓度为的标准溶液滴定浓度均为的和的混合溶液,滴定过程中溶液的随的变化曲线如图所示。已知:。下列说法错误的是
A.a点溶液约为3.38
B.b点:
C.c点:
D.时,
4.(2025·黑龙江哈尔滨·二模)25℃时,用0.1mol·L-1 NaOH溶液滴定20.00mL 0.1mol·L-1 HA溶液,体系中、、NaOH溶液的体积与溶液pH的关系如图所示。下列说法错误的是
A.图中曲线①表示与pH的关系
B.25℃时,0.1 mol·L-1 NaA溶液的pH约为9
C.a点溶液中,
D.b点时,V<20.00mL
5.(2025·湖南邵阳·三模)常温下,向浓度均为的乙二胺和的混合溶液中滴加盐酸,混合溶液中的与{,或或}随离子浓度变化的关系如图所示。
下列说法正确的是
A.表示与的关系
B.M点坐标为
C.常温下,滴加盐酸溶液时,溶液的
D.滴加盐酸溶液时:
考点四 难溶电解质的溶解平衡
1.(2025·江西·二模)常温下,用AgNO3溶液分别滴定KCl和K2CrO4溶液,所得的沉淀溶解平衡图像如图所示(不考虑或的水解)。下列说法正确的是
A.向含有KCl和K2CrO4两种溶质且浓度均为0.01mol/L的溶液滴加AgNO3溶液,先产生的沉淀是Ag2CrO4
B.常温下,Ksp(Ag2CrO4)的数量级为10-11
C.常温下,反应的平衡常数为10-2
D.溶液中离子浓度处于阴影部分时,加入少量AgCl和Ag2CrO4固体,会发生Ag2CrO4沉淀转化为AgCl沉淀的反应
2.(2025·北京海淀·二模)为研究水垢中的去除,称量0.5g 于烧杯中,加入100mL蒸馏水,持续搅拌并用传感器监测溶液中的变化。18s时滴入3滴饱和溶液,55s时继续滴加饱和溶液(忽略对溶液体积的影响),数据如图。下列说法正确的是
A.BC段下降,是因为平衡逆向移动
B.由CD段推测,加入的未完全溶解
C.不同时刻溶液中大小排序:D>B>C
D.A到F的过程中,消耗约为mol
3.(2025·北京朝阳·二模)利用平衡移动原理,分析沉淀溶解平衡。
已知:i.。
ii.图中直线的离子浓度关系符合或。
下列分析不正确的是
A.①表示的是,
B.a、b两点对应的溶液,相应的离子浓度之比
C.向c点对应的溶液中加适量固体,可使溶液由c点变到a点
D.向固体中加入的溶液,充分反应后有0.032mol转化为
4.(2025·北京房山·三模)利用平衡移动原理,分析一定温度下在不同pH的体系中的可能产物。
已知:i.图1中曲线表示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;曲线Ⅱ的离子浓度关系符合【注:起始,不同pH下由图1得到。】
下列说法不正确的是
A.由图1,,
B.由图2,初始状态、,有沉淀生成
C.由图2,初始状态、,平衡后存在
D.由图1和图2,初始状态、,发生反应:
5.(2025·湖北武汉·二模)常温下,溶液中含粒子分布系数[如]与的关系如图1所示。难溶盐和在饱和溶液中达沉淀溶解平衡时,与的关系如图2所示(为金属离子和的浓度)。
下列说法正确的是
A. B.直线①表示的是与的关系
C. D.能溶解在溶液中
考点五 络合平衡及应用
1.(2025·辽宁沈阳·三模)配合反应的平衡常数用配合物稳定常数表示,与乙二胺在水溶液中存在如下平衡(是的逐级稳定常数):。向硫酸镉溶液中缓慢加入乙二胺,实验测得各含镉微粒的分布分数随溶液中游离乙二胺浓度的变化关系如下图所示。下列说法中错误的是
A.曲线d表示
B.的平衡常数
C.时,
D.M点时,
2.(2025·湖北·三模)常温下,用Hg(NO3)2测定NaCl溶液中的c(Cl-)时,含Hg微粒的分布系数(δ)与lg c(Cl-)的关系如图所示。Hg2+与Cl-的配合物存在如下平衡:HgClHgClHgCl2HgCl+Hg2+。下列说法错误的是
A.K1=10-1,K2=10-0.85
B.在X点:c(HgCl2)∶c(HgCl+)∶c(Hg2+)=2∶2∶1
C.在Q点:c(Cl-)+3c(HgCl)>c(H+)-c(OH-)
D.若P点pH=7,c(Na+)+c(HgCl+)-c(NO)+2c(HgCl2)=10-5.6 mol·L-1
3.(2025·安徽阜阳·三模)工业生产中采用水解中和法处理含铜废水。常温下,向溶液中逐渐加入NaOH固体,发生的反应有:
溶液中含铜微粒的分布系数随pH的变化如图所示。[已知:分布系数;忽略加入固体后溶液体积的变化]
下列说法错误的是
A.曲线4代表的含铜微粒为[Cu(OH)3]-
B.时,
C.的平衡常数为
D.M点混合溶液中的浓度为
4.(2025·山西·二模)室温下,向含的溶液中滴加氨水至沉淀恰好溶解,溶液中的及pH与的关系如图所示,其中Ag代表、或。下列说法错误的是
A.曲线表示的变化情况
B.反应的平衡常数
C.当时,溶液中:
D.沉淀恰好溶解时,溶液中的阴离子主要为
5.(2025·湖北·二模)能形成多种配合物。在溶液中,存在以下氯化络合反应:
在稀溶液中,改变溶液中起始浓度,测得铜元素的各物种分布系数δ与平衡浓度关系如图所示。下列叙述错误的是
A.曲线b表示微粒的物种分布系数
B.A点时溶液中
C.A点时的氯化络合转化率为53%
D.用电化学方法可实现转化为,其电极反应式为
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专题09 水溶液中的离子反应与平衡
考点1 弱电解质的电离平衡
1.(2025·浙江·高考真题)时,的电离常数。下列描述不正确的是
A.
B.
C.
D.溶液中,,则
D【详解】A.,K==,A正确;
B.,K==,B正确;
C.,K==,C正确;
D.=,由于,,D错误;
答案选D。
2.(2025·江苏·高考真题)室温下,有色金属冶炼废渣(含等的氧化物)用过量的较浓溶液酸浸后,提取铜和镍的过程如下所示。
已知:。下列说法正确的是
A.较浓溶液中:
B.溶液中:的平衡常数
C.溶液中:
D.“提铜”和“沉镍”后的两份滤液中:
B【分析】有色金属冶炼废渣(含等的氧化物)用过量的较浓溶液酸浸后,浸取液主要含有、,加入溶液提铜,滤液加入溶液沉镍得到。
【详解】A.若两步均完全电离,则溶液中存在电荷守恒:,但根据题给信息知,在较浓的溶液中仅第一步电离完全,电离出大量的会抑制第二步电离,第二步电离不完全,溶液中存在,因此电荷守恒应表示为,A错误;
B.该反应的平衡常数,B正确;
C.得到1个生成,得1个生成得2个生成,水电离出的与浓度相等,即,则溶液中存在质子守恒,C错误;
D.考虑过程中溶液的少量损耗(吸附在沉淀表面被过滤除去),,同时“沉镍”过程中加入了溶液,溶液体积增加,因此,D错误;
故选B。
3.(2024·新课标卷·高考真题)常温下和的两种溶液中,分布系数δ与pH的变化关系如图所示。[比如:]
下列叙述正确的是
A.曲线M表示的变化关系
B.若酸的初始浓度为,则a点对应的溶液中有
C.的电离常数
D.时,
D【分析】随着pH的增大,、浓度减小,、浓度增大,—Cl为吸电子基团,的酸性强于,即),δ(酸分子)=δ(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,,由此分析解题。
【详解】A.根据分析,曲线M表示的变化关系,A错误;
B.根据,初始,若溶液中溶质只有,则,但a点对应的,说明此时溶液中加入了酸性更强的酸,根据电荷守恒,,B错误;
C.根据分析,CH2ClCOOH的电离常数Ka=10-2.8,C错误;
D.电离度,,则=,,时,,,D正确;
故答案选D。
4.(2024·广西·高考真题)常温下,用溶液分别滴定下列两种混合溶液:
Ⅰ.20.00mL浓度均为和溶液
Ⅱ.20.00mL浓度均为和溶液
两种混合溶液的滴定曲线如图。已知,下列说法正确的是
A.Ⅰ对应的滴定曲线为N线
B.点水电离出的数量级为
C.时,Ⅱ中
D.时,Ⅰ中之和小于Ⅱ中之和
D【分析】溶液中加入40ml氢氧化钠溶液时,I中的溶质为氯化钠和醋酸钠,Ⅱ中的溶质为氯化钠和一水合氨,根据,醋酸根、铵根的水解程度小于醋酸、一水合氨的电离程度,氯化钠显中性,醋酸根和一水合氨在浓度相同时,一水合氨溶液的碱性更强,故I对应的滴定曲线为M,Ⅱ对应的滴定曲线为N;
【详解】A.向溶液中加入40ml氢氧化钠溶液时,I中的溶质为氯化钠和醋酸钠,Ⅱ中的溶质为氯化钠和一水合氨,氯化钠显中性,醋酸根和一水合氨在浓度相同时,一水合氨溶液的碱性更强,故I对应的滴定曲线为M,A错误;
B.根据分析可知a点的溶质为氯化钠和醋酸钠,醋酸根发生水解,溶液的pH接近8,由水电离的=,数量级接近,B错误;
C.当时,Ⅱ中的溶质为氯化钠、氯化铵、一水合氨,且氯化铵和一水合氨的浓度相同,铵根的水解,即水解程度小于一水合氨的电离程度,所以,又物料守恒,即,故,C错误;
D. 根据元素守恒,之和等于之和,根据图像,时,Ⅱ所加氢氧化钠溶液较少,溶液体积较小,故Ⅰ中之和小于Ⅱ中之和,D正确;
故选D。
5.(2024·贵州·高考真题)硼砂水溶液常用于pH计的校准。硼砂水解生成等物质的量的(硼酸)和(硼酸钠)。
已知:①时,硼酸显酸性的原理
②。
下列说法正确的是
A.硼砂稀溶液中
B.硼酸水溶液中的主要来自水的电离
C.25℃时,硼酸水溶液的
D.等浓度等体积的和溶液混合后,溶液显酸性
B【详解】A.水解生成等物质的量浓度的和,硼酸遇水转换,根据物料守恒,,A错误;
B.根据已知,硼酸遇水转换,其中的H+是由水提供的,B正确;
C.25℃时, ,,,因,,C错误;
D.的电离平衡常数为,的水解平衡常数,水解程度大于电离程度,显碱性,D错误;
故选B。
考点二 水的电离和中和滴定的应用
1. (2025·浙江·高考真题)蛋白质中N元素含量可按下列步骤测定:
下列说法不正确的是
A.步骤Ⅰ,须加入过量浓,以确保N元素完全转化为
B.步骤Ⅱ,浓溶液过量,有利于氨的蒸出
C.步骤Ⅲ,用定量、过量盐酸标准溶液吸收,以甲基红(变色的范围:)为指示剂,用标准溶液滴定,经计算可得N元素的含量
D.尿素样品、样品的N元素含量均可按上述步骤测定
D【分析】蛋白质中的N元素以氨基或酰胺基形式存在,在浓硫酸、K2SO4和催化剂CuSO4作用下发生反应生成,再加入浓NaOH溶液让转化为NH3蒸出,NH3用一定量的盐酸吸收,多余的盐酸用标准NaOH溶液通过滴定测定出来,从而计算出N的含量。
【详解】A.步骤Ⅰ,加入过量浓,使蛋白质中的氨基和酰胺基全部转化为,确保N元素完全转化为,A正确;
B.根据+OH- NH3·H2O NH3+H2O,NaOH过量,增大OH-浓度有利于氨的蒸出,B正确;
C.步骤Ⅲ,用定量、过量盐酸标准溶液吸收后,过量的HCl用标准NaOH溶液滴定,反应后溶液中有NaCl和NH4Cl,终点显酸性,用在酸性范围内变色的甲基红为指示剂,C正确;
D.中的N元素在浓硫酸、K2SO4和催化剂CuSO4作用下不会转化为,不能按上述步骤测定,D错误;
答案选D。
2.(2025·重庆·高考真题)水是化学反应的良好介质,探索水溶液中的酸碱平衡具有重要意义。
(1)天然水中可以分离出重水(D2O)。D2O溶液中存在电离平衡:,c(D+)和c(OD-)的关系如图所示。
①图中3个状态点对应的溶液呈中性的是 。
② (填“>”“=”或者“<”)。
【答案】(1) B;>
【详解】(1)①重水中存在电离平衡,中性溶液中,,只有B点符合,所以“A、B、C”三点中呈中性的是B点,故答案为:B;
②水的电离平衡为吸热过程,温度升高,电离程度增大,,均增大,Kw也增大,由图可知,T1时离子浓度更高,Kw更大,所以>,故答案为:>。
3.(2025·陕晋青宁卷·高考真题)某实验室制备糖精钴,并测定其结晶水含量。
已知:表示糖精根离子,其摩尔质量为,糖精钴的溶解度在热水中较大,在冷水中较小;丙酮沸点为,与水互溶。
(二)结晶水含量测定
和形成配合物。准确称取糖精钴产品于锥形瓶中,加蒸馏水,加热溶解,再加入缓冲溶液和指示剂,在50~60℃下,用的标准溶液滴定。
(6)下列操作的正确顺序为 (用字母排序)。
a.用标准溶液润洗滴定管 b.加入标准溶液至“0”刻度以上处
c.检查滴定管是否漏水并清洗 d.赶出气泡,调节液面,准确记录读数
(7)滴定终点时消耗标准溶液,则产品中x的测定值为 (用含m、c、V的代数式表示);若滴定前滴定管尖嘴处无气泡,滴定后有气泡,会导致x的测定值 (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
【答案】(6)cabd
(7)(或:) 偏高
【分析】按照反应制备糖精钴,然后在冰水浴中结晶,再按照“冷的1% NaSac溶液、冷水、丙酮”顺序进行洗涤,得到糖精钴晶体,最后将糖精钴晶体溶解后用EDTA标准溶液滴定测定含有结晶水的数量。
【详解】(6)使用滴定管前首先要检漏,确定不漏液之后用蒸馏水清洗(c),再用待装的标准溶液进行润洗(a),待润洗完成后 装入标准溶液至“0”刻度以上2~3 mL处(b),放液赶出气泡后调节液面至“0”刻度或“0”刻度下,准确记录标准溶液体积的初始读数(d),故答案为cabd。
(7)滴定消耗的,EDTA与Co2+形成1:1配合物,则样品溶解后的,即样品中的,而,所以,解得;若滴定前滴定管尖嘴处无气泡,滴定后有气泡,测得消耗EDTA溶液体积偏小,即V偏小,根据,则x偏高。
4.(2025·河南·高考真题)某研究小组设计了如下实验测定某药用硫黄中硫的含量,其中硫转化的总反应为。
主要实验步骤如下:
Ⅰ.如图所示,准确称取细粉状药用硫黄于①中,并准确加入乙醇溶液(过量),加入适量蒸馏水,搅拌,加热回流。待样品完全溶解后,蒸馏除去乙醇。
Ⅱ.室温下向①中加入适量蒸馏水,搅拌下缓慢滴加足量溶液,加热至,保持,冷却至室温。
Ⅲ.将①中溶液全部转移至锥形瓶中,加入2滴甲基橙指示剂,用标准溶液滴定至终点,消耗溶液体积为。
Ⅳ.不加入硫黄,重复步骤Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ做空白实验,消耗标准溶液体积为。计算样品中硫的质量分数。
Ⅴ.平行测定三次,计算硫含量的平均值。
回答下列问题:
(5)步Ⅲ中,判断滴定达到终点的现象为 。
(6)单次样品测定中硫的质量分数可表示为 (写出计算式)。
【答案】(5)滴入最后半滴盐酸,溶液颜色由黄色变为橙色,且半分钟内不恢复原色
(6)
【详解】(5)甲基橙作指示剂,盐酸滴定氢氧化钾溶液,则滴定终点的现象为滴入最后半滴盐酸,溶液颜色由黄色变为橙色,且半分钟内不恢复原色;
(6)不加入硫黄,消耗标准溶液体积为,因此原氢氧化钾的物质的量是0.001cV3mol,反应后剩余氢氧化钾的物质的量是0.001cV2mol,因此与硫磺反应的氢氧化钾的物质的量是0.001c(V3-V2)mol,所以根据方程式可知硫单质的物质的量0.0005c(V3-V2)mol,所以单次样品测定中硫的质量分数可表示为。
5.(2025·安徽·高考真题)侯氏制碱法以、和为反应物制备纯碱。某实验小组在侯氏制碱法基础上,以和为反应物,在实验室制备纯碱,步骤如下:
①配制饱和食盐水;
②在水浴加热下,将一定量研细的,加入饱和食盐水中,搅拌,使,溶解,静置,析出晶体;
③将晶体减压过滤、煅烧,得到固体。
回答下列问题:
(4)实验小组使用滴定法测定了产品的成分。滴定过程中溶液的随滴加盐酸体积变化的曲线如下图所示。
i.到达第一个滴定终点B时消耗盐酸,到达第二个滴定终点C时又消耗盐酸。,所得产品的成分为 (填标号)。
a. b. c.和 d.和
ii.到达第一个滴定终点前,某同学滴定速度过快,摇动锥形瓶不均匀,致使滴入盐酸局部过浓。该同学所记录的 (填“>”“<”或“=”)。
【答案】(4) a >
【分析】本题以和为反应物,在实验室制备纯碱。考查了配制饱和溶液的方法及所用的试剂;用代替和,使工艺变得简单易行,原料利用率较高,且环保、制备效率较高;滴定分析中利用了碳酸钠与盐酸反应分步进行,根据两个滴定终点所消耗的盐酸用量分析产品的成分;通过对比实验可以发现的充分溶解对的生成有利。
【详解】(4)i.根据图中的曲线变化可知,到达第一个滴定终点B时,发生的反应为,消耗盐酸;到达第二个滴定终点C时, 发生的反应为,又消耗盐酸,因为,说明产品中不含和,因此,所得产品的成分为,故选a。
ⅱ.到达第一个滴定终点前,某同学滴定速度过快,摇动锥形瓶不均匀,致使滴入盐酸局部过浓,其必然会使一部分与盐酸反应生成,从而使得偏大、偏小,因此,该同学所记录的>。
考点3 盐溶液中离子浓度的关系
1.(2025·甘肃·高考真题)氨基乙酸是结构最简单的氨基酸分子,其分子在水溶液中存在如下平衡:
在25℃时,其分布分数[如=]
与溶液pH关系如图1所示。在溶液中逐滴滴入0.1mol/LNaOH溶液,溶液pH与NaOH溶液滴入体积的变化关系如图2所示。下列说法错误的是
A.曲线Ⅰ对应的离子是
B.a点处对应的pH为9.6
C.b点处
D.c点处
C【分析】图1可知,随着pH增大,平衡右移,+NH3CH2COOH的分布分数减少,+NH3CH2COO-先增加后减少,NH2CH2COO-最后增加,a点代表+NH3CH2COO-和NH2CH2COO-分布分数相等的点;图2中b点滴入NaOH为10mL,和NaOH的物质的量相等,得到+NH3CH2COO-,c点和NaOH的物质的量之比为1:2,得到主要粒子为NH2CH2COO-。
【详解】A.根据分析可知,随着pH值增大,+NH3CH2COOH的分布分数减少,曲线I代表+NH3CH2COOH的分布分数,A正确;
B.a点代表+NH3CH2COO-和NH2CH2COO-分布分数相等的点,二者浓度相等,Pka2=9.6,Ka2=,pH=9.6,B正确;
C.图2中b点滴入NaOH为10mL,和NaOH的物质的量相等,得到主要离子为+NH3CH2COO-,+NH3CH2COO-存在电离和水解,Ka2=10-9.6,Kh==,电离大于水解,则,C错误;
D.c点和NaOH的物质的量之比为1:2,得到主要粒子为NH2CH2COO-,根据质子守恒,有,D正确;
答案选C。
2.(2025·湖南·高考真题)草酸广泛应用于食品、药品等领域。常温下,通过下列实验探究了草酸的性质:
实验1:向溶液中滴入一定量溶液。混合溶液的与的关系如图所示。
实验2:向溶液中加入溶液。
已知:时,。混合后溶液体积变化忽略不计。
下列说法错误的是
A.实验1,当溶液中时,
B.实验1,当溶液呈中性时:
C.实验2,溶液中有沉淀生成
D.实验2,溶液中存在:
D【分析】、,根据可知,当时,对应的大,pH数值小,因此,,以此解题。
【详解】A.,当溶液中时,,pH=2.5,A正确;
B.当溶液呈中性时,,由两步电离平衡常数可知,,,同理:,,B正确;
C.实验2的离子方程式:,平衡常数:,平衡常数较大,该反应进行的程度较大,判断可产生沉淀;或进行定量计算,两步电离平衡反应式相加,得到 ,二者等体积混合,,列三段式:,则,估算x的数量级为,故,故有沉淀生成,C正确;
D.电荷守恒中右侧缺少了的浓度项,D错误;
故选D。
3.(2025·云南·高考真题)甲醛法测定的反应原理为。取含的废水浓缩至原体积的后,移取20.00mL,加入足量甲醛反应后,用的NaOH标准溶液滴定。滴定曲线如图1,含氮微粒的分布分数与pH关系如图2[比如:]。下列说法正确的是
A.废水中的含量为
B.c点:
C.a点:
D.的平衡常数
D【详解】A.由图1中的信息可知,当加入NaOH标准溶液的体积为20.00mL时到达滴定终点,发生的反应有H++OH-=H2O、(CH2)6N4H++OH-=(CH2)6N4+H2O,由关系式~[]~4可知,由于待测液的体积和标准溶液的体积相同,因此,浓缩后的20.00mL溶液中,则原废水中,因此,废水中的含量为,A错误;
B.c 点加入NaOH标准溶液的体积过量,得到NaOH、NaCl、(CH2)6N4的混合液,且浓度之比为1∶4∶1,由电荷守恒可知, ,由于c(Na+)>c(Cl-),,B错误;
C.a点加入10.00mL的NaOH溶液,得到NaCl、(CH2)6N4HCl、HCl的混合液,且浓度之比为2∶1∶1,在溶液中水解使溶液显酸性,故c(H+)>c[(CH2)6N4H+],C错误;
D.由图1和图2可知,当时,占比较高,,则由氮守恒可知,,两种粒子的浓度之比等于其分布分数之比,则的平衡常数 ,D正确;
综上所述,本题选D。
4.(2024·江苏·高考真题)室温下,通过下列实验探究的性质。已知,。
实验1:将气体通入水中,测得溶液。
实验2:将气体通入溶液中,当溶液时停止通气。
实验3:将气体通入酸性溶液中,当溶液恰好褪色时停止通气。
下列说法正确的是
A.实验1所得溶液中:
B.实验2所得溶液中:
C.实验2所得溶液经蒸干、灼烧制得固体
D.实验3所得溶液中:
D【分析】实验1得到H2SO3溶液,实验2溶液的pH为4,实验2为NaHSO3溶液,实验3和酸性溶液反应的离子方程式为:。
【详解】A. 实验1得到H2SO3溶液,其质子守恒关系式为:,则 ,A错误;
B.实验2为pH为4,依据,则=,溶液,则,B错误;
C.NaHSO3溶液蒸干过程中会分解成Na2SO3、Na2SO3可被空气中O2氧化,故蒸干、灼烧得固体,C错误;
D.实验3依据发生的反应:,则恰好完全反应后,D正确;
故选D。
5.(2023·福建·高考真题)时,某二元酸的、。溶液稀释过程中与的关系如图所示。已知的分布系数。下列说法错误的是
A.曲线n为的变化曲线 B.a点:
C.b点: D.c点:
B【分析】溶液稀释过程中,随着水的加入,因存在电离平衡HA-H++A-和水解平衡HA-+H2OOH-+H2A;HA-的水解常数为,其电离程度大于其水解程度,因此其以电离为主,其分布系数先保持不变后减小,曲线n为的变化曲线,的增大,减小,增大明显,故曲线m为的变化曲线,则曲线p为的变化曲线。
【详解】A.溶液稀释过程中,随着水的加入,因存在电离平衡HA-H++A-和水解平衡HA-+H2OOH-+H2A,HA-的分布系数开始时变化不大且保持较大,故曲线n为的变化曲线,选项A正确;
B.a点, =1.0,则=0.1mol/L,=0.70,==0.15,,,,选项B错误;
C.b点, =0.70,==0.15,即=,根据物料守恒有,,故,选项C正确;
D.c点:=,故根据电荷守恒有,故,选项D正确;
答案选B。
考点4 难溶电解质的溶解平衡
1.(2025·安徽·高考真题)是二元弱酸,不发生水解。时,向足量的难溶盐粉末中加入稀盐酸,平衡时溶液中与的关系如下图所示。
已知时,。下列说法正确的是
A.时,的溶度积常数
B.时,溶液中
C.时,溶液中
D.时,溶液中
A【分析】MA存在沉淀溶解平衡:,向足量的难溶盐粉末中加入稀盐酸,发生反应,继续加盐酸发生反应,由,可知,当时,pH=1.6,,则时,pH=6.8,,当时,pH=4.2,则可将图像转化为进行分析;
【详解】A.溶液中存在物料守恒:,当pH=6.8时,,很低,可忽略不计,则,,,则,A正确;
B.根据物料守恒:,,由图像可知,pH=1.6时,成立,由电荷守恒:,结合物料守恒,约掉得到,由图像可知,且,则,故离子浓度顺序:,B错误;
C.由图像可知,时,溶液中,C错误;
D.时,,根据电荷守恒关系:,将物料守恒代入,约掉得到,化简得到,D错误;
故选A。
2.(2025·重庆·高考真题)某兴趣小组探究沉淀的转化。将2mL 0.1mol·L-1 AgNO3溶液与同浓度同体积的NaCl溶液混合,得悬浊液1,然后进行如下实验。下列叙述错误的是
A.溶液1中
B.溶液2中
C.溶液3中
D.上述实验可证明
C【分析】在2mL0.2mol/L的溶液中加入等体积等浓度的NaCl溶液得悬浊液1,经分离后,向中滴加6mol/L的氨水,发生反应,加入0.1mol/LKI溶液2mL,发生反应:,得到沉淀,由物质的量关系可知,不能完全反应,溶液3中可能还存在剩余的氨水以及;
【详解】A.溶液1中主要溶质是,同时由于存在溶解平衡:,还存在极少量的,选项中满足电荷守恒关系,A正确;
B.根据元素守恒可知,若不水解,则,但会水解生成其他含银的微粒,故,B正确;
C.溶液3中可能存在氨水过量的情况,不能得出的结论,C错误;
D.由实验操作可知,存在转化,由此说明AgI更难溶,故可得出结论,D正确;
故选C。
3.(2024·江西·高考真题)废弃电池中锰可通过浸取回收。某温度下,MnSO4在不同浓度的KOH水溶液中,若Mn(Ⅱ)的分布系数δ与pH的关系如图。下列说法正确的是
已知:Mn(OH)2难溶于水,具有两性;δ(MnOH+)=;
A.曲线z为δ(MnOH+)
B.O点,
C.P点,c(Mn2+)<c(K+)
D.Q点,c()=2c(MnOH+)+2c()
C【分析】Mn(OH)2难溶于水,具有两性,某温度下,MnSO4在不同浓度的KOH水溶液中,若Mn(Ⅱ)的分布系数δ与pH的关系如图,结合曲线变化和分布分数可知,pH较小时,Mn元素存在形式为Mn2+,则曲线x为Mn2+,曲线y为MnOH+,曲线z为,结合图象变化分析判断选项。
【详解】A.分析可知,z表示δ(),故A错误;
B.图中O点存在电离平衡Mn2++OH﹣ MnOH+,在P点时c(Mn2+)=c(MnOH+),pH=10.2,K103.8,O点δ(Mn2+)=0.6时,δ(MnOH+)=0.4,则c(OH﹣)10﹣3.8mol/L10﹣3.8mol/L,则,故B错误;
C.P点时δ(Mn2+)=δ(MnOH+)=0.5,溶液中含Mn元素微粒只有这两种,根据物料守恒有c(Mn2+)+c(MnOH+)=c(),且c(Mn2+)=c(MnOH+)① 即2c(Mn2+)=c()②,根据电荷守恒有 ③,将①和②代入③得到,此时pH=10.2, 则c(Mn2+)<c(K+),故C正确;
D.Q点时,根据图像溶液中存在,物料守恒:c()=c(Mn2+)+c(MnOH+)+c()+c()+c[],且c(MnOH+)=c(),c()=c[],则c()=c(Mn2+)+2c(MnOH+)+2c() ,故c()>2c(MnOH+)+2c() ,故D错误;
故选C。
4.(2024·浙江·高考真题)室温下,水溶液中各含硫微粒物质的量分数随变化关系如下图[例如]。已知:。
下列说法正确的是
A.溶解度:大于
B.以酚酞为指示剂(变色的范围8.2~10.0),用标准溶液可滴定水溶液的浓度
C.忽略的第二步水解,的溶液中水解率约为
D.的溶液中加入等体积的溶液,反应初始生成的沉淀是
C【分析】在H2S溶液中存在电离平衡:H2SH++HS-、HS-H++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H2S、HS-、S2-的物质的量分数随pH的变化,由①和②交点的pH=7可知Ka1(H2S)=1×10-7,由②和③交点的pH=13.0可知Ka2(H2S)=1×10-13。
【详解】A.FeS的溶解平衡为FeS(s)Fe2+(aq)+S2-(aq),饱和FeS溶液物质的量浓度为=mol/L=×10-9mol/L,Fe(OH)2的溶解平衡为Fe(OH)2Fe2+(aq)+2OH-(aq),饱和Fe(OH)2溶液物质的量浓度为=mol/L=×10-6mol/L>×10-9mol/L,故溶解度:FeS小于Fe(OH)2,A项错误;
B.酚酞的变色范围为8.2~10,若以酚酞为指示剂,用NaOH标准溶液滴定H2S水溶液,由图可知当酚酞发生明显颜色变化时,反应没有完全,即不能用酚酞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-+H2OHS-+OH-、HS-+H2OH2S+OH-(忽略第二步水解),第一步水解平衡常数Kh(S2-)=====0.1,设水解的S2-的浓度为x mol/L,则=0.1,解得x≈0.062,S2-的水解率约为×100%=62%,C项正确;
D.0.01mol/L FeCl2溶液中加入等体积0.2mol/L Na2S溶液,瞬间得到0.005mol/L FeCl2和0.1mol/L Na2S的混合液,结合C项,瞬时c(Fe2+)c(S2-)=0.005mol/L×(0.1mol/L-0.062mol/L)=1.9×10-4>Ksp(FeS),c(Fe2+)c2(OH-)=0.005mol/L×(0.062mol/L)2=1.922×10-5>Ksp[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。
5.(2024·全国甲卷·高考真题)将配制成悬浊液,向其中滴加的溶液。(M代表、或)随加入溶液体积(V)的变化关系如图所示(忽略溶液体积变化)。
下列叙述正确的是
A.交点a处:
B.
C.时,不变
D.
D【分析】向含的悬浊液中滴加的溶液,发生反应:,两者恰好完全反应时,溶液的体积为v(NaCl)=,2mL之后再加溶液,c(Cl-)增大,据,Ksp(AgCl)=c(Ag+)c(Cl-)可知,c(Ag+)会随着c(Cl-)增大而减小,所以2mL后降低的曲线,即最下方的虚线代表Ag+,升高的曲线,即中间虚线代表Cl-,则剩余最上方的实线为曲线。由此分析解题:
【详解】A.2mL时与溶液恰好完全反应,则a点时溶质为NaCl和Na2CrO4,电荷守恒:c(Na+)+c(Ag+)+c(H+)=2c()+c(Cl-)+c(OH-),此时c(H+)、c(OH-)、c(Ag+)可忽略不计,a点为Cl-和曲线的交点,即c()=c(Cl-),则溶液中c(Na+)≈3c(Cl-),A错误;
B.当V(NaCl)=1.0mL时,有一半的Ag2CrO4转化为AgCl,Ag2CrO4与AgCl共存,均达到沉淀溶解平衡,取图中横坐标为1.0mL的点,得Ksp(AgCl)= c(Ag+)c(Cl-)=10-5.18×10-4.57=10-9.75,Ksp(Ag2CrO4)= c2(Ag+)c()=(10-5.18)2×10-1.60=10-11.96,则==102.21,B错误;
C.V<2.0mL时,Ag+未沉淀完全,体系中Ag2CrO4和AgCl共存,则=为定值,即为定值,由图可知,在V≤2.0mL时c(Ag+)并不是定值,则的值也不是定值,即在变化,C错误;
D.V>2.0mL时AgCl处于饱和状态,V(NaCl)=2.4mL时,图像显示c(Cl-)=10-1.93mol/L,则c(Ag+)===10-7.82mol/L,故y1=-7.82,此时Ag2CrO4全部转化为AgCl,n()守恒,等于起始时n(Ag2CrO4),则c(CrO)===mol/L,则y2=lg c(CrO)=lg=-lg34,D正确;
故答案选D。
考点5 络合平衡及应用
1.(2025·广东·高考真题)CuCl微溶于水,但在浓度较高的溶液中因形成和而溶解。将适量CuCl完全溶于盐酸,得到含和的溶液,下列叙述正确的是
A.加水稀释,浓度一定下降
B.向溶液中加入少量NaCl固体,浓度一定上升
C.的电离方程式为:
D.体系中,
A【详解】A.加水稀释,溶液体积变大,浓度一定下降,A正确;
B.加入NaCl会增加Cl 浓度,可能促使转化为,浓度不一定上升,B错误;
C.H[CuCl2]应电离为H+和,而非分解为Cu+和Cl-,电离方程式错误,C错误;
D.电荷守恒未考虑的电荷数,电荷守恒应为,D错误;
故选A。
2.(2025·湖北·高考真题)铜(I)、乙腈(简写为L)的某水溶液体系中含铜物种的分布曲线如图。纵坐标(δ)为含铜物种占总铜的物质的量分数,总铜浓度为。下列描述正确的是
A.的
B.当时,
C.n从0增加到2,结合L的能力随之减小
D.若,则
C【详解】A.的,当图中时,,,由图像可知,此时,则≠0.27,A错误;
B.当时,由图像可知,,可忽略不计,则,,,B错误;
C.结合L的离子方程式为,当时,,由图像交点可知,随着n变大,逐渐变大,则K值变小,说明结合L的能力随之减小,C正确;
D.若,由图像交点可知,,,则,故,D错误;
故选C。
3.(2025·河南·高考真题)乙二胺(,简写为Y)可结合转化为(简写为)(简写为)。与Y可形成和两种配离子。室温下向溶液中加入Y,通过调节混合溶液的改变Y的浓度,从而调控不同配离子的浓度(忽略体积变化)。混合溶液中和Y的初始浓度分别为和。与的变化关系如图1所示(其中M代表、或),分布系数与的变化关系如图2所示(其中N代表Y、或)。比如。
下列说法错误的是
A.曲线I对应的离子是
B.最大时对应的
C.反应的平衡常数
D.时,
D【分析】与Y可形成和两种配离子,发生的反应为、,故随着Y浓度的变大,浓度变小,先增大后减小,增大,则从图像上(从右向左表示Y浓度的变大)可以看出,曲线Ⅰ表示浓度,Ⅱ表示浓度浓度,Ⅲ表示浓度;同理,调节溶液pH,当酸性较强时,浓度大,当碱性较强时,Y的浓度大,故曲线Ⅳ表示浓度,曲线Ⅴ表示浓度,曲线Ⅵ表示Y 浓度,据此解题。
【详解】A.由分析可知,曲线Ⅰ表示,A正确;
B.由题意可知,Y可以视为二元弱碱,第一次电离方程式为:,,当时,,,则,同理,,由图像可知,当时,最大,则,pOH=5.61,pH=8.39,B正确;
C.反应的平衡常数 ,由图可知,当时,,则,C正确;
D.时,,,,由物料守恒可知,,则,Y的初始浓度为,由物料守恒得,代入数据,,则,由图像可知,pH在8.39-9.93之间,此时,D错误;
故选D。
4.(2025·河北·高考真题)已知和结合形成两种配离子和常温下,的和的混合溶液中,和的浓度对数(实线)、含铜微粒的分布系数(虚线)[例如]与溶液pH的关系如图所示:
下列说法错误的是
A.
B.
C.图中a点对应的
D.当时,体系中
C【分析】和之间存在转化关系,则pH较小时,平衡逆向移动,以为主,则,,则曲线I代表,曲线II代表,随着pH增大,正向移动,增大,和结合形成配离子的反应依次为、,因此随pH增大,持续减小,为曲线III,,先增大后减小,为曲线IV,一直增大,为曲线V,据此回答。
【详解】A.曲线III和曲线IV的交点代表,即,由图可知,此时,带入平衡表达式得,A正确;
B.曲线I和曲线II的交点代表,即,此时pH=11.6,带入平衡常数表达式得,B正确;
C.曲线IV和曲线V得交点代表,,即,此时,可得的平衡常数,a点时,,带入,解得,且a点对应,带入的平衡常数,计算得,故pH=4.3,C错误;
D.当pH=6.4时,最大,接近,结合B项中平衡常数可计算得,,结合Cu 元素守恒知,,,因此体系中,D正确;
故选C。
5.(2025·黑吉辽蒙卷·高考真题)室温下,将置于溶液中,保持溶液体积和N元素总物质的量不变,pX-pH曲线如图,和的平衡常数分别为和:的水解常数。下列说法错误的是
A.Ⅲ为的变化曲线 B.D点:
C. D.C点:
B【分析】pH越小,酸性越强,Ag+浓度越大,氨气浓度越小,所以Ⅲ代表,Ⅱ代表,Ⅳ代表NH3,Ⅰ代表Ag+,据此解答。
【详解】A.根据以上分析可知Ⅲ为的变化曲线,A正确;
B.硝酸铵为强酸弱碱盐,其溶液pH<7,图像pH增大至碱性,则外加了物质,又整个过程保持溶液体积和N元素总物质的量不变,则所加物质不是氨水,若不外加物质,则溶液中存在电荷守恒:,物料守恒:,,,但外加了碱,设为NaOH,则c(Na+)+,,B错误;
C.根据图像可知D点时和Ag+浓度相等,此时氨气浓度是10-3.24,根据可知,C正确;
D.C点时和Ag+浓度相等,B点时和浓度相等,所以反应的的平衡常数为103.8,因此K2=,C点时和Ag+浓度相等,所以,D正确;
答案选B。
考点一 弱电解质的电离平衡
1.(2025·北京昌平·二模)室温下,进行如下实验:
①向20mL0.1mol/L醋酸溶液中加入20mL0.1mol/LNaOH溶液;
②继续滴加amL0.1mol/L稀盐酸,至溶液的pH=7。
下列说法不正确的是
A.0.1mol/L醋酸溶液pH>1
B.①中反应后溶液:
C.②中,a=20
D.②中反应后溶液:
C【详解】A.由于醋酸为弱酸,无法完全电离,所以0.1mol/L醋酸溶液的pH>1,A正确;
B.①中反应后得到的溶液为醋酸钠溶液,主要离子为钠离子和醋酸根离子,醋酸根离子水解使得溶液显碱性,则醋酸钠溶液显碱性,,B正确;
C.盐酸和醋酸钠反应生成醋酸和氯化钠,所得溶液pH=7,则加入盐酸为少量,a<20mL,C错误;
D.②中反应后溶液由电荷守恒,,pH=7,则,故,D正确;
故选C。
2.(2025·青海西宁·模拟预测)常温下,向酸溶液中滴加的NaOH溶液,溶液的酸度与加入NaOH溶液的体积的关系如图所示。已知:若忽略混合时溶液体积的变化,下列说法正确的是
A.若升高温度,溶液的酸度将减小
B.水的电离程度:
C.c点对应的溶液中:
D.常温下,
D【详解】A.升高温度时水的电离程度增大,溶液中增大,根据酸度的定义可知溶液的酸度将变大,故A错误;
B.a点时、,其,同理b点时,c点时,d点时,酸或碱抑制水的电离,或浓度越大,抑制作用越强,则水的电离程度:,故B错误;
C.c点对应溶液中溶质为NaA、,则,即c点溶液中离子浓度大小关系为,故C错误;
D.a点时、,可得HA溶液中,,则,故D正确;
故选:D.
3.(2025·四川巴中·三模)室温下,向溶液中滴加氨水,滴加过程中随滴入氨水体积的变化和[,X为、或]随的变化曲线如图所示。
下列说法正确的是
A.表示随的变化曲线
B.该温度下,
C.水的电离程度:点>点
D.点溶液中:
D【分析】,Ka1=,,Ka2=,Ka1>Ka2,故c(H+)相同时,>,即pH相同时,lg>lg,所以表示随pH的变化曲线,表示随pH的变化曲线,则表示随的变化曲线;
【详解】A.根据分析,L3表示随pH的变化曲线,A错误;
B.根据分析,L1表示随pH的变化曲线,由a点数据可得,B错误;
C.点溶质为,c点溶质为,相同浓度时草酸根的水解程度大于草酸氢根,草酸根更促进水的电离,所以水的电离程度:点点,C错误;
D.c点溶质为,根据物料守恒可知c点溶液中:,D正确;
故选D。
4.(2025·福建厦门·二模)常温下,向溶液中缓慢加入相同浓度的溶液,忽略溶液混合时的体积变化,混合溶液中含微粒的分布系数与的变化关系如图。[比如:]。
下列说法正确的是
A.的数量级为
B.溶液中
C.时,
D.
D【分析】向H2A溶液中加入氢氧化钠溶液时,溶液中钠离子浓度增大,H2A的分布系数减小、HA—离子的分布系数先增大后减小、A2—离子的分布系数先不变后增大,则曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别表示H2A、HA—离子、A2—离子的分布系数与钠离子的变化关系;由图可知,未加入氢氧化钠溶液时,H2A、HA—离子、A2—离子的分布系数分别为0.4、0.6、0,则溶液中H2A、HA—离子浓度为0.04mol/L 、0.06mol/L ,H2A的一级电离常数Ka1(H2A)= ≈=0.09;钠离子浓度为0.06mol/L时,溶液中HA—离子、A2—离子的分布系数分别为0.48、0.52,设加入氢氧化钠溶液的体积为VmL,由钠离子浓度可得:=0.06mol/L,解得V=30,则溶液中HA—离子、A2—离子的浓度为=0.0192mol/L、=0.0208mol/L,则溶液中0.0208mol/L×2+0.0192mol/L>0.06mol/L,由电荷守恒关系c(Na+)+c(H+)=c(HA—)+2c(A2—)+c(OH—)可知,溶液中氢离子浓度大于氢氧根离子浓度,溶液呈酸性,由电离常数可得:溶液中c(H+)=>10—7mol/L,所以H2A的二级电离常数Ka2(H2A)>10—7。
【详解】A.由分析可知,Ka1(H2A)= ≈=0.09,数量级为10-2,故A错误;
B.由电离常数可知,HA—离子的水解常数Kh==<Ka1(H2A),则HA—离子在溶液中的电离程度大于水解程度,NaHA溶液中A2—离子的浓度大于H2A,故B错误;
C.由分析可知,钠离子浓度为0.06mol/L时,加入氢氧化钠溶液的体积为30mL,由物料守恒可知,溶液中,故C错误;
D.由分析可知,H2A的二级电离常数Ka2(H2A)>10-7,故D正确;
故选D。
5.(2025·天津和平·三模)常温下,一元酸HA的。在某体系中,与离子不能穿过隔膜,未电离的HA可自由穿过该膜(如图所示)。
设溶液中,当达到平衡时,下列叙述正确的是
A.溶液Ⅰ中
B.溶液Ⅰ和Ⅱ中的之比为
C.溶液Ⅰ和Ⅱ中的不相等
D.溶液Ⅱ中的HA的电离度为
D【详解】A.常温下溶液I的pH=7.0,则溶液I中c(H+)=1×10-7mol/L,结合知,此时,HA为弱酸,溶液Ⅰ中不可能为,A错误;
B.常温下溶液I的pH=7.0,溶液I中c(H+)=1×10-7mol/L,结合,c总(HA)=c(HA)+c(A-),则,溶液I中c总(HA)=(104+1)c(HA);溶液II的pH=1.0,溶液II中c(H+)=0.1mol/L,则,溶液II中c总(HA)=1.01c(HA),未电离的HA可自由穿过隔膜,故溶液I和II中的c(HA)相等,溶液I和II中c总(HA)之比为[(104+1)c(HA)]:[1.01c(HA)]=(104+1):1.01≈104,B错误;
C.根据题意,未电离的HA可自由穿过隔膜,故溶液I和II中的c(HA)相等,C错误;
D.常温下溶液II的pH=1.0,溶液中c(H+)=0.1mol/L,结合,c总(HA)=c(HA)+c(A-),则,解得=,D正确;
故选D。
考点二 水的电离和中和滴定的应用
1.(2025·天津北辰·三模)下列操作能促进水的电离且使溶液中 的是
A.将水加热煮沸 B.向水中加入Na2CO3固体
C.向水中通入氯化氢气体 D.向水中加入NH4Cl 固体
B【分析】升高温度、加入能水解的盐会促进水的电离,使溶液中 ,则溶液呈碱性;
【详解】A.升温促进电离,但H+和OH 浓度仍相等(中性),A不符合题意;
B.水解消耗H+生成OH ,促进水的电离,溶液显碱性,B符合题意;
C.向水中通入氯化氢气体,H+浓度增加,抑制水的电离,溶液显酸性,C不符合题意;
D.水解生成H+,促进水的电离但溶液显酸性,D不符合题意;
故选B。
2.(2025·四川·一模)水的电离常数如图两条曲线所示,曲线中的点都符合常数。下列说法正确的是
A.纯水中时大于时,则水的电离放热
B.曲线上任意点的溶液均呈中性,且一定是纯水
C.温度T:;水的离子积常数:D点>C点
D.B点时,将pH=2的稀硫酸与pH=11的NaoH溶液等体积混合后,溶液显碱性
D【分析】水的电离是吸热,温度升高,水的离子积常数增大,由图可知。
【详解】A.从图中可知,纯水中:,但水的电离是吸热,故A错误;
B.曲线上的点只有时,才呈中性,即使呈中性,也不一定是纯水,因为强酸强碱溶液等也呈中性,故B错误;
C.升高温度促进水电离,则水中、及离子积常数增大,根据图知,曲线上离子积常数大于,所以。而水的离子积常数只与温度有关,温度越高,离子积常数越大,同一曲线是相同温度,根据题图知,温度高低点顺序是B>C>A=D,所以水的离子积常数应C点>D点,故C错误;
D .B点时,,pH=2的硫酸中,pH=11的NaOH溶液中,等体积混合时碱有剩余,溶液呈碱性,故D正确。
故选D。
3.(2025·湖南邵阳·二模)时,向的一元酸溶液中滴加等浓度的溶液,滴定过程中溶液的及,[指由水电离出来的]变化如图所示,下列说法正确的是
A.水的电离程度:
B.时,
C.d点溶液中,
D.时,反应的平衡常数为:
D【分析】随着的加入,发生HA+NaOH=NaA+H2O,溶液的增大,水电离的氢离子浓度先增大后减小,故曲线②表示溶液随溶液体积的变化,曲线①表示随溶液体积的变化。
【详解】A.曲线①表示随溶液体积的变化,水的电离程度:,A错误;
B.时,溶质为等浓度的,由质子守恒可得,,B错误;
C.d点溶液为溶液与溶液恰好完全反应,溶质为,由于离子水解,且溶液pH>7,则离子浓度大小顺序为:,C错误;
D.由初始条件下,的一元酸溶液中,水电离出来的可知,,则反应的平衡常数=,D正确;
故选D。
4.(2025·江西宜春·一模)室温下时,向溶液中滴入溶液如图甲所示,溶液的与所加溶液的体积关系如图乙所示。下列说法错误的是
A.a点溶液
B.水的电离程度最大的时候加的溶液为
C.配稀盐酸时,应该洗涤量取浓盐酸后的量筒并将洗涤液转移到容量瓶中
D.如果将盐酸改为醋酸,则不能用甲基橙做指示剂
C【详解】A.由题干图像信息可知,a点为,此时溶液显酸性,则溶液中c(H+)=0.10mol/L,则pH=-lgc(H+)=1,A正确;
B.随着NaOH溶液的加入,溶液中H+浓度减小,对水的电离的抑制作用也越来越小,当加入40mLNaOH,恰好反应,此时水的电离程度最大,再加入氢氧化钠,OH-抑制水的电离,B正确;
C.用量筒量取液体体积时,其洗涤液不能转移到容量瓶, C错误;
D.已知甲基橙的变色范围在3.3~4.1,强碱氢氧化钠滴定弱酸醋酸,恰好反应时生成醋酸钠溶液呈碱性,不能用甲基橙做指示剂,D正确;
故答案为:C。
5.(2025·河北衡水·一模)乳酸亚铁固体{,摩尔质量:}是一种很好的补铁剂,它易溶于水,难溶于乙醇,其水溶液易被氧化,可由乳酸与反应制得。
Ⅱ.制备乳酸亚铁并测定样品中铁元素的含量:
将制得的加入乳酸溶液中,加入少量铁粉,在75℃下搅拌使之充分反应,然后再加入适量乳酸,经系列操作后得到产品。称取样品,灼烧至完全灰化,加盐酸溶解配成溶液,取于锥形瓶中,加入过量溶液充分反应,然后加入1~2滴淀粉溶液,用硫代硫酸钠标准溶液滴定,滴定终点时,测得消耗标准溶液。(已知:)
(6)样品中铁元素的质量分数是 。
(7)若用酸性溶液直接滴定样品,测得铁元素含量大于,其原因是 。
【答案】(6)22.4%
(7)酸性溶液可以氧化乳酸根(或乳酸),导致标准液消耗量偏多
【详解】(6)将样品灼烧至完全灰化,生成氧化铁,再加入盐酸溶解生成氯化铁,取于锥形瓶中,加入过量溶液充分反应:,再用硫代硫酸钠标准溶液滴定,发生反应:,可得关系式:,则样品中铁元素的质量分数是:;
(7)乳酸亚铁中含有羟基,能被酸性溶液氧化,导致酸性溶液实际消耗量大于与反应的酸性溶液用量,所以若用酸性溶液直接滴定样品,测得铁元素含量大于,其原因是:酸性溶液可以氧化乳酸根(或乳酸),导致标准液消耗量偏多。
考点三 盐溶液中离子浓度的关系
1.(2025·山东·二模)25℃时,用标准溶液滴定和的混合溶液以测定两种物质的含量,滴定曲线如图甲所示;四种含氮物质分布分数与关系如图乙所示。
下列说法错误的是
A.该混合溶液中
B.
C.b点处有
D.a、b、c点均存在
B【详解】碱性弱于先发生反应,则第一个滴定突变点为的滴定终点,由a点可知,;第二个滴定突变点为的滴定终点,由c点可知,;b点溶质为、、,且浓度均为;结合滴定过程中反应顺序可知,乙图中曲线对应粒子;
A.由分析,该混合溶液中,故A正确;
B.由乙图中点(6.0,0.5),此时且,,,,故B错误;
C.b点处,,,结合分析,此时,则,故C正确;
D.由电荷守恒,a、b、c点均存在,D正确;
故答案为:B。
2.(2025·陕西渭南·二模)常温下,碳酸氢钠溶液中p(X)(X为H2CO3,,H+或)随变化曲线如下,其中p表示负对数运算,如表示,下列说法错误的是
A.曲线③表示的变化曲线
B.交点M处
C.碳酸氢钠溶液物质的量浓度较大时,可能出现
D.碳酸氢钠溶液中一定存在
C【分析】碳酸氢钠溶液中碳酸氢根离子的水解程度大于电离程度,溶液呈碱性,溶液中碳酸的浓度大于碳酸根离子,碳酸氢钠溶液的浓度越大,溶液中氢氧根离子浓度和碳酸浓度越大,则曲线①、②、③、④分别表示p(H+)、p()、p(H2CO3)、p()的变化曲线。
【详解】A.由分析可知,曲线③表示的变化曲线,A正确;
B.由分析可知,曲线②、④分别表示p()、p()的变化曲线,由图可知,交点M处,溶液中碳酸根离子浓度与氢氧根离子浓相等,由质子守恒关系可知,溶液中,B正确;
C.由图可知,碳酸氢钠溶液物质的量浓度较大时,,C错误;
D.碳酸溶液的一级电离常数远远大于二级电离常数由分析可知,碳酸氢钠溶液中,,D正确;
故选C。
3.(2025·贵州毕节·二模)常温下,用浓度为的标准溶液滴定浓度均为的和的混合溶液,滴定过程中溶液的随的变化曲线如图所示。已知:。下列说法错误的是
A.a点溶液约为3.38
B.b点:
C.c点:
D.时,
D【分析】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,a点时NaOH溶液和HCl恰好完全反应生成NaCl和水,CH3COOH未发生反应,溶质成分为NaCl和CH3COOH;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CH3COOH恰好完全反应,溶质成分为NaCl、CH3COONa;d点时NaOH过量,溶质成分为NaCl、CH3COONa和NaOH,据此解答。
【详解】A.由分析可知,a点时溶质成分为NaCl和CH3COOH,c(CH3COOH)=0.0100mol/L,c(H+)=c(CH3COO-),则,,pH=3.38,故A正确;
B.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.由分析可知,c点时溶质成分为NaCl、CH3COONa,且浓度比为1:1,根据物料守恒:c(Na+)=2c(CH3COOH)+2c(CH3COO-),故C正确;
D.pH=7时c(H+)=c(OH-),则根据电荷守恒:c(Na+)=c(Cl-)+c(CH3COO-),故D错误;
故答案为D。
4.(2025·黑龙江哈尔滨·二模)25℃时,用0.1mol·L-1 NaOH溶液滴定20.00mL 0.1mol·L-1 HA溶液,体系中、、NaOH溶液的体积与溶液pH的关系如图所示。下列说法错误的是
A.图中曲线①表示与pH的关系
B.25℃时,0.1 mol·L-1 NaA溶液的pH约为9
C.a点溶液中,
D.b点时,V<20.00mL
A【分析】随着NaOH溶液的加入,溶液pH逐渐增大,溶液中c(HA)或lgc(HA)逐渐减小、c(A -)或lgc(A -)逐渐增大,则曲线①②分别代表lgc(HA)、lgc(A-)与pH的关系,当pc(A -)=pc(HA)即c(A -)=c(HA)时pH=5,此时HA的电离平衡常数Ka=×c(H+)=c(H+)=10-5,结合电荷守恒、物料守恒关系分析解答该题。
【详解】A.由上述分析可知,则曲线①②分别代表lgc(HA)、lgc(A-)与pH的关系,故A错误;
B.HA的电离平衡常数Ka=10-5,A-的电离平衡常数Kh===10-9,0.1mol L-1NaA溶液中c(OH -)≈(A -)===10-5mol/L,pH=9,故B正确;
C.a点溶液中溶质为HA和NaA,且c(HA)=c(NaA),物料守恒关系为,故C正确;
D.0.1mol L-1NaOH溶液滴定20.00mL0.1mol L-1HA溶液至终点时消耗V(NaOH)=20.00mL,NaA溶液呈碱性,图中b点溶液呈中性,则HA有剩余,消耗V(NaOH)<20.00mL,故D正确;
故选:A。
5.(2025·湖南邵阳·三模)常温下,向浓度均为的乙二胺和的混合溶液中滴加盐酸,混合溶液中的与{,或或}随离子浓度变化的关系如图所示。
下列说法正确的是
A.表示与的关系
B.M点坐标为
C.常温下,滴加盐酸溶液时,溶液的
D.滴加盐酸溶液时:
B【分析】为二元弱碱,存在、电离,为一元弱酸,存在电离,如图,随溶液增大,减小,增大,减小,增大,则直线代表与的关系;增大,增大,故减小,也减小,由于,则表示与的关系,表示与的关系;根据上的点,,根据上点,,根据上点(1,10.2),,据此回答。
【详解】A.由分析知,表示与的关系,A错误。
B.M点为、的交点,则,
,即,,M点坐标为,B正确;
C.加入盐酸溶液时,反应后和的浓度之比为,溶液中存在的电离与水解,存在的水解。的电离大于水解,溶液显碱性,的水解显碱性,,C错误;
D.加入盐酸溶液时,根据元素守恒,,D错误;
故选B。
考点三 难溶电解质的溶解平衡
1.(2025·江西·二模)常温下,用AgNO3溶液分别滴定KCl和K2CrO4溶液,所得的沉淀溶解平衡图像如图所示(不考虑或的水解)。下列说法正确的是
A.向含有KCl和K2CrO4两种溶质且浓度均为0.01mol/L的溶液滴加AgNO3溶液,先产生的沉淀是Ag2CrO4
B.常温下,Ksp(Ag2CrO4)的数量级为10-11
C.常温下,反应的平衡常数为10-2
D.溶液中离子浓度处于阴影部分时,加入少量AgCl和Ag2CrO4固体,会发生Ag2CrO4沉淀转化为AgCl沉淀的反应
D【详解】A.当时,,所以,,向含有KCl和K2CrO4两种溶质且浓度均为0.01mol/L的溶液滴加AgNO3溶液时,所需最小的银离子浓度为:,所需最小的银离子浓度为:,由于和浓度相同,故所需最小的银离子浓度更小,故先生成AgCl沉淀,故A错误;
B.只与温度有关,由图可知,常温下, 所以常温下,的数量级为,故B错误;
C.常温下,反应的平衡常数为:,故C错误;
D.溶液中离子浓度处于阴影部分时,,,所以AgCl会继续沉淀,会溶解,所以会发生Ag2CrO4沉淀转化为AgCl沉淀的反应,故D正确;
故答案为:D。
2.(2025·北京海淀·二模)为研究水垢中的去除,称量0.5g 于烧杯中,加入100mL蒸馏水,持续搅拌并用传感器监测溶液中的变化。18s时滴入3滴饱和溶液,55s时继续滴加饱和溶液(忽略对溶液体积的影响),数据如图。下列说法正确的是
A.BC段下降,是因为平衡逆向移动
B.由CD段推测,加入的未完全溶解
C.不同时刻溶液中大小排序:D>B>C
D.A到F的过程中,消耗约为mol
B【分析】A到B存在CaSO4的沉淀溶解平衡,B点加入Na2CO3溶液,Ca2+与生成更难溶的CaCO3,Ca2+浓度减小,C点时CaSO4继续溶解,Ca2+浓度又增大,D到E重新达到沉淀溶解平衡,E点之后继续加入饱和Na2CO3,Ca2+几乎全部转化为CaCO3。
【详解】A.BC段下降,是因为Ca2+与生成更难溶的CaCO3,使Ca2+浓度减小,A错误;
B.由CD段Ca2+浓度升高,说明加入的未完全溶解,继续溶解使Ca2+浓度增大,B正确;
C.B到C的过程Ca2+与结合,促进CaSO4的溶解,C点大于B点,C错误;
D.A到F溶液中Ca2+几乎为0,说明CaSO4全部转化为了CaCO3,加入的的物质的量应该大于mol,D错误;
答案选B。
3.(2025·北京朝阳·二模)利用平衡移动原理,分析沉淀溶解平衡。
已知:i.。
ii.图中直线的离子浓度关系符合或。
下列分析不正确的是
A.①表示的是,
B.a、b两点对应的溶液,相应的离子浓度之比
C.向c点对应的溶液中加适量固体,可使溶液由c点变到a点
D.向固体中加入的溶液,充分反应后有0.032mol转化为
D【分析】饱和溶液中,,,a点代入,小于,即曲线①代表-lg与-lg的关系图,曲线②代表-lg与-lg的关系图,以此解答;
【详解】A.根据分析可知,①表示的是,,A正确;
B.a、b两点对应的溶液,相同,相应的离子浓度之比,B正确;
C.向c点对应的溶液中加适量固体,则浓度增加,-lg减小,且,可使溶液由c点变到a点,C正确;
D.设有xmol转化为,x=0.064mol,D错误;
故选D。
4.(2025·北京房山·三模)利用平衡移动原理,分析一定温度下在不同pH的体系中的可能产物。
已知:i.图1中曲线表示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;曲线Ⅱ的离子浓度关系符合【注:起始,不同pH下由图1得到。】
下列说法不正确的是
A.由图1,,
B.由图2,初始状态、,有沉淀生成
C.由图2,初始状态、,平衡后存在
D.由图1和图2,初始状态、,发生反应:
B【分析】由图1知,当pH=6.37时,和的物质的量分数相等,即,由,同理,,由图2知,曲线I的离子浓度关系符合;曲线Ⅱ的离子浓度关系符合,当位于曲线下方时,、表示不饱和溶液,无沉淀生成,,同理,位于曲线上方时,表示过饱和溶液,有沉淀生成,据此回答。
【详解】A.从图1可以看出时,碳酸氢根离子与碳酸根离子浓度相同,A正确;
B.从图2可以看出、时,该点位于曲线Ⅰ和曲线Ⅱ的下方,不会产生碳酸镁沉淀或氢氧化镁沉淀,B错误;
C.从图2可以看出、时,该点位于曲线Ⅱ的上方,会生成碳酸镁沉淀,根据物料守恒,溶液中,C正确;
D.时,溶液中主要含碳微粒是,、时,该点位于曲线Ⅱ的上方,会生成碳酸镁沉淀,因此反应的离子方程式为,D正确;
故选B。
5.(2025·湖北武汉·二模)常温下,溶液中含粒子分布系数[如]与的关系如图1所示。难溶盐和在饱和溶液中达沉淀溶解平衡时,与的关系如图2所示(为金属离子和的浓度)。
下列说法正确的是
A. B.直线①表示的是与的关系
C. D.能溶解在溶液中
D【分析】H2A的电离分两步:、,图1中,随着pH增大,H2A逐渐转化为HA-,HA-再转化为A2-,则第一个交点处,则,第二个交点处,则,据此解答。
【详解】A.结合分析可知,,A错误;
B.,饱和溶液中c(H2A),则当pH=6时,溶液中的c(A2-)=,当pH=9时,溶液中的c(A2-)=,假设直线①表示的是与的关系,利用点(6,20)可计算出难溶盐的,利用点(9,23)可计算出难溶盐的,所以假设错误,则直线①表示的是与的关系,B错误;
C.结合B项分析可知,直线①表示的是与的关系,利用点(6,20)可计算出难溶盐的=,C错误;
D.溶于硫酸时发生反应:,该反应的平衡常数K=,结合B项分析可知,直线②表示的是与的关系,则,则K=,即平衡常数K较大,反应正向进行程度较大,所以NA能溶解在溶液中,D正确;
故选D。
考点五 络合平衡及应用
1.(2025·辽宁沈阳·三模)配合反应的平衡常数用配合物稳定常数表示,与乙二胺在水溶液中存在如下平衡(是的逐级稳定常数):。向硫酸镉溶液中缓慢加入乙二胺,实验测得各含镉微粒的分布分数随溶液中游离乙二胺浓度的变化关系如下图所示。下列说法中错误的是
A.曲线d表示
B.的平衡常数
C.时,
D.M点时,
D【详解】A.随着乙二胺浓度增大,含铬微粒由逐渐生成,a、b、c、d曲线分别对应、、、,A正确;
B.;;;三式相加可得:,则,B正确;
C.即时,由图可知,C正确;
D.M点是曲线b和d的交点,,则,即,D错误;
故选D。
2.(2025·湖北·三模)常温下,用Hg(NO3)2测定NaCl溶液中的c(Cl-)时,含Hg微粒的分布系数(δ)与lg c(Cl-)的关系如图所示。Hg2+与Cl-的配合物存在如下平衡:HgClHgClHgCl2HgCl+Hg2+。下列说法错误的是
A.K1=10-1,K2=10-0.85
B.在X点:c(HgCl2)∶c(HgCl+)∶c(Hg2+)=2∶2∶1
C.在Q点:c(Cl-)+3c(HgCl)>c(H+)-c(OH-)
D.若P点pH=7,c(Na+)+c(HgCl+)-c(NO)+2c(HgCl2)=10-5.6 mol·L-1
D【分析】
,随氯离子浓度增大,平衡逆向移动,所以A表示、B表示、C表示、D表示、E表示。
【详解】A.根据图像,时,;时, ,A正确;
B.在X点,溶液中含有、、,平均配位数为1.2,设,,则,解得,即X点的,B正确;
C.根据电荷守恒,在Q点:,平均配位数约为3(),所以,,所以,C正确;
D.若P点,根据电荷守恒,P点,,,所以:,D错误;
故选D。
3.(2025·安徽阜阳·三模)工业生产中采用水解中和法处理含铜废水。常温下,向溶液中逐渐加入NaOH固体,发生的反应有:
溶液中含铜微粒的分布系数随pH的变化如图所示。[已知:分布系数;忽略加入固体后溶液体积的变化]
下列说法错误的是
A.曲线4代表的含铜微粒为[Cu(OH)3]-
B.时,
C.的平衡常数为
D.M点混合溶液中的浓度为
D【详解】A.随着pH增大,溶液的酸性减弱,转化为,即逐渐减小,、均依次先增大后减小,逐渐增大,所以图中曲线1、2、3、4、5分别代表Cu2+、、,A正确;
B.由图可知,7.3时,溶液中离子为、,和,且,溶液中电荷守恒关系为,则,B正确;
C.P点时,,此时反应Ⅰ的平衡常数,同理反应Ⅱ的平衡常数。反应Ⅰ+反应Ⅱ得到,其平衡常数,C正确;
D.M点混合溶液中,,电荷守恒关系为,则,D错误;
故选D。
4.(2025·山西·二模)室温下,向含的溶液中滴加氨水至沉淀恰好溶解,溶液中的及pH与的关系如图所示,其中Ag代表、或。下列说法错误的是
A.曲线表示的变化情况
B.反应的平衡常数
C.当时,溶液中:
D.沉淀恰好溶解时,溶液中的阴离子主要为
D【分析】曲线L1:随着lg c(NH3)的增加,c(Ag+)逐渐减小,因此L1表示c(Ag+)的变化情况;曲线L2:随着lg c(NH3)增加,c[Ag(NH3)+)]先增大后减小,因此L2表示c[Ag(NH3)+)]的变化情况;剩余两条线,曲线L3上的点(-3.53,-1.74),L4上的点(-3.53,8.04),因此L3表示c[Ag(NH3)]的变化情况,L4表示pH与的变化情况,以此解题。
【详解】A.由分析可知,曲线表示的变化情况,A正确;
B.对于反应,其平衡常数可以表示为: ,由图可知,当时,,,则c(OH-)=10-(14-8.04)mol/L,c(NH3)=10-3.53mol/L,,则,B正确;
C.由图可知,当时,c(OH-)=10-4mol/L此时横坐标在(-2.50-2,00),各条线对应纵坐标数值,L3>L2>L1>-4,即,C正确;
D.含有银离子,且易溶于水的应该为硝酸银,则沉淀恰好溶解时,溶液中主要阴离子一定有硝酸根,D错误;
故选D。
5.(2025·湖北·二模)能形成多种配合物。在溶液中,存在以下氯化络合反应:
在稀溶液中,改变溶液中起始浓度,测得铜元素的各物种分布系数δ与平衡浓度关系如图所示。下列叙述错误的是
A.曲线b表示微粒的物种分布系数
B.A点时溶液中
C.A点时的氯化络合转化率为53%
D.用电化学方法可实现转化为,其电极反应式为
C【分析】增大氯化铜稀溶液中氯离子浓度时,铜离子的浓度会减小,离子的浓度先增大后减小、氯化铜的浓度增大,则曲线a、b、c分别代表铜离子、离子和氯化铜的分布系数δ与氯离子平衡浓度关系。
【详解】A.由分析可知,曲线a、b、c分别代表铜离子、离子和氯化铜的分布系数δ与氯离子平衡浓度关系,故A正确;
B.由图可知,A点时溶液中铜离子浓度和离子浓度相等,由平衡常数可知,K1===1.5,则溶液中氯离子浓度为,故B正确;
C.由图可知,A点时溶液中铜离子浓度和离子浓度相等,离子和离子的分布系数均为0,设A点时,铜离子、离子的浓度都为amol/L,氯化铜的浓度为bmol/L,由平衡常数可知,K1===1.5,则溶液中氯离子浓度为,由K2=可得:=0.5,解得a=4.5b;由物料守恒可得:a+a+b=1.0×10—4,解联立方程可得a=4.5×10—5、b=1.0×10—5,则铜离子的氯化络合转化率为×100%=55%,故C错误;
D.由化合价变化可知,离子转化为离子的反应为氯离子作用下离子在阳极失去电子发生氧化反应生成离子,电极反应式为,故D正确;
故选C。
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