2025版高考化學二輪復習課件 選擇題突破10 水溶液中的離子反應與平衡

選擇題突破十水溶液中的離子反應與平衡突破點1文字描述型及滴定圖像分析突破點2對數(shù)圖像及分布分數(shù)圖像目錄索引

突破點3特殊圖像分析突破點1文字描述型及滴定圖像分析聚焦核心要點1.基于“三大守恒”規(guī)律,明確溶液中微粒濃度的關系[1]

>==>

2.滴定曲線[2](1)強堿滴定弱酸曲線特點由圖可知:酸性越弱,Ka越小,滴定突躍范圍就越小。

(2)抓住酸堿滴定過程中“五點”,判斷溶液中的微粒濃度的關系起點判斷酸、堿的相對強弱,計算弱酸(堿)的電離常數(shù)半點判斷是哪種溶質的等量混合,根據(jù)溶液酸堿性,判斷電離與水解程度的大小中性點判斷溶液中溶質的成分及哪種物質過量或不足,利用電荷守恒求算電離常數(shù)中和點判斷生成的溶質成分及溶液的酸堿性,確定酸、堿的強弱過量點判斷溶液中的溶質,判斷哪種物質過量如:常溫下,用0.1000mol·L-1NaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol·L-1CH3COOH溶液所得滴定曲線如圖:【應用示例2】25℃時,向20.00mL0.10mol·L-1CH3COOH溶液中滴入0.10mol·L-1NaOH溶液,溶液pH與NaOH溶液體積的關系如圖所示?；卮鹣铝袉栴}:

(1)25℃時,CH3COOH的電離平衡常數(shù)Ka=

;

(2)M點對應的NaOH溶液體積

20.00mL;

(3)N點與Q點所示溶液中水的電離程度:N

Q;

(4)N點所示溶液(溶質只有CH3COONa)中離子濃度由大到小的順序為

。

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

mol·L-1

CH3COOH溶液的pH=3,則

≈1.0×10-5;(2)M點pH=7,若加入20

mL

NaOH溶液,溶液中溶質是CH3COONa,CH3COO-水解使溶液顯堿性,與題干的溶液顯中性相違背,說明M點對應的NaOH溶液的體積小于20.00

mL;(3)CH3COOH完全反應后,加入的NaOH越多,OH-對水的電離抑制程度越大,故N點水的電離程度比Q點大;(4)N點所示溶液中醋酸與NaOH恰好中和,溶液為CH3COONa溶液,CH3COO-發(fā)生水解反應而消耗,所以c(Na+)>c(CH3COO-),CH3COO-發(fā)生水解反應消耗水電離產(chǎn)生的H+,最終達到平衡時,溶液中c(OH-)>c(H+),但鹽水解程度是微弱的,水解產(chǎn)生的離子濃度遠小于鹽電離產(chǎn)生的離子濃度,因此c(CH3COO-)>c(OH-),故該溶液中離子濃度關系為c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)。鏈接高考[1]判斷正誤:對的打“√”,錯的打“×”。1.(2021·重慶卷)向氨水中加入醋酸使溶液呈酸性,則c()>c(CH3COO-)。(

)答案:×2.(2021·重慶卷)向NH4Cl溶液中加入少量Al2(SO4)3固體,則水的電離程度減小。(

)答案:×3.(2021·重慶卷)向Na2CO3溶液中滴加鹽酸至c(Na+)=2c(Cl-),則c()>c(H2CO3)。(

)答案:√4.(2021·重慶卷)向0.2mol·L-1磷酸中加水至原體積的兩倍,則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)常溫下,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:×

鏈接高考[2]1.(2023·湖南卷)常溫下,用濃度為0.0200mol·L-1的NaOH標準溶液滴定濃度均為0.0200mol·L-1的HCl和CH3COOH的混合溶液,滴定過程中溶液的pH隨

的變化曲線如圖所示。下列說法錯誤的是(

)A.Ka(CH3COOH)約為10-4.76B.點a:c(Na+)=c(Cl-)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)C.點b:c(CH3COOH)<c(CH3COO-)D.水的電離程度:a<b<c<dD解析:a點時溶質成分為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正確;點a溶液為等濃度的NaCl和CH3COOH混合溶液,存在元素守恒:c(Na+)=c(Cl-)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-),B正確;點b溶液中含有NaCl及等濃度的CH3COOH和CH3COONa,由于pH<7,溶液顯酸性,說明CH3COOH的電離程度大于CH3COO-的水解程度,則c(CH3COOH)<c(CH3COO-),C正確;點c溶液中CH3COO-水解促進水的電離,點d堿過量,會抑制水的電離,則水的電離程度:c>d,D錯誤。2.(2021·湖南卷)常溫下,用0.1000mol·L-1的鹽酸分別滴定20.00mL濃度均為0.1000mol·L-1的三種一元弱酸的鈉鹽(NaX、NaY、NaZ)溶液,滴定曲線如圖所示。下列說法錯誤的是(

)A.該NaX溶液中:c(Na+)>c(X-)>c(OH-)>c(H+)B.三種一元弱酸的電離常數(shù):Ka(HX)>Ka(HY)>Ka(HZ)C.當pH=7時,三種溶液中:c(X-)=c(Y-)=c(Z-)D.分別滴加20.00mL鹽酸后,再將三種溶液混合:c(X-)+c(Y-)+c(Z-)=c(H+)-c(OH-)C解析:因為HX為弱酸,NaX溶液存在水解:X-+H2O

HX+OH-,所以c(Na+)>c(X-)>c(OH-)>c(H+),A正確;根據(jù)鹽類水解的規(guī)律越弱越水解可知,相同濃度的強堿弱酸鹽溶液中,一元弱酸越弱,則其鹽溶液堿性越強,結合圖片可知溶液堿性強弱為NaX<NaY<NaZ,則酸性強弱為HX>HY>HZ,一元弱酸中,酸性越強,電離程度越大,電離平衡常數(shù)K越大,所以有Ka(HX)>Ka(HY)>Ka(HZ),B正確;當pH=7時,c(H+)=c(OH-),根據(jù)電荷守恒,NaX溶液中有c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(X-)+c(Cl-),則有c(X-)=c(Na+)-c(Cl-),同理有c(Y-)=c(Na+)-c(Cl-),c(Z-)=c(Na+)-c(Cl-),又因三種溶液滴定到pH=7時,消耗的HCl的量是不一樣的,即溶液中的c(Cl-)是不一樣的,所以c(X-)≠c(Y-)≠c(Z-),C錯誤;精研核心命題

B

C

C[變式演練2](2024·湖南邵陽三模)常溫下,用0.1mol·L-1NaOH溶液滴定40mL0.1mol·L-1H2SO3溶液,所得滴定曲線如圖所示(忽略混合時溶液體積的變化)。下列敘述錯誤的是(

)C分層訓練

下列說法正確的是(

)D2.(2024·湖南卷)常溫下Ka(HCOOH)=1.8×10-4,向20mL0.10mol·L-1NaOH溶液中緩慢滴入相同濃度的HCOOH溶液,混合溶液中某兩種離子的濃度隨加入HCOOH溶液體積的變化關系如圖所示,下列說法錯誤的是(

)A.水的電離程度:M<NB.M點:2c(OH-)=c(Na+)+c(H+)C.當V(HCOOH)=10mL時,c(OH-)=c(H+)+2c(HCOOH)+c(HCOO-)D.N點:c(Na+)>c(HCOO-)>c(OH-)>c(H+)>c(HCOOH)D解析:結合起點和終點,向20

mL

0.10

mol·L-1

NaOH溶液中滴入相同濃度的HCOOH溶液,發(fā)生濃度改變的微粒是OH-和HCOO-,當V(HCOOH)=0

mL,溶液中存在的微粒是OH-,可知隨著甲酸的加入,OH-被消耗,逐漸下降,即經(jīng)過M點在下降的曲線表示的是OH-濃度的改變,經(jīng)過M點、N點的在上升的曲線表示的是HCOO-濃度的改變。M點時,V(HCOOH)=10

mL,溶液中的溶質為c(HCOOH)∶c(HCOO-)=1∶1,仍有未反應的甲酸,對水的電離是抑制的,N點HCOOH溶液與NaOH溶液恰好反應生成HCOONa,此時僅存在HCOONa的水解,水的電離程度最大,故A正確;M點時,V(HCOOH)=10

mL,溶液中的溶質為c(HCOOH)∶c(HCOO-)=1∶1,根據(jù)電荷守恒有c(Na+)+c(H+)=c(HCOO-)+c(OH-),M點為交點可知c(HCOO-)=c(OH-),聯(lián)合可得2c(OH-)=c(Na+)+c(H+),故B正確;當V(HCOOH)=10

mL時,溶液中的溶質為c(HCOOH)∶c(HCOONa)=1∶1,根據(jù)電荷守恒有c(Na+)+c(H+)=c(HCOO-)+c(OH-),根據(jù)元素守恒c(Na+)=2c(HCOO-)+2c(HCOOH),聯(lián)合可得c(OH-)=c(H+)+2c(HCOOH)+c(HCOO-),故C正確;N點HCOOH溶液與NaOH溶液恰好反應生成HCOONa,甲酸根發(fā)生水解,因此c(Na+)>c(HCOO-)及c(OH-)>c(H+),觀察圖中N點可知,c(HCOO-)≈0.05

mol·L-1,根據(jù)Ka(HCOOH)==1.8×10-4,可知c(HCOOH)>c(H+),故D錯誤。層級2練易錯·避陷阱3.(2024·甘肅蘭州一模)1922年范斯萊克提出用緩沖容量β來描述緩沖溶液緩沖能力大小,β越大,緩沖能力越大。下圖是常溫下,CH3COOH和CH3COONa組成緩沖溶液的β-pH關系圖,其中A、B兩條曲線分別對應c總=c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.1mol·L-1和c總=c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.2mol·L-1。已知常溫下,Ka(CH3COOH)=10-4.76,下列說法不正確的是(

)A.向pH=4.76的上述緩沖溶液中加入少量NaOH溶液,水的電離程度會增大B.A曲線上任意一點的溶液中均存在c(Na+)+c(CH3COOH)+c(H+)=0.1mol·L-1+c(OH-)C.B曲線代表的溶液緩沖能力最大時,溶液中c(Na+)>c(CH3COOH)D.pH=4時,A、B曲線所代表的溶液中

相等C解析:向pH=4.76的題述緩沖溶液中加入少量NaOH溶液,醋酸鈉物質的量增大,醋酸鈉水解促進水電離,所以水的電離程度會增大,A正確;根據(jù)電荷守恒,A曲線上任意一點的溶液中均存在c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),c(Na+)+c(H+)+c(CH3COOH)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-)+c(OH-),c總=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正確;B曲線代表的溶液緩沖能力最大時,pH=4.76,Ka(CH3COOH)=10-4.76,所以溶液中c(CH3COOH)=c(CH3COO-),根據(jù)電荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),溶液呈酸性,c(Na+)<c(CH3COO-),所以c(Na+)<c(CH3COOH),C錯誤;

A層級3練預測·押考向5.(2024·湖南一起考大聯(lián)考)檸檬酸(2-羥基丙烷-1,2,3-三羧酸)是一種重要的有機弱酸(以下表示為H3A),作為三羧酸循環(huán)(檸檬酸循環(huán))的中間體,檸檬酸循環(huán)發(fā)生在所有需氧生物的新陳代謝中?，F(xiàn)以酚酞作為指示劑,用0.1mol·L-1的NaOH溶液滴定10mL0.1mol·L-1的檸檬酸,滴定過程中pH隨NaOH溶液體積的關系如圖所示。已知檸檬酸

。下列說法正確的是(

)A.a點的溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(H3A)+c(H2A-)+c(HA2-)+c(A3-)+c(OH-)B.b點溶液中,c(Na+)>c(HA2-)>c(H2A-)>c(A3-)C.稀釋b點對應的溶液,稀釋過程中

減小D.水的電離程度:c>d>b>aC

B突破點2對數(shù)圖像及分布分數(shù)圖像聚焦核心要點1.對數(shù)圖像[1](1)對數(shù)圖像及分析利用某種離子濃度(或兩種離子濃度比值)的對數(shù)(或負對數(shù))與溶液的pH為坐標,建立滴定過程中對數(shù)關系圖像,電解質溶液中四種?？紝?shù)關系及分析如下表:Ⅰ

>不變

10-6.3(2)沉淀溶解平衡圖像及分析[2]【應用示例2】常溫下,CdCO3和Cd(OH)2的沉淀溶解平衡曲線如圖所示?；卮鹣铝袉栴}:(1)向X點對應溶液中加入適量的NaOH溶液,

(填“能”或“不能”)得到Z點對應溶液;

(2)相同溫度下,Ksp(CdCO3)

(填“>”“<”或“=”)100Ksp[Cd(OH)2];

(3)Y點對應的CdCO3分散系中,v(溶解)

v(沉淀);

(4)常溫下,CdCO3、Cd(OH)2飽和溶液,

溶液中c(Cd2+)較大。

不能

=<Cd(OH)22.分布分數(shù)圖像[3]分布分數(shù)圖像是酸堿中和滴定曲線的一種變式,常以pH、分布分數(shù)(δ)為橫、縱坐標,結合滴定實驗數(shù)據(jù)繪制出關系曲線,這里分布分數(shù)(δ)代表組分的平衡濃度占總濃度的分數(shù)。一元弱酸和二元弱酸的分布分數(shù)圖像及分析如下:鏈接高考[1](2023·遼寧卷)某廢水處理過程中始終保持H2S飽和,即c(H2S)=0.1mol·L-1,通過調節(jié)pH使Ni2+和Cd2+形成硫化物而分離,體系中pH與-lgc關系如圖所示,c為HS-、S2-、Ni2+和Cd2+的濃度,單位為mol·L-1。已知Ksp(NiS)>Ksp(CdS)。

D解析:已知H2S飽和溶液中隨著pH的增大,H2S的濃度逐漸減小,HS-的濃度增大,S2-濃度逐漸增大,則有-lgc(HS-)和-lgc(S2-)隨著pH增大而減小,且pH相同時,HS-濃度大于S2-,即-lgc(HS-)小于-lgc(S2-),則Ni2+和Cd2+濃度逐漸減小,且Ksp(NiS)>Ksp(CdS),即當c(S2-)相同時,c(Ni2+)>c(Cd2+),則-lgc(Ni2+)和-lgc(Cd2+)隨著pH增大而增大,且有-lgc(Ni2+)小于-lgc(Cd2+),由此可知曲線①代表Cd2+、②代表Ni2+、③代表S2-、④代表HS-。由分析可知,曲線①代表Cd2+、③代表S2-,由圖示曲線①③交點可知,此時c(Cd2+)=c(S2-)=10-13

mol·L-1,則有Ksp(CdS)=c(Cd2+)c(S2-)=10-13×10-13=10-26,A錯誤;曲線③為pH與-lgc(S2-)的關系曲線,B錯誤;鏈接高考[2]

D鏈接高考[3]1.(2023·北京卷)利用平衡移動原理,分析一定溫度下Mg2+在不同pH的Na2CO3體系中的可能產(chǎn)物。已知:ⅰ.圖1中曲線表示Na2CO3體系中各含碳粒子的物質的量分數(shù)與pH的關系。ⅱ.圖2中曲線Ⅰ的離子濃度關系符合c(Mg2+)·c2(OH-)=Ksp[Mg(OH)2];曲線Ⅱ的離子濃度關系符合c(Mg2+)·c()=Ksp(MgCO3)[注:起始c(Na2CO3)=0.1mol·L-1,不同pH下c()由圖1得到]。圖1圖2C2.25℃時,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種微粒(CO2因逸出未畫出)物質的量分數(shù)(縱軸)隨溶液pH變化的部分情況如圖所示。

B精研核心命題命題角度1對數(shù)圖像的分析

[變式演練1](2024·河北卷)在水溶液中,CN-可與多種金屬離子形成配離子。X、Y、Z三種金屬離子分別與CN-形成配離子達平衡時,

與-lgc(CN-)的關系如圖:下列說法正確的是(

)A.99%的X、Y轉化為配離子時,兩溶液中CN-的平衡濃度:X>YB.向Q點X、Z的混合液中加少量可溶性Y鹽,達平衡時C.由Y和Z分別制備等物質的量的配離子時,消耗CN-的物質的量:Y<ZD.若相關離子的濃度關系如P點所示,Y配離子的解離速率小于生成速率BA.線Ⅱ表示CH3COOH的變化情況B.CH3COOH的電離平衡常數(shù)Ka=10-nC.pH=n時,c(Ag+)=D.pH=10時,c(Ag+)+c(CH3COOAg)=0.08mol·L-1命題角度2分布分數(shù)圖像分析例2(2024·山東卷)常溫下Ag(Ⅰ)-CH3COOH水溶液體系中存在反應:Ag++CH3COO-CH3COOAg(aq),平衡常數(shù)為K。已知初始濃度c0(Ag+)=c0(CH3COOH)=0.08mol·L-1,所有含碳物種的摩爾分數(shù)與pH變化關系如圖所示(忽略溶液體積變化),下列說法正確的是(

)CD

D[變式演練3](2024·河北邯鄲一模)25℃時,用NaOH溶液分別滴定一元酸HA溶液和CuSO4溶液,pM[p表示負對數(shù),M表示

、c(Cu2+)]與溶液pH的變化關系如圖所示。已知:①CuA2易溶于水,②平衡常數(shù)K>105時反應進行完全。下列說法錯誤的是(

)

A.該溫度下,Cu(OH)2的Ksp=10-19.6B.滴定CuSO4溶液至x點時,改為滴加HA溶液,沉淀逐漸完全溶解C.25℃,NaA溶液中,A-水解常數(shù)的數(shù)量級為10-7D.滴定HA溶液至x點時,溶液中c(HA)>c(A-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)B分層訓練層級1練真題·明考向1.(2023·全國乙卷)一定溫度下,AgCl和Ag2CrO4的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。下列說法正確的是(

)A.a點條件下能生成Ag2CrO4沉淀,也能生成AgCl沉淀D.向NaCl、Na2CrO4的濃度均為0.1mol·L-1的混合溶液中滴加AgNO3溶液,先產(chǎn)生Ag2CrO4沉淀CCA.當pH=1時,體系中c(H2L)>c([FeL]+)>c(OH-)>c(HL-)B.pH在9.5~10.5之間,含L的物種主要為L2-C.L2-+[FeL]+[FeL2]-的平衡常數(shù)的lgK約為14D.當pH=10時,參與配位的c(L2-)≈1.0×10-3mol·L-1Fe(Ⅲ)-H2L體系部分物種分布圖

根據(jù)圖像,pH=10時溶液中主要的型體為[FeL3]3-和[FeL2(OH)]2-,其分布分數(shù)均為0.5,因此可以得到c([FeL3]3-)=c([FeL2(OH)]2-)=1×10-4

mol·L-1,此時形成[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-,即參與配位的c(L2-)≈5×10-4

mol·L-1,D錯誤。層級2練易錯·避陷阱3.(2024·湖南衡陽?？?某溫度下,Mg2+與不同pH的Na2CO3體系反應可生成不同的沉淀。下面圖1表示Na2CO3體系中各含碳粒子的物質的量分數(shù)與pH的關系。圖2表示Mg2+與不同pH的Na2CO3體系反應生成沉淀的情況,其中曲線Ⅰ的離子濃度關系符合c(Mg2+)·c2(OH-)=Ksp[Mg(OH)2];曲線Ⅱ的離子濃度關系符合c(Mg2+)·c(

)=Ksp(MgCO3)[注:起始c(Na2CO3)=0.1mol·L-1,不同pH下c()由圖1得到]。圖1圖2D層級3練預測·押考向4.已知SrF2屬于難溶于水、可溶于酸的鹽。常溫下,用HCl調節(jié)SrF2濁液的pH,測得在不同pH條件下,體系中-lgc(X)(X為Sr2+或F-)與

的關系如圖所示。下列說法錯誤的是(

)A.L1代表-lgc(F)與

的變化曲線B.Ksp(SrF2)的數(shù)量級為10-9C.a點的溶液中存在2c(Sr2+)+c(H+)=c(F-)+c(OH-)D.c點的溶液中存在c(HF)=c(F-)C5.(2024·湖南長沙一中三模)氫硒酸是一種比醋酸略強的二元弱酸。室溫下,通過調節(jié)0.1mol·L-1H2Se溶液的pH(假設溶液體積不變),測得溶液中l(wèi)gX[

]隨pH的變化關系如圖所示。下列敘述錯誤的是(

)CA.直線①對應的縱坐標中X為B.m點對應溶液的pH=7.45C.隨著溶液pH的改變,溶液的導電能力也會改變D.含有等物質的量Na2Se和NaHSe的溶液中:c(Na+)>c(Se2-)>c(HSe-)突破點3特殊圖像分析聚焦核心要點1.“四步驟”突破多曲線圖像題(1)明確橫、縱坐標的含義。一般情況下,橫坐標為pH,縱坐標各組分濃度隨pH的變化趨勢。(2)抓住關鍵點。重視起點、終點和交點對應的pH,特別要關注交點,交點處微粒濃度相同,可用此特殊關系計算電離常數(shù)或水解平衡常數(shù)。(3)理解最高點和最低點對應的pH和各組分存在的pH范圍。(4)聯(lián)系電離平衡、水解平衡的規(guī)律及電荷守恒、元素守恒的關系分析判斷。2.解答特殊圖像的思維模型

【應用示例】常溫下,用0.12mol·L-1的Na2SO4溶液滴定50.00mL未知濃度的BaCl2溶液。溶液中電導率k、-lgc(Ba2+)隨滴入Na2SO4溶液體積V(Na2SO4)的變化關系如圖所示。

Na+、H+0.00610-10=

D

2.(2021·遼寧卷)用0.1000mol·L-1鹽酸滴定20.00mLNa2A溶液,溶液中H2A、HA-、A2-的分布分數(shù)δ隨pH變化曲線及滴定曲線如圖。[如A2-分布分數(shù):δ(A2-)=

]

C精研核心命題命題角度1雙縱坐標(或橫坐標)曲線

例1(2024·湖南衡陽模考)(H2NCH2CH2NH2)有類似于NH3的性質。25℃時,向0.01mol·L-1乙二胺溶液中通入HCl氣體,所得溶液(忽略溶液體積的變化)的pH與體系中含N微粒濃度的對數(shù)值(lgc)、反應物的物質的量之比t[

]關系如圖所示。下列有關說法錯誤的是(

)C

[變式演練1]電位滴定是根據(jù)滴定過程中電極電位的變化來確定滴定終點的一種分析方法。在化學計量點附近,被測離子濃度發(fā)生突躍,電極電位也發(fā)生突躍,進而確定滴定終點。常溫下利用鹽酸滴定某溶液中Na2CO3的含量,其電位滴定曲線與pH曲線如圖所示。下列說法正確的是(