新蘇教版高中化學(xué)選擇性必修1專題3 水溶液中的離子反應(yīng)體系構(gòu)建　體驗(yàn)高考

新蘇教版高中化學(xué)選擇性必修1《化學(xué)反應(yīng)原理》PAGEPAGE1體系構(gòu)建體驗(yàn)高考考向一電解質(zhì)溶液中“三大平衡”及其應(yīng)用例1(2020·北京，11)室溫下，對于1L0.1mol·L－1醋酸溶液。下列判斷正確的是()A．該溶液中CH3COO－的粒子數(shù)為6.02×1022B．加入少量CH3COONa固體后，溶液的pH降低C．滴加NaOH溶液過程中，n(CH3COO－)與n(CH3COOH)之和始終為0.1molD．與Na2CO3溶液反應(yīng)的離子方程式為COeq\o\al(2－,3)＋2H＋=H2O＋CO2↑答案C解析1L0.1mol·L－1醋酸溶液中醋酸的物質(zhì)的量為0.1mol，醋酸屬于弱酸，是弱電解質(zhì)，在溶液中部分電離，存在電離平衡，則CH3COO－的粒子數(shù)小于6.02×1022，故A錯(cuò)誤；加入少量CH3COONa固體后，溶液中CH3COO－的濃度增大，根據(jù)同離子效應(yīng)，會(huì)抑制醋酸的電離，溶液中的氫離子濃度減小，酸性減弱，則溶液的pH升高，故B錯(cuò)誤；1L0.1mol·L－1醋酸溶液中醋酸的物質(zhì)的量為0.1mol，滴加NaOH溶液過程中，溶液中始終存在物料守恒，n(CH3COO－)＋n(CH3COOH)＝0.1mol，故C正確；醋酸的酸性強(qiáng)于碳酸，則根據(jù)強(qiáng)酸制取弱酸，醋酸與Na2CO3溶液反應(yīng)生成醋酸鈉、二氧化碳和水，醋酸是弱電解質(zhì)，離子反應(yīng)中不能拆寫，則離子方程式為COeq\o\al(2－,3)＋2CH3COOH=H2O＋CO2↑＋2CH3COO－，故D錯(cuò)誤。例2(2019·全國卷Ⅲ,11)設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)值。關(guān)于常溫下pH＝2的H3PO4溶液，下列說法正確的是()A．每升溶液中的H＋數(shù)目為0.02NAB．c(H＋)＝c(H2POeq\o\al(－,4))＋2c(HPOeq\o\al(2－,4))＋3c(POeq\o\al(3－,4))＋c(OH－)C．加水稀釋使電離度增大，溶液pH減小D．加入NaH2PO4固體，溶液酸性增強(qiáng)答案B解析pH＝2的H3PO4溶液中c(H＋)＝10－2mol·L－1，每升溶液中所含N(H＋)＝0.01NA，A錯(cuò)誤；由電荷守恒知，該H3PO4溶液中存在c(H＋)＝c(H2POeq\o\al(－,4))＋2c(HPOeq\o\al(2－,4))＋3c(POeq\o\al(3－,4))＋c(OH－)，B正確；加水稀釋能促進(jìn)H3PO4的電離，使其電離度增大，由于以增大溶液體積為主，導(dǎo)致溶液中c(H＋)減小，溶液pH增大，C錯(cuò)誤；向H3PO4溶液中加入NaH2PO4固體，溶液中c(H2POeq\o\al(－,4))增大，促使平衡H3PO4H＋＋H2POeq\o\al(－,4)逆向移動(dòng)，抑制H3PO4電離，溶液酸性減弱，D錯(cuò)誤?？枷蚨娊赓|(zhì)溶液中“四大常數(shù)”及相關(guān)計(jì)算例3(1)[2021·湖南，17(5)節(jié)選]常溫下加入的NH4HCO3溶液呈_____(填“酸性”“堿性”或“中性”)(已知：NH3·H2O的Kb＝1.75×10－5，H2CO3的Kal＝4.4×10－7，Ka2＝4.7×10－11)。(2)25℃時(shí)向濃度均為0.1mol·L－1MnCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水，首先生成沉淀的離子方程式為_____________________。已知Ksp[Cu(OH)2]＝2.2×10－20，Ksp[Mn(OH)2]＝1.1×10－13。當(dāng)兩種沉淀共存時(shí)，c(Cu2＋)∶c(Mn2＋)＝________。(3)25℃時(shí)，H2SO3電離常數(shù)Ka1＝1×10－2，Ka2＝1×10－7，則該溫度下NaHSO3的平衡常數(shù)Kh＝_______。(4)25℃時(shí)，將amol·L－1氨水與0.01mol·L－1鹽酸等體積混合，反應(yīng)平衡時(shí)溶液中c(NHeq\o\al(＋,4))＝c(Cl－)，則溶液顯________(填“酸”“堿”或“中”)性，用含a的代數(shù)式表示NH3·H2O的電離常數(shù)Kb＝________。答案(1)堿性(2)Cu2＋＋2NH3·H2O=Cu(OH)2↓＋2NHeq\o\al(＋,4)2×10－7(3)10－12(4)中eq\f(10－9,a－0.01)解析(1)銨根離子的水解常數(shù)Kh(NHeq\o\al(＋,4))＝eq\f(10－14,1.75×10－5)≈5.7×10－10，HCOeq\o\al(－,3)的水解常數(shù)Kh(HCOeq\o\al(－,3))＝eq\f(Kw,Ka1)＝eq\f(10－14,4.4×10－7)≈2.3×10－8，則Kh(NHeq\o\al(＋,4))<Kh(HCOeq\o\al(－,3))，因此常溫下加入的NH4HCO3溶液呈堿性。(2)Cu(OH)2、Mn(OH)2的Ksp表達(dá)式均為c(M2＋)·c2(OH－)(M2＋為Cu2＋或Mn2＋)，Cu(OH)2的Ksp較小，因此Cu(OH)2先沉淀，離子方程式為Cu2＋＋2NH3·H2O=Cu(OH)2↓＋2NHeq\o\al(＋,4)；當(dāng)兩種沉淀共存時(shí)，eq\f(cCu2＋,cMn2＋)＝eq\f(cCu2＋·c2OH－,cMn2＋·c2OH－)＝eq\f(Ksp[CuOH2],Ksp[MnOH2])＝eq\f(2.2×10－20,1.1×10－13)＝2×10－7。(3)HSOeq\o\al(－,3)的Kh＝eq\f(cH2SO3·cOH－,cHSO\o\al(－,3))，H2SO3的第一步電離常數(shù)Ka1＝eq\f(cHSO\o\al(－,3)·cH＋,cH2SO3)，故Kh＝eq\f(Kw,Ka1)＝eq\f(1×10－14,1×10－2)＝10－12。(4)根據(jù)電荷守恒知c(H＋)＋c(NHeq\o\al(＋,4))＝c(Cl－)＋c(OH－)，由于c(NHeq\o\al(＋,4))＝c(Cl－)，故c(H＋)＝c(OH－)，溶液呈中性；等體積混合溶液的體積變?yōu)樵瓉淼?倍，故平衡時(shí)溶液中c(NHeq\o\al(＋,4))＝c(Cl－)＝0.005mol·L－1，剩余的c(NH3·H2O)＝(0.5a－0.005)mol·L－1，溶液呈中性，c(OH－)＝10－7mol·L－1，NH3·H2O的電離常數(shù)Kb＝eq\f(cNH\o\al(＋,4)·cOH－,cNH3·H2O)＝eq\f(0.005×10－7,0.5a－0.005)＝eq\f(10－9,a－0.01)。考向三電解質(zhì)溶液中離子平衡圖像探析例4(2019·全國卷Ⅰ,11)NaOH溶液滴定鄰苯二甲酸氫鉀(鄰苯二甲酸H2A的Kal＝1.1×10－3，Ka2＝3.9×10－6)溶液，混合溶液的相對導(dǎo)電能力變化曲線如圖所示，其中b點(diǎn)為反應(yīng)終點(diǎn)。下列敘述錯(cuò)誤的是()A．混合溶液的導(dǎo)電能力與離子濃度和種類有關(guān)B．Na＋與A2－的導(dǎo)電能力之和大于HA－的C．b點(diǎn)的混合溶液pH＝7D．c點(diǎn)的混合溶液中，c(Na＋)>c(K＋)>c(OH－)答案C解析滴定至終點(diǎn)時(shí)發(fā)生反應(yīng)：2NaOH＋2KHA=K2A＋Na2A＋2H2O。溶液導(dǎo)電能力與溶液中離子濃度、離子種類有關(guān)，離子濃度越大、所帶電荷越多，其導(dǎo)電能力越強(qiáng)，A項(xiàng)正確；圖像中縱軸表示相對導(dǎo)電能力，隨著NaOH溶液的滴加，溶液中c(K＋)、c(HA－)逐漸減小，而Na＋、A2－的物質(zhì)的量逐漸增大，由題圖可知，溶液的相對導(dǎo)電能力逐漸增強(qiáng)，說明Na＋與A2－的導(dǎo)電能力之和大于HA－的，B項(xiàng)正確；本實(shí)驗(yàn)?zāi)J(rèn)在常溫下進(jìn)行，滴定終點(diǎn)時(shí)，溶液中的溶質(zhì)為鄰苯二甲酸鈉和鄰苯二甲酸鉀，由于鄰苯二甲酸是弱酸，所以溶液呈堿性，pH>7，C項(xiàng)錯(cuò)誤；滴定終點(diǎn)時(shí)，c(K＋)＝c(Na＋)，a點(diǎn)到b點(diǎn)加入NaOH溶液的體積大于b點(diǎn)到c點(diǎn)的，故c點(diǎn)時(shí)c(K＋)>c(OH－)，所以c(Na＋)>c(K＋)>c(OH－)，D項(xiàng)正確。例5(2020·全國卷Ⅰ,13)以酚酞為指示劑，用0.1000mol·L－1的NaOH溶液滴定20.00mL未知濃度的二元酸H2A溶液。溶液中，pH、分布系數(shù)δ隨滴加NaOH溶液體積VNaOH的變化關(guān)系如下圖所示。[比如A2－的分布系數(shù)：δ(A2－)＝eq\f(cA2－,cH2A＋cHA－＋cA2－)]下列敘述正確的是()A．曲線①代表δ(H2A)，曲線②代表δ(HA－)B．H2A溶液的濃度為0.2000mol·L－1C．HA－的電離常數(shù)Ka＝1.0×10－2D．滴定終點(diǎn)時(shí)，溶液中c(Na＋)＜2c(A2－)＋c(HA－)答案C解析根據(jù)圖像可知，滴定終點(diǎn)消耗NaOH溶液40mL，H2A是二元酸，可知酸的濃度是0.1000mol·L－1，B項(xiàng)錯(cuò)誤；起點(diǎn)溶液pH＝1.0，c(H＋)＝0.1000mol·L－1，可知H2A第一步電離是完全的，溶液中沒有H2A，所以曲線①代表δ(HA－)，曲線②代表δ(A2－)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；由圖可知，當(dāng)δ(A2－)＝δ(HA－)時(shí)，pH＝2.0，c(H＋)＝1.0×10－2mol·L－1，HA－A2－＋H＋，Ka(HA－)＝eq\f(cA2－·cH＋,cHA－)＝1.0×10－2，C項(xiàng)正確；滴定終點(diǎn)時(shí)，根據(jù)電荷守恒c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(A2－)＋c(HA－)＋c(OH－)，以酚酞為指示劑，說明滴定終點(diǎn)時(shí)溶液呈堿性，c(OH－)＞c(H＋)，所以c(Na＋)＞2c(A2－)＋c(HA－)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。例6(2021·全國甲卷，12)已知相同溫度下，Ksp(BaSO4)＜Ksp(BaCO3)。某溫度下，飽和溶液中－lg[c(SOeq\o\al(2－,4))]、－lg[c(COeq\o\al(2－,3))]與－lg[c(Ba2＋)]的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是()A．曲線①代表BaCO3的沉淀溶解曲線B．該溫度下BaSO4的Ksp(BaSO4)值為1.0×10－10C．加適量BaCl2固體可使溶液由a點(diǎn)變到b點(diǎn)D．c(Ba2＋)＝10－5.1時(shí)兩溶液中eq\f(cSO\o\al(2－,4),cCO\o\al(2－,3))＝答案B解析由題圖分析可知，曲線上的點(diǎn)均為飽和溶液中微粒濃度關(guān)系，曲線①為BaSO4的沉淀溶解曲線，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；曲線①為BaSO4溶液中－lg[c(Ba2＋)]與－lg[c(SOeq\o\al(2－,4))]的關(guān)系，由圖可知，當(dāng)溶液中－lg[c(Ba2＋)]＝3時(shí)，－lg[c(SOeq\o\al(2－,4))]＝7，則－lg[Ksp(