专题23水溶液中的离子反应与平衡（解析版）-备战2025年高考化学二轮·突破提升专题复习讲义（新高考通用）_05高考化学_2025年新高考资料_二轮复习

备战2025年高考化学【二轮·突破提升】专题复习讲义 专题23 水溶液中的离子反应与平衡 讲义包含四部分：把握命题方向►精选高考真题►高效解题策略►各地最新模拟 水溶液中的离子反应与平衡在高考卷中主要以选择题形式出现，综合性较强，以相关图像为信息载 体，考查离子平衡、曲线含义的判断、平衡常数的计算、离子数量关系、溶液酸碱性判断及变化等知识。 总体来说，历年高考中电解质溶液试题具有一定的难度。其考查的主要内容有： （1）弱电解质的电离平衡及图像分析； （2）水的电离平衡及图像分析、混合溶液酸碱性的判断； （3）盐类的水解平衡及图像分析； （4）电解质溶液中离子浓度大小的比较（三大守恒关系的应用）； （5）沉淀的溶解平衡及转化。 预计2025年高考中，“四大常数”(水的离子积常数、电离常数、水解常数、溶度积常数)的计算及应 用、中和滴定的迁移应用、离子浓度大小的比较、沉淀溶解平衡仍会成为考查的重点，难度以偏难为主， 以选择题、图像题的形式呈现。在化工流程题中考查溶度积(Ksp)的计算及应用，在化学反应原理综合题中 考查电离常数、水解常数等的计算及应用等。 1．（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 【答案】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。 2．（2024·湖南·高考真题）常温下 ，向 溶液中缓慢滴入相 同浓度的 溶液，混合溶液中某两种离子的浓度随加入 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： B．M点： C．当 时， D．N点： 【答案】D 【分析】结合起点和终点，向 溶液中滴入相同浓度的 溶液，发生浓度改变 的微粒是Na+、 、 和 ；当 ，溶液中存在Na+、H+和 ， ，随着加入 溶液， 减少但不会降到0，当 ， ，随着加入 溶液， 会与 反应而减少， 当 ，溶质为 ， ， ， 很少，接近于0，则斜 率为负的曲线代表 ；当 时， 中 = ，很 小，随着加入 溶液，溶质由 变为 和 混物，最终为 ， 增加的 很少，而 增加的多，当 ，溶质为 ， 少部分水解， ，斜率为正的曲线代表 ，即经过M点在下降的曲线表示的是 浓度 的改变，经过M点、N点的在上升的曲线表示的是 浓度的改变。 【详解】A．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，M点 时仍剩余有未反应的NaOH，对水的电离是抑制的，故水的电离程度M＜N，故A正确； B．M点溶液中电荷守恒有 ，M点为交点可知 ，联合可得 ，故B正确；C．当 时，溶液中的溶质为 ，根据电荷守恒有 ，根据物料守恒 ，两式整理可 得 ，故C正确； D．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 及 观察图中N点可知， ，根据 ，可知 ，故D错误； 故答案选D。 3．（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 【答案】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。 4．（2024·天津·高考真题）甲胺 水溶液中存在以下平衡： 。 已知： 时， 的 ， 的 。下列说法错误的是 A． 的 B． 溶液中存在 C． 时， 溶液与 溶液相比， 溶液中的 小 D． 溶液与相同浓度的 溶液以任意比例混合，混合液中存在 【答案】C 【详解】A．由 的电离方程式可知， 的 ，A正确； B．由 的电离方程式及电荷守恒可知， 溶液中存在 ，B正 确； C．由 的 ， 的 ，碱性 ，由越弱越水解 可得， 时， 溶液与 溶液相比， 溶液中的 大，C错 误； D． 溶液与相同浓度的 溶液以任意比例混合，由物料守恒得，混合液中存在 ，D正确； 故选C。 5．（2024·福建·高考真题）将草酸钙固体溶于不同初始浓度 的盐酸中，平衡时部分组分的 关系如图。已知草酸 。下列说法错误的是A． 时，溶液的 B．任意 下均有： C． 的平衡常数为 D． 时， 【答案】D 【分析】草酸钙为强碱弱酸盐，其溶液呈碱性，滴加盐酸过程中体系中存在一系列平衡 、 、 ， 因此曲线Ⅰ代表 ，曲线Ⅱ代表 ，曲线Ⅲ代表 ，据此解题。 【详解】A． 时，c( )=c( )，则 ，溶液 的 ，故A正确； B．草酸钙固体滴加稀盐酸，任意 下均有物料守恒关系 ，故B正确； C． 时， ，c( )= ， ，c( )= ； ，c( )= ，由图可知 时，c(Ca2+)=c( )= ，则K ( )= c(Ca2+)×c( )= ； sp 的平衡常数K= == = ，故C正确； D．溶液中存在电荷守恒 ， 时，c( )=c( )，则存在关系 ，故D错误； 故选D。 6．（2024·江西·高考真题）废弃电池中锰可通过浸取回收。某温度下，MnSO 在不同浓度的KOH水溶液 4 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) 难溶于水，具有两性；δ(MnOH+)= 2 ； A．曲线z为δ(MnOH+) B．O点， C．P点，c(Mn2+)＜c(K+) D．Q点，c( )=2c(MnOH+)+2c( ) 【答案】C 【分析】Mn(OH) 难溶于水，具有两性，某温度下，MnSO 在不同浓度的KOH水溶液中，若Mn(Ⅱ)的分 2 4 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/L 10﹣3.8mol/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。 7．（2024·山东·高考真题）常温下 水溶液体系中存在反应： ，平衡常数为K。已初始浓度 ，所 有含碳物质的摩尔分数与 变化关系如图所示(忽略溶液体积变化)。下列说法正确的是 A．线Ⅱ表示 的变化情况 B． 的电离平衡常数 C． 时， D． 时， 【答案】C 【分析】在溶液中存在平衡：CHCOOH CHCOO-+H+（①）、Ag++CH COO- CHCOOAg(aq) 3 3 3 3 （②），Ag+的水解平衡Ag++H O AgOH+H+（③），随着pH的增大，c(H+)减小，平衡①③正向移动， 2c(CHCOOH)、c(Ag+)减小，pH较小时（约小于7.8）CHCOO-浓度增大的影响大于Ag+浓度减小的影响， 3 3 CHCOOAg浓度增大，pH较大时（约大于7.8）CHCOO-浓度增大的影响小于Ag+浓度减小的影响， 3 3 CHCOOAg浓度减小，故线Ⅰ表示CHCOOH的摩尔分数随pH变化的关系，线Ⅱ表示CHCOO-的摩尔分 3 3 3 数随pH变化的关系，线Ⅲ表示CHCOOAg随pH变化的关系。 3 【详解】A．根据分析，线Ⅱ表示CHCOO-的变化情况，A项错误； 3 B．由图可知，当c(CHCOOH)=c(CHCOO-)相等时（即线Ⅰ和线Ⅱ的交点），溶液的pH=m，则 3 3 CHCOOH的电离平衡常数K = =10-m，B项错误； 3 a C．pH=n时 =10-m，c(CHCOO-)= =10n-mc(CHCOOH)，Ag++CH COO- 3 3 3 CHCOOAg(aq)的K= ，c(Ag+)= ，由图可知pH=n时， 3 c(CHCOOH)=c(CHCOOAg)，代入整理得c(Ag+)= mol/L，C项正确； 3 3 D．根据物料守恒，pH=10时溶液中c(Ag+)+c(CHCOOAg)+c(AgOH)=0.08mol/L，所以c(Ag+) 3 +c(CHCOOAg)<0.08mol/L，D项错误； 3 答案选C。 8．（2024·浙江·高考真题）常温下、将等体积、浓度均为 溶液与新制 溶液混合， 出现白色浑浊；再滴加过量的 溶液，振荡，出现白色沉淀。 已知： ， 下列说法不正确的是 A． 溶液中存在 B．将 溶液稀释到 ， 几乎不变 C． 溶液与 溶液混合后出现的白色浑浊不含有 D．存在反应 是出现白色沉淀的主要原因 【答案】C 【详解】A．亚硫酸是二元弱酸，存在两步电离，电离方程式为： ， ，溶液中还存在水的电离，且水的电离比HSO 的第二步电离还弱，则溶液中 2 3 ，A正确； B．亚硫酸根离子是其二级电离产生的，则稀释的时候对氢离子的影响较大，稀释的时候，亚硫酸的浓度变为原来的一半，另外稀释的平衡常数不变，对第二级电离影响很小，则稀释时亚硫酸根浓度基本不变， B正确； C．加入双氧水之前，生成的白色浑浊为BaSO 沉淀，C错误； 3 D．过氧化氢具有强氧化性，可以将+4价硫氧化为+6价硫酸根离子，则存在反应， ，则出现白色沉淀的主要原因生成BaSO 沉淀，D正确； 4 故选C。 9．（2023·辽宁·高考真题）某废水处理过程中始终保持HS饱和，即 ，通过调节pH使 2 和 形成硫化物而分离，体系中 与 关系如下图所示，c为 和 的浓度， 单位为 。已知 ，下列说法正确的是 A． B．③为 与 的关系曲线 C． D． 【答案】D 【分析】已知HS饱和溶液中随着pH的增大，HS的浓度逐渐减小，HS-的浓度增大，S2-浓度逐渐增大， 2 2 则有-lgc(HS-)和-lg(S2-)随着pH增大而减小，且相同pH相同时，HS-浓度大于S2-，即-lgc(HS-)小于-lg(S2-)， 则Ni2+和Cd2+浓度逐渐减小，且 ，即当c(S2-)相同时，c(Ni2+)＞c(Cd2+)，则-lgc(Ni2+)和- lg(Cd2+)随着pH增大而增大，且有-lgc(Ni2+)小于-lg(Cd2+)，由此可知曲线①代表Cd2+、②代表Ni2+、③代表 S2-，④代表HS-，据此分析结合图像各点数据进行解题。 【详解】A．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-)=10-13mol/L，则有 ，A错误； B．由分析可知，③为 与 的关系曲线，B错误； C．由分析可知，曲线④代表HS-，由图示曲线④两点坐标可知，此时c(H+)=10-1.6mol/L时，c(HS-)=10-6.5mol/L， 或者当c(H+)=10-4.2mol/L时，c(HS-)=10- 3.9mol/L， ，C错误； D．已知KaKa= = ，由曲线③两点坐标可知，当c(H+)=10-4.9mol/L时， 1 2 c(S2-)=10-13mol/L，或者当c(H+)=10-6.8mol/L时，c(S2-)=10-9.2mol/L，故有KaKa= = 1 2 =10-21.8，结合C项分析可知Ka=10-7.1，故有 1 ，D正确； 故答案为D。 10．（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： 【答案】D 【分析】实验1得到HSO 溶液，实验2溶液的pH为4，实验2为NaHSO 溶液，实验3 和酸性 2 3 3 溶液反应的离子方程式为： 。 【详解】A． 实验1得到HSO 溶液，其质子守恒关系式为： ，则 2 3 ，A错误；B．实验2为pH为4，依据 ，则 = ，溶液，则 ，B错误； C．NaHSO 溶液蒸干过程中会分解成NaSO 、NaSO 可被空气中O 氧化，故蒸干、灼烧得 固体， 3 2 3 2 3 2 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。 11．（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． 【答案】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 ， K (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 sp 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NaCrO，电荷守恒： 2 4 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Ag CrO 转化为AgCl，Ag CrO 与AgCl共存，均达到沉淀溶解平衡， 2 4 2 4 取图中横坐标为1.0mL的点，得K (AgCl)= c(Ag+)c(Cl-)=10-5.18×10-4.57=10-9.75，K (Ag CrO)= c2(Ag+)c( sp sp 2 4 )=(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Ag CrO 和AgCl共存，则 = 2 4 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y=-7.82，此时Ag CrO 全部转化为AgCl，n( )守恒，等于起始时 1 2 4 n(Ag CrO)，则c(CrO )= = = mol/L，则y=lg c(CrO )=lg =-lg34，D正确； 2 4 2 故答案选D。 12．（2024·湖北·高考真题） 气氛下， 溶液中含铅物种的分布如图。纵坐标( )为组分中铅 占总铅的质量分数。已知 ， 、 ， 。下列说法错误的是A． 时，溶液中 B． 时， C． 时， D． 时，溶液中加入少量 ， 会溶解 【答案】D 【详解】A．由图可知，pH=6.5时δ(Pb2+)>50%，即c(Pb2+)>1×10-5mol/L，则c( )≤ = mol/L=10-7.1mol/L单水解的盐>相互抑制水解的盐。如 NH 的水解程度： (NH )CO>(NH)SO >(NH)Fe(SO )。 4 2 3 4 2 4 4 2 4 2 (2)溶液酸碱性的判断方法 ①电离能力大于水解能力，如 CHCOOH 的电离程度大于 CHCOO－的水解程度，所以等浓度的 3 3 CHCOOH与CHCOONa溶液等体积混合后溶液显酸性；同理NH ·H O的电离程度大于NH的水解程度， 3 3 3 2 等浓度的NH ·H O和NH Cl溶液等体积混合后溶液显碱性。 3 2 4 ②水解能力大于电离能力，如HClO的电离程度小于ClO－水解程度，所以等浓度的HClO与NaClO溶 液等体积混合后溶液显碱性。 ③酸式盐溶液的酸碱性主要取决于酸式酸根的电离能力和水解能力哪一个更强。如在 NaHCO 溶液 3 中，HCO的水解程度大于电离程度，故溶液显碱性；而在NaHSO 溶液中，HSO的电离程度大于水解程 3 度，故溶液显酸性。 4．沉淀溶解平衡及其应用 一般情况下，升高温度能促进沉淀的溶解；稀释使沉淀溶解平衡向右移动，稀释后重新达到平衡时各 离子浓度保持不变。对于确定的物质来说，K 只与温度有关；温度相同时，组成形式相同的物质，K 较 sp sp 大者溶解度较大。 (1)沉淀的生成或溶解的判断：若体系内Q＝K ，体系处于溶解平衡状态；Q>K ，体系内会有沉淀析 c sp c sp 出；QK 者先 c sp 形成沉淀。 (3)沉淀的转化与K 大小间的关系：组成形式相同的难溶物质，K 较大的沉淀易转化为K 较小的沉 sp sp sp 淀，但当二者K 相差不大时，反过来也可转化。 sp 【策略2】掌握溶液中各类平衡常数的计算方法及关系 (1)电离度(α)与电离平衡常数(K 、K )之间的关系 a b ①一元弱酸(以CHCOOH为例) 3 设常温下，浓度为c mol·L－1的醋酸的电离度为α CHCOOH CHCOO－＋H＋ 3 3 起始(mol·L－1) c 0 0 转化(mol·L－1) c·α c·α c·α 平衡(mol·L－1) c－cα≈c c·α c·α K＝＝cα2、α＝，c(H＋)＝cα＝。 a ②一元弱碱(如NH ·H O，电离常数为K ) 3 2 b 同理可得：K ＝cα2，c(OH－)＝cα＝。 b (2)水解常数(K )与电离常数的定量关系 h（1）强碱弱酸盐：K ＝ h 如：CHCOONa：CHCOO－＋HO CHCOOH＋OH－ 3 3 2 3 （2）强酸弱碱盐：K ＝ h 如：NH Cl：NH +＋HO NH ·H O＋H+ 4 4 2 3 2 （3）多元弱酸强碱盐： NaCO： CO＋HO HCO＋OH－ ， 2 3 2 HCO－＋HO HCO＋OH－ 3 2 2 3 即K ·K ＝K ，K ·K ＝K 。 a1 h2 w a2 h1 w 可以用电离平衡常数与水解常数的大小关系判断弱酸的酸式盐溶液的酸碱性，以HCO为例，已知： K ＝： a1 电离方程式：HCO H＋＋CO K ＝ a2 水解方程式：HCO＋HO HCO＋OH－ K ＝＝， 2 2 3 h2 只需比较K 和K ＝的大小即可判断弱酸的酸式盐溶液的酸碱性。 a2 h2 ①如一定浓度的NaHCO 溶液，K (H CO)＝4.4×10－7，K (H CO)＝5.6×10－11，K ＝＝≈2.27×10－8＞ 3 a1 2 3 a2 2 3 h K ，HCO的水解程度大于其电离程度，溶液呈碱性，c(OH－)＞c(H＋)，c(H CO)＞c(CO)。 a2 2 3 ②又如一定浓度的NaHSO 溶液，K (H SO )＝1.54×10－2，K (H SO )＝1.2×10－7，K ＝＝≈6.5×10－13 3 a1 2 3 a2 2 3 h ＜K ，HSO的水解程度小于其电离程度，溶液呈酸性，c(H＋)＞c(OH－)，c(SO)＞c(H SO )。 a2 2 3 ③再如一定浓度的CHCOONH 溶液，由于K(CHCOOH)＝1.75×10－5≈K (NH ·H O)＝1.71×10－5，则 3 4 a 3 b 3 2 CHCOO－与NH的水解常数近似相等，二者水解程度相同，CHCOONH 溶液呈中性，c(CHCOO－)＝ 3 3 4 3 c(NH)。 【策略3】溶度积(K )的有关计算 sp 1、已知溶度积，求溶液中的某种离子的浓度。 ①AgCl、AgBr、AgI等1:1型：如K ＝a的饱和AgCl溶液中c(Ag＋)＝ mol·L－1。 sp【例】以AgCl(s) Ag+(aq)＋Cl－(aq)为例，K (AgCl)＝1.8×10－10 SP 设AgCl的饱和溶液的浓度为x mol·L－1 AgCl(s) Ag+(aq) ＋ Cl－(aq) 1 1 1 x mol·L－1 x mol·L－1 x mol·L－1 则：K ＝c(Ag+)·c(Cl－)＝x2， ＝1.34×10－5 mol·L－1 sp ②类型不同的难溶电解质的溶度积大小不能直接反映出它们的溶解度大小，因为它们溶度积与溶解度的关 系式是不同的。 【例】以Ag CrO(s) 2Ag+(aq)＋CrO2－(aq)为例，K (Ag CrO)＝9.0×10－12 2 4 4 SP 2 4 设Ag CrO 的饱和溶液的浓度为y mol·L－1 2 4 Ag CrO(s) 2Ag+(aq) ＋ CrO2－(aq) 2 4 4 1 2 1 y mol·L－1 2y mol·L－1 ymol·L－1 则：K ＝c2(Ag+)·c(CrO2－)＝(2y)2·y＝4y3， ＝1.3×10－4 mol·L－1 SP 4 【例】以Fe(OH) (S) Fe3+(aq)＋3OH－(aq)为例，K (Fe(OH) )＝4.0×10－38 3 SP 3 设Fe(OH) 的饱和溶液的浓度为z mol·L－1 3 Fe(OH) (s) Fe3+(aq) ＋ 3OH－(aq) 3 1 1 3 z mol·L－1 z mol·L－1 3z mol·L－1 则：K ＝c(Fe3+)·c3(OH－)＝z·(3z)3＝27z4， ＝2.0×10－10 mol·L－1 SP 2、已知溶度积、溶液中某离子的浓度，求溶液中另一种离子的浓度。 如某温度下AgCl的K ＝a，在0.1 mol·L－1的NaCl溶液中加入过量的AgCl固体，达到平衡后c(Ag＋) sp ＝ =10a mol·L－1 3、计算反应的平衡常数，，并判断沉淀转化的程度。 如反应Cu2＋(aq)＋MnS(s) CuS(s)＋Mn2＋(aq)，K (MnS)＝c(Mn2＋)·c(S2－)，K (CuS)＝c(Cu2＋)·c(S2 sp sp －)，平衡常数K＝＝。4、求解开始沉淀和沉淀完全时的pH。 如判断M(OH) (s) Mn＋(aq)＋nOH－(aq)开始沉淀与沉淀完全时的pH。 n ①开始沉淀时pH的求法：c(OH－)＝，c(H＋)＝，从而确定pH。 ②沉淀完全时pH的求法：当Mn＋的浓度小于或等于1.0×10－5 mol·L－1时，认为该离子已经沉淀完 全，c(OH－)＝ mol·L－1，结合K 求出c(H＋)，从而确定pH。 w 注意：有关K 的计算往往与pH的计算结合，要注意pH与c(OH－)关系的转换；难溶电解质的悬浊液 sp 即其沉淀溶解平衡状态，满足相应的K 。 sp 5、判断沉淀的生成或沉淀是否完全 ①把离子浓度数据代入K 表达式得Q，若Q>K ，则有沉淀生成；若Qc(H PO -)>c(HPO 2-)>c(PO 3-)。 3 4 2 4 4 4 (2)电离能力大于水解能力，如：CHCOOH的电离程度大于CHCOO－的水解程度，所以等浓度的 3 3 CHCOOH与CHCOONa溶液等体积混合后溶液显酸性；同理NH ·H O的电离程度大于NH +的水解程 3 3 3 2 4 度，等浓度的NH ·H O和NH Cl溶液等体积混合后溶液显碱性。 3 2 4 例如，等物质的量浓度的NH Cl与NH ·H O混合溶液中：c(NH+ )>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)； 4 3 2 4 等物质的量浓度的CHCOONa与CHCOOH混合溶液中：c(CHCOO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)。 3 3 3 (3)水解能力大于电离能力，如：HClO的电离程度小于ClO－水解程度，所以等浓度的HClO与NaClO 溶液等体积混合后溶液显碱性。 例如，在0.1 mol·L-1的NaCN和0.1 mol·L-1的HCN混合溶液中：c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+)。 (4)多元弱酸的酸式盐溶液的酸碱性主要取决于酸式酸根的电离能力和水解能力哪一个更强。如在 NaHCO 溶液中，HCO—的水解大于电离，故溶液显碱性；而在NaHSO 溶液中，HSO—的电离大于水解， 3 3 3 3 故溶液显酸性。 如HCO -以水解为主，0.1 mol·L-1 NaHCO 溶液中：c(Na+)>c(HCO -)>c(OH-)>c(H+)>c(CO2-)； 3 3 3 3 而HSO -以电离为主，0.1 mol·L-1 NaHSO 溶液中：c(Na+)>c(HSO -)>c(H+)>c(SO 2-)>c(OH-)。 3 3 3 3 (5)对于多元弱酸的正盐溶液，根据弱酸根离子的分步水解分析。例如，0.1 mol·L-1 Na CO 溶液中电离过程有NaCO=2Na++ CO 2-，HO OH-+H+；水解过程有 2 3 2 3 3 2 CO2-+H O HCO -+OH-，HCO -+H O HCO+OH-。故溶液中存在的离子有Na+、CO2-、OH-、 3 2 3 3 2 2 3 3 HCO -、H+，因此溶液中各离子浓度的大小顺序为c(Na+)>c(CO2-)>c(OH-)>c(HCO -)>c(H+)。 3 3 3 (6)不同溶液中同一离子浓度的大小比较，要考虑溶液中其他离子对该离子的影响。如在0.10 mol·L-1 的①NH HSO 、②NH Cl、③CHCOONH、④(NH )SO 溶液中，c(NH +)的大小顺序为④>①>②>③。 4 4 4 3 4 4 2 4 4 4．突破溶液中粒子浓度的“五模板” (1)MCl(强酸弱碱盐)溶液 电荷守恒 c(M＋)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(OH－) 物料守恒 c(M＋)＋c(MOH)＝c(Cl－) 粒子浓度 c(Cl－)>c(M＋)>c(H＋)>c(MOH)>c(OH－) (2)Na A(强碱弱酸盐)溶液 2 电荷守恒 c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(A2－)＋c(HA－)＋c(OH－) 物料守恒 c(Na＋)＝2[c(H A)＋c(HA－)＋c(A2－)] 2 粒子浓度 c(Na＋)>c(A2－)>c(OH－)>c(HA－)>c(H＋) (3)NaHA(a：水解为主，b：电离为主) 电荷守恒 c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(A2－)＋c(HA－)＋c(OH－) 物料守恒 c(Na＋)＝c(H A)＋c(HA－)＋c(A2－) 2 a c(Na＋)>c(HA－)>c(OH－)>c(H A)>c(H＋)>c(A2－) 2 粒子浓度 b c(Na＋)>c(HA－)>c(H＋)>c(A2－)>c(OH－)>c(H A) 2 (4)HA(弱酸)与NaA混合液(同浓度同体积) (a：pH<7，b：pH>7) 电荷守恒 c(Na＋)＋c(H＋)＝c(A－)＋c(OH－) 物料守恒 2c(Na＋)＝c(HA)＋c(A－) a c(A－)>c(Na＋)>c(HA)>c(H＋)>c(OH－) 粒子浓度 b c(HA)>c(Na＋)>c(A－)>c(OH－)>c(H＋) (5)MOH(弱碱)与MCl混合液(同浓度、同体积)(a：pH>7，b：pH<7) 电荷守恒 c(M＋)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(OH－) 物料守恒 2c(Cl－)＝c(MOH)＋c(M＋) a c(M＋)>c(Cl－)>c(MOH)>c(OH－)>c(H＋) 粒子浓度 b c(MOH)>c(Cl－)>c(M＋)>c(H＋)>c(OH－) 【策略5】巧抓“五点”，突破中和滴定图像 反应的“起始”点 判断酸、碱的相对强弱 反应的“一半”点 判断是哪种溶质的等量混合 溶液的“中性”点 判断溶液中溶质的成分及哪种物质过量或不足 “恰好”反应点 判断生成的溶质成分及溶液的酸碱性 反应的“过量”点 判断溶液中的溶质，判断哪种物质过量 例如：室温下，向20 mL 0.1 mol·L－1 HA溶液中逐滴加入0.1 mol·L－1 NaOH溶液，溶液pH的变化如 图所示。 【策略6】掌握常见电解质溶液的图像分析一．分布系数曲线图像分析 1．认识分布系数δ(X)与pH曲线 分布系数曲线是指以pH为横坐标、分布系数(即组分的平衡浓度占总浓度的分数)为纵坐标的关系曲线。 一元弱酸(以CHCOOH为例) 二元弱酸(以HC O 为例) 3 2 2 4 注：pK 为电离常数的负对数 a δ 为CHCOOH的分布系数，δ 为CHCOO－ δ 为HC O 的分布系数，δ 为HC O的 0 3 1 3 0 2 2 4 1 2 的分布系数 分布系数，δ 为C O的分布系数 2 2 2．读图解题要领 (1)读“曲线”——每条曲线所代表的粒子及变化趋势(以上图中HC O 为例)随pH增大，δ只减不增的为 2 2 4 HC O 曲线，δ先增后减的为HC O曲线，δ只增不减的为C O曲线。 2 2 4 2 2 (2)“用交点”——交点是某两种粒子浓度相等的点，可计算电离常数K： ①图中M点：c(HC O)＝c(H C O)，其pH为pH，K (H C O)＝＝ 。 2 2 2 4 1 a1 2 2 4 ②同理图中N点：c(HC O)＝c(C O)，对应pH为pH，K ＝ 。 2 2 2 a2 ③图中O点，c(H C O)＝c(C O)，此时c(HC O)最大，其溶液pH为pH，则pH＝。 2 2 4 2 2 3 3 【思考】请根据HC O 的两级电离常数，推理论证上述③中结论。 2 2 4 提示 HC OH＋＋HC O，HC OH＋＋C O，K ·K ＝，由于交点O时，c(H C O)＝c(C O)，c2(H＋) 2 2 4 2 2 2 a1 a2 2 2 4 2 ＝K ·K ＝ · ，两边取负对数，即可得，pH＝。 a1 a2 3 3．三元弱酸的分布分数——以“弱酸HA”为例 3曲线的名称 δ 为HA分布系数、δ 为HA－分布系数、δ 为HA2－分布系数、δ 为A3－分布系数 0 3 1 2 2 3 ** 错误的表达式 **当溶液的pH=2时δ=δ ，pH=7.1时δ=δ ，pH=12.2时δ=δ ； 0 1 1 2 2 3 当pH<2时，HA占优势；当212.2时，A3－为主要存在形式。 曲线的规律 ** 错误的表达式 **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，pH由11到14发生反应的离子方程式：HA2－＋OH－===A3－＋HO。 2 ** 错误的表达式 **根据在一定pH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。 利用曲线的两个交点可以分别求出弱酸的 Ka ＝c(H＋)＝10－2、Ka ＝c(H＋)＝10－ 1 2 7.1、 交点 Ka＝c(H＋)＝10－12.2 3 二．对数曲线图像 将溶液中某一微粒的浓度[如c(A)]或某些微粒浓度的比值[如 ]取常用对数，即lg c(A)或lg ，与溶液中的pH或溶液的体积等关系作出的图像称为对数图像。 1．常考对数图像的类型 图像种类 具体类型 含义 变化规律 生成物与反应物离子 对数 lg 浓度比的常用对数 lg 越大，反应向正反应方向进行的程度越大 图像 H+与OH－浓度比的常 AG=lg 用对数 AG越大，酸性越强，中性时， =1，AG=0 pH=-lg c(H+) H+浓度的常用负对数 pH越大，c(H+)越小，溶液的碱性越强 C离子浓度的常用负 负对数 pC= -lg c(C) pC越大，c(C)越小 对数 图像 生成物与反应物离子 -lg 浓度比的常用负对数 -lg 越大，反应向正反应方向进行的程度越小 2．破解对数图像的数据 (1)运算法则：lg ab＝lg a＋lg b、lg＝lg a－lg b、lg 1＝0。 (2)运算突破点：如lg ＝0的点有c(A)＝c(B)；lg c(D)＝0的点有c(D)＝1 mol·L－1。 3．破解对数图像的步骤(1)识图像：观察横坐标、纵坐标的含义，看清每条曲线代表的粒子种类以及曲线的变化趋势，计算电 离常数时应利用两种粒子浓度相等的点，如lg ＝0。 ①若c(A)=1，则lg c(A)=0；若c(A)=c(B)，则lg =0 ②若c(A)>1，则lg c(A)取正值；且c(A)越大lg c(A)越大 图像中数据的含义 若c(A)>c(B)，则lg 取正值，且 越大lg 越大 ③若c(A)<1，则lg c(A)取负值，且c(A)越大lg c(A)越小 若c(A)K 有沉淀析出。 sp ③曲线下方区域的点均为不饱和溶液，此时QK 。 sp （4）升高温度，直线向左下方平移。 【例2】直线型(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(M2＋)＝c(R2－)。 ②溶度积K ：CaSO>CaCO >MnCO。 sp 4 3 3 ③X点：对CaCO 要析出沉淀；对CaSO 是不饱和溶液，能继续溶解CaSO。 3 4 4 ④Y点：c(SO)>c(Ca2＋)，二者的离子积等于10－5。 ⑤Z点：c(CO)K (CuS) sp sp sp 3．沉淀滴定曲线 沉淀滴定曲线是沉淀滴定过程中构成难溶电解质的离子浓度与滴定剂加入量之间的关系曲线，以向10 mL 0.1 mol·L－1 CuSO 溶液中滴加0.1 mol·L－1的KS溶液为例，滴加过程中溶液中－lgc(Cu2＋)与KS溶液 4 2 2 体积(V)的关系曲线如图： （1）曲线上任一点都代表平衡点，c(Cu2＋)·c(S2－)＝K ，由b点恰好完全反应可知的c(Cu2+)＝10－17.7，进而 sp 求出K ＝10－17.7×10－17.7＝10－35.4 sp （2）滴定终点时(b点)为饱和CuS溶液，c(Cu2＋)＝c(S2－)。 （3） 滴定终点以前线上点(如a点)，代表c(Cu2＋)>c(S2－)； 滴定终点以后线上点(如c点)，代表c(Cu2＋)c(Cl-)，故B错误； 3 C．向原溶液中通入0.1 mol HCl气体，由电荷守恒：c(Na+)+c(H+)=c(CH COO-)+c(OH-)+c(Cl-)及 3 c(Cl-)=c(Na+)=0.100 mol·L-1，可得c(H+)=c(CH COO-)+c(OH-)，故C正确； 3 D．由电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(CH COO-)+c(OH-)+c(Cl-)及物料守恒c(CHCOOH)+c(CH COO-)=0.100 3 3 3 mol·L-1可知，c(Na+)+c(H+)-c(OH-)-c(Cl-)+c(CH COOH)=c(CH COO-)+c(CH COOH)=0.100 mol·L-1，故D正 3 3 3 确； 故选B。 8．（2025·重庆·模拟预测）常温时，向 的 溶液中逐滴滴加 的 溶液，滴入 溶液的体积与溶液 的变化如图所示。下列说法正确的是 A．该滴定过程应该选择甲基橙作为指示剂 B．b点时， C．c点时， D．反应过程中， 的值不断增大 【答案】D【详解】A．当CHCOOH溶液与NaOH溶液恰好反应时生成CHCOONa，溶液呈碱性，选择酚酞作指示 3 3 剂，A错误； B．b点是20mL0.1mol/LCH COOH溶液加入10mLNaOH溶液，根据元素质量守恒可知此时c(CHCOOH) 3 3 +c(CH COO-)=0.1mol/L× ≈0.067mol/L，B错误； 3 C．CHCOOH溶液与NaOH溶液恰好反应时生成CHCOONa，溶液呈碱性，c点溶液呈中性，V(NaOH)＜ 3 3 20mL，C错误； D． = ，随NaOH加入， 逐渐增大， 不变，则 的值不断增 大，D正确； 故选：D。 9．（2025·河南·模拟预测）常温下，在 溶液中加入 溶液，溶液中含铬粒子分布系数 [ ]与 关系如图。下列叙述正确的是 A． 代表 与 关系 B． 溶液 C．常温下， 水解常数 D． 【答案】B 【分析】HCrO 中存在电离平衡HCrO H++ ， H++ ，加入NaOH，两步电离平 2 4 2 4 衡均正向移动，因此随着pH的增大，HCrO 浓度不断减小， 浓度先增大后减小， 浓度逐渐 2 4 增大，L 表示HCrO，L 表示 ，L 表示 。 1 2 4 2 3【详解】A．根据分析可知，L 表示 与pH的关系，A错误； 2 B．a点HCrO 浓度和 浓度相同，此时K = =c(H+)=10-0.74，同理b点 和 2 4 a1 浓度相同，此时K = =c(H+)=10-6.49， 的水解常数K= ， 的 a2 h 电离程度大于水解程度，因此0.1mol/L的NaHCrO 溶液pH<7，B正确； 4 C．NaCrO 的水解常数K = ，C错误； 2 4 h1 D．反应 的平衡常数K= = = 105.75>105，D错误； 故答案选B。 10．（2025·山西·模拟预测） 为二元弱酸，常温下，用 的氨水滴定 的 溶液。溶液的 与 ( ， )的关系如图所示，下列说法错 误的是 A．曲线Ⅲ是 的变化曲线 B． C． 时， D．滴加 氨水后，溶液显酸性 【答案】C 【分析】根据电离常数表达式可知，随着pH增大， 增大， ， 减小，而 ，当pH相等时， ＜ ，故直线Ⅰ代表 与pH关系，直线 Ⅱ代表 与pH关系，直线Ⅲ代表 与pH关系，根据a、b、c点坐标数据可计算 电离常数： ， ， 。 【详解】A．由分析可知，曲线Ⅲ是 的变化曲线，A正确； B．由分析可知， ，B正确； C．根据电荷守恒 ，当pH=7时， ， ，C错误； D．滴加 氨水后，溶质为 ， 水解使溶液呈酸性， 的水解常数K= h ＜ ， 的电离程度大于水解程度，也会使溶液呈酸性，D正确； 故选C。 11．（2025·广西·模拟预测）常温下，向0.1 的氨水中通入HCl气体(不考虑溶液体积变化)，溶液的 pH随 的变化关系如右图所示［设 ］。已知A点溶液中 ， 。下列说法正确的是 A． B． C．水的电离程度：B点>C点 D．滴定过程中一直存在：【答案】B 【详解】A．已知A点溶液中 ，即 ，溶液中存 在电荷守恒： ，A点溶液pH=9.25，则 ，因此 ， ，A错误； B． 的 ，根据A点存在 ，即 时，溶液pH=9.25，则此时 ，所以 的电离平衡常数为 ， 的水解常 数 ，C点 ，恰好中和，溶液中存在的是 的水解，K= h ，且 ， mol/L， ，B正确； C．从B点到C点， 的浓度减小，其对水的电离的抑制作用减小，C点恰好中和，则水的电离程 度：B点、<或=) 【答案】 (1)BD (2) (3)C (4)BC (5)4.3 < 【详解】（1）A．原子吸收光谱利用光谱上的特征谱线来鉴定元素，A错误； B．红外光谱测定未知物中所含有各种化学键和官能团，判断结构，B正确； C．质谱通过分析最大的碎片离子测出分子的相对质量，C错误； D．射线衍射可识别微观粒子的结构，D正确； 故选BD； （2）由电离平衡常数可知酸性： > > ，依据强酸制弱酸判断 与少 量 溶液反应的化学方程式是： ；（3） 含两个羧基酸性较强， 只含一个羧基，酸性小于 ， 是推电子基团，导致羧基中O-H键极性减小，酸性减弱； 均是吸电子基 团，导致羧基中O-H键极性增大，酸性增强，数量越多，吸电子能力越强，其中电负性：Cl>Br，吸电子 能力 ，故 的电离平衡常数介于 和 之间， 故选C； （4）pH相同的酸，稀释相同倍数时，酸性强的酸的pH的变化大，酸性较弱的酸的pH的变化小； A．A的pH大于b点，a点的 小于b点的 ，A错误； B．在这两种酸溶液中，c(H+)≈c(A－)，c(H+)≈c(B－)，而a点的c(H+)小于b点的c(H+)，故a点的c(A－)小于b 点的c(B－)，即a点的离子浓度小于b点的离子浓度，故a点的导电能力小于b点，故B错误； C．在稀释前两种酸的pH相同，而两种酸的酸性：HA＞HB，形成盐后酸根离子越弱越水解，故水解程 度：A－< B－，则 大于 ，故C正确； D．由电离平衡常数可知酸性： > ，故HA为酸性强的 ，故D错误； 故选BC； （5）① c 点为等物质的量的 和 混合溶液，缓冲溶液的 ， ， ；②b点为 溶液， ， 电离大于水解，故 < ；