文档内容
热点题型·选择题攻略
题型 14 电解质溶液
目 录
题型综述
解题攻略
题组01 无图像的可溶性溶质在溶液中微粒变化的分析
题组02 无图像的难溶性溶质在溶液中微粒变化的分析
题组03 依据图像的可溶性溶质在溶液中微粒变化的分析
题组04 依据图像的难溶性溶质在溶液中微粒变化图的分析
题组05 依据图像的可溶性溶质和难溶性溶质在溶液中微粒变化图像的分析
高考练场
水溶液中的离子平衡是化学反应原理摸块中的重要章节,涉及宏观辨识与微观探析,变化观念与平衡
思想以及证据推理与模型认知等多重学科素养,属于高考中的常考经典题型,在近几年的高考中主要是以
电解质溶液曲线变化为载体,考查电离平衡常数、水解平衡常数、溶度积的计算,指示剂的选择,对水的
电离平衡的影响,溶液中粒子浓度的大小关系,以及外界条件对电离平衡、水解平衡、溶解平衡的影响,
从高考命题的变化趋势来看,溶液中离子浓度的大小比较及沉淀的溶解平衡和转化是主流试题。此类题目
考查的内容既与盐的水解有关,又与弱电解质的电离平衡有关。题目不仅偏重考查粒子的浓度大小顺序,
而且还侧重溶液中的各种守恒(电荷守恒、物料守恒、质子守恒)关系的考查,从而使题目具有一定的综合
性、灵活性和技巧性。题型为选择题,难度较大,作为选择题中压轴题出现,根据对近年来高考试题的分
析来看,依据研究对象及呈现方式不同。可将三专题分为5个题组,一是无图像的可溶性溶质在溶液中微
粒变化的分析;二是无图像的难溶性溶质在溶液中微粒变化的分析;三是依据图像的可溶性溶质在溶液中
微粒变化的分析;四是依据图像的难溶性溶质在溶液中微粒变化图的分析;五是依据图像的可溶性溶质和
难溶性溶质在溶液中微粒变化图像的分析。
题组 01 无图像的可溶性溶质在溶液中微粒变化的分析【例1-1】(2024·天津卷)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
【例1-2】(2024·重庆卷)某兴趣小组探究 的生成过程。若向
溶液中逐滴加入 氨水,则下列说法正确的是
A.产生少量沉淀时( ),溶液中
B.产生大量沉淀时( ),溶液中
C.沉淀部分溶解时,溶液中
D.沉淀完全溶解时,溶液中
【提分秘籍】
1、判断弱电解质的三个思维角度
1)弱电解质的定义,即弱电解质不能完全电离,如测0.1 mol·L-1的CHCOOH溶液的pH>1。
3
2)弱电解质溶液中存在电离平衡,条件改变,平衡移动,如 pH=1的CHCOOH加水稀释10倍后,
3
17。
2、弱电解质的判断方法
(1)在相同浓度、相同温度下,与强电解质溶液做导电性对比实验。
(2)浓度与pH的关系。如0.1 mol·L-1 CHCOOH溶液的pH>1,则可证明CHCOOH是弱电解质。
3 3
(3)测定对应盐溶液的酸碱性。如CHCOONa溶液呈碱性,则可证明CHCOOH是弱酸。
3 3
(4)稀释前后溶液的pH与稀释倍数的关系。例如,将pH=2的酸溶液稀释至原体积的1 000倍,若pH
小于5,则证明该酸为弱酸;若pH为5,则证明该酸为强酸。
(5)通过电离常数比较,电离常数越大,弱酸(或弱碱)酸性(或碱性)相对较强。
3、溶液酸碱性的判断
1)根据电离常数判断(1)弱酸(碱)与其相应盐(1∶1)混合:比较K 或K 与K 的相对大小
a b h
(2)弱酸的酸式盐:比较水解程度(K )和电离程度(K )的相对大小
h2 a2
(3)弱酸弱碱盐:比较K 和K 的相对大小
h阳 h阴
2)根据微粒浓度判断
(1)NaHA溶液中:c(HA)>c(A2-),则溶液呈碱性
2
(2)MA溶液中:c(M+)>c(A-),则溶液呈碱性
(3)HA+NaB(1∶1)溶液中:c(HA)>c(B-),则溶液呈碱性
3)根据酸碱混合后所得物质判断
(1)等浓度等体积的醋酸和烧碱混合,则溶液呈碱性
(2)等浓度等体积的氨水和盐酸混合,则溶液呈酸性
(3)pH之和等于14的盐酸和烧碱等体积混合,则溶液呈中性
(4)pH之和等于14的醋酸和烧碱等体积混合,则溶液呈酸性
(5)pH之和等于14的氨水和盐酸等体积混合,则溶液呈碱性
4)四种常考混合溶液的酸碱性
(1)CHCOOH与CHCOONa等浓度时:CHCOOH的电离程度大于CHCOO-的水解程度,等体积混合
3 3 3 3
后溶液呈酸性。
(2)NH Cl和NH ·HO等浓度时:NH ·HO的电离程度大于NH +的水解程度,等体积混合后溶液呈碱
4 3 2 3 2 4
性。
(3)HCN与NaCN等浓度时:CN-的水解程度大于HCN的电离程度,等体积混合后溶液呈碱性。
(4)NaCO 与NaHCO 等浓度时:由于CO2-的水解程度大于HCO -的水解程度,所以等体积混合后c
2 3 3 3 3
(HCO -)>c(CO2-)>c(OH-)>c(H+)。
3 3
4、溶液中微粒浓度的等量关系
1)电荷守恒
(1)含义:阳离子所带的正电荷总数与阴离子所带的负电荷总数相等
(2)系数:电荷数
(3)特点:只含离子,与物质的种类、比例、是否反应无关,只与离子的种类有关
(4)判断:先看系数是否正确,再看离子是否齐全
2)物料守恒
(1)含义
①原始物质中某些微粒间存在特定的比例关系②溶液中所有含某元素或原子团的微粒的浓度之和等于某一特定的数值
(2)系数:按照比例确定
(3)特点:一定没有H+和OH-,与比例有关,与是否反应无关
(4)判断:先看比例是否正确,再看微粒是否齐全
3)质子守恒
(1)含义:水电离出的c(H+)和c(OH-)相等
(2)表达式:c(OH-)+c(OH-) -c(OH-) =c(H+)+c(H+) -c(H+)
消耗 外来 消耗 外来
(3)系数:变化量
(4)特点:一定有H+和OH-,还有分子
(5)混合液中质子守恒=电荷守恒与物料守恒消不变或特定的离子
(6)判断:先根据变化量确定系数是否正确,再看微粒方向是否正确
如:0.1 mol·L-1的NaCO 溶液中各粒子浓度的关系:
2 3
①大小关系:c(Na+)>c(CO)>c(OH-)>c(HCO)>c(H+)。
②物料守恒:c(Na+)=2[c(CO)+c(HCO)+c(H CO)]。
2 3
③电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(HCO)+c(OH-)+2c(CO)。
④质子守恒:c(OH-)=c(H+)+2c(H CO)+c(HCO)。
2 3
5、溶液中微粒浓度的不等量关系
1)三个原则
(1)原始物质中微粒浓度大
①盐在溶液中主要以离子形式存在
②弱酸或弱碱在溶液中主要以分子形式存在
(2)化学式中个数多的微粒浓度大
(3)主要反应生成的微粒浓度大
2)一个忽略:弱酸(碱)及其相应盐的混合物,相互抑制,忽略程度小的平衡
(1)CHCOONa+CHCOOH(1∶1)
3 3
①酸碱性:酸性,电离>水解,忽略水解
②大小关系:c(CHCOO-)>c(Na+)>c(CHCOOH)>c(H+)>c(OH-)
3 3
(2)NH Cl和NH ·H O(1∶1)
4 3 2
①酸碱性:碱性,电离>水解,忽略水解
②大小关系:c(NH +)>c(Cl-)>c(NH ·H O)>c(OH-)>c(H+)
4 3 2
(3)HCN和NaCN(1∶1)
①酸碱性:碱性,电离<水解,忽略电离
②大小关系:c(HCN)>c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+)
(4)pH=3的一元弱酸HR与pH=11的NaOH溶液等体积混合
①反应后溶液的成分:NaR(少量)和HR(大量)
②酸碱性:酸性,电离>水解,忽略水解③大小关系:c(HR)>c(R-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
(5)pH=9的一元弱碱ROH与pH=5的HCl溶液等体积混合
①反应后溶液的成分:RCl(少量)和ROH(大量)
②酸碱性:碱性,电离>水解,忽略水解
③大小关系:c(ROH)>c(R+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)
3)常考类型
A.比值型微粒浓度的变化
(1)适用范围:分子和分母变化趋势相同
(2)方法:变形法
①分子和分母同乘一个相同的量,尽可能将其转化为平衡常数
②分子和分母同乘溶液的体积,将其转化为物质的量
(3)极限法:无限加料或无限稀释
①无限加A,相当于只是A溶液,其浓度无限接近于所加入的A的浓度
②无限加水,相当于只是水,c(H+)或c(OH-)→10-7mol•L-1,其他微粒浓度为0
(4)中性溶液:结合电荷守恒进行判断
B.弱酸的酸式盐溶液中微粒浓度的比较
(1)NaHX(酸性):c(Na+)>c(HX-)>c(H+)>c(X2-)>c(OH-)>c(HX)
2
(2)NaHX(碱性):c(Na+)>c(HX-)>c(OH-)>c(HX)>c(H+)>c(X2-)
2
C.中性溶液中微粒浓度的比较
(1)方法
①在恰好中和的基础上多(少)加一点酸(碱)性物质,不考虑水解和电离
②正常的微粒浓度假设为1mol/L,额外多一点或少一点的微粒浓度假设为0.1mol/L
(2)盐酸滴定氨水
①溶液成分:NH Cl(1mol/L)和NH ·H O(0.1mol/L)
4 3 2
②浓度大小:c(Cl-)=c(NH +)>c(NH ·H O)>c(OH-)=c(H+)
4 3 2
(3)醋酸滴定烧碱
①溶液成分:CHCOONa(1mol/L)和CHCOOH(0.1mol/L)
3 3
②浓度大小:c(Na+)=c(CHCOO-)>c(CHCOOH)>c(H+)=c(OH-)
3 3
(4)烧碱滴定氯化铵:NH Cl和NH ·H O(1∶1)显碱性
4 3 2
①溶液成分:NaCl(1mol/L)、NH ·H O(1mol/L)和NH Cl(1.1mol/L)
3 2 4
②浓度大小:c(Cl-)>c(NH +)>c(Na+)=c(NH ·H O)>c(H+)=c(OH-)
4 3 2
(5)盐酸滴定醋酸钠:CHCOONa+CHCOOH(1∶1)显酸性
3 3
①溶液成分:CHCOONa(1.1mol/L)、CHCOOH(1mol/L)和NaCl(1mol/L)
3 3
②浓度大小:c(Na+)>c(CHCOO-)>c(CHCOOH)=c(Cl-)>c(H+)=c(OH-)
3 3
(6)氯气通入烧碱
①溶液成分:NaCl(1mol/L)、NaClO(0.9mol/L)和HClO(0.1mol/L)②浓度大小:c(Na+)>c(Cl-)>c(ClO-)>c(HClO)>c(H+)=c(OH-)
【变式演练】
【变式1-1】(2024·河南郑州·一模)常温时,用 的盐酸滴定 的 溶液,滴加
盐酸的体积为V(已知 的电离常数 ,忽略 的挥发)。下列说法正确的是
A. 时,
B. 时,溶液
C. 时,
D. 时,
【变式1-2】(2024·安徽·一模)已知:25℃时有关弱酸的电离平衡常数。则下列有关说法错误的是
弱酸 氢氟酸(HF) 碳酸( ) 草酸( )
电离平衡常数/25℃
A.0.1 mol/L 溶液
B.物质的量浓度相同时,溶液的pH由小到大的顺序为 、NaF、
C.用NaOH溶液滴定一定量的 溶液至呈中性时,溶液中
D. 的 溶液中
题组 02 无图像的难溶性溶质在溶液中微粒变化的分析
【例2-1】(2024·安徽卷)环境保护工程师研究利用 、 和 处理水样中的 。已知 时,
饱和溶液浓度约为 , , , ,
。下列说法错误的是
A. 溶液中:
B. 溶液中:
C.向 的溶液中加入 ,可使
D.向 的溶液中通入 气体至饱和,所得溶液中:
【例2-2】(2023·浙江卷)碳酸钙是常见难溶物,将过量碳酸钙粉末置于水中达到溶解平衡:
[已知 , , 的电离常
数 ],下列有关说法正确的是
A.上层清液中存在B.上层清液中含碳微粒最主要以 形式存在
C.向体系中通入 气体,溶液中 保持不变
D.通过加 溶液可实现 向 的有效转化
【提分秘籍】
1.沉淀溶解平衡的特点
2.影响沉淀溶解平衡的因素
①内因:难溶电解质本身的性质,这是决定因素。
②外因:
3.溶度积和浓度商
以A B (s) mAn+(aq)+nBm-(aq)为例:
m n
溶度积 浓度商
概念 沉淀溶解的平衡常数 溶液中有关离子浓度幂的乘积
符号 K Q
sp c
K (A B )= Q(A B )=
sp m n c m n
表达式 cm(An+)·cn(Bm-),式中的浓度都是平衡 cm(An+)·cn(Bm-),式中的浓度
浓度 是任意浓度
判断在一定条件下沉淀能否生成或溶解:
应用 ①Q>K :溶液过饱和,有沉淀析出;
c sp
②Q=K :溶液饱和,处于平衡状态;
c sp③Q1,故HA为弱酸
碱的相对强弱 粒子浓度大小关系:c(HA)>c(H+)>c(A-)>c(OH-)
抓反应的“一半”点,即B点,判断是哪 溶质是等物质的量的HA和NaA,且pH<7
种溶质的等量混合 粒子浓度大小关系:c(A-)>c(Na+)>c(HA)>c(H+)>c(OH-)
抓溶液的“中性”点,即C点,判断溶液 溶质是NaA和少量的HA,pH=7
中溶质的成分及哪种物质过量或不足 粒子浓度大小关系:c(Na+)=c(A-)>c(H+)=c(OH-)
抓“恰好”反应点,即D点,判断生成的 溶质是NaA,pH>7
溶质成分及溶液的酸碱性 粒子浓度大小关系:c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)
抓反应的“过量”点,即E点,判断溶液 溶质是等物质的量的NaA和NaOH,pH>7
中的溶质,判断哪种物质过量 粒子浓度大小关系:c(Na+)>c(OH-)>c(A-)>c(H+)
(2)各特殊点对水电离程度的影响
点 溶质 水的电离情况 pH—V图
A HA 抑制
B 等物质的量的HA和NaA 抑制
C NaA和少量的HA 正常电离
D NaA 只促进
E NaA与NaOH以2:1混合 抑制F 等物质的量的NaA和NaOH 抑制
结论 水的电离程度大小顺序为: D>C>B>A>E>F
2)多组反应图像
(1)强碱滴定一元强酸、一元弱酸
氢氧化钠滴定等浓度等体积的盐酸、醋酸的滴定曲线
** 错误的表达式 **曲线起点不同:强碱滴定强酸、弱酸的曲
线,强酸起点低
** 错误的表达式 **突跃点变化范围不同:强碱与强酸反应的
突跃点变化范围大于强碱与弱酸反应
** 错误的表达式 **室温下pH=7不一定是终点:强碱与强酸
反应时,终点是pH=7;强碱与弱酸反应时,终点不是pH=7
而是pH>7
(2)强酸滴定一元强碱、一元弱碱
盐酸滴定等浓度等体积的氢氧化钠、氨水的滴定曲线
** 错误的表达式 **曲线起点不同:强酸滴定强碱、弱碱的曲
线,强碱起点高
** 错误的表达式 **突跃点变化范围不同:强酸与强碱反应的
突跃点变化范围大于强酸与弱碱反应
** 错误的表达式 **室温下pH=7不一定是终点:强酸与强碱
反应时,终点是pH=7;强酸与弱碱反应时,终点不是pH=7
而是pH<7)
3)一元强碱滴定多元弱酸曲线
向20mL 0.1 mol/L H A溶液中滴加0.1 mol/L NaOH溶液
2
** 错误的表达式 **发生的反应有
NaOH+HA===NaHA+HO
2 2
NaOH+NaHA===Na A+HO
2 2
2NaOH+HA===Na A+2HO
2 2 2
** 错误的表达式 **根据反应的规律可知:Ⅰ代表HA,Ⅱ代表
2
HA-,Ⅲ代表A2-
** 错误的表达式 **判断NaHA酸碱性的方法: V(NaOH)=20mL
时,溶质为NaHA,此时由纵坐标可得出c(HA-)>c(A2-)>c(H A),
2
可知NaHA显酸性
4)中和滴定中直线图像及分析
常温下,向二元弱酸HY溶液中滴加NaOH溶液,所得混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示:
2(1)滴定原理:HY+OH- HO+HY-、HY-+OH- HO+Y2-
2 2 2
(2)滴定过程:随着NaOH的加入,c(H+)逐渐减小
c(HY-) c(HY-)×c(H+)
K
①lg =lg =lg a1 逐渐增大
c(H
2
Y) c(H
2
Y)×c(H+) c(H+)
c(HY−) c(HY−)×c(H+) c(H+)
②lg =lg =lg 逐渐减小
c(Y2− ) c(Y2− )×c(H+) K a2
(3)电离常数:找浓度相等点
c(HY-) c(HY-)×c(H+)
①a点:lg =0,c(HY)=c(HY-),K = =c(H+)=10-1.3
c(H Y) 2 a1 c(H Y)
2 2
c(HY−) c(Y2-)×c(H+)
②e点:lg =0,c(HY-)=c(Y2-),K = =c(H+)=10-4.3
c(Y2− ) a2 c(HY-)
c(HY-) c(HY−)
(4)交点c的特殊性:lg =lg ,c(HY)=c(Y2-)
c(H
2
Y) c(Y2−
)
2
(5)对数图像的解题策略
①先确定图像的类型是对数图像还是负对数图像
②再弄清楚图像中横坐标和纵坐标的含义,是浓度对数还是比值对数
③抓住图像中特殊点:如pH=7,lg x=0,交叉点
④理清图像中曲线的变化趋势及含义,根据含义判断线上、线下的点所表示的意义
⑤将图像中数据或曲线的变化与所学知识对接,作出选项的正误判断
5、弱电解质分布系数图像分析
分布系数图像是酸碱中和滴定曲线的一种变式,常以pH、分布系数(δ)为横、纵坐标,结合滴定实验数
据绘制出关系曲线,这里分布系数(δ)代表组分的平衡浓度占总浓度的比值。
举例 一元弱酸(HA) 二元酸(HA) 三元酸(HA)
2 3
弱电
解
质分
布
系数
图δ 代表HA,δ 代表HA-,δ δ 代表HA,δ 代表HA-,δ
0 2 1 2 0 3 1 2 2
δ 代表HA,δ 代表A-
0 1
代表A2- 代表HA2-,δ 代表A3-
3
** 错误的表达式 **当溶液的
** 错误的表达式 **当溶液
** 错误的表达式 **随着pH增 pH=2时δ=δ,pH=7.1时
0 1
的pH=1.2时δ=δ;当pH=4.2
0 1
大,溶质分子(HA)浓度不断减 δ=δ,pH=12.2时δ=δ;当
1 2 2 3
时δ=δ;当pH<1.2时,HA
1 2 2
小,离子(A-)浓度逐渐增大 pH<2时,HA占优势;当
3
占优势;当1.24.2时,
时,主要存在形式是HA;当 当7.1pK 时,主要存在形式是A- 势;当pH>12.2时,A3-为主
a
** 错误的表达式 **根据分
曲线 ** 错误的表达式 **根据分布系 要存在形式
布系数可以书写一定pH时所
的规 数可以书写一定pH时所发生反 ** 错误的表达式 **根据分布
发生反应的离子方程式,pH
律 应的离子方程式,pH由2到6发 系数可以书写一定pH时所发
由4到6发生反应的离子方程
生反应的离子方程式:HA+OH- 生反应的离子方程式,pH由
式:HA-+OH-===A2-+
===A-+HO 11到14发生反应的离子方程
2
HO
2
** 错误的表达式 **根据在一定 式:HA2-+OH-===A3-+HO
2
** 错误的表达式 **根据在
pH的微粒分布系数和酸的分析浓 ** 错误的表达式 **根据在一
一定pH的微粒分布系数和酸
度,就可以计算各成分在该pH 定pH的微粒分布系数和酸的
的分析浓度,就可以计算各
时的平衡浓度 分析浓度,就可以计算各成分
成分在该pH时的平衡浓度
在该pH时的平衡浓度
1)电离常数的计算:找交点(微粒浓度相等点)
(1)一元弱酸(HA)
c(A−)×c(H+)
pH=4.76时,c(HA)=c(A-),K(HA)= =c(H+)=10-4.76
a c(HA)
(2)二元弱酸(HA)
2
c(HA-)×c(H+)
①pH=1.2时,c(HA)=c(HA-),K (HA)= =10-1.2
2 a1 2 c(H A)
2
c(A2-)×c(H+)
②pH=4.2时,c(HA-)=c(A2-),K (HA)= =10-4.2
a2 2 c(HA-)
(3)三元弱酸(HA)
3
c(H A-)×c(H+)
2
①pH=2时,c(HA)=c(HA-),K (HA)= =10-2
3 2 a1 2 c(H A)
3
c(HA2-)×c(H+)
②pH=7.1时,c(HA-)=c(HA2-),K (HA-)= =10-7.1
2 a2 2 c(H A-)
2
c(A3-)×c(H+)
③pH=12.2时,c(HA2-)=c(A3-),K (HA2-)= =10-12.2
a2 c(HA2-)2)水解常数的计算
(1)一元弱酸盐(A-)
K 10-14
w
A-的水解常数:K = = =1×10-9.24
h K 10-4.76
a
(2)二元弱酸盐(A2-)
K
10-14
①A2-的水解常数:K = w = =1×10-9.8
h1
K
10-4.2
a2
K 10-14
w
②HA-的水解常数:K = = =1×10-12.8
h2 K 10-1.2
a1
(3)三元弱酸盐(A3-)
K 10-14
w
①A3-的水解常数:K = = =1×10-1.8
h1 K 10-12.2
a3
K 10-14
w
②HA2-的水解常数:K = = =1×10-6.9
h2 K 10-7.1
a2
K 10-14
w
③HA-的水解常数:K = = =1×10-12
2 h3 K 10-2
a1
【变式演练】
【变式3-1】(2024·广西河池·一模)常温下,用 溶液滴定 的
溶液所得滴定曲线如图所示。下列说法正确的是
A.可以用甲基橙作指示剂
B.②点所示的溶液中:
C.①→④的过程中,水的电离程度不断增大
D.曲线上所有点的溶液中均存在:
【变式3-2】(2024·湖南娄底·模拟预测) 水溶液中含砷的各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度
占各物种浓度之和的分数)与pH的关系如图所示,下列说法错误的是A. 的数量级为
B.NaH AsO 溶液中 的浓度大于HAsO
2 4 3 4
C. 的平衡常数
D.当pH达到5时, 几乎全部转化为
题组 04 依据图像的难溶性溶质在溶液中微粒变化图的分析
【例4-1】(2024·宁夏四川卷)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.【例4-2】(2024·湖北卷) 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
【提分秘籍】
1.难溶电解质溶解平衡图像的分析
(1)阳离子——阴离子单曲线图:横、纵坐标分别为阳离子或阴离子
以“BaSO(s) Ba2+(aq)+SO(aq)”为例
4
图像展示
** 错误的表达式 **曲线上任意一点(a点、c点)都达到了沉淀溶解平衡状态,此时Q=
c
K 。在温度不变时,无论改变哪种离子的浓度,另一种离子的浓度只能在曲线上变化,
sp
不会出现在曲线以外
曲线可知 ** 错误的表达式 **曲线上方区域的点(b点)均为过饱和溶液,此时Q>K ,表示有沉淀
c sp
信息 生成
** 错误的表达式 **曲线下方区域的点(d点)均为不饱和溶液,此时Q<K ,表示无沉淀
c sp
生成
** 错误的表达式 **计算K :由c点可以计算出K
sp sp
a→c 曲线上变化,增大c(SO),如加入NaSO 固体,但K 不变
2 4 sp
点的变化 b→c 加入1×10-5 mol·L-1 Na SO 溶液(加水不可以)
2 4
d→c 加入BaCl 固体(忽略溶液的体积变化)
2c→a 曲线上变化,增大c(Ba2+)
溶液蒸发时,离子浓度的变化 原溶液不饱和时,离子浓度都增大;原溶液饱和时,离子浓度都不变
溶度积常数只是温度的函数,与溶液中溶质的离子浓度无关,在同一曲线上的点,溶度积常数相同
(2)阴阳离子浓度——温度双曲线图:横、纵坐标分别为阳离子或阴离子,两条曲线为不同温度
BaSO 曲线可知信息
4
** 错误的表达式 **曲线上各点的意义:每条曲线上任一点都表示饱和
溶液,曲线上方的任一点均表示过饱和溶液,此时有沉淀析出,曲线下
方的任一点均表示不饱和溶液
T 曲线:a、b点都表示饱和溶液,c点表示过饱和溶液
1
T 曲线:a、b点都表示不饱和溶液,c点表示不饱和溶液
2
** 错误的表达式 **计算K :由a或b点可以计算出T 温度下的K
sp 1 sp
** 错误的表达式 **比较T 和T 大小:因沉淀溶解平衡大部分为吸
1 2
热,可知:TCaCO >MnCO;
4 3 3
③X点对于CaSO 来说要析出沉淀,对于CaCO 来说是不饱和溶液,能继续溶解CaCO ;
4 3 3
④Y点:[SO2− ]>[Ca2+],二者浓度的乘积等于10-5;Z点:[CO2− ]<[Mn2+],二者浓度的乘积等于10-10.6。
4 3
3.氢氧化物的溶解平衡图像(1)K [Fe(OH)]<K [Cu(OH)]
sp 3 sp 2
(2)a点到b点可加入碱性物质
(3)d点对于Fe3+可沉淀,对于Cu2+不可沉淀
4.沉淀滴定曲线
(1)滴定终点:曲线上突变点(几乎垂直于横轴的线)
①此时,溶液中的离子浓度满足化学式中的计量关系
②根据突变点对应的离子浓度,可以求出沉淀的K
sp
(2)指示剂的选择
①溶液指示:标准液先与待测液反应,最后半滴标准液与指示剂作用
②沉淀指示:选择生成比主体沉淀溶解度大的沉淀的可溶性物质
5.图像分析应注意下列四点
(1)曲线上任一点均为饱和溶液,线外的点为非饱和溶液,可根据Q与K 的大小判断。
sp
(2)求K 时可找曲线上合适的一点确定离子浓度进行计算,曲线上任一点的K 相同。
sp sp
(3)若坐标表示浓度的对数时,要注意离子浓度的换算,如lgc(X-)=a,则c(X-)=10a。
(4)若坐标表示浓度的负对数[pX=-lgc(X-)]时,pX越大,c(X-)越小,c(X-)=10-pX。
【变式演练】
【变式4-1】(2024·湖北·三模)常温下,向0.02mol·L-1FeCl 溶液(用少量盐酸酸化)中匀速逐滴加入
3
0.1mol·L-1NaOH溶液,得到pH-时间曲线如图。下列有关说法不正确的是已知:25℃时,Fe(OH) 的K =2.8×10-39,且Fe3+浓度小于10-5mol·L-1认为其沉淀完全。
3 sp
A.ab段主要是NaOH和HCl反应
B.c点溶液中的Fe3+已沉淀完全
C.c点后pH急剧变化是过量的NaOH电离导致的
D.d点水电离出的c(OH-)约为10-2.16mol·L-1
【变式4-2】(2024·浙江·模拟预测)室温下向含有Cu2+、Hg2+、Ag+的溶液中逐滴加入NaS溶液,溶液中
2
pX与pS的关系如图所示:已知: 、 、 ; ;
。下列说法正确的是
A.室温下 的K=1013.2
B.M与N随着pS增大会交于一点,在该点对应的两种金属硫化物K 相等
sp
C.直线L代表CuS悬浊液中Cu2+与 的浓度关系
D.自然界中原生铜硫化物经氧化、淋滤后变为CuSO 溶液,可将底层深处的HgS转为CuS
4
题组05 依据图像的可溶性溶质和难溶性溶质在溶液中微粒变化图像的分析
【例5-1】(2024·福建卷)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,
【例5-2】(2024·江西卷)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( )
【提分秘籍】
1.电解质溶液中的三大平衡
三大平衡 电离平衡 水解平衡 沉淀溶解平衡CHCOOH CHCOO- CHCOO-+H O AgCl(s) Ag+(aq)
3 3 3 2
示例
+H+ CHCOOH+OH- +Cl-(aq)
3
研究 弱电解质(包括弱酸、弱碱、 盐溶液(包括强酸弱碱盐、弱酸 难溶电解质(如难溶的
对象 水、多元弱酸的酸式酸根) 强碱盐、弱酸弱碱盐) 酸、碱、盐等)
K= K =
a h
K (AgCl)=
平衡常数 c(CH COO-)·c(H+) c(CH COOH)·c(OH-) sp
3 3 c(Ag+)·c(Cl-)
c(CH COOH) c(CH COO-)
3 3
升高 促进电离,离子浓度增大, K 可能增大,也可能减
sp
促进水解,K 增大
h
温度 K 增大 小
a
促进电离,离子浓度(除OH- 促进水解,离子浓度(除H+外)减
影 加水稀释 促进溶解,K 不变
sp
外)减小,K 不变 小,K 不变
a h
响
加入AgNO 溶液或NaCl
3
因 加入相应 加入CHCOONa固体或盐 加入CHCOOH或NaOH,抑制
3 3
溶液,抑制溶解,K 不
素 离子 酸,抑制电离,K 不变 水解,K 不变 sp
a h
变
加入反应 加入NaOH,促进电离,K 加入氨水,促进溶解,
a
加入盐酸,促进水解,K 不变
h
离子 不变 K 不变
sp
2.K 、K 、K 、K 、K 之间的关系
w a b sp h
(1)一元弱酸强碱盐:K =K /K;
h w a
(2)一元弱碱强酸盐:K =K /K ;
h w b
(3)多元弱碱强酸盐,如氯化铁:Fe3+(aq)+3HO(l) Fe(OH) (s)+3H+(aq),K =c3(H+)/c(Fe3+)。将
2 3 h
(K )3=c3(H+)×c3(OH-)与K =c(Fe3+)×c3(OH-)两式相除,消去c3(OH-)可得K =(K )3/K 。
w sp h w sp
(4)M(OH) 悬浊液中K 、K 、pH间关系,M(OH) (s) Mn+(aq)+nOH-(aq),K =c(Mn+)·cn(OH-)
n sp w n sp
=·cn(OH-)==()n+1。
3. 图像分析中的表现 :
(1)在溶解度曲线图中,可溶性溶质通常表现为随温度升高溶解度增大(如 KNO3、NH4Cl等),或者
溶解度随温度变化不大(如NaCl)。
(2)难溶性溶质则可能表现为溶解度随温度升高而略有增加,但总体溶解度仍然很低,甚至可能随温度
升高而减小(如某些气体的溶解度随温度升高而减小)。
(3)曲线上的点表示对应温度下该物质的溶解度;曲线上方的点表示饱和溶液中存在不能继续溶解的溶
质,这通常与难溶性溶质相关;曲线下方的点则表示不饱和溶液。
【变式演练】
【变式5-1】(2024·湖南长沙·二模)一定温度下, 在不同pH的 溶液中存在形式不同, 溶
液中pM[ ]随pH的变化如图1, 溶液中含A微粒的物质的量分数随pH的变化如图
2。已知:
①MA, 均为难溶物;②初始 。
下列说法错误的是
A. 时,pH=8.5
B.初始状态a点主要发生反应:
C.Ⅰ曲线上的点满足
D.初始状态的b点,平衡后溶液中存在
【变式5-2】(2024·河北·二模)常温下,向 和 的混合液中滴加 溶液,
与 的关系如图所示。已知: 代表 或 ,
。下列叙述正确的是
A. 分别代表 与 的关系B. 的电离常数的数量级为
C.
D.常温下, 和 共存时:
1.(2024·江西·模拟预测)如图所示,只有未电离的HA分子可自由通过交换膜。常温下,往甲室和乙室
中分别加入0.1 mol·L-1的NH A溶液(pH≈7)和0.1 mol·L-1的HA溶液(pH≈3),达到平衡后,下列说法正确的
4
是
A.平衡后,甲、乙两室的pH:甲<乙
B.平衡后,甲室中
C.若用等物质的量浓度的NaA溶液代替NH A溶液,则通过交换膜的HA分子的量减少
4
D.常温下,HA的电离平衡常数约为10-6
2.(2024·贵州卷)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
3.(2024·云南丽江·一模)柠檬酸是三元弱酸(简写为HA)。常温下,向10mL0.1mol·L-1HA溶液中滴加
3 3
VmLpH=13的NaOH溶液,溶液的pH与含A粒子分布系数如图所示,已知:HA的分布系数表达式为
3
δ(H A)= ×100%。下列叙述正确的是
3A.曲线③表示的是HA-的变化
2
B.当V=20时,溶液中:c(HA2-)>c(A3-)>c(H A-)
2
C.K (H A)的数量级为:10-3
a1 3
D.pH=4.77时,溶液中:c(Na+)>3c(HA2-)+3c(A3-)
4.(2024·浙江卷)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·浙江温州·三模)常温下,将 、 的氨水滴入等体积、 的 溶液中
后,未见明显现象,振荡,出现白色浑浊;再向混合体系中缓慢通入 。已知:
, ; ; ,
,下列说法正确的是
A.滴入氨水后,振荡后,没有 沉淀生成
B.滴入氨水过程中: 增大
C.由 可知,最终沉淀不消失
D.通入 过程中,水的电离程度不断减小6.(2024·江苏卷)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:
7.(2024·河南·模拟预测)常温下,分别在 溶液中滴加 溶液,
,X代表 与 关系如图所示。已知:
。下列叙述错误的是
A. 代表 与 的关系
B.
C. 的平衡常数
D.M点对应的
8.(2024·河北卷)在水溶液中, 可与多种金属离子形成配离子。X、Y、Z三种金属离子分别与
形成配离子达平衡时, 与 的关系如图。下列说法正确的是
A. 的X、Y转化为配离子时,两溶液中 的平衡浓度:
B.向Q点X、Z的混合液中加少量可溶性Y盐,达平衡时
C.由Y和Z分别制备等物质的量的配离子时,消耗 的物质的量:
D.若相关离子的浓度关系如P点所示,Y配离子的解离速率小于生成速率
9.(2024·辽宁·三模)常温下, 和 的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是
A.向X点对应溶液中加入适量的 溶液,一定得到Z点对应溶液
B.曲线Ⅰ是 的沉淀溶解平衡曲线
C.Y点对应的 溶液为不饱和溶液,可以继续溶解
D.常温下, 、 饱和溶液,后者 较大
10.(2024·山东卷)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,
11.(2024·江西上饶·二模)向 溶液中滴加NaCl溶液,发生反应 和
。 与 的关系如下图所示(其中M代
表 或 )。下列说法正确的是
A. 时,溶液中
B. 时,溶液中
C. 的平衡常数K的值为
D.用 沉淀 ,溶液中 浓度越大,沉淀效果越好
12.(2024·吉林卷) 下, 、 和 的沉淀溶解平衡曲线如下图所示。某实验小组以
为指示剂,用 标准溶液分别滴定含 水样、含 水样。已知:① 为砖红色沉淀;②相同条件下 溶解度大于 ;③ 时,
, 。
pAg=-lg[c(Ag+)/(mol·L-1)]
pX=-lg[c(Xn-)/(mol·L-1)](X代表Cl-、Br-或CrO )
下列说法错误的是
A.曲线②为 沉淀溶解平衡曲线
B.反应 的平衡常数
C.滴定 时,理论上混合液中指示剂浓度不宜超过
D.滴定 达终点时,溶液中
13.(2024·黑龙江·二模)已知:25℃下,HS溶液的电离平衡常数 , ,
2
MnS、CuS的 分别为 、 , , ,三种
硫化物的沉淀溶解平衡曲线如图所示,其中曲线b表示ZnS。下列说法正确的是
A.曲线c表示 MnS
B.
C.MnS和CuS的悬浊液中D.将浓度均为 的 溶液和HS溶液等体积混合,无沉淀产生
2
14.(2024·浙江卷)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
15.(2024·安徽安庆·三模)利用平衡移动原理,分析常温下Ni2+在不同pH的NaCO 体系中的可能产
2 3
物。已知:图1中曲线表示NaCO 体系中各含碳粒子的物质的量分数与pH的关系;图2中曲线I的离子
2 3
浓度关系符合 ;曲线Ⅱ的离子浓度关系符合
;[注:起始NaCO 体系中 ;不同pH下 由图1得到]。下
2 3
列说法正确的是
A. 时,碳酸钠溶液体系中存在:
B.M点时,溶液中存在
C.初始状态 、 ,平衡后存在
D.沉淀 制备 时,选用 溶液比 溶液效果好
16.(2022·湖北卷)下图是亚砷酸 和酒石酸 混合体系中部分物种的 图(浓度:总 为 ,总T为 )。下列说法错误的是
A. 的 为
B. 的酸性比 的强
C. 时, 的浓度比 的高
D. 时,溶液中浓度最高的物种为
17.(2024·江苏连云港·模拟预测)从处理后的矿石硝酸浸取液(含 、 、 )中,利用氨浸工艺可
获取 ,工艺流程如下:
已知:氨性溶液由 、 和 配制, , 易被空
气氧化为 ;部分氢氧化物的 如下表。
氢氧化物
下列说法正确的是
A.“滤液I”中
B. 溶液中:
C.常温下, 的氨性溶液中,
D.“氨浸”时,由 转化为 的离子方程式为18.(2024·北京卷)关于 和 的下列说法中,不正确的是
A.两种物质的溶液中,所含微粒的种类相同
B.可用 溶液使 转化为
C.利用二者热稳定性差异,可从它们的固体混合物中除去
D.室温下,二者饱和溶液的 差约为4,主要是由于它们的溶解度差异
19.(2024·河北·二模)氢硫酸(HS)是二元弱酸。某小组做如下两组实验:
2
实验1:向20mL0.1mol/LNaHS溶液中滴加0.1mol/LHCl溶液。
实验2:向20mL0.1mol/L NaHS溶液中滴加0.1mol/LCuSO 溶液。
4
已知:HS的电离常数 , , ,溶液混合后体积变化忽略
2
不计,下列说法错误的是
A.NaHS溶液中
B.实验1中 时,一定存在
C.实验2初期发生反应
D.实验2中加入30 mL 溶液,溶液中
20.(2022·湖北卷)根据酸碱质子理论,给出质子 的物质是酸,给出质子的能力越强,酸性越强。
已知: , ,下列酸性强弱顺序正确的是
A. B.
C. D.
21.(2024·贵州贵阳·三模)常温下, 、 分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后,改
变溶液pH,金属阳离子浓度的变化如图所示。据图分析,下列判断正确的是
A.
B.e点对应的含 的分散系很稳定
C.加适量 固体可使溶液由a点变到b点D.c、d两点代表的溶液中 与 乘积相等
22.(2024·山西晋中·模拟预测)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]。
iii. 。下列说法不正确的是
A.
B.初始状态 , 时,发生反应:
C.初始状态 、 ,平衡后溶液中存在
D.反应 的平衡常数