資源簡介

整理與提升
一、體系構建
二、真題導向
考向一　平衡觀和守恒思想的直接考查
1．(2022·浙江1月選考，17)已知25 ℃時二元酸H2A的Ka1＝1.3×10－7，Ka2＝7.1×10－15。下列說法正確的是(　　)
A．在等濃度的Na2A、NaHA溶液中，水的電離程度前者小于后者
B．向0.1 mol·L－1的H2A溶液中通入HCl氣體(忽略溶液體積的變化)至pH＝3，則H2A的電離度為0.013%
C．向H2A溶液中加入NaOH溶液至pH＝11，則c(A2－)>c(HA－)
D．取pH＝a的H2A溶液10 mL，加蒸餾水稀釋至100 mL，則該溶液pH＝a＋1
答案　B
解析　在等濃度的Na2A、NaHA溶液中，A2－的水解程度大于HA－的水解程度，水的電離程度前者大于后者，故A錯誤；向0.1 mol·L－1的H2A溶液中通入HCl氣體(忽略溶液體積的變化)至pH＝3，＝1.3×10－7，則H2A的電離度為×100%＝1.3×10－4×100%＝0.013%，故B正確；向H2A溶液中加入NaOH溶液至pH＝11，＝7.1×10－15，則c(A2－)2．(2023·海南，14)25 ℃下，Na2CO3水溶液的pH隨其濃度的變化關系如圖所示。下列說法正確的是(　　)
A．c(Na2CO3)＝0.6 mol·L－1時，溶液中c(OH－)<0.01 mol·L－1
B．Na2CO3水解程度隨其濃度增大而減小
C．在水中H2CO3的Ka2<4×10－11
D．0.2 mol·L－1的Na2CO3溶液和0.3 mol·L－1的NaHCO3溶液等體積混合，得到的溶液c(OH－)<2×10－4 mol·L－1
答案　B
解析　由圖像可知，c(Na2CO3)＝0.6 mol·L－1時，pH>12.0，溶液中c(OH－)>0.01 mol·L－1，故A錯誤；鹽溶液越稀越水解，Na2CO3水解程度隨其濃度增大而減小，故B正確；結合圖像可知，當c(Na2CO3)＝0.5 mol·L－1時，pH＝12，Kh＝＝＝2×10－4，則Ka2＝＝5×10－11, 故C錯誤；若0.2 mol·L－1的Na2CO3溶液與等體積的蒸餾水混合，濃度變為0.1 mol·L－1，由圖可知，pH>11.6，得到的溶液c(OH－)>2×10－4 mol·L－1,0.2 mol·L－1的Na2CO3溶液和0.3 mol·L－1的NaHCO3溶液等體積混合后c(OH－)大于與水混合的c(OH－)，故D錯誤。
3．(2022·全國乙卷，13)常溫下，一元酸HA的Ka(HA)＝1.0×10－3。在某體系中，H＋與A－不能穿過隔膜，未電離的HA可自由穿過該膜(如圖所示)。
設溶液中c總(HA)＝c(HA)＋c(A－)，當達到平衡時，下列敘述正確的是(　　)
A．溶液Ⅰ中c(H＋)＝c(OH－)＋c(A－)
B．溶液Ⅱ中的HA的電離度[]為
C．溶液Ⅰ和Ⅱ中的c(HA)不相等
D．溶液Ⅰ和Ⅱ中的c總(HA)之比為10－4
答案　B
解析　常溫下，溶液Ⅰ的pH＝7.0，則溶液Ⅰ中c(H＋)＝c(OH－)＝1×10－7 mol·L－1，c(H＋)＜c(OH－)＋c(A－)，A錯誤；常溫下，溶液Ⅱ的pH＝1.0，溶液中c(H＋)＝0.1 mol·L－1，Ka(HA)＝＝1.0×10－3，c總(HA)＝c(HA)＋c(A－)，則＝1.0×10－3，解得＝，B正確；根據題意，未電離的HA可自由穿過隔膜，故溶液Ⅰ和Ⅱ中的c(HA)相等，C錯誤；常溫下，溶液Ⅰ的pH＝7.0，溶液Ⅰ中c(H＋)＝1×10－7 mol·L－1，Ka(HA)＝＝1.0×10－3，c總(HA)＝c(HA)＋c(A－)，
＝1.0×10－3，溶液Ⅰ中c總(HA)＝(104＋1)c(HA)；溶液Ⅱ中，由B項解析可知c總(HA)＝1.01 c(HA)，未電離的HA可自由穿過隔膜，故溶液Ⅰ和Ⅱ中的c(HA)相等，溶液Ⅰ和Ⅱ中c總(HA)之比為[(104＋1)c(HA)]∶[1.01c(HA)]＝(104＋1)∶1.01≈104，D錯誤。
考向二　數據分析方法的考查——借助圖像分析溶液中的平衡問題
4．(2023·湖南，12)常溫下，用濃度為0.020 0 mol·L－1的NaOH標準溶液滴定濃度均為0.020 0 mol·L－1的HCl和CH3COOH的混合溶液，滴定過程中溶液的pH隨η(η＝)的變化曲線如圖所示。下列說法錯誤的是(　　)
A．Ka(CH3COOH)約為10－4.76
B．點a：c(Na＋)＝c(Cl－)＝c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)
C．點b：c(CH3COOH)D．水的電離程度：a答案　D
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，故A正確；a點溶液為等濃度的NaCl和CH3COOH混合溶液，存在元素守恒：c(Na＋)＝c(Cl－)＝c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)，故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)d，故D錯誤。
5．(2023·北京，14)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(CO)＝Ksp(MgCO3)[注：起始c(Na2CO3)＝0.1 mol·L－1，不同pH下c(CO)由圖1得到]。
下列說法不正確的是(　　)
A．由圖1，pH＝10.25，c(HCO)＝c(CO)
B．由圖2，初始狀態pH＝11、lg[c(Mg2＋)]＝－6，無沉淀生成
C．由圖2，初始狀態pH＝9、lg[c(Mg2＋)]＝－2，平衡后溶液中存在c(H2CO3)＋c(HCO)＋c(CO)＝0.1 mol·L－1
D．由圖1和圖2，初始狀態pH＝8、lg[c(Mg2＋)]＝－1，發生反應：Mg2＋＋2HCO===MgCO3↓＋CO2↑＋H2O
答案　C
解析　從圖1可以看出pH＝10.25時，碳酸氫根離子與碳酸根離子濃度相同，A項正確；從圖2可以看出初始狀態pH＝11、lg[c(Mg2＋)]＝－6時，該點位于曲線Ⅰ和曲線Ⅱ的下方，不會產生碳酸鎂沉淀或氫氧化鎂沉淀，B項正確；從圖2可以看出初始狀態pH＝9、lg[c(Mg2＋)]＝－2時，該點位于曲線Ⅱ的上方，會生成碳酸鎂沉淀，根據元素守恒，溶液中c(H2CO3)＋c(HCO)＋c(CO)<0.1 mol·L－1，C項錯誤；pH＝8時，溶液中主要含碳微粒是HCO，pH＝8，lg[c(Mg2＋)]＝－1時，該點位于曲線Ⅱ的上方，會生成碳酸鎂沉淀，因此反應的離子方程式為Mg2＋＋2HCO===MgCO3↓＋H2O＋CO2↑，D項正確。
6．(2023·新課標卷，13)向AgCl飽和溶液(有足量AgCl固體)中滴加氨水，發生反應Ag＋＋NH3??[Ag(NH3)]＋和[Ag(NH3)]＋＋NH3??[Ag(NH3)2]＋，lg[c(M)/(mol·L－1)]與lg[c(NH3)/(mol·L－1)]的關系如下圖所示(其中M代表Ag＋、Cl－、[Ag(NH3)]＋或[Ag(NH3)2]＋)。
下列說法錯誤的是(　　)
A．曲線Ⅰ可視為AgCl溶解度隨NH3濃度變化曲線
B．AgCl的溶度積常數Ksp＝c(Ag＋)·c(Cl－)＝10－9.75
C．反應[Ag(NH3)]＋＋NH3??[Ag(NH3)2]＋的平衡常數K的值為103.81
D．c(NH3)＝0.01 mol·L－1時，溶液中c([Ag(NH3)2]＋)>c([Ag(NH3)]＋)>c(Ag＋)
答案　A
解析　AgCl飽和溶液中存在AgCl(s)??Ag＋(aq)＋Cl－(aq)，當滴入的氨水非常少時，可以認為Ag＋濃度和Cl－濃度相等，隨著氨水的滴入，Ag＋濃度減小，AgCl的沉淀溶解平衡正向移動，Cl－濃度增大，AgCl的溶解度也增大，故曲線Ⅲ表示Ag＋，曲線Ⅳ表示Cl－，曲線Ⅳ也可視為AgCl的溶解度隨NH3濃度的變化曲線，A錯誤；AgCl的溶度積常數Ksp僅與溫度有關，由圖可知，當c(NH3)＝10－1 mol·L－1時，c(Cl－)＝10－2.35 mol·L－1，c(Ag＋)＝10－7.40 mol·L－1，Ksp(AgCl)＝c(Cl－)·c(Ag＋)＝10－2.35×10－7.40＝10－9.75，B正確；隨著氨水的滴入，Ag＋先轉化為[Ag(NH3)]＋，[Ag(NH3)]＋再轉化為[Ag(NH3)2]＋，所以開始時，[Ag(NH3)2]＋濃度比[Ag(NH3)]＋濃度小，則曲線Ⅰ表示[Ag(NH3)2]＋，曲線Ⅱ表示[Ag(NH3)]＋，反應[Ag(NH3)]＋＋NH3??[Ag(NH3)2]＋的平衡常數K＝＝＝103.81，C正確；結合上述分析及圖知，當c(NH3)＝0.01 mol·L－1時，溶液中c([Ag(NH3)2]＋)>c([Ag(NH3)]＋)>c(Ag＋)，D正確。
考向三　利用溶液的離子平衡分析實驗及工業生產的相關問題
7．(2023·浙江6月選考，15)草酸(H2C2O4)是二元弱酸。某小組做如下兩組實驗：(　　)
實驗Ⅰ：往20 mL 0.1 mol·L－1NaHC2O4溶液中滴加0.1 mol·L－1NaOH溶液。
實驗Ⅱ：往20 mL 0.1 mol·L－1NaHC2O4溶液中滴加0.1 mol·L－1CaCl2溶液。
[已知：H2C2O4的電離常數Ka1＝5.4×10－2，Ka2＝5.4×10－5，Ksp(CaC2O4)＝2.4×10－9，溶液混合后體積變化忽略不計]。
下列說法正確的是(　　)
A．實驗Ⅰ可選用甲基橙作指示劑，指示反應終點
B．實驗Ⅰ中V(NaOH)＝10 mL時，存在c(C2O)C．實驗Ⅱ中發生反應HC2O＋Ca2＋===CaC2O4↓＋H＋
D．實驗Ⅱ中V(CaCl2)＝80 mL時，溶液中c(C2O)＝4.0×10－8 mol·L－1
答案　D
解析　NaHC2O4溶液被氫氧化鈉溶液滴定到終點時生成顯堿性的草酸鈉溶液，為了減小實驗誤差要選用在堿性范圍變色的酚酞作指示劑，故A錯誤；實驗Ⅰ中V(NaOH)＝10 mL時，溶質是NaHC2O4、Na2C2O4且兩者物質的量濃度相等，Ka2＝5.4×10－5>Kh(C2O)＝，則HC2O的電離程度大于C2O的水解程度，因此存在c(C2O)>c(HC2O)，故B錯誤；實驗Ⅱ中，由于開始滴加的氯化鈣量較少而NaHC2O4過量，因此該反應在初始階段發生的反應是2HC2O＋Ca2＋===CaC2O4↓＋H2C2O4，該反應的平衡常數為K＝＝＝＝＝×106≈4.2×105，因為平衡常數很大，說明反應能夠完全進行，當NaHC2O4被完全消耗后，H2C2O4再和CaCl2發生反應，故C錯誤；實驗Ⅱ中V(CaCl2)＝80 mL時，溶液中的鈣離子濃度為c(Ca2＋)＝
＝0.06 mol·L－1，溶液中c(C2O)＝＝ mol·L－1＝4.0×10－8mol·L－1，故D正確。
8．(2023·江蘇，12)室溫下，用含少量Mg2＋的MnSO4溶液制備MnCO3的過程如圖所示。已知Ksp(MgF2)＝5.2×10－11，Ka(HF)＝6.3×10－4。下列說法正確的是(　　)
A．0.1 mol·L－1 NaF溶液中：c(F－)＝c(Na＋)＋c(H＋)
B．“除鎂”得到的上層清液中：c(Mg2＋)＝
C．0.1 mol·L－1 NaHCO3溶液中：c(CO)＝c(H＋)＋c(H2CO3)－c(OH－)
D．“沉錳”后的濾液中：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HCO)＋2c(CO)
答案　C
解析　0.1 mol·L－1NaF溶液中存在電荷守恒：c(OH－)＋c(F－)＝c(Na＋)＋c(H＋)，A錯誤；“除鎂”得到的上層清液中為MgF2的飽和溶液，有Ksp(MgF2)＝c(Mg2＋)·c2(F－)，故c(Mg2＋)＝，B錯誤；0.1 mol·L－1 NaHCO3溶液中存在質子守恒：c(CO)＋c(OH－)＝c(H＋)＋c(H2CO3)，故c(CO)＝c(H＋)＋c(H2CO3)－c(OH－)，C正確；“沉錳”后的濾液中還存在F－、SO等離子，故電荷守恒中應增加其他離子使等式成立，D錯誤。
9．(2022·重慶，11)某小組模擬成垢—除垢過程如圖。
100 mL 0.1 mol·L－1 CaCl2水溶液……
忽略體積變化，且步驟②中反應完全。下列說法正確的是(　　)
A．經過步驟①，溶液中c(Ca2＋)＋c(Na＋)＝c(Cl－)
B．經過步驟②，溶液中c(Na＋)＝4c(SO)
C．經過步驟②，溶液中c(Cl－)＝c(CO)＋c(HCO)＋c(H2CO3)
D．經過步驟③，溶液中c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)＝c(Cl－)
答案　D
解析　經過步驟①，100 mL 0.1 mol·L－1CaCl2水溶液和0.01 mol Na2SO4反應的化學方程式為CaCl2＋ Na2SO4===2NaCl＋CaSO4↓，生成0.02 mol NaCl和0.01 mol CaSO4，CaSO4微溶，則溶液中含有SO和Ca2＋，則c(Ca2＋)＋c(Na＋)>c(Cl－)，故A錯誤；步驟②中，CaSO4(s)＋Na2CO3(aq)===CaCO3(s)＋Na2SO4(aq)，步驟②中反應完全，則反應后的溶質為0.01 mol Na2SO4、0.01 mol Na2CO3和0.02 mol NaCl，則c(Na＋)＝6c(SO)，故B錯誤；由B項分析可知，存在元素守恒：c(Cl－)＝2c(CO)＋2c(HCO)＋2c(H2CO3)，故C錯誤；步驟③中，CaCO3＋2CH3COOH===(CH3COO)2Ca＋H2O＋CO2↑，反應后的溶液中含有0.02 mol NaCl、0.01 mol (CH3COO)2Ca，則c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)＝c(Cl－)，故D正確。
10．(2023·新課標卷，27)鉻和釩具有廣泛用途。鉻釩渣中鉻和釩以低價態含氧酸鹽形式存在，主要雜質為鐵、鋁、硅、磷等的化合物，從鉻釩渣中分離提取鉻和釩的一種流程如圖所示：
已知：最高價鉻酸根在酸性介質中以Cr2O存在，在堿性介質中以CrO存在。回答下列問題：
(1)煅燒過程中，釩和鉻被氧化為相應的最高價含氧酸鹽，其中含鉻化合物主要為________________________________________________________________________
(填化學式)。
(2)水浸渣中主要有SiO2和______________________________________________________。
(3)“沉淀”步驟調pH到弱堿性，主要除去的雜質是______________。
(4)“除硅磷”步驟中，使硅、磷分別以MgSiO3和MgNH4PO4的形式沉淀，該步需要控制溶液的pH≈9以達到最好的除雜效果，若pH<9時，會導致_______________________；
pH>9時，會導致______________。
(5)“分離釩”步驟中，將溶液pH調到1.8左右得到V2O5沉淀，V2O5在pH<1時，溶解為VO或VO3＋，在堿性條件下，溶解為VO或VO，上述性質說明V2O5具有____________(填標號)。
A．酸性 B．堿性 C．兩性
(6)“還原”步驟中加入焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)溶液，反應的離子方程式為______________
___________________________________________________________________________。
答案　(1)Na2CrO4　(2)Fe2O3　(3)Na[Al(OH)4]　(4)溶液中c(PO)降低，不利于形成MgNH4PO4沉淀　Mg2＋形成Mg(OH)2沉淀，不利于形成MgSiO3沉淀　(5)C　(6)2Cr2O＋3S2O＋10H＋===4Cr3＋＋6SO＋5H2O
解析　(6)分離釩后溶液呈酸性，Cr元素以Cr2O存在，還原過程中Cr2O被S2O還原為Cr3＋，S2O轉化為SO，因此反應的離子方程式為2Cr2O＋3S2O＋10H＋===4Cr3＋＋6SO＋5H2O。整理與提升
一、體系構建
二、真題導向
考向一　平衡觀和守恒思想的直接考查
1．(2022·浙江1月選考，17)已知25 ℃時二元酸H2A的Ka1＝1.3×10－7，Ka2＝7.1×10－15。下列說法正確的是(　　)
A．在等濃度的Na2A、NaHA溶液中，水的電離程度前者小于后者
B．向0.1 mol·L－1的H2A溶液中通入HCl氣體(忽略溶液體積的變化)至pH＝3，則H2A的電離度為0.013%
C．向H2A溶液中加入NaOH溶液至pH＝11，則c(A2－)>c(HA－)
D．取pH＝a的H2A溶液10 mL，加蒸餾水稀釋至100 mL，則該溶液pH＝a＋1
2．(2023·海南，14)25 ℃下，Na2CO3水溶液的pH隨其濃度的變化關系如圖所示。下列說法正確的是(　　)
A．c(Na2CO3)＝0.6 mol·L－1時，溶液中c(OH－)<0.01 mol·L－1
B．Na2CO3水解程度隨其濃度增大而減小
C．在水中H2CO3的Ka2<4×10－11
D．0.2 mol·L－1的Na2CO3溶液和0.3 mol·L－1的NaHCO3溶液等體積混合，得到的溶液c(OH－)<2×10－4 mol·L－1
3．(2022·全國乙卷，13)常溫下，一元酸HA的Ka(HA)＝1.0×10－3。在某體系中，H＋與A－不能穿過隔膜，未電離的HA可自由穿過該膜(如圖所示)。
設溶液中c總(HA)＝c(HA)＋c(A－)，當達到平衡時，下列敘述正確的是(　　)
A．溶液Ⅰ中c(H＋)＝c(OH－)＋c(A－)
B．溶液Ⅱ中的HA的電離度[]為
C．溶液Ⅰ和Ⅱ中的c(HA)不相等
D．溶液Ⅰ和Ⅱ中的c總(HA)之比為10－4
考向二　數據分析方法的考查——借助圖像分析溶液中的平衡問題
4．(2023·湖南，12)常溫下，用濃度為0.020 0 mol·L－1的NaOH標準溶液滴定濃度均為0.020 0 mol·L－1的HCl和CH3COOH的混合溶液，滴定過程中溶液的pH隨η(η＝)的變化曲線如圖所示。下列說法錯誤的是(　　)
A．Ka(CH3COOH)約為10－4.76
B．點a：c(Na＋)＝c(Cl－)＝c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)
C．點b：c(CH3COOH)D．水的電離程度：a5．(2023·北京，14)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(CO)＝Ksp(MgCO3)[注：起始c(Na2CO3)＝0.1 mol·L－1，不同pH下c(CO)由圖1得到]。
下列說法不正確的是(　　)
A．由圖1，pH＝10.25，c(HCO)＝c(CO)
B．由圖2，初始狀態pH＝11、lg[c(Mg2＋)]＝－6，無沉淀生成
C．由圖2，初始狀態pH＝9、lg[c(Mg2＋)]＝－2，平衡后溶液中存在c(H2CO3)＋c(HCO)＋c(CO)＝0.1 mol·L－1
D．由圖1和圖2，初始狀態pH＝8、lg[c(Mg2＋)]＝－1，發生反應：Mg2＋＋2HCO===MgCO3↓＋CO2↑＋H2O
6．(2023·新課標卷，13)向AgCl飽和溶液(有足量AgCl固體)中滴加氨水，發生反應Ag＋＋NH3??[Ag(NH3)]＋和[Ag(NH3)]＋＋NH3??[Ag(NH3)2]＋，lg[c(M)/(mol·L－1)]與lg[c(NH3)/(mol·L－1)]的關系如下圖所示(其中M代表Ag＋、Cl－、[Ag(NH3)]＋或[Ag(NH3)2]＋)。
下列說法錯誤的是(　　)
A．曲線 Ⅰ 可視為AgCl溶解度隨NH3濃度變化曲線
B．AgCl的溶度積常數Ksp＝c(Ag＋)·c(Cl－)＝10－9.75
C．反應[Ag(NH3)]＋＋NH3??[Ag(NH3)2]＋的平衡常數K的值為103.81
D．c(NH3)＝0.01 mol·L－1時，溶液中c([Ag(NH3)2]＋)>c([Ag(NH3)]＋)>c(Ag＋)
考向三　利用溶液的離子平衡分析實驗及工業生產的相關問題
7．(2023·浙江6月選考，15)草酸(H2C2O4)是二元弱酸。某小組做如下兩組實驗：(　　)
實驗Ⅰ：往20 mL 0.1 mol·L－1NaHC2O4溶液中滴加0.1 mol·L－1NaOH溶液。
實驗Ⅱ：往20 mL 0.1 mol·L－1NaHC2O4溶液中滴加0.1 mol·L－1CaCl2溶液。
[已知：H2C2O4的電離常數Ka1＝5.4×10－2，Ka2＝5.4×10－5，Ksp(CaC2O4)＝2.4×10－9，溶液混合后體積變化忽略不計]。
下列說法正確的是(　　)
A．實驗 Ⅰ 可選用甲基橙作指示劑，指示反應終點
B．實驗Ⅰ中V(NaOH)＝10 mL時，存在c(C2O)C．實驗Ⅱ中發生反應HC2O＋Ca2＋===CaC2O4↓＋H＋
D．實驗Ⅱ中V(CaCl2)＝80 mL時，溶液中c(C2O)＝4.0×10－8 mol·L－1
8．(2023·江蘇，12)室溫下，用含少量Mg2＋的MnSO4溶液制備MnCO3的過程如圖所示。已知Ksp(MgF2)＝5.2×10－11，Ka(HF)＝6.3×10－4。下列說法正確的是(　　)
A．0.1 mol·L－1 NaF溶液中：c(F－)＝c(Na＋)＋c(H＋)
B．“除鎂”得到的上層清液中：c(Mg2＋)＝
C．0.1 mol·L－1 NaHCO3溶液中：c(CO)＝c(H＋)＋c(H2CO3)－c(OH－)
D．“沉錳”后的濾液中：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HCO)＋2c(CO)
9．(2022·重慶，11)某小組模擬成垢—除垢過程如圖。
100 mL 0.1 mol·L－1 CaCl2水溶液……
忽略體積變化，且步驟②中反應完全。下列說法正確的是(　　)
A．經過步驟①，溶液中c(Ca2＋)＋c(Na＋)＝c(Cl－)
B．經過步驟②，溶液中c(Na＋)＝4c(SO)
C．經過步驟②，溶液中c(Cl－)＝c(CO)＋c(HCO)＋c(H2CO3)
D．經過步驟③，溶液中c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)＝c(Cl－)
10．(2023·新課標卷，27)鉻和釩具有廣泛用途。鉻釩渣中鉻和釩以低價態含氧酸鹽形式存在，主要雜質為鐵、鋁、硅、磷等的化合物，從鉻釩渣中分離提取鉻和釩的一種流程如圖所示：
已知：最高價鉻酸根在酸性介質中以Cr2O存在，在堿性介質中以CrO存在?；卮鹣铝袉栴}：
(1)煅燒過程中，釩和鉻被氧化為相應的最高價含氧酸鹽，其中含鉻化合物主要為________________________________________________________________________
(填化學式)。
(2)水浸渣中主要有SiO2和___________________________________________________。
(3)“沉淀”步驟調pH到弱堿性，主要除去的雜質是______________。
(4)“除硅磷”步驟中，使硅、磷分別以MgSiO3和MgNH4PO4的形式沉淀，該步需要控制溶液的pH≈9以達到最好的除雜效果，若pH<9時，會導致___________________________；
pH>9時，會導致_____________________________________________________________。
(5)“分離釩”步驟中，將溶液pH調到1.8左右得到V2O5沉淀，V2O5在pH<1時，溶解為VO或VO3＋，在堿性條件下，溶解為VO或VO，上述性質說明V2O5具有____________(填標號)。
A．酸性 B．堿性 C．兩性
(6)“還原”步驟中加入焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)溶液，反應的離子方程式為______________。(共45張PPT)
第三章
整理與提升
一、體系構建
二、真題導向
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一
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真題導向
二
考向一　平衡觀和守恒思想的直接考查
1.(2022·浙江1月選考，17)已知25 ℃時二元酸H2A的Ka1＝1.3×10－7，Ka2＝7.1×10－15。下列說法正確的是
A.在等濃度的Na2A、NaHA溶液中，水的電離程度前者小于后者
B.向0.1 mol·L－1的H2A溶液中通入HCl氣體(忽略溶液體積的變化)至pH
＝3，則H2A的電離度為0.013%
C.向H2A溶液中加入NaOH溶液至pH＝11，則c(A2－)>c(HA－)
D.取pH＝a的H2A溶液10 mL，加蒸餾水稀釋至100 mL，則該溶液pH
＝a＋1
√
在等濃度的Na2A、NaHA溶液中，A2－的水解程度大于HA－的水解程度，水的電離程度前者大于后者，故A錯誤；
H2A是弱酸，取pH＝a的H2A溶液10 mL，加蒸餾水稀釋至100 mL，H2A的電離平衡正向移動，則該溶液pH2.(2023·海南，14)25 ℃下，Na2CO3水溶液的pH隨其濃度的變化關系如圖所示。下列說法正確的是
A.c(Na2CO3)＝0.6 mol·L－1時，溶液中c(OH－)
<0.01 mol·L－1
B.Na2CO3水解程度隨其濃度增大而減小
C.在水中H2CO3的Ka2<4×10－11
D.0.2 mol·L－1的Na2CO3溶液和0.3 mol·L－1的NaHCO3溶液等體積混合，
得到的溶液c(OH－)<2×10－4 mol·L－1
√
由圖像可知，c(Na2CO3)＝0.6 mol·L－1時，pH >12.0，溶液中c(OH－)> 0.01 mol·L－1，故A錯誤；
鹽溶液越稀越水解，Na2CO3水解程度隨其濃度增大而減小，故B正確；
若0.2 mol·L－1的Na2CO3溶液與等體積的蒸餾水混合，濃度變為0.1 mol·L－1，由圖可知，pH>11.6，得到的溶液c(OH－)>2×10－4 mol·
L－1,0.2 mol·L－1的Na2CO3溶液和0.3 mol·L－1的NaHCO3溶液等體積混合后c(OH－)大于與水混合的c(OH－)，故D錯誤。
3.(2022·全國乙卷，13)常溫下，一元酸HA的Ka(HA)＝1.0×10－3。在某體系中，H＋與A－不能穿過隔膜，未電離的HA可自由穿過該膜(如圖所示)。
設溶液中c總(HA)＝c(HA)＋c(A－)，當
達到平衡時，下列敘述正確的是
A.溶液Ⅰ中c(H＋)＝c(OH－)＋c(A－)
B.溶液Ⅱ中的HA的電離度
C.溶液Ⅰ和Ⅱ中的c(HA)不相等
D.溶液Ⅰ和Ⅱ中的c總(HA)之比為10－4
√
常溫下，溶液Ⅰ的pH＝7.0，則溶液Ⅰ中c(H＋)＝c(OH－)＝1×10－7 mol·L－1，c(H＋)＜c(OH－)＋c(A－)，A錯誤；
根據題意，未電離的HA可自由穿過隔膜，故溶液Ⅰ和Ⅱ中的c(HA)相等，C錯誤；
常溫下，溶液Ⅰ的pH＝7.0，溶液Ⅰ中c(H＋)＝1×10－7 mol·L－1，
Ka(HA)＝ ＝1.0×10－3，c總(HA)＝c(HA)＋c(A－)，
＝1.0×10－3，溶液Ⅰ中c總(HA)＝(104＋1)c(HA)；
溶液Ⅱ中，由B項解析可知c總(HA)＝1.01 c(HA)，未電離的HA可自由穿過隔膜，故溶液Ⅰ和Ⅱ中的c(HA)相等，溶液Ⅰ和Ⅱ中c總(HA)之比為[(104＋1)c(HA)]∶[1.01c(HA)]＝(104＋1)∶1.01≈104，D錯誤。
考向二　數據分析方法的考查——借助圖像分析溶液中的平衡問題
4.(2023·湖南，12)常溫下，用濃度為0.020 0 mol·L－1的NaOH標準溶液滴定濃度均為0.020 0 mol·L－1的HCl和CH3COOH的混合溶液，滴定過程中溶液的pH隨η(η＝ )的變化曲線如圖所示。下列說法錯誤的是
A.Ka(CH3COOH)約為10－4.76
B.點a：c(Na＋)＝c(Cl－)＝c(CH3COO－)
＋c(CH3COOH)
C.點b：c(CH3COOH)D.水的電離程度：a√
a點溶液為等濃度的NaCl和CH3COOH混合溶液，存在元素守恒：c(Na＋)＝c(Cl－)＝c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)，故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點溶液中CH3COO－水解促進水的電離，d點堿過量，會抑制水的電離，則水的電離程度：c>d，故D錯誤。
5.(2023·北京，14)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與pH的關系。
√
從圖1可以看出pH＝10.25時，碳酸氫根離子與碳酸根離子濃度相同，A項正確；
從圖2可以看出初始狀態pH＝11、lg[c(Mg2＋)]＝－6時，該點位于曲線Ⅰ和曲線Ⅱ的下方，不會產生碳酸鎂沉淀或氫氧化鎂沉淀，B項正確；
從圖2可以看出初始狀態pH＝9、lg[c(Mg2＋)]＝
－2時，該點位于曲線Ⅱ的上方，會生成碳酸鎂沉淀，根據元素守恒，溶液中c(H2CO3)＋
<0.1 mol·L－1，C項錯誤；
pH＝8時，溶液中主要含碳微粒是 ，pH＝8，lg[c(Mg2＋)]＝－1時，該點位于曲線Ⅱ的上方，會生成碳酸鎂沉淀，因此反應的離子方程式為Mg2＋＋ ===MgCO3↓＋H2O＋CO2↑，D項正確。
6.(2023·新課標卷，13)向AgCl飽和溶液(有足量AgCl固體)中滴加氨
水，發生反應Ag＋＋NH3 [Ag(NH3)]＋和[Ag(NH3)]＋＋NH3
[Ag(NH3)2]＋，lg[c(M)/(mol·L－1)]與lg[c(NH3)/(mol·L－1)]的關系如下
圖所示(其中M代表Ag＋、Cl－、[Ag(NH3)]＋或[Ag(NH3)2]＋)。
下列說法錯誤的是
A.曲線Ⅰ可視為AgCl溶解度隨NH3濃度
變化曲線
B.AgCl的溶度積常數Ksp＝c(Ag＋)·c(Cl－)
＝10－9.75
C.反應[Ag(NH3)]＋＋NH3 [Ag(NH3)2]＋
的平衡常數K的值為103.81
D.c(NH3)＝0.01 mol·L－1時，溶液中c([Ag(NH3)2]＋)>c([Ag(NH3)]＋)>
c(Ag＋)
√
AgCl飽和溶液中存在AgCl(s) Ag＋(aq)＋Cl－(aq)，當滴入的氨水非常少時，可以認為Ag＋濃度和Cl－濃度相等，隨著氨水的滴入，Ag＋濃度減小，AgCl的沉淀溶解平衡正向移動，Cl－濃度增大，AgCl的溶解度也增大，故曲線Ⅲ表示Ag＋，
曲線Ⅳ表示Cl－，曲線Ⅳ也可視為AgCl的溶解度隨NH3濃度的變化曲線，A錯誤；
AgCl的溶度積常數Ksp僅與溫度有關，由圖可知，當c(NH3)＝10－1 mol·L－1時，c(Cl－)＝10－2.35 mol·L－1，c(Ag＋)＝10－7.40 mol·L－1，Ksp(AgCl)＝c(Cl－)·
c(Ag＋)＝10－2.35×10－7.40＝10－9.75，B正確；
隨著氨水的滴入，Ag＋先轉化為[Ag(NH3)]＋，[Ag(NH3)]＋再轉化為[Ag(NH3)2]＋，所以開始時，[Ag(NH3)2]＋濃度比[Ag(NH3)]＋濃度小，則曲線Ⅰ表示[Ag(NH3)2]＋，曲線Ⅱ表示[Ag(NH3)]＋，反應[Ag(NH3)]＋＋NH3 [Ag(NH3)2]＋的平衡常數K＝
結合上述分析及圖知，當c(NH3)＝0.01 mol·L－1時，溶液中c([Ag(NH3)2]＋)
>c([Ag(NH3)]＋)>c(Ag＋)，D正確。
考向三　利用溶液的離子平衡分析實驗及工業生產的相關問題
7.(2023·浙江6月選考，15)草酸(H2C2O4)是二元弱酸。某小組做如下兩組實驗：
實驗Ⅰ：往20 mL 0.1 mol·L－1NaHC2O4溶液中滴加0.1 mol·L－1NaOH溶液。
實驗Ⅱ：往20 mL 0.1 mol·L－1NaHC2O4溶液中滴加0.1 mol·L－1CaCl2溶液。
[已知：H2C2O4的電離常數Ka1＝5.4×10－2，Ka2＝5.4×10－5，Ksp(CaC2O4)＝2.4×10－9，溶液混合后體積變化忽略不計]。
下列說法正確的是
A.實驗Ⅰ可選用甲基橙作指示劑，指示反應終點
√
NaHC2O4溶液被氫氧化鈉溶液滴定到終點時生成顯堿性的草酸鈉溶液，為了減小實驗誤差要選用在堿性范圍變色的酚酞作指示劑，故A錯誤；
8.(2023·江蘇，12)室溫下，用含少量Mg2＋的MnSO4溶液制備MnCO3的過程如圖所示。已知Ksp(MgF2)＝5.2×10－11，Ka(HF)＝6.3×10－4。下列說法正確的是
√
0.1 mol·L－1NaF溶液中存在電荷守恒：c(OH－)＋c(F－)＝c(Na＋)＋c(H＋)，A錯誤；
9.(2022·重慶，11)某小組模擬成垢—除垢過程如圖。
忽略體積變化，且步驟②中反應完全。下列說法正確的是
A.經過步驟①，溶液中c(Ca2＋)＋c(Na＋)＝c(Cl－)
D.經過步驟③，溶液中c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)＝c(Cl－)
√
經過步驟①，100 mL 0.1 mol·L－1CaCl2水溶液和0.01 mol Na2SO4反應的化學方程式為CaCl2＋Na2SO4===2NaCl＋CaSO4↓，生成0.02 mol NaCl和0.01 mol CaSO4，CaSO4微溶，則溶液中含有 和Ca2＋，則c(Ca2＋)＋c(Na＋)>c(Cl－)，故A錯誤；
步驟②中，CaSO4(s)＋Na2CO3(aq)===CaCO3(s)＋Na2SO4(aq)，步驟②中反應完全，則反應后的溶質為0.01 mol Na2SO4、0.01 mol Na2CO3和0.02 mol NaCl，則c(Na＋)＝6c( )，故B錯誤；
步驟③中，CaCO3＋2CH3COOH===(CH3COO)2Ca＋H2O＋CO2↑，反應后的溶液中含有0.02 mol NaCl、0.01 mol (CH3COO)2Ca，則c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)＝c(Cl－)，故D正確。
10.(2023·新課標卷，27)鉻和釩具有廣泛用途。鉻釩渣中鉻和釩以低價態含氧酸鹽形式存在，主要雜質為鐵、鋁、硅、磷等的化合物，從鉻釩渣中分離提取鉻和釩的一種流程如圖所示：
(1)煅燒過程中，釩和鉻被氧化為相應的最高價含氧酸鹽，其中含鉻化合物主要為________
(填化學式)。
(2)水浸渣中主要有SiO2和_______。
Na2CrO4
Fe2O3
(3)“沉淀”步驟調pH到弱堿性，主要除去的雜質是_____________。
Na[Al(OH)4]
(4)“除硅磷”步驟中，使硅、磷分別以MgSiO3和MgNH4PO4的形式沉淀，該步需要控制溶液的pH≈9以達到最好的除雜效果，若pH<9時，會導致__________________________
___________________；pH>9
溶液中c( )降低，不利于
形成MgNH4PO4沉淀
時，會導致_____________________________________________。
Mg2＋形成Mg(OH)2沉淀，不利于形成MgSiO3沉淀
C
(6)“還原”步驟中加入焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)溶液，反應的離子方程式為__________
_____________________________________。
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