2020高考化学刷题冲刺含最新模拟题专题十九盐类水解和难溶电解质的溶解平衡讲义含解析

2020高考化学刷题冲刺含最新模拟题专题十九盐类水解和难溶电解质的溶解平衡讲义含解析

专题十九 盐类水解和难溶电解质的溶解平衡 考点1　盐类水解及其应用 ‎1.[2019北京,12,6分]实验测得0.5 mol·L-1 CH3COONa溶液、0.5 mol·L-1 CuSO4溶液以及H2O的pH随温度变化的曲线如图所示。下列说法正确的是(　　)‎ ‎　　　　　　　　　 　　　　　　　　　 　　　　　　　　　 ‎ A.随温度升高,纯水中c(H+)>c(OH-)‎ B.随温度升高,CH3COONa溶液的c(OH-)减小 C.随温度升高,CuSO4溶液的pH变化是KW改变与水解平衡移动共同作用的结果 D.随温度升高,CH3COONa溶液和CuSO4溶液的pH均降低,是因为CH3COO-、Cu2+水解平衡移动方向不同 本题以温度与pH变化二维图像为载体,通过分析温度对水解平衡移动方向及溶液中c(H+)的影响,考查考生的学习理解能力及实践应用能力。‎ 解题模型:链接考法1命题角度 ‎2.[2019江苏,14,4分][双选]室温下,反应HCO‎3‎‎-‎+H2OH2CO3+OH-的平衡常数K=2.2×10-8。将NH4HCO3溶液和氨水按一定比例混合,可用于浸取废渣中的ZnO。若溶液混合引起的体积变化可忽略,室温时下列指定溶液中微粒物质的量浓度关系正确的是(　　)‎ A.0.2 mol·L-1氨水:c(NH3·H2O)>c(NH‎4‎‎+‎)>c(OH-)>c(H+)‎ B.0.2 mol·L-1NH4HCO3溶液(pH>7):c(NH‎4‎‎+‎)>c(HCO‎3‎‎-‎)>c(H2CO3)>c(NH3·H2O)‎ C.0.2 mol·L-1氨水和0.2 mol·L-1 NH4HCO3溶液等体积混合:c(NH‎4‎‎+‎)+c(NH3·H2O)=c(H2CO3)+c(HCO‎3‎‎-‎)+c(CO‎3‎‎2-‎)‎ D.0.6 mol·L-1氨水和0.2 mol·L-1 NH4HCO3溶液等体积混合:c(NH3·H2O)+c(CO‎3‎‎2-‎)+c(OH-)=0.3 mol·L-1+c(H2CO3)+c(H+)‎ 21‎ 混合溶液中的粒子浓度关系比较题型是高考中一类重要的题型,综合性强,思维容量大,本题结合定量计算判断不同溶液中粒子浓度关系,有一定的难度和区分度,解题时容易出现失误。解题时最好写出具体粒子的水解或电离方程式,应用3个守恒关系,进行综合判断。‎ 解题模型:链接考法2命题角度 考点2　沉淀溶解平衡 ‎3.[2019全国卷Ⅱ,12,6分]绚丽多彩的无机颜料的应用曾创造了古代绘画和彩陶的辉煌。硫化镉(CdS)是一种难溶于水的黄色颜料,其在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是(　　)‎ A.图中a和b分别为T1、T2温度下CdS在水中的溶解度 B.图中各点对应的Ksp的关系为:Ksp(m)=Ksp(n)1‎ D.向AgCl、AgBr的饱和溶液中加入少量AgNO3,溶液中c(Cl‎-‎)‎c(Br‎-‎)‎不变 ‎ 根据Ka(CH3COOH)=c(H‎+‎)·c(CH‎3‎COO‎-‎)‎c(CH‎3‎COOH)‎c(H‎+‎)‎c(CH‎3‎COOH)‎=Kac(CH‎3‎COO‎-‎)‎,判断A项;根据 Kh(CH3COO-)=c(OH‎-‎)·c(CH‎3‎COOH)‎c(CH‎3‎COO‎-‎)‎c(CH‎3‎COO‎-‎)‎c(OH‎-‎)·c(CH‎3‎COOH)‎=‎1‎Kh‎(CH‎3‎COO‎-‎)‎,判断B项;根据溶液中电荷守恒,判断C项;根据Ksp(AgCl)=c(Cl-)·c(Ag+),Ksp(AgBr)=c(Br-)·c(Ag+)Ksp‎(AgCl)‎Ksp‎(AgBr)‎=c(Cl‎-‎)‎c(Br‎-‎)‎,判断D项。‎ ‎ A项考查外界因素对弱电解质电离平衡的影响。c(H‎+‎)‎c(CH‎3‎COOH)‎=Kac(CH‎3‎COO‎-‎)‎,加入少量水,CH3COOH的电离程度增大,但c(CH3COO-)减小,平衡常数不变,故比值增大,错误。B项考查盐类的水解受温度的影响。升温,水解平衡常数(Kh)增大,CH3COO-的水解程度增大,c(CH‎3‎COO‎-‎)‎c(CH‎3‎COOH)·c(OH‎-‎)‎=‎1‎Kh,Kh增大,则比值减小,错误。C项考查电荷守恒。向盐酸中加入氨水至中性,则有c(OH-)=c(H+),根据电荷守恒,则c(Cl-)=c(NH‎4‎‎+‎),错误。D项考查沉淀溶解平衡受外界因素的影响及溶度积常数Ksp。向AgCl和AgBr的饱和溶液中加入少量AgNO3,c(Cl‎-‎)‎c(Br‎-‎)‎=Ksp‎(AgCl)‎Ksp‎(AgBr)‎,Ksp不变,则比值不变,正确。‎ ‎ D 解题模型　以CH3COONa溶液为例:‎ 考点扫描 ‎1.[2019全国卷Ⅱ,8B]1L0.1mol·L-1磷酸钠溶液含有的PO‎4‎‎3-‎数目为0.1NA(　　)‎ 21‎ ‎2.[2019江苏,5C改编]蒸干AlCl3溶液可制得无水AlCl3固体(　　)‎ ‎3.[2019浙江4月选考,24D]在相同条件下,Fe3+比[Fe(OH)]2+的水解能力更强(　　)‎ ‎4.[2018全国卷Ⅰ,10A]16.25gFeCl3水解形成的 Fe(OH)3胶体粒子数为0.1NA(　　)‎ ‎5.[2018全国卷Ⅱ,7A]碳酸钠可用于去除餐具的油污(　　)‎ ‎6.[2018全国卷Ⅱ,11B]100mL1mol·L-1FeCl3溶液中所含Fe3+的数目为0.1NA(　　)‎ ‎7.[2018江苏,6B]KAl(SO4)2·12H2O溶于水可形成Al(OH)3胶体(　　)‎ 提示:1.✕　2.✕　3.√(点拨:Fe3+逐步水解生成[Fe(OH)]2+、[Fe(OH)2]+、Fe(OH)3,水解能力Fe3+>[Fe(OH)]2+)　4.✕　5.√　6.✕　7.√‎ ‎1. (1)[2019安徽合肥九中第一次考试改编]已知SOCl2是一种液态化合物,沸点为77 ℃。遇水剧烈反应,液面上产生白雾,并有能使品红溶液褪色的刺激性气味的气体产生。‎ ‎①写出SOCl2与水反应的化学方程式:　　　　　　　　　。  ‎ ‎②直接蒸干AlCl3溶液不能得到无水AlCl3,使SOCl2与AlCl3·6H2O混合加热,可得到无水AlCl3,试解释原因:‎ ‎　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。 ‎ ‎(2)[人教版《化学》(选修4)第60页第10题改编]Sb2O3在工业中有着广泛用途,实验室可利用SbCl3的水解反应制取Sb2O3。请回答下列问题:‎ ‎①SbCl3是无色晶体,在空气中微发烟,分子中所有原子都达到了8电子稳定结构,请写出SbCl3的电子式:　　　　　　。 ‎ ‎②利用SbCl3的水解反应制取Sb2O3(SbCl3的水解分三步进行,中间产物有SbOCl等)时,其总反应可表示为2SbCl3+3H2OSb2O3+6HCl,为了促进水解反应趋于完全,可采取的措施:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(写两点即可)。 ‎ 考法2 溶液中粒子浓度大小的比较 近几年的真题中,盐类水解平衡溶液、酸碱滴定溶液、弱电解质稀释溶液中的微粒关系式的正误判断是考查的重点。其目的在于考查考生分析化学平衡与微粒量的关系,即电荷守恒、物料守恒、质子守恒、微粒浓度大小的关系。‎ 命题角度　混合溶液中粒子浓度大小的比较(热点角度)‎ 21‎ ‎2 [2018江苏,14,4分][双选]H2C2O4为二元弱酸,Ka1(H2C2O4)=5.4×10-2,Ka2(H2C2O4)=5.4×10-5,设H2C2O4 溶液中c(总)=c(H2C2O4)+c(HC2O‎4‎‎-‎)+c(C2O‎4‎‎2-‎)。 室温下用 NaOH 溶液滴定 25.00 mL 0.100 0 mol·L-1 H2C2O4溶液至终点。 滴定过程得到的下列溶液中微粒的物质的量浓度关系一定正确的是 A.0.100 0 mol·L-1 H2C2O4溶液:c(H+)=0.100 0 mol·L-1+c(C2O‎4‎‎2-‎)+c(OH-)-c(H2C2O4)‎ B.c(Na+)=c(总)的溶液:c(Na+)>c(H2C2O4)>c(C2O‎4‎‎2-‎)>c(H+)‎ C.pH=7的溶液:c(Na+)=0.100 0 mol·L-1+c(C2O‎4‎‎2-‎)-c(H2C2O4)‎ D.c(Na+)=2c(总)的溶液:c(OH-)-c(H+)=2c(H2C2O4)+c(HC2O‎4‎‎-‎)‎ AD 解题模型 以强碱弱酸盐Na2A为例 21‎ 盐的水解Ka1‎‎(H‎2‎A)‎Ka2‎‎(H‎2‎A)‎Kh1‎‎=‎KwKa2‎Kh2‎‎=‎KwKa1‎电荷守恒关系式:c(Na‎+‎)+c(H‎+‎)=c(HA‎-‎)+2c(A‎2-‎)+c(OH‎-‎)‎物料守恒关系式:c(Na‎+‎)=2[c(HA‎-‎)+c(A‎2-‎)+c(H‎2‎A)]‎质子守恒关系式:c(OH‎-‎)=c(HA‎-‎)+2c(H‎2‎A)+c(H‎+‎)‎根据Ka2‎与Kh1‎的相对大小及Ka1‎与Kh2‎的相对大小确定c(H‎2‎A)、c(HA‎-‎)、c(A‎2-‎)之间的大小关系 ‎2. HR是一元酸,室温时,用0.250 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定25.00 mL HR溶液时,溶液的pH变化情况如图所示。其中b点表示两种物质恰好完全反应,下列说法正确的是(　　)‎ A.HR的电离常数Ka≈5×10-6‎ B.x<7‎ C.a点对应溶液中粒子浓度的大小关系是c(Na+)>c(R-)>c(HR)>c(H+)>c(OH-)‎ D.b点对应溶液中粒子浓度的大小关系是c(Na+)>c(OH-)>c(R-)>c(H+)‎ ‎ 考点2　沉淀溶解平衡 ‎ 考法3沉淀溶解平衡的应用 命题角度1　通过“实验—现象”比较同类型沉淀的Ksp(热点角度)‎ 21‎ ‎3 [高考组合]下列说法正确的是 选项 实验 现象 结论 A.[2017全国卷Ⅱ,13D]‎ 向2支盛有2 mL相同浓度银氨溶液的试管中分别加入2滴相同浓度的NaCl和NaI溶液 一支试管中产生黄色沉淀,另一支中无明显现象 Ksp(AgI)Ksp(Ag2S)‎ ‎ A项,根据题中描述可知黄色沉淀为AgI,另一支试管中无明显现象,说明没有AgCl析出,证明Ksp(AgI)Ksp(AgI)(　　)‎ ‎2.[2018江苏,7A]饱和Na2CO3溶液与CaSO4固体反应:CO‎3‎‎2-‎+CaSO4CaCO3+SO‎4‎‎2-‎(　　)‎ ‎3.[2018天津,4C改编]向含有ZnS和Na2S的悬浊液中滴加CuSO4溶液,生成黑色沉淀,则Ksp(CuS)Ksp,能形成沉淀,曲线左下方各点所对应的溶液是不饱和溶液,QcS(AgBr),所以Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr)。将50.0mL0.0500mol·L-1的Cl-溶液改为50.0mL0.0500mol·L-1的Br-溶液,因为银离子和氯离子或溴离子都是按物质的量之比为1∶1沉淀的,所以滴定终点的横坐标不变,又因为溴化银更难溶,所以达到滴定终点时,溴离子的浓度应该比氯离子的浓度小,故反应终点c向b方向移动,D正确。‎ ‎ C 解题模型 以nAm++mBn-AnBm为例 21‎ ‎4. [2019湖北武汉二调]常温下,向10 mL 0.1 mol·L-1 CuCl2溶液中滴加0.1 mol·L-1 Na2S溶液,滴加过程中-lg c(Cu2+)与Na2S溶液体积(V)的关系如图所示。下列说法错误的是(　　)‎ A.Ksp(CuS)的数量级为10-35‎ B.曲线上各点对应的溶液均满足关系式:c(S2-)·c(Cu2+)=Ksp(CuS)‎ C.a、b、c三点中,由水电离的c(H+)和c(OH-)的积最小的为b点 D.c点溶液中:c(Na+)>c(Cl-)>c(S2-)>c(OH-)>c(H+)‎ 冲刺双一流 疑难8 电解质溶液中“四大平衡常数”的比较和联系 电离平衡常数(Ka、Kb)‎ 水的离子积常数(Kw)‎ 盐类的水解常数(Kh)‎ 难溶电解质的溶度积常数(Ksp)‎ 表达式 ‎(1)一元弱酸HA:‎ Kw=c(H+)·c(OH-)‎ ‎(1)强碱弱酸盐,如CH3COONa溶液:CH3COO-+H2O MmAn(s)mMn+(aq)+nAm-(aq)‎ 21‎ HAH++A-‎ Ka=c(H‎+‎)·c(A‎-‎)‎c(HA)‎;‎ ‎(2)一元弱碱BOH:‎ BOHB++OH-‎ Kb=‎c(B‎+‎)·c(OH‎-‎)‎c(BOH)‎ CH3COOH+OH-‎ Kh=c(CH‎3‎COOH)·c(OH‎-‎)‎c(CH‎3‎COO‎-‎)‎;‎ ‎(2)强酸弱碱盐,如NH4Cl溶液:NH‎4‎‎+‎+H2ONH3·H2O+H+‎ Kh=‎c(NH‎3‎·H‎2‎O)·c(H‎+‎)‎c(NH‎4‎‎+‎)‎ Ksp(MmAn)=cm(Mn+)·cn(Am-)‎ 影响 因素 只与温度有关,升高温度,Ka、Kb增大 只与温度有关,升高温度,Kw增大 只与温度有关,Kh随温度的升高而增大 只与难溶电解质的性质和温度有关 突破点1　电离常数与水解常数、水的离子积的关系 ‎(1)定量关系 a.对于一元弱酸HA,Ka与Kh的关系 HAH++A-,Ka(HA)=c(H‎+‎)·c(A‎-‎)‎c(HA)‎;A-+H2OHA+OH-,Kh(A-)=c(OH‎-‎)·c(HA)‎c(A‎-‎)‎。则Ka·Kh=c(H+)·c(OH-)=Kw,故Kh=KwKa。常温时,Ka·Kh=Kw=1.0× 10-14,Kh=‎1.0×1‎‎0‎‎-14‎Ka。‎ b.对于二元弱酸H2B,Ka1(H2B)、Ka2(H2B)与Kh(HB-)、Kh(B2-)的关系 HB-+H2OH2B+OH-,Kh(HB-)=c(OH‎-‎)·c(H‎2‎B)‎c(HB‎-‎)‎=c(H‎+‎)·c(OH‎-‎)·c(H‎2‎B)‎c(H‎+‎)·c(HB‎-‎)‎=KwKa1‎。‎ B2-+H2OHB-+OH-,Kh(B2-)=c(OH‎-‎)·c(HB‎-‎)‎c(B‎2-‎)‎=c(H‎+‎)·c(OH‎-‎)·c(HB‎-‎)‎c(H‎+‎)·c(B‎2-‎)‎=KwKa2‎。‎ ‎(2)大小关系 相同温度下,弱酸的电离常数越小,其对应的弱酸根离子的水解常数越大。‎ ‎9 已知25 ℃时有关弱酸的电离常数如表所示:‎ 化学式 HA H2B 电离常数(25 ℃)‎ Ka=1.7×10-6‎ Ka1=1.3×10-3;Ka2=5.6×10-8‎ 21‎ 则下列有关说法正确的是 A.等物质的量浓度的各溶液的pH大小关系为Na2B>NaHB>NaA B.将a mol·L-1的HA溶液与a mol·L-1的NaA溶液等体积混合,混合液中c(Na+)>c(A-)‎ C.向Na2B溶液中加入足量的HA溶液,发生反应的离子方程式为B2-+2HA2A-+H2B D.NaHB溶液中部分微粒浓度的大小关系为c(Na+)>c(HB-)>c(B2-)>c(H2B)‎ ‎ 根据相同温度下的电离常数,可知酸性强弱的顺序为H2B>HA>HB-,故对应离子的水解程度HB-NaA>NaHB,A项错误。因为Ka·Kh=Kw,Ka=1.7×10-6,故Kh=KwKa=‎1.0×1‎‎0‎‎-14‎‎1.7×1‎‎0‎‎-6‎≈5.9×10-9,所以Ka>Kh。将amol·L-1的HA溶液与amol·L-1的NaA溶液等体积混合,HA的电离程度大于A-的水解程度,则混合液中c(A-)>‎ c(Na+),B项错误。根据酸性H2B>HA>HB-可知,向Na2B溶液中加入足量的HA溶液,发生反应的离子方程式为B2-+HAA-+HB-,C项错误。由于H2B的Ka1=1.3×10-3,则Kh(HB-)=KwKa1‎=‎1.0×1‎‎0‎‎-14‎‎1.3×1‎‎0‎‎-3‎≈7.7×10-12,Ka2>Kh(HB-),即HB-的电离程度大于其水解程度,所以c(Na+)>c(HB-)>c(B2-)>c(H2B),D项正确。‎ ‎ D 突破点2　电离常数与平衡常数的关系 一般在电离常数表达式的分子、分母中同时乘以c(H+)、c(OH-)或某种微粒浓度,与平衡常数表达式取得联系,进而进行计算。‎ ‎10 [2016全国卷Ⅱ,26(4)改编]已知:N2H4+H+N2H‎5‎‎+‎的K=8.7×107,计算常温时联氨(二元弱碱)的第一步电离常数　　　　　　。 ‎ 联氨在水中的电离方式与氨相似,由NH3+H2ONH‎4‎‎+‎+OH-类比,写出联氨的第一步电离方程式:N2H4+H2ON2H‎5‎‎+‎+OH-。Kb1=c(N‎2‎H‎5‎‎+‎)·c(OH‎-‎)‎c(N‎2‎H‎4‎)‎=c(N‎2‎H‎5‎‎+‎)·c(OH‎-‎)·c(H‎+‎)‎c(N‎2‎H‎4‎)·c(H‎+‎)‎=K·Kw=8.7×107×1.0×10-14=8.7×10-7。‎ ‎ 8.7×10-7‎ 突破点3　电离常数与溶度积常数的关系 根据电离常数计算出各离子的浓度,进而可计算出Ksp。‎ 21‎ ‎11[2018河北衡水中学模拟节选]汽车尾气中的SO2可用石灰水吸收,生成亚硫酸钙浊液。常温下,测得某纯CaSO3与水形成的浊液的pH为9,忽略SO‎3‎‎2-‎的第二步水解,则Ksp(CaSO3)=　　　　(保留3位有效数字)。[已知:Ka1(H2SO3)=1.2×10-2,‎ Ka2(H2SO3)=5.6×10-8] ‎ 常温下,pH=9,c(OH-)=1×10-5mol/L,由SO‎3‎‎2-‎+H2OHSO‎3‎‎-‎+OH-知,c(HSO‎3‎‎-‎)=c(OH-)=1×10-5mol/L。Kh(SO‎3‎‎2-‎)=c(HSO‎3‎‎-‎)·c(OH‎-‎)‎c(SO‎3‎‎2-‎)‎=KwKa2‎,则‎1×1‎‎0‎‎-14‎‎5.6×1‎‎0‎‎-8‎=‎1×1‎0‎‎-5‎×1×1‎‎0‎‎-5‎c(SO‎3‎‎2-‎)‎,c(SO‎3‎‎2-‎)=5.6×10-4mol/L。由物料守恒知c(Ca2+)=c(SO‎3‎‎2-‎)+c(HSO‎3‎‎-‎)=5.6×‎ ‎10-4mol/L+1×10-5mol/L=5.7×10-4mol/L。则Ksp(CaSO3)=c(Ca2+)·c(SO‎3‎‎2-‎)≈3.19×10-7。‎ ‎3.19×10-7‎ 21‎