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文档简介
专题10水溶液中的离子反应与平衡
目录
01析·考情精解................................................................................................................................................................1
02构·知能架构..............................................................................................................................错误!未定义书签。
03破·题型攻坚.........................................................................................................错误!未定义书签。
题型一电离平衡、水解平衡、沉淀溶解平衡及其应用....................................错误!未定义书签。
真题动向与工业生产、生活结合、与真实应用情境结合
必备知识知识1化学平衡状态的特征知识2电解质溶液中的三大平衡
关键能力能力化学平衡移动类试题解题思维建模
命题预测考向1电离水解平衡应用考向2沉淀溶解平衡应用
题型二电离常数、水解常数、溶度积常数的综合应用.......................................................................43
真题动向与工业生产、生活结合、与真实应用情境结合
知识1水的离子积常数知识2电离平衡常数(Ka、Kb)
必备知识知识3水解平衡常数(Kh)知识4溶度积常数(Ksp)
知识5电离常数的4大应用
关键能力能力1Kw、Ka、Kb、Ksp、Kh之间的关系能力2电离常数与水解常数的关系
命题预测考向1平衡常数概念及应用考向2平衡常数综合计算与应用
题型三中和滴定及其拓展应用.....................................................................................................................20
真题动向与工业生产、生活结合、与真实应用情境结合
必备知识知识1中和滴定知识2氧化还原滴定知识3沉淀滴定
关键能力能力1滴定终点答题模板能力2常见氧化还原沉淀实例
命题预测考向1滴定操作考向2滴定计算
从近三年高考试题来看,试题以选择题和填空题为主,题目难度比较大。命题趋势:
命题聚焦四大平衡(电离、水解、水的电离、沉淀溶解),常与粗盐精制等实验融合,体
轨迹现必修与选修知识统整;以真实情境为载体,通过主题式大题呈现,结合图表考查粒
透视子浓度分析、平衡常数计算;弱化纯记忆考查,强调知识迁移与证据推理,侧重公式
应用。
考点2025年2024年
电离平衡、水解
上海卷T5(6)上海卷T3(7)
平衡、沉淀溶解
上海卷T5(3)(4)
平衡及其应用
考点
电离常数、水解上海卷T2(8)(9)
频次上海卷T5(7)
常数、溶度积常上海卷T5(7)
总结
数的综合应用
上海卷T4(7)(9)
中和滴定及其拓
(10)
展应用
预计在2026年高考中,情境上,常以水处理(如明矾净水、污水pH调节)、药物
2026
缓冲液配制、土壤酸碱性改良等为载体,结合上海本地环保热点设计问题,弱化纯理
命题
论考查。核心考点聚焦四方面:一是弱电解质电离平衡,侧重电离常数(Ka/Kb)计
预测
算及温度、浓度对电离的影响;二是盐类水解,重点考查水解平衡移动、离子浓度大
小比较,需注意物料守恒与电荷守恒的联用;三是沉淀溶解平衡,Ksp计算及沉淀转
化是高频点;四是酸碱中和滴定,结合误差分析、指示剂选择考查实验操作与数据处
理。命题趋势上,多模块交叉、信息型图像解读占比提升,强化对变化观念、证据推
理素养的考查,对术语规范与计算精度要求严格。
考点一电离平衡、水解平衡、沉淀溶解平衡及其应用
1.(2025上海,T5(6))铁红是一种常见的铁的化合物。最早,史前人类利用赭石沉淀物获
得浅黄色和红色绘画颜料,其主要成分便是伴有少量硫化物的铁红
工业盐酸常混有少量Fe3+,会使溶液呈黄色,是因为形成了一系列含铁配合物,这些配合物可简写为
[FeClx]3-x(x=1,2,3,4)。
室温下,在溶液中Fe3+与Cl-存在平衡:Fe3+(aq)+xCl-(aq)[FeClx]3-x(aq)
3+3
(6)现加水稀释FeCl3溶液至体积为原来的两倍,则溶液中Fe的物质的量n(Fe)。
A.增大B.不变C.减小
并用离子积Q与平衡常数K的大小关系解释n(Fe3)变化的原因。
【答案】
1
(6)A所有离子浓度变为原来,QK,平衡逆移
2
【详解】
1
(6)所有离子浓度变为原来,QK,平衡逆移,使得溶液中铁离子的物质的量增大,故选A;
2
新情境:以工业盐酸中Fe³⁺与Cl⁻的配合平衡为背景,跳出教材中简单盐溶液的理想
化模型,将铁红的史前应用与工业盐酸的实际问题相结合,呼应上海高考“化学源于
生活、服务生产”的命题导向,让学生在真实复杂的体系中理解平衡原理的实用性。
新考法:第(6)题没有直接考查平衡移动方向,而是要求通过浓度商Q与平衡常数K
的定量比较来推导n(Fe3+)的变化。通过Q和K大小关系,判断离子浓度。这种考法打
命题解读
破了“稀释促进水解和电离”的思维定式,直指平衡常数的定量本质,符合上海高考
“重原理、轻套路”的命题风格。
新角度:题目引入配合物的多平衡模型,要求学生从“所有含铁微粒”的整体视角分
析浓度变化,考查“证据推理与模型认知”的核心素养,体现了上海高考对复杂体系
综合分析能力的考查趋势。
2.(2024上海,T3(7))溴化铝可用作分析试剂、催化剂和制冷剂。溴化铝的固体以二聚体
分子形式存在。其结构如下图所示:
(7)AlBr3水解可得到Al(OH)3胶体,Al(OH)3胶体用于净水,其原因是。
【答案】
(7)Al(OH)3胶体粒子有很大的比表面积,具有较好的吸附性,能吸附水中的悬浮颗粒并使其沉降
【详解】
(7)AlBr3水解可得到Al(OH)3胶体,Al(OH)3胶体粒子有很大的比表面积,具有较好的吸附性,能吸附水
中的悬浮颗粒并使其沉降,故能净水;
3.(2024·上海·高考真题)璀璨多彩的珊瑚礁是重要的海洋资源,也是海洋生态系统的重要组成部分。珊
瑚礁的主要成分的碳酸钙,存在方解石和文石两种结构。
珊瑚虫能生成碳酸钙,在海洋中堆积成珊瑚礁,主要反应如下:
2+
总反应为:Ca(aq)+2HCO3(aq)CaCO3(s)+H2CO3(aq)
+2
①HCO3(aq)H(aq)+CO3(aq)
2+2
②Ca(aq)+CO3(aq)CaCO3(s)
+
③H(aq)+HCO3(aq)H2CO3(aq)
(3)一定条件下,说明总反应达到化学平衡状态的是___________。
2+
A.Ca浓度保持不变B.HCO3和H2CO3的浓度比保持不变
2+
C.v正(Ca):v正(HCO3)=1:2D.v正(H2CO3):v逆(HCO3)=2:1
(4)珊瑚养殖和移植是重建珊瑚礁的重要方法。适当提高海水的pH,有利于碳酸钙的形成,结合上述反应,
从平衡移动的角度解释原因。
【答案】
(3)AB
(4)提高pH,有利于增加HCO3浓度,降低H2CO3浓度,促进总反应化学平衡正向移动
【详解】
(3)A.Ca2+浓度保持不变,说明平衡不再移动,反应达到平衡状态;
B.HCO3和H2CO3的浓度比保持不变,则反应中正逆反应速率相等,平衡不再移动,反应达到平衡状态;
2+
C.反应速率比等于系数比,v正(Ca):v正(HCO3)=1:2,不能说明反应中正逆反应速率相等,不确定反应
达到平衡;
D.v正(H2CO3):v逆(HCO3)=2:1,说明反应中正逆反应速率不相等,反应没有达到平衡;
故选AB;
(4)适当提高海水的pH,有利于增加HCO3浓度,降低H2CO3浓度,促进总反应化学平衡正向移动,利
于碳酸钙的形成;
知识1化学平衡状态的特征
知识2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
--
CH3COOHCH3COO+CH3COO+H2OCH3COOHAgCl(s)
示例
H++OH-Ag+(aq)+Cl-(aq)
研究弱电解质(包括弱酸、弱碱、盐溶液(包括强酸弱碱盐、弱酸强难溶电解质(如难溶的
对象水、多元弱酸的酸式酸根)碱盐、弱酸弱碱盐)酸、碱、盐等)
ah
K=K=Ksp(AgCl)=
平衡常数(-)·()()·(-)
c(Ag+)·c(Cl-)
()+(-)
�CH3COO�H�CH3COOH�OH
影升高促进电离,离子浓度增大,可能增大,也可能减
�CH3COOH�CH3COOKsp
促进水解,Kh增大
响温度Ka增大小
-+
因加水稀释促进电离,离子浓度(除OH促进水解,离子浓度(除H外)减促进溶解,Ksp不变
素外)减小,Ka不变小,Kh不变
加入AgNO3溶液或NaCl
加入相应加入CH3COONa固体或盐加入CH3COOH或NaOH,抑制水
溶液,抑制溶解,Ksp不
离子酸,抑制电离,Ka不变解,Kh不变
变
加入反应加入NaOH,促进电离,Ka加入氨水,促进溶解,Ksp
加入盐酸,促进水解,Kh不变
离子不变不变
能力化学平衡移动类试题解题思维建模
考向1电离水解平衡应用
AlOH
(2025·上海杨浦·一模)实验小组探究3与醋酸溶液反应的过程如下。
.制备:向溶液中加入过量氨水,生成。
ⅠAlOH3Al2SO43AlOH3
.制备的离子方程式为。
1AlOH3
33514
3.已知:25℃,Al(OH)3的Ksp1.310、醋酸的Ka1.810、Kw1.010,计算
3
Al(OH)33CH3COOHAl3CH3COO3H2O的平衡常数,判断醋酸能否溶解Al(OH)3。(写出
计算过程)
Ⅱ.将Al(OH)3悬浊液和CH3COOH溶液混合,充分振荡。各试剂体积及现象见下表。
试管1234
Al(OH)3悬浊液
1.01.01.01.0
(mL)
冰醋酸(mL)+
1.001.01.01.03.01.04.0
水(mL)
澄清时间8min21min2h2h
4.实验结论是:。
5
Ⅲ.已知:25℃,NH3H2O的Kb1.810,CH3COONH4溶液的pH7。
5.CH3COONH4溶液呈中性的原因是:。
6.CH3COONH4溶液中水的电离程度比纯水中水的电离程度____。
A.大B.一样C.小D.无法确定
将悬浊液和CH3COONH4溶液混合,充分振荡。各试剂体积及现象见下表。
试管5678
Al(OH)3悬浊液(mL)1.01.01.01.0
饱和CH3COONH4溶
1.001.01.01.03.01.04.0
液(mL)+水(mL)
3h后沉淀减4h后沉淀减
1天后仍有沉1天后仍有沉
澄清时间少,1天后澄少,1天后澄
淀淀
清清
【答案】.3+.平衡常数
1Al+3NH3·H2O=AlOH3↓+3NH43
3333-33+33353
cAlcCH3COOcAlc(OH)cCH3COOc(H)KK1.310(·1.810)
K=spa=7.5816×10
333-3+3(143)
cCH3COOHcCH3COOHc(OH)c(H)Kw1.010
-6<1×105,反应平衡常数很小,溶解程度有限4.醋酸浓度越小,溶解速率越慢5.醋酸根离子水解
程度和铵根离子水解程度相近6.A
【解析】.溶液和过量氨水反应生成的离子方程式为3+;
1Al2SO43AlOH3Al+3NH3·H2O=AlOH3↓+3NH4
3
3.Al(OH)33CH3COOHAl3CH3COO3H2O的平衡常数
3333-33+33353
cAlcCH3COOcAlc(OH)cCH3COOc(H)KK1.310(·1.810)
K=spa=7.5816×10
333-3+3(14)3
cCH3COOHcCH3COOHc(OH)c(H)Kw1.010
-6<1×105,反应平衡常数很小,溶解程度有限;
4.醋酸浓度越小,溶解速率越慢;
5.氨水的电离常数等于醋酸的电离常数,故醋酸根离子水解程度和铵根离子水解程度相近溶液呈中性;
6.醋酸铵是弱酸弱碱盐,水溶液中发生水解,CH3COONH4促进水的电离,故选A。
【热门话题与学科知识结合】(25-26高三上·上海·期中)生产、生活废水必须要做及时处理,
否则会影响人类的生活环境。废水的常见化学处理法有:中和法、氧化还原法、萃取法、吸附法、混凝法、
沉淀法等。
8.下列物质常被用于污水处理,其中属于纯净物的是___________
A.漂粉精B.聚丙烯酸钠C.明矾D.石灰乳
大量含氮污水任意排放将造成藻类疯长,出现水体富营养化等问题。某小组尝试用NaClO溶液处理含氨氮
废水。
10.室温下,部分酸的电离平衡常数如表所示,下列关于次氯酸钠溶液的说法中,错误的是___________;
(不定项)
常温下的电离平衡常
化学式
数
HClOKa3108
7
Ka14.210
H2CO3
11
Ka24.810
7
Ka11.310
H2S
15
Ka27.110
A.依据物料守恒关系,cNa+c(ClO)cHClO
B.依据强酸制弱酸原理,通入少量SO2有利于HClO生成,可增强漂白作用
C.由于NaClO水解呈碱性,则cNa+c(ClO)
D.根据“有弱才水解”规律,所以NaClO是弱电解质
11.下列物质中不能与NaClO反应的是___________(不定项)
A.CO2B.NaHCO3C.H2SD.NaHS
12.NaClO将废水中的NH3氧化为无污染气体,反应的离子方程式为;实际实验中NaClO溶
液的投入量要大于理论计算量,可能的原因是。
含铜(Cu2)废水是冶金、电子等行业产生的废水,直接排放会导致严重污染。工业上常用NaHS作为沉淀剂
处理Cu2离子。
13.已知0.1molL1NaHS溶液呈碱性;
①若将该溶液中的离子按浓度由大到小进行排序,排位第三的离子是。
A.NaB.HSC.S2D.OH
②通过计算,说明溶液呈碱性的原因:。
---
【答案】8.H2O和OH10.BD11.B12.3ClO+2NH3=N2↑+3Cl+3H2ONaClO
K14
水解生成的不稳定,易分解.-的水解常数w1.010-8>,
HClO13DHSKh==7≈7.7×10Ka2
Ka11.310
说明HS-的水解程度大于电离程度,溶液中c(OH−)>c(H+),溶液呈碱性【解析】8.A.漂粉精是氯化钙
和次氯酸钙的混合物,A错误;
B.聚丙烯酸钠是聚合度不确定的合成高分子化合物,属于混合物,B错误;
C.明矾的化学式为KAl(SO4)2•12H2O,是带有结晶水的纯净物,C正确;
D.石灰乳是氢氧化钙溶于水形成的悬浊液,属于混合物,D错误;
故选C;
9.由二聚体的结构式可知,配离子中具有空轨道的铁离子是中心离子,具有孤对电子的水分子和氢氧根离
子是配位体,配位数为6;
10.A.次氯酸钠溶液中存在如下物料守恒关系:cNa+c(ClO)cHClO,A正确;
B.二氧化硫具有还原性,二氧化硫能与次氯酸钠溶液发生氧化还原反应,使得次氯酸钠溶液的浓度减小,
漂白作用减弱,B错误;
C.次氯酸钠是强碱弱酸盐,在溶液中水解使溶液呈碱性,则由电荷守恒关系:c(Na+)+c(H+)=c(ClO-)+c(OH-)
可知,溶液中钠离子浓度大于次氯酸根离子浓度,C正确;
D.次氯酸钠在溶液中完全电离出钠离子和次氯酸根离子,属于强电解质,D错误;
故选BD;
11.A.由电离常数可知,碳酸的酸性强于次氯酸,由强酸制弱酸的原理可知,二氧化碳能与次氯酸钠溶液
反应生成次氯酸,A不符合题意;
B.由电离常数可知,碳酸的酸性强于次氯酸,由强酸制弱酸的原理可知,碳酸氢钠溶液不能与次氯酸钠溶
液反应生成次氯酸,B符合题意;
C.硫化氢具有强还原性,能与次氯酸钠溶液反应生成氯化钠、硫沉淀和水,C不符合题意;
D.硫氢化钠具有强还原性,能与次氯酸钠溶液反应生成氯化钠、硫沉淀和氢氧化钠,D不符合题意;
故选B;
-
12.由题意可知,氨气与次氯酸钠溶液反应生成氮气、氯化钠和水,反应的离子方程式为:3ClO+2NH3=
-
N2↑+3Cl+3H2O;次氯酸钠在溶液中水解生成氢氧化钠和次氯酸,次氯酸不稳定,遇光易分解,使得水解
平衡右移,导致次氯酸钠溶液的浓度降低,所以实际实验中次氯酸钠溶液的投入量要大于理论计算量;
13.①0.1mol/L硫氢化钠溶液呈碱性说明HS-的水解程度大于电离程度,则溶液中离子浓度大小关系为:c(Na+)
>c(HS-)>c(OH-)>c(S2-),则排位第三的离子是氢氧根离子,故选D;
K14
②-的水解常数w1.010-8>,说明-的水解程度大于电离程度,溶液中
HSKh==7≈7.7×10Ka2HS
Ka11.310
c(OH−)>c(H+),所以硫氢化钠溶液呈碱性;
(25-26高三上·上海奉贤·期末)氟氢化钾(KHF₂)属于弱酸酸式盐,易溶于水,可用于制备单质氟(F2)。
17.下列关于KHF2溶液的说法不正确的是_____。(不定项)
A.KHF2溶液是电解质
++-
B.电离方程式为:KHF2=K+H+2F
+--
C.存在等量关系:2c(K)=2c(HF2)+c(F)+c(HF)
---
D.与NaOH溶液发生的反应为:HF2+OH2F+H2O
+--3
已知:25℃时,①2HF(aq)H(aq)+HF2(aq)K1=3.3×10
+--4
②HF(aq)H(aq)+F(aq)K2=6.3×10
18.从平衡移动的角度,计.算.说.明.HF与KF反应能制备KHF2的理由。
通直流电
工业上采用电解熔融的KHF₂与HF混合物的方法制备F2:2KHF2(熔融)2KF+F2↑+H2↑,电解装置
如下图所示。
19.阴极反应式为。
20.从安全生产角度分析镍铜合金隔板的作用是。
已知相关物质熔点如下表:
KHF2与HF混
物质KHF2HFKF
合物
熔点(℃)239-83.6858约60-70
21.随着电解的进行,为避免电解质熔点不断升高,需要定期补充的物质是_____。
A.KHF2B.HFC.KFD.F2
22.工业上不直接电解HF制备F2的原因为。
K3.3103
-=-1-5
【答案】17.AB18.HF(aq)+F(aq)HF2(aq)K=4≈5.24,K>10说明HF可与KF发
K26.310
---
生反应生成KHF219.2HF2+2e=4F+H2↑20.防止氟气和氢气混合引发爆炸21.B22.HF
是共价化合物,熔融状态不导电
【解析】
17.A.KHF2溶液是混合物,不是电解质,A错误;
+-+-
B.KHF2是钾盐,KHF2电离会产生K和HF2,电离方程式为:KHF2=K+HF2,B错误;
--+--
C.KHF2溶液中F元素的存在形式为HF2、F和HF,存在物料守恒:2c(K)=2c(HF2)+c(F)+c(HF),C正确;
-+----
D.HF2能够电离产生H和F,KHF2溶液与NaOH溶液反应生成NaF和水,离子方程式为:HF2+OH=2F+H2O,
D正确;
故选AB。
K3.3103
-=-1-5
18.反应HF(aq)+F(aq)HF2(aq)的平衡常数K=4≈5.24,K>10说明HF可与KF发生反应生成
K26.310
KHF2。
通直流电
--
19.由2KHF2(熔融)2KF+F2↑+H2↑可知,HF2在阴极得到电子生成H2和F,由得失电子守恒和电
---
荷守恒配平电极方程式为:2HF2+2e=4F+H2↑。
20.从安全生产角度分析镍铜合金隔板的作用是:防止氟气和氢气混合引发爆炸。
通直流电
21.由2KHF2(熔融)2KF+F2↑+H2↑可知,电解过程中产生H2和F2,相当于消耗了HF,结合表格
信息,为避免电解质熔点不断升高,需要定期补充的物质是HF,故选B。
22.工业上不直接电解HF制备F2的原因为:HF是共价化合物,熔融状态不导电。
(25-26高三上·上海徐汇·期末)硒(Se)是人体内不可缺少的微量元素,硒及其化合物在医药、催化、材料等
领域有广泛应用,回答下列问题。
常温下,亚硒酸和碳酸的电离常数如表。
二元酸Ka1Ka2
37
H2SeO32.7102.510
711
H2CO34.2104.810
27.常温下,比较等物质的量浓度的Na2SeO3和Na2CO3溶液的pH___________。
A.前者大B.后者大C.无法比较D.一样大
28.常温下,等物质的量浓度的NaHSeO3和NaHCO3溶液中水的电离程度___________。
A.前者大B.后者大C.无法比较D.一样大
29.亚硒酸氢钠(NaHSeO3)可用于制药工业、用作防腐剂、抗氧化剂等。NaHSeO3溶液中有关微粒浓度关系
正确的是___________。(不定项)
2
A.[SeO3][HSeO3][OH][H][Na]
2
B.[SeO3][H2SeO3]
2
C.SeO3][HSeO3][H2SeO3][Na][
D.OH][H][HSeO3]2[H2SeO3][
【答案】
27.B28.B29.BC
【解析】
27.由表中数据可知酸性:HSeO3>HCO3,Na2SeO3和Na2CO3溶液中均会发生水解,根据越弱越水解,
2
则CO3水解程度更大,则等物质的量浓度的Na2SeO3和Na2CO3溶液的pH后者大,故选B;
K10-14
w-127
28.NaHSeO3中同时存在HSeO3的电离和水解,Kh2==-33.710<Ka22.510,电离大
Ka12.710
于水解,以电离为主,则水的电离受到抑制;NaHCO3中同时存在HCO3的电离和水解,
-14
Kw10-811
Kh2==72.410>Ka24.810,电离小于水解,以水解为主,则水的电离受到促进;故水
Ka14.210
的电离程度后者大,故选B;
2
29.A.NaHSeO3中的电荷守恒为:2[SeO3][HSeO3][OH][H][Na],A错误;
K10-14
w-127
B.NaHSeO3中同时存在HSeO3的电离和水解,Kh2==-33.710<Ka22.510,电离大于
Ka12.710
2
水解,故[SeO3][H2SeO3],B正确;
2
C.NaHSeO3中的Na和Se元素为1:1,物料守恒为SeO3][HSeO3][H2SeO3],C正确;[Na][
22
D.由电荷守恒2[SeO3][HSeO3][OH][H][Na]和元素守恒式子SeO3][HSeO3][H2SeO3]得:[Na][
2
[OH][SeO3][H][H2SeO3],D错误;
故选BC;
33.(2026·上海·一模)空气中CO2含量的控制和CO2资源利用具有重要意义。
、缩写为溶液可用于捕集燃煤烟气中,转化过程如下。
ⅠCH3NCH2CH2OH2(MDEA)CO2
711
(1)室温下,H2CO3的Ka14.3010,Ka25.6010,吸收后溶液的pH9,此时主要含碳阴离子为
(写离子符号)。
(2)从结构的角度解释MDEA水溶液能吸收CO2的理由是。
Ⅱ、二氧化碳加氢制甲醇体系中存在以下反应:
-1
①CO2g3H2gCH3OHgH2OgHl49.4kJmol;
-1
②CO2g+H2gCOg+H2OgH241kJmol;
③COg+2H2gCH3OHgΔH3;
1
(3)ΔH3kJmol,该反应自发进行的条件是(填“高温”、“低温”、“任意温度”)。
(4)在7.0MPa下,将5molCO2和9molH2充入某密闭容器中,在Cu/ZrO2催化剂作用下发生反应①和②。平
CHOH或CO的物质的量
衡时CHOH和的选择性SCHOH或CO3100%随温度的变化如图所示。
3COS[3已转化的总物质的量]
CO2
①表示平衡时CH3OH的选择性S随温度变化的曲线是(填“x”或“y”)。
②250℃时,平衡体系中有2molCO,则CO2的平衡转化率,反应①的Kx(Kx是以组分体
积分数代替物质的量浓度表示的平衡常数)。
③若CO的选择性位于p、q两点,反应②的逆反应速率:v逆pv逆q(填“>”“=”或“<”)。
(5)常温下,碳酸溶液中含碳物种的分布系数随溶液pH的变化关系如下图:
-
cHCO3
①-
HCO3=-2-
cCO2+H2CO3+cHCO3+cCO3
-92+-
②已知:MCO3为难溶电解质,Ksp(MCO3)=2×10(M不水解,不与Cl反应)。
下列说法正确的是______。
2+-4.5
A.用HCl调节MCO3浑浊液使其pH=10.34时,c(M)≈2×10mol/L
2-
cCO3
B.pH7.34时,=100
cCO2+H2CO3
2
C.pH9时,cHcOHcHCO32cCO3
2---+
D.cCO3=cCO2+H2CO3时,cOH>cHCO3>cH
-
【答案】(1)HCO3
(2)MDEA分子中的N原子有孤电子对,能与氢离子形成配位键,促进CO2的吸收
(3)-90.4低温
(4)x80%800>
(5)A
-
【详解】(1)H2CO3的pKa16.37,pKa210.25,溶液pH=9,处于二者之间,此时主要含碳阴离子是HCO3;
(2)MDEA分子中的N原子有孤电子对,能与氢离子形成配位键,可以与CO2相互作用,形成碳酸氢盐
或氨基甲酸盐,从而吸收CO2;
(3)根据盖斯定律,H3H1H249.4kJ/mol41kJ/mol90.4kJ/mol,当G=H-TS<0时,
反应自发进行,该反应H<0,S<0,反应低温下自发进行;
(4)①温度升高,平衡向吸热反应方向移动,利于反应②,生成的CO增多,CH3OH减少,CH3OH选择
性随温度升高而降低,所以选x曲线;
②250℃时,平衡时CH3OH和CO的选择性相等均为50%,此时平衡体系中有2molCO,根据
CHOH或CO的物质的量
SCHOH或CO3100%,已转化的物质的量为,
3已转化的总物质的量CO24mol
CO2
已转化的CO物质的量4
CO的平衡转化率2100%100%80%,体系中CHOH的物质的量为,
2初始的物质的量32mol
CO25
有2molCO,n(H2O)=4mol,n(CO2)=1mol,n(H2)=1mol,共10mol,
xCHOHxHO0.20.4
32
Kx33800;
xH2xCO20.10.1
③位于p点,CO选择性更大,一氧化碳分压更大,反应②逆向进行,v逆p更大。
2
(5)A.依据分析,pH=10.34时,cCO3cHCO3,此时(CO2+H2CO3)的分布系数接近0,则
含碳物质-2-2--
c()c(HCO3)+c(CO3)2c(CO3)2c(HCO3);又MCO3溶解平衡为:
222含碳物质2
MCO3sMaqCO3aq,则有物料守恒cMc2cCO3,则
2
cM
KcM2cCO2cM2c2109cM22104.5mol/L,A正确;
sp3
2
222
cHCO3cHcCO3cHcCO3cH
B.依据分析有KK1016.68,pH=7.34时,即
a1a2
cCO2H2CO3cHCO3cCO2H2CO3
216.6816.68
cCO31010
+-7.34,代入上式得2,错误;
c(H)=10mol/L27.34210100B
cCO2H2CO3cH(10)
C.pH=9时,说明有碱性物质加入调节pH,依据电荷守恒缺少阳离子;若溶液所含阳离子为M2+,则电荷
22
守恒为:2c(M)c(H)c(OH)c(HCO3)2c(CO3),C错误;
2
D由图可知,当cCO3cCO2H2CO3时,溶液pH>8(显碱性),则cOHcH;又此时HCO3分
布系数δ≈1(总碳主要以HCO3存在),则有cHCO3cOHcH,D错误;
故选A.
34.(25-26高三上·上海松江·期末)肼的化学式为N2H4,在工业上应用广泛。常温下将盐酸滴加到肼的水
溶液中,微粒的分布分数δ(X)随–lgc(OH–)的关系如下图所示。[X的分布分数
c(X)2
δ(X)=+
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