高中化学第3章章末复习课新人教版选择性必修1

答案 C
解析 H2L 的a 1 =
(H+ )·(HL- )
=10-7.46,a 2
(H2 )
=
(H+ )·(L2- )
-12.4
=10
,Fe(Ⅲ)-H2L 溶液
(HL- )
体系中进行的反应:Fe3++H2L
[FeL]++2H+,其中 c0(Fe3+)=2.0×10-4 mol·L-1,
mol·L-1,B 正确;根据电荷守恒可得,该溶液中存
2-
-
3-
在:c(Na+)+c(H+)=c(H2PO4 )+2c(HPO4 )+3c(PO4 )+c(OH-),C 错误;磷酸的第二步
电离方程式为
H2PO4
2-
K=
(H+ )(HPO4 )
(H2 PO4 )
,D 错误。
+
H
2+HPO4 ,故电离平衡常数表达式为
知识整合 体系构建
综合提升 高考体验
☞考点一 电离平衡
例1(2022·全国乙卷)常温下,一元酸HA的Ka(HA)=1.0×10-3。在某体系
中,H+与A-不能穿过隔膜,未电离的HA可自由穿过该膜(如图所示)。
设溶液中c总(HA)=c(HA)+c(A-),当达到平衡时,下列叙述正确的是( B )
(HA)
=1.0×10-3,溶液Ⅰ中
c总(HA)=(104+1)c(HA);溶液Ⅱ中,由B项解析c总(HA)=1.01c(HA),未电离的
HA可自由穿过隔膜,故溶液Ⅰ和Ⅱ中的c(HA)相等,溶液Ⅰ和Ⅱ中c总(HA)
之比为[(104+1)c(HA)]∶[1.01c(HA)]=(104+1)∶1.01≈104,D错误。
HA 的电离度。
☞考点二 溶液的酸碱性和pH
例 2(2022·浙江 1 月选考卷)已知 25 ℃时二元酸 H2A 的a 1 =1.3×10-7,
a 2 =7.1×10-15。下列说法正确的是( B )
A.在等浓度的Na2A、NaHA溶液中,水的电离程度前者小于后者
B.向0.1 mol·L-1的H2A溶液中通入HCl气体(忽略溶液体积的变化)至pH=3,
A.溶液Ⅰ中c(H+)=c(OH-)+c(A-)
B.溶液Ⅱ中的 HA
(A - )
1
的电离度[ (HA )]为101
总
C.溶液Ⅰ和Ⅱ中的c(HA)不相等
D.溶液Ⅰ和Ⅱ中的c总(HA)之比为10-4
解析 常温下,溶液Ⅰ的 pH=7.0,则溶液Ⅰ中 c(H+)=c(OH-)=1×10-7 mol·L-1,
2-
(H + )(HP O 4 )
解析 NaH2PO4 电离产生 Na 和
+
H2PO4 ,而
H2PO4 既发生水解又发生电离,故溶
液中浓度最大的离子是 Na+,A 错误;根据 P 元素守恒可知,溶液中含磷0.1 mol·L-1,则有 c(H3PO4)+c(H2PO4 )+c(HPO4 )+c(PO4 )=0.1
件下Al3+、Cu2+可以同时沉淀,D错误。
解题指导 (1)关键信息:①图中横坐标是pH,纵坐标是pM,pM=-lg c(M);②
图中a点坐标为(2,2.5);③pH=5时,pAl3+=6;pH=6时,pCu2+=3.5。
(2)加工应用:①根据 a 点坐标为(2,2.5)
mol·L-1
c(Fe3+)=10-2.5 mol·L-1,c(H+)=10-2
沉淀完全时,10-5×c3(OH-)=10-33,c(OH-)≈10-9.33 mol·L-1,根据pH=6的点可
知,Cu(OH)2的Ksp=10-3.5×(10-8)2=10-19.5,当Al3+沉淀完全时,c(Cu2+)·c2(OH-)
=0.2×10-18.66=2×10-19.66>Ksp[Cu(OH)2],此时Cu2+已经开始沉淀,故题述条
Ksp[Fe(OH)3];②pH=5 时,pAl3+=6
c(H+)=10-5 mol·L-1
时,pCu2+=3.5
Ksp[Al(OH)3]
Ksp[Cu(OH)2]。
c(Al3+)=10-6 mol·L-1,
pH=4 时 Al(OH)3 的溶解度;③pH=6
☞考点五 电解质溶液中的图像及分析
例 5(2023·湖北卷)H2L 为某邻苯二酚类配体,其 pa 1 =7.46,pa 2 =12.4。常温下
☞考点四 沉淀溶解平衡及平衡曲线
例4(2023·全国甲卷)下图为Fe(OH)3、Al(OH)3和Cu(OH)2在水中达沉淀溶
解平衡时的pM-pH关系图(pM=-lg[c(M)/(mol·L-1)];c(M)≤10-5 mol·L-1可认
为M离子沉淀完全)。下列叙述正确的是( C )
A.由a点可求得Ksp[Fe(OH)3]=10-8.5
Ksp=c(Fe3+)·c3(OH-)=10-2.5×(10-12)3=10-38.5,A错误。pH=5时,c(Al3+)=10-6
mol·L-1,c(OH-)=10-9 mol·L-1,Ksp[Al(OH)3]=c(Al3+)·c3(OH-)=10-6×(10-9)3=
sp
10-33
10-33;pH=4时,c(Al3+)= 3 (OH- ) = (10-10 )3 mol·L-1=10-3 mol·L-1,B错误。根据
c(HL-)>c(H2L),含 L 的物种主要为 HL-,B 错误;L2-+[FeL]+
[FeL2]-,
K=
([FeL2 ]- )
2-
+
,由图像知,pH=4 时,c([FeL2] )=c([FeL] ),K=
-
+
(L )·([FeL] )
a 1 ·a 2 =
2-
2-
,对于 H2L,
(L )
c(H+)<c(OH-)+c(A-),A 错误。常温下溶液Ⅱ的 pH=1.0,溶液中 c(H+)=0.1
+
(H
)·
(A
)
-1
mol·L ,Ka(HA)= (HA) =1.0×10-3,c 总(HA)=c(HA)+c(A-),则
0.1(A- )
(A
)
-3
=1.0×10 ,解得 (HA)
总 (HA)-(A- )
则H2A的电离度为0.013%
C.向H2A溶液中加入NaOH溶液至pH=11,则c(A2-)>c(HA-)
D.取pH=a的H2A溶液10 mL,加蒸馏水稀释至100 mL,则该溶液pH=a+1
解析 盐类的水解促进水的电离,Na2A比NaHA易水解,等浓度的溶液中前者
水的电离程度更大,A错误;设0.1 mol·L-1H2A溶液在pH=3时H2A的电离度
是 α,则a 1 =
(HA- )·(H+ )
(H2 )
=
0.1α×10-3
=1.3×10-7,解得
0.1-0.1α
pH=11 时,c(H+)=10-11 mol·L-1,由a 2 =
α≈1.3×10-4,B 正确;溶液
(A2- )·(H+ )
(HA- )
=7.1×10-15,可得
(A2- )
总
=
1
,B 正确。根据题意,未电离的
101
HA 可自
由穿过隔膜,故溶液Ⅰ和Ⅱ中的 c(HA)相等,C 错误。常温下溶液Ⅰ的
pH=7.0,溶液Ⅰ中
+
(H
)·
(A
)
+
-7
-1
c(H )=1×10 mol·L ,Ka(HA)= (HA) =1.0×10-3,
10-7 [总 (HA)-(HA)]
c 总(HA)=c(HA)+c(A-),
10
,
2-
(L )
lg K=14.16,C 正确;由图像知,当 pH=10 时,δ([FeL3]3-)=δ([FeL2(OH)]2-)≈0.5,参
与配位的 c(L2-)≈1.0×10-4 mol·L-1×3+1.0×10-4 mol·L-1×2=5.0×10-4 mol·L-1,D 错
误。
是( B )
-
A.溶液中浓度最大的离子是 H2PO4
23B.c(H3PO4)+c(H2PO4 )+c(HPO4 )+c(PO4 )=0.1
-
2-
mol·L-1
3-
C.c(Na+)+c(H+)=c(H2PO4 )+2c(HPO4 )+3c(PO4 )
-
D.磷酸第二步电离平衡的平衡常数表达式为 K=
(H 2 PO 4 )
(L2- )·2 (H+ )
=10-7.46×10-12.4=10-19.86,pH=4 时,c(H+)=10-4
(H2 )
10-19.86 ×5.0×10-3
c(L )=
1
(10-4 )2
-1
-14.86
mol·L =5.0×10
-1
mol·L ,此时 K=
mol·L-1,
1
13.86
=2×
Fe(OH)3的Ksp可知,Fe3+沉淀完全时,c3(OH-)×10-5=10-38.5,c3(OH-)=10-33.5,则
c(OH-)≈10-11.17 mol·L-1,Al3+开始沉淀时,0.01×c3(OH-)=10-33,c3(OH-)=10-31,
则c(OH-)≈10-10.33 mol·L-1,Fe3+沉淀完全时,Al3+还未开始沉淀,C正确。Al3+
构建 Fe(Ⅲ)-H2L 溶液体系,其中 c0(Fe3+)=2.0×10-4 mol·L-1,c0(H2L)=5.0×10-3
mol·L-1。体系中含 Fe 物种的组分分布系数 δ 与 pH 的关系如图所示,分布系
数 δ(x)=
()
2.0×10-4 mol ·L -1
,已知 lg 2≈0.30,lg 3≈0.48。下列说法正确的是(
c0(H2L)=5.0×10-3 mol·L-1。当 pH=1 时,δ(Fe3+)=δ([FeL]+)=0.5,
c(Fe3+)=c([FeL]+)=1.0×10-4 mol·L-1,c(H2L)≈5.0×10-3 mol·L-1,
a1 ·(H2 )
c(HL-)=
(H+ )
=
10-7.46 ×5.0×10-3
B.pH=4时Al(OH)3的溶解度为
10-10
3
mol·L-1
C.浓度均为0.01 mol·L-1的Al3+和Fe3+可通过分
步沉淀进行分离
D.Al3+、Cu2+混合溶液中c(Cu2+)=0.2 mol·L-1时,二者不会同时沉淀
解析 a点c(Fe3+)=10-2.5 mol·L-1,c(OH-)=10-12 mol·L-1,则Fe(OH)3的
)
Fe(Ⅲ)-H2L体系部分物种分布图
A.当pH=1时,体系中c(H2L)>c([FeL]+)>c(OH-)>c(HL-)
B.pH在9.5~10.5之间,含L的物种主要为L2C.L2-+[FeL]+
[FeL2]-的平衡常数的lg K约为14
D.当pH=10时,参与配位的c(L2-)≈1.0×10-3 mol·L-1
解题指导 (1)关键信息:①隔膜的作用——H+与A-不能穿过隔膜,未电离
的HA可自由穿过该膜;
②溶液Ⅰ的pH=7.0,呈中性;溶液Ⅱ的pH=1.0,溶液呈强酸性。
(2)加工应用:根据溶液Ⅰ呈中性
c(H+)=c(OH-);溶液Ⅱ的 pH=1.0
c(H+)=0.1 mol·L-1,结合 Ka(HA)及 c 总(HA)=c(HA)+c(A-)
-1
-9.46
mol·
L
=5.0×
10
0.1
mol·L-1>c(OH-)=1.0×
10-13 mol·L-1,A 错误;根据a 1 、a 2 可知,当 pH=7.46 时,c(H2L)=c(HL-),
pH=12.4 时,c(HL-)=c(L2-),则当 pH 在 9.5~10.5 之间,c(HL-)>c(L2-),
-4
2=7.1×
10
<1,c(A
)<c(HA
),C 错误;因为加水稀释促进 H2A 的电离,所以稀
-
(HA )
释到体积为原来的 10 倍后溶液的 pH 变化<1,D 错误。
☞考点三 溶液中粒子浓度的关系及分析
例3(2023·天津卷)在浓度为0.1 mol·L-1的NaH2PO4溶液中,如下说法正确的