2025屆高三化學二輪專題突破-三大“平衡”的分析應用【原卷】

三大“平衡”的分析應用【真題導引】1.(2024·江蘇卷)室溫下,通過下列實驗探究SO2的性質。已知Ka1(H2SO3)=1.3×10-2,Ka2(H2SO實驗1:將SO2氣體通入水中,測得溶液pH=3。實驗2:將SO2氣體通入0.1mol·L-1NaOH溶液中,當溶液pH=4時停止通氣。實驗3:將SO2氣體通入0.1mol·L-1酸性KMnO4溶液中,當溶液恰好褪色時停止通氣。下列說法正確的是()A.實驗1所得溶液中:c(HSO3?)+c(SO32?)>B.實驗2所得溶液中:c(SO32?)>c(HSC.實驗2所得溶液經(jīng)蒸干、灼燒制得NaHSO3固體D.實驗3所得溶液中:c(SO42?)>c(Mn2.(2024·山東卷)常溫下Ag(Ⅰ)-CH3COOH水溶液體系中存在反應:Ag++CH3COO-CH3COOAg(aq),平衡常數(shù)為K。已知初始濃度c0(Ag+)=c0(CH3COOH)=0.08mol·L-1,所有含碳物種的摩爾分數(shù)與pH變化關系如圖所示(忽略溶液體積變化)。下列說法正確的是()A.線Ⅱ表示CH3OOOH的變化情況B.CH3OOOH的電離平衡常數(shù)Ka=10-nC.pH=n時,c(Ag+)=10m?D.pH=10時,c(Ag+)+c(CH3COOAg)=0.08mol·L-13.(2022·全國乙卷)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(AC.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10-44.(2023·浙江1月選考)碳酸鈣是常見難溶物,將過量碳酸鈣粉末置于水中達到溶解平衡:CaCO3(s)Ca2+(aq)+CO32?(aq)[已知Ksp(CaCO3)=3.4×10-9,Ksp(CaSO4)=4.9×10-5,H2CO3的電離常數(shù)Ka1=4.5×10-7,KA.上層清液中存在c(Ca2+)=c(CO3B.上層清液中含碳微粒最主要以HCO3C.向體系中通入CO2氣體,溶液中c(Ca2+)保持不變D.通過加Na2SO4溶液可實現(xiàn)CaCO3向CaSO4的有效轉化【核心整合】1.“三大”平衡對比平衡類型電離平衡(如CH3COOHCH3COO-+H+)水解平衡(如CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-)沉淀溶解平衡(如AgCl懸濁液)AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)研究對象弱電解質(弱酸、弱堿、水、多元弱酸酸式酸根)包括溶液鹽溶液(包括強酸弱堿鹽、弱堿弱酸鹽、弱酸強堿鹽)難溶電解質(如難溶的酸、堿、鹽等)平衡常數(shù)Ka=cKh=cKsp=c(Ag+)·c(Cl-)影響因素升溫促進電離Ka增大促進水解Kh增大若難溶物的溶解度與溫度成正比,促進溶解;反之,則抑制溶解若難溶物的溶解度與溫度成正比,Ksp增大;反之,則Ksp減小加水促進電離Ka不變促進水解Kh不變促進溶解Ksp不變加入相應離子(或物質)加入CH3COONa或HCl,抑制電離Ka不變加入CH3COOH或NaOH,抑制水解Kh不變加入AgNO3或NaCl,抑制溶解Ksp不變加入反應離子(或物質)加入OH-,促進電離Ka不變加入H+,促進水解Kh不變加入氨水,促進溶解Ksp不變2.25℃時,不同溶液中水電離出的c(H+)或c(OH-)與溶液中c(H+)或c(OH-)的關系舉例由水電離出的c(H+)/(mol·L-1)說明pH=3的HCl、CH3COOH溶液10-11①酸(或顯酸性的酸式鹽)溶液中:c水(H+)=c水(OH-)=K②堿溶液中:c水(H+)=K③強酸弱堿鹽溶液中:c水(H+)=c溶液(H+)④強堿弱酸鹽溶液中:c水(H+)=c水(OH-)=c溶液(OH-)pH=12的NaOH、NH3·H2O溶液10-12pH=3的AlCl3、FeCl3溶液10-3pH=11的CH3COONa、Na2CO3、NaHCO3溶液10-33.溶液中的平衡移動分析方法(1)定性分析法①升高溫度:溶液中的平衡一般右移,但常見的氫氧化鈣沉淀溶解平衡左移。②增加同離子:弱電解質電離和沉淀溶解平衡左移。(2)沉淀溶解平衡移動定量計算法①計算離子積;②Q>Ksp:平衡左移;Q=Ksp:平衡狀態(tài);Q<Ksp:平衡右移?！灸M預測】1.(北京卷)測定0.1mol·L-1Na2SO3溶液先升溫再降溫過程中的pH,數(shù)據(jù)如下。時刻①②③④溫度/℃25304025pH9.669.529.379.25實驗過程中,取①④時刻的溶液,加入鹽酸酸化的BaCl2溶液做對比實驗,④產(chǎn)生白色沉淀多。下列說法不正確的是()A.Na2SO3溶液中存在水解平衡:SO32?+H2OHSO3B.④的pH與①不同,是由于SO3C.①→③的過程中,溫度和濃度對水解平衡移動方向的影響一致D.①與④的Kw值相等2.(2024·湖北孝感三模)已知溶劑分子結合H+的能力會影響酸給出H+的能力,某溫度下部分酸在冰醋酸中的pKa如下表所示,下列說法錯誤的是()分子式HClO4H2SO4HClHNO3pKa=-lgKa4.877.24(一級)8.99.4A.HClO4在冰醋酸中的電離方程式:HClO4+CH3COOHClO4?+CH3COOB.在冰醋酸中酸性:HClO4>H2SO4>HCl>HNO3C.結合H+的能力:H2O>CH3COOHD.相同溫度下醋酸在液氨中的pKa大于其在水中的pKa3.(2024·山東菏澤一模)向含有MgCO3固體的溶液中滴加少許濃鹽酸(忽略體積變化),下列數(shù)值變小的是()A.c(CO32?) B.c(MgC.c(H+) D.Ksp(MgCO3)4.(2024·廣東肇慶二模)安息香酸(HR)是最簡單的一元芳香酸,其鈉鹽(用NaR表示)的水溶液呈堿性。已知常溫下,Ka(HR)>Ka1(H2COA.常溫下,0.001mol·L-1HR水溶液的pH=3B.向NaR水溶液中加水稀釋,溶液的pH升高C.NaR水溶液中,c(HR)+c(H+)=c(R-)+c(OH-)D.常溫下,NaR溶液的堿性比同濃度的NaHCO3溶液弱5.(2024·山西呂梁階段練)某興趣小組用鋁箔制備Al2O3、AlCl3·6H2O及明礬大晶體,具體流程如圖,下列說法錯誤的是()A.步驟Ⅲ,為了得到純Al2O3,需灼燒至恒重B.步驟Ⅴ中抽濾所需儀器:布氏漏斗、吸濾瓶、抽氣泵等C.通入HCl的作用是抑制AlCl3水解和增大溶液中Cl-的濃度,有利于AlCl3·6H2O結晶D.步驟Ⅳ的操作是:配制高于室溫10~20℃的明礬飽和溶液,選規(guī)則明礬小晶體并懸掛在溶液中央,快速冷卻至室溫,得到明礬大晶體6.(2024·安徽淮北一模)黑色HgS的水溶性很差。已知:HgS+2H+Hg2++H2S平衡常數(shù)K=10-30.8,Ksp(HgS)=10-51.8,Ksp(FeS)=10-17.2。下列有關說法錯誤的是()A.降低pH可以增大HgS的溶解量B.可將H2S氣體通入Hg2+水溶液中制備HgSC.H2S的電離平衡常數(shù)的乘積Ka1·KD.用FeS除廢水中Hg2+∶FeS(s)+Hg2+(aq)===HgS(s)+Fe2+(aq),平衡常數(shù)K=1034.67.(2024·海南?？诙?/p>