1、1专题 10 水溶液中的离子平衡【考情报告】考查角度 考查内容 命题特点弱电解质的电离平衡 电离平衡的影响因素;电离平衡常数。水的电离和溶液的酸碱性水的电离常数;pH 计算;酸碱中和滴定。盐类的水解和溶液中离子浓度大小的比较盐类水解的应用;离子浓度大小的比较。沉淀溶解平衡 沉淀溶解平衡的应用;Ksp 的相关计算;与实验的结合。部分的题目一般通过溶液酸碱性的判断、pH 的计算或离子浓度的大小比较等来考查对溶液中的三种平衡的理解。离子浓度大小比较与盐类水解和弱电解质的电离等知识有机结合、沉淀溶解平衡与其他平衡融合考查是高考重点,命题形式有选择和填空两种形式。【考向预测】弱电解质的电离平衡知识与化学
2、平衡知识密切相关,尤其是化学平衡的建立和化学平衡移动原理的知识和学习方法,可直接用来学习弱电解质电离平衡的有关内容,而弱电解质电离平衡是统率水溶液中的离子平衡的基本出发点,是中学化学教学的重要知识点,也是中学化学教学的难点,因此成为历年高考的热点内容。题型为选择题和非选择题,其中选择题重点考查弱电解质电离平衡的移动原理以及相应的图像问题、盐类水解的原理、离子浓度大小的比较和等量关系,盐类水解的应用,非选择题重点考查弱电解质的电离平衡常数的计算以及与溶液的酸碱性、pH、盐类的水解、沉淀溶解平衡结合起来解释某些现象。难溶电解质的溶解平衡是新课标中新添的内容,是中学化学“四大平衡体系”之一,也是中学
3、化学重要的基本概念与理论内容之一,因此成为新课改省区高考的必考内容。题型为选择题和非选择题,其中选择题重点考查溶解平衡的原理及 Ksp的简单计算、沉淀的溶解和转化、生成沉淀的先后顺序等,非选择题重点考查将溶解平衡的知识融合在元素及其化合物之中解释化学实验的某些现象、进行简单的计算等。水溶液中的离子平衡是化学平衡的延伸和应用,也是高考中考点分布较多的内容之一。其中沉淀溶解平衡是新课标中新增的知识点,题型主要是选择题和填空题,其考查主要内容有:电离平衡。酸、碱2混合溶液酸碱性的判断及 pH 的简单计算。盐对水电离平衡的影响及盐溶液蒸干(或灼烧)后产物的判断。电解质溶液中离子浓度的大小比较。沉淀的溶
4、解平衡及沉淀的转化。从高考命题的变化趋势来看,溶液中离子浓度的大小比较及沉淀的溶解平衡和转化是主流试题。此类题目考查的内容既与盐的水解有关,又与弱电解质的电离平衡有关。题目不仅偏重考查粒子的浓度大小顺序,而且还侧重溶液中的各种守恒(电荷守恒、物料守恒、质子守恒)关系的考查,从而使题目具有一定的综合性、灵活性和技巧性。【经典在线】1.知识梳理一、弱电解质的电离平衡1弱电解质的电离平衡的特点(1)动态平衡,电离方程式中用“ ”。如:CH 3COOH CH3COO 一 +H+。(2)条件改变,平衡被打破。如在 CH3COOH 的石蕊溶液中(呈红色)加入固体 CH3COONH4,即增大了 c(CH3C
5、OO一 ),平衡左移,c(H +)变小,使红色变浅。(3)外界条件对电离平衡的影响内因:弱电解质本身的性质。外因:a温度:升高温度,电离平衡向电离方向移动,电离程度增大,原因是电离过程吸热。b浓度:加水稀释,使弱电解质的浓度减小,电离平衡向电离的方向移动,电离程度增大。c同离子效应:例如向 CH3COOH 溶液中加入 CH3COONa 固体,溶液中 c(CH3COO )增大,CH 3COOH 的电离平衡向左(填“左”或“右”)移动,电离程度减小, c(H )减小,pH 值增大。(4)电离过程是可逆过程,可直接用化学平衡移动原理去分析电离平衡。以 0.1 molL1 CH3COOH 溶液为例:C
6、H 3COOH CH3COO H (正向吸热)。实例(稀溶液) CH3COOHH CH 3COO H0改变条件 平衡移动方向 n(H ) c(H ) 导电能力 Ka加水稀释 增大 减小 减弱 不变加入少量冰醋酸 增大 增大 增强 不变加 HCl(g) 增大 增大 增强 不变加 NaOH(s) 减小 减小 增强 不变加入镁粉 减小 减小 增强 不变升高温度 增大 增大 增强 增大2电离平衡常数的意义及影响因素(1)电离平衡常数的意义:弱酸碱的电离平衡常数能够反映酸碱性的相对强弱。电离平衡常数越大,电离3程度越大。多元弱酸的电离以第一步电离为主,各级电离平衡常数的大小差距较大。(2)外因对电离平衡
7、常数的影响:电离平衡常数与其他化学平衡常数一样只与温度有关,与电解质的浓度无关,升高温度, K 值增大,原因是电离是吸热过程。二、水的电离1水的电离水是极弱的电解质,水的电离方程式为 H2OH 2O H3O OH 或 H2O H OH 。2水的离子积常数Kw c(H )c(OH )。(1)室温下: Kw110 14 。(2)影响因素;只与温度有关,升高温度, Kw增大。(3)适用范围: Kw不仅适用于纯水,也适用于稀的电解质水溶液。(4)Kw揭示了在任何水溶液中均存在 H 和 OH ,只要温度不变, Kw不变。3影响水电离平衡的因素(1)升高温度,水的电离程度增大, Kw增大。(2)加入酸或碱
8、,水的电离程度减小, Kw不变。(3)加入可水解的盐(如 FeCl3、Na 2CO3),水的电离程度增大, Kw不变。4外界条件对水的电离平衡的影响体系变化条件 平衡移动方向 Kw水的电离程度c(OH )c(H)酸 逆 不变 减小 减小 增大碱 逆 不变 减小 增大 减小Na2CO3 正 不变 增大 增大 减小可水解的盐 NH4Cl 正 不变 增大 减小 增大升温 正 增大 增大 增大 增大温度降温 逆 减小 减小 减小 减小其他:如加入 Na 正 不变 增大 增大 减小三、溶液的酸碱性和 pH 值计算1溶液的酸碱性溶液的酸碱性取决于溶液中 c(H )和 c(OH )的相对大小。(1)酸性溶液
9、: c(H )c(OH ),常温下,pH7。2溶液 pH 的计算方法4(1)单一溶液 pH 的计算强酸溶液(H nA),其物质的量浓度为 c mol/L,则: c(H ) nc mol/L,pHlg c(H )lg nc;强碱溶液B(OH)n,其物质的量浓度为 c mol/L,则 c(OH ) nc mol/L, c(H ) 1.010 14ncmol/L,pHlg c(H )14lg nc。(2)强酸、强碱混合液的 pH 计算强酸与强酸混合求 pHa 非等体积混合c(H ) ,然后再求 pH。c1(H )V1 c2(H )V2V1 V2b 等体积混合可近似计算 pHpH 小 0.3 强碱与强
10、碱混合求 pHa 非等体积混合先计算: c(OH ) ,再求 c(H ) ,最后求 pH。c1(OH )V1 c2(OH )V2V1 V2 KWc(OH )b 等体积混合,可近似计算 pHpH 大 0.3。强酸与强碱混合a 恰好完全反应,溶液呈中性,pH7。b 酸过量:先求 c(H )余 ,再求 pH。c(H )V(酸 ) c(OH )V(碱 )V(酸 ) V(碱 )c 碱过量:先求 c(OH )余 ,再求 c(H ) ,然后求 pH。c(OH )V(碱 ) c(H )V(酸 )V(酸 ) V(碱 ) KWc(OH )四、酸碱中和滴定1实验原理利用酸碱中和反应,用已知浓度酸(或碱)来测定未知浓
11、度的碱(或酸)的实验方法。以标准盐酸溶液滴定待测的 NaOH 溶液,待测的 NaOH 溶液的物质的量浓度为 c(NaOH) 。酸碱中和滴定的关c HCl V HClV NaOH键:(1)准确测定标准液的体积。(2)准确判断滴定终点。2常用酸碱指示剂及变色范围指示剂 变色范围的 pH石蕊 8.0 蓝色甲基橙 4.4 黄色5酚酞 10.0 红色3中和滴定的误差分析(1)原理依据原理 c(标准) V(标准) c(待测) V(待测),所以 c(待测) ,因 c(标准)与c 标 准 V 标 准 V 待 测 V(待测)已确定,因此只要分析出不正确操作引起 V(标准)的变化,即分析出结果。(2)常见误差以标
12、准酸溶液滴定未知浓度的碱(酚酞作指示剂)为例,常见的因操作不正确而引起的误差有:步骤 操作 V(标准) c(待测)酸式滴定管未用标准溶液润洗 变大 偏高碱式滴定管未用待测溶液润洗 变小 偏低锥形瓶用待测溶液润洗 变大 偏高洗涤锥形瓶洗净后还留有蒸馏水 不变 无影响取液放出碱液的滴定管开始有气泡,放出液体后气泡消失变小 偏低酸式滴定管滴定前有气泡,滴定终点时气泡消失变大 偏高振荡锥形瓶时部分液体溅出 变小 偏低部分酸液滴出锥形瓶外 变大 偏高滴定溶液颜色较浅时滴入酸液过快,停止滴定后反加一滴 NaOH 溶液无变化变大 偏高酸式滴定管滴定前读数正确,滴定后俯视读数(或前仰后俯)变小 偏低读数酸式滴
13、定管滴定前读数正确,滴定后仰视读数(或前俯后仰)变大 偏高五、盐类的水解1盐类水解的影响因素因素 水解平衡 水解程度 水解产生离子的浓度温度 升高 右移 增大 增大增大 右移 减小 增大浓度减小(即稀释) 右移 增大 减小酸 弱碱阳离子的水解程度减小外加酸碱碱 弱酸根离子的水解程度减小62盐类水解的应用应用 举例判断溶液的酸碱性 FeCl3显酸性,原因是 Fe3+3H 2O Fe(OH)33H +配制或贮存易水解的盐溶液 配制 CuSO4溶液时,加入少量 H2SO4,防止 Cu2+水解判断盐溶液蒸干产物加热蒸干 AlCl3加热 Al(NO3)3、FeCl 3、AlBr 3溶液与之类似溶液,因为
14、水解产物之一为挥发性物质盐酸,不断挥发出氯化氢气体,导致水解平衡不断向右移动,最后彻底水解,蒸干后得到 AI(OH)3,进一步灼烧得到 Al2O3。胶体的制取 制取 Fe(OH)3胶体的离子反应:Fe 3+3H 2O Fe(OH)3(胶= = = = 体)3H +物质的提纯 除去 MgCl2溶液中的 Fe3+,可加入 MgO、镁粉或 Mg(OH)2或 MgCO3离子共存的判断 Al3+与 AlO 、CO 、HCO 、S 2-、HS -等因相互促进水解而不共存 2 23 3泡沫灭火器原理成分为 NaHCO3与 Al2(SO4)3,发生反应为 Al3+3HCO =Al(OH) 333CO 2作净水
15、剂 明矾可作净水剂,原理为 Al3+3H 2O Al(OH)3(胶体)3H +化肥的使用铵态氮肥与草木灰不得混用,原因是2NH CO 2NH 3CO 2H 2O 4 23六、沉淀溶解平衡1沉淀溶解平衡的应用(1)沉淀的生成调节 pH 法如除去 NH4Cl 溶液中的 FeCl3杂质,可加入氨水调节 pH 至 78,离子方程式为 Fe3 3NH3H2O=Fe(OH)33NH 。 4沉淀剂法如用 H2S 沉淀 Cu2 ,离子方程式为 H2SCu 2 =CuS2H 。(2)沉淀的溶解酸溶解法如 CaCO3溶于盐酸,离子方程式为 CaCO32H =Ca2 H 2OCO 2。盐溶液溶解法如 Mg(OH)2
16、溶于 NH4Cl 溶液,离子方程式为 Mg(OH)22NH =Mg2 2NH 3H2O。 4氧化还原溶解法如不溶于盐酸的硫化物 Ag2S 溶于稀 HNO3。配位溶解法7如 AgCl 溶于氨水,离子方程式为 AgCl2NH 3H2O=Ag(NH3)2 Cl 2H 2O。(3)沉淀的转化实质:沉淀溶解平衡的移动(沉淀的溶解度差别越大,越容易转化)。应用:锅炉除垢、矿物转化等。2溶度积和离子积以 AmBn(s) mAn (aq) nBm (aq)为例:溶度积 离子积概念 沉淀溶解的平衡常数溶液中有关离子浓度幂的乘积符号 Ksp Qc表达式Ksp(AmBn) cm(An )cn(Bm ),式中的浓度都
17、是平衡浓度Qc(AmBn) cm(An )cn(Bm ),式中的浓度是任意浓度应用判断在一定条件下沉淀能否生成或溶解 QcKsp:溶液过饱和,有沉淀析出 Qc Ksp:溶液饱和,处于平衡状态 Qc11强 酸 、 弱 碱 V 酸 V 碱 相应酸式盐,如 CO HCO 。23 3(3)相互促进水解的盐单水解的盐相互抑制水解的盐。如(NH 4)2CO3(NH4)2SO4(NH4)2Fe(SO4)22、离子浓度大小比较(1)微粒浓度大小比较的理论依据和守恒关系A两个理论依据弱电解质电离理论:电离粒子的浓度大于电离生成粒子的浓度。例如,H 2CO3溶液中: c(H2CO3)c(HCO )c(CO )(多
18、元弱酸第一步电离程度远远大于第二步电离)。 3 23水解理论:水解离子的浓度大于水解生成粒子的浓度。例如,Na 2CO3溶液中: c(CO )c(HCO )c(H2CO3)(多元弱酸根离子的水解以第一步为主)。23 3B三个守恒关系16电荷守恒:电荷守恒是指溶液必须保持电中性,即溶液中所有阳离子的电荷总浓度等于所有阴离子的电荷总浓度。例如,NaHCO 3溶液中: c(Na ) c(H ) c(HCO )2 c(CO ) c(OH )。 3 23物料守恒:物料守恒也就是元素守恒,变化前后某种元素的原子个数守恒。例如,0.1 molL 1 NaHCO3溶液中: c(Na ) c(HCO ) c(C
19、O ) c(H2CO3)0.1 molL -1。 3 23质子守恒:由水电离出的 c(H )等于由水电离出的 c(OH ),在碱性盐溶液中 OH 守恒,在酸性盐溶液中H 守恒。例如,纯碱溶液中 c(OH ) c(H ) c(HCO )2 c(H2CO3)。 3(2)四种情况分析多元弱酸溶液根据多步电离分析,如:在 H3PO3溶液中, c(H )c(H2PO )c(HPO )c(PO )。 4 24 34多元弱酸的正盐溶液根据弱酸根的分步水解分析,如:Na 2CO3溶液中: c(Na )c(CO )c(OH )c(HCO )。23 3不同溶液中同一离子浓度的比较要看溶液中其他离子对其产生的影响。
20、例如,在相同物质的量浓度的下列溶液中:NH 4NO3溶液,CH 3COONH4溶液,NH 4HSO4溶液, c(NH )由大到小的顺序是。 4混合溶液中各离子浓度的比较要进行综合分析,如电离因素、水解因素等。例如,在 0.1 molL-1的 NH4Cl 和 0.1 molL-1的氨水混合溶液中,各离子浓度的大小顺序为 c(NH )c(Cl )c(OH )c(H )。在该溶液中,NH 3H2O 的电离与 NH 4的水解互相抑制,但 NH3H2O 的电离程度大于 NH 的水解程度,溶液呈碱性, c(OH )c(H ),同时 4 4c(NH )c(Cl )。 4【规律总结】误点警示:(1)在水溶液中
21、,弱电解质部分电离,在弱电解质的溶液中不仅含有相应自由移动的离子,而且含有该弱电解质分子,如 CH3COOH 溶液中含有 CH3COOH 分子,而强电解质只含有相应自由移动的离子,不含有强电解质分子,如 HNO3溶液中就没有 HNO3分子。(2)弱电解质的电离平衡也属于化学平衡,所以也符合化学平衡的特征:逆、等、动、定、变。(3)电离平衡右移,电解质分子的浓度不一定减小,如向氨水中通入氨气,平衡右移,氨气的浓度最终比原平衡时大。同理,电离平衡右移,离子的浓度也不一定增大,如向氨水中加入盐酸,平衡右移,但OH 的浓度最终比原平衡时小。(4)一定温度下,无论是稀酸、稀碱或盐溶液中,水的离子积 KW
22、 c(H )c(OH )均不变,水电离出的c(H ) c(OH ), KW只与温度有关,只有在 25 时, KW110 14 。(5)pH 是溶液酸碱性的量度。pH6 的溶液在常温下呈酸性,其他温度也可能呈中性或碱性;pH0 的溶液并非没有 H ,而是 c(H )1.0 molL 1 ,同时也并非无 OH ,此时 c(OH )1.010 14 molL1 。(6)强碱溶液的 pH 计算,应先根据溶液的 c(OH )求出溶液 c(H ),从而求出溶液的 pH。(7)判断 HA 是强酸还是弱酸最典型的两种方法:17取其钠盐(NaA)溶于水,测其 pH,若 pH7,则说明 HA 为弱酸。配制一定物质
23、的量浓度的 HA 溶液(如:0.01 mol/L),测其 pH。若 pH2,则说明 HA 为弱酸。(8)熟记下列因双水解不能大量共存的离子组合Al 3 与 HCO 、CO 、AlO 、SiO 、HS 、S 2 、ClO 。 3 23 2 23Fe 3 与 HCO 、CO 、AlO 、SiO 、ClO 。 3 23 2 23NH 与 SiO 、AlO 。 4 23 2(9)盐溶液水解生成难挥发性酸时,蒸干后一般得原物质,如 CuSO4(aq) CuSO4(s);盐溶液水解生成 蒸 干 易挥发性酸时,蒸干灼烧后一般得对应的氧化物,如 AlCl3(aq) Al(OH)3 Al2O3。 蒸 干 灼 烧
24、 (10)酸根阴离子易水解的强碱盐,如 Na2CO3溶液等蒸干后可得到原物质。(11)考虑盐受热时是否分解Ca(HCO3)2、NaHCO 3、KMnO 4、NH 4Cl 固体受热易分解,因此蒸干灼烧后分别为 Ca(HCO3)2CaCO 3(CaO);NaHCO3Na 2CO3;KMnO 4K 2MnO4MnO 2;NH 4ClNH 3HCl。(11)误认为 Ksp越小,物质的溶解能力越弱。只有物质类型相同时(如 AB 型、AB 2型等), Ksp越小,难溶电解质在水中的溶解能力越弱。若物质类型不同如 Mg(OH)2和 AgCl, Ksp不能直接用于判断物质溶解能力的强弱。(12)一定温度下,溶
25、解度受溶液中相同离子浓度的影响,而 Ksp不受影响。如一定温度下,Mg(OH) 2在MgCl2溶液中的溶解度要小于在纯水中的溶解度,而 KspMg(OH)2则不变。(13)利用生成沉淀分离或除去某种离子,首先要使生成沉淀的反应能够发生;其次希望生成沉淀的反应进行得越完全越好。如要除去溶液中的 Mg2 ,可使用 NaOH 等使之转化为溶解度较小的 Mg(OH)2。(14) Ksp大的难溶电解质只能向 Ksp小的难溶电解质转化,误认为反之不可能是错误的。实际上当两种难溶电解质的 Ksp相差不是很大时,通过调节某种离子的浓度,可实现难溶电解质由 Ksp小的向 Ksp大的转化。【高考演练】1广义的水解
26、观认为,无论是盐的水解还是非盐的水解,其最终结果是反应中各物质和水分别解离成两部分,然后两两重新组合成新的物质。根据上述观点,下列说法不正确的是 ( )ACaO 2的水解产物是 Ca(OH)2和 H2O2BNaClO 的水解产物之一是 HClOCPCl 3的水解产物是 PH3和 HClODMg 3N2水解生成 NH3和 Mg(OH)2【答案】C【解析】根据题意,广义水解观中水解时的各元素化合价不变,各物质和水分别解离成两部分,然后带正电的部分与带负电的部分两两组合成新物质,而 C 中氯原子带负电,应与 H 结合,磷原子带正电,应与OH 结合,该项错误。 182对滴有酚酞试液的下列溶液,操作后颜
27、色变深的是( )AAlCl 3溶液中再加入 AlCl3BCH 3COONa 溶液加热C氨水中加入少量 NH4Cl 固体D醋酸溶液加热【答案】B3下列溶液中,各组离子可能大量共存的是 ( )ApH7 的溶液中:K 、Fe 3 、Cl 、NO 3B强酸性溶液中:Cu 2 、ClO 、Cl 、Ba 2C0.1 molL 1 的 NaHCO3溶液中:K 、Al 3 、Fe 3 、NO 3D由水电离出的 c(H )10 13 molL1 的溶液中:Al 3 、K 、NO 、SO 3 24【答案】D【解析】选项 A 中 Fe3 沉淀完全时的 pHD向中加入少量 CH3COONa 固体,则 减小c CH3C
28、OO c Na 【答案】D【解析】为 0.01 molL1 CH3COOH 溶液显酸性,为 0.01 molL1 CH3COONa 溶液显碱性,为 0.01 molL1 CH3COOH 和 0.01 molL1 CH3COONa 混合溶液,显酸性,但由于 CH3COONa 中的CH3COO 对 CH3COOH 的电离有抑制作用,故 3 种溶液中 pH 最小的是,A 项正确;为 CH3COONa 溶液,为 CH3COOH 和 CH3COONa 混合溶液,二者中均含有 Na 、H 、CH 3COO 、OH 、H 2O、CH 3COOH,B 项正确;由于 CH3COONa 完全电离,CH 3COOH
29、 的电离大于 CH3COO 的水解,故 3 种溶液中 c(CH3COO )大小顺序是,C 项正确;向中加入少量 CH3COONa 固体,使 CH3COO 水解程度减小, 增大,Dc CH3COO c Na 项错误。7(2018广西桂林二调)常温下,将 a mL b mol/L CH3COOH 溶液加入到 c mL d mol/L NaOH 溶液中。下列结论中,不正确的是 A如果 ab=cd,则反应后溶液的 pH7B如果 a=c,且反应后溶液的 pH7,则 bdC如果 a=c、b=d,则反应后的溶液中 c(CH3COO) c(Na )D如果反应后溶液的 pH=7,则此溶液中 c(CH3COO)=
30、c(Na )【答案】B20【解析】 A 项,说明两种溶液恰好完全反应生成醋酸钠,溶液显碱性,正确;B 项,两种溶液体积相同,最终溶液显酸性,说明酸过量,则 bd,错误;C 项,两者恰好完全反应,得到醋酸钠溶液,考虑 CH3COO的水解,则 c(CH3COO) c(Na ),正确;D 项,根据电荷守恒: c(CH3COO) c(OH)= c(Na ) c(H ),因为 pH=7,即 c(H )= c(OH),所以 c(CH3COO)=c(Na ),正确。 8 【2018 届厦门外国语学校三模】室温下,某二元碱 X(OH)2水溶液中相关组分的物质的量分数随溶液 pH变化的曲线如图所示,下列说法错误
31、的是A Kb2的数量级为 10-8BX(OH)NO 3水溶液显碱性C等物质的量的 X(NO3)2和 X(OH)NO3混合溶液中 c(X2+)cX(OH)+D在 X(OH)NO3水溶液中, cX(OH)2+c(OH-)= c(X2+)+ c(H+)【答案】C【解析】分析:本题是一道图形比较熟悉的题目,不过题目将一般使用的二元酸变为了二元碱,所以在分析图示时要随时注意考查的是多元碱的分步电离。D在 X(OH)NO3水溶液中,有电荷守恒: c(NO3-)+c(OH-)= 2c(X2+)+c(H+)+cX(OH)+,物料守恒: c(NO3-)=c(X2+)+cX(OH)2+cX(OH)+,将物料守恒带
32、入电荷守恒,将硝酸根离子的浓度消去,得到该溶液的质子守恒式为: cX(OH)2+c(OH-)=c(X2+)+c(H+)。9常温时, KspMg(OH)21.110 11 , Ksp(AgCl)1.810 10 , Ksp(Ag2CrO4)1.910 12 , Ksp(CH3COOAg)2.310 3 ,下列叙述不正确的是 ( )21A浓度均为 0.2 molL1 的 AgNO3溶液和 CH3COONa 溶液等体积混合一定产生 CH3COOAg 沉淀B将 0.001 molL1 的 AgNO3溶液滴入 0.001 molL1 的 KCl 和 0.001 molL1 的 K2CrO4溶液中,先产生
33、 Ag2CrO4沉淀C c(Mg2 )为 0.11 molL1 的溶液中要产生 Mg(OH)2沉淀,溶液的 pH 要控制在 9 以上D在其他条件不变的情况下,向饱和 AgCl 水溶液中加入 NaCl 溶液, Ksp(AgCl)不变【答案】B10以 0.1000 molL1 NaOH 溶液滴定 c molL1 ,某弱酸 HA 溶液,其滴定曲线如图 I 所示,下列说法正确的是A.可用甲基橙作滴定指示剂B.指示剂指示的滴定终点就是反应终点C.突变范围的大小与酸的强弱及酸的浓度有关D.滴定时氢氧化钠溶液盛放在带活塞的滴定管中【答案】C【解析】甲基橙的变色范围是 3.14.4,由图示突变范围可知用甲基橙
34、做指示剂误差大,应选酚酞做指示剂,A 项错误;在突变范围内的某一点都可能是滴定终点,而反应终点是酸碱恰好完全反应的点,两者不同,B 项错误;酸越弱,突变范围越大,酸的浓度越大,突变范围越小,C 项正确;带活塞的是酸式滴定管,氢氧化钠溶液应盛放在碱式滴定管中,D 项错误。 2211 【2018 届重庆一中三模】常温时,配制一组 c(Na2CO3)+c(NaHCO3)=0.100 molL-1的混合溶液,溶液中 c(CO32-)、c(HCO 3-)与 pH 的关系如图所示。下列说法中错误的是(己知:CO32-+H2O HCO3-+OH- K=210-4,1g5=0.7)Aa 点的溶液中:c(HCO
35、 3-) c(H2CO3)+c(CO32-)Bb 点横坐标数值大约为 10.3Cc 点的溶液中:c(Na +)c(H+),溶液中存在电荷守恒, c(OH -)+2c(CO32-)+c(HCO3-)=c(H+)+c(Na+), c(Na+)2c(CO32-)+c(HCO3-)故 C 错误;Da、b、c 三点溶液中所含 Na2CO3依次增多,所含 NaHCO3依次减少,越弱越水解,对水的电离促进越大,即溶液中水的电离程度:aBHA 的电离常数 Ka =4.931010,则等浓度的 NaA、HA 混合溶液中:c(Na +) c(HA) c(A)CNaHCO 3溶液加水稀释,c(Na +)与 c(HC
36、O3)的比值将减小D已知在相同条件下酸性 HF CH3COOH,则物质的量浓度相等的 NaF 与 CH3COOK 溶液中:c(Na+) c(F) c(K+ ) c(CH3COO)【答案】A【解析】ANH 4Cl 水解时氯离子不影响铵根离子水解,由于 NH4HSO4电离时产生 H+使溶液呈酸性,NH 4+的水解被抑制,因此 NH4HSO4中 NH4+的浓度小于 NH4Cl,NH 4Al(SO4)2中铝离子水解抑制铵根离子的水解,因此NH4Al(SO4)2中 NH4+的浓度大于 NH4Cl,浓度的大小顺序应为:,选项 A 正确;B、NaA 中水解平衡24常数 Kb= ,水解平衡常数大于电离平衡常数
37、,c(HA) ),选项 B 错误;C、NaHCO 3溶液加水稀释,促进碳酸氢根离子水解,钠离子物质的量不变,碳酸氢根 减小,c(Na +)与c(HCO3-)的比值保持增大,选项错误;D、HF 、CH 3COOH 都是弱酸,所以 NaF 与 CH3COOK 都是强碱弱酸盐,由于酸性 HF CH3COOH,水解程度 F CH 3COO ,水解程度越大剩余离子浓度越小,故 c(Na+) c(F)c(K + ) c(CH3COO),选项 D 错误。答案选 A。15已知醋酸是日常生活中常见的弱酸。(1)用 pH 试纸测定醋酸 pH 的操作是_。(2)常温下在 pH5 的醋酸稀溶液中,醋酸电离出的 c(H
38、 )的精确值是_molL 1 。(3)用 0.100 0 molL1 NaOH 溶液滴定 20.00 mL 某浓度的 CH3COOH 溶液,部分操作如下:取一支用蒸馏水洗净的碱式滴定管,加入标准氢氧化钠溶液,记录初始读数用酸式滴定管放出一定量待测液,置于用蒸馏水洗净的锥形瓶中,加入 2 滴甲基橙滴定时,边滴加边振荡,同时注视滴定管内液面的变化请选出上述实验过程中的错误之处_(填序号)。上述实验与一定物质的量浓度溶液配制实验中用到的相同仪器_。【满分解答】(1)用镊子夹取一小块试纸放在干燥洁净的表面皿或玻璃片上,用玻璃棒蘸取待测液点在试纸的中部,观察颜色变化,与标准比色卡比对读数(2)105 1
39、0 9(3) 烧杯(或烧杯和胶头滴管)【解析】(1)pH 试纸不能润湿且只能读取整数值。(2)在醋酸溶液中,H 来源于醋酸的电离和水的电离,其中 c(H )水 10 9 molL1 ,所以醋酸10 1410 5电离出的 c(H )的精确值为 105 10 9 molL1 。(3)滴定管应润洗。由于 CH3COONa 水解呈碱性,应用酚酞作指示剂。滴定时应注视锥形瓶内溶液颜色的变化。中和滴定、配制溶液均用到烧杯和胶头滴管。16CO 2可转化成有机物实现碳循环:CO 2 CH3OH HCOOH H2 O2 (1)用离子方程式表示 HCOONa 溶液呈碱性的原因_,写出该反应的平衡常数( Kh)表达
40、式: Kh_,升高温度, Kh_(选填“增大” 、 “减小”或“不变”)。(2)常温下,将 0.2 molL1 的 HCOOH 和 0.1 molL1 的 NaOH 溶液等体积混合,所得溶液的 pHc(Na )c(H )c(OH )25【解析】(2)溶液混合后为浓度相等的 HCOOH 和 HCOONa,溶液显酸性,所以 HCOOHHCOO H 的程度大于 HCOO H 2O HCOOHOH ,依据电荷守恒 c(HCOO ) c(OH ) c(H ) c(Na ),可比较离子浓度大小。17金属氢氧化物在酸中溶解度不同,因此可以利用这一性质,控制溶液的 pH,达到分离金属离子的目的。难溶金属的氢氧
41、化物在不同 pH 下的溶解度( S/molL1 )如下图所示。(1)pH3 时溶液中铜元素的主要存在形式是_(写化学式)。(2)若要除去 CuCl2溶液中的少量 Fe3 ,应该控制溶液的 pH 为_。A6(3)在 Ni(NO3)2溶液中含有少量的 Co2 杂质,_(填“能”或“不能”)通过调节溶液 pH 的方法来除去,理由是_。(4)已知一些难溶物的溶度积常数如下表:物质 FeS MnS CuS PbS HgS ZnSKsp6.310182.510131.310363.410286.410531.61024某工业废水中含有 Cu2 、Pb 2 、Hg 2 ,最适宜向此工业废水中加入过量的_除去
42、它们(选填序号)。ANaOH BFeS CNa 2S【满分解答】(1)Cu 2 (2)B (3)不能 Co 2 和 Ni2 沉淀的 pH 范围相差太小 (4)B18运用相关原理,回答下列各小题:已知:NaHSO 4在水中的电离方程式为 NaHSO4=Na H SO 。24(1)常温下,pH5 的 NaHSO4溶液中水的电离程度_(填“” 、 ”或“” 、 “”或“” 、 ”或“ (3)Fe 2 MnO 、Fe 3 MnO 、Fe 3 4 4 4Fe2 、I 19常温下,浓度均为 01 molL 的 6 种溶液 pH 如下:请由上表数据回答:(1)非金属性 Si_C(填“”或“”),用原子结构解
43、释其原因:同主族元素由上到下_。(2)常温下,相同物质的量浓度的下列稀溶液,其酸性由强到弱的顺序是(填序号_。AH 2SiO3 BH 2SO3 CH 2CO3(3)用离子方程式说明 Na2CO3溶液 pH7 的原因_。(4)6 种溶液中,水的电离程度最小的是(填化学式)_。(5)若增大氯水中次氯酸的浓度,可向氯水中加入上表中的物质是(填化学式)_,用化学平衡移动的原理简述其原因:_。【满分解答】【解析】(1)在元素周期表中,碳硅同主族,最外层电子数相同,原子半径逐渐增大,原子核对最外层电子的吸引能力减弱,得电子能力增强。(2)非金属性 SCSi,最高价含氧酸的酸性的逐渐减弱。(3)碳酸27根离
44、子水解使溶液呈碱性。(4)盐水解的实质是促进水的电离,水解程度越大,对应盐溶液的 pH 值越大,水的电离程度越大。反之,水的电离程度越小。(5) 为了增大氯水中次氯酸的浓度,则应消耗氢离子的浓度,使平衡正向移动。所以加入碳酸氢钠或次氯酸钠。2025 时,电离平衡常数:化学式 CH3COOH H2CO3 HClO电离平衡常数 1.8105K1 4.3107 K2 5.610113.0108回答下列问题:(1)物质的量浓度为 0.1 molL1 的下列四种物质:a.Na 2CO3,b.NaClO,c.CH 3COONa,d.NaHCO 3;pH 由大到小的顺序是_(填编号);(2)常温下 0.1
45、molL1 的 CH3COOH 溶液加水稀释过程,下列表达式的数据一定变小的是_;A c(H ) B.c H c CH3COOHC c(H )c(OH ) D.c OH c H (3)体积为 10 mL pH2 的醋酸溶液与一元酸 HX 溶液分别加水稀释至 1 000 mL,稀释过程 pH 变化如图:则 HX 的电离平衡常数_(填“大于” 、 “等于”或“小于”)醋酸的平衡常数;理由是_,稀释后,HX 溶液中水电离出来的 c(H )_醋酸溶液水电离出来 c(H )(填“大于” 、 “等于”或“小于”)理由是:_;(4)25 时,CH 3COOH 与 CH3COONa 的混合溶液,若测得混合液
46、pH6,则溶液中 c(CH3COO ) c(Na )_(填准确数值)。【满分解答】(1)a,b,d,c (2)A (3)大于 稀释相同倍数,HX 溶液的 pH 变化比 CH3COOH 溶液的大,酸性强,电离平衡常数大 大于 HX 酸性强于 CH3COOH,稀释后 c(H )小于 CH3COOH 溶液中的 c(H ),所以对水的抑制能力减弱 (4)9.910 7 molL1 【解析】(1)观察电离平衡常数可知酸性为 CH3COOHH2CO3HClOHCO ,而这些酸失去氢离子后水解能力却 3正好相反,所以得出 pH 大小顺序为 a,b,d,c;(2)醋酸是弱电解质,稀释后电离程度增大,但CH3COOH,CH 3COO ,H