第三章 水溶液中的离子平衡【技能诊断与提升】高二化学上学期

2025-12-26
| 2份
| 68页
| 589人阅读
| 20人下载

资源信息

学段 高中
学科 化学
教材版本 高中化学人教版选择性必修1 化学反应原理
年级 高二
章节 整理与提升
类型 题集-专项训练
知识点 水的电离及溶液的酸碱性,弱电解质的电离,盐类的水解,沉淀溶解平衡
使用场景 同步教学-期末
学年 2025-2026
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 8.99 MB
发布时间 2025-12-26
更新时间 2025-12-26
作者 满红
品牌系列 学科专项·举一反三
审核时间 2025-12-26
下载链接 https://m.zxxk.com/soft/55645741.html
价格 3.00储值(1储值=1元)
来源 学科网

内容正文:

第三单元 水溶液中的离子平衡 考向 题号 难度 答题情况 正确 错误 01 弱电解质的电离平衡 1 容易 2 中等 3 中等 02 电离平衡常数及其应用 4 容易 5 中等 6 较难 03 水的电离 7 中等 8 容易 9 中等 04 溶液酸碱性与pH的计算 10 中等 11 容易 12 较难 05 酸碱中和滴定及误差分析 13 中等 14 中等 15 容易 06 盐类水解 16 中等 17 较难 18 较难 07 盐类水解的应用 19 容易 20 容易 21 较难 08 溶液中粒子浓度大小的比较 22 中等 23 中等 24 较难 09 水溶液中离子关系图像分析 25 中等 26 中等 27 较难 10 沉淀溶解平衡 28 较难 29 中等 30 中等 11 沉淀溶解平衡的应用 31 较难 32 中等 33 中等 12 沉淀溶解平衡图像分析 34 中等 35 中等 36 较难 综合评价 1.向10mL0.1mol/L醋酸溶液中加入蒸馏水,将其稀释到1L后,下列叙述不正确的是 A.H2O的电离程度增大 B.c(CH3COO−) ·c(H+) 减小 C.CH3COO−的数目增多 D.溶液中增大 2.一定温度下,冰醋酸加水稀释过程中,溶液的导电能力I随加入的水的体积V变化的关系如图所示。下列说法正确的是 A.O点对应的冰醋酸中存在离子 B.:a>b>c C.的电离程度:c>b D.加水过程中,水的电离平衡一直正向移动 3.分别取100 mL 的两种一元酸HX和HY的溶液,加入足量的镁粉,充分反应后,收集到的体积分别为和。下列说法错误的是 A.相同条件下, B.若开始时,则HX一定是强酸 C.若开始时,则酸性HX>HY D.向反应后的溶液中加入足量氢氧化钠溶液,生成的沉淀质量相等 4.下列说法正确的是 A.电离常数受溶液浓度的影响 B.相同条件下,电离常数可以表示弱电解质的相对强弱 C.大的酸溶液中一定比小的酸溶液中的大 D.的电离常数表达式: 5.已知:部分弱电解质的电离电离常数(25℃)如下表所示 HClO 下列过程中发生反应的离子方程式或电离方程式正确的是 A.气体溶于水后发生电离: B.HClO溶液中HClO的电离: C.用溶液吸收有害气体: D.用醋酸清除水垢中的: 6.酸在溶剂中的电离是酸中的转移给溶剂分子,如:。以下是某温度下四种酸在冰醋酸中的电离常数: 酸 HCl 下列说法错误的是 A.水对这四种酸的强弱没有区分能力,但冰醋酸可以区分这四种酸的强弱 B.在冰醋酸中高氯酸是这四种酸中酸性最强的酸 C.在冰醋酸中的电离方程式为 D.温度不变,向的冰醋酸溶液中加入冰醋酸,重新达平衡时增大 7.常温下,浓度均为的①KOH溶液、②氨水、③溶液、④溶液中,水的电离程度由大到小的顺序是 A.④③①② B.④③②① C.③④①② D.③④②① 8.25℃时水的电离达到平衡:,下列叙述不正确的是 A.将水加热,增大,pH减小 B.向水中加入少量硫酸氢钠固体,增大 C.向水中加入少量固体氢氧化钠,水的电离程度增大 D.向水中滴入少量NaOH溶液,平衡逆向移动,c(H+)降低 9.不同温度下,水溶液中H+和OH-的浓度变化曲线如图。 下列说法正确的是 A.T℃时,稀释NaOH溶液可能引起由c向d的变化 B.25℃时,加入FeCl3可能引起由a向b的变化 C.升高温度,可能引起由c向a的变化 D.25℃时,b点为中性溶液 10.时,溶液和溶液混合(忽略溶液混合时温度和体积的变化),混合溶液的约为 已知:、。 A.0.8 B.1.2 C.12.8 D.13.2 11.常温下,下列各组溶液中,前者大于后者的是 A.浓度均为的盐酸与硫酸 B.均为的溶液与氨水 C.物质的量浓度相等的与溶液 D.将均为5的醋酸与硝酸溶液稀释10倍后 12.在常温下,有关下列4种溶液的叙述中错误的是 编号 ① ② ③ ④ 溶液 氨水 氢氧化钠溶液 醋酸 盐酸 11 11 3 3 A.将溶液④与溶液②混合后,若所得溶液的,则 B.将溶液等体积混合,所得溶液中: C.分别取稀释至,四种溶液的 D.在溶液中分别加入适量的氯化铵晶体后,两种溶液的均减小 13.相同质量的某谷物麦片经消解,所蒸馏出的氨用过量盐酸吸收,再用溶液返滴定,记录至终点时消耗溶液体积,四次平行测定结果为。下列说法正确的是 A.使用量筒量取盐酸溶液 B.可选择甲基橙为指示剂 C.用溶液滴定的相对误差更小 D.平均消耗溶液体积为 14.下列有关滴定操作的说法正确的是 A.用滴定管进行中和滴定时,用去标准液的体积为 B.用标准的溶液滴定未知浓度的盐酸,洗净碱式滴定管后直接取标准溶液进行滴定,则测定结果偏低 C.用标准的盐酸滴定未知浓度的溶液,待测液在空气中放置一段时间后再使用,用酚酞做指示剂时测定结果偏低 D.用未知浓度的盐酸滴定标准的溶液时,若滴定前尖嘴处有气泡,滴定到终点后气泡消失,会导致测定结果偏高 15.下列有关滴定实验的方案设计和实验操作中,正确的是 A.排出盛有溴水的滴定管尖嘴内的气泡 B.调控滴定速度 C.将凡士林涂在a端和c端 D.测定KI溶液的浓度 16.常温下,有关的溶液与的溶液的分析正确的是 A.两种溶液中水的电离程度: B.溶液的碱性: C.溶液中水电离出的 D.两种溶液中相等 17.时,浓度均为的几种溶液的如下。 溶液 ①溶液 ②溶液 ③溶液 pH 8.88 8.33 7.00 下列说法不正确的是 A.①中, B.由①②可知,的水解程度大于的水解程度 C.③中, D.推测,溶液的 18.“84”消毒液是一种常见的消毒剂,其有效成分为。已知25℃时,,,。下列关于溶液的说法正确的是 A.为了提高“84”消毒液的消毒能力,可以添加足量的盐酸 B.“84”消毒液长期露置在空气中,会见光分解放出,漂白能力减弱 C.向溶液中通入少量,反应的离子方程式为 D.25℃时,中性的和的混合溶液中, 19.下列变化与盐类水解平衡无关的是 A.实验室保存FeSO4溶液时,常加入少量的铁粉 B.浓硫化钠溶液有臭味 C.将饱和氯化铁溶液加入沸水制备胶体 D.热的纯碱溶液除油污 20.下列物质的用途或事实与盐类水解无关的是 A.用热水蒸气对稀释制备白色颜料 B.实验室用和共热制备无水氯化铁 C.草木灰与铵态氮肥不能混用 D.在牙膏中添加适量氟化物以预防龋齿 21.下列事实:①Na2HPO4水溶液呈碱性;②NaHSO4水溶液呈酸性;③NH4Cl与ZnCl2溶液可作焊接金属中的除锈剂;④铵态氮肥不能与草木灰一起施用;⑤FeCl3腐蚀印刷电路板;⑥配制SnCl2溶液时加入盐酸;⑦NH4F溶液不能用玻璃瓶盛放;⑧MgCl2溶液中的FeCl3杂质可以加入过量的MgCO3除去。其中与盐类的水解有关的是 A.全部 B.除②⑤以外 C.除②⑦以外 D.除③⑧以外 22.25℃,反应HCO+H2OH2CO3+OH-的K=10-8,将NH4HCO3溶液和氨水按一定比例混合,溶液混合引起的体积变化可忽略。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氨水:c(NH3·H2O)>c(NH)>c(OH-)>c(H+) B.0.2 mol/L NH4HCO3溶液(pH>7):c(NH)>c(HCO)>c(H2CO3)>c(NH3·H2O) C.0.2 mol/L氨水和0.2 mol/L NH4HCO3溶液等体积混合:c(NH)+c(NH3·H2O)=c(H2CO3)+c(HCO)+c(CO) D.0.6 mol/L氨水和0.2 mol/L NH4HCO3溶液等体积混合:c(NH3·H2O)+c(CO)+c(OH-)=0.3 mol/L+2c(H2CO3)+c(H+) 23.25℃时,下列有关溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是 A.0.1 mol·L-1 (NH4)2Fe(SO4)2溶液中:c()>c(Fe2+)>c()>c(H+) B.pH=11的氨水和pH=3的盐酸等体积混合,所得溶液中c(Cl-)>c()>c(OH-)>c(H+) C.在0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液中:c(Na+)=2[c()+c()+c(H2CO3)] D.20 mL醋酸钠溶液与等浓度盐酸10 mL混合后溶液显酸性:c(Cl-)>c(CH3COO-)>c(CH3COOH) 24.常温下,下列溶液的离子浓度关系式及说法正确的是 A.常温下的氨水和氯化铵的混合液中: B.已知酸性:,则同浓度同体积的NaClO溶液和溶液,酸根离子总数前者小于后者 C.0.1mol/L溶液中: D.常温下0.1mol/L的下列溶液①、②、③、④中,由大到小的顺序是②>①>④>③ 25.常温下,向浓度为0.1 mol·L-1、体积为VL的氨水中逐滴加入一定浓度的盐酸,用pH计测溶液的pH随盐酸的加入量而降低的滴定曲线,d点两种溶液恰好完全反应。下列说法错误的是 A.该温度时的电离常数约为 B.b、c、d三点的溶液中,由水电离出的由大到小顺序为 C.b点溶液中: D.d点溶液有: 26.25℃时,往20 mL三元酸溶液中滴加等浓度的NaOH标准溶液,NaOH溶液的体积,lgX[或或]与溶液pH的关系如图。下列说法不正确的是 A.用NaOH标准溶液滴定溶液时,可选用酚酞作指示剂 B.NaOH标准溶液的滴加体积从20 mL到40 mL过程中,水的电离程度逐渐增大 C.曲线Ⅱ表示pH与的变化关系,当时, D.当溶液中时,对应的pH满足: 27.亚砷酸可用于治疗白血病,其在溶液中存在多种微粒形态。常温下,用NaOH溶液滴定时,各种微粒的物质的量分数随pH的变化如图所示。下列说法正确的是 A.的电离方程式为: B.该温度下,的电离平衡常数约为 C.在溶液中, D.向溶液中滴加NaOH溶液至时,溶液中 28.将足量AgCl(s)溶解在水中,形成悬浊液。已知:  ,下列叙述正确的是 A.加少量水使悬浊物少量溶解,上述平衡正向移动,减小 B.加热悬浊液,使其温度升高,则(AgCl)增大 C.加入NaCl固体,则AgCl的溶解度减小,(AgCl)也减小 D.相同温度下,将足量氯化银固体分别放入相同体积的①蒸馏水、②0.1 mol/L盐酸、③0.1 mol/L氯化镁溶液、④0.1 mol/L硝酸银溶液中,:①>④=②>③ 29.下列关于AgCl沉淀溶解平衡的说法正确的是 A.,说明AgCl部分电离,是弱电解质 B.AgCl沉淀溶解达到平衡时,和浓度一定相等且保持不变 C.向AgCl饱和溶液中,加少量的水稀释,平衡向沉淀溶解的方向移动,变大 D.为减少洗涤过程中固体损耗,最好选用盐酸代替水洗涤AgCl 30.碳酸钙是一种难溶于水的强电解质,以上发生分解反应:,关于碳酸钙的下列说法正确的是 A.在水中的电离方程式是 B.向碳酸钙的浊液中加少量水,可促进碳酸钙的溶解,使和的离子浓度增大 C.处理锅炉水垢中的,可将其转化为,是利用了 D.保持温度不变,在碳酸钙固体分解的平衡体系中通入,达到新的平衡时与原平衡相同 31.Mohr银量法测定水样中的含量时,常用少量为指示剂,用标准溶液进行滴定。已知25℃时,AgCl、(砖红色沉淀)的分别为和。下列说法错误的是 A.在滴定开始时,主要产生AgCl沉淀 B.当砖红色沉淀稳定出现时,即为滴定终点 C.滴定过程中,不涉及沉淀的转化 D.该滴定过程必须在接近中性的条件下进行 32.已知25℃时各物质见下表: 物质 (25℃) 下列说法不正确的是 A.25℃时,某溶液中浓度为,理论上不超过11 B.浓度均为的、的混合溶液,向其中逐滴加入溶液,先看到红褐色沉淀 C.除去溶液中混有的少量可以加或或镁粉调节,过滤 D.除去溶液中混有的少量,向该溶液中加入适量氯水,再加粉末调节,过滤 33.某化学兴趣小组探究沉淀生成与转化,设计流程如图所示: 已知25℃时,,,,。 忽略溶液体积的变化。下列说法不正确的是 A.悬浊液1中 B.悬浊液2中 C.溶液中: D.向溶液中加入足量,可使 34.已知常温下,、。二者的沉淀溶解平衡曲线如图所示,下列有关说法错误的是 A.点的分散系中:(溶解)(沉淀) B.向点分散系中加入适量后可得到点对应的分散系 C.进行程度比较小 D.常温下,CuX饱和溶液中 35.T℃下,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.T℃下, B.通过蒸发可以实现由c点到a点 C.T℃下,d点有沉淀生成 D.a点对应的等于b点对应的 36.向饱和溶液(有足量固体)中滴加溶液,发生如下反应: 、 相关数据如下图所示。下列说法不正确的是 A.代表随变化的关系 B.表示随变化的关系 C.的 D.时有: 考向01 弱电解质的电离平衡 【例1】下列叙述中能证明醋酸为弱电解质的是 A.白醋中滴入石蕊试液后呈红色 B.的醋酸溶液恰好与的NaOH溶液完全反应 C.用玻璃棒蘸的醋酸钠溶液滴在pH试纸上,测得pH约为8.6 D.室温下,将等浓度、等体积的盐酸和醋酸钠溶液混合,若混合溶液,证明醋酸是弱酸 1.特征:即逆、等、动、定、变。 2.影响弱电解质电离平衡的因素 (1)内因:电解质本身的性质决定了弱电解质在水中达到电离平衡时电离程度的大小。 (2)外因 ①温度:由于弱电解质的电离过程吸热,因此升高温度,电离平衡向电离方向移动,弱电解质的电离程度增大。 ②浓度:同一弱电解质,增大溶液的浓度,电离平衡向电离方向移动,但弱电解质的电离程度减小;稀释溶液时,电离平衡向电离方向移动,且弱电解质的电离程度增大,但往往会使溶液中离子的浓度减小。 ③加入其他试剂:减小(或增大)弱电解质电离出的某离子的浓度,可促进(或抑制)弱电解质电离。 解题指导 考向02 电离平衡常数及其应用 【例2】下表是几种弱酸在常温下的电离平衡常数: 弱酸 电离平衡常数 , , 则下列说法中不正确的是 A.碳酸的酸性强于氢硫酸 B.多元弱酸的酸性主要由第一步电离决定 C.常温下,加水稀释醋酸,增大 D.向溶液中通入少量的化学方程式为: 1.电离平衡常数的影响因素: (1)电离平衡常数只与温度有关,升高温度,K值增大。 (2)在相同条件下,弱酸的电离常数越大,酸性越强。 (3)多元弱酸的各级电离常数的大小关系是K1≫K2≫K3,所以其酸性决定于第一步电离。 2.电离平衡常数的应用 ①根据电离平衡常数可以判断弱酸(或弱碱)的相对强弱,相同条件下,电离平衡常数越大,酸性(或碱性)越强。 ②根据电离平衡常数可以判断盐与酸(或碱)反应是否发生,相同条件下相对强的酸(或碱)可以制相对弱的酸(或碱)。 ③根据浓度商Q与电离平衡常数K的相对大小判断电离平衡的移动方向。 ④根据电离平衡常数判断溶液中微粒浓度比值的变化情况。 如0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液加水稀释,==,加水稀释时,c(H+)减小,Ka值不变,则增大。 解题指导 考向03 水的电离 【例3】时,水的电离达到平衡:,下列叙述正确的是 A.将纯水加热到时,变大,变小,水仍呈酸性 B.向纯水中加入稀氨水,平衡逆向移动,增大,变小 C.向纯水中加入少量碳酸钠固体,影响水的电离平衡,减小,不变 D.向纯水中加入盐酸,抑制水的电离,变小 1.影响水的电离平衡的因素 条件改变 对水电离平衡的影响 水电离平衡移动的方向 电离 程度 c(H+) c(OH-) Kw的 变化 pH 升高温度 促进 正向移动 增大 增大 增大 增大 变小 增大H+浓 度(加酸) 抑制 逆向移动 减小 增大 减小 不变 变小 增大OH- 浓度(加碱) 抑制 逆向移动 减小 减小 增大 不变 变大 活泼金属 促进 正向移动 增大 减小 增大 不变 变大 注意:(1)向纯水中加入含有弱酸根阴离子(如CO32)或弱碱阳离子(如NH4+)的盐,由于它们能跟水电离出的H+或OH-结合生成难电离的物质,使水的电离平衡右移,电离程度增大。 (2)向纯水中加入强酸的酸式盐,如加入NaHSO4,由于NaHSO4电离产生H+,增大了c(H+),能抑制水的电离,使水的电离平衡左移。 2.Kw的影响因素及适用范围 (1)Kw揭示了在任何水溶液中均存在水的电离平衡,H+和OH-共存,只是相对含量不同而已,且c(H+)=Kw/c(OH-);c(OH-)=Kw/c(H+)。 (2)Kw只与温度有关。因为水的电离是吸热过程,所以升高温度,有利于水的电离,Kw增大。 (3)Kw不仅适用于纯水,还适用于酸、碱及盐的稀溶液,且由水电离的c水(H+)=c水(OH-)。 3.水电离的c水(H+)或水电离的c水(OH-)的计算方法: (1)计算原则:c水(H+)=c水(OH-) (2)酸性溶液:求c(OH-),因酸性溶液中的OH-来自于水的电离。此时c(OH-)=c水(H+)=c水(OH-) (3)碱性溶液:求c(H+),因为碱性溶液中的H+来自于水的电离。此时c(H+)=c水(H+)=c水(OH-) 例如:①25 ℃时,0.1 mol·L-1的盐酸中,c(H+)=0.1 mol·L-1 ,故c(OH-)=1.0×10-13 mol·L-1,则由水电离出的c水(H+)=c水(OH-)=1.0×10-13 mol·L-1。 ②25 ℃时,0.1 mol·L-1的氢氧化钠溶液中,c(OH-)=0.1 mol·L-1 ,故c(H+)=1.0×10-13 mol·L-1,则由水电离出的c水(H+)=c水(OH-)=1.0×10-13 mol·L-1。 解题指导 考向04 溶液酸碱性与pH的计算 【例4】某温度下,0.1 的NaOH溶液的pH是12,在此温度下,将pH=a的盐酸 L与pH=b的NaOH溶液 L混合(忽略溶液混合时体积和温度的变化),所得混合溶液呈中性。若a+b=11,则为 A.1:10 B.10:1 C.1:100 D.100:1 1.溶液pH的计算原则 (1)酸性溶液:求c(H+)→求pH的值; (2)碱性溶液:求c(OH-)求c(H+)→求pH值。 2.酸碱混合后溶液pH的计算方法 (1)强酸与强酸混合 c(H+)混=,然后再求pH。 (2)强碱与强碱混合 先计算:c(OH-)混=,再求c(H+)混=,最后求pH。 (3)强酸与强碱混合 ①恰好完全反应,溶液呈中性,pH=7。 ②酸过量:先求c(H+)余=,再求pH。 ③碱过量:先求c(OH-)余=,再求c(H+)=,然后求pH。 注意:凡是单一酸溶液、酸酸混合液,酸碱混合酸过量时,均直接求c(H+),再求pH。 单一碱溶液,碱碱混合溶液,酸碱混合碱过量时必须先求c(OH-)再求c(H+)后求pH。 3.酸碱溶液稀释后pH计算 类型 稀释10n倍 无限稀释 强酸 c(H+)减小为原来的,pH增大n个单位,pH=(pH原+n)<7 此时要考虑水的电离,pH只能接近7(略小于7) 弱酸 c(H+)减小的程度比强酸的小,pH增大不到n个单位,pH<(pH原+n)<7 强碱 c(OH-)减小为原来的,pH减小n个单位,pH=(pH原-n)>7 此时要考虑水的电离,pH只能接近7(略大于7) 弱碱 c(OH-)减小的程度比强碱的小,pH减小不到n个单位,pH>(pH原-n)>7 注意:强酸、强碱稀释时,当它们的浓度小于10-5 mol·L-1时应当考虑水的电离,所以无限稀释时,pH接近于7。 解题指导 强碱 c(OH-)减小为原来的,pH减小n个单位,pH=(pH原-n)>7 此时要考虑水的电离,pH只能接近7(略大于7) 弱碱 c(OH-)减小的程度比强碱的小,pH减小不到n个单位,pH>(pH原-n)>7 注意:强酸、强碱稀释时,当它们的浓度小于10-5 mol·L-1时应当考虑水的电离,所以无限稀释时,pH接近于7。 考向05 酸碱中和滴定及误差分析 【例5】用0.1000 mol/LHCl溶液滴定锥形瓶中未知浓度的NaOH溶液,下列说法不正确的是 A.滴定管使用前要检查活塞是否漏水 B.下端带有乳胶管和玻璃球的滴定管为碱式滴定管 C.用甲基橙做指示剂,滴定终点时溶液由黄色变为橙色且半分钟内不变色 D.量取NaOH溶液的滴定管用蒸馏水清洗后未用待测碱液润洗会使测定结果偏高 1.酸碱中和滴定实验基本操作 (1)有关润洗,①滴定管必须润洗,否则溶液被稀释;,②锥形瓶在使用时不能用待测液润洗,否则相当于增加了待测液。 (2)有关眼睛注视,①滴定时,眼睛应注视锥形瓶中溶液颜色变化;,②读数时,视线和凹液面的最低点相切。 (3)选取适当指示剂,准确判断滴定终点 ①中和反应恰好完全反应的时刻叫滴定终点。为准确判断滴定终点,必须选用变色明显、变色范围的pH与终点的pH相一致的酸碱指示剂。通常选用酚酞或甲基橙,而不选用颜色变化不灵敏的石蕊。 ②中和滴定中,酸碱指示剂用量及颜色变化 滴定种类 选用的指示剂 滴定终点颜色变化 指示剂用量 滴定终点判断标准 强酸滴定强碱 甲基橙 黄色→橙色 2~3滴 当指示剂恰好变色并在半分钟内不恢复原色,即认为达到滴定终点 酚酞 红色→无色 强酸滴定弱碱 甲基橙 黄色→橙色 强碱滴定强酸 甲基橙 红色→黄色 酚酞 无色→粉红色 强碱滴定弱酸 酚酞 无色→粉红色 注意:指示剂在使用时,不宜加过多,因为指示剂本身为弱酸或弱碱。 2.酸碱中和滴定终点的判断答题模版 当滴入最后半滴××溶液时,溶液的颜色由××色突变为××色,且半分钟内不恢复原色,说明达到滴定终点。 解题指导 注意:指示剂在使用时,不宜加过多,因为指示剂本身为弱酸或弱碱。 2.酸碱中和滴定终点的判断答题模版 当滴入最后半滴××溶液时,溶液的颜色由××色突变为××色,且半分钟内不恢复原色,说明达到滴定终点。 考向06 盐类水解 【例6】为探究溶液pH对水解平衡的影响,向稀溶液中分别加入不同的酸(控制温度不变,忽略溶液体积变化)。实验过程及现象如下: 编号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ 试剂 无 浓盐酸 浓硝酸 浓硫酸 体积/滴 —— 2 10 2 10 2 10 现象 黄色 均为黄色,颜色深浅:②<①<③ ④接近无色,⑤浅黄色 均接近无色 已知:为黄色。浓度较小时(用表示)几乎无色 下列分析不正确的是 A.①中溶液显黄色的原因是发生了水解 B.加入浓盐酸促进平衡正向移动 C.少量浓盐酸使水解平衡逆向移动,过量浓盐酸使水解平衡正向移动 D.探究pH对水解平衡的影响,最好选用稀溶液和浓硫酸 1.盐类的水解规律:有弱才水解,无弱不水解;越弱越水解,都弱都水解;谁强显谁性,同强显中性。 (1)“有弱才水解,无弱不水解”——盐中有弱酸阴离子或弱碱阳离子才水解,若没有,则是强酸强碱盐,不发生水解反应。 (2)“越弱越水解”——弱酸阴离子对应的酸越弱,水解程度越大;弱碱阳离子对应的碱越弱,其水解程度越大。 (3)“都弱都水解”——弱酸弱碱盐电离出的弱酸阴离子和弱碱阳离子都发生水解,且相互促进。 (4)“谁强显谁性”——当盐中的阴离子对应的酸比阳离子对应的碱更容易电离时,水解后盐溶液呈酸性,反之,呈碱性,即强酸弱碱盐显酸性,强碱弱酸盐显碱性。 2.盐类水解的影响因素 因素 对盐类水解程度的影响 内因 盐组成中对应的酸或碱越弱,水解程度越大(越弱越水解) 外界 条件 温度 升高温度能够促进水解(越热越水解) 浓度 盐溶液浓度越小,水解程度越大(越稀越水解) 外加酸碱 水解显酸性的盐溶液,加碱会促进水解,加酸会抑制水解;水解显碱性的盐溶液,加酸会促进水解,加碱会抑制水解 外加盐 加入水解性质相反的盐会促进盐的水解 3.盐类水解平衡常数Kh (1)意义:Kh表示水解反应趋势的大小,Kh数值越大,水解趋势越大。 (2)表达式:如CH3COO-+H2O⇌CH3COOH+OH-,其表达式为 Kh==。 (3)影响因素:Kh只与温度有关,由于水解吸热,所以温度升高,水解平衡常数变大。 (4)多元弱酸根离子有多级水解常数,即Kh1、Kh2……且Kh1≫Kh2≫……因此多元弱酸强碱正盐溶液的碱性取决于第一步水解。 解题指导 2.盐类水解的影响因素 因素 对盐类水解程度的影响 内因 盐组成中对应的酸或碱越弱,水解程度越大(越弱越水解) 外界 条件 温度 升高温度能够促进水解(越热越水解) 浓度 盐溶液浓度越小,水解程度越大(越稀越水解) 外加酸碱 水解显酸性的盐溶液,加碱会促进水解,加酸会抑制水解;水解显碱性的盐溶液,加酸会促进水解,加碱会抑制水解 外加盐 加入水解性质相反的盐会促进盐的水解 3.盐类水解平衡常数Kh (1)意义:Kh表示水解反应趋势的大小,Kh数值越大,水解趋势越大。 (2)表达式:如CH3COO-+H2O⇌CH3COOH+OH-,其表达式为 Kh==。 (3)影响因素:Kh只与温度有关,由于水解吸热,所以温度升高,水解平衡常数变大。 (4)多元弱酸根离子有多级水解常数,即Kh1、Kh2……且Kh1≫Kh2≫……因此多元弱酸强碱正盐溶液的碱性取决于第一步水解。 考向07 盐类水解的应用 【例7】盐类水解与生活密切联系,下列做法与盐类水解无关的是 A.实验室配制FeCl3溶液时,应先将其溶解在盐酸中,而后加水稀释 B.配制FeSO4溶液时,加入一些铁粉 C.用浓NaHCO3溶液与浓Al2(SO4)3溶液混合作灭火剂 D.加热蒸干AlCl3溶液得到Al(OH)3固体 1.某些物质的水溶液的配制:配制FeCl3的水溶液,FeCl3溶于水后发生如下水解反应:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,因Fe(OH)3的生成而使溶液变浑浊,通常先将FeCl3溶于浓盐酸中,可抑制Fe3+的水解,使溶液保持澄清,再加水稀释至所需浓度。 若配制强碱弱酸盐的水溶液,应加入少量强碱,抑制弱酸根离子的水解。如配制硫化钠的水溶液时,应先滴入几滴氢氧化钠溶液,再加水稀释至所需浓度。 2.某些化肥的施用:草木灰不能与铵态氮肥混用,因草木灰的主要成分为K2CO3,溶于水时CO+H2OHCO+OH-,生成的OH-与NH发生反应:NH+OH-=NH3↑+H2O,使氮肥肥效降低。 3.利用盐的水解去除杂质:如两种盐的水解程度不一样,可利用水解反应将一种盐转化为氢氧化物沉淀而除去。例如:MgCl2溶液中混有少量FeCl3杂质,因Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+水解程度比Mg2+水解程度大,可加入MgO或Mg(OH)2、MgCO3等,使Fe3+的水解平衡正向移动,生成Fe(OH)3沉淀而除去Fe3+。 4.明矾等物质净水的原理:明矾在水中发生电离:KAl(SO4)2===K++Al3++2SO,其中Al3+发生水解:Al3++3H2OAl(OH)3+3H+,生成的Al(OH)3胶体有较强吸附性,可吸附杂质下沉,以达到净水的目的。FeCl3也能净水,原理与明矾相同。 5.泡沫灭火器灭火的原理:泡沫灭火器内装饱和的Al2(SO4)3溶液和NaHCO3溶液,它们分装在不同的容器中。当两溶液混合后,发生相互促进的水解反应:Al3++3HCO===Al(OH)3↓+3CO2↑。灭火器内压强增大,CO2、H2O、Al(OH)3一起喷出覆盖在着火物质上使火焰熄灭。 6.作除锈剂:NH4Cl、ZnCl2溶液因NH、Zn2+水解而显酸性,金属表面的氧化膜可与H+反应,因此均可作焊接时的除锈剂。 7.判断离子能否大量共存:相互促进程度很大、水解很彻底的离子不能大量共存,如Al3++3HCO===Al(OH)3↓+3CO2↑,这类相互促进水解且几乎进行完全的水解方程式的书写要用“===”且标“↑”“↓”。例如2Al3++3S2-+6H2O===2Al(OH)3↓+3H2S↑。 解题指导 3.利用盐的水解去除杂质:如两种盐的水解程度不一样,可利用水解反应将一种盐转化为氢氧化物沉淀而除去。例如:MgCl2溶液中混有少量FeCl3杂质,因Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+水解程度比Mg2+水解程度大,可加入MgO或Mg(OH)2、MgCO3等,使Fe3+的水解平衡正向移动,生成Fe(OH)3沉淀而除去Fe3+。 4.明矾等物质净水的原理:明矾在水中发生电离:KAl(SO4)2===K++Al3++2SO,其中Al3+发生水解:Al3++3H2OAl(OH)3+3H+,生成的Al(OH)3胶体有较强吸附性,可吸附杂质下沉,以达到净水的目的。FeCl3也能净水,原理与明矾相同。 5.泡沫灭火器灭火的原理:泡沫灭火器内装饱和的Al2(SO4)3溶液和NaHCO3溶液,它们分装在不同的容器中。当两溶液混合后,发生相互促进的水解反应:Al3++3HCO===Al(OH)3↓+3CO2↑。灭火器内压强增大,CO2、H2O、Al(OH)3一起喷出覆盖在着火物质上使火焰熄灭。 6.作除锈剂:NH4Cl、ZnCl2溶液因NH、Zn2+水解而显酸性,金属表面的氧化膜可与H+反应,因此均可作焊接时的除锈剂。 7.判断离子能否大量共存:相互促进程度很大、水解很彻底的离子不能大量共存,如Al3++3HCO===Al(OH)3↓+3CO2↑,这类相互促进水解且几乎进行完全的水解方程式的书写要用“===”且标“↑”“↓”。例如2Al3++3S2-+6H2O===2Al(OH)3↓+3H2S↑。 考向08 溶液中粒子浓度大小的比较 【例8】下列各离子浓度的大小比较,正确的是 A.溶液中: B.的溶液与溶液等体积混合显碱性: C.常温时,将等体积的盐酸和氨水混合后,,则 D.同浓度的下列溶液中:①②③,④,由大到小的顺序是:①>②>③>④ 1.明确两个“微弱” (1)弱电解质的电离是微弱的,电离产生的离子的浓度小于弱电解质分子的浓度。如弱酸HA溶液中c(HA)>c(H+)>c(A-)>c(OH-)。 (2)单一的弱酸根阴离子和弱碱阳离子的水解是微弱的,水解生成的粒子的浓度小于盐电离产生的离子的浓度。 2.熟知“三个”守恒 (1)电荷守恒:电解质溶液中,无论存在多少种离子,溶液都呈电中性,即阴离子所带负电荷总数一定等于阳离子所带正电荷总数。如NaHCO3溶液中存在着Na+、H+、HCO、CO、OH-,必存在如下关系:c(Na+)+c(H+)=c(HCO)+c(OH-)+2c(CO)。 电荷守恒的关键:①要列全所有的阴离子和阳离子;②要乘以电荷数。 (2)元素守恒(物料守恒):电解质溶液中,由于某些离子能够水解或电离,离子的存在形式发生了变化,就该离子所含的某种元素来说,其量在反应前后是守恒的。如K2S溶液中S2-、HS-都能水解,故S元素以S2-、HS-、H2S三种形式存在,它们之间有如下守恒关系:c(K+)=2c(S2-)+2c(HS-)+2c(H2S)。 元素守恒(物料守恒)的关键:要弄清能够水解或电离的某些离子的存在形式。 (3)质子守恒:质子即H+,酸碱反应的本质是质子转移,能失去质子的酸失去的质子数和能得到质子的碱得到的质子数相等。如NaHCO3溶液中,, 所以c(H2CO3)+c(H3O+)=c(CO)+c(OH-),即c(H2CO3)+c(H+)=c(CO)+c(OH-)。 注意:质子守恒一般指由水电离出的H+和OH-是相等的,而H2O电离出的H+或OH-由于被其它离子结合而有多种存在形式。另外,质子守恒也可以通过写出的电荷守恒和物料守恒推导得到。 质子守恒的关键:要弄清水电离的H+和OH-的去向。 解题指导 2.熟知“三个”守恒 (1)电荷守恒:电解质溶液中,无论存在多少种离子,溶液都呈电中性,即阴离子所带负电荷总数一定等于阳离子所带正电荷总数。如NaHCO3溶液中存在着Na+、H+、HCO、CO、OH-,必存在如下关系:c(Na+)+c(H+)=c(HCO)+c(OH-)+2c(CO)。 电荷守恒的关键:①要列全所有的阴离子和阳离子;②要乘以电荷数。 (2)元素守恒(物料守恒):电解质溶液中,由于某些离子能够水解或电离,离子的存在形式发生了变化,就该离子所含的某种元素来说,其量在反应前后是守恒的。如K2S溶液中S2-、HS-都能水解,故S元素以S2-、HS-、H2S三种形式存在,它们之间有如下守恒关系:c(K+)=2c(S2-)+2c(HS-)+2c(H2S)。 元素守恒(物料守恒)的关键:要弄清能够水解或电离的某些离子的存在形式。 (3)质子守恒:质子即H+,酸碱反应的本质是质子转移,能失去质子的酸失去的质子数和能得到质子的碱得到的质子数相等。如NaHCO3溶液中,, 所以c(H2CO3)+c(H3O+)=c(CO)+c(OH-),即c(H2CO3)+c(H+)=c(CO)+c(OH-)。 注意:质子守恒一般指由水电离出的H+和OH-是相等的,而H2O电离出的H+或OH-由于被其它离子结合而有多种存在形式。另外,质子守恒也可以通过写出的电荷守恒和物料守恒推导得到。 质子守恒的关键:要弄清水电离的H+和OH-的去向。 考向09 水溶液中离子关系图像分析 【例9】常温下,用溶液滴定溶液,得到pH与加入NaOH溶液的体积、[或]的关系如图所示。下列叙述错误的是 A.曲线n表示pH与的变化关系 B.当时,由水电离出的 C.M点溶液中: D.N点溶液中: 一、利用中和滴定曲线分析粒子浓度的关系 1.酸碱中和滴定曲线图示 用氢氧化钠溶液滴定等浓度等体积的盐酸、醋酸的滴定曲线 用盐酸滴定等浓度等体积的氢氧化钠溶液、氨水的滴定曲线 突跃点变化范围不同:强碱与强酸反应(强酸与强碱反应)的突跃点变化范围大于强碱与弱酸反应(强酸与弱碱反应) 室温下,pH=7不一定是终点:强碱与强酸反应时,终点是pH=7;强碱与弱酸(强酸与弱碱)反应时,终点不是pH=7(强碱与弱酸反应终点是pH>7,强酸与弱碱反应终点是pH<7) 2.抓“五点”破解中和滴定图像 室温下,向20 mL 0.1 mol·L-1 HA溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1 NaOH溶液,溶液pH的变化如图所示: 二、分布系数图像 1.认识分布系数(以CH3COOH为例) CH3COOH⥫⥬H++CH3COO-,当体系处于平衡状态时,各种形式微粒的浓度即为平衡浓度,各种存在形式微粒的平衡浓度之和称为总浓度。某一存在形式微粒的平衡浓度占总浓度的分数,即为该存在形式微粒的分布系数,以δ表示。如: δ(CH3COOH)= 2.一元弱酸的分布系数图(以CH3COOH为例) δ0代表δ(CH3COOH) δ1代表δ(CH3COO-) 当δ0=δ1时:Ka=c(H+)=1×10-4.76 3.二元弱酸的分布系数图(以H2C2O4为例) H2C2O4两步电离平衡:。 分布系数图像如下: (1)δ0为H2C2O4的分布系数,δ1为的分布系数,δ2为的分布系数。 (2)A点的pH=1.2,此时c(H2C2O4)=,Ka1(H2C2O4)==c(H+)=1×10-1.2。 (3)C点的pH=4.2,此时=,Ka2(H2C2O4)==c(H+)=1×10-4.2。 (4)B点对应的H2C2O4与的分布系数相等,则c(H2C2O4)=,此时对应的D点为浓度最大点。B点的pH=2.7。 三、对数图像 1.图像类型 包括对数图像和负对数图像以及对数、负对数混合图像,其中负对数图像有以下类型: pH图像 将溶液中c(H+)取负对数,即pH=-lg c(H+),反映到图像中是c(H+)越大,则pH越小 pOH图像 将溶液中c(OH-)取负对数,即pOH=-lg c(OH-),反映到图像中是c(OH-)越大,则pOH越小 pC图像 将溶液中某一微粒浓度[如c(A)]或某些微粒浓度的比值取负对数,即pC=-lg c(A),反映到图像中是c(A-)越大,则pC越小 2.解题方法 (1)先确定图像的类型是对数图像还是负对数图像。 (2)再弄清楚图像中横坐标和纵坐标的含义,是浓度对数还是比值对数。 (3)理清图像中曲线的变化趋势及含义,根据含义判断线上、线下的点所表示的意义。 (4)抓住图像中特殊点:如lg =0的点有c(A)=c(B);lg c(D)=0的点有c(D)=。 熟记运算法则:lg ab=lg a+lg b、lg =lg a-lg b、lg 1=0,若K=(K只与温度有关),得lg K=mlg c1+nlg c2。 (5)将图像中数据或曲线的变化与所学知识对接,作出正确判断。 解题指导 1.认识分布系数(以CH3COOH为例) CH3COOH⥫⥬H++CH3COO-,当体系处于平衡状态时,各种形式微粒的浓度即为平衡浓度,各种存在形式微粒的平衡浓度之和称为总浓度。某一存在形式微粒的平衡浓度占总浓度的分数,即为该存在形式微粒的分布系数,以δ表示。如: δ(CH3COOH)= 2.一元弱酸的分布系数图(以CH3COOH为例) δ0代表δ(CH3COOH) δ1代表δ(CH3COO-) 当δ0=δ1时:Ka=c(H+)=1×10-4.76 3.二元弱酸的分布系数图(以H2C2O4为例) H2C2O4两步电离平衡:。 分布系数图像如下: (1)δ0为H2C2O4的分布系数,δ1为的分布系数,δ2为的分布系数。 (2)A点的pH=1.2,此时c(H2C2O4)=,Ka1(H2C2O4)==c(H+)=1×10-1.2。 (3)C点的pH=4.2,此时=,Ka2(H2C2O4)==c(H+)=1×10-4.2。 (4)B点对应的H2C2O4与的分布系数相等,则c(H2C2O4)=,此时对应的D点为浓度最大点。B点的pH=2.7。 三、对数图像 1.图像类型 包括对数图像和负对数图像以及对数、负对数混合图像,其中负对数图像有以下类型: pH图像 将溶液中c(H+)取负对数,即pH=-lg c(H+),反映到图像中是c(H+)越大,则pH越小 pOH图像 将溶液中c(OH-)取负对数,即pOH=-lg c(OH-),反映到图像中是c(OH-)越大,则pOH越小 pC图像 将溶液中某一微粒浓度[如c(A)]或某些微粒浓度的比值取负对数,即pC=-lg c(A),反映到图像中是c(A-)越大,则pC越小 2.解题方法 (1)先确定图像的类型是对数图像还是负对数图像。 (2)再弄清楚图像中横坐标和纵坐标的含义,是浓度对数还是比值对数。 (3)理清图像中曲线的变化趋势及含义,根据含义判断线上、线下的点所表示的意义。 (4)抓住图像中特殊点:如lg =0的点有c(A)=c(B);lg c(D)=0的点有c(D)=。 熟记运算法则:lg ab=lg a+lg b、lg =lg a-lg b、lg 1=0,若K=(K只与温度有关),得lg K=mlg c1+nlg c2。 (5)将图像中数据或曲线的变化与所学知识对接,作出正确判断。 pH图像 将溶液中c(H+)取负对数,即pH=-lg c(H+),反映到图像中是c(H+)越大,则pH越小 pOH图像 将溶液中c(OH-)取负对数,即pOH=-lg c(OH-),反映到图像中是c(OH-)越大,则pOH越小 pC图像 将溶液中某一微粒浓度[如c(A)]或某些微粒浓度的比值取负对数,即pC=-lg c(A),反映到图像中是c(A-)越大,则pC越小 2.解题方法 (1)先确定图像的类型是对数图像还是负对数图像。 (2)再弄清楚图像中横坐标和纵坐标的含义,是浓度对数还是比值对数。 (3)理清图像中曲线的变化趋势及含义,根据含义判断线上、线下的点所表示的意义。 (4)抓住图像中特殊点:如lg =0的点有c(A)=c(B);lg c(D)=0的点有c(D)=。 熟记运算法则:lg ab=lg a+lg b、lg =lg a-lg b、lg 1=0,若K=(K只与温度有关),得lg K=mlg c1+nlg c2。 (5)将图像中数据或曲线的变化与所学知识对接,作出正确判断。 考向10 沉淀溶解平衡 【例10】牙齿表面釉质层的主要成分是羟基磷酸钙,即碱式磷酸钙。已知:,。下列说法不正确的是 A.羟基磷酸钙的沉淀溶解平衡: B.牙膏中的保湿剂为丙三醇,它在水中电离出显酸性能促进羟基磷酸钙溶解 C.口腔中的细菌在分解含糖量较高的食物时,产生的有机弱酸能促进羟基磷酸钙溶解 D.含氟()牙膏可使牙齿坚固的原因是转化为 1.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 Q 表达式 Ksp=cm(An+)·cn(Bm-), 式中的浓度都是平衡浓度 Q=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: ①Q>Ksp:溶液过饱和,有沉淀析出 ②Q=Ksp:溶液饱和,沉淀与溶解处于平衡状态 ③Q<Ksp:溶液未饱和,无沉淀析出 2.影响Ksp的因素 (1)内因:难溶物质本身的性质,直接决定Ksp的大小。 (2)外因:Ksp只受温度影响,与其他外界条件无关。绝大多数难溶电解质的溶解是吸热过程,升高温度,平衡向沉淀溶解方向移动,Ksp增大。 3.Ksp的意义 同类型物质,在相同温度下Ksp数值越大,难溶电解质在水中的溶解能力越强,不同类型物质Ksp大小不具有可比性。如根据Ksp可判断溶解能力:,25 ℃时Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11,不能说明两者溶解性大小。 4.溶度积(Ksp)相关计算的四种类型 (1)已知溶度积求溶液中的某种离子的浓度,如Ksp=a的饱和AgCl溶液中c(Ag+)= mol·L-1。 (2)已知溶度积、溶液中某离子的浓度,求溶液中另一种离子的浓度,如某温度下,AgCl的Ksp=a,在0.1 mol·L-1 NaCl溶液中加入过量的AgCl固体,达到平衡后c(Ag+)=10a mol·L-1。 (3)计算反应的平衡常数,如反应Cu2+(aq)+MnS(s)CuS(s)+Mn2+(aq),Ksp(MnS)=c(Mn2+)·c(S2-),Ksp(CuS)=c(Cu2+)·c(S2-),平衡常数K==。 (4)求解开始沉淀和沉淀完全时的pH,如判断M(OH)n(s)Mn+(aq)+nOH-(aq)开始沉淀与沉淀完全时的pH。 ①开始沉淀时pH的求法:c(OH-)=,c(H+)=,从而确定pH。 ②沉淀完全时pH的求法:当Mn+的浓度小于或等于1.0×10-5 mol·L-1时,认为该离子已经沉淀完全,c(OH-)= mol·L-1,c(H+)=,从而确定pH。 解题指导 考向11 沉淀溶解平衡的应用 【例11】分别进行下列操作,由现象得出的结论正确的是 选项 操作 现象 结论 A 将稀硫酸和反应生成的气体通入与AgCl组成的悬浊液中 出现黑色沉淀 B 向盛有 溶液的试管中滴加 NaCl溶液,再向其中滴加4~5滴 KI溶液 先有白色沉淀生成,后又产生黄色沉淀 C 向AgI悬浊液中滴入溶液 固体变黑 D 将气体通入浓度均为的和溶液中 先出现CuS黑色沉淀 1.沉淀的生成 (1)调节pH法 如:除去NH4Cl溶液中的FeCl3杂质,可加入氨水调节pH,离子方程式为Fe3++3NH3·H2O===Fe(OH)3↓+3NH。 (2)沉淀剂法 如:用H2S沉淀Cu2+,离子方程式为H2S+Cu2+===CuS↓+2H+。 一般来说,当溶液中有多种可以沉淀的离子且生成相同类型的沉淀时,越难溶(Ksp越小)的越先沉淀。 2.沉淀的溶解 (1)酸溶解法 如:CaCO3溶于盐酸,离子方程式为CaCO3+2H+===Ca2++H2O+CO2↑。 (2)盐溶液溶解法 如:Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液,离子方程式为Mg(OH)2+2NH===Mg2++2NH3·H2O。 (3)氧化还原溶解法 如:不溶于盐酸的硫化物CuS溶于稀HNO3,化学方程式为3CuS+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+3S+2NO↑+4H2O。 (4)配位溶解法 如:AgCl溶于氨水,离子方程式为AgCl+2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]++Cl-+2H2O。 3.沉淀的转化 (1)实质:沉淀溶解平衡的移动。 如:AgNO3溶液AgCl(白色沉淀)AgBr(浅黄色沉淀)AgI(黄色沉淀)Ag2S(黑色沉淀)。 (2)应用 ①锅炉除垢:将CaSO4转化为易溶于酸的CaCO3,离子方程式为CaSO4(s)+CO(aq)CaCO3(s)+SO(aq)。 ②矿物转化:CuSO4溶液遇PbS转化为CuS,离子方程式为Cu2+(aq)+PbS(s)CuS(s)+Pb2+(aq)。 (1)当一种试剂能沉淀溶液中几种离子时,生成沉淀所需试剂离子浓度越小的越先沉淀;如果生成各种沉淀所需试剂离子的浓度相差较大,就能分步沉淀,从而达到分离离子的目的。 (2)溶解度较小的沉淀在一定条件下也可以转化成溶解度较大的沉淀,如在BaSO4的饱和溶液中加入高浓度的Na2CO3溶液,也可以转化成溶解度较大的BaCO3沉淀。 解题指导 (4)配位溶解法 如:AgCl溶于氨水,离子方程式为AgCl+2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]++Cl-+2H2O。 3.沉淀的转化 (1)实质:沉淀溶解平衡的移动。 如:AgNO3溶液AgCl(白色沉淀)AgBr(浅黄色沉淀)AgI(黄色沉淀)Ag2S(黑色沉淀)。 (2)应用 ①锅炉除垢:将CaSO4转化为易溶于酸的CaCO3,离子方程式为CaSO4(s)+CO(aq)CaCO3(s)+SO(aq)。 ②矿物转化:CuSO4溶液遇PbS转化为CuS,离子方程式为Cu2+(aq)+PbS(s)CuS(s)+Pb2+(aq)。 (1)当一种试剂能沉淀溶液中几种离子时,生成沉淀所需试剂离子浓度越小的越先沉淀;如果生成各种沉淀所需试剂离子的浓度相差较大,就能分步沉淀,从而达到分离离子的目的。 (2)溶解度较小的沉淀在一定条件下也可以转化成溶解度较大的沉淀,如在BaSO4的饱和溶液中加入高浓度的Na2CO3溶液,也可以转化成溶解度较大的BaCO3沉淀。 考向12 沉淀溶解平衡图像分析 【例12】常温下,往足量亚硫酸钙固体与水的混合体系中加盐酸或NaOH溶液调节pH时各种微粒浓度的对数lgc(M)(M代表)随pH变化的曲线如图所示。已知,,。下列有关说法正确的是 A.图中 B.溶液中数值保持不变 C.用硝酸代替盐酸调pH依旧能得到图示曲线 D.D点有沉淀生成 1.明确图像中纵轴、横轴的含义 纵轴、横轴通常表示难溶电解质电离出的离子浓度或离子浓度的对数或离子浓度的负对数。 2.理解图像中线上点、线外点的含义 (1)以AgCl为例,在该沉淀溶解平衡图像(如图所示)中,曲线上任意一点都表示达到了沉淀溶解平衡状态,此时Q=Ksp。在温度不变时,无论改变哪种离子的浓度,另一种离子的浓度都只能在曲线上变化,不会出现在曲线以外。 (2)曲线上方区域的点均表示过饱和溶液,此时Q>Ksp。 (3)曲线下方区域的点均表示不饱和溶液,此时Q<Ksp。 3.抓住Ksp的特点,结合选项分析判断 (1)溶液在蒸发时,离子浓度的变化分两种情况: ①原溶液不饱和时,离子浓度都增大; ②原溶液饱和时,离子浓度都不变。 (2)溶度积常数只是温度的函数,与溶液中溶质的离子浓度无关,在同一曲线上的点,溶度积常数相同。 (3)实现曲线上的点之间的转化需保持温度不变,改变相关微粒的浓度;实现曲线上的点与曲线外的点之间的转化一定要改变温度。 从图像中“特殊点”找到数据,根据Ksp公式计算得出Ksp。 解题指导 27 / 27 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司zxxk.com 学科网(北京)股份有限公司 $ 第三单元 水溶液中的离子平衡 考向 题号 难度 答题情况 正确 错误 01 弱电解质的电离平衡 1 容易 2 中等 3 中等 02 电离平衡常数及其应用 4 容易 5 中等 6 较难 03 水的电离 7 中等 8 容易 9 中等 04 溶液酸碱性与pH的计算 10 中等 11 容易 12 较难 05 酸碱中和滴定及误差分析 13 中等 14 中等 15 容易 06 盐类水解 16 中等 17 较难 18 较难 07 盐类水解的应用 19 容易 20 容易 21 较难 08 溶液中粒子浓度大小的比较 22 中等 23 中等 24 较难 09 水溶液中离子关系图像分析 25 中等 26 中等 27 较难 10 沉淀溶解平衡 28 较难 29 中等 30 中等 11 沉淀溶解平衡的应用 31 较难 32 中等 33 中等 12 沉淀溶解平衡图像分析 34 中等 35 中等 36 较难 综合评价 1.向10mL0.1mol/L醋酸溶液中加入蒸馏水,将其稀释到1L后,下列叙述不正确的是 A.H2O的电离程度增大 B.c(CH3COO−) ·c(H+) 减小 C.CH3COO−的数目增多 D.溶液中增大 【答案】D 【解析】A.稀释后醋酸浓度降低,溶液中H+浓度降低,对水电离的抑制作用减弱,水的电离程度增大,A正确;B.稀释时,醋酸浓度降低,CH3COO-和H+的浓度均减小,减小,B正确;C.稀释促进CH3COOH电离,CH3COO-的物质的量增多,数目增多,C正确;D.由Ka表达式可知,,,稀释时c(H+)减小,该比值应减小,D错误;故选D。 2.一定温度下,冰醋酸加水稀释过程中,溶液的导电能力I随加入的水的体积V变化的关系如图所示。下列说法正确的是 A.O点对应的冰醋酸中存在离子 B.:a>b>c C.的电离程度:c>b D.加水过程中,水的电离平衡一直正向移动 【答案】C 【解析】A.O点对应的导电能力为零,说明冰醋酸在O点不存在离子,故A错误;B.从图可以看出a、b、c三点导电能力不同,可知a、b、c三点的离子浓度不同,氢离子浓度大小关系为:,那么相同温度下,:,故B错误;C.从图可以看出b、c两点,c点导电能力随着水的体积增加,而降低,弱电解质越稀越电离,可知的电离程度:c>b,故C正确;D.加水的过程中,氢离子浓度先增大后减小,氢离子逐渐增大对水的抑制逐渐增强,所以水的电离会减弱,故D错误;答案选C。 3.分别取100 mL 的两种一元酸HX和HY的溶液,加入足量的镁粉,充分反应后,收集到的体积分别为和。下列说法错误的是 A.相同条件下, B.若开始时,则HX一定是强酸 C.若开始时,则酸性HX>HY D.向反应后的溶液中加入足量氢氧化钠溶液,生成的沉淀质量相等 【答案】B 【解析】A.两种一元酸浓度和体积相同,物质的量相等,足量Mg反应时,无论强弱酸,均被完全消耗,相同条件下产生的H2体积相等,故,A正确;B.初始反应速率快()仅说明HX的初始浓度更高,可能是强酸或解离度(电离程度)更高的弱酸(如HX的大于HY),无法直接断定HX为强酸,B错误;C.初始速率快表明HX的浓度更高,等物质的量浓度的两种酸,酸性强弱由解离能力(电离程度)决定,因此HX的酸性强于HY(无论是否为强酸),C正确;D.两反应中体积相等,生成的物质的量相同,加入足量NaOH后生成的沉淀质量相等,D正确;故答案选B。 4.下列说法正确的是 A.电离常数受溶液浓度的影响 B.相同条件下,电离常数可以表示弱电解质的相对强弱 C.大的酸溶液中一定比小的酸溶液中的大 D.的电离常数表达式: 【答案】B 【解析】A.电离平衡常数是温度的函数,与溶液浓度无关,A错误;B.电离平衡常数越大,弱电解质解离程度越高,故相同条件下可表示相对强弱,B正确;C.不仅与有关,还与酸浓度有关,大的酸若浓度极低,其可能更小,C错误;D.的电离分两步,,,D的表达式为两步电离常数的乘积(),D错误;故答案为:B。 5.已知:部分弱电解质的电离电离常数(25℃)如下表所示 HClO 下列过程中发生反应的离子方程式或电离方程式正确的是 A.气体溶于水后发生电离: B.HClO溶液中HClO的电离: C.用溶液吸收有害气体: D.用醋酸清除水垢中的: 【答案】C 【解析】A.H2S为二元弱酸,应分步电离:H2S ⇌ H++ HS−,HS−⇌ H+ + S2−,A错误;B.HClO是弱酸,电离应使用可逆符号⇌,而非等号:HClO+H2O⇌H3O++ClO−,B错误;C.H2S的Ka1(1.1×10-7)大于的Ka2(4.7×10-11),可结合H2S释放的H+生成,同时H2S转化为HS⁻,符合强酸制弱酸规律,C正确;D.CaCO3难溶不能拆,醋酸与CaCO3反应的正确离子方程式应为:CaCO3 + 2CH3COOH = Ca2+ + 2CH3COO- + CO2↑ + H2O,D错误;故答案选C。 6.酸在溶剂中的电离是酸中的转移给溶剂分子,如:。以下是某温度下四种酸在冰醋酸中的电离常数: 酸 HCl 下列说法错误的是 A.水对这四种酸的强弱没有区分能力,但冰醋酸可以区分这四种酸的强弱 B.在冰醋酸中高氯酸是这四种酸中酸性最强的酸 C.在冰醋酸中的电离方程式为 D.温度不变,向的冰醋酸溶液中加入冰醋酸,重新达平衡时增大 【答案】C 【解析】根据在冰醋酸中的相同条件下,酸的电离平衡常数大小与酸性强弱成正比的关系的有酸性:,据此数据解答。A.水作为溶剂时,强酸如会完全电离,产生拉平效应,无法区分其酸性强弱;而冰醋酸作为弱酸性溶剂,四种酸在其中的电离程度不同即不同,因此可以区分,A正确;B.根据表格数据和分析,的最大,说明其在冰醋酸中酸性最强,B正确;C.根据表格中数据可知,在冰醋酸中只能进行第一步弱电离,生成和,则电离方程式:,C错误;D.温度不变时,向的冰醋酸溶液中加入冰醋酸,相当于稀释,电离程度增大,但的浓度降低幅度更大,再根据 ,得到比值,温度不变,不变,而稀释时减少,导致比值增大,D正确;故答案为:C。 7.常温下,浓度均为的①KOH溶液、②氨水、③溶液、④溶液中,水的电离程度由大到小的顺序是 A.④③①② B.④③②① C.③④①② D.③④②① 【答案】D 【解析】①KOH是强碱,完全电离出OH-,显著抑制水的电离,水的电离程度最小;②氨水是弱碱,部分电离,氢氧根离子浓度较低,对水电离的抑制弱于KOH,但仍为抑制;③K2CO3溶液中,,水解程度大,强烈促进水的电离;④CH3COOK溶液中,,水解程度较小,促进水的电离,但弱于;综上,水电离程度由大到小为:③>④>②>①;故答案选D。 8.25℃时水的电离达到平衡:,下列叙述不正确的是 A.将水加热,增大,pH减小 B.向水中加入少量硫酸氢钠固体,增大 C.向水中加入少量固体氢氧化钠,水的电离程度增大 D.向水中滴入少量NaOH溶液,平衡逆向移动,c(H+)降低 【答案】C 【解析】A.水的电离是吸热反应,加热促进电离,Kw增大,纯水中c(H+)和c(OH-)等比例增加,pH减小,A不符合题意;B.加入硫酸氢钠(强酸酸式盐)会释放H+,c(H+)增大,抑制水的电离,c(OH-)减小,比值增大,B不符合题意;C.加入NaOH固体,OH-浓度增大,抑制水的电离,水的电离程度减小,C符合题意;D.加入NaOH溶液,OH-浓度增大,平衡逆向移动,c(H+)降低,D不符合题意;故选C。 9.不同温度下,水溶液中H+和OH-的浓度变化曲线如图。 下列说法正确的是 A.T℃时,稀释NaOH溶液可能引起由c向d的变化 B.25℃时,加入FeCl3可能引起由a向b的变化 C.升高温度,可能引起由c向a的变化 D.25℃时,b点为中性溶液 【答案】B 【解析】A. T°C时,稀释NaOH溶液,溶液中氢氧根离子浓度减小,氢离子浓度增大,温度不变,离子积常数不变,稀释NaOH溶液可能引起由d向c的变化,故A错误;B.25°C时,加入F'eCl3促进水的电离,氢离子浓度增大,氢氧根离子浓度减小,可能引起由a向b的变化,故B正确;C.水的电离过程为吸热过程,升温促进水电离,氢离子浓度和氢氧根离子浓度增大,不可能引起由c向a的变化,故C错误;D.25°C时,b点溶液中氢离子浓度大于氢氧根离子浓度,为酸性溶液,故D错误;答案选B。 10.时,溶液和溶液混合(忽略溶液混合时温度和体积的变化),混合溶液的约为 已知:、。 A.0.8 B.1.2 C.12.8 D.13.2 【答案】B 【解析】由题意可知,硝酸溶液与氢氧化钡溶液混合反应得到混合溶液中的氢离子浓度为:c(H+)== mol/L,则溶液pH约为:1-lg2+lg3=1.2,故选B。 11.常温下,下列各组溶液中,前者大于后者的是 A.浓度均为的盐酸与硫酸 B.均为的溶液与氨水 C.物质的量浓度相等的与溶液 D.将均为5的醋酸与硝酸溶液稀释10倍后 【答案】A 【解析】A.盐酸为一元强酸,0.01 mol/L的盐酸中H⁺浓度为0.01 mol/L,pH=2;硫酸为二元强酸,0.01 mol/L的硫酸中H⁺浓度为0.02 mol/L,pH<2,A符合题意;B.NaOH为强碱,一水合氨为弱碱,其溶液中的氢氧根浓度均为1×10-4 mol/L,则pH均为10,B不符合题意;C.NaCl为强酸强碱盐,pH=7;CH3COONa为强碱弱酸盐,水解呈碱性,pH>7,前者pH小于后者,C不符合题意;D.醋酸为弱酸,稀释10倍时电离程度增加,pH增大,但增大幅度小于1,即5<pH<6;硝酸为强酸,已完全电离,稀释10倍时氢离子浓度变为原来的十分之一,pH变为6,前者pH小于后者,D不符合题意;故答案选A。 12.在常温下,有关下列4种溶液的叙述中错误的是 编号 ① ② ③ ④ 溶液 氨水 氢氧化钠溶液 醋酸 盐酸 11 11 3 3 A.将溶液④与溶液②混合后,若所得溶液的,则 B.将溶液等体积混合,所得溶液中: C.分别取稀释至,四种溶液的 D.在溶液中分别加入适量的氯化铵晶体后,两种溶液的均减小 【答案】B 【解析】A.将a L盐酸(pH=3,c(H⁺)=10-3 mol/L)与b L氢氧化钠溶液(pH=11,c(OH⁻)=10-3 mol/L)混合后pH=4(c(H+)=10-4 mol/L),说明酸过量,根据混合后c(H+)==10-4 mol/L,解得a:b=11:9,A正确;B.一水合氨为弱碱,所以pH=11的氨水浓度远大于10-3 mol/L,而盐酸为强酸,pH=3的盐酸浓度为10-3 mol/L,二者等体积混合碱过量,溶液呈碱性,所以c()>c(Cl-),B错误;C.氨水稀释过程中会继续电离出OH−,所以稀释10倍其pH的变化小于1,则稀释后pH:①>②,同理醋酸稀释10倍其pH的变化也小于1,则pH:③<④,故pH顺序为,C正确;D.氯化铵溶于水后电离出可以抑制氨水的电离使OH−浓度减小,还可以结合NaOH溶液中的OH−使其OH−浓度减小,则溶液①、②中加入氯化铵晶体后,溶液的pH都会减小,D正确。故选B。 13.相同质量的某谷物麦片经消解,所蒸馏出的氨用过量盐酸吸收,再用溶液返滴定,记录至终点时消耗溶液体积,四次平行测定结果为。下列说法正确的是 A.使用量筒量取盐酸溶液 B.可选择甲基橙为指示剂 C.用溶液滴定的相对误差更小 D.平均消耗溶液体积为 【答案】B 【解析】A.100mL量筒的最小刻度为1mL,精确度为1mL,而量取盐酸的体积为50.00mL、精确度为0.01mL,则不能使用量筒量取盐酸溶液,应该使用移液管和酸式滴定管量取,A错误;B.甲基橙的变色范围:3.1~4.4,达到滴定终点时溶液中溶质为NaCl和NH4Cl,溶液呈弱酸性,则可选择甲基橙为指示剂,B正确;C.接近滴定终点时半滴高浓度NaOH溶液可能使溶液的pH变化较大,导致误差大,即该实验中用1.000mol•L-1NaOH溶液滴定的相对误差更大,C错误;D.四次平行测定结果为7.80mL、7.47mL、7.88mL、7.85mL,第2次数据误差大,应舍去,则平均消耗溶液体积为(7.80+7.88+7.85)mL≈7.84mL,D错误;故答案为B。 14.下列有关滴定操作的说法正确的是 A.用滴定管进行中和滴定时,用去标准液的体积为 B.用标准的溶液滴定未知浓度的盐酸,洗净碱式滴定管后直接取标准溶液进行滴定,则测定结果偏低 C.用标准的盐酸滴定未知浓度的溶液,待测液在空气中放置一段时间后再使用,用酚酞做指示剂时测定结果偏低 D.用未知浓度的盐酸滴定标准的溶液时,若滴定前尖嘴处有气泡,滴定到终点后气泡消失,会导致测定结果偏高 【答案】C 【解析】A.滴定管读数时精确到小数点后两位,应该读为:22.50 mL,A错误;B.由于没有用标准溶液润洗,标准液浓度减小,消耗标准液体积增加,则测定结果偏高,B错误;C.KOH溶液久置会吸收CO2生成K2CO3,用酚酞作指示剂(变色点pH≈8.2)时,仅被中和至,所需H+减少,实际消耗盐酸体积减少,计算出的KOH浓度偏低,C正确;D.滴定前尖嘴有气泡,滴定后气泡消失,导致记录的盐酸体积偏大,根据公式,V(HCl)增大时,计算结果偏低,D错误;故答案选C。 15.下列有关滴定实验的方案设计和实验操作中,正确的是 A.排出盛有溴水的滴定管尖嘴内的气泡 B.调控滴定速度 C.将凡士林涂在a端和c端 D.测定KI溶液的浓度 【答案】C 【解析】A.溴水为强氧化性溶液,要装在酸式滴定管中,而A中为碱式滴定管,A错误;B.调控酸式滴定管滴定速度,不能直接用右手,要用左手绕过滴定管旋塞缓慢旋转旋塞,B错误;C.凡士林涂在a端和c端可达到密封的效果,C正确;D.溴水遇到KI则立刻会产生碘单质,遇淀粉立即变蓝,故不能用此方法测定KI溶液的浓度,且溴水不能用碱式滴定管盛装,D错误;故选C。 16.常温下,有关的溶液与的溶液的分析正确的是 A.两种溶液中水的电离程度: B.溶液的碱性: C.溶液中水电离出的 D.两种溶液中相等 【答案】C 【解析】A.NaOH抑制水的电离,而CH3COONa水解促进水的电离,pH相同时,CH3COONa溶液中水电离程度更大,A错误;B.两种溶液pH相同,碱性(pH)相同,溶液的碱性:NaOH=CH3COONa,B错误;C.CH3COONa溶液中OH⁻全部来自水的电离,pH=a时,水电离出的c(OH⁻)=1×10a-14 mol/L,C正确;D.醋酸钠水解显碱性,但水解程度很小,若与NaOH溶液pH值相等,则c(NaOH)<c(CH3COONa),钠离子浓度为:NaOH<CH3COONa,D错误;故选C。 17.时,浓度均为的几种溶液的如下。 溶液 ①溶液 ②溶液 ③溶液 pH 8.88 8.33 7.00 下列说法不正确的是 A.①中, B.由①②可知,的水解程度大于的水解程度 C.③中, D.推测,溶液的 【答案】B 【解析】A.根据物料守恒,CH3COONa溶液中钠离子浓度等于醋酸根和醋酸分子浓度之和:,A正确; B.由于酸性:CH3COOH>H2CO3,因此的水解程度大于CH3COO⁻,表中溶液的pH值大于溶液,是由于碳酸氢根既能水解又能电离,无法通过盐溶液碱性判断水解程度大小,B错误;C.CH3COONH4溶液pH=7,说明CH3COO⁻和水解程度相当,浓度相等且均小于0.1mol/L,C正确;D.水解显酸性,导致时,溶液的pH小于0.1 mol/L NaHCO3溶液的pH(8.33),D正确;故选B。 18.“84”消毒液是一种常见的消毒剂,其有效成分为。已知25℃时,,,。下列关于溶液的说法正确的是 A.为了提高“84”消毒液的消毒能力,可以添加足量的盐酸 B.“84”消毒液长期露置在空气中,会见光分解放出,漂白能力减弱 C.向溶液中通入少量,反应的离子方程式为 D.25℃时,中性的和的混合溶液中, 【答案】D 【解析】A.添加足量盐酸会与NaClO反应生成有毒Cl2,且酸性环境加速HClO分解,降低消毒效果,A错误;B.长期露置时,NaClO与CO2反应生成HClO,后者见光分解为HCl和O2,而非Cl2,B错误;C.CO2少量时,因H2CO3的Ka1(4.0×10-7)大于HClO的Ka(4.0×10-8),反应生成而非,正确离子方程式为CO2 + ClO-+ H2O → + HClO,C错误;D.中性溶液中,电荷守恒得c(Na+)=c(ClO-);pH=7时,因HClO的pKa≈7.4,此时c(HClO) > c(ClO-),故D正确;答案选D。 19.下列变化与盐类水解平衡无关的是 A.实验室保存FeSO4溶液时,常加入少量的铁粉 B.浓硫化钠溶液有臭味 C.将饱和氯化铁溶液加入沸水制备胶体 D.热的纯碱溶液除油污 【答案】A 【解析】A.实验室保存FeSO4溶液加入铁粉是为了防止Fe2+被氧化,属于氧化还原反应,与水解无关,A符合题意;B.浓Na2S溶液臭味来自S2-水解产生的H2S气体,与盐类水解有关,B不符合题意;C.FeCl3溶液与沸水反应制氢氧化铁胶体是Fe3+水解生成Fe(OH)3胶体,与盐类水解有关,C不符合题意;D.热纯碱溶液因水解程度增大,碱性增强,促进油污水解,与盐类水解有关,D不符合题意;故选A。 20.下列物质的用途或事实与盐类水解无关的是 A.用热水蒸气对稀释制备白色颜料 B.实验室用和共热制备无水氯化铁 C.草木灰与铵态氮肥不能混用 D.在牙膏中添加适量氟化物以预防龋齿 【答案】D 【解析】A.TiCl4水解生成TiO2和HCl,与盐类水解有关,A不符合题意;B.SOCl2与FeCl3·6H2O中的结晶水反应,抑制FeCl3水解,与水解有关,B不符合题意;C.草木灰(含K2CO3)水解呈碱性,促使铵态氮肥分解,与水解有关,C不符合题意;D.氟化物与牙齿中的羟基磷灰石反应生成氟磷灰石,属于沉淀转化,与水解无关,D符合题意;故答案为:D。 21.下列事实:①Na2HPO4水溶液呈碱性;②NaHSO4水溶液呈酸性;③NH4Cl与ZnCl2溶液可作焊接金属中的除锈剂;④铵态氮肥不能与草木灰一起施用;⑤FeCl3腐蚀印刷电路板;⑥配制SnCl2溶液时加入盐酸;⑦NH4F溶液不能用玻璃瓶盛放;⑧MgCl2溶液中的FeCl3杂质可以加入过量的MgCO3除去。其中与盐类的水解有关的是 A.全部 B.除②⑤以外 C.除②⑦以外 D.除③⑧以外 【答案】B 【解析】①Na2HPO4为强碱弱酸的酸式盐,因的水解程度大于其电离程度,溶液呈碱性,①符合题意;②NaHSO4为强酸强碱的酸式盐,在水溶液中只发生电离不发生水解,电离出H+使溶液显酸性,②不符合题意;③NH4Cl和ZnCl2都是强酸弱碱盐,在水溶液中都发生水解产生而使溶液显酸性,可溶解锈层的金属氧化物,③符合题意;④铵盐中的与草木灰(主要成分为K2CO3)中的发生双水解反应可生成一水合氨,一水合氨易分解,导致挥发出氨气,造成肥分损失,④符合题意;⑤FeCl3腐蚀印刷电路板时,Fe3+氧化电路板中的Cu,反应生成Fe2+和Cu2+,与水解无关,⑤不符合题意;⑥SnCl2为强酸弱碱盐,在水溶液中发生水解生成氢离子使溶液显酸性,配制时加盐酸可抑制Sn2+水解,⑥符合题意;⑦NH4F为弱酸弱碱盐,水解生成一水合氨和HF,HF会腐蚀玻璃,⑦符合题意;⑧FeCl3水解出而使溶液呈酸性,MgCO3为弱酸盐,会消耗H+,从而促进Fe3+水解并最终使其全部转化为Fe(OH)3沉淀,⑧符合题意;综合以上分析,只有②⑤与水解无关,其余均与水解有关,故选B。 22.25℃,反应HCO+H2OH2CO3+OH-的K=10-8,将NH4HCO3溶液和氨水按一定比例混合,溶液混合引起的体积变化可忽略。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氨水:c(NH3·H2O)>c(NH)>c(OH-)>c(H+) B.0.2 mol/L NH4HCO3溶液(pH>7):c(NH)>c(HCO)>c(H2CO3)>c(NH3·H2O) C.0.2 mol/L氨水和0.2 mol/L NH4HCO3溶液等体积混合:c(NH)+c(NH3·H2O)=c(H2CO3)+c(HCO)+c(CO) D.0.6 mol/L氨水和0.2 mol/L NH4HCO3溶液等体积混合:c(NH3·H2O)+c(CO)+c(OH-)=0.3 mol/L+2c(H2CO3)+c(H+) 【答案】B 【解析】A.氨水中NH3·H2O部分电离,氨水、水均能电离出OH-,所以c(NH3·H2O) > c(OH⁻) > c() > c(H+),故A错误;B.NH4HCO3溶液pH>7,说明水解程度大于,故c() > c();水解生成H2CO3,水解生成NH3·H2O,所以c(H2CO3) > c(NH3·H2O),故B正确;C.0.2 mol/L氨水和0.2 mol/L NH4HCO3溶液等体积混合,N与C的物质的量比为2:1,物料守恒应为c()+c(NH3·H2O)=2[c(H2CO3)+c()+c()],故C错误;D.混合后总N为0.4mol/L,C为0.1mol/L,由物料守恒:①,②,根据电荷守恒:③,结合①③消去c()得:c(NH3∙H2O)+c(OH-)=c(H+)+4c(H2CO3)+3c()+2c()④,将④等式两边各加一个c(),则有c(NH3∙H2O)+c(OH-)+c()=c(H+)+c(H2CO3)+3c(H2CO3)+3c()+3c(),将②带入④中得可得,故D错误;选B。 23.25℃时,下列有关溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是 A.0.1 mol·L-1 (NH4)2Fe(SO4)2溶液中:c()>c(Fe2+)>c()>c(H+) B.pH=11的氨水和pH=3的盐酸等体积混合,所得溶液中c(Cl-)>c()>c(OH-)>c(H+) C.在0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液中:c(Na+)=2[c()+c()+c(H2CO3)] D.20 mL醋酸钠溶液与等浓度盐酸10 mL混合后溶液显酸性:c(Cl-)>c(CH3COO-)>c(CH3COOH) 【答案】C 【解析】A.(NH4)2Fe(SO4)2溶液中,的浓度为0.2 mol/L,Fe2+初始浓度为0.1 mol/L,初始浓度为0.2 mol/L。虽然Fe2+和均水解,但的初始浓度更高,水解后仍大于Fe2+浓度,正确顺序为c()>c()>c(Fe2+)>c(H+),故A错误;B.pH=11的氨水浓度远大于pH=3的盐酸,等体积混合后氨水过量,溶液呈碱性,电荷守恒表明c()>c(Cl-),故B错误;C.Na2CO3的物料守恒应为c(Na+)=2[c()+c()+c(H2CO3)],故C正确;D.20 mL醋酸钠溶液与等浓度盐酸10 mL混合后,溶质为等浓度的醋酸钠、醋酸、氯化钠,溶液显酸性,说明醋酸的电离大于醋酸钠水解,所以正确顺序为c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(CH3COOH),故D错误;选C。 24.常温下,下列溶液的离子浓度关系式及说法正确的是 A.常温下的氨水和氯化铵的混合液中: B.已知酸性:,则同浓度同体积的NaClO溶液和溶液,酸根离子总数前者小于后者 C.0.1mol/L溶液中: D.常温下0.1mol/L的下列溶液①、②、③、④中,由大到小的顺序是②>①>④>③ 【答案】B 【解析】A.氨水和氯化铵的混合液中,电荷守恒为:;pH=7时,,故,A错误;B.由于酸性,说明水解程度大于,同浓度时,的浓度小于,酸根离子总数前者小于后者,B正确;C.0.1mol/L溶液中,电荷守恒为:,C错误;D.①中Al3+水解抑制水解,浓度接近0.1mol/L;②中部分水解,浓度略低;④中CH3COO-水解促进水解,浓度更低;③中NH3·H2O电离度小,浓度最低,c()的正确顺序为①>②>④>③,D错误;故选B。 25.常温下,向浓度为0.1 mol·L-1、体积为VL的氨水中逐滴加入一定浓度的盐酸,用pH计测溶液的pH随盐酸的加入量而降低的滴定曲线,d点两种溶液恰好完全反应。下列说法错误的是 A.该温度时的电离常数约为 B.b、c、d三点的溶液中,由水电离出的由大到小顺序为 C.b点溶液中: D.d点溶液有: 【答案】C 【解析】A.滴定前氨水中,c(H+)=10-11 mol/L,则c(OH-)=10-3 mol·L-1,K=,A正确;B.b点溶质为NH3·H2O和NH4Cl溶液呈碱性,可得NH3·H2O的电离程度大于的水解程度,对水的电离平衡起到抑制作用;在c点时,溶液为中性对水的电离平衡无影响;在d点时,溶质为氯化铵发生水解溶液为酸性,对水的电离平衡起到促进作用;所以b、c、d三点时的溶液中,水电离的c(H+)大小顺序是d>c>b,B正确;C.b点溶质为等物质的量的NH3·H2O和NH4Cl溶液,电荷守恒:,物料守恒:,联立得:,C错误;D.d点为NH4Cl溶液,由于铵根部分水解生成氢离子,所以溶液中有,D正确;故选C。 26.25℃时,往20 mL三元酸溶液中滴加等浓度的NaOH标准溶液,NaOH溶液的体积,lgX[或或]与溶液pH的关系如图。下列说法不正确的是 A.用NaOH标准溶液滴定溶液时,可选用酚酞作指示剂 B.NaOH标准溶液的滴加体积从20 mL到40 mL过程中,水的电离程度逐渐增大 C.曲线Ⅱ表示pH与的变化关系,当时, D.当溶液中时,对应的pH满足: 【答案】D 【解析】lgX为0时,c(H2A-)=c(H3A)或c(H2A-)=c(HA2-)或c(HA2-)=c(A3-),此时电离平衡常数,同理或,多元弱酸,曲线I、II、III分别表示pH与、、的变化关系,且;A.用NaOH标准溶液滴定溶液,恰好完全反应时,溶液的溶质为,HA2-的水解平衡常数为:>Ka3,溶液显碱性,故应选用酚酞做指示剂,A正确;B.NaOH标准溶液的滴加体积从20 mL到40 mL过程中,溶液中的溶质→Na2HA,溶液显酸性,故H2A-的电离程度大于水解程度,对水的电离抑制,Na2HA溶液显碱性,故HA2-的水解程度大于其电离程度,对水的电离表现为促进,故在该过程中水的电离程度由酸抑制逐渐转化为促进,水的电离程度增大,B正确;C.由分析可知,曲线Ⅱ表示pH与的变化关系,当时,,,C正确;D.根据分析可知,,当溶液中时,,,>,所以pH<2.12,D错误; 故选D。 27.亚砷酸可用于治疗白血病,其在溶液中存在多种微粒形态。常温下,用NaOH溶液滴定时,各种微粒的物质的量分数随pH的变化如图所示。下列说法正确的是 A.的电离方程式为: B.该温度下,的电离平衡常数约为 C.在溶液中, D.向溶液中滴加NaOH溶液至时,溶液中 【答案】B 【解析】A.是三元弱酸,分步发生电离,以第一步电离为主,第一步电离方程式为,A错误;B.由图中数据可知,时,故的电离常数,的电离平衡常数约为,B正确;C.在溶液中,存在三步水解,以第一步水解为主,第一步水解生成,第二步水解生成,则,C错误;D.由电荷守恒可知,,D错误;故答案选B。 28.将足量AgCl(s)溶解在水中,形成悬浊液。已知:  ,下列叙述正确的是 A.加少量水使悬浊物少量溶解,上述平衡正向移动,减小 B.加热悬浊液,使其温度升高,则(AgCl)增大 C.加入NaCl固体,则AgCl的溶解度减小,(AgCl)也减小 D.相同温度下,将足量氯化银固体分别放入相同体积的①蒸馏水、②0.1 mol/L盐酸、③0.1 mol/L氯化镁溶液、④0.1 mol/L硝酸银溶液中,:①>④=②>③ 【答案】B 【解析】A.加入少量水,平衡正向移动,但溶液还是饱和溶液,所以不变,A错误;B.加热悬浊液,温度升高,溶解平衡正向移动,增大,B正确;C.加入NaCl固体,使增大,AgCl的溶解平衡逆向移动,AgCl的溶解度减小,只与温度有关,温度不变,不变,C错误;D.氯化银溶解平衡中,和个数比为,根据同离子效应,或越大,平衡逆向移动越大,氯化银的溶解量越小,②、③中分别为 、 ,因此浓度:②>③,且都小于①;AgCl在 溶液中最大,因此大小顺序为④>①>②>③,D错误;故答案选B。 29.下列关于AgCl沉淀溶解平衡的说法正确的是 A.,说明AgCl部分电离,是弱电解质 B.AgCl沉淀溶解达到平衡时,和浓度一定相等且保持不变 C.向AgCl饱和溶液中,加少量的水稀释,平衡向沉淀溶解的方向移动,变大 D.为减少洗涤过程中固体损耗,最好选用盐酸代替水洗涤AgCl 【答案】D 【解析】A.AgCl属于盐,在水溶液中溶解度小但溶解部分完全电离,属于强电解质,A错误;B.若溶液中无其他离子影响,AgCl溶解平衡时Ag⁺和Cl⁻浓度相等,若向平衡体系中加入硝酸银溶液重新平衡时,c(Ag⁺)增大,c(Cl⁻)减小,二者浓度不相等,B错误;C.稀释AgCl饱和溶液时,平衡右移,溶度积Ksp不变,重新平衡时,浓度不变,C错误;D.用盐酸洗涤时,Cl⁻浓度增大,抑制AgCl溶解,减少固体损耗,D正确;故答案选D。 30.碳酸钙是一种难溶于水的强电解质,以上发生分解反应:,关于碳酸钙的下列说法正确的是 A.在水中的电离方程式是 B.向碳酸钙的浊液中加少量水,可促进碳酸钙的溶解,使和的离子浓度增大 C.处理锅炉水垢中的,可将其转化为,是利用了 D.保持温度不变,在碳酸钙固体分解的平衡体系中通入,达到新的平衡时与原平衡相同 【答案】D 【解析】A.碳酸钙是强电解质,溶解部分应完全电离,电离方程式应为,A错误;B.向碳酸钙的浊液中加少量水,可促进碳酸钙的溶解,仍然是饱和溶液,温度不变,离子浓度不变,B错误;C.处理锅炉水垢中的,可将其转化为,是利用了C错误;D.分解反应的平衡常数,温度不变,平衡常数不变,不变,,D正确;故选D。 31.Mohr银量法测定水样中的含量时,常用少量为指示剂,用标准溶液进行滴定。已知25℃时,AgCl、(砖红色沉淀)的分别为和。下列说法错误的是 A.在滴定开始时,主要产生AgCl沉淀 B.当砖红色沉淀稳定出现时,即为滴定终点 C.滴定过程中,不涉及沉淀的转化 D.该滴定过程必须在接近中性的条件下进行 【答案】C 【解析】A.比较沉淀顺序需计算溶解度,饱和AgCl沉淀中氯离子浓度为:;饱和Ag2CrO4沉淀中,c()=mol/L,由此可知AgCl的溶解度较小,在滴定开始时,主要产生AgCl沉淀,A正确;B.Mohr法原理是Cl-沉淀完全后,过量Ag+与指示剂生成砖红色Ag2CrO4,标志终点,B正确;C.沉淀转化平衡常数K = = == 1.62×10-8。K值虽然小,但并非完全不涉及沉淀转化(尤其在终点附近,离子浓度变化可能引发沉淀动态平衡)。选项表述绝对化,与实际情况不符,C错误;D.pH<6.5时转化为,pH>10.5时Ag+水解,影响终点判断,故需中性条件,D正确;答案选C。 32.已知25℃时各物质见下表: 物质 (25℃) 下列说法不正确的是 A.25℃时,某溶液中浓度为,理论上不超过11 B.浓度均为的、的混合溶液,向其中逐滴加入溶液,先看到红褐色沉淀 C.除去溶液中混有的少量可以加或或镁粉调节,过滤 D.除去溶液中混有的少量,向该溶液中加入适量氯水,再加粉末调节,过滤 【答案】C 【解析】A.根据Ca(OH)2的溶度积公式,当[Ca2+]为5.0 mol/L时,计算得[OH-]=1×10-3 mol/L,对应pH=11,理论pH不超过11,故A正确;B.Fe3+的Ksp远小于Cu2+,计算得Fe(OH)3开始沉淀的pH≈1.38,而Cu(OH)2开始沉淀的pH≈4.67,故Fe(OH)3先沉淀,故B正确;C.除去MgCl2溶液中混有的少量Fe3+可以加MgO或Mg(OH)2调节pH使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀除去,但不能加入镁粉,因为Mg能与Fe3+反应生成Fe2+,导致MgCl2溶液中混有少量难于除去的Fe2+,不符合除杂原则,故C错误;D.除去CuCl2溶液中混有的少量Fe2+,可先加入适量氯水将Fe²⁺氧化为Fe3+,然后加入CuO粉末调节溶液pH。由于Fe(OH)3的Ksp远小于Cu(OH)2的Ksp,Fe3+沉淀完全时的pH远小于Cu2+开始沉淀的pH,因此通过调节pH可以使Fe3+以Fe(OH)3的形式沉淀除去,而Cu2+仍留在溶液中,且不引入新的杂质,故D正确;故选C。 33.某化学兴趣小组探究沉淀生成与转化,设计流程如图所示: 已知25℃时,,,,。 忽略溶液体积的变化。下列说法不正确的是 A.悬浊液1中 B.悬浊液2中 C.溶液中: D.向溶液中加入足量,可使 【答案】B 【解析】A.和恰好完全反应,悬浊液1为含的溶液,溶液中,A正确;B.悬浊液1分离后得到,因为,加入溶液后,完全转化为。悬浊液2中除含外,,可得,B错误;C.因为较大,所以的水解很微弱,水解产生的很少,所以溶液中:,C正确;D.沉淀转化反应:,转化平衡常数。向溶液中加入足量,几乎完全转化为,溶液中,代入平衡常数可得,,D正确;故答案选B。 34.已知常温下,、。二者的沉淀溶解平衡曲线如图所示,下列有关说法错误的是 A.点的分散系中:(溶解)(沉淀) B.向点分散系中加入适量后可得到点对应的分散系 C.进行程度比较小 D.常温下,CuX饱和溶液中 【答案】C 【解析】已知常温下,>,当c(X2-)相等时,c(Zn2+)>c(Cu2+),-lg(Zn2+)<-lg(Cu2+),故、分别是、的沉淀溶解平衡曲线,以此解答。A.由分析可知,、分别是、的沉淀溶解平衡曲线,点相对于是过饱和体系,有沉淀生成,则(溶解)(沉淀),A正确;B.由分析可知,是的沉淀溶解平衡曲线,向点的体系中加入后,平衡向左移动,但增大而减小,溶液仍然是饱和溶液,可得到点对应的分散系,B正确;C.的,进行程度比较大,C错误;D.CuX饱和溶液中,,,D正确;故选C。 35.T℃下,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.T℃下, B.通过蒸发可以实现由c点到a点 C.T℃下,d点有沉淀生成 D.a点对应的等于b点对应的 【答案】B 【解析】由图可知,a、b在平衡曲线上,因此a、b为沉淀溶解平衡点,c点在曲线下方,为沉淀溶解的点,d点在曲线上方,为生成沉淀的点。A.由a点坐标的数据可知,,A正确;B.蒸发时,溶液中硫酸根离子浓度和钡离子浓度均增大,所以通过蒸发不能使溶液由c点变到a点,B错误;C.根据分析,d点和浓度较大,,是的过饱和溶液,有沉淀生成,C正确;D.溶度积常数只与温度有关,温度不变时不变,因此a点和b点的相等,D正确;故答案选B。 36.向饱和溶液(有足量固体)中滴加溶液,发生如下反应: 、 相关数据如下图所示。下列说法不正确的是 A.代表随变化的关系 B.表示随变化的关系 C.的 D.时有: 【答案】D 【解析】溴化银的饱和溶液中溴离子浓度和银离子浓度相等,向饱和溶液中滴加硫代硫酸钠溶液时,溶液中银离子浓度减小、溴离子浓度增大,则b点所在曲线L2表示银离子浓度与硫代硫酸根离子浓度变化的关系、d点所在曲线L1表示溴离子与硫代硫酸根离子浓度变化的关系;溴化银与硫代硫酸钠溶液开始反应时,溴化银主要转化为[Ag()]-,溶液中小于,则直线L4表示随硫代硫酸根离子浓度变化的关系、直线L3表示随硫代硫酸根离子浓度变化的关系;由图可知,溶液中硫代硫酸根离子浓度为10-4.6 mol/L时,溶液中溴离子和银离子浓度分别为10-3.85 mol/L、10-8.35 mol/L,则溴化银的溶度积常数Ksp=c(Ag+)c(Br-)=10-12.2,据此分析;A.由上述分析可知,直线L1表示随变化的关系,A正确;B.由上述分析可知,表示随变化的关系,B正确;C.由上述分析可知,的,C正确;D.由图可知,硫代硫酸根离子浓度为0.01 mol/L时,溶液中溴离子浓度最大,的值大于的值,则溶液中[Ag()2]3-的浓度大于[Ag()]-的浓度,所以溶液中离子浓度大小顺序为,D错误;故选D。 考向01 弱电解质的电离平衡 【例1】下列叙述中能证明醋酸为弱电解质的是 A.白醋中滴入石蕊试液后呈红色 B.的醋酸溶液恰好与的NaOH溶液完全反应 C.用玻璃棒蘸的醋酸钠溶液滴在pH试纸上,测得pH约为8.6 D.室温下,将等浓度、等体积的盐酸和醋酸钠溶液混合,若混合溶液,证明醋酸是弱酸 【答案】C 【解析】A.白醋中石蕊变红说明溶液呈酸性,但无法证明醋酸是否完全电离,A错误;B.等浓度等体积的醋酸与NaOH完全反应是酸碱中和的必然结果,与醋酸强弱无关,B错误;C.0.1 mol/L醋酸钠溶液的pH约为8.6,说明醋酸根水解,而水解的前提是醋酸为弱酸,C正确;D.室温下,将等浓度、等体积的盐酸和醋酸钠溶液混合,若醋酸为弱酸,则发生反应,生成的醋酸是弱酸,溶液pH<7;若醋酸为强酸,则不发生反应,混合溶液中存在未反应的盐酸,溶液pH<7。因此,无论醋酸是强酸还是弱酸,混合后溶液的pH均小于7,故该现象不能证明醋酸是弱酸,D错误;故选C。 1.特征:即逆、等、动、定、变。 2.影响弱电解质电离平衡的因素 (1)内因:电解质本身的性质决定了弱电解质在水中达到电离平衡时电离程度的大小。 (2)外因 ①温度:由于弱电解质的电离过程吸热,因此升高温度,电离平衡向电离方向移动,弱电解质的电离程度增大。 ②浓度:同一弱电解质,增大溶液的浓度,电离平衡向电离方向移动,但弱电解质的电离程度减小;稀释溶液时,电离平衡向电离方向移动,且弱电解质的电离程度增大,但往往会使溶液中离子的浓度减小。 ③加入其他试剂:减小(或增大)弱电解质电离出的某离子的浓度,可促进(或抑制)弱电解质电离。 解题指导 考向02 电离平衡常数及其应用 【例2】下表是几种弱酸在常温下的电离平衡常数: 弱酸 电离平衡常数 , , 则下列说法中不正确的是 A.碳酸的酸性强于氢硫酸 B.多元弱酸的酸性主要由第一步电离决定 C.常温下,加水稀释醋酸,增大 D.向溶液中通入少量的化学方程式为: 【答案】D 【解析】A.碳酸的大于氢硫酸的,说明碳酸的酸性强于氢硫酸,A正确;B.多元弱酸的酸性主要由第一步电离决定,因为后续电离受第一步产生的H+抑制,电离程度显著降低,B正确;C.稀释醋酸时,电离度增大,n(H⁺)增加而n(CH3COOH)减少,导致的比值增大,C正确;D.碳酸的酸性强于H2S(由比较),但的强于HS-的,溶液中通入少量应生成HS-和,化学方程式为,D错误;故答案选D。 1.电离平衡常数的影响因素: (1)电离平衡常数只与温度有关,升高温度,K值增大。 (2)在相同条件下,弱酸的电离常数越大,酸性越强。 (3)多元弱酸的各级电离常数的大小关系是K1≫K2≫K3,所以其酸性决定于第一步电离。 2.电离平衡常数的应用 ①根据电离平衡常数可以判断弱酸(或弱碱)的相对强弱,相同条件下,电离平衡常数越大,酸性(或碱性)越强。 ②根据电离平衡常数可以判断盐与酸(或碱)反应是否发生,相同条件下相对强的酸(或碱)可以制相对弱的酸(或碱)。 ③根据浓度商Q与电离平衡常数K的相对大小判断电离平衡的移动方向。 ④根据电离平衡常数判断溶液中微粒浓度比值的变化情况。 如0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液加水稀释,==,加水稀释时,c(H+)减小,Ka值不变,则增大。 解题指导 考向03 水的电离 【例3】时,水的电离达到平衡:,下列叙述正确的是 A.将纯水加热到时,变大,变小,水仍呈酸性 B.向纯水中加入稀氨水,平衡逆向移动,增大,变小 C.向纯水中加入少量碳酸钠固体,影响水的电离平衡,减小,不变 D.向纯水中加入盐酸,抑制水的电离,变小 【答案】C 【解析】A.将纯水加热到95℃时,水的电离被促进,Kw增大,H⁺和OH⁻浓度等量增加,pH变小,但水仍呈中性,A错误;B.向纯水中加入稀氨水,OH⁻浓度增大,抑制水的电离,平衡逆向移动,但Kw仅与温度有关,温度不变,则Kw不变,B错误;C.向纯水中加入碳酸钠固体,水解促进水的电离,导致c(H⁺)减小,Kw因温度未变而保持不变,C正确;D.向纯水中加入盐酸,H⁺浓度增大,抑制水的电离,但温度不变,Kw不变,D错误;故答案为:C。 1.影响水的电离平衡的因素 条件改变 对水电离平衡的影响 水电离平衡移动的方向 电离 程度 c(H+) c(OH-) Kw的 变化 pH 升高温度 促进 正向移动 增大 增大 增大 增大 变小 增大H+浓 度(加酸) 抑制 逆向移动 减小 增大 减小 不变 变小 增大OH- 浓度(加碱) 抑制 逆向移动 减小 减小 增大 不变 变大 活泼金属 促进 正向移动 增大 减小 增大 不变 变大 注意:(1)向纯水中加入含有弱酸根阴离子(如CO32-)或弱碱阳离子(如NH4+)的盐,由于它们能跟水电离出的H+或OH-结合生成难电离的物质,使水的电离平衡右移,电离程度增大。 (2)向纯水中加入强酸的酸式盐,如加入NaHSO4,由于NaHSO4电离产生H+,增大了c(H+),能抑制水的电离,使水的电离平衡左移。 2.Kw的影响因素及适用范围 (1)Kw揭示了在任何水溶液中均存在水的电离平衡,H+和OH-共存,只是相对含量不同而已,且c(H+)=Kw/c(OH-);c(OH-)=Kw/c(H+)。 (2)Kw只与温度有关。因为水的电离是吸热过程,所以升高温度,有利于水的电离,Kw增大。 (3)Kw不仅适用于纯水,还适用于酸、碱及盐的稀溶液,且由水电离的c水(H+)=c水(OH-)。 3.水电离的c水(H+)或水电离的c水(OH-)的计算方法: (1)计算原则:c水(H+)=c水(OH-) (2)酸性溶液:求c(OH-),因为酸性溶液中的OH-来自于水的电离。此时c(OH-)=c水(H+)=c水(OH-) (3)碱性溶液:求c(H+),因为碱性溶液中的H+来自于水的电离。此时c(H+)=c水(H+)=c水(OH-) 例如:①25 ℃时,0.1 mol·L-1的盐酸中,c(H+)=0.1 mol·L-1 ,故c(OH-)=1.0×10-13 mol·L-1,则由水电离出的c水(H+)=c水(OH-)=1.0×10-13 mol·L-1。 ②25 ℃时,0.1 mol·L-1的氢氧化钠溶液中,c(OH-)=0.1 mol·L-1 ,故c(H+)=1.0×10-13 mol·L-1,则由水电离出的c水(H+)=c水(OH-)=1.0×10-13 mol·L-1。 解题指导 考向04 溶液酸碱性与pH的计算 【例4】某温度下,0.1 的NaOH溶液的pH是12,在此温度下,将pH=a的盐酸 L与pH=b的NaOH溶液 L混合(忽略溶液混合时体积和温度的变化),所得混合溶液呈中性。若a+b=11,则为 A.1:10 B.10:1 C.1:100 D.100:1 【答案】C 【解析】0.1 mol/L NaOH的pH=12,则c(H+)=10-12mol/L,由于c(OH-)=0.1mol/L,故Kw=10-12×0.1=10-13;此温度下,pH=a的盐酸中c(H+)=10-amol/L,pH=b的NaOH溶液中c(OH-)= ,将pH=a的盐酸 L与pH=b的NaOH溶液 L混合(忽略溶液混合时体积和温度的变化),所得混合溶液呈中性,则×10-a=V2×10b-13,即=10a+b-13,若a+b=11,则为1:100,故选C。 1.溶液pH的计算原则 (1)酸性溶液:求c(H+)→求pH的值; (2)碱性溶液:求c(OH-)求c(H+)→求pH值。 2.酸碱混合后溶液pH的计算方法 (1)强酸与强酸混合 c(H+)混=,然后再求pH。 (2)强碱与强碱混合 先计算:c(OH-)混=,再求c(H+)混=,最后求pH。 (3)强酸与强碱混合 ①恰好完全反应,溶液呈中性,pH=7。 ②酸过量:先求c(H+)余=,再求pH。 ③碱过量:先求c(OH-)余=,再求c(H+)=,然后求pH。 注意:凡是单一酸溶液、酸酸混合液,酸碱混合酸过量时,均直接求c(H+),再求pH。 单一碱溶液,碱碱混合溶液,酸碱混合碱过量时必须先求c(OH-)再求c(H+)后求pH。 3.酸碱溶液稀释后pH计算 类型 稀释10n倍 无限稀释 强酸 c(H+)减小为原来的,pH增大n个单位,pH=(pH原+n)<7 此时要考虑水的电离,pH只能接近7(略小于7) 弱酸 c(H+)减小的程度比强酸的小,pH增大不到n个单位,pH<(pH原+n)<7 强碱 c(OH-)减小为原来的,pH减小n个单位,pH=(pH原-n)>7 此时要考虑水的电离,pH只能接近7(略大于7) 弱碱 c(OH-)减小的程度比强碱的小,pH减小不到n个单位,pH>(pH原-n)>7 注意:强酸、强碱稀释时,当它们的浓度小于10-5 mol·L-1时应当考虑水的电离,所以无限稀释时,pH接近于7。 解题指导 弱酸 c(H+)减小的程度比强酸的小,pH增大不到n个单位,pH<(pH原+n)<7 强碱 c(OH-)减小为原来的,pH减小n个单位,pH=(pH原-n)>7 此时要考虑水的电离,pH只能接近7(略大于7) 弱碱 c(OH-)减小的程度比强碱的小,pH减小不到n个单位,pH>(pH原-n)>7 注意:强酸、强碱稀释时,当它们的浓度小于10-5 mol·L-1时应当考虑水的电离,所以无限稀释时,pH接近于7。 考向05 酸碱中和滴定及误差分析 【例5】用0.1000 mol/LHCl溶液滴定锥形瓶中未知浓度的NaOH溶液,下列说法不正确的是 A.滴定管使用前要检查活塞是否漏水 B.下端带有乳胶管和玻璃球的滴定管为碱式滴定管 C.用甲基橙做指示剂,滴定终点时溶液由黄色变为橙色且半分钟内不变色 D.量取NaOH溶液的滴定管用蒸馏水清洗后未用待测碱液润洗会使测定结果偏高 【答案】D 【解析】A.滴定管使用前必须检查是否漏水,以确保测量准确性,A正确;B.碱式滴定管通过乳胶管和玻璃球控制流速,通常盛装碱性溶液,B正确;C.甲基橙的变色范围为pH 3.1(红色)至4.4(黄色),用HCl滴定NaOH时,终点pH突降至酸性,溶液由黄色变为橙色(过渡色),且半分钟内不恢复,C正确;D.未润洗碱式滴定管(量取NaOH溶液)会稀释NaOH溶液,导致实际量取的NaOH物质的量减少,所耗HCl溶液体积偏小,会使测定的NaOH溶液浓度偏低,D不正确;故选D。 1.酸碱中和滴定实验基本操作 (1)有关润洗,①滴定管必须润洗,否则溶液被稀释;,②锥形瓶在使用时不能用待测液润洗,否则相当于增加了待测液。 (2)有关眼睛注视,①滴定时,眼睛应注视锥形瓶中溶液颜色变化;,②读数时,视线和凹液面的最低点相切。 (3)选取适当指示剂,准确判断滴定终点 ①中和反应恰好完全反应的时刻叫滴定终点。为准确判断滴定终点,必须选用变色明显、变色范围的pH与终点的pH相一致的酸碱指示剂。通常选用酚酞或甲基橙,而不选用颜色变化不灵敏的石蕊。 ②中和滴定中,酸碱指示剂用量及颜色变化 滴定种类 选用的指示剂 滴定终点颜色变化 指示剂用量 滴定终点判断标准 强酸滴定强碱 甲基橙 黄色→橙色 2~3滴 当指示剂恰好变色并在半分钟内不恢复原色,即认为达到滴定终点 酚酞 红色→无色 强酸滴定弱碱 甲基橙 黄色→橙色 强碱滴定强酸 甲基橙 红色→黄色 酚酞 无色→粉红色 强碱滴定弱酸 酚酞 无色→粉红色 注意:指示剂在使用时,不宜加过多,因为指示剂本身为弱酸或弱碱。 2.酸碱中和滴定终点的判断答题模版 当滴入最后半滴××溶液时,溶液的颜色由××色突变为××色,且半分钟内不恢复原色,说明达到滴定终点。 解题指导 的pH与终点的pH相一致的酸碱指示剂。通常选用酚酞或甲基橙,而不选用颜色变化不灵敏的石蕊。 ②中和滴定中,酸碱指示剂用量及颜色变化 滴定种类 选用的指示剂 滴定终点颜色变化 指示剂用量 滴定终点判断标准 强酸滴定强碱 甲基橙 黄色→橙色 2~3滴 当指示剂恰好变色并在半分钟内不恢复原色,即认为达到滴定终点 酚酞 红色→无色 强酸滴定弱碱 甲基橙 黄色→橙色 强碱滴定强酸 甲基橙 红色→黄色 酚酞 无色→粉红色 强碱滴定弱酸 酚酞 无色→粉红色 注意:指示剂在使用时,不宜加过多,因为指示剂本身为弱酸或弱碱。 2.酸碱中和滴定终点的判断答题模版 当滴入最后半滴××溶液时,溶液的颜色由××色突变为××色,且半分钟内不恢复原色,说明达到滴定终点。 考向06 盐类水解 【例6】为探究溶液pH对水解平衡的影响,向稀溶液中分别加入不同的酸(控制温度不变,忽略溶液体积变化)。实验过程及现象如下: 编号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ 试剂 无 浓盐酸 浓硝酸 浓硫酸 体积/滴 —— 2 10 2 10 2 10 现象 黄色 均为黄色,颜色深浅:②<①<③ ④接近无色,⑤浅黄色 均接近无色 已知:为黄色。浓度较小时(用表示)几乎无色 下列分析不正确的是 A.①中溶液显黄色的原因是发生了水解 B.加入浓盐酸促进平衡正向移动 C.少量浓盐酸使水解平衡逆向移动,过量浓盐酸使水解平衡正向移动 D.探究pH对水解平衡的影响,最好选用稀溶液和浓硫酸 【答案】C 【解析】A.原溶液①显黄色是因为水解生成有色物质,根据题目已知条件,当浓度较小时水解产物几乎无色,但原溶液为稀溶液,此时黄色可能由水解产生的中间产物(如)导致,A正确;B.加入浓盐酸引入大量,促使与形成(黄色),平衡正向移动,B正确;C.浓盐酸中的会抑制水解,使水解平衡逆向移动,加入过量浓盐酸时的络合作用进一步减少浓度,无论盐酸量多少,水解平衡始终逆向移动,C错误;D.浓硫酸仅改变pH且不引入与反应的离子(如或),可单独研究pH对水解的影响,D正确;故选C。 1.盐类的水解规律:有弱才水解,无弱不水解;越弱越水解,都弱都水解;谁强显谁性,同强显中性。 (1)“有弱才水解,无弱不水解”——盐中有弱酸阴离子或弱碱阳离子才水解,若没有,则是强酸强碱盐,不发生水解反应。 (2)“越弱越水解”——弱酸阴离子对应的酸越弱,水解程度越大;弱碱阳离子对应的碱越弱,其水解程度越大。 (3)“都弱都水解”——弱酸弱碱盐电离出的弱酸阴离子和弱碱阳离子都发生水解,且相互促进。 (4)“谁强显谁性”——当盐中的阴离子对应的酸比阳离子对应的碱更容易电离时,水解后盐溶液呈酸性,反之,呈碱性,即强酸弱碱盐显酸性,强碱弱酸盐显碱性。 2.盐类水解的影响因素 因素 对盐类水解程度的影响 内因 盐组成中对应的酸或碱越弱,水解程度越大(越弱越水解) 外界 条件 温度 升高温度能够促进水解(越热越水解) 浓度 盐溶液浓度越小,水解程度越大(越稀越水解) 外加酸碱 水解显酸性的盐溶液,加碱会促进水解,加酸会抑制水解;水解显碱性的盐溶液,加酸会促进水解,加碱会抑制水解 外加盐 加入水解性质相反的盐会促进盐的水解 3.盐类水解平衡常数Kh (1)意义:Kh表示水解反应趋势的大小,Kh数值越大,水解趋势越大。 (2)表达式:如CH3COO-+H2O⇌CH3COOH+OH-,其表达式为 Kh==。 (3)影响因素:Kh只与温度有关,由于水解吸热,所以温度升高,水解平衡常数变大。 (4)多元弱酸根离子有多级水解常数,即Kh1、Kh2……且Kh1≫Kh2≫……因此多元弱酸强碱正盐溶液的碱性取决于第一步水解。 解题指导 考向07 盐类水解的应用 【例7】盐类水解与生活密切联系,下列做法与盐类水解无关的是 A.实验室配制FeCl3溶液时,应先将其溶解在盐酸中,而后加水稀释 B.配制FeSO4溶液时,加入一些铁粉 C.用浓NaHCO3溶液与浓Al2(SO4)3溶液混合作灭火剂 D.加热蒸干AlCl3溶液得到Al(OH)3固体 【答案】B 【解析】A.FeCl3水解生成Fe(OH)3和H+,配制时加入盐酸抑制水解,与水解有关,A不符合题意;B.FeSO4溶液中加入铁粉是为了防止Fe2+被氧化为Fe3+,属于抗氧化作用,与水解无关,B符合题意;C.Al3+和发生双水解生成CO2和Al(OH)3,与水解有关,C不符合题意;D.AlCl3水解生成Al(OH)3,加热促进水解且HCl挥发,最终得到Al(OH)3,与水解有关,D不符合题意;故答案选B。 1.某些物质的水溶液的配制:配制FeCl3的水溶液,FeCl3溶于水后发生如下水解反应:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,因Fe(OH)3的生成而使溶液变浑浊,通常先将FeCl3溶于浓盐酸中,可抑制Fe3+的水解,使溶液保持澄清,再加水稀释至所需浓度。 若配制强碱弱酸盐的水溶液,应加入少量强碱,抑制弱酸根离子的水解。如配制硫化钠的水溶液时,应先滴入几滴氢氧化钠溶液,再加水稀释至所需浓度。 2.某些化肥的施用:草木灰不能与铵态氮肥混用,因草木灰的主要成分为K2CO3,溶于水时CO+H2OHCO+OH-,生成的OH-与NH发生反应:NH+OH-===NH3↑+H2O,使氮肥肥效降低。 3.利用盐的水解去除杂质:如两种盐的水解程度不一样,可利用水解反应将一种盐转化为氢氧化物沉淀而除去。例如:MgCl2溶液中混有少量FeCl3杂质,因Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+水解程度比Mg2+水解程度大,可加入MgO或Mg(OH)2、MgCO3等,使Fe3+的水解平衡正向移动,生成Fe(OH)3沉淀而除去Fe3+。 4.明矾等物质净水的原理:明矾在水中发生电离:KAl(SO4)2===K++Al3++2SO,其中Al3+发生水解:Al3++3H2OAl(OH)3+3H+,生成的Al(OH)3胶体有较强吸附性,可吸附杂质下沉,以达到净水的目的。FeCl3也能净水,原理与明矾相同。 5.泡沫灭火器灭火的原理:泡沫灭火器内装饱和的Al2(SO4)3溶液和NaHCO3溶液,它们分装在不同的容器中。当两溶液混合后,发生相互促进的水解反应:Al3++3HCO===Al(OH)3↓+3CO2↑。灭火器内压强增大,CO2、H2O、Al(OH)3一起喷出覆盖在着火物质上使火焰熄灭。 6.作除锈剂:NH4Cl、ZnCl2溶液因NH、Zn2+水解而显酸性,金属表面的氧化膜可与H+反应,因此均可作焊接时的除锈剂。 7.判断离子能否大量共存:相互促进程度很大、水解很彻底的离子不能大量共存,如Al3++3HCO===Al(OH)3↓+3CO2↑,这类相互促进水解且几乎进行完全的水解方程式的书写要用“===”且标“↑”“↓”。例如2Al3++3S2-+6H2O===2Al(OH)3↓+3H2S↑。 解题指导 考向08 溶液中粒子浓度大小的比较 【例8】下列各离子浓度的大小比较,正确的是 A.溶液中: B.的溶液与溶液等体积混合显碱性: C.常温时,将等体积的盐酸和氨水混合后,,则 D.同浓度的下列溶液中:①②③,④,由大到小的顺序是:①>②>③>④ 【答案】B 【解析】A.质子守恒应为,选项A缺少系数2,A错误;B.溶液与溶液等体积混合后所得的溶液组成为:氯化钠、一水合氨以及剩余的,且前两者的浓度相等,浓度是它们的4倍,所得的碱性溶液中离子浓度顺序为,与选项B描述一致,B正确; C.pH=7时,混合溶液呈中性,则,电荷守恒得,C错误;D.、、均是强电解质,完全电离,中最大,中正常水解,中促进水解,减小,是弱电解质,电离产生的最少,正确顺序为① > ③ > ② > ④,D错误;故答案选B。 1.明确两个“微弱” (1)弱电解质的电离是微弱的,电离产生的离子的浓度小于弱电解质分子的浓度。如弱酸HA溶液中c(HA)>c(H+)>c(A-)>c(OH-)。 (2)单一的弱酸根阴离子和弱碱阳离子的水解是微弱的,水解生成的粒子的浓度小于盐电离产生的离子的浓度。 2.熟知“三个”守恒 (1)电荷守恒:电解质溶液中,无论存在多少种离子,溶液都呈电中性,即阴离子所带负电荷总数一定等于阳离子所带正电荷总数。如NaHCO3溶液中存在着Na+、H+、HCO、CO、OH-,必存在如下关系:c(Na+)+c(H+)=c(HCO)+c(OH-)+2c(CO)。 电荷守恒的关键:①要列全所有的阴离子和阳离子;②要乘以电荷数。 (2)元素守恒(物料守恒):电解质溶液中,由于某些离子能够水解或电离,离子的存在形式发生了变化,就该离子所含的某种元素来说,其量在反应前后是守恒的。如K2S溶液中S2-、HS-都能水解,故S元素以S2-、HS-、H2S三种形式存在,它们之间有如下守恒关系:c(K+)=2c(S2-)+2c(HS-)+2c(H2S)。 元素守恒(物料守恒)的关键:要弄清能够水解或电离的某些离子的存在形式。 (3)质子守恒:质子即H+,酸碱反应的本质是质子转移,能失去质子的酸失去的质子数和能得到质子的碱得到的质子数相等。如NaHCO3溶液中,, 所以c(H2CO3)+c(H3O+)=c(CO)+c(OH-),即c(H2CO3)+c(H+)=c(CO)+c(OH-)。 注意:质子守恒一般指由水电离出的H+和OH-是相等的,而H2O电离出的H+或OH-由于被其它离子结合而有多种存在形式。另外,质子守恒也可以通过写出的电荷守恒和物料守恒推导得到。 质子守恒的关键:要弄清水电离的H+和OH-的去向。 解题指导 电荷守恒的关键:①要列全所有的阴离子和阳离子;②要乘以电荷数。 (2)元素守恒(物料守恒):电解质溶液中,由于某些离子能够水解或电离,离子的存在形式发生了变化,就该离子所含的某种元素来说,其量在反应前后是守恒的。如K2S溶液中S2-、HS-都能水解,故S元素以S2-、HS-、H2S三种形式存在,它们之间有如下守恒关系:c(K+)=2c(S2-)+2c(HS-)+2c(H2S)。 元素守恒(物料守恒)的关键:要弄清能够水解或电离的某些离子的存在形式。 (3)质子守恒:质子即H+,酸碱反应的本质是质子转移,能失去质子的酸失去的质子数和能得到质子的碱得到的质子数相等。如NaHCO3溶液中,, 所以c(H2CO3)+c(H3O+)=c(CO)+c(OH-),即c(H2CO3)+c(H+)=c(CO)+c(OH-)。 注意:质子守恒一般指由水电离出的H+和OH-是相等的,而H2O电离出的H+或OH-由于被其它离子结合而有多种存在形式。另外,质子守恒也可以通过写出的电荷守恒和物料守恒推导得到。 质子守恒的关键:要弄清水电离的H+和OH-的去向。 考向09 水溶液中离子关系图像分析 【例9】常温下,用溶液滴定溶液,得到pH与加入NaOH溶液的体积、[或]的关系如图所示。下列叙述错误的是 A.曲线n表示pH与的变化关系 B.当时,由水电离出的 C.M点溶液中: D.N点溶液中: 【答案】B 【解析】常温下,向20 mL 0.1 mol⋅L−1 H2A溶液中加入40 mL 0.1 mol⋅L−1 NaOH溶液,此时溶液溶质为Na2A,由图可知,此时(N点)溶液的pH>7,呈碱性,即Na2A为强碱弱酸盐,H2A为二元弱酸。H2A的电离平衡常数为:,,Ka1>Ka2,所以pH相等时有,则,由图可知,曲线n表示pH与的变化关系,曲线m表示pH与的变化关系,据此解答。A.由分析可知,曲线n表示pH与的变化关系,A正确;B.由图可知,pH为0时,,则Ka1(H2A)=10-1.4,同理可得Ka2(H2A)=10-6.6,当−lgX=4时,即,根据Ka2(H2A)=10-6.6,则c(H+)=10-2.6 mol/L,则由水电离出的,B错误;C.M点:向20 mL 0.1 mol⋅L−1 H2A溶液中加入20 mL 0.1 mol⋅L−1 NaOH溶液,则此时溶质为NaHA,由B项可知,Ka1(H2A)=10-1.4,Ka2(H2A)=10-6.6,则的水解平衡常数为:,即的电离程度大于其水解程度,则c(A2−)>c(H2A),又因为、大量存在,且c(Na+)>c(HA−),所以M点溶液中:c(Na+)>c(HA−)>c(A2−)>c(H2A),C正确;D.N点:向20 mL 0.1 mol⋅L−1 H2A溶液中40 mL 0.1 mol⋅L−1 NaOH溶液,此时溶液溶质为Na2A,由物料守恒得:,由电荷守恒得:,联立两式可得:c(H+)+c(HA−)+2c(H2A)=c(OH−),D正确;故选B。 一、利用中和滴定曲线分析粒子浓度的关系 1.酸碱中和滴定曲线图示 用氢氧化钠溶液滴定等浓度等体积的盐酸、醋酸的滴定曲线 用盐酸滴定等浓度等体积的氢氧化钠溶液、氨水的滴定曲线 突跃点变化范围不同:强碱与强酸反应(强酸与强碱反应)的突跃点变化范围大于强碱与弱酸反应(强酸与弱碱反应) 室温下,pH=7不一定是终点:强碱与强酸反应时,终点是pH=7;强碱与弱酸(强酸与弱碱)反应时,终点不是pH=7(强碱与弱酸反应终点是pH>7,强酸与弱碱反应终点是pH<7) 2.抓“五点”破解中和滴定图像 室温下,向20 mL 0.1 mol·L-1 HA溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1 NaOH溶液,溶液pH的变化如图所示: 二、分布系数图像 1.认识分布系数(以CH3COOH为例) CH3COOH⥫⥬H++CH3COO-,当体系处于平衡状态时,各种形式微粒的浓度即为平衡浓度,各种存在形式微粒的平衡浓度之和称为总浓度。某一存在形式微粒的平衡浓度占总浓度的分数,即为该存在形式微粒的分布系数,以δ表示。如: δ(CH3COOH)= 2.一元弱酸的分布系数图(以CH3COOH为例) δ0代表δ(CH3COOH) δ1代表δ(CH3COO-) 当δ0=δ1时:Ka=c(H+)=1×10-4.76 3.二元弱酸的分布系数图(以H2C2O4为例) H2C2O4两步电离平衡:。 分布系数图像如下: (1)δ0为H2C2O4的分布系数,δ1为的分布系数,δ2为的分布系数。 (2)A点的pH=1.2,此时c(H2C2O4)=,Ka1(H2C2O4)==c(H+)=1×10-1.2。 (3)C点的pH=4.2,此时=,Ka2(H2C2O4)==c(H+)=1×10-4.2。 (4)B点对应的H2C2O4与的分布系数相等,则c(H2C2O4)=,此时对应的D点为浓度最大点。B点的pH=2.7。 三、对数图像 1.图像类型 包括对数图像和负对数图像以及对数、负对数混合图像,其中负对数图像有以下类型: pH图像 将溶液中c(H+)取负对数,即pH=-lg c(H+),反映到图像中是c(H+)越大,则pH越小 pOH图像 将溶液中c(OH-)取负对数,即pOH=-lg c(OH-),反映到图像中是c(OH-)越大,则pOH越小 pC图像 将溶液中某一微粒浓度[如c(A)]或某些微粒浓度的比值取负对数,即pC=-lg c(A),反映到图像中是c(A-)越大,则pC越小 2.解题方法 (1)先确定图像的类型是对数图像还是负对数图像。 (2)再弄清楚图像中横坐标和纵坐标的含义,是浓度对数还是比值对数。 (3)理清图像中曲线的变化趋势及含义,根据含义判断线上、线下的点所表示的意义。 (4)抓住图像中特殊点:如lg =0的点有c(A)=c(B);lg c(D)=0的点有c(D)=。 熟记运算法则:lg ab=lg a+lg b、lg =lg a-lg b、lg 1=0,若K=(K只与温度有关),得lg K=mlg c1+nlg c2。 (5)将图像中数据或曲线的变化与所学知识对接,作出正确判断。 解题指导 1.认识分布系数(以CH3COOH为例) CH3COOH⥫⥬H++CH3COO-,当体系处于平衡状态时,各种形式微粒的浓度即为平衡浓度,各种存在形式微粒的平衡浓度之和称为总浓度。某一存在形式微粒的平衡浓度占总浓度的分数,即为该存在形式微粒的分布系数,以δ表示。如: δ(CH3COOH)= 2.一元弱酸的分布系数图(以CH3COOH为例) δ0代表δ(CH3COOH) δ1代表δ(CH3COO-) 当δ0=δ1时:Ka=c(H+)=1×10-4.76 3.二元弱酸的分布系数图(以H2C2O4为例) H2C2O4两步电离平衡:。 分布系数图像如下: (1)δ0为H2C2O4的分布系数,δ1为的分布系数,δ2为的分布系数。 (2)A点的pH=1.2,此时c(H2C2O4)=,Ka1(H2C2O4)==c(H+)=1×10-1.2。 (3)C点的pH=4.2,此时=,Ka2(H2C2O4)==c(H+)=1×10-4.2。 (4)B点对应的H2C2O4与的分布系数相等,则c(H2C2O4)=,此时对应的D点为浓度最大点。B点的pH=2.7。 三、对数图像 1.图像类型 包括对数图像和负对数图像以及对数、负对数混合图像,其中负对数图像有以下类型: pH图像 将溶液中c(H+)取负对数,即pH=-lg c(H+),反映到图像中是c(H+)越大,则pH越小 pOH图像 将溶液中c(OH-)取负对数,即pOH=-lg c(OH-),反映到图像中是c(OH-)越大,则pOH越小 pC图像 将溶液中某一微粒浓度[如c(A)]或某些微粒浓度的比值取负对数,即pC=-lg c(A),反映到图像中是c(A-)越大,则pC越小 2.解题方法 (1)先确定图像的类型是对数图像还是负对数图像。 (2)再弄清楚图像中横坐标和纵坐标的含义,是浓度对数还是比值对数。 (3)理清图像中曲线的变化趋势及含义,根据含义判断线上、线下的点所表示的意义。 (4)抓住图像中特殊点:如lg =0的点有c(A)=c(B);lg c(D)=0的点有c(D)=。 熟记运算法则:lg ab=lg a+lg b、lg =lg a-lg b、lg 1=0,若K=(K只与温度有关),得lg K=mlg c1+nlg c2。 (5)将图像中数据或曲线的变化与所学知识对接,作出正确判断。 pH图像 将溶液中c(H+)取负对数,即pH=-lg c(H+),反映到图像中是c(H+)越大,则pH越小 pOH图像 将溶液中c(OH-)取负对数,即pOH=-lg c(OH-),反映到图像中是c(OH-)越大,则pOH越小 pC图像 将溶液中某一微粒浓度[如c(A)]或某些微粒浓度的比值取负对数,即pC=-lg c(A),反映到图像中是c(A-)越大,则pC越小 2.解题方法 (1)先确定图像的类型是对数图像还是负对数图像。 (2)再弄清楚图像中横坐标和纵坐标的含义,是浓度对数还是比值对数。 (3)理清图像中曲线的变化趋势及含义,根据含义判断线上、线下的点所表示的意义。 (4)抓住图像中特殊点:如lg =0的点有c(A)=c(B);lg c(D)=0的点有c(D)=。 熟记运算法则:lg ab=lg a+lg b、lg =lg a-lg b、lg 1=0,若K=(K只与温度有关),得lg K=mlg c1+nlg c2。 (5)将图像中数据或曲线的变化与所学知识对接,作出正确判断。 考向10 沉淀溶解平衡 【例10】牙齿表面釉质层的主要成分是羟基磷酸钙,即碱式磷酸钙。已知:,。下列说法不正确的是 A.羟基磷酸钙的沉淀溶解平衡: B.牙膏中的保湿剂为丙三醇,它在水中电离出显酸性能促进羟基磷酸钙溶解 C.口腔中的细菌在分解含糖量较高的食物时,产生的有机弱酸能促进羟基磷酸钙溶解 D.含氟()牙膏可使牙齿坚固的原因是转化为 【答案】B 【解析】A.羟基磷酸钙[Ca5(PO4)3OH]难溶,在牙齿表面存在着如下平衡:,A正确;B.丙三醇的官能团为羟基,不能在水中电离出,B错误;C.有机酸的产生,使平衡正向进行,促进羟基磷酸钙溶解,C正确;D.由题干信息,,可知,含氟牙膏使Ca5(PO4)3OH转化为更难溶的Ca5(PO4)3F,促进牙齿表面矿物质的沉积,修复牙釉质,D正确; 故选B; 1.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 Q 表达式 Ksp=cm(An+)·cn(Bm-), 式中的浓度都是平衡浓度 Q=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: ①Q>Ksp:溶液过饱和,有沉淀析出 ②Q=Ksp:溶液饱和,沉淀与溶解处于平衡状态 ③Q<Ksp:溶液未饱和,无沉淀析出 2.影响Ksp的因素 (1)内因:难溶物质本身的性质,直接决定Ksp的大小。 (2)外因:Ksp只受温度影响,与其他外界条件无关。绝大多数难溶电解质的溶解是吸热过程,升高温度,平衡向沉淀溶解方向移动,Ksp增大。但Ca(OH)2相反。 3.Ksp的意义 同类型物质,在相同温度下Ksp数值越大,难溶电解质在水中的溶解能力越强,不同类型物质Ksp大小不具有可比性。如根据Ksp可判断溶解能力:,25 ℃时Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11,不能说明两者溶解性大小。 4.溶度积(Ksp)相关计算的四种类型 (1)已知溶度积求溶液中的某种离子的浓度,如Ksp=a的饱和AgCl溶液中c(Ag+)= mol·L-1。 (2)已知溶度积、溶液中某离子的浓度,求溶液中另一种离子的浓度,如某温度下,AgCl的Ksp=a,在0.1 mol·L-1 NaCl溶液中加入过量的AgCl固体,达到平衡后c(Ag+)=10a mol·L-1。 (3)计算反应的平衡常数,如反应Cu2+(aq)+MnS(s)CuS(s)+Mn2+(aq),Ksp(MnS)=c(Mn2+)·c(S2-),Ksp(CuS)=c(Cu2+)·c(S2-),平衡常数K==。 (4)求解开始沉淀和沉淀完全时的pH,如判断M(OH)n(s)Mn+(aq)+nOH-(aq)开始沉淀与沉淀完全时的pH。 ①开始沉淀时pH的求法:c(OH-)=,c(H+)=,从而确定pH。 ②沉淀完全时pH的求法:当Mn+的浓度小于或等于1.0×10-5 mol·L-1时,认为该离子已经沉淀完全,c(OH-)= mol·L-1,c(H+)=,从而确定pH。 解题指导 考向11 沉淀溶解平衡的应用 【例11】分别进行下列操作,由现象得出的结论正确的是 选项 操作 现象 结论 A 将稀硫酸和反应生成的气体通入与AgCl组成的悬浊液中 出现黑色沉淀 B 向盛有 溶液的试管中滴加 NaCl溶液,再向其中滴加4~5滴 KI溶液 先有白色沉淀生成,后又产生黄色沉淀 C 向AgI悬浊液中滴入溶液 固体变黑 D 将气体通入浓度均为的和溶液中 先出现CuS黑色沉淀 【答案】D 【解析】A.与直接反应生成,未发生AgCl向的转化,无法比较,A错误;B.过量,后续KI与过量直接生成AgI,未发生沉淀转化,无法比较,B错误;C.AgI(AB型)转化为(A2B型),因沉淀类型不同,无法直接通过现象比较,C错误;D.CuS先沉淀,说明其溶度积更小,,D正确;故答案选D。 1.沉淀的生成 (1)调节pH法 如:除去NH4Cl溶液中的FeCl3杂质,可加入氨水调节pH,离子方程式为Fe3++3NH3·H2O===Fe(OH)3↓+3NH。 (2)沉淀剂法 如:用H2S沉淀Cu2+,离子方程式为H2S+Cu2+===CuS↓+2H+。 一般来说,当溶液中有多种可以沉淀的离子且生成相同类型的沉淀时,越难溶(Ksp越小)的越先沉淀。 2.沉淀的溶解 (1)酸溶解法 如:CaCO3溶于盐酸,离子方程式为CaCO3+2H+===Ca2++H2O+CO2↑。 (2)盐溶液溶解法 如:Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液,离子方程式为Mg(OH)2+2NH===Mg2++2NH3·H2O。 (3)氧化还原溶解法 如:不溶于盐酸的硫化物CuS溶于稀HNO3,化学方程式为3CuS+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+3S+2NO↑+4H2O。 (4)配位溶解法 如:AgCl溶于氨水,离子方程式为AgCl+2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]++Cl-+2H2O。 3.沉淀的转化 (1)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)。 如:AgNO3溶液AgCl(白色沉淀)AgBr(浅黄色沉淀)AgI(黄色沉淀)Ag2S(黑色沉淀)。 (2)应用 ①锅炉除垢:将CaSO4转化为易溶于酸的CaCO3,离子方程式为CaSO4(s)+CO(aq)CaCO3(s)+SO(aq)。 ②矿物转化:CuSO4溶液遇PbS转化为CuS,离子方程式为Cu2+(aq)+PbS(s)CuS(s)+Pb2+(aq)。 注意:(1)当一种试剂能沉淀溶液中几种离子时,生成沉淀所需试剂离子浓度越小的越先沉淀;如果生成各种沉淀所需试剂离子的浓度相差较大,就能分步沉淀,从而达到分离离子的目的。 (2)溶解度较小的沉淀在一定条件下也可以转化成溶解度较大的沉淀,如在BaSO4的饱和溶液中加入高浓度的Na2CO3溶液,也可以转化成溶解度较大的BaCO3沉淀。 解题指导 如:CaCO3溶于盐酸,离子方程式为CaCO3+2H+===Ca2++H2O+CO2↑。 (2)盐溶液溶解法 如:Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液,离子方程式为Mg(OH)2+2NH===Mg2++2NH3·H2O。 (3)氧化还原溶解法 如:不溶于盐酸的硫化物CuS溶于稀HNO3,化学方程式为3CuS+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+3S+2NO↑+4H2O。 (4)配位溶解法 如:AgCl溶于氨水,离子方程式为AgCl+2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]++Cl-+2H2O。 3.沉淀的转化 (1)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)。 如:AgNO3溶液AgCl(白色沉淀)AgBr(浅黄色沉淀)AgI(黄色沉淀)Ag2S(黑色沉淀)。 (2)应用 ①锅炉除垢:将CaSO4转化为易溶于酸的CaCO3,离子方程式为CaSO4(s)+CO(aq)CaCO3(s)+SO(aq)。 ②矿物转化:CuSO4溶液遇PbS转化为CuS,离子方程式为Cu2+(aq)+PbS(s)CuS(s)+Pb2+(aq)。 注意:(1)当一种试剂能沉淀溶液中几种离子时,生成沉淀所需试剂离子浓度越小的越先沉淀;如果生成各种沉淀所需试剂离子的浓度相差较大,就能分步沉淀,从而达到分离离子的目的。 (2)溶解度较小的沉淀在一定条件下也可以转化成溶解度较大的沉淀,如在BaSO4的饱和溶液中加入高浓度的Na2CO3溶液,也可以转化成溶解度较大的BaCO3沉淀。 考向12 沉淀溶解平衡图像分析 【例12】常温下,往足量亚硫酸钙固体与水的混合体系中加盐酸或NaOH溶液调节pH时各种微粒浓度的对数lgc(M)(M代表)随pH变化的曲线如图所示。已知,,。下列有关说法正确的是 A.图中 B.溶液中数值保持不变 C.用硝酸代替盐酸调pH依旧能得到图示曲线 D.D点有沉淀生成 【答案】B 【解析】pH=0时,则曲线②为,曲线③为, pH增大亚硫酸根浓度一直增大,则曲线①为,则曲线④为。A.对于H2SO3的电离,Ka1= c(H+) c()/ c (H2SO3),当c(H2SO3)=c()时,c(H+)= Ka1=10-1.85,pH=1.85,即a=1.85;Ka2= c(H+)c()/ c(),当c(H2SO3)=c()时,即b=4.525,A错误;B.足量亚硫酸钙固体,则一直有亚硫酸根沉淀,CaSO3的溶解平衡为CaSO3(s)⇌Ca2++,Ksp=c(Ca2+)·c(),但pH变化时,会与H+结合为或H2SO3,导致游离浓度变化,同时CaSO3溶解平衡移动,Ca2+浓度也变化,而Ksp仅与温度有关,温度不变则乘积不变,一直有硫酸钙沉淀上清液一直饱和,溶液中数值等于溶度积常数保持不变,B正确;C.硝酸具有强氧化性,会将亚硫酸及其盐氧化为硫酸及其盐,导致体系中含硫微粒改变,无法得到原曲线,C错误;D.D点pH=12,c(OH-)=10-2mol/L,c(Ca2+)=10-3.6mol/L,Qc=c(Ca2+)·c2(OH-)=10-3.6×(10-2)2=10-7.6,小于Ca(OH)2的Ksp=10-5.6,无沉淀生成,D错误;故选:B。 1.明确图像中纵轴、横轴的含义 纵轴、横轴通常表示难溶电解质电离出的离子浓度或离子浓度的对数或离子浓度的负对数。 2.理解图像中线上点、线外点的含义 (1)以AgCl为例,在该沉淀溶解平衡图像(如图所示)中,曲线上任意一点都表示达到了沉淀溶解平衡状态,此时Q=Ksp。在温度不变时,无论改变哪种离子的浓度,另一种离子的浓度都只能在曲线上变化,不会出现在曲线以外。 (2)曲线上方区域的点均表示过饱和溶液,此时Q>Ksp。 (3)曲线下方区域的点均表示不饱和溶液,此时Q<Ksp。 3.抓住Ksp的特点,结合选项分析判断 (1)溶液在蒸发时,离子浓度的变化分两种情况: ①原溶液不饱和时,离子浓度都增大; ②原溶液饱和时,离子浓度都不变。 (2)溶度积常数只是温度的函数,与溶液中溶质的离子浓度无关,在同一曲线上的点,溶度积常数相同。 (3)实现曲线上的点之间的转化需保持温度不变,改变相关微粒的浓度;实现曲线上的点与曲线外的点之间的转化一定要改变温度。 注意:从图像中“特殊点”找到数据,根据Ksp公式计算得出Ksp。 解题指导 3.抓住Ksp的特点,结合选项分析判断 (1)溶液在蒸发时,离子浓度的变化分两种情况: ①原溶液不饱和时,离子浓度都增大; ②原溶液饱和时,离子浓度都不变。 (2)溶度积常数只是温度的函数,与溶液中溶质的离子浓度无关,在同一曲线上的点,溶度积常数相同。 (3)实现曲线上的点之间的转化需保持温度不变,改变相关微粒的浓度;实现曲线上的点与曲线外的点之间的转化一定要改变温度。 注意:从图像中“特殊点”找到数据,根据Ksp公式计算得出Ksp。 4 / 41 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司zxxk.com 学科网(北京)股份有限公司 $

资源预览图

第三章  水溶液中的离子平衡【技能诊断与提升】高二化学上学期
1
第三章  水溶液中的离子平衡【技能诊断与提升】高二化学上学期
2
第三章  水溶液中的离子平衡【技能诊断与提升】高二化学上学期
3
所属专辑
相关资源
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。