内容正文:
第3章 物质在水溶液中的行为
复习要点
1.理解弱电解质在水溶液中的电离平衡,掌握电离常数的应用并能进行相关计算。
2.了解水的电离和水的离子积常数,了解溶液pH的含义及其测定方法。
3.了解酸碱中和滴定的原理和滴定终点的判断方法,知道指示剂选择的方法。
4.掌握酸碱中和滴定的操作和数据处理误差分析的方法。
5.了解盐类水解的原理及影响盐类水解程度的主要因素。
6.能用盐类水解原理解释生产、生活中的水解现象。
7.掌握溶液中的守恒关系,并能用其判断盐溶液中粒子浓度的关系。
8.了解难溶电解质的沉淀溶解平衡,理解溶度积(Ksp)的含义,并能进行相关计算。
9.了解沉淀的生成、溶解与转化,并能应用化学平衡原理解释。
10.了解离子反应的概念、离子反应发生的条件,并能书写离子方程式、判断离子共存。
复习重难点
重点:酸碱中和滴定、电离平衡、盐类水解、沉淀溶解平衡的影响因素及图像分析。
难点:掌握离子方程式正误判断、离子浓度大小比较。
要点 水的电离与溶液的pH
1.水的电离和水的离子积常数
2.外界条件对水的电离平衡的具体影响
改变条件
平衡移动方向
Kw
水的电离程度
c(OH-)
c(H+)
加HCl
逆
不变
减小
减小
增大
加NaOH
逆
不变
减小
增大
减小
Na2CO3
正
不变
增大
增大
减小
加NH4Cl
正
不变
增大
减小
增大
加NaHSO4
逆
不变
减小
减小
增大
加热
正
增大
增大
增大
增大
3.溶液的酸碱性
溶液呈酸碱性的本质:溶液的酸碱性取决于c(H+)和c(OH-)的相对大小。
溶液的酸碱性
c(H+)与c(OH-)比较
常温下溶液pH
酸性溶液
c(H+)>c(OH-)
<7
中性溶液
c(H+)=c(OH-)
=7
碱性溶液
c(H+)<c(OH-)
>7
4.溶液的pH及测定方法
(1)关系:pH=-lg c(H+)。
(2)溶液pH的测量
①pH试纸
pH试纸分为广泛pH试纸和精密pH试纸。广泛pH试纸的pH范围通常为1~14,可以识别的pH范围约为1。
测定方法:用镊子夹取一小块试纸放在洁净的玻璃片或表面皿上,用玻璃棒蘸取待测液点在试纸的中央,变色后与标准比色卡对照。
②pH计。又叫酸度计,可以精密测定溶液的pH,量程为0~14。
5.常用酸碱指示剂及变色范围
指示剂
变色范围的pH
石蕊
<5.0红色
5.0~8.0紫色
>8.0蓝色
甲基橙
<3.1红色
3.1~4.4橙色
>4.4黄色
酚酞
<8.2无色
8.2~10.0浅红色
>10.0红色
要点速测
1.(25-26高二下·江苏无锡·阶段检测)25 ℃时,水的电离达到平衡:H2OH++OH-,下列叙述正确的是
A.将纯水加热到95 ℃时,Kw变大,c(H+)减小
B.25 ℃时,向纯水中加入稀氨水,水的电离平衡逆向移动,c(OH-)增大,Kw变小
C.保持温度不变,向纯水中加入少量NaOH固体,c(OH-)增大,Kw不变
D.向纯水中加入盐酸,可抑制水的电离;加入醋酸,可促进水的电离
【答案】C
【解析】水的电离为吸热过程,升高温度促进水的电离,变大,增大,A错误;向纯水中加入稀氨水,电离出使增大,水的电离平衡逆向移动,温度不变则不变,B错误;保持温度不变,向纯水中加入少量固体,电离出使增大,抑制水的电离,但仅与温度有关,故不变,C正确;盐酸和醋酸均能电离出,使增大,水的电离平衡逆向移动,二者均抑制水的电离,D错误;故选C。
2.(25-26高二上·湖南邵阳·期末)下列溶液中,酸性最强的是
A.pH=1的溶液 B.pH=3的溶液
C.pH=5的溶液 D.pH=7的溶液
【答案】A
【解析】溶液酸性强弱与氢离子浓度正相关,根据,越小,越大,酸性越强,是四个选项中最小的,对应溶液酸性最强,故选A。
要点 电离平衡影响因素与电离平衡常数
1.电离平衡的建立
(1)弱电解质的电离是吸热过程。
(2)电离平衡建立的过程:
2.影响电离平衡的因素
(1)内因:弱电解质本身的性质。
(2)外因
①浓度:在一定温度下,同一弱电解质溶液,浓度越小,越易电离。
②温度:温度越高,电离程度越大。
③同离子效应:加入与弱电解质具有相同离子的电解质时,可使电离平衡向结合成弱电解质分子的方向移动。
④化学反应:加入能与弱电解质电离出的离子反应的物质时,可使电离平衡向电离的方向移动。
3.电离平衡常数表达式
(1)一元弱酸HA:HAH++A-,电离平衡常数Ka= 。
(2)一元弱碱BOH:BOHB++OH-,电离平衡常数Kb= 。
(3)二元弱酸(以碳酸为例)
H2CO3H++HC,Ka1=;
HCH++C,Ka2=。
4.电离常数的意义
(1)反映弱电解质的相对强弱,电离平衡常数越大,弱电解质的电离能力越强。
(2)多元弱酸的各步电离常数的大小关系是Ka1>Ka2>Ka3……,当Ka1≫Ka2时,计算多元弱酸中的c(H+)或比较多元弱酸酸性的相对强弱时,通常只考虑第一步电离。
3.电离常数的影响因素
(1)内因:相同温度下,电解质越弱,其电离常数越小,反之,电离常数越大。
(2)外因:电离平衡常数与温度有关,与浓度无关,升高温度,K增大。
要点速测
1.(25-26高二上·云南文山·阶段检测)下,关于溶液(),下列说法正确的是
A.升高温度,的电离程度增大,增大
B.向该溶液中通入气体,平衡逆向移动,减小
C.加水稀释后,溶液中降低
D.该温度下,该溶液中的电离程度大于溶液中的电离程度
【答案】A
【解析】HCN的电离为吸热过程,升高温度促进电离,电离程度增大,电离产生的浓度增大,A正确;向溶液中通入气体,完全电离使增大,抑制HCN电离,平衡逆向移动,但平衡只能减弱氢离子浓度的增大,而不能完全抵消,因此最终仍增大,B错误;温度不变时电离常数不变,,变形可得,加水稀释后减小,因此该比值增大,C错误;弱电解质的浓度越小,电离程度越大,因此0.1mol/L HCN溶液中HCN的电离程度小于0.01mol/L HCN溶液中HCN的电离程度,D错误;故选A。
要点 盐类的水解原理及其应用
1.盐类水解的定义
在水溶液中,盐电离出来的离子与水电离出来的H+或OH-结合生成弱电解质的反应。
2.盐类水解的特点
(1)可逆:盐类的水解是可逆反应。
(2)吸热:盐类的水解可看作是酸碱中和反应的逆反应。
(3)微弱:盐类的水解程度很微弱。
3.盐类水解的规律
有弱才水解,越弱越水解;谁强显谁性,同强显中性。
实例:下列盐溶液中,①CuSO4溶液 ②KNO3溶液 ③Na2CO3溶液 ④(NH4)2SO4溶液 ⑤NaHCO3溶液 ⑥CH3COONa溶液
溶液呈酸性的是①④;
溶液呈碱性的是③⑤⑥;
溶液呈中性的是②。
4.盐类水解的离子方程式
(1)盐类水解的离子方程式一般用“”连接,且一般不标“↑”“↓”等状态符号。
(2)多元弱酸盐:分步书写,以第一步为主。如Na2S(aq):第一步:S2-+H2OHS-+OH-;第二步:HS-+H2OH2S+OH-。
(3)多元弱碱盐:水解反应的离子方程式一步完成。
(4)阴、阳离子相互促进的水解
①若水解程度不大,用“”表示。
②相互促进的水解反应程度较大的,书写时用“===”“↑”“↓”。
5.盐类水解的影响因素
(1)温度
盐类水解可以看作酸碱中和反应的逆反应,中和反应是放热反应,盐类的水解为吸热反应,升高温度,平衡向水解反应的方向移动,盐的水解程度增大。
(2)浓度
①加水稀释,促进水解,水解程度增大。
②加溶质(增大浓度),促进水解,水解程度减小。
(3)同离子效应
向能水解的盐溶液中加入与水解产物相同的离子,水解被抑制。
6.以Fe2(SO4)3水解:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+为例,分析外界条件对水解平衡的影响。
条件
平衡移动方向
n(H+)
pH
现象
升温
向右
增多
减小
颜色变深
加H2SO4
向左
增多
减小
颜色变浅
加H2O
向右
增多
增大
颜色变浅
加NaHCO3
向右
减少
增大
生成红褐色沉淀,放出气体
7.盐类水解的应用
(1)配制、保存某些盐溶液
如在配制FeCl3、AlCl3、SnCl2等溶液时为抑制水解,常先将盐溶于少量浓盐酸中,再加蒸馏水稀释到所需浓度。在实验室盛放Na2CO3、CH3COONa、Na2S等溶液的试剂瓶不能用磨口玻璃塞,应用橡胶塞。
(2)判断盐溶液蒸干灼烧时所得的产物
如AlCl3、FeCl3溶液蒸干后得到Al(OH)3、Fe(OH)3,灼烧后得到Al2O3、Fe2O3,CuSO4溶液蒸干后得到CuSO4固体。用MgCl2·6H2O晶体得到纯的无水MgCl2的操作方法及理由是在干燥的HCl气流中加热MgCl2·6H2O,可以得到无水MgCl2,HCl气流能抑制MgCl2的水解,且带走MgCl2·6H2O因受热产生的水蒸气。
(3)解释生活中的现象或事实
如明矾净水、热纯碱溶液除油污、草木灰不能与铵盐混用、泡沫灭火器原理等。
(4)物质的提纯(水解除杂)
如MgCl2溶液中混有少量Fe3+杂质时,可加入MgO或Mg(OH)2等,Fe3+的水解平衡向右移动,生成Fe(OH)3沉淀而除去。
要点速测
1.(25-26高二上·云南曲靖·期末)下列有关盐类水解的说法错误的是
A.盐类水解是中和反应的逆反应
B.弱酸强碱盐的水溶液呈碱性
C.盐类水解是吸热反应
D.所有盐类都能发生水解反应
【答案】D
【解析】盐类水解是盐电离出的弱离子与水电离出的或结合生成弱电解质的过程,属于酸碱中和反应的逆反应,A正确;弱酸强碱盐中的弱酸根离子水解会结合水电离的,使溶液中,水溶液呈碱性,B正确;酸碱中和反应为放热反应,作为其逆反应的盐类水解反应属于吸热反应,C正确;只有含有弱酸根离子或弱碱阳离子的盐才能发生水解反应,强酸强碱盐(如)不存在可水解的弱离子,不能发生水解反应,并非所有盐都能水解,D错误;故选D。
要点 沉淀溶解平衡及其应用
1.物质的溶解性与溶解度的关系
20 ℃时,电解质在水中的溶解度与溶解性存在如下关系:
2.沉淀溶解平衡
(1)沉淀溶解平衡的建立
在一定温度下,当难溶电解质在水中沉淀速率与溶解速率相等时,得到饱和溶液,即建立沉淀溶解平衡状态。
(2)特点(同其他化学平衡):逆、等、定、动、变(适用平衡移动原理)。
(3)沉淀溶解平衡的影响因素
①内因:难溶电解质本身的性质,即难溶电解质的溶解能力。
②外因:难溶电解质在水溶液中会建立动态平衡,改变温度和某离子浓度,会使沉淀溶解平衡发生移动。
以AgCl为例:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq) ΔH>0,完成下表:
外界条件
移动方向
c(Ag+)
升高温度
右移
增大
加水(固体有剩余)
右移
不变
加入少量AgNO3(s)
左移
增大
加入Na2S(s)
右移
减小
通入HCl
左移
减小
通入NH3
右移
减小
3.溶度积
(1)溶度积和离子积比较
以AmBn(s)mAn+(aq)+nBm-(aq)为例:
溶度积(Ksp)
离子积(Q)
含义
沉淀溶解平衡的平衡常数
溶液中有关离子浓度幂的乘积
表达式
Ksp(AmBn)=cm(An+)·cn(Bm-),式中的浓度是平衡浓度
Q(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:
①Q>Ksp:溶液过饱和,有沉淀析出;
②Q=Ksp:溶液饱和,处于平衡状态;
③Q<Ksp:溶液未饱和,无沉淀析出
(2)Ksp的影响因素
①内因:溶度积与难溶电解质溶解能力的关系:阴、阳离子个数比相同的难溶电解质,溶度积越小,其溶解能力越小;不同类型的难溶电解质,应通过计算才能进行比较溶解能力。
②外因:仅与温度有关,与浓度、压强、催化剂等无关。
4.沉淀的生成
(1)沉淀生成的实际应用
在无机物的制备和提纯、废水处理等领域,常利用生成沉淀来达到分离或除去某些离子的目的。
(2)使溶液中的离子转化为沉淀的条件:溶液中离子积Q>Ksp。
(3)常用的方法
方法
举例
解释
调节
pH法
除去CuCl2溶液中的FeCl3,可向溶液中加入CuO[或Cu(OH)2或CuCO3或Cu2(OH)2CO3]
CuO与H+反应,促进Fe3+水解生成Fe(OH)3沉淀
除去NH4Cl溶液中的FeCl3杂质,可加入氨水调节pH
Fe3+与NH3·H2O反应生成Fe(OH)3沉淀
沉淀剂法
以Na2S等沉淀污水中的Hg2+、Cu2+等重金属离子
Na2S与Cu2+、Hg2+反应生成沉淀
5.沉淀的溶解:不断减少沉淀溶解平衡体系中的相应离子,使Q<Ksp,平衡向沉淀溶解的方向移动。
6.沉淀的转化
(1)原理:由一种沉淀转化为另一种沉淀的过程,实质是沉淀溶解平衡的移动。
(2)沉淀转化规律
①一般来说,溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀容易实现。
如,AgNO3溶液AgClAgI,Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)。
②一定条件下溶解度小的沉淀也可以转化成溶解度相对较大的沉淀。
重晶石[BaSO4(s)]BaCO3(s),但Ksp(BaSO4)<Ksp(BaCO3)。
(3)实际应用
①锅炉除垢:水垢中的CaSO4(s)CaCO3(s)Ca2+(aq)。
CaSO4转化为CaCO3的离子方程式为CaSO4(s)+C(aq)CaCO3(s)+S(aq)。
②矿物转化:原生铜的硫化物CuSO4溶液铜蓝(CuS)。
ZnS转化为CuS的离子方程式为ZnS(s)+Cu2+(aq)CuS(s)+Zn2+(aq)。
PbS转化为CuS的离子方程式为PbS(s)+Cu2+(aq)CuS(s)+Pb2+(aq)。
要点速测
1.(25-26高二上·陕西安康·阶段检测)25℃时,、AgCl和(砖红色)的溶度积常数分别为,, 。下列叙述正确的是
A.升高温度,若的溶解度增大,则减小
B.25℃时,饱和溶液中
C.向5 mL浓度均为0.01 KCl和的混合溶液中滴入0.01 溶液,先产生白色沉淀
D.向饱和溶液中加入固体,溶解平衡逆向移动,减小,随之减小
【答案】C
【解析】仅与温度有关,升高温度,溶解度增大说明溶解过程吸热,应增大,A错误;的溶解平衡为,饱和溶液中,代入,得 ,B错误;生成沉淀所需最低,生成沉淀所需最低,生成所需浓度更低,先产生白色沉淀,C正确;仅与温度有关,温度不变时不变,D错误;故选C。
要点 离子方程式与离子共存
1.离子方程式
(1)概念:用实际参加反应的离子符号来表示反应的式子。
(2)意义:不仅可以表示某一个具体的化学反应,还可以表示同一类型的离子反应。如氢氧化钠溶液和盐酸反应、氢氧化钙溶液和硝酸反应的离子方程式,都可用H++OH-===H2O来表示。
2.离子方程式的书写
(1)书写要点
①要符合书写总原则:符合客观事实,符合质量守恒、电荷守恒、得失电子守恒。
②注意物质拆分:单质、氧化物、气体、难溶物(如CaCO3、BaSO3、FeS、PbS、BaSO4等)、弱电解质(如HF、H2S、HClO、H2CO3、NH3·H2O、H2SO3、H3PO4等)、多元弱酸的酸式酸根离子等不能拆分。
(2)对微溶物的处理方式
①澄清溶液中作反应物,写成离子形式
②悬浊液中作反应物,写成化学式
③作生成物且能判断出大量生成,写成化学式,且标“↓”
(3)对N与碱反应产物的处理方式:
①不加热或稀溶液中,写成NH3·H2O
②加热或浓溶液中,写成NH3和H2O。
3.连续反应型离子方程式的书写
(1)CO2通入NaOH溶液中
①CO2少量:CO2+2OH-===C+H2O。
②CO2过量:CO2+OH-===HC。
(2)将盐酸滴入Na2CO3溶液中
①盐酸少量:H++C===HC。
②盐酸过量:2H++C===CO2↑+H2O。
(3)Fe与稀HNO3反应
①Fe少量:Fe+N+4H+===Fe3++NO↑+2H2O。
②Fe过量:3Fe+2N+8H+===3Fe2++2NO↑+4H2O。
4.先后型离子方程式的书写
(1)NH4HSO4溶液与NaOH溶液的反应
①NaOH少量:H++OH-===H2O。
②NaOH过量:N+H++2OH-===H2O+NH3·H2O。
(2)向FeBr2溶液中通入Cl2
①Cl2少量:Cl2+2Fe2+===2Fe3++2Cl-。
②Cl2过量:2Fe2++4Br-+3Cl2===2Fe3++2Br2+6Cl-。
5.配比型离子方程式的书写
一种反应物中含有两种或两种以上的组成离子(一般为酸式盐或复盐),当与另一种反应物作用时,一种组成离子恰好完全反应而另一种组成离子不能恰好反应,因而与用量有关。
(1)向Ca(OH)2澄清溶液中加入NaHCO3溶液
①NaHCO3少量:HC+OH-+Ca2+===CaCO3↓+H2O。
②NaHCO3过量:Ca2++2OH-+2HC===CaCO3↓+2H2O+C。
(2)向NaHSO4溶液中加入Ba(OH)2溶液
①加入Ba(OH)2至溶液中的S恰好完全反应:S+H++Ba2++OH-===BaSO4↓+H2O。
②加入Ba(OH)2至溶液呈中性:Ba2++2OH-+2H++S===BaSO4↓+2H2O。
6.判断离子大量共存的“四个要点”
判断多种离子能否大量共存于同一溶液中,归纳起来就是:一色、二性、三特殊、四反应。
(1)一色——溶液颜色
几种常见离子的颜色:
离子
Cu2+
Fe3+
Fe2+
Mn
溶液颜色
蓝色
棕黄色
浅绿色
紫红色
(2)二性——溶液的酸碱性
a.在强酸性溶液中,OH-及弱酸根阴离子(如C、S、S2-、CH3COO-等)不能大量存在。
b.在强碱性溶液中,H+及弱碱阳离子(如N、Al3+、Fe3+等)不能大量存在。
(3)三特殊——三种特殊情况
a.[Al(OH)4]-与HC不能大量共存:[Al(OH)4]-+HC===Al(OH)3↓+C+H2O。
b.“N+H+”组合具有强氧化性,能与S2-、Fe2+、I-、S等还原性的离子发生氧化还原反应而不能大量共存。
c.N与CH3COO-、C,Mg2+与HC等组合中,虽然两种离子都能水解且水解相互促进,但总的水解程度仍很小,它们在溶液中仍能大量共存。
(4)四反应——四种反应类型
四反应是指离子间通常能发生的四种类型的反应,能相互反应的离子显然不能大量共存。
a.复分解反应:如Ba2+与S,N与OH-,H+与CH3COO-等。
b.氧化还原反应:如Fe3+与I-、S2-,N(H+)与Fe2+等。
c.相互促进的水解反应:如Al3+与C、HC、[Al(OH)4]-等。
d.络合反应:如Fe3+与SCN-等。
要点速测
1.(25-26高二下·江苏无锡·期中)下列各组离子在指定条件下,一定能大量共存的是
A.无色透明溶液中:Cu2+、Al3+、、
B.能使甲基橙变黄的溶液中:Na+、Mg2+、、
C. = 1×10−2 mol·L−1的溶液:Na+、、、Cl−
D.水电离的c(H+)= 1×10−13mol·L−1的溶液:Na+、Mg2+、、
【答案】C
【解析】在水溶液中显蓝色,与“无色透明溶液”的条件矛盾,不能大量共存,A错误;甲基橙在时显黄色,故能使甲基橙变黄的溶液可能为酸性、中性或碱性,若为碱性环境,会与反应生成沉淀,不能大量共存,B错误;由可知,,溶液呈强碱性,、、、之间不反应,也不与反应,可以大量共存,C正确;水电离出的说明水的电离被抑制,溶液为强酸性或强碱性:酸性条件下与反应生成和,碱性条件下与反应生成和,且会与生成沉淀,均不能大量共存,D错误;故选C。
2.(25-26高二上·福建厦门·期末)下列离子方程式正确的是
A.溶液中通入少量:
B.用惰性电极电解水溶液:
C.泡沫灭火器的反应原理:
D.牺牲阳极法保护海水中钢闸门的正极反应:
【答案】C
【解析】溶液中通入少量时过量,反应生成的会与过量结合为,正确离子方程式为,A错误;用惰性电极电解水溶液时,生成的会与结合生成难溶的沉淀,正确的离子方程式为,B错误;泡沫灭火器的反应原理为与发生完全双水解,生成沉淀和气体,离子方程式书写正确,C正确;牺牲阳极法的正极发生得电子的还原反应,正确反应为,选项反应不符合实际,D错误;故选C。
要点 酸碱中和滴定的原理与操作
1.以标准HCl溶液滴定待测的NaOH溶液为例,反应原理:
待测的NaOH溶液的物质的量浓度c(NaOH)=,即c(测)=。
2.实验操作
(1)滴定前准备
滴定管:查漏→洗涤→润洗→装液→排气泡调液面→记录。
锥形瓶:洗涤→装待测液→加指示剂。
(2)滴定终点
滴入最后半滴标准液,指示剂变色,且在半分钟内不恢复原来的颜色,停止滴定,并记录标准溶液的体积。
(3)数据处理
按上述操作重复2~3次,根据每次所用标准液的体积计算待测液的物质的量浓度,最后求出待测液的物质的量浓度的平均值。
3.指示剂选择
(1)强酸与强碱的中和滴定,到达滴定终点时,pH变化范围很大,可用酚酞,也可用甲基橙作指示剂。
(2)强酸滴定弱碱,恰好完全反应时,溶液呈酸性,应选择在酸性范围内变色的指示剂——甲基橙。
(3)强碱滴定弱酸,恰好完全反应时,溶液呈碱性,应选择在碱性范围内变色的指示剂——酚酞。
4.酸碱中和滴定误差分析
分析依据:cB=(VB表示准确量取的待测液的体积、cA表示标准溶液的浓度)。
若VA偏大⇒cB偏大;若VA偏小⇒cB偏小。
以盐酸标准液滴定待测NaOH溶液,用酚酞作指示剂为例,分析实验误差(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
步骤
操作
c(NaOH)
洗涤
未用标准溶液润洗酸式滴定管
偏高
锥形瓶用待测溶液润洗
偏高
未用待测溶液润洗取用待测液的滴定管
偏低
锥形瓶洗净后瓶内还残留少量蒸馏水
无影响
取液
取碱液的滴定管尖嘴部分有气泡且取液结束前气泡消失
偏低
滴定
滴定完毕后立即读数,半分钟后颜色又变红
偏低
滴定前滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后消失
偏高
滴定过程中振荡锥形瓶时有液滴溅出
偏低
滴定过程中,向锥形瓶内加少量蒸馏水
无影响
读数
滴定前仰视读数或滴定后俯视读数
偏低
滴定前俯视读数或滴定后仰视读数
偏高
要点速测
1.(25-26高二上·浙江嘉兴·阶段检测)用已知浓度的标准盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液,下列说法正确的是
A.达到滴定终点时,与恰好完全反应,
B.当接近滴定终点时,极少量的酸会引起溶液的pH突变
C.石蕊溶液可作为本实验的指示剂
D.若以甲基橙为指示剂,滴定终点的现象是溶液由橙色变为黄色
【答案】B
【解析】达到滴定终点时,作指示剂恰好变色的点,若用酚酞作指示剂pH>7,若用甲基橙作指示剂pH<7,故A错误;当接近滴定终点时,极少量的酸会引起溶液的pH突变,此时酸碱指示剂颜色会发生明显变化,故B正确;石蕊的变色范围较宽,且颜色的变化不明显,所以石蕊溶液不能作为本实验的指示剂,故C错误;若以甲基橙为指示剂,滴定终点的现象是溶液由黄色变为橙色,故D错误;
选B。
2.(25-26高二上·天津南开·期中)下列实验误差分析正确的是
A.用润湿的pH试纸测稀碱溶液的pH,测定值偏大
B.用标准NaOH溶液滴定盐酸时,若配制标准溶液称取的NaOH固体中含有NaCl杂质时,会引起结果偏高
C.测定中和反应的反应热时,将碱缓慢倒入酸中,所测温度值偏大,反应热偏小
D.滴定前滴定管内无气泡,终点读数时有气泡,所测体积偏大
【答案】B
【解析】润湿的pH试纸测稀碱溶液的pH,氢氧根离子浓度变小,则测定值偏小,故A错误;若含NaCl,因NaCl不会消耗盐酸,所配NaOH浓度变小,滴定同样量的盐酸消耗的标准溶液要多,导致结果偏高,故B正确;将碱缓慢倒入酸中,导致热量散失,所测温度值偏小,故C错误;滴定前滴定管内无气泡,终点读数时有气泡,消耗标准液的体积偏小,则读取数值偏小,故D错误。故选B。
难点 酸碱中和滴定pH变化图像
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。
图像关键点
获取的信息
粒子浓度大小关系
“起始”点,即A点
溶质为HA;HA为弱酸
c(HA)>c(H+)>c(A-)>c(OH-)
反应的“半量”点,即B点
溶质为等物质的量的HA和NaA;pH<7
c(A-)>c(Na+)>c(HA)>c(H+)>c(OH-)
溶液的“中性”点,即C点
溶质为NaA和少量的HA;pH=7
c(Na+)=c(A-)>c(H+)=c(OH-)
“恰好”反应点(滴定终点),即D点
溶质为NaA;pH>7
c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)
过量1倍点,即E点
溶质为等物质的量的NaA和NaOH:pH>7
c(Na+)>c(OH-)>c(A-)>c(H+)
难点精练
1.(25-26高二上·山西晋中·阶段检测)室温下,向盐酸中滴加溶液,溶液的pH随NaOH溶液体积的变化如图。已知,不考虑混合后溶液体积的变化,下列说法不正确的是
A.时,
B.时,
C.滴定过程中,水的电离程度保持不变
D.选择甲基红指示反应终点,误差比甲基橙的小
【答案】C
【解析】时,与恰好完全反应生成强酸强碱盐,室温下溶液呈中性,,故A正确;时,过量,,,,故B正确; 滴定过程中,初始阶段盐酸抑制水的电离,随着滴加,酸浓度降低,水的电离程度逐渐增大,恰好中和时水的电离程度达到最大,之后过量,碱抑制水的电离,水的电离程度逐渐减小,并非保持不变,故C错误; 反应终点,甲基红变色范围更接近7,因此选择甲基红指示反应终点的误差比甲基橙小,故D正确;故选C。
2.(25-26高二上·广东阳江·期中)下图所示是常温下向未知浓度的盐酸中逐滴加入溶液时酚酞作指示剂,溶液的随溶液的体积变化的曲线。下列结论正确的是
A.水电离出的氢离子浓度:
B.盐酸的物质的量浓度为
C.当滴入 溶液时,该混合液的
D.指示剂变色时,说明与恰好完全反应
【答案】C
【解析】由题图可知,点的小于点的,所以点水的电离程度更小,水电离出的氢离子浓度应是错误;和恰好中和时,消耗溶液的体积为,由此推知,盐酸的物质的量浓度为,B错误;当滴入溶液时,该混合液中剩余 ,所以混合液中,C正确;酚酞变色的范围为,指示剂变色时,溶液的大于7, 溶液稍过量,错误;故选C。
难点 粒子分布系数图像
1.分布系数δ(X)与pH图像及分析
一元弱酸(以CH3COOH为例)
二元酸(以草酸H2C2O4为例)
δ0为CH3COOH分布系数,δ1为CH3COO-分布系数
δ0为H2C2O4分布系数,δ1为HC2分布系数、δ2为C2分布系数
随着pH增大,溶质分子浓度不断减小,离子浓度逐渐增大,酸根离子增多。根据分布系数可以书写一定pH时所发生反应的离子方程式
同一pH条件下可以存在多种溶质微粒。根据在一定pH的微粒分布系数和酸的分布浓度,就可以计算各成分在该pH时的平衡浓度
2.读图解题要领
①读“曲线”——每条曲线所代表的粒子及变化趋势(以上图中H2C2O4为例)随pH增大,δ只减不增的为H2C2O4曲线,δ先增后减的为HC2曲线,δ只增不减的为C2曲线。
②用“交点”——交点是某两种粒子浓度相等的点,可计算电离常数K:
a.图中①点:c(HC2)=c(H2C2O4),其pH为pH1,(H2C2O4)==1。
b.同理图中②点:c(HC2)=c(C2),对应pH为pH2,=1。
c.图中③点,c(H2C2O4)=c(C2),此时c(HC2)最大,其溶液pH为pH3,则pH3=。
推理过程如下:
H2C2O4H++HC2,HC2H++C2,·=,由于交点③时,c(H2C2O4)=c(C2),c2(H+)=·=1·1,两边取负对数,即可得,pH3=。
难点精练
1.(25-26高二上·湖北襄阳·阶段检测)常温下,含M2A(s)的M2A饱和溶液中(虚线)和含A微粒的分布系数(实线)[例:]随pH的变化关系如图所示,M+不发生水解;MHA可溶。下列说法错误的是
A.常温下,A2-的水解常数
B.溶液:
C.M2A的沉淀溶解平衡常数
D.pH=3时,M2A的饱和溶液中
【答案】D
【分析】这张图的横坐标为pH,左侧纵坐标是含A微粒的分布系数δ,两条实线分别代表(pH较小时占比高,随pH增大逐渐降低至0)和(pH较小时占比接近0,随pH增大逐渐升高至1),两条线交于G点(pH=3, δ=0.5),说明此时,可直接得出二元弱酸的第二步电离常数;右侧纵坐标是,虚线代表随pH的变化:pH>5后稳定在2,对应,pH<5时随pH减小,转化为、,溶解平衡正向移动,缓慢增大、缓慢降低。
【解析】图中G点pH=3,此时,即。二元弱酸的第二步电离常数。 的第一步水解反应为,水解常数,A正确;不能完全电离,溶液中,,由图像可知,该溶液中,B正确;pH足够大时,的分布系数,即溶液中含A微粒几乎全部为,此时的溶解平衡满足。 由图右侧虚线()可知,高下,即,因此: ,C正确;饱和溶液的电荷守恒:。 时,,代入电荷守恒得: 即,D错误;故选D。
2.(25-26高二上·河南郑州·阶段检测)常温下,向乙二酸()中逐滴加入NaOH溶液的过程中,不同形态的粒子分布系数如图所示,下列说法错误的是
A.该温度下,溶液的pH小于7
B.b点对应溶液中,
C.c点对应溶液中,
D.a、b、c三点对应溶液中,水的电离程度最大的为c点
【答案】C
【解析】的电离常数,水解常数,电离程度大于水解程度,溶液显酸性,pH小于7,A正确;该等式为溶液的电荷守恒式,任何电解质溶液均满足电荷守恒,B正确;c点,二者的电离、水解均为微弱过程,因此,正确的离子浓度顺序为,C错误;溶液酸性越强,对水的电离抑制程度越大,三点中c点pH最大,酸性最弱,水的电离程度最大,D正确;故选C。
难点 沉淀溶解平衡相关图像
1.沉淀溶解平衡图像
以BaSO4在不同条件下沉淀溶解平衡为例
提取曲线信息
a→c
曲线上变化,增大c(S)
b→c
加入1×10-5 mol·L-1 Na2SO4溶液(加水不行)
d→c
加入BaCl2固体(忽略溶液的体积变化)
c→a
曲线上变化,增大c(Ba2+)
曲线上方的点表示有沉淀生成;曲线下方的点表示不饱和溶液
2.正对数曲线
横、纵坐标分别为阳离子浓度或阴离子浓度的正对数。
CuS、
ZnS
曲线
信息
①曲线上各点的意义:每条曲线上任意一点都表示饱和溶液,曲线上方的任意一点均表示过饱和溶液,会析出沉淀;
ZnS曲线:a点表示饱和溶液,c点表示不饱和溶液;
CuS曲线:b点表示饱和溶液,c点表示过饱和溶液;
②计算Ksp:由曲线上给定数据可以计算CuS、ZnS的Ksp;
③比较Ksp大小:Ksp(ZnS)>Ksp(CuS)
3.负对数曲线
横、纵坐标分别为阳离子或阴离子的负对数。
MgCO3、
CaCO3、
MnCO3
pM=-lg c(M),(M:Mg2+、Ca2+、Mn2+),p(C)=-lg c(C)
曲线
信息
①横、纵坐标数值越大,表示c(C)、c(M)越小;
②曲线上各点的意义:曲线上的任何一点为饱和溶液,曲线上方的点为不饱和溶液,曲线下方的点为过饱和溶液,有沉淀生成,如c点,相对于MgCO3来说,处于曲线上方,为不饱和溶液,相对于CaCO3来说,处于曲线下方,为过饱和溶液,此时有CaCO3沉淀生成;
③计算Ksp:由曲线上给定数据可以计算出相应的Ksp;
④比较Ksp大小:Ksp(MgCO3)>Ksp(CaCO3)>Ksp(MnCO3)
4沉淀滴定法
①定义:沉淀滴定是利用沉淀反应进行滴定、测量分析的方法,生成沉淀的反应很多,但符合条件的却很少,实际上应用最多的是银量法,即利用Ag+与卤素离子的反应来测定Cl-、Br-、I-的浓度。
②原理:沉淀滴定所用的指示剂本身就是一种沉淀剂,滴定剂与被滴定物反应的生成物的溶解度要比滴定剂与指示剂反应的生成物的溶解度小,否则不能用这种指示剂。如用AgNO3溶液测定溶液中Cl-的含量时常以Cr为指示剂,这是因为AgCl比Ag2CrO4更难溶的缘故。
5.沉淀滴定图像
①概念及特点
沉淀滴定曲线是滴定过程中构成难溶电解质的离子浓度与滴定剂加入量之间的关系曲线。
①b点恰好沉淀,即滴定终点
②利用b点对应的pM可以求有关离子浓度及Ksp
②沉淀滴定曲线图像突破方法
第一步,识图像。认识图像横坐标、纵坐标表示什么,如表示离子浓度、pM等。
第二步,想原理。涉及的原理主要有溶度积表达式书写、影响沉淀溶解平衡的因素以及溶度积常数的影响因素。如浓度不会改变溶度积,溶度积只与温度有关,多数情况下,温度越高,溶度积越大。
第三步,找联系。将图像与溶度积原理联系起来,分析题目设置的问题,如求离子浓度、判断沉淀溶解平衡状态等。
难点精练
1.(25-26高二上·重庆巫山·阶段检测)一定温度下,和的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是
A.a点条件下能生成沉淀,也能生成沉淀
B.b点时,,
C.向、均为的混合溶液中滴加溶液,先产生沉淀
D.的平衡常数
【答案】D
【分析】首先根据图像特征区分两条曲线: AgCl的沉淀溶解平衡为,满足;的沉淀溶解平衡为,满足,代入图中点坐标计算得: ,;
【解析】a点的离子浓度商均小于对应两种沉淀的,因此既不能生成沉淀,也不能生成AgCl沉淀,A错误;b点横坐标相同,代表,但两种沉淀的溶度积表达式形式不同:,,代入b点、,可得二者数值不相等,B错误;向、均为的混合液中滴加,生成AgCl所需的,生成所需的,生成AgCl需要的浓度更低,因此先析出AgCl沉淀,C错误;该反应的平衡常数,D正确;故选D。
2.(25-26高二上·北京昌平·期末)某温度时,CaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示,下列说法中不正确的是
资料:
A.CaSO4在水中存在沉淀溶解平衡:
B.可估算该温度下值约为4.8×10-5
C.b点,有CaSO4沉淀生成
D.若横坐标为,b点不可能生成CaCO3沉淀
【答案】D
【分析】的沉淀溶解平衡为,溶度积表达式为。曲线上任意点均为沉淀溶解平衡状态,对应,曲线上方区域,曲线下方区域。取曲线上a点对应浓度,,,计算得该温度下,结合已知作答。
【解析】为微溶强电解质,在水中的沉淀溶解平衡为,A正确;取曲线上a点对应浓度,,,,B正确;b点位于曲线上方,相同时大于平衡浓度,离子积,有沉淀生成,C正确;已知,若横坐标为,b 点的离子积 ,原已经大于 ,而更小,因此 ,会生成沉淀,D错误;故选D。
难点 离子浓度大小比较
1.电解质溶液中微粒浓度大小比较的类型
(1)多元弱酸溶液
判断多元弱酸溶液中离子浓度大小的一般规律是:(显性离子)>(一级电离离子)>(二级电离离子)>(水电离出的另一离子)例如:0.1mol/L的H2S溶液中所存在的离子浓度由大到小的排列顺序是:c(H+)>c(HS-)>c(S2-)>c(OH-)。
(2)一元弱碱的正盐溶液, (强酸弱碱盐)
①电荷守恒:
②物料守恒:
③微粒浓度:
判断一元弱酸的正盐溶液中离子浓度大小的一般规律是:(不水解离子)>(水解离子)>(显性离子)>(水电离出的另一离子)。
例如:0.1mol/L的CH3COONa溶液中所存在的离子浓度由大到小的排列顺序是:c (Na+)>c (CH3COO-)>c (OH-)>c (H+)。
(3)二元弱酸的正盐溶液,(强碱弱酸盐)溶液
①电荷守恒:
②物料守恒:
③判断二元弱酸的正盐溶液中离子浓度大小的一般规律是:(不水解离子)>(水解离子)>(显性离子)>(二级水解离子)>(水电离出的另一离子)。即微粒浓度:c (Na+)>c (A2-)>c (OH-)>c (HA-) >c (H+)。
例如:0.1mol/L的Na2CO3溶液中所存在的离子浓度由大到小的排列顺序是: c (Na+)>c(CO32-)>c(OH-)>c (HCO3-) >c(H+)。
(4)二元弱酸的酸式盐溶液, (弱酸的酸式盐)溶液( :水解为主, :电离为主)
①电荷守恒:
②物料守恒:
③判断二元弱酸的酸式盐溶液中离子浓度大小的一般规律是:
水解大于电离时:(不水解离子)>(会水解离子)>(显性离子)>(水电离出的另一离子)>(水解生成的微粒)>(电离得到的酸跟离子)。
电离大于水解时:(不水解离子)>(会电离离子)>(显性离子)>(电离得到的酸跟离子)>(水电离出的另一离子)>(水解生成的微粒)
即:微粒浓度
例如:0.1mol/L的NaHCO3溶液中所存在的离子浓度由大到小的排列顺序是: c (Na+)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+)>c(CO32-)。
(5)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影响的因素。例如:在相同物质的量浓度的下列各溶液中:①NH4Cl、②CH3COONH4、③NH4HSO4。c(NH4+)由大到小的顺序③>①>②。
2.混合溶液中各离子浓度大小的比较
要进行综合分析,电离因素、水解因素等都是影响离子浓度大小的要素。
(1)同浓度、同体积的 (弱酸)与 混合液( )
①电荷守恒:
②物料守恒:
③微粒浓度
例如:0.1mol/L的CH3COONa溶液和0.1mol/L的CH3COOH混合溶液中所存在的离子的浓度由大到小的排列顺序是: c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)。在该溶液中,CH3COH的电离程度大于CH3COONa的水解程度,溶液显酸性:c (H+)>c (OH-),同时c(CH3COO-)>c(Na+)。
还有分子的电离小于相应离子的水解的如:0.1mol/L的NaCN溶液和0.1mol/L的HCN混合溶液中所存在的离子的浓度由大到小的排列顺序是: c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+)。在该溶液中,HCN的电离程度小于NaCN的水解程度,溶液显碱性:c(OH-)>c(H+),同时c(Na+)>c(CN-)。
(2)同浓度、同体积的 (弱碱)与 混合液( )
①电荷守恒:
②物料守恒:
③微粒浓度
例如:0.1mol/L的NH4Cl溶液和0.1mol/L的氨水混合溶液中所存在的离子的浓度由大到小的排列顺序是: c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)。在该溶液中,NH3·H2O的电离与NH4+的水解相互抑制,NH3·H2O的电离程度大于NH4+的水解程度,溶液显碱性:c (OH-)>c (H+),同时c (NH4+)>c (Cl-)。
难点精练
1.(25-26高二上·吉林·期中)常温下,在所得下列溶液中,各离子浓度的关系正确的是
A.醋酸钠溶液中各离子浓度大小排序:
B.的氨水与的盐酸等体积混合:
C.浓度均为0.1 mol/L的碳酸钠、碳酸氢钠混合溶液:
D.溶液中满足:
【答案】A
【解析】醋酸钠溶液中发生水解:,溶液显碱性,;醋酸根仅有部分水解,因此,离子浓度顺序为,A正确;的氨水,一水合氨为弱碱,氨水实际浓度远大于;的盐酸浓度等于。二者等体积混合后氨水过量,溶液呈碱性,,正确离子顺序应为,B错误;浓度均为的与混合溶液,依据物料守恒,碳元素存在形式包含、、,正确等式为,C错误;溶液使用质子守恒,草酸根水解有两步,每个由结合2个水电离出的,质子守恒关系式为,D错误;故选A。
2.(25-26高二上·海南·期中)25℃时,在10mL浓度均为0.1mol·L-1的NaOH和CH3COONa混合溶液中滴加0.1mol·L-1盐酸,所得滴定曲线如图所示。下列有关溶液中粒子浓度关系正确的是
A.a点溶液中c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
B.b点溶液中:c(H+)=c(OH-)-c(CH3COOH)
C.c点溶液中:c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-)
D.d点溶液中:c(Na+)>c(Cl-)>c(H+)>c(CH3COO-)
【答案】B
【分析】a点,说明此时未滴加盐酸,因此a点的溶液中的溶质为NaOH和CH3COONa,盐酸先与NaOH发生中和反应,且二者物质的量之比为1:1,由于浓度相等,故b点时为盐酸与NaOH恰好完全反应,此时溶液中的溶质为NaCl和CH3COONa,由于盐酸酸性强于CH3COOH,因此b点之后为盐酸与CH3COONa反应生成CH3COOH和NaCl,盐酸与CH3COONa的物质的量之比为1:1,且二者浓度相等,故d点为盐酸与CH3COONa恰好完全反应,此时溶液中的溶质为CH3COOH和NaCl,而c点溶液呈中性,CH3COONa为强碱弱酸盐,溶液呈碱性,此时溶液中的溶质为CH3COONa、CH3COOH和NaCl。
【解析】a点为等浓度的NaOH和CH3COONa的混合溶液,由于会发生水解,其水解方程式为:,所以OH-来自NaOH的电离和的水解,故,该溶液中各离子浓度大小关系为:,A错误;b点为等浓度的NaCl和CH3COONa的混合溶液,二者物质的量相等,根据电荷守恒关系式:,物料守恒关系式为:,通过电荷守恒和物料守恒关系得到质子守恒关系式为:,即,B正确;根据元素守恒定律,该溶液中始终存在的关系,C错误;d点为CH3COOH和NaCl的混合溶液,因此,由于在同一溶液中,溶液体积相等,故,因此该溶液中各离子关系为:,D错误;故选B。
考点 水的电离及其影响因素
▌例1 (25-26高二下·江苏无锡·期中)我国科学家在一颗距离地球100光年的行星上发现了不可思议的“水世界”,引起了全球科学界的轰动。下列有关说法正确的是
A.水的离子积常数Kw随温度的升高而增大
B.温度升高,水的电离平衡正向移动,c(H+)增大,溶液呈酸性
C.向水中加入少量盐酸溶液,溶液的c(H+)增大,Kw增大
D.由水电离出的c(H+)水电离= c(OH-)水电离 时,溶液一定呈中性
【答案】A
【解析】水的电离为吸热过程,升高温度,电离平衡正向移动,则增大,A正确;温度升高,水的电离平衡正向移动,增大,但水电离出的,溶液仍呈中性,B错误;仅与温度有关,向水中加入少量盐酸时,温度不变,不变,C错误;任何水溶液中,水电离出的和始终相等,溶液酸碱性由总和总的相对大小决定,因此溶液不一定呈中性,D错误;故选A。
▌迁移练1-1 (25-26高二上·陕西榆林·期中)某温度下的水溶液中,,。与的关系如图所示,下列说法错误的是
A.该温度低于
B.该温度下水的离子积
C.该温度下溶液的
D.向点溶液中加入适量溶液,可实现点向点移动
【答案】A
【分析】横坐标为,对应水溶液中,越大,代表溶液中浓度越小;纵坐标为,对应水溶液中,越大,代表溶液中浓度越小。
【解析】水的电离为吸热过程,该温度下水的离子积,大于时的,说明该温度高于,A错误;由图可知直线上任意点满足
,水的离子积,B正确;溶液中,则,,C正确;b点坐标为,即、,溶液呈碱性;加入适量HCl后,溶液中增大(x减小)、减小(y增大),可移动到a点(),D正确;故选A。
▌迁移练1-2 (25-26高二上·北京顺义·期中)在不同温度下,水溶液中c(H+) 与c(OH-)有如图所示关系。下列说法不正确的是
A.图中T>25
B.欲实现b 点 到c 点,可以升高温度
C.欲实现c 点到d点,可以加入NaOH固体
D.ac线上任一点对应的溶液中c(H+) 与c(OH-)相等
【答案】B
【解析】时水的离子积,大于25℃时的,水的电离吸热,温度越高越大,故,A正确;升高温度会促进水的电离,溶液中和均增大,b点,升高温度后会大于,无法到达的c点,B错误;c点为的中性溶液,加入固体后,增大,水的电离平衡逆向移动减小,可到达d点(,),C正确;ac线为过原点、斜率为1的直线,线上任一点都满足,D正确;故选B。
考点 溶液pH及其计算
▌例2 (25-26高二上·河北衡水·期中)已知在100℃时,水的离子积Kw=1.0×10-12(本题涉及的溶液温度均为100℃)。下列说法中正确的是
A.0.01mol·L-1的硫酸溶液,pH=2
B.0.01mol·L-1的氢氧化钠溶液,pH=12
C.完全中和pH=3的硫酸溶液50mL,需要pH=10的NaOH溶液5mL
D.0.05mol·L-1的硫酸溶液与 0.1mol·L-1的氢氧化钠溶液等体积混合溶液为中性,pH等于7
【答案】C
【解析】0.01 的硫酸溶液中,,A错误;0.01 的氢氧化钠溶液中,则,,B错误;的硫酸溶液中,50 mL溶液中;的溶液中,中和所需体积,C正确;0.05 的硫酸溶液与0.1 的氢氧化钠溶液等体积混合时,,溶液呈中性,但下中性溶液,D错误;故选C。
▌迁移练1-1 (25-26高二上·内蒙古赤峰·期中)下列关于溶液的酸碱性的说法正确的是
A.的溶液一定呈中性
B.中性溶液中一定有
C.在时,纯水的,因此显酸性
D.溶液呈中性
【答案】D
【解析】温度未知时,无法通过判断溶液酸碱性,如时的溶液呈碱性,A错误;只有常温()下中性溶液的,温度改变时水的电离程度变化,中性溶液的会随之改变,B错误;时纯水中,尽管,但仍然呈中性,C错误;溶液酸碱性的根本判断依据是和的相对大小,当时溶液一定呈中性,D正确;故选D。
▌迁移练1-2 (25-26高二上·山西·期中)25℃时,将的NaOH稀溶液与的稀硫酸充分反应。已知,且。下列说法错误的是
A.的稀硫酸中,
B.的NaOH稀溶液中,
C.上述反应后的溶液最终呈中性
D.往反应后的溶液中滴入足量的溶液,可观察到溶液变浑浊
【答案】C
【解析】稀硫酸中来自完全电离和水的电离,电离产生的,加上水电离的少量,因此,A正确;的溶液为碱性溶液,碱性溶液中,B正确;25℃时,溶液中,;稀硫酸中,。结合,得,又即,故比值为。溶液即,则,,,反应后溶液呈酸性,不是中性,C错误;反应中仅和发生中和,仍存在于溶液中,加入会生成白色沉淀,溶液变浑浊,D正确;故选C。
考点 弱电解质的电离平衡及其影响因素
▌例3 (25-26高二上·新疆昌吉·期中)在0.1molL−1醋酸溶液中存在:CH3COOHCH3COO−+H+,对于该平衡,下列叙述错误的是
A.加入少量冰醋酸,电离平衡向正向移动,电离程度增大
B.升高温度,醋酸的电离常数Ka增大,溶液pH减小
C.加水稀释,溶液中c(OH-)增大
D.加入少量固体醋酸钠,增大
【答案】A
【解析】加入少量冰醋酸,反应物浓度增大,电离平衡向正向移动,但弱电解质浓度越大电离程度越小,因此醋酸电离程度减小,A错误;醋酸电离为吸热过程,升高温度电离平衡正向移动,电离常数增大,溶液中增大,减小,B正确;加水稀释,溶液中减小,温度不变水的离子积不变,因此增大,C正确;由电离常数表达式可得,加入醋酸钠固体,平衡逆向移动减小,温度不变不变,因此该比值增大,D正确;故选A。
▌迁移练1-1 (25-26高二上·云南临沧·期中)的水溶液中存在电离平衡和。下列关于溶液的说法正确的是
A.滴加新制氯水,减小,溶液pH减小
B.加水,平衡向正反应方向移动,溶液中氢离子浓度增大
C.通入气体直至过量,溶液pH增大
D.加入少量硫酸铜固体(忽略体积变化),溶液中所有离子的浓度都减小
【答案】A
【解析】滴加新制氯水,发生反应,减小,溶液酸性增强,pH减小,A项正确;加水稀释,促进的电离,氢离子的物质的量增大,但因溶液体积增大的程度更大,所以氢离子的浓度减小,B项错误;通入二氧化硫先发生反应,后气体过量,生成亚硫酸,故pH先增大后减小,C项错误;加入固体,发生反应,溶液中增大,D项错误;故选A。
▌迁移练1-2 (25-26高二上·山东德州·期中)一定温度下,将一定质量的冰醋酸加水稀释过程中,溶液的导电能力变化如图所示。下列有关说法正确的是
A.三点溶液中c(CH3COO-):a>b>c
B.三点溶液的pH:c>a>b
C.三点溶液中醋酸的电离程度:b>a>c
D.三点溶液用等浓度的KOH溶液中和,消耗KOH溶液的体积:c>b>a
【答案】B
【解析】溶液导电能力与离子浓度正相关,三点导电能力为,故顺序为,A错误;,越大pH越小,顺序与导电能力一致为,故pH顺序为,B正确;弱电解质的电离遵循“越稀越电离”的规律,加水量,故电离程度为,C错误;稀释过程中醋酸总物质的量不变,中和反应消耗的物质的量由醋酸总物质的量决定,故消耗等浓度溶液的体积为,D错误;故选B。
考点 酸碱中和滴定
▌例4 (25-26高二上·陕西榆林·期中)下列操作会导致实验测定值偏高的是
A.测定NaOH溶液的物质的量浓度c:用标准醋酸溶液滴定,用甲基橙作指示剂
B.用容量瓶配制一定物质的量浓度的溶液:定容时仰视刻度线
C.测定溶液pH:用湿润的pH试纸测定溶液的pH
D.测定中和反应的ΔH:用NaOH固体代替稀氢氧化钠溶液进行测定
【答案】A
【解析】用标准醋酸溶液滴定,且用甲基橙作指示剂(甲基橙的变色范围:溶液的pH≤3.1时,呈红色;pH≥4.4时,呈黄色;pH在3.1~4.4之间,呈橙色),生成的醋酸钠水解呈碱性,使标准醋酸溶液的消耗量偏大,则测定NaOH溶液浓度c偏高,A符合题意;定容时仰视容量瓶刻度线,会导致加入的蒸馏水体积超过刻度线,溶液总体积偏大,最终配制的溶液物质的量浓度偏低,B不符合题意;湿润的pH试纸上的水稀释了溶液,使测定溶液的pH偏低,C不符合题意;NaOH固体溶于水的过程本身会额外放出大量热量,会使测得的反应前后温度差偏大;由于中和热为负值,测定值偏低,D不符合题意;故选A。
▌迁移练1-1 (25-26高二上·河北邢台·阶段检测)25℃时,用溶液滴定的盐酸,滴定曲线如图所示。下列说法错误的是
已知:忽略溶液混合时温度和体积的变化。
A.
B.a点溶液中,
C.b点溶液中,
D.c点溶液中,由水电离出的约为
【答案】D
【分析】滴定剂与盐酸的浓度相同,起始盐酸体积为20.00 mL;由曲线横坐标可知,a、b、c三点加入氢氧化钠溶液的体积分别为10 mL、20 mL、30 mL。比较酸、碱的物质的量可判断各点溶液组成:a点盐酸过量,b点恰好完全反应,c点氢氧化钠过量;再结合混合后总体积及25℃时水的离子积计算各粒子浓度。
【解析】盐酸是强酸,起始溶液中,因此,A正确; a点加入氢氧化钠的物质的量为,钠离子不参与中和反应,混合后其浓度为,B正确; b点强酸与强碱恰好完全反应,溶质为氯化钠,溶液呈中性,故,C正确; c点氢氧化钠过量,过量氢氧根离子浓度为。水电离产生的氢氧根离子与氢离子的物质的量相等,所以,D错误;故选D。
▌迁移练1-2 (25-26高二上·天津武清·阶段检测)室温下,用溶液分别滴定的盐酸和醋酸,滴定曲线如下图所示。下列说法不正确的是
A.Ⅱ表示的是滴定盐酸的曲线
B.滴定盐酸溶液时,可选择石蕊溶液作指示剂
C.时,滴定盐酸消耗的等于
D.初始时盐酸的
【答案】B
【解析】醋酸是弱电解质部分电离,HCl是强电解质完全电离,相同浓度的醋酸和盐酸,醋酸初始pH更大,盐酸初始pH更小,则表示滴定醋酸的曲线,Ⅱ表示滴定盐酸的曲线,A正确;石蕊溶液变色范围宽、变色不明显,滴定盐酸时不能选择石蕊做指示剂,应选甲基橙或酚酞,B错误;盐酸与NaOH均为强电解质,恰好中和时生成NaCl,溶液呈中性pH=7,此时二者物质的量相等,浓度相同则消耗,C正确;初始时盐酸浓度为,完全电离出,,D正确;故选B。
考点 沉淀溶解平衡
▌例5 (25-26高二下·河南周口·阶段检测)某温度下,,。该温度下,下列结论正确的是
A.向碳酸锶的悬浊液中加入氟化氢溶液,减小
B.饱和溶液与饱和溶液相比,后者的大
C.向0.032的溶液中加入等体积0.072的NaF溶液,混合溶液中的
D.向饱和溶液中加入固体,溶液中的离子浓度
【答案】B
【解析】的只与温度有关,与离子的浓度无关,A错误;饱和溶液中 ,饱和溶液中 ,由此解出后者的大,B正确;向0.032的溶液中加入等体积0.072的NaF溶液,混合溶液的体积加倍,溶液中过量的 ,,,C错误;向饱和溶液中加入固体,溶液中的增大,溶解平衡逆向移动,减小,因此,D错误;故选B。
▌迁移练1-1 (25-26高二下·广东汕头·阶段检测)牙齿表面有一层牙釉质在保护着,存在如下平衡:Ca5(PO4)3OH(s)5Ca2+(aq)+3(aq)+OH-(aq) Ksp=6.8×10-37,已知Ca5(PO4)3F(s)的Ksp=2.8×10-61,下列说法错误的是
A.口腔中残留大量的酸性物质会破坏牙釉质
B.牙膏中添加适量的磷酸盐,可以有效保护牙齿
C.若用碳酸氢钠稀溶液进行漱口,会使上述平衡发生移动,此时Ksp增大
D.使用含氟(NaF)牙膏,可实现Ca5(PO4)3OH(s)与Ca5(PO4)3F(s)的转化
【答案】C
【解析】口腔中残留的酸性物质会与平衡体系中的反应,使浓度降低,沉淀溶解平衡正向移动,牙釉质被溶解破坏,A正确;牙膏中添加适量磷酸盐,会使体系中浓度升高,沉淀溶解平衡逆向移动,抑制牙釉质溶解,可有效保护牙齿,B正确;只与温度有关,用碳酸氢钠稀溶液漱口时温度不变,不会增大,C错误;的远小于,更难溶,加入含的牙膏时可发生沉淀转化反应,实现二者转化,D正确;故选C。
▌迁移练1-2 (2026·天津·模拟预测)已知时,物质的溶度积常数为;;。下列说法错误的是
A.足量溶解在的溶液中,能达到的最大浓度为
B.除去工业废水中的,可选用FeS作沉淀剂
C.在相同温度下,CuS的溶解度小于FeS的溶解度
D.在ZnS的饱和溶液中,加入少量固体,平衡向生成沉淀的方向移动
【答案】A
【解析】是弱酸,的溶液中浓度远小于,根据,实际最大浓度大于,A错误;,可转化为更难溶的且不引入新杂质,可选用作沉淀剂除去中的,B正确;和均为AB型难溶物,相同温度下越小溶解度越小,故的溶解度小于的溶解度,C正确;饱和溶液中存在溶解平衡,加入固体后增大,平衡逆向移动,即向生成沉淀的方向移动,D正确;故选A。
考点 离子反应
▌例6 (25-26高二上·江西抚州·期末)常温下,下列各组离子在相应条件下可能大量共存的是
A.在的溶液中:、、、
B.水电离的的溶液中:、、、
C.加水稀释pH增大的溶液:Na+、、、ClO-
D.遇甲基橙变红色的溶液中:、Mg2+、、
【答案】B
【解析】的溶液呈碱性,会与反应生成沉淀,且与发生双水解反应,不能大量共存,A错误;水电离的的溶液可能为强酸性或强碱性,若为强酸性,、、、之间不发生反应,可大量共存,符合“可能大量共存”的要求,B正确;加水稀释pH增大的溶液为酸性溶液,会与结合生成弱电解质,不能大量共存,C错误;遇甲基橙变红色的溶液为强酸性溶液,酸性条件下具有强氧化性,会与发生氧化还原反应,不能大量共存,D错误;故选B。
▌迁移练1-1 (26-27高二上·浙江绍兴·开学考试)下列离子方程式正确的是
A.的水解:
B.溶液与足量的溶液:
C.碳酸钙溶于醋酸:
D.溶液中滴加过量溴水:
【答案】D
【解析】该方程式为的电离方程式,水解的正确离子方程式为,A错误;足量时,会与过量反应生成,不会得到沉淀,正确离子方程式为,B错误;醋酸是弱电解质,正确离子方程式为,C错误;溴水具有强氧化性,可将完全氧化为,自身被还原为,反应方程式为,D正确;故选D。
▌迁移练1-2 (25-26高二上·福建福州·期末)常温下,下列各组离子一定能大量共存的是
A.、、
B.、、
C.无色溶液:、、
D.的溶液:、、
【答案】D
【解析】与发生完全双水解反应生成沉淀和气体,不能大量共存,A错误;、均能与反应生成难溶碳酸盐,不能大量共存,B错误;的水溶液呈黄色,的水溶液呈紫色,不符合无色溶液的要求,不能大量存在,C错误;常温下,则溶液中,溶液为强酸性,、、在酸性条件下相互不反应,能大量共存,D正确;故选 D。
基础达标
1.(25-26高二上·湖南株洲·阶段检测)下列液体均处于25℃,有关叙述正确的是
A.某物质的溶液pH<7,向该溶液中加入氢氧化钠溶液,Kw增大
B.pH=4.5的番茄汁中c(H+)是pH=6.5的牛奶中c(H+)的100倍
C.将1L 0.1mol·L-1的Ba(OH)2溶液稀释为2L,pH=12
D.pH=8的NaOH溶液稀释100倍,其pH=6
【答案】B
【解析】仅与温度有关,25℃温度保持不变,加入氢氧化钠溶液后不发生变化,A错误;的番茄汁中,的牛奶中,二者浓度比值为,B正确;稀释后溶液中,则,对应,C错误;常温下碱溶液无论稀释多少倍,始终大于7,仅会无限接近7,不可能降低到6,D错误;故选B。
2.(25-26高二上·四川广安·期中)准确移取20.00 mL某待测醋酸溶液于锥形瓶中,用0.100 0 mol·L−1 NaOH溶液滴定。下列说法正确的是
A.滴定管用蒸馏水洗涤后,装入NaOH溶液进行滴定
B.随着NaOH溶液滴入,锥形瓶中溶液pH由小变大
C.用甲基橙作指示剂,当锥形瓶中溶液由橙色变黄色时停止滴定
D.滴定达终点时,发现滴定管尖嘴部分有悬滴,则测定结果偏小
【答案】B
【解析】滴定管用蒸馏水洗涤后,未用标准溶液润洗,会稀释装入的溶液,导致消耗标准液体积偏大、测定结果偏高,操作错误,A不符合题意;锥形瓶中初始为醋酸溶液,呈酸性、较小,滴入溶液时发生中和反应,溶液中逐渐减小,由小变大,B正确;强碱滴定弱酸时,滴定终点生成醋酸钠,溶液呈碱性,应选用酚酞作指示剂;甲基橙变色范围为3.1~4.4,在酸性区域变色,会导致滴定终点提前、测定结果偏小,操作错误,C不符合题意;滴定终点时滴定管尖嘴有悬滴,会使读取的标准溶液体积偏大,根据,可知测定结果偏大,D不符合题意;故选B。
3.(25-26高二上·安徽马鞍山·期中)已知温度时水的离子积常数为,该温度下,将浓度为的一元酸与的一元碱等体积混合,可判断溶液呈中性的依据是
A.
B.混合溶液中,由水电离出的
C.混合溶液中,
D.混合溶液的
【答案】C
【解析】若,酸碱恰好完全反应生成正盐,但和的强弱未知,无法确定盐是否水解及水解后溶液的酸碱性,不能判定溶液呈中性,A错误;题干未明确温度为常温,不一定为,且无法判断酸碱对水的电离的影响,仅由水电离出的不能确定溶液本身与的关系,无法判定中性,B错误;水的离子积,若,则可推出,该判定依据不受温度影响,可判定溶液呈中性,C正确;仅在常温()下对应中性溶液,温度不确定时数值变化,的溶液可能为酸性或碱性,不能判定中性,D错误;故选C。
4.(25-26高二上·广东汕头·期中)下列物质按纯净物、强电解质、弱电解质、非电解质的组合正确的是
纯净物
强电解质
弱电解质
A
盐酸
硫酸
冰醋酸
B
液氯
硫酸钡
C
火碱
氯化钠
氨水
D
冰醋酸
苛性钾
氯化镁
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【解析】盐酸是氯化氢的水溶液,属于混合物,不符合纯净物的分类要求,A错误;液氯是液态的,仅含一种物质属于纯净物;硫酸钡属于盐,溶解的部分可完全电离,是强电解质;(草酸)是弱酸,水溶液中部分电离,属于弱电解质,B正确;氨水是氨气的水溶液,属于混合物,而弱电解质必须是化合物,因此氨水不属于弱电解质,C错误;氯化镁属于盐,在水溶液中完全电离,是强电解质,不符合弱电解质的分类要求,D错误;故选B。
5.(25-26高二上·广东河源·期中)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.实验室配制溶液时,应先将其溶解在盐酸中,而后加水稀释
B.除去中的,可以加入固体
C.用浓溶液与浓溶液混合作灭火剂
D.可溶性的铝盐、铁盐均可用于自来水的混凝净水
【答案】B
【解析】,先用盐酸溶解可增大氢离子浓度,使平衡逆向移动,从而抑制铁离子水解,该做法与盐类水解有关,A错误;加入氢氧化钠固体是直接提供氢氧根离子,通过反应,从而除去铁离子,属于沉淀反应而不是盐类水解,B正确;碳酸氢根离子与铝离子的水解相互促进,发生反应,生成的二氧化碳用于灭火,该做法与盐类水解有关,C错误;可溶性铝盐、铁盐水解分别生成、胶体,胶体吸附水中的悬浮杂质而用于混凝净水,该做法与盐类水解有关,D错误;故选B。
6.(25-26高二上·广东·期中)下列说法正确的是
A.25℃时,在的盐酸和醋酸溶液中,由水电离出的浓度不相等
B.25℃时,的某橙汁中的是的某西瓜汁中的的100倍
C.25℃时,和的NaOH溶液等体积混合后(忽略体积变化),溶液的
D.25℃时,和的盐酸等体积混合后(忽略体积变化),溶液的
【答案】B
【解析】25℃时,的盐酸和醋酸溶液中均为,酸抑制水的电离,水电离出的,酸溶液中的全部来自水的电离,且水电离出的和相等,因此两份溶液中水电离出的均为,二者相等,A错误;25℃时,的橙汁中,的西瓜汁中,二者比值为,B正确;25℃时,pH=9的NaOH溶液,pH=11的NaOH溶液,和的溶液等体积混合,需先算,再得,,C错误;25℃时,pH=3的盐酸,pH=5的盐酸,等体积混合后,,D错误;故选B。
7.(25-26高二下·广东惠州·期中)醋酸的电离方程式为: 。25℃时,醋酸的电离平衡常数。下列说法不正确的是
A.该温度下醋酸溶液
B.溶液中加少量的固体,平衡逆向移动
C.常温下的溶液中加水稀释,溶液中增大
D.的溶液加水稀释,溶液中减小
【答案】A
【解析】电离平衡常数仅与温度有关,25℃温度不变,始终为,与醋酸浓度无关,A错误;加入少量固体,溶液中浓度增大,根据勒夏特列原理,电离平衡逆向移动,B正确;稀释溶液时,减小,温度不变水的离子积不变,由可知,增大,C正确;由可得,稀释时减小、不变,故该比值减小,D正确;故选A。
8.(26-27高二上·河南驻马店·开学考试)在下列描述中,可以证明是弱电解质的是
A.1 mol/L的醋酸中,
B.与水能以任意比互溶
C.在相同条件下,醋酸的导电能力比盐酸弱
D.10 mL1 mol/L的醋酸恰好与10 mL1 mol/L的NaOH溶液完全反应
【答案】C
【解析】若1 mol/L醋酸溶液中,说明醋酸完全电离,属于强电解质,不能证明其为弱电解质,A不符合题意;电解质的强弱由电离程度决定,与水溶性无关,溶解性属于物理性质,无法证明醋酸是弱电解质,B不符合题意;相同条件下醋酸导电能力比盐酸弱,说明醋酸溶液中自由移动离子浓度更小,醋酸的电离程度小于完全电离的强电解质,可证明醋酸部分电离,是弱电解质,C符合题意;醋酸是一元酸,是一元碱,等物质的量的二者恰好完全反应是酸碱中和的计量关系,与醋酸的电离程度无关,不能证明其为弱电解质,D不符合题意;故选C。
9.(25-26高二下·江苏无锡·期中)下列各类方程式表达正确的是
A.NaHCO3在水溶液中的电离:NaHCO3 = Na++H++
B.草酸的电离方程式:H2C2O42H++
C.Na2S水溶液呈碱性:S2-+2H2OH2S+2OH-
D.NH4Cl溶液可以清洗铁锈:+H2ONH3·H2O+H+
【答案】D
【解析】是弱酸的酸式酸根离子,不能完全电离出 和 ,正确电离方程式为,A错误;草酸是二元弱酸,电离过程分步进行,以第一步电离为主,不能一步直接电离出2个 ,正确的第一步电离为 ,B错误; 是二元弱酸的酸根离子,水解分步进行,以第一步水解为主,不能一步直接水解生成 ,正确的第一步水解为 ,C错误;溶液中 发生水解反应 ,生成的 可以和铁锈的主要成分 反应,从而除去铁锈,方程式表达正确,D正确;故选D。
10.(25-26高二上·辽宁鞍山·期中)下列说法正确的是
A.其他条件不变,离子浓度改变时,Ksp也发生改变
B.溶度积常数是不受任何条件影响的常数,简称溶度积
C.所有物质的溶度积都随温度的升高而增大
D.可用离子积Q判断沉淀溶解平衡进行的方向
【答案】D
【解析】(溶度积常数)只与难溶电解质自身性质和温度有关,与离子浓度无关,离子浓度改变时不变,A错误;溶度积常数受温度影响,并不是不受任何条件影响的常数,B错误;大多数难溶电解质的随温度升高而增大,但存在例外,如的随温度升高而减小,并非所有物质都符合该规律,C错误;通过比较离子积与的相对大小可判断沉淀溶解平衡的进行方向:时生成沉淀,时处于平衡状态,时沉淀溶解,D正确;故选D。
11.(25-26高二上·吉林长春·阶段检测)下列有关BaSO4沉淀的溶解平衡说法正确的是
A.BaSO4沉淀生成和沉淀溶解达平衡后不再进行
B.BaSO4难溶于水,溶液中没有Ba2+和SO
C.升高温度,BaSO4沉淀的溶解度减小
D.向BaSO4沉淀溶解平衡体系中加入Na2SO4固体,溶液中Ba2+浓度减小
【答案】D
【解析】BaSO₄的沉淀溶解平衡为动态平衡,达平衡时沉淀生成和溶解的速率相等,仍在进行,并未停止,故A错误;BaSO4难溶于水,但仍有极少量溶解并完全电离,因此溶液中存在少量和,故B错误;大多数难溶电解质的溶解度随温度升高而增大,BaSO4升高温度其溶解度增大,故C错误;向BaSO4沉淀溶解平衡体系中加入Na2SO4固体,浓度增大,使平衡逆向移动,因此溶液中浓度减小,故D正确;故选D。
12.(2026·广东广州·模拟预测)AgCl难溶于水,但在浓度较高的溶液中因形成而溶解。
已知:常温下,
将过量AgCl加入蒸馏水中得到AgCl悬浊液,下列有关说法正确的是
A.常温下,AgCl悬浊液中
B.加少量水稀释,AgCl悬浊液中减小
C.向AgCl悬浊液中加入少量NaCl固体,减小
D.向AgCl悬浊液中通入HCl气体,体系中
【答案】C
【解析】在纯水中, ,根据溶度积 ,由于 ,则 ,A错误;AgCl 悬浊液是 的饱和溶液,加少量水稀释后, 会继续溶解,最终仍为 的饱和溶液,温度不变, 不变,根据 ,不变,B错误;加入少量NaCl固体后,Cl⁻浓度增加,同离子效应使平衡左移,c(Ag+)减小,C正确;向AgCl悬浊液中通入HCl气体,溶液中的阳离子有H+、Ag+,阴离子有Cl-、[AgCl2]-、OH-,根据电荷守恒可得:c(H+) + c(Ag+) = c(Cl-) + c([AgCl2]-)+c(OH-)。由于通入HCl,溶液显酸性,c(H+) >c(OH-),所以,D错误;故选C。
13.(25-26高二上·云南怒江·期末)下列各组离子在水溶液中能大量共存的是
A.、、、 B.K+、、、
C.、、、 D.、、、
【答案】B
【解析】具有强氧化性,具有还原性,二者会发生氧化还原反应,不能大量共存,A错误;、、、相互之间均不发生反应,能在水溶液中大量共存,B正确;与反应生成和,且与会生成沉淀,不能大量共存,C错误;与发生双水解反应,生成沉淀和气体,不能大量共存,D错误;故选B。
14.(25-26高二上·广东广州·期末)下列与实验相关的叙述正确的是
A.用湿润的pH试纸测定硫酸溶液的pH
B.酸碱中和滴定时,锥形瓶需用待测液润洗2次,再加入待测液
C.用标准KOH溶液滴定未知浓度的盐酸,标准溶液的固体KOH中含有NaOH杂质,则测定结果偏低
D.可用量筒量取25.00mLNaOH待测液置于锥形瓶中
【答案】C
【解析】湿润的试纸会稀释待测硫酸溶液,导致测得的偏大,操作错误,A错误;酸碱中和滴定时,锥形瓶若用待测液润洗,会使瓶内待测溶质的物质的量偏大,导致测定结果偏高,故锥形瓶不能用待测液润洗,B错误;的摩尔质量()小于的摩尔质量(),标准固体中混有杂质时,配制出的标准液实际浓度高于理论计算值,滴定消耗的标准液体积偏小,根据,最终测定的盐酸浓度偏低,C正确;量筒的精度为,无法量取溶液,量取该体积溶液需用碱式滴定管或移液管,D错误;故选C。
15.(25-26高二上·辽宁鞍山·期中)在25℃时,FeS的CuS的,ZnS的。常温时下列有关说法中正确的是
A.饱和CuS溶液中的浓度为
B.25℃时,FeS的溶解度大于CuS的溶解度
C.向物质的量浓度相同的FeCl2、ZnCl2的混合液中加入少量,只有FeS沉淀生成
D.向饱和ZnS溶液中加入少量固体,ZnS的变大
【答案】B
【解析】饱和溶液中存在溶解平衡,故,不是,A错误;和均为AB型难溶电解质,相同温度下同类型难溶物的越大,溶解度越大,,故的溶解度大于的溶解度,B正确;,更难溶,向物质的量浓度相同的、混合液中加入少量,优先生成沉淀,C错误;只与温度有关,温度不变则不变,加入少量固体温度未发生变化,故的不变,D错误;故选B。
能力进阶
16.(25-26高二上·内蒙古·期末)下列说法正确的是
A.浓度相等的①;②;③;④;⑤;⑥溶液中:大小顺序为②>⑥>⑤>③>④>①
B.常温下,将0.1 mol/L的溶液与0.05 mol/L的NaOH溶液等体积混合(pH=9):
C.常温下,溶液的pH=8,则溶液中:
D.常温下,NaB溶液的pH=8,
【答案】D
【解析】在相同浓度的氯化铵与碳酸氢铵溶液中,碳酸氢根的水解使后者碱性增强,促进铵根水解,故,与题给④>①矛盾,A错误;等体积混合后,氯离子和钠离子的浓度分别为0.050 mol/L和0.025 mol/L。pH=9时,由电荷守恒,可知铵根浓度大于钠离子浓度,完整正确顺序为,B错误;NaHA溶液的物料守恒为,电荷守恒为。联立并消去钠离子和酸式酸根离子的浓度,得到,题给等式中二价酸根浓度项的符号错误,C错误;NaB溶液的电荷守恒为,故,D正确;故选D。
17.(26-27高二上·北京·开学考试)常温下,溶液中、、的物质的量分数与pH的关系如下图。
已知:的物质的量分数
下列表述不正确的是
A.溶液中,
B.在溶液中,
C.将等物质的量的NaHA、溶于水中,所得溶液的pH为4.2
D.M点对应的pH为2.7
【答案】C
【解析】溶液中,含A元素微粒有、、。依据物料守恒,含A元素的所有粒子浓度之和等于总浓度,即,A正确;溶液中,酸式盐的,对应M点,此时,且的电离和水解均很微弱,最大,故,B正确;将等物质的量的、溶于水,若则,但的电离常数大于的水解常数,最终溶液中,因此,,C错误;M点,,则,则,D正确;故选C。
18.(25-26高二下·湖南·开学考试)一种吸收SO2再经氧化得到硫酸盐的过程如图所示。室温下,用溶液吸收 SO2,通入 SO2所引起的溶液体积变化和 H2O 挥发可忽略,吸收液中含硫物种的浓度 的电离常数分别为 已知SO2 溶液中含硫微粒摩尔分数如图所示。下列说法错误的是
A.“吸收”所得溶液中肯定存在:
B.若“吸收”所得溶液中=,则
C.pH=5时,“氧化”步骤中主要发生反应:
D.pH=7时,吸收液中:
【答案】B
【解析】采用NaOH溶液吸收SO2,得到Na2SO3溶液或NaHSO3溶液或二者的混合溶液,所得溶液的阳离子为、,阴离子为、、,该式子为电荷守恒式,A正确;用0.1mol⋅L-1NaOH溶液吸收SO2,若“吸收”所得溶液中,溶液中Na和S的物质的量浓度相等,该溶液为NaHSO3溶液,的电离和水解均为微弱过程,溶液中主要含硫微粒为,故,B错误;由微粒摩尔分数图可知,pH=5时含硫微粒主要为,被氧化为,离子方程式书写正确,C正确;pH=7时,结合电荷守恒得;由,代入得,因此,D正确;故选B。
19.(25-26高二上·河北石家庄·期末)常温下,向含浓度均为(的、和的混合液中缓慢滴加溶液,溶液中[、、与关系如图所示。已知:常温下,溶解度:。当离子浓度时视为已完全反应。下列叙述错误的是
A.代表与的关系
B.
C.在含和浓度相等的溶液中:
D.当恰好完全沉淀时(忽略体积变化),还没有开始沉淀
【答案】D
【解析】根据溶度积、电离常数表达式,两边取负对数得:
,,
。随着增大,、减小,而增大,又因为和组成类型相同,溶解度越大,溶度积越大,所以,代表与的关系,代表与的关系,代表与的关系,A正确;根据M、N点数据,分别计算、的溶度积:,,B正确;,含等浓度的NaF和HF混合液中,水解常数,溶液呈酸性,c(H+)>c(OH-),根据电荷守恒,可以得出c(F-)>c(Na+),故存在c( F−)>c(Na+)>c(H+)>c(OH−),C正确;当完全沉淀时,根据溶度积关系式,,此时
,已开始生成,D错误;故选D。
20.(26-27高二上·云南昭通·开学考试)常温下,AgCl、Ag2CrO4的饱和溶液中离子浓度的关系如图所示,已知:,。下列说法正确的是
A.L1表示AgCl的沉淀溶解平衡曲线
B.常温下,若将AgCl溶解在稀盐酸中,溶解度降低,Ksp不变
C.
D.常温下,将的溶液逐滴滴入10 mL浓度均为0.01 mol·L-1的KCl和K2CrO4的混合溶液中,Ag2CrO4先沉淀
【答案】B
【分析】沉淀溶解平衡为,溶度积表达式为: , 两边同时取常用对数: ,展开后整理得到横纵坐标的线性关系: 即: ,该直线的斜率为-1,对应曲线;同理 沉淀溶度积表达式为: , 两边同时取常用对数: ,展开后整理得到横纵坐标的线性关系: 即: ,该直线的斜率为-0.5,对应曲线;
【解析】对于,,即,代入横坐标时,,对应曲线,因此为的溶解平衡曲线,A错误;稀盐酸中浓度较大,同离子效应使溶解度降低,仅与温度有关,常温下不变,B正确;该反应平衡常数,不是,C错误;开始沉淀所需,开始沉淀所需,所需浓度更低,先沉淀,D错误;故选B。
21.(25-26高二上·陕西商洛·阶段检测)室温下,水溶液中各含硫微粒物质的量分数随pH变化关系如下图(例如)。已知:,,下列说法正确的是
A.溶解度:FeS大于
B.溶液中:
C.的第一步电离平衡常数
D.在水溶液中滴入NaOH溶液过程中存在:
【答案】C
【分析】为弱酸,硫元素以、和三种形式存在,随着pH的增大,溶液碱性增强,含量上升,故分布曲线从左至右的代表的微粒为、和;
【解析】为型化合物,溶解度,为型化合物,溶解度,故溶解度更小,A错误;为二元弱酸,分步电离且第一步电离程度远大于第二步,同时水电离也产生,故,B错误;第一步电离平衡常数,由图可知时,即,代入得,C正确;该式为电荷守恒式,带2个单位负电荷,正确的电荷守恒为,D错误;故选C。
22.(25-26高二上·山西·阶段检测)某温度时,、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.该温度下,小于
B.向溶液中加入发生如下反应:
C.在含有和固体的溶液中:为1:
D.a点对应的等于b点对应的
【答案】C
【解析】由图像知,该温度下当相同时,固体的溶液中的较小,故小于,A 正确:因小于,故向溶液中加入,可发生沉淀的转化,,B正确;由图像知,在此温度下,在含有和固体的溶液中::=,C错误;a、b都属于同一温度下在水中的沉淀溶解平衡曲线上,故此两点的相同,D正确;故选C。
23.(25-26高二上·山东济宁·阶段检测)常温下,弱酸HA与弱碱MOH分别用强碱或强酸调节pH时,HA、A-、MOH和M+的分布分数与溶液pH的关系如图所示。已知:以HA分子为例,存在。下列说法正确的是
A.MOH的电离常数
B.等物质的量浓度的NaA与HA溶液中:
C.等物质的量浓度的MOH和MCl的混合溶液中pH<7
D.pH=8的HA与NaOH的混合溶液及pH=8的HA与MOH的混合溶液中,两者相同
【答案】D
【解析】M+、MOH分布分数相同时,c(M+)=c(MOH),MOH的电离常数,A错误;A-、HA分布分数相同时,c(A-)=c(HA),HA的电离常数,A-的水解平衡常数为<,说明等物质的量浓度的NaA与HA的混合溶液中,电离程度大于的水解程度,,等物质的量浓度的NaA与HA溶液中,电荷守恒有,所以B错误;M+、MOH分布分数相同时,c(M+)=c(MOH),电离常数,M+的水解平衡常数为<,说明等物质的量浓度的MOH和MCl的混合溶液中,MOH的电离程度大于M+的水解程度,pH>7,C错误;由图可知,与pH相关,pH=8的HA与NaOH的混合溶液及pH=8的HA与MOH的混合溶液中,pH 相同,所以两者的相同,D正确;故选D。
24.(25-26高二上·河北邯郸·阶段检测)Ga的核外电子排布式为,在元素周期表中处于金属元素和非金属元素分界线附近。常温下,向溶液中逐滴滴加醋酸溶液,溶液中含镓粒子的分布分数随溶液pH变化的关系如图所示。(已知常温下0.01 mol/L的溶液的pH约为3.4),关于该过程的说法错误的是
A.溶液中存在酸式电离:
B.当溶液中与的浓度相等时,
C.时,
D.反应的平衡常数K的数量级为
【答案】B
【解析】由图可知,碱性较强时含镓粒子以形式存在,说明可以结合生成,因此溶液中存在酸式电离:,故A正确;已知常温下溶液pH约为3.4,可计算醋酸的电离常数,即。根据醋酸的电离平衡,当时,;当时,,则,即。从分布分数图可知,与浓度相等时,溶液,因此,即,B错误;时,溶液呈中性,,根据电荷守恒:,整理得;再结合物料守恒,初始中,即,将该式代入电荷守恒表达式,消去和,即可得到,故C正确;反应的平衡常数,由图可知,当与浓度相等时,对应pH约为2.5,此时,代入得,因此平衡常数K的数量级为,故D正确;故选B。
25.(25-26高二上·吉林·期中)常温下改变0.1 mol/L二元弱酸溶液的pH,溶液中的、、的物质的量分数随pH的变化如图所示(已知:),下列说法错误的是
A.曲线c代表
B.时,
C.
D.的平衡常数
【答案】C
【分析】二元弱酸分步电离:、,pH增大,浓度不断减小,浓度先增后减,浓度持续增大;因此曲线a代表,曲线b代表,曲线c代表;交点满足,则;交点满足,则。
【解析】由分析可知,曲线c代表,A正确;位于2.35与9.78之间,此时主要粒子为;pH=3.5距离2.35更近,含量高于,浓度关系为,B正确;,,则,因此,C错误;反应为的水解反应,水解常数,D正确;故选C。
26.(25-26高二上·吉林松原·期中)常温下,下列有关电解质溶液的叙述正确的是
A.在0.1mol/L H3PO4溶液中
B.在0.1mol/L Na2C2O4溶液中
C.氨水和NH4Cl溶液混合,形成pH=9的溶液中
D.在0.1mol/L NaHCO3溶液中
【答案】A
【解析】磷酸是三元弱酸,各级电离程度依次减小。在0.1 mol/L磷酸溶液中,未电离的磷酸分子浓度最大,逐级电离生成的三种阴离子浓度依次减小,题述浓度关系正确,A正确;根据电荷守恒,草酸根离子带两个单位负电荷,其浓度项前的系数应为2,题述等式漏写该系数,B错误;溶液的pH=9,故氢氧根离子浓度大于氢离子浓度。由电荷守恒,铵根离子浓度与氯离子浓度之差等于氢氧根离子浓度与氢离子浓度之差,后者大于0,所以铵根离子浓度大于氯离子浓度,题述顺序错误,C错误;根据碳元素物料守恒,含碳粒子还包括碳酸根离子,题述等式漏掉了碳酸根离子的浓度项,D错误;故选A。
27.(26-27高二上·云南昭通·开学考试)常温下,K2CO3溶液可用于吸收高炉炼铁尾气中的CO2,0.1 mol·L-1 K2CO3溶液中各含碳粒子的物质的量分数与pH的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A.0.1 mol·L-1 K2CO3溶液加水稀释时溶液中增大
B.时,的K2CO3溶液中,由水电离出的
C.由图可知,反应
D.1 L 0.1 mol·L-1 K2CO3溶液完全吸收标准状况下2.24 L CO2时,溶液中:
【答案】D
【分析】溶液中存在的水解,、,结合图中曲线可知,左侧下降曲线表示:,先升后降曲线表示,右侧上升曲线表示,在时,满足,此时有;在时,满足,此时有;据此分析解答。
【解析】加水稀释时,的水解平衡正向移动,增大,减小,同一溶液中浓度比等于物质的量比,故增大,A正确;溶液中全部由水电离产生,时溶液中,水电离的等于水电离的,故水电离的,B正确;反应的平衡常数,代入分析中的数据得,C正确; ,,二者恰好反应生成,根据物料守恒,溶液中,D错误;故选D。
18.(25-26高二上·江西上饶·阶段检测)化学中常用AG表示溶液的酸度[]。室温下,向的氨水中滴加未知浓度的稀硫酸溶液,混合溶液的温度、酸度AG随加入稀硫酸体积的变化如图所示。下列说法正确的是
A.该稀硫酸的浓度为
B.室温下的电离常数约为
C.水的电离程度大小关系:
D.当时,溶液中存在
【答案】B
【解析】酸碱恰好中和时温度最高,即c点为恰好反应点,根据反应,,故,A错误;未加硫酸时,即,室温下,解得,,B正确;c点恰好生成,水解促进水的电离,a、b点氨水过量,电离抑制水的电离,且氨水浓度越大抑制作用越强,故水的电离程度,C错误;时,即,溶液中存在,D错误;故选B。
29.(25-26高二上·山东济南·阶段检测)常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A.水电离出的的溶液中:、、、
B.使甲基橙变黄的溶液中:、、、
C.在常温下,的溶液中:、、、
D.的溶液中:、、、
【答案】C
【解析】水电离出的的溶液中水的电离被抑制,溶液为强酸性或强碱性,在强碱条件下,各个离子可以共存并且不和反应,但是在强酸性条件下会与反应无法大量存在,A错误;使甲基橙变黄的溶液,溶液可能为强碱性,在强碱性溶液中会与反应生成氢氧化铜沉淀,无法大量存在,B错误;常温下的溶液中,溶液呈碱性,、、、与均不反应,且相互之间也不发生反应,可以大量共存,C正确;的溶液中,与会发生双水解生成氢氧化铝沉淀,且和也会发生双水解反应,无法大量共存,D错误;故选C。
30.(25-26高二上·山西晋中·阶段检测)在溶液中逐滴加入溶液,溶液pH变化曲线如图所示,下列有关离子浓度比较不正确的是
A.在C点,
B.在D点,
C.在B点,,且有
D.在间其中一点(不含A、B点),溶液中有
【答案】A
【解析】C点溶液显酸性,故,根据电荷守恒,可得,正确浓度顺序为,故A错误;D点加入体积为25mL,,,根据物料守恒,,故B正确;若,与恰好完全反应生成,溶液因水解显碱性,B点,故;溶液呈中性则,结合电荷守恒得,且二者浓度远大于、,故,故C正确;当与恰好完全反应时,溶质只有,此时溶液显碱性,位于A、B间,根据质子守恒可得,故D正确;故选A。
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第3章 物质在水溶液中的行为
复习要点
1.理解弱电解质在水溶液中的电离平衡,掌握电离常数的应用并能进行相关计算。
2.了解水的电离和水的离子积常数,了解溶液pH的含义及其测定方法。
3.了解酸碱中和滴定的原理和滴定终点的判断方法,知道指示剂选择的方法。
4.掌握酸碱中和滴定的操作和数据处理误差分析的方法。
5.了解盐类水解的原理及影响盐类水解程度的主要因素。
6.能用盐类水解原理解释生产、生活中的水解现象。
7.掌握溶液中的守恒关系,并能用其判断盐溶液中粒子浓度的关系。
8.了解难溶电解质的沉淀溶解平衡,理解溶度积(Ksp)的含义,并能进行相关计算。
9.了解沉淀的生成、溶解与转化,并能应用化学平衡原理解释。
10.了解离子反应的概念、离子反应发生的条件,并能书写离子方程式、判断离子共存。
复习重难点
重点:酸碱中和滴定、电离平衡、盐类水解、沉淀溶解平衡的影响因素及图像分析。
难点:掌握离子方程式正误判断、离子浓度大小比较。
要点 水的电离与溶液的pH
1.水的电离和水的离子积常数
2.外界条件对水的电离平衡的具体影响
改变条件
平衡移动方向
Kw
水的电离程度
c(OH-)
c(H+)
加HCl
加NaOH
Na2CO3
加NH4Cl
加NaHSO4
加热
3.溶液的酸碱性
溶液呈酸碱性的本质:溶液的酸碱性取决于c(H+)和c(OH-)的相对大小。
溶液的酸碱性
c(H+)与c(OH-)比较
常温下溶液pH
酸性溶液
c(H+)>c(OH-)
<7
中性溶液
c(H+)=c(OH-)
=7
碱性溶液
c(H+)<c(OH-)
>7
4.溶液的pH及测定方法
(1)关系:pH= 。
(2)溶液pH的测量
①pH试纸
pH试纸分为广泛pH试纸和精密pH试纸。广泛pH试纸的pH范围通常为1~14,可以识别的pH范围约为1。
测定方法:用镊子夹取一小块试纸放在洁净的 或 上,用玻璃棒蘸取待测液点在试纸的中央,变色后与 对照。
②pH计。又叫酸度计,可以精密测定溶液的pH,量程为0~14。
5.常用酸碱指示剂及变色范围
指示剂
变色范围的pH
石蕊
<5.0
5.0~8.0
>8.0
甲基橙
<3.1
3.1~4.4
>4.4
酚酞
<8.2
8.2~10.0
>10.0
要点速测
1.(25-26高二下·江苏无锡·阶段检测)25 ℃时,水的电离达到平衡:H2OH++OH-,下列叙述正确的是
A.将纯水加热到95 ℃时,Kw变大,c(H+)减小
B.25 ℃时,向纯水中加入稀氨水,水的电离平衡逆向移动,c(OH-)增大,Kw变小
C.保持温度不变,向纯水中加入少量NaOH固体,c(OH-)增大,Kw不变
D.向纯水中加入盐酸,可抑制水的电离;加入醋酸,可促进水的电离
2.(25-26高二上·湖南邵阳·期末)下列溶液中,酸性最强的是
A.pH=1的溶液 B.pH=3的溶液
C.pH=5的溶液 D.pH=7的溶液
要点 电离平衡影响因素与电离平衡常数
1.电离平衡的建立
(1)弱电解质的电离是 过程。
(2)电离平衡建立的过程:
2.影响电离平衡的因素
(1)内因:弱电解质本身的性质。
(2)外因
①浓度:在一定温度下,同一弱电解质溶液,浓度 ,越易电离。
②温度:温度越高,电离程度 。
③同离子效应:加入与弱电解质具有相同离子的电解质时,可使电离平衡向结合成弱电解质分子的方向移动。
④化学反应:加入能与弱电解质电离出的离子反应的物质时,可使电离平衡向 的方向移动。
3.电离平衡常数表达式
(1)一元弱酸HA:HAH++A-,电离平衡常数Ka= 。
(2)一元弱碱BOH:BOHB++OH-,电离平衡常数Kb= 。
(3)二元弱酸(以碳酸为例)
H2CO3H++HC,Ka1=;
HCH++C,Ka2=。
4.电离常数的意义
(1)反映弱电解质的相对强弱,电离平衡常数越大,弱电解质的电离能力 。
(2)多元弱酸的各步电离常数的大小关系是Ka1>Ka2>Ka3……,当Ka1≫Ka2时,计算多元弱酸中的c(H+)或比较多元弱酸酸性的相对强弱时,通常只考虑第一步电离。
3.电离常数的影响因素
(1)内因:相同温度下,电解质越弱,其电离常数 ,反之,电离常数 。
(2)外因:电离平衡常数与 有关,与浓度无关,升高温度,K 。
要点速测
1.(25-26高二上·云南文山·阶段检测)下,关于溶液(),下列说法正确的是
A.升高温度,的电离程度增大,增大
B.向该溶液中通入气体,平衡逆向移动,减小
C.加水稀释后,溶液中降低
D.该温度下,该溶液中的电离程度大于溶液中的电离程度
要点 盐类的水解原理及其应用
1.盐类水解的定义
在水溶液中,盐电离出来的离子与水电离出来的H+或OH-结合生成弱电解质的反应。
2.盐类水解的特点
(1)可逆:盐类的水解是 反应。
(2)吸热:盐类的水解可看作是 反应的逆反应。
(3)微弱:盐类的水解程度很微弱。
3.盐类水解的规律
有弱才 ,越弱越 ;谁强显 ,同强显 。
实例:下列盐溶液中,①CuSO4溶液 ②KNO3溶液 ③Na2CO3溶液 ④(NH4)2SO4溶液 ⑤NaHCO3溶液 ⑥CH3COONa溶液
溶液呈酸性的是 ;
溶液呈碱性的是 ;
溶液呈中性的是 。
4.盐类水解的离子方程式
(1)盐类水解的离子方程式一般用“”连接,且一般不标“↑”“↓”等状态符号。
(2)多元弱酸盐:分步书写,以第一步为主。如Na2S(aq):第一步:S2-+H2OHS-+OH-;第二步:HS-+H2OH2S+OH-。
(3)多元弱碱盐:水解反应的离子方程式一步完成。
(4)阴、阳离子相互促进的水解
①若水解程度不大,用“”表示。
②相互促进的水解反应程度较大的,书写时用“===”“↑”“↓”。
5.盐类水解的影响因素
(1)温度
盐类水解可以看作酸碱中和反应的逆反应,中和反应是放热反应,盐类的水解为 反应,升高温度,平衡向 反应的方向移动,盐的水解程度增大。
(2)浓度
①加水稀释,促进水解,水解程度 。
②加溶质(增大浓度),促进水解,水解程度 。
(3)同离子效应
向能水解的盐溶液中加入与水解产物相同的离子,水解被抑制。
6.以Fe2(SO4)3水解:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+为例,分析外界条件对水解平衡的影响。
条件
平衡移动方向
n(H+)
pH
现象
升温
加H2SO4
加H2O
加NaHCO3
7.盐类水解的应用
(1)配制、保存某些盐溶液
如在配制FeCl3、AlCl3、SnCl2等溶液时为抑制水解,常先将盐溶于少量 中,再加蒸馏水稀释到所需浓度。在实验室盛放Na2CO3、CH3COONa、Na2S等溶液的试剂瓶不能用磨口玻璃塞,应用 。
(2)判断盐溶液蒸干灼烧时所得的产物
如AlCl3、FeCl3溶液蒸干后得到Al(OH)3、Fe(OH)3,灼烧后得到Al2O3、Fe2O3,CuSO4溶液蒸干后得到CuSO4固体。用MgCl2·6H2O晶体得到纯的无水MgCl2的操作方法及理由是在干燥的HCl气流中加热MgCl2·6H2O,可以得到无水MgCl2,HCl气流能抑制MgCl2的水解,且带走MgCl2·6H2O因受热产生的水蒸气。
(3)解释生活中的现象或事实
如明矾净水、热纯碱溶液除油污、草木灰不能与铵盐混用、泡沫灭火器原理等。
(4)物质的提纯(水解除杂)
如MgCl2溶液中混有少量Fe3+杂质时,可加入MgO或Mg(OH)2等,Fe3+的水解平衡向右移动,生成Fe(OH)3沉淀而除去。
要点速测
1.(25-26高二上·云南曲靖·期末)下列有关盐类水解的说法错误的是
A.盐类水解是中和反应的逆反应
B.弱酸强碱盐的水溶液呈碱性
C.盐类水解是吸热反应
D.所有盐类都能发生水解反应
要点 沉淀溶解平衡及其应用
1.物质的溶解性与溶解度的关系
20 ℃时,电解质在水中的溶解度与溶解性存在如下关系:
2.沉淀溶解平衡
(1)沉淀溶解平衡的建立
在一定温度下,当难溶电解质在水中 速率与 速率相等时,得到饱和溶液,即建立沉淀溶解平衡状态。
(2)特点(同其他化学平衡): (适用平衡移动原理)。
(3)沉淀溶解平衡的影响因素
①内因:难溶电解质本身的性质,即难溶电解质的溶解能力。
②外因:难溶电解质在水溶液中会建立动态平衡,改变温度和某离子浓度,会使沉淀溶解平衡发生移动。
以AgCl为例:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq) ΔH>0,完成下表:
外界条件
移动方向
c(Ag+)
升高温度
加水(固体有剩余)
加入少量AgNO3(s)
加入Na2S(s)
通入HCl
通入NH3
3.溶度积
(1)溶度积和离子积比较
以AmBn(s)mAn+(aq)+nBm-(aq)为例:
溶度积(Ksp)
离子积(Q)
含义
沉淀溶解平衡的平衡常数
溶液中有关离子浓度幂的乘积
表达式
Ksp(AmBn)=cm(An+)·cn(Bm-),式中的浓度是平衡浓度
Q(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:
①Q>Ksp:溶液过饱和,有 析出;
②Q=Ksp:溶液饱和,处于 状态;
③Q<Ksp:溶液 ,无沉淀析出
(2)Ksp的影响因素
①内因:溶度积与难溶电解质溶解能力的关系:阴、阳离子个数比相同的难溶电解质,溶度积 ,其溶解能力 ;不同类型的难溶电解质,应通过计算才能进行比较溶解能力。
②外因:仅与 有关,与浓度、压强、催化剂等无关。
4.沉淀的生成
(1)沉淀生成的实际应用
在无机物的制备和提纯、废水处理等领域,常利用生成沉淀来达到 或 某些离子的目的。
(2)使溶液中的离子转化为 的条件:溶液中离子积Q>Ksp。
(3)常用的方法
方法
举例
解释
调节
pH法
除去CuCl2溶液中的FeCl3,可向溶液中加入CuO[或Cu(OH)2或CuCO3或Cu2(OH)2CO3]
CuO与H+反应,促进Fe3+水解生成Fe(OH)3沉淀
除去NH4Cl溶液中的FeCl3杂质,可加入氨水调节pH
Fe3+与NH3·H2O反应生成Fe(OH)3沉淀
沉淀剂法
以Na2S等沉淀污水中的Hg2+、Cu2+等重金属离子
Na2S与Cu2+、Hg2+反应生成沉淀
5.沉淀的溶解:不断减少沉淀溶解平衡体系中的相应离子,使Q<Ksp,平衡向沉淀溶解的方向移动。
6.沉淀的转化
(1)原理:由一种沉淀转化为另一种沉淀的过程,实质是沉淀溶解平衡的移动。
(2)沉淀转化规律
①一般来说,溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀容易实现。
如,AgNO3溶液AgClAgI,Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)。
②一定条件下溶解度小的沉淀也可以转化成溶解度相对较大的沉淀。
重晶石[BaSO4(s)]BaCO3(s),但Ksp(BaSO4)<Ksp(BaCO3)。
(3)实际应用
①锅炉除垢:水垢中的CaSO4(s)CaCO3(s)Ca2+(aq)。
CaSO4转化为CaCO3的离子方程式为CaSO4(s)+C(aq)CaCO3(s)+S(aq)。
②矿物转化:原生铜的硫化物CuSO4溶液铜蓝(CuS)。
ZnS转化为CuS的离子方程式为ZnS(s)+Cu2+(aq)CuS(s)+Zn2+(aq)。
PbS转化为CuS的离子方程式为PbS(s)+Cu2+(aq)CuS(s)+Pb2+(aq)。
要点速测
1.(25-26高二上·陕西安康·阶段检测)25℃时,、AgCl和(砖红色)的溶度积常数分别为,, 。下列叙述正确的是
A.升高温度,若的溶解度增大,则减小
B.25℃时,饱和溶液中
C.向5 mL浓度均为0.01 KCl和的混合溶液中滴入0.01 溶液,先产生白色沉淀
D.向饱和溶液中加入固体,溶解平衡逆向移动,减小,随之减小
要点 离子方程式与离子共存
1.离子方程式
(1)概念:用 反应的离子符号来表示反应的式子。
(2)意义:不仅可以表示某一个具体的化学反应,还可以表示 的离子反应。如氢氧化钠溶液和盐酸反应、氢氧化钙溶液和硝酸反应的离子方程式,都可用H++OH-===H2O来表示。
2.离子方程式的书写
(1)书写要点
①要符合书写总原则:符合客观事实,符合质量守恒、电荷守恒、得失电子守恒。
②注意物质拆分:单质、氧化物、气体、难溶物(如CaCO3、BaSO3、FeS、PbS、BaSO4等)、弱电解质(如HF、H2S、HClO、H2CO3、NH3·H2O、H2SO3、H3PO4等)、多元弱酸的酸式酸根离子等不能拆分。
(2)对微溶物的处理方式
①澄清溶液中作反应物,写成离子形式
②悬浊液中作反应物,写成化学式
③作生成物且能判断出大量生成,写成化学式,且标“↓”
(3)对N与碱反应产物的处理方式:
①不加热或稀溶液中,写成NH3·H2O
②加热或浓溶液中,写成NH3和H2O。
3.连续反应型离子方程式的书写
(1)CO2通入NaOH溶液中
①CO2少量:CO2+2OH-===C+H2O。
②CO2过量:CO2+OH-===HC。
(2)将盐酸滴入Na2CO3溶液中
①盐酸少量:H++C===HC。
②盐酸过量:2H++C===CO2↑+H2O。
(3)Fe与稀HNO3反应
①Fe少量:Fe+N+4H+===Fe3++NO↑+2H2O。
②Fe过量:3Fe+2N+8H+===3Fe2++2NO↑+4H2O。
4.先后型离子方程式的书写
(1)NH4HSO4溶液与NaOH溶液的反应
①NaOH少量:H++OH-===H2O。
②NaOH过量:N+H++2OH-===H2O+NH3·H2O。
(2)向FeBr2溶液中通入Cl2
①Cl2少量:Cl2+2Fe2+===2Fe3++2Cl-。
②Cl2过量:2Fe2++4Br-+3Cl2===2Fe3++2Br2+6Cl-。
5.配比型离子方程式的书写
一种反应物中含有两种或两种以上的组成离子(一般为酸式盐或复盐),当与另一种反应物作用时,一种组成离子恰好完全反应而另一种组成离子不能恰好反应,因而与用量有关。
(1)向Ca(OH)2澄清溶液中加入NaHCO3溶液
①NaHCO3少量:HC+OH-+Ca2+===CaCO3↓+H2O。
②NaHCO3过量:Ca2++2OH-+2HC===CaCO3↓+2H2O+C。
(2)向NaHSO4溶液中加入Ba(OH)2溶液
①加入Ba(OH)2至溶液中的S恰好完全反应:S+H++Ba2++OH-===BaSO4↓+H2O。
②加入Ba(OH)2至溶液呈中性:Ba2++2OH-+2H++S===BaSO4↓+2H2O。
6.判断离子大量共存的“四个要点”
判断多种离子能否大量共存于同一溶液中,归纳起来就是:一色、二性、三特殊、四反应。
(1)一色——溶液颜色
几种常见离子的颜色:
离子
Cu2+
Fe3+
Fe2+
Mn
溶液颜色
蓝色
棕黄色
浅绿色
紫红色
(2)二性——溶液的酸碱性
a.在强酸性溶液中,OH-及弱酸根阴离子(如C、S、S2-、CH3COO-等)不能大量存在。
b.在强碱性溶液中,H+及弱碱阳离子(如N、Al3+、Fe3+等)不能大量存在。
(3)三特殊——三种特殊情况
a.[Al(OH)4]-与HC不能大量共存:[Al(OH)4]-+HC===Al(OH)3↓+C+H2O。
b.“N+H+”组合具有强氧化性,能与S2-、Fe2+、I-、S等还原性的离子发生氧化还原反应而不能大量共存。
c.N与CH3COO-、C,Mg2+与HC等组合中,虽然两种离子都能水解且水解相互促进,但总的水解程度仍很小,它们在溶液中仍能大量共存。
(4)四反应——四种反应类型
四反应是指离子间通常能发生的四种类型的反应,能相互反应的离子显然不能大量共存。
a. 反应:如Ba2+与S,N与OH-,H+与CH3COO-等。
b. 反应:如Fe3+与I-、S2-,N(H+)与Fe2+等。
c.相互促进的 反应:如Al3+与C、HC、[Al(OH)4]-等。
d. 反应:如Fe3+与SCN-等。
要点速测
1.(25-26高二下·江苏无锡·期中)下列各组离子在指定条件下,一定能大量共存的是
A.无色透明溶液中:Cu2+、Al3+、、
B.能使甲基橙变黄的溶液中:Na+、Mg2+、、
C. = 1×10−2 mol·L−1的溶液:Na+、、、Cl−
D.水电离的c(H+)= 1×10−13mol·L−1的溶液:Na+、Mg2+、、
2.(25-26高二上·福建厦门·期末)下列离子方程式正确的是
A.溶液中通入少量:
B.用惰性电极电解水溶液:
C.泡沫灭火器的反应原理:
D.牺牲阳极法保护海水中钢闸门的正极反应:
要点 酸碱中和滴定的原理与操作
1.以标准HCl溶液滴定待测的NaOH溶液为例,反应原理:
待测的NaOH溶液的物质的量浓度c(NaOH)=,即c(测)=。
2.实验操作
(1)滴定前准备
滴定管: →洗涤→ →装液→排气泡调液面→记录。
锥形瓶:洗涤→装待测液→加指示剂。
(2)滴定终点
滴入最后半滴标准液,指示剂变色,且在半分钟内不恢复原来的颜色,停止滴定,并记录标准溶液的体积。
(3)数据处理
按上述操作重复 次,根据每次所用标准液的体积计算待测液的物质的量浓度,最后求出待测液的物质的量浓度的 。
3.指示剂选择
(1)强酸与强碱的中和滴定,到达滴定终点时,pH变化范围很大,可用酚酞,也可用甲基橙作指示剂。
(2)强酸滴定弱碱,恰好完全反应时,溶液呈酸性,应选择在酸性范围内变色的指示剂—— 。
(3)强碱滴定弱酸,恰好完全反应时,溶液呈碱性,应选择在碱性范围内变色的指示剂—— 。
4.酸碱中和滴定误差分析
分析依据:cB=(VB表示准确量取的待测液的体积、cA表示标准溶液的浓度)。
若VA偏大⇒cB偏大;若VA偏小⇒cB偏小。
以盐酸标准液滴定待测NaOH溶液,用酚酞作指示剂为例,分析实验误差(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
步骤
操作
c(NaOH)
洗涤
未用标准溶液润洗酸式滴定管
锥形瓶用待测溶液润洗
未用待测溶液润洗取用待测液的滴定管
锥形瓶洗净后瓶内还残留少量蒸馏水
取液
取碱液的滴定管尖嘴部分有气泡且取液结束前气泡消失
滴定
滴定完毕后立即读数,半分钟后颜色又变红
滴定前滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后消失
滴定过程中振荡锥形瓶时有液滴溅出
滴定过程中,向锥形瓶内加少量蒸馏水
读数
滴定前仰视读数或滴定后俯视读数
滴定前俯视读数或滴定后仰视读数
要点速测
1.(25-26高二上·浙江嘉兴·阶段检测)用已知浓度的标准盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液,下列说法正确的是
A.达到滴定终点时,与恰好完全反应,
B.当接近滴定终点时,极少量的酸会引起溶液的pH突变
C.石蕊溶液可作为本实验的指示剂
D.若以甲基橙为指示剂,滴定终点的现象是溶液由橙色变为黄色
2.(25-26高二上·天津南开·期中)下列实验误差分析正确的是
A.用润湿的pH试纸测稀碱溶液的pH,测定值偏大
B.用标准NaOH溶液滴定盐酸时,若配制标准溶液称取的NaOH固体中含有NaCl杂质时,会引起结果偏高
C.测定中和反应的反应热时,将碱缓慢倒入酸中,所测温度值偏大,反应热偏小
D.滴定前滴定管内无气泡,终点读数时有气泡,所测体积偏大
难点 酸碱中和滴定pH变化图像
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。
图像关键点
获取的信息
粒子浓度大小关系
“起始”点,即A点
溶质为HA;HA为弱酸
c(HA)>c(H+)>c(A-)>c(OH-)
反应的“半量”点,即B点
溶质为等物质的量的HA和NaA;pH<7
c(A-)>c(Na+)>c(HA)>c(H+)>c(OH-)
溶液的“中性”点,即C点
溶质为NaA和少量的HA;pH=7
c(Na+)=c(A-)>c(H+)=c(OH-)
“恰好”反应点(滴定终点),即D点
溶质为NaA;pH>7
c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)
过量1倍点,即E点
溶质为等物质的量的NaA和NaOH:pH>7
c(Na+)>c(OH-)>c(A-)>c(H+)
难点精练
1.(25-26高二上·山西晋中·阶段检测)室温下,向盐酸中滴加溶液,溶液的pH随NaOH溶液体积的变化如图。已知,不考虑混合后溶液体积的变化,下列说法不正确的是
A.时,
B.时,
C.滴定过程中,水的电离程度保持不变
D.选择甲基红指示反应终点,误差比甲基橙的小
2.(25-26高二上·广东阳江·期中)下图所示是常温下向未知浓度的盐酸中逐滴加入溶液时酚酞作指示剂,溶液的随溶液的体积变化的曲线。下列结论正确的是
A.水电离出的氢离子浓度:
B.盐酸的物质的量浓度为
C.当滴入 溶液时,该混合液的
D.指示剂变色时,说明与恰好完全反应
难点 粒子分布系数图像
1.分布系数δ(X)与pH图像及分析
一元弱酸(以CH3COOH为例)
二元酸(以草酸H2C2O4为例)
δ0为CH3COOH分布系数,δ1为CH3COO-分布系数
δ0为H2C2O4分布系数,δ1为HC2分布系数、δ2为C2分布系数
随着pH增大,溶质分子浓度不断减小,离子浓度逐渐增大,酸根离子增多。根据分布系数可以书写一定pH时所发生反应的离子方程式
同一pH条件下可以存在多种溶质微粒。根据在一定pH的微粒分布系数和酸的分布浓度,就可以计算各成分在该pH时的平衡浓度
2.读图解题要领
①读“曲线”——每条曲线所代表的粒子及变化趋势(以上图中H2C2O4为例)随pH增大,δ只减不增的为H2C2O4曲线,δ先增后减的为HC2曲线,δ只增不减的为C2曲线。
②用“交点”——交点是某两种粒子浓度相等的点,可计算电离常数K:
a.图中①点:c(HC2)=c(H2C2O4),其pH为pH1,(H2C2O4)==1。
b.同理图中②点:c(HC2)=c(C2),对应pH为pH2,=1。
c.图中③点,c(H2C2O4)=c(C2),此时c(HC2)最大,其溶液pH为pH3,则pH3=。
推理过程如下:
H2C2O4H++HC2,HC2H++C2,·=,由于交点③时,c(H2C2O4)=c(C2),c2(H+)=·=1·1,两边取负对数,即可得,pH3=。
难点精练
1.(25-26高二上·湖北襄阳·阶段检测)常温下,含M2A(s)的M2A饱和溶液中(虚线)和含A微粒的分布系数(实线)[例:]随pH的变化关系如图所示,M+不发生水解;MHA可溶。下列说法错误的是
A.常温下,A2-的水解常数
B.溶液:
C.M2A的沉淀溶解平衡常数
D.pH=3时,M2A的饱和溶液中
2.(25-26高二上·河南郑州·阶段检测)常温下,向乙二酸()中逐滴加入NaOH溶液的过程中,不同形态的粒子分布系数如图所示,下列说法错误的是
A.该温度下,溶液的pH小于7
B.b点对应溶液中,
C.c点对应溶液中,
D.a、b、c三点对应溶液中,水的电离程度最大的为c点
难点 沉淀溶解平衡相关图像
1.沉淀溶解平衡图像
以BaSO4在不同条件下沉淀溶解平衡为例
提取曲线信息
a→c
曲线上变化,增大c(S)
b→c
加入1×10-5 mol·L-1 Na2SO4溶液(加水不行)
d→c
加入BaCl2固体(忽略溶液的体积变化)
c→a
曲线上变化,增大c(Ba2+)
曲线上方的点表示有沉淀生成;曲线下方的点表示不饱和溶液
2.正对数曲线
横、纵坐标分别为阳离子浓度或阴离子浓度的正对数。
CuS、
ZnS
曲线
信息
①曲线上各点的意义:每条曲线上任意一点都表示饱和溶液,曲线上方的任意一点均表示过饱和溶液,会析出沉淀;
ZnS曲线:a点表示饱和溶液,c点表示不饱和溶液;
CuS曲线:b点表示饱和溶液,c点表示过饱和溶液;
②计算Ksp:由曲线上给定数据可以计算CuS、ZnS的Ksp;
③比较Ksp大小:Ksp(ZnS)>Ksp(CuS)
3.负对数曲线
横、纵坐标分别为阳离子或阴离子的负对数。
MgCO3、
CaCO3、
MnCO3
pM=-lg c(M),(M:Mg2+、Ca2+、Mn2+),p(C)=-lg c(C)
曲线
信息
①横、纵坐标数值越大,表示c(C)、c(M)越小;
②曲线上各点的意义:曲线上的任何一点为饱和溶液,曲线上方的点为不饱和溶液,曲线下方的点为过饱和溶液,有沉淀生成,如c点,相对于MgCO3来说,处于曲线上方,为不饱和溶液,相对于CaCO3来说,处于曲线下方,为过饱和溶液,此时有CaCO3沉淀生成;
③计算Ksp:由曲线上给定数据可以计算出相应的Ksp;
④比较Ksp大小:Ksp(MgCO3)>Ksp(CaCO3)>Ksp(MnCO3)
4沉淀滴定法
①定义:沉淀滴定是利用沉淀反应进行滴定、测量分析的方法,生成沉淀的反应很多,但符合条件的却很少,实际上应用最多的是银量法,即利用Ag+与卤素离子的反应来测定Cl-、Br-、I-的浓度。
②原理:沉淀滴定所用的指示剂本身就是一种沉淀剂,滴定剂与被滴定物反应的生成物的溶解度要比滴定剂与指示剂反应的生成物的溶解度小,否则不能用这种指示剂。如用AgNO3溶液测定溶液中Cl-的含量时常以Cr为指示剂,这是因为AgCl比Ag2CrO4更难溶的缘故。
5.沉淀滴定图像
①概念及特点
沉淀滴定曲线是滴定过程中构成难溶电解质的离子浓度与滴定剂加入量之间的关系曲线。
①b点恰好沉淀,即滴定终点
②利用b点对应的pM可以求有关离子浓度及Ksp
②沉淀滴定曲线图像突破方法
第一步,识图像。认识图像横坐标、纵坐标表示什么,如表示离子浓度、pM等。
第二步,想原理。涉及的原理主要有溶度积表达式书写、影响沉淀溶解平衡的因素以及溶度积常数的影响因素。如浓度不会改变溶度积,溶度积只与温度有关,多数情况下,温度越高,溶度积越大。
第三步,找联系。将图像与溶度积原理联系起来,分析题目设置的问题,如求离子浓度、判断沉淀溶解平衡状态等。
难点精练
1.(25-26高二上·重庆巫山·阶段检测)一定温度下,和的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是
A.a点条件下能生成沉淀,也能生成沉淀
B.b点时,,
C.向、均为的混合溶液中滴加溶液,先产生沉淀
D.的平衡常数
2.(25-26高二上·北京昌平·期末)某温度时,CaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示,下列说法中不正确的是
资料:
A.CaSO4在水中存在沉淀溶解平衡:
B.可估算该温度下值约为4.8×10-5
C.b点,有CaSO4沉淀生成
D.若横坐标为,b点不可能生成CaCO3沉淀
难点 离子浓度大小比较
1.电解质溶液中微粒浓度大小比较的类型
(1)多元弱酸溶液
判断多元弱酸溶液中离子浓度大小的一般规律是:(显性离子)>(一级电离离子)>(二级电离离子)>(水电离出的另一离子)例如:0.1mol/L的H2S溶液中所存在的离子浓度由大到小的排列顺序是:c(H+)>c(HS-)>c(S2-)>c(OH-)。
(2)一元弱碱的正盐溶液, (强酸弱碱盐)
①电荷守恒:
②物料守恒:
③微粒浓度:
判断一元弱酸的正盐溶液中离子浓度大小的一般规律是:(不水解离子)>(水解离子)>(显性离子)>(水电离出的另一离子)。
例如:0.1mol/L的CH3COONa溶液中所存在的离子浓度由大到小的排列顺序是:c (Na+)>c (CH3COO-)>c (OH-)>c (H+)。
(3)二元弱酸的正盐溶液,(强碱弱酸盐)溶液
①电荷守恒:
②物料守恒:
③判断二元弱酸的正盐溶液中离子浓度大小的一般规律是:(不水解离子)>(水解离子)>(显性离子)>(二级水解离子)>(水电离出的另一离子)。即微粒浓度:c (Na+)>c (A2-)>c (OH-)>c (HA-) >c (H+)。
例如:0.1mol/L的Na2CO3溶液中所存在的离子浓度由大到小的排列顺序是: c (Na+)>c(CO32-)>c(OH-)>c (HCO3-) >c(H+)。
(4)二元弱酸的酸式盐溶液, (弱酸的酸式盐)溶液( :水解为主, :电离为主)
①电荷守恒:
②物料守恒:
③判断二元弱酸的酸式盐溶液中离子浓度大小的一般规律是:
水解大于电离时:(不水解离子)>(会水解离子)>(显性离子)>(水电离出的另一离子)>(水解生成的微粒)>(电离得到的酸跟离子)。
电离大于水解时:(不水解离子)>(会电离离子)>(显性离子)>(电离得到的酸跟离子)>(水电离出的另一离子)>(水解生成的微粒)
即:微粒浓度
例如:0.1mol/L的NaHCO3溶液中所存在的离子浓度由大到小的排列顺序是: c (Na+)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+)>c(CO32-)。
(5)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影响的因素。例如:在相同物质的量浓度的下列各溶液中:①NH4Cl、②CH3COONH4、③NH4HSO4。c(NH4+)由大到小的顺序③>①>②。
2.混合溶液中各离子浓度大小的比较
要进行综合分析,电离因素、水解因素等都是影响离子浓度大小的要素。
(1)同浓度、同体积的 (弱酸)与 混合液( )
①电荷守恒:
②物料守恒:
③微粒浓度
例如:0.1mol/L的CH3COONa溶液和0.1mol/L的CH3COOH混合溶液中所存在的离子的浓度由大到小的排列顺序是: c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)。在该溶液中,CH3COH的电离程度大于CH3COONa的水解程度,溶液显酸性:c (H+)>c (OH-),同时c(CH3COO-)>c(Na+)。
还有分子的电离小于相应离子的水解的如:0.1mol/L的NaCN溶液和0.1mol/L的HCN混合溶液中所存在的离子的浓度由大到小的排列顺序是: c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+)。在该溶液中,HCN的电离程度小于NaCN的水解程度,溶液显碱性:c(OH-)>c(H+),同时c(Na+)>c(CN-)。
(2)同浓度、同体积的 (弱碱)与 混合液( )
①电荷守恒:
②物料守恒:
③微粒浓度
例如:0.1mol/L的NH4Cl溶液和0.1mol/L的氨水混合溶液中所存在的离子的浓度由大到小的排列顺序是: c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)。在该溶液中,NH3·H2O的电离与NH4+的水解相互抑制,NH3·H2O的电离程度大于NH4+的水解程度,溶液显碱性:c (OH-)>c (H+),同时c (NH4+)>c (Cl-)。难点精练
1.(25-26高二上·吉林·期中)常温下,在所得下列溶液中,各离子浓度的关系正确的是
A.醋酸钠溶液中各离子浓度大小排序:
B.的氨水与的盐酸等体积混合:
C.浓度均为0.1 mol/L的碳酸钠、碳酸氢钠混合溶液:
D.溶液中满足:
2.(25-26高二上·海南·期中)25℃时,在10mL浓度均为0.1mol·L-1的NaOH和CH3COONa混合溶液中滴加0.1mol·L-1盐酸,所得滴定曲线如图所示。下列有关溶液中粒子浓度关系正确的是
A.a点溶液中c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
B.b点溶液中:c(H+)=c(OH-)-c(CH3COOH)
C.c点溶液中:c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-)
D.d点溶液中:c(Na+)>c(Cl-)>c(H+)>c(CH3COO-)
考点 水的电离及其影响因素
▌例1 (25-26高二下·江苏无锡·期中)我国科学家在一颗距离地球100光年的行星上发现了不可思议的“水世界”,引起了全球科学界的轰动。下列有关说法正确的是
A.水的离子积常数Kw随温度的升高而增大
B.温度升高,水的电离平衡正向移动,c(H+)增大,溶液呈酸性
C.向水中加入少量盐酸溶液,溶液的c(H+)增大,Kw增大
D.由水电离出的c(H+)水电离= c(OH-)水电离 时,溶液一定呈中性
▌迁移练1-1 (25-26高二上·陕西榆林·期中)某温度下的水溶液中,,。与的关系如图所示,下列说法错误的是
A.该温度低于
B.该温度下水的离子积
C.该温度下溶液的
D.向点溶液中加入适量溶液,可实现点向点移动
▌迁移练1-2 (25-26高二上·北京顺义·期中)在不同温度下,水溶液中c(H+) 与c(OH-)有如图所示关系。下列说法不正确的是
A.图中T>25
B.欲实现b 点 到c 点,可以升高温度
C.欲实现c 点到d点,可以加入NaOH固体
D.ac线上任一点对应的溶液中c(H+) 与c(OH-)相等
考点 溶液pH及其计算
▌例2 (25-26高二上·河北衡水·期中)已知在100℃时,水的离子积Kw=1.0×10-12(本题涉及的溶液温度均为100℃)。下列说法中正确的是
A.0.01mol·L-1的硫酸溶液,pH=2
B.0.01mol·L-1的氢氧化钠溶液,pH=12
C.完全中和pH=3的硫酸溶液50mL,需要pH=10的NaOH溶液5mL
D.0.05mol·L-1的硫酸溶液与 0.1mol·L-1的氢氧化钠溶液等体积混合溶液为中性,pH等于7
▌迁移练1-1 (25-26高二上·内蒙古赤峰·期中)下列关于溶液的酸碱性的说法正确的是
A.的溶液一定呈中性
B.中性溶液中一定有
C.在时,纯水的,因此显酸性
D.溶液呈中性
▌迁移练1-2 (25-26高二上·山西·期中)25℃时,将的NaOH稀溶液与的稀硫酸充分反应。已知,且。下列说法错误的是
A.的稀硫酸中,
B.的NaOH稀溶液中,
C.上述反应后的溶液最终呈中性
D.往反应后的溶液中滴入足量的溶液,可观察到溶液变浑浊
考点 弱电解质的电离平衡及其影响因素
▌例3 (25-26高二上·新疆昌吉·期中)在0.1molL−1醋酸溶液中存在:CH3COOHCH3COO−+H+,对于该平衡,下列叙述错误的是
A.加入少量冰醋酸,电离平衡向正向移动,电离程度增大
B.升高温度,醋酸的电离常数Ka增大,溶液pH减小
C.加水稀释,溶液中c(OH-)增大
D.加入少量固体醋酸钠,增大
▌迁移练1-1 (25-26高二上·云南临沧·期中)的水溶液中存在电离平衡和。下列关于溶液的说法正确的是
A.滴加新制氯水,减小,溶液pH减小
B.加水,平衡向正反应方向移动,溶液中氢离子浓度增大
C.通入气体直至过量,溶液pH增大
D.加入少量硫酸铜固体(忽略体积变化),溶液中所有离子的浓度都减小
▌迁移练1-2 (25-26高二上·山东德州·期中)一定温度下,将一定质量的冰醋酸加水稀释过程中,溶液的导电能力变化如图所示。下列有关说法正确的是
A.三点溶液中c(CH3COO-):a>b>c
B.三点溶液的pH:c>a>b
C.三点溶液中醋酸的电离程度:b>a>c
D.三点溶液用等浓度的KOH溶液中和,消耗KOH溶液的体积:c>b>a
考点 酸碱中和滴定
▌例4 (25-26高二上·陕西榆林·期中)下列操作会导致实验测定值偏高的是
A.测定NaOH溶液的物质的量浓度c:用标准醋酸溶液滴定,用甲基橙作指示剂
B.用容量瓶配制一定物质的量浓度的溶液:定容时仰视刻度线
C.测定溶液pH:用湿润的pH试纸测定溶液的pH
D.测定中和反应的ΔH:用NaOH固体代替稀氢氧化钠溶液进行测定
▌迁移练1-1 (25-26高二上·河北邢台·阶段检测)25℃时,用溶液滴定的盐酸,滴定曲线如图所示。下列说法错误的是
已知:忽略溶液混合时温度和体积的变化。
A.
B.a点溶液中,
C.b点溶液中,
D.c点溶液中,由水电离出的约为
▌迁移练1-2 (25-26高二上·天津武清·阶段检测)室温下,用溶液分别滴定的盐酸和醋酸,滴定曲线如下图所示。下列说法不正确的是
A.Ⅱ表示的是滴定盐酸的曲线
B.滴定盐酸溶液时,可选择石蕊溶液作指示剂
C.时,滴定盐酸消耗的等于
D.初始时盐酸的
考点 沉淀溶解平衡
▌例5 (25-26高二下·河南周口·阶段检测)某温度下,,。该温度下,下列结论正确的是
A.向碳酸锶的悬浊液中加入氟化氢溶液,减小
B.饱和溶液与饱和溶液相比,后者的大
C.向0.032的溶液中加入等体积0.072的NaF溶液,混合溶液中的
D.向饱和溶液中加入固体,溶液中的离子浓度
▌迁移练1-1 (25-26高二下·广东汕头·阶段检测)牙齿表面有一层牙釉质在保护着,存在如下平衡:Ca5(PO4)3OH(s)5Ca2+(aq)+3(aq)+OH-(aq) Ksp=6.8×10-37,已知Ca5(PO4)3F(s)的Ksp=2.8×10-61,下列说法错误的是
A.口腔中残留大量的酸性物质会破坏牙釉质
B.牙膏中添加适量的磷酸盐,可以有效保护牙齿
C.若用碳酸氢钠稀溶液进行漱口,会使上述平衡发生移动,此时Ksp增大
D.使用含氟(NaF)牙膏,可实现Ca5(PO4)3OH(s)与Ca5(PO4)3F(s)的转化
▌迁移练1-2 (2026·天津·模拟预测)已知时,物质的溶度积常数为;;。下列说法错误的是
A.足量溶解在的溶液中,能达到的最大浓度为
B.除去工业废水中的,可选用FeS作沉淀剂
C.在相同温度下,CuS的溶解度小于FeS的溶解度
D.在ZnS的饱和溶液中,加入少量固体,平衡向生成沉淀的方向移动
考点 离子反应
▌例6 (25-26高二上·江西抚州·期末)常温下,下列各组离子在相应条件下可能大量共存的是
A.在的溶液中:、、、
B.水电离的的溶液中:、、、
C.加水稀释pH增大的溶液:Na+、、、ClO-
D.遇甲基橙变红色的溶液中:、Mg2+、、
▌迁移练1-1 (26-27高二上·浙江绍兴·开学考试)下列离子方程式正确的是
A.的水解:
B.溶液与足量的溶液:
C.碳酸钙溶于醋酸:
D.溶液中滴加过量溴水:
▌迁移练1-2 (25-26高二上·福建福州·期末)常温下,下列各组离子一定能大量共存的是
A.、、
B.、、
C.无色溶液:、、
D.的溶液:、、
基础达标
1.(25-26高二上·湖南株洲·阶段检测)下列液体均处于25℃,有关叙述正确的是
A.某物质的溶液pH<7,向该溶液中加入氢氧化钠溶液,Kw增大
B.pH=4.5的番茄汁中c(H+)是pH=6.5的牛奶中c(H+)的100倍
C.将1L 0.1mol·L-1的Ba(OH)2溶液稀释为2L,pH=12
D.pH=8的NaOH溶液稀释100倍,其pH=6
2.(25-26高二上·四川广安·期中)准确移取20.00 mL某待测醋酸溶液于锥形瓶中,用0.100 0 mol·L−1 NaOH溶液滴定。下列说法正确的是
A.滴定管用蒸馏水洗涤后,装入NaOH溶液进行滴定
B.随着NaOH溶液滴入,锥形瓶中溶液pH由小变大
C.用甲基橙作指示剂,当锥形瓶中溶液由橙色变黄色时停止滴定
D.滴定达终点时,发现滴定管尖嘴部分有悬滴,则测定结果偏小
3.(25-26高二上·安徽马鞍山·期中)已知温度时水的离子积常数为,该温度下,将浓度为的一元酸与的一元碱等体积混合,可判断溶液呈中性的依据是
A.
B.混合溶液中,由水电离出的
C.混合溶液中,
D.混合溶液的
4.(25-26高二上·广东汕头·期中)下列物质按纯净物、强电解质、弱电解质、非电解质的组合正确的是
纯净物
强电解质
弱电解质
A
盐酸
硫酸
冰醋酸
B
液氯
硫酸钡
C
火碱
氯化钠
氨水
D
冰醋酸
苛性钾
氯化镁
A.A B.B C.C D.D
5.(25-26高二上·广东河源·期中)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.实验室配制溶液时,应先将其溶解在盐酸中,而后加水稀释
B.除去中的,可以加入固体
C.用浓溶液与浓溶液混合作灭火剂
D.可溶性的铝盐、铁盐均可用于自来水的混凝净水
6.(25-26高二上·广东·期中)下列说法正确的是
A.25℃时,在的盐酸和醋酸溶液中,由水电离出的浓度不相等
B.25℃时,的某橙汁中的是的某西瓜汁中的的100倍
C.25℃时,和的NaOH溶液等体积混合后(忽略体积变化),溶液的
D.25℃时,和的盐酸等体积混合后(忽略体积变化),溶液的
7.(25-26高二下·广东惠州·期中)醋酸的电离方程式为: 。25℃时,醋酸的电离平衡常数。下列说法不正确的是
A.该温度下醋酸溶液
B.溶液中加少量的固体,平衡逆向移动
C.常温下的溶液中加水稀释,溶液中增大
D.的溶液加水稀释,溶液中减小
8.(26-27高二上·河南驻马店·开学考试)在下列描述中,可以证明是弱电解质的是
A.1 mol/L的醋酸中,
B.与水能以任意比互溶
C.在相同条件下,醋酸的导电能力比盐酸弱
D.10 mL1 mol/L的醋酸恰好与10 mL1 mol/L的NaOH溶液完全反应
9.(25-26高二下·江苏无锡·期中)下列各类方程式表达正确的是
A.NaHCO3在水溶液中的电离:NaHCO3 = Na++H++
B.草酸的电离方程式:H2C2O42H++
C.Na2S水溶液呈碱性:S2-+2H2OH2S+2OH-
D.NH4Cl溶液可以清洗铁锈:+H2ONH3·H2O+H+
10.(25-26高二上·辽宁鞍山·期中)下列说法正确的是
A.其他条件不变,离子浓度改变时,Ksp也发生改变
B.溶度积常数是不受任何条件影响的常数,简称溶度积
C.所有物质的溶度积都随温度的升高而增大
D.可用离子积Q判断沉淀溶解平衡进行的方向
11.(25-26高二上·吉林长春·阶段检测)下列有关BaSO4沉淀的溶解平衡说法正确的是
A.BaSO4沉淀生成和沉淀溶解达平衡后不再进行
B.BaSO4难溶于水,溶液中没有Ba2+和SO
C.升高温度,BaSO4沉淀的溶解度减小
D.向BaSO4沉淀溶解平衡体系中加入Na2SO4固体,溶液中Ba2+浓度减小
12.(2026·广东广州·模拟预测)AgCl难溶于水,但在浓度较高的溶液中因形成而溶解。
已知:常温下,
将过量AgCl加入蒸馏水中得到AgCl悬浊液,下列有关说法正确的是
A.常温下,AgCl悬浊液中
B.加少量水稀释,AgCl悬浊液中减小
C.向AgCl悬浊液中加入少量NaCl固体,减小
D.向AgCl悬浊液中通入HCl气体,体系中
13.(25-26高二上·云南怒江·期末)下列各组离子在水溶液中能大量共存的是
A.、、、 B.K+、、、
C.、、、 D.、、、
14.(25-26高二上·广东广州·期末)下列与实验相关的叙述正确的是
A.用湿润的pH试纸测定硫酸溶液的pH
B.酸碱中和滴定时,锥形瓶需用待测液润洗2次,再加入待测液
C.用标准KOH溶液滴定未知浓度的盐酸,标准溶液的固体KOH中含有NaOH杂质,则测定结果偏低
D.可用量筒量取25.00mLNaOH待测液置于锥形瓶中
15.(25-26高二上·辽宁鞍山·期中)在25℃时,FeS的CuS的,ZnS的。常温时下列有关说法中正确的是
A.饱和CuS溶液中的浓度为
B.25℃时,FeS的溶解度大于CuS的溶解度
C.向物质的量浓度相同的FeCl2、ZnCl2的混合液中加入少量,只有FeS沉淀生成
D.向饱和ZnS溶液中加入少量固体,ZnS的变大
能力进阶
16.(25-26高二上·内蒙古·期末)下列说法正确的是
A.浓度相等的①;②;③;④;⑤;⑥溶液中:大小顺序为②>⑥>⑤>③>④>①
B.常温下,将0.1 mol/L的溶液与0.05 mol/L的NaOH溶液等体积混合(pH=9):
C.常温下,溶液的pH=8,则溶液中:
D.常温下,NaB溶液的pH=8,
17.(26-27高二上·北京·开学考试)常温下,溶液中、、的物质的量分数与pH的关系如下图。
已知:的物质的量分数
下列表述不正确的是
A.溶液中,
B.在溶液中,
C.将等物质的量的NaHA、溶于水中,所得溶液的pH为4.2
D.M点对应的pH为2.7
18.(25-26高二下·湖南·开学考试)一种吸收SO2再经氧化得到硫酸盐的过程如图所示。室温下,用溶液吸收 SO2,通入 SO2所引起的溶液体积变化和 H2O 挥发可忽略,吸收液中含硫物种的浓度 的电离常数分别为 已知SO2 溶液中含硫微粒摩尔分数如图所示。下列说法错误的是
A.“吸收”所得溶液中肯定存在:
B.若“吸收”所得溶液中=,则
C.pH=5时,“氧化”步骤中主要发生反应:
D.pH=7时,吸收液中:
19.(25-26高二上·河北石家庄·期末)常温下,向含浓度均为(的、和的混合液中缓慢滴加溶液,溶液中[、、与关系如图所示。已知:常温下,溶解度:。当离子浓度时视为已完全反应。下列叙述错误的是
A.代表与的关系
B.
C.在含和浓度相等的溶液中:
D.当恰好完全沉淀时(忽略体积变化),还没有开始沉淀
20.(26-27高二上·云南昭通·开学考试)常温下,AgCl、Ag2CrO4的饱和溶液中离子浓度的关系如图所示,已知:,。下列说法正确的是
A.L1表示AgCl的沉淀溶解平衡曲线
B.常温下,若将AgCl溶解在稀盐酸中,溶解度降低,Ksp不变
C.
D.常温下,将的溶液逐滴滴入10 mL浓度均为0.01 mol·L-1的KCl和K2CrO4的混合溶液中,Ag2CrO4先沉淀
21.(25-26高二上·陕西商洛·阶段检测)室温下,水溶液中各含硫微粒物质的量分数随pH变化关系如下图(例如)。已知:,,下列说法正确的是
A.溶解度:FeS大于
B.溶液中:
C.的第一步电离平衡常数
D.在水溶液中滴入NaOH溶液过程中存在:
22.(25-26高二上·山西·阶段检测)某温度时,、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.该温度下,小于
B.向溶液中加入发生如下反应:
C.在含有和固体的溶液中:为1:
D.a点对应的等于b点对应的
23.(25-26高二上·山东济宁·阶段检测)常温下,弱酸HA与弱碱MOH分别用强碱或强酸调节pH时,HA、A-、MOH和M+的分布分数与溶液pH的关系如图所示。已知:以HA分子为例,存在。下列说法正确的是
A.MOH的电离常数
B.等物质的量浓度的NaA与HA溶液中:
C.等物质的量浓度的MOH和MCl的混合溶液中pH<7
D.pH=8的HA与NaOH的混合溶液及pH=8的HA与MOH的混合溶液中,两者相同
24.(25-26高二上·河北邯郸·阶段检测)Ga的核外电子排布式为,在元素周期表中处于金属元素和非金属元素分界线附近。常温下,向溶液中逐滴滴加醋酸溶液,溶液中含镓粒子的分布分数随溶液pH变化的关系如图所示。(已知常温下0.01 mol/L的溶液的pH约为3.4),关于该过程的说法错误的是
A.溶液中存在酸式电离:
B.当溶液中与的浓度相等时,
C.时,
D.反应的平衡常数K的数量级为
25.(25-26高二上·吉林·期中)常温下改变0.1 mol/L二元弱酸溶液的pH,溶液中的、、的物质的量分数随pH的变化如图所示(已知:),下列说法错误的是
A.曲线c代表
B.时,
C.
D.的平衡常数
26.(25-26高二上·吉林松原·期中)常温下,下列有关电解质溶液的叙述正确的是
A.在0.1mol/L H3PO4溶液中
B.在0.1mol/L Na2C2O4溶液中
C.氨水和NH4Cl溶液混合,形成pH=9的溶液中
D.在0.1mol/L NaHCO3溶液中
27.(26-27高二上·云南昭通·开学考试)常温下,K2CO3溶液可用于吸收高炉炼铁尾气中的CO2,0.1 mol·L-1 K2CO3溶液中各含碳粒子的物质的量分数与pH的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A.0.1 mol·L-1 K2CO3溶液加水稀释时溶液中增大
B.时,的K2CO3溶液中,由水电离出的
C.由图可知,反应
D.1 L 0.1 mol·L-1 K2CO3溶液完全吸收标准状况下2.24 L CO2时,溶液中:
18.(25-26高二上·江西上饶·阶段检测)化学中常用AG表示溶液的酸度[]。室温下,向的氨水中滴加未知浓度的稀硫酸溶液,混合溶液的温度、酸度AG随加入稀硫酸体积的变化如图所示。下列说法正确的是
A.该稀硫酸的浓度为
B.室温下的电离常数约为
C.水的电离程度大小关系:
D.当时,溶液中存在
29.(25-26高二上·山东济南·阶段检测)常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A.水电离出的的溶液中:、、、
B.使甲基橙变黄的溶液中:、、、
C.在常温下,的溶液中:、、、
D.的溶液中:、、、
30.(25-26高二上·山西晋中·阶段检测)在溶液中逐滴加入溶液,溶液pH变化曲线如图所示,下列有关离子浓度比较不正确的是
A.在C点,
B.在D点,
C.在B点,,且有
D.在间其中一点(不含A、B点),溶液中有
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