专题03 水溶液中的离子反应与平衡(期中复习讲义)高二化学上学期人教版
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精品
内容正文:
专题03 水溶液中的离子反应与平衡
01 期中考情透视
02 复习目标锚定
03 知识体系构建
04 核心考点精讲
考点一 弱电解质的电离平衡 / 考点二 水的电离 / 考点三 溶液酸碱性与pH / 考点四 酸碱中和滴定
/ 考点五 盐类水解 / 考点六 沉淀溶解平衡 / 考点七 水溶液综合分析 / 考点八 水溶液图像综合
05 重难题型突破
题型一 弱电解质的电离平衡及其应用 / 题型二 水的电离平衡及其应用 / 题型三 溶液酸碱性与pH计
算 / 题型四 酸碱中和滴定及其应用 / 题型五 盐类水解及其应用 / 题型六 沉淀溶解平衡及其应用 /
题型七 三大守恒及溶液中粒子浓度大小比较 / 题型八 水溶液图像综合应用
06 限时分层演练
基础固本练 / 综合进阶练 / 创新思维练
本专题核心考点覆盖弱电解质的电离平衡及其影响因素、电离平衡常数(Ka、Kb)的应用与强弱酸碱比较、水的电离与水的离子积常数Kw、溶液酸碱性的判断与 pH 的计算及大小比较、酸碱中和滴定的原理与误差分析、盐类水解的原理与水解方程式书写、水解程度的影响因素及其应用、离子浓度大小比较与三大守恒(电荷守恒、物料守恒、质子守恒),以及难溶电解质的溶解平衡、Ksp 的相关计算与沉淀的生成、溶解和转化;命题上常结合真实情境设置题目,比如以工业废水处理与重金属回收、侯氏制碱法、胃酸过多的药物治疗、易水解盐(如 FeCl3、SnCl2 溶液的配制与保存)、泡沫灭火器与明矾净水等热点素材为载体;常考题型集中在电离平衡状态的判断与影响因子分析、溶液 pH 的计算与酸碱性比较、中和滴定曲线图像分析与指示剂选择、盐类水解离子方程式的正误判断、粒子浓度大小比较与守恒关系式的书写、利用 Ksp 判断沉淀的生成与转化及溶解平衡图像分析等,整体以图像分析和综合计算为主,其中离子浓度大小比较与中和滴定及沉淀转化图像是必考的得分主阵地,属于规律性强、模型固定、掌握套路即可拿满分的板块。
识记
准确复述强电解质与弱电解质、电离平衡、电离平衡常数(Ka、Kb)、水的离子积常数 Kw、盐类水解、溶度积常数 Ksp 的定义,牢记 25℃ 时 Kw=1×10−14 且升温 Kw 增大;熟记水解离子方程式的书写规范(写「⇌」、一般不标「↓」「↑」、多元弱酸根分步水解),能列举常见的强、弱电解质与易水解的盐类实例。
理解
精准辨析易混概念边界,如"电解质强弱与导电能力、溶解度无必然联系""滴定终点≠溶液呈中性""盐类水解是中和反应的逆反应且程度一般微弱",理清 Kw=Ka·Kb 的定量换算关系与"越稀越电离、越稀越水解"的规律本质,理解电荷守恒、物料守恒、质子守恒三大守恒的建立依据与适用场景。
应用
能结合工业废水除重金属、侯氏制碱法、胃药中和胃酸、明矾净水、泡沫灭火器等真实情境书写水解离子方程式并解释现象,自主梳理"一看 Ka/Kb 与 Ksp 相对大小、二算粒子浓度、三用三大守恒"的离子浓度大小比较解题路径,用滴定曲线与沉淀溶解平衡图像分析终点判断、指示剂选择及沉淀转化方向。
考点一 弱电解质的电离平衡
1.电解质与非电解质
电解质:在水溶液或熔融状态能导电的化合物;
非电解质:在水溶液和熔融状态都不能导电的化合物。
2.强电解质与弱电解质
(1)概念
强电解质:在水溶液中或熔融状态下能 电离的电解质;
弱电解质:在水溶液中只能 电离的电解质。
(2) 与化合物的关系
强电解质主要是大部分离子化合物及某些共价化合物,如强酸、强碱和绝大多数盐,弱电解质主要是某些共价化合物,如弱酸(CH3COOH、HClO)、弱碱、水和极少数盐。
(3) 分类
强电解质包括:强酸、强碱、大多数盐。
强酸:H2SO4、HCl、HNO3、HBr、HI、HClO4
强碱:KOH、NaOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2
弱电解质包括:弱酸、弱碱、少部分盐、水。
弱酸:除上述6大强酸之外所有的酸(中学阶段)。
弱碱:除上述4大强碱之外所有的碱(中学阶段)。
少部分盐:(CH3COO)2Pb、CdI
3.强电解质与弱电解质电离方程式的书写
(1)强电解质:完全电离,在写电离方程式时,用“=”。如:
HCl:HCl = H+ + Cl-
Ba(OH)2 :Ba(OH)2 = Ba2+ + OH-
(2)弱电解质:部分电离,在写电离方程式时,用“”。
①一元弱酸、弱碱一步电离。如:
CH3COOH:CH3COOHCH3COO-+H+
NH3·H2O:NH3·H2ONH+OH-
②多元弱酸分步电离,必须分步写出,不可合并(其中以第一步电离为主)。如:
H2CO3:H2CO3H++HCO(主),HCOH++CO(次)。
③多元弱碱分步电离 (较复杂),在中学阶段要求一步写出。如:
Fe(OH)3:Fe(OH)3Fe3++3OH-。
4.弱电解质的电离平衡
(1)电离平衡
弱电解质在溶液中电离时,不完全电离,存在电离平衡。当电解质分子电离成离子的速率和离子重新结合成分子的速率相等时,电离过程就达到了平衡状态。其平衡特点与化学平衡相似。图示如下:
(2)电离平衡特征
逆:过程是可逆的
等:v(电离)= v(结合)≠0
动:电离平衡是一种动态平衡
定:条件不变,溶液中各分子、离子的浓度不变,溶液里既有离子又有分子
变:条件改变时,电离平衡发生移动
(3)影响电离平衡的因素
内因(决定性因素):弱电解质的电离程度大小主要由电解质本身的性质决定。
通常电解质越弱,电离程度 。
外因(影响因素): 平衡移动原理(即勒夏特列原理)同样适用于电离平衡。
①温度:弱电解质的电离过程一般是 热,升高温度,电离平衡向着 的方向移动。
②浓度:在一定温度下,对于同一弱电解质,溶液越稀,电离平衡向电离方向移动,弱电解质的电离程度就越大,即浓度越 ,电离程度越 ;浓度越 ,电离程度越 。
③同离子效应:在弱电解质溶液中,加入同弱电解质具有相同离子的强电解质,使电离平衡向 移动。
④化学反应:在弱电解质溶液中加入能与弱电解质电离产生的某种离子反应的物质时,可使电离平衡向 的方向移动。
※ 典例分析
改变条件
平衡移动方向
n(H+)
c(H+)
导电能力
Ka
加水稀释
加入少量冰醋酸
通入HCl(g)
加NaOH(s)
加CH3COONa(s)
加入镁粉
升高温度
5.电离平衡常数
(1)定义
在一定条件下,当弱电解质的电离达到平衡时,溶液中弱电解质电离所生成的各种离子浓度的乘积,与溶液中未电离分子的浓度之比是一个常数,这个常数叫做电离平衡常数,简称电离常数,用K表示。
(2)表示方法
ABA++B- K=
①一元弱酸、一元弱碱的电离平衡常数。
例如:CH3COOHCH3COO-+H+ Ka=
NH3·H2ONH+OH- Kb=
②多元弱酸、多元弱碱的电离平衡常数。
多元弱酸的电离是分步进行的,每步各有电离平衡常数,通常用K1、K2等来分别表示。例如,
H2CO3H++HCO Ka1=;
HCOH++CO Ka2=。
多元弱酸各步电离常数的大小比较为Ka1≫Ka2,因此,多元弱酸的酸性主要由第一步电离决定。由于多元弱碱为难溶碱,所以一般不用电离平衡常数,而用后续要学到的难溶物的溶度积常数。
(3)意义
表示弱电解质的电离能力。一定温度下,K值越大,弱电解质的电离程度越 ,酸(或碱)性越 。
(4)影响因素
内因:同一温度下,不同的弱电解质的电离常数 ,说明电离常数首先由物质 所决定。
外因:对于同一弱电解质,电离平衡常数只与 有关,由于电离为 过程,所以电离平衡常数随温度升高而 。
(5)计算
例:25 ℃ a mol·L-1的CH3COOH
CH3COOHCH3COO-+H+
起始浓度/mol·L-1 a 0 0
变化浓度/mol·L-1 x x x
平衡浓度/mol·L-1 a-x x x
则Ka==≈
(6)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。
③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。
考点二 水的电离
1.水的电离
(1)水是一种极弱的电解质。
(2)水的电离方程式为H2O+H2OH3O++OH-,简写为H2OH++OH-。
(3)水的电离是吸热过程。
2.水的离子积
(1)水的电离平衡常数
水的电离平衡常数K电离= 。
(2)水的离子积常数
①含义:因为水的浓度可看作常数,温度一定,K电离为常数,c(H2O)为常数,因此c(H+) ·c(OH-)为常数。
②表达式:Kw=c(H+)·c(OH-)。
③数据:室温下,Kw= ,100℃时,Kw= 。
④影响因素:只与 有关,升高 ,Kw 。
⑤适用范围:Kw不仅适用于 ,也适用于稀的 。
⑥意义:Kw揭示了在任何水溶液中均存在 ,只要 不变,Kw 。
3.外界条件对水的电离平衡的影响
分析下列条件的改变对水的电离平衡H2OH++OH- ΔH>0的影响,并填写下表:
改变条件
平衡移动方向
c(H+)
c(OH-)
水的电离程度
Kw
升高温度
加入HCl(g)
加入NaOH(s)
加入金属Na
加入NaHSO4(s)
⚠️易混易错
①25 ℃时,Kw=1.0×10-14,不仅适用于纯水(或其他中性溶液),也适用于酸、碱、盐的稀溶液。
②在不同溶液中,c(H+)、c(OH-)可能不同,但任何溶液中由水电离出的c水(H+)与c水(OH-)一定相等。Kw=c(H+)·c(OH-)中,c(H+)、c(OH-)均指整个溶液中所有H+和OH-的总物质的量浓度。
③Kw只与温度有关,温度升高,Kw增大。
④室温下,由水电离出的c水(H+)或c水(OH-)<10-7 mol·L-1时,可能是加酸或加碱抑制了水的电离。
⑤给水加热,水的电离程度增大,c(H+)>10-7 mol·L-1,pH<7,但水仍显中性。
考点三 溶液的酸碱性与pH
1.溶液酸碱性的判断
溶液呈酸性、碱性还是中性,应看c(H+)和c(OH-)的 :(常温下)
c(H+)>1×10-7 mol/L 溶液呈 性,且c(H+)越 , 性越强;
c(H+)=1×10-7 mol/L 溶液呈 性;
c(H+)<1×10-7 mol/L 溶液呈 性,且c(OH-)越 , 性越强。
⚠️避坑指南
❌ 溶液显酸碱性的实质是溶液中c(H+)与c(OH-)的相对大小。
❌ 用pH判断溶液酸碱性时,要注意温度。不能认为pH等于7的溶液一定为中性,如100℃时,pH=6为中性,pH<6才显酸性,pH>6显碱性,所以使用pH时需注明温度,若未注明温度,一般认为是常温,就以pH=7为中性。
2.pH的计算公式
pH=
3.溶液酸碱性的测定方法
(1)用酸碱指示剂测定
酸碱指示剂一般是有机弱酸或弱碱,它们的颜色在一定的pH范围内发生变化,因此,可以用这些弱酸、弱碱来粗略测定溶液的pH范围,不能准确测定出pH的具体值。几种常用指示剂的变色范围和颜色变化如表所示:
指示剂
变色范围(pH)
遇酸的颜色
遇碱的颜色
甲基橙
3.14.4
石蕊
5.08.0
酚酞
8.210.0
(2)用pH试纸测定
使用pH试纸的正确操作:取一小块pH试纸于干燥洁净的 上,用干燥洁净的玻璃棒蘸取试液点在试纸上,当试纸颜色变化稳定后迅速与 对照,读出pH。
pH试纸的种类
①广泛pH试纸:其pH范围是1~14(最常用),可以识别的pH差约为1。
②精密pH试纸:可判别0.2或0.3的pH差值。
③专用pH试纸:用于酸性、中性或碱性溶液的专用pH试纸。
(3)用pH计测量。
pH计也叫酸度计,该仪器可精密测量溶液的pH。测得的溶液pH可以是整数或小数。
4.pH的应用
pH在医疗、生活、环保、农业生产和科学实验中都有重要的应用。溶液pH的控制常常是影响实验结果或产品质量、产量的一个关键因素。
5.pH的计算
(1)单一溶液pH的计算
①强酸溶液:如HnA,设浓度为c mol·L-1,c(H+)=nc mol·L-1,pH=-lg c(H+)=-lg (nc)。
②强碱溶液(25 ℃):如B(OH)n,设浓度为c mol·L-1,c(H+)= mol·L-1,pH=-lg c(H+)=14+lg (nc)。
(2)混合溶液pH的计算
①两种强酸混合:直接求出c(H+)混,再据此求pH。c(H+)混=。
②两种强碱混合:先求出c(OH-)混,再据Kw求出c(H+)混,最后求pH。c(OH-)混=。
③强酸、强碱混合:先判断哪种物质过量,再由下式求出溶液中H+或OH-的浓度,最后求pH。
c(H+)混或c(OH-)混=。
(3)稀释后溶液pH的变化规律
①对于强酸溶液(pH=a)每稀释10n倍,pH增大n个单位,即pH= 。
②对于强碱溶液(pH=b)每稀释10n倍,pH减小n个单位,即pH= 。
③对于弱酸溶液(pH=a)每稀释10n倍,pH的范围是: (即对于pH相同的强酸和弱酸稀释相同倍数,强酸pH变化的程度大)。
④对于弱碱溶液(pH=b)每稀释10n倍,pH的范围是: (即对于pH相同的强碱和弱碱稀释相同倍数,强碱pH变化的程度大)。
考点四 酸碱中和滴定
1.实验原理
(1)原理:利用酸碱中和反应,用已知浓度酸(或碱)来测定 的实验方法。
①反应实质: 。
②定量关系:中和反应中酸提供的H+与碱提供的OH-的物质的量相等, ,即c(H+)·V酸=c(OH-)·V碱,则c(H+)= 或c(OH-)= 。
(2)酸碱中和滴定的关键:
①准确测定标准液和待测液的 ;
②准确判断 。
2.实验用品
(1)仪器
图(A)是 滴定管、图(B)是 滴定管、滴定管夹、铁架台、锥形瓶。
(2)试剂:标准液、待测液、 、蒸馏水。
(3)滴定管
①构造:“0”刻度线在 ,尖嘴部分 。
②精确度:读数可精确到 mL。
③洗涤:先用 洗涤,再用 润洗。
④排气泡:酸、碱式滴定管中的液体在滴定前均要排出 中的气泡。
⑤使用注意事项:
试剂性质
滴定管
原因
酸性、氧化性
滴定管
氧化性物质易腐蚀橡胶管
碱性
滴定管
碱性物质易腐蚀玻璃,致使玻璃活塞无法打开
3.实验操作
以标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例
(1)滴定前的准备
①滴定管:查漏→洗涤→润洗→装液→调液面→记录。
(1)检查:使用滴定管前,首先要检查 ,在确保不 后方可使用。
(2)润洗:滴定管加入酸、碱反应液之前,先用蒸馏水洗涤干净,然后分别用 润洗 遍。
(3)装液:分别将酸、碱反应液加入酸式、碱式滴定管中,使液面位于“0”刻度以上 处。
(4)调液:调节活塞或玻璃球,使滴定管尖嘴部分充满反应液,并使液面处于 或“0”刻度以下。
(5)记录:记录 刻度。
(6)放液:从碱式滴定管中放出一定量的NaOH溶液于锥形瓶中,并滴 指示剂(甲基橙或酚酞)。
②锥形瓶:注碱液→记体积→加指示剂。
(2)滴定
①左手 ,右手 。
②眼睛注视锥形瓶内 。
(3)终点判断:等到滴入 ,指示剂变色,且在 内 原来的颜色,视为滴定终点并记录 。
(4)数据处理
按上述操作重复二至三次,求出用去标准盐酸体积的平均值,根据c(NaOH)= 计算。
(5)操作注意事项
①滴速:先快后慢,当接近终点时,应一滴一摇。
②终点:最后一滴恰好使指示剂颜色发生明显的改变且半分钟内不变色,读出V(标)记录。
③在滴定过程中,左手控制活塞或玻璃小球,右手摇动锥形瓶,两眼注视锥形瓶内溶液颜色的变化。
4.指示剂的选择
(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 的酸碱指示剂。通常选用 或 ,而不选用颜色变化不灵敏的 。
(2)中和滴定中,酸碱指示剂的变色范围
指示剂
变色范围(颜色与pH的关系)
石蕊
<5.0红色
5.0~8.0紫色
>8.0蓝色
酚酞
<8.2无色
8.2~10.0浅红色
>10.0红色
甲基橙
<3.1红色
3.1~4.4橙色
>4.4黄色
5、误差分析
(1)误差分析的方法
依据原理c(标准)·V(标准)=c(待测)·V(待测),得c(待测)=,因为c(标准)与V(待测)已确定,所以只要分析出不正确操作引起 的变化,即分析出结果。
(2)常见误差分析
以标准酸溶液滴定未知浓度的碱(酚酞作指示剂)为例,常见的因操作不正确而引起的误差有:
A、仪器洗涤
①酸式滴定管水洗后,未润洗( );②酸式滴定管水洗后,误用待测液润洗( );③碱式滴定管水洗后,未润洗( );④锥形瓶水洗后,用待测液润洗( )。
B、量器读数
①滴定前俯视酸式滴定管,滴定后平视( );
②滴定前仰视酸式滴定管,滴定后俯视( )如图所示;
③滴定完毕后,立即读数,半分钟后颜色又褪去( )。
C、操作不当
①滴定前酸式滴定管尖嘴部分有气泡,滴定结束后气泡消失( );
②滴定过程中,振荡锥形瓶时,不小心将溶液溅出( );
③滴定过程中,锥形瓶内加少量蒸馏水( )。
(3) 以用标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例,相关误差分析如下:
步骤
操作
V(NaOH)
c(HCl)
洗涤
碱式滴定管未用标准溶液润洗
酸式滴定管未用待测溶液润洗
锥形瓶用待测溶液润洗
锥形瓶洗净后还留有蒸馏水
取液
放出酸液的滴定管开始有气泡,放出液体后气泡消失
锥形瓶中指示剂加得过多
滴定
碱式滴定管滴定前有气泡,滴定终点时气泡消失
震荡锥形瓶时有部分液体溅出
滴定终点时滴定管尖嘴悬一滴溶液
指示剂变色即停止滴定
溶液颜色较浅时滴入碱液过快,停止滴定后返加一滴 HCl溶液无变化
读数
滴定前读数正确,滴定后俯视读数(或前仰后俯)
滴定前读数正确,滴定后仰视读数(或前俯后仰)
两次滴定所消耗的酸液体积相差太大
NaOH造成的误差
NaOH已部分潮解
NaOH已部分变质
NaOH中有杂质(杂质不与HCl反应)
6.滴定曲线
(以0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L-1盐酸为例)
理论上,强酸强碱完全反应时溶液的pH应为7,滴定终点应选用pH=7时变色的指示剂;但从实验数据可以看出,开始时由于被中和的酸(或碱)的浓度较大,加入少量的碱(或酸)对其pH影响不大,上图中,当滴加NaOH溶液的体积从19.98 mL变为20.02 mL(只滴加1滴)时,pH从4.3 突变至9.7,因此只要选择变色范围在这一突变范围内的指示剂就不会造成很大的误差。
7.酸碱中和滴定的拓展
(1)氧化还原滴定
(2)沉淀滴定
(3)双指示剂法
考点五 盐类水解
一、盐类水解
1.定义
在溶液中盐电离出来的离子跟水所电离出来的H+或OH—结合生成弱电解质的反应,称为盐类的水解。
2.条件
盐必须溶于水;必须含有弱酸根离子或弱碱阳离子。
3.实质
在溶液中由盐电离出的弱酸的阴离子或弱碱的阳离子跟水电离出的H+或OH—结合生成弱电解质弱酸或弱碱,破坏了水的电离平衡,使其平衡向右移动,引起氢离子或氢氧根离子浓度的变化。
盐类水解可促进水的电离。
4.特点
① 盐类水解吸热。该反应可以看做是酸碱中和反应的逆反应:
② 通常盐类水解程度是很小的,且反应前后均有弱电解质存在,故属于可逆反应。
二、盐类水解方程式书写
1.水解离子方程式的一般模式
阴(阳)离子+H2O弱酸(或弱碱)+OH-(或H+)。
2.盐类水解离子方程式的书写规律
①一般盐类水解程度很 ,水解产物很 ,如果产物 (如NH3·H2O、H2CO3)也 写成其分解产物的形式。
②多元弱酸盐的水解分步进行,以 为主,一般只写 水解的离子方程式,如Na2CO3的水解离子方程式:CO+H2OHCO+OH-。
③多元弱碱阳离子的水解方程式 ,如FeCl3的水解离子方程式:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+。
3.书写要求
(1)一般来说,盐类水解的程度不大,应该用可逆号 表示。盐类水解一般不会产生沉淀和气体,所以不用符号 和 表示水解产物。
(2)多元弱酸盐的水解是 进行的,水解离子方程式要 表示。
(3)多元弱碱阳离子的水解是 进行的,但简化成 写完。
(4)水解分别显酸性和碱性的离子组由于相互促进水解程度较大的,如有沉淀生成,则书写时要用 等。
4.不同类型盐水解的离子方程式
(1)一元弱酸强碱盐,以CH3COONa为例: 。
(2)一元弱碱强酸盐,以NH4Cl为例: 。
(3)多元弱酸强碱盐(正盐):多元弱酸强碱盐水解是分步进行的,应分步书写。水解程度主要取决于第一步反应,以Na2CO3为例: , 。
(4)多元弱碱强酸盐:多元弱碱强酸盐水解也是分步的,由于中间过程复杂,中学阶段写成一步,以CuCl2为例: 。
(5)多元弱酸的酸式盐,以NaHCO3为例: 。
(6)弱酸弱碱盐中阴、阳离子水解相互促进
①NH与HCO、CO、CH3COO-等构成的盐,虽然水解相互促进,但水解程度较 ,仍是 。如 。
②Al3+和CO或HCO等构成的盐,水解相互促进非常彻底,生成气体和沉淀。如 。
三、盐类水解规律
1.盐类水解规律
判断盐类是否能够发生水解及水解后溶液的酸碱性要看组成盐的离子对应的酸或碱的相对强弱,即:
有 才水解,越 越水解;谁 显谁性,同强显 性。具体分析为:
盐的类型
实例
是否
水解
水解的离子
溶液的
酸碱性
溶液的pH
强酸强碱盐
NaCl、KNO3
强酸弱碱盐
NH4Cl、Cu(NO3)2
弱酸强碱盐
CH3COONa、Na2CO3
2.盐类水解规律运用
(1)判断酸的强弱。
例如:已知物质的量浓度相同的两种盐溶液NaA和NaB,其溶液的pH前者大于后者,则酸HA和HB的相对强弱HB HA。
(2)同浓度的正盐与其酸式盐相比,正盐的水解程度与酸式盐的水解程度大。
例如:Na2CO3 NaHCO3 ;Na3PO4 Na2HPO4 NaH2PO4
(3)弱酸酸式盐的酸碱性要看酸式酸根电离和水解的相对强弱。
例如: 、 、 在溶液中以水解为主,其水溶液显 性;
、 、 在溶液中以电离为主,其水溶液显 性。
(4)相同条件下同一离子浓度的比较。
如相同条件下NH4+浓度比较:(NH4)2CO3 (NH4)2SO4 (NH4)2Fe(SO4)2
3.影响盐类水解的因素
(1)内因—反应物本身性质:
盐类水解程度的大小主要由 所决定的,盐与水作用生成弱电解质(弱酸或弱碱)的倾向越 ,对水电离平衡的影响越 ,水解程度越 。也就是说生成弱电解质越难电离(电离常数越 ),水解程度越 。如:CH3COOH、H2CO3、HCO的电离常数依次 ,CH3COO-、HCO、CO的水解程度依次 ,其溶液的pH依次 。
(2) 外因
①温度:盐的水解是吸热反应,因此升高温度,水解程度 。
②浓度:盐的浓度越小,电解质离子相互碰撞结合成电解质分子的几率越小,水解程度越 。
③酸碱性:向盐溶液中加入H+,可 阳离子水解, 阴离子水解;向盐溶液中加入OH-,能 阴离子水解, 阳离子水解。
四、盐类水解的应用
1.在化学实验中的应用
应用
举例
判断溶液的酸碱性
FeCl3溶液显酸性,原因是Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+
判断酸性强弱
相同浓度的NaX、NaY、NaZ溶液的pH分别为8、9、10,则酸性:HX>HY>HZ
配制或贮存易水解的盐溶液
配制CuSO4溶液时,加入少量H2SO4,抑制Cu2+水解;贮存Na2CO3溶液不能用磨口玻璃塞
胶体的制取
制取Fe(OH)3胶体的离子反应:Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+
制备无水盐
将挥发性酸的弱碱盐如AlCl3、FeCl3溶液蒸干时,在通HCl的气流中加热蒸干
判断离子是否共存
Al3+与CO、HCO、S2-、HS-、AlO;Fe3+与HCO、CO、AlO;NH与AlO、SiO因相互促进水解强烈而不能大量共存
判断中和反应至中性的试剂用量
如NH3·H2O与HCl反应至中性,NH3·H2O过量,CH3COOH与NaOH反应至中性时CH3COOH过量
制备无机化合物
如用TiCl4制备TiO2,其反应的化学方程式为
TiCl4+(x+2)H2O===TiO2·xH2O↓+4HCl
加入大量的水,同时加热,促使水解趋于完全
2.在生产生活中的应用
泡沫灭火器原理
泡沫灭火器中药品成分为NaHCO3与Al2(SO4)3,发生的反应为Al3++3HCO===Al(OH)3↓+3CO2↑
作净水剂
明矾可作净水剂,原理为Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+
化肥的使用
铵态氮肥与草木灰不得混合施用
除锈剂
NH4Cl溶液与ZnCl2溶液可作焊接时的除锈剂,原理为NH+H2O
NH3·H2O+H+、Zn2++2H2OZn(OH)2+2H+
热纯碱去污能力强
加热,促进Na2CO3的水解,使c(OH-)增大,去污能力增强
考点六 沉淀溶解平衡
一、难溶电解质的沉淀溶解平衡
1.沉淀溶解平衡的建立(以AgCl为例)
从固体溶解平衡的角度,AgCl在溶液中存在下述两个过程:一方面,在水分子作用下,少量Ag+与Cl-脱离AgCl的表面进入H2O中;另一方面,溶液中的Ag+和Cl-受AgCl表面阴、阳离子的吸引,回到AgCl的表面析出沉淀。如图:
2. 沉淀溶解平衡的含义
在一定温度下,当难溶电解质溶于水形成 时,溶解速率和 速率相等的状态,建立了 平衡。
3.沉淀溶解平衡表达式:
(1)沉淀溶解平衡与难溶电解质的电离
①沉淀溶解平衡是指固体沉淀与溶液中相关离子间的平衡关系,包含了沉淀的 和溶解后电解质的 两个过程。如:BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO(aq)包含了 和 两个过程。
②难溶电解质的电离仅仅是沉淀溶解平衡的后一个过程。
总过程
沉淀溶解平衡(可逆)
分过程
沉淀的
电解质的
如Al(OH)3(s)Al3+(aq)+3OH-(aq) (沉淀溶解平衡),Al(OH)3Al3++3OH- (电离平衡)
(2)沉淀溶解平衡表达式
难溶电解质(s) 溶质离子(aq),如AgCl沉淀体系中的溶解平衡可表示为AgCl(s) 。由于沉淀、溶解之间的这种动态平衡的存在,决定了Ag+和Cl-的反应 完全进行到底。
4.沉淀溶解平衡的特征
逆、等、定、动、变(适用平衡移动原理)
①逆——可逆过程
②动——动态平衡,溶解速率和沉淀速率 0。
③等——溶解速率和沉淀速率 。
④定——平衡状态时,溶液中的离子浓度 。
⑤变——当改变外界条件时,溶解平衡发生 。
二、影响沉淀溶解平衡的因素
1.内因
取决于难溶电解质本身的性质。
①绝对不溶的电解质是没有的。
②同是难溶电解质,溶解度差别也很大。
③易溶电解质作溶质时只要是饱和溶液也可存在 。
2.外因
①浓度:加水稀释,平衡向 的方向移动;
②温度:绝大多数难溶电解质的溶解是吸热过程,升高温度,平衡向 的方向移动;少数平衡向生成沉淀的方向移动,如 的沉淀溶解平衡。
③同离子效应:向平衡体系中加入难溶电解质溶解产生的离子,平衡向 的方向移动;
④其他:向平衡体系中加入可与体系中某些离子反应生成更难溶或更难电离或气体的离子时,平衡向 的方向移动。
⑤加入难溶物本身:平衡 。
3.以AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq) ΔH>0为例,进行分析
外界条件
移动方向
平衡后c(Ag+)
平衡后c(Cl-)
Ksp
升高温度
加水稀释
加入少量AgNO3
通入HCl
通入H2S
三、溶度积常数
1.概念
难溶电解质的沉淀溶解平衡常数称为 ,简称溶度积,符号为 ,Ksp的大小反映难溶电解质在水中的溶解能力。
2.表达式
AmBn(s)mAn+(aq)+nBm-(aq)
Ksp= 。
如:Fe(OH)3(s)Fe3+(aq)+3OH-(aq)
Ksp= 。
3.影响因素
溶度积Ksp值的大小只与难溶电解质本身的性质和 有关。
4.应用
定量判断给定条件下有无沉淀生成。
Q:离子积对于AmBn(s)mAn+(aq)+nBm-(aq)任意时刻Q=cm(An+)·cn(Bm-)。
(1)Q>Ksp,溶液过饱和,有 析出,直至溶液 ,达到新的平衡。
(2)Q=Ksp,溶液饱和,沉淀与溶解处于 。
(3)Q<Ksp,溶液未饱和,无 析出,若加入过量难溶电解质,难溶电解质 直至溶液 。
四、沉淀溶解平衡的应用
1.沉淀的生成
(1)调pH法
如除去CuCl2溶液中的杂质FeCl3,可以向溶液中加入CuO,调节溶液的pH,使Fe3+形成Fe(OH)3沉淀而除去。离子方程式为 、 。
(2)沉淀剂法
(1)工业废水中以Na2S沉淀剂,使废水中的某些金属离子Cu2+、Hg2-,离子方程式为 、 。
(2)沉淀剂的选择:利用生成沉淀分离或除去某种离子,首先要使生成沉淀的反应能够发生,其次沉淀生成的反应进行得越完全越好。如除去溶液中的Mg2+,用NaOH溶液比使用Na2CO3溶液 ,原因是Mg(OH)2的溶解度比MgCO3的 。
(3)同离子法
增大沉淀溶解平衡体系中某种离子的浓度,使平衡向 的方向移动,如向AgCl饱和溶液中加入饱和食盐水可继续生成 沉淀。
(4)氧化还原法
改变离子的存在形式,促使其转化为溶解度更小的难溶电解质,便于分离出来,例如通过氧化还原反应将Fe2+氧化为Fe3+,从而生成更难溶的Fe(OH)3沉淀。
2.沉淀的溶解
(1)酸溶解法:用强酸溶解的难溶电解质有CaCO3、FeS、Al(OH)3、Ca(OH)2等。
如CaCO3难溶于水,却易溶于盐酸,原因是:CaCO3在水中存在沉淀溶解平衡为CaCO3(s)Ca2+(aq)+CO(aq),当加入盐酸后发生反应:CO+2H+===H2O+CO2↑,c(CO)降低,溶液中CO与Ca2+的离子积Q(CaCO3)<Ksp(CaCO3),沉淀溶解平衡向溶解方向移动。
(2)盐溶液溶解法:Mg(OH)2难溶于水,能溶于盐酸、NH4Cl溶液中。溶于NH4Cl溶液反应的离子方程式为Mg(OH)2+2NH===Mg2++2NH3·H2O。
3.沉淀的转化
(1)实质:沉淀的转化是指由一种难溶物转化为另一种难溶物的过程,其实质是沉淀溶解平衡的移动。
(2)条件:两种沉淀的溶解度不同,溶解度小的沉淀可以转化为溶解度更小的沉淀,两者溶解度相差越大转化越容易。
(3)应用
①锅炉除水垢(含有CaSO4):CaSO4(s)CaCO3(s)Ca2+(aq),反应为CaSO4+Na2CO3===CaCO3+Na2SO4,CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑。
②自然界中矿物的转化:原生铜的硫化物CuSO4溶液铜蓝(CuS),反应为CuSO4+ZnS===CuS+ZnSO4,CuSO4+PbS===CuS+PbSO4。
③工业废水处理
工业废水处理过程中,重金属离子可利用沉淀转化原理用FeS等难溶物转化为HgS、Ag2S、PbS等沉淀。
用FeS除去Hg2+的离子方程式:FeS(s)+Hg2+(aq)HgS(s)+Fe2+(aq)。
考点七 水溶液综合分析
1、 电解质溶液的三大守恒
1.电荷守恒
电解质溶液中,不论存在多少种离子,溶液总是呈电中性,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Na2CO3溶液中存在着Na+、CO、H+、OH-、HCO,它们存在如下关系:c(Na+)+c(H+)=2c(CO)+c(HCO)+c(OH-)
2.物料守恒
电解质溶液中,由于某些离子能水解或电离,离子种类增多,但原子总数是守恒的,如Na2CO3溶液中CO能水解,故碳元素以CO、HCO、H2CO3三种形式存在,它们之间的守恒关系为:c(Na+)=c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)
3.质子守恒
质子守恒是依据水的电离H2OH++OH-,水电离产生的H+和OH-的物质的量总是相等的,无论在溶液中该H+和OH-以什么形式存在。如在Na2CO3溶液中有关系式:c(OH-)=c(H+)+c(HCO)+2c(H2CO3)。
2、 电解质溶液的离子浓度大小的比较
1.不同溶液中同一离子浓度比较
要考虑溶液中其他离子对该离子的影响,如:在相同浓度的下列溶液中①NH4Cl,②CH3COONH4,③NH4HSO4,④(NH4)2SO4,⑤(NH4)2CO3,c(NH)由大到小的顺序:④>⑤>③>①>②。
2.弱酸溶液中离子浓度大小比较
(1)HClO溶液中存在的电离平衡有:HClOH++ClO-,H2OH++OH-,溶液中微粒有H2O、HClO、H+、OH-、ClO-,由于HClO电离程度小,且H2O的电离程度更小,所以溶液中微粒浓度由大到小的顺序(H2O除外)是c(HClO)>c(H+)>c(ClO-)>c(OH-)。
(2)碳酸的电离方程式是H2CO3HCO+H+,HCOH++CO。碳酸溶液中存在的微粒有H2O、H2CO3、H+、HCO、CO、OH-。
碳酸是弱酸,第一步电离很微弱,第二步电离更微弱。推测其溶液中粒子浓度由大到小的顺序(水分子除外)是c(H2CO3)>c(H+)>c(HCO)>c(CO)>c(OH-)。
3.单一溶液中离子浓度大小的比较
(1)氯化铵溶液
①先分析NH4Cl溶液中的电离、水解过程。
电离:NH4Cl===NH+Cl-、H2OH++OH-。
水解:NH+H2ONH3·H2O+H+。
判断溶液中存在的离子有NH、Cl-、H+、OH-。
②再根据其电离和水解程度的相对大小,比较确定氯化铵溶液中离子浓度由大到小的顺序是c(Cl-)>c(NH)>c(H+)>c(OH-)。
(2)碳酸钠溶液
①先分析Na2CO3溶液中的电离、水解过程:
电离:Na2CO3===2Na++CO、H2OH++OH-。
水解:CO+H2OHCO+OH-、HCO+H2OH2CO3+OH-。
溶液中存在的离子有Na+、CO、HCO、OH-、H+。
②溶液中离子浓度由大到小的顺序是c(Na+)>c(CO)>c(OH-)>c(HCO)>c(H+)。
(3)碳酸氢钠溶液
①分析NaHCO3溶液中的电离、水解过程:
电离:NaHCO3===Na++HCO、HCOH++CO、H2OH++OH-。
水解:HCO+H2OH2CO3+OH-。
溶液中存在的离子有Na+、HCO、CO、H+、OH-。
②由于HCO的电离程度小于HCO的水解程度,所以溶液中离子浓度由大到小的顺序是c(Na+)>c(HCO)>c(OH-)>c(H+)>c(CO)。
(4)亚硫酸氢钠溶液
①先分析NaHSO3溶液中的电离、水解过程。
电离:NaHSO3===Na++HSO、HSOH++SO、H2OH++OH-。
水解:HSO+H2OH2SO3+OH-。
溶液中存在离子有:Na+、HSO、H+、SO、OH-。
②由于HSO的电离程度大于HSO的水解程度,所以溶液中离子浓度由大到小顺序为:c(Na+)>c(HSO)>c(H+)>c(SO)>c(OH-)。
4.混合溶液中各离子浓度比较,根据电离程度、水解程度的相对大小综合分析
(1)分子的电离程度大于对应离子的水解程度
在0.1 mol·L-1NH4Cl和0.1 mol·L-1的氨水混合溶液中:由于NH3·H2O的电离程度大于NH的水解程度,导致溶液呈碱性。溶液中各离子浓度的大小顺序为c(NH)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)。
(2)分子的电离程度小于对应离子的水解程度
在0.1 mol·L-1的HCN和0.1 mol·L-1的NaCN混合溶液中:由于HCN的电离程度小于CN-的水解程度,导致溶液呈碱性。溶液中各离子浓度的大小顺序为c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+),且c(HCN)>c(Na+)=0.1 mol·L-1。
考点八 水溶液图像分析
一、水电离平衡的图像分析
如图所示:
1.横纵坐标的关系
横纵坐标为反比例函数关系, =Kw。
2.温度和溶液酸碱性的关系
(1)T1、T2对应线为 线,每条线上各点对应的离子积 ;升高 ,水的电离程度 ,水的离子积 ,则T2 T1。
(2)ab线为中性溶液线,ab线上c(H+) c(OH-),溶液呈 性,ab线上方c(H+) c(OH-),溶液呈 性,ab线下方c(H+)>c(OH-),溶液呈 性。
3.变化关系
(1)同一等温线上点的变化,离子积常数 ,即c(H+)·c(OH-) ,c(H+)和c(OH-)之间为 关系,可以通过加入酸、碱、盐,如a→d,可以加入 。
(2)不同等温线上点的变化,离子积常数 ,即温度发生了改变。若在ab线上,只能通过 温度,例如a→b,通过 温度即可实现;若不在ab线上,应先 温度,再加入 ,例如a→e,应先 温度,再加入 。
二、强酸(碱)滴定弱碱(酸)pH曲线比较
氢氧化钠滴定等浓度等体积的盐酸、醋酸的滴定曲线
盐酸滴定等浓度等体积的氢氧化钠、氨水的滴定曲线
曲线起点不同:强碱滴定强酸、弱酸的曲线,强酸起点低;强酸滴定强碱、弱碱的曲线,强碱起点高
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)
三、沉淀溶解平衡图像分析
1.沉淀溶解平衡曲线
溶度积曲线是难溶电解质饱和溶液中离子浓度之间的关系曲线,以AgCl悬浊液为例,溶度积曲线如图:
①曲线上任一点都代表沉淀溶解平衡状态,即Qc=Ksp。
②曲线上方区域均为过饱和溶液,即Qc>Ksp。
③曲线下方区域均为不饱和溶液,即Qc<Ksp。
④升高温度,曲线向右上方平移。
2.沉淀滴定曲线
沉淀滴定曲线是沉淀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,以向10 mL 0.1 mol·L-1 CuSO4溶液中滴加0.1 mol·L-1的K2S溶液溶液为例,滴加过程中溶液中-lgc(Cu2+)与K2S溶液体积(V)的关系曲线如图:
①曲线上任一点都代表平衡点,c(Cu2+)·c(S2-)=Ksp。
②滴定终点时(b点)为饱和CuS溶液,c(Cu2+)=c(S2-)。
③滴定终点以前线上点(如a点),代表c(Cu2+)>c(S2-);
滴定终点以后线上点(如c点),代表c(Cu2+)<c(S2-)。
题型一 弱电解质的电离平衡及其应用
典例1 (2025-2026高二上·河北石家庄·期中)下列关于电离平衡的说法中,正确的是
A. 强电解质在水溶液中完全电离,因此其水溶液中不存在电离平衡
B. 弱电解质的电离平衡建立后,溶液中电解质分子和离子的浓度均保持不变
C. 向氨水中加入少量氯化铵固体,氨的电离平衡会正向移动
D. 电离平衡常数只与温度、溶液浓度有关,与大气压强无关
💡破题要诀
1.先抓绝对化表述。说法判断类选择题,见到"完全""不存在""只与……有关""与……无关"等绝对化字眼先打问号,本题 A(不存在)、D(与浓度无关)两处设错点由此快速锁定。
2.强电解质 ≠ 溶液中无平衡。强电解质本身完全电离,但水中始终存在水的电离平衡,故"溶液中不存在电离平衡"必错——判断"有没有平衡"要落到整个溶液体系,不能只看溶质。
3.用"等、动、定"核平衡特征。电离平衡是动态平衡:v正=v逆≠0,平衡建立后分子、离子的浓度保持不变但不相等,"不变"与"相等"一字之差即为设错手法。
4.同离子效应定移动方向。向氨水中加入 NH4Cl,c(NH4+) 增大,NH3·H2O ⇌ NH4+ + OH− 逆向移动、抑制电离;记口诀"同名离子抑制、加水稀释促进、升温促进(电离吸热)"。
5.平衡常数只认温度。Ka、Kb、Kw、Ksp 一类平衡常数只随温度改变,与浓度、压强均无关——这是所有平衡常数的共性,一处记牢、全章通用。
迁移应用
1. (2025-2026高二上·河南新乡·期中)已知常温下,几种物质的电离平衡常数,下列说法正确的是
弱酸
HCOOH(甲酸)
HCN
K(25℃)
A. 三种酸性强弱关系:
B. 的电离方程式为:
C. 向溶液中通入HCN气体:
D. 等物质的量浓度的和溶液的pH:
2.(2025-2026高二上·山东烟台·期中)25℃,醋酸溶液中存在平衡。下列说法错误的是
A. 溶液中加少量冰醋酸,增大
B. 升高温度,平衡正向移动,醋酸的电离常数增大
C. 溶液中加水稀释,减小
D. 溶液中加入等体积的盐酸,平衡逆向移动,减小
3.(2025-2026高二上·河北保定·期中)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
题型二 水的电离平衡及其应用
典例2 (2025-2026高二上·河北石家庄·期中)常温下,下列溶液中水的电离程度最大的是
A. 0.1 mol·L-1硫酸溶液
B. 0.1 mol·L-1 NaOH溶液
C. 0.1 mol·L-1 KNO3溶液
D. 0.1 mol·L-1 (NH4)2SO4溶液
💡破题要诀
1.先抓绝对化表述。说法判断类选择题,见到"完全""不存在""只与……有关""与……无关"等绝对化字眼
先看清设问落点。本题比的是「水的电离程度」,不是溶液酸碱性、也不是 c(H+) 大小——"溶液酸性越强"与"水电离出的 H+ 越多"方向相反,切勿混淆。
2.一套口诀定方向:"酸碱抑制、水解促进、中性盐不变、升温促进"。凡电离出 H+ 或 OH− 的物质(酸、碱)都抑制水的电离;能水解的盐(含弱碱阳离子或弱酸根)会结合水电离出的离子,促进水的电离。
3.盐类快速归类。按"谁弱谁水解、谁强显谁性"排查:KNO3 是强酸强碱盐不水解,水的电离程度与纯水相同;(NH4)2SO4 是强酸弱碱盐,NH4+ 结合水电离出的 OH−,促进水的电离。
4.排序模板现成可用。同浓度下:水解的盐(促进)> 不水解的正盐 / 强酸强碱盐(=纯水)> 酸或碱溶液(抑制)——四选项各占一类,套模板即得 D 最大。
5.定量计算留一手。若问"水电离出的 c(H+)",记住换算关系:酸溶液中水电离出的 c(H+)水=溶液中 c(OH−),碱溶液中=c(H+)——用"对立离子"间接求水的电离量,是本类题的常考变式。
迁移应用
1.(2025-2026高二上·天津河西·期中)室温下在水中加入某物质,水的电离平衡逆向移动,体系中的增大,加入的这种物质可能是
A. NaCl固体
B. 氨水
C. 稀硫酸
D. 溶液
2. (2025-2026高二上·河北石家庄·期中)已知水在25℃和100℃时,其电离平衡图像如下,下列说法正确的是
A. 直线A对应的温度为100℃
B. d点溶液呈碱性
C. b、c两点水的电离程度相同
D. a、b、c、d四点间的关系:
题型三 溶液酸碱性与pH计算
典例3 (2025-2026高二上·天津河西·期中)下列说法中正确的是
A. 的溶液一定显碱性
B. 室温下,将盐酸加水稀释100倍,所得溶液呈中性
C. 的溶液呈酸性
D. 强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液的强
💡破题要诀
1.抓住酸碱性的"金标准"。判断酸碱性只看 c(H+) 与 c(OH−) 的相对大小:H+ 大显酸性、OH− 大显碱性、相等呈中性——与温度、pH 数值、物质种类都无关,A 项由此稳拿。
2.pH=7 未必中性,先问温度。"中性"的 pH 数值由 Kw 决定:常温下 pH=7 中性,升温 Kw 增大,100℃ 时 pH=6 才是中性。题干不点明温度,pH=6 的酸碱性就不能断定(C 项设错点)。
3.酸碱稀释有"天花板"。常温下酸溶液稀释,pH 只能无限接近 7 而不能等于(更不能越过)7;碱同理只能接近 7 不会小于 7——无限稀释时水的电离占主导,任何酸再稀也还是酸(B 项设错点)。
4.导电能力与强弱"脱钩"。溶液导电看自由离子的浓度与所带电荷数,与电解质强弱无关:极稀的盐酸导电性可以比浓醋酸弱得多。强弱电解质回答的是"是否完全电离",导电能力回答的是"离子多不多、带电多不多",两码事(D 项设错点)。
5.说法判断题的反例武器。遇到"一定""必然""一定比……强",最快证伪方式是举一个反例:温度反例破 C、浓度反例破 D——记熟"极稀强酸 vs 浓弱酸""高温 pH=6 中性"两组经典反例,此类题可秒解。
迁移应用
1. (2025-2026高二上·河北天津·期中)室温下的四种溶液:①pH=2的溶液;②pH=2的HCl溶液;③pH=12的氨水;④pH=12的NaOH溶液。相同条件下,有关上述溶液的比较中,错误的是
A. 将①、②、④溶液分别稀释10倍后由水电离的:①<②=④
B. 将②、③两种溶液混合后,若pH=7,则消耗溶液的体积:②>③
C. 等体积的①、②、④溶液分别与足量铝粉反应,生成的量:②最大
D. 将①溶液分成两等份,向其中一份加水稀释至pH=3,用④溶液将两份完全中和,消耗④溶液的体积相同
2.(2025-2026高二上·河北邢台·期中)下列溶液的酸碱性判断正确的是
A. 将的盐酸与等浓度的醋酸等体积混合后,混合溶液的
B. 常温下,将的稀硫酸与的氨水等体积混合,混合溶液呈碱性
C. 常温下,将的稀盐酸加水稀释1000倍,稀释后的溶液
D. 常温下,将的稀硫酸与pH=10的KOH稀溶液混合,混合溶液呈碱性
题型四 酸碱中和滴定及其应用
典例4 (2025-2026高二上·河南洛阳·期中)下列滴定操作正确的是
A. 滴定时,用冲洗干净的滴定管盛装标准溶液
B. 使用聚四氟乙烯活塞的滴定管可以盛装酸性或碱性溶液
C. 滴入半滴标准溶液,锥形瓶中溶液变色,即可判定滴定终点
D. 用标准盐酸滴定未知浓度NaOH溶液,滴定前滴定管尖嘴部分有气泡
💡破题要诀
1.滴定管用前"三步曲":查漏 → 洗净 → 润洗。盛装标准液前必须用待装溶液润洗 2~3 次,只冲洗不润洗,管壁残留的水会把标准液稀释,消耗体积偏大、测定结果偏高——A 项"冲洗干净就装液"是经典设错点,记住"洗后必润"。
2.活塞材质决定"装什么"。普通玻璃活塞(酸性滴定管)不能装碱(NaOH 腐蚀玻璃使活塞粘结);碱式滴定管(橡胶管+玻璃珠)不能装酸和强氧化性溶液;聚四氟乙烯活塞耐酸耐碱,酸性、碱性溶液都能盛装——B 项正是考查这一新式仪器的通性。
3.终点判定要"双条件"。滴入最后半滴标准液后溶液变色,且 30 s(半分钟)内不恢复原色,才可判定到达滴定终点;"一变色就定终点"少了"半分钟不褪色",C 项设错。
4.气泡误差走"链条"分析。滴定前尖嘴有气泡、滴定后气泡消失,气泡体积被计入 V(标),读数偏大,由 c(待测)=c(标)·V(标)/V(待测) 知结果偏高——凡误差分析都按"操作 → V(标) 偏大/偏小 → 结果同向变化"三步走,气泡"前有后无"必偏高。
5.操作判断题按环节排查。把每个选项归位到装液润洗、排气泡、读数、终点判断四个环节,逐一对照规范;规范中的"必须做"(润洗、排气泡、静置读数)与"禁止做"(用待测液润洗锥形瓶、眼睛盯刻度不盯颜色)各记一条即可覆盖大部分选项。
迁移应用
1.(2025-2026高二上·广东茂名·期中)25℃时,用的溶液、的盐酸分别滴定溶液、溶液,滴定曲线如图所示。下列说法正确的是
A. 为弱酸,为强碱
B. 曲线I:滴加10mL溶液时有
C. 交点p是两种滴定反应中的恰好完全反应点
D. 曲线Ⅱ:滴定终点时有
2.(2025-2026高二上·山东临沂·期中)Ⅰ.乙二酸(H2C2O4)俗称草酸,在实验研究和化学工业中应用广泛。回答下列问题:
(1)已知常见酸的电离平衡常数如下(均为常温下的数据):
化学式
HClO
电离平衡常数
依据电离平衡常数数据,下列描述正确的是 。
a.、、微粒结合的能力:
b.Na2CO3溶液中滴加少量醋酸:
c.NaClO溶液中通入少量CO2:
d.Na2C2O4溶液中滴加过量氯水:
(2)NaOH标准溶液的配制和标定,需经过NaOH溶液配制、基准物质的称量以及用NaOH溶液滴定等操作。下列说法正确的是
a.图甲:转移NaOH溶液到250mL容量瓶中
b.图乙:准确称得固体
c.图丙:排除碱式滴定管中的气泡
d.图丁:NaOH待测液滴定H2C2O4溶液
Ⅱ.工业上配制高锰酸钾溶液常用草酸钠(Na2C2O4)进行标定,准确称取6.700g Na2C2O4配制成250mL水溶液。取25.00mL该溶液于锥形瓶中,滴加适量硫酸,用待标定的KMnO4溶液进行滴定,重复上述操作两次。
(3)上述标定过程中发生反应的离子方程式为 。
(4)若滴定开始和结束时,滴定管中的液面如图所示,则所用KMnO4溶液的体积为 ;高锰酸钾溶液的浓度为 (保留两位有效数字)。
(5)接近滴定终点时,向锥形瓶中滴入半滴标准液的操作为 (填字母);滴定终点的现象是 。
a. b. c. d.
(6)下列操作使所测高锰酸钾溶液浓度偏低的是 。
a.滴定管未润洗就直接注入KMnO4溶液
b.读取高锰酸钾溶液时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数
c.滴定前盛放草酸钠溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥
d.滴加高锰酸钾溶液时,尖嘴处前有气泡后无气泡
题型五 盐类水解及其应用
典例5 (2025-2026高二上·河北衡水三校·期中)下列溶液因水解显碱性的是
A. KCl
B.
C.
D.
💡破题要诀
1.审题先抠"因水解"三个字。题问的不是"哪些溶液显碱性",而是显碱性的原因必须来自水解——Ba(OH)2 虽显碱性,但碱性来自强碱的电离,与水解无关,一票否决(D 项设错点)。
2.四类盐酸碱性对号入座。强酸强碱盐(KCl)不水解、显中性;强碱弱酸盐显碱性、强酸弱碱盐显酸性、弱酸弱碱盐看 Ka 与 Kb 的相对大小——先用"组成盐的酸碱强弱"定大类。
3.酸式盐看"电离 vs 水解"谁占上风。酸式盐的酸碱性不决定于名字里的"酸"字,而决定于电离程度与水解程度的竞争:HSO3−电离>水解显酸性,HCO3−水解>电离显碱性——B、C 正是这一考点的对偶选项。
4.常见酸式盐显性记特例表。显酸性:HSO4−(强酸完全电离)、HSO3−、H2PO4−;显碱性:HCO3−、HS−、HPO42−——特例表背熟,此类题可秒排。
迁移应用
1. (2025-2026高二上·河南新乡·期中)化学与生产、生活及社会发展密切相关。下列说法不正确的是
A. 热的Na2CO3溶液可以去除油污,加热可以增强去污效果
B. 碳酸氢钠药片是一种抗胃酸药,服用时喝些醋能提高药效
C. 在实验室配制Na2S溶液时,为抑制其水解,常滴加几滴浓NaOH溶液
D. 工业上可用氯化铵溶液除去金属表面的氧化物
2.(2025-2026高二上·河北石家庄·期中)常温下,Ka(HClO)=4.0×10-8、Ka(HF)=6.3×10-4、Ka(HAc)=1.75×10-5、Ka(HCN)=6.2×10-10.现有等体积、等物质的量浓度的这四种酸的钠盐溶液,其中,离子总数最多的是
A. NaCN B. NaClO C. NaF D. NaAc
题型六 沉淀溶解平衡及其应用
典例6 (2025-2026高二上·河北衡水·期中)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
💡破题要诀
1."溶解度小"≠"弱电解质"。强弱电解质看溶解的部分是否完全电离,与溶解度大小无关:AgCl 难溶,但溶解的那部分完全电离,是典型的强电解质(盐类几乎全是强电解质)——A 项把"难溶"偷换成"部分电离",是本考点第一大陷阱。
2.平衡时"保持不变"≠"一定相等"。Ksp 只约束 c(Ag+)·c(Cl−) 的乘积,两个浓度各自由溶液中已有的离子决定:加入 AgNO3 后 c(Ag+) 增大、c(Cl−) 减小,两者一般不等——B 项"一定相等"是绝对化设错。
稀释只促溶解,浓度不动。加水稀释 Q<Ksp,平衡右移、固体继续溶解;但只要还有未溶固体,溶液重新饱和后仍是 c(Ag+)=c(Cl−)=√Ksp,与稀释前相同——"平衡移动了"与"浓度变大了"是两回事(C 项设错点)。
3.Ksp 只认温度。与固体用量、加水多少、是否移动都无关,稀释过程中 Ksp 纹丝不动——与 Ka、Kw 一脉相承,平衡常数"只随温度变"一记全章通用。
4.同离子效应落到实际应用。用含相同离子的电解质溶液(如稀盐酸)洗涤 AgCl,增大 c(Cl−) 使 Q>Ksp、平衡左移,抑制溶解、减少洗涤损耗——D 正确;注意:不能用于会引入难除杂质的情形,纯水洗涤损耗最大。
迁移应用
1.(2025-2026高二上·河北石家庄·期中)常温下,已知和的分别为。下列说法错误的是
A. 常温下,的溶解度大于的溶解度
B. 常温下,向的饱和溶液中加入固体,增大
C. 常温下,饱和溶液中,
D. 常温下,的平衡常数
2. (2025-2026高二上·陕西安康·期中)废钨-镍型加氢催化剂(主要成分为、、,还含有、和少量含S有机物)中有价值金属回收的一种工艺流程如图所示:
已知:①,纯碱不与、反应;
②相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如表所示:
金属离子
开始沉淀时的pH
1.5
3.4
6.9
沉淀完全时的pH
2.8
4.7
8.9
下列说法错误的是
A. “氧化”的目的是除去含硫有机物及将金属单质氧化至相应价态
B. 用硫酸浸取“浸渣1”时,适当提高硫酸的浓度可以提高浸取速率
C. “浸渣2”为
D. “调pH”除铁和铝时,溶液的pH范围为
3.(2025-2026高二上·河北保定·期中)一定温度下,体系中,-lgc(Ag+)和-lgc()关系如图所示,已知。下列说法正确的是
A. Ksp(Ag2CrO4)=10-11.7
B. b点有 生成
C. a点的该平衡体系中加入 固体,可实现a点到c点的转化
D. 向 中加入 NaCl溶液,当有 AgCl(s)生成时,则
题型七 三大守恒与溶液中粒子浓度大小比较
典例7 (2025-2026高二上·河北石家庄·期中)下列说法正确的是
A. H2S溶于水的电离方程式为
B. 在 NaHS溶液中存在:
C. 在 溶液中存在:
D. 在 溶液中存在:
💡破题要诀
1.弱酸电离"分步写、用⇌"。H2S 是二元弱酸,以第一步电离为主:H2S ⇌ H+ + HS−,第二步 HS− ⇌ H+ + S2−——不能合并写成 "=2H++S2−";合并一步式是强酸(强电解质)的写法,A 项设错。
2.电荷守恒:全离子、配电荷。所有阳离子浓度之和(各乘电荷数)=所有阴离子浓度之和(各乘电荷数)。NaHS 溶液中S2− 带 2 个负电荷,右边必须写成 2c(S2−)——B 项漏掉系数 2 即错;"漏系数"是守恒式设错的第一手法。
3.物料守恒:找比例、乘系数。Na2S中 Na : S = 2 : 1,且 S 元素以 S2−、HS−、H2S 三种形态共存、一个都不能少:c(Na+)=2[c(S2−)+c(HS−)+c(H2S)]——D 项展开后正是此式,正确。
4.质子守恒先定"基准",系数=得质子数。Na2S 溶液以 H2O、S2−为基准:得质子产物 OH−(得1)、HS−(得1)、H2S(得2);失质子产物 H+——所以 c(OH−)=c(H+)+c(HS−)+2c(H2S),C 项 H2S 缺系数 2 即错。记住:得质子越多的形态系数越大。
5.守恒题两步验错法。拿到任何守恒式先查两点:①微粒种类全不全(物料守恒漏形态、电荷守恒漏离子);②系数对不对(电荷数、组成比、得质子数)。走"电荷 + 物料 → 消去不参比离子 → 质子守恒"的推导路线,可自行复现并检验任何一条守恒式。
迁移应用
1.(2025-2026高二上·山东德州·期中)下列说法正确的是
A. 时纯水中存在
B. 常温下,NaB溶液比相同浓度的溶液大,则
C. 等浓度等体积的与混合,若溶液呈碱性,则
D. 的溶液中,
2.(2025-2026高二上·河北衡水·期中)碳酸钠是一种重要的化工原料。以碳酸氢铵和氯化钠为原料制备碳酸钠的过程如下:
下列说法正确的是
A. 溶液中存在:
B. 已知溶液,则溶液显碱性
C. 滤液中存在:
D. 溶液中存在:
题型八 水溶液图像综合应用
典例8 (2025-2026高二上·河北保定·期中)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
💡破题要诀
1.先分段再答题。冰醋酸稀释曲线是"两段式":O→b 导电能力上升,电离增强占上风(离子数增多为主);b→c 下降,稀释变稀占上风(体积增大为主)。读图先定拐点 b 的物理意义,再看各选项说的是哪一段。
2.O 点(冰醋酸)没有自由移动的离子。醋酸是共价化合物,只有溶于水才电离,纯液态冰醋酸中只有分子、不导电——"冰醋酸中存在离子"必错(A 项设错点)。
3.导电能力 I ≈ 离子浓度,再借 Kw 翻面。I 越大 c(H+) 越大:c(H+) 为 b>a>c;温度不变 Kw 不变,c(OH−) 与 c(H+) 成反比,故 c(OH−) 恰好倒过来为 c>b>a——B 项方向排反,用"反比"一键判错。
4.越稀越电离,别与离子浓度混淆。加水促进电离,电离程度随 V 一直增大,故 CH3COOH 电离程度 c>b>a(C 正确);"电离程度增大"与"离子浓度减小"在 b 点之后同时成立,方向相反正是本图的核心考点。
5.水的电离看"抑制"强弱定方向。酸溶液中 c(H+) 越大,对水的电离抑制越强:O→b 段 c(H+) 增大,水的电离逆向(被抑制加深)移动;b→c 段c(H+) 减小才正向移动——"一直正向移动"(D)错。通法:水的电离移动方向由 c(H+)(酸中)或 c(OH−)(碱中)的变化反推。
迁移应用
1.(2025-2026高二上·广东广州·期中)在 25℃时,向 20.0mL 0.1000mol/L HA 溶液中逐滴加入 0.1000mol/L NaOH 溶液,溶液 pH 的变化与所加 NaOH 溶液体积的关系如图所示(忽略体积变化)。下列说法错误的是
A. b点溶液中:c(A-) > c(Na+)
B. c点溶液中:c(A-)约是 c(HA)的 103倍
C. HA的电离平衡常数:Kₐ ≈ 1.0×10-5
D. 水电离出的 c(OH-):c > b > a
2.(2025-2026高二上·四川成都·期中)如图是某温度下,将足量的固体溶于一定量水中达到溶解平衡后,假定溶液体积不变的情况下,加入使增大过程中,溶液中和的变化曲线。下列说法中错误的是
A. 该温度下,的
B. 图像中代表沉淀转化过程中随变化的曲线是MN
C. 当大于时,开始有沉淀生成
D. 该温度下,的
基础固本练(限时:15分钟)
1.(2025-2026高二上·天津河西·期中)下列事实可证明是弱碱的是
A. 铵盐受热易分解
B. 室温下,氨水溶液的pH约为11
C. 氨水可以使酚酞试液变红
D. 氨水与溶液反应生成氢氧化亚铁
2. (2025-2026高二上·江西萍乡·期中)硼酸在水中存在电离平衡:。下列说法错误的是
A. 是酸,能抑制水的电离
B. 由电离方程式可知,为一元弱酸
C. 向固体中滴加饱和硼酸溶液,无明显现象,说明酸性:
D. 溶液显碱性
3.(2025-2026高二上·河南新乡·期中)K、、、分别表示化学平衡常数、水的离子积常数、弱酸电离常数和溶度积常数,下列判断不正确的是
A. 在500℃、20 MPa的密闭容器中进行合成氢的反应,更换新型催化剂后K不变
B. 相同温度下的酸、碱、盐的稀溶液中水的离子积常数相同
C. 室温下,等浓度的HCN和溶液pH较小的为溶液
D. 与难溶电解质的性质和温度有关,也与溶液中相关离子的浓度有关
4.(2025-2026高二上·河北天津·期中)室温下,水的电离达到平衡,下列叙述正确的是
A. 氢氧两种元素只能组成水
B. 水的电离方程式可表示为:
C. 向水中加入少量CH3COOH,平衡逆向移动,Kw 变小
D. 向水中加入少量NaHSO4固体,平衡正向移动,水电离程度增大
5.(2025-2026高二上·陕西安康·期中)生活中存在很多化学试剂,化学试剂并不意味着危害,他们对我们的日常生活有着重要影响。下列常用试剂通常呈酸性的是
A. 84消毒液 B. 洁厕灵 C. 氨水 D. 食盐水
6. (2025-2026高二上·河南新乡·期中)25℃时的下列五种溶液中,水的电离程度由大到小排列顺序正确的是
溶质
HCl(aq)
FeCl3
NaOH
HCOONa
C2H5OH
溶液的pH
3
4
10
11
未测定
水的电离程度
α1
α2
α3
α4
α5
A. α3>α1>α5>α4>α2 B. α4>α2>α5>α3>α1
C. α2>α4>α5>α1>α3 D. α1>α3>α5>α2>α4
7. (2025-2026高二上·广东茂名·期中)化学与社会、生产、生活密切相关。下列说法不正确的是
A. 用热的纯碱溶液去除炊具上的油污
B. 配制溶液时,先将固体溶于浓盐酸,再加水稀释到所需浓度
C. 将草木灰与混合施用,可更好为植物全面提供两种营养元素
D. 为除去水垢中,可先用饱和溶液处理,将转化为,然后用酸去除
8. (2025-2026高二上·河北衡水·期中)强碱MOH的溶液和等体积等物质的量浓度的弱酸HA的溶液混合后,溶液中有关离子浓度的大小关系正确的是
A.
B.
C.
D.
9. (2025-2026高二上·广东惠州·期中)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
10.(2025-2026高二·河北保定·期中))已知:25℃时,,HClO、HCOOH,的电离平衡常数如表所示,。请回答下列问题:
物质
HClO
HCOOH
电离平衡常数
(1)等浓度的四种酸的酸性由强到弱的顺序是 。
(2)写出HCOOH在水中的电离方程式: 。
(3)将50 mL HCOOH溶液逐滴滴入20 mL 溶液中,现象为 ,发生反应的离子方程式为 、 。
(4)若将少量的气体通入溶液中,发生反应的离子方程式为 。
(5)25℃时,的HCOOH溶液中,HCOOH的电离度约为 (保留3位有效数字)%。
综合进阶练(限时:15分钟)
1. (2025-2026高二上·河南洛阳·期中)根据表中数据,判断下列反应不能发生的是
物质
HCOOH
HCN
电离常数(常温)
A. HCOOH + NaCN = HCOONa + HCN
B.
C.
D.
2. (2025-2026高二上·贵州遵义·期中)常温下浓度均为0.1 mol/L的下列四种溶液的pH如下表:
溶质
NaHCO3
pH
8.8
11.6
10.3
11.1
9.7
下列说法错误的是
A. 上述盐溶液中的阴离子,结合质子能力最强的是
B. 酸性:
C. 将0.1 mol/L 、、、四种酸溶液分别稀释100倍,pH变化最小的是溶液
D. 可发生反应
3. (2025-2026高二上·河南新乡·期中)下列关于所列图像或实验的表述错误的是
A.常温下,pH相同、体积相同的醋酸和盐酸两种溶液分别与足量锌粉发生反应,①为醋酸溶液
B.一定温度下,将一定量的冰醋酸加水,导电能力变化如图,a、b、c三点醋酸的电离程度:
C.25℃时分别稀释的NaOH溶液和氨水时溶液pH的变化,曲线Ⅱ表示氨水
D.固体放入水中后,t时刻改变的条件是向溶液中加入KI固体,的增大
A. A B. B C. C D. D
4. (2025-2026高二上·山东聊城·期中)下列说法正确的是
A. 室温下,向20 mL pH=12的稀氨水中加入5 mL pH=12的氢氧化钠溶液,的电离平衡不移动
B. 室温下,某溶液pH<7,则该溶液一定是酸或强酸弱碱盐溶液
C. 向0.01 mol/L醋酸溶液中加入冰醋酸,醋酸电离度增大,溶液的导电能力增强
D. 室温下,测得CH3COONa溶液的pH比NaNO2溶液的pH大,则结合H+能力:
5. (2025-2026高二上·河北石家庄·期中)下列物质用途或操作正确且与盐类水解有关的有几项
①用热饱和硫酸铵溶液清洗铁器表面的铁锈
②用TiCl4水溶液制备
③用氯化铁溶液和氨水制备氢氧化铁胶体
④实验室通常使用热的纯碱溶液去除油污
⑤在氯化氢氛围中灼烧氯化镁晶体制备无水氯化镁
⑥配制溶液时,将晶体溶于浓硝酸中并加蒸馏水稀释至指定浓度
⑦刻蚀印刷电路板用氯化铁作腐蚀液
⑧用泡沫灭火器灭火
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
6. (2025-2026高二上·湖南长沙·期中)叠氮酸(HN3)与NaOH溶液反应生成NaN3,已知NaN3溶液呈碱性,下列叙述错误的是
A. NaN3的电离方程式:NaN3=Na++
B. HN3溶液的pH随温度升高而减小
C. 0.01mol/LHN3溶液的pH=2
D. 0.01mol/LNaN3溶液中:c()+c(HN3)=0.01mol/L
7. (2025-2026高二上·河北邢台·期中)某实验小组利用向溶液中滴加溶液的方法来分离溶液中的和。已知某溶液中和的浓度均为,一定温度下和的沉淀溶解曲线如图所示(代表或)。下列说法错误的是
已知:当溶液中某种离子浓度小于或等于时,认为该离子已完全沉淀。
A. 该温度下,
B. 滴加溶液的过程中,先生成沉淀
C. 当溶液中时,溶液中的已沉淀完全
D. 只有当溶液中和的浓度之比,才能达到了分离的要求
8. (2025-2026高二上·广西柳州·期中)已知:pOH=-lgc(OH-)。某水溶液在T1、T2温度下,pH和pOH的关系如图所示。下列叙述错误的是
A. T2>T1 B. T1下,Kw=1×10-14
C. a点加入Na2SO4,a点向b点移动 D. c点溶液中c(H+)<c(OH-)
创新思维练(限时:10分钟)
1.(2025-2026高二上·山东烟台·期中)磷及其化合物在科研及生产中均有着重要的作用。回答下列问题:
(1)常温下,向一定浓度的(二元弱酸)溶液中滴加溶液,混合溶液中与的关系如图所示。
已知:为、或。
①常温下,表示与变化关系的是 (填“”“”或“”)。当时,溶液 。
②向一定浓度的溶液中滴加溶液至点的离子方程式为 。
③在溶液中, (填“”“”或“”)。
④、、三点水的电离程度由小到大的顺序为 。
(2)一定温度下,向浓度均为的和混合溶液中逐滴加入,先生成 沉淀(填化学式);当测得溶液中一种金属阳离子沉淀完全时,溶液中的另一种金属阳离子的物质的量浓度 。
已知:,。
2.(2025-2026高二上·山东聊城·期中)利用工业废气中的H2S制备焦亚硫酸钠(Na2S2O5)的一种流程示意图如下:
已知:lg5.6≈0.75。
物质H2CO3
H2CO3
H2SO3
;
(1)制
Ⅰ.在多级串联反应釜中,Na2CO3悬浊液与持续通入的SO2进行如下反应:
第一步:
第二步:;
Ⅱ.当反应釜中溶液pH达到3.8~4.1时,形成的NaHSO3悬浊液转化为Na2S2O5固体。
①Ⅱ中生成Na2S2O5的化学方程式是 。
②配碱槽中,母液和过量Na2CO3配制反应液,发生反应的化学方程式是 。
(2)可以用氨水将尾气中的SO2转化为NH4HSO3,再氧化为(NH4)2SO4.实验测得NH4HSO3溶液中,则溶液的pH= (保留一位小数);若生成(NH4)2SO3,通过计算判断常温下(NH4)2SO3溶液的酸碱性并说明判断依据: 。
(3)理论研究Na2SO3、NaHCO3与SO2的反应。一定温度时,在1 L浓度均为1 mol·L-1的Na2SO3和NaHCO3的混合溶液中,随的增加,和平衡转化率的变化如下图。
①0~a mol,与SO2优先反应的离子是 。
②a~b mol,平衡转化率上升而平衡转化率下降,结合方程式解释原因: 。
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专题03 水溶液中的离子反应与平衡
01 期中考情透视
02 复习目标锚定
03 知识体系构建
04 核心考点精讲
考点一 弱电解质的电离平衡 / 考点二 水的电离 / 考点三 溶液酸碱性与pH / 考点四 酸碱中和滴定
/ 考点五 盐类水解 / 考点六 沉淀溶解平衡 / 考点七 水溶液综合分析 / 考点八 水溶液图像综合
05 重难题型突破
题型一 弱电解质的电离平衡及其应用 / 题型二 水的电离平衡及其应用 / 题型三 溶液酸碱性与pH计
算 / 题型四 酸碱中和滴定及其应用 / 题型五 盐类水解及其应用 / 题型六 沉淀溶解平衡及其应用 /
题型七 三大守恒及溶液中粒子浓度大小比较 / 题型八 水溶液图像综合应用
06 限时分层演练
基础固本练 / 综合进阶练 / 创新思维练
本专题核心考点覆盖弱电解质的电离平衡及其影响因素、电离平衡常数(Ka、Kb)的应用与强弱酸碱比较、水的电离与水的离子积常数Kw、溶液酸碱性的判断与 pH 的计算及大小比较、酸碱中和滴定的原理与误差分析、盐类水解的原理与水解方程式书写、水解程度的影响因素及其应用、离子浓度大小比较与三大守恒(电荷守恒、物料守恒、质子守恒),以及难溶电解质的溶解平衡、Ksp 的相关计算与沉淀的生成、溶解和转化;命题上常结合真实情境设置题目,比如以工业废水处理与重金属回收、侯氏制碱法、胃酸过多的药物治疗、易水解盐(如 FeCl3、SnCl2 溶液的配制与保存)、泡沫灭火器与明矾净水等热点素材为载体;常考题型集中在电离平衡状态的判断与影响因子分析、溶液 pH 的计算与酸碱性比较、中和滴定曲线图像分析与指示剂选择、盐类水解离子方程式的正误判断、粒子浓度大小比较与守恒关系式的书写、利用 Ksp 判断沉淀的生成与转化及溶解平衡图像分析等,整体以图像分析和综合计算为主,其中离子浓度大小比较与中和滴定及沉淀转化图像是必考的得分主阵地,属于规律性强、模型固定、掌握套路即可拿满分的板块。
识记
准确复述强电解质与弱电解质、电离平衡、电离平衡常数(Ka、Kb)、水的离子积常数 Kw、盐类水解、溶度积常数 Ksp 的定义,牢记 25℃ 时 Kw=1×10−14 且升温 Kw 增大;熟记水解离子方程式的书写规范(写「⇌」、一般不标「↓」「↑」、多元弱酸根分步水解),能列举常见的强、弱电解质与易水解的盐类实例。
理解
精准辨析易混概念边界,如"电解质强弱与导电能力、溶解度无必然联系""滴定终点≠溶液呈中性""盐类水解是中和反应的逆反应且程度一般微弱",理清 Kw=Ka·Kb 的定量换算关系与"越稀越电离、越稀越水解"的规律本质,理解电荷守恒、物料守恒、质子守恒三大守恒的建立依据与适用场景。
应用
能结合工业废水除重金属、侯氏制碱法、胃药中和胃酸、明矾净水、泡沫灭火器等真实情境书写水解离子方程式并解释现象,自主梳理"一看 Ka/Kb 与 Ksp 相对大小、二算粒子浓度、三用三大守恒"的离子浓度大小比较解题路径,用滴定曲线与沉淀溶解平衡图像分析终点判断、指示剂选择及沉淀转化方向。
考点一 弱电解质的电离平衡
1.电解质与非电解质
电解质:在水溶液或熔融状态能导电的化合物;
非电解质:在水溶液和熔融状态都不能导电的化合物。
2.强电解质与弱电解质
(1)概念
强电解质:在水溶液中或熔融状态下能完全电离的电解质;
弱电解质:在水溶液中只能部分电离的电解质。
(2) 与化合物的关系
强电解质主要是大部分离子化合物及某些共价化合物,如强酸、强碱和绝大多数盐,弱电解质主要是某些共价化合物,如弱酸(CH3COOH、HClO)、弱碱、水和极少数盐。
(3) 分类
强电解质包括:强酸、强碱、大多数盐。
强酸:H2SO4、HCl、HNO3、HBr、HI、HClO4
强碱:KOH、NaOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2
弱电解质包括:弱酸、弱碱、少部分盐、水。
弱酸:除上述6大强酸之外所有的酸(中学阶段)。
弱碱:除上述4大强碱之外所有的碱(中学阶段)。
少部分盐:(CH3COO)2Pb、CdI
3.强电解质与弱电解质电离方程式的书写
(1)强电解质:完全电离,在写电离方程式时,用“=”。如:
HCl:HCl = H+ + Cl-
Ba(OH)2 :Ba(OH)2 = Ba2+ + OH-
(2)弱电解质:部分电离,在写电离方程式时,用“”。
①一元弱酸、弱碱一步电离。如:
CH3COOH:CH3COOHCH3COO-+H+
NH3·H2O:NH3·H2ONH+OH-
②多元弱酸分步电离,必须分步写出,不可合并(其中以第一步电离为主)。如:
H2CO3:H2CO3H++HCO(主),HCOH++CO(次)。
③多元弱碱分步电离 (较复杂),在中学阶段要求一步写出。如:
Fe(OH)3:Fe(OH)3Fe3++3OH-。
4.弱电解质的电离平衡
(1)电离平衡
弱电解质在溶液中电离时,不完全电离,存在电离平衡。当电解质分子电离成离子的速率和离子重新结合成分子的速率相等时,电离过程就达到了平衡状态。其平衡特点与化学平衡相似。图示如下:
(2)电离平衡特征
逆:过程是可逆的
等:v(电离)= v(结合)≠0
动:电离平衡是一种动态平衡
定:条件不变,溶液中各分子、离子的浓度不变,溶液里既有离子又有分子
变:条件改变时,电离平衡发生移动
(3)影响电离平衡的因素
内因(决定性因素):弱电解质的电离程度大小主要由电解质本身的性质决定。
通常电解质越弱,电离程度越小。
外因(影响因素): 平衡移动原理(即勒夏特列原理)同样适用于电离平衡。
①温度:弱电解质的电离过程一般是吸热,升高温度,电离平衡向着电离的方向移动。
②浓度:在一定温度下,对于同一弱电解质,溶液越稀,电离平衡向电离方向移动,弱电解质的电离程度就越大,即浓度越大,电离程度越小;浓度越小,电离程度越大。
③同离子效应:在弱电解质溶液中,加入同弱电解质具有相同离子的强电解质,使电离平衡向逆反应方向 移动。
④化学反应:在弱电解质溶液中加入能与弱电解质电离产生的某种离子反应的物质时,可使电离平衡向 电离的方向移动。
※ 典例分析
改变条件
平衡移动方向
n(H+)
c(H+)
导电能力
Ka
加水稀释
向右
增大
减小
减弱
不变
加入少量冰醋酸
向右
增大
增大
增强
不变
通入HCl(g)
向左
增大
增大
增强
不变
加NaOH(s)
向右
减小
减小
增强
不变
加CH3COONa(s)
向左
减小
减小
增强
不变
加入镁粉
向右
减小
减小
增强
不变
升高温度
向右
增大
增大
增强
增大
5.电离平衡常数
(1)定义
在一定条件下,当弱电解质的电离达到平衡时,溶液中弱电解质电离所生成的各种离子浓度的乘积,与溶液中未电离分子的浓度之比是一个常数,这个常数叫做电离平衡常数,简称电离常数,用K表示。
(2)表示方法
ABA++B- K=
①一元弱酸、一元弱碱的电离平衡常数。
例如:CH3COOHCH3COO-+H+ Ka=
NH3·H2ONH+OH- Kb=
②多元弱酸、多元弱碱的电离平衡常数。
多元弱酸的电离是分步进行的,每步各有电离平衡常数,通常用K1、K2等来分别表示。例如,
H2CO3H++HCO Ka1=;
HCOH++CO Ka2=。
多元弱酸各步电离常数的大小比较为Ka1≫Ka2,因此,多元弱酸的酸性主要由第一步电离决定。由于多元弱碱为难溶碱,所以一般不用电离平衡常数,而用后续要学到的难溶物的溶度积常数。
(3)意义
表示弱电解质的电离能力。一定温度下,K值越大,弱电解质的电离程度越大,酸(或碱)性越强。
(4)影响因素
内因:同一温度下,不同的弱电解质的电离常数不同,说明电离常数首先由物质本身的性质所决定。
外因:对于同一弱电解质,电离平衡常数只与温度有关,由于电离为吸热过程,所以电离平衡常数随温度升高而增大。
(5)计算
例:25 ℃ a mol·L-1的CH3COOH
CH3COOHCH3COO-+H+
起始浓度/mol·L-1 a 0 0
变化浓度/mol·L-1 x x x
平衡浓度/mol·L-1 a-x x x
则Ka==≈
(6)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。
③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。
考点二 水的电离
1.水的电离
(1)水是一种极弱的电解质。
(2)水的电离方程式为H2O+H2OH3O++OH-,简写为H2OH++OH-。
(3)水的电离是吸热过程。
2.水的离子积
(1)水的电离平衡常数
水的电离平衡常数K电离=。
(2)水的离子积常数
①含义:因为水的浓度可看作常数,温度一定,K电离为常数,c(H2O)为常数,因此c(H+) ·c(OH-)为常数。
②表达式:Kw=c(H+)·c(OH-)。
③数据:室温下,Kw=1×10-14,100℃时,Kw=1×10-12。
④影响因素:只与温度有关,升高温度,Kw增大。
⑤适用范围:Kw不仅适用于纯水,也适用于稀的电解质水溶液。
⑥意义:Kw揭示了在任何水溶液中均存在H+和OH-,只要温度不变,Kw不变。
3.外界条件对水的电离平衡的影响
分析下列条件的改变对水的电离平衡H2OH++OH- ΔH>0的影响,并填写下表:
改变条件
平衡移动方向
c(H+)
c(OH-)
水的电离程度
Kw
升高温度
右移
增大
增大
增大
增大
加入HCl(g)
左移
增大
减小
减小
不变
加入NaOH(s)
左移
减小
增大
减小
不变
加入金属Na
右移
减小
增大
增大
不变
加入NaHSO4(s)
左移
增大
减小
减小
不变
⚠️易混易错
①25 ℃时,Kw=1.0×10-14,不仅适用于纯水(或其他中性溶液),也适用于酸、碱、盐的稀溶液。
②在不同溶液中,c(H+)、c(OH-)可能不同,但任何溶液中由水电离出的c水(H+)与c水(OH-)一定相等。Kw=c(H+)·c(OH-)中,c(H+)、c(OH-)均指整个溶液中所有H+和OH-的总物质的量浓度。
③Kw只与温度有关,温度升高,Kw增大。
④室温下,由水电离出的c水(H+)或c水(OH-)<10-7 mol·L-1时,可能是加酸或加碱抑制了水的电离。
⑤给水加热,水的电离程度增大,c(H+)>10-7 mol·L-1,pH<7,但水仍显中性。
考点三 溶液的酸碱性与pH
1.溶液酸碱性的判断
溶液呈酸性、碱性还是中性,应看c(H+)和c(OH-)的相对大小:(常温下)
c(H+)>1×10-7 mol/L 溶液呈酸性,且c(H+)越大,酸性越强;
c(H+)=1×10-7 mol/L 溶液呈中性;
c(H+)<1×10-7 mol/L 溶液呈碱性,且c(OH-)越大,碱性越强。
⚠️避坑指南
❌ 溶液显酸碱性的实质是溶液中c(H+)与c(OH-)的相对大小。
❌ 用pH判断溶液酸碱性时,要注意温度。不能认为pH等于7的溶液一定为中性,如100℃时,pH=6为中性,pH<6才显酸性,pH>6显碱性,所以使用pH时需注明温度,若未注明温度,一般认为是常温,就以pH=7为中性。
2.pH的计算公式
pH=-lg c(H+)
3.溶液酸碱性的测定方法
(1)用酸碱指示剂测定
酸碱指示剂一般是有机弱酸或弱碱,它们的颜色在一定的pH范围内发生变化,因此,可以用这些弱酸、弱碱来粗略测定溶液的pH范围,不能准确测定出pH的具体值。几种常用指示剂的变色范围和颜色变化如表所示:
指示剂
变色范围(pH)
遇酸的颜色
遇碱的颜色
甲基橙
3.14.4
红色(pH<3.1)
黄色(pH>4.4)
石蕊
5.08.0
红色(pH<5.0)
蓝色(pH>8.0)
酚酞
8.210.0
无色(pH<8.2)
红色(pH>10.0)
(2)用pH试纸测定
使用pH试纸的正确操作:取一小块pH试纸于干燥洁净的玻璃片或表面皿上,用干燥洁净的玻璃棒蘸取试液点在试纸上,当试纸颜色变化稳定后迅速与标准比色卡对照,读出pH。
pH试纸的种类
①广泛pH试纸:其pH范围是1~14(最常用),可以识别的pH差约为1。
②精密pH试纸:可判别0.2或0.3的pH差值。
③专用pH试纸:用于酸性、中性或碱性溶液的专用pH试纸。
(3)用pH计测量。
pH计也叫酸度计,该仪器可精密测量溶液的pH。测得的溶液pH可以是整数或小数。
4.pH的应用
pH在医疗、生活、环保、农业生产和科学实验中都有重要的应用。溶液pH的控制常常是影响实验结果或产品质量、产量的一个关键因素。
5.pH的计算
(1)单一溶液pH的计算
①强酸溶液:如HnA,设浓度为c mol·L-1,c(H+)=nc mol·L-1,pH=-lg c(H+)=-lg (nc)。
②强碱溶液(25 ℃):如B(OH)n,设浓度为c mol·L-1,c(H+)= mol·L-1,pH=-lg c(H+)=14+lg (nc)。
(2)混合溶液pH的计算
①两种强酸混合:直接求出c(H+)混,再据此求pH。c(H+)混=。
②两种强碱混合:先求出c(OH-)混,再据Kw求出c(H+)混,最后求pH。c(OH-)混=。
③强酸、强碱混合:先判断哪种物质过量,再由下式求出溶液中H+或OH-的浓度,最后求pH。
c(H+)混或c(OH-)混=。
(3)稀释后溶液pH的变化规律
①对于强酸溶液(pH=a)每稀释10n倍,pH增大n个单位,即pH=a+n(a+n<7)。
②对于强碱溶液(pH=b)每稀释10n倍,pH减小n个单位,即pH=b-n(b-n>7)。
③对于弱酸溶液(pH=a)每稀释10n倍,pH的范围是:a<pH<a+na+n<7)(即对于pH相同的强酸和弱酸稀释相同倍数,强酸pH变化的程度大)。
④对于弱碱溶液(pH=b)每稀释10n倍,pH的范围是:b-n<pH<b(b-n>7)(即对于pH相同的强碱和弱碱稀释相同倍数,强碱pH变化的程度大)。
考点四 酸碱中和滴定
1.实验原理
(1)原理:利用酸碱中和反应,用已知浓度酸(或碱)来测定未知浓度的碱(或酸)的实验方法。
①反应实质:H++OH-===H2O。
②定量关系:中和反应中酸提供的H+与碱提供的OH-的物质的量相等, n(H+)=n(OH-) ,即c(H+)·V酸=c(OH-)·V碱,则c(H+)=或c(OH-)=。
(2)酸碱中和滴定的关键:
①准确测定标准液和待测液的体积;
②准确判断滴定终点。
2.实验用品
(1)仪器
图(A)是酸式滴定管、图(B)是碱式滴定管、滴定管夹、铁架台、锥形瓶。
(2)试剂:标准液、待测液、指示剂、蒸馏水。
(3)滴定管
①构造:“0”刻度线在上方,尖嘴部分无刻度。
②精确度:读数可精确到0.01 mL。
③洗涤:先用蒸馏水洗涤,再用待装液润洗。
④排气泡:酸、碱式滴定管中的液体在滴定前均要排出尖嘴中的气泡。
⑤使用注意事项:
试剂性质
滴定管
原因
酸性、氧化性
酸式滴定管
氧化性物质易腐蚀橡胶管
碱性
碱式滴定管
碱性物质易腐蚀玻璃,致使玻璃活塞无法打开
3.实验操作
以标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例
(1)滴定前的准备
①滴定管:查漏→洗涤→润洗→装液→调液面→记录。
(1)检查:使用滴定管前,首先要检查是否漏水,在确保不漏水后方可使用。
(2)润洗:滴定管加入酸、碱反应液之前,先用蒸馏水洗涤干净,然后分别用待盛液润洗2~3遍。
(3)装液:分别将酸、碱反应液加入酸式、碱式滴定管中,使液面位于“0”刻度以上2~3cm处。
(4)调液:调节活塞或玻璃球,使滴定管尖嘴部分充满反应液,并使液面处于“0”刻度或“0”刻度以下。
(5)记录:记录初始液面刻度。
(6)放液:从碱式滴定管中放出一定量的NaOH溶液于锥形瓶中,并滴2~3滴指示剂(甲基橙或酚酞)。
②锥形瓶:注碱液→记体积→加指示剂。
(2)滴定
①左手控制滴定管活塞,右手摇动锥形瓶。
②眼睛注视锥形瓶内溶液颜色的变化。
(3)终点判断:等到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,视为滴定终点并记录标准液的体积。
(4)数据处理
按上述操作重复二至三次,求出用去标准盐酸体积的平均值,根据c(NaOH)=计算。
(5)操作注意事项
①滴速:先快后慢,当接近终点时,应一滴一摇。
②终点:最后一滴恰好使指示剂颜色发生明显的改变且半分钟内不变色,读出V(标)记录。
③在滴定过程中,左手控制活塞或玻璃小球,右手摇动锥形瓶,两眼注视锥形瓶内溶液颜色的变化。
4.指示剂的选择
(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,酸碱指示剂的变色范围
指示剂
变色范围(颜色与pH的关系)
石蕊
<5.0红色
5.0~8.0紫色
>8.0蓝色
酚酞
<8.2无色
8.2~10.0浅红色
>10.0红色
甲基橙
<3.1红色
3.1~4.4橙色
>4.4黄色
5、误差分析
(1)误差分析的方法
依据原理c(标准)·V(标准)=c(待测)·V(待测),得c(待测)=,因为c(标准)与V(待测)已确定,所以只要分析出不正确操作引起V(标准)的变化,即分析出结果。
(2)常见误差分析
以标准酸溶液滴定未知浓度的碱(酚酞作指示剂)为例,常见的因操作不正确而引起的误差有:
A、仪器洗涤
①酸式滴定管水洗后,未润洗(偏高);②酸式滴定管水洗后,误用待测液润洗(偏高);③碱式滴定管水洗后,未润洗(偏低);④锥形瓶水洗后,用待测液润洗(偏高)。
B、量器读数
①滴定前俯视酸式滴定管,滴定后平视(偏高);
②滴定前仰视酸式滴定管,滴定后俯视(偏低)如图所示;
③滴定完毕后,立即读数,半分钟后颜色又褪去(偏低)。
C、操作不当
①滴定前酸式滴定管尖嘴部分有气泡,滴定结束后气泡消失(偏高);
②滴定过程中,振荡锥形瓶时,不小心将溶液溅出(偏低);
③滴定过程中,锥形瓶内加少量蒸馏水(无影响)。
(3) 以用标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例,相关误差分析如下:
步骤
操作
V(NaOH)
c(HCl)
洗涤
碱式滴定管未用标准溶液润洗
偏高
偏高
酸式滴定管未用待测溶液润洗
偏低
偏低
锥形瓶用待测溶液润洗
偏高
偏高
锥形瓶洗净后还留有蒸馏水
不变
无影响
取液
放出酸液的滴定管开始有气泡,放出液体后气泡消失
偏低
偏低
锥形瓶中指示剂加得过多
偏高
偏高
滴定
碱式滴定管滴定前有气泡,滴定终点时气泡消失
偏高
偏高
震荡锥形瓶时有部分液体溅出
偏低
偏低
滴定终点时滴定管尖嘴悬一滴溶液
偏高
偏高
指示剂变色即停止滴定
偏低
偏低
溶液颜色较浅时滴入碱液过快,停止滴定后返加一滴 HCl溶液无变化
偏高
偏高
读数
滴定前读数正确,滴定后俯视读数(或前仰后俯)
偏低
偏低
滴定前读数正确,滴定后仰视读数(或前俯后仰)
偏高
偏高
两次滴定所消耗的酸液体积相差太大
无法判断
无法判断
NaOH造成的误差
NaOH已部分潮解
偏高
偏高
NaOH已部分变质
偏高
偏高
NaOH中有杂质(杂质不与HCl反应)
偏高
偏高
6.滴定曲线
(以0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L-1盐酸为例)
理论上,强酸强碱完全反应时溶液的pH应为7,滴定终点应选用pH=7时变色的指示剂;但从实验数据可以看出,开始时由于被中和的酸(或碱)的浓度较大,加入少量的碱(或酸)对其pH影响不大,上图中,当滴加NaOH溶液的体积从19.98 mL变为20.02 mL(只滴加1滴)时,pH从4.3 突变至9.7,因此只要选择变色范围在这一突变范围内的指示剂就不会造成很大的误差。
7.酸碱中和滴定的拓展
(1)氧化还原滴定
(2)沉淀滴定
(3)双指示剂法
考点五 盐类水解
一、盐类水解
1.定义
在溶液中盐电离出来的离子跟水所电离出来的H+或OH—结合生成弱电解质的反应,称为盐类的水解。
2.条件
盐必须溶于水;必须含有弱酸根离子或弱碱阳离子。
3.实质
在溶液中由盐电离出的弱酸的阴离子或弱碱的阳离子跟水电离出的H+或OH—结合生成弱电解质弱酸或弱碱,破坏了水的电离平衡,使其平衡向右移动,引起氢离子或氢氧根离子浓度的变化。
盐类水解可促进水的电离。
4.特点
① 盐类水解吸热。该反应可以看做是酸碱中和反应的逆反应:
② 通常盐类水解程度是很小的,且反应前后均有弱电解质存在,故属于可逆反应。
二、盐类水解方程式书写
1.水解离子方程式的一般模式
阴(阳)离子+H2O弱酸(或弱碱)+OH-(或H+)。
2.盐类水解离子方程式的书写规律
①一般盐类水解程度很小,水解产物很少,如果产物易分解(如NH3·H2O、H2CO3)也不写成其分解产物的形式。
②多元弱酸盐的水解分步进行,以第一步为主,一般只写第一步水解的离子方程式,如Na2CO3的水解离子方程式:CO+H2OHCO+OH-。
③多元弱碱阳离子的水解方程式一步写完,如FeCl3的水解离子方程式:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+。
3.书写要求
(1)一般来说,盐类水解的程度不大,应该用可逆号“”表示。盐类水解一般不会产生沉淀和气体,所以不用符号“↓”和“↑”表示水解产物。
(2)多元弱酸盐的水解是分步进行的,水解离子方程式要分步表示。
(3)多元弱碱阳离子的水解是分步进行的,但简化成一步写完。
(4)水解分别显酸性和碱性的离子组由于相互促进水解程度较大的,如有沉淀生成,则书写时要用“===”“↑” “↓”等。
4.不同类型盐水解的离子方程式
(1)一元弱酸强碱盐,以CH3COONa为例:CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-。
(2)一元弱碱强酸盐,以NH4Cl为例: NH+H2ONH3·H2O+H+。
(3)多元弱酸强碱盐(正盐):多元弱酸强碱盐水解是分步进行的,应分步书写。水解程度主要取决于第一步反应,以Na2CO3为例:CO+H2OHCO+OH-,HCO+H2OH2CO3+OH-。
(4)多元弱碱强酸盐:多元弱碱强酸盐水解也是分步的,由于中间过程复杂,中学阶段写成一步,以CuCl2为例:Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+。
(5)多元弱酸的酸式盐,以NaHCO3为例: HCO+H2OH2CO3+OH-。
(6)弱酸弱碱盐中阴、阳离子水解相互促进
①NH与HCO、CO、CH3COO-等构成的盐,虽然水解相互促进,但水解程度较小,仍是部分水解。如NH+CH3COO-+H2OCH3COOH+NH3·H2O。
②Al3+和CO或HCO等构成的盐,水解相互促进非常彻底,生成气体和沉淀。如Al3++3HCO=Al(OH)3↓+3CO2。
三、盐类水解规律
1.盐类水解规律
判断盐类是否能够发生水解及水解后溶液的酸碱性要看组成盐的离子对应的酸或碱的相对强弱,即:
有弱才水解,越弱越水解;谁强显谁性,同强显中性。具体分析为:
盐的类型
实例
是否
水解
水解的离子
溶液的
酸碱性
溶液的pH
强酸强碱盐
NaCl、KNO3
否
中性
pH=7
强酸弱碱盐
NH4Cl、Cu(NO3)2
是
NH、Cu2+
酸性
pH<7
弱酸强碱盐
CH3COONa、Na2CO3
是
CH3COO-、CO
碱性
pH>7
2.盐类水解规律运用
(1)判断酸的强弱。
例如:已知物质的量浓度相同的两种盐溶液NaA和NaB,其溶液的pH前者大于后者,则酸HA和HB的相对强弱HB > HA。
(2)同浓度的正盐与其酸式盐相比,正盐的水解程度与酸式盐的水解程度大。
例如:Na2CO3 > NaHCO3 ;Na3PO4 > Na2HPO4 > NaH2PO4
(3)弱酸酸式盐的酸碱性要看酸式酸根电离和水解的相对强弱。
例如: HCO3- 、 HS- 、 HPO42- 在溶液中以水解为主,其水溶液显 碱 性;
HSO4- 、 HC2O4- 、 H2PO4- 在溶液中以电离为主,其水溶液显 酸 性。
(4)相同条件下同一离子浓度的比较。
如相同条件下NH4+浓度比较:(NH4)2CO3 < (NH4)2SO4 < (NH4)2Fe(SO4)2
3.影响盐类水解的因素
(1)内因—反应物本身性质:
盐类水解程度的大小主要由盐的性质所决定的,盐与水作用生成弱电解质(弱酸或弱碱)的倾向越大,对水电离平衡的影响越大,水解程度越大。也就是说生成弱电解质越难电离(电离常数越小),水解程度越大。如:CH3COOH、H2CO3、HCO的电离常数依次减小,CH3COO-、HCO、CO的水解程度依次增大,其溶液的pH依次增大。
(2) 外因
①温度:盐的水解是吸热反应,因此升高温度,水解程度增大。
②浓度:盐的浓度越小,电解质离子相互碰撞结合成电解质分子的几率越小,水解程度越大。
③酸碱性:向盐溶液中加入H+,可抑制阳离子水解,促进阴离子水解;向盐溶液中加入OH-,能抑制阴离子水解,促进阳离子水解。
四、盐类水解的应用
1.在化学实验中的应用
应用
举例
判断溶液的酸碱性
FeCl3溶液显酸性,原因是Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+
判断酸性强弱
相同浓度的NaX、NaY、NaZ溶液的pH分别为8、9、10,则酸性:HX>HY>HZ
配制或贮存易水解的盐溶液
配制CuSO4溶液时,加入少量H2SO4,抑制Cu2+水解;贮存Na2CO3溶液不能用磨口玻璃塞
胶体的制取
制取Fe(OH)3胶体的离子反应:Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+
制备无水盐
将挥发性酸的弱碱盐如AlCl3、FeCl3溶液蒸干时,在通HCl的气流中加热蒸干
判断离子是否共存
Al3+与CO、HCO、S2-、HS-、AlO;Fe3+与HCO、CO、AlO;NH与AlO、SiO因相互促进水解强烈而不能大量共存
判断中和反应至中性的试剂用量
如NH3·H2O与HCl反应至中性,NH3·H2O过量,CH3COOH与NaOH反应至中性时CH3COOH过量
制备无机化合物
如用TiCl4制备TiO2,其反应的化学方程式为
TiCl4+(x+2)H2O===TiO2·xH2O↓+4HCl
加入大量的水,同时加热,促使水解趋于完全
2.在生产生活中的应用
泡沫灭火器原理
泡沫灭火器中药品成分为NaHCO3与Al2(SO4)3,发生的反应为Al3++3HCO===Al(OH)3↓+3CO2↑
作净水剂
明矾可作净水剂,原理为Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+
化肥的使用
铵态氮肥与草木灰不得混合施用
除锈剂
NH4Cl溶液与ZnCl2溶液可作焊接时的除锈剂,原理为NH+H2O
NH3·H2O+H+、Zn2++2H2OZn(OH)2+2H+
热纯碱去污能力强
加热,促进Na2CO3的水解,使c(OH-)增大,去污能力增强
考点六 沉淀溶解平衡
一、难溶电解质的沉淀溶解平衡
1.沉淀溶解平衡的建立(以AgCl为例)
从固体溶解平衡的角度,AgCl在溶液中存在下述两个过程:一方面,在水分子作用下,少量Ag+与Cl-脱离AgCl的表面进入H2O中;另一方面,溶液中的Ag+和Cl-受AgCl表面阴、阳离子的吸引,回到AgCl的表面析出沉淀。如图:
2. 沉淀溶解平衡的含义
在一定温度下,当难溶电解质溶于水形成饱和溶液时,溶解速率和生成沉淀速率相等的状态,建立了动态平衡。
3.沉淀溶解平衡表达式:
(1)沉淀溶解平衡与难溶电解质的电离
①沉淀溶解平衡是指固体沉淀与溶液中相关离子间的平衡关系,包含了沉淀的溶解和溶解后电解质的电离两个过程。如:BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO(aq)包含了BaSO4(s)BaSO4(aq)和BaSO4===Ba2++SO两个过程。
②难溶电解质的电离仅仅是沉淀溶解平衡的后一个过程。
总过程
沉淀溶解平衡(可逆)
分过程
沉淀的溶解(可逆)
电解质的电离(可逆或不可逆)
如Al(OH)3(s)Al3+(aq)+3OH-(aq) (沉淀溶解平衡),Al(OH)3Al3++3OH- (电离平衡)
(2)沉淀溶解平衡表达式
难溶电解质(s) 溶质离子(aq),如AgCl沉淀体系中的溶解平衡可表示为AgCl(s) Cl-(aq)+Ag+(aq)。由于沉淀、溶解之间的这种动态平衡的存在,决定了Ag+和Cl-的反应不能完全进行到底。
4.沉淀溶解平衡的特征
逆、等、定、动、变(适用平衡移动原理)
①逆——可逆过程
②动——动态平衡,溶解速率和沉淀速率≠0。
③等——溶解速率和沉淀速率相等。
④定——平衡状态时,溶液中的离子浓度保持不变。
⑤变——当改变外界条件时,溶解平衡发生移动。
二、影响沉淀溶解平衡的因素
1.内因
取决于难溶电解质本身的性质。
①绝对不溶的电解质是没有的。
②同是难溶电解质,溶解度差别也很大。
③易溶电解质作溶质时只要是饱和溶液也可存在溶沉淀解平衡。
2.外因
①浓度:加水稀释,平衡向沉淀溶解的方向移动;
②温度:绝大多数难溶电解质的溶解是吸热过程,升高温度,平衡向沉淀溶解的方向移动;少数平衡向生成沉淀的方向移动,如Ca(OH)2的沉淀溶解平衡。
③同离子效应:向平衡体系中加入难溶电解质溶解产生的离子,平衡向生成沉淀的方向移动;
④其他:向平衡体系中加入可与体系中某些离子反应生成更难溶或更难电离或气体的离子时,平衡向沉淀溶解的方向移动。
⑤加入难溶物本身:平衡不稳定。
3.以AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq) ΔH>0为例,进行分析
外界条件
移动方向
平衡后c(Ag+)
平衡后c(Cl-)
Ksp
升高温度
正向
增大
增大
增大
加水稀释
正向
不变
不变
不变
加入少量AgNO3
逆向
增大
减小
不变
通入HCl
逆向
减小
增大
不变
通入H2S
正向
减小
增大
不变
三、溶度积常数
1.概念
难溶电解质的沉淀溶解平衡常数称为溶度积常数,简称溶度积,符号为Ksp,Ksp的大小反映难溶电解质在水中的溶解能力。
2.表达式
AmBn(s)mAn+(aq)+nBm-(aq)
Ksp=cm(An+)·cn(Bm-)。
如:Fe(OH)3(s)Fe3+(aq)+3OH-(aq)
Ksp=c(Fe3+)·c3(OH-)。
3.影响因素
溶度积Ksp值的大小只与难溶电解质本身的性质和温度有关。
4.应用
定量判断给定条件下有无沉淀生成。
Q:离子积对于AmBn(s)mAn+(aq)+nBm-(aq)任意时刻Q=cm(An+)·cn(Bm-)。
(1)Q>Ksp,溶液过饱和,有沉淀析出,直至溶液饱和,达到新的平衡。
(2)Q=Ksp,溶液饱和,沉淀与溶解处于平衡状态。
(3)Q<Ksp,溶液未饱和,无沉淀析出,若加入过量难溶电解质,难溶电解质溶解直至溶液饱和。
四、沉淀溶解平衡的应用
1.沉淀的生成
(1)调pH法
如除去CuCl2溶液中的杂质FeCl3,可以向溶液中加入CuO,调节溶液的pH,使Fe3+形成Fe(OH)3沉淀而除去。离子方程式为Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+、CuO+2H+===Cu2++H2O。
(2)沉淀剂法
(1)工业废水中以Na2S沉淀剂,使废水中的某些金属离子Cu2+、Hg2-,离子方程式为S2-+Cu2+=CuS↓、S2-+Hg2-=HgS↓。
(2)沉淀剂的选择:利用生成沉淀分离或除去某种离子,首先要使生成沉淀的反应能够发生,其次沉淀生成的反应进行得越完全越好。如除去溶液中的Mg2+,用NaOH溶液比使用Na2CO3溶液好,原因是Mg(OH)2的溶解度比MgCO3的小。
(3)同离子法
增大沉淀溶解平衡体系中某种离子的浓度,使平衡向生成沉淀的方向移动,如向AgCl饱和溶液中加入饱和食盐水可继续生成AgCl沉淀。
(4)氧化还原法
改变离子的存在形式,促使其转化为溶解度更小的难溶电解质,便于分离出来,例如通过氧化还原反应将Fe2+氧化为Fe3+,从而生成更难溶的Fe(OH)3沉淀。
2.沉淀的溶解
(1)酸溶解法:用强酸溶解的难溶电解质有CaCO3、FeS、Al(OH)3、Ca(OH)2等。
如CaCO3难溶于水,却易溶于盐酸,原因是:CaCO3在水中存在沉淀溶解平衡为CaCO3(s)Ca2+(aq)+CO(aq),当加入盐酸后发生反应:CO+2H+===H2O+CO2↑,c(CO)降低,溶液中CO与Ca2+的离子积Q(CaCO3)<Ksp(CaCO3),沉淀溶解平衡向溶解方向移动。
(2)盐溶液溶解法:Mg(OH)2难溶于水,能溶于盐酸、NH4Cl溶液中。溶于NH4Cl溶液反应的离子方程式为Mg(OH)2+2NH===Mg2++2NH3·H2O。
3.沉淀的转化
(1)实质:沉淀的转化是指由一种难溶物转化为另一种难溶物的过程,其实质是沉淀溶解平衡的移动。
(2)条件:两种沉淀的溶解度不同,溶解度小的沉淀可以转化为溶解度更小的沉淀,两者溶解度相差越大转化越容易。
(3)应用
①锅炉除水垢(含有CaSO4):CaSO4(s)CaCO3(s)Ca2+(aq),反应为CaSO4+Na2CO3===CaCO3+Na2SO4,CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑。
②自然界中矿物的转化:原生铜的硫化物CuSO4溶液铜蓝(CuS),反应为CuSO4+ZnS===CuS+ZnSO4,CuSO4+PbS===CuS+PbSO4。
③工业废水处理
工业废水处理过程中,重金属离子可利用沉淀转化原理用FeS等难溶物转化为HgS、Ag2S、PbS等沉淀。
用FeS除去Hg2+的离子方程式:FeS(s)+Hg2+(aq)HgS(s)+Fe2+(aq)。
考点七 水溶液综合分析
1、 电解质溶液的三大守恒
1.电荷守恒
电解质溶液中,不论存在多少种离子,溶液总是呈电中性,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Na2CO3溶液中存在着Na+、CO、H+、OH-、HCO,它们存在如下关系:c(Na+)+c(H+)=2c(CO)+c(HCO)+c(OH-)
2.物料守恒
电解质溶液中,由于某些离子能水解或电离,离子种类增多,但原子总数是守恒的,如Na2CO3溶液中CO能水解,故碳元素以CO、HCO、H2CO3三种形式存在,它们之间的守恒关系为:c(Na+)=c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)
3.质子守恒
质子守恒是依据水的电离H2OH++OH-,水电离产生的H+和OH-的物质的量总是相等的,无论在溶液中该H+和OH-以什么形式存在。如在Na2CO3溶液中有关系式:c(OH-)=c(H+)+c(HCO)+2c(H2CO3)。
2、 电解质溶液的离子浓度大小的比较
1.不同溶液中同一离子浓度比较
要考虑溶液中其他离子对该离子的影响,如:在相同浓度的下列溶液中①NH4Cl,②CH3COONH4,③NH4HSO4,④(NH4)2SO4,⑤(NH4)2CO3,c(NH)由大到小的顺序:④>⑤>③>①>②。
2.弱酸溶液中离子浓度大小比较
(1)HClO溶液中存在的电离平衡有:HClOH++ClO-,H2OH++OH-,溶液中微粒有H2O、HClO、H+、OH-、ClO-,由于HClO电离程度小,且H2O的电离程度更小,所以溶液中微粒浓度由大到小的顺序(H2O除外)是c(HClO)>c(H+)>c(ClO-)>c(OH-)。
(2)碳酸的电离方程式是H2CO3HCO+H+,HCOH++CO。碳酸溶液中存在的微粒有H2O、H2CO3、H+、HCO、CO、OH-。
碳酸是弱酸,第一步电离很微弱,第二步电离更微弱。推测其溶液中粒子浓度由大到小的顺序(水分子除外)是c(H2CO3)>c(H+)>c(HCO)>c(CO)>c(OH-)。
3.单一溶液中离子浓度大小的比较
(1)氯化铵溶液
①先分析NH4Cl溶液中的电离、水解过程。
电离:NH4Cl===NH+Cl-、H2OH++OH-。
水解:NH+H2ONH3·H2O+H+。
判断溶液中存在的离子有NH、Cl-、H+、OH-。
②再根据其电离和水解程度的相对大小,比较确定氯化铵溶液中离子浓度由大到小的顺序是c(Cl-)>c(NH)>c(H+)>c(OH-)。
(2)碳酸钠溶液
①先分析Na2CO3溶液中的电离、水解过程:
电离:Na2CO3===2Na++CO、H2OH++OH-。
水解:CO+H2OHCO+OH-、HCO+H2OH2CO3+OH-。
溶液中存在的离子有Na+、CO、HCO、OH-、H+。
②溶液中离子浓度由大到小的顺序是c(Na+)>c(CO)>c(OH-)>c(HCO)>c(H+)。
(3)碳酸氢钠溶液
①分析NaHCO3溶液中的电离、水解过程:
电离:NaHCO3===Na++HCO、HCOH++CO、H2OH++OH-。
水解:HCO+H2OH2CO3+OH-。
溶液中存在的离子有Na+、HCO、CO、H+、OH-。
②由于HCO的电离程度小于HCO的水解程度,所以溶液中离子浓度由大到小的顺序是c(Na+)>c(HCO)>c(OH-)>c(H+)>c(CO)。
(4)亚硫酸氢钠溶液
①先分析NaHSO3溶液中的电离、水解过程。
电离:NaHSO3===Na++HSO、HSOH++SO、H2OH++OH-。
水解:HSO+H2OH2SO3+OH-。
溶液中存在离子有:Na+、HSO、H+、SO、OH-。
②由于HSO的电离程度大于HSO的水解程度,所以溶液中离子浓度由大到小顺序为:c(Na+)>c(HSO)>c(H+)>c(SO)>c(OH-)。
4.混合溶液中各离子浓度比较,根据电离程度、水解程度的相对大小综合分析
(1)分子的电离程度大于对应离子的水解程度
在0.1 mol·L-1NH4Cl和0.1 mol·L-1的氨水混合溶液中:由于NH3·H2O的电离程度大于NH的水解程度,导致溶液呈碱性。溶液中各离子浓度的大小顺序为c(NH)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)。
(2)分子的电离程度小于对应离子的水解程度
在0.1 mol·L-1的HCN和0.1 mol·L-1的NaCN混合溶液中:由于HCN的电离程度小于CN-的水解程度,导致溶液呈碱性。溶液中各离子浓度的大小顺序为c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+),且c(HCN)>c(Na+)=0.1 mol·L-1。
考点八 水溶液图像分析
一、水电离平衡的图像分析
如图所示:
1.横纵坐标的关系
横纵坐标为反比例函数关系,c(H+) ·c(OH-)=Kw。
2.温度和溶液酸碱性的关系
(1)T1、T2对应线为等温线,每条线上各点对应的离子积相等;升高温度,水的电离程度增大,水的离子积增大,则T2>T1。
(2)ab线为中性溶液线,ab线上c(H+)=c(OH-),溶液呈中性,ab线上方c(H+)<c(OH-),溶液呈碱性,ab线下方c(H+)>c(OH-),溶液呈酸性。
3.变化关系
(1)同一等温线上点的变化,离子积常数不变,即c(H+)·c(OH-)不变,c(H+)和c(OH-)之间为反比例关系,可以通过加入酸、碱、盐,如a→d,可以加入HCl等酸或加入AlCl3等强酸弱碱盐。
(2)不同等温线上点的变化,离子积常数改变,即温度发生了改变。若在ab线上,只能通过改变温度,例如a→b,通过升高温度即可实现;若不在ab线上,应先改变温度,再加入酸、碱、盐,例如a→e,应先升高温度,再加入NaOH等碱或CH3COONa等强碱弱酸盐。
二、强酸(碱)滴定弱碱(酸)pH曲线比较
氢氧化钠滴定等浓度等体积的盐酸、醋酸的滴定曲线
盐酸滴定等浓度等体积的氢氧化钠、氨水的滴定曲线
曲线起点不同:强碱滴定强酸、弱酸的曲线,强酸起点低;强酸滴定强碱、弱碱的曲线,强碱起点高
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)
三、沉淀溶解平衡图像分析
1.沉淀溶解平衡曲线
溶度积曲线是难溶电解质饱和溶液中离子浓度之间的关系曲线,以AgCl悬浊液为例,溶度积曲线如图:
①曲线上任一点都代表沉淀溶解平衡状态,即Qc=Ksp。
②曲线上方区域均为过饱和溶液,即Qc>Ksp。
③曲线下方区域均为不饱和溶液,即Qc<Ksp。
④升高温度,曲线向右上方平移。
2.沉淀滴定曲线
沉淀滴定曲线是沉淀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,以向10 mL 0.1 mol·L-1 CuSO4溶液中滴加0.1 mol·L-1的K2S溶液溶液为例,滴加过程中溶液中-lgc(Cu2+)与K2S溶液体积(V)的关系曲线如图:
①曲线上任一点都代表平衡点,c(Cu2+)·c(S2-)=Ksp。
②滴定终点时(b点)为饱和CuS溶液,c(Cu2+)=c(S2-)。
③滴定终点以前线上点(如a点),代表c(Cu2+)>c(S2-);
滴定终点以后线上点(如c点),代表c(Cu2+)<c(S2-)。
题型一 弱电解质的电离平衡及其应用
典例1 (2025-2026高二上·河北石家庄·期中)下列关于电离平衡的说法中,正确的是
A. 强电解质在水溶液中完全电离,因此其水溶液中不存在电离平衡
B. 弱电解质的电离平衡建立后,溶液中电解质分子和离子的浓度均保持不变
C. 向氨水中加入少量氯化铵固体,氨的电离平衡会正向移动
D. 电离平衡常数只与温度、溶液浓度有关,与大气压强无关
【答案】B
【解析】A.强电解质本身虽完全电离,但其水溶液中存在水的电离平衡,因此溶液中存在电离平衡,A错误;
B.弱电解质的电离平衡是动态平衡,平衡建立后正、逆电离速率相等,溶液中电解质分子和离子的浓度均保持不变,B正确;
C.氨水中存在电离平衡,加入氯化铵固体后浓度增大,电离平衡逆向移动,C错误;
D.电离平衡常数只与温度有关,与溶液浓度、大气压强均无关,D错误;
故选B。
💡破题要诀
1.先抓绝对化表述。说法判断类选择题,见到"完全""不存在""只与……有关""与……无关"等绝对化字眼先打问号,本题 A(不存在)、D(与浓度无关)两处设错点由此快速锁定。
2.强电解质 ≠ 溶液中无平衡。强电解质本身完全电离,但水中始终存在水的电离平衡,故"溶液中不存在电离平衡"必错——判断"有没有平衡"要落到整个溶液体系,不能只看溶质。
3.用"等、动、定"核平衡特征。电离平衡是动态平衡:v正=v逆≠0,平衡建立后分子、离子的浓度保持不变但不相等,"不变"与"相等"一字之差即为设错手法。
4.同离子效应定移动方向。向氨水中加入 NH4Cl,c(NH4+) 增大,NH3·H2O ⇌ NH4+ + OH− 逆向移动、抑制电离;记口诀"同名离子抑制、加水稀释促进、升温促进(电离吸热)"。
5.平衡常数只认温度。Ka、Kb、Kw、Ksp 一类平衡常数只随温度改变,与浓度、压强均无关——这是所有平衡常数的共性,一处记牢、全章通用。
迁移应用
1. (2025-2026高二上·河南新乡·期中)已知常温下,几种物质的电离平衡常数,下列说法正确的是
弱酸
HCOOH(甲酸)
HCN
K(25℃)
A. 三种酸性强弱关系:
B. 的电离方程式为:
C. 向溶液中通入HCN气体:
D. 等物质的量浓度的和溶液的pH:
【答案】D
【解析】弱电解质的K越大,酸性越强,则酸性:;
【解析】
A.弱电解质电离平衡常数越大,电离程度越大,酸性越强,A错误;
B.碳酸为多元弱酸,分步电离,,B错误;
C.根据强酸制取弱酸的原理,碳酸酸性强于HCN,故无法用HCN制取二氧化碳,C错误;
D.弱酸电离氢离子的能力强,酸根水解时候结合氢离子的能力弱,形成盐的碱性弱,则碱性:碳酸钠>碳酸氢钠,pH:碳酸钠>碳酸氢钠,D正确;
故答案为:D。
2.(2025-2026高二上·山东烟台·期中)25℃,醋酸溶液中存在平衡。下列说法错误的是
A. 溶液中加少量冰醋酸,增大
B. 升高温度,平衡正向移动,醋酸的电离常数增大
C. 溶液中加水稀释,减小
D. 溶液中加入等体积的盐酸,平衡逆向移动,减小
【答案】D
【解析】A.加入冰醋酸会增加反应物浓度,促使平衡右移,但CH3COO⁻的浓度由电离程度和总浓度共同决定。虽然电离度可能降低,但总浓度增加导致CH3COO⁻的绝对浓度增大,A正确;
B.电离是吸热过程,升温使平衡正向移动,电离常数Ka随温度升高而增大,B正确;
C.由醋酸电离常数可知溶液中,溶液中加水稀释,c(H+)减小,醋酸电离常数不变,则减小,减小,C正确;
D.加入等浓度盐酸会显著增加H+浓度,虽然平衡逆向移动,但H+的总浓度由盐酸主导,实际增大而非减小,D错误;
故选D。
3.(2025-2026高二上·河北保定·期中)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。
题型二 水的电离平衡及其应用
典例2 (2025-2026高二上·河北石家庄·期中)常温下,下列溶液中水的电离程度最大的是
A. 0.1 mol·L-1硫酸溶液
B. 0.1 mol·L-1 NaOH溶液
C. 0.1 mol·L-1 KNO3溶液
D. 0.1 mol·L-1 (NH4)2SO4溶液
【答案】D
【解析】A.硫酸属于强酸溶液,电离出的会抑制水的电离,水的电离程度小于纯水,A不符合;
B.属于强碱溶液,电离出的会抑制水的电离,水的电离程度小于纯水,B不符合;
C.属于强酸强碱盐,不发生水解,对水的电离无影响,水的电离程度与纯水相同,C不符合;
D.属于强酸弱碱盐,发生水解结合水电离出的,促进水的电离,水的电离程度大于纯水,为四个选项中水的电离程度最大的,D符合;
故选D。
💡破题要诀
1.先抓绝对化表述。说法判断类选择题,见到"完全""不存在""只与……有关""与……无关"等绝对化字眼
先看清设问落点。本题比的是「水的电离程度」,不是溶液酸碱性、也不是 c(H+) 大小——"溶液酸性越强"与"水电离出的 H+ 越多"方向相反,切勿混淆。
2.一套口诀定方向:"酸碱抑制、水解促进、中性盐不变、升温促进"。凡电离出 H+ 或 OH− 的物质(酸、碱)都抑制水的电离;能水解的盐(含弱碱阳离子或弱酸根)会结合水电离出的离子,促进水的电离。
3.盐类快速归类。按"谁弱谁水解、谁强显谁性"排查:KNO3 是强酸强碱盐不水解,水的电离程度与纯水相同;(NH4)2SO4 是强酸弱碱盐,NH4+ 结合水电离出的 OH−,促进水的电离。
4.排序模板现成可用。同浓度下:水解的盐(促进)> 不水解的正盐 / 强酸强碱盐(=纯水)> 酸或碱溶液(抑制)——四选项各占一类,套模板即得 D 最大。
5.定量计算留一手。若问"水电离出的 c(H+)",记住换算关系:酸溶液中水电离出的 c(H+)水=溶液中 c(OH−),碱溶液中=c(H+)——用"对立离子"间接求水的电离量,是本类题的常考变式。
迁移应用
1.(2025-2026高二上·天津河西·期中)室温下在水中加入某物质,水的电离平衡逆向移动,体系中的增大,加入的这种物质可能是
A. NaCl固体
B. 氨水
C. 稀硫酸
D. 溶液
【答案】C
【解析】水的电离平衡为:,加入物质若使平衡逆向移动,需增加H+或OH-浓度。
【解析】
A.氯化钠固体是强酸强碱盐,不影响水的电离平衡,c(H+)不变,A不符合题意;
B.氨水电离出OH-,抑制水的电离,平衡逆向移动,但c(H+)会减小,B不符合题意;
C.稀硫酸电离出H+,c(H+)增大,且平衡逆向移动,抑制水的电离,C符合题意;
D.Na2SO4溶液是强酸强碱盐,不影响水的电离平衡,c(H+)不变,D不符合题意;
故答案选C。
2. (2025-2026高二上·河北石家庄·期中)已知水在25℃和100℃时,其电离平衡图像如下,下列说法正确的是
A. 直线A对应的温度为100℃
B. d点溶液呈碱性
C. b、c两点水的电离程度相同
D. a、b、c、d四点间的关系:
【答案】D
【解析】A.在100℃时,纯水电离产生的大于25℃时纯水电离的,直线A对应的温度为25℃,A错误;
B.d点时,溶液显酸性,故B错误;
C.加热,促进纯水电离,b点水的电离程度大,C错误;
D.温度相同,相同;故c、d点Kw相等,a、b点Kw相等,温度越大,越大,A线温度低于B线,故间的关系:,D正确;
答案选D。
题型三 溶液酸碱性与pH计算
典例3 (2025-2026高二上·天津河西·期中)下列说法中正确的是
A. 的溶液一定显碱性
B. 室温下,将盐酸加水稀释100倍,所得溶液呈中性
C. 的溶液呈酸性
D. 强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液的强
【答案】A
【解析】A.溶液的酸碱性由c(H⁺)与c(OH⁻)的相对大小决定,只要满足c(H⁺) < c(OH⁻),无论温度如何,溶液均显碱性,故A正确;
B.常温下,酸溶液稀释后pH只能无限接近7,不可能等于7,故B错误;
C.pH=6是否显酸性取决于温度。若未明确温度,则无法确定其酸碱性,故C错误;
D.导电能力由离子浓度和离子所带的电荷数决定,强电解质溶液的导电能力不一定比弱电解质溶液的强,如很稀的盐酸导电性比很浓的醋酸弱,故D错误;
故答案选A。
💡破题要诀
1.抓住酸碱性的"金标准"。判断酸碱性只看 c(H+) 与 c(OH−) 的相对大小:H+ 大显酸性、OH− 大显碱性、相等呈中性——与温度、pH 数值、物质种类都无关,A 项由此稳拿。
2.pH=7 未必中性,先问温度。"中性"的 pH 数值由 Kw 决定:常温下 pH=7 中性,升温 Kw 增大,100℃ 时 pH=6 才是中性。题干不点明温度,pH=6 的酸碱性就不能断定(C 项设错点)。
3.酸碱稀释有"天花板"。常温下酸溶液稀释,pH 只能无限接近 7 而不能等于(更不能越过)7;碱同理只能接近 7 不会小于 7——无限稀释时水的电离占主导,任何酸再稀也还是酸(B 项设错点)。
4.导电能力与强弱"脱钩"。溶液导电看自由离子的浓度与所带电荷数,与电解质强弱无关:极稀的盐酸导电性可以比浓醋酸弱得多。强弱电解质回答的是"是否完全电离",导电能力回答的是"离子多不多、带电多不多",两码事(D 项设错点)。
5.说法判断题的反例武器。遇到"一定""必然""一定比……强",最快证伪方式是举一个反例:温度反例破 C、浓度反例破 D——记熟"极稀强酸 vs 浓弱酸""高温 pH=6 中性"两组经典反例,此类题可秒解。
迁移应用
1. (2025-2026高二上·河北天津·期中)室温下的四种溶液:①pH=2的溶液;②pH=2的HCl溶液;③pH=12的氨水;④pH=12的NaOH溶液。相同条件下,有关上述溶液的比较中,错误的是
A. 将①、②、④溶液分别稀释10倍后由水电离的:①<②=④
B. 将②、③两种溶液混合后,若pH=7,则消耗溶液的体积:②>③
C. 等体积的①、②、④溶液分别与足量铝粉反应,生成的量:②最大
D. 将①溶液分成两等份,向其中一份加水稀释至pH=3,用④溶液将两份完全中和,消耗④溶液的体积相同
【答案】C
【解析】A.稀释后,①为弱酸,抑制水电离程度更大,水电离的最小;②和④为强酸、强碱,稀释后水电离的均为,相等,A正确;
B.氨水(③)浓度远高于HCl(②),中和至pH=7需较多体积的HCl中和氨水,故消耗HCl体积更大,B正确;
C.①醋酸浓度高,与Al反应生成最多;④ NaOH与Al反应生成量次之;② HCl生成最少,C错误;
D.稀释醋酸时总物质的量不变,中和两份溶液所需NaOH量相同,D正确;
2.(2025-2026高二上·河北邢台·期中)下列溶液的酸碱性判断正确的是
A. 将的盐酸与等浓度的醋酸等体积混合后,混合溶液的
B. 常温下,将的稀硫酸与的氨水等体积混合,混合溶液呈碱性
C. 常温下,将的稀盐酸加水稀释1000倍,稀释后的溶液
D. 常温下,将的稀硫酸与pH=10的KOH稀溶液混合,混合溶液呈碱性
【答案】B
【解析】A.的盐酸中,与等浓度的醋酸等体积混合后,盐酸被稀释浓度下降,醋酸为弱电解质电离程度小,补充的远小于稀释减少的量,混合后,,A错误;
B.常温下的稀硫酸,的氨水,但为弱电解质,实际氨水浓度远大于,等体积混合后氨水过量,溶液呈碱性,B正确;
C.常温下酸溶液无论稀释多少倍都仍呈酸性,的稀盐酸稀释1000倍后接近7但始终小于7,不可能等于8,C错误;
D.选项未给出稀硫酸和溶液的体积比,无法确定和的物质的量相对大小,无法判断混合溶液酸碱性,D错误;
故答案选B。
题型四 酸碱中和滴定及其应用
典例4 (2025-2026高二上·河南洛阳·期中)下列滴定操作正确的是
A. 滴定时,用冲洗干净的滴定管盛装标准溶液
B. 使用聚四氟乙烯活塞的滴定管可以盛装酸性或碱性溶液
C. 滴入半滴标准溶液,锥形瓶中溶液变色,即可判定滴定终点
D. 用标准盐酸滴定未知浓度NaOH溶液,滴定前滴定管尖嘴部分有气泡
【答案】B
【解析】A.滴定管仅冲洗干净未用标准溶液润洗会稀释溶液,影响浓度,A错误;
B.聚四氟乙烯耐腐蚀,可盛装酸性或碱性溶液,B正确;
C.终点需溶液变色且半分钟内不恢复,仅变色可能未达终点,C错误;
D.滴定前尖嘴有气泡会导致读数偏大,计算结果偏高,属错误操作,D错误;
故选B。
💡破题要诀
1.滴定管用前"三步曲":查漏 → 洗净 → 润洗。盛装标准液前必须用待装溶液润洗 2~3 次,只冲洗不润洗,管壁残留的水会把标准液稀释,消耗体积偏大、测定结果偏高——A 项"冲洗干净就装液"是经典设错点,记住"洗后必润"。
2.活塞材质决定"装什么"。普通玻璃活塞(酸性滴定管)不能装碱(NaOH 腐蚀玻璃使活塞粘结);碱式滴定管(橡胶管+玻璃珠)不能装酸和强氧化性溶液;聚四氟乙烯活塞耐酸耐碱,酸性、碱性溶液都能盛装——B 项正是考查这一新式仪器的通性。
3.终点判定要"双条件"。滴入最后半滴标准液后溶液变色,且 30 s(半分钟)内不恢复原色,才可判定到达滴定终点;"一变色就定终点"少了"半分钟不褪色",C 项设错。
4.气泡误差走"链条"分析。滴定前尖嘴有气泡、滴定后气泡消失,气泡体积被计入 V(标),读数偏大,由 c(待测)=c(标)·V(标)/V(待测) 知结果偏高——凡误差分析都按"操作 → V(标) 偏大/偏小 → 结果同向变化"三步走,气泡"前有后无"必偏高。
5.操作判断题按环节排查。把每个选项归位到装液润洗、排气泡、读数、终点判断四个环节,逐一对照规范;规范中的"必须做"(润洗、排气泡、静置读数)与"禁止做"(用待测液润洗锥形瓶、眼睛盯刻度不盯颜色)各记一条即可覆盖大部分选项。
迁移应用
1.(2025-2026高二上·广东茂名·期中)25℃时,用的溶液、的盐酸分别滴定溶液、溶液,滴定曲线如图所示。下列说法正确的是
A. 为弱酸,为强碱
B. 曲线I:滴加10mL溶液时有
C. 交点p是两种滴定反应中的恰好完全反应点
D. 曲线Ⅱ:滴定终点时有
【答案】D
【解析】A.HA为0.1mol/L时,曲线I(NaOH滴定HA)起点pH>1,说明HA不完全电离,为弱酸;BOH为0.1mol/L时,曲线Ⅱ(盐酸滴定BOH)起点pH<13,说明BOH不完全电离,为弱碱,故A错误;
B.曲线I为NaOH滴定HA,滴加10mL NaOH时,溶液中n(HA)=n(NaA),物料守恒式为c(A⁻)+c(HA)=2c(Na⁺),故B错误;
C.恰好完全反应时,两滴定均消耗20mL滴定剂,此时NaA溶液(HA为弱酸)pH>7,BCl溶液(BOH为弱碱)pH<7,pH不同,不可能相交,交点P非恰好完全反应点,故C错误;
D.曲线Ⅱ为盐酸滴定BOH,滴定终点生成BCl(BOH为弱碱),B+水解使溶液显酸性,电荷守恒c(B+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),因c(H+)>c(OH-),则c(B+)<c(Cl-),故D正确;
故选D。
2.(2025-2026高二上·山东临沂·期中)Ⅰ.乙二酸(H2C2O4)俗称草酸,在实验研究和化学工业中应用广泛。回答下列问题:
(1)已知常见酸的电离平衡常数如下(均为常温下的数据):
化学式
HClO
电离平衡常数
依据电离平衡常数数据,下列描述正确的是 。
a.、、微粒结合的能力:
b.Na2CO3溶液中滴加少量醋酸:
c.NaClO溶液中通入少量CO2:
d.Na2C2O4溶液中滴加过量氯水:
(2)NaOH标准溶液的配制和标定,需经过NaOH溶液配制、基准物质的称量以及用NaOH溶液滴定等操作。下列说法正确的是
a.图甲:转移NaOH溶液到250mL容量瓶中 b.图乙:准确称得固体
c.图丙:排除碱式滴定管中的气泡 d.图丁:NaOH待测液滴定H2C2O4溶液
Ⅱ.工业上配制高锰酸钾溶液常用草酸钠(Na2C2O4)进行标定,准确称取6.700g Na2C2O4配制成250mL水溶液。取25.00mL该溶液于锥形瓶中,滴加适量硫酸,用待标定的KMnO4溶液进行滴定,重复上述操作两次。
(3)上述标定过程中发生反应的离子方程式为 。
(4)若滴定开始和结束时,滴定管中的液面如图所示,则所用KMnO4溶液的体积为 ;高锰酸钾溶液的浓度为 (保留两位有效数字)。
(5)接近滴定终点时,向锥形瓶中滴入半滴标准液的操作为 (填字母);滴定终点的现象是 。
a. b. c. d.
(6)下列操作使所测高锰酸钾溶液浓度偏低的是 。
a.滴定管未润洗就直接注入KMnO4溶液
b.读取高锰酸钾溶液时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数
c.滴定前盛放草酸钠溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥
d.滴加高锰酸钾溶液时,尖嘴处前有气泡后无气泡
【答案】(1)ab (2)c (3) (4)① 26.10 ② 0.077mol/L (5)① b ② 滴入最后半滴KMnO4溶液后,锥形瓶内溶液变为浅紫红色,且30s内不再褪色 (6)ad
【解析】配制标准Na2C2O4溶液时,用电子天平准确称取6.700g Na2C2O4固体,放在烧杯内,加入适量蒸馏水进行溶解,冷却到室温后,转移入250mL容量瓶,洗涤烧杯内壁和玻璃棒2~3次,洗涤液一并转移入250mL容量瓶,然后加水定容,上下颠倒、摇匀,从而配制成250mL Na2C2O4溶液。
(1)a.由表中数据可知,电离常数Ka2(H2C2O4)>Ka(CH3COOH)>Ka1(H2CO3),则、、微粒结合H+的能力:,a正确;
b.Na2CO3溶液中滴加少量醋酸,转化为,发生反应为:,b正确;
c.NaClO溶液中通入少量CO2,由于电离常数Ka1(H2CO3)>Ka(HClO)>Ka2(H2CO3):所以发生反应,c不正确;
d.氯水具有强氧化性,能将Na2C2O4氧化,生成NaCl、CO2等,依据得失电子守恒、原子守恒,可得出反应的化学方程式为:Na2C2O4+Cl2=2NaCl+2CO2,d不正确;
故选ab。
(2)a.图甲:转移NaOH溶液到250mL容量瓶中,必须使用玻璃棒引流,a不正确;
b.托盘天平只能读到小数点后一位,而实验需要准确称得固体,所以不能使用图乙中的托盘天平,b不正确;
c.图丙:排除碱式滴定管中的气泡时,应将碱式滴定管橡皮管弯曲使管口向上倾斜,然后挤压橡皮管,排出气泡,c正确;
d.用NaOH待测液滴定H2C2O4溶液,NaOH会腐蚀玻璃,NaOH不能盛放在酸式滴定管内,d不正确;
故选c。
(3)用草酸钠(Na2C2O4)溶液标定高锰酸钾溶液时,滴加适量硫酸,发生氧化还原反应,生成Mn2+、CO2气体等,依据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒,可得出标定过程中发生反应的离子方程式为。
(4)滴定管中的液面:滴定开始(0.00)和结束(26.10),则所用KMnO4溶液的体积为26.10-0.00=26.10mL;由反应方程式可建立关系式:5Na2C2O4~2KMnO4,25.00 mL溶液中,n(Na2C2O4)==0.005000 mol,高锰酸钾溶液的浓度为≈0.077mol/L。
(5)接近滴定终点时,向锥形瓶中滴入半滴标准液时,操作为滴定管尖嘴触碰锥形瓶内壁,故选b;滴定终点时,溶液由无色变为浅紫色,且30s不变色,则现象是:滴入最后半滴KMnO4溶液后,锥形瓶内溶液变为浅紫红色,且30s内不再褪色。
(6)a.滴定管未润洗就直接注入KMnO4溶液,则KMnO4溶液稀释,浓度偏小,a符合题意;
b.读取高锰酸钾溶液时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数,则读出的体积偏小,使所测高锰酸钾溶液浓度偏高,b不符合题意;
c.滴定前盛放草酸钠溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥,对草酸钠的物质的量不产生影响,所测高锰酸钾溶液浓度不变,c不符合题意;
d.滴加高锰酸钾溶液时,尖嘴处前有气泡后无气泡,则读取KMnO4溶液的体积偏大,所测高锰酸钾溶液浓度偏小,d符合题意;
故选ad。
题型五 盐类水解及其应用
典例5 (2025-2026高二上·河北衡水三校·期中)下列溶液因水解显碱性的是
A. KCl
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】A.KCl是强酸强碱盐,不水解,溶液显中性,A不符合题意;
B.NaHSO3中的电离程度大于水解程度,溶液显酸性,B不符合题意;
C.NaHCO3中的水解程度大于电离程度,溶液显碱性,C符合题意;
D.Ba(OH)2是强碱,直接电离产生OH-,溶液显碱性与水解无关,D不符合题意;
故答案为C。
💡破题要诀
1.审题先抠"因水解"三个字。题问的不是"哪些溶液显碱性",而是显碱性的原因必须来自水解——Ba(OH)2 虽显碱性,但碱性来自强碱的电离,与水解无关,一票否决(D 项设错点)。
2.四类盐酸碱性对号入座。强酸强碱盐(KCl)不水解、显中性;强碱弱酸盐显碱性、强酸弱碱盐显酸性、弱酸弱碱盐看 Ka 与 Kb 的相对大小——先用"组成盐的酸碱强弱"定大类。
3.酸式盐看"电离 vs 水解"谁占上风。酸式盐的酸碱性不决定于名字里的"酸"字,而决定于电离程度与水解程度的竞争:HSO3−电离>水解显酸性,HCO3−水解>电离显碱性——B、C 正是这一考点的对偶选项。
4.常见酸式盐显性记特例表。显酸性:HSO4−(强酸完全电离)、HSO3−、H2PO4−;显碱性:HCO3−、HS−、HPO42−——特例表背熟,此类题可秒排。
迁移应用
1. (2025-2026高二上·河南新乡·期中)化学与生产、生活及社会发展密切相关。下列说法不正确的是
A. 热的Na2CO3溶液可以去除油污,加热可以增强去污效果
B. 碳酸氢钠药片是一种抗胃酸药,服用时喝些醋能提高药效
C. 在实验室配制Na2S溶液时,为抑制其水解,常滴加几滴浓NaOH溶液
D. 工业上可用氯化铵溶液除去金属表面的氧化物
【答案】B
【解析】A.油脂在碱性条件下水解,纯碱水解呈碱性,加热促进水解,溶液碱性增强,有利于油脂的水解,增强了去污效果,故A正确;
B.醋酸的酸性大于碳酸,服用碳酸氢钠药片时喝些醋,导致碳酸氢钠的含量减小,降低了药效,故B错误;
C.Na2S溶液中S2-发生水解反应:S2-+H2O⇌HS-+OH-,使溶液显碱性,加入NaOH溶液后,c(OH-)增大,水解平衡逆向移动,抑制S2-的水解,故C正确;
D.氯化铵为强酸弱碱盐,水解显酸性,能够与金属氧化物反应,所以可以用于除去金属表面的氧化物,故D正确;
答案选B。
2.(2025-2026高二上·河北石家庄·期中)常温下,Ka(HClO)=4.0×10-8、Ka(HF)=6.3×10-4、Ka(HAc)=1.75×10-5、Ka(HCN)=6.2×10-10.现有等体积、等物质的量浓度的这四种酸的钠盐溶液,其中,离子总数最多的是
A. NaCN B. NaClO C. NaF D. NaAc
【答案】C
【解析】等体积、等物质的量浓度的四种钠盐均为型强碱弱酸盐,完全电离产生的相等。根据电荷守恒:,溶液总离子浓度为,等体积下离子总数与总离子浓度成正比,因此越大(即溶液碱性越弱),离子总数越多。弱酸的越大,酸性越强,对应酸根的水解程度越小,溶液碱性越弱。
【解析】
A.最小,水解程度最大,溶液碱性最强,最小,离子总数最少,A错误;
B.小于、,水解程度大于、,溶液碱性强于、,更小,离子总数更少,B错误;
C.为四种酸中最大值,水解程度最小,溶液碱性最弱,最大,等体积下离子总数最多,C正确;
D.小于,水解程度大于,溶液碱性强于,小于,离子总数少于,D错误;
故选C。
题型六 沉淀溶解平衡及其应用
典例6 (2025-2026高二上·河北衡水·期中)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。
💡破题要诀
1."溶解度小"≠"弱电解质"。强弱电解质看溶解的部分是否完全电离,与溶解度大小无关:AgCl 难溶,但溶解的那部分完全电离,是典型的强电解质(盐类几乎全是强电解质)——A 项把"难溶"偷换成"部分电离",是本考点第一大陷阱。
2.平衡时"保持不变"≠"一定相等"。Ksp 只约束 c(Ag+)·c(Cl−) 的乘积,两个浓度各自由溶液中已有的离子决定:加入 AgNO3 后 c(Ag+) 增大、c(Cl−) 减小,两者一般不等——B 项"一定相等"是绝对化设错。
稀释只促溶解,浓度不动。加水稀释 Q<Ksp,平衡右移、固体继续溶解;但只要还有未溶固体,溶液重新饱和后仍是 c(Ag+)=c(Cl−)=√Ksp,与稀释前相同——"平衡移动了"与"浓度变大了"是两回事(C 项设错点)。
3.Ksp 只认温度。与固体用量、加水多少、是否移动都无关,稀释过程中 Ksp 纹丝不动——与 Ka、Kw 一脉相承,平衡常数"只随温度变"一记全章通用。
4.同离子效应落到实际应用。用含相同离子的电解质溶液(如稀盐酸)洗涤 AgCl,增大 c(Cl−) 使 Q>Ksp、平衡左移,抑制溶解、减少洗涤损耗——D 正确;注意:不能用于会引入难除杂质的情形,纯水洗涤损耗最大。
迁移应用
1.(2025-2026高二上·河北石家庄·期中)常温下,已知和的分别为。下列说法错误的是
A. 常温下,的溶解度大于的溶解度
B. 常温下,向的饱和溶液中加入固体,增大
C. 常温下,饱和溶液中,
D. 常温下,的平衡常数
【答案】B
【解析】A.与组成相同,大,其溶解度也大,A项正确;
B.只与温度有关,温度不变,不变,B项错误;
C.饱和溶液中,,C项正确;
D.,D项正确;
故选:B。
2. (2025-2026高二上·陕西安康·期中)废钨-镍型加氢催化剂(主要成分为、、,还含有、和少量含S有机物)中有价值金属回收的一种工艺流程如图所示:
已知:①,纯碱不与、反应;
②相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如表所示:
金属离子
开始沉淀时的pH
1.5
3.4
6.9
沉淀完全时的pH
2.8
4.7
8.9
下列说法错误的是
A. “氧化”的目的是除去含硫有机物及将金属单质氧化至相应价态
B. 用硫酸浸取“浸渣1”时,适当提高硫酸的浓度可以提高浸取速率
C. “浸渣2”为
D. “调pH”除铁和铝时,溶液的pH范围为
【答案】D
【解析】
A.本题从催化剂中回收W元素和Ni元素,需将,还含有、和少量含S有机物出去,故第一步“氧化”的目的是除去含硫有机物及将金属单质氧化至相应价态,A正确;
B.向浸渣中加入硫酸溶液酸浸,将金属氧化物转化为可溶的硫酸盐,适当提高硫酸的浓度(增大了反应物浓度),可以提高浸取速率,B正确;
C.根据已知,纯碱不与、反应,SiO2难溶于水,难溶于酸,故浸渣1为SiO2,C正确;
D.根据已知,“调pH”除铁和铝时,溶液的pH调节范围应为将Al3+、Fe3+完全出去,而不除Ni2+,范围应为,D错误;
故选D。
3.(2025-2026高二上·河北保定·期中)一定温度下,体系中,-lgc(Ag+)和-lgc()关系如图所示,已知。下列说法正确的是
A. Ksp(Ag2CrO4)=10-11.7
B. b点有 生成
C. a点的该平衡体系中加入 固体,可实现a点到c点的转化
D. 向 中加入 NaCl溶液,当有 AgCl(s)生成时,则
【答案】D
【解析】首先明确溶度积定义:的溶度积,两边取负对数可得:。
【解析】
A.图中c点坐标为、,代入得: ,即,并非,A错误;
B.b点的、均大于c点,则其对应离子浓度较小,说明b点对应的离子浓度商,体系为不饱和溶液,无固体生成,B错误;
C.a点为溶解平衡状态,加入固体后,增大(即减小),沉淀溶解平衡逆向移动,减小(即增大),无法实现到c点(不变)的转化,C错误;
D.当同时存在和沉淀时,体系中浓度同时满足两个溶度积: ,代入已知、,计算得: ,D正确;
故选D。
题型七 三大守恒与溶液中粒子浓度大小比较
典例7 (2025-2026高二上·河北石家庄·期中)下列说法正确的是
A. H2S溶于水的电离方程式为
B. 在 NaHS溶液中存在:
C. 在 溶液中存在:
D. 在 溶液中存在:
【答案】D
【解析】A.是二元弱酸,溶于水分步可逆电离,不能一步完全电离,电离方程式应为、,A错误;
B.该式为电荷守恒式,带2个单位负电荷,前应乘以系数2,正确电荷守恒为,B错误;
C.该式为质子守恒式,生成1个分子需要S2-结合2个水电离出的,前应乘以系数2,正确质子守恒为,C错误;
D.该式为物料守恒式,中与的物质的量之比为2:1,元素在溶液中的存在形式为、、,因此,D正确;
故答案选D。
💡破题要诀
1.弱酸电离"分步写、用⇌"。H2S 是二元弱酸,以第一步电离为主:H2S ⇌ H+ + HS−,第二步 HS− ⇌ H+ + S2−——不能合并写成 "=2H++S2−";合并一步式是强酸(强电解质)的写法,A 项设错。
2.电荷守恒:全离子、配电荷。所有阳离子浓度之和(各乘电荷数)=所有阴离子浓度之和(各乘电荷数)。NaHS 溶液中S2− 带 2 个负电荷,右边必须写成 2c(S2−)——B 项漏掉系数 2 即错;"漏系数"是守恒式设错的第一手法。
3.物料守恒:找比例、乘系数。Na2S中 Na : S = 2 : 1,且 S 元素以 S2−、HS−、H2S 三种形态共存、一个都不能少:c(Na+)=2[c(S2−)+c(HS−)+c(H2S)]——D 项展开后正是此式,正确。
4.质子守恒先定"基准",系数=得质子数。Na2S 溶液以 H2O、S2−为基准:得质子产物 OH−(得1)、HS−(得1)、H2S(得2);失质子产物 H+——所以 c(OH−)=c(H+)+c(HS−)+2c(H2S),C 项 H2S 缺系数 2 即错。记住:得质子越多的形态系数越大。
5.守恒题两步验错法。拿到任何守恒式先查两点:①微粒种类全不全(物料守恒漏形态、电荷守恒漏离子);②系数对不对(电荷数、组成比、得质子数)。走"电荷 + 物料 → 消去不参比离子 → 质子守恒"的推导路线,可自行复现并检验任何一条守恒式。
迁移应用
1.(2025-2026高二上·山东德州·期中)下列说法正确的是
A. 时纯水中存在
B. 常温下,NaB溶液比相同浓度的溶液大,则
C. 等浓度等体积的与混合,若溶液呈碱性,则
D. 的溶液中,
【答案】D
【解析】A.纯水中H+和OH-浓度始终相等,温度升高只会增大离子积常数,但两者浓度仍相等,A错误;
B.NaB溶液pH更大,说明B-水解能力更强,对应HB的酸性更弱,即Ka(HB) < Ka(HA),B错误;
C.等浓度HX与NaX混合后,若溶液呈碱性,说明X-水解生成HX的程度大于HX电离生成X-程度,此时c(X-) < c(HX)、c(Na+) < c(HX),则,C错误;
D.根据溶液的物料守恒,,D正确;
故选D。
2.(2025-2026高二上·河北衡水·期中)碳酸钠是一种重要的化工原料。以碳酸氢铵和氯化钠为原料制备碳酸钠的过程如下:
下列说法正确的是
A. 溶液中存在:
B. 已知溶液,则溶液显碱性
C. 滤液中存在:
D. 溶液中存在:
【答案】B
【解析】氯化钠中加蒸馏水溶解得到其溶液,水浴加热至30~35 ℃,加入碳酸氢铵粉末,发生反应: ,因碳酸氢钠的溶解度小,生成的碳酸氢钠以晶体形式析出,静置抽滤后碳酸氢钠固体受热分解生成碳酸钠,同时滤液含有,据此解答。
【解析】
A.在溶液中,存在离子:、、、和,根据电荷守恒可得:,A错误;
B.溶液中,会发生水解:,其水解常数;既存在水解又存在电离(但电离程度很小,以水解为主),水解的离子方程式为:,其水解常数,因,则,即的水解程度大于的水解程度,溶液中浓度大于浓度,溶液显碱性,B正确;
C.滤液是由碳酸氢铵和氯化钠反应后得到的,其中含有以及过量的和,溶液中的阳离子有,阴离子有,由电荷守恒可得:,C错误;
D.溶液中既存在水解()又存在电离(),由于碳酸氢钠溶液显碱性,说明的水解程度大于其电离程度,则,且大量存在,所以溶液中存在:,D错误;
故选B。
题型八 水溶液图像综合应用
典例8 (2025-2026高二上·河北保定·期中)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。
💡破题要诀
1.先分段再答题。冰醋酸稀释曲线是"两段式":O→b 导电能力上升,电离增强占上风(离子数增多为主);b→c 下降,稀释变稀占上风(体积增大为主)。读图先定拐点 b 的物理意义,再看各选项说的是哪一段。
2.O 点(冰醋酸)没有自由移动的离子。醋酸是共价化合物,只有溶于水才电离,纯液态冰醋酸中只有分子、不导电——"冰醋酸中存在离子"必错(A 项设错点)。
3.导电能力 I ≈ 离子浓度,再借 Kw 翻面。I 越大 c(H+) 越大:c(H+) 为 b>a>c;温度不变 Kw 不变,c(OH−) 与 c(H+) 成反比,故 c(OH−) 恰好倒过来为 c>b>a——B 项方向排反,用"反比"一键判错。
4.越稀越电离,别与离子浓度混淆。加水促进电离,电离程度随 V 一直增大,故 CH3COOH 电离程度 c>b>a(C 正确);"电离程度增大"与"离子浓度减小"在 b 点之后同时成立,方向相反正是本图的核心考点。
5.水的电离看"抑制"强弱定方向。酸溶液中 c(H+) 越大,对水的电离抑制越强:O→b 段 c(H+) 增大,水的电离逆向(被抑制加深)移动;b→c 段c(H+) 减小才正向移动——"一直正向移动"(D)错。通法:水的电离移动方向由 c(H+)(酸中)或 c(OH−)(碱中)的变化反推。
迁移应用
1.(2025-2026高二上·广东广州·期中)在 25℃时,向 20.0mL 0.1000mol/L HA 溶液中逐滴加入 0.1000mol/L NaOH 溶液,溶液 pH 的变化与所加 NaOH 溶液体积的关系如图所示(忽略体积变化)。下列说法错误的是
A. b点溶液中:c(A-) > c(Na+)
B. c点溶液中:c(A-)约是 c(HA)的 103倍
C. HA的电离平衡常数:Kₐ ≈ 1.0×10-5
D. 水电离出的 c(OH-):c > b > a
【答案】B
【解析】A.由题干图像信息可知,b点溶液呈酸性,即c(H+)>c(OH-),结合电荷守恒可知b点溶液中c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(A-),则c(A-)>c(Na+),A正确;
B.由a点溶液可知,0.1mol/LHA溶液的pH=3,则有HA的电离平衡常数为:=≈1.0×10-5,c点溶液pH=7,即==1.0×10-5,即c(A-)约是c(HA)的102倍,B错误;
C.由B项分析可知,HA的电离平衡常数:Kₐ≈1.0×10-5,C正确;
D.已知a点为HA溶液,HA电离出的H+抑制水的电离,b点为等浓度的HA和NaA混合溶液,且溶液显酸性,即HA电离出的H+抑制水的电离作用大于A-水解促进水的电离,而c点为pH=7,则HA电离出的H+抑制水的电离作用小于A-水解促进水的电离,故水电离出的c(OH-):c>b>a,D正确;
故选B。
2.(2025-2026高二上·四川成都·期中)如图是某温度下,将足量的固体溶于一定量水中达到溶解平衡后,假定溶液体积不变的情况下,加入使增大过程中,溶液中和的变化曲线。下列说法中错误的是
A. 该温度下,的
B. 图像中代表沉淀转化过程中随变化的曲线是MN
C. 当大于时,开始有沉淀生成
D. 该温度下,的
【答案】C
【解析】在硫酸钡饱和溶液中加入,发生沉淀的转化:,由图象可知,当生成BaCO3沉淀时,促进BaSO4的溶解,溶液中增大,减小,则MP为的变化曲线,MN为的变化曲线,由题给图象数据可知===,==,以此解答该题。
【解析】
A.初始时仅溶解,==1.0×10-5 mol/L(A点纵坐标),则===,A正确;
B.由分析知,MP为的变化曲线,MN为的变化曲线,B正确;
C.开始生成沉淀时,=,M点=2.5×10-4 mol/L,此时=1.0×10-5 mol/L,=2.5×10-9,即=2.5×10-4 mol/L时已开始沉淀,而非5.0×10-4 mol/L,C错误;
D.由N点数据, ==,D正确;
故答案选C。
基础固本练(限时:15分钟)
1.(2025-2026高二上·天津河西·期中)下列事实可证明是弱碱的是
A. 铵盐受热易分解
B. 室温下,氨水溶液的pH约为11
C. 氨水可以使酚酞试液变红
D. 氨水与溶液反应生成氢氧化亚铁
【答案】B
【解析】A.铵盐受热易分解,说明铵盐不稳定,但不能说明一水合氨部分电离,不能证明一水合氨是弱碱,A错误;
B.常温下0.1mol/L的氨水溶液pH约为11,则溶液中c(OH-)≈10-3mol/L,小于氨水浓度,说明一水合氨部分电离,能证明一水合氨是弱碱,B正确;
C.氨水可以使酚酞试液变红色,说明一水合氨电离出OH-而使溶液呈碱性,但不能说明一水合氨部分电离,不能证明一水合氨是弱碱,C错误;
D.能和FeCl2溶液反应生成Fe(OH)2沉淀,说明一水合氨是碱,但不能说明一水合氨部分电离,不能证明一水合氨是弱碱,D错误;
故答案选B。
2. (2025-2026高二上·江西萍乡·期中)硼酸在水中存在电离平衡:。下列说法错误的是
A. 是酸,能抑制水的电离
B. 由电离方程式可知,为一元弱酸
C. 向固体中滴加饱和硼酸溶液,无明显现象,说明酸性:
D. 溶液显碱性
【答案】A
【解析】.由得, 电离时会与水电离产生的氢氧根结合生成,会促进水的电离,增大氢离子浓度,A错误;
B. 中,1mol 电离1mol ,说明硼酸为一元弱酸,B正确;
C.如果能与反应,生成产物为、和水,有明显现象气泡产生,但题目描述无现象,说明不与反应,酸性<,C正确;
D.,为弱酸()的钠盐,属于强碱弱酸盐,水解使溶液显碱性,D正确;
故答案选A。
3.(2025-2026高二上·河南新乡·期中)K、、、分别表示化学平衡常数、水的离子积常数、弱酸电离常数和溶度积常数,下列判断不正确的是
A. 在500℃、20 MPa的密闭容器中进行合成氢的反应,更换新型催化剂后K不变
B. 相同温度下的酸、碱、盐的稀溶液中水的离子积常数相同
C. 室温下,等浓度的HCN和溶液pH较小的为溶液
D. 与难溶电解质的性质和温度有关,也与溶液中相关离子的浓度有关
【答案】D
【解析】A.化学平衡常数仅仅与温度有关,催化剂只影响化学反应速率,不影响化学平衡,故在500℃、20 MPa的密闭容器中进行合成氨的反应,更换新型催化剂后不变,判断正确,A不可选;
B.仅仅与温度有关,故相同温度下的酸、碱、盐的稀溶液中水的离子积常数相同,判断正确,B不可选;
C.室温下,即的酸性强于HCN,则等浓度的HCN和溶液pH较小的为,判断正确,C不可选;
D.与难溶电解质的性质和温度有关,与溶液中相关离子的浓度无关,选项解释错误,D可选;
故选D。
4.(2025-2026高二上·河北天津·期中)室温下,水的电离达到平衡,下列叙述正确的是
A. 氢氧两种元素只能组成水
B. 水的电离方程式可表示为:
C. 向水中加入少量CH3COOH,平衡逆向移动,Kw 变小
D. 向水中加入少量NaHSO4固体,平衡正向移动,水电离程度增大
【答案】B
【解析】A.氢氧两种元素不仅能组成水(),还能组成其他化合物,如过氧化氢(),A不符合题意;
B.水的电离方程式可表示为:,B符合题意;
C.向水中加入少量CH3COOH,平衡逆向移动,但Kw只与温度有关,C不符合题意;
D.向水中加入少量NaHSO4固体,平衡逆向移动,水电离程度受到抑制,D不符合题意;
故选B。
5.(2025-2026高二上·陕西安康·期中)生活中存在很多化学试剂,化学试剂并不意味着危害,他们对我们的日常生活有着重要影响。下列常用试剂通常呈酸性的是
A. 84消毒液 B. 洁厕灵 C. 氨水 D. 食盐水
【答案】B
【解析】A.84消毒液主要成分是次氯酸钠(NaClO),水解生成碱性溶液,A不符合题意;
B.洁厕灵主要含盐酸(HCl),盐酸为强酸,溶液显酸性,B符合题意;
C.氨水是氨(NH3)的水溶液,呈弱碱性,C不符合题意;
D.食盐水为氯化钠(NaCl)溶液,强酸强碱盐,溶液呈中性,D不符合题意;
故选B。
6. (2025-2026高二上·河南新乡·期中)25℃时的下列五种溶液中,水的电离程度由大到小排列顺序正确的是
溶质
HCl(aq)
FeCl3
NaOH
HCOONa
C2H5OH
溶液的pH
3
4
10
11
未测定
水的电离程度
α1
α2
α3
α4
α5
A. α3>α1>α5>α4>α2 B. α4>α2>α5>α3>α1
C. α2>α4>α5>α1>α3 D. α1>α3>α5>α2>α4
【答案】B
【解析】HCl电离生成的H+以及NaOH电离生成的OH-,都会抑制水的电离,使水的电离程度减小,FeCl3溶液中Fe3+结合水电离出的OH-、HCOONa溶液中HCOO-结合水电离出的H+,都会促进水的电离,使水的电离程度增大。
pH=3的盐酸溶液中;
pH=4的FeCl3溶液中;
pH=10的NaOH溶液中;
pH=11的HCOONa溶液中;
C2H5OH为非电解质,对水的电离平衡无影响,因此;
综上,水的电离程度为α4>α2>α5>α3>α1,本题选B。
7. (2025-2026高二上·广东茂名·期中)化学与社会、生产、生活密切相关。下列说法不正确的是
A. 用热的纯碱溶液去除炊具上的油污
B. 配制溶液时,先将固体溶于浓盐酸,再加水稀释到所需浓度
C. 将草木灰与混合施用,可更好为植物全面提供两种营养元素
D. 为除去水垢中,可先用饱和溶液处理,将转化为,然后用酸去除
【答案】C
【解析】A.纯碱水解呈碱性,加热促进水解,碱性增强,油脂在碱性条件下水解更彻底,故用热的纯碱溶液去油污,A正确;
B.易水解生成,为抑制FeCl3水解,先将氯化铁固体溶于浓盐酸中,浓盐酸中浓度高,抑制水解,稀释后仍能保持溶液澄清,B正确;
C.草木灰含碳酸钾,碳酸根离子与铵根离子发生双水解,生成一水合氨,一水合氨分解生成氨气,降低肥效,C错误;
D.水垢中的CaSO4用饱和Na2CO3溶液处理转化为CaCO3,反应为,增大c(),促进平衡正向移动,将转化为,然后用酸去除,D正确;
故选C。
8. (2025-2026高二上·河北衡水·期中)强碱MOH的溶液和等体积等物质的量浓度的弱酸HA的溶液混合后,溶液中有关离子浓度的大小关系正确的是
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】等体积等物质的量浓度MOH强碱和HA弱酸溶液混合后,二者恰好反应生成MA(强碱弱酸盐)和水,由于部分水解,溶液显碱性,则,根据电荷守恒可得:,则,溶液中离子浓度大小为:;
故选A。
9. (2025-2026高二上·广东惠州·期中)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。
10.(2025-2026高二·河北保定·期中))已知:25℃时,,HClO、HCOOH,的电离平衡常数如表所示,。请回答下列问题:
物质
HClO
HCOOH
电离平衡常数
(1)等浓度的四种酸的酸性由强到弱的顺序是 。
(2)写出HCOOH在水中的电离方程式: 。
(3)将50 mL HCOOH溶液逐滴滴入20 mL 溶液中,现象为 ,发生反应的离子方程式为 、 。
(4)若将少量的气体通入溶液中,发生反应的离子方程式为 。
(5)25℃时,的HCOOH溶液中,HCOOH的电离度约为 (保留3位有效数字)%。
【答案】(1) (2) (3)① 开始无明显现象,后有气泡产生 ② ③ (4) (5)4.24
【解析】(1)二元弱酸以第一步电离为主,等浓度的四种酸,电离平衡常数越大,其电离产生的氢离子浓度越大,酸性越强,根据表格数据可知,酸性从强到弱依次为:;
(2)HCOOH为弱酸,在水中发生部分电离,其电离方程式为:;
(3)甲酸的酸性强于碳酸,甲酸与碳酸钠反应生成二氧化碳,将50 mL HCOOH溶液逐滴滴入20 mL 溶液中,甲酸过量,开始是无气泡产生,随着甲酸的加入,后产生气泡,发生的反应为、,答案为开始无明显现象,后有气泡产生;、;
(4)若将少量的气体通入溶液中,因二氧化硫有氧化性,S2-有强还原性会发生氧化还原反应:;
(5)25℃时,的HCOOH溶液中,HCOOH的电离度约为,。
综合进阶练(限时:15分钟)
1. (2025-2026高二上·河南洛阳·期中)根据表中数据,判断下列反应不能发生的是
物质
HCOOH
HCN
电离常数(常温)
A. HCOOH + NaCN = HCOONa + HCN
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】根据表中数据可知,越大,酸性越强,因此酸性:,根据强酸制弱酸原理进行分析;
【解析】
A.酸性强于,反应可以发生,A正确;
B.酸性弱于,无法通过强酸制弱酸生成,反应不能发生,B错误;
C.的酸性强于,反应可以发生,C正确;
D.酸性强于,反应可以发生,D正确;
故答案选B。
2. (2025-2026高二上·贵州遵义·期中)常温下浓度均为0.1 mol/L的下列四种溶液的pH如下表:
溶质
NaHCO3
pH
8.8
11.6
10.3
11.1
9.7
下列说法错误的是
A. 上述盐溶液中的阴离子,结合质子能力最强的是
B. 酸性:
C. 将0.1 mol/L 、、、四种酸溶液分别稀释100倍,pH变化最小的是溶液
D. 可发生反应
【答案】D
【解析】A.等浓度的盐溶液的pH越大,说明其阴离子的水解程度越大,结合质子的能力越强,由表格可知溶液的pH最大,所以结合质子能力最强,说法正确,A不可选;
B.盐类水解的规律是“越弱越水解”,即对应酸的酸性越弱,其盐的水解程度越大,溶液的pH越大,根据表格中盐溶液的pH大小:,可得酸性:,说法正确,B不可选;
C.酸性越弱,稀释相同倍数时pH变化越小,根据表格中盐溶液的pH大小:,可得酸性:,因此四种酸溶液分别稀释100倍,pH变化最小的是溶液,说法正确,C不可选;
D.根据表格中盐溶液的pH大小,得出酸性,所以与反应的化学方程式应为,说法错误,D可选;
故选D。
3. (2025-2026高二上·河南新乡·期中)下列关于所列图像或实验的表述错误的是
A.常温下,pH相同、体积相同的醋酸和盐酸两种溶液分别与足量锌粉发生反应,①为醋酸溶液
B.一定温度下,将一定量的冰醋酸加水,导电能力变化如图,a、b、c三点醋酸的电离程度:
C.25℃时分别稀释的NaOH溶液和氨水时溶液pH的变化,曲线Ⅱ表示氨水
D.固体放入水中后,t时刻改变的条件是向溶液中加入KI固体,的增大
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】A.pH相同的醋酸溶液和盐酸分别与锌粉反应,开始放出的速率相同,醋酸溶液中随着的消耗,促进的电离,Zn与醋酸溶液反应较快,pH相同的醋酸溶液和盐酸的物质的量浓度:,与足量锌粉反应最终放出较多的为醋酸溶液,① 为醋酸溶液,② 为盐酸,故A项正确;
B.醋酸溶液中存在电离平衡:,加水稀释促进的电离,a、b、c三点的电离程度:,故B项正确;
C.NaOH完全电离,部分电离,加水稀释促进电离,加水稀释的NaOH溶液和氨水时,稀释相同的倍数,溶液的pH:NaOH溶液<氨水,所以稀释相同倍数时pH变化较小的是氨水,则曲线Ⅱ表示氨水,故C项正确;
D.溶度积常数只与温度有关,温度不变,则不变,故D项错误;
故选D。
4. (2025-2026高二上·山东聊城·期中)下列说法正确的是
A. 室温下,向20 mL pH=12的稀氨水中加入5 mL pH=12的氢氧化钠溶液,的电离平衡不移动
B. 室温下,某溶液pH<7,则该溶液一定是酸或强酸弱碱盐溶液
C. 向0.01 mol/L醋酸溶液中加入冰醋酸,醋酸电离度增大,溶液的导电能力增强
D. 室温下,测得CH3COONa溶液的pH比NaNO2溶液的pH大,则结合H+能力:
【答案】A
【解析】A.向pH=12的稀氨水中加入同pH的NaOH溶液,溶液中浓度不变,电离平衡不移动,A正确;
B.pH<7的溶液可能是酸、强酸弱碱盐、酸式盐(如)或某些弱酸弱碱盐(如),B错误;
C.加入冰醋酸后,醋酸浓度增大,电离度减小(电离度与浓度成反比),但浓度增大导致导电能力增强,C错误;
D.题目中没有给出二者是同浓度,无法比较二者的结合H+的能力,D错误;
故答案选A。
5. (2025-2026高二上·河北石家庄·期中)下列物质用途或操作正确且与盐类水解有关的有几项
①用热饱和硫酸铵溶液清洗铁器表面的铁锈
②用TiCl4水溶液制备
③用氯化铁溶液和氨水制备氢氧化铁胶体
④实验室通常使用热的纯碱溶液去除油污
⑤在氯化氢氛围中灼烧氯化镁晶体制备无水氯化镁
⑥配制溶液时,将晶体溶于浓硝酸中并加蒸馏水稀释至指定浓度
⑦刻蚀印刷电路板用氯化铁作腐蚀液
⑧用泡沫灭火器灭火
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
【答案】C
【解析】①硫酸铵水解生成酸性溶液,加热促进水解,溶解铁锈,正确且与水解有关;
② TiCl4水解生成TiO2·xH2O,正确且与水解有关;
③氯化铁与氨水直接反应生成沉淀,与水解无关,错误;
④纯碱水解呈碱性,加热增强去污效果,正确且与水解有关;
⑤ HCl氛围抑制MgCl2水解,正确且与水解有关;
⑥浓硝酸氧化Fe2+,操作错误,与水解无关;
⑦ FeCl3腐蚀铜是氧化还原反应,与水解无关;
⑧泡沫灭火器利用双水解生成CO2,正确且与水解有关。
综上,①、②、④、⑤、⑧共5项正确,故答案选C。
6. (2025-2026高二上·湖南长沙·期中)叠氮酸(HN3)与NaOH溶液反应生成NaN3,已知NaN3溶液呈碱性,下列叙述错误的是
A. NaN3的电离方程式:NaN3=Na++
B. HN3溶液的pH随温度升高而减小
C. 0.01mol/LHN3溶液的pH=2
D. 0.01mol/LNaN3溶液中:c()+c(HN3)=0.01mol/L
【答案】C
【解析】A.NaN3为强电解质,在溶液中完全电离,电离方程式为NaN3=Na++;故A正确;
B.NaN3溶液呈碱性,则HN3溶液为弱酸溶液,电离过程为吸热过程,升温促进电离,溶液的pH随温度升高而减小,故B正确;
C.HN3为弱酸,0.01mol•L-1HN3溶液的pH>2,故C错误;
D.0.01mol•L-1NaN3溶液中存在物料守恒:c()+c(HN3)=0.01mol/L,故D正确;
答案选C。
7. (2025-2026高二上·河北邢台·期中)某实验小组利用向溶液中滴加溶液的方法来分离溶液中的和。已知某溶液中和的浓度均为,一定温度下和的沉淀溶解曲线如图所示(代表或)。下列说法错误的是
已知:当溶液中某种离子浓度小于或等于时,认为该离子已完全沉淀。
A. 该温度下,
B. 滴加溶液的过程中,先生成沉淀
C. 当溶液中时,溶液中的已沉淀完全
D. 只有当溶液中和的浓度之比,才能达到了分离的要求
【答案】D
【解析】根据图像,时,,;根据图像,时,,。
【解析】
A.根据以上分析,该温度下,,A正确;
B.,所以滴加溶液的过程中,先生成CuS沉淀,B正确;
C.溶液中恰好完全沉淀时,,所以当溶液中时,溶液中的已沉淀完全,C正确;
D.溶液中完全沉淀时,,此时的浓度为0.01mol/ L,即Cu2+和的浓度之比;溶液中开始沉淀时,此时的浓度为0.01mol/ L,,此时,此时Cu2+和的浓度之比,即时达到了分离的要求,D错误。
故选D。
8. (2025-2026高二上·广西柳州·期中)已知:pOH=-lgc(OH-)。某水溶液在T1、T2温度下,pH和pOH的关系如图所示。下列叙述错误的是
A. T2>T1 B. T1下,Kw=1×10-14
C. a点加入Na2SO4,a点向b点移动 D. c点溶液中c(H+)<c(OH-)
【答案】C
【解析】A.水的电离为吸热过程,温度越高越大,,对应的,对应的,故,A正确;
B.下,B正确;
C.为强酸强碱盐,溶液呈中性,温度不变时不变,中性溶液仍满足,a点不会移动,C错误;
D.c点,,则,,故,D正确;
故选C。
创新思维练(限时:10分钟)
1.(2025-2026高二上·山东烟台·期中)磷及其化合物在科研及生产中均有着重要的作用。回答下列问题:
(1)常温下,向一定浓度的(二元弱酸)溶液中滴加溶液,混合溶液中与的关系如图所示。
已知:为、或。
①常温下,表示与变化关系的是 (填“”“”或“”)。当时,溶液 。
②向一定浓度的溶液中滴加溶液至点的离子方程式为 。
③在溶液中, (填“”“”或“”)。
④、、三点水的电离程度由小到大的顺序为 。
(2)一定温度下,向浓度均为的和混合溶液中逐滴加入,先生成 沉淀(填化学式);当测得溶液中一种金属阳离子沉淀完全时,溶液中的另一种金属阳离子的物质的量浓度 。
已知:,。
【答案】(1)① ② 4.05 ③ ④ ⑤ (2)① ②
【解析】(1)① 由、、可知:、、,即、、,由于,,故、、分别表示pH与、、的变化关系,根据点b(4,2.7)可得:,根据点c(3,-1.6)可得:,当时,则,,,;
② 如图所示,n点,则此时,n点溶液组成为和的1:1混合溶液,离子方程式为;
③溶液中存在质子守恒:,则;
④m点,则水电离出的,n点,则水电离出的,p点pH=6.7,则水电离出的,故、、三点水的电离程度由小到大的顺序为。
(2)向浓度相同的和混合溶液中逐滴加入,Ksp小者先沉淀,已知,则先沉淀;Mg2+完全沉淀时,则此时Ca2+的浓度为。
2.(2025-2026高二上·山东聊城·期中)利用工业废气中的H2S制备焦亚硫酸钠(Na2S2O5)的一种流程示意图如下:
已知:lg5.6≈0.75。
物质H2CO3
H2CO3
H2SO3
;
(1)制
Ⅰ.在多级串联反应釜中,Na2CO3悬浊液与持续通入的SO2进行如下反应:
第一步:
第二步:;
Ⅱ.当反应釜中溶液pH达到3.8~4.1时,形成的NaHSO3悬浊液转化为Na2S2O5固体。
①Ⅱ中生成Na2S2O5的化学方程式是 。
②配碱槽中,母液和过量Na2CO3配制反应液,发生反应的化学方程式是 。
(2)可以用氨水将尾气中的SO2转化为NH4HSO3,再氧化为(NH4)2SO4.实验测得NH4HSO3溶液中,则溶液的pH= (保留一位小数);若生成(NH4)2SO3,通过计算判断常温下(NH4)2SO3溶液的酸碱性并说明判断依据: 。
(3)理论研究Na2SO3、NaHCO3与SO2的反应。一定温度时,在1 L浓度均为1 mol·L-1的Na2SO3和NaHCO3的混合溶液中,随的增加,和平衡转化率的变化如下图。
①0~a mol,与SO2优先反应的离子是 。
②a~b mol,平衡转化率上升而平衡转化率下降,结合方程式解释原因: 。
【答案】(1)① ② (2)① 6.1 ② 显碱性;,,的水解程度大于,故显碱性 (3)① ② CO2逸出,促进的平衡正向进行,的平衡转化率上升;增大,使的平衡逆向进行,的平衡转化率下降
【解析】硫化氢与空气通入煅烧炉中燃烧,生成了二氧化硫,冷却、净化后,含有、氮气、氧气等的气体通入多级串联反应釜中,与悬浊液在反应釜中反应,产生的含有、尾气用氢氧化钠溶液吸收生成、进入配碱槽循环使用;与悬浊液在反应釜中反应,生成达到时转化为,含有的出料液离心分离得到产品,母液中含有亚硫酸氢钠,返回配碱槽中循环使用。
(1)①溶液达到时,形成的悬浊液转化为固体,根据元素守恒,还有水生成,化学方程式为:;
②根据多级串联反应釜中的化学方程式可知,除了生成的外,母液中有剩余,的大于的,则配碱槽中,和过量配制反应液,发生反应的化学方程式是:;
(2)已知的,电离平衡:,则;又,,即。题目中,结合,代入数据:,,则; , ,由于的水解程度大于,因此溶液呈碱性,故答案为:6.1;显碱性;,,的水解程度大于,故显碱性;
(3)①由图可知,时,平衡转化率较低而平衡转化率较高,所以与优先反应,故答案为:;
②一定温度时,浓度均为的和的混合溶液中,发生的反应为,,时,产生的逸出,使反应正向进行,平衡转化率上升,浓度增大,抑制了和二氧化硫的反应,所以平衡转化率下降,故答案为:CO2逸出,促进的平衡正向进行,的平衡转化率上升;增大,使的平衡逆向进行,的平衡转化率下降。
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