
?專題九 電解質溶液
[考綱要求] 1.了解水的電離、離子積常數(shù)。2.了解溶液pH的含義及其測定方法,能進行pH的簡單計算。3.理解弱電解質在水中的電離平衡,能利用電離平衡常數(shù)進行相關計算。4.了解鹽類水解的原理,影響鹽類水解程度的因素,鹽類水解的應用。5.了解難溶電解質的沉淀溶解平衡。理解溶度積(Ksp)的含義,能進行相關的計算。6.以上各部分知識的綜合運用。
考點一 溶液的酸堿性及pH
1.一個基本不變
相同溫度下,不論是純水還是稀溶液,水的離子積常數(shù)不變。應用這一原則時需要注意兩個條件:水溶液必須是稀溶液;溫度必須相同。
2.兩個判斷標準
(1)任何溫度
c(H+)>c(OH-),酸性;
c(H+)=c(OH-),中性;
c(H+)7,堿性;
pH=7,中性;
pH7
pH1∶1
―→V酸∶V堿7(×)
(江蘇,11B)
(2)25 ℃時,等體積、等濃度的硝酸與氨水混合后,溶液pH=7(×)
(重慶理綜,3B)
(3)常溫下,pH為2的鹽酸與等體積pH=12的氨水混合后所得溶液呈酸性(×)
(4)常溫下,pH為2的鹽酸由H2O電離出的c(H+)=1.0×10-12 mol·L-1(√)
(5)同濃度、同體積的強酸與強堿溶液混合后,溶液的pH=7(×)
誤區(qū)一:不能正確理解酸、堿的無限稀釋規(guī)律
常溫下任何酸或堿溶液無限稀釋時,溶液的pH都不可能大于7或小于7,只能接近7。
誤區(qū)二:不能正確理解弱酸、弱堿的稀釋規(guī)律
溶液
稀釋前溶液pH
加水稀釋到原來體積的10n倍
稀釋后溶液pH
酸
強酸
pH=a
pH=a+n
弱酸
a”“c(H+)>c(S2-)
c(Na+)+c(H+)=c(HS-)+2c(S2-)+c(OH-)
c(Na+)=c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)
c(OH-)=c(H+)+c(H2S)-c(S2-)
解析 NaHS既能發(fā)生水解又能發(fā)生電離,水溶液呈堿性:
HS-+H2OH2S+OH-(主要)
HS-H++S2-(次要)
(3)NaHSO3溶液
水解方程式:______________________________________________;
離子濃度大小關系:________________________________________________;
電荷守恒:____________________________________________;
物料守恒:____________________________________________________;
質子守恒:__________________________________________________。
答案 HSO+H2OH2SO3+OH-
c(Na+)>c(HSO)>c(H+)>c(SO)>c(OH-)
c(Na+)+c(H+)=2c(SO)+c(HSO)+c(OH-)
c(Na+)=c(HSO)+c(SO)+c(H2SO3)
c(OH-)=c(H2SO3)+c(H+)-c(SO)
解析 NaHSO3既能發(fā)生電離又能發(fā)生水解,水溶液呈酸性:
HSOH++SO(主要)
HSO+H2OH2SO3+OH-(次要)
2.混合溶液
(1)1∶1的Na2CO3、NaHCO3溶液
水解方程式:_________________________________________________________;
離子濃度大小關系:____________________________________________________;
電荷守恒:______________________________________________________;
物料守恒:____________________________________________________;
質子守恒:_____________________________________________________。
答案 CO+H2OHCO+OH-、HCO+H2OH2CO3+OH-
c(Na+)>c(HCO)>c(CO)>c(OH-)>c(H+)
c(Na+)+c(H+)=2c(CO)+c(HCO)+c(OH-)
2c(Na+)=3[c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)]
2c(OH-)=c(HCO)+3c(H2CO3)+2c(H+)-c(CO)
解析
(2)1∶1的CH3COOH、CH3COONa溶液
水解方程式:________________________________________________________;
離子濃度大小關系:______________________________________________________;
電荷守恒:____________________________________________________;
物料守恒:_________________________________________________;
質子守恒:___________________________________________________。
答案 CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-
c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
2c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)
c(CH3COO-)+2c(OH-)=c(CH3COOH)+2c(H+)
解析 CH3COOHCH3COO-+H+(主要)
CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-(次要)
水溶液呈酸性。
(3)CH3COOH、CH3COONa混合中性溶液
離子濃度大小關系:______________________________________________________;
電荷守恒:_________________________________________________;
物料守恒:_____________________________________________________。
答案 c(CH3COO-)=c(Na+)>c(H+)=c(OH-)
c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
c(Na+)=c(CH3COO-)
解析 CH3COOHCH3COO-+H+
CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-
若溶液呈中性,則電離和水解相互抵消。
(4)pH=2的CH3COOH與pH=12的NaOH等體積混合的溶液
離子濃度大小關系:_____________________________________________________;
電荷守恒:____________________________________________________。
答案 c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
解析 由于CH3COOH是弱酸,所以當完全反應后,CH3COOH仍過量許多,溶液呈酸性。
3.不同溶液,同一離子
有物質的量濃度相同的以下幾種溶液:
①(NH4)2SO4溶液?、?NH4)2CO3溶液
③NH4HSO4溶液?、?NH4)2Fe(SO4)2溶液
⑤NH4Cl溶液?、轓H4HCO3溶液?、逳H3·H2O
c(NH)由大到小的順序為____________________________________________________。
答案 ④>①>②>③>⑤>⑥>⑦
題組二 注意高考動態(tài),把握命題方向
4.(全國卷Ⅰ,12)298 K時,在20.0 mL 0.10 mol·L-1氨水中滴入0.10 mol·L-1的鹽酸,溶液的pH與所加鹽酸的體積關系如圖所示。已知0.10 mol·L-1氨水的電離度為1.32%,下列有關敘述正確的是( )
A.該滴定過程應該選擇酚酞作為指示劑
B.M點對應的鹽酸體積為20.0 mL
C.M點處的溶液中c(NH)=c(Cl-)=c(H+)=c(OH-)
D.N點處的溶液中pHc(HX-)>c(X2-)>c(OH-)=c(H+)
答案 D
解析 橫坐標取0時,曲線M對應pH約為5.4,曲線N對應pH約為4.4,因為是NaOH滴定H2X溶液,所以在酸性較強的溶液中會存在c(HX-)=c(H2X),所以曲線N表示pH與lg的變化關系,B正確;=1時,即lg=0,pH=5.4,c(H+)=1×10-5.4 mol·
L-1,Ka2=≈1×10-5.4=100.6×10-6,A正確;NaHX溶液中,c(HX-)>c(X2-),即1,即c(X2-)>c(HX-),D錯誤。
題組三 新題預測,注意最新命題動向
7.常溫下,向1 L 0.1 mol·L-1NH4Cl溶液中,不斷加入固體NaOH后,NH與NH3·H2O的變化趨勢如圖所示(不考慮溶液體積的變化和氨的揮發(fā)),下列說法正確的是( )
A.M點溶液中水的電離程度比原溶液大
B.a(chǎn)=0.05
C.當n(NaOH)=0.05 mol時溶液中有:c(Cl-)>c(Na+)>c(NH)>c(OH-)>c(H+)
D.在M點時,n(OH-)-n(H+)=(a-0.05) mol
答案 D
解析 M點是向1 L 0.1 mol·L-1NH4Cl溶液中,不斷加入NaOH固體后反應得到氯化銨和一水合氨溶液,銨根離子濃度和一水合氨濃度相同,一水合氨是一元弱堿,抑制水的電離,此時水的電離程度小于原氯化銨溶液中水的電離程度,故A錯誤;若a=0.05,得到物質的量均為0.05 mol的NH4Cl、NaCl和NH3·H2O的混合物,由于NH3·H2O電離大于NH4Cl水解,則c(NH)>c(NH3·H2O),與圖像不符,故B錯誤;向1 L 0.1 mol·L-1NH4Cl溶液中,不斷加入NaOH固體后,當n(NaOH)=0.05 mol時,得到物質的量均為0.05 mol的NH4Cl、NaCl和NH3·H2O的混合物,由于NH3·H2O電離大于NH4Cl水解,故離子濃度大小關系為c(Cl-)>c(NH)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+),故C錯誤;在M點時溶液中存在電荷守恒,n(OH-)+n(Cl-)=n(H+)+n(Na+)+n(NH),n(OH-)-n(H+)=0.05+n(Na+)-n(Cl-)=(a-0.05) mol,故D正確。
8.25 ℃時,NH3·H2O的電離平衡常數(shù)Kb=1.75×10-5。該溫度下,用0.01 mol·L一1鹽酸滴定10 mL a mol·L—1氨水,鹽酸的體積V(HCl)與溶液的pH關系如圖所示,下列說法正確的是( )
A.A點溶液中加少量水,c(NH3·H2O)/c(OH-)增大
B.a(chǎn)約為1.006×10-2
C.B、D兩點溶液中水電離出來的c(OH-):BKHB>KHD
B.滴定至P點時,溶液中:c(B-)>c(Na+)>c(HB)>c(H+)>c(OH-)
C.pH=7時,三種溶液中:c(A-)=c(B-)=c(D-)
D.當中和百分數(shù)達100%時,將三種溶液混合后:c(HA)+c(HB)+c(HD)=c(OH-)-c(H+)
答案 C
解析 A項,根據(jù)圖像知,在未滴加NaOH溶液時,0.1 mol·L-1的三種酸(HA、HB和HD)溶液的pH均大于1,說明三種酸均為弱酸,且HA的pH最小、酸性最強,HD的pH最大、酸性最弱,因酸性越強,電離常數(shù)越大,故KHA>KHB>KHD,正確; B項,滴定至P點時,溶液中未反應的HB與生成的NaB的濃度相等,且溶液呈酸性,說明HB的電離程度大于
B-水解程度,故c(B-)>c(Na+)>c(HB)>c(H+)>c(OH-),正確;C項,pH=7時,三種離子的濃度分別等于c(Na+),然而三種溶液中陰離子水解程度不同,加入NaOH溶液的體積不同,故三種陰離子的濃度也不同,錯誤;D項,根據(jù)質子守恒即可得出,三種溶液混合后溶液的質子守恒關系:c(HA)+c(HB)+c(HD)=c(OH-)-c(H+),正確。
考點五 酸堿中和滴定及遷移應用
“中和滴定”考點歸納
(1)“考”實驗儀器
酸式滴定管、堿式滴定管、滴定管夾(帶鐵架臺)、錐形瓶。其中常考的是滴定管,如正確選擇滴定管(包括量程),滴定管的檢漏、洗滌和潤洗,滴定管的正確讀數(shù)方法等。
(2)“考”操作步驟
①滴定前的準備:查漏、洗滌、潤洗、充液(趕氣泡)、調液面、讀數(shù);②滴定:移液、滴加指示劑、滴定至終點、讀數(shù);③計算。
(3)“考”指示劑的選擇
①強酸強堿相互滴定,可選用甲基橙或酚酞;②若反應生成的強酸弱堿鹽溶液呈酸性,則選用酸性變色范圍的指示劑(甲基橙),若反應生成強堿弱酸鹽,溶液呈堿性,則選用堿性變色范圍的指示劑(酚酞);③石蕊溶液因顏色變化不明顯,且變色范圍過寬,一般不作指示劑。
(4)“考”誤差分析
寫出計算式,分析操作對V標的影響,由計算式得出對最終測定結果的影響,切忌死記硬背結論。此外對讀數(shù)視線問題要學會畫圖分析。
(5)“考”數(shù)據(jù)處理
正確“取舍”數(shù)據(jù),計算“平均”體積,根據(jù)反應式確定標準液與待測液濃度和體積的關系,從而列出公式進行計算。
題組一 中和滴定的基本操作
1.正誤判斷,正確的打“√”,錯誤的打“×”
(1)滴定接近終點時,滴定管的尖嘴可以接觸錐形瓶內壁(√)
(海南,8C)
(2)記錄滴定終點讀數(shù)為12.20 mL(×)
(安徽理綜,8D)
(3)酸式滴定管裝標準溶液前,必須先用該溶液潤洗(√)
(4)酸堿滴定實驗中,用待滴定溶液潤洗錐形瓶以減小實驗誤差(×)
(5)欲測定NaOH溶液濃度,可選用滴定管、錐形瓶、燒杯、NaOH溶液、0.100 0 mol·L-1鹽酸達到實驗目的(×)
2.(廣東理綜,12)準確移取20.00 mL某待測HCl溶液于錐形瓶中,用0.100 0 mol·L-1NaOH溶液滴定。下列說法正確的是( )
A.滴定管用蒸餾水洗滌后,裝入NaOH溶液進行滴定
B.隨著NaOH溶液滴入,錐形瓶中溶液pH由小變大
C.用酚酞作指示劑,當錐形瓶中溶液由紅色變無色時停止滴定
D.滴定達終點時,發(fā)現(xiàn)滴定管尖嘴部分有懸滴,則測定結果偏小
答案 B
解析 A項,滴定管用水洗滌后,還要用待裝溶液潤洗,否則將要引起誤差,錯誤;B項,在用NaOH溶液滴定鹽酸的過程中,錐形瓶內溶液由酸性逐漸變?yōu)橹行?,溶液的pH由小變大,正確;C項,用酚酞作指示劑,錐形瓶中溶液應由無色變?yōu)榧t色,且半分鐘內不恢復原色時才能停止滴定,錯誤;D項,滴定達終點時,發(fā)現(xiàn)滴定管尖嘴部分有懸滴,則堿液的體積偏大,測定結果偏大,錯誤。
題組二 滴定終點的描述
3.用a mol·L-1的鹽酸滴定未知濃度的NaOH溶液,用酚酞作指示劑,達到滴定終點的現(xiàn)象是_______________________________________________________________________;
若用甲基橙作指示劑,滴定終點現(xiàn)象是______________________________________________。
答案 當?shù)稳胱詈笠坏螛藴室?,溶液由紅色變?yōu)闊o色,且半分鐘內不恢復紅色 當?shù)稳胱詈笠坏螛藴室海芤河牲S色變?yōu)槌壬?,且半分鐘內不恢復黃色
4.用標準碘溶液滴定溶有SO2的水溶液,以測定水中SO2的含量,應選用____________作指示劑,達到滴定終點的現(xiàn)象是___________________________________________。
答案 淀粉溶液 當?shù)稳胱詈笠坏螛藴室?,溶液由無色變?yōu)樗{色,且半分鐘內不褪色
5.用標準酸性KMnO4溶液滴定溶有SO2的水溶液,以測定水中SO2的含量,是否需要選用指示劑________(填“是”或“否”),達到滴定終點的現(xiàn)象是
________________________________________________________________________。
答案 否 當?shù)稳胱詈笠坏嗡嵝訩MnO4溶液,溶液由無色變?yōu)樽霞t色,且半分鐘內不褪色
6.用氧化還原滴定法測定TiO2的質量分數(shù):一定條件下,將TiO2溶解并還原為Ti3+,再用KSCN溶液作指示劑,用NH4Fe(SO4)2標準溶液滴定Ti3+至全部生成Ti4+,滴定Ti3+時發(fā)生反應的離子方程式為_________________________________________________________,
達到滴定終點時的現(xiàn)象是______________________________________________________。
答案 Ti3++Fe3+===Ti4++Fe2+ 當?shù)稳胱詈笠坏螛藴室?,溶液變成紅色,且半分鐘內不褪色
7.用標準KI溶液滴定含有Fe3+的溶液,應選用________作指示劑,滴定終點現(xiàn)象是________________________________________________________________________。
答案 KSCN溶液 當?shù)稳胱詈笠坏螛藴蔏I溶液,溶液的紅色褪去,且半分鐘內不恢復紅色
題組三 “滴定法”的遷移應用
8.(全國卷Ⅱ,28)水中的溶解氧是水生生物生存不可缺少的條件。某課外小組采用碘量法測定學校周邊河水中的溶解氧。實驗步驟及測定原理如下:
Ⅰ.取樣、氧的固定
用溶解氧瓶采集水樣。記錄大氣壓及水體溫度。將水樣與Mn(OH)2堿性懸濁液(含有KI)混合,反應生成MnO(OH)2,實現(xiàn)氧的固定。
Ⅱ.酸化、滴定
將固氧后的水樣酸化,MnO(OH)2被I-還原為Mn2+,在暗處靜置5 min,然后用標準Na2S2O3溶液滴定生成的I2(2S2O+I2===2I-+ S4O)。
回答下列問題:
(1)取水樣時應盡量避免攪動水體表面,這樣操作的主要目的是
________________________________________________________________________。
(2)“氧的固定”中發(fā)生反應的化學方程式為
________________________________________________________________________。
(3)Na2S2O3溶液不穩(wěn)定,使用前需標定。配制該溶液時需要的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、試劑瓶和________;蒸餾水必須經(jīng)過煮沸、冷卻后才能使用,其目的是殺菌、除________及二氧化碳。
(4)取100.00 mL水樣經(jīng)固氧、酸化后,用a mol·L-1Na2S2O3溶液滴定,以淀粉溶液作指示劑,終點現(xiàn)象為_____________________________________________________;
若消耗Na2S2O3溶液的體積為b mL,則水樣中溶解氧的含量為________ mg·L-1。
(5)上述滴定完成時,若滴定管尖嘴處留有氣泡會導致測定結果偏________。(填“高”或“低”)
答案 (1)使測定值與水體中的實際值保持一致,避免產(chǎn)生誤差
(2)2Mn(OH)2+O2===2MnO(OH)2
(3)量筒 氧氣
(4)當最后一滴標準液滴入時,溶液由藍色變?yōu)闊o色,且半分鐘內無變化 80ab
(5)低
解析 本題采用碘量法測定水中的溶解氧的含量,屬于氧化還原滴定。
(2)根據(jù)氧化還原反應原理,Mn(OH)2被氧氣氧化為MnO(OH)2,由此可得方程式2Mn(OH)2+O2===2MnO(OH)2。
(3)一定物質的量濃度溶液的配制還需要量筒取液體體積;加熱可以除去溶解的氧氣,避免實驗結果不準確。
(4)該實驗用硫代硫酸鈉標準液滴定I2,因此終點現(xiàn)象為當最后一滴標準液滴入時,溶液由藍色變?yōu)闊o色,且半分鐘內無變化;
根據(jù)關系式O2~2MnO(OH)2~2I2~4Na2S2O3
可得水樣中溶解氧的含量為[(ab×10-3) mol÷4×32×103 mg·mol-1]÷0.1 L=80ab mg·L-1。
(5)終點讀數(shù)時有氣泡,氣泡占據(jù)液體應占有的體積,會導致消耗的Na2S2O3體積偏小,最終結果偏低。
9.(天津理綜,9)用沉淀滴定法快速測定NaI等碘化物溶液中c(I-),實驗過程包括準備標準溶液和滴定待測溶液。
Ⅰ.準備標準溶液
a.準確稱取AgNO3基準物4.246 8 g(0.025 0 mol)后,配制成250 mL標準溶液,放在棕色試劑瓶中避光保存,備用。
b.配制并標定100 mL 0.100 0 mol·L-1 NH4SCN標準溶液,備用。
Ⅱ.滴定的主要步驟
a.取待測NaI溶液25.00 mL于錐形瓶中。
b.加入25.00 mL 0.100 0 mol·L-1 AgNO3溶液(過量),使I-完全轉化為AgI沉淀。
c.加入NH4Fe(SO4)2溶液作指示劑。
d.用0.100 0 mol·L-1 NH4SCN溶液滴定過量的Ag+,使其恰好完全轉化為AgSCN沉淀后,體系出現(xiàn)淡紅色,停止滴定。
e.重復上述操作兩次。三次測定數(shù)據(jù)如下表:
實驗序號
1
2
3
消耗NH4SCN標準溶液體積/mL
10.24
10.02
9.98
f.數(shù)據(jù)處理。
回答下列問題:
(1)將稱得的AgNO3配制成標準溶液,所使用的儀器除燒杯和玻璃棒外還有________________________________________________________________________。
(2)AgNO3標準溶液放在棕色試劑瓶中避光保存的原因是________________________。
(3)滴定應在pH<0.5的條件下進行,其原因是
________________________________________________________________________。
(4)b和c兩步操作是否可以顛倒________,說明理由____________________________
________________________________________________________________________。
(5)所消耗的NH4SCN標準溶液平均體積為________ mL,測得c(I-)=________ mol·L-1。
(6)在滴定管中裝入NH4SCN標準溶液的前一步,應進行的操作為___________________。
(7)判斷下列操作對c(I-)測定結果的影響(填“偏高”“偏低”或“無影響”)
①若在配制AgNO3標準溶液時,燒杯中的溶液有少量濺出,則測定結果________。
②若在滴定終點讀取滴定管刻度時,俯視標準液液面,則測定結果________。
答案 (1)250 mL(棕色)容量瓶、膠頭滴管
(2)避免AgNO3見光分解
(3)防止因Fe3+的水解而影響滴定終點的判斷(或抑制Fe3+的水解)
(4)否(或不能) 若顛倒,F(xiàn)e3+與I-反應,指示劑耗盡,無法判斷滴定終點
(5)10.00 0.060 0
(6)用NH4SCN標準溶液潤洗滴定管2~3次
(7)①偏高?、谄?br />
解析 (1)配制AgNO3標準溶液,所使用的儀器除燒杯和玻璃棒外還有250 mL(棕色)容量瓶、膠頭滴管。(2)因AgNO3見光易分解,所以AgNO3標準溶液應放在棕色細口試劑瓶中并避光保存。(3)NH4Fe(SO4)2為強酸弱堿鹽,且Fe3+的水解程度很大,為防止因Fe3+的水解而影響滴定終點的判斷(或抑制Fe3+的水解),所以滴定應在pH<0.5的條件下進行。(4)因Fe3+能與I-發(fā)生氧化還原反應,而使指示劑耗盡,無法判斷滴定終點,所以b和c兩步操作不能顛倒。(5)由三次測定數(shù)據(jù)可知,第1組數(shù)據(jù)誤差較大,應舍去,所以所消耗的NH4SCN標準溶液平均體積為=10.00 mL,測得c(I-)=[n(AgNO3)-n(NH4SCN)]/V[NaI(aq)]=(25.00×10-3 L×0.100 0 mol·L-1-10.00×10-3 L×0.100 0 mol·L-1)/(25.00×10-3L)=0.060 0 mol·L-1。(6) 在滴定管中裝入NH4SCN標準溶液的前一步,用NH4SCN標準溶液潤洗滴定管2~3次。(7)①若在配制AgNO3標準溶液時,燒杯中的溶液有少量濺出,造成溶質減少,則使配制AgNO3標準溶液的濃度偏低,則使消耗的n(NH4SCN)偏小,由c(I-)=[n(AgNO3)-n(NH4SCN)]/V[NaI(aq)]可推斷,對c(I-)測定結果影響將偏高。②若在滴定終點讀取滴定管刻度時,俯視標準液液面,使讀取的NH4SCN標準溶液的體積偏低,由c(I-)=[n(AgNO3)-n(NH4SCN)]/V[NaI(aq)]可推斷,對c(I-)測定結果影響將偏高。
專題強化練
1.(遼寧省五校高三聯(lián)考)下列說法正確的是( )
A.某溫度下純水pH=6,則在該條件下pH=4的醋酸和pH=10的NaOH中水的電離程度相同
B.NH4Cl溶于D2O的離子方程式:NH+D2ONH3·D2O+H+
C.已知S的燃燒熱為Q kJ·mol-1,則S(s)+O2(g)===SO3(g) ΔH=-Q kJ·mol-1
D.水的自偶電離方程式:2H2OH3O++OH-,則液氨自偶電離方程式:2NH3NH+NH
答案 D
解析 某溫度下純水pH=6,則在該條件下pH=4的醋酸中水電離的氫離子濃度為10-8 mol·L-1,pH=10的NaOH中水電離的氫離子濃度為10-10 mol·L-1,水的電離程度不相同,故A錯誤;NH4Cl溶于D2O的離子方程式:NH+D2ONH3·DHO+D+,故B錯誤;已知S的燃燒熱為Q kJ·mol-1,指的是生成二氧化硫,不是三氧化硫,故C錯誤;水的自偶電離方程式:2H2OH3O++OH-,則液氨自偶電離方程式:2NH3NH+NH,故D正確。
2.(北京理綜,11)在兩份相同的Ba(OH)2溶液中,分別滴入物質的量濃度相等的H2SO4、NaHSO4溶液,其導電能力隨滴入溶液體積變化的曲線如圖所示:
下列分析不正確的是( )
A.①代表滴加H2SO4溶液的變化曲線
B.b點,溶液中大量存在的離子是Na+、OH-
C.c點,兩溶液中含有相同量的OH-
D.a(chǎn)、d兩點對應的溶液均顯中性
答案 C
解析 該題所涉及的化學方程式:向Ba(OH)2溶液中滴入H2SO4溶液:Ba(OH)2+H2SO4===BaSO4↓+2H2O(反應ⅰ);向Ba(OH)2溶液中滴入NaHSO4溶液:Ba(OH)2+NaHSO4===BaSO4↓+NaOH+H2O(反應ⅱ),NaOH+NaHSO4===Na2SO4+H2O(反應ⅲ)。 A項,由題圖可知曲線①在a點溶液導電能力最低,說明此時溶液中離子濃度最小,當Ba(OH)2和H2SO4完全反應時生成BaSO4沉淀,此時溶液導電能力最低,故反應ⅰ符合,正確;B項,曲線②中b點進行的反應是反應ⅱ,溶液中含有Ba(OH)2與NaHSO4反應生成的NaOH,正確;C項,c點曲線①表示Ba(OH)2已經(jīng)完全反應,并剩余H2SO4,溶液顯酸性,c點曲線②表示NaOH與NaHSO4反應,且NaOH還有剩余,故溶液中含有反應ⅲ生成的Na2SO4和剩余的NaOH,溶液顯堿性,所以c點兩溶液中含有OH-的量不相同,錯誤;D項,a點為Ba(OH)2和 H2SO4完全反應時生成BaSO4沉淀,溶液呈中性,d點溶液中溶質只有Na2SO4,溶液也呈中性,正確。
3.(遼寧省五校高三聯(lián)考)已知25 ℃ HB電離常數(shù)K=4×10-7,H2A=== H++HA-,
HA- H++A-(K=3×10-6) ; 有關0.1 mol·L-1的兩種酸H2A、HB溶液,下列說法不正確的是( )
A.分別取等體積的兩種酸溶液稀釋100 倍后,pH(H2A)HA->HB。分別取等體積的兩種酸溶液稀釋100倍后,由于H2A的第一步完全電離,因此pH(H2A)1.0×10-5 mol·L-1,溶液中存在難溶物的溶解平衡,所以CrO不能完全沉淀,故C錯誤;根據(jù)Ksp(AgCl)、Ksp(Ag2CrO4),則當Cl-開始沉淀時c(Ag+)==1.56×10-7 mol·L-1,當CrO開始沉淀時c(Ag+)==1.0×10-3 mol·L-1,故先產(chǎn)生AgCl沉淀,故D正確。
5.25 ℃ 時,AgCl的Ksp=1.8×10-10,Ag2CO3在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。下列說法錯誤的是( )
A.Ag2CO3的Ksp為8.1×10-12
B.Ag2CO3(s)+2Cl-(aq)2AgCl(s)+CO(aq)的平衡常數(shù)K=2.5×108
C.向Ag2CO3的飽和溶液中加入K2CO3(s)可使c(CO)增大(由Y點到Z點)
D.向0.001 mol·L-1AgNO3溶液中滴入同濃度的KCl和K2CO3的混合溶液,CO先沉淀
答案 D
解析 由圖像可知,Ag2CO3的Ksp=(9×10-4)2×10-5=8.1×10-12,A項不符合題意;Ag2CO3與Cl-反應的平衡常數(shù)K=,而Ksp(Ag2CO3)=c2(Ag+)×c(CO),Ksp(AgCl)=c(Ag+)×c(Cl-),所以K===2.5×108,B項不符合題意;向Ag2CO3的飽和溶液中加K2CO3固體,c(CO)增大,沉淀溶解平衡逆向移動,c(Ag+)減小,但Ksp不變,C項不符合題意;假設K2CO3和KCl的濃度均為0.1 mol·L-1,使CO沉淀需c(Ag+)為9×10-6 mol·L-1,使Cl-沉淀需c(Ag+)為1.8×10-9 mol·L-1,所以Cl-先沉淀,D項符合題意。
6.(黑龍江省哈師大附中高三上學期期末)常溫下,在10 mL 0.1 mol·L-1Na2CO3溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1HCl溶液,溶液的pH逐漸降低,此時溶液中含碳微粒的物質的量分數(shù)變化如圖所示,下列說法不正確的是( )
A.溶液的pH為7時,溶液的總體積大于20 mL
B.在B點所示的溶液中:c(Na+)+c(H+) =2c(CO)+c(HCO)+c(OH-)+c(Cl-)
C.在A點所示的溶液中: c(Na+)=c(CO)=c(HCO-3)>c(OH-)>c(H+)
D.已知CO水解常數(shù)為2×10-4,當溶液中c(HCO)=2c(CO)時,溶液的pH=10
答案 C
解析 當混合溶液體積為20 mL時,二者恰好反應生成NaHCO3,HCO的電離程度小于其水解程度,所以其溶液呈堿性,要使混合溶液呈中性,則酸稍微過量,所以混合溶液體積稍微大于20 mL,A正確;任何電解質溶液中都存在電荷守恒,根據(jù)電荷守恒得c(Na+)+
c(H+)=2c(CO)+c(HCO)+c(OH-)+c(Cl-),B正確;根據(jù)圖像分析,A點為碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合溶液,且c(HCO)=c(CO),溶液呈堿性,則c(OH-)>c( H+),鹽溶液水解程度較小,所以c(CO)>c(OH-),則離子濃度大小順序是c(Na+)>c(HCO)=c(CO)>c(OH-)>c( H+),C錯誤;當溶液中c(HCO)∶c(CO)=2∶1時,根據(jù)Kh==2×10-4,可得c(OH-)=1×10-4 mol·L-1,則c(H+)=1×10-10 mol·L-1,所以溶液pH=10,D正確。
7.(襄陽市高三第一次調研)為研究沉淀的生成及其轉化,某小組進行如下實驗。關于該實驗的分析不正確的是( )
A.①濁液中存在平衡:Ag2CrO4(s)2Ag+(aq)+CrO(aq)
B.②中溶液變澄清的原因:AgOH+2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]OH+2H2O
C.③中顏色變化說明有AgCl生成
D.該實驗可以證明AgCl比Ag2CrO4更難溶
答案 D
解析 絡合反應為可逆反應,則①濁液中存在平衡Ag2CrO4(s)2Ag+(aq)+CrO(aq),故A正確;銀離子與NH3·H2O結合生成絡離子,則②中溶液澄清說明AgOH+2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]OH+2H2O,故B正確;銀離子與氯離子結合生成AgCl白色沉淀,則③中顏色變化說明有AgCl生成,故C正確;硝酸銀過量,不發(fā)生沉淀的轉化,余下的濁液中含銀離子,與KCl反應生成白色沉淀,不能證明AgCl比Ag2CrO4更難溶,故D錯誤。
8.亞氯酸鈉是一種高效氧化劑、漂白劑,主要用于棉紡、亞麻、紙漿等漂白,亞氯酸鈉(NaClO2)在溶液中可生成ClO2、HClO2、ClO、Cl-等,其中HClO2和ClO2都具有漂白作用,但ClO2是有毒氣體。經(jīng)測定,25 ℃時各組分含量隨pH變化情況如圖所示(Cl-沒有畫出)。則下列分析不正確的是( )
A.亞氯酸鈉在酸性條件下較穩(wěn)定
B.25 ℃時,HClO2的電離平衡常數(shù)的數(shù)值Ka=10-6
C.使用該漂白劑的最佳pH范圍為小于3
D.25 ℃時,同濃度的HClO2溶液和NaClO2溶液等體積混合(忽略ClO2和Cl-),則混合溶液中有c(HClO2)+2c(H+)=c(ClO)+2c(OH-)
答案 A
解析 由圖可以得出:堿性條件下ClO濃度高,即在堿性條件下亞氯酸鈉較穩(wěn)定,而酸性條件下不穩(wěn)定,故A錯誤;HClO2的電離平衡常數(shù)K=,結合圖像,當c(ClO)=c(HClO2)時,pH=6,故此時K=c(H+)=10-6,故B正確;HClO2和ClO2都具有漂白作用,結合圖中HClO2和ClO2的濃度越大即為使用該漂白劑的最佳pH,應該是小于3,故C正確;依據(jù)電中性原則得出:c(H+)+c(Na+)=c(ClO)+c(OH-)?、?,依據(jù)物料守恒得出:2c(Na+)=c(ClO)+c(HClO2)?、冢?lián)立①②消去鈉離子:c(HClO2)+2c(H+)=c(ClO)+2c(OH-),故D正確。
9.(長沙市高三上學期期末)在一定條件下,Na2S溶液存在水解平衡:S2-+H2OHS-+OH-。下列說法正確的是( )
A.稀釋溶液,水解平衡常數(shù)增大
B.加入CuSO4固體,HS-濃度減小
C.升高溫度,減小
D.加入NaOH固體,溶液pH減小
答案 B
解析 平衡常數(shù)僅與溫度有關,溫度不變,則稀釋時平衡常數(shù)是不變的,A錯誤;加入CuSO4固體,生成CuS沉淀,平衡向逆反應方向進行,HS-濃度減小,B正確;水解反應是吸熱反應,升溫促進水解,平衡正向移動,c(S2-)減小,c(HS-)增大,所以增大,C錯誤;加入NaOH固體是一種強堿,溶液pH增大,D錯誤。
10.(湖南省岳陽縣第一中學高三第一次理綜能力測試)室溫時,將0.10 mol·L-1 NaOH溶液滴入20.00 mL未知濃度的某一元酸HA溶液中,溶液pH隨加入NaOH溶液體積的變化曲線如圖所示。當V(NaOH)=20.00 mL,二者恰好完全反應。則下列有關說法不正確的是( )
A.該一元酸溶液濃度為0.10 mol·L-1
B.a(chǎn)、b、c點的水溶液導電性依次增強
C.室溫時,HA的電離常數(shù)Ka≈1×10-5
D.a(chǎn)點和c點所示溶液中H2O的電離程度相同
答案 C
解析 根據(jù)信息,當V(NaOH)=20 mL時,二者恰好完全反應,NaOH+HA===NaA+H2O,因此c(HA)=0.1 mol·L-1,故A項正確;導電性與溶液中離子濃度以及所帶電荷數(shù)有關,離子濃度越大,所帶電荷數(shù)越多,導電能力越強,根據(jù)起點HA的pH=2,說明HA為弱酸,a點溶質為NaA和HA,HA物質的量較多,b點時溶質為NaA和HA,NaA較多,c點時溶質為NaA和NaOH,都是強電解質,因此導電能力c>b>a,故B項正確;HAH++A-,電離產(chǎn)生的c(H+)=c(A-)=10-2 mol·L-1,弱電解質電離程度微弱,即c(HA)約為0.1 mol·L-1,根據(jù)電離平衡常數(shù)的表達式K=≈=10-3,故C項錯誤;a點對應的pH=3,即溶液中c(H+)=10-3 mol·L-1,c點時pH=11,溶液中c(OH-)=10-3 mol·L-1,兩點對水的電離抑制能力相同,故D項正確。
11.(湖南省懷化市高三上學期期末)向MnCl2溶液中加入過量難溶電解質MnS,可使溶液中含有的Cu2+、Pb2+、Cd2+等金屬離子轉化為硫化物沉淀,從而得到純凈的MnCl2。下列分析正確的是( )
A.MnS具有吸附性
B.MnS有還原性,可將Cu2+、Pb2+、Cd2+還原后除去
C.MnS溶解度大于CuS、PbS、CdS
D.MnS與Cu2+反應的離子方程式是Cu2++S===CuS↓
答案 C
解析 根據(jù)信息,Cu2+、Pb2+、Cd2+轉化成硫化物沉淀,吸附是物理變化,故A項錯誤;只是生成硫化物沉淀,化合價并沒有變化,故B項錯誤;根據(jù)化學反應向更難溶的方向進行,因此MnS的溶解度大于CuS、PbS、CdS的溶解度,故C項正確;MnS是難溶電解質,不能拆寫成離子,故D項錯誤。
12.(湖南省懷化市高三上學期期末)25 ℃時,向20 mL 0.1 mol·L-1鹽酸溶液中逐滴加入等濃度的氨水溶液,溶液中pH與pOH[pOH=-lgc(OH-)]的變化關系如圖所示。下列說法正確的是( )
A.b點消耗氨水的體積為20 mL
B.pH>7時,溶液中都一定有:c(NH)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)
C.a(chǎn)點和c點所示溶液中水所電離出的c(OH-)分別為10-9 mol·L-1和10-5 mol·L-1
D.a(chǎn)b段所示溶液中相關離子濃度關系可能為c(NH)>c(Cl-)>c(NH3·H2O)
答案 D
解析 如果b點消耗氨水的體積為20 mL,則溶質為NH4Cl,溶液顯酸性,故A項錯誤;pH>7說明溶液顯堿性,溶質為NH4Cl和NH3·H2O,離子濃度是c(NH+4)>c(OH-)>c(Cl-)>c(H+),故B項錯誤;a點溶液顯堿性,水電離出的c(OH-)=10-9 mol·L-1,c點溶液顯酸性,溶質可能為NH4Cl和HCl,水電離出的c(OH-)=10-9 mol·L-1,故C項錯誤;ab段溶液顯堿性,離子濃度可能是c(NH+4)>c(Cl-)>c(NH3·H2O),故D項正確。
13. 按要求回答下列問題
(1)將等物質的量的SO2與NH3溶于水充分反應,所得溶液呈________性,該溶液中各離子濃度由大到小的順序為___________________________________________,所得溶液中c(H+)-c(OH-)=________________(填寫表達式)。(已知:H2SO3:Ka1=1.7×10-2,Ka2=6.0×10-8;NH3·H2O:Kb=1.8×10-5)
(2)氯化銅溶液中含銅粒子的分布分數(shù)與c(Cl-) 的關系如圖所示。
①當c(Cl-)=9 mol·L-1時,溶液中主要的3種含銅微粒濃度大小關系為______________。
②在c(Cl-)=1 mol·L-1的氯化銅溶液中滴入AgNO3溶液,含銅微粒間轉化的離子方程式為__________________________________(任寫一個)。
(3)CoCl2·6H2O常用作多彩水泥的添加劑,以含鈷廢料(含少量Fe、Al等雜質)制取CoCl2·6H2O的一種工藝如下:
已知:
沉淀物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Co(OH)2
Al(OH)3
開始沉淀(pH)
2.3
7.5
7.6
3.4
完全沉淀(pH)
4.1
9.7
9.2
5.2
①凈化除雜質時,加入H2O2 發(fā)生反應的離子方程式為________________________。
②加入CoCO3調pH為5.2~7.6,則操作Ⅰ獲得的濾渣成分為________________。(填化學式)
③加鹽酸調整pH為2~3的目的為________________。
(4)下表是25 ℃時某些弱酸的電離平衡常數(shù)。
化學式
CH3COOH
HClO
H2CO3
H2C2O4
Ka
Ka=1.8×10-5
Ka=3.0×10-8
Ka1=4.1×10-7
Ka2=5.6×10-11
Ka1=5.9×10-2
Ka2=6.4×10-5
①H2C2O4與含等物質的量的KOH的溶液反應后所得溶液呈酸性,該溶液中各離子濃度由大到小的順序為______________________________________________。
②pH相同的NaClO和CH3COOK溶液,其溶液的物質的量濃度的大小關系是(填“>”“c(HC2O)>c(H+)>c(C2O)>c(OH-) ②>?。健、??、?CO+Cl2+H2O===Cl-+ClO-+2HCO
解析 (1)若將等物質的量的SO2與NH3溶于水充分反應,恰好生成NH4HSO3,溶液中存在NH+4、HSO的水解及HSO的電離,且HSO的電離大于HSO-3的水解,所得溶液呈酸性,c(OH-)<c(H+);該溶液中各離子濃度由大到小的順序為 c(NH+4)>c(HSO)>c(H+)>c(SO)>c(OH-) ;電解質溶液中存在電荷守恒c(H+)+c(NH+4)=c(OH-)+c(HSO)+2c(SO)得到:c(H+)-c(OH-)=c(HSO)+2c(SO)-c(NH+4)。
(2)①當c(Cl-)=9 mol·L-1時,過這一點在圖像中做垂線平行于縱軸,得出大小關系為c(CuCl2)>c(CuCl+)>c(CuCl-3)。②根據(jù)圖像可以看出當在c(Cl-)=1 mol·L-1時存在含有氯離子的物質有氯化銅和其陰、陽離子,故反應方程式可以有:CuCl++Ag+===AgCl↓+Cu2+;CuCl2+Ag+===CuCl++AgCl↓;CuCl2+2Ag+===Cu2++2AgCl↓。
(3)①加入H2O2把二價鐵離子氧化為三價鐵離子,發(fā)生反應的離子方程式為2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3+ +2H2O。②操作Ⅰ是分離Fe(OH)3、Al(OH)3和液體的操作,是過濾,前面調節(jié)pH的目的是讓三價鐵離子和鋁離子轉化為沉淀,所以沉淀的成分是Fe(OH)3、Al(OH)3。③加鹽酸調整pH為2~3的目的為抑制CoCl2的水解。
(4)①H2C2O4與含等物質的量的KOH的溶液反應后恰好得到草酸氫鉀,所得溶液呈酸性,說明HC2O的電離程度大于水解程度,則該溶液中各離子濃度由大到小的順序為c(K+)>c(HC2O)>c(H+)>c(C2O)>c(OH-)。②次氯酸的酸性弱于醋酸,次氯酸根離子的水解程度大于醋酸根的水解程度,因此pH相同的NaClO和CH3COOK溶液相比,醋酸鉀的濃度大。根據(jù)物料守恒可知兩溶液中[c(Na+)-c(ClO-)]=[c(K+)-c(CH3COO-)]。
③向0.1 mol·L-1CH3COOH溶液中滴加NaOH溶液至c(CH3COOH)∶c(CH3COO-)=5∶9,根據(jù)醋酸的電離常數(shù)可知c(H+)==10-5 mol·L-1,此時溶液pH=5。
14.硫的化合物在生產(chǎn)生活中有廣泛應用。
(1)硫化鈉主要用于皮革、毛紡、高檔紙張、染料等行業(yè)。生產(chǎn)硫化鈉大多采用無水芒硝(Na2SO4)—炭粉還原法,其流程示意圖如下:
①上述流程中采用稀堿液比用熱水更好,理由是_______________________________。
②取硫化鈉晶體(含少量NaOH)加入到硫酸銅溶液中,充分攪拌。若反應后測得溶液的pH=4,則此時溶液中c( S2-)=____mol·L-1。(已知:常溫時CuS、Cu(OH)2的Ksp分別為8.8×10-36、2.2×10-20)
(2)工業(yè)上常利用廢堿渣(主要成分Na2CO3)吸收硫酸廠尾氣中的SO2制備無水Na2SO3。KIO3滴定法可測定成品中Na2SO3的含量:室溫下將0.126 0 g成品溶于水并加入淀粉作指示劑,再用0.010 00 mol·L-1KIO3酸性標準溶液滴定至終點,消耗KIO3溶液31.25 mL。
①滴定終點觀察到的現(xiàn)象為________________________________________________。
②成品中Na2SO3的質量分數(shù)是________。
答案 (1)①熱水會促進Na2S水解,而稀堿液能抑制Na2S水解?、?.0×10-36
(2)①加入最后一滴KIO3標準液,燒杯中溶液由無色變?yōu)樗{色,且30 s內不變色?、?3.75%
解析 (1)①堿浸目的是溶解Na2S,用堿的稀溶液浸取可以防止Na2S水解,較少的堿也可以使以后分離更方便。而用熱水雖然也可以溶解Na2S而分離出固體碳,但是Na2S的水解將造成產(chǎn)品的損失。
②基本計算流程為pH→c(OH-)→c(Cu2+)→c(S2-)。由溶液pH可得出c(OH-)= mol·L-1=10-10 mol·L-1,c(Cu2+)== mol·L-1=2.2 mol·L-1,c(S2-)== mol·L-1=4.0×10-36 mol·L-1。
(2)①Na2SO3與 KIO3反應原理:3SO+IO===3SO+I-,當Na2SO3完全反應后,6H++IO+5I-===3I2+3H2O,生成的I2遇淀粉使溶液變成藍色。
② 3SO+IO===3SO+I-,所以n(Na2SO3)=3×0.010 00 mol·L-1×0.031 25 L=9.375×10-4 mol,Na2SO3質量分數(shù)=×100%=93.75%。
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