2018年高考化学考纲解读与热点难点突破专题7电解质溶液及其应用

资源下载
  1. 二一教育资源

2018年高考化学考纲解读与热点难点突破专题7电解质溶液及其应用

资源简介

专题7 电解质溶液
【2018年高考考纲解读】
1.了解电解质的概念;了解强电解质和弱电解质的概念。
2.了解电解质在水溶液中的电离,以及电解质溶液的导电性。
3.了解弱电解质在水溶液中的电离平衡。
4.了解水的电离,离子积常数。
5.了解溶液pH的定义;了解测定溶液pH的方法,能进行pH的简单计算。
6.了解盐类水解的原理、影响盐类水解程度的主要因素、盐类水解的应用。
7.了解难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质。
【重点、难点剖析】
一、弱电解质的电离平衡
1.判断弱电解质的方法
(1)在浓度和温度相同时,与强电解质溶液做导电性对比试验。
(2)在浓度和温度相同时,与强电解质溶液比较反应速率快慢。
(3)配制一定物质的量浓度的HA溶液(如0.01 mol·L-1),测其pH。若pH>2,则说明HA为弱酸。
(4)测定对应的盐溶液的酸碱性,如钠盐(NaA)溶于水,测其pH,若pH>7,则说明HA为弱酸。
(5)稀释前后pH与稀释倍数的变化关系。如将pH=2的酸溶液稀释1 000倍,pH<5,则证明该酸为弱酸。
(6)利用电离平衡证明。如醋酸溶液中滴入石蕊试液变红,再加CH3COONa固体,颜色变浅。
(7)利用较强酸(碱)制取较弱的酸(碱)来判断电解质强弱。
(8)利用元素周期表同周期、同主族的递变性进行判断。
2.一元强酸与一元弱酸的比较
   酸
项目    
相同物质的量浓度、相同体积
相同pH、相同体积
一元
强酸
一元弱酸
一元强酸
一元弱酸
c(H+)


相同
中和碱的能力
相同


与金属反应的
起始速率


相同
稀释相同倍数
后的pH




二、水的电离及溶液的酸碱性
1.水电离的c(H+)或c(OH-)的计算方法(25 ℃)
(1)中性溶液:c(H+)=c(OH-)=1.0×10-7 mol·L-1。
(2)溶质为酸的溶液
H+来源于酸电离和水电离,而OH-只来源于水。如计算pH=2的盐酸中水电离出的c(H+):方法是先求出溶液中的c(OH-)=10-12 mol·L-1,即水电离出的c(H+)=c(OH-)=10-12 mol·L-1。
(3)溶质为碱的溶液
OH-来源于碱电离和水电离,而H+只来源于水。如pH=12的NaOH溶液中,c(H+)=10-12 mol·L-1,即水电离产生的c(OH-)=c(H+)=10-12 mol·L-1。
(4)水解呈酸性或碱性的正盐溶液
H+和OH-均由水电离产生。
如pH=2的NH4Cl溶液中由水电离出的c(H+)=10-2 mol·L-1;
如pH=12的Na2CO3溶液中由水电离出的c(OH-)=10-2 mol·L-1。
2.有关溶液酸碱性及pH的易错易混辨析
(1)一定温度下,无论是稀酸、稀碱或盐溶液中,水的离子积KW= c(H+)·
c(OH-)均不变,水电离出的c(H+)=c(OH-),KW只与温度有关,只有在25 ℃时,KW=1×10-14。
(2)pH是溶液酸碱性的量度。pH=6的溶液在常温下呈酸性,其他温度也可能呈中性或碱性;pH=0的溶液并非没有H+,而是c(H+)=1.0 mol·L-1,同时也并非无OH-,此时c(OH-)=1.0×10-14 mol·L-1。
(3)对于强酸(强碱)溶液,每稀释为10倍体积时,pH增大(减小)1个单位;对于弱酸(弱碱)溶液,每稀释为10倍体积,pH增大(减小)不足1个单位;无论稀释多少倍,酸(碱)溶液的pH不能等于或大于(小于)7,只能趋近于7。
(4)强碱溶液的pH计算,应先根据溶液的c(OH-)求出溶液c(H+),从而求出溶液的pH。
(5)强酸、强碱的pH之和与c(H+)、c(OH-)比较:
(6)若酸、碱溶液的pH之和为14,酸、碱中有一强一弱,则酸、碱溶液混合后,谁弱显谁性。
三、电解质溶液中的粒子观
1.两种“微弱”
2.三个守恒
(1)电荷守恒规律
如在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)物料守恒规律
电解质溶液中,由于某些离子能水解或电离,粒子种类增多,但某些关键性的原子总是守恒的。
(3)质子守恒规律
即H2O电离的氢离子和氢氧根离子浓度相等。在Na2CO3溶液中水电离出OH-和H+,其中水电离产生的H+以H+、HCO、H2CO3三种形式存在于溶液中,则有c(OH-)=c(H+)+c(HCO)+2c(H2CO3)。
3.两种形式
(1)等式
对于等式通常有两个,即电荷守恒、物料守恒,一些复杂的等式往往是对两个守恒关系式经过变形得到的,或代入某些所给已知条件得到的。
(2)不等式
对于不等式,要具体分析溶液中各种电离方程式、水解方程式、溶液的酸碱性。
4.两个注意
(1)不同溶液中同一离子浓度的比较要看溶液中其他离子对该离子的影响。
(2)混合溶液中各离子浓度的比较要综合考虑电离因素、水解因素等。
四、难溶电解质的沉淀溶解平衡
1.沉淀的生成
(1)条件:离子浓度商(Qc)大于溶度积(Ksp)。
(2)应用:
①分离离子:同一类型的难溶电解质,如AgCl、AgBr、AgI,溶度积小的物质先析出,溶度积大的物质后析出。
②控制溶液的pH来分离物质,如除去CuCl2中的FeCl3就可向溶液中加入CuO或Cu(OH)2等物质,将Fe3+转化为Fe(OH)3而除去。
2.沉淀的溶解
(1)条件:浓度商Qc小于溶度积(Ksp)。
(2)方法:酸碱溶解法:加入酸或碱与溶解平衡体系中的相应离子反应,降低离子浓度,使平衡向溶解的方向移动,如CaCO3可溶于盐酸。
①盐溶解法:加入盐溶液,与沉淀溶解平衡体系中某种离子反应生成弱电解质,从而减小离子浓度使沉淀溶解,如Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液。
②配位溶解法:加入适当的配合剂,与沉淀溶解平衡体系中的某种离子生成稳定的配合物,从而减小离子浓度使沉淀溶解,如AgCl溶于氨水。
③氧化还原法:通过发生氧化还原反应使平衡体系中的离子浓度降低,从而使沉淀溶解,如Ag2S溶于硝酸。
3.沉淀的转化
(1)规律:在难溶电解质的饱和溶液中,溶解度小的沉淀易转化生成溶解度更小的沉淀。
(2)实例:AgNO3AgCl(白色沉淀)AgBr(淡黄色沉淀)AgI(黄色沉淀)Ag2S(黑色沉淀)。
4.溶度积的计算
(1)已知溶度积求溶液中的某种离子的浓度,如Ksp=a的饱和AgCl溶液中
c(Ag+)= mol·L-1。
(2)已知溶度积、溶液中某离子的浓度,求溶液中的另一种离子的浓度,如某温度下AgCl的Ksp=a,在0.1 mol·L-1的NaCl溶液中加入过量的AgCl固体,达到平衡后c(Ag+)=10a mol·L-1。
【高考题型示例】
题型1、弱电解质的电离平衡
【例1】 (2015·海南化学,11,4分)下列曲线中,可以描述乙酸(甲,Ka=1.8×10-5)和一氯乙酸(乙,Kb=1.4×10-3)在水中的电离度与浓度关系的是(  )
答案 B
【举一反三】(2015·课标全国卷Ⅰ,13,6分)浓度均为0.10 mol·L-1、体积均为V0的MOH和ROH溶液,分别加水稀释至体积V,pH随lg的变化如图所示,下列叙述错误的是(  )
A.MOH的碱性强于ROH的碱性
B.ROH的电离程度:b点大于a点
C.若两溶液无限稀释,则它们的c(OH-)相等
D.当lg=2时,若两溶液同时升高温度,则c(M+)/c(R+)增大
解析 A项,0.10 mol·L-1的MOH和ROH,前者pH=13,后者pH小于13,说明前者是强碱,后者是弱碱,正确;B项,ROH是弱碱,加水稀释,促进电离,b点电离程度大于a点,正确;C项,两碱溶液无限稀释,溶液近似呈中性,c(OH-)相等,正确;D项,由MOH是强碱,在溶液中完全电离,所以c(M+)不变,ROH是弱碱,升高温度,促进电离平衡ROHR++OH-向右进行,c(R+)增大,所以减小,错误。
答案 D
【变式探究】(2014·山东理综)已知某温度下CH3COOH和NH3·H2O的电离常数相等,现向10 mL浓度为0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液中滴加相同浓度的氨水,在滴加过程中(  )
A.水的电离程度始终增大
B.c(NH4+)/c(NH3?H2O)先增大再减小
C.c(CH3COOH)与c(CH3COO ̄)之和始终保持不变
D.当加入氨水的体积为10mL时,c(NH4+)=c(CH3COO ̄)
【答案】D
【变式探究】(2014·广东理综)常温下,0.2 mol/L的一元酸HA与等浓度的NaOH溶液等体积混合后,所得溶液中部分微粒组分及浓度如图所示,下列说法正确的是(  )
A.HA为强酸
B.该混合液pH=7.0
C该混合溶液中:c(A-)+c(Y)=c(Na+)
D.图中X表示HA,Y表示OH-,Z表示H+
【答案】C 
【解析】本题考查弱电解质的水解平衡、溶液中微粒组成与浓度大小比较等知识,意在考查考生通过图像获取信息的能力。若HA为强酸,按题意两溶液混合后,所得溶液中c(A-)=0.1 mol·L-1。由图知A-浓度小于0.1 mol·L-1,表明A-发生水解。根据水解原理,溶液中主要微粒的浓度大小关系应为c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(HA)>c(H+),可以判断X表示OH-,Y表示HA,Z表示H+。则A、B、D项错误,C项满足物料守恒,正确。
题型2、水的电离及溶液的酸碱性
【例2】【2017新课标2卷】改变0.1二元弱酸溶液的pH,溶液中的、、的物质的量分数随pH的变化如图所示[已知]。
下列叙述错误的是
A.pH=1.2时,
B.
C.pH=2.7时,
D.pH=4.2时,
【答案】D
【变式探究】(2016·上海化学,6)能证明乙酸是弱酸的实验事实是(  )
A.CH3COOH溶液与Zn反应放出H2
B.0.1 mol/L CH3COONa溶液的pH大于7
C.CH3COOH溶液与Na2CO3反应生成CO2
D.0.1 mol/L CH3COOH溶液可使紫色石蕊变红
解析 A.只能证明乙酸具有酸性,不能证明其酸性强弱,错误;B.该盐水溶液显碱性,由于NaOH是强碱,故可以证明乙酸是弱酸,正确;C.可以证明乙酸的酸性比碳酸强,但是不能证明其酸性强弱,错误;D.可以证明乙酸具有酸性,但是不能证明其酸性强弱,错误。
答案 B
【举一反三】(2016·浙江理综,12)苯甲酸钠(,缩写为NaA)可用作饮料的防腐剂。研究表明苯甲酸(HA)的抑菌能力显著高于A-。已知25 ℃时,HA的Ka=6.25×10-5,H2CO3的Ka1=4.17×10-3,Ka2=4.90×10-11。在生产碳酸饮料的过程中,除了添加NaA外,还需加压充入CO2。下列说法正确的是(温度为25 ℃,不考虑饮料中其他成分)(  )
A.相比于未充CO2的饮料,碳酸饮料的抑菌能力较低
B.提高CO2充气压力,饮料中c(A-)不变
C.当pH为5.0时,饮料中=0.16
D.碳酸饮料中各种粒子的浓度关系为:c(H+)=c(HCO)+c(CO)+c(OH-)-c(HA)
答案 C
【变式探究】 (2015·广东理综,11,4分)一定温度下,水溶液中H+和OH-的浓度变化曲线如图,下列说法正确的是(  )
A.升高温度,可能引起由c向b的变化
B.该温度下,水的离子积常数为1.0×10-13
C.该温度下,加入FeCl3可能引起由b向a的变化
D.该温度下,稀释溶液可能引起由c向d的变化
化,正确;D项,c点对应的溶液呈碱性,稀释溶液,c(OH-)变小,Kw不变,c(H+)增大,故可引起由c向b的变化,而不是向d变化,错误。
答案 C
【举一反三】(2015·天津理综,5,6分)室温下,将0.05 mol Na2CO3固体溶于水配成100 mL溶液,向溶液中加入下列物质,有关结论正确的是(  )
加入物质
结论
A
50 mL 1 mol·L-H2SO4
反应结束后,c(Na+)=c(SO)
B
0.05 mol CaO
溶液中增大
C
50 mL H2O
由水电离出的c(H+)·c(OH-)不变
D
0.1 mol NaHSO4固体
反应完全后,溶液pH减小,c(Na+)不变
解析 Na2CO3溶液中存在水解平衡CO+H2O??HCO+OH-,所以溶液呈碱性。A项,向溶液中加入50 mL 1 mol·L-1H2SO4,Na2CO3与H2SO4 恰好反应生成0.05 mol Na2SO4,根据物料守恒可得c(Na+)=2c(SO),错误;B项,向Na2CO3溶液中加入0.05 mol CaO后,发生反应CaO+H2O===Ca(OH)2,生成0.05 mol Ca(OH)2,恰好与Na2CO3反应:Ca(OH)2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaOH,则c(CO)减小,c(OH-)增大,c(HCO)减小,所以增大,正确;C项,加入50 mL H2O,CO的水解平衡正向移动,但c(OH-)减小,溶液中的OH-全部来源于水的电离,由于水电离出的H+、OH-浓度相等,故由水电离出的c(H+)·c(OH-)减小,错误;D项,加入的0.1 mol NaHSO4固体与0.05 mol Na2CO3恰好反应生成0.1 mol Na2SO4,溶液呈中性,故溶液pH减小,加入NaHSO4,引入Na+,所以c(Na+)增大,错误。
答案 B
题型3、电解质溶液中的粒子比较
【例3】【2017江苏卷】常温下,Ka(HCOOH)=1.77×10?4,Ka(CH3COOH)=1.75×10?5,Kb(NH3·H2O) =1.76×10?5,
下列说法正确的是
A.浓度均为0.1 mol·L?1的 HCOONa和NH4Cl 溶液中阳离子的物质的量浓度之和:前者大于后者
B.用相同浓度的NaOH溶液分别滴定等体积pH均为3的HCOOH和CH3COOH溶液至终点,消耗NaOH溶液的体积相等
C.0.2 mol·L?1 HCOOH与0.1 mol·L?1 NaOH 等体积混合后的溶液中:c(HCOO?) + c(OH?) = c(HCOOH) + c(H+)
D.0.2 mol·L?1 CH3COONa 与 0.1 mol·L?1盐酸等体积混合后的溶液中(pH<7):c(CH3COO?) > c(Cl? ) > c(CH3COOH) > c(H+)
【答案】AD
等体积的两溶液中,乙酸的物质的量较大,用同浓度的氢氧化钠溶液中和这两种溶液,乙酸消耗的氢氧化钠溶液较多,B错误;两溶液等体积混合后得到甲酸和甲酸钠的混合液,由电荷守恒得c(H+)+c(Na+)=
c(OH-)+c(HCOO-),由物料守恒得2c(Na+)=c(HCOOH)+c(HCOO-),联立两式可得2c(H+)+ c(HCOOH)=2c(OH-)
+c(HCOO-),C错误;两溶液等体积混合后,得到物质的量浓度相同的乙酸、乙酸钠和氯化钠的混合液,由于溶液pH<7,所以溶液中乙酸的电离程度大于乙酸根的水解程度,氯离子不水解,乙酸的电离程度很小,所以c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(CH3COOH)>c(H+),D正确。答案选AD。
【举一反三】【2017新课标1卷】常温下将NaOH溶液滴加到己二酸(H2X)溶液中,混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示。下列叙述错误的是
A.Ka2(H2X)的数量级为10–6
B.曲线N表示pH与的变化关系
C.NaHX溶液中
D.当混合溶液呈中性时,
【答案】D
-4.8mol·L-1,代入Ka2得到Ka2=10-5.4,因此Ka2(H2X)的数量级为10-6,A正确;根据以上分析可知曲线N表示pH与的关系,B正确;曲线N是己二酸的第一步电离,根据图像取0.6和5.0点, =100.6mol·L-1,c(H+)=10-5.0mol·L-1,代入Ka1得到Ka2=10-4.4,因此HX-的水解常数是10-14/10-4.4<Ka2,所以NaHX溶液显酸性,即c(H+)>c(OH-),C正确;根据图像可知当=0时溶液显酸性,因此当混合溶液呈中性时, >0,即c(X2-)>c(HX-),D错误。
【举一反三】(2016·课标全国Ⅲ,13)下列有关电解质溶液的说法正确的是(  )
A.向0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中加入少量水,溶液中减小
B.将CH3COONa溶液从20 ℃升温至30 ℃,溶液中增大
C.向盐酸中加入氨水至中性,溶液中>1
D.向AgCl、AgBr的饱和溶液中加入少量AgNO3,溶液中不变
解析 A项,=,加水稀释,c(CH3COO―)减小,Ka不变,所以比值增大,错误;B项,=(Kh为水解常数),温度升高水解常数Kh增大,比值减小,错误;C项,向盐酸中加入氨水至中性,根据电荷守恒:c(NH)+c(H+)=c(Cl―)+c(OH―),此时c(H+)=c(OH―),故c(NH)=c(Cl―),所以=1,错误;D项,在饱和溶液中=,温度不变溶度积Ksp不变,则溶液中不变,正确。
答案 D
【举一反三】(2016·天津理综,6)室温下,用相同浓度的NaOH溶液,分别滴定浓度均为0.1 mol·L-1的三种酸(HA、HB和HD)溶液,滴定曲线如图所示,下列判断错误的是(  )
A.三种酸的电离常数关系:KHA>KHB>KHD
B.滴定至P点时,溶液中:c(B-)>c(Na+)>c(HB)>c(H+)>c(OH-)
C.pH=7时,三种溶液中:c(A-)=c(B-)=c(D-)
D.当中和百分数达100%时,将三种溶液混合后:c(HA)+c(HB)+c(HD)=c(OH-)-c(H+)
=7时,三种离子的浓度分别等于c(Na+),然而三种溶液中阴离子水解程度不同,加入的NaOH的体积不同,故三种阴离子的浓度也不同,错误;D项,根据质子守恒即可得出,三种溶液混合后溶液的质子守恒关系:c(HA)+c(HB)+c(HD)=c(OH-)-c(H+),正确。
答案 C
【变式探究】(2016·四川理综,7)向1 L含0.01 mol NaAlO2和0.02 mol NaOH的溶液中缓慢通入CO2,随n(CO2)增大,先后发生三个不同的反应,当0.01 mol2NaAlO2+CO2+3H2O===2Al(OH)3↓+Na2CO3。下列对应关系正确的是(  )
选项
n(CO2)/mol
溶液中离子的物质的量浓度
A
0
c(Na+)>c(AlO)+c(OH-)
B
0.01
c(Na+)>c(AlO)>c(OH-)>c(CO)
C
0.015
c(Na+)>c(HCO)>c(CO)>c(OH-)
D
0.03
c(Na+)>c(HCO)>c(OH-)>c(H+)
错误;D项,继续通CO2发生反应:Na2CO3+CO2+H2O===2NaHCO3,当n(CO2)=0.03 mol,此时为NaHCO3溶液,因HCO水解程度大于电离程度,溶液呈碱性,正确。
答案 D
【变式探究】(2015·浙江理综,12,6分)40 ℃,在氨-水体系中不断通入CO2,各种离子的变化趋势如下图所示。下列说法不正确的是(  )
A.在pH=9.0时,c(NH)>c(HCO)>c(NH2COO-)>c(CO)
B.不同pH的溶液中存在关系:c(NH)+c(H+)=2c(CO)+c(HCO)+ c(NH2COO-)+c(OH-)
C.随着CO2的通入,不断增大
D.在溶液pH不断降低的过程中,有含NH2COO-的中间产物生成
解析 A项,从题中所给的图中可知,当pH=9.0时,离子浓度的大小关系为:c(NH)>c(HCO)>c(NH2COO-)>c(CO),正确;B项,依据电荷守恒,正确;C项,在氨-水体系中存在平衡:NH3·H2ONH+OH-,K=[c(OH-)·c(NH)]/c(NH3·H2O),得=K/c(NH),随着CO2的通入平衡正向移动,c(NH)增大,温度不变, K不变,则K/c(NH)不断减小,故不断减小,错误; D项,从图中看出,随着溶液中pH的不断降低,NH2COO-的浓度不断增大,继而又不断减小直到为0,故NH2COO-属于生成的中间产物,正确。
答案 C
2.(2015·山东理综,13,5分)
室温下向10 mL 0.1 mol·L-1NaOH溶液中加入0.1 mol·L-1的一元酸HA,溶液pH的变化曲线如图所示。下列说法正确的是(  )
A.a点所示溶液中c(Na+)>c(A-)>c(H+)>c(HA)
B.a、b两点所示溶液中水的电离程度相同
C.pH=7时,c(Na+)=c(A-)+c(HA)
D.b点所示溶液中c(A-)>c(HA)
错误;C项,根据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),pH=7,则c(H+)=c(OH-),可得c(Na+)=c(A-),错误;D项,b点溶液中溶质为等物质的量NaA和HA,溶液呈酸性,说明HA的电离程度大于NaA的水解程度,所以c(A-)>c(HA),正确。学++科.网
答案 D
3.(2015·安徽理综,13,6分)25 ℃时,在10 mL浓度均为0.1 mol/L NaOH和NH3·H2O混合溶液中滴加0.1 mol/L的盐酸,下列有关溶液中粒子浓度关系正确的是(  )
A.未加盐酸时:c(OH-)>c(Na+)=c(NH3·H2O)
B.加入10 mL盐酸时:c(NH) +c(H+)=c(OH-)
C.加入盐酸至溶液pH=7时:c(Cl-)=c(Na+)
D.加入20 mL盐酸时: c(Cl-) =c(NH) +c(Na+)
解析 A项,未加盐酸时,由于NH3·H2O的部分电离,所以c(OH-)>c(Na+) >c(NH3·H2O),错误;B项,加入10 mL盐酸时,c(Cl-) =c(Na+),再由电荷守恒可知c(NH) +c(H+) =c(OH-),正确;C项,由电荷守恒得:c(Na+)+c(NH) +c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),pH=7时,c(H+)=c(OH-),所以有c(Cl-) >c(Na+),错误;D项,当加入20 mL盐酸时溶质为NaCl、 NH4Cl,溶液呈酸性,即c(H+)>c(OH-),再根据电荷守恒可得:c(Cl-)+c(OH-)=c(H+)+c(NH)+c(Na+),则c(Cl-)>c(NH) +c(Na+),错误。
答案 B
4.(2015·四川理综,6,6分)常温下,将等体积、等物质的量浓度的NH4HCO3与NaCl溶液混合,析出部分NaHCO3晶体,过滤,所得滤液pH<7。下列关于滤液中的离子浓度关系不正确的是(  )
A.<1.0×10-7 mol/L
B.c(Na+)=c(HCO)+c(CO)+c(H2CO3)
C.c(H+)+c(NH)=c(OH-)+c(HCO)+2c(CO)
D.c(Cl-)>c(NH)>c(HCO)>c(CO)
c(Na+)=c(HCO)+c(CO)+c(H2CO3),正确;C项,根据电荷守恒有:c(H+)+c(Na+)+c(NH)=c(OH-)+c(HCO)+2c(CO)+c(Cl-),错误;D项,由于c(NH4Cl)>c(NaHCO3),NH发生水解,HCO发生微弱的电离,故离子浓度关系为c(Cl-)>c(NH)>c(HCO)>c(CO),正确。
答案 C
5.(2015·江苏化学,14,4分)室温下,向下列溶液中通入相应的气体至溶液pH=7(通入气体对溶液体积的影响可忽略),溶液中部分微粒的物质的量浓度关系正确的是(  )
A.向0.10 mol·L-1 NH4HCO3溶液中通CO2:c(NH)=c(HCO)+c(CO)
B.向0.10 mol·L-1 NaHSO3溶液中通NH3:c(Na+)>c(NH)>c(SO)
C.向0.10 mol·L-1 Na2SO3溶液中通SO2:c(Na+)=2[c(SO)+c(HSO)+
c(H2SO3)]
D.向0.10 mol·L-1 CH3COONa溶液中通HCl:c(Na+)>c(CH3COOH)=c(Cl-)
解析 A项,根据电荷守恒可知:c(NH)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO)+2c(CO),溶液呈中性,则c(H+)=c(OH-),故c(NH)=c(HCO)+2c(CO),错误;B项,根据电荷守恒可知:c(NH)+c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HSO)+2c(SO),根据物料守恒可知:c(Na+)=c(H2SO3)+c(HSO)+c(SO),溶液呈中性,则c(H+)=c(OH-),三式联立可得:c(H2SO3)+c(NH)=c(SO),则c(NH)答案 D
【方法技巧】同一溶液中,不同粒子浓度大小比较的方法
(1)正盐溶液:
基本遵循c(不水解离子)>c(水解离子)>c(显性离子),当水解离子外有角标时,顺序提前。例如在浓度为c mol·L-1的醋酸钠溶液中,有c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+);在浓度为c mol·L-1的硫酸铵溶液中,有c(NH)>c(SO)>c(H+)>c(OH-)。
[规律] 在排列式中:首尾离子,电荷一致;有角标时,顺序提前。
(2)酸式盐溶液:
对于电离为主的,如NaHSO3,遵循c(自身)>c(电离产物)>c(水解产物),即c(Na+)>c(HSO)>c(H+)>c(SO)>c(OH-)>c(H2SO3);对于水解为主的,如NaHCO3,遵循c(自身)>c(水解产物)>c(电离产物),即c(Na+)>c(HCO)>c(OH-)>c(H2CO3)>c(H+)>c(CO)。
[规律] 常见的酸式盐,只有NaHSO3和NaH2PO4溶液是以电离为主显酸性的。
(3)缓冲溶液:
例如0.2 mol·L-1氨水与0.2 mol·L-1氯化铵溶液等体积混合后,溶液以电离为主,显碱性(常见物质中除了氢氰酸和氰化物,都以电离为主),所以氢氧根离子浓度大于氢离子浓度,再根据首尾一致,铵根离子浓度大于氯离子浓度,即c(NH)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)。
再如0.2 mol·L-1醋酸与0.2 mol·L-1醋酸钠溶液等体积混合后,溶液以电离为主,显酸性,所以,c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)。
(4)弱酸弱碱盐溶液的酸碱性:
弱酸弱碱盐双水解,其溶液的酸碱性取决于弱酸和弱碱的相对强弱。当Ka=Kb时,溶液显中性,如CH3COONH4;当Ka>Kb时,溶液显酸性,如HCOONH4;当Ka<Kb时,溶液显碱性,如NH4HCO3。
题型4、难溶电解质的沉淀溶解平衡
【例4】【2017新课标3卷】在湿法炼锌的电解循环溶液中,较高浓度的会腐蚀阳极板而增大电解能耗。可向溶液中同时加入Cu和CuSO4,生成CuCl沉淀从而除去。根据溶液中平衡时相关离子浓度的关系图,下列说法错误的是
A.的数量级为
B.除反应为Cu+Cu2++2=2CuCl
C.加入Cu越多,Cu+浓度越高,除效果越好
D.2Cu+=Cu2++Cu平衡常数很大,反应趋于完全
【答案】C
【举一反三】(2016·海南化学,5)向含有MgCO3固体的溶液中滴加少许浓盐酸(忽略体积变化),下列数值变小的是(  )
A.c(CO) B.c(Mg2+)
C.c(H+) D.Ksp(MgCO3)
解析 在存在MgCO3固体的溶液中存在沉淀溶解平衡:MgCO3(s)Mg2++CO,滴加少许浓盐酸与CO反应生成CO2气体,促使平衡向右移动,则c(Mg2+)和c(H+)增大,c(CO)减小,温度不变Ksp(MgCO3)不变,故A正确。
答案 A
【举一反三】(2015·天津理综,3,6分)下列说法不正确的是(  )
A.Na与H2O的反应是熵增的放热反应,该反应能自发进行
B.饱和Na2SO4溶液或浓硝酸均可使蛋白质溶液产生沉淀,但原理不同
C.FeCl3和MnO2均可加快H2O2分解,同等条件下二者对H2O2分解速率的改变相同
D.Mg(OH)2固体在溶液中存在平衡:Mg(OH)2(s) Mg2+(aq)+2OH-(aq),该固体可溶于NH4Cl溶液
答案 C
【变式探究】(2014·新课标Ⅰ)溴酸银(AgBrO3)溶解度随温度变化曲线如图所示。下列说法错误的是(  )
A.溴酸银的溶解是放热过程
B.温度升高时溴酸银溶解速度加快
C.60 ℃时溴酸银的Ksp约等于6×10-4
D.若硝酸钾中含有少量溴酸银,可用重结晶方法提纯
【答案】A 
【解析】从图像可看出随温度的升高,AgBrO3的溶解度逐渐升高,即AgBrO3的溶解是吸热过程,A项错误;温度升高,其溶解速度加快,B项正确;60 ℃时饱和溶液中AgBrO3的物质的量浓度约为≈2.5×10-2mol/L,其Ksp≈6×10-4,C项正确;由于AgBrO3的溶解度比较小,故KNO3中含有AgBrO3时,可采用重结晶的方法提纯,D项正确。
【变式探究】 (2015·江苏化学,18,12分)软锰矿(主要成分MnO2,杂质金属元素Fe、Al、Mg等)的水悬浊液与烟气中SO2反应可制备MnSO4·H2O,反应的化学方程式为:MnO2+SO2===MnSO4。
(1)质量为17.40 g纯净MnO2最多能氧化________L(标准状况)SO2。
(2)已知:Ksp[Al(OH)3]=1×10-33,Ksp[Fe(OH)3]=3×10-39,pH=7.1时Mn(OH)2开始沉淀。室温下,除去MnSO4溶液中的Fe3+、Al3+(使其浓度均小于1×10-6 mol·L-1),需调节溶液pH范围为________。
(3)如图可以看出,从MnSO4和MgSO4混合溶液中结晶MnSO4·H2O晶体,需控制的结晶温度范围为________________________。
(4)准确称取0.171 0 g MnSO4·H2O样品置于锥形瓶中加入适量H3PO4和NH4NO3溶液,加热使Mn2+全部氧化成Mn3+,用c(Fe2+)=0.050 0 mol·L-1的标准溶液滴定至终点(滴定过程中Mn3+被还原为Mn2+),消耗Fe2+溶液20.00 mL。计算MnSO4·H2O样品的纯度(请给出计算过程)。
而pH=7.1时Mn(OH)2开始沉淀,所以调节溶液的pH范围为5.0答案 (1)4.48 (2)5.0<pH<7.1 (3)高于60 ℃
(4)n(Fe2+)=0.050 0 mol·L-1×=1.00×10-3 mol
n(Mn2+)=n(Fe2+)=1.00×10-3 mol
m(MnSO4·H2O)=1.00×10-3 mol×169 g·mol-1=0.169 g
MnSO4·H2O样品的纯度为:×100%=98.8%
【方法技巧】沉淀溶解平衡图像题的解题策略
(1)沉淀溶解平衡曲线类似于溶解度曲线,曲线上任一点都表示饱和溶液,曲线上方的任一点均表示过饱和,此时有沉淀析出,曲线下方的任一点均表示不饱和溶液。
(2)从图像中找到数据,根据Ksp公式计算得出Ksp的值。
(3)比较溶液的Qc与Ksp的大小,判断溶液中有无沉淀析出。
(4)涉及Qc的计算时,所代入的离子浓度一定是混合溶液中的离子浓度,因此计算离子浓度时,所代入的溶液体积也必须是混合溶液的体积。
题型五 酸碱中和滴定
例5.(2016·课标全国Ⅰ,12)298 K时,在20.0 mL 0.10 mol·L-1氨水中滴入0.10 mol·L-1的盐酸,溶液的pH与所加盐酸的体积关系如图所示。已知0.10 mol·L-1氨水的电离度为1.32%,下列有关叙述正确的是(  )
A.该滴定过程应该选择酚酞作为指示剂
B.M点对应的盐酸体积为20.0 mL
C.M点处的溶液中c(NH)=c(Cl-)=c(H+)=c(OH-)
D.N点处的溶液中pH<12
故c(NH)=c(Cl-)>c(H+)=c(OH-),错误;D项,由图可知,N点即为0.10 mol·L-1氨水,由其电离度为1.32%,可知0.10 mol·L-1氨水中c(OH-)=0.001 32 mol·L-1,故该氨水中11答案 D
【变式探究】(2015·广东理综,12,4分)准确移取20.00mL某待测HCl溶液于锥形瓶中,用0.100 0mol·L-1NaOH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.用酚酞作指示剂,当锥形瓶中溶液由红色变无色时停止滴定
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
【变式探究】(2015·山东理综,31,19分)毒重石的主要成分BaCO3(含Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质),实验室利用毒重石制备BaCl2·2H2O的流程如下:
(1)毒重石用盐酸浸取前需充分研磨,目的是________。实验室用37%的盐酸配制15%的盐酸,除量筒外还需使用下列仪器中的________。
a.烧杯 b.容量瓶 c.玻璃棒 d.滴定管
(2)
Ca2+
Mg2+
Fe3+
开始沉淀时的pH
11.9
9.1
1.9
完全沉淀时的pH
13.9
11.1
3.2
加入NH3·H2O调节pH=8可除去________(填离子符号),滤渣Ⅱ中含________(填化学式)。加入H2C2O4时应避免过量,原因是________________________________。
已知:Ksp(BaC2O4)=1.6×10-7,Ksp(CaC2O4)=2.3×10-9。
(3)利用间接酸碱滴定法可测定Ba2+的含量,实验分两步进行。
已知:2CrO+2H+===Cr2O+H2O Ba2++CrO===BaCrO4↓
步骤Ⅰ 移取x mL一定浓度的Na2CrO4溶液于锥形瓶中,加入酸碱指示剂,用b mol·L-1盐酸标准液滴定至终点,测得滴加盐酸体积为V0 mL。
步骤Ⅱ:移取y mL BaCl2溶液于锥形瓶中,加入x mL与步骤Ⅰ 相同浓度的Na2CrO4溶液,待Ba2+完全沉淀后,再加入酸碱指示剂,用b mol·L-1盐酸标准液滴定至终点,测得滴加盐酸的体积为V1mL。
滴加盐酸标准液时应用酸式滴定管,“0”刻度位于滴定管的________(填“上方”或“下方”)。BaCl2溶液的浓度为________mol·L-1,若步骤Ⅱ中滴加盐酸时有少量待测液溅出,Ba2+浓度测量值将________(填“偏大”或“偏小”)。
对比表格中数据可知,此时Mg2+完全沉淀,Ca2+部分沉淀,所以滤渣Ⅱ中含Mg(OH)2、Ca(OH)2。根据Ksp(BaC2O4)=1.6×10-7,H2C2O4过量时Ba2+会转化为BaC2O4沉淀,从而使BaCl2·2H2O的产量减少。(3)“0”刻度位于滴定管的上方。由题意可得关系式BaCl2~CrO~H+,则有c(BaCl2)×y×10-3L=b mol·L-1×(V0-V1)×10-3 L,解得c(BaCl2)= mol·L-1。若步骤Ⅱ中滴加盐酸时有少量待测液溅出,则V1变小,Ba2+浓度测量值将偏大。
答案 (1)增大接触面积从而使反应速率加快 ac
(2)Fe3+ Mg(OH)2、Ca(OH)2 H2C2O4过量会导致生成BaC2O4沉淀,产品的产量减少
(3)上方  偏大
【变式探究】(2015·四川理综,9,13分)(NH4)2SO4是常用的化肥和化工原料,受热易分解。某兴趣小组拟探究其分解产物。
【查阅资料】(NH4)2SO4在260 ℃和400 ℃时分解产物不同。
【实验探究】该小组拟选用下图所示装置进行实验(夹持和加热装置略)。
实验1:连接装置A-B-C-D,检查气密性,按图示加入试剂(装置B盛0.500 0 mol/L盐酸70.00 mL)。通入N2排尽空气后,于260 ℃加热装置A一段时间,停止加热,冷却,停止通入N2。品红溶液不褪色。取下装置B,加入指示剂,用0.200 0 mol/L NaOH溶液滴定剩余盐酸,终点时消耗NaOH溶液25.00 mL。经检验滴定后的溶液中无SO。
(1)仪器X的名称是________。
(2)滴定前,下列操作的正确顺序是________(填字母编号)。
a.盛装0.200 0 mol/L NaOH溶液
b.用0.200 0 mol/L NaOH溶液润洗
c.读数、记录
d.查漏、清洗
e.排尽滴定管尖嘴的气泡并调整液面
(3)装置B内溶液吸收气体的物质的量是________mol。
实验2:连接装置A-D-B,检查气密性,按图示重新加入试剂。通入N2排尽空气后于400 ℃加热装置A至(NH4)2SO4完全分解无残留物,停止加热,冷却,停止通入N2。观察到装置A、D之间的导气管内有少量白色固体。经检验,该白色固体和装置D内溶液中有SO,无SO。进一步研究发现,气体产物中无氮氧化物。
(4)检验装置D内溶液中有SO,无SO的实验操作和现象是_____________________________。
(5)装置B内溶液吸收的气体是________。
(6)(NH4)2SO4在400 ℃分解的化学方程式是______________________________________________
__________________________________________________________________。
实验2:装置D内溶液中有SO,没有SO,则说明D中存在Na2SO3和NaOH,故向D的溶液中加入BaCl2溶液时产生白色沉淀,再加入足量的稀盐酸,若白色沉淀完全溶解,则可证明装置D内溶液中有SO,没有SO,由此可知(NH4)2SO4在400 ℃时分解有SO2生成,又由(NH4)2SO4在400 ℃时完全分解无残留物,说明生成物全部是气体,SO转化为SO2的过程中S元素的化合价降低,根据氧化还原反应规律可知,NH中N元素的化合价必定升高,由于气体产物中没有氮氧化物,故一定有N2生成;又由于A、D之间的导管中有少量的白色固体生成,则该白色固体为铵盐,故气体产物中还有氨气生成,由此可知(NH4)2SO4在400 ℃时完全分解的化学方程式为3(NH4)2SO44NH3↑+N2↑+3SO2↑+6H2O↑,由于D装置中的NaOH溶液不能吸收NH3,故装置B中的盐酸吸收的是NH3。
答案 (1)圆底烧瓶
(2)dbaec
(3)0.03
(4)取少量装置D内溶液于试管中,滴加BaCl2溶液,生成白色沉淀,加入足量的稀盐酸后,沉淀完全溶解,放出无色刺激性气体
(5)NH3(或氨气)
(6)3(NH4)2SO44NH3↑+N2↑+3SO2↑+6H2O↑
1.下列说法不正确的是(  )
A.常温下,在0.1 mol·L-1的HNO3溶液中,由水电离出的c(H+)<
B.浓度为0.1 mol·L-1的NaHCO3溶液:c(H2CO3)>c(CO)
C.25 ℃时,AgCl固体在等物质的量浓度的NaCl、CaCl2溶液中的溶度积相同
D.冰醋酸中逐滴加水,溶液的导电性、醋酸的电离程度、pH均先增大后减小
误。
答案 D
2.0.1 mol/L的氨水10 mL,加蒸馏水稀释到1 L后,下列变化中正确的是(  )
①NH3·H2O电离程度增大 ②c(NH3·H2O)增大
③NH数目增多 ④c(OH-)增大 ⑤溶液导电能力增强 ⑥增大
A.①②③ B.①③⑤ C.①③⑥ D.②④⑥
解析 氨水加水稀释,电离程度增大,则c(NH3·H2O)减小,NH数目增多,①对、②错、③对;溶液中c(OH-)减小,④错;溶液稀释时c(NH)、c(OH-)均减小,溶液导电能力减弱,⑤错;根据Kb=,则=,由于温度不变,Kb不变,而c(OH-)减小,则增大,⑥正确。综上,应选C。
答案 C
3.已知某温度下CH3COOH和NH3·H2O的电离常数相等,现向10 mL浓度为0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液中滴加相同浓度的氨水,在滴加过程中(  )
A.水的电离程度始终增大
B.c(NH)/c(NH3·H2O)先增大再减小
C.c(CH3COOH)与c(CH3COO-)之和始终保持不变
D.当加入氨水的体积为10 mL时,c(NH)=c(CH3COO-)
解析 由CH3COOH和NH3·H2O的电离常数相等可知当二者恰好完全反应时,溶液呈中性,结合电荷守恒知c(CH3COO-)+c(OH-)=c(NH)+c(H+),则c(CH3COO-)=c(NH),D项正确;开始滴加氨水时,水的电离程度增大,二者恰好完全反应时,水的电离程度最大,再继续滴加氨水时,水的电离程度减小,A项错误;向醋酸中滴加氨水,溶液的酸性减弱,碱性增强,c(OH-)增大,由H3·H2ONH+OH-可知K=,故减小,B项错误;根据原子守恒知n(CH3COO-)与n(CH3COOH)之和不变,但滴加氨水过程中,溶液体积不断增大,故c(CH3COO-)与c(CH3COOH)之和减小,C项错误。
答案 D
4.室温下,0.1 mol·L-1的某二元酸H2A溶液中,可能存在的含A粒子(H2A、HA-、A2-)的物质的量分数随pH变化的关系如图所示,下列说法正确的是(  )
A.H2A的电离方程式:H2AH++HA-
B.pH=5时,在NaHA和Na2A的混合溶液中:c(HA-)∶c(A2-)=1∶100
C.等物质的量浓度的NaHA和Na2A溶液等体积混合,离子浓度大小关系为:c(Na+)>c(HA-)>c(A2-)
D.Na2A溶液必存在c(OH-)=c(H+)+c(HA-)+2c(H2A),各粒子浓度均大于0
NaHA和Na2A混合溶液中,HA-的电离程度大于A2-的水解程度,故离子浓度大小关系应为c(Na+)>c(A2-)>c(HA-),C项错误;根据H2A的电离方程式知,Na2A溶液中c(H2A)=0,D项错误。
答案 B
5.有如下三种盐的溶液:①(NH4)2SO3、②(NH4)2SO4、③(NH4)2Fe(SO4)2,下列说法正确的是(  )
A.若三种盐的物质的量浓度相等,则溶液中c(NH):②>③>①
B.若三种溶液中c(NH)相等:则盐的物质的量浓度最大的是①
C.若②、③中盐的物质的量浓度相等,则二者的pH相等
D.若①中c(SO)和②中c(SO)相等,则溶液中c(NH)+c(NH3·H2O)也相等
解析 三种盐的溶液中,①中两种离子均可水解且相互促进,②中只有NH能水解;③中两种阳离子均能水解但彼此抑制,因此当盐的物质的量浓度相等时,相对于②,①中NH水解程度大,③中NH水解程度小,A项错误;当溶液中c(NH)相等时,则①中盐的物质的量浓度最大,B项正确;由于③中有两种离子水解,因此②、③的pH不同,C项错误;由于SO能水解而SO不能水解,故(NH4)2SO3与(NH4)2SO4的初始物质的量浓度不同,由物料守恒知,两种溶液中c(NH)+c(NH3·H2O)也不同,D项错误。
答案 B
6. H2C2O4为二元弱酸。20 ℃时,配制一组c(H2C2O4)+c(HC2O)+c(C2O)=0.100 mol·L-1的H2C2O4和NaOH混合溶液,溶液中部分微粒的物质的量浓度随pH的变化曲线如图所示。下列指定溶液中微粒的物质的量浓度关系一定正确的是(  )
A.pH=2.5的溶液中:c(H2C2O4)+c(C2O)>c(HC2O)
B.c(Na+)=0.100 mol·L-1的溶液中:c(H+)+c(H2C2O4)=c(OH-)+c(C2O)
C.c(HC2O)=c(C2O)的溶液中:c(Na+)>0.100 mol·L-1+c(HC2O)
D.pH=7.0的溶液中:c(Na+)<2c(C2O)
c(C2O)=0.050 0 mol·L-1,有c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+0.100 mol·L-1+c(C2O)=c(OH-)+0.100 mol·L-1+c(HC2O),由图溶液呈酸性,c(H+)>c(OH-),有c(Na+)<0.100 mol·L-1+c(HC2O),C错误;由电荷守恒有c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+2c(C2O)+c(HC2O),pH=7,即c(H+)=c(OH-),有c(Na+)=2c(C2O)+c(HC2O),即c(Na+)>2c(C2O),D错误。
答案 B
7.室温下,对于c(ClO-)=0.1 mol·L-1的Ca(ClO)2溶液,下列判断中正确的是(  )
A.加水稀释后,溶液中增大
B.溶液中c(ClO-)>c(HClO)>c(OH-)>c(H+)
C.溶液中c(Ca2+)+c(H+)=c(ClO-)+c(OH-)
D.若溶液的pH=12,则ClO-的水解百分率为10%
解析 由=Kh变形得=,因稀释过程中溶液中c(HClO)减小,Kh不变,故增大,A项正确;由ClO-+H2OHClO+OH-及H2OH++OH-知,c(OH-)>c(HClO),B项错误;由电荷守恒知C项错误;当pH=12时,发生水解的c(ClO-)接近0.01 mol·L-1,ClO-的初始浓度约为0.11 mol·L-1,故其水解程度小于10%,D项错误
答案 A
8.常温常压下,将a mol CO2气体通入1 L b mol/L的NaOH溶液中,下列对所得溶液的描述不正确的是(  )
A.当a=2b时,随着CO2气体的通入,溶液中由水电离出的c(H+)有如图变化关系
B.当a=b时,所得溶液中存在:c(OH-)+c(CO)=c(H+)+c(H2CO3)
C.当2a=b时,所得溶液中存在:c(Na+)>c(CO)>c(OH-)>c(HCO)>c(H+)
D.当<<1时,所得溶液中一定存在:c(Na+)=c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)
水电离的程度减小,随着CO2的继续通入,生成H2CO3,H2CO3电离出的H+抑制水的电离,A项正确。当a=b时,CO2与NaOH恰好完全反应生成NaHCO3,根据质子守恒可知:c(OH-)+c(CO)=c(H+)+c(H2CO3),B项正确。当2a=b时,CO2与NaOH恰好完全反应生成Na2CO3,Na2CO3溶液中离子浓度大小关系为c(Na+)>c(CO)>c(OH-)>c(HCO)>c(H+),C项正确。当<<1时,所得溶液为Na2CO3和NaHCO3的混合溶液,结合物料守恒可知在此溶液中c(Na+)≠c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3),D项错误。
答案 D
9. 25 ℃时,Ksp(BaSO4)=1×10-10,Ksp(BaCO3)=2.6×10-9。该温度下,下列说法不正确的是(  )
A.向同浓度的Na2SO4和Na2CO3的混合溶液中滴加BaCl2溶液,BaSO4先析出
B.向BaCO3悬浊液中加入少量的新制氯水,c(Ba2+)增大
C.BaSO4和BaCO3共存的悬浊液中,=
D.向BaSO4悬浊液中加入Na2CO3浓溶液,BaSO4不可能转化为BaCO3
向BaSO4悬浊液中加入Na2CO3浓溶液,BaSO4有可能转化为BaCO3,D不正确。
答案 D
10.25 ℃时,用Na2S沉淀Cu2+、Mn2+、Fe2+、Zn2+四种金属离子(M2+),所需S2-最低浓度的对数值lg c(S2-)与lg c(M2+)的关系如图所示。下列说法正确的是(  )
A.Ksp(CuS)约为1.0×10-20
B.向Cu2+浓度为10-5 mol·L-1的废水中加入ZnS粉末,会有CuS沉淀析出
C.向100 mL浓度均为10-5 mol·L-1的Cu2+、Mn2+、Fe2+、Zn2+的混合溶液中逐滴加入10-4 mol·L-1的Na2S溶液,Zn2+先沉淀
D.Na2S溶液中:c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)=2c(Na+)
解析 根据CuS对应的点(-25,-10)计算,c(S2-)=10-25 mol·L-1,c(Cu2+)=10-10 mol·L-1,故Ksp(CuS)=c(S2-)·c(Cu2+)=10-25×10-10=10-35,A项错误;图上的点越向右,说明c(S2-)越大,同理,图上的点越向上,说明c(M2+)越大,故Ksp(CuS)<Ksp(ZnS),则向Cu2+浓度为10-5 mol·L-1的废水中加入ZnS粉末,会有CuS沉淀析出,B项正确;CuS的Ksp最小,向同浓度的Cu2+、Mn2+、Fe2+、Zn2+的混合溶液中逐滴加入10-4 mol·L-1的Na2S溶液时,Cu2+先沉淀,C项错误;在Na2S溶液中,由物料守恒知2c(S2-)+2c(HS-)+2c(H2S)=c(Na+),D项错误。
答案 B
11.某化学研究性学习小组对电解质溶液作如下的归纳总结(均在常温下):
①常温下,pH=1的强酸溶液,加水稀释后,溶液中各离子的浓度一定降低
②pH=2的盐酸与pH=1的盐酸,c(H+)之比为2∶1
③25 ℃时,AgCl固体在等体积、等物质的量浓度的NaCl、CaCl2溶液中的溶解程度不同
④NH4HSO4溶液中滴加NaOH溶液至溶液pH=7,则c(Na+)=2c(SO)
⑤已知醋酸电离平衡常数为Ka;醋酸根水解常数为Kh;水的离子积为Kw,则三者关系为:Ka·Kh=Kw
⑥甲、乙两溶液都是强电解质,已知甲溶液pH是乙溶液pH的两倍,则甲、乙两溶液等体积混合,混合液pH可能等于7
其归纳正确的是(  )
A.全部 B.③⑤⑥ C.④⑤⑥ D.①②④
CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-
Kh=,
可知Ka·Kh=c(H+)·c(OH-),正确;⑥设乙溶液pH=a,甲溶液pH=2a,混合后溶液呈中性即10-a·V(酸)=102a-14·V(碱),所以-a=2a-14,此时a=,正确。
答案 B
12.下列说法正确的是(  )
A.中和等体积、等物质的量浓度的盐酸和醋酸所消耗的NaOH的物质的量相等
B.若NaHA溶液的pH<7,则H2A一定是强酸
C.将NaOH溶液加入到NH4Cl溶液至中性时,溶液中c(NH)=c(Cl-)
D.常温下,将pH=11的Ba(OH)2溶液加水稀释10倍后,溶液的pH=12
解析 A项,由题意可知n(HCl)=n(CH3COOH),所以二者消耗的NaOH的物质的量相等,正确;B项,NaHA溶液的pH<7,只能说明HA-的电离程度大于水解程度,并不能说明H2A一定是强酸,例如NaHSO3 溶液的pH<7,H2SO3不是强酸,错误;C项,将NaOH溶液加入到NH4Cl溶液至中性时,溶液中c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒有c(Na+)+c(NH)=c(Cl-),错误;D项,强碱溶液稀释10倍,pH应该减小1,错误。
答案 A
13.25 ℃时,下列溶液中,离子浓度关系正确的是(  )
A.pH=a的氨水稀释10倍后,其pH=b,则a=b+1
B. 浓度相同的①NH4Cl ②CH3COONH4
③NH4HSO4,三种溶液中的c(NH):①>③>②
C.将相同浓度的氨水与盐酸等体积混合,所得溶液中的离子浓度关系:
c(NH)>c(Cl-)>c(H+)>c(OH-)
D.将a mol·L-1 CH3COOH与b mol·L-1 NaOH溶液等体积混合,测得溶液pH为7,则a与b的关系:a>b
若a=b,则混合后为CH3COONa溶液,因CH3COO-水解使溶液呈碱性,现在溶液呈中性,说明CH3COOH过量即:a>b,正确。
答案 D
14.下列图示与对应的叙述相符的是(  )
A.图1表示同温度下,pH=1的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释时pH的变化曲线,其中曲线Ⅱ为盐酸,且b点溶液的导电性比a点强
B.图2中纯水仅升高温度,就可以从a点变到c点
C.图2中在b点对应温度下,将pH=2的H2SO4与pH=10的NaOH溶液等体积混合后,溶液显中性
D.用0.010 0 mol/L硝酸银标准溶液,滴定浓度均为0.100 0 mol·L-1Cl-、Br-及I-的混合溶液,由图3曲线,可确定首先沉淀的是Cl-
解析 A项,同pH的醋酸和盐酸稀释相同的倍数,pH变化大的为强酸,曲线Ⅰ为盐酸,错误;B项,升高温度,促进水的电离,c(H+)、c(OH-)均增大,错误;C项,b点时,Kw=10-12,pH=10的NaOH溶液中c(OH-)=10-2 mol·L-1,pH=2的硫酸中c(H+)=10-2 mol·L-1,等体积混合溶液显中性,此时pH=6,正确;D项,由图可知Ksp(AgI)最小,I-先沉淀,错误
答案 C
15.某化学研究性学习小组对电解质溶液作如下的归纳总结(均在常温下),其中正确的是(  )
①pH=1的强酸溶液加水稀释后,溶液中各离子浓度一定减小
②pH=2的盐酸和pH=1的盐酸,c(H+)之比为2∶1
③pH相等的四种溶液a.CH3COONa、b.C6H5ONa、c.NaHCO3、d.NaOH,其溶质物质的量浓度由小到大的顺序为d④NH4HSO4溶液中滴加NaOH溶液至溶液pH=7,则c(Na+)=2c(SO)
⑤已知醋酸电离平衡常数为Ka;醋酸根水解常数为Kh;水的离子积为KW;则三者关系为Ka·Kh=KW[
⑥甲、乙两溶液都是强电解质溶液,已知甲溶液的pH是乙溶液pH的两倍,则甲、乙两溶液等体积混合,混合液pH可能等于7
A.③⑤⑥ B.③④⑥ C.④⑤⑥ D.①②④
答案 A
16.在化工生产中,常用MnS(s)作沉淀剂处理含Cu2+的废水。其反应原理为:Cu2+(aq)+MnS(s) CuS(s)+Mn2+(aq)。下列有关该反应的推理不正确的是(  )
A.该反应达到平衡时:c(Cu2+)=c(Mn2+)
B.CuS的溶解度比MnS的溶解度小
C.往平衡体系中加入少量Cu(NO3)2(s)后,c( Mn2+)变大
D.该反应平衡常数:K=
解析 由题给信息可知,在含Cu2+的废水中加入MnS固体生成溶解度更小的CuS沉淀,B项正确;该反应的平衡常数K===,A项错误,D项正确;C项,加入Cu(NO3)2固体,增大c(Cu2+),平衡正向移动,c(Mn2+)增大,正确。
答案 A
17.下列溶液中各微粒的浓度关系不正确的是(  )
A.0.1 mol·L-1的HCOOH溶液中:c(HCOO-)+c(OH-)=c(H+)
B.等浓度、等体积的Na2CO3和NaHCO3混合:>
C.0.1 mol·L-1的NaHCO3溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(HCO)+2c(CO)+ c(OH-)
D.等体积、等物质的量浓度的NaX和弱酸HX混合后的溶液中:c(Na+)>c(HX)>c(X-)>c(H+)>c(OH-)
答案 D
18.下列溶液中微粒的浓度关系不正确的是(  )
A.NaClO溶液中:c(Na+)=c(HClO)+c(ClO-)
B.等体积、等物质的量浓度的NaX和弱酸HX混合,所得溶液中:c(Na+)>c(X-)>c(H+)>c(OH-)
C.将25 mL 0.2 mol/L的盐酸与100 mL 0.1 mol/L的氨水混合,所得溶液中:c(NH)>c(Cl-)>c(NH3·H2O)>c(OH-)>c(H+)
D.将0.1 mol/L的Na2S溶液与0.1 mol/L的NaHS溶液等体积混合,所得溶液中:c(Na+)+c(H+)=2c(S2-)+c(HS-)+c(OH-)
解析 A项,为物料守恒式,正确;B项,电荷不守恒,错误;C项,溶液为等物质的量的NH3·H2O和NH4Cl混合溶液,存在NH3·H2ONH+OH-和NH+H2ONH3·H2O+H+,因溶液呈碱性,所以NH3·H2O的电离大于NH水解,c(NH)>c(NH3·H2O),正确;D项,电荷守恒式,正确。
答案 B
19.25 ℃时,取浓度均为0.1 mol·L-1的醋酸溶液和氨水各20 mL,分别用0.1 mol·L-1 NaOH溶液、0.1 mol·L-1盐酸进行中和滴定,滴定过程中pH随滴加溶液的体积变化关系如图所示。下列说法正确的是(  )
A.曲线Ⅰ,滴加10 mL溶液时:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
B.曲线Ⅰ,滴加20 mL溶液时:c(Cl-)=c(NH)>c(H+)=c(OH-)
C.曲线Ⅱ,所滴加溶液在10~20 mL之间时存在:c(NH)=c(Cl-)>c(OH-)=c(H+)
D.曲线Ⅱ,滴加10 mL溶液时:c(CH3COO-)-c(CH3COOH)=2[c(H+)-c(OH-)]
答案 D
20.已知某温度下,Ksp(AgCl)=1.56×10-10 mol2·L-2,Ksp(Ag2CrO4)=1.12×10-12 mol3·L-3,下列叙述正确的是(  )
A.向氯化银的浊液中加入氯化钠溶液,氯化银的Ksp减小
B.向2.0×10-4 mol·L-1的K2CrO4溶液中加入等体积的2.0×10-4 mol·L-1 AgNO3溶液,则有Ag2CrO4沉淀生成
C.将一定量的AgCl和Ag2CrO4固体混合物溶于蒸馏水中,充分溶解后,静置,上层清液中Cl-的物质的量浓度最大
D.将0.001 mol·L-1的AgNO3溶液逐滴滴入0.001 mol·L-1的KCl和0.001 mol·L-1的K2CrO4的混合溶液中,则先产生AgCl沉淀
解析 A项,AgCl的Ksp只与温度有关,向AgCl的浊液中加入氯化钠溶液,虽然平衡向逆向移动,但Ksp不变,错误;B项,向2.0×10-4 mol·L-1的K2CrO4溶液中加入等体积的2.0×10-4 mol·L-1 AgNO3溶液,铬酸根的浓度为1.0×10-4 mol·L-1,银离子的浓度为1.0×10-4 mol·L-1,Qc=1.0×10-4 mol·L-1×(1.0×10-4 mol·L-1)2=1.0×10-12mol3·L-3答案 D
21.常温下,用0.100 0 mol·L-1NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0mol·L-1CH3COOH溶液所得滴定曲线如下图。下列说法正确的是(  )
A.点①所示溶液中:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(CH3COOH)+c(H+)
B.点②所示溶液中:c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-)
C.点③所示溶液中:c(Na+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+)
D.滴定过程中可能出现:c(CH3COOH)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(Na+)>c(OH-)
答案 D
22.已知:pAg=-lg{c(Ag+)},Ksp(AgCl)=1×10-12。如图是向10 mL AgNO3溶液中逐渐加入0.1 mol·L-1的NaCl溶液时,溶液的pAg随着加入NaCl溶液的体积(单位:mL)变化的图像(实线)。根据图像所得下列结论正确的是[提示:Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)](  )
A.原AgNO3溶液的物质的量浓度为0.1 mol·L-1
B.图中x点的坐标为(100,6)
C.图中x点表示溶液中Ag+被恰好完全沉淀
D.把0.1 mol·L-1的NaCl换成0.1 mol·L-1 NaI则图像在终点后变为虚线部分
选项D不正确,答案选B。
答案 B
23.下列说法不正确的是(  )
A.常温下,在0.1 mol·L-1的HNO3溶液中,由水电离出的c(H+)<
B.浓度为0.1 mol·L-1的NaHCO3溶液:c(H2CO3)>c(CO)
C.25 ℃时,AgCl固体在等物质的量浓度的NaCl、CaCl2溶液中的溶度积相同
D.冰醋酸中逐滴加水,溶液的导电性、醋酸的电离程度、pH均先增大后减小
解析:在0.1 mol·L-1的HNO3溶液中,由水电离出的c(H+)为10-13 mol/L<,A正确;浓度为0.1 mol·L-1的NaHCO3溶液中,HCO的水解大于电离,c(H2CO3)>c(CO),B正确;温度不变,AgCl固体的溶度积不变,C正确;冰醋酸中逐滴加水,溶液的导电性先增大后减小,醋酸的电离程度增大,溶液的pH增大,D错误。
答案:D
24.一定温度下,水溶液中H+和OH-的浓度变化曲线如下图,下列说法正确的是(  )
A.升高温度,可能引起由c向b的变化
B.该温度下,水的离子积常数为1.0×10-13
C.该温度下,加入FeCl3可能引起由b向a的变化
D.该温度下,稀释溶液可能引起由c向d的变化
解析:c点溶液中c(OH-)>c(H+),溶液呈碱性,升温,溶液中c(OH-)不可能减小;由b点对应c(H+)与c(OH-)可知,KW=c(H+)·c(OH-)=1.0×10-7×1.0×10-7=1.0×10-14;FeCl3溶液水解显酸性,溶液中c(H+)增大,因一定温度下水的离子积是常数,故溶液中c(OH-)减小,因此加入FeCl3溶液可能引起由b向a的变化;c点溶液呈碱性,稀释时c(OH-)减小,同时c(H+)应增大,故稀释溶液时不可能引起由c向d的转化。
答案:C
25.25 ℃时,用0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液滴定20 mL 0.1 mol·L-1的NaOH溶液,当滴加V mL CH3COOH溶液时,混合溶液的pH=7。已知CH3COOH的电离平衡常数为Ka,忽略混合时溶液体积的变化,下列关系式正确的是(  )
A.Ka =   B.V=
C.Ka = D.Ka =
答案:A
26.温度25 ℃时,用Na2S沉淀Cu2+、Zn2+两种金属离子(M2+),所需S2-最低浓度的对数值lg c(S2-)与lg c(M2+)关系如图所示。下列说法不正确的是(  )
A.Na2S溶液中:c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)=2c(Na+)
B.25 ℃时,Ksp(CuS)约为1×10-35
C.向100 mL浓度均为10-5 mol/L Zn2+、Cu2+的混合溶液中逐滴加入10-4mol/L的 Na2S溶液,Cu2+先沉淀
D.向Cu2+浓度为10-5mol/L废水中加入ZnS粉末,会有CuS沉淀析出
解析:硫化钠溶液中的物料守恒为:2c(S2-)+2c(HS-)+2c(H2S)=c(Na+),故A错误;在25 ℃时,CuS饱和溶液中存在沉淀溶解平衡:CuS(s) Cu2+(aq)+S2-(aq),Ksp(CuS)=c(Cu2+)×c(S2-)=10-25×10-10=10-35,故B正确;依据此图可知,CuS的Ksp较小,故CuS比ZnS难溶,那么首先出现的沉淀是CuS,即Cu2+先沉淀,故C正确;由于在25 ℃下,CuS的Ksp是10-35,小于ZnS的溶度积,故向Cu2+浓度为10-5mol·L-1废水中加入ZnS粉末,会有CuS沉淀析出,故D正确。
答案:A
27.盐酸、醋酸和氨水是中学化学中常见的三种物质,某校实验小组利用浓盐酸、冰醋酸和浓氨水分别配制了浓度均为0.1 mol·L-1的三种溶液各100 mL并进行相关实验,据此回答下列问题:
(1)配制上述三种溶液的过程中会用到的玻璃仪器有量筒、烧杯、玻璃棒,以及____________________。
(2)25℃时,利用pH试纸测得0.1 mol·L-1醋酸溶液的pH约为3,则可以估算出醋酸的电离常数约为__________________;向10 mL此溶液中加入少量冰醋酸,忽略溶解过程中溶液温度和体积的微小变化,溶液中的值将_________(填“增大”“减小”或“无法确定”)。
(3)将浓度均为0.1 mol·L-1的盐酸和氨水等体积混合,则:
①所得混合溶液显_______性(填“酸性”“碱性”或“中性”),原因是___________________________(用离子方程式表示)。
②所得混合溶液中所有离子的物质的量浓度由大到小的顺序为
__________________________________________________________。
③25 ℃时,使用pH计测得此混合溶液的pH为a,则混合溶液中c(NH )=__________________mol·L-1(用含a的代数式表示,混合过程中溶液体积的微小变化忽略不计)。
(2)0.1 mol·L-1醋酸溶液的pH约为3,则醋酸电离出的c(CH3COO-)=c(H+)=10-3 mol/L,根据电离平衡常数的表达式Ka=(10-3×10-3)÷0.1=10-5,根据CH3COOHCH3COO-+H+,=,加入冰醋酸,平衡正向移动,c(CH3COO-)浓度增大,则的值减小。
(3)①浓度均为0.1 mol·L-1的盐酸和氨水等体积混合,恰好反应生成NH4Cl,NH4Cl是强酸弱碱盐,NH水解导致溶液显酸性,原因用离子方程式表示为NH+H2ONH3·H2O+H+。学··科&网
②在氯化铵溶液中,NH水解导致溶液显酸性,所以离子浓度大小排序为c(Cl-)>c(NH)>c(H+)>c(OH-)。
③氯化铵溶液中存在电荷电恒,c(H+)+c(NH)=c(OH-)+c(Cl-),因为pH=a,则c(H+)=10-a mol/L,c(OH-)=10a-14mol/L,c(Cl-)=0.05 mol/L,
则c(NH)=(0.05+10a-14-10-a) mol·L-1。
答案:(1)胶头滴管、100 mL容量瓶
(2)10-5 减小
(3)①酸性 NH+H2ONH3·H2O+H+
②c(Cl-)>c(NH)>c(H+)>c(OH-)
③0.05+10a-14-10-a
28.弱电解质的电离平衡、盐类的水解平衡和难溶物的溶解平衡均属于化学平衡。
Ⅰ.已知H2A在水中存在以下平衡:H2A===H++HA-,HA-H++A2-。
(1)常温下NaHA溶液的pH________(填序号),原因是
_____________________________________________________。
A.大于7 B.小于7
C.等于7 D.无法确定
(2)某温度下,若向0.1 mol·L-1的NaHA溶液中逐滴滴加0.1 mol·L-1KOH溶液至溶液呈中性(忽略混合后溶液的体积变化)。此时该混合溶液中的下列关系一定正确的是________。
A.c(H+)·c(OH-)=1.0×10-14
B.c(Na+)+c(K+)=c(HA-)+2c(A2-)
C.c(Na+)>c(K+)
D.c(Na+)+c(K+)=0.05 mol·L-1
(3)已知常温下H2A的钙盐(CaA)的饱和溶液中存在以下平衡:CaA(s)Ca2+(aq)+A2-(aq) ΔH>0。若要使该溶液中Ca2+浓度变小,可采取的措施有______________________ ________________
________________________________________________ _____。
A.升高温度 B.降低温度
C.加入NH4Cl晶体 D.加入Na2A固体
Ⅱ.含有Cr2O的废水毒性较大,某工厂废水中含5.0×10-3 mol·L-1的Cr2O。为了使废水的排放达标,进行如下处理:
Cr2OCr3+、Fe3+Cr(OH3)、Fe(OH)3
(1)该废水中加入绿矾和H+,发生反应的离子方程式为_______。
(2)若处理后的废水中残留的c(Fe3+)=2.0×10-13 mol·L-1,则残留的Cr3+的浓度为______________________________
(已知:Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,Ksp[Cr(OH)3]=6.0×10-31)。
===1.5×107,故c(Cr3+)=3.0×10-6 mol·L-1。
答案:Ⅰ.(1)B NaHA只能发生电离,不能发生水解
(2)BC (3)BD
Ⅱ.(1)Cr2O+6Fe2++14H+===2Cr3++6Fe3++7H2O (2)3.0×10-6mol·L-1
29. (1)为了证明一水合氨是弱碱,甲、乙、丙三位同学分别设计以下实验进行探究。
①甲同学用pH试纸测得室温下0.10 mol·L-1氨水的pH为10,则认定一水合氨是弱电解质,理由是_____________________________________________________________________________________。
②乙同学取10 mL 0.10 mol·L-1氨水,用pH试纸测出其pH为a,然后用蒸馏水稀释至1 000 mL,再用pH试纸测出其pH为b,若要确认一水合氨是弱电解质,则a、b应满足的关系是____________(用等式或不等式表示)。
③丙同学取出10 mL 0.10 mol·L-1氨水,滴入2滴酚酞试液,显粉红色,再加入NH4Cl晶体少量,观察到的现象是____________________,则证明一水合氨是弱电解质。
(2)向25 mL 0.10 mol·L-1的盐酸中滴加氨水至过量,该过程中离子浓度大小关系可能正确的是________。
a.c(Cl-)=c(NH)>c(H+)=c(OH-)
b.c(Cl-)>c(NH)=c(H+)>c(OH-)
c.c(NH)>c(OH-)>c(Cl-)>c(H+)
d.c(OH-)>c(NH)>c(H+)>c(Cl-)
(3)常温下,0.10 mol·L-1的NH4Cl溶液pH为5,则一水合氨的电离常数Kb=________。
变小,pH减小幅度小于2个单位,则有(a-2)c(NH)=c(H+)>c(OH-),正确;c项,氨水远远过量,溶液为氨水和氯化铵的混合液,一水合氨的电离程度大于铵根离子的水解程度,溶液呈碱性,c(NH)>c(OH-)>c(Cl-)>c(H+),正确。
答案 (1)①如果一水合氨是强碱,0.10 mol·L-1氨水的pH为13,溶液的pH=10<13,所以一水合氨是弱碱
②(a-2) (2) abc (3)1×10-5
30.氧化镁在医药、建筑等行业应用广泛。硫酸镁还原热解制备高纯氧化镁是一种新的探索。以菱镁矿(主要成分为MgCO3,含少量FeCO3)为原料制备高纯氧化镁的实验流程如下:
(1)通入O2氧化时,发生反应的离子方程式为__________________________
__________________________________________________________________。
(2)滤渣2的成分是________(填化学式)。
(3)流程图中“操作步骤”为______________________、过滤等操作,得到MgSO4·7H2O晶体。对MgSO4·7H2O晶体直接加热________(填“能”或“不能”)得到无水MgSO4固体。
(4)长时间加热MgCO3悬浊液后生成Mg(OH)2,该反应的化学方程式为__________________________。
(5)已知酸碱指示剂百里酚蓝变色的pH范围如表所示:
pH
<8.0
8.9~9.6
>9.6
颜色
黄色
绿色
蓝色
25 ℃时,向Mg(OH)2的饱和溶液中滴加2滴百里酚蓝指示剂,溶液所呈现的颜色为__________[25 ℃时,Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12]。
硫酸不挥发,所以水解不能进行到底;(5)由酸碱指示剂可知此题应该求溶液中的pH。Mg(OH)2(s) Mg2+(aq)+2OH-(aq),可知c(OH-)=2c(Mg2+),Ksp[Mg(OH)2]=c3(OH-)=5.6×10-12,c(OH-)=×10-4mol·L-1,pH>10。学··科@网
答案 (1)4Fe2++O2+4H+===4Fe3++2H2O
(2)Fe(OH)3
(3)蒸发浓缩、冷却结晶 能
(4)MgCO3+H2OMg(OH)2+CO2↑ (5)蓝色

展开更多......

收起↑

资源列表