广东省2013年高考化学二轮复习 专题七 电解质溶液与电离平衡

1 专题七专题七 电解质溶液与电离平衡电解质溶液与电离平衡 真题试做真题试做 1 2011 高考广东理综卷 11 对于 0 1 mol L 1 Na2SO3溶液 正确的是 A 升高温度 溶液 pH 降低 B c Na 2c SO c HSO c H2SO3 2 3 3 C c Na c H 2c SO 2c HSO c OH 2 3 3 D 加入少量 NaOH 固体 c SO 与c Na 均增大 2 3 2 2010 高考广东理综卷 12 HA 为酸性略强于醋酸的一元弱酸 在 0 1 mol L 1NaA 溶液中 离子浓度关系正确的是 A c Na c A c H c OH B c Na c OH c A c H C c Na c OH c A c H D c Na c H c A c OH 3 2012 年高考广东理综卷 23 双选 对于常温下 pH 为 2 的盐酸 叙述正确的是 A c H c Cl c OH B 与等体积 pH 12 的氨水混合后所得溶液显酸性 C 由 H2O 电离出的c H 1 0 10 12mol L 1 D 与等体积 0 01 mol L 1乙酸钠溶液混合后所得溶液中 c Cl c CH3COO 4 2012 高考四川理综卷 10 常温下 下列溶液中的微粒浓度关系正确的是 A 新制氯水中加入固体 NaOH c Na c Cl c ClO c OH B pH 8 3 的 NaHCO3溶液 c Na c HCO c CO c H2CO3 32 3 C pH 11 的氨水与 pH 3 的盐酸等体积混合 c Cl c NH c OH c H 4 D 0 2 mol L 1 CH3COOH 溶液与 0 1 mol L 1 NaOH 溶液等体积混合 2c H 2c OH c CH3COO c CH3COOH 5 2012 高考浙江理综卷 12 下列说法正确的是 A 常温下 将 pH 3 的醋酸溶液稀释到原体积的 10 倍后 溶液的 pH 4 B 为确定某酸 H2A 是强酸还是弱酸 可测 NaHA 溶液的 pH 若 pH 7 则 H2A 是弱酸 若 pH 7 则 H2A 是强酸 C 用 0 200 0 mol L 1 NaOH 标准溶液滴定 HCl 与 CH3COOH 的混合溶液 混合液中两种 酸的浓度均约为 0 1 mol L 1 至中性时 溶液中的酸未被完全中和 D 相同温度下 将足量氯化银固体分别放入相同体积的 蒸馏水 0 1 mol L 1盐 酸 0 1 mol L 1氯化镁溶液 0 1 mol L 1硝酸银溶液中 Ag 浓度 6 2011 高考广东理综卷部分 33 某同学进行实验研究时 欲配制 1 0mol L 1 Ba OH 2溶液 但只找到在空气中暴露已久的 Ba OH 2 8H2O 试剂 化学式量 315 在室温 下配制溶液时发现所取试剂在水中仅部分溶解 烧杯中存在大量未溶物 将试剂初步提纯后 准确测定其中 Ba OH 2 8H2O 的含量 实验如下 1 配制 250 mL 约 0 1mol L 1 Ba OH 2溶液 准确称取w克试样 置于烧杯中 加适 量蒸馏水 将溶液转入 洗涤 定容 摇匀 2 滴定 准确量取 25 00 mL 所配 Ba OH 2溶液于锥形瓶中 滴加指示剂 将 0 198 0 mol L 1盐酸装入 50 mL 酸式滴定管 滴定至终点 记录数据 重复滴定 2 次 平均消耗盐 酸V mL 3 计算 Ba OH 2 8H2O 的质量分数 只列出算式 不做运算 考向分析考向分析 2012 年高考试题仍然保持了广东高考试题的特点 即水的电离问题 pH 的定量计算新 课程高考以来几乎没有考查过 答题技巧性逐渐淡化 如考查溶液中离子的种类和数量的关 系 基本没有多溶质混合体系 而是用简单的溶液体系体现基本的分析方法 又如新课程以 前的试题经常出现各种条件下强酸和弱酸的反应情况对比 近年这类试题也在减少 主要是 涉及的概念太多 考查目标较为模糊 而且会助长相关的题海训练 离子平衡在实际化学情 2 景中的应用 离子平衡相关理论和分析方法是认识实际生产问题的基础 只有应用于生产流 程中物质的变化情况的分析才能体现理论的价值 因此近年水解的抑制和促进 沉淀的生成 和溶解 有选择的除杂等都是在实际应用问题中设问考查的 注重图像工具在离子平衡体系 研究中的使用 热点例析热点例析 热点一 弱电解质的电离平衡 例 1 2011 高考全国新课标卷 将浓度为 0 1 mol L 1 HF 溶液加水不断稀释 下列 各量始终保持增大的是 A c H B Ka HF C D c F c H c H c HF 思路点拨思路点拨 1 影响电离平衡的条件 1 温度 升高温度 因为弱电解质的电离过程是吸热的 电离平衡向电离方向移动 弱电解质的电离程度将增大 电离常数增大 2 浓度 增大弱电解质电离出的某离子的浓度 电离平衡将向离子结合成弱电解质分 子的方向移动 弱电解质的电离程度将减小 减小弱电解质电离出的离子的浓度 电离平衡 将向电离方向移动 弱电解质的电离程度将增大 当弱电解质溶液加水被稀释时 平衡向电 离的方向移动 有利于弱电解质的电离 离子浓度减小 但离子数目增加 3 相关离子 加碱 与弱酸电离的 H 反应 使电离平衡正向移动 加强酸 强酸 电离提供 H 抑制弱酸电离 但 H 浓度增大 溶液酸性增强 加同阴离子的强电解质 同离子抑制弱酸电离 平衡逆向移动 2 电离平衡常数 1 电离平衡常数和化学平衡常数一样 其数值随温度改变而改变 但与浓度无关 在 温度一定时 其电离平衡常数就是一个定值 2 同一弱电解质在同一温度下发生浓度变化时 其电离平衡常数不变 3 K值越大 电离程度越大 相应酸 或碱 的酸 或碱 性越强 4 多元弱酸电离平衡常数 K1 K2 K3 其酸性主要由第一步电离决定 即时演练即时演练 1 2011 高考福建卷 常温下 0 1 mol L 1醋酸溶液的 pH a 下列能使溶液 pH a 1 的措施是 A 将溶液稀释到原体积的 10 倍 B 加入适量的醋酸钠固体 C 加入等体积 0 2 mol L 1盐酸 D 提高溶液的温度 即时演练即时演练 2 25 时 2 0 10 3 mol L 1氢氟酸水溶液中 调节溶液 pH 忽略体积变 化 得到c HF c F 与溶液 pH 的变化关系 如下图所示 HF 电离平衡常数的数值Ka 列式并说明得出该平衡常数的理由 热点二 弱电解质相对强弱的比较 例 2 2011 高考山东卷部分 常温下 H2SO3的电离常数 Ka1 1 2 10 2 Ka2 6 3 10 8 H2CO3的电离常数Ka1 4 5 10 7 Ka2 4 7 10 11 某 3 同学设计实验验证 H2SO3酸性强于 H2CO3 将 SO2和 CO2气体分别通入水中至饱和 立即用酸 度计测两溶液的 pH 若前者的 pH 小于后者 则 H2SO3酸性强于 H2CO3 该实验设计不正确 错误在于 设计合理实验验证 H2SO3酸性强于 H2CO3 简要说明实验步骤 现象 和结论 仪器自选 供选择的试剂 CO2 SO2 Na2CO3 NaHCO3 Na2SO3 NaHSO3 蒸馏水 饱和石灰水 酸性 KMnO4溶液 品红溶 液 pH 试纸 思路点拨思路点拨弱电解质相对强弱的比较方法 1 利用等温度下电离平衡常数大小进行判断 电离平衡常数越大 酸性或碱性越强 如醋酸的电离平衡常数大于碳酸 醋酸的酸性强于碳酸 2 利用以强制弱规律进行判断 如醋酸能与碳酸钠反应生成二氧化碳 说明醋酸酸性 强于碳酸 3 利用相同条件下等物质的量浓度的离子浓度大小 pH 大小 导电能力强弱等判断 如相同条件下 醋酸的 H 浓度大于碳酸 pH 小于碳酸 导电性强于碳酸 4 利用稀释前后的 pH 与稀释倍数的变化关系进行判断 如将 pH 2 的酸溶液稀释 100 倍 若稀释后的 pH 4 则证明酸为弱酸 若稀释后的 pH 4 则证明酸为强酸 5 利用在相同浓度 相同温度下 比较反应速率的快慢进行判断 如将 Zn 粒投入到等 浓度的盐酸和醋酸中 结果前者比后者反应快 6 利用元素周期律进行判断 如非金属性 Cl S P Si 则最高价氧化物对应水化 物的酸性 HClO4 H2SO4 H3PO4 H2SiO3 金属性 Na Mg Al 则最高价氧化物水化物的碱 性 NaOH Mg OH 2 Al OH 3 即时演练即时演练 3 已知 25 时弱电解质电离平衡常数 Ka CH3COOH 1 8 10 5 Ka HSCN 0 13 25 时 将 20 mL 0 10 mol L 1 CH3COOH 溶液和 20 mL 0 10 mol L 1 HSCN 溶 液分别与 20 mL 0 10 mol L 1 NaHCO3溶液混合 实验测得产生的气体体积 V 随时间 t 变 化的示意图为 反应初始阶段 两种溶液产生 CO2气体的速率存在明显差异的原因是 反应结束后所得两溶液中 c CH3COO c SCN 填 或 热点三 水的电离平衡和溶液酸碱性 例 3 已知 100 时 水的离子积常数KW 1 10 12 对于该温度下 pH 1 的硫酸 下列叙述正确的是 A 向该溶液中加入同温同体积 pH 13 的 Ba OH 2溶液 反应后溶液呈中性 B 该溶液中硫酸电离出的c H 与水电离出的c H 之比为 10 10 C 等体积的该硫酸与室温下 pH 为 1 的硫酸中和碱的能力相同 D 该溶液中水电离出的c H 是 pH 为 3 的硫酸中水电离出的c H 的 100 倍 思路点拨思路点拨 1 水的电离平衡特点 1 水是极弱的电解质 存在电离平衡 2 水的电离是吸热过程 升高温度 水的电离平衡右移 电离程度增大 c H 和 c OH 同时增大 KW增大 但由于c H 和c OH 始终保持相等 故仍呈中性 3 水的离子积不仅适用于纯水 也适用于任何酸 碱 盐的稀溶液 即水的离子积揭 示了在任何水溶液中 均存在水的电离平衡 且 H2O 电离出的c H 和c OH 总是相等 4 向纯水中加入酸或碱 由于酸或碱电离产生的 H 或 OH 使溶液中的c H 或 c OH 增大 使水的电离平衡左移 水的电离程度减小 5 当向水中加入含有弱酸根阴离子或弱碱阳离子的盐时 由于它们能跟水电离出的 H 或 OH 结合生成难电离物 使水的电离平衡右移 水的电离程度增大 但KW保持不变 4 2 溶液的酸碱性 在一定温度的水溶液中 无论是酸性 中性 还是碱性溶液 H 和 OH 始终同时存在 二者相互依存 缺一不可 共同组成水的电离平衡体系 同时二者又相互矛盾 此消彼长 一个增大时 另一个必然减小 使得二者的乘积始终不变 恒等于KW 常温下 溶液的酸碱 性取决于c H 和c OH 的相对大小 中性溶液中 c H c OH 1 10 7 mol L 1 酸性溶液中 c H c OH c H 1 10 7 mol L 1 碱性溶液中 c H c OH c H 1 10 7 mol L 1 3 常温下 强酸 pH1 与强碱 pH2 混合呈中性时 二者体积与 pH 的关系规律 若 pH1 pH2 14 则V 酸 V 碱 1 1 若 pH1 pH2 14 则V 酸 V 碱 10 pH1 pH2 14 1 若 pH1 pH2 14 则V 酸 V 碱 1 1014 pH1 pH2 4 关于酸 碱混合时的定性判断 常温时 酸与碱混合时发生中和反应 但不一定恰 好完全中和 即使恰好完全中和 溶液也不一定呈中性 由生成的盐能否水解及水解情况而 定 另外 酸碱的强弱不同 提供反应物的量不同也影响着反应后溶液的性质 一般酸或碱 过量或生成的盐水解对溶液的酸碱性影响大 下面把常见的几种情况分列出来 等物质的 量浓度的一元弱酸和一元强碱溶液等体积混合后溶液 pH 7 由生成的强碱弱酸盐水解决定 等物质的量浓度的一元强酸与一元弱碱溶液等体积混合后溶液 pH 7 由生成的强酸弱碱盐 水解决定 等物质的量浓度的一元强酸与强碱溶液等体积混合后溶液 pH 7 因生成的强 酸强碱盐不水解 pH 之和为 14 的强酸与强碱溶液以等体积混合后 pH 7 与酸 碱的几 元无关 pH 3 的某一元酸溶液与 pH 11 的一元强碱溶液以等体积混合后 pH 7 考虑酸 有强弱之分 若为弱酸 反应后酸过量 pH 3 的某一元强酸与 pH 11 的一元碱溶液以 等体积混合后 pH 7 考虑碱有强弱之分 若为弱碱 反应后弱碱过量 将 pH 3 的酸溶 液和 pH 11 的碱溶液以等体积混合 溶液 pH 无法确定 即时演练即时演练 4 25 时 水的电离达到平衡 H2OH OH H 0 下列叙述正确 的是 A 向水中加入稀氨水 平衡逆向移动 c OH 降低 B 向水中加入少量固体硫酸氢钠 c H 增大 KW不变 C 向水中加入少量固体 CH3COONa 平衡逆向移动 c H 降低 D 将水加热 KW增大 pH 不变 热点四 盐类水解 例 4 根据下表提供的数据 判断在等浓度的 NaClO NaHCO3混合溶液中 各种离子 浓度关系正确的是 化学式电离常数 HClO Ki 3 10 8 Ki1 4 3 10 7 H2CO3 Ki2 5 6 10 11 A c HCO c ClO c OH 3 B c ClO c HCO c H 3 C c HClO c ClO c HCO c CO 32 3 D c Na c H c HCO c ClO c OH 3 思路点拨思路点拨 1 盐类水解的特征 1 能发生水解反应的盐必须是可溶性盐 2 只有可溶性盐电离出的弱酸根阴离子或弱碱阳离子才能与 H 或 OH 结合生成弱电解 质 3 盐类水解促进水的电离 使溶液c H 和c OH 的相对大小发生改变 但水的离子 积常数KW保持不变 4 盐类水解反应是酸碱中和反应的逆反应 一般不能进行到底 2 盐类水解的规律 谁弱谁水解 用以证明电解质是否属于弱电解质 谁强显谁性 用以判别酸碱的相对强 弱 越弱越水解 用以判别弱电解质的相对强弱 无弱不水解 盐类水解的实质 都弱共 水解 影响盐类水解的条件之一 5 即时演练即时演练 5 25 时 浓度均为 0 2 mol L 1的 NaHCO3和 Na2CO3溶液中 下列判断不 正确的是 A 均存在电离平衡和水解平衡 B 存在的粒子种类相同 C c OH 前者大于后者 D 分别加入 NaOH 固体 恢复到原温度 c CO 均增大 2 3 热点五 离子浓度的大小比较 例 5 2010 上海卷 下列溶液中微粒浓度关系一定正确的是 A 氨水与氯化铵的 pH 7 的混合溶液中 c Cl c NH 4 B pH 2 的一元酸和 pH 12 的一元强碱等体积混合 c OH c H C 0 1 mol L 1的硫酸铵溶液中 c NH c SO c H 42 4 D 0 1 mol L 1的硫化钠溶液中 c OH c H c HS c H2S 思路点拨思路点拨 1 溶液中的守恒关系 1 电荷守恒规律 电解质溶液中 无论存在多少种离子 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 即溶液中阴 阳离子所带的电荷总数相 等 如 NH4Cl 溶液中阳离子有 NH和 H 阴离子有 OH 和 Cl 根据电荷守恒原理有 4 c NH c H c Cl c OH Na2CO3溶液中阳离子有 Na 和 H 阴离子有 OH HCO 4 和 CO 根据电荷守恒原理有 c Na c H 2c CO c HCO c OH 32 32 3 3 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 使离子种类增多 但 某些关键性的原子总是守恒的 即某元素各种不同存在形态的微粒 物质的量总和不变 如 0 1 mol L 1NH4Cl 溶液中 c NH c NH3 H2O 0 1 mol L 1 c Cl 0 1 4 mol L 1Na2CO3溶液中 c CO c HCO c H2CO3 0 1 mol L 1 2 3 3 3 水电离出的 H 与 OH 数量守恒 依据水电离反应 H2OH OH 水电离产生的 H 或 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 NH4Cl 溶液 中 c H c OH c NH3 H2O Na2CO3溶液中 c OH c H c HCO 2c H2CO3 3 2 溶液中离子浓度大小比较的规律 1 多元弱酸溶液 根据多步电离分析 如 H3PO4的溶液中 c H c H2PO c HPO 4 c PO 2 43 4 2 强碱弱酸盐 多元弱酸正盐根据多元弱酸根的分步水解分析 如 Na2CO3溶液中 c Na c CO c OH c HCO 2 3 3 3 不同溶液中同一离子浓度的比较 要考虑溶液中其他离子对其的影响 如在相同物 质的量浓度的下列溶液中 NH4Cl CH3COONH4 CH3COO 水解促进 NH水解 NH4HSO4 电 4 离产生的 H 抑制 NH水解 c NH 浓度由大到小的顺序是 4 4 4 混合溶液中各离子浓度的比较 要进行综合分析 如电离因素 水解因素等 如在 0 1 mol L 1的 NH4Cl 和 0 1 mol L 1氨水的混合溶液中 各离子的浓度的大小顺序为 c NH c Cl c OH c H 在该溶液中 NH3 H2O 的电离与 NH水解互相抑制 4 4 NH3 H2O 的电离大于 NH的水解作用时 溶液显碱性 c OH c H 由电荷守恒可知 4 c NH c Cl 一般认为与其同浓度对应的弱酸 或弱碱 的电离相比 电离程度大于水 4 解程度 如溶液中相同浓度的 CH3COOH 和 CH3COONa CH3COOH 的电离程度大于 CH3COONa 水解 程度 类似的还有 NH3 H2O 和 NH4Cl 等 但 HCN 和 KCN 不同 CN 的水解程度大于 HCN 的电 离程度 即时演练即时演练 6 2012 湛江二模双选 室温时 0 1 mol L 1的 HA 溶液的 pH 3 向该溶液中 逐滴加入 NaOH 溶液 在滴加过程中 有关叙述不正确的是 A 未加入 NaOH 溶液时 原 HA 溶液中 c H c OH c A B 向原溶液中滴入少量的 0 1 mol L 1的 NaOH 溶液 可促进 HA 的电离 且原溶液的 pH 降低 C 当滴入的 NaOH 与 HA 恰好完全中和时 溶液中c Na c A 且溶液呈中性 D 当加入过量的 NaOH 溶液时 溶液中离子浓度可能为 c Na c A c OH c H 热点六 中和滴定 6 例 6 2011 高考安徽卷 室温下 将 1 000 mol L 1盐酸滴入 20 00 mL 1 000 mol L 1氨水中 溶液 pH 和温度随加入盐酸体积变化曲线如下图所示 下列有关说法正确 的是 A a 点由水电离出的c H 1 0 10 14 mol L 1 B b 点 c NH c NH3 H2O c Cl 4 C c 点 c Cl c NH 4 D d 点后 溶液温度略下降的主要原因是 NH3 H2O 电离吸热 思路点拨思路点拨 1 中和滴定操作 左手控制滴定管 右手摇动锥形瓶 向同一方向做圆周运 动 眼睛注视锥形瓶内溶液颜色的变化 临近终点时滴液要慢 至指示剂变色不立即褪去或 变为原色即为终点 避免过量 如果过量 应进行回滴 并记录滴入的体积 整个操作要领 可总结为 四先四后 先把滴定管洗净 后检查滴定管是否漏水 活塞旋转是否灵活 滴定管 移液管先用蒸馏水洗 后用所盛装的溶液润洗 取液时 一般是先将标准液注 入滴定管 后将待测液放入锥形瓶 滴定的速率一般是先快后慢 2 图像分析法 识图选择题是根据题目所给条件和化学图像 仪器装置 工业流程图 化学模型图等来 做出选择的一类试题 这类试题将化学基本概念 理论和其他基础知识综合起来 并将变化 过程中的定量 或定性 关系以曲线 图像表示出来 不仅考查看图 识图 发掘图形的隐含 性质和相互联系的能力 而且考查对图形语言 符号语言和普通语言的理解和转译能力 解 答 或计算 这类题的方法叫图像分析法 图像分析法是指看清横 纵坐标分别表示什么 注 意曲线的形状 走向和高低 拐点出现的先后 看最高点 最低点和交叉点 抓住图像特征 与相应的化学原理 有关概念 反应规律 物质性质相结合 对 数 形 义 性 进 行综合思考 从中发掘隐含信息快速解题 即时演练即时演练 7 常温下 用 0 100 0 mol L 1 NaOH 溶液滴定 20 00 mL 0 100 0 mol L 1 CH3COOH 溶液所得滴定曲线如下图 下列说法正确的是 A 点 所示溶液中 c CH3COO c OH c CH3COOH c H B 点 所示溶液中 c Na c CH3COOH c CH3COO C 点 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 热点七 沉淀溶解平衡 例 7 2011 高考浙江卷 海水中含有丰富的镁资源 某同学设计了从模拟海水中制备 MgO 的实验方案 7 Na Mg2 Ca2 Cl HCO 3 1 mol L 模拟海水中的离子浓度 0 439 0 05 0 0 01 1 0 56 0 0 001 注 溶液中某种离子的浓度小于 1 0 10 5 mol L 1 可认为该离子不存在 实验过程 中 假设溶液体积不变 已知 Ksp CaCO3 4 96 10 9 Ksp MgCO3 6 82 10 6 Ksp Ca OH 2 4 68 10 6 Ksp Mg OH 2 5 61 10 12 下列说法正确的是 A 沉淀物 X 为 CaCO3 B 滤液 M 中存在 Mg2 不存在 Ca2 C 滤液 N 中存在 Mg2 Ca2 D 步骤 中若改为加入 4 2 g NaOH 固体 沉淀物 Y 为 Ca OH 2和 Mg OH 2的混合物 思路点拨思路点拨沉淀溶解平衡的应用 1 沉淀的生成 1 原理 若Qc大于Ksp 难溶电解质的沉淀溶解平衡向左移动 就会生成沉淀 为使沉 淀更完全 所选用沉淀剂使生成沉淀的反应进行得越完全越好 使沉淀离子形成沉淀的Ksp尽 可能的小 即沉淀溶解度越小越好 由沉淀剂引入溶液的杂质离子要便于除去或不引入新 的杂质 2 方法 调节 pH 法 加沉淀剂法 同离子效应法 氧化还原法 2 沉淀的溶解 1 原理 当Qc小于Ksp 使难溶电解质的沉淀溶解平衡向右移动 沉淀就会溶解 根据 平衡移动 对于在水中难溶的电解质 如果能设法不断地移去溶解平衡体系中的相应离子 使平衡向沉淀溶解的方向移动 就可以使沉淀溶解 2 方法 酸碱溶解法 盐溶解法 发生氧化还原反应使沉淀溶解和生成配合物使沉淀 溶解 3 沉淀的转化 1 实质 沉淀溶解平衡的移动 2 特征 一般说来 溶解能力相对较强的物质易转化为溶解能力相对较弱的物质 沉 淀的溶解能力差别越大 越容易转化 沉淀的生成 溶解 转化本质上都是沉淀溶解平衡的移动问题 其基本依据主要有 浓度 加水 平衡向溶解方向移动 温度 升温 多数平衡向溶解方向移动 加入相同 离子 平衡向沉淀方向移动 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 使平衡向溶解的方向移动 即时演练即时演练 8 2011 高考天津卷部分 工业废水中常含有一定量的 Cr2O和 CrO 它们 2 72 4 会对人类及生态系统产生很大的损害 必须进行处理 还原沉淀法的工艺流程为 CrOCr2OCr3 Cr OH 3 2 4 H 转化2 7 Fe2 还原 OH 沉淀 其中第 步存在平衡 2CrO 黄色 2H Cr2O 橙色 H2O 2 42 7 1 若平衡体系的 pH 2 该溶液显 色 2 能说明第 步反应达平衡状态的是 a Cr2O和 CrO的浓度相同 2 72 4 b 2v Cr2O v CrO 2 72 4 c 溶液的颜色不变 3 第 步中 还原 1 mol Cr2O离子 需要 mol 的 FeSO4 7H2O 2 7 4 第 步生成的 Cr OH 3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡 Cr OH 3 s Cr3 aq 3OH aq 常温下 Cr OH 3的溶度积Ksp c Cr3 c3 OH 10 32 要使c Cr3 降至 10 5 8 mol L 1 溶液的 pH 应调至 误区警示误区警示 1 电解质的强弱取决于电解质在水溶液中是否完全电离 与溶解度的大小无关 一些 难溶的电解质 但溶解的部分能全部电离 则仍属强电解质 如 BaSO4 BaCO3等 2 强电解质溶液的导电性不一定强 如很稀的强电解质溶液 其离子浓度很小 导电 性很弱 弱电解质溶液的导电性不一定弱 如较浓的弱电解质溶液 其电离出的离子浓度可 以较大 导电性可以较强 3 在不同溶液中 c H c OH 可能不同 但任何溶液中由水电离的c H 与c OH 总 是相等的 水的离子积常数KW c H c OH 式中 c H c OH 均表示整个溶液中总 物质的量浓度 4 水解生成的弱电解质及产生的 H 或 OH 也是微量 但由于水的电离平衡和盐类水 解平衡的存在 所以水解后的酸性溶液中c H 或碱性溶液中的c OH 总是大于水解产生 的弱电解质的浓度 5 对于相同类型的电解质 溶度积Ksp越大 其在水中的溶解能力越大 溶度积Ksp和 溶解度S均可衡量物质在水中的溶解能力 只有相同类型的物质 才有Ksp越大S越大的结 论 同一物质的Ksp与温度有关 与溶液中的溶质离子浓度无关 跟踪练习跟踪练习下列叙述正确的是 25 某物质的溶液 pH 7 则该物质一定是酸或强酸弱碱盐 已知 25 时 Ksp Mg OH 2 5 61 10 12 Ksp MgF2 7 42 10 11 在 Mg OH 2悬 浊液中加入 NaF 溶液后 Mg OH 2不可能转化为 MgF2 加热蒸发 Na2CO3溶液至水分蒸干 可得到 NaHCO3和 NaOH 的混合物 常温下 0 2 mol L 1 CH3COOH 溶液与 0 1 mol L 1 NaOH 溶液等体积混合后 忽略 混合前后溶液体积的变化 溶液的 pH 7 溶液中 CH3COOH 的电离程度小于 CH3COONa 的水解 程度 已知 25 时 CaCO3的Ksp 4 96 10 9 Mg OH 2的Ksp 5 61 10 12 CaCO3和 Mg OH 2的饱和溶液中c Ca2 c Mg2 用蒸馏水冲稀 0 1 mol L 1的醋酸溶液 溶液中各离子的浓度都会减小 SO2溶于水 其水溶液能导电 说明 SO2是电解质 测量溶液的导电性可区分出盐酸和醋酸 导电能力强的是盐酸 相同温度下 0 2 mol L 1的醋酸溶液与 0 1 mol L 1的醋酸溶液中c H 之比小 于 2 1 1 下列液体均处于 25 有关叙述正确的是 A 某物质的溶液 pH 7 则该物质一定是酸或强酸弱碱盐 B pH 4 5 的番茄汁中c H 是 pH 6 5 的牛奶中c H 的 100 倍 C AgCl 在同浓度的 CaCl2和 NaCl 溶液中的溶解度相同 D pH 5 6 的 CH3COOH 与 CH3COONa 混合溶液中 c Na c CH3COO 2 下列关于电解质溶液的叙述正确的是 A 常温下 同浓度的 Na2CO3与 NaHCO3溶液相比 Na2CO3溶液的 pH 大 B 常温下 pH 7 的 NH4Cl 与氨水的混合溶液中 c Cl c NH c H c OH 4 C 中和 pH 与体积均相同的盐酸和醋酸 消耗 NaOH 的物质的量相同 D 将 pH 4 的盐酸稀释后 溶液中所有离子的浓度均降低 3 已知下面三个数据 7 2 10 4 4 6 10 4 4 9 10 10分别是下列有关的三种酸 的电离常数 若已知下列反应可以发生 NaCN HNO2 HCN NaNO2 NaCN HF HCN NaF NaNO2 HF HNO2 NaF 由此可判断下列 叙述不正确的是 A K HF 7 2 10 4 B K HNO2 4 9 10 10 C 根据其中两个反应即可得出结论 D K HCN K HNO2 K HF 9 4 25 时 水的电离达平衡 H2OH OH H 0 下列叙述正确的是 A 向水中加入稀氨水 平衡逆向移动 c OH 降低 B 向水中加入少量固体硫酸氢钠 c H 增大 KW不变 C 向水中加入少量固体 CH3COONa 平衡逆向移动 c H 降低 D 将水加热 KW增大 pH 不变 5 实验室常利用甲醛法测定 NH4 2SO4样品中氮的质量分数 其反应原理为 4NH 6HCHO 3H 6H2O CH2 6N4H 滴定时 1 mol CH2 6N4H 与 1 mol H 相当 然 4 后用 NaOH 标准溶液滴定反应生成的酸 某兴趣小组用甲醛法进行了如下实验 步骤 称取 样品 1 500 g 步骤 将样品溶解后 完全转移到 250 mL 容量瓶中 定容 充分摇匀 步 骤 移取 25 00 mL 样品溶液于 250 mL 锥形瓶中 加入 10 mL 20 的中性甲醛溶液 摇匀 静置 5 min 后 加入 1 2 滴酚酞试液 用 NaOH 标准溶液滴定至终点 按上述操作方法再重 复 2 次 1 根据步骤 填空 碱式滴定管用蒸馏水洗涤后 直接加入 NaOH 标准溶液进行滴定 则测得样品中氮的 质量分数 填 偏高 偏低 或 无影响 锥形瓶用蒸馏水洗涤后 水未倒尽 则滴定时用去 NaOH 标准溶液的体积 填 偏大 偏小 或 无影响 滴定时边滴边摇动锥形瓶 眼睛应观察 A 滴定管内液面的变化 B 锥形瓶内溶液颜色的变化 滴定达到终点时 酚酞指示剂由 色变成 色 2 滴定结果如下表所示 标准溶液的体积 mL 滴定次数 待测溶液 的体积 mL滴定前滴定后 125 001 0221 03 225 002 0021 99 325 000 2020 20 若 NaOH 标准溶液的浓度为 0 101 0 mol L 1 则该样品中氮的质量分数为 6 重金属离子 Cu2 Hg2 Cd2 Pb2 等 是常见的有毒污染物 水体 土壤及生物 一旦受到重金属离子的污染就很难去除 重金属污染给生态环境和人类自身造成严重危害 某公司以含重金属的废水为原水 处理废水工艺流程如图所示 已知下列物质的Ksp Cu OH 2CuSFeSPbSHgSCdS 2 2 10 2 0 8 5 10 4 5 6 3 10 1 8 3 4 10 2 8 4 10 538 10 29 请回答下列问题 1 OH 与 S2 相比 除去废水中的 Cu2 效果较好的是 2 从下述试剂中选择流程中的试剂 A 最好是 填字母 选择该试剂的理由是 请写出你选择的试剂与 Cu2 反应的离子方程式 A H2S B FeS C Na2S 10 3 下图为某些重金属离子在不同温度与 pH 下的平衡浓度 从图中分析 除去废水中的重金属离子的最佳温度为 上述流程中 NaOH 的作 用是 7 2012 高考上海卷修改 碳酸氢铵是一种重要的铵盐 实验室中 将二氧化碳通入氨 水可制得碳酸氢铵 用碳酸氢铵和氯化钠可制得纯碱 完成下列填空 1 二氧化碳通入氨水的过程中 先有 晶体 填写化学式 析出 然后晶体溶解 最后析出 NH4HCO3晶体 含 0 800 mol NH3的水溶液质量为 54 0 g 向该溶液通入二氧化碳 至反应完全 过滤 得到滤液 31 2 g 则 NH4HCO3的产率为 2 粗盐 含 Ca2 Mg2 经提纯后 加入碳酸氢铵可制得碳酸钠 实验步骤依次为 粗盐溶解 加入试剂至沉淀完全 煮沸 加入盐酸调 pH 加入 过滤 灼烧 冷却 称重 上述步骤 中加盐酸调 pH 的目的是 3 为探究 NH4HCO3和 NaOH 的反应 设计实验方案如下 含 0 1 mol NH4HCO3的溶液中加 入 0 1 mol NaOH 反应完全后 滴加氯化钙稀溶液 若有沉淀 则 NH4HCO3与 NaOH 的反应可 能为 写离子方程式 若无沉淀 则 NH4HCO3与 NaOH 的反应可能为 写离子方程式 该实验方案有无不妥之处 若有 提出修正意见 8 1 已知常温下 Cu OH 2的溶度积常数Ksp 2 10 20 某 CuSO4溶液中 c Cu2 0 02 mol L 1 若要生成沉淀 则应调整溶液的 pH 大于 若要使c Cu2 0 2 mol L 1的 CuSO4溶液中 Cu2 沉淀较为完全 使 Cu2 浓度降至原来的千分之一 则应向溶液 中加入 NaOH 溶液 使溶液的 pH 为 2 已知在 25 时Ksp Mg OH 2 3 2 10 11 假设饱和 Mg OH 2溶液的密度为 1 g mL 1 试求 Mg OH 2的溶解度为 g 在 25 时 向 0 02 mol L 1的 MgCl2溶液 中加入 NaOH 固体 如要生成 Mg OH 2沉淀 应使溶液中的c OH 最小为 mol L 1 25 时 向浓度均为 0 02 mol L 1的 MgCl2和 CuCl2混合溶液中逐滴加入 NaOH 溶液 先生成 沉淀 填化学式 当两种沉淀共存时 c Mg2 c Cu2 参考答案参考答案 命题调研 明晰考向 真题试做真题试做 11 1 D 解析 解析 亚硫酸钠为强碱弱酸盐 在溶液中存在水解平衡 升高温度 水解平衡右 移 碱性增强 pH 升高 A 错误 加入氢氧化钠固体 溶液中 Na OH 浓度增大 平衡会 逆向移动 SO浓度增大 D 正确 电解质溶液中存在电荷守恒 物料守恒等守恒关系 2 3 物料守恒关系为c Na 2 c SO c HSO c H2SO3 B 错误 电荷守恒关系为 2 3 3 c Na c H 2c SO c HSO c OH C 错误 2 3 3 2 D 解析 解析 因为阳离子浓度均大于阴离子浓度 电荷肯定不守恒 A 错误 NaA 为强 碱弱酸盐 A 在溶液中发生水解 但水解反应是微弱的 故c A c OH B 错误 NaA 溶液中 存在电荷守恒关系c Na c H c A c OH C 错误 3 AC 解析 解析 盐酸中存在电荷守恒的关系 c H c Cl c OH A 正确 氨水为 弱碱 常温下 pH 2 的盐酸和 pH 12 的氨水等体积混合后 氨水过量 混合液显碱性 B 错 误 pH 2 的盐酸中 OH 全部由水电离出来 且与水电离出的 H 浓度相等 故水电离出的 c H c OH 1 0 10 14 1 0 10 2 1 0 10 12 mol L 1 C 正确 等物质的量的 HCl 和 CH3COONa 两种溶液混合 得到含等物质的量的 HCl 和 CH3COOH 的溶液 因为 CH3COOH 是弱酸 故c Cl c CH3COO D 错误 4 D 解析 解析 新制氯水中加入固体 NaOH 得到的溶液中存在电荷守恒 即c Na c H c Cl c ClO c OH A 不正确 NaHCO3溶液中 NaHCO3水解呈碱性 水解大于电 离 即c H2CO3 c CO B 不正确 pH 11 的氨水与 pH 3 的盐酸等体积混合 氨水过 2 3 量 溶液应呈碱性 C 不正确 0 2 mol L 1 CH3COOH 溶液与 0 1 mol L 1 NaOH 溶液等体 积混合反应得到 0 05 mol L 1 CH3COOH 和 0 05 mol L 1 CH3COONa 溶液中存在电荷守恒 c Na c H c CH3COO c OH 和物料守恒 2c Na c CH3COO c CH3COOH 将两式中的c Na 消去得 2c H 2c OH c CH3COO c CH3COOH D 正确 5 C 解析 解析 醋酸为弱酸 稀释时会促进电离 H 浓度的减小会小于稀释的倍数 即稀 释后溶液的 pH 小于 4 而大于 3 A 项错误 NaHA 的水溶液呈碱性 能说明 HA 在水解 能说 明 H2A 是弱酸 但若 NaHA 的水溶液呈酸性 只是说明 HA 的电离程度比 HA 的水解程度大 而不能说明 H2A 能完全电离 也就不能说明 H2A 为强酸 B 项错误 强酸溶液正好完全中和时 所得溶液的 pH 7 而强碱与弱酸正好完全中和时 溶液的 pH 7 若所得溶液的 pH 7 说 明碱不足 C 项正确 Ag 浓度最大的是 其次是 最小的是 D 项错误 6 答案 答案 1 搅拌溶解 过滤 250 mL 容量瓶中 3 100 250 0 1980 10 3 315 V 2 25 00 w 解析 解析 1 由于试样中含有难溶性的 BaCO3 因此加水溶解后要过滤 且冷却后再转移到 250 mL 容量瓶中 3 消耗盐酸的物质的量是 0 198 0 V 10 3 mol 所以 25 00 mL 溶液 中含有 Ba OH 2的物质的量是 mol 所以w g 试样中 Ba OH 2的质量 0 198 0 V 10 3 2 是 315 g 故 Ba OH 2 8H2O 的质量分数 0 198 0 V 10 3 2 250 25 100 250 0 198 0 10 3 315 V 2 25 w 精要例析 聚焦热点 热点例析热点例析 例 1 D 解析 解析 HF 为弱酸 在溶液中存在电离平衡 由于Ka HF 是一个温度函数 温度不变 Ka HF 不变 溶液加水不断稀释过程中 微粒的浓度均会减小 但电离平衡向右 移动 HF 的电离程度不断增大 H 的数目不断增多 HF 分子数目不断减少 c H c HF 始 终保持增大 即时演练 1 B 解析 解析 醋酸是弱酸 稀释 10 倍 pH 增加不到一个单位 A 错误 加 入适量的醋酸钠固体 抑制醋酸的电离 使其 pH 增大 可以使其 pH 由a变成 a 1 B 正 确 加入等体积 0 2 mol L 1盐酸 虽然抑制醋酸的电离 但增大了c H 溶液的 pH 减 小 C 错误 提高溶液的温度 促进了醋酸的电离 c H 增大 溶液的 pH 减小 D 错误 即时演练 2 答案 答案 10 3 45 Ka 当c HF c F Ka c H c H c F c HF 查图中的交点处即为c HF c F 故所对应的 pH 即为Ka的负对数 12 解析 解析 HF 电离平衡常数Ka 其中c H c F c HF 都是电离达到 c H c F c HF 平衡时的浓度 平衡常数是随温度变化的 不随溶液中的离子浓度的实际值而发生变化 选 择c HF c F 时 由 HF 电离平衡常数公式可得Ka c H 查图得c HF c F 时 pH 3 45 所以Ka c H 10 3 45 例 2 答案 答案 用于比较 pH 的两种酸的物质的量浓度不相等 提供三种参考方案如下 方案一 配制相同物质的量浓度的 NaHSO3和 NaHCO3溶液 用酸度计 或 pH 试纸 测两溶液的 pH 前者的 pH 小于后者 证明 H2SO3酸性强于 H2CO3 方案二 将 SO2气体依次通过 NaHCO3 或 Na2CO3 溶液 酸性 KMnO4溶液 品红溶液 澄清石灰水 品红溶液不褪色且澄清 石灰水变浑浊 证明 H2SO3酸性强于 H2CO3 方案三 将 CO2气体依次通过 NaHSO3 或 Na2SO3 溶液 品红溶液 品红溶液不褪色 证明 H2SO3酸性强于 H2CO3 解析 解析 H2SO3和 H2CO3均属于二元酸 要想通过比较二者的 pH 来验证二者的酸性强弱 必 须使二者的浓度相同 但是 SO2和 CO2气体溶于水后的饱和溶液浓度显然不相等 因为二者的 溶解度不同 所以该实验设计不正确 要检验酸性强弱 可以采用多种方法 例如利用水 解原理 酸越弱相应的强碱盐就越易水解 也可以利用较强的酸制取较弱的酸来检验 由于 SO2和 CO2气体均可以使饱和石灰水变浑浊 所以 CO2气体在通入饱和石灰水之前必须除去混 有的 SO2气体 即时演练 3 答案 答案 HSCN 的酸性比 CH3COOH 强 其溶液中c H 较大 故其溶液与 NaHCO3溶液反应速率较快 解析 解析 由Ka CH3COOH 1 8 10 5 Ka HSCN 0 13 可知 HSCN 比 CH3COOH 的酸性强 易电离 溶液中 H 浓度大 H 浓度越大与 NaHCO3反应产生 CO2气体的速率越快 反应结束 后 溶质为 CH3COONa 和 NaSCN 因 CH3COOH 的酸性弱于 HSCN 故 CH3COONa 水解程度大 c CH3COO c SCN 例 3 C 解析 解析 选项 A 中 在该温度下 当 pH 强酸 pH 强碱 12 时 两种溶液 等体积混合时恰好完全中和 现碱过量溶液呈碱性 A 错 选项 B 中两者之比为 10 1 10 11 1010 B 错 由于 pH 为 1 的硫酸酸性强 对水电离的抑制程度大 即 pH 为 1 的 硫酸溶液中由水电离出的c H 更小 D 错 即时演练 4 B 解析 解析 由题意可知 水的电离为吸热反应 当温度升高时 平衡向正 向移动 c H 都增大 所以 pH 减小 D 错误 当加入盐 NaHSO4 Na H SO 相当 2 4 于加入酸 或碱 加入稀氨水 NH3 H2ONH OH 时 都抑制了水的电离 而溶液中 4 的c H 和c OH 分别增大 由于温度不变 所以水的离子积不变 A 错误 B 正确 当加 入可水解的盐 CH3COONa 时 因为存在 CH3COO H2OCH3COOH OH 而促进水的电离 C 错误 例 4 A 解析 解析 由表中数据可知 H2CO3的酸性强于 HClO HClO 的酸性强于 HCO 则 3 等浓度的 NaClO NaHCO3混合溶液中 ClO 的水解程度大于等浓度的 HCO 即c HCO 3 3 c ClO 所以 A 正确 B 错误 根据物料守恒 NaClO NaHCO3混合溶液中 各种离子浓 度正确关系是c HClO c ClO c HCO c CO c H2CO3 C 错误 根据电荷守恒 32 3 NaClO NaHCO3混合溶液中 各种离子浓度正确关系是c Na c H c HCO 2c CO 3 c ClO c OH D 错误 2 3 即时演练 5 C 解析 解析 溶液由溶质和溶剂组成 NaHCO3溶液中存在溶剂水的电离平衡 H2OH OH 和溶质阴离子 HCO的电离平衡 HCOH CO Na2CO3溶 3 32 3 液中只存在溶剂水的电离平衡 NaHCO3和 Na2CO3溶液都是强碱弱酸盐 都可以发生水解 存 在水解平衡 HCO H2OH2CO3 OH CO H2OHCO OH 其中 Na2CO3 32 3 3 包括两个水解平衡 A 正确不符合题意 根据前面分析的电离平衡和水解平衡 得知 NaHCO3 和 Na2CO3溶液中存在共同的微粒成分 2 种分子 H2O H2CO3 5 种离子 Na HCO CO OH H B 正确不符合题意 同浓度时 CO水解程度比 HCO强 32 32 3 3 Na2CO3溶液的碱性比同浓度的 NaHCO3溶液的碱性强 即 NaHCO3和 Na2CO3溶液中c OH 前者 小于后者 C 错误符合题意 分别加入 NaOH 固体 NaHCO3和 NaOH 发生