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文档简介
1、水的电离和溶液的 PH通过对水的电离、离子积、pH定义等重要知识和方法迁移应用的练习,提高认知题能力;灵活解答水的电离平衡的相关问题;培养学习过程中探究、总结的习惯。掌握混合溶液pH计算的方法,并能运用数学工具解决一些有关pH计算的综合问(3)判断溶液呈中性的依据为:H0= OH 或 pH=pOH= pKw22.难点聚焦(一)溶液的酸碱性及 pH的值溶液呈的酸碱性何性,取决于溶液中H+、OH的相对大小:pH值的大小取决于溶液中的H +大小pH= lgH +, pOH= lgKw=pKw溶液酸碱性H+与OH关系任意湿度室温(mol/L )pH值(室温)酸性H+OH H+1 X 10 71 X与
2、10 77(1)酸性越强,pH值越小,碱性越强,pH值越大,pH值减小一个单位,H+就增大 到原来的10倍,pH值减小n个单位,H+的增大到原来的10n倍.(2)任意水溶液中H+w0,但pH可为0,此时H+=1mol/L , 一般H+ 1mol/L时, pH0,故直接用H+表示. . 、 、一 . .147=10 mol/L只有当室温时,Kw=1X10H+=OH溶液呈中性pH=pOH= pKw=7分析原因:H2OH+OH Q由于水的电离是吸热的,湿度越高,电离程度越大,中性:pH=pOH= ; pKwT/一 Kw/ pH+pOH T一 Kw一 pH=pOH /如:100C, KW=1 X 10
3、 12. pKw=12.中性时 Ph= pKw=6 丁2)时溶液中H+与OH-, pH与pOH关系OH-pOHi酸性区酸性区碱性区TiH +pH+pOH=pKwKw故仅仅是体积增大pH值变NaOHNH HO77HACHCl加水加水NH HONaOH77HClHAC建议以的影响。提示:(形状 Ti、T2相对位置)简平分钱划分的两个区域酸碱性不同个关系或考虑,并(4)溶液pH酸碱指示剂若把上述问题,换成等 pH值,图示又怎样呢?的测定方法:pH试纸 pH计其中只传判定弱酸或弱碱由于在水中不完全电离,加水稀释同时,能促使其分子进一步电离,故导致 相应H +或OH减小的幅度降低。例如 等物质的量浓度的
4、盐酸和醋酸,氢氧化钠和氨水分别加水稀释。溶液的化,图示如下:pH范围,无法精确到小数点后 1倍。另外使用时不能预先润湿试纸。否则相当于又稀释了待测液,测定结果误差大。pH计测定较精确.(二)酸碱溶液的稀释前后pH值的变化。由于强酸或强碱在水中完全电离,加水稀释后不会有溶质进一步电离的因素导致酸溶液中的H+或碱溶液中的OH-减小.H+、OH =Kw强、弱碱稀释“ 稀释到10n倍刖强酸弱酸稀释、八稀释到10n倍已前*后pH=a pH(hci)=a+n v 7pH(HAC) V a+n V 7 pH(Hci)=n pH(hac) pH (HAC)注意:pH=b Ph(NaOH)=b -n7pH (N
5、H3 H2C) b n 7 pH(NaOH)=n pH (NH3 H2O) V n pH(NaOH) pH(NH3 H2O)pH只能无限接近7且小于7.pH只能无限接近7且大于7则稀释倍数一定是弱酸大小强酸(强酸无论怎样稀释,不可能成为碱性;若无限稀释,则 碱无论怎样稀释,不可能成为酸性;若无限稀释,则 当起始强酸、弱酸的pH相同,稀释后为达仍相同,碱、弱碱类同)(三)有关pH的计算1.溶液简单混合(不发生反应,忽略混合时体积变化)r 强酸:pH=pH 小+0.3若等体积混合,且 pH 2 y.强碱:pH=pH 大一0.3若不等体积混合,物质的量浓度分别为Mi、M2体积分别为乙 +MiViM
6、2V2r强酸h 总=JVi +V2强碱OH JlVl+M 2V2Vi V2V1、V2的一元强酸或强碱注意:强酸直接由H+总求pH值强碱由OH总求pOH,后再求pH值.2.强酸和强碱混合(发生中和反应,忽略体积变化)可能情况有三种:若酸和碱恰好中和.即nH+=nOH , pH=7.若酸过量,求出过量的H+,再求pH值.若碱过量,求出过量的OH ,求出pOH后求pH值.特例:若强酸与强碱等体积混合若pH酸+pH碱=14,则完全中和 pH=7.若pH酸+pH碱14,则碱过量 pH pH碱一0.3若pH酸+pH碱14,则酸过量 pH pH酸+0.3讨论:pH=a的HCl溶液和pH=b的NaOH溶液按体
7、积比 Vi : V2混合.当混合液分别呈中性、酸 性、碱性时,且 Vi : V2=10n时,a+b分别为多少?分析呈中性:即pH=7.nH+=nOHV210 a Vi=i0 (i4 b)、,、/14+a+bV i : V 2=1010n=10a+b 14n=a+b 14a+b=14+n若呈酸性.即pHnOH10 a - Vi10 (14 b) - V2A 八一14+a+bV1 : V210n 4 c 14+ a+b10n 10a+bv14+n若呈碱性,即pH 7,同理可知a+b 14+n想一想:若V1 : V2=1 : 10n = 10 ,二种情况的结果又如何呢?3.关于酸、碱混合时的定性判断
8、(常温)酸与碱混合时发生中和反应,但不一定恰好完呈中和。即使恰好完全中和,也不一定溶液呈中性,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。一般酸或碱过量化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一元强碱溶液等体积混合溶液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 V 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 (因生成强酸强碱盐不水解)想一想:若酸或碱之一是多元,情况又怎样?当pH=pOH的
9、强酸与强碱溶液以等体积混合后pH=7 (与酸、碱的几元性无尖)当pH=3的某一元酸溶液与 pH=11的一元强碱以等体积混合后pH7(同理,弱碱过量)将pH=3的酸溶液和pH=11的碱溶液以等体积混合后溶液pH=无法确定.再想一想:与酸、碱的几元性有无关系?3.例题精讲知识点一:水的电离【例1】(1)与纯水的电离相似,液氨中也存在着微弱的电离:2NH3不=NH4+NH2-据此判断以下叙述中错误的是()A.液氨中含有 NH3、NH4+、NH2-等微粒B . 一定温度下液氨中 C(NH 4+) C(NH 2-)是一个常数C.液氨的电离达到平衡时C(NH 3) = C(NH 4+) = C(NH 2一
10、)D.只要不加入其他物质,液氨中C(NH 4+) = C(NH 2-)(2)完成下列反应方程式在液氨中投入一小块金属钠,放出气体NaNH2溶于水的反应 类似于“正+OH -=H2O”的反应解析:此题要求掌握水自偶的实质(水分子电离产生的 H+与H2O结合形成H3O+)以及水的电 离平衡,并能迁移应用于对于 NH3电离的认识:NH3分子电离产生H+和NH2,H+与NH3 结合生成NH/,液氨电离产生等量的NH2与NHj, 一定温度下离子浓度乘积为一常数;NH/类似于H + , NH2类似于OH 一。具备上述知识后,就可顺利完成解题。答案:(1) C(2)2Na+2NH 3=H 2 T +2NNH
11、2 NaNH2+H2O=NaOH+NH 3 域 NH2 +H2O=OH +NH 3 TNH2 +NH4+ =2NH3 械 NH4Cl+NaNH 2=2NH 3T +NaCl知识点二:水的离子积【例2】某温度下纯水中C(H+)= 2X10-7 mol/L ,则此时溶液中的C(OH-) =。若温度不变,滴入稀盐酸使C(H+)= 5X10-6 mol/L ,则此时溶液中的C(OH-)= O解析:由水电离产生的H+与OH-量始终相等,知纯水中C(H+) = C(OH-)。根据纯水中C(H+)与C(OH-)可求出此温度下水的Kw的值,由Kw的性质(只与温度有关,与离子浓度无关),若温度不变,稀盐酸中Kw
12、仍为此值,利用此值可求出盐酸中的C(OH)o答案:纯水中 C(OH ) = C(H +) = 2 X 10-7 mol/LKw = C(H +) C(OH ) = 2X 10-7X2X 10-7 = 4X10-14稀盐酸中 C(OH-) = Kw / C(H +) = (4X 10-14) / (5 X 10-6) = 8X10-9 mol/L【例3.难溶化合物的饱和溶液存在着溶解平衡,例如:AgCl(s) nAg+C,Ag2CrO4(s) =2Ag+CrO42,在一定温度下,难溶化合物饱和溶 液离子浓度的乘积为一常数,这个常数用Ksp表示。已知:Ksp(AgCl)=Ag +Cl-=1.8 X
13、 10-10Ksp(Ag 2CrO4)=Ag +2CrO42-=1.9 x 10-12现有0.001摩/升AgNO3溶液滴定0.001摩/升KCl和0.001摩/升白K2CrO4的混和 溶液,试通过计算回答:(1)C和CrO42-中哪种先沉淀?(2)当CrO42-以Ag2CrO4形式沉淀时,溶液中的C离子浓度是多少? CrO2-与C能否达到有效的分离?(设当一种离子开始沉淀时,另一种离子浓度小于10-5mol/L时,则认为可以达到有效分离 )解析:(1)当溶液中某物质离子浓度的乘积大于Ksp时,会形成沉淀。几种离子共同沉淀某种离子时,根据各离子积计算出所需的离子浓度越小越容易沉淀。(2)由Ag
14、2CrO4沉淀时所需Ag+浓度求出此时溶液中 C的浓度可判断是否达到有效分离。解答:(1) AgCl饱和所需Ag+浓度Ag +产1.8 X 10-7摩/升+、,+19 102.5Ag2CrO4饱和所需 Ag 侬度Ag 2= J=4.36X10 摩/升0.001Ag+1Ag+2, Cl-先沉淀。10(2) Ag2CrO4开始沉淀时Cl-= . 工=4.13X 10-6C(OH-)的操作是()(1)将水加热煮沸(2)向水中投入一小块金属钠(3)向水中通CO2 (4)向水中通NH3 (5)向水中加入明矶晶体(6)向水中加入NaHCO3固体 (7)向水中加NaHSO4固体A、(1)(3)(6)(7)
15、B、(1)(3)(6)C、(5)(7)D、(5)解析:本题主要考查外界条件对水的电离平衡的影响,请按如下思路完成本题的解:本题涉及到哪些条件对水的电离平衡的影响?各自对水的电离平衡如何影响?结果任何(C(H+)与C(OH-)相对大小)?归纳酸、碱、盐对水的电离平衡的影响。解答:D知识点四:pH的定义方法【例6】、下列溶液,一定呈中性的是()A.由等体积、等物质的量浓度的一元酸跟氢氧化钠溶液混合后所形成的溶液B.H+=1 10_7mol L-1 的溶液C.pH=14-pOH 的溶液D.pH=pOH的溶液(2000年化学试测题)解析:此题要求将教材中定义 pH方法迁移应用于表示 pOH以及pH与p
16、OH的关系,根据 pH的定义方法,可定义 pOH= -lgC(OH ),将室温下水的离子积的表达式 C(H+) C(OH )=10 14 两边取负对数,一lgC(H+)lgC(OH )= lg10 14,整理得pH+pOH=14。应用所得关系式分析可得答案。解答:D点评:pOH= -lgC(OH ), pH+pOH=14两个关系式及其应用均不在教学大纲和考纲范围内, 我们不一定要掌握,但将教材中的知识、方法加以迁移应用,进行探究发现是教学大 纲和考纲提出的能力要求。此题作为全国高考化学测试题具有重要的指导意义,值得大家认真去领悟,在随后的2001年上海高考题以及 2002年全国理科综合高考题中
17、又 出现了类似的题目。cH为更好地表不溶液的酸碱性,科学家提出了酸度(AG)的概念,AG = lg ,cOH 一则下列叙述正确的是A 中性溶液的AG =0B 酸性溶液的AG 0C 常温下0.lmol/L氢氧化钠溶液的 AG = 12D 常温下0.lmol/L盐酸溶液的 AG =12( 2001年上海)有人曾建议用 AG表示溶液的酸度(acidity arede), AG的定义为AG = lg(H + /QHpH =7, AG =1 pH7, AG 7, AG 0)。下列表述正确的是A在25c时,若溶液呈中性,则B在25c时,若溶液呈酸性,则C 在25c时,若溶液呈碱性,则(2002理科综合)D
18、 在25c时,溶液的pH与AG的换算公式为 AG =2(7-pH)知识点五:溶液pH的计算【例7】室温下将n体积pH=10和m体积pH=13两种NaQH溶液混合得pH=12的NaQH溶液,贝U n: m=解析:此题是关于两种不反应的溶液混合后溶液pH值的计算,根据?1合前后溶质(NaQH)量守恒,列式求解解答:pH=10 C(H+)=10-10mol/L C(QH ) =10-4mol/LpH=13 C(H+)=10-13mol/L C(QH ) =10-1mol/LpH=12 C(H+)=10-12mol/L C(QH ) =10-2mol/L10-4 n + 10-1 m = (n+m)
19、1 02n : m = 100 : 11规律:有关混合溶液的pH计算,题设条件可千变万化,正向、逆向思维,数字与字母交替出现,但基本题型只有两种:(1)混合后不反应,(2)混合后反应。对于溶液的稀释,可将水彳为浓度为0的溶液,仍属混合后不反应一类,这一类混合溶液的pH应介于两种溶液的 pH之间,因而酸、碱溶液无论加多少水稀释,其最终 pH均不可 能等于纯水的pH (即常温不可能为 7)。混合溶液pH的计算方法也很简单,即设法求出混合溶液的C(H+),若是溶液显碱性,则必须先求出溶液的 C(QH ),然后再换算为 C(H+)或按QH一量守恒列式求解。例8 25C,若10体积的某强碱溶液与1体积的
20、某强酸溶液混合后,溶液呈中性,则混合之前,该碱的 pH与强酸的pH之间该满足的关系是 分析:由题意知,本题为酸、碱混合后完全中和,根据中和反应的实质可知,酸中n(H+)与碱中n(QH-)相等,故有C(H+)酸V酸=C(QH-)碱V碱,由此关系列式可求得结果。解答:设酸的 pH 为 a, C(H+)酸=10,碱的 pH 为 b, C(QH-)碱=10-14 / 10-b=10-(14 - b)因为混合后溶液呈中性,所以C(H+)酸V酸=C(QH-)碱V碱10-a W = 10 - (14 - b) X10V = 10 - (13 - b) W10-a = 10-(13 一 b)两边取负对数:-l
21、g10-a = -lg10 (13 - b), a=13-ba+b=13即酸的pH与碱的pH之和为13点评:上面解法尽管可顺利地得出本题的解,但题中的酸碱体积比可以任意变换,则每一变换都得重新求解,这就启发我们能否找出酸、碱 pH与两者体积比之间的关系呢?同 时若混合后不显中性其关系又会怎样呢? 将上面的解改为:C(H+)酸 V 酸=C(QH -)碱 V 碱10-a XV 酸=10 -(14 - b) XV 碱10-a 10-b=10-14 ( V 碱 / V 酸)两边取负对数得:a+b=14-lg (V碱/ V酸)若混合后溶液显酸性若混合后溶液显碱性同学们在学习中要善于总结、积累,把自己积累
22、的经验、 成果用于指导自己的学习。例如掌握了上述关系后,解下列题目就很轻松。在20c时,有PH值为x (x空)的盐酸和 PH值为y (y8)的NaOH溶液,取Vx升该盐酸同该 NaOH溶液中和,需 Vy升NaOH溶液(3)(1)若 x+y=14(2)若 x+y=13若x+y14时,则(表达式),且Vx Vy (填 或=)4.实战演练一、 选择题 TOC o 1-5 h z .水是一种极弱的电解质,在室温下平均每n个水分子只有一个水分子能电离,则 n是()A.1X10-4B. 55.6 X 107C.1X107 D. 6.02 X 1021.将1mol L-1H2SO4溶液100mL与质量分数为
23、10%的NaOH溶液50g混合均匀后,滴入甲基橙指示剂,此时溶液的颜色是()A.浅紫色B.黄色C.红色D.无色.pH定义为pH=-lg c(H + ), pOH定义为pOH=-lg c(OH-), Kw表示25c时水的离子积常数,则弱酸性溶液中的c(H + )可表示为()A、Kw/pOHmol/LB、10P0H-14 mol/LC、10 14-pOHmol/LD、10-pOHmol/L.能使水的电离平衡正向移动,而且所得溶液呈酸性的是()A.将水加热到100c时,水的pH=6B.向水中滴加少量稀硫酸C.向水中滴加少量 NaHCO3D,向水中加入少量明矶晶体.常温下某溶液中水电离出的C(H+)
24、= 1 X 10-13 mol/L ,则下列说法中正确的是()A.该溶液一定呈酸性B.该溶液一定呈碱性C.该溶液中一定有 C(OH-) = 0.1mol/LD.该溶液的pH值为1或13. 25C时,在水电离出的C(H+)=1 X 10-5摩/升的溶液中,一定能大量共存的是()A.Al 3+、NH4+、SO42-、Cl-B.Mg2+、K+、SO4y HCO3-C.K+、Na+、Cl-、SO42-D.Ba* Cl-、Na+、PO43-.有、三瓶体积相等,浓度都是1mol/L的HCl溶液,将加热蒸发至体积减小一半,在中加入 CH3COONa固体(加入后溶液仍呈酸性),不作改变,然后以酚儆作指示 TO
25、C o 1-5 h z 剂,用溶液滴定上述三种溶液,消耗的 NaOH溶液的体积是()A、二B、 C、二二D、二. NH4Cl溶于重水(D2O)生成一水合氨和水合离子的化学式为()A、 NH3D2O 和 HD2O+B、 NH3HDO 和 D3O+C、NH2D D2O 和 DH2O+D、NH2D HDO 和 D3O+.室温时,pH=10的氨水和Na2CO3溶液中,水电离产生的 C(H+)前者与后者之比()A. 1 : 1B. 100:10 C. 10,:10 -10D10 - 10:10,10.25 C,向VmLpH = a的NaOH溶液中滴加 pH = b的盐酸10VmL时,溶液中 C的物质的量
26、恰好等于加入 Na+的物质的量,则此时(a+b)的值为A、13 B、14C、15D、无法判断11 .在医院中,为酸中毒病人输液不应采用0.9%氯化钠溶液C.1.25%碳酸氢钠溶液0.9 %氯化俊溶液D. 5 %葡萄糖溶液.若室温时PH=a的氨水与PH=b的盐酸等体积混和,表不为A.10(a+b-12)%B.10(a+b-14)%C.10(12-a-b)%恰好完全反应,则该氨水的电离度可().把40毫升Ba(OH)2溶液加入到120毫升盐酸中,所得的溶液的D.10(14-a-b)%PH值为2。Ba(OH) 2和盐酸两种溶液 PH值之和为14,则盐酸的物质的量浓度接近于如果混和前()A.0.015
27、 摩/升B.0.02 摩/升C.0.03 摩/升D.0.04 摩/升.已知NaHSO4在水中的电离方程式为 NaHSO4 =Na+ +H+ + SO42 某温度下,向 pH=6pH为2,对于该溶液,下列叙述( )A、B、C、D、的蒸储水中加入 NaHSO4晶体,保持温度不变,测得溶液 不正确的是 该温度高于25 C水电离出来的 c (H+)=1.0X 10-10 mol/Lc (H+)= c (OH )+C(SO42 )该温度下加入等体积pH值为12的NaOH溶液可使反应后的溶液恰好呈中性胃液的pH变化的是V(H 2O)A16. 为A.C.4体积pH=9的Ca(OH)2溶液跟1体积pH=13的
28、NaOH溶液混合后,5X 10-13mol/L1/5 (4X 10-9 + 1 X10-13) mol/LB.D.a、b、c、d四种溶液PH值都小于7,已知四种溶液中 badc,则这四种溶液PH值由大到小的顺序是A.cdab.有下列四种溶液:B.badcC.abcdD溶液中氢离子浓度( )2X 10-12mol/L1/5 (4X 10-5 + 1 x 10-1) mol/LH +和OH-之和由大到小的顺序是()D.无法确定(1)HCl (2)AlCl 3(3)NaOH (4)Na 2CO3,此四种溶液中水的电离度分别为如、微、%、%已知必二口3, 口2 = 4且A、5 5 10 10C、 3
29、5 11 9:2 :1B、4D、5=106,则四种溶液的PH值不可能是4 103 9101119. NaH是一种离子化合物,它跟水反应的方程式为:跟液氨、乙醇等发生类似的反应,并都产生氢气。下列有关NaH +H2O-NaOH+H2T ,它也能NaH的叙述错误的是()A.跟水反应时,水作氧化剂C.跟液氨反应时,有 NaNH2生成B. NaH中H半径比Li +半径小D.跟乙醇反应时,NaH被氧化.能表示人体大量喝水时,20、常温下某溶液,水电离出的c (OH-)=1.0X 10-4 mol/L,该溶液中溶质可能是A12(SO4)3 NaOH NH4C1 NaHSO4A、B、C、D、10 10 c(
30、H )mol/L23、某温度下的溶液中c (H+)=1.0 10 x mol/L ,所示;(1)求该温度下,中性溶液的pH。(2)求该温度下 0.01mol/LnaOH 溶液的PHc (OH -)=1.0 10y mol/L。x与y的关系如右图二填空题21.测得某溶液的pH = 6.5,且氢离子与氢氧根离子物质的量相等,此溶液呈 性。测 定温度 室温(填tWj于、低于或等于),其理由是 。 将此温度下pH=11的NaOH溶液aL与pH=1的H2SO4溶液bL混合。(1)若所得混合液为中性,则 a : b。(2)若所得混合液的 pH=2 ,则a : b。22、水的电离平衡曲线如图所示。若以A点表
31、示25c时水的电离平衡的离子浓度,当温度升高到 100c时,水的电离平衡状态移动到B点,则此时水的离子积从 变化到。将pH=8的Ba(OH)2溶液与pH=5的稀盐酸混合,并保持100 c的恒温,致使混合溶液的pH=7,则Ba(OH)2和盐酸的体积比为 已知AnBm的离子积为c(A m+)nc(B n-)m,若某温度下 Ca(OH)2的溶解度为0.74g,设饱和溶液的密度为 1g/mL,其离子积约为三计算题(3)该温度下,pH=a的醋酸溶液与pH=b的NaOH溶液等体积混合,恰好完全反应,求此醋酸溶液中醋酸的电离度。24. (7分)向50ml0.018mol/L的AgNO 3溶液中加入50ml0
32、.02mol/L的盐酸,生成了沉淀。如果溶液中C(Ag+)和C(C1)的乘积是一个常数,C(Ag +) - C(C)=1.0X10T,当溶液中C(Ag+) - C(C)常数,则有沉淀产生,反之沉淀溶解,求(1)沉淀生成后溶液中 C(Ag+)是多少?(2)如果向沉淀生成后的溶液中再加入50mL0.001mol/L的盐酸,是否产生沉淀,为什么?参考答案1 B 2 C 3 B 4D 5 D 6 AC 7 D 8 B 9 B 10 C 11 B 12 A 13 B 14 D 15 D 16 A 17 A 18 A 19 B 20 B21中,高于。水的离解反应:H2O=H+OH-吸热反应,升温有利于水的
33、离解,使Kw增大(1) 10 : 1(2) 9 : 222 (1) 10-14 10-12(2) 2 : 9 (3) 4 1分323 ( 1) 7.5(2) 13(3) 1017 a b%24.解:由 Ag+Cl =AgCl可知沉淀后 C(c)= (0.020.018) 50/ (50+50) =0.001mol/L所以 C(Ag+)=1 X10-10/0.001=1 10 7mol/L再加入 50mL 盐酸后 C(Ag+)=1 X10-7X100/ (100+50) =2/3 10-7mol/L -C(ci )=0.001mol/LC(Ag+) XC(c)=2/3 0-7x 10-3=2/3
34、?10-14 c2)两种硫酸溶液混合,所得溶液的密 度(选填序号)。A.等于(p i+ p 2)/2B.小于(p i+ p 2)/2C.大于(p i+p 2)/2D.以上均可能(2)将18.4mol/L 的浓硫酸100mL加水稀释成 5.3mol/L ,则稀释后稀硫酸的体积为,加入的水的体积为 mL(所有数据均在 20c时测定,20c时水的密度近似 看成 1g/cm3)。(3)现有HSO和N&SO的混合溶液200mL其中的 HSO的物质的量浓度为 1 mol/L , NazSQ 的物质的量浓度为 0.5 mol/L 。若要使H2SO和Na2SQ的物质的量浓度分别为 2 mol/L 和 0.2
35、mol/L ,应加入98%的浓硫酸 mL,再加入蒸储水稀释至 mL才能实现。有两份溶液,其中所含溶质相同,设其摩尔质量为Mg/mol 0根据下表信息,回答有关问题:溶质的质量分溶液的密度数(g cm 3)第一份溶液W 1p 1第二份溶液3 2p 2(1)第一份溶液中,溶质的物质的量浓度为 。(2)取等质量两份溶液混合,则所得混合液中溶质的质量分数03 3=。(3)若有3 13 2,取等体积的两份溶液混合,设所得混合液中溶质的质量分数为3 4,试比较 3 3、 3 4 的相对大/、? o例2:下列说法不正确的是A. 25c时,0.1mol/LHNO3和 0.1mol/LCH 3COOW混合溶液的
36、 pH约为 1B.25c时,Mg(OH悬浊液中由 Mg(OH)电离出的c(OH) = 10-4mol/L ,则Mg(OH悬浊液的pH 约为10C.25c时,Fe(OH)3悬浊液中由 Fe(OH)3电离出的 c(OH) = 10-1mol/L ,则Fe(OH)3悬浊液的 pH约为4D.25c时,1体积pH=2.5的盐酸与10体积某一元强碱溶液恰好完全反应,则该碱溶液的pH应为10.5变式训练:室温时,将x mL pH=a的稀NaOhfM与y mL pH力的稀盐酸充分反应。下列关于反应后溶液pH的判断,正确的是A.若 x=y,且 a+b=14,贝U pH 7B.若 10 x=y,且 a+b=13,
37、则 pH=7C.若 ax=by,且 a+b=13,则 pH=7D.若 x=10y,且 a+b=14,则 pH 7例 3 : 已知 Ksp(AgCl)= c(Ag+) c(Cl-)=1.8 X10-10 ,Ksp(Ag2CrQ)=c(Ag+)2 c(CrO42-)=1.9 X10-12。一个学生通过实验验证醋酸银(CHCOOAg的Ksp。实验中用了如下的反应:2Ag+ (aq) + Cu(s) =2Ag (s) + CiJ+(aq) o这个学生将已知质量的铜片加入 到CHCOOAg包和溶液中,待充分反应之后,将铜片冲洗干净、干燥、重新称量。(1)写出能表示CHCOOA勺沉淀溶解平衡的方程式: 。
38、(2)CH3COOAg勺Ksp=2.0 X 10 一。铜片刚开始的质量为 23.4 g,将铜片放在100 mL的CHCOOAg 饱和溶液中,此饱和溶液中没有CHCOOAg固体。通过计算说明充分反应后铜片中铜的质量为何值时,CHCOOAg勺Ksp得至ij证实。为什么做此实验时 CHCOOA葩和溶液中必须没有 CHCOOAgt!体?变式训练:已知一些银盐的数据如下:化学 式AgC lAgBrAgIAgSAg2CrQ化学 式AgC lAgBrAgIAg2 sAg2CrQ颜色白 色浅黄 色黄色黑色红色溶解1.57.12.11.34.3 XI度/gX 1X 10X 10 x 100-207716测定水体
39、中氯化物的含量,常用标准硝酸银法进行滴定。滴定时,应加入的指示剂是A. KBrB. KIC. K2SD . CrQ【当堂反馈】20c时,饱和 KCl溶液的密度为 1.174 g - cm 3,物质的量浓度为 4.0 mol - L 1,则下 列说法中不正确的是A. 25c时,饱和 KCl溶液的浓度大于4.0 mol - L 1B.此溶液中KCl的质量分数为 巧心.0 X100%1.174 1000C. 20c时,密度小于 1.174 g cm 3的KCl溶液是不饱和溶液D.将此溶液蒸发部分水,再恢复到20c时,溶液密度一定大于1.174 g - cm 32.将40c的饱和石灰水冷却至10C;或
40、加入少量 CaQ但温度仍保持 40C,在这两种情况下均未改变的是A. Ca(OH)2的溶解度、溶剂的质量B.溶液中溶质的质量分数C.溶液的质量、水的电离平衡D.溶?中Ca2+的数目、Ca(OH)2的溶解平衡.根据下图所示, A B C D四种物质的溶解度曲线,完成下列问题:(1)当温度高于0c低于t1C时,四种物质溶解度由大到小的顺序是 (2)温度在 C时,B、D两物质溶解度相等。(3)随温度升高,D物质溶解度 (4)要想得到四种物质的晶体,A B采取方法,C采取方法,D采取方法,分离 A、C可用 方法。.阿伏加德罗常数(N)、物质的量(n)和粒子数(N)之间有如下关系: = N / no测定
41、阿伏 加德罗常数有多种方法,其中电解法是常用的方法。试回答下列有关问题。(1)现实验室有同样浓度的氯化钠、硫酸铜、硝酸银、硫酸等溶液。若实验过程中不考虑电极上的析出物质与电解后的溶液之间的反应,则你认为选用哪一种溶液作为电解液,实验既 简便、测定结果误差又小,并说明理由 。(2)采用你所选定的溶液来实验,至少应测定哪些数据? 。(3)若已知1个电子的电量为 q,选定符号代表有关物理量,列出计算阿伏加德罗常数(N)的数学表达式。溶解暑【课后巩固】.我国西北部有许多盐碱湖,湖水中有大量的NaCl和NaCO,那里的人们冬天捞碱,夏天晒盐。据此,你认为图中 的溶解度曲线与纯碱的溶解度曲线最相似。A.甲
42、B.乙C.丙D.丁. 在100 mL 0.10 mol/L 的AgNQ溶液中加入 100 mL溶有2.08 g BaCl 2的溶液,再加入100 mL溶有0.010 mol CuSO 4 5HO的溶液,充分反应。下列说法中正确的是A.最终得到白色沉淀和无色溶液B.最终得到的白色沉淀是等物质的量的两种化合物的混合物C.在最终得到的溶液中,C的物质的量为0.02 molD.在最终得到的溶液中,CuT的物质的量浓度为 0.10 mol/L. 25c时,水的电离达到平衡:H2O=hl+ OH AH0,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
43、(H+)增大,Kw不变C.向水中加入少量固体CHCOONa平衡逆向移动,c(H+)降低D.将水加热,Kv增大,pH不变.某氯化镁溶液的密度为1.18g ?cm1 ,其中镁离子的质量分数为5.1%。300mL该溶?中Cl-离子的物质的量约等于A. 0.37mol B . 0.63mol C . 0.74mol D . 1.5mol.已知常温下 Ksp(AgCl )=1.8 X10j, Ksp(Agl) =1.0 X10 16,将等体积的 AgCl 和 Agl 的饱和溶液的清液混合,再向其中加入一定量AgNO固体,下列说法不正确的是A.两清液?!合后, AgCl, Agl都沉淀,B.两清液混合后,
44、只有 Agl沉淀C.若AgNO固体足量,可能 AgCl, Agl都沉淀,以AgCl为主D.两种不溶物的 Ksp相差越大,不溶物就越容易转化为更难溶的不溶物.某结晶水合物的化学式为R-nhkO,其式量为M 25c时将a g该晶体溶于b g水中达到饱和,并变成 V mL溶液,下列表达式正确的是A.饱和溶液的物质的量浓度为1000a(M- 18n)/ MVmol - L 1B.饱和溶液的溶质的质量分数为a(M-18n)/100 M a+b)C. 25 c 时 R 的溶解度为 100a(M-18n)/(18 na+Mb gD.饱和溶液的密度为 a(M- 18n)/( a+b) g1.实验室里需用480
45、mL0.1molJ的硫酸铜溶液,现选用500mL容量瓶进行配制,以下操 作正确的是A.称取7.68g硫酸铜,加入 500mL水B.称取12.0g胆矶配制成500mL溶液C.称取8.0g硫酸铜,加入 500mL水D.称取12.5g胆矶配制成500mL溶液.常温下,下列溶液中由水电离出来的c(H+)=1 X 10-9mol/L 的是A. pH=5 的 NHCl 溶液 B . pH=9 的 Na2CO溶液C. pH=7的CHCOONO D. pH=5的KHSO夜9. 下列说法正确的是A.把100mL3m。卜1的HSQ跟100mLHO混合,硫酸的物质的量浓度改变为1.5mol I/1B.把100g20
46、%勺NaCl溶液跟100gHaO混合后,NaCl溶液的质量分数是 10%C.把200mL3mol-的BaCl2溶液跟100mL3m。卜的KCl溶液混合后,溶液中的c(Cl -)仍然是3mol D.把100mL20%勺NaOH液跟100mLHO混合后,NaOH的质量分数是 10%10.下表为四种溶液的溶质的质量分数和物质的量浓度的数值潜质KOHHNO3CH 式 OOHHCl溶质质量分数(J)5663603d .5物质的量浓度14313,81QEIIS根据表中数据判断上述四种溶液中的密度最小的是A. HCl B . HNO C. CHCOOH D . NaOH11.质量分数为a%勺KOH溶液,蒸发
47、掉63g水,质量分数恰好增大一倍,体积变为 500mL 则浓缩后溶液的物质的量溶液为A. 2molB . 4mol I/1 C . 5mol - L -1 D . 0.63mol .在一定体积pH=12的Ba(OH)2溶液中,逐滴加入一定物质的量浓度的NaHSO溶液,当溶液中的Ba2+恰好完全沉淀时,溶液 pH=11o若反应后溶液的体积等于Ba(OH)2溶液与NaHSO溶液的体积之和,则 Ba(OH)2溶液与NaHSO液的体积比是 A. 1 : 9 B.1:1 C.1:2 D .1:4. (1)标准状况下,用氨气做喷泉实验,实验完毕后,液体进入烧瓶总容积的2/3。假设溶质不外泄,则所得溶液的物
48、质的量浓度为 。 一 一 一一 . 一 一一 -、- -1 (2)标准状况下,1体积水可以溶解700体积氨气,所以溶液的密度为 0.90 g mL,则所 得氨水的物质的量浓度为 。(3)某工厂采用硫酸和氢氟酸的溶液作为矿物中稀有元素的萃取液,生产要求该萃取液中硫 酸的浓度为3 mol - L 氢氟酸的浓度为 8 mol - L 现有一批回收酸液共 400 L ,经测定 其中氢氟酸浓度为 12 mol - L 硫酸的浓度为1 mol L t。现要用此回收酸液配制上述 萃取液,400 L回收酸液经稀释可以得到 L 8 mol - L1氢氟酸。在400 L回收酸液中加入 L密度为1.84 g - c
49、mi 3、浓度为98%勺浓硫酸,然后 ,即可得到符合要求的萃取液。. (1)体积相同,浓度均为 0.2 mol/L的盐酸和CH3COO的液,分别加水稀释 10倍,溶液 的pH分别变成 m和n,则 mW n的关系为。(2)体积相同,浓度均为 0.2mol/L的盐酸和CHCOO解液,分别加水稀释 m倍、n倍,溶液 的pH都变成3,则m与n的关系为 。 体积相同,pH均等于1的盐酸和CHCOO解液,分别加水稀释 m倍、n倍,溶液的pH都 变成3,则m与n的关系为。(4)体积相同,pH均等于13的氨水和NaOH液,分别加水稀释 m倍、n倍,溶液的pH都变 成9,则m与n的关系为。.已知:CHCOOH=
50、 CHCOO+H+达至IJ电离平衡时,电离平衡常数可以表示为K =c(CH3C00 ) c(H +); CHCOO+H2O= CHCOOH ON达到水解平衡时,水解平衡常数可以表 c(CH3COOH)示为K,= c(CH3COOH) c(OH )(式中各粒子浓度为平衡时浓度 )。 aCHUCO。一)(1)对于任意弱电解质来讲,其电离平衡常数K、对应离子的水解常数 (以及水的离子积常数的关系是 ;由此可以推断,弱电解质的电离程度越小,其 对应离子的水解程度 。(2)由于CHCOOH(勺电离程度很小,计算时可将 CHCOOH勺平衡浓度看成是 CHCOOH液的浓 度,则c mol/L的CH3COO解
51、液中c(H+) =(不为0);(3)现用某未知浓度(设为c)的CHCOOH#液及其他仪器、药品,通过实验测定一定温度下 CHCOOHJ电离平衡常数,需测定的数据有(用简要的文字说明):实验时的温度;用(填一种实验方法)测定溶液浓度 c。(4)若测得25c时 CHCOOH的电离平衡常数 K= 1.8X10 5,则该温度下 0.18 mol /L的 CHCOON溶液的 pH=。.在温度 t C下,某 Ba(OH)2的稀溶液中 c(H+)=10-amol/L , c(OH)=10-bmol/L ,已知 a+b=12, 向该溶液中逐滴加入 pH=b的盐酸,测得混合溶液的部分pH如下表所示:序号氢氧化钢
52、的体积/mL盐酸的体积/mL溶液的pH22.000.00822.0018.00722.0022.006 依据题意判断,t C 25c (填“大于”、“小于”或“等于”),该温度下水的离子积K=。) b=,原Ba(OH)2的稀溶液的物质的量浓度为 。 该温度下,向1L硫酸与硫酸钠的混合溶液中加入3L该Ba(OH)2的稀溶液时,沉淀正好达最大量,从所得溶液中取出4mL并加水稀释至20mL测得溶液的pH为7,则原硫酸与硫酸钠混合溶液的pH为,以及其中N&SQ的物质的量浓度为。 17.实验室有一份混有少量碳酸钙杂质的碳酸钢样品。分离并提纯碳酸钢的实验步骤如下, 请根据要求填空(下图为 Ba(OH)2和
53、Ca(OH)2的溶解度曲线):(1)高温灼烧碳酸钢和碳酸钙的混合物,直至分解。所需仪器除塔竭、泥三角、玻璃棒、三 脚架外还有;(2)将灼烧后的固体混合物置于80c的热水中,制成氢氧化钢的热饱和溶液。为减少Ba(OH)2的损失并除去不溶物应进行的操作是 ;将“(2) ”中滤液 并过滤,得到的Ba(OH)2固体溶于水制成溶液。(4)向制得的Ba(OH)2溶液中滴加 (填一种试剂名称),再通入二氧化碳。当观察到 时,即可停止通二氧化碳。(5)滤出碳酸钢沉淀,经洗涤、干燥后即得到纯净的碳酸钢。18.已知 25c 时 Cu(OH)2的Ksp=c( Cu 2+) - :c(OH) 2=2X10-20。2+
54、某CuSO溶披里c(Cu )=0.02mol /L,如要生成 Cu(OH)2沉捉,应倜整溶放的pH,使之大(2)要使0. 2mol CuSO溶液中Cj+沉淀较为完全,则应向溶液里加入NaOH液,使溶液的pH为。参考答案例1:思路点拨:一般说来两种密度不同的溶液混合后,溶液的体积要发生变化,即混合溶 液的体积并不等于两种溶液的体积之和,这是解答溶液问题应注意的关键。近年来高考命题常涉及到这类问题,为训练考生解答溶液问题的能力特设计本题。疑难辨析:不能提炼出表格中数据规律和有用信息导致无从下手。解题过程:根据表格中数据分析得溶液的密度和浓度成正比,由于体积关系未知,将浓度为Cl和C2的两种硫酸溶液
55、混合所得混合液的浓度应在Cl和C2之间,因此可得密度也在P1和p2之间,因此选项 D正确。(2)中应抓住稀释前后 HfeSO的物质的量不变可求得稀释后稀硫 酸的体积为347.2mL,由于水的密度可近似看成1g/cm3,因此欲求水的体积即求水的质量,通过稀释前后质量具有加和性可求得水的质量。(3)首先利用稀释前后 N&SO的物质的量不变确定稀释后溶液的体积,再根据稀释前后HaSQ的物质的量确定所需浓硫酸的体积。答案:(1)D (2)347.2 267.3(3)43.5 500变式训练:(1)1000 p i co i/ Mmol/L (2)(3 i+w 2)/2 (3) 若 p i p 2, 3
56、 4 3 3;若 p 1 34解析:(1)质量分数和物质的量浓度均与体积无关,因此在两者换算时可以以体积为桥梁进行换算。(2)由于质量具有加和性,因此等质量混合后溶液的质量分数是两者的一半。(3)当两溶液等体积混合物时必须考虑原溶液的性质,如氨水的密度小于水的密度,浓度大密度反而小。又如硫酸的密度大于水的密度,浓度大密度也大,因此要分类讨论。例2:思路点拨:根据溶液pH的计算要求求解。疑难辨析:在计算溶液的pH时,应特别注意两点:一是要考虑在水溶液中水的电离能否忽 略,如对碱溶液的无限稀释,溶液的pH只能无限接近于 7而不能小于7,又如上面的选项 C,若此时忽略水的电离,会得到完全相反的结论。
57、二是当溶液呈碱性时,先计算C(OHI ),再根据水的离子积,计算溶液中C(H+),最后求出pH,或者直接求pOH再求pH这样可避免计算错误。解题过程:选项A中,HNO是强酸,在水中完全电离,CHCOOK弱酸,在水中不能完全电离,同时HNO的存在抑制了 CHCOOH勺电离,因此 CHCOOH勺电离可忽略,所以溶液中的 c(H+)=0.1mol/L , pH为 1。选项 B 中,由于 Mg(OH 电离出的 c(OH-) 10-4mol/L 远远大于 水电离出的氢氧根离子的浓度,水的电离可忽略,因此溶液的pH约为10。选项C中由Fe(OH)3电离出的c(OH-10-10mol/L远远小于水电离出的氢氧根离子的浓度,水的电离不可以忽略,在计算时可忽略 Fe(OH)3的电离,所以Fe(OH)3悬浊液的pH约为7,选项C不正确。对于选 项D,可用下面两种方法求解:方 法一:盐酸与某一元强碱恰好完全反应时:n(OH)=n(H+)。所以有 c(OH)
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