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文档简介
易错类型13水溶液中的离子平衡
01易错陷阱(8大陷阱)
易错点1不理解弱电解质的多级电离特点
易错点2不会比较容易的酸性或碱性强弱
易错点3溶液的稀释与pH变化
易错点4酸碱中和滴定实验中的常错点
易错点5不理解盐类水解的特点
易错点6混合溶液中离(粒)子浓度大小比较
易错点7有关Ksp的常见计算
易错点8不会分析电解质曲线
02易错题通关
易错点1不理解弱电解质的多级电离特点
【分析】
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。
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。
2
【例1】(2024·江苏卷)室温下,通过下列实验探究SO2的性质。已知Ka1H2SO31.310,
8
Ka2H2SO36.210。
实验1:将SO2气体通入水中,测得溶液pH3。
1
实验2:将SO2气体通入0.1molLNaOH溶液中,当溶液pH4时停止通气。
1
实验3:将SO2气体通入0.1molL酸性KMnO4溶液中,当溶液恰好褪色时停止通气。
下列说法正确的是
2
A.实验1所得溶液中:cHSO3cSO3cH
2
B.实验2所得溶液中:cSO3cHSO3
C.实验2所得溶液经蒸干、灼烧制得NaHSO3固体
22
D.实验3所得溶液中:cSO4cMn
【答案】D
【分析】实验1得到H2SO3溶液,实验2溶液的pH为4,实验2为NaHSO3溶液,实验3SO2和酸性KMnO4
溶液反应的离子方程式为:-2-2++。
5SO2+2MnO4+2H2O=5SO4+2Mn+4H
2
【解析】A.实验1得到H2SO3溶液,其质子守恒关系式为:cHSO32cSO3cOHcH,则
2
cHSO3cSO3cH,A错误;
104c(SO2-)104c(SO2-)
3832
B.实验2为pH为4,依据Ka2-,则6.210=-,溶液,则cSO3cHSO3,
c(HSO3)c(HSO3)
B错误;
C.NaHSO3溶液蒸干、灼烧制得NaHSO4固体,C错误;
.实验依据发生的反应:-2-2++,则恰好完全反应后22,
D35SO2+2MnO4+2H2O=5SO4+2Mn+4HcSO4cMn
D正确;
故选D。
【变式1-1】(2024届·贵州贵阳·三模)已知相关数据如下表:
化学式HFH2CO3H2S
4711812
电离平衡常数(Ka)7.210K14.410K24.710K19.110K21.110
下列离子方程式书写正确的是
232
A.Na2S与少量FeCl3反应:S2Fe=2FeS
2
B.足量CO2通入饱和Na2CO3溶液中:2NaCO3CO2H2O=2NaHCO3
2
C.氢氧化钙溶液与氢氟酸混合的离子方程式:2OHCa2H2F=CaF22H2O
22
D.向Na2CO3溶液通入过量H2S:H2SCO3=CO2SH2O
【答案】B
23
【解析】A.Na2S与少量FeCl3反应,正确的离子方程式为3S2Fe2FeSS,A错误;
B.足量CO2通入饱和Na2CO3溶液中,会生成碳酸氢钠沉淀,离子方程式为
2
2NaCO3CO2H2O=2NaHCO3,B正确;
C.HF为弱酸,在离子方程式中不能拆分,需保留化学式,C错误;
2
D.碳酸的酸性强于H2S,所以不能发生上述反应,正确的离子方程式为H2SCO3HCO3HS,D错误;
故答案选B。
易错点2不会比较容易的酸性或碱性强弱
【分析】
1、溶液的酸碱性
(1)溶液的酸碱性:溶液酸碱性的判断标准是溶液中c(H+)与c(OH-)的相对大小
(2)溶液的酸碱性与c(H+)和c(OH-)的关系
c(H+)与c(OH-)相对大小c(H+)/mol·L-1的范围(25℃)
中性溶液c(OH-)=c(H+)c(H+)=1.0×10-7
酸性溶液c(OH-)<c(H+)c(H+)>1.0×10-7
碱性溶液c(OH-)>c(H+)c(H+)<1.0×10-7
+
(3)溶液的pH与c(H)及酸碱性的关系
++
①pH的定义:pH是c(H)的负对数,其表达式是pH=-lgc(H)
②pH的意义:pH越大,溶液的碱性越强;pH越小,溶液的酸性越强
③溶液酸碱性与pH的关系(常温下):pH<7,为酸性溶液;pH=7,为中性溶液;pH>7,为碱性溶液
④pH的适用范围:1×10-14mol·L-1≤c(H+)≤1mol·L-1
【点拨】①酸性(碱性)溶液并不一定是酸类(碱类)物质
②判断溶液的酸碱性不能根据c(H+)和c(OH–)绝对大小,而应比较二者相对大小,不受温度影响
③溶液的酸碱性也不能根据pH来判断,如:pH=7的溶液不一定为中性溶液,100℃时,pH=6为中性溶液
+--+-
④当c(H)或c(OH)大于1mol·L1时,通常用c(H)或c(OH)直接表示
⑤当c(H+)或c(OH-)小于或等于1mol·L-1时,通常用pH表示
【例2】(2023·天津卷)下表列出25℃时不同羧酸的pKa(即-lgKa)。根据表中的数据推测,结论正确的是
羧酸CH3COOHCH2FCOOHCH2ClCOOHCH2BrCOOH
pKa4.762.592.872.90
A.酸性强弱:CH2ICOOH>CH2BrCOOH
B.对键合电子的吸引能力强弱:F<Cl<Br
C.25℃时的pKa大小:CHF2COOH<CH2FCOOH
D.25℃时0.1mol/L溶液的碱性强弱:CH3COONa<CH2ClCOONa
【答案】C
【解析】A.根据电负性F>Cl>Br>I,CH2FCOOH、CH2ClCOOH、CH2BrCOOH的酸性逐渐减弱,则酸
性CH2ICOOH<CH2BrCOOH,A错误;
B.电负性越大,对键合电子的吸引能力越强,电负性:F>Cl>Br,对键合电子的吸引能力强弱:F>Cl>Br,
B错误;
C.F是吸电子基团,F原子个数越多,吸电子能力越强,使得羧基中O—H键极性增强,更易电离,酸性
增强,则25℃时的pKa大小:CHF2COOH<CH2FCOOH,C正确;
D.根据pKa知,相同浓度下酸性CH3COOH<CH2ClCOOH,酸性越强,其对应盐的水解程度越弱,碱性越
弱,则相同浓度下碱性:CH2ClCOONa<CH3COONa,D错误;
故答案为:C。
易错点3溶液的稀释与pH变化
【分析】
酸碱溶液稀释时pH的变化
酸(pH=a)碱(pH=b)
弱酸强酸弱碱强碱
稀释10n倍pH<a+npH=a+npH>b-npH=b-n
无限稀释pH趋向于7
【例3】(2024·贵州卷)硼砂Na2B4O5(OH)48H2O水溶液常用于pH计的校准。硼砂水解生成等物质的
量的B(OH)3(硼酸)和NaB(OH)4(硼酸钠)。
已知:①℃时,硼酸显酸性的原理K5.81010
25BOH32H2OH3Oa
②lg5.80.38。
下列说法正确的是
A.硼砂稀溶液中cNacB(OH)3
B.硼酸水溶液中的H主要来自水的电离
C.25℃时,0.01molL1硼酸水溶液的pH6.38
D.等浓度等体积的B(OH)3和NaB(OH)4溶液混合后,溶液显酸性
【答案】B
【解析】
.2-水解生成等物质的量浓度的B(OH)和NaB(OH),硼酸遇水转换
AB4O5OH434
+1-
B(OH)3+2H2OH3O+,根据物料守恒,cNacB(OH)3cBOH,A错误;
24
++
B.根据已知,硼酸遇水转换B(OH)3+2H2OH3O+,其中的H是由水提供的,B正确;
-
cH+cBOH
.时,B(OH)+2HOHO++,410,
C25℃323Ka=5.810
cB(OH)3
+10-126,因,,错误;
cH5.810cB(OH)35.8105.810lg5.80.38pH60.385.62C
14
-K101
.B(OH)的电离平衡常数为K5.81010,的水解平衡常数K=w104,水
D3aBOH4h10
Ka5.8105.8
解程度大于电离程度,显碱性,D错误;
故选B。
【变式3-1】(2021·浙江)某同学拟用pH计测定溶液pH以探究某酸HR是否为弱电解质。下列说法正
确的是
A.25℃时,若测得0.01molL-1NaR溶液pH=7,则HR是弱酸
B.25℃时,若测得0.01molL-1HR溶液pH>2且pH<7,则HR是弱酸
C.25℃时,若测得HR溶液pH=a,取该溶液10.0mL,加蒸馏水稀释至100.0mL,测得pH=b,b-a<1,
则HR是弱酸
D.25℃时,若测得NaR溶液pH=a,取该溶液10.0mL,升温至50℃,测得pH=b,a>b,则HR是弱
酸
【答案】B
【解析】
A.25℃时,若测得0.01molL-1NaR溶液pH=7,可知NaR为强酸强碱盐,则HR为强酸,A错误;
+
B.25℃时,若测得0.01molL-1HR溶液pH>2且pH<7,可知溶液中cH0.01mol/L,所以HR未
完全电离,HR为弱酸,B正确;
C.假设HR为强酸,取PH=6的该溶液10.0mL,加蒸馏水稀释至100.0mL测得此时溶液PH<7,C错误;
D.假设HR为强酸,则NaR为强酸强碱盐,溶液呈中性,升温至50℃,促进水的电离,水的离子积常数
增大,PH减小,D错误;
答案为:B。
易错点4酸碱中和滴定实验中的常错点
【分析】
1.滴定管的认识和使用
(2)滴定管的认识
①构造:滴定管的管身是内径均匀、带有刻度的细长玻璃管,酸式滴定管的下端是玻璃活塞,碱式滴定管
的下端是由橡皮管和玻璃球构成的阀。
②滴定管的使用要求:酸式滴定管不能盛放碱液、水解呈碱性的溶液和氢氟酸,可以呈酸液、氧化性溶液
和中性溶液,因为酸性和氧化性物质易腐蚀橡胶管;碱式滴定管不能盛放酸液和强氧化性溶液,可以呈碱
液和中性溶液,因为碱性物质易腐蚀玻璃,致使活塞无法打开。
③规格:滴定管的最小分度是0.1mL,实验室中常用滴定管的规格有25mL和50mL两种。
④滴定管的读数方法:0刻度在上,从上往下读,读数时取小数点后两位,估读至0.01mL;如:24.00mL、
23.38mL。
⑤用途:滴定管主要是用来精确地量取一定体积的液体。
⑥由于滴定管尖嘴处无刻度,故将滴定管中的液体全部放出时,放出的液体体积比理论值要大。
(3)滴定管的使用方法
①检查仪器:使用滴定管前,首先要检查活塞是否漏水。
检查滴定管是否漏水的方法:向滴定管内加水(对酸式滴定管,要先关闭活塞)至液面在“0”刻度线附近,用
滴定管夹将滴定管固定在铁架台上,观察滴定管是否漏水。若不漏水,对酸式滴定管将活塞旋转180°,对
碱式滴定管松动其阀门,放出少量液体,再次观察滴定管是否漏水,经两次检查都不漏水的滴定管是检漏
合格的滴定管。只有不漏水的滴定管才能使用,若滴定管漏水,则不能使用。
②润洗仪器:滴定管在加入酸、碱反应液之前,先用蒸馏水洗涤干净,然后分别用待装液润洗2~3次。
润洗的方法:从滴定管上口加入3~5mL所要盛装的酸或碱,倾斜着转动滴定管,使液体润湿全部滴定管内
壁。然后,一手控制活塞(轻轻转动酸式滴定管的活塞;或者轻轻挤压碱式滴定管中的玻璃球),将液体从滴
定管下部放入预置的烧杯中。
③加入反应液: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2~3mL处,并将
滴定管垂直固定在滴定管夹上。
④调节起始读数:在滴定管下放一烧杯,调节活塞或玻璃球,使滴定管尖嘴部分充满反应液,如果滴定管
内部有气泡,应快速放液以赶出气泡,然后调节滴定管液面使其处于“0”刻度或“0”刻度以下的某一刻度。准
确读取数值并记录。
2、实验操作——以用盐酸标准液滴定NaOH溶液为例
(1)查漏:使用前先检查滴定管活塞是否漏水。
(2)洗涤
①锥形瓶:只能用蒸馏水洗涤,不能用待测溶液润洗。
②滴定管洗涤:应先用自来水,再用蒸馏水,然后再用标准溶液(或待测溶液)润洗2~3次,以避免溶液被滴
定管内壁上附着的蒸馏水稀释而导致浓度变小。
③洗涤的原则:少量多次。
④洗涤的标准:管内壁不挂水珠。
(3)取液
①向润洗过的碱式滴定管中加入待测浓度的NaOH溶液,赶出气泡、调节液面至“0”刻度后,用碱式滴定管
向锥形瓶中滴入25.00mL待测溶液,再向其中滴加2滴酚酞溶液。
②向润洗过的酸式滴定管中加入标准盐酸,赶出气泡、调节液面至“0”刻度后准确记录读数为V1mL。
(4)滴定:在锥形瓶下垫一张白纸,左手控制滴定管的活塞,向锥形瓶中先快后慢地加入标准盐酸(后面逐
滴加入,接近终点时,改成滴加半滴酸),右手摇动锥形瓶,眼睛观察锥形瓶内溶液的颜色变化
(5)读数:当加入最后半滴标准盐酸,溶液由粉红色变为无色,且半分钟内不变色,停止滴定。平视滴定
管中凹液面最低点,读取溶液体积为V2mL。
cHCl·VHCl
(6)计算:以(V2-V1)为消耗的标准盐酸的体积,取2~3次实验结果的平均值,依据c(NaOH)=
VNaOH
计算待测NaOH溶液的物质的量浓度。
3、指示剂的选择
(1)中和滴定曲线:以滴加酸(或碱)的量为横坐标,以溶液的pH为纵坐标绘出一条溶液的pH随酸(或碱)
的滴加量而变化的曲线。
用0.1000mol·L-1NaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol·L-1HCl溶液过程中的pH变化曲线
加入的VNaOH(mL)余VHCl(mL)过量VNaOH(mL)pH中和滴定曲线
0.0020.001.0
18.002.002.3
19.800.203.3
19.980.024.3
20.000.007.0
20.020.029.7
20.200.2010.7
22.002.0011.7
40.0020.0012.5
(2)指示剂选择的依据:由曲线可以看出,在酸、碱中和滴定过程中,溶液的pH在接近滴定终点时有一
个突变过程,在此范围内,滴加很少的酸(或碱),溶液的pH就有很大的变化,能使指示剂的颜色发生明显
变化,有利于确定滴定终点,所以即使酚酞、甲基橙的变色不在恰好中和的pH=7的点上,但体积差距很
小,可以忽略不计。
(3)酸碱指示剂法(只能测定溶液的pH范围)
常见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
(4)指示剂选择的基本原则
①酸碱中和滴定中一般不用石蕊作指示剂,因其颜色变化不明显。
②滴定终点为碱性时,用酚酞作指示剂,如:用NaOH溶液滴定醋酸。
③滴定终点为酸性时,用甲基橙作指示剂,如:用盐酸滴定氨水。
④强酸滴定强碱一般用酚酞,但用甲基橙也可以。
⑤并不是所有的滴定都需使用指示剂,如氧化还原滴定中,用标准的酸性KMnO4溶液滴定H2C2O4溶液时,
可利用KMnO4溶液本身颜色的变化来判断滴定终点。
(5)滴定终点的判断——以盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液为例
①若用酚酞作指示剂,当滴入最后一滴盐酸时,溶液的颜色由粉红色突变为无色,且半分钟内不变色,说
明达到滴定终点。
②若用甲基橙作指示剂,当滴入最后一滴盐酸时,溶液的颜色由黄色变为橙色,且半分钟内不变色,说明
达到滴定终点。
3、常见的误差分析——以用标准盐酸滴定待测氢氧化钠溶液为例
步骤操作V标准c(NaOH)
酸式滴定管未用标准溶液润洗偏大偏高
碱式滴定管未用待测液润洗偏小偏低
洗涤
锥形瓶用待测液润洗偏大偏高
锥形瓶洗净后还留有蒸馏水不变无影响
取液放出碱液的滴定管开始有气泡,放出液体后气泡消失偏小偏低
酸式滴定管滴定前有气泡,滴定终点时气泡消失偏大偏高
滴定过程中振荡锥形瓶时部分液体溅出偏小偏低
滴定时,部分酸液滴出锥形瓶外偏大偏高
滴定时有几滴标准溶液滴在锥形瓶的内壁上而未用蒸馏水冲
滴定偏大偏高
入瓶内
溶液颜色较浅时滴入盐酸过快,停止滴定后反加一滴NaOH溶
偏大偏高
液无变化
滴定完毕后立即读数,半分钟后颜色又褪去偏小偏低
滴定前仰视读数或滴定后俯视读数偏小偏低
读数
滴定前俯视读数或滴定后仰视读数偏大偏高
【微点拨】
-1
①用HCl滴定0.1mol·LNa2CO3溶液,第一步生成NaHCO3时,可选用酚酞为指示剂,由红色→浅红→无
色。化学方程式为:Na2CO3+HCl===NaHCO3+NaCl;第二步生成碳酸(CO2↑+H2O),可选用甲基橙为指示
剂,由黄色→橙色,化学方程式为:NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑。
②强酸与强碱完全中和时,溶液的pH就为7,但指示剂变色时,溶液的pH不等于7。是因为:强酸强碱
完全中和时溶液的pH就为7,而滴定的终点则是通过指示剂颜色的变化来观察,此时溶液的pH往往不是
7,但由滴定曲线可知:在滴定过程中开始一段时间溶液的pH变化不大,处于量变过程中,而在接近完全
中和时,滴入0.02ml的碱溶液时,溶液的pH变化很大,溶液由酸性变中性再变成碱性发生了突变,之后
再滴入碱溶液,溶液的pH变化又比较缓慢,说明滴定过程中,溶液的酸碱性变化经过了由量变引起质变的
过程,有一段发生了pH突变的过程,完全中和和酚酞或甲基橙指示剂变色的pH虽不同,但只相差半滴,
即只有0.02mL左右,这种误差在许可的范围之内。
③酸碱恰好中和(即滴定终点)时溶液不一定呈中性,最终溶液的酸碱性取决于生成盐的性质,强酸强碱盐的
溶液呈中性,强碱弱酸盐的溶液呈碱性,强酸弱碱盐的溶液呈酸性。
【例4】(2023·浙江卷)草酸(H2C2O4)是二元弱酸。某小组做如下两组实验:
-1-1
实验I:往20mL0.1molLNaHC2O4溶液中滴加0.1molLNaOH溶液。
-1-1
实验Ⅱ:往20mL0.10molLNaHC2O4溶液中滴加0.10molLCaCl2溶液。
-2-5-9
[已知:H2C2O4的电离常数Kal=5.410,Ka2=5.410,KspCaC2O4=2.410,溶液混合后体积变化忽略不计],
下列说法正确的是
A.实验I可选用甲基橙作指示剂,指示反应终点
2--
B.实验I中V(NaOH)=10mL时,存在cC2O4<cHC2O4
-2++
C.实验Ⅱ中发生反应HC2O4+CaCaC2O4+H
2--8-1
D.实验Ⅱ中VCaCl2=80mL时,溶液中cC2O4=4.010molL
【答案】D
【解析】A.NaHC2O4溶液被氢氧化钠溶液滴定到终点时生成显碱性的草酸钠溶液,为了减小实验误差要
选用变色范围在碱性范围的指示剂,因此,实验I可选用酚酞作指示剂,指示反应终点,故A错误;
B.实验I中V(NaOH)=10mL时,溶质是NaHC2O4、Na2C2O4且两者物质的量浓度相等,
11014
K=5.4105>K,则草酸氢根的电离程度大于草酸根的水解程度,因此存在
a2h5.4105
2
cC2O4>cHC2O4,故B错误;
C.实验Ⅱ中,由于开始滴加的氯化钙量较少而NaHC2O4过量,因此该反应在初始阶段发生的是
2+
2HC2O4+CaCaC2O4+H2C2O4,该反应的平衡常数为
2
c(H2C2O4)c(H2C2O4)c(H)c(C2O4)
K22222
c(Ca)c(HC2O4)c(Ca)c(C2O4)c(HC2O4)c(H)
K5.41051
a265
29104.210,因为平衡常数很大,说明反应能够完全进行,当
Ka1Ksp5.4102.4102.4
NaHC2O4完全消耗后,H2C2O4再和CaCl2发生反应,故C错误;
D.实验Ⅱ中VCaCl2=80mL时,溶液中的钙离子浓度为
0.1molL10.080L0.1molL10.020L
c(Ca2)=0.06molL1,溶液中
0.1L
KCaCO9
2sp242.410181,故正确。
cC2O4==molL=4.010molLD
c(Ca2)0.06
综上所述,答案为D。
【变式4-1】(2022·福建卷)探究醋酸浓度与电离度α关系的步骤如下,与相关步骤对应的操作或叙述
正确的
步骤操作或叙述
AⅠ.用NaOH标准溶液标定醋酸溶液浓度滴定时应始终注视滴定管中的液面
BⅡ.用标定后的溶液配制不同浓度的醋酸溶液应使用干燥的容量瓶
CⅢ.测定步骤Ⅱ中所得溶液的pH应在相同温度下测定
cH
DⅣ.计算不同浓度溶液中醋酸的电离度计算式为α100%
cCH3COO
【答案】C
【解析】A.中和滴定时眼睛应始终注视锥形瓶内溶液颜色的变化,A错误;
B.配制不同浓度的醋酸溶液时,容量瓶不需要干燥,B错误;
C.温度影响醋酸的电离平衡,因此测定步骤Ⅰ中所得溶液的pH时应在相同温度下测定,C正确;
D.电离度是指弱电解质在溶液里达电离平衡时,已电离的电解质分子数占原来总分子数(包括已电离的和
cH
未电离的)的百分数,因此醋酸的电离度计算式为α100%,D错误;
cCH3COOH
答案选C。
【变式4-2】(2022·浙江卷)25℃时,向20mL浓度均为0.1molL-1的盐酸和醋酸的混合溶液中逐滴加入
-15-1
0.1molL的NaOH溶液(酷酸的Ka=1.810;用0.1molL的NaOH溶液滴定20mL等浓度的盐酸,滴定终
点的pH突跃范围4.3~9.7)。下列说法不.正.确.的是
A.恰好中和时,溶液呈碱性
+-
B.滴加NaOH溶液至pH=4.3的过程中,发生反应的离子方程式为:H+OH=H2O
--
C.滴定过程中,cCl=cCH3COO+cCH3COOH
+--
D.pH=7时,cNa>cCl>cCH3COO>cCH3COOH
【答案】B
【解析】A.恰好中和时,生成氯化钠溶液和醋酸钠溶液,其中醋酸根离子会水解,溶液显碱性,A正确;
+-
B.滴加NaOH溶液至pH=4.3的过程中,若只发生反应的离子方程式:H+OH=H2O,则滴加NaOH溶液
-1+-
的体积为20mL,则根据电离常数,0.1molL的醋酸中,c(H)≈c(CH3COO)=Kac(CH3COOH)
-3.5-1
=0.051.8×10-5=310molL>1.0×10-4.3,故用氢氧化钠滴定的过程中,醋酸也参加了反应,则离子方程
+---
式为:H+OH=H2O和CH3COOH+OH=CH3COO+H2O,B错误;
--
C.滴定前盐酸和醋酸的浓度相同,故滴定过程中,根据物料守恒可知:cCl=cCH3COO+cCH3COOH,
C正确;
D.向20mL浓度均为0.1molL-1的盐酸和醋酸的混合溶液中逐滴加入0.1molL-1的NaOH溶液,当盐酸的体
积为20ml时,溶液为氯化钠和醋酸的混合溶液,显酸性,需要再滴加适量的氢氧化钠,当加入的NaOH溶
-14
-5Kw10
液的体积为30mL时,溶液为NaCl和等浓度的CH3COONa、CH3COOH,根据Ka=1.8×10>Kh==
Ka1.8×10-5
+--
可知,此时溶液仍然呈酸性,需继续滴加NaOH溶液,故有cNa>cCl>cCH3COO>cCH3COOH,
D正确;
故答案为:B。
易错点5不理解盐类水解的特点
2+℃
【例5】(2024·安徽卷)环境保护工程师研究利用Na2S、FeS和H2S处理水样中的Cd。已知25时,H2S
-1-6.97-12.90-17.20-26.10
饱和溶液浓度约为0.1molL,Ka1H2S=10,Ka2H2S=10,Ksp(FeS)=10,Ksp(CdS)=10。
下列说法错误的是
+--2-
A.Na2S溶液中:cH+cNa=cOH+cHS+2cS
-1+2---
B.0.01molLNa2S溶液中:cNa>cS>cOH>cHS
C.向cCd2+=0.01molL-1的溶液中加入FeS,可使cCd2+<10-8molL-1
2+-1+2+
D.向cCd=0.01molL的溶液中通入H2S气体至饱和,所得溶液中:cH>cCd
【答案】B
+--2-
【解析】A.Na2S溶液中只有5种离子,分别是H、Na、OH、HS、S,溶液是电中性的,存在电荷守
恒,可表示为cH++cNa=cOH-+cHS-+2cS2-,A正确;
14
-12-c(OH)c(HS)KW101.1
B.0.01molLNa2S溶液中,S水解使溶液呈碱性,其水解常数为Kh212.910,
c(S)Ka210
c(OH)
根据硫元素守恒可知c(HS)101.1molL1,所以1,则c(OH)c(S2),B不正确;
c(S2)
2+-1
C.Ksp(FeS)远远大于Ksp(CdS),向cCd=0.01molL的溶液中加入FeS时,可以发生沉淀的转化,该反
17.20
Ksp(FeS)108.95
应的平衡常数为K26.101010,因此该反应可以完全进行,CdS的饱和溶液中
Ksp(CdS)10
cCd2+=1026.1molL-11013.05molL-1,若加入足量FeS时可使cCd2+<10-8molL-1,C正确
26.9712.90
c(H)KK10106.235
D.Cd2+HSCdS+2H的平衡常数Ka1a21010,该反
2(2)()26.10
cCdcH2SKsp10
2+-12+
应可以完全进行,因此,当向cCd=0.01molL的溶液中通入H2S气体至饱和,Cd可以完全沉淀,所
得溶液中cH+>cCd2+,D正确;
综上所述,本题选B。
【变式5-1】(2023·海南卷)25℃下,Na2CO3水溶液的pH随其浓度的变化关系如图所示。下列说法正
确的是
11
A.cNa2CO30.6molL时,溶液中cOH0.01molL
B.Na2CO3水解程度随其浓度增大而减小
11
C.在水中H2CO3的Ka2410
1141
D.0.2molL的Na2CO3溶液和0.3molL的NaHCO3溶液等体积混合,得到的溶液cOH210molL
【答案】BD
1>1
【解析】A.由图像可以,cNa2CO30.6molL时,pH>12.0,溶液中cOH0.01molL,故A错误;
B.盐溶液越稀越水解,Na2CO3水解程度随其浓度增大而减小,故B正确;
1
C.结合图像可知,当cNa2CO30.5molL,pH=12,碳酸根水解程度大于碳酸氢根,则
--22
c(HCO)c(OH)1010K11
3>4W510
Kh=2-210,则Ka2<,故C错误;
c(CO3)0.5Kh
D.混合后Na2CO3溶液浓度变为0.1mol/L,NaHCO3溶液浓度变为0.15mol/L,由
c(HCO-)c(OH-)
3=0.15c(OH)42444
Kh2-210,c(OH)2101.310210,故D正确。
c(CO3)0.13
答案为:BD。
易错点6混合溶液中离(粒)子浓度大小比较
【分析】
1、以“常温下,浓度均为0.1mol·L-1HA(弱酸)溶液和NaA溶液等体积混合,溶液呈酸性”为例。
实例
常温下,0.1mol·L-1HA溶液和NaA溶液等体积混合,溶液呈酸性
解题思路
+-
NaA===Na+A
+-
写出混合溶液中存在的平HA自身电离:HAH+A①(呈酸性,以HA电离为主)
---
衡过程NaAA中水解:A+H2OHA+OH②(水解呈碱性,次要)
+-
H2OH+OH
++--
①电荷守恒c(Na)+c(H)=c(A)+c(OH)
②物料守恒显然n(Na+):n(A)=2:1,则2c(Na+)=c(A-)+c(HA)
③质子守恒将Na+消掉得:c(HA)+2c(H+)=c(A-)+2c(OH-)
+--
分析:在没有电离和水解之前c(Na)、c(A)、c(HA)均为0.1mol·L1,
但由于溶液呈酸性,以HA的电离为主,即电离程度大于水解程度
c(HA)=0.1-电离消耗+水解生成<0.1
④离子(粒子)浓度比较
c(A-)=0.1+电离生成-水解消耗>0.1
c(Na+)=0.1,H+是由HA电离出来的,电离程度很微弱,故浓度大小为:
c(A-)>c(Na+)>c(HA)>c(H+)>c(OH-)
【例6】(2020·天津卷)常温下,下列有关电解质溶液的说法错误的是
A.相同浓度的HCOONa和NaF两溶液,前者的pH较大,则Ka(HCOOH)>Ka(HF)
B.相同浓度的CH3COOH和CH3COONa两溶液等体积混合后pH约为4.7,则溶液中
-++-
cCH3COO>cNa>cH>cOH
C.FeS溶于稀硫酸,而CuS不溶于稀硫酸,则Ksp(FeS)>Ksp(CuS)
在-1溶液中,2---1
D.1molLNa2ScS+cHS+cH2S=1molL
【答案】A
【解析】HCOONa和NaF的浓度相同,HCOONa溶液的pH较大,说明HCOO-的水解程度较大,根据越
弱越水解,因此甲酸的电离平衡常数较小,即Ka(HCOOH)<Ka(HF),故A错误;相同浓度的CH3COOH和
CH3COONa两溶液等体积混合后pH约为4.7,此时溶液呈酸性,氢离子浓度大于氢氧根浓度,说明溶液中
-++
醋酸电离程度大于水解程度,则醋酸根浓度大于钠离子浓度,则溶液中c(CH3COO)>c(Na)>c(H)>c(OH
-),故B正确;CuS的溶解度较小,将CuS投入到稀硫酸溶液中,CuS溶解平衡电离出的S2−不足以与H+
发生反应,而将FeS投入到稀硫酸后可以得到H2S气体,说明Ksp(FeS)>Ksp(CuS),故C正确;根据溶液中
−1−12−
的物料守恒定律,1mol∙LNa2S溶液中所有含S元素的粒子的总物质的量的浓度为1mol∙L,即c(S)+c(HS
-−1
)+c(H2S)=1mol∙L,故D正确;综上所述,答案为A。
3.044.371
【变式6-1】(2023·福建卷)25℃时,某二元酸H2A的Ka110、Ka210。1.0molLNaHA溶
、、2
液稀释过程中H2AHAA与pcNa的关系如图所示。已知pcNalgcNa,HA的
cHA
分布系数。下列说法错误的是
HA2..
cH2AcHAcA
A.曲线n为HA的变化曲线B.a点:pH4.37
C.b点:2cH2AcHAcNaD.c点:cNacH3cHAcOH
【答案】B
【分析】1.0molL1NaHA溶液稀释过程中,随着水的加入,因存在电离平衡HA-H++A-和水解平衡
---
HA+H2OOH+H2A,HA的分布系数先保持不变后减小,曲线n为HA的变化曲线,pcNa的增大,
22
cNa减小,A增大明显,故曲线m为A的变化曲线,则曲线p为H2A的变化曲线;
【解析】A.1.0molL1NaHA溶液稀释过程中,随着水的加入,因存在电离平
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