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高中化学
人教版
选修4 化学反应原理
第三章 水溶液中的离子平衡
本单元复习与测试
【成才之路】2015版高中化学(人教版·选修4)第三章 水溶液中的离子平衡(配套课件+配套练习,14份)
文档属性
名称
【成才之路】2015版高中化学(人教版·选修4)第三章 水溶液中的离子平衡(配套课件+配套练习,14份)
格式
zip
文件大小
18.1MB
资源类型
教案
版本资源
人教版(新课程标准)
科目
化学
更新时间
2015-03-09 21:21:07
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文档简介
第三章 第一节
一、选择题
1.判断强弱电解质的标准是( )
A.导电能力 B.相对分子质量
C.电离程度 D.溶解度
解析:依据强弱电解质的定义可知,它们之间最根本的区别在于它们在水溶液中的电离程度的大小。
答案:C
2.下列有关“电离平衡”的叙述中正确的是( )
A.电解质在溶液里达到电离平衡时,分子的浓度和离子的浓度相等
B.达到电离平衡时,由于分子和离子的浓度不再发生变化,所以说电离平衡是静态平衡
C.电离平衡是相对的、暂时的,外界条件改变时,平衡就会发生移动
D.电解质达到电离平衡后,各种离子的浓度相等
解析:A项,达到电离平衡时,分子浓度和离子浓度均不变,但未必相等;B项,达到电离平衡时,分子仍然要电离为离子,离子也要结合为分子,只是二者速率相等;D项,达到电离平衡时,各离子浓度不变,但不一定相等。
答案:C
3.将1 mol冰醋酸加入到一定量的蒸馏水中最终得到1 L溶液。下列各项中,表明已达到电离平衡状态的是( )
A.醋酸的浓度达到1 mol·L-1
B.H+的浓度达到0.5 mol·L-1
C.醋酸分子的浓度、醋酸根离子的浓度、H+的浓度均为0.5 mol·L-1
D.醋酸分子电离成离子的速率和离子重新结合成醋酸分子的速率相等
解析:在未电离时c(CH3COOH)=1 mol·L-1,当醋酸、H+、CH3COO-的浓度不再变化时(但此时三者的浓度不一定是0.5 mol·L-1),醋酸的电离达到平衡状态,故A、B、C均错。依据平衡状态的标志即电离成离子的速率与离子结合成分子的速率相等,可知D项正确。
答案:D
4.(2014·山西大同)甲酸(HCOOH)是一种一元弱酸,下列性质中可以证明它是弱电解质的是( )
A.常温下,1 mol/L甲酸溶液中的c(H+)约为1×10-2 mol·L-1
B.甲酸能与碳酸钠反应放出二氧化碳
C.10 mL 1 mol·L-1甲酸溶液恰好与10 mL 1 mol·L-1 NaOH溶液完全反应
D.甲酸溶液与锌反应比强酸溶液与锌反应缓慢
解析:若能说明在相同条件下甲酸只发生部分电离,便可以证明它是弱电解质。A.c(H+)
答案:A
5.(2014·广东韶关调研)c(OH-)相同的氢氧化钠溶液和氨水,分别用蒸馏水稀释至原体积的m倍和n倍,若稀释后两溶液的c(OH-)仍相同,则m和n的关系是( )
A.m>n B.m=n
C.m
解析:本题考查弱电解质的电离平衡的移动。加水稀释时一水合氨的电离平衡向右移动,NaOH溶液加水稀释至原体积的m倍,c(OH-)变为原来的,而氨水稀释至原体积的n倍时,c(OH-)大于原来的,所以m
答案:C
6.(2014·武汉模拟)用食用白醋(醋酸浓度约为1 mol/L)进行下列实验,能证明醋酸为弱电解质的是( )
A.白醋中滴入石蕊试液呈红色
B.白醋加入豆浆中有沉淀产生
C.蛋壳浸泡在白醋中有气泡冒出
D.白醋中c(H+)=0.01 mol/L
解析:A、C只能说明醋酸显酸性(酸性比H2CO3强),B中是胶体发生聚沉。
答案:D
7.光谱研究表明,易溶于水的SO2所形成的溶液中存在着下列平衡:
据此,下列判断中正确的是( )
A.该溶液中存在着SO2分子
B.该溶液中H+浓度是SO浓度的2倍
C.向该溶液中加入足量的酸都能放出SO2气体
D.向该溶液中加入过量NaOH可得到Na2SO3、NaHSO3和NaOH的混合溶液
解析:上述反应是可逆反应,上述几种物质一定同时存在,A正确;溶液中还有水的电离H2O??H++OH-,依据电荷守恒,c(H+)=c(OH-)+c(HSO)+2c(SO),可知B错误;氧化性酸如硝酸、次氯酸加入该溶液中会发生氧化还原反应,不会生成SO2,C错误。NaOH能与溶液中的H+反应,使平衡右移,生成Na2SO3和NaHSO3,由于NaOH过量,NaHSO3会与NaOH反应生成Na2SO3,所以NaOH过量时,溶液中的溶质只有Na2SO3和NaOH,D错误。
答案:A
8.(2014·乌鲁木齐调研)H+浓度相同的等体积的两份溶液A和B,A为盐酸,B为醋酸,分别和锌反应,若最后仅有一份溶液中存在锌,且放出的氢气的体积相等,则下列说法正确的是( )
①反应所需要的时间B>A ②开始反应时的速率A>B ③参加反应的锌的物质的量A=B ④反应进程的平均速率B>A ⑤盐酸里有锌剩余 ⑥醋酸里有锌剩余
A.③④⑤ B.③④⑥
C.②③⑤ D.②③⑥
解析:锌与盐酸和醋酸的反应本质相同:Zn+2H+===Zn2++H2↑。开始时c(H+)相同,因此开始时反应速率相同;因放出H2的质量相同,所以参加反应的锌相等;随着反应的进行,醋酸的电离平衡被破坏,向着电离方向移动,故H+的变化小于盐酸,所以反应过程中醋酸的平均反应速率大于盐酸;锌不可能在醋酸中剩余,因为醋酸能够提供的H+远大于盐酸。
答案:A
9.(2014·山东烟台检测)一元弱酸HA(aq)中存在下列电离平衡:HA??A-+H+。将1.0 mol HA分子加入1.0 L水中,如下图所示,表示溶液中HA、H+、A-的物质的量浓度随时间而变化的曲线正确的是( )
解析:A项不正确,原因多种:(1)c(H+)平≠c(A-)平,(2)c(A-)平=1.0 mol·L-1;B项不正确,因为c(A-)平=c(H+)平=1.2 mol·L-1>1.0 mol·L-1;D项不正确,原因多种:(1)c(H+)始=c(A-)始=1.0 mol·L-1,(2)c(HA)始=0。
答案:C
10.下列说法正确的是( )
A.根据溶液中有CH3COOH、CH3COO-和H+即可证明CH3COOH达到电离平衡状态
B.根据溶液中CH3COO-和H+的物质的量浓度相等可证明CH3COOH达到电离平衡状态
C.当NH3·H2O达到电离平衡时,溶液中NH3·H2O、NH和OH-的浓度相等
D.H2CO3是分步电离的,电离程度依次减弱
解析:电离平衡状态是离子结合成分子的速率等于分子电离成离子的速率。A项,只能证明CH3COOH存在电离平衡。CH3COOH电离的CH3COO-与H+浓度始终相同,无论平不平衡。
答案:D
二、非选择题
11.(2014·哈尔滨四校联考)在a、b两支试管中,分别装入形态相同、质量相等的锌粒,然后向两试管中分别加入相同物质的量浓度、相同体积的稀盐酸和稀醋酸。填写下列空白:
(1)a、b两支试管中的现象;相同点是________;不同点是________;原因是_________。
(2)a、b两支试管中生成气体的体积开始时是V(a)________V(b);反应完毕后生成气体的总体积是V(a)________V(b),原因是________________。
解析:
答案:(1)都产生无色气泡 a中反应速率较快 盐酸是强酸,醋酸是弱酸,盐酸溶液中c(H+)大
(2)> = 开始反应时,盐酸溶液中H+浓度较大,但二者的H+的总物质的量相等
12.(2014·杭州二中高三月考)Ⅰ.已知HClO是比H2CO3还弱的酸,氯水中存在下列平衡:Cl2+H2O??HCl+HClO,HClO??H++ClO-,达平衡后
(1)要使HClO浓度增加,可加入下列物质________(填代号)。
A.SO2 B.Na2CO3
C.HCl D.NaOH
(2)由此说明在实验室可用排饱和食盐水收集Cl2的理由是________________。
Ⅱ.Al( OH)3的电离方程式可表示为:H2O+AlO+H+??Al(OH)3??Al3+ +3OH-。
试根据平衡移动原理,解释下列有关问题。
(1)向Al(OH)3沉淀中加入盐酸,沉淀溶解,其原因是________________________,有关离子方程式为________________________。
(2)向Al(OH)3沉淀中加入苛性钠溶液,沉淀溶解,其原因是________________________, 有关离子方程式为________________________。
答案:Ⅰ.(1)B (2)饱和食盐水中Cl-浓度较大,由于氯水中存在平衡:Cl2+H2O??Cl-+HClO+H+,所以,氯气在饱和食盐水中溶解度较小,通常情况下,可用排饱和食盐水的方法收集氯气
Ⅱ.(1)盐酸中的H+与OH-结合生成水,使平衡中c(OH-)减小,平衡向右移动,Al(OH)3沉淀不断溶解Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O
(2)苛性钠溶液中OH-结合H+生成水,使上述平衡中c(H+)减小,平衡向左移动,Al(OH)3沉淀不断溶解 Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O
13.(2014·高密一中检测)下表是几种常见弱酸的电离平衡常数(25 ℃)
酸
电离方程式
电离平衡常数K
CH3COOH
CH3COOH??CH3COO-+H+
1.76×10-5
H2CO3
H2CO3??H++HCO
HCO??H++CO
K1=4.4×10-7
K2=4.7×10-11
H2S
H2S??H++HS-
HS-??H++S2-
K1=1.3×10-7
K2=7.1×10-15
H3PO4
H3PO4??H++H2PO
H2PO??H++HPO
HPO??H++PO
K1=7.1×10-3
K2=6.3×10-8
K3=4.20×10-13
回答下列问题:
(1)当温度升高时,K值________(填“增大”“减小”或“不变)。
(2)在温度相同时,各弱酸的K值不同,那么K值的大小与酸性的相对强弱有何关系?____________________________。
(3)若把CH3COOH、H2CO3、HCO、H2S、HS-、H3PO4、H2PO、HPO都看作是酸,其中酸性最强的是________,最弱的是________。
(4)多元弱酸是分步电离的,每一步都有相应的电离平衡常数,对于同一种多元弱酸的K1、K2、K3之间存在着数量上的规律,此规律是________,产生此规律的原因是___________。
解析:(1)弱电解质的电离过程为吸热过程,所以升高温度,电离平衡向右移动,c(H+)、c(A-)增大,c(HA)减小,所以K值增大;(2)K值越大,电离出的氢离子浓度越大,酸性越强;(3)比较这几种粒子的电离常数可知,H3PO4酸性最强,HS-酸性最弱;(4)由于上一级电离对下一级电离有抑制作用,使得上一级电离常数远大于下一级的电离常数。
答案:(1)增大
(2)K值越大,电离出的氢离子浓度越大,所以酸性越强
(3)H3PO4 HS-
(4)K1?K2?K3 上一级电离产生的H+对下一级电离起抑制作用
14.(2014·桂林检测)今有①盐酸、②醋酸、③硫酸三种稀溶液,用序号回答下列问题。
(1)若三种酸的物质的量浓度相等:
a.三种溶液中的c(H+)大小关系为________。
b.取等体积上述三种溶液,分别用同浓度的NaOH溶液完全中和,所需NaOH溶液体积大小关系为________。
c.若取等质量Zn分别跟这三种溶液反应,使Zn恰好完全反应时,消耗三种酸的体积大小关系为________。
(2)若三种溶液的c(H+)相等:
a.三种酸的物质的量浓度大小关系为________。
b.取等体积上述三种溶液,分别用同浓度的NaOH溶液完全中和,所需NaOH溶液体积大小关系为________。
c.若取等质量Zn分别跟这三种溶液反应,使Zn恰好完全反应时,消耗三种酸的体积大小关系为________。
解析:(1)a.H2SO4为二元强酸;CH3COOH为弱酸,部分电离,故③>①>②。b.三种酸的物质的量相等,但H2SO4为二元酸,所以消耗NaOH是盐酸和醋酸的两倍,盐酸和醋酸消耗的NaOH相等,所以③>①=②。c.与等质量的Zn完全反应,消耗的盐酸和醋酸相等,消耗的H2SO4最少,所以①=②>③。
(2)a.CH3COOH是弱酸,c(CH3COOH)?c(H+),c(H2SO4)=c(H+),c(HCl)=c(H+),所以②>①>③。b.等体积的三种溶液中,n(CH3COOH)>n(HCl),而HCl和H2SO4都是强电解质,两溶液中的n(H+)相等,消耗NaOH一样多,所以②>①=③。c.与等质量的Zn完全反应,消耗的n(H+)相等,所以溶液c(H+)大的消耗体积要小,H2SO4与HCl的c(H+)相等,消耗体积相同,而醋酸因可继续电离,中和相同量的NaOH消耗的体积最小。
答案:(1)a.③>①>② b.③>①=② c.①=②>③
(2)a.②>①>③ b.②>①=③ c.①=③>②
15.试用简单的实验证明,在醋酸溶液中存在着CH3COOH??CH3COO-+H+的电离平衡(要求写出简单操作、现象及实验能说明的问题)。
解析:CH3COOH是弱电解质,溶于水后部分电离,溶液中存在电离平衡,如果条件改变,电离平衡会发生移动,溶液中各种离子的浓度都会发生改变。在实验中,可通过验证氢离子浓度的改变来证明醋酸在溶液中存在电离平衡。
答案:在醋酸溶液中滴入石蕊试液,溶液呈红色,再向上述溶液中加入少量醋酸铵固体,振荡后,溶液颜色变浅,说明c(H+)变小,原因是加入的CH3COO-使平衡向左移动,由此说明醋酸溶液存在着醋酸的电离平衡。
课件66张PPT。成才之路 · 化学路漫漫其修远兮 吾将上下而求索人教版 · 选修4 水溶液中的离子平衡 第三章水可以用来溶解很多物质,水溶液中酸、碱、盐之间的反应以离子反应为特点。离子反应发生的条件是反应中有沉淀、水或气体生成。例如生成BaSO4、CaCO3等沉淀的反应,生成水的中和反应,检验NH存在与否产生NH3的反应,等等。分析发现这些反应的发生都和生成物在水中的溶解度和电离程度有关。
在这一章里我们以化学平衡理论为基础,进一步探讨酸、碱、盐在水溶液中的离子反应。水溶液中的离子平衡属于化学平衡中的一种。在日常生活、工农业和科学研究中,我们经常接触到水溶液中离子平衡的有关知识。例如:酸的强弱的判断,盐溶液的酸碱性,人体体液的pH与健康的关系,等等。这些都与我们在本章的学习内容有密切关系。
水溶液中的离子平衡是高中化学的重要基础理论之一,具有难度大、灵活性强、知识琐碎特点,也是历年高考考查的重点内容之一。第一节 弱电解质的电离第三章蚊虫、蚂蚁等昆虫叮咬人时常向人体血液内注入一种人们称之为蚁酸(主要成分为HCOOH)的有机酸。当人受到蚊叮蚁咬时,皮肤上常起小疱,这是因为人体血液中酸碱平衡被破坏所致。若不治疗,过一段时间小疱会自行痊愈,这是由于血液中又恢复了原先的酸碱平衡。你能用平衡移动的原理解释这一事实吗?让我们一起走进电离平衡的世界吧!●新知导学水溶液中或熔融状态下 水溶液中和熔融状态下 能够全部电离 强酸强碱大部分的盐不能全部电离弱酸弱碱电离成离子离子结合成分子水溶液不电离可逆 CH3COO-+H+ 越大第一步电离增大 ●自主探究1.能导电的物质都是电解质吗?
提示:电解质概念的前提必须是化合物,像金属单质和电解质溶液均导电,但它们都不是化合物,所以也不是电解质。
2.醋酸是弱电解质,HCl是强电解质,醋酸溶液的导电性比盐酸的弱吗?
提示:不一定。溶液的导电性与溶液中自由离子的浓度及所带的电荷有关。强电解质的导电性不一定强,弱电解质的导电性不一定弱。但在相同条件(温度和浓度)下,因HCl在水溶液中完全电离,所以导电性强。4.弱电解质达到电离平衡后,还会继续电离吗?
提示:一定条件下,弱电解质达到电离平衡后,还会继续电离,只是电离成离子的速率和离子结合成分子的速率相等。强弱电解质的比较 ●教材点拨2.电解质与化合物类型的关系
①电解质的强弱是由物质的内部结构决定的;强、弱电解质的主要区别是在水溶液中能否完全电离。
②溶液导电能力关键是由单位体积内自由移动电荷数目的多少决定,与电解质的强弱无关。
③电解质的强弱与化学键没有必然联系。一般的,强电解质含有离子键或强极性键。但含有强极性键的化合物不一定都是强电解质(如HF就是弱电解质),含有离子键的化合物一定是强电解质。
④电解质的强、弱与其溶解性无关。某些难溶(或微溶)于水的盐(如AgCl、BaSO4等),虽其溶解度很小,但其溶于水的部分却是完全电离的,它们仍属于强电解质。3.强电解质与弱电解质比较5.影响溶液导电性的因素
(1)离子的浓度:离子的浓度越大,导电性越好。
(2)离子所带的电荷:离子所带的电荷越多,导电性越好。
提示:(1)判断强弱电解质的根本依据是看电解质在水中是否完全电离,与其溶解度、浓度大小及水溶液导电能力的强弱无必然联系。
(2)强电解质溶液的导电性不一定强,弱电解质溶液的导电性不一定弱(与浓度大小有关)。●典例透析【解析】 【答案】 A1.(2014·南宁高二检测)下列说法正确的是( )
A.氯化钾溶液在电流作用下电离成钾离子和氯离子
B.二氧化硫溶于水能部分转化成离子,故二氧化硫属于弱电解质
C.硫酸钡难溶于水,所以硫酸钡属于弱电解质
D.纯净的强电解质在液态时,有的导电有的不导电●变式训练
解析:A项,KCl溶液不需在电流作用下就能电离成K+和Cl-;B项,SO2本身不能电离出离子,故SO2不是电解质,SO2与H2O反应生成的H2SO3才是电解质;C项,BaSO4属于强电解质;D项,纯净的强电解质在液态时有的导电(如熔融NaCl),有的不导电(如HCl、HClO4等)。
答案:D电离平衡 ●教材点拨2.弱电解质电离平衡的特点
和化学平衡一样,在弱电解质溶液里,也存在着电离平衡,该平衡除了具备化学平衡的特点外,还具有的特点是:
(1)电离过程是吸热的。
(2)分子、离子共存,这完全不同于强电解质。
(3)弱电解质在溶液中的电离都是微弱的。一般来说,已电离的分子是极少数的,绝大多数以分子形式存在。如0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液中,c(H+)大约在1×10-3mol·L-1左右。
(4)多元弱酸分步电离,电离程度逐步减弱。如H2CO3的电离常数:K1=4.4×10-7,K2=4.7×10-11。提示:①弱电解质电离平衡状态的判断与化学平衡状态的判断依据类似,包括电离这一可逆过程的正逆反应速率相等,各种组分(分子、离子)的浓度,物质的量等保持不变。
②电离平衡的理解图示:3.影响电离平衡的因素
提示:弱电解质的水溶液中:(1)分子(包括H2O,但不限于H2O)离子共存。(2)电离都是微弱的。(3)电离程度相当于反应物的转化率,增加某种反应物浓度,自身转化率(电离度)降低。即通常说的“越稀越电离”。(4)温度不变,电离常数K不变。4.电离方程式的书写●典例透析【解析】 ①中,加少量NaOH时,H+与OH-结合生成难电离的H2O,使c(H+)/(CH3COOH)值减小。
②中,CH3COOH的电离是吸热反应,升温,c(H+)增大,c(CH3COOH)减小,故c(H+)/c(CH3COOH)值增大。
③中,加入无水CH3COOH时,c(CH3COOH)增大量大于c(H+)增大量,致使c(H+)/c(CH3COOH)值减小。
④中,加水稀释电离平衡右移,c(CH3COOH)在减小的基础上减小,而c(H+)在增大的基础上减小,故c(H+)/c(CH3COOH)值增大。
【答案】 D●变式训练
解析:影响电离平衡的条件有温度和浓度。根据平衡移动原理,可以判断平衡移动的方向,n(OH-)的变化与平衡移动方向直接有关,c(OH-)还与溶液的体积有关。加水稀释,平衡向微粒数增多的方向移动,n(OH-)增多,但由于溶液体积增大的趋势比n(OH-)增加得更快,故c(OH-)是减小的。同理,加入更稀的氨水时,氨水的总浓度比原来小了,这还相当于稀释过程,尽管总的n(OH-)增多,但c(OH-)仍是减小。答案:电离平衡常数 ●教材点拨
提示:①显然分子越大,分母越小,K值越大。表示弱电解质越易电离。
②常见弱酸由强到弱的顺序:亚硫磷酸氢氟酸,甲酸苯甲酸醋酸,碳酸氢硫次氯酸,氢氰后面石碳酸。
4.影响电离常数大小的因素
(1)在同一温度下,不同弱电解质的电离常数不同,说明电离常数的大小首先由物质的本性决定。
(2)弱电解质的电离常数受温度变化的影响,但在室温下一般变化不大。
(3)同一弱电解质在同一温度下发生浓度变化时,其电离常数不变,说明弱电解质的电离常数大小不受其浓度的影响。●典例透析
【解析】 电离常数的大小直接反映了该弱电解质的电离能力,A正确;电离常数的大小只与温度有关,因为弱电解质电离吸热,温度升高,电离常数增大,除温度外,电离常数与其他因素无关,B、C错误;对于多元弱酸,第一步电离产生的H+对第二步电离起抑制作用,故K1?K2?K3,D错误。
【答案】 A●变式训练A.HF的电离平衡常数为7.2×10-4
B.HNO2的电离平衡常数为4.9×10-10
C.根据①③两个反应即可知三种酸的相对强弱
D.HNO2的电离平衡常数比HCN的大,比HF的小
解析:该题涉及三个反应,由题给三个化学方程式可以得出:HF、HNO2、HCN的酸性依次减弱。酸性越强;电离常数越大,据此可以将三个K值与酸对应起来。题给三个反应中,第①个反应说明酸性:HNO2>HCN,第③个反应说明酸性:HF>HNO2,只根据这两个反应即可作出比较。
答案:B1.(2014·雅安高二检测)下列按纯净物、混合物、电解质和非电解质顺序排列的是( )
A.盐酸、空气、醋酸、干冰
B.冰醋酸、福尔马林、硫酸钠、乙醇
C.蛋白质、油脂、苛性钾、石灰石
D.胆矾、漂白粉、氯化钾、硫酸钡
解析:A选项中盐酸属于混合物,所以错误;C、D选项中,石灰石是碳酸钙,碳酸钙和硫酸钡虽然难溶于水,但都属于强电解质,所以C、D选项错误。
答案:B2.(2014·西安一中高二月考)下列溶液中导电性最强的是( )
A.1 L 0.1 mol/L醋酸
B.0.1 L 0.1 mol/L H2SO4溶液
C.0.5 L 0.1 mol/L盐酸
D.2 L 0.1 mol/L H2SO3溶液
解析:溶液中离子浓度越大,溶液的导电能力越强。当离子浓度相同时,还要比较离子所带的电荷数是否相同。离子浓度越大,离子所带的电荷越多,溶液的导电性越强。
答案:B
解析:题中K为醋酸电离常数的表达式,由于电离常数不随浓度变化而变化,只随温度变化而变化,所以排除A、B两项。因为醋酸的电离是吸热的,所以升高温度,K增大,降低温度,K减小,标准状况下(0 ℃),温度低于25 ℃,则K小于1.75×10-3,所以C项错误。
答案:D
4.(2014·辽宁育才中学高二月考)H2S溶于水的电离方程式为________________。
(1)向H2S溶液中加入CuSO4溶液时,电离平衡向________移动,c(H+)________,c(S2-)________。
(2)向H2S溶液中加入NaOH固体时,电离平衡向________移动,c(H+)________,c(S2-)________。
(3)若要增大H2S溶液中的c(S2-),最好加入________。解析:H2S为多元弱酸,分步电离。
(1)向H2S溶液中加入CuSO4,S2-与Cu2+结合成CuS沉淀,使电离平衡正向移动,c(H+)增大,但c(S2-)减小。对(2),当加入NaOH固体时。因H+发生反应,使平衡右移,导致c(H+)减小,但c(S2-)增大。对(3),增大c(S-)最好是加入只与H+反应的物质,如NaOH固体等最适宜。5.(2014·启东高二检测)在一定温度下,冰醋酸加水稀释过程中。溶液的导电能力I随加入水的体积V变化的曲线如图所示。请回答:
(1)“O”点导电能力为0的理由是
______________________________________________________________________________________________________; (2)a、b、c三点处,溶液的c(H+)由小到大的顺序为________________;
(3)a、b、c三点处,电离程度最大的是________________;
(4)若将c点溶液中c(CH3COO-)增大,溶液c(H+)减小,可采取的措施是
①______________________________________________;
②______________________________________________;
③______________________________________________。
答案:(1)在“O”点处醋酸未电离,无离子存在
(2)c
(3)c
(4)①加少量NaOH固体 ②加少量Na2CO3固体
③加入Zn、Mg等金属腌菜的酸味是怎么产生的
冬天,许多人都要做些腌菜,这些菜除了清脆可口以外,还略带酸味,能刺激食欲。为什么腌菜会有一股酸味呢?
原来在空气中经常有许多微生物,像流浪汉一样到处流浪。其中有一种叫乳酸菌,另一种叫酵母菌,当它们一降落到腌菜缸里,就会定居下来。
当腌菜缸中的盐水较浓时,这些小家伙是活不成的,如果盐水的浓度降低到3%~4%时,就正对乳酸菌的“胃口”,乳酸菌就会大量的繁殖起来。
在缺氧的坛内,特别有利于它的繁殖,因为乳酸菌是怕氧的。乳酸菌在生长过程中,会使一部分糖类物质转变成乳酸,因为这种酸最初是在酸牛乳中发现的,所以叫乳酸。至于酵母菌也会使蔬菜中的一些糖类转变成乳酸和醋酸。乳酸和醋酸的味道都是挺酸的,怪不得有的腌菜吃起来时酸溜溜的。第三章 第二节 第1课时
一、选择题
1.常温下,在0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中,水的离子积是( )
A.1.0×10-14 B.1.0×10-13
C.1.32×10-14 D.1.32×10-15
解析:水的离子积只与温度有关,与溶液的酸、碱性无关。常温下,KW=1.0×10-14。
答案:A
2.(2014·郑州高二检测)能影响水的电离平衡,并使溶液中的c(H+)>c(OH-)的操作是( )
A.向水中投入一小块金属钠
B.将水加热煮沸
C.向水中通入二氧化碳气体
D.向水中加食盐晶体
解析:A项加金属钠跟水反应生成NaOH,c(OH-)>c(H+),错误;B项加热促进水的电离,但c(H+)=c(OH-),错误;D项对水的电离平衡没有影响,c(H+)=c(OH-),错误。
答案:C
3.向纯水中加入少量NaHSO4,在温度不变时,溶液中( )
A.c(H+)/c(OH-)增大
B.c(H+)减小
C.水中c(H+)与c(OH-)的乘积增大
D.c(OH-)增大
答案:A
4.25 ℃时,在0.01 mol·L-1的硫酸溶液中,水电离出的H+浓度是( )
A.5×10-13 mol·L-1 B.0.02 mol·L-1
C.1×10-7 mol·L-1 D.1×10-12 mol·L-1
解析:H2SO4电离出的c(H+)=0.02 mol·L-1,由KW=1.0×10-14可知c(OH-)=5×10-13 mol·L-1,OH-是由水电离产生的,则水电离产生的c(H+)=c(OH-)=5×10-13 mol·L-1。
答案:A
5.常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A.pH=1的溶液中:Fe2+、NO、SO、Na+
B.由水电离出的c(H+)=1×10-14mol/L的溶液中:Ca2+、Cl-、HCO、K+
C.c(H+)/c(OH-)=1×1012的溶液中:NH、Cl-、NO、Al3+
D.c(Fe3+)=0.1 mol/L的溶液中:K+、ClO-、SO、SCN-
解析:A中Fe2+、NO、H+会发生氧化还原反应;B项,符合条件的溶液可能是强酸性溶液也可能是强碱性溶液,HCO既与H+反应,又与OH反应,B错误;=1012的溶液为强酸性溶液,离子可以大量共存;Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3,D错误。
答案:C
6.已知25 ℃时水的离子积为KW=1.0×10-14,35 ℃时水的离子积为KW=2.1×10-14。下列说法中正确的是( )
A.水中的c(H+)随温度的升高而降低
B.25 ℃时水呈中性,35 ℃时水呈酸性
C.水的电离过程是吸热过程
D.一定温度下,向水中加入酸或碱时,水的离子积将发生变化
解析:温度越高,水的电离程度越大,c(H+)越大,A不正确;纯水在任何温度下都是中性的。B不正确;电离过程一般是吸热的,水的电离是中和反应的逆过程,为吸热过程,C正确;水的离子积只与温度有关,与溶液浓度无关,D不正确。
答案:C
7.下列关于溶液的酸碱性,说法正确的是( )
A.pH=7的溶液是中性
B.中性溶液中一定有c(H+)=1.0×10-7 mol·L-1
C.c(H+)=c(OH-)的溶液是中性
D.在100 ℃时,纯水的pH<7,因此显酸性
解析:A项中运用pH判断溶液的酸碱性时,用到了水的离子积常数,它与温度有关,但A项未给出温度,所以错误;在中性溶液中,c(H+)和c(OH-)一定相等,但并不一定c(H+)=c(OH-)=1.0×10-7 mol·L-1,所以B项错,C项正确;100 ℃的纯水中,虽然pH<7。但c(H+)=c(OH-),还是中性,所以D错误。
答案:C
8.25℃时纯水的电离度为α1,pH=2的醋酸溶液中水的电离度为α2,pH=12的氢氧化钠溶液中水的电离度为α3。若将上述醋酸与氢氧化钠溶液等体积混合,所得溶液中水的电离度为α4。下列关系式中正确的是( )
A.α2=α3<α4<α1 B.α3=α2<α1<α4
C.α2<α3<α1<α4 D.α1<α2<α3<α4
解析:水为极弱的电解质,存在电离平衡,酸、碱抑制水的电离,而加入能消耗H+或OH-的物质能促进水的电离,等浓度的H+和OH-对水的抑制作用相同,所以α2=α3<α1;而醋酸与NaOH等体积混合后,所得溶液为醋酸、醋酸钠的混合溶液,溶液呈酸性,对水的电离起抑制作用,但较原醋酸对水的电离的抑制作用弱,所以α2=α3<α4<α1,A项正确。
答案:A
9.某温度下,相同pH的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释,pH随溶液体积变化的曲线如图所示。据图判断正确的是( )
A.Ⅱ为盐酸稀释时pH变化曲线
B.b点溶液的导电性比c点溶液的导电性强
C.a点KW的数值比c点KW的数值大
D.b点酸溶液的总浓度大于a点酸溶液的总浓度
解析:盐酸是强酸,醋酸是弱酸,根据弱电解质电离的特点,盐酸加水稀释比醋酸溶液加水稀释的pH增大的程度较大,故Ⅰ是盐酸的,Ⅱ是醋酸溶液的,A错;b点溶液中的离子浓度大于c点,故b点溶液的导电性强,B对;温度相同时,KW值相同,C错;pH相同时,醋酸溶液的浓度大,稀释相同倍数后仍是醋酸溶液的浓度大,因此b点酸溶液的浓度小于a点酸溶液的浓度,D错。
答案:B
10.(2014·乌鲁木齐高三二次诊断)水的电离平衡曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.图中对应点的温度关系为a>b>c
B.纯水仅升高温度,可从a点变到c点
C.水的离子积常数KW数值大小关系为b>c>d
D.在b点对应温度下,0.5 mol/L的H2SO4溶液与1 mol/L的KOH溶液等体积混合,充分反应后,所得溶液的pH=7
解析:本题考查水的电离平衡。难度中等。
水的电离是吸热反应,温度升高,水的离子积常数增大,根据图中数据得出水的离子积常数KW数值大小关系为b>c>a=d,温度关系为b>c>a=d,C项正确,A项错误;a点和c点的c(OH-)相等,若纯水仅升高温度,c(OH-)与c(H+)都增大,B项错误;b点的KW=1×10-12,0.5 mol/L的H2SO4溶液与1 mol/L的KOH溶液等体积混合,充分反应后所得溶液显中性,pH=6,D项错误。
答案:C
点评:只要温度不变,水的离子积常数就不变,水的离子积常数只与温度有关。
二、非选择题
11.某温度下,纯水中的c(H+)=2.0×10-7mol·L-1,则此时溶液的c(OH-)是______mol·L-1,这种水显______(填“酸”、“碱”或“中”)性,其理由是______;若温度不变,滴入稀盐酸使c(H+)=5.0×10-6mol·L-1,则c(OH-)=________mol·L-1。
解析:此温度时,水电离的c(OH-)=c(H+)=2×10-7mol·L-1,则KW=2×10-7×2×10-7=4×10-14;c(H+)=5.0×10-6mol·L-1,则c(OH-)=4×10-14/5.0×10-6=8×10-9(mol·L-1)。
答案:2.0×10-7 中 c(H+)=c(OH-) 8×10-9
12.水的电离平衡曲线如图所示:
若以A点表示25℃时水电离平衡时的离子的浓度,当温度升高到100℃时,水的电离平衡状态到B点,则此时水的离子积从________增加到________,造成水的离子积增大的原因是_______________________________________________________________________。
解析:25℃时,KW=1×10-7×1×10-7=1×10-14,100℃时,KW=1×10-6×1×10-6=1×10-12,故水的离子积增大,原因是温度升高,水的电离程度增大,水电离出来的c(H+)与c(OH-)增大,KW增大。
答案:1×10-14 1×10-12
水的电离是吸热过程,温度升高,电离程度增大,水电离出的c(H+)、c(OH-)增大,离子积常数增大
13.在某温度下的水溶液中,c(H+)=10xmol/L,c(OH-)=10y mol/L,x与y的关系如图所示:
(1)该温度下,水的离子积为________________。
(2)该温度下,0.01 mol/L NaOH溶液中c(H+)为____________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)选取图像中的一点,如当x=-5时,y=-10,故水的KW=10-5·10-10=10-15。
(2)0.01 mol/L NaOH溶液中c(OH-)=10-2 mol/L,c(H+)===10-13mol/L。
答案:(1)10-15
(2)10-13 mol/L
14.已知室温时,0.1 mol·L-1的某一元酸HA在水中有0.1%发生电离,回答下列各问题:
(1)该溶液的pH=________。
(2)HA的电离平衡常数K=________。
(3)升高温度时,K将________(填“增大”、“减小”或“不变”),pH将________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)由HA电离出的c(H+)约为水电离出的c(H+)的________倍。
解析:(1)HA电离出的c(H+)=(0.1×0.1%) mol·L-1=1×10-4 mol·L-1,pH=-lg(1×10-4)=4;
(2)电离平衡常数
K===1×10-7;
(3)因HA??H++A-,电离过程是吸热的,所以升高温度,c(H+)、c(A-)均增大,则K增大,而pH减小;
(4)c(H+)HA=1×10-4 mol·L-1,c(H+)水=c(OH-)= mol·L-1=1×10-10 mol·L-1,所以c(H+)HA∶c(H+)水=(1×10-4)∶(1×10-10)=106。
答案:(1)4
(2)1×10-7
(3)增大 减小
(4)106
15.(2014·经典习题选萃)有一学生甲在实验室测某溶液的pH,实验时,他先用蒸馏水润湿pH试纸,然后用洁净干燥的玻璃棒蘸取试样进行检测。
学生乙对学生甲操作的评价为:操作错误,测定结果一定有误差。学生丙对学生甲操作的评价为:操作错误,但测定结果不一定有误差。请回答:
(1)你支持乙同学还是丙同学的观点?理由是什么?
(2)若用此法分别测定c(H+)相等的盐酸和醋酸溶液的pH,谁的误差较大?原因是什么?
(3)如何用pH试纸区分0.1 mol·L-1的硫酸和0.001 mol·L-1的硫酸?简述操作过程。
(4)常温下用pH试纸测定某溶液的pH时,pH试纸显红色,能否确定溶液的酸碱性?
答案:(1)支持丙同学的观点,用pH试纸测溶液的pH时,试纸不能润湿,否则,相当于将溶液稀释,若原溶液呈酸性,则测得的pH偏大,若原溶液呈碱性,则测得的pH偏小,若原溶液呈中性,则测得的pH不变。
(2)盐酸。用湿润的pH试纸测量溶液的pH时,对强电解质溶液pH的影响更大,因为弱电解质溶液在稀释过程中要继续电离,稀释后的弱电解质溶液中H+浓度比强电解质溶液中H+浓度更接近未稀释时的H+浓度。
(3)用玻璃棒分别蘸取两种溶液点在两张pH试纸上,与标准比色卡比较其pH,pH较大的为0.001 mol·L-1的硫酸。
(4)可以,pH试纸显红色,说明溶液显酸性。
课件50张PPT。成才之路 · 化学路漫漫其修远兮 吾将上下而求索人教版 · 选修4 水溶液中的离子平衡第三章第二节 水的电离和溶液的酸碱性第三章第1课时 水的电离 溶液
的酸碱性与pH第三章追求健康长寿是人类共同的愿望。人们首先要拥有健康,才有可能获得财富、地位和幸福。健康从哪里来呢?水是生命之源,如果没有水,就不可能有生命。风靡日本、欧美等国的活性离子水是一种高品质的饮用水。离子水比普通水分子团直径小,渗透作用快,有利于消除体内过多的自由基,能够延缓机体衰老,且对多种疾病有预防和辅助治疗的作用。它的诞生,在全世界掀起了一场饮水领域的革命,善待生命,从水开始。你知道水中有哪些粒子吗?人的健康与体液的酸碱性有着很大的关系,人体处于正常状态时血液的pH是7.35~7. 45,血液的pH哪怕发生极微小的变化,就会造成身体不适,当pH>7. 45时会发生碱中毒而pH<7. 35时则发生酸中毒,严重时会有生命危险。那么溶液为何会呈现不同的酸碱性?如何测定溶液的酸碱性?血液等体液又是如何维持pH恒定的呢?
你知道溶液的酸碱性的强弱与c(H+)、c(OH-)之间的关系是怎样的吗?●新知导学c(H+)·c(OH-) 增大 10-7 1.0×10-14 (3)适用范围
KW不仅适用于纯水,也适用于稀的________溶液。
3.判断溶液酸碱性的依据
________和________的相对大小。
4.溶液的酸碱性与pH的关系
pH=_________,pH越小,溶液的酸性___,碱性越___,pH的适用范围是________。
5.溶液pH的测定方法
溶液pH的测定方法有________法、________法、pH计法。电解质 c(H+) c(OH-) -lgc(H+) 强 弱 0~14 指示剂 pH试纸 ●自主探究1.酸性溶液中一定不存在OH-,碱性溶液中一定不存在H+吗?
提示:不是,由于水的电离,故水溶液中一定有H+和OH-,溶液的酸碱性取决于c(H+)和c(OH-)的相对大小。
2.离子积表达式KW=c(H+)·c(OH-)中的c(H+)和c(OH-)一定是水电离出的c(H+)和c(OH-)吗?
提示:表达式中c(H+)和c(OH-)均表示整个溶液中的c(H+)和c(OH-),不一定只是水电离出的c(H+)和c(OH-)。
3.pH=7的溶液一定呈中性吗?
提示:不一定。25℃时,pH=7的溶液呈中性,温度高于25℃时,由于水的电离程度增大,KW>1.0×10-14,此时pH=7呈碱性。判断溶液酸碱性的唯一标准是溶液中c(H+)和c(OH-)的相对大小,不应看pH的大小,因此只有满足c(H+)=c(OH-)的溶液才一定呈中性。4.某温度时,水溶液中KW=4×10-14,那么该温度比室温(25℃)高还是低?该温度下纯水中c(H+)是多少?水的电离和水的离子积 ●教材点拨3.影响水的电离平衡的因素提示:(1)无论是纯水,还是酸性、碱性或中性溶液中,水电离的c(H+)=c(OH-)。(2)水的离子积KW是温度的函数,温度升高KW增大,反之减小。●典例透析【答案】 B
【点评】 水的电离平衡逆向移动,则c(H+)或c(OH-)不一定减小。如向水中加碱,c(OH-)增大,平衡左移,但据勒夏持列原理知,c(OH-)要比原来大。●变式训练
解析:由题意可知,温度升高,KW增大,即c(H+)·c(OH-)增大。说明水的电离平衡向电离的方向移动,水的电离程度较大,因此水的电离过程是一个吸热的过程。平衡常数是温度的函数,与温度有关。
答案:C溶液的酸碱性与pH ●教材点拨溶液呈酸性、碱性还是中性,应看c(H+)和c(OH-)的相对大小,判断溶液酸碱性的依据主要有三点:
(1)在25℃时的溶液中:
c(H+)>1×10-7mol·L-1 溶液呈酸性
c(H+)=1×10-7mol·L-1 溶液呈中性
c(H+)<1×10-7mol·L-1 溶液呈碱性
常温下,c(H+)>10-7mol·L-1时,溶液呈酸性,且c(H+)越大,酸性越强;c(OH-)越大,碱性越强。(2)在25℃时的溶液中:
pH<7 溶液呈酸性
pH=7 溶液呈中性
pH>7 溶液呈碱性
(3)在任意温度下的溶液中:
c(H+)>c(OH-) 溶液呈酸性且c(H+)越大,酸性越强
c(H+)=c(OH-) 溶液呈中性
c(H+)
6显碱性,所以使用pH时需注明温度,若未注明温度,一般认为是常温,就以pH=7为中性。
②pH=-lgc(H+),由定义式可知,pH的大小由溶液中的c(H+)大小来决定。pH的取值范围为0~14,适用于c(H+)和c(OH-)都较小的溶液<1 mol·L-1。
③用pH试纸测出的pH一般为整数值,pH计更精确。
④酸性越强,溶液中c(H+)越大,pH越小。同理,碱性越强,溶液中c(OH-)越大,pH越大。
2.溶液的酸碱性与酸碱强弱的关系
(1)区别。
①溶液的酸碱性指的是溶液中c(H+)、c(OH-)的相对大小;而酸和碱的酸碱性是指其潜在的电离出H+或OH-的能力。
②酸、碱的强弱是以电解质的电离程度来区分的。强酸、强碱在溶液中完全电离,弱酸、弱碱在溶液中部分电离。(2)联系。
①强酸溶液的酸性不一定比弱酸溶液的酸性强。
②酸性强的溶液不一定是强酸溶液。
③酸性相同的溶液弱酸浓度大,中和能力强。
例如:c(H+)=1 mol·L-1的醋酸溶液和盐酸溶液,体积均为1 L时,醋酸溶液中和能力更强。
(4)中和能力相同的酸,其提供H+的能力相同。
例如:1 L 0.1 mol·L-1的CH3COOH和1 L 0.1 mol·L-1的盐酸,均可提供0.1 mol的H+。3.pH的测定方法
(1)利用酸碱指示剂测定。这种方法只能测出某一范围的pH,而不能得出具体的数值。下表列出了常用酸碱指示剂的变色范围:
常用酸碱指示剂的变色范围(2)用pH试纸测定:pH试纸一般呈黄色,由多种指示剂的混合液浸制而成。其使用方法是:取一小块试纸放在玻璃片或点滴板上,用洁净的玻璃棒蘸取溶液点在试纸中部;在半分钟内与标准比色卡比较。
提示:用pH试纸测定溶液的pH时,玻璃棒必须洁净、干燥,不能湿润,试纸也不能湿润,因为湿润后会改变溶液的浓度,使测定的pH发生偏差。另外,用试纸测定的pH一般取整数,且读数应在半分钟内完成。
(3)pH计:通过仪器pH计精确测定溶液的pH。●典例透析【解析】 没有指明温度,不能确定pH=6时溶液是否呈碱性,A错;广泛pH试纸测得的pH应为整数,B错;0.1 mol·L-1的盐酸pH=1,而CH3COOH是弱电解质,部分电离,其pH应大于1,D错。
【答案】 C2.(2014·柳州综合检测)下列有关pH变化的判断中,正确的是( )
A.随着温度的升高,纯水的pH不变
B.随着温度的升高,纯水的pH增大
C.新制氯水经光照一段时间后,pH减小
D.氢氧化钠溶液久置于空气中,pH增大●变式训练答案:C解析:由于KW(35 ℃)>KW(25 ℃),说明升高温度能促进水的电离,即水的电离是一个吸热过程,且水的电离程度在35 ℃时大于25 ℃时的,因此35 ℃的c(H+)大。另外由水的电离方程式可知,无论什么温度,水自身电离产生的c(H+)和c(OH-)总是相等的。
答案:C
点评:无论什么条件下,水电离出的c(H+)=c(OH-)。
2.(2014·成都高二检测)下列叙述正确的是( )
A.任何浓度的溶液都可以用pH来表示其酸碱性的强弱
B.c(H+)等于1.0×10-7 mol·L-1的溶液呈中性
C.无论是纯水,还是酸性、碱性或中性稀溶液,在常温下,其c(H+)·c(OH-)=1.0×10-14
D.0.2 mol·L-1 CH3COOH溶液中的c(H+)是0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中的c(H+)的2倍解析:答案:C
点评:水的离子积的解题流程
水的离子积的表达形式?水的离子积的影响因素(尤其是温度对其影响)?联系溶液的酸碱性。
按照上述归纳,再做一做上面的练习熟悉一下解题流程吧。3.(2014·经典习题选萃)25 ℃的下列溶液中,碱性最强的是( )
A.pH=11的溶液
B.c(OH-)=0.12 mol·L-1
C.1 L中含有4 g NaOH的溶液
D.c(H+)=1×10-10mol·L-1的溶液
解析:常温下,可以根据pH或c(H+)比较溶液的酸碱性,同样也可以根据c(OH-)的大小来比较。A、C、D三个选项中溶液的c(OH-)依次为1×10-3 mol·L-1、0.1 mol·L-1、1×10-4 mol·L-1,所以B中溶液的c(OH-)最大,碱性最强。、
答案:B
4.(2014·试题调研)下列说法正确的是( )
A.强碱的水溶液中不存在H+
B.pH=0的溶液是酸性最强的溶液
C.在温度不变时,水溶液中c(H+)和c(OH-)不能同时增大
D.某温度下,纯水中c(H+)=2×10-7 mol·L-1,其呈酸性
解析:在酸性或碱性水溶液中均存在H+和OH-,所以A错;pH=0的溶液中c(H+)=1.0 mol·L-1,并不是酸性最强的溶液,只是c(H+)>1.0 mol·L-1的溶液用pH表示酸性强弱不再方便,故B错;温度一定时,KW=c(H+)·c(OH-)是一个定值,故二者不能同时增大,故C对;纯水中,c(H+)=c(OH-),呈中性,所以D错误。
答案:C
5.(2014·山西晋城期末)有一学生甲测某溶液的pH时,他先用蒸馏水润湿pH试纸,然后用洁净干燥的玻璃棒蘸取试样进行检测。学生乙对学生甲的操作的评价:操作错误,测定结果一定有误差;学生丙对学生甲操作的评价:操作错误,但测定结果不一定有误差。
(1)你支持________(填“乙”或“丙”)同学的观点,原因是________________________。(2)若用此法分别测定c(H+)相等的盐酸和醋酸溶液的pH,误差较大的是________溶液,原因是__________________ ______。
(3)只从下列试剂中选择实验所需的物品,你________(填“能”或“不能”)区分0.1 mol·L-1的硫酸和0.01 mol·L-1的硫酸。若能,简述操作过程:____________________________ ____________________________________________________。
A.紫色石蕊试液 B.蒸馏水
C.BaCl2溶液 D.pH试纸
答案:(1)丙 当溶液呈中性时,则不产生误差;否则将产生误差
(2)盐酸 在稀释过程中醋酸继续电离产生H+,使得溶液中c(H+)较盐酸溶液中c(H+)大,误差较小
(3)能 用玻璃棒分别蘸取两种溶液滴在两张pH试纸上,与标准比色卡比较其pH,pH较大的为0.01 mol·L-1的硫酸“不小心”与科学发现
著名的化学家波义耳有一次倾倒浓盐酸时,不小心把酸溅到了紫罗兰的花瓣上。
为了洗掉花瓣上的酸,他把花浸在盛水的杯子里。结果他发现蓝色的花竞变成了红色。受到这一现象的启发,他从各种花、地衣以及树皮和植物的根里制取了不同颜色的浸出液,用这些浸出液去检验各种溶液是酸还是碱,这就是最早的酸碱指示剂。
红椰菜除了可供食用外,它的色素对酸碱非常敏感,只要用热水作为溶剂把红椰菜的色素提炼出来,它的色素便会在不同的酸碱值(pH)呈现不同的颜色:pH=1,深红;pH=2~3,紫红;pH=4~6,浅红;pH=7~9,蓝色;pH=10,绿色;pH=11,黄绿;pH=12~14,黄色。第三章 第二节 第2课时
一、选择题
1.下列叙述正确的是( )
A.100 ℃纯水的pH=6,所以水在100 ℃时呈酸性
B.pH=3的盐酸溶液,稀释至10倍后pH>4
C.0.2 mol·L-1的醋酸,与等体积水混合后pH=1
D.常温时,pH=3的盐酸与pH=11的氢氧化钠等体积混合后pH=7
解析:A选项中因为是纯水,不管其pH为多少都是呈中性;B选项中盐酸是强酸,所以每稀释10倍pH增大1,故pH=4;C选项中将0.2 mol·L-1的醋酸,与等体积水混合后,溶液的浓度变为0.1 mol·L-1,但由于醋酸是弱酸,所以pH大于1;D选项中盐酸与氢氧化钠恰好完全反应,所以呈中性。
答案:D
2.在25 ℃的条件下,将体积都为10 mL,pH都等于3的醋酸和盐酸,加水稀释到a mL和b mL,测得稀释后溶液的pH均为5,则稀释时加入水的体积为( )
A.a=b=10 mL B.a=b>10 mL
C.a
b
解析:在溶液中,盐酸电离是不可逆的,而CH3COOH的电离是可逆的,存在电离平衡。在加水稀释的过程中,盐酸溶液里c(H+)的主要变化只有一个,即减小;CH3COOH溶液里c(H+)的主要变化有两个,即减小和增大。若a=b,稀释后的CH3COOH溶液pH<5,若使CH3COOH溶液pH=5,就必须继续加水稀释,即a>b。
答案:D
3.有甲、乙两瓶醋酸稀溶液,测得甲的pH=a,乙的pH=a+1,下列推断正确的是( )
A.物质的量浓度c(甲)是c(乙)的10倍
B.溶液中c(OH-)甲是乙的10倍
C.由水电离产生的c(H+)乙是甲的10倍
D.与等量的NaOH反应消耗甲、乙两酸的体积V(乙)<10V(甲)
解析:由题意知c(H+)甲是乙的10倍,即=10,但因稀醋酸的电离程度增大,所以=<1,故c(甲)>10c(乙),所以A错误。两溶液中KW相同,c(OH-)=,所以c(OH-)乙是甲的10倍,B错误。两溶液中由水电离的c(H+)均与溶液中c(OH-)相等,所以C正确。因c(甲)>10c(乙),所以与等量NaOH反应时由c(甲)·V(甲)=c(乙)·V(乙)知,V(乙)>10V(甲)。
答案:C
4.室温下,下列溶液等体积混合后,所得溶液的pH一定大于7的是( )
A.0.1 mol·L-1的盐酸和0.1 mol·L-1的氢氢化钠溶液
B.0.1 mol·L-1的盐酸和0.05 mol·L-1的氢氧化钡溶液
C.pH=4的醋酸溶液和pH=10的氢氧化钠溶液
D.pH=4的盐酸和pH=10的氨水
解析:本题考查了酸碱反应后溶液pH的计算及判断。HCl为一元强酸,NaOH为一元强碱,Ba(OH)2为二元强碱,故等体积等物质的量浓度的HCl与NaOH恰好中和,pH=7,与Ba(OH)2反应时,c(H+)=c(OH-)=2c[Ba(OH)2],pH=7,故A、B错误;pH=4的醋酸溶液中电离出的c(H+)=1×10-4mol·L-1,pH=10的NaOH溶液电离出的c(OH-)=1×10-4 mol·L-1,因此CH3COOH电离出的H+恰好与NaOH中和,还有大量的CH3COOH分子过量,故pH<7,同理,D项中氨水过量,溶液显碱性,pH>7,故C错误,D正确。
答案:D
5.现有温度相同,pH=a和pH=b的两种NaOH溶液,已知b=a+2,将两种溶液等体积混合后,所得溶液的pH接近于( )
A.a-lg2 B.b-lg2
C.a+lg2 D.b+lg2
解析:pH=a的NaOH溶液,c(H+)=10-a mol·L-1,c(OH-)=10a-14 mol·L-1;pH=b的NaOH溶液,c(H+)=10-b mol·L-1,c(OH-)=10b-14 mol·L-1;而溶液等体积混合后:c(OH-)=由于b=a+2,所以c(OH-)=5×10b-15 mol·L-1;则c(H+)=2×10-b mol·L-1,所以pH=b-lg2,故答案选B。
答案:B
6.pH=3的两种一元酸HX和HY溶液,分别取50 mL加入足量的镁粉,充分反应后,收集到H2的体积分别为V(HX)和V(HY),若V(HX)>V(HY),则下列说法正确的是( )
A.HX可能是强酸
B.HY一定是强酸
C.HX的酸性强于HY的酸性
D.反应开始时二者生成H2的速率相等
解析:本题考查了强、弱酸的判断及溶液酸性大小的比较。据题意,Mg粉足量,酸不足,应根据酸的物质的量来计算H2的体积,由V(HX)>V(HY),知pH相等时,HX的物质的量浓度比HY的大,即HX是酸性比HY弱的弱酸,而无法判断HY是强酸还是弱酸,故A、B、C错误;D项反应开始时生成H2的速率取决于c(H+),因为开始时c(H+)相等,故D项正确。
答案:D
7.(双选)对于常温下pH为1的硝酸溶液,下列叙述正确的是( )
A.该溶液1 mL稀释至100 mL后,pH等于3
B.向该溶液中加入等体积、pH为13的氢氧化钡溶液恰好完全中和
C.该溶液中硝酸电离出的c(H+)与水电离出的c(H+)之比为10-12
D.该溶液中水电离出的c(H+)是pH为3的硝酸中水电离出的c(H+)的100倍
解析:硝酸为强电解质,完全电离,故稀释100倍,c(H+)为原溶液的1/100,pH会由1变为3,A正确;硝酸中c(H+)=0.1 mol·L-1,pH为13的Ba(OH)2,溶液c(OH-)=0.1 mol·L-1,当二者等体积混合时n(H+)=n(OH-),即二者恰好完全中和,B项正确;硝酸电离的c(H+)=0.1 mol·L-1,则水电离的c(H+)=10-13 mol·L-1,二者之比为10-1∶10-13,C错;pH为3的硝酸中水电离的c(H+)=10-11 mol·L-1,故D项中二者之比为10-13∶10-11,D项错误。
答案:AB
8.(2014·西安四校联考)室温时,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NaHSO4溶液,当溶液中的Ba2+恰好完全沉淀时,溶液pH=11。若反应后溶液的体积等于Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液的体积之和,则Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液的体积比是( )
A.1∶9 B.1∶1
C.1∶2 D.1∶4
解析:Ba2+恰好完全沉淀时的反应为:
Ba(OH)2+NaHSO4===BaSO4↓+NaOH+H2O,pH=12,c(OH-)=0.01 mol·L-1,c[Ba(OH)2]=0.005 mol·L-1,设Ba(OH)2溶液体积为V1,NaHSO4溶液体积为V2,则有=1×10-3 mol·L-1;V1∶V2=1∶4。
答案:D
9.室温下,pH相差1的两种一元碱溶液A和B,分别加水稀释时,溶液的pH变化如下图所示。下列说法正确的是( )
A.稀释前,c(A)=10c(B)
B.稀释前,A溶液中由水电离出的OH-的浓度大于10-7 mol/L
C.在M点,A、B两种碱溶液中阳离子的物质的量浓度相等
D.用醋酸中和A溶液至恰好完全反应时,溶液的pH为7
解析:A项,观察图像可知,A、B稀释相同的倍数时A的pH变化大于B,则A的碱性强于B,A的电离程度大于B,稀释前A、B的pH相差1,c(A)<10c(B);B项,A可以抑制水的电离,稀释前,A溶液中由水电离出的OH-的浓度小于10-7 mol/L;C项,在M点,A、B两种碱溶液的pH相等即c(OH-)相等,则阳离子浓度相等;D项,A的电离程度与醋酸的电离程度相对大小未知,用醋酸中和A溶液至恰好完全反应时,溶液的pH无法确定。
答案:C
10.常温下,将一定浓度的盐酸和醋酸加水稀释,溶液的导电能力随溶液体积变化的曲线如图所示。判断下列说法中,正确的是( )
A.两溶液稀释前的浓度相同
B.a、b、c三点溶液的pH由大到小顺序为a>b>c
C.a点的KW值比b点的KW值大
D.a点水电离的c(H+)大于c点水电离的c(H+)
解析:本题考查强、弱电解质溶液的性质,考查考生识图、分析判断能力。难度较大。
A项,醋酸是弱电解质不能完全电离,稀释前导电能力相同(氢离子浓度相同),则其浓度大于盐酸的浓度;B项,b点的导电能力小于a点,即b点的氢离子浓度小于a点,则b点的pH大于a点;C项,KW是温度的函数,温度不变KW不变;D项,因为a点pH大于c点,所以a点由水电离出的OH-浓度大于c点由水电离出的OH-浓度,根据水的离子积即可得出结论。
答案:D
二、非选择题
11.(1)常温下,将pH=10和pH=12的NaOH溶液以1∶1的体积比混合,则混合后所得溶液的pH约为________。
(2)0.2 mol·L-1 NaHSO4和0.1 mol·L-1 BaCl2溶液按等体积混合后,则溶液的pH等于________。
(3)用pH=4和pH=11的强酸和强碱混合,使pH=10,则两溶液的体积比为________。
解析:欲求混合后溶液的pH,应先判断混合后溶液的酸碱性。若呈碱性,应先求溶液中c(OH-),再求c(H+),而后计算pH;若呈酸性,可直接求出混合后c(H+),再计算pH。由题意可得:
(1)c(OH-)==≈5×10-3
c(H+)·c(OH-)=KW=1×10-14
c(H+)==2×10-12
pH=-lgc(H+)=-lg(2×10-12)=12-0.3=11.7
(2)NaHSO4为强电解质
c(H+)==0.1(mol·L-1)
pH=-lgc(H+)=1
(3)混合后溶液呈碱性,则
10-4=
整理可得:2×10-4V(酸)=9×10-4V(碱)
所以,=
答案:(1)11.7
(2)1
(3)9∶2
12.在t℃时,某Ba(OH)2的稀溶液中c(H+)=10-amol·L-1,c(OH-)=10-bmol·L-1,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
氢氧化钡溶液的体积/mL
盐酸的体积/mL
溶液的pH
①
22.00
0.00
8
②
22.00
18.00
7
③
22.00
22.00
6
(1)依据题意判断,t℃________25℃(填“大于”、“小于”或“等于”),该温度下水的离子积Kw=________。
(2)b=________,原Ba(OH)2稀溶液的物质的量浓度为________。
(3)该温度下,向1 L硫酸与硫酸钠的混合溶液中加入3 L该Ba(OH)2的稀溶液时,沉淀正好达到最大量,从所得溶液中取出4 mL并加水稀释至20 mL,测得溶液的pH为7,则原硫酸与硫酸钠混合溶液的pH为________,其中Na2SO4的物质的量浓度为________。
解析:(1)在Ba(OH)2稀溶液中水的离子积常数Kw=c(H+)·c(OH-)=10-a·10-b=10-12>10-14,说明溶液的温度大于25℃,且在该温度下有pH+pOH=12,中性溶液的pH等于6。(2)由题表中①可知Ba(OH)2溶液中c(OH-)=10-4mol·L-1,c[Ba(OH)2]=5×10-5mol·L-1,当滴入盐酸22 mL时溶液呈中性,有c(H+)=c(OH-),所以原盐酸的浓度为1×10-4mol·L-1,b等于4。(3)设混合溶液中H2SO4的物质的量为x mol,Na2SO4的物质的量为y mol,所加入的Ba(OH)2与SO恰好完全反应时有x+y=5×10-5×3,5×10-5×2×3-2x=10-5×20,解得x=5×10-5,y=1×10-4。
答案:(1)大于 10-12
(2)4 5×10-6 mol·L-1
(3)4 10-4 mol·L-1
13.下表是不同温度下水的离子积数据:
温度/℃
25
t
水的离子积KW
1×10-14
1×10-12
试回答以下问题:
(1)25 ℃下,某Na2SO4溶液中c(SO)=5×10-4 mol·L-1,取该溶液1 mL加水稀释至10 mL,则稀释后溶液中c(Na+)∶c(OH-)=________。
(2)在t2 ℃下pH=10的NaOH溶液中,水电离产生的OH-浓度为________。
(3)t ℃下,将pH=11的NaOH溶液V1 L与pH=1的稀硫酸V2 L混合(设混合后溶液的体积为原两溶液体积之和),所得混合溶液的pH=2,则V1∶V2=________。
解析:(1)c(SO)=5×10-4 mol·L-1,则
c(Na+)=2c(SO)=1×10-3 mol·L-1,
稀释10倍,则c(Na+)=1×10-4 mol·L-1。25 ℃时Na2SO4溶液中c(OH-)=1×10-7 mol·L-1,稀释10倍后仍然为1×10-7 mol·L-1,则c(Na+)∶c(OH-)=103∶1。
(2)pH=10的NaOH溶液c(H+)=10-10 mol·L-1,NaOH溶液中c(H+)来自水的电离,水电离出H+的同时也电离出等量的OH-。
(3)t ℃时,pH=2,说明溶液为酸性,酸过量。
t ℃时,pH=11的NaOH溶液,c(OH-)=0.1 mol·L-1,
=0.01 mol·L-1
9V2=11V1,=。
答案:(1)1000∶1
(2)1×10-10 mol·L-1
(3)9∶11
14.(2014·济南高二检测)已知水在25℃和95℃时,其电离平衡曲线如图所示。
(1)25℃时水的电离平衡曲线应为________(填“A”或“B”),请说明理由________________________________________________________________________。
(2)25℃时,将pH=9的NaOH溶液与pH=4的H2SO4溶液混合,若所得混合溶液的pH=7,则NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比为________。
(3)95℃时,若100体积pH1=a的某强酸溶液与1体积pH2=b的某强碱溶液混合后溶液呈中性,则混合前,该强酸的pH1与强碱的pH2之间应满足的关系是________。
(3)曲线B所对应的温度下,pH=2的某HA溶液和pH=10的NaOH溶液等体积混合后,混合溶液的pH=5。请分析其原因:________________。
解析:(1)当温度升高时,促进水的电离,水的离子积增大,水中H+浓度、OH-浓度都增大,水的pH减小,但溶液仍然呈中性。因此结合图像中A、B曲线变化情况及H+浓度、OH-浓度可以判断,25 ℃时水的电离平衡曲线应为A,理由为水的电离是吸热过程,升高温度,水的电离程度增大。
(2)25 ℃时所得混合溶液的pH=7,溶液呈中性,即酸碱恰好中和,n(OH-)=n(H+),则V(NaOH)·10-5 mol·L-1=V(H2SO4)·10-4 mol·L-1,得V(NaOH)∶V(H2SO4)=10∶1。
(3)要注意95 ℃时,水的离子积为10-12,即等体积强酸强碱反应至中性时pH(酸)+pH(碱)=12,根据95 ℃时,混合后溶液呈中性,pH2=b的某强碱溶液中c(OH-)=10b-12 mol/L,则有100×10-a=1×10b-12,即b-a+2=10b-12,所以有以下关系:a+b=14或pH1+pH2=14。
(4)在曲线B对应温度下,因pH(酸)+pH(碱)=12,可得酸碱两溶液中c(H+)=c(OH-),如果是强酸、强碱,两溶液等体积混合后,溶液应呈中性;现混合溶液的pH=5,即等体积混合后溶液显酸性,说明酸过量,所以酸HA是弱酸。
答案:(1)A 水的电离是吸热过程,温度低时,电离程度较小,c(H+)、c(OH-)较小
(2)10∶1
(3)pH1+pH2=14
(4)曲线B对应95 ℃,此时水的离子积为10-12,HA为弱酸,HA中和NaOH后,混合溶液中还剩余较多的HA分子,可继续电离出H+,使溶液pH=5
课件44张PPT。成才之路 · 化学路漫漫其修远兮 吾将上下而求索人教版 · 选修4 水溶液中的离子平衡第三章第二节 水的电离和溶液的酸碱性第三章第2课时 溶液pH的计算第三章下列四种溶液中,由水电离生成的氢离子浓度之比①∶②∶③∶④是( )
①pH=0的盐酸;②0.1 mol·L-1的盐酸;
③0.01 mol·L-1的NaOH溶液;
④pH=14的NaOH溶液
A.1∶10∶100∶1
B.0∶1∶12∶0
C.14∶13∶12∶14
D.14∶13∶2∶1此题未指明温度,则按25℃时计算,KW=1×10-14。酸溶液中由水电离出的c(H+)等于该溶液中的c(OH-),所以①c(H+)=1 mol·L-1,由水电离出的c(H+)与溶液中c(OH-)相等,等于10-14mol·L-1;②c(H+)=0.1 mol·L-1,则由水电离出的c(H+)=10-13mol·L-1。碱溶液中由水电离出的c(H+)等于该溶液中的c(H+),所以,③c(OH-)=0.01 mol·L-1,由水电离出的c(H+)=10-12mol·L-1,④由水电离出的c(H+)=10-14mol·L-1。即四种溶液中由水电离出的c(H+)之比为10-14∶10-13∶10-12∶10-14=1∶10∶100∶1。故选A。
如何快速准确计算溶液pH?你需要掌握计算溶液pH的方法。请让我们一块走进教材,学习溶液pH的计算方法。●新知导学c(H+) nc -lg(nc) nc -lg KW+lg(nc) (3)强酸与强碱混合时
①若强酸、强碱混合恰好完全反应,则混合后溶液中的pH=__。
②若酸过量,直接求反应后溶液中的c混(H+),c混(H+)=___________________。
③若碱过量,应先求混合溶液中的c混(OH-),再求c混(H+),c混(OH-)=__________________,c混(H+)=__________。7 3.酸、碱溶液稀释pH变化规律
(1)强酸溶液:pH=a,加水稀释10n倍,则pH=________;
强碱溶液:pH=b,加水稀释10n倍,则pH=________。
(2)弱酸溶液:pH=a,加水稀释10n,则a
弱碱溶液:pH=b,加水稀释10n倍,则b-n
(3)酸碱溶液无限稀释,pH只能______于7,酸溶液的pH不可能________7,碱溶液的pH不可能______7。a+nb-na+nb接近大于小于●自主探究1.等物质的量浓度的盐酸和醋酸相比哪个pH大?等物质的量浓度的NaOH溶液与氨水哪个pH大?
提示:比较pH大小最终要比较c(H+)大小,等物质的量浓度的盐酸比醋酸中c(H+)大,pH小,等物质的量浓度的NaOH溶液比氨水中c(H+)小,pH大。2.进行pH计算时,为什么遇酸必须用c(H+)、而遇碱必须用c(OH-)计算?
提示:由于水的电离平衡的存在,酸溶液中仍有少量OH-,碱溶液中仍有少量H+,但酸溶液中起决定作用的是H+,计算pH时当然用c(H+)计算;同样碱溶液中起决定作用的是OH-,而c(H+)的大小受c(OH-)大小的制约,因此在碱溶液稀释或混合的计算中,必须根据c(OH-)的变化来计算。如pH=10的NaOH溶液加水稀释10倍后pH的计算,如直接根据c(H+)计算,会得出pH=11,这当然是不可能的。
3.能否选用石蕊试液作为酸碱中和滴定的指示剂?
提示:不能。因石蕊试液在滴定终点时的颜色变化对比不明显,且变色范围较大。酸碱混合溶液的pH的计算 ●教材点拨
4.酸与碱等体积混合
当酸与碱pH之和为14(即pH酸+pH碱=14)时
(1)若为强酸与强碱,则pH=7;
(2)若为强酸与弱碱,则pH>7;
(3)若为弱酸与强碱,则pH<7。
②溶液pH的核心是确定溶液中的c(H+)大小;可以按“酸按酸,碱按碱,同强混合在之间,异强混合看过量”规则进行计算。●典例透析【解析】 该题是酸碱混合的计算,首先要判断哪种物质过量,盐酸溶液中的c(H+)=0.1 mol·L-1,Ba(OH)2溶液中的c(OH-)=0.06 mol·L-1×2=0.12 mol·L-1,故碱过量,又因是等体积混合,故可以求出混合液的c(OH-)。
【答案】 D
【点评】 求算酸与碱混合后溶液的pH应根据题目所提供的酸与碱的量的关系,判断出混合后溶液应呈酸性、碱性还是中性,必须注意酸或碱的元数。1.室温时,下列溶液混合后,pH大于7的是( )
A.0.1 mol·L-1的盐酸和pH=13的氢氧化钡溶液等体积混合
B.0.1 mol·L-1的NaHCO3溶液和pH=1的盐酸等体积混合
C.pH=3的硫酸溶液和pH=11的氨水等体积混合
D.pH=1的醋酸溶液和0.1 mol·L-1的氢氧化钠溶液等体积混合●变式训练
解析:A项,pH=13的Ba(OH)2溶液c(OH-)=0.1 mol·L-1与等体积0.1 mol·L-1的盐酸恰好完全反应,混合液pH=7;B项,pH=1的盐酸浓度为0.1 mol·L-1,与等体积同浓度的NaHCO3溶液混合恰好反应,溶液呈中性;C项,一水合氨为弱碱,反应后氨水过量,溶液显碱性,pH>7;D项,醋酸为弱酸,反应后醋酸过量,溶液显酸性,pH<7。
答案:C稀释后溶液pH的变化规律 ●教材点拨
3.对于pH=b的强碱和弱碱溶液,每稀释10n倍,强碱的pH减小n个单位,即pH=b-n(b-n>7),弱碱的pH的范围是:b-n
4.对于物质的量浓度相同的强酸和弱酸稀释相同倍数,强酸的pH增大的多。对于物质的量浓度相同的强碱和弱碱稀释相同倍数,强碱的pH减小的多。
提示:弱酸、弱碱在稀释过程中有浓度的变化,又有电离平衡的移动,不能求得具体数值,只能确定其pH的范围。●典例透析
(3)体积相同,pH均等于1的盐酸和CH3COOH溶液,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溶液,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________。 【解析】 (1)等浓度的盐酸和醋酸稀释过程的图像如图(1)所示:分别加水稀释10倍后,两者的浓度仍相同,由于HCl是强电解质,CH3COOH是弱电解质,HCl的电离程度大于CH3COOH的电离程度,因此盐酸中的氢离子浓度大于醋酸中的氢离子浓度,因此有m
n。(3)由于醋酸中存在电离平衡,在稀释过程中CH3COOH会继续电离出H+,其稀释过程中的图像如图(2)所示。若稀释后溶液的pH都变成3(画一条平行于x轴的水平线),易得m
n。
【答案】 (1)m
n
(3)m
n2.(2014·经典习题选萃)常温下,关于溶液的稀释下列说法正确的是( )
A.pH=3的醋酸溶液稀释100倍,pH=5
B.pH=4的H2SO4溶液加水稀释100倍,溶液中由水电离产生的c(H+)=1×10-6mol·L-1
C.将1 L 0.1 mol·L-1的Ba(OH)2溶液稀释为2 L,pH=13
D.pH=8的NaOH溶液稀释100倍,其pH=6●变式训练1.pH=2和pH=4的两种稀硫酸,等体积混合后,下列结论正确的是(设混合后溶液体积的变化忽略不计)( )
A.c(H+)=1×10-3 mol·L-1
B.c(OH-)=2×10-12 mol·L-1
C.pH=2.3
D.pH=3
解析:强酸等体积混合,利用近似计算:pH=2+0.3=2.3,c(H+)=1×10-2.3 mol·L-1。
答案:C2.现有常温时pH=1的某强酸溶液10 mL,下列操作能使溶液的pH变成2的是( )
A.加水稀释成100 mL
B.加入10 mL的水进行稀释
C.加入10 mL 0.01 mol·L-1的NaOH溶液
D.加入10 mL 0.01 mol·L-1的HCl溶液
解析:A加水稀释为原溶液体积的10倍,强酸的pH正好增大1个单位。
答案:A3.pH=13的强碱溶液与pH=2的强酸溶液混合,所得混合溶液的pH=11,则强碱与强酸的体积比是( )
A.11∶1 B.9∶1
C.1∶11 D.1∶94.100 ℃时水的离子积为1.0×10-12,则该温度下0.01 mol·L-1 NaOH溶液pH为( )
A.10 B.12
C.2 D.无法计算 5.(2014·湖南师大附中模拟)(1)25 ℃时,0.05 mol·L-1H2SO4溶液的pH=________,0.01 mol·L-1NaOH溶液的pH=________。
(2)某温度下纯水中的c(H+)=2×10-7 mol·L-1,则此时纯水中的c(OH-)=________;若温度不变,滴入稀盐酸,使c(H+)=5×10-4 mol·L-1,则此时溶液中由水电离产生的c(H+)=________。
解析:(1)0.05 mol·L-1 H2SO4溶液中,c(H+)=0.05 mol·L-1×2=0.1 mol·L-1,pH=1。pH试纸简介
1.pH试纸的制备:pH试纸是将试纸用多种酸碱指示剂的混合溶液浸透,经晾干制成的。
2.pH试纸的使用方法:取一片pH试纸,放在洁净的表面皿或玻璃片上,用玻璃棒蘸取待测液滴在试纸中部,然后与标准比色卡对照读数。
3.pH试纸的种类。常用的pH试纸有广泛pH试纸和精密pH试纸。此外还有用于酸性、中性或碱性溶液的专用pH试纸。
4.pH试纸的pH范围:广泛pH试纸的pH范围是1~14(最常用)或0~10,可以识别的pH差值约为1;精密pH试纸的pH范围较窄,可以判别0.2或0.3的pH差值。第三章 第二节 第3课时
一、选择题
1.准确量取25.00 mL的高锰酸钾溶液,可选用仪器( )
A.500 mL量筒
B.10 mL移液管
C.50 mL酸式滴定管
D.50 mL碱式滴定管
解析:由于所量体积精确度为0.01 mL,故应选用滴定管,而KMnO4等强氧化剂易腐蚀碱式滴定管的橡胶管而只能盛装在酸式滴定管中。
答案:C
2.下列有关叙述中正确的是( )
A.滴定管下端连有橡皮管的为酸式滴定管
B.在滴定时,左手操作锥形瓶,右手操作滴定管活塞
C.滴定前应首先排出尖嘴部分的气泡
D.滴定过程中两眼应注视滴定管内液面的变化
解析:有橡皮管的为碱式滴定管,A错误;滴定时,左手操作滴定管活塞,右手操作锥形瓶,B错误;滴定前应排出尖嘴部分的气泡,否则会引起误差,C正确;滴定过程中两眼应注视锥形瓶内液体的颜色变化,以确定滴定终点,D错误。
答案:C
3.用标准盐酸溶液滴定未知浓度的NaOH溶液,下列各操作中,会引起实验误差的是( )
A.取干燥洁净的酸式滴定管立即装入标准盐酸
B.用蒸馏水洗净锥形瓶后,立即装入一定体积的NaOH溶液后进行滴定
C.往盛有20.00 mL NaOH溶液的锥形瓶中,滴入几滴酚酞指示剂后进行滴定
D.用蒸馏水洗净锥形瓶后,再用NaOH溶液润洗,然后装入一定体积的NaOH溶液
解析:滴定管若干燥洁净,不必用水洗涤,故也不需用标准液润洗,A不会引起误差;锥形瓶内存有少量蒸馏水,但待测液的物质的量不变,消耗标准液的体积不变,B不会引起误差;锥形瓶不能用待测液润洗,否则会使测定结果偏高。
答案:D
4.以下是几种酸碱指示剂变色的pH范围:①甲基橙3.1~4.4;②甲基红4.4~6.2;③酚酞8.2~10,现用0.1000 mol·L-1NaOH溶液滴定浓度相近的乙酸时,上述指示剂( )
A.都可以用 B.只能用③
C.可以用①或② D.可以用②或③
解析:氢氧化钠溶液与乙酸等物质的量反应时,生成的乙酸钠溶液呈碱性,选用在碱性条件下变色的指示剂酚酞为宜。
答案:B
5.(双选)用已知浓度的NaOH溶液测定某H2SO4溶液的浓度,参考下图,从下表中选出正确选项( )
锥形瓶中的溶液
滴定管中的溶液
选用指示剂
选用滴定管
A
碱
酸
石蕊
乙
B
酸
碱
酚酞
甲
C
碱
酸
甲基橙
甲
D
酸
碱
酚酞
乙
解析:本题考查中和滴定中酸式滴定管、碱式滴定管和酸碱指示剂的选择。甲为酸式滴定管,乙为碱式滴定管。酸性溶液、强氧化性溶液(如KMnO4溶液)一般装在酸式滴定管中,碱性溶液一般装在碱式滴定管中。指示剂的选择比较复杂,一般情况下,强碱滴定强酸用酚酞指示剂,强酸滴定强碱用甲基橙或酚酞指示剂。当指示剂可以有多种选择时,选择的指示剂最好是到达滴定终点时由浅变深发生变化。中和滴定时,一般情况下是把已知物质的量浓度的标准溶液滴入待测的未知浓度的溶液中,但把未知物质的量浓度的溶液滴入已知物质的量浓度的溶液中,只要操作正确,也可以求得待测溶液浓度。
答案:CD
点评:在中和滴定实验中,已知浓度的标准溶液是放在锥形瓶中还是滴定管中是人为规定的,只要指示剂和滴定管能够和实验要求相符合(指示剂变色范围在终点pH突变范围之内,滴定管不过大或过小)即可。注意:指示剂变色要灵敏,酸式滴定管不能盛放碱性溶液,碱式滴定管不能盛放强氧化性溶液及酸性溶液等。
6.(双选)用标准的KOH溶液滴定未知浓度的盐酸,若测定结果偏低,其原因可能是( )
A.配制标准溶液的固体KOH中混有NaOH杂质
B.滴定终点读数时,俯视滴定管的刻度,其他操作正确
C.盛装未知液的锥形瓶用蒸馏水洗过后再用未知液润洗
D.滴定到终点读数时,发现滴定管尖嘴处悬挂一滴溶液
解析:A项将会使标准碱液的c(OH-)偏大。滴定时耗用的V(OH-)偏小,导致结果偏低,故正确;终点时俯视读数,将使读取碱液的体积偏小,测定结果偏低,B项正确;用未知液润洗锥形瓶将使测定结果偏高,C项错;尖嘴处悬挂溶液将使读取的标准液体积偏大,测定结果偏高,D项错。
答案:AB
7.(2014·福州高二检测)如图是常温下向20.0 mL的盐酸中,逐滴加入0.10 mol·L-1 NaOH溶液时,溶液的pH随NaOH溶液的体积V(mL)变化的曲线,根据图像所得的下列结论中正确的是( )
A.原盐酸的浓度为0.10 mol·L-1
B.x的值为2.0
C.pH=12,V值为20.4
D.原盐酸的浓度为1.0 mol/L
解析:当V(NaOH)=0 mL时,盐酸溶液的pH=1,因此c(HCl)=0.10 mol·L-1;当反应后溶液pH=7时,HCl与NaOH恰好完全反应,因此n(HCl)=n(NaOH),故V(NaOH)=20.0 mL;当反应后溶液pH=12时,=1×10-2 mol·L-1,解得V(NaOH)=24.4 mL。
答案:A
8.(2014·银川高二检测)以酚酞溶液为指示剂,对某新制的NaOH溶液进行中和滴定实验,数据记录如下表:
待测液
消耗标准盐酸(0.10 mol·L-1)的体积
①
20 mL NaOH溶液
V1 mL
②
20 mL NaOH溶液+10 mL水
V2 mL
③
敞口隔夜放置的20 mL NaOH溶液
V3 mL
该新制的NaOH溶液的浓度c mol·L-1合理的是( )
A.c=0.10×(V1+V2+V3)/(3×20)
B.c=0.10×(V1+V2)/(2×20)
C.c=0.10×(V1+V3)/(2×20)
D.c=0.10V1/20
解析:NaOH溶液中加10 mL水,溶质的量没变,消耗标准盐酸的体积不变,敞口隔夜放置的NaOH溶液,会变质生成Na2CO3,酚酞作指示剂时,Na2CO3与盐酸反应只能生成NaHCO3,消耗的盐酸偏少,所以V3不能用。
答案:B
9.(2014·湖北省高三期中联考)某学生中和滴定实验过程为:(a)取碱式滴定管;(b)用蒸馏水洗净;(c)立即加入待测的NaOH溶液;(d)记录液面刻度读数;(e)用酸式滴定管精确放出一定量标准酸液于只用蒸馏水洗涤过的锥形瓶中;(f)向锥形瓶中加入适量蒸馏水;(g)加入酚酞试液2滴;(h)滴定时边摇动锥形瓶;(i)边注视滴定管内液面变化;(j)当滴到溶液由无色变到粉红色时,立即停止滴定;(k)记录液面刻度读数;(m)重复两次滴定,则消耗NaOH溶液体积的平均值为22 mL,上述实验过程错误之处有( )
A.c、d、f、j、k B.c、i、j、m
C.e、f、i、m D.c、e、f、i、j、m
解析:碱式滴定管需用待测的NaOH溶液润洗,c错误;滴定时边摇动锥形瓶,边注视锥形瓶内溶液颜色的变化,i错误;当滴到溶液由无色变到粉红色,且半分钟内不变色时,停止滴定,j错误;中和滴定为精确滴定,其消耗NaOH溶液体积的平均值为四位有效数字,m错误。
答案:B
10.(2014·江西上高月考)中和滴定是一种操作简单,准确度高的定量分析方法。实际工作中也可利用物质间的氧化还原反应、沉淀反应进行类似的滴定分析,下列有关几种具体的滴定分析(待测液置于锥形瓶内)的说法不正确的是( )
A.用标准酸性KMnO4溶液滴定Na2SO3溶液以测量其浓度:滴定终点时,溶液由无色变为紫红色
B.利用“Ag++SCN-===AgSCN↓”反应,用标准KSCN溶液测量AgNO3溶液浓度时可用Fe(NO3)3作指示剂
C.利用“2Fe3++2I-===I2+2Fe2+”,用FeCl3溶液测量KI样品中KI的百分含量时,可用淀粉作指示剂
D.用标准NaOH溶液测量某盐酸溶液的浓度时,若用酚酞作指示剂,当观察到溶液由无色变为红色,且半分钟不恢复时达到滴定终点
解析:C中只要反应一开始就有I2生成,溶液就呈蓝色。
答案:C
二、非选择题
11.现用物质的量浓度为a mol·L-1的标准NaOH溶液去滴定V mL盐酸的物质的量浓度,请填写下列空白:
(1)碱式滴定管用蒸馏水洗净后,接下来应该进行的操作是________________。
(2)用标准NaOH溶液滴定时,应将标准NaOH溶液注入________(填“甲”或“乙”)中。
(3)如图是碱式滴定管中液面在滴定前后的读数,c(HCl)________mol·L-1。
解析:(1)碱式滴定管水洗后应用标准NaOH溶液润洗2~3次,每次润洗液都要从尖嘴处排出。
(2)NaOH为强碱,应将NaOH溶液注入碱式滴定管中,故选乙。
(3)滴定过程中消耗NaOH溶液的体积为(V2-V1)mL,因此c(HCl)= mol·L-1。
答案:(1)用标准NaOH溶液润洗2~3次
(2)乙
(3)
12.(2014·赤峰二中期末)某学生用0.2000 mol·L-1的标准NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸,其操作为如下几步:
①用蒸馏水洗涤碱式滴定管,并立即注入NaOH溶液至“0”刻度线以上
②固定好滴定管并使滴定管尖嘴充满液体
③调节液面至“0”或“0”刻度线稍下,并记下读数
④移取20.00 mL待测液注入洁净的锥形瓶中,并加入3滴酚酞溶液
⑤用标准液滴定至终点,记下滴定管液面读数
请回答:
(1)以上步骤有错误的是(填编号)________,该错误操作会导致测定结果(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)________________。
(2)步骤⑤中,在记下滴定管液面读数时,滴定管尖嘴有气泡,测定结果(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)________。
(3)判断滴定终点的现象是:_________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)碱式滴定管必须用待装液润洗。若不润洗则相当于稀释NaOH溶液,则会使结果偏大。
(3)滴定终点由无色变为红色且半分钟内不变色。
答案:(1)① 偏大
(2)偏小
(3)滴入最后一滴NaOH溶液,混合液由无色变为红色且半分钟内不变色
13.(2014·江苏阜宁试题)实验室常用准确称量的邻苯二甲酸氢钾(结构简式如图所示)来准确测定NaOH标准溶液的浓度,即分析化学实验中常称为“标定”的一种方法。
已知:①NaOH溶液的浓度在0.1 mol·L-1左右,滴定终点时溶液的pH应为9.1。
②邻苯二甲酸氢钾相对分子质量为204
(1)写出邻苯二甲酸氢钾与NaOH反应的离子方程式
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)将用托盘天平称好的邻苯二甲酸氢钾放于锥形瓶中,加适量的水溶解,溶液呈无色,再加入指示剂酚酞,用NaOH溶液滴定到终点时,现象是______________________________
________________________________________________________________________。
实验编号
邻苯二甲酸氢钾的质量/g
待测NaOH溶液的体积/mL
1
0.408 0
18.20
2
17.10
3
16.90
4
17.00
(3)滴定中误差较大的是第________次实验,造成这种误差的可能原因是________。
A.碱式滴定管在装液前未用待测NaOH溶液润洗2~3次
B.滴定开始前碱式滴定管尖嘴部分有气泡,在滴定终点读数时未发现气泡
C.盛有邻苯二甲酸氢钾溶液的锥形瓶中有少量水
D.达到滴定终点时,俯视溶液凹液面最低点读数
E.滴定过程中,锥形瓶摇荡得太剧烈,以至有些液滴飞溅出来
(4)该同学所测得的NaOH溶液的物质的量浓度为________mol·L-1(结果保留三位小数)。
解析:(3)A选项使氢氧化钠浓度减小,所用氢氧化钠溶液体积偏大;C选项无影响;D选项使读数偏低;E选项消耗氢氧化钠溶液体积偏小;(4)舍去误差大的实验1,取平均值得V(NaOH)=17.00 mL,n(NaOH)=n(邻苯二甲酸氢钾)==0.002 mol,则c(NaOH)==0.118 mol·L-1。
(2)当滴入最后一滴NaOH溶液后,溶液颜色由无色变为红色,且半分钟内不褪色
(3)1 AB
(4)0.118
14.乙二酸俗名草酸,下面是化学学习小组的同学对草酸晶体(H2C2O4·xH2O)进行的探究性学习的过程,请你参与并协助他们完成相关学习任务。
该组同学的研究课题是:探究测定草酸晶体(H2C2O4·xH2O)中的x值。通过查阅资料和网络查寻得,草酸易溶于水,水溶液可以用酸性KMnO4溶液进行滴定:
2MnO+5H2C2O4+6H+===2Mn2++10CO2↑+8H2O
学习小组的同学设计了滴定的方法测定x值。
①称取1.260 g纯草酸晶体,将其制成100.00 mL水溶液为待测液。
②取25.00 mL待测液放入锥形瓶中,再加入适量的稀H2SO4。
③用浓度为0.1000 mol·L-1的酸性KMnO4标准溶液进行滴定,达到终点时消耗10.00 mL。
(1)滴定时,将酸性KMnO4标准液装在如图中的________(填“甲”或“乙”)滴定管中。
(2)本实验滴定达到终点的标志是______________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)通过上述数据,求得x=________。
讨论:
①若滴定终点时俯视滴定管刻度,则由此测得的x值会________(填“偏大”、“偏小”或“不变”,下同)。
②若滴定时所用的酸性KMnO4溶液因久置而导致浓度变小,则由此测得的x值会________。
解析:(1)因为酸性KMnO4具有强氧化性,会腐蚀橡胶管,故应用酸式滴定管盛装。(2)可利用酸性KMnO4溶液自身的颜色作为指示剂判断滴定终点,当达到滴定终点时,再滴加酸性KMnO4溶液时,溶液将由无色变为紫色。(3)由题给化学方程式及数据可知,1.260 g纯草酸晶体中含H2C2O4的物质的量为0.1000 mol·L-1×10.00 mL×10-3 L·mL-1××=0.0100 mol,则1.260 g H2C2O4·xH2O中含H2O的物质的量为
=0.0200 mol,则x=2。若滴定终点时俯视滴定管读数,则所得消耗酸性KMnO4溶液的体积偏小,由此所得n(H2C2O4)偏小,则n(H2O)偏大,x偏大;同理,若酸性KMnO4溶液变质浓度偏小,则消耗其体积偏大,所得x值偏小。
答案:(1)甲
(2)当滴入最后一滴酸性KMnO4溶液时,溶液由无色变为紫色,且半分钟内不褪色,即达滴定终点
(3)2 偏大 偏小
课件65张PPT。成才之路 · 化学路漫漫其修远兮 吾将上下而求索人教版 · 选修4 水溶液中的离子平衡第三章第二节 水的电离和溶液的酸碱性第三章第3课时 pH的应用第三章酸碱中和反应的实质是:H++OH-===H2O,因此在酸碱中和反应的过程中,随着酸(或碱)溶液的加入,溶液pH是不断发生变化的,那么溶液pH的变化特点是什么?如果用实验来研究这一问题,实验的关键是什么?
本课时我们将要学习的就是用中和滴定的方法,根据已知浓度的酸(或碱)测定未知浓度的碱(或酸)。●新知导学血液药物(2)pH在环保上的应用
在环保上对酸性或碱性的废水,可以利用________调节pH。利用在酸性废水中加碱性废渣或通过碱性滤料层过滤使之中和;对碱性废水,可以通过加酸性废水或通入烟道气中和。
(3)土壤pH与土壤有效成分含量的关系
土壤的________影响植物对养分的吸收及养分的有效性,各种作物的生长也都对土壤的________范围有一定的要求,因而应注意保持土壤的________等。中和反应pHpH酸碱度2.酸碱中和滴定
(1)概念
利用________用已知浓度的酸(或碱)来测定未知浓度的碱(或酸)的实验方法。
(2)原理
H++OH-===H2O
中和反应中酸提供的H+与碱提供的OH-的________相等。
即c(H+)·V酸=c(OH-)·V碱(均为强电解质)中和反应物质的量酸式滴定管碱式滴定管锥形瓶铁架台烧杯②滴定管的构造及使用
A.构造及用途
滴定管是内径均匀、________的细长玻璃管,下端有控制液体流量的________(或由________、________组成的阀)。
滴定管主要用来__________________________
B.使用方法
a.检查仪器:使用前先检查滴定管活塞________。
b.润洗仪器:在加入反应液之前,洁净的滴定管要用所要盛装的溶液润洗________遍。带有刻度玻璃活塞橡皮管玻璃球精确地量取一定体积的液体是否漏水2~3 c.加入反应液:分别将反应液加入到相应滴定管中。至液面处于刻度“0”以上2~3 mL处,并将滴定管垂直固定在滴定管夹上。
d.调节起始读数:在滴定管下放一烧杯,调节活塞,使滴定管尖嘴部分____________,然后调节滴定管液面___________________________,准确读取数值并记录。充满反应液使处于“0”或“0”以下某一刻度 (4)试剂
①标准液
②待测液
③指示剂
A.酸、碱中和滴定中通常用________和________作指示剂,一般不用石蕊试液。
B.根据中和反应恰好完全反应时溶液的________应在指示剂的变色范围之内。甲基橙酚酞pH●自主探究1.能否选用石蕊试液作为酸碱中和滴定的指示剂?
提示:不能。因石蕊试液在滴定终点时的颜色变化对比不明显,且变色范围较大。
2.为什么酸式滴定管不能用来盛装碱液,碱式滴定管不能盛放酸性溶液?
提示:酸式滴定管有磨砂的玻璃活塞,容易被碱液腐蚀。碱式滴定管有橡胶管,容易被酸性溶液腐蚀。滴定管的使用 ●教材点拨3.使用方法和步骤
(1)检查仪器:检查活塞处是否漏水,不漏水方可使用。
(2)润洗仪器:洗净的滴定管还要用所要盛装的溶液润洗2~3次。
(3)加入反应液:使液面位于“0”刻度以上2~3 mL处。
(4)调节起始读数:排除尖嘴部分气泡,并使液面处于“0”刻度或“0”刻度以下某一刻度,读数并记录。
(5)放出反应液:根据需要从滴定管中放出一定量液体,读数并记录。
4.注意的问题
(1)两种滴定管不能混用,一些强氧化性的溶液(如KMnO4溶液)必须用酸式滴定管。
(2)读数时,滴定管必须保持垂直,读数者视线应保持平视。●典例透析
【解析】 此题考查滴定管的构造。因该滴定管50 mL刻度线以下至尖嘴部分还有液体,因此管中的溶液全部排出承接在量筒中,量筒内溶液体积将大于50 mL-10 mL=40 mL。
【答案】 A
【点评】 滴定管的刻度并不到两端,若不明确这一点,容易错选C。1.用0.102 6 moL/L的盐酸滴定25.00 mL未知浓度的氢氧化钠溶液,滴定达终点时,滴定管中的液面如图所示,正确的读数为( )
A.22.30 mL
B.22.35 mL
C.23.65 mL
D.23.70 mL
解析:滴定管0刻度在上,精确到0.01 mL,应该从上往下读,因此读数为22.35 mL,B对。
答案:B●变式训练酸碱中和滴定 ●教材点拨铁架台(滴管夹)、锥形瓶、标准液和待测液、指示剂。
(4)操作步骤:①检查滴定管是否漏水;②蒸馏水洗涤;③标准液或待测液润洗滴定管;④装液和赶气泡调零;⑤滴定;⑥读数。
(5)关键:①准确测定参加反应的两种溶液的体积 V标准和 V待测;②准确判断中和反应是否恰好进行完全。2.酸碱指示剂的选择及用量
(1)一些酸碱指示剂的变色范围指示剂的颜色变化都是在一定pH范围内发生的,我们把指示剂发生颜色变化的pH范围叫做指示剂的变色范围。各种指示剂的变色范围是由实验测得的。
酸碱滴定时一般选用的指示剂有酚酞和甲基橙,而不用石蕊,由于它变色范围大,且变色不灵敏,石蕊的“红色→紫色”,“紫色→蓝色”的颜色变化不够明显,不利于及时、准确地作出酸碱是否恰好完全中和的判断,在滴定时不宜选用石蕊作指示剂。最好在滴定终点时,指示剂应由浅变深这样视觉灵敏误差小。(2)几种常见的酸碱中和滴定指示剂的选择提示:(1)指示剂选用:①变色要灵敏,变色范围要小,且变色范围尽量与所生成盐的溶液酸碱性一致。因此中和滴定一般选用酚酞和甲基橙,而不用石蕊试液。
②强酸滴定强碱一般用甲基橙,但用酚酞也可以。
③用酸滴定Na2CO3溶液,酚酞作指示剂,终点产物为NaHCO3和NaCl而用甲基橙作指示剂终点产物为NaCl、H2O、CO2。
(2)指示剂的用量:指示剂一般滴加2~3滴即可,否则它也消耗酸或碱,而引起误差。3.酸碱中和滴定操作步骤
(用已知浓度的碱溶液滴定未知浓度的酸溶液)
(1)用移液管准确吸取一定量未知浓度的酸溶液放入锥形瓶中,滴入2~3滴酚酞指示剂。
(2)记录碱式滴定管内溶液的初读数后进行滴定。滴定时左手挤压玻璃球处的橡皮管,右手拿锥形瓶,边滴边振荡(绕一个方向),滴至溶液由无色变成浅红色,并在半分钟内浅红色不褪即到终点。记下末读数。
消耗碱的体积:末读数-初读数(3)再重复滴定一次,将有关数据记录如下表。取两次测定数值的平均值,根据中和原理计算出未知酸的物质的量浓度。
提示:若是绘制酸碱反应曲线,锥形瓶中不加指示剂,而是随标准碱液的加入,不断用pH计测量溶液pH,并记录。开始和终点后测试间隔可大一些,终点附近应每加一滴测一次。以加入碱液的体积为横坐标,溶液pH为纵坐标,绘出溶液pH随NaOH溶液加入量变化的曲线。
4.酸碱中和滴定误差分析
(1)依据(一元强酸和一元强碱的中和滴定)
中和滴定实验中,产生误差的途径主要有操作不当、读数不准等,分析误差要根据计算式分析,c待测=c标准·V标准/V待测,当用标准酸溶液滴定待测碱溶液时,c标准、V待测均为定值,c待测的大小取决于V标准的大小。(2)常见的误差分析(以用标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例)
提示:①分析酸碱中和滴定实验误差时,可把一切影响因素归结到标准液用量的大小上来判断。若标准液用量偏大,则测定结果偏高;标准液用量偏小,测定结果偏低;若不影响标准液用量,则对测定结果无影响。
②在滴定操作时,通常在锥形瓶下垫一张白纸,其作用是使滴定终点颜色变化更易观察,便于滴定终点判断,减小实验误差。
5.酸碱滴定曲线的绘制
(1)酸碱滴定过程中溶液pH的变化特点
在酸碱反应过程中,溶液的pH会发生变化,对于强酸强碱的反应,开始时由于被中和的酸(或碱)浓度较大,加入少量的碱(或酸)对其pH的影响不大。当反应接近终点(pH≈7)时,很少量的碱(或酸)就会引起溶液pH突变,酸、碱的浓度不同,pH突变范围不同。(2)酸碱滴定曲线的绘制
酸碱滴定曲线是以酸碱混合过程中滴加酸(或碱)的量为横坐标,以溶液pH为纵坐标绘出的一条溶液pH随酸(或碱)的滴加量而变化的曲线。
向20. 00 mL 0.1000 mol·L-1HCl溶液中滴加0.1000 mol·L-1 NaOH溶液过程中pH变化如下表所示:由表中数据绘制滴定曲线。如下图
提示:由于指示剂的原因,到达滴定终点时,酸碱并非恰好完全反应。所以,滴定终点和反应终点并不完全一致。但是,由于接近中性时,很少量的酸(或碱)就会导致溶液pH发生突变,因此用滴定终点代替反应终点误差极小。●典例透析A.甲基橙 B.石蕊
C.酚酞 D.甲基红
(3)滴定过程中,眼睛应注视________;在铁架台上垫一张白纸,其目的是________________________。
(4)根据下表数据,计算被测烧碱溶液的物质的量浓度是________mol/L,烧碱样品的纯度是________。2.(2014·伊犁高二期末)用已知浓度的盐酸测定未知浓度的NaOH溶液的物质的量浓度,待测液放在锥形瓶中。中和滴定时下列操作会使测定结果偏低的是(锥形瓶中溶液用滴定管量取)( )
A.碱式滴定管未用待测碱液润洗
B.酸式滴定管未用标准盐酸润洗
C.滴定过程中滴定管内不慎有标准液体溅出
D.滴定前俯视读数,滴定后读数正确●变式训练
1.在一支25 mL的酸式滴定管中盛入0.1 mol·L-1的HCl溶液,其液面恰好在5 mL刻度处,若把滴定管中的溶液全部放入烧杯中,然后以0.1 mol·L-1的NaOH溶液进行中和,则所需NaOH溶液的体积( )
A.大于20 mL B.小于20 mL
C.等于20 mL D.等于5 mL解析:若要正确解答本题,必须准确了解滴定管的刻度特征,如图:滴定管下部有一段无刻度线,故从5 mL刻度到尖嘴底部的溶液体积大于20 mL,因此所需NaOH溶液的体积大于20 mL。
答案:A2.下列有关中和滴定的操作:①用标准液润洗滴定管;②往滴定管内注入标准溶液;③检查滴定管是否漏水;④滴定;⑤滴加指示剂于待测液;⑥洗涤。正确的操作顺序是( )
A.⑤④③②①⑥ B.⑤①②⑥④③
C.③⑥①②⑤④ D.③①②④⑤⑥
解析:酸碱中和滴定的操作:①滴定管的准备:查漏、洗涤、润洗、充液、赶气泡、调液面、读数;②滴定:移取待测液、加入指示剂、滴定、判断终点、读数;③数据处理:取两次或多次消耗标准溶液体积的平均值,依方程式求c(测)。
答案:C3.用标准盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液,下列各操作中,不会引起实验误差的是( )
A.用蒸馏水洗净滴定管后,装入标准盐酸进行滴定
B.用蒸馏水洗净锥形瓶后,再用NaOH溶液润洗,而后装入一定体积的NaOH溶液进行滴定
C.用碱式滴定管取10.00 mL NaOH溶液放入用蒸馏水洗净的锥形瓶中,再加入适量蒸馏水进行滴定
D.改用移液管取10.00 mL的NaOH溶液,放入锥形瓶后,把移液管尖嘴液体吹出
解析:A项未用标准液润洗,使c(酸)变小,则V(酸)偏大,c(碱)偏高;B项锥形瓶用NaOH溶液润洗,使n(碱)偏大,耗酸量增大,则结果c(碱)偏高;C项加水,n(碱)不变,结果不变;D项中尖嘴液体不应吹出,否则使碱量增加,结果偏高。
答案:C
4.(2014·锦州调研)如下图,曲线a和b是盐酸与氢氧化钠溶液的相互滴定的滴定曲线,下列叙述正确的是( )A.盐酸的物质的量浓度为1 mol/L
B.P点时反应恰好完全,溶液呈中性
C.曲线a是盐酸滴定氢氧化钠溶液的滴定曲线
D.酚酞不能用作本实验的指示剂
解析:pH=1的盐酸对应的物质的量浓度为0.1 mol/L,A项错;盐酸和NaOH溶液完全反应时形成NaCl溶液,呈中性,B项正确;曲线a是用NaOH溶液滴定盐酸的曲线,b是用盐酸滴定NaOH溶液的曲线,通常用酚酞作指示剂,C、D两项错。
答案:B5.(2014·河南济源测试)实验室中有一未知浓度的稀盐酸,某同学在实验室中进行实验测定盐酸的浓度。请完成下列填空:
(1)配制100 mL 0.10 mol·L-1 NaOH标准溶液。
①主要操作步骤:计算→称量→溶解→________(冷却后)→洗涤(并将洗涤液移入容量瓶)→________→________→将配制好的溶液倒入试剂瓶中,贴上标签。
②称量________g氢氧化钠固体所需仪器有:天平(带砝码、镊子)、________、________。(2)取20.00 mL待测盐酸放入锥形瓶中,并滴加2~3滴酚酞作指示剂,用配制的标准NaOH溶液进行滴定。重复上述滴定操作2~3次,记录数据如下:①滴定达到终点的标志是________。
②根据上述数据,可计算出该盐酸的浓度约为________(保留两位有效数字)。
③在上述实验中,下列操作(其他操作正确)会造成测定结果偏高的有________。
A.滴定终点读数时俯视读数
B.酸式滴定管使用前,水洗后未用待测盐酸润洗
C.锥形瓶水洗后未干燥
D.碱式滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后消失解析:(1)题目要求配制100 mL 0.10 mol·L-1 NaOH标准液,应用天平称取0.1 L×0.10 mol·L-1×40 g·mol-1=0.4 g氢氧化钠固体。由于NaOH属于腐蚀性药品,不能放在天平上用小纸片称量,应放在玻璃器皿(一般用烧杯或表面皿)中进行称量。
(2)①根据指示剂在酸性溶液或碱性溶液中的颜色变化,判断中和反应是否恰好进行完全。②计算盐酸的浓度时,应计算三次的平均值,因NaOH标准液浓度以及待测液的体积都一样,故只算NaOH溶液体积的平均值即可。③滴定终点时俯视读数,相当于把数值看小,造成测定结果偏小;酸式滴定管的作用在本题中是移取溶液,水洗后未用待测液润洗导致待测液浓度偏小,测定结果偏低;锥形瓶水洗后未干燥对结果无影响。
答案:(1)①转移 定容 摇匀 ②0.4 烧杯(或表面皿) 药匙
(2)①最后一滴NaOH溶液加入时,溶液由无色恰好变成浅红色并且在半分钟内不褪色 ②0.11 mol·L-1 ③DpH的应用
pH的测定和控制在工农业生产、科学实验和医疗等方面都很重要。在工业上,例如,氯碱工业生产中所用食盐水的pH主要控制在12左右,以除去其中的Ca2+和Mg2+等杂质。在无机盐的生产中,为了分离所含的杂质Fe3+,常把无机盐溶液的pH调到5左右,此时Fe3+形成Fe(OH)3沉淀而分离析出,其他阳离子却留在溶液中。在农业上,土壤的pH关系到农作物的生长,有的作物如芝麻、油菜、萝卜等可以生长在较大的pH范围内,有的却对土壤的pH反应非常敏感,如茶树适宜在pH约为4.0~5.5的土壤中生长。
在医疗上,测定血液等pH可以帮助诊断疾病。例如,人体内血液的pH一般在7. 35~7. 45范围内,如果超过这个范围,便属于病理现象,在科学实验中pH是影响某些反应过程的重要因素,因此测定和控制溶液的pH,就如控制温度和浓度等同样重要。第三章 第三节 第1课时
一、选择题
1.下列物质的水溶液中,除了水分子外,不存在其他分子的是( )
A.HCl B.NH4NO3
C.Na2S D.HClO
解析:A项HCl完全电离;B项NH水解,NH+H2O??NH3·H2O+H+,有NH3·H2O分子;C项S2-水解,产生H2S分子;D项HClO是弱电解质,不完全电离,有HClO分子。
答案:A
2.(2014·长春市调研)常温下,某溶液中由水电离的c(H+)=1×10-13 mol/L,该溶液可能是( )
①二氧化硫水溶液 ②氯化铵水溶液 ③碳酸钠水溶液 ④氢氧化钠水溶液
A.①② B.①④
C.②③ D.③④
解析:本题考查弱电解质的电离和盐类水解有关知识,意在考查考生分析解决问题的能力。由于水电离出的H+浓度小于1×10-7 mol/L,说明水的电离受到抑制,①、④溶液中水的电离受到抑制。
答案:B
3.(2014·唐山高二检测)常温时,纯水中由水电离的c(H+)=a mol·L-1,pH=1的盐酸中由水电离的c(H+)=b mol·L-1,0.1 mol·L-1的盐酸与0.1 mol·L-1的氨水等体积混合后,由水电离的c(H+)=c mol·L-1,则a、b、c的关系正确的是( )
A.a>b=c B.c>a>b
C.c>b>a D.b>c>a
解析:盐酸中HCl电离出的H+抑制H2O的电离,所以b
a,因此c>a>b,故选B。
答案:B
4.(2014·佛山高二检测)下列离子方程式书写正确的是( )
A.碳酸的电离:H2CO3??2H++CO
B.将金属钠加入水中:2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑
C.硫化钠水解:S2-+2H2O??H2S↑+2OH-
D.向氯化铝溶液中加入过量的烧碱溶液:Al3++3OH-===Al(OH)3↓
解析:A项为H2CO3??H++HCO,HCO??H++CO,C项为多元弱酸强碱盐水解的离子方程式,应分步书写:S2-+H2O??HS-+OH-,HS-+H2O??H2S+OH-;D项由于加入过量烧碱,应生成NaAlO2,Al3++4OH-===AlO+2H2O。
答案:B
5.(2014·大连高二检测)将①H+、②Cl-、③Al3+、④K+、⑤S2-、⑥OH-、⑦NO、⑧NH分别加入H2O中,基本上不影响水的电离平衡的是( )
A.①③⑤⑦⑧ B.②④⑦
C.①⑥ D.②④⑥⑧
解析:H+、OH-抑制水的电离,Al3+、S2-、NH能发生水解而促进水的电离,Cl-、K+、NO对水的电离无影响。
答案:B
6.(2014·临沂高二检测)相同物质的量浓度的NaCN和NaClO相比,NaCN溶液的pH较大,则同温同体积同浓度的HCN和HClO说法正确的是( )
A.电离程度:HCN>HClO
B.pH:HClO>HCN
C.与NaOH溶液恰好完全反应时,消耗NaOH的物质的量:HClO>HCN
D.酸根离子浓度:c(CN-)
解析:NaCN和NaClO都为强碱弱酸盐,相同物质的量浓度时NaCN溶液的pH较大,说明CN-水解的程度大,因此HCN比HClO的酸性更弱,电离程度:HCN
答案:D
7.下列各组溶液混合后,溶液显碱性的是( )
A.10 mL 0.1 mol·L-1 NH3·H2O与10 mL 0.1 mol·L-1 HCl
B.10 mL 0.1 mol·L-1 K2S与10 mL 0.1 mol·L-1 K2SO4
C.10 mL 0.1 mol·L-1 KOH与10 mL 0.1 mol·L-1 KHCO3,再加入10 mL 0.1 mol·L-1 BaCl2
D.10 mL 0.1 mol·L-1 NaOH与5 mL 0.1 mol·L-1 H2SO4
解析:A项正好完全反应,生成的NH4Cl水解显酸性;B项K2S水解显碱性;C项反应生成BaCO3沉淀、KCl和H2O,显中性;D项恰好中和显中性。
答案:B
8.(2014·温州高二检测)广义的水解观点认为:无论是盐的水解还是非盐的水解,其最终结果是反应中各物质和水分别离解成两部分,然后两两重新组合成新的物质。根据上述观点,说法不正确的是( )
A.BaO2的水解产物是Ba(OH)2和H2O2
B.PCl3的水解产物是HClO和H3PO4
C.Al4C3的水解产物是Al(OH)3和CH4
D.CH3 COCl的水解产物是两种酸
解析:根据给出的四个选项中的各物质组成,依据化合价将每种物质分解成带正、负电荷的两种粒子(相当于阳、阴离子)。BaO2、PCl3、Al4C3和CH3COCl组成微粒分别为Ba2+与O、P3+与Cl-、Al3+与C4-、CH3CO+与Cl-。然后分别与水电离出来的氢氧根离子和氢离子进行组合确定生成物,所以A的产物是Ba(OH)2和H2O2,B的产物为H3PO3和HCl,C的产物是Al(OH)3和CH4;D的产物是CH3COOH和HCl,因此错误的为B选项。
答案:B
9.现有等浓度的下列溶液:①醋酸,②硫酸氢钠,③醋酸钠,④碳酸,⑤碳酸钠,⑥硫酸钠。按溶液pH由小到大排列正确的是( )
A.④①②⑤⑥③ B.⑥①②④③⑤
C.②①④⑥③⑤ D.①④②③⑥⑤
解析:同等浓度的酸,越易电离的酸性越强,pH越小,同等浓度的强碱弱酸盐,酸越弱,对应的盐的水溶液碱性越强,pH越大。
答案:C
10.(2014·黄冈中学检测)已知相同条件下CH3COOH的电离程度大于HCN。对于同温度、同浓度和同体积的CH3COONa溶液和NaCN溶液,下列判断正确的是( )
A.两溶液中离子总数相等
B.两溶液中,NaCN溶液的离子总数多
C.两溶液中,CH3COONa溶液的离子总数多
D.CH3COONa溶液的pH大于NaCN溶液的pH
解析:同浓度、同体积即为同物质的量,即n(CH3COONa)=n(NaCN),即两溶液中n(Na+)相等。相同条件下CH3COOH的电离程度大于HCN,说明同浓度的CH3COONa的水解程度小于NaCN,即CH3COONa溶液中n(OH-)小于NaCN溶液中n(OH-)。则在CH3COONa溶液中n(H+)大于NaCN溶液中n(H+)。根据电荷守恒:n(Na+)+n(H+)=n(CH3COO-)+n(OH-),n(Na+)+n(H+)=n(CN-)+n(OH-)所以CH3COONa溶液中离子总数比NaCN溶液中离子总数多。
答案:C
二、非选择题
11.KHSO4溶液显________性,用离子方程式表示为______________________。
室温时KHCO3溶液的pH________7(填“>”“<”或“=”),用离子方程式表示为________________。
将上述两种溶液混合,现象是________,离子方程式是_____________________________
________________________________________________________________________。
解析:KHSO4为强酸酸式盐,完全电离显酸性,KHSO4===K++H++SO;KHCO3中的HCO的水解程度大于其电离程度显碱性;当把两种溶液混合时,H+会和HCO发生反应生成CO2气体,因此会有气泡产生,相关离子方程式为:H++HCO===H2O+CO2↑。
答案:酸 KHSO4===K++H++SO
> HCO+H2O??H2CO3+OH-
产生气泡 H++HCO===H2O+CO2↑
12.(2014·陕西长安一中质检)已知25 ℃时0.01 mol·L-1醋酸溶液的pH约为3,向其中加入少量醋酸钠晶体,待晶体溶解后发现溶液的pH增大。对上述现象有两种不同的解释:甲同学认为醋酸钠水解呈碱性,增大了c(OH-),因而溶液的pH增大;乙同学认为醋酸钠溶于水电离出大量醋酸根离子,抑制了醋酸的电离,使c(H+)减小,因此溶液的pH增大。你认为上述两种解释中________(填“甲”或“乙”)正确。
(1)为了验证上述哪种解释正确,继续做如下实验,向0.010 mol·L-1的醋酸溶液中加入少量下列物质,然后测定溶液的pH( )
A.固体NaOH B.固体CH3COONH4
C.气体NH3 D.固体NaHCO3
(2)若________(填“甲”或“乙”)的解释正确,溶液的pH应________(填“增大”“减小”或“不变”)。(已知:25 ℃时,0.01 mol·L-1的氨水和醋酸的电离程度相同)
解析:25 ℃时,0.01 mol·L-1的氨水和醋酸的电离程度相同,固体CH3COONH4溶于水后,醋酸根离子和铵根离子的水解程度相同,CH3COONH4溶于水本身不会改变pH大小,但在醋酸溶液中加入CH3COONH4后,其电离出的醋酸根离子对醋酸的电离过程的抑制作用与醋酸钠溶于水电离出大量醋酸根离子作用相同,若乙正确,则可以使醋酸的电离平衡向左移动,c(H+)减小,pH增大。
答案:乙 (1)B
(2)乙(甲) 增大(不变)
13.浓度均为0.1 mol/L的8种溶液:①HNO3 ②H2SO4
③CH3COOH ④Ba(OH)2 ⑤NaOH ⑥CH3COONa ⑦KCl ⑧NH4Cl,其溶液的pH由小到大的顺序是________。
解析:溶液显酸性的是①HNO3、②H2SO4、
③CH3COOH、⑧NH4Cl,浓度相同时,溶液中H+浓度的大小顺序为②H2SO4>①HNO3>③CH3COOH>⑧NH4Cl;溶液显中性的是⑦KCl;溶液显碱性的是④Ba(OH)2、⑤NaOH、⑥CH3COONa,浓度相同时,溶液中OH-浓度的大小顺序为④Ba(OH)2>⑤NaOH>⑥CH3COONa。
答案:②①③⑧⑦⑥⑤④
14.现有S2-、SO、NH、Al3+、Na+、SO、AlO、Fe3+、HCO、Cl-等离子,请按要求填空:
(1)在水溶液中,该离子水解呈碱性的是________。
(2)在水溶液中,该离子水解呈酸性的是________。
(3)既能在酸性较强的溶液里大量存在,又能在碱性较强的溶液里大量存在的离子有____________。
(4)既不能在酸性较强的溶液里大量存在,又不能在碱性较强的溶液里大量存在的离子有________________。
解析:(1)水解呈碱性的是弱酸的酸根离子:S2-、SO、AlO、HCO。
(2)水解呈酸性的是弱碱的阳离子:NH、Al3+、Fe3+。
(3)与酸和碱均不反应的是强酸的酸根离子或强碱的阳离子:Na+、SO、Cl-。
(4)与酸和碱均反应的是弱酸的酸根离子:HCO。
答案:(1)S2-、SO、AlO、HCO
(2)NH、Al3+、Fe3+
(3)Na+、SO、Cl-
(4)HCO
15.(1)某二元酸(化学式用H2A表示)在水中的电离方程式是H2A===H++HA- HA-??H++A2-
试完成下列问题:
Na2A溶液显________(填“酸性”、“中性”或“碱性”)。理由是________________(用离子方程式表示)。
(2)pH=5的NH4Cl溶液与pH=5的HCl溶液中由水电离出的c(H+)分别是________、________。
答案:(1)碱性 A2-+H2O??HA-+OH-
(2)10-5 mol·L-1 10-9 mol·L-1
课件63张PPT。成才之路 · 化学路漫漫其修远兮 吾将上下而求索人教版 · 选修4 水溶液中的离子平衡第三章第三节 盐类的水解第三章第1课时 盐类的水解第三章
某日上午10点左右,家住某市区的李阿伯与邻居到附近的山上采草药时,不慎被蜜蜂蜇伤,当时他并未在意。回家后李阿伯感到伤处疼痛加重、呼吸困难、意识不清,家人急忙拨打急救电话,经医生对症处理,李阿伯已脱离危险。请问这次险情是什么原因造成的呢?当黄蜂或蜜蜂叮咬后应如何利用家庭常用的物质加以处理?你知道纯碱水溶液为什么显碱性吗?●新知导学NH3·H2O 电离 > 酸 ③总反应
_________________________。
(2)CH3COONa溶液
①电离过程
______________________________,________________。
②水的电离平衡的移动
__________与____结合成___________分子,使水的电离平衡_________,当达到新平衡时,c(OH-)__c(H+),即溶液呈___性。CH3COONa===CH3COO-+Na+ CH3COO-H+CH3COOH向右移动>碱③总反应
__________________________________。
(3)NaCl溶液
在NaCl溶液中存在下列电离:
_________________,________________。
溶液里_____弱电解质生成,H2O的电离平衡未受影响,c(H+)____c(OH-),溶液显_____。NaCl===Na++Cl- 没有 = 中性 2.盐的水解
在水溶液中盐电离产生的________或________跟水电离产生的________或________结合生成____________的反应。
3.影响盐类水解的内因
组成盐的酸或碱越____时,盐类的水解程度越___。
4.温度对盐类水解的影响
盐类的水解反应是_____反应,故升高温度可促进水解,使水解平衡向___方向移动,水解程度______。阳离子阴离子OH-H+弱碱或弱酸弱大吸热正增大●自主探究5.如何确定酸式盐溶液的酸碱性?
提示:(1)强酸的酸式盐只电离,不水解,一定显酸性。如NaHSO4。探究盐溶液的酸碱性 ●教材点拨2.盐类型和溶液酸碱性的关系
提示:弱酸弱碱盐溶液,可能呈酸性、中性或碱性,例如CH3COONH4溶液呈中性。●典例透析【答案】 C
【点评】 解此类题的思路是:先将各种物质分类,然后根据盐类水解的规律将溶液按酸碱性强弱排序。规律共四点:①水解造成的酸性没有弱酸的酸性强;②水解造成的碱性不如弱碱的碱性强;③盐所对应的酸越弱,水解造成的碱性越强;④盐所对应的碱越弱,水解造成的酸性越强。1.下列说法正确的是 ( )
A.盐溶液都是中性的
B.盐溶液的酸碱性与盐的类型无关
C.NaHCO3溶液显酸性
D.碳酸钠溶液显碱性,是因为溶液中c(OH-)>c(H+)
解析:B项,盐溶液的酸碱性与盐的类型有关,如Na2CO3溶液呈碱性,NH4Cl溶液呈酸性。
答案:D●变式训练盐类水解 ●教材点拨4.盐类的水解规律。
盐对应的酸(或碱)越弱,水解程度越大,溶液碱性(或酸性)越强。如相同浓度的Na2CO3和CH3COONa溶液的pH前者大于后者。
提示:酸式盐溶液酸碱性要看酸式酸根离子的电离和水解程度的相对大小。只电离不水解(如NaHSO4)的显酸性,电离大于水解(如NaHSO3、NaH2PO4)的显酸性,水解大于电离(如NaHCO3、NaHS)的显碱性。
弱酸弱碱盐电离出来的阴、阳离子都能水解,两种离子的水解相互促进,溶液的酸碱性由两种离子对应的酸(碱)性的相对强弱决定。6.盐溶液酸碱性的判断
盐溶液的酸碱性跟盐的组成和水的电离密切相关。现将盐的水解情况小结如下:●典例透析
【答案】 A●变式训练解析:NH4Cl溶于重水后存在下列关系:盐类水解离子方程式的书写 ●教材点拨提示:多元弱酸的酸式强碱盐既可以水解(水解是多步进行),也可以电离,溶液酸碱性取决于水解和电离程度的相对大小,如果水解程度大于电离程度,溶液显碱性;如果水解程度小于电离程度,溶液显酸性。●典例透析【解析】
【答案】 D
【点评】 书写一般盐类水解的离子方程式应注意:一可逆,二分步,三不标(不标“↓”“↑”)。 ●变式训练
解析:因为水解是弱酸根离子(或弱碱阳离子)结合水电离出的H+(或OH-),破坏了水的电离平衡,从而使盐溶液呈碱性(或酸性),由此可判断C正确;A、B项为弱酸的电离,D为弱酸的酸式酸根离子的电离方程式,皆与题意不符。
答案:C1.(2014·青州高二月考)在盐类水解的过程中,下列说法正确的是( )
A.盐的电离平衡被破坏
B.水的电离程度一定会增大
C.溶液的pH一定会增大
D.c(H+)与c(OH-)的乘积一定增大
解析:大多数的盐为强电解质,在水中完全电离,A项错误;盐类水解促进水的电离,B项正确;强酸弱碱盐水解溶液呈酸性,pH减小,C错;一定温度下的稀溶液中,c(H+)与c(OH-)乘积是一个常数,D错。
答案:B2.(2014·杭州学军中学检测)能促进水的电离,并使溶液中c(H+)>c(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向水中加入明矾晶体 ⑤向水中加入NaHCO3晶体 ⑥向水中加NaHSO4晶体
A.①②④⑤ B.①④⑤
C.③⑥⑤ D.④
解析:①、②和⑤均不符合c(H+)>c(OH-);③和⑥均不符合促进水的电离。
答案:D
如何计算醋酸溶液中的c(H+)和c(OH-)
在CH3COOH溶液中同时存在水的电离平衡和醋酸的电离平衡,其中醋酸的电离能力远强于水的电离能力。醋酸电离出较多的H+,促使水的电离平衡向结合成水分子的方向移动,抑制了水的电离,因此CH3COOH溶液中绝大部分的H+是由醋酸电离产生的,由水电离产生的H+极少。当然,溶液中还存在着极少量由水电离产生的OH-。第三章 第三节 第2课时
一、选择题
1.下列说法正确的是( )
A.将AlCl3溶液和Al2(SO4)3溶液分别加热、蒸干、灼烧,所得固体成分相同
B.配制FeSO4溶液时,将FeSO4固体溶于稀盐酸中,然后稀释至所需浓度
C.用加热的方法可以除去KCl溶液中的Fe3+
D.洗涤油污常用热的碳酸钠溶液
解析:A项,氯化铝溶液蒸干、灼烧后得到氧化铝,而硫酸铝溶液蒸干、灼烧后得到的仍是硫酸铝,不正确;B项,所加酸应是稀硫酸,不能引入新杂质;C项,加热法不能除去Fe3+。
答案:D
2.要求设计实验证明:某种盐的水解是吸热的。有四位同学分别作出如下回答,其中不正确的是( )
A.甲同学:将硝酸铵晶体溶于水,若水温下降,说明硝酸铵水解是吸热的
B.乙同学:用加热的方法可除去KNO3溶液中混有的Fe3+,说明含Fe3+的盐水解是吸热的
C.丙同学:通过实验发现同浓度的热的纯碱溶液比冷的纯碱溶液去油污效果好,说明碳酸钠水解是吸热的
D.丁同学:在醋酸钠溶液中滴入酚酞试液,加热(不考虑水蒸发)后若红色加深,说明醋酸钠水解是吸热的
解析:若水解吸热,则必须用温度的升高或降低使平衡移动来证明,而NH4NO3晶体溶于水不只是有NH水解过程的热效应,还有其他方面的热效应,故A不正确;由于Fe3++3H2O??Fe(OH)3+3H+,若水解吸热,则升高温度可促进水解而产生沉淀,从而除去Fe3+杂质,B正确;在纯碱溶液中存在平衡:CO+H2O??HCO+OH-,若为吸热反应,则升高温度时,促进水解,使溶液中c(OH-)增大,去污效果增强,C正确;醋酸钠溶液中存在平衡CH3COO-+H2O??CH3COOH+OH-,若为吸热反应,则升高温度时,平衡右移,碱性增强,酚酞试液颜色加深,D正确。
答案:A
3.实验室有下列试剂:①NaOH溶液、②水玻璃、③Na2S溶液、④Na2CO3溶液、⑤NH4Cl溶液、⑥澄清石灰水、⑦浓硫酸,其中必须用带橡胶塞的试剂瓶保存的是( )
A.①⑥ B.①②③④⑥
C.①②③⑥ D.①②③④⑦
解析:水玻璃是矿物胶,能将玻璃瓶塞与瓶口黏结在一起;碱性溶液均会腐蚀玻璃,生成硅酸盐。所以只有⑤⑦不用橡胶塞。
答案:B
4.为了使CH3COONa溶液中Na+的浓度与CH3COO-的浓度比为1∶1,可在CH3COONa溶液中加入( )
①适量的盐酸 ②适量的NaCl ③适量的醋酸 ④适量的CH3COONa
A.①② B.③
C.③④ D.④
解析:在CH3COONa溶液中,由于CH3COO-的水解:CH3COO-+H2O??CH3COOH+OH-,使CH3COO-浓度比Na+浓度要小。①使平衡向右移动,c(CH3COO-)减小;②加入Na+,c(Na+)增大;④中加入了CH3COONa,使CH3COO-的浓度增大,但Na+也随着增大;只有③加入醋酸,使平衡左移,另外其本身也可以电离出CH3COO-,使溶液中的CH3COO-的浓度增大。
答案:B
5.下列有关碳酸盐溶液的说法中,不正确的是( )
A.在物质的量浓度相等的Na2CO3、NaHCO3两溶液中,阴离子总数相等
B.常温下,等物质的量浓度的Na2CO3溶液的pH大于NaHCO3溶液的pH
C.在NaHCO3溶液中一定有:c(Na+)>c(HCO)>c(OH-)>c(H+)
D.在Na2CO3溶液中一定有:c(Na+)+c(H+)=c(HCO)+c(OH-)+2c(CO)
解析:由于CO+H2O??HCO+OH-可以使阴离子数目增多,故Na2CO3溶液中阴离子总数较多。
答案:A
6.t ℃时,某浓度氯化铵溶液的pH=4,下列说法中一定正确的是( )
A.由水电离出的氢离子浓度为10-10 mol·L-1
B.溶液中c(H+)·c(OH-)=1×10-14
C.溶液中c(Cl-)>c(NH)>c(H+)>c(OH-)
D.溶液中c(NH3·H2O)+c(NH)=c(Cl-)+c(OH-)
解析:NH水解促进了H2O的电离,溶液中的c(H+)即为H2O电离的c(H+),A错;在25 ℃时,水的离子积为1×10-14,B错;NH水解生成H+,故c(Cl-)>c(NH)>c(H+)>c(OH-),C正确;由物料守恒可知c(Cl-)=c(NH)+c(NH3·H2O),D错误。
答案:C
7.某酸性溶液中只有Na+、CH3COO-、H+、OH-四种离子,则下列描述正确的是( )
A.该溶液可能是由pH=3的CH3COOH溶液与pH=11的NaOH溶液等体积混合而成的
B.该溶液可能是由等物质的量浓度、等体积的NaOH溶液和CH3COOH溶液混合而成的
C.加入适量NaOH,溶液中离子浓度为c(CH3COO-)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+)
D.加入适量氨水,c(CH3COO-)一定大于c(Na+)、c(NH)之和
解析:pH=3的CH3COOH溶液与pH=11的NaOH溶液等体积混合后,CH3COOH过量,溶液显酸性,故A有可能。B项中两溶液混合后生成CH3COONa水解显碱性,因而不可能。C选项不符合电荷守恒,故不可能。加入适量氨水后的溶液中电荷守恒关系为:c(Na+)+c(NH)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-)因为不知道此时溶液酸碱性情况,故不能判断c(H+)与c(OH-)的相对大小,即不能判断c(CH3COO-)与c(Na+)和c(NH)之和的大小关系。
答案:A
8.(2014·长春市调研)常温下,下列溶液的pH或微粒的物质的量浓度关系正确的是( )
A.某物质的溶液中由水电离出的c(H+)=1×10-a mol/L,若a>7,则该溶液的pH一定为14-a
B.某溶液中存在的离子有S2-、HS-、OH-、Na+、H+,则离子浓度的大小关系一定是:c(Na+)>c(S2-)>c(OH-)>c(HS-)>c(H+)
C.pH=3的二元弱酸H2R溶液与pH=11的NaOH溶液混合后,混合液的pH等于7,则反应后的混合液:c(R2-)+c(HR-)=c(Na+)
D.将0.2 mol/L的某一元酸HA溶液和0.1 mol/L NaOH溶液等体积混合后溶液pH大于7,则反应后的混合液:2c(OH-)=2c(H+)+c(HA)-c(A-)
解析:本题考查电解质溶液有关知识,意在考查考生综合分析问题的能力。常温时,某溶液中由水电离出的c(H+)=1×10-a mol/L,若a>7,说明水的电离受到抑制,可能为酸溶液也可能为碱溶液,若为酸溶液,则pH=a,若为碱溶液,则pH=14-a,A项错误;当溶质为硫化钠时,浓度大小关系符合,当溶质为硫氢化钠和硫化氢,且溶液呈酸性时,浓度大小关系不符合,B项错误;由电荷守恒知,2c(R2-)+c(HR-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),混合液的pH等于7,故c(OH-)=c(H+),应有2c(R2-)+c(HR-)=c(Na+),C项错误;根据电荷守恒知,c(OH-)+c(A-)=c(H+)+c(Na+),根据物料守恒知,c(A-)+c(HA)=2c(Na+),二者联立可得:2c(OH-)+c(A-)=2c(H+)+c(HA),D项正确。
答案:D
9.(2014·高考天津卷)下列有关电解质溶液中粒子浓度关系正确的是( )
A.pH=1的NaHSO4溶液:c(H+)=c(SO)+c(OH-)
B.含有AgCl和AgI固体的悬浊液:c(Ag+)>c(Cl-)=c(I-)
C.CO2的水溶液:c(H+)>c(HCO)=2c(CO)
D.含等物质的量的NaHC2O4和Na2C2O4的溶液:
3c(Na+)=2[c(HC2O)+c(C2O)+c(H2C2O4)]
解析:本题考查电解质溶液、离子浓度大小比较,意在考查考生的理解能力和灵活运用能力。根据质子守恒可知,A项正确;碘化银的Ksp小于氯化银的,所以含有氯化银和碘化银固体的悬浊液中c(I-)小于c(Cl-),B项错误;CO2的水溶液中,c(HCO)远远大于c(CO),C项错误;含等物质的量的草酸氢钠和草酸钠溶液中,根据物料守恒,2c(Na+)=3[c(HC2O+c(C2O)+c(H2C2O4)],D项错误。
答案:A
10.(2014·郑州市质检一)25 ℃时,用浓度为0.1000 mol·L-1 NaOH溶液分别滴定20.00 mL浓度均为0.100 0 mol·L-1的三种酸HX、HY、HZ,滴定曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.相同浓度时,三种酸的酸性强弱顺序是:HX>HY>HZ
B.根据滴定曲线可得,Ka(HX)=10-3 mol·L-1
C.滴定HY,V(NaOH)=20 mL时,c(Na+)=c(Y-)>c(OH-)=c(H+)
D.滴定HZ,V(NaOH)=15 mL时,c(Z-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
解析:本题考查酸碱中和滴定图像,意在考查考生通过识图获取信息的能力。氢氧化钠溶液的体积为0 mL时,0.100 0 mol·L-1的三种酸HX、HY、HZ的pH依次减小,故酸性强弱为HX
c(Y-)>c(OH-)>c(H+),C项错误;0.100 0 mol·L-1 HZ溶液的pH=1,故HZ为强酸,当NaOH溶液体积为15 mL时,溶液显酸性,即c(H+)>c(OH-),又因溶液中存在电荷守恒:c(H+)+c(Na+)=c(Z-)+c(OH-)。故有:c(Z-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),D项正确。
答案:D
二、非选择题
11.(2014·青州高二月考)25 ℃时,将0.01 mol CH3COONa和0.002 mol HCl溶于水,形成1 L混合溶液:
(1)该溶液中存在着三个平衡体系,用电离方程式或离子方程式表示:
①________________________________________________________________________,
②________________________________________________________________________,
③________________________________________________________________________。
(2)溶液中共有________种粒子(指分子和离子)。
(3)在这些粒子中,浓度是0.01 mol·L-1的是________,浓度是0.002 mol·L-1的是________。
(4)________和________物质的量之和等于0.01 mol。
解析:(1)因CH3COONa+HCl===CH3COOH+NaCl,则溶液中存在弱电解质的电离平衡(H2O和CH3COOH)和CH3COO-的水解平衡。
(2)二者反应生成CH3COOH和NaCl,所以溶液中有H2O、CH3COOH、CH3COO-、H+、Cl-、Na+、OH-7种粒子。
(3)Na+、Cl-不水解,所以它们的浓度不变。
(4)根据物料守恒,CH3COO-与CH3COOH物质的量之和为0.01 mol。
答案:(1)①CH3COOH??CH3COO-+H+
②CH3COO-+H2O??CH3COOH+OH-
③H2O??H++OH-
(2)7
(3)Na+ Cl-
(4)CH3COO- CH3COOH
12.(2014·青州高二月考)10 ℃时加热NaHCO3饱和溶液,测得该溶液的pH发生如下变化:
温度(℃)
10
20
30
加热煮沸后冷却到50 ℃
pH
8.3
8.4
8.5
8.8
甲同学认为,该溶液的pH升高的原因是HCO的水解程度增大,故碱性增强,该反应的离子方程式为:________________。
乙同学类比加热Ca(HCO3)2溶液,会出现________现象,认为NaHCO3溶液pH升高的原因是NaHCO3受热分解,生成了Na2CO3,并推断水解程度:Na2CO3________NaHCO3(填“大于”或“小于”)。
丙同学认为甲、乙的判断都不充分。丙认为:
(1)只要在加热煮沸后的溶液中加入足量的试剂X,若产生沉淀,则说明________(填“甲”或“乙”)判断正确。试剂X是________(填字母)。
A.Ba(OH)2溶液 B.BaCl2溶液
C.NaOH溶液 D.澄清的石灰水
(2)将加热后的溶液冷却到10 ℃,若溶液的pH________(填“高于”、“低于”或“等于”)8.3,则说明另一判断正确。
解析:(1)HCO水解方程式:HCO+H2O??H2CO3+OH-。
(2)加热煮沸后,若HCO分解成CO,加入BaCl2溶液则生成沉淀。不能选A、C、D,因为它们均有OH-,能与HCO反应生成CO。
答案:HCO+H2O??H2CO3+OH- 浑浊 大于
(1)乙 B
(2)等于
13.(2014·人大附中高二检测)试用离子方程式和简要文字表述以下事实:
(1)盛纯碱溶液的试剂瓶有玻璃塞,时间久了不易打开;________________。
(2)盛NH4F试剂要用塑料瓶而不用玻璃瓶;__________________________________
________________________________________________________________________。
(3)铵态氮肥不能与草木灰混用;____________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)实验室配制的CuSO4溶液,常常出现浑浊的原因是________________(写出离子方程式),可采取在配制时加入少量________防止浑浊。
(5)某同学想把AlCl3(aq)和Na2S(aq)混合制取Al2S3,但最后得到一种白色絮状沉淀,而且混合液中有臭鸡蛋气味的气体放出。试解释造成此结果的原因,写出反应的离子方程式,并指出制取硫化铝的正确方法;________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案:(1)CO+H2O??HCO+OH-、SiO2+2OH-===SiO+H2O,Na2CO3水解生成的NaOH与玻璃的主要成分SiO2反应生成黏性的Na2SiO3,会把瓶塞与瓶口黏在一起
(2)NH+F-+H2O??HF+NH3·H2O,由于F-与NH的水解互相促进,生成较高浓度的氢氟酸,使HF与SiO2反应而将玻璃腐蚀4HF+SiO2===SiF4↑+2H2O
(3)CO+H2O===HCO+OH-、NH+H2O??NH3·H2O+H+、H++OH-===H2O,草木灰的主要成分K2CO3与铵态氮肥中的NH水解相互促进,生成NH3·H2O分解而挥发,降低了氮肥的肥效
(4)Cu2++2H2O??Cu(OH)2+2H+ H2SO4
(5)因为S2-和Al3+水解相互促进,使反应较彻底2Al3++3S2-+6H2O===2Al(OH)3↓+3H2S↑,因生成H2S逸出,闻到臭鸡蛋气味。用硫粉与铝粉的混合物在干态时共热制Al2S3,2Al+3SAl2S3
14.常温下,将某一元酸HA和NaOH溶液等体积混合,两种溶液的浓度和混合后所得溶液的pH如下表:
实验编号
HA物质的量浓度(mol/L)
NaOH物质的量浓度(mol/L)
混合溶液的pH
①
0.1
0.1
pH=9
②
c
0.2
pH=7
③
0.2
0.1
pH<7
请回答:
(1)从①组情况分析,HA是__________(填“强酸”或“弱酸”)。
(2)②组情况表明,c__________(填“>”、“<”或“=”)0.2 mol/L。混合液中离子浓度c(A-)与c(Na+)的大小关系是__________。
(3)从③组实验结果分析,说明HA的电离程度__________(填“>”、“<”或“=”)NaA的水解程度,该混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是______________________________。
(4)①组实验所得混合溶液中由水电离出的c(OH-)=________mol·L-1。写出该混合溶液中下列算式的精确结果(不能近似计算)。
c(Na+)-c(A-)=________mol·L-1;
c(OH-)-c(HA)=________mol·L-1。
解析:(1)等体积等物质的量的一元酸与一元强碱混合后,溶液的pH=9,说明反应后的溶液显碱性,二者生成的盐为强碱弱酸盐,即HA为弱酸;
(2)一元弱酸与一元强碱等体积混合后,溶液的pH=7,则一元弱酸应过量,即c>0.2,根据电荷守恒得c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(A-),因为pH=7,c(H+)=c(OH-),所以c(Na+)=c(A-);
(3)第③组实验所得混合溶液相当于等体积等物质的量浓度的HA和NaA的混合溶液,pH<7,说明HA的电离程度大于A-的水解程度。根据电荷守恒可得c(A-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-);
(4)由第①组实验所得溶液为NaA溶液,pH=9,则由水电离出的c(OH-)==10-5 mol·L-1,电荷守恒式可得:c(Na+)-c(A-)=c(OH-)-c(H+)=(10-5-10-9)mol·L-1。由质子守恒式可得:c(OH-)=c(H+)+c(HA),所以c(OH-)-c(HA)=c(H+)=10-9 mol·L-1。
答案:(1)弱酸 (2)> c(A-)=c(Na+)
(3)> c(A-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
(4)10-5 (10-5-10-9) 10-9
课件66张PPT。成才之路 · 化学路漫漫其修远兮 吾将上下而求索人教版 · 选修4 水溶液中的离子平衡第三章第三节 盐类的水解第三章第2课时 影响盐类水解的主要因素
盐类水解反应的应用第三章
人们利用水解反应设计出了泡沫灭火器。泡沫灭火器中装有浓NaHCO3溶液和浓Al2(SO4)3溶液,当二者混合时发生剧烈的反应,产生气体和沉淀,在起泡剂作用下迅速产生大量泡沫,用以灭火。
浓NaHCO3溶液和浓Al2(SO4)3溶液混合后为什么会发生剧烈的反应?生成的气体和沉淀分别是什么?你能运用有关盐类水解反应的知识进行分析吗?●新知导学1.影响盐类水解的因素
(1)盐类本身的性质:这是影响盐类水解的主要因素。组成盐的酸或碱越弱,其水解程度越___,溶液的碱性或酸性越___。
(2)温度:盐的水解是____热反应。因此升高温度其水解程度________。
(3)浓度:盐的浓度越小,其水解程度越____。
(4)溶液酸碱性:控制溶液的酸碱性,可以促进或抑制盐的水解。如Na2CO3溶液中加碱可以____水解。加酸可以_____水解。大强吸增大大抑制促进2.盐类水解在生产、生活中的应用
根据盐类水解反应的特征,改进条件可使盐类水解反应向人们需要的方向进行。
(1)用纯碱溶液清洗油污时,________可增强去污能力。
(2)化肥的施用。
例如:草木灰与铵态氮肥不能________施用,否则会使________损耗,这是两种盐发生________相互促进反应放出氨气的缘故。
(3)盐溶液的配制。
例如:配制FeCl3、SnCl2溶液时应加入少量盐酸,目的是_____________________ 。加热混合肥效水解抑制Fe3+、Sn2+的水解(4)用盐作净水剂。
例如:利用FeCl3、明矾在水溶液中发生_____产生的胶体,能吸附________的杂质,起到净水的作用。
(5)泡沫灭火器原理。
Al2(SO4)3溶液与小苏打溶液发生水解相互促进反应,产生_____________________,将燃烧物质与空气隔离开来。离子方程式为________________________________。
(6)利用水解反应来制________材料(氢氧化物可变为氧化物)。水解水中悬浮CO2气体和Al(OH)3沉淀 纳米 ●自主探究1.Na2CO3溶液加水稀释时c(OH-)变小,c(H+)也变小吗?
提示:c(OH-)变小,c(H+)应增大。根据KW不变可知,c(OH-)只要变小,c(H+)一定增大。
因此,可得出如下结论:呈酸性的溶液加水稀释,c(H+)减小,c(OH-)增大;呈碱性的溶液加水稀释,c(OH-)减小,c(H+)增大。2.实验室配制FeCl3溶液,常将FeCl3固体溶解在稀盐酸中而不是直接溶解在水中,为什么?能加少量硝酸抑制Fe3+水解吗?影响盐类水解的因素 ●教材点拨1.内因
主要因素是盐本身的性质,组成盐的酸根对应的酸越弱或阳离子对应的碱越弱,水解程度就越大(越弱越水解)。
例如:酸性HF<CH3COOH,水解程度NaF>CH3COONa
2.外因
(1)温度:水解过程一般是吸热过程,故升温使水解程度增大,反之则减小。
(2)浓度:盐溶液越稀、水解程度越大,反之越小。外加酸、碱等物质抑制或促进盐的水解。
(3)溶液的酸碱性:
组成盐的离子能与水发生水解反应。向盐溶液中加入 H+,可抑制阳离子水解,促进阴离子水解;向盐溶液中加入OH-,能抑制阴离子水解,促进阳离子水解。●典例透析D.为抑制Fe3+水解,较好地保存FeCl3溶液应加入少量HCl
【解析】 盐类水解主要受浓度、温度等因素的影响。分析如下:●变式训练盐类水解的综合利用 ●教材点拨2.在化学实验中的应用
(1)判断盐溶液的酸碱性,如FeCl3溶液显弱酸性。
(2)某些强酸弱碱盐在配制溶液时因水解而浑浊,需加相应的酸来抑制水解,如在配制FeCl3溶液时常加入少量盐酸来抑制FeCl3水解。
(3)某些弱酸强碱盐水解呈碱性,OH-与玻璃中的SiO2反应生成硅酸盐,使试剂瓶颈与瓶塞粘结,用玻璃试剂瓶贮存时,不能用玻璃塞,必须用橡皮塞,如Na2CO3溶液。●典例透析
把FeCl3溶液蒸干、灼烧,最后得到的主要固体产物是________。
(3)用离子方程式表示泡沫灭火器灭火原理_____________ ____________________________________________________。
(4)用热的纯碱溶液洗涤餐具,原因是(用离子方程式表示)_________________________________________________。 ●变式训练离子浓度的大小比较 ●教材点拨提示:①比较离子浓度大小时若为混合溶液,则应先判断溶液中的溶质及其浓度,再分情况分析。
②比较离子浓度大小时,分清主要离子和次要离子,溶质直接电离出来的是主要离子,离子水解或弱电解质电离出来的离子是次要离子。●典例透析
【解析】 本题从不同侧面考查盐类水解对电解质溶液中离子浓度的影响,涉及离子浓度大小关系、电荷守恒关系、物料守恒关系等内容。意在考查考生对电解质溶液理论的理解和应用能力。A项错误,Na2S电离产生的S2-部分水解生成HS-,HS-发生更弱的水解,生成H2S分子,两步水解均破坏了水的电离平衡,使溶液中OH-不断增多,c(HS-)
点悟:本题中先确定二者反应后所得溶液的成分,根据溶液中各微粒电离程度和水解程度的相对大小,可以比较粒子浓度的大小关系,如B项;某些浓度关系可根据电荷守恒、物料守恒、质子守恒等进行判断,如C项和D项。
1.(2014·衡水一中月考)为了除去MgCl2酸性溶液中的 Fe3+,可在加热搅拌的条件下加入一种试剂,过滤后,再加入适量的HCl,这种试剂是( )
A.NH3·H2O B.NaOH
C.Na2CO3 D.MgCO32.下列过程或现象与盐类水解无关的是( )
A.纯碱溶液去油污
B.钢铁在潮湿的环境下生锈
C.加热氯化铁溶液颜色变深
D.浓硫化钠溶液有臭味
解析:纯碱水解显碱性,有去油污的作用;FeCl3溶液颜色变深是因为水解生成红褐色Fe(OH)3,浓硫化钠水解生成H2S有臭味,钢铁的电化学腐蚀与水解无关。
答案:B解析:为抑制氯化亚锡水解应加入HCl,D选项错误。
答案:D4.(2014·蚌埠高二检测)在25 mL 0.1 mol·L-1 NaOH溶液中逐滴加入0.2 mol·L-1 CH3COOH溶液,溶液pH变化曲线如图所示,下列有关离子浓度的比较正确的是( )解析:开始加入醋酸时,氢氧根离子浓度大于醋酸根离子,所以A选项错误;B选项中,pH=7,说明c(OH-)=c(H+)、c(Na+)=c(CH3COO-),但是这两组浓度不相等,所以B选项错误;对于溶液不论组成如何,酸碱性如何,都存在电荷守恒即c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+),进行移项就得到:c(CH3COO-)-c(Na+)=c(H+)-c(OH-),所以C选项正确;在D点,醋酸钠和醋酸等物质的量,所以c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=2c(Na+),所以D选项错误。
答案:C第三章 第四节
一、选择题
1.下列说法正确的是( )
A.溶度积就是溶解平衡时难溶电解质在溶液中的各离子浓度的乘积
B.溶度积常数是不受任何条件影响的常数,简称溶度积
C.可用离子积Qc与溶度积Ksp的比较来判断沉淀溶解平衡进行的方向
D.所有物质的溶度积都是随温度的升高而增大的
解析:溶度积应是沉淀溶解平衡时难溶电解质在溶液中各离子浓度幂的乘积,A错。溶度积与温度有关,B错。Ca(OH)2的Ksp随温度升高而减小,D错。
答案:C
2.将一定量的硫酸钡放入水中,对此有关的叙述正确的是( )
A.硫酸钡不溶于水,硫酸钡固体质量不会改变
B.最终会得到BaSO4的极稀的饱和溶液
C.因为:Ba2++SO===BaSO4↓很容易发生,所以不存在BaSO4(s)===Ba2+(aq)+SO(aq)的反应
D.因为BaSO4难溶于水,所以改变外界条件也不会改变BaSO4的溶解性
解析:BaSO4不溶于水并不是绝对不溶,它存在溶解平衡,当沉淀溶解和生成的速率相等时,得到了BaSO4的饱和溶液,即建立了动态平衡BaSO4(s)??Ba2+(aq)+SO(aq),A、C项错误,B项正确;升高温度,BaSO4溶解度增大,D项错误。
答案:B
3.向盛有10滴AgNO3溶液的试管中滴加0.1 mol/L NaCl溶液,至不再有白色沉淀生成;继续向试管中滴加0.1 mol/L KI溶液并振荡,沉淀变为黄色;再向试管中滴入0.1 mol/L Na2S溶液并振荡,沉淀又变成黑色。根据上述变化过程,分析此三种沉淀物的溶解度关系为( )
A.AgCl=AgI=Ag2S B.AgCl
C.AgCl>AgI>Ag2S D.AgI>AgCl>Ag2S
解析:一般来说,溶解度小的沉淀容易转化成溶解度更小的沉淀。由实验现象知,白色沉淀(AgCl)→黄色沉淀(AgI)→黑色沉淀(Ag2S),则溶解度为:AgCl>AgI>Ag2S。
答案:C
4.(2014·福州三中模拟)已知25 ℃时,Ka(HF)=3.6×10-4,Ksp(CaF2)=1.46×10-10。现向1 L 0.2 mol·L-1 HF溶液中加入1 L 0.2 mol·L-1 CaCl2溶液。则下列说法中正确的是( )
A.25 ℃时,0.1 mol·L-1 HF溶液pH=1
B.Ksp(CaF2)随温度和浓度的变化而变化
C.该体系中没有沉淀产生
D.该体系中HF与CaCl2反应产生沉淀
解析:若HF完全电离,则0.1 mol·L-1 HF溶液的pH=1,但由Ksp(HF)=3.6×10-4可知,HF为弱电解质,不能完全电离,故0.1 mol·L-1 HF溶液的pH>1,A项错误。Ksp不随浓度变化而变化,B项错误。Ka(HF)===3.6×10-4,则c2(F-)=3.6×10-5,c(Ca2+)=0.1 mol·L-1,则Qc=c2(F-)·c(Ca2+)=3.6×10-6>1.46×10-10,体系中有CaF2沉淀析出,C项错误,D项正确。
答案:D
5.(2014·长春调研)某温度时,BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示,下列说法正确的是( )
A.加入Na2SO4可使溶液由a点变到b点
B.通过蒸发可以使溶液由d点变到c点
C.b点有BaSO4沉淀生成
D.a点对应的Ksp大于c点对应的Ksp
解析:本题考查溶解平衡有关知识,意在考查考生的识图和运用所学知识解决问题的能力。BaSO4在水中存在着溶解平衡BaSO4(s)??Ba2+(aq)+SO(aq),a点在平衡曲线上,加入Na2SO4会增大c(SO),平衡左移,c(Ba2+)应降低,A项错误;d点时溶液不饱和,蒸发溶剂水,c(SO)、c(Ba2+)均增大,B项错误;b点时溶液过饱和,有沉淀生成,C项正确;Ksp是一常数,温度不变Ksp不变,在曲线上的任意一点Ksp都相等,D项错误。
答案:C
6.(2014·江西南昌一次模拟)化工生产中含Cu2+的废水常用MnS(s)作沉淀剂,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:依据沉淀的转化条件溶解度大的向溶解度小的转移,B选项正确;C选项,加入Cu(NO3)2(s)后平衡右移,正确;反应平衡常数K==,可知D选项正确。
答案:A
7.纯净的氯化钠是不潮解的,但家庭所用的食盐却很容易潮解,这主要是因为含有杂质MgCl2。为得到纯净的氯化钠,有人设计了这样一个实验:把买来的食盐放入纯氯化钠饱和溶液中一段时间,过滤,即得纯净的氯化钠固体。下列说法中正确的是( )
A.食盐的晶粒大一些有利于提纯
B.设计实验的根据是MgCl2比NaCl易溶于水
C.设计实验的根据是NaCl的溶解平衡
D.在整个过程中NaCl的浓度会变大
解析:MgCl2的含量较少,在饱和NaCl溶液中迅速溶解,而NaCl已饱和,利用NaCl的溶解平衡使之析出纯净的NaCl固体。
答案:C
8.以MnO2为原料制得的MnCl2溶液中常含有Cu2+、Pb2+、Cd2+等金属离子,通过添加过量难溶电解质MnS,可使这些金属离子形成硫化物沉淀,经过滤除去包括MnS在内的沉淀,再经蒸发、结晶,可得纯净的MnCl2。根据上述实验事实,可推知MnS具有的相关性质是( )
A.具有吸附性
B.溶解度与CuS、PbS、CdS等相同
C.溶解度大于CuS、PbS、CdS的溶解度
D.溶解度小于CuS、PbS、CdS的溶解度
解析:添加过量的MnS是为了除去MnCl2溶液中的Cu2+、Pb2+、Cd2+,为了不引入MnS杂质,MnS应该具有难溶的性质,但又能提供S2-,以便与Cu2+、Pb2+、Cd2+结合,所以MnS的溶解度应大于CuS、PbS、CdS。
答案:C
9.非结合胆红素(VCB)分子中有羟基(—OH),被氧化后生成羧基(—COOH)与钙离子结合形成胆红素钙,胆结石的形成与此反应有关。从动态平衡的角度分析能预防胆结石的方法是( )
A.大量食用纯碱可和钙离子沉淀完全,防止胆结石的生成
B.不食用含钙的食品
C.适量服用低维生素E、低维生素C等抗氧化自由基可以防止胆结石
D.手术切除胆囊是最好的方法
解析:预防胆结石的生成,就是防止羟基(一OH)被氧化后生成羧基与钙离子结合形成沉淀。所以适量服用抗氧化自由基的药物可以预防胆结石的生成。
答案:C
10.(2014·烟台调研)某温度时,Ag2SO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示,该温度下,下列说法正确的是( )
A.含有大量SO的溶液中肯定不存在Ag+
B.0.02 mol·L-1的AgNO3溶液与0.02 mol·L-1的Na2SO4溶液等体积混合不会生成沉淀
C.Ag2SO4的溶度积常数(Ksp)为1×10-3
D.a点表示Ag2SO4的不饱和溶液,蒸发可以使溶液由a点变到b点
解析:A项,由于沉淀与溶解是一个平衡,故即使SO浓度再大,也有少量的Ag+存在,不正确;B项,根据图像,Ksp[Ag2SO4]=(2×10-2)2×5×10-2=2×10-5,而0.02 mol/L AgNO3溶液与0.02 mol/L的Na2SO4溶液等体积混合,离子积c2(Ag+)×c(SO)=(0.01)2×0.01=1×10-6<2×10-5,故没有沉淀生成,正确;C项,由B项解析知不正确;D项,a点到b点,如果是蒸发的话,Ag+和SO的浓度均会增大,而不是只增大SO的浓度。
答案:B
二、非选择题
11.(1)向0.1 mol/L的AgNO3溶液中加入等体积0.1 mol/L的NaCl和0.1 mol/L的NaBr混合液,生成的沉淀主要是________。
(2)现向含AgBr的饱和溶液中:
①加入固体AgNO3,则c(Ag+)________(填“变大”“变小”或“不变”,下同);
②加入更多的AgBr固体,则c(Ag+)________;
③加入AgCl固体,则c(Br-)________,c(Ag+)________;
④加入Na2S固体,则c(Br-)________,c(Ag+)________。
解析:(1)AgNO3不足,先生成溶解度更小的AgBr。(2)①向AgBr饱和溶液中加入AgNO3,溶解平衡逆向移动,但c(Ag+)增大。②加入AgBr固体,对溶解平衡无影响,c(Ag+)不变。③因AgCl溶解度大于AgBr,加入AgCl固体时c(Ag+)增大,溶解平衡向左移动,c(Br-)变小。④因Ag2S溶解度小于AgBr,加入Na2S固体时生成Ag2S,溶解平衡向右移动,c(Br-)增大,但c(Ag+)减小。
答案:(1)AgBr
(2)①变大 ②不变 ③变小 变大 ④变大 变小
12.(2014·宁夏石嘴山模拟)(1)对于Ag2S(s)??2Ag+(aq)+S2-(aq),其Ksp的表达式为________。
(2)下列说法不正确的是________(填序号)。
①用稀盐酸洗涤AgCl沉淀比用水洗涤损耗AgCl少
②一般地,物质的溶解度随温度的升高而增加,故物质的溶解大多是吸热的
③对于Al(OH)3(s)??Al(OH)3(aq)??Al3++3OH-,前者为溶解平衡,后者为电离平衡
④除去溶液中的Mg2+,用OH-沉淀比用CO好,说明Mg(OH)2的溶解度比MgCO3的大
⑤沉淀反应中常加过量的沉淀剂,其目的是使沉淀更完全
(3)如何除去Mg(OH)2中混有的Ca(OH)2?________________________。
解析:(2)①Cl-抑制AgCl溶解,正确;②物质的溶解大多是吸热的,正确;③正确;④除去溶液中的Mg2+,用OH-沉淀比用CO好,是因为Mg(OH)2的Ksp更小,剩余的Mg2+更少,错误;⑤正确。
答案:(1)Ksp=c2(Ag+)·c(S2-)
(2)④
(3)加足量MgCl2溶液,充分搅拌,过滤,洗涤即得纯Mg(OH)2
13.(2014·湖南娄底市检测)与c(H+)·c(OH-)=KW类似,FeS饱和溶液中c(Fe2+)·c(S2-)=Ksp,常温下Ksp=8.1×10-17。
(1)理论上FeS的溶解度为________g,而事实上其溶解度远大于这个数值。其原因可能是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)已知H2S饱和溶液中c(H+)与c(S2-)之间存在以下限量关系:[c(H+)]2·c(S2-)=1.0×10-22,为了使溶液里c(Fe2+)达到1 mol/L,现将适量FeS投入其饱和溶液中。应调节溶液中的c(H+)为________mol/L。
解析:(1)FeS虽然是难溶的盐,但存在着溶解平衡:FeS(s)??Fe2+(aq)+S2-(aq),与水的离子积相似,极少量溶解的FeS电离出的两种离子浓度的乘积也是常数,称溶度积常数,用Ksp表示。Ksp不受浓度影响,一般只受温度影响。在FeS饱和溶液中,c(Fe2+)=c(S2-)==9×10-9 mol/L,设其饱和溶液为1 L。(由于FeS溶解度很小,该溶液的密度近似为1 g/cm3)。则n(FeS)=9×10-9 mol,即1000 g水溶解的FeS质量为m(FeS)=9×10-9 mol×88 g/mol=7.92×10-7 g,则100 g水溶解的FeS的质量为7.92×10-8 g。那么FeS的溶解度理论上为7.92×10-8 g,事实上实际溶解度比7.92×10-8 g大得多,原因是S2-+H2O??HS-+OH-,Fe2++2H2O??Fe(OH)2+2H+,这两种离子均在溶液中发生水解,使c(Fe2+)、c(S2-)降低,促使FeS(s)??Fe2+(aq)+S2(aq)的溶解平衡向溶解的方向进行。
(2)当溶液中c(Fe2+)=1 mol/L时,c(S2-)===8.1×10-17 mol/L,由于[c(H+)]2·c(S2-)=1×10-22,则溶液中[c(H+)]2=,则c(H+)=1.11×10-3 mol/L。
答案:(1)7.92×10-8 在FeS的饱和溶液中存在FeS(s)??Fe2+(aq)+S2-(aq),生成的S2-、Fe2+发生水解:S2-+H2O??HS-+OH-,Fe2++2H2O??Fe(OH)2+2H+,致使c(Fe2+)与c(S2-)降低,促使FeS(s)??Fe2+(aq)+S2-(aq)的溶解平衡向沉淀溶解的方向进行
(2)1.11×10-3
14.(2014·长沙高二检测)已知在25 ℃的水溶液中,AgX、AgY、AgZ均难溶于水,但存在溶解平衡。当达到平衡时,溶液中离子浓度的乘积是一个常数(此常数用Ksp表示,Ksp和水的KW相似)。
如:AgX(s)??Ag+(aq)+X-(aq)
Ksp(AgX)=c(Ag+)·c(X-)-=1.8×10-10
AgY(s)??Ag+(aq)+Y-(aq)
Ksp(AgY)=c(Ag+)·c(Y-)=1.0×10-12
AgZ(s)??Ag+(aq)+Z-(aq)
Ksp(AgZ)=c(Ag+)·c(Z-)=8.7×10-17
(1)根据以上信息,判断AgX、AgY、AgZ三者的溶解度(用已被溶解的溶质的物质的量的浓度表示)S(AgX)、S(AgY)、S(AgZ)的大小顺序为_________________________________
________________________________________________________________________。
(2)若向AgY的饱和溶液中加入少量的AgX固体,则c(Y-)________(填“增大“减小”或“不变”)。
(3)在25 ℃时,若取0.188 g的AgY(相对分子质量为188)固体放入100 mL水中(忽略溶液体积的变化),则溶液中Y-的物质的量浓度为________。
(4)①由上述Ksp判断,在上述(3)的体系中,能否实现AgY向AgZ的转化,并简述理由:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②在上述(3)体系中,能否实现AgY向AgX的转化?根据你的观点选答一项。
若不能,请简述理由:________________________________________________________
________________________________________________________________________。
若能,则实现转化的必要条件是:______________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)根据各物质的Ksp可知其溶解度S(AgX)>S(AgY)>S(AgZ)。(2)由于AgY比AgX更难溶。则向AgY饱和溶液中加入AgX固体,则发生沉淀的转化:AgX(s)+Y-(aq)===AgY(s)+X-(aq),c(Y-)减小。(3)25 ℃时。Ksp(AgY)=1.0×10-12,即溶液达到饱和时,c(Ag+)=c(Y-)=1.0×10-12mol·L-1,可知100 mL水溶解AgY的质量约为:0.10 L×1.0×10-6 mol·L-1×188 g·mol-1=1.88×10-5 g<0.188 g,即0.188 g AgY固体放入100 mL水中,形成AgY的饱和溶液且固体还有剩余,则溶液中c(Y)=1.0×10-6 mol·L-1。(4)①由于Ksp(AgZ)
Ksp(AgY),但当c(X-)>=1.8×10-4 mol·L-1时,也可实现AgY向AgX的转化。
答案:(1)S(AgX)>S(AgY)>S(AgZ)
(2)减小
(3)1.0×10-6 mol·L-1
(4)①能。Ksp(AgY)=1.0×10-12>Ksp(AgZ)=8.7×10-17
②能。当溶液中c(X-)>1.8×10-4 mol·L-1时,可实现AgY向AgX的转化,若要实现AgY向AgX的完全转化,必须保持溶液中的c(X-)>1.8×10-4 mol·L-1
15.已知Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(Ag2CrO4)=1.9×10-12,现在向0.001 mol/L K2CrO4和0.01 mol/L KCl混合液中滴加0.01 mol/L AgNO3溶液,通过计算回答:
(1)Cl-、CrO谁先沉淀?
(2)刚出现Ag2CrO4沉淀时,溶液中Cl-浓度是多少?(设混合溶液在反应中体积不变)
解析:由Ksp(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl-)得c(Ag+)===1.8×10-8 mol/L。
由Ksp(Ag2CrO4)=[c(Ag+)]2·c(CrO),得c(Ag+)== mol/L≈4.36×10-5 mol/L,生成AgCl沉淀需c(Ag+)=1.8×10-8 mol/L<生成Ag2CrO4沉淀时所需c(Ag+)=4.36×10-5 mol/L,故Cl-先沉淀。刚开始生成Ag2CrO4沉淀时,c(Cl-)== mol/L≈4.13×10-6 mol/L。
答案:(1)Cl-先沉淀
(2)4.13×10-6 mol/L
课件55张PPT。成才之路 · 化学路漫漫其修远兮 吾将上下而求索人教版 · 选修4 水溶液中的离子平衡 第三章第四节 难溶电解质的溶解平衡第三章加热可以使硬水中的Ca(HCO3)2与Mg(HCO3)2分解为CaCO3与MgCO3沉淀。有的同学可能认为水垢的成分应为CaCO3与MgCO3沉淀的混合物,但实际上水垢的主要成分却是CaCO3与Mg(OH)2的混合物,你知道其中的Mg(OH)2是怎样生成的吗?
在处理污水时,可以向其中加入FeS固体,以除去Cu2+、Hg2+、Pb2+等重金属离子。在此过程中发生了哪些化学反应?
CaCO3、FeS和Mg(OH)2等物质是盐或碱,因而属于电解质,只是它们在水中难以溶解,所以称为难溶电解质。尽管难溶电解质难溶于水,但在水中也会建立一种动态平衡。你知道引人入胜的桂林溶洞、石笋、石柱是怎样形成的吗?请让我们一块走进教材第二节:难溶电解质的溶解平衡。●新知导学溶解生成(3)特征动态相等保持不变发生移动难溶微溶可溶①调节pH法
加入氨水调节pH至7~8,可除去氯化铵中的杂质氯化铁。反应的离子方程式如下:____________________________ _______。
②加沉淀剂法
以Na2S、H2S等作沉淀剂,使Cu2+、Hg2+等生成极难溶的硫化物CuS、HgS等沉淀。反应的离子方程式如下:
__________________;________________________;
__________________;________________________。 (2)沉淀的溶解
①原理
根据平衡移动原理,对于在水中难溶的电解质,只要不断________溶解平衡体系中的相应离子,平衡就向沉淀溶解的方向移动,从而使沉淀溶解。
②方法
A.酸溶解法
例如:难溶于水的CaCO3溶于盐酸中减少 溶解度更小 越大 白色黄色黑色盐酸 铜蓝(CuS)
其反应的化学方程式如下:
____________________________,
____________________________。●自主探究提示:溶洞的形成是石灰岩地区地下水长期溶蚀的结果,石灰岩里不溶性的碳酸钙受水和二氧化碳的作用能转化为微溶性的碳酸氢钙。由于石灰岩层各部分含石灰质多少不同,被侵蚀的程度不同,就逐渐被溶解分割成互不相依、千姿百态、陡峭秀丽的山峰和奇异景观的溶洞。溶有碳酸氢钙的水,当从溶洞顶滴到洞底时,由于水分蒸发或压强减小,以及温度的变化都会使二氧化碳溶解度减小而析出碳酸钙沉淀。这些沉淀经过千百万年的积聚,渐渐形成了钟乳石、石笋等。沉淀溶解平衡 ●教材点拨2.溶解平衡的特征
与化学平衡一样,也可以概括为“逆、动、等、定、变”五个字。
(1)“逆”——电解质的沉淀和溶解是可逆的。
(2)“动”——动态平衡,溶解速率和沉淀速率不等于零,即溶解过程和沉淀过程都在进行。
(3)“等”——溶解速率和沉淀速率相等。
(4)“定”——溶解达平衡状态时,溶液中的离子浓度保持不变。
(5)“变”——当改变外界条件时,溶解平衡将发生移动,达到新的平衡。即勒夏特列原理也适用于判断溶解平衡移动分析。3.生成难溶电解质的离子反应的限度
不同电解质在水中的溶解度差别很大,例如AgCl和AgNO3,但难溶电解质与易溶电解质之间并无严格的界限,习惯上将溶解度小于0.01 g的电解质称为难溶电解质。对于常见的化学反应,化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10-5mol/L时,沉淀就达完全。
生成沉淀的离子反应之所以能够发生,是因为生成物的溶解度很小。
4.沉淀溶解平衡的影响因素:
(1)内因:难溶电解质本身的性质(主要因素)
如CaSO4微溶,CaCO3难溶。(2)外因
提示:①难溶电解质的溶解平衡属于化学平衡,符合勒夏特列原理,外界条件改变时,平衡将会发生移动。
②温度升高,多数物质的溶解度增大,溶解平衡向溶解的方向移动;也有例外,如Ca(OH)2。 5.沉淀溶解平衡与难溶电解质的电离●典例透析
【答案】 B
【点评】 (可逆反应的)化学平衡、(弱电解质的)电离平衡、(含弱酸根或弱碱根的盐的)水解平衡、(难溶电解质的)溶解平衡是四类重要的动态平衡,它们具有相同的特征(逆、动、等、定、变),在学习中要善于将这四类平衡联系起来并运用平衡移动原理(勒夏特列原理)进行分析理解。1.有关AgCl沉淀的溶解平衡说法中,不正确的是( )
A.AgCl沉淀生成和沉淀溶解不断进行,但速率相等
B.AgCl难溶于水,溶液中没有Ag+和Cl-
C.升高温度,AgCl沉淀的溶解度增大
D.向AgCl沉淀中加入NaCl固体,AgCl沉淀的溶解的量减少●变式训练溶度积常数 ●教材点拨3.影响因素:
Ksp只与难溶电解质的性质、温度有关,而与沉淀的量无关,并且溶液中的离子浓度的变化只能使平衡移动,并不改变溶度积。
4.意义:
①Ksp反映了难溶电解质在水中的溶解能力,当化学式所表示的阴、阳离子个数比相同时,Ksp数值越大的难溶电解质在水中的溶解能力相对越强;②可以利用Ksp来计算饱和溶液中某种离子的浓度。5.判断沉淀生成与否的原则——溶度积规则
通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度幂的乘积——离子积Qc的相对大小,可以判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生成或溶解:
Qc>Ksp,溶液过饱和,有沉淀析出,直至溶液饱和,达到新的平衡。
Qc=Ksp,溶液饱和,沉淀与溶解处于平衡状态。
Qc
提示:①溶度积Ksp仅与温度有关(当难溶电解质一定时)。
②溶度积与溶解度均可表示物质的溶解性。
③相同类型的物质,溶度积越小,其溶解度越小。●典例透析【解析】 (1)根据题意,当c(Cu2+)·[c(OH-)]2=2.0×10-20时开始出现沉淀,c(Cu2+)=0.02 mol/L,则[c(OH-)]2=2.0×10-20/c(Cu2+),c(OH-)=10-9 mol/L,所以c(H+)=10-5 mol/L,故pH=5,即应调整溶液pH使之大于5才能达到目的。
(2)要使Cu2+浓度降至0.2 mol/L的千分之一,即c(Cu2+)=2.0×10-4 mol/L,则c(OH-)=10-8 mol/L,所以c(H+)=KW/c(OH-)=10-6 mol/L,即pH=6。即要使Cu2+沉淀完全,应使溶液的pH=6。
【答案】 (1)5 (2)62.下列说法正确的是( )
A.已知某温度下,Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp (Ag2CrO4)=1.9×10-12,故Ag2CrO4更难溶
B.在AgCl饱和溶液中,加入AgCl固体,新加入AgCl固体不会溶解
C.溶度积常数Ksp与温度有关,温度越高,溶度积越大
D.升高温度,某沉淀溶解平衡逆向移动,说明它的溶解度是减小的,Ksp也变小●变式训练
解析:(1)易错选项分析
根据Ksp比较难溶电解质在水中的溶解能力大小时,必须是相同类型的物质,如AgCl和AgBr,而不同类型的物质,当Ksp相差不大时Ksp是不能作为判断依据的,错选A正是忽略了这一点。应根据Ksp求出溶解度,发现AgCl的溶解度反而小于Ag2CrO4。(2)其他错误选项分析1.(2014·浙江嘉兴高二检测)下列说法不正确的是( )
A.Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关
B.由于Ksp(ZnS)>Ksp(CuS),所以ZnS沉淀在一定条件下可转化为CuS沉淀
C.其他条件不变,离子浓度改变时,Ksp不变
D.两种难溶电解质作比较时,Ksp小的,溶解度一定小
解析:只有相同类型的难溶电解质作比较时,Ksp小的,溶解度一定小,D错误。
答案:D3.(2014·兰州检测)室温时,CaCO3在水中的溶解平衡曲线如图所示,已知:25 ℃其溶度积为2.8×10-9 mol2·L-2,下列说法不正确的是( )A.x数值为2×10-5
B.c点时有碳酸钙沉淀生成
C.加入蒸馏水可使溶液由d点变到a点
D.b点与d点对应的溶度积相等下列几种物质的溶解度大小的比较中,正确的是( )
A.CuS
B.CuS>Cu(OH)2>CuCO3
C.Cu(OH)2>CuCO3>Cu
D.Cu(OH)2
解析:根据沉淀转化的一般规律:溶解度小的沉淀易转化为溶解度更小的沉淀。
答案:A
5.(2014·扬州中学测试)试利用平衡移动原理解释下列事实:
(1)FeS不溶于水,但能溶于稀盐酸中;
(2)CaCO3难溶于稀硫酸,却能溶于醋酸中;
(3)分别用等体积的蒸馏水和0.010 mol/L硫酸洗涤BaSO4沉淀,用水洗涤造成BaSO4的损失量大于用稀硫酸洗涤的损失量。解析:平衡移动原理也适用于溶解平衡,如果促进难溶物质的溶解平衡,则固体逐渐溶解;如果抑制难溶物质的溶解平衡,则有固体生成或固体不溶解。含氟牙膏与预防龋齿
牙膏是生活必需品之一。
牙膏有很多种,如中草药牙膏,预防龋齿的含氟牙膏等。含氟牙膏为什么可以预防龋齿呢?
实践证明,氟化物与牙齿接触后,使牙齿组织中易被酸溶解的羟(基)磷灰石形成不易溶的氟磷灰石,从而提高了牙齿的抗腐蚀能力。有研究证明,常用这种牙膏,龋齿发病率降低40%左右。虽然含氟牙膏对预防龋齿有一定的作用,但要知道氟是一种有毒物质,如果人体吸收过多会引起氟中毒。国家规定,加氟牙膏游离氟应在400~1 200 pm之间,特别注意,3~4岁前的儿童不宜使用,因为1/8~1/4的牙膏可能被他们吞入胃中,对身体造成危害。
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同课章节目录
第一章 化学反应与能量
第一节 化学反应与能量变化
第二节 燃烧热 能源
第三节 化学反应热的计算
第二章 化学反应速率和化学平衡
第一节 化学反应速率
第二节 影响化学反应速率的因素
第三节 化学平衡
第四节 化学反应进行的方向
第三章 水溶液中的离子平衡
第一节 弱电解质的电离
第二节 水的电离和溶液的酸碱性
第三节 盐类的水解
第四节 难溶电解质的溶解平衡
第四章 电化学基础
第一节 原电池
第二节 化学电源
第三节 电解池
第四节 金属的电化学腐蚀与防护
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