(共53张PPT)
专题九 电解质溶液
答案:A
答案:D
3.[2023·辽宁卷]某废水处理过程中始终保持H2S饱和,即c(H2S)=0.1 mol·L-1,通过调节pH使Ni2+和Cd2+形成硫化物而分离,体系中pH与-lg c关系如下图所示,c为HS-、S2-、Ni2+和Cd2+的浓度,单位为mol·L-1。已知Ksp(NiS)>Ksp(CdS),下列说法正确的是( )
A.Ksp(CdS)=10-18.4
B.③为pH与-lg c(HS-)的关系曲线
C.Ka1(H2S)=10-8.1
D.Ka2(H2S)=10-14.7
答案:D
4.[2022·浙江6月]25 ℃时,向20 mL浓度均为0.1 mol·L-1的盐酸和醋酸的混合溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1的NaOH溶液(醋酸的Ka=1.8×10-5;用0.1 mol·L-1的NaOH溶液滴定20 mL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,c(Cl-)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)
D.pH=7时,c(Na+)>c(Cl-)>c(CH3COO-)>c(CH3COOH)
答案:B
答案:D
6.[2022·山东卷]工业上以SrSO4(s)为原料生产SrCO3(s),对其工艺条件进行研究。现有含SrCO3(s)的0.1 mol·L-1、1.0 mol·L-1Na2CO3溶液,含SrSO4(s)的0.1 mol·L-1、1.0 mol·L-1Na2SO4溶液。在一定pH范围内,四种溶液中lg[c(Sr2+)/mol·L-1]随pH的变化关系如图所示。下列说法错误的是( )
答案:D
考情分析
考点 考向 预测
电离平衡 电离平衡影响因素 溶液中的离子平衡常以图像题的形式呈现,主要有酸碱中和滴定图像和沉淀溶解平衡图像,考查电离平衡、水解平衡和沉淀溶解平衡的影响因素及定量计算。作为较为成熟的题型命题形式估计变化不会太大,要关注水解常数的计算、同一溶液中多平衡体系的分析及基本图像的变式。
借助滴定图像计算Ka或Kb
溶液酸碱性与中和滴定 酸、碱稀释过程中pH的变化特点
中和滴定曲线
盐类的水解平衡 盐类水解的影响因素及应用
溶液中粒子浓度大小关系
沉淀溶
解平衡 外界条件对溶解平衡的影响
根据图像计算Ksp
考点1 水溶液中的三大平衡
核 心 梳 理
1.“三大”平衡比较
平衡类型 电离平衡 水解平衡 沉淀溶解平衡
实例 CH3COOH CH3COO-+H+ CH3COO-+H2O CH3COOH+OH- AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq)
研究对象 弱电解质溶液 会水解的盐溶液 难溶电解质
影响因素 升温 促进电离 Ka增大 促进水解 Kh增大 若难溶物的溶解度与温度成正比,促进溶解;反之,则抑制溶解 若难溶物的溶解度与温度成正比,则Ksp增大;反之,则Ksp减小
加水 促进电离 Ka不变 促进水解 Kh不变 促进溶解 Ksp不变
影响因素
加入相应离子(或物质) 加入CH3COONa或盐酸,抑制电离 Ka不变 加入CH3COOH或NaOH,抑制水解 Kh不变 Ka不变
加入反应离子(或物质) 加入OH-,促进电离 Ksp不变 加入H+,促进水解 Kh不变 加入氨水,促进溶解 Ksp不变
3.电解质溶液中粒子浓度关系
(1)电解质溶液中的“三守恒”
物质
三守恒 Na2S NaHC2O4
电荷守恒 c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HS-)+2c(S2-)
物料守恒 c(Na+)=2[c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)]
质子守恒 c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+2c(H2S)
(2)巧抓酸碱滴定中的“五点”,判断溶液中的粒子浓度关系
抓反应的“起始”点 判断酸、碱的相对强弱
抓反应的“一半”点 判断是哪种溶质的等量混合
抓溶液的“中性”点 判断溶液中溶质的成分
及哪种物质过量或不足
抓“恰好”反应点 判断生成的溶质成分及溶液的酸碱性
抓反应的“过量”点 判断溶液中的溶质,判断哪种物质过量
典 题 精 研
考向1 水溶液中的离子平衡及其影响因素
例1 已知25 ℃时二元酸H2A的Ka1=1.3×10-7,Ka2=7.1×10-15。下列说法正确的是( )
A.在等浓度的Na2A、NaHA溶液中,水的电离程度前者小于后者
B.向0.1 mol·L-1的H2A溶液中通入HCl气体(忽略溶液体积的变化)至pH=3,则H2A的电离度为0.013%
C.向H2A溶液中加入NaOH溶液至pH=11,则c(A2-)>c(HA-)
D.取pH=a的H2A溶液10 mL,加蒸馏水稀释至100 mL,则该溶液pH=a+1
答案:B
答案:D
答案:B
答案:A
考点2 电解质溶液曲线分析
核 心 梳 理
1.酸碱中和滴定曲线
氢氧化钠滴定等浓度等体积的盐酸、醋酸的滴定曲线 盐酸滴定等浓度等体积的氢氧化钠溶液、氨水的滴定曲线
曲线起点不同。强碱滴定强酸、弱酸的曲线,强酸起点低;强酸滴定强碱、弱碱的曲线,强碱起点高
突跃点变化范围不同。强碱与强酸反应的突跃点变化范围大于强碱与弱酸反应(强酸与弱碱反应)
室温下pH=7不一定是终点。强碱与强酸反应时,终点是pH=7;强碱与弱酸反应终点是pH>7,强酸与弱碱反应终点是pH<7
2.弱电解质(弱酸或弱碱)分布系数图像
举例 一元弱酸(以CH3COOH为例) 二元弱酸(以H2C2O4为例)
弱电解质分布系数图
原因 弱酸溶液中加入强碱,发生中和反应,溶液的pH不断增大,各成分粒子的含量不断动态变化
δn δ0为CH3COOH、δ1为CH3COO-
利用交点求K
3.对数图像
(1)常考的对数图像类型
类型 含义 变化规律 解题策略
pH=-lg c(H+) 氢离子浓度的常用对数负值 pH越大,c(H+)越小,溶液的碱性越强 ①先弄清是对数还是负对数
②弄清楚是什么的对数,如浓度对数、浓度比对数、体积比对数等
③弄清楚对数变化所表示的意义
pC=-lg c(C) C离子浓度的常用对数负值 pC越大,c(C)越小
生成物与反应物粒子浓度比的常用对数
稀释后与稀释前体积比的常用对数
氢离子与氢氧根离子浓度比的常用对数
(2)对数图像分析示例
lg c(x)与pH关系图
当弱电解质的成分粒子的浓度c(x)经对数处理后,就得到lg c(x)与pH的直线关系图。
分析曲线的方法:一是根据中和反应判断各成分浓度是增大还是减小;二是根据pH等于7,H+和OH-浓度对数的交叉点来确定氢离子和氢氧根离子浓度变化的曲线。
如25 ℃时,某混合溶液中c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.1 mol·L-1,lg c(CH3COOH)、lg c(CH3COO-)、lg c(H+)和lg c(OH-)随pH变化的关系如下图所示。
分析:随着pH的升高,氢氧根离子和醋酸根离子浓度增大,醋酸和氢离子的浓度减小。根据下图分析可知,
O点pH=7的时候,氢氧根离子浓度等于氢离子浓度,故可推知:曲线2为lg c(H+)随pH的变化曲线,曲线3为lg c(OH-)随pH的变化曲线;曲线1为lg c(CH3COO-)随pH的变化曲线,曲线4为lg c(CH3COOH)随pH的变化曲线。
答案:C
练3 常温下,用0.100 0 mol·L-1的盐酸分别滴定20.00 mL浓度均为0.100 0 mol·L-1的三种一元弱酸的钠盐(NaX、NaY、NaZ)溶液,滴定曲线如图所示。下列判断错误的是( )
A.该NaX溶液中:c(Na+)>c(X-)>c(OH-)>c(H+)
B.三种一元弱酸的电离常数:Ka(HX)>Ka(HY)>Ka(HZ)
C.当pH=7时,三种溶液中:c(X-)=c(Y-)=c(Z-)
D.分别滴加20.00 mL盐酸后,再将三种溶液混合:c(X-)+c(Y-)+c(Z-)=c(H+)-c(OH-)
答案:C
解析:在NaX溶液中,X-发生水解反应:X-+H2O HX+OH-,溶液中存在c(Na+)>c(X-)>c(OH-)>c(H+),A正确;等浓度的NaX、NaY、NaZ三种溶液的pH大小关系:NaZ>NaY>NaX,根据“越弱越水解”可知,酸性:HX>HY>HZ,则电离常数关系:Ka(HX)>Ka(HY)>Ka(HZ),B正确;pH=7时,根据电荷守恒,三种溶液混合后分别存在c(Cl-)+c(X-)=c(Na+)、c(Cl-)+c(Y-)=c(Na+)、c(Cl-)+c(Z-)=c(Na+),由于三种一元酸的酸性强弱不同,则向其盐溶液中加入HCl的物质的量不同,则c(X-)、c(Y-)、c(Z-)三者不等,C错误;分别加入20.00 mL盐酸后,均恰好完全反应,三种溶液的溶质分别为HX与NaCl、HY与NaCl、HZ与NaCl,三种溶液混合后的溶液中存在电荷守恒:c(X-)+c(Y-)+c(Z-)=c(H+)-c(OH-),D正确。
答案:C
答案:B
答案:C
实验 实验操作和现象
1 用pH计测定0.05 mol·L-1 NaHCO3溶液,测得pH约为8.3
2 向10 mL 0.05 mol·L-1 NaHCO3溶液中滴加10 mL 0.05 mol·L-1 NaOH溶液,反应结束后测得溶液pH约为10.3
3 向10 mL 0.05 mol·L-1 NaHCO3溶液中滴加10 mL 0.05 mol·L-1 HCl,反应结束后测得溶液pH约为5.6
4 向0.05 mol·L-1 NaHCO3溶液中滴加过量0.1 mol·L-1 Ca(OH)2溶液,产生白色沉淀
答案:B
答案:A
答案:B
答案:C专题精练(9) 电解质溶液
1.PAR(用H2R表示)是常用的显色剂和指示剂,在水溶液中以H3R+、H2R、HR-、R2-四种形式存在。关于室温下0.05 mol·L-1 H2R溶液说法错误的是( )
A.溶液pH>1
B.溶液中存在关系:c(H2R)+c(HR-)+c(R2-)=0.05 mol·L-1
C.溶液中加入PAR晶体,PAR的电离平衡正向移动,电离度减小
D.该溶液既能和酸反应,又能和碱反应
2.下列实验中,均产生白色沉淀。
下列分析不正确的是( )
A.Na2CO3与NaHCO3溶液中所含微粒种类相同
B.CaCl2能促进Na2CO3、NaHCO3水解
C.Al2(SO4)3能促进Na2CO3、NaHCO3水解
D.4个实验中,溶液滴入后,试管中溶液pH均降低
3.室温下,用0.5 mol·L-1 Na2CO3溶液浸泡CaSO4粉末,一段时间后过滤,向滤渣中加稀醋酸,产生气泡。已知Ksp(CaSO4)=5×10-5,Ksp(CaCO3)=3×10-9。下列说法正确的是( )
A.0.5 mol·L-1 Na2CO3溶液中存在:
c(OH-)=c(H+)+c(HCO)+c(H2CO3)
B.反应CaSO4+CO CaCO3+SO正向进行,需满足>×104
C.过滤后所得清液中一定存在:c(Ca2+)=且c(Ca2+)≤
D.滤渣中加入醋酸发生反应的离子方程式:CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O
4.
1 mL浓度均为0.10 mol·L-1的XOH和X2CO3溶液分别加水稀释(溶液体积为V),溶液pH随lg V的变化情况如图所示,则下列说法中正确的是( )
A.XOH是弱碱
B.pH=10的溶液中c(X+):XOH大于X2CO3
C.已知H2CO3的电离平衡常数Ka1远远大于Ka2,则Ka2约为1.0×10-10.2
D.当lg V=2时,升高X2CO3溶液温度,溶液碱性增强且减小
5.
室温下,向10 mL 0.100 0 mol·L-1二元弱酸H2B溶液中滴加0.100 0 mol·L-1 KOH溶液,测得溶液的pH与lg Y的变化关系如图所示。已知:Y=或。下列说法不正确的是( )
A.曲线N表示pH与lg的变化关系
B.滴加10 mL KOH溶液时,溶液中c(H2B)>c(B2-)
C.X点对应溶液的pH=6.5
D.若用酚酞作指示剂,则达到滴定终点时溶液由无色变为浅红色
6.25 ℃时,某二元弱酸H2X的电离平衡常数为Ka1=10-6.2,Ka2=10-9.3。25 ℃时,向10.0 mL 0.10 mol·L-1 H2X溶液中,滴加0.10 mol·L-1 NaOH溶液,由水电离出的c水(OH-)随滴入NaOH溶液体积的变化曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.V1=10.0
B.a、c两点溶液均呈中性
C.b点溶液中存在:c(OH-)=c(H+)+c(HX-)+2c(H2X)
D.将a、c两点溶液混合后,所得溶液c水(OH-)=1×10-7 mol·L-1
7.酒石酸(H2B)及其与OH-形成的微粒的浓度分数随溶液pH变化曲线如图(已知:20 ℃时,Ksp(KHB)=3.8×10-4,S(K2B)=100 g·L-1)。向20 mL 0.1 mol·L-1酒石酸溶液中,逐滴加入0.2 mol·L-1 KOH溶液,下列相关说法正确的是( )
A.酒石酸的Ka1的数量级为10-3
B.pH=4,c(HB-)>c(H2B)>c(B2-)
C.用酒石酸检验K+时,最佳pH范围是3.04~4.37
D.V(KOH)=10 mL时,c(H2B)+c(HB-)+c(B2-)≈0.067 mol·L-1
8.以酚酞为指示剂,用0.100 0 mol·L-1的NaOH溶液滴定20.00 mL未知浓度的二元酸H2A溶液。溶液中,pH、分布系数δ随滴加NaOH溶液体积VNaOH的变化关系如下图所示。
下列叙述正确的是( )
A.曲线①代表δ(H2A),曲线②代表δ(HA-)
B.H2A溶液的浓度为0.200 0 mol·L-1
C.HA-的电离常数Ka=1.0×10-2
D.滴定终点时,溶液中c(Na+)<2c(A2-)+c(HA-)
9.下图是亚砷酸As(OH)3和酒石酸(H2T,lg Ka1=-3.04,lg Ka2=-4.37)混合体系中部分物质的c pH图(浓度:总As为5.0×10-4 mol·L-1,总T为1.0×10-3 mol·L-1)。下列说法错误的是( )
A.As(OH)3的lg Ka1为-9.1
B.[As(OH)2T]-的酸性比As(OH)3的强
C.pH=3.1时,As(OH)3的浓度比[As(OH)2T]-的高
D.pH=7.0时,溶液中浓度最高的物质为As(OH)3
10.[2023·全国甲卷]下图为Fe(OH)3、Al(OH)3和Cu(OH)2在水中达沉淀溶解平衡时的pM pH关系图(pM=-lg[c(M)/(mol·L-1)];c(M)≤10-5 mol·L-1可认为M离子沉淀完全)。下列叙述正确的是( )
A.由a点可求得Ksp[Fe(OH)3]=10-8.5
B.pH=4时Al(OH)3的溶解度为 mol·L-1
C.浓度均为0.01 mol·L-1的Al3+和Fe3+可通过分步沉淀进行分离
D.Al3+、Cu2+混合溶液中c(Cu2+)=0.2 mol·L-1时二者不会同时沉淀
11.25 ℃时,用HCl和KOH固体改变0.1 mol·L-1的邻苯二甲酸氢钾(邻苯二甲酸H2A的Ka1=1.1×10-3、Ka2=3.9×10-6)溶液的pH,lg c(H2A)、lg c(HA-)和lg c(A2-)随pH变化的关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.曲线①代表lg c(H2A),曲线③代表lg c(A2-)
B.P点时,c(K+)=c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)
C.0.1 mol·L-1KHA溶液中,c(K+)>c(HA-)>c(A2-)>c(H2A)
D.用KOH固体改变KHA溶液pH至14过程中,c(A2-)一直增大
12.某元素M的氢氧化物M(OH)2(s)在水中的溶解反应为
M(OH)2(s) M2+(aq)+2OH-(aq),
M(OH)2(s)+2OH-(aq) M(OH)(aq)。
25 ℃,-lg c与pH的关系如图所示,c为M2+或M(OH)浓度的值,下列说法错误的是( )
A.曲线①代表-lg c(M2+)与pH的关系
B.M(OH)2的Ksp约为1×10-17
C.向c(M2+)=0.1 mol·L-1的溶液中加入NaOH溶液至pH=9.0,体系中元素M主要以M(OH)2(s)存在
D.向c[M(OH)]=0.1 mol·L-1的溶液中加入等体积0.4 mol·L-1的HCl后,体系中元素M主要以M2+存在专题九 电解质溶液
真题研练·析考情
真题研练
1.[2023·新课标卷]向AgCl饱和溶液(有足量AgCl固体)中滴加氨水,发生反应 和+NH3 ,lg[c(M)/(mol·L-1)]与lg[c(NH3)/(mol·L-1)]的关系如下图所示(其中M代表Ag+、Cl-、或[Ag(NH3)2]+)。
下列说法错误的是( )
A.曲线Ⅰ可视为AgCl溶解度随NH3浓度变化曲线
B.AgCl的溶度积常数Ksp=c(Ag+)·c(Cl-)=10-9.75
C.反应++NH3 [Ag(NH3)2]+的平衡常数K的值为103.81
D.c(NH3)=0.01 mol·L-1时,溶液中c([Ag(NH3)2]+)>c(+)>c(Ag+)
2.[2023·湖南卷]常温下,用浓度为0. 020 0 mol·L-1的NaOH标准溶液滴定浓度均为0. 020 0 mol·L-1的HCl和CH3COOH的混合溶液,滴定过程中溶液的pH随η(η=)的变化曲线如图所示。
下列说法错误的是( )
A.Ka(CH3COOH)约为10-4.76
B.点a:c(Na+)=c(Cl-)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)
C.点b:c(CH3COOH)D.水的电离程度:a3.[2023·辽宁卷]某废水处理过程中始终保持H2S饱和,即c(H2S)=0.1 mol·L-1,通过调节pH使Ni2+和Cd2+形成硫化物而分离,体系中pH与-lg c关系如下图所示,c为HS-、S2-、Ni2+和Cd2+的浓度,单位为mol·L-1。已知Ksp(NiS)>Ksp(CdS),下列说法正确的是( )
A.Ksp(CdS)=10-18.4
B.③为pH与-lg c(HS-)的关系曲线
C.Ka1(H2S)=10-8.1
D.Ka2(H2S)=10-14.7
4.[2022·浙江6月]25 ℃时,向20 mL浓度均为0.1 mol·L-1的盐酸和醋酸的混合溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1的NaOH溶液(醋酸的Ka=1.8×10-5;用0.1 mol·L-1的NaOH溶液滴定20 mL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,c(Cl-)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)
D.pH=7时,c(Na+)>c(Cl-)>c(CH3COO-)>c(CH3COOH)
5.[2022·辽宁卷]甘氨酸(NH2CH2COOH)是人体必需氨基酸之一。在25 ℃时CH2COOH、CH2COO-和NH2CH2COO-的分布分数(如δ(A2-)=与溶液pH关系如图)。
下列说法错误的是( )
A.甘氨酸具有两性
B.曲线c代表NH2CH2COO-
C.CH2COO-+H2O CH2COOH+OH-的平衡常数K=10-11.65
D.c2CH2COO-)6.[2022·山东卷]工业上以SrSO4(s)为原料生产SrCO3(s),对其工艺条件进行研究。现有含SrCO3(s)的0.1 mol·L-1、1.0 mol·L-1Na2CO3溶液,含SrSO4(s)的0.1 mol·L-1、1.0 mol·L-1Na2SO4溶液。在一定pH范围内,四种溶液中lg[c(Sr2+)/mol·L-1]随pH的变化关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.反应SrSO4(s)+SrCO3(s)+的平衡常数K=
B.a=-6.5
C.曲线④代表含SrCO3(s)的1.0 mol·L-1Na2CO3溶液的变化曲线
D.对含SrSO4(s)且Na2SO4和Na2CO3初始浓度均为1.0 mol·L-1的混合溶液,pH≥7.7时才发生沉淀转化
考情分析
考点 考向 预测
电离平衡 电离平衡影响因素 溶液中的离子平衡常以图像题的形式呈现,主要有酸碱中和滴定图像和沉淀溶解平衡图像,考查电离平衡、水解平衡和沉淀溶解平衡的影响因素及定量计算。作为较为成熟的题型命题形式估计变化不会太大,要关注水解常数的计算、同一溶液中多平衡体系的分析及基本图像的变式。
借助滴定图像计算Ka或Kb
溶液酸碱性与中和滴定 酸、碱稀释过程中pH的变化特点
中和滴定曲线
盐类的水解平衡 盐类水解的影响因素及应用
溶液中粒子浓度大小关系
沉淀溶 解平衡 外界条件对溶解平衡的影响
根据图像计算Ksp
核心突破·提能力
考点1 水溶液中的三大平衡
核 心 梳 理
1.“三大”平衡比较
平衡类型 电离平衡 水解平衡 沉淀溶解平衡
实例 CH3COOH CH3COO-+H+ CH3COO-+H2O CH3COOH+OH- AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq)
研究对象 弱电解质溶液 会水解的盐溶液 难溶电解质
影响因素 升温 促进电离 Ka增大 促进水解 Kh增大 若难溶物的溶解度与温度成正比,促进溶解;反之,则抑制溶解 若难溶物的溶解度与温度成正比,则Ksp增大;反之,则Ksp减小
加水 促进电离 Ka不变 促进水解 Kh不变 促进溶解 Ksp不变
加入相应离子(或物质) 加入CH3COONa或盐酸,抑制电离 Ka不变 加入CH3COOH或NaOH,抑制水解 Kh不变 加入或NaCl,抑制溶解 Ka不变
加入反应离子(或物质) 加入OH-,促进电离 Ksp不变 加入H+,促进水解 Kh不变 加入氨水,促进溶解 Ksp不变
2.水溶液中几个平衡常数及其它们之间的关系
(1)平衡常数都只与温度有关,温度不变,平衡常数不变。升高温度,Ka、Kb、Kw、Kh均增大。
(2)Ka、Kh、Kw三者的关系式为Kh=;Kb、Kh、Kw三者的关系式为Kh=。
(3)对二元酸的Ka1、Ka2与相应酸根离子的Kh1、Kh2的关系式为Ka1·Kh2=Kw,Ka2·Kh1=Kw。
(4)反应CdS(s)+2H+(aq) Cd2+(aq)+H2S(aq)的平衡常数K,则K=。
(5)反应3Mg(OH)2(s)+2Fe3+(aq) 2Fe(OH)3(s)+3Mg2+(aq)的平衡常数K==。
3.电解质溶液中粒子浓度关系
(1)电解质溶液中的“三守恒”
物质 三守恒 Na2S NaHC2O4
电荷守恒 c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HS-)+2c(S2-) c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC2 )+2c(C2)
物料守恒 c(Na+)=2[c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)] c(Na+)=c(HC2)+c(C2)+c(H2C2O4)
质子守恒 c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+2c(H2S) c(H+)+c(H2C2O4)=c(OH-)+c)
(2)巧抓酸碱滴定中的“五点”,判断溶液中的粒子浓度关系
抓反应的“起始”点 判断酸、碱的相对强弱
抓反应的“一半”点 判断是哪种溶质的等量混合
抓溶液的“中性”点 判断溶液中溶质的成分 及哪种物质过量或不足
抓“恰好”反应点 判断生成的溶质成分及溶液的酸碱性
抓反应的“过量”点 判断溶液中的溶质,判断哪种物质过量
典 题 精 研
考向1 水溶液中的离子平衡及其影响因素
例1 已知25 ℃时二元酸H2A的Ka1=1.3×10-7,Ka2=7.1×10-15。下列说法正确的是( )
A.在等浓度的Na2A、NaHA溶液中,水的电离程度前者小于后者
B.向0.1 mol·L-1的H2A溶液中通入HCl气体(忽略溶液体积的变化)至pH=3,则H2A的电离度为0.013%
C.向H2A溶液中加入NaOH溶液至pH=11,则c(A2-)>c(HA-)
D.取pH=a的H2A溶液10 mL,加蒸馏水稀释至100 mL,则该溶液pH=a+1
练1 甲胺(CH3NH2)为一元弱碱,可与盐酸反应生成盐酸盐(用CH3NH3Cl表示)。将10 mL 0.1 mol·L-1CH3NH2溶液与10 mL 0.1 mol·L-1HCl溶液混合。下列叙述不正确的是( )
A.混合溶液呈酸性,加水稀释,n(H+)增加
B.甲胺在水中的电离方程式为:CH3NH2+H2O CH3+OH-
C.混合溶液中:+c(Cl-)<0.1 mol·L-1
D.往混合液中滴加少量NaOH溶液,可促进的水解,水解常数Kh增大
考向2 水溶液中离子浓度大小比较
例2 常温下,一元酸HA的Ka(HA)=1.0×10-3。在某体系中,H+与A-离子不能穿过隔膜,未电离的HA可自由穿过该膜(如图所示)。
设溶液中c总(HA)=c(HA)+c(A-),当达到平衡时,下列叙述正确的是 ( )
A.溶液Ⅰ中c(H+)=c(OH-)+c(A-)
B.溶液Ⅱ中HA的电离度[]为
C.溶液Ⅰ和Ⅱ中的c(HA)不相等
D.溶液Ⅰ和Ⅱ中的c总(HA)之比为10-4
练2 常温下,下列有关电解质溶液的叙述正确的是( )
A.在0.1 mol·L-1 H3PO4溶液中c(H3PO4)>c(H2P)>c(HP)>)
B.在0.1 mol·L-1 Na2C2O4溶液中c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC2)+c)
C.在0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中c(H2CO3)+)=0.1 mol·L-1
D.氨水和NH4Cl溶液混合,形成pH=9的溶液中c(Cl-)>)>c(OH-)>c(H+)
考点2 电解质溶液曲线分析
核 心 梳 理
1.酸碱中和滴定曲线
氢氧化钠滴定等浓度等体积的盐酸、醋酸的滴定曲线 盐酸滴定等浓度等体积的氢氧化钠溶液、氨水的滴定曲线
曲线起点不同。强碱滴定强酸、弱酸的曲线,强酸起点低;强酸滴定强碱、弱碱的曲线,强碱起点高
突跃点变化范围不同。强碱与强酸反应的突跃点变化范围大于强碱与弱酸反应(强酸与弱碱反应)
室温下pH=7不一定是终点。强碱与强酸反应时,终点是pH=7;强碱与弱酸反应终点是pH>7,强酸与弱碱反应终点是pH<7
2.弱电解质(弱酸或弱碱)分布系数图像
举例 一元弱酸(以CH3COOH为例) 二元弱酸(以H2C2O4为例)
弱电解质分布系数图
原因 弱酸溶液中加入强碱,发生中和反应,溶液的pH不断增大,各成分粒子的含量不断动态变化
δn δ0为CH3COOH、δ1为CH3COO- δ0为H2C2O4、δ1为、δ2为
利用交点求K 交叉点的含义[图中pH=4.76时,曲线相交,c(CH3COO-)=c(CH3COOH)],Ka=所以,Ka=c(H+)=10-4.76,lg Ka=-4.76,pKa=4.76 (1)当pH=1.2时,由图可知:c(H2C2O4) =) K1=所以,K1=c(H+)=10-1.2。 (2)当pH=4.2时,由图可知:)=) K2=所以,K2=c(H+)=10-4.2
3.对数图像
(1)常考的对数图像类型
类型 含义 变化规律 解题策略
pH=-lg c(H+) 氢离子浓度的常用对数负值 pH越大,c(H+)越小,溶液的碱性越强 ①先弄清是对数还是负对数 ②弄清楚是什么的对数,如浓度对数、浓度比对数、体积比对数等 ③弄清楚对数变化所表示的意义
pC=-lg c(C) C离子浓度的常用对数负值 pC越大,c(C)越小
lg 生成物与反应物粒子浓度比的常用对数 lg越大,反应向正反应方向进行的程度越大
lg 稀释后与稀释前体积比的常用对数 lg越大,稀释程度越大
AG=lg 氢离子与氢氧根离子浓度比的常用对数 AG越大,酸性越强,中性时,=1,AG=0
(2)对数图像分析示例
lg c(x)与pH关系图
当弱电解质的成分粒子的浓度c(x)经对数处理后,就得到lg c(x)与pH的直线关系图。
分析曲线的方法:一是根据中和反应判断各成分浓度是增大还是减小;二是根据pH等于7,H+和OH-浓度对数的交叉点来确定氢离子和氢氧根离子浓度变化的曲线。
如25 ℃时,某混合溶液中c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.1 mol·L-1,lg c(CH3COOH)、lg c(CH3COO-)、lg c(H+)和lg c(OH-)随pH变化的关系如下图所示。
分析:随着pH的升高,氢氧根离子和醋酸根离子浓度增大,醋酸和氢离子的浓度减小。根据下图分析可知,
O点pH=7的时候,氢氧根离子浓度等于氢离子浓度,故可推知:曲线2为lg c(H+)随pH的变化曲线,曲线3为lg c(OH-)随pH的变化曲线;曲线1为lg c(CH3COO-)随pH的变化曲线,曲线4为lg c(CH3COOH)随pH的变化曲线。
典 题 精 研
考向1 滴定曲线分析
例3 室温时,用0.100 mol·L-1的标准溶液滴定15.00 mL浓度相等的Cl-、Br-和I-混合溶液,通过电位滴定法获得lg c(Ag+)与V(AgNO3)的关系曲线如图所示(忽略沉淀对离子的吸附作用。若溶液中离子浓度小于1.0×10-5mol·L-1时,认为该离子沉淀完全。Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(AgBr)=5.4×10-13,Ksp(AgI)=8.5×10-17。下列说法正确的是( )
A.a点:有白色沉淀生成
B.原溶液中I-的浓度为0.100 mol·L-1
C.当Br-沉淀完全时,已经有部分Cl-沉淀
D.b点:c(Cl-)>c(Br-)>c(I-)>c(Ag+)
练3 常温下,用0.100 0 mol·L-1的盐酸分别滴定20.00 mL浓度均为0.100 0 mol·L-1的三种一元弱酸的钠盐(NaX、NaY、NaZ)溶液,滴定曲线如图所示。下列判断错误的是( )
A.该NaX溶液中:c(Na+)>c(X-)>c(OH-)>c(H+)
B.三种一元弱酸的电离常数:Ka(HX)>Ka(HY)>Ka(HZ)
C.当pH=7时,三种溶液中:c(X-)=c(Y-)=c(Z-)
D.分别滴加20.00 mL盐酸后,再将三种溶液混合:c(X-)+c(Y-)+c(Z-)=c(H+)-c(OH-)
考向2 沉淀溶解平衡曲线分析
例4 [2023·全国乙卷]一定温度下,AgCl和Ag2CrO4的沉淀溶解平衡曲线如图所示。
下列说法正确的是( )
A.a点条件下能生成Ag2CrO4沉淀,也能生成AgCl沉淀
B.b点时,c(Cl-)=),Ksp(AgCl)=Ksp(Ag2CrO4)
C.的平衡常数K=107.9
D.向NaCl、Na2CrO4均为0.1 mol·L-1的混合溶液中滴加AgNO3溶液,先产生Ag2CrO4沉淀
练4 已知相同温度下,Ksp(BaSO4)下列说法正确的是( )
A.曲线①代表BaCO3的沉淀溶解曲线
B.该温度下BaSO4的Ksp(BaSO4)值为1.0×10-10
C.加适量BaCl2固体可使溶液由a点变到b点
D.c(Ba2+)=10-5.1时两溶液中=
模考精练·抓落实
1.叠氮化钠(NaN3)常用于有机合成、无机和分析化学,也是降压药物的主要成分:已知NaN3溶液呈碱性。下列有关说法错误的是( )
A.0.01 mol·L-1HN3溶液的pH>2
B.在NaN3溶液中存在HN3
C.0.01 mol·L-1NaN3溶液中:c(Na+)=)+c(HN3)+c(OH-)
D.在NaN3溶液中加入少量NH4Cl固体,水的电离程度增大
2.室温下,通过下列实验探究NaHCO3溶液的性质。下列有关说法正确的是( )
实验 实验操作和现象
1 用pH计测定0.05 mol·L-1 NaHCO3溶液,测得pH约为8.3
2 向10 mL 0.05 mol·L-1 NaHCO3溶液中滴加10 mL 0.05 mol·L-1 NaOH溶液,反应结束后测得溶液pH约为10.3
3 向10 mL 0.05 mol·L-1 NaHCO3溶液中滴加10 mL 0.05 mol·L-1 HCl,反应结束后测得溶液pH约为5.6
4 向0.05 mol·L-1 NaHCO3溶液中滴加过量0.1 mol·L-1 Ca(OH)2溶液,产生白色沉淀
A.NaHCO3溶液中的电离程度大于水解程度
B.实验2滴加结束后:c(H+) + 2c(H2CO3) + ) =c(OH-)
C.实验3滴加过程中:c(Na+) =c(C) +c)+c(H2CO3)
D.实验4反应静置后的上层清液中:
c(Ca2+)·)< Ksp(CaCO3)
3.室温下,用0.01 mol·L-1CuSO4溶液浸泡NiS固体,一段时间后过滤,向滤液中加入氨水,产生蓝色沉淀。已知Ksp(NiS)=1.0×10-21,Ksp(CuS)=1.5×10-36,Ksp(PbS)=9×10-29。下列有关说法正确的是( )
A.过滤后所得溶液中存在:c(Ni2+)·c(S2-)<Ksp(NiS)
B.滤液中加入氨水产生蓝色沉淀的离子方程式:Cu2++2OH-===Cu(OH)2↓
C.欲使反应NiS+Cu2+ Ni2++CuS向右进行,则需满足>×1015
D.用0.01 mol·L-1CuSO4溶液浸泡PbS固体,不能得到CuS固体
4.某些难溶性铅盐可用作涂料,如秦俑彩绘中使用的铅白(PbCO3)和黄金雨中黄色的PbI2。室温下,PbCO3和PbI2在水溶液中分别达到溶解平衡时-lg c(Pb2+)与)或-lg c(I-)的关系如图所示。下列说法不正确的是( )
A.室温下,Ksp(PbI2)的数量级为10-8
B.P点对应的是PbI2饱和溶液
C.L2对应的是-lg c(Pb2+)与)的关系变化
D.向浓度相同的Na2CO3、NaI混合溶液中逐滴加入Pb(NO3)2溶液,先产生白色沉淀
5.利用平衡移动原理,分析一定温度下Mg2+在不同pH的Na2CO3体系中的可能产物。
已知:ⅰ.图1中曲线表示Na2CO3体系中各含碳粒子的物质的量分数与pH的关系。
ⅱ.图2中曲线Ⅰ的离子浓度关系符合c(Mg2+)·c2(OH-)=Ksp[Mg(OH)2];曲线Ⅱ的离子浓度关系符合c(Mg2+)·c)=Ksp(MgCO3)[注:起始c(Na2CO3)=0.1 mol·L-1,不同pH下)由图1得到]。
下列说法不正确的是( )
A.由图1,pH=)=)
B.由图2,初始状态pH=11、lg[c(Mg2+)]=-6,无沉淀生成
C.由图2,初始状态pH=9、lg[c(Mg2+)]=-2,平衡后溶液中存在c(H2CO3)+c()+c)=0.1 mol·L-1
D.由图1和图2,初始状态pH=8、lg[c(Mg2+)]=-1,发生反应:=MgCO3↓+CO2↑+H2O
专题九 电解质溶液
真题研练·析考情
1.解析:氯化银饱和溶液中银离子和氯离子的浓度相等,向饱和溶液中滴加氨水,溶液中银离子浓度减小,氯离子浓度增大、一氨合银离子增大,继续滴加氨水,一氨合银离子增大的幅度小于二氨合银离子,则曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别表示二氨合银离子、一氨合银离子、银离子、氯离子与氨气浓度对数变化的曲线。
由分析可知,曲线Ⅳ表示Cl-,曲线Ⅳ可视为AgCl的溶解度随NH3浓度变化曲线,故A错误;AgCl的溶度积常数Ksp仅与温度有关,由图可知,当c(NH3)=10-1mol·L-1时c(Cl-)=10-2.35mol·L-1,c(Ag+)=10-7.40mol·L-1,则Ksp(AgCl)=c(Cl-)·c(Ag+)=10-2.35×10-7.40=10-9.75,B正确;由图可知,氨分子浓度对数为-1时,溶液中二氨合银离子和一氨合银离子的浓度分别为10-2.35 mol·L-1和10-5.16 mol·L-1,则++NH3 [Ag(NH3)2]+的平衡常数K===103.81,故C正确;由分析可知,当c(NH3)=0.01 mol·L-1时,溶液中c(+)>c(+)>c(Ag+),故D正确。
答案:A
2.解析:
根据CH3COOH CH3COO-+H+,可近似认为a点c(H+)=c(CH3COO-),又a点pH=3.38,c(H+)=10-3.38mol·L-1,故Ka(CH3COOH)≈=10-4.76,A项正确;a点HCl恰好被完全中和,由物料守恒可得溶液中c(Na+)=c(Cl-)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH),B项正确;b点溶液pH<7,即以CH3COOH的电离为主,即溶液中c(CH3COOH)答案:D
3.解析:已知H2S饱和溶液中随着pH的增大,H2S的浓度逐渐减小,HS-的浓度增大,S2-浓度逐渐增大,则有-lg c(HS-)和-lg c(S2-)随着pH增大而减小,且pH相同时,HS-浓度大于S2-,即-lg c(HS-)小于-lg c(S2-),则Ni2+和Cd2+浓度逐渐减小,且Ksp(NiS)>Ksp(CdS)即当c(S2-)相同时,c(Ni2+)>c(Cd2+),则-lg c(Ni2+)和-lg(Cd2+)随着pH增大而增大,且有-lg c(Ni2+)小于-lg(Cd2+),由此可知曲线①代表Cd2+、②代表Ni2+、③代表S2-,④代表HS-,据此分析结合图像各点数据进行解题。
由分析可知,曲线①代表Cd2+、③代表S2-,由图示曲线①③交点可知,此时c(Cd2+)=c(S2-)=10-13 mol·L-1,则有Ksp(CdS)=c(Cd2+)c(S2-)=10-13×10-13=10-26,A错误;由分析可知,③为pH与-lg c(S2-)的关系曲线,B错误;由分析可知,曲线④代表HS-,由图示曲线④两点坐标可知,此时c(H+)=10-1.6 mol·L-1时,c(HS-)=10-6.5 mol·L-1,Ka1(H2S)===10-7.1或者当c(H+)=10-4.2 mol·L-1时,c(HS-)=10-3.9 mol·L-1,Ka1(H2S)===10-7.1,C错误;已知Ka1Ka2==,由曲线③两点坐标可知,当c(H+)=10-4.9 mol·L-1时,c(S2-)=10-13 mol·L-1,或者当c(H+)=10-6.8 mol·L-1时,c(S2-)=10-9.2 mol·L-1,故有Ka1Ka2====10-21.8,结合C项分析可知,Ka1=10-7.1故有Ka2(H2S)=10-14.7,D正确;故答案为:D。
答案:D
4.解析:恰好中和时,生成NaCl、CH3COONa,CH3COO-水解显碱性,A项正确;加入20 mLNaOH溶液时,溶液为NaCl和CH3COOH的混合溶液,此时溶液中c(H+)≈==×10-3 mol·L-1>1×10-4.3 mol·L-1,因此滴加NaOH溶液至pH=4.3的过程中,盐酸、醋酸均与NaOH发生反应,其中CH3COOH为弱电解质,在离子方程式书写中用化学式表示,B项错误;滴定过程中,c(Cl-)×V=[c(CH3COO-)+c(CH3COOH)]×V=0.1 mol·L-1×0.02 L,C项正确;加入20 mL NaOH溶液时,溶液为NaCl和CH3COOH的混合溶液,呈酸性,则需要再加入NaOH溶液使溶液呈中性,则加入的NaOH的物质的量大于HCl和CH3COOH的物质的量之和,故c(Na+)>c(Cl-),醋酸为弱电解质,故c(Cl-)>c(CH3COO-),CH3COO-的水解常数Kh==c(CH3COOH),D项正确。
答案:B
5.解析:NH2CH2COOH中存在-NH2和-COOH,所以溶液既有酸性又有碱性,A正确;氨基具有碱性,在酸性较强时会结合氢离子,羧基具有酸性,在碱性较强时与氢氧根离子反应,故曲线a表示CH2COOH的分布分数随溶液pH的变化,曲b表示 CH2COO-的分布分数随溶液pH的变化,曲线c表示NH2CH2COO-的分布分数随溶液pH的变化,B正确;CH2COO-+H2O CH2COOH+OH-的平衡常数K=,25 ℃时,根据a、b曲线交点坐标(2.35,0.50)可知,pH=2.35时CH2COO-)=CH2COOH),则K=c(OH-)==10-11.65,C正确;由C项分析可知=,根据b、c曲线交点坐标(9.78,0.50)分析可得电离平衡CH2COO- NH2CH2COO-+H+的电离常数为K1===,则=<1,即c2(CH2COO-)>CH2COOH)·c(NH2CH2COO-),D错误。
答案:D
6.解析:SrSO4(s)+ SrCO3(s)+的平衡常数K===,A正确;硫酸是强酸,随溶液pH变化,溶液中硫酸根离子浓度几乎不变,则含硫酸锶固体的硫酸钠溶液中锶离子的浓度几乎不变,所以硫酸锶的生成与溶液pH无关,D错误;根据图中曲线的变化趋势可知,曲线①②表示含SrSO4(s)的Na2SO4溶液,pH相同时,溶液中硫酸根离子越大,锶离子浓度越小,所以曲线①代表含硫酸锶固体的0.1 mol·L-1硫酸钠溶液的变化曲线,则硫酸锶的溶度积Ksp(SrSO4)=10-5.5×0.1=10—6.5,温度不变,溶度积不变,则溶液pH为7.7时,锶离子的浓度为=10-6.5,则a为-6.5,B正确;曲线③④表示含SrCO3(s)的Na2CO3溶液,pH相同时,1 mol·L-1碳酸钠溶液中碳酸根离子浓度大于0.1 mol·L-1碳酸钠溶液,则曲线③表示含碳酸锶固体的0.1 mol·L-1碳酸钠溶液的变化曲线,曲线④表示含碳酸锶固体的1.0 mol·L-1碳酸钠溶液的变化曲线,C正确。
答案:D
核心突破·提能力
[例1] 解析:在等浓度的Na2A、NaHA溶液中,A2-的水解程度大于HA-,水的电离程度前者大于后者,故A错误;溶液中c(H+)=10-3 mol·L-1,H2A电离程度较小,溶液中c(H2A)≈0.1 mol·L-1,Ka1==1.3×10-7,c(HA-)=1.3×10-5 mol·L-1,c(HA-)≈c(H2A) 电离,则H2A的电离度为×100%=1.3×10-4×100%= 0.013%,故B正确;向H2A溶液中加入NaOH溶液至pH=11,=7.1×10-15,则c(A2-)答案:B
[练1] 解析:越稀释越水解,CH3NH3Cl水解程度增大,n(H+)增加,故A正确;甲胺(CH3NH2)的电离类似氨气的电离,甲胺在水中的电离方程式为+OH-,故B正确;混合溶液中CH3NH3Cl为水解,故)+c(Cl-)<0.1 mol·L-1,故C正确;水解常数Kh只与温度有关,温度不变水解常数Kh不变,故D错误。
答案:D
[例2] 解析:常温下溶液ⅠpH=7.0,则溶液Ⅰ中c(H+)=c(OH-)=1.0×10-7 mol·L-1,故c(H+)答案:B
[练2] 解析:磷酸分步电离且电离程度逐渐减小,所以在0.1 mol·L-1 H3PO4溶液中,离子浓度大小顺序为c(H3PO4)>c(H2)>c( )>),故A项正确;在0.1 mol·L-1 Na2C2O4溶液中,根据电荷守恒得c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC2)+2c(C2),故B项错误;在0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中,根据元素质量守恒得c()+c)+c(H2CO3)=0.1 mol·L-1,故C项错误;氨水和NH4Cl溶液混合,形成pH=9的溶液,则c(Cl-)<c),故D项错误。
答案:A
[例3] 解析:三种卤化银组成形式相同,Ksp小的物质先形成沉淀,故a点时形成的是黄色的AgI沉淀,A项错误;由图知,当消耗4.5 mL AgNO3溶液时,溶液中I-、Br-、Cl-均沉淀完全,由于三种卤素离子浓度相同,故每种离子完全沉淀时均消耗1.5 mL AgNO3溶液,则0.100 mol·L-1×1.5 mL=c(I-)×15 mL,解得c(I-)=0.01 mol·L-1,B项错误;当Br-恰好沉淀完全时,溶液体积为18 mL,溶液中c(Ag+)==5.4×10-8mol·L-1,此时Qc(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl-)=5.4×10-8×=4.5×10-10>Ksp(AgCl),故此时有部分Cl-形成了沉淀,C项正确;b点时溶液中I-、Br-、Cl-均沉淀完全,AgNO3过量,c(Ag+)最大,D项错误。
答案:C
[练3] 解析:在NaX溶液中,X-发生水解反应:X-+H2O HX+OH-,溶液中存在c(Na+)>c(X-)>c(OH-)>c(H+),A正确;等浓度的NaX、NaY、NaZ三种溶液的pH大小关系:NaZ>NaY>NaX,根据“越弱越水解”可知,酸性:HX>HY>HZ,则电离常数关系:Ka(HX)>Ka(HY)>Ka(HZ),B正确;pH=7时,根据电荷守恒,三种溶液混合后分别存在c(Cl-)+c(X-)=c(Na+)、c(Cl-)+c(Y-)=c(Na+)、c(Cl-)+c(Z-)=c(Na+),由于三种一元酸的酸性强弱不同,则向其盐溶液中加入HCl的物质的量不同,则c(X-)、c(Y-)、c(Z-)三者不等,C错误;分别加入20.00 mL盐酸后,均恰好完全反应,三种溶液的溶质分别为HX与NaCl、HY与NaCl、HZ与NaCl,三种溶液混合后的溶液中存在电荷守恒:c(X-)+c(Y-)+c(Z-)=c(H+)-c(OH-),D正确。
答案:C
[例4] 解析:根据图像,由(1.7,5)可得到Ag2CrO4的溶度积Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag+)·)=(1×10-5)2×1×10-1.7=10-11.7。由(4.8,5)可得到AgCl的溶度积Ksp(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl-)=1×10-5×1×10-4.8=10-9.8,据此数据计算各选项结果。
假设a点坐标为(4,6.5),此时分别计算反应的浓度熵Q得,Q(AgCl)=10-10.5,Q(Ag2CrO4)=10-17,二者的浓度熵均小于其对应的溶度积Ksp,二者不会生成沉淀,A错误;Ksp为难溶物的溶度积,是一种平衡常数,平衡常数只与温度有关,与浓度无关,根据分析可知,二者的溶度积不相同,B错误;该反应的平衡常数表达式为K=,将表达式转化为与两种难溶物的溶度积有关的式子得K=====1×107.9,C正确;向NaCl、Na2CrO4均为0.1 mol·L-1的混合溶液中滴加,开始沉淀时所需要的c(Ag+)分别为10-8.8和10-5.35,说明此时沉淀Cl-需要的银离子浓度更低,在这种情况下,先沉淀的是AgCl,D错误;故答案选C。
答案:C
[练4] 解析:根据相同温度下,Ksp(BaSO4)<Ksp(BaCO3),可进行如下分析:当横坐标均为5.1时,即c(Ba2+)=10-5.1 mol·L-1时,阴离子浓度:d点<c点;c、d两点均在沉淀溶解平衡曲线上,即溶度积常数:d点<c点,故曲线①代表BaSO4的沉淀溶解曲线。结合上述分析,可知曲线①代表BaSO4的沉淀溶解曲线,曲线②代表BaCO3的沉淀溶解曲线,A项错误;根据曲线①过横、纵坐标均为5.0的点可知,溶解平衡体系中c(Ba2+)=)=1×10-5.0mol·L-1,则该温度下Ksp(BaSO4)=c(Ba2+)·)=1×10-(5.0+5.0)=1×10-10,B项正确;加适量BaCl2固体,溶液中c(Ba2+)增大,由于温度保持不变,即溶液中)减小,可使溶液由b点向a点移动,C项错误;当c(Ba2+)=10-5.1 mol·L-1时,d点平衡时)=mol·L-1,c点平衡时)=mol·L-1,即两溶液中==,D项错误。
答案:B
模考精练·抓落实
1.解析:由NaN3溶液呈碱性可知,HN3为弱酸,则0.01 mol·L-1 HN3溶液的pH大于2,故A正确;由NaN3溶液呈碱性可知溶液中存在如下水解平衡:+H2O HN3+OH-,则NaN3溶液中存在HN3,故B正确;NaN3溶液中存在物料守恒关系c(Na+)=)+c(HN3),故C错误;由NaN3溶液水解呈碱性,铵根离子在溶液中水解使溶液呈酸性,促进了的水解,促进水的电离,故D正确。
答案:C
2.解析:用pH计测定0.05 mol·L-1 NaHCO3溶液,测得pH约为8.3,溶液显碱性,因此NaHCO3溶液中的电离程度小于水解程度,故A错误;向10 mL 0.05 mol·L-1 NaHCO3溶液中滴加10 mL 0.05 mol·L-1 NaOH溶液,反应结束后测得溶液pH约为10.3,溶质为Na2CO3,因此实验2滴加结束后,根据质子守恒得到:c(H+)+ 2c(H2CO3)+)=c(OH-),故B正确;实验3滴加开始前,按照物料守恒:c(Na+)=)+c(H2CO3),滴加后产生气泡,则无此守恒,故C错误;实验4反应静置后的上层清液存在难溶物的溶解平衡,则有c(Ca2+))=Ksp(CaCO3),故D错误。
答案:B
3.解析:由NiS、 CuS的Ksp可知,NiS 的溶解度大于CuS。室温下,用0.01 mol·L-1CuSO4溶液浸泡NiS固体,发生沉淀转化:NiS+Cu2+ Ni2++CuS,则NiS溶解、NiS(s) Ni2+(aq)+S2-(aq)向右移动,过滤后所得溶液中存在:Qc(NiS)=c(Ni2+)·c(S2-)<Ksp(NiS),A正确;氨水是弱电解质,不能拆写为离子,B错误;反应NiS+Cu2+ Ni2++CuS的平衡常数K====×1015,欲使反应NiS+Cu2+ Ni2++CuS向右进行,需满足Qc<K,即<×1015,C错误;由PbS、CuS的Ksp可知,PbS 的溶解度大于CuS,用0.01 mol·L-1CuSO4溶液浸泡PbS固体,发生沉淀转化:PbS+Cu2+ Pb2++CuS,能得到CuS固体,D错误。
答案:A
4.解析:根据溶解平衡 (aq),达到平衡时c(Pb2+)=),则图像L2对应的是-lg c(Pb2+)与)的关系变化;则图像L1对应的是-lg c(Pb2+)与-lg c(I-)的关系变化,故C正确;由图可知,取-lg c(Pb2+)=8,-lg c(I-)=0的点,c(Pb2+)=10-8 mol·L-1,c(I-)=100=1 mol·L-1,Ksp(PbI2)= 10-8×1=10-8,数量级为10-8,故A正确;L1线下方的点是PbI2过饱和溶液,L1线上方的点是PbI2不饱和溶液,P点对应的是PbI2不饱和溶液,故B错误;向浓度相同的Na2CO3、NaI混合溶液中滴入Pb(NO3)2溶液时,根据二者的Ksp计算可知,则生成PbCO3沉淀需要的Pb2+的浓度更小,PbCO3更易形成沉淀,所以先生成白色沉淀,故D正确。
答案:B
5.解析:从图1可以看出pH=10.25时,碳酸氢根离子与碳酸根离子浓度相同,A项正确;从图2可以看出pH=11、lg[c(Mg2+)]=-6时,该点位于曲线Ⅰ和曲线Ⅱ的下方,不会产生碳酸镁沉淀或氢氧化镁沉淀,B项正确;从图2可以看出pH=9、lg[c(Mg2+)]=-2时,该点位于曲线Ⅱ的上方,会生成碳酸镁沉淀,根据物料守恒,溶液中c(H2CO3)++c()<0.1 mol·L-1,C项错误;pH=8时,溶液中主要含碳微粒是,pH=8,lg[c(Mg2+)]=-1时,该点位于曲线Ⅱ的上方,会生成碳酸镁沉淀,因此反应的离子方程式为===MgCO3↓+H2O+CO2↑,D项正确。
答案:C专题精练(9)
1.解析:在室温下0.05 mol·L-1 H2R溶液中存在H2R、HR-、R2-,说明H2R能够电离产生H+,而且分步电离,电离程度逐渐减弱,主要是第一步电离,使溶液中c(H+)>c(OH-),溶液显酸性。c(H+)<2×0.05 mol·L-1=0.1 mol·L-1,因此该溶液pH>1,A正确;根据R元素守恒可知:c(H3R+)+c(H2R)+c(HR-)+c(R2-)=0.05 mol·L-1,B错误;向溶液中加入PAR晶体,电解质的浓度增大,其电离度减小,C正确;溶液中含有的微粒H3R+、H2R、HR-能够与碱电离产生的OH-发生反应,而R2-则能够与酸电离产生的H+结合,因此该溶液既能和酸反应,又能和碱反应,D正确。
答案:B
2.解析:Na2CO3溶液、NaHCO3溶液均存在Na+、CO、HCO、H2CO3、H+、OH-、H2O,故含有的微粒种类相同,A项正确;HCO H++CO,加入Ca2+后,Ca2+和CO反应生成沉淀,促进HCO的电离,B项错误;Al3+与CO、HCO都能发生相互促进的水解反应,C项正确;由题干信息可知形成沉淀时会消耗碳酸根离子和碳酸氢根离子,则它们的浓度减小,水解产生的氢氧根离子的浓度会减小,pH减小,D项正确。
答案:B
3.解析:0.5 mol·L-1 Na2CO3溶液中存在质子守恒:c(OH-)=c(H+)+c(HCO)+2c(H2CO3),A错误;该反应的平衡常数K=====×104,当浓度商<K时,反应正向进行,B错误;上层清液为碳酸钙的饱和溶液,所以清液中满足c(Ca2+)=,由于硫酸钙沉淀转化为碳酸钙沉淀,所以清液为硫酸钙的不饱和溶液,则c(Ca2+)≤,C正确;醋酸为弱酸,不能拆成离子形式,D错误。
答案:C
4.解析:根据图示,0.1 mol·L-1 XOH溶液的pH=13,说明XOH完全电离,为强电解质,A项错误;XOH是强碱、X2CO3是强碱弱酸盐,要使两种溶液的pH相等,则c(XOH)答案:C
5.解析:X点时,=,则c(H2B)=c(B2-),由于Ka1(H2B)·Ka2(H2B)==10-13,则c(H+)=10-6.5,pH=6.5,C正确。
lg Y=0时,==1,由于Ka1(H2B)>Ka2(H2B),
故Ka1(H2B)==10-4、Ka2(H2B)==10-9,则曲线N表示pH与lg的变化关系,曲线M表示pH与lg的变化关系,A正确。滴加10 mL KOH溶液时,溶液中溶质为KHB,由于Ka2(H2B)=10-9,Kb(HB-)==10-10,则HB-的电离程度大于其水解程度,故c(H2B)<c(B2-),B错误。由于恰好完全反应时溶液中溶质为K2B,溶液显碱性,且是KOH溶液滴加到H2B溶液中,若用酚酞作指示剂,则达到滴定终点时溶液由无色变为浅红色,D正确。
答案:B
6.解析:加入NaOH溶液体积为10.0 mL时,溶液中溶质为NaHX,HX-既能水解又能电离,其水解常数和电离常数分别为Kh==10-7.8、Ka2=10-9.3,水解大于电离,此时c水(OH-)>1×10-7 mol·L-1,所以当c水(OH-)=1×10-7 mol·L-1时,V1<10.0,故A错误;b点恰好完全反应生成正盐,水的电离程度最大,此时溶液显碱性,再加入NaOH溶液,溶液仍显碱性,故B错误;b点溶液中溶质为Na2X,根据电荷守恒可知c(OH-)+c(HX-)+2c(X2-)=c(H+)+c(Na+),根据物料守恒可知c(Na+)=2[c(HX-)+c(H2X)+c(X2-)],则c(OH-)=c(H+)+c(HX-)+2c(H2X),故C正确;将a、c两点溶液混合后,所得溶液各成分浓度关系应处于a、c两点之间,c水(OH-)>1×10-7 mol·L-1,故D错误。
答案:C
7.解析:由图可知,当HB-的浓度分数为0.48时,溶液的pH为3.04,则H2B的电离常数Ka1==×10-3.04≈1×10-3.04,则Ka1的数量级为10-4,故A错误;溶液pH为4时,溶液中三种离子的浓度大小顺序为c(HB-)>c(B2-)>c(H2B),故B错误;溶液pH在3.04~4.37范围内,溶液中HB-离子浓度较大,有利于钾离子转化为酒石酸氢钾沉淀,故C正确;当氢氧化钾溶液的体积为10 mL时,酒石酸溶液与氢氧化钾溶液恰好反应生成酒石酸氢钾,由酒石酸氢钾的溶度积可知,溶液中HB-的浓度为=≈0.019 5 mol·L-1,由物料守恒可知,溶液中c(H2B)+c(HB-)+c(B2-)≈0.019 5 mol·L-1,故D错误。
答案:C
8.解析:由题图可知加入NaOH溶液的体积为40 mL时,溶液pH发生突跃,达到滴定终点,溶质为Na2A,故有n(H2A)=20.00 mL×c(H2A)=n(NaOH)=×0.100 0 mol·L-1×40 mL,则c(H2A)=0.100 0 mol·L-1,而起点时pH约为1,故H2A的电离过程应为H2A===HA-+H+,HA- A2-+H+,故曲线①表示δ(HA-),曲线②表示δ(A2-),A、B项错误;由Ka=,VNaOH等于25 mL时,pH=2.0,且c(A2-)=c(HA-),可知Ka=1.0×10-2,C项正确;以酚酞作指示剂,滴定终点时的溶质为Na2A,溶液呈碱性,根据电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HA-)+2c(A2-),结合c(H+)c(HA-)+2c(A2-),D项错误。
答案:C
9.解析:As(OH)3 [As(OH)2O]-+H+,Ka1=,当pH=9.1时,c{[As(OH)2O]-}=c[As(OH)3],Ka1=c(H+)=10-9.1,lg Ka1为-9.1,A正确;[As(OH)2T]- [AsO(OH)T]2-+H+,
Ka=,当pH=4.6时,c{[AsO(OH)T]2-}=c{[As(OH)2T]-},Ka=10-4.6,而由A选项计算得H3AsO3的Ka1=c(H+)=10-9.1,即Ka>Ka1,所以[As(OH)2T]-的酸性比As(OH)3的强,B正确;由图可知As(OH)3的浓度为左坐标,浓度的数量级为10-3 mol·L-1,[As(OH)2T]-的浓度为右坐标,浓度的数量级为10-6 mol·L-1,所以pH=3.1时,As(OH)3的浓度比[As(OH)2T]-的高,C正确;由已知条件,酒石酸(H2T, lg Ka1=-3.04, lg Ka2=-4.37),As(OH)3的lgKa1为-9.1,即酒石酸的第一步电离常数远大于亚砷酸的第一步电离常数,所以酒石酸的酸性远强于As(OH)3,另外总As的浓度也小于总T的浓度,所以当pH=7.0时,溶液中浓度最高的物质不是As(OH)3,D错误。
答案:D
10.解析:由点a(2,2.5)可知,此时pH=2,pOH=12,pM=2.5,则Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)·c3(OH-)=10-2.5×10-12×3=10-38.5,故A错误;pH=4时Al3+对应的pM=3,即c(Al3+)=10-3mol·L-1,故Al(OH)3的溶解度为10-3mol·L-1,故B错误;由图可知,当铁离子完全沉淀时,铝离子尚未开始沉淀,可通过调节溶液pH的方法分步沉淀Al3+和Fe3+,故C正确;由图可知,pH约为4.7,Cu2+开始沉淀,此时c(Cu2+)=0.1 mol·L-1,若c(Cu2+)=0.2 mol·L-1>0.1 mol·L-1,c(Al3+)>10-5mol·L-1,则Al3+、Cu2+会同时沉淀,故D错误;答案选C。
答案:C
11.解析:随pH增大c(H2A)一直下降,c(HA-)先增大后减小,c(A2-)一直增大,故曲线①代表lg c(H2A),曲线③代表lg c(A2-),A正确;P点时,P处有K2A、KHA,[lg c(H2A)≈-5,即c(H2A) ≈10-5 mol·L-1],若溶质为KHA,则由物料守恒c(K+)=c(H2A)+c(HA-)+c(A2-),但是P处有K2A、KHA 两种溶质c(K+)不等于c(H2A)+c(HA-)+c(A2-),B错误;HA- H++A2-,Ka2=3.9×10-6,HA-+H2O H2A+OH-,Kh===9.09×10-12c(H2A),整体而言电离程度仍较小,c(K+)>c(HA-)>c(A2-)>c(H2A),C正确;用KOH固体改变KHA溶液pH至14过程中,发生反应HA-+OH-===H2O+ A2-,c(A2-)一直增大,D正确。
答案:B
12.解析:由题干信息,M(OH)2(s) M2+(aq)+2OH-(aq),M(OH)2(s)+2OH-(aq) M(OH)(aq),随着pH增大,c(OH-)增大,则c(M2+)减小,c[M(OH)]增大,即-lg c(M2+)增大,-lg c[M(OH)]减小,因此曲线①代表-lg c(M2+)与pH的关系,曲线②代表-lg c[M(OH)]与pH的关系,A正确;由图像,pH=7.0时,-lg c(M2+)=3.0,则M(OH)2的Ksp=c(M2+)·c2(OH-)=1×10-17,B正确;向c(M2+)=0.1 mol·L-1的溶液中加入NaOH溶液至pH=9.0,根据图像,pH=9.0时,c(M2+)、c[M(OH)]均极小,则体系中元素M主要以M(OH)2(s)存在,C正确;c[M(OH)]=0.1 mol·L-1的溶液中,由于溶解平衡是少量的,因此加入等体积的0.4 mol·L-1的HCl后,体系中元素M仍主要以M(OH)2-4 存在,D错误。
答案:D