课件27张PPT。目标导航预习导引目标导航预习导引一二?目标导航预习导引一二二、电解质在水溶液中的存在形态
1.在稀的水溶液中完全电离的电解质称为强电解质,包括强酸、强碱和大多数的盐类;在水溶液中部分电离的电解质称为弱电解质,包括了弱酸、弱碱和水。3.电解质溶于水后形成的离子或分子并不是单独存在的,而是与水分子相互吸引、相互结合,以“水合离子”或“水合分子”的形态存在,这种相互作用叫作溶剂化作用。目标导航预习导引一二预习交流
强电解质均易溶于水,弱电解质均难溶于水吗?
答案:强电解质包括强酸、强碱、大多数的盐及活泼金属的氧化物等,虽然BaSO4、CaCO3等难溶性的盐在水中的溶解度很小,但溶于水中的这一极小部分能够完全电离,符合“完全电离”这一根本原则,因此,仍是强电解质;CH3COOH、NH3·H2O属于弱电解质,但两者却都极易溶于水,所以电解质的强弱与溶解度无关。问题导学即时检测一二一、水的电离和水的离子积
(1)水的电离
活动与探究
水的离子积含义是什么?
答案:水是一种极弱的电解质,它能微弱地电离:H2O H++OH-。
在一定温度下,[H+]与[OH-]的乘积是一个常数,称为水的离子积常数,简称水的离子积,用符号KW表示,即KW=[H+][OH-]。问题导学即时检测一二迁移与应用
例1某温度下纯水中[H+]=2×10-7 mol·L-1,则此时[OH-]= ;该温度下向纯水中滴加盐酸使[H+]=5×10-6 mol·L-1,则此时[OH-]= 。?
解析:纯水中[H+]=[OH-],则[OH-]=2×10-7 mol·L-1;由于[H+]=[OH-]=2×10-7 mol·L-1,则KW=4×10-14,那么滴加盐酸后,[OH-]=8×10-9 mol·L-1。
答案:2×10-7 mol·L-1 8×10-9 mol·L-1问题导学即时检测一二迁移训练1在约100 ℃的温度下,NaCl稀溶液中[H+]为1×10-6 mol·L-1,下列说法正确的是( )
A.该溶液中[H+]≠[OH-]
B.Na+、Cl-促进了水的电离
C.该NaCl溶液中KW=1.0×10-14
D.在100 ℃时水的电离平衡常数较大
答案:D
迁移训练2某温度时水的离子积为1×10-12 mol2·L-2,若该温度下某溶液中[H+]=1×10-7 mol·L-1,则该溶液( )
A.呈碱性 B.呈酸性
C.呈中性 D.[OH-]=10[H+]
答案:A问题导学即时检测一二KW只随温度变化而变化,25 ℃时,[H+]=[OH-]=1×10-7 mol·L-1,故KW=1×10-14(mol·L-1)2。100 ℃时,KW=1×10-12 (mol·L-1)2。问题导学即时检测一二(2)影响水的电离平衡的外界条件
活动与探究
你能够说出温度变化对KW、[H+]、[OH-]的影响吗?你能够说出加入酸、碱对K W、[H+]、[OH-](25 ℃时)的影响吗?
答案:①温度:水的电离是吸热过程,故升温,KW增大,如100 ℃时[H+]=[OH-]=1×10-6 mol·L-1,KW=1×10-12(mol·L-1)2;降温,KW减小。
②加酸(H+):[H+]>1×10-7 mol·L-1,[H+]>[OH-],KW=1×10-14(mol·L-1)2
加碱(OH-):[H+]<1×10-7 mol·L-1,[H+]<[OH-],KW=1×10-14(mol·L-1)2问题导学即时检测一二迁移与应用
例225 ℃时,水的电离达到平衡:H2O H++OH- ΔH>0,下列叙述正确的是( )
A.向水中加入稀氨水,平衡逆向移动,[OH-]降低
B.向水中加入少量固体硫酸氢钠,[H+]增大,KW不变
C.向水中加入少量固体CH3COONa,平衡逆向移动,[H+]减小
D.将水加热,KW减小
解析:A项中向水中加入稀氨水后[OH-]增大,A项错;B项中向水中加入少量固体硫酸氢钠后,[H+]增大,但KW不变,B项正确;C项中向水中加入少量固体CH3COONa,因CH3COO-结合H+而使水的电离平衡正向移动,C项错;将水加热后,KW增大,D项错。
答案:B问题导学即时检测一二迁移训练3常温时,纯水中由水电离的c(H+)=a,pH=1的盐酸中由水电离的c(H+)=b,0.2 mol·L-1的盐酸与0.1 mol·L-1的氢氧化钠溶液等体积混合后,由水电离的c(H+)=c,则a、b、c的关系正确的是( )
A.a>b=c B.b>c>a
C.c>b>a D.a>c>b
答案:D
迁移训练4向纯水中加入少量NaHSO4,在温度不变时,溶液中( )
A.[H+]/[OH-]增大
B.[H+]减小
C.水中[H+]与[OH-]的乘积增大
D.[OH-]增大
答案:A问题导学即时检测一二KW反映了溶液中[H+]和[OH-]相互依存的关系,任何水溶液中都同时存在着H+和OH-,而KW=[H+][OH-]中的[H+]、[OH-]是指总浓度,包括水电离出的H+和OH-,也包括酸、碱电离出的H+和OH-。在酸溶液中的H+主要是由酸电离出来的,在碱溶液中的OH-主要是由碱电离出来的。在计算中如果酸碱浓度大,水电离出来的[H+]水或[OH-]水可忽略不计,但不论是酸溶液还是碱溶液,水电离出的[H+]水=[OH-]水。问题导学即时检测一二二、电解质在水溶液中的存在形态
(1)强电解质、弱电解质
活动与探究
以下四个烧杯中分别盛有等体积的0.5 mol·L-1的氨水、盐酸、醋酸和氯化钠溶液。按下图连接好仪器,接通电源,观察并解释该实验现象。答案:连接盐酸、氯化钠溶液的灯泡比连接氨水、醋酸的亮。
在体积和浓度相同的条件下,盐酸、氯化钠溶液的导电能力比氨水、醋酸强,说明前两种溶液中可以自由移动的离子比后两种溶液多。问题导学即时检测一二问题导学即时检测一二①常见强碱:ⅠA族、ⅡA族钙元素以下的氢氧化物。
②常见弱碱:NH3·H2O。
③常见强酸:盐酸、硝酸、硫酸、氢溴酸、氢碘酸、高氯酸、氯酸等。
④常见弱酸:除③以外的常见酸。问题导学即时检测一二(2)电离方程式
活动与探究
书写离子方程式时,强、弱电解质应分别写成什么形式?
答案:书写离子方程式时,强电解质(除难溶性盐)一律写离子符号;弱电解质不论是在反应物中还是在生成物中都一律写化学式。问题导学即时检测一二迁移与应用
例3下列电离方程式书写正确的是( )?问题导学即时检测一二迁移训练5下列电解质在水溶液中的电离方程式书写正确的是( )答案:B 问题导学即时检测1234561.下列关于强、弱电解质的有关叙述,错误的是( )
A.强电解质在溶液中完全电离成阴、阳离子
B.在溶液中,导电能力强的电解质是强电解质
C.对同一弱电解质来说,当溶液的温度和浓度不同时,其导电能力也不相同
D.纯净的强电解质在液态时,有的导电,有的不导电
解析:判断强、弱电解质就是看电解质在水溶液中是否完全电离。导电能力强,只能说明溶液中离子浓度大,并不能说明溶质是完全电离的,B错误。D是正确的,因为有些强电解质是共价化合物,在液态时没有自由移动的离子,所以不导电。
答案:B问题导学即时检测123456?问题导学即时检测1234563.已知25 ℃时KW=10-14 mol2·L-2,如果100 ℃时KW=10-12 mol2·L-2,这说明( )
A.100 ℃时水的电离程度较小
B.前者[H+]较后者大
C.水的电离过程是一个吸热过程
D.100 ℃时水的电离程度是室温时电离程度的100倍
解析:本题灵活考查了水的离子积常数与温度的关系问题。由题意知,随水溶液的温度升高,KW也随之增大。KW较大,即[H+][OH-]较大。[H+][OH-]较大,说明H2O H++OH-向右进行的程度大,由此可知水的电离是吸热的。所以A、B两选项错误,C选项正确;100 ℃时水的电离程度是室温时电离程度的10倍,故D选项错误。
答案:C问题导学即时检测123456问题导学即时检测1234565.(2015广东理综,11改编)一定温度下,水溶液中H+和OH-的浓度变化曲线如图,下列说法正确的是( )
A.升高温度,可能引起由c向b的变化
B.该温度下,水的离子积常数为1.0×10-13 mol2·L-2
C.该温度下,加入FeCl3可能引起由b向a的变化
D.该温度下,稀释溶液可能引起由c向d的变化解析:图中曲线上的点对应同一温度下的水溶液中的[H+]和[OH-],升高温度,水的离子积常数发生改变,所以升温不可能引起c向b的变化,A项错误;b点对应的[H+]=[OH-],KW=[H+]·[OH-]=1.0×10-14 mol2·L-2,B项错误;Fe3+水解显酸性,图中a点[OH-]<[H+],C项正确;c和d代表不同温度下的离子积常数,所以只稀释溶液但不改变溶液温度不会引起c向d的变化,D选项错误。
答案:C问题导学即时检测123456?课件21张PPT。目标导航预习导引目标导航预习导引121.研究表明,在酸性溶液中也存在着OH-,只是H+的浓度比OH-的浓度大;在碱性溶液中也存在着H+,只是OH-的浓度比H+的浓度大。水溶液的酸碱性与[H+]和[OH-]的相对大小关系:
[H+]=[OH-],溶液呈中性;
[H+]>[OH-],溶液呈酸性,且[H+]越大酸性越强;
[H+]<[OH-],溶液呈碱性,且[OH-]越大碱性越强。目标导航预习导引122.在实际应用中,人们常用pH来表示溶液的酸碱性,pH=-lg[H+]。
水溶液的pH、[H+]与酸碱性的关系如下图所示:室温下,中性溶液:[H+]=[OH-]=1.0×10-7 mol·L-1,pH=7。
酸性溶液:[H+]>[OH-],[H+]>1.0×10-7 mol·L-1,pH<7。
碱性溶液:[H+]<[OH-],[H+]<1.0×10-7 mol·L-1,pH>7。问题导学即时检测一二一、溶液的酸碱性
活动与探究
下表给出了室温下一些溶液的浓度数据,请填上空缺的数据。问题导学即时检测一二问题导学即时检测一二迁移与应用
例题下列叙述正确的是( )
A.无论是纯水,还是酸性、碱性或中性稀溶液,在常温下,其[H+][OH-]=1×10-14 mol2·L-2
B.[H+]等于1×10-7 mol·L-1的溶液一定是中性溶液
C.0.2 mol·L-1CH3COOH溶液中的[H+]是0.1 mol·L-1CH3COOH溶液中的[H+]的2倍
D.在常温下,[H+]=1×10-2 mol·L-1的酸性溶液中,由水电离出来的[OH-]的浓度是[OH-]=1×10-2 mol·L-1问题导学即时检测一二解析:KW=[H+][OH-],且KW只与温度有关,所以,在常温下,纯水、酸性、碱性或中性稀溶液,其KW=1×10-14 mol2·L-2;在温度不确定时,中性溶液里的[H+]不一定等于1×10-7 mol·L-1;0.2 mol·L-1CH3COOH溶液中的CH3COOH电离程度比0.1 mol·L-1CH3COOH溶液中的CH3COOH电离程度小,所以,0.2 mol·L-1CH3COOH溶液中的[H+]小于0.1 mol·L-1CH3COOH溶液中的[H+]的2倍;[H+]=1×10-2 mol·L-1,[OH-]=KW/[H+]=1×10-12 mol·L-1。
答案:A问题导学即时检测一二迁移训练1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
B.水的电离常数K电离数值大小关系为b>d
C.温度不变,加入少量NaOH可使溶液从c点变到a点
D.在b点对应温度下,将pH=2的H2SO4溶液与pH=10的NaOH溶液等体积混合后,溶液显酸性问题导学即时检测一二解析:a、b两点对应的水的离子积分别为1×10-14 mol2·L-2、1×10-12 mol2·L-2,温度越高水的离子积越大,所以b点对应的温度较高,A错误。由于b点对应的温度高于d点,所以b点时水的电离常数大于d点,B正确。温度不变时,水的离子积不变,加入NaOH不可能使溶液从c点变到a点,因为这两点c(H+)不相等但c(OH-)相等,水的离子积不相等,故C错误。由于b点水的离子积为1×10-12 mol2·L-2,所以将pH=2的H2SO4溶液与pH=10的NaOH溶液等体积混合后,恰好完全反应,溶液显中性,D错误。
答案:B问题导学即时检测一二?问题导学即时检测一二①中性溶液:[H+]=[OH-];酸性溶液:[H+]>[OH-];碱性溶液:[H+]<[OH-]。
②pH相差1个单位,[H+]相差10倍。问题导学即时检测一二?问题导学即时检测一二思考与交流
请同学们写出pH的计算公式。这个公式一般的适用范围如何?pH的大小与溶液的酸碱性有怎样的关系?
答案:溶液的pH:pH=-lg[H+]
①当溶液中[H+]或[OH-]大于1 mol·L-1时,不用pH表示溶液的酸碱性;pH范围在0~14之间。
②pH表示溶液酸碱性,pH越小,溶液酸性越强;pH越大,溶液碱性越强。问题导学即时检测一二问题导学即时检测123451.90 ℃时水的离子积KW=3.8×10-13 mol2·L-2,该温度时纯水的pH是( )
A.等于7 B.小于7
C.大于7 D.无法确定
解析:25 ℃时,在纯水中[H+]=[OH-]=1×10-7 mol·L-1,pH为7,KW=[H+][OH-]=1×10-14 mol2·L-2。当温度升高时,纯水的电离程度增加,[H+]=[OH-]>1×10-7 mol·L-1,pH<7,KW=[H+][OH-]>1×10-14 mol2·L-2。
答案:B问题导学即时检测123452.25 ℃的下列溶液中,碱性最强的是( )
A.pH=11的溶液
B.[OH-]=0.12 mol·L-1的溶液
C.1 L中含有4 g NaOH的溶液
D.[H+]=1×10-10 mol·L-1的溶液
解析:常温下,可以根据pH或[H+]的大小比较溶液的酸碱性,也同样可以根据[OH-]的大小来比较。在此为了计算方便,可以求出A、C、D三个选项中溶液的[OH-],依次为1×10-3 mol·L-1、0.1 mol·L-1、1×10-4 mol·L-1,然后再与B相比,就会发现B中溶液的[OH-]最大,碱性最强。
答案:B问题导学即时检测123453.在约100 ℃的温度下,NaCl稀溶液中,[H+]为1×10-6 mol·L-1。下列说法正确的是( )
①该NaCl溶液显酸性 ②该NaCl溶液显中性 ③该NaCl溶液中KW=1×10-14 mol2·L-2 ④该NaCl溶液中KW=1×10-12 mol2·L-2 ⑤该NaCl溶液pH=7
A.①③ B.②④
C.①④ D.②⑤
解析:在NaCl溶液中,Na+、Cl-对平衡H2O H++OH-无影响。溶液中[H+]=[OH-]=1×10-6 mol·L-1,溶液呈中性,KW=[H+][OH-]=1×10-6 mol·L-1×1×10-6 mol·L-1=1×10-12 mol2·L-2,pH=6。
答案:B问题导学即时检测123454.pH相同的盐酸和醋酸两种溶液中,它们的( )
A.H+的物质的量相同
B.物质的量浓度相同
C.H+的物质的量浓度不同
D.H+的物质的量浓度相同
解析:pH相同的盐酸和醋酸,其[H+]相同,且都等于10-pH mol·L-1;由于盐酸为强酸完全电离,而醋酸为弱酸只能部分电离,故在[H+]相同时,[HCl]<[CH3COOH],由于n(H+)=[H+]·V(aq),所以在体积没有给出时不能确定两种溶液的n(H+)是否相同。
答案:D问题导学即时检测123455.常温下,有100 mL pH=12的NaOH溶液,欲使它的pH降为11。
(1)如果加入蒸馏水,应加入 mL。?
(2)如果加入pH=10的NaOH溶液,应加入 mL。?
(3)如果加入0.008 mol·L-1的盐酸,应加入 ? mL。?问题导学即时检测12345?课件19张PPT。目标导航预习导引目标导航预习导引121.电离平衡常数
(1)在一定条件下达到电离平衡时,弱电解质电离形成的各种离子的浓度的乘积与溶液中未电离的分子的浓度之比是一个常数,这个常数称为电离平衡常数,简称电离常数。电离常数服从化学平衡常数的一般规律,它受温度影响,在稀溶液中与溶液的浓度无关。电离常数表征了弱电解质的电离能力,根据相同温度下电离常数的大小可以判断弱电解质电离能力的相对强弱。
(2)在一定温度下,当弱酸的浓度相同时,弱酸的电离常数越大,达到电离平衡时电离出的H+越多,酸性越强;反之,酸性越弱。例如,氢氟酸、醋酸、氢氰酸(HCN)在室温下的电离常数分别为Ka(HF)=6.8×10-4 mol·L-1,Ka(CH3COOH)=1.7×10-5 mol·L-1,Ka(HCN)=6.2×10-10 mol·L-1,Ka的数值表明,这三种酸的酸性由弱到强的顺序是氢氰酸<醋酸<氢氟酸。目标导航预习导引12?目标导航预习导引122.影响电离平衡的因素
(1)与其他平衡相同,弱电解质在水中达到电离平衡时电离程度的大小主要是由电解质本身的性质决定的,同时受到外界条件的影响。电离过程的热效应较小,在温度变化不大的情况下,一般可不考虑温度变化对电离平衡的影响。
(2)在一定温度下,浓度的变化会影响电离平衡。对于同一弱电解质来说,溶液越稀,离子相互碰撞结合成分子的机会越小,弱电解质的电离程度就越大。因此,稀释溶液会促使弱电解质的电离平衡向电离的方向移动。
(3)如果加入含有弱电解质离子的强电解质,会使弱电解质的电离平衡向生成弱电解质分子的方向移动。例如,向CH3COOH溶液中加入少量醋酸钠固体,由于溶液中CH3COO-的浓度增大,使醋酸的电离平衡向生成醋酸分子的方向移动。
(4)无论电离平衡如何移动,只要温度不变,弱电解质的电离常数就不变。问题导学即时检测一二一、电离平衡常数
活动与探究
25 ℃时,在0.5 L 0.2 mol·L-1的HA溶液中,有0.01 mol的HA电离成离子。求该温度下HA的电离常数。
解析:电离常数的简单运算,要会准确应用公式。该溶液中A-和H+的平衡浓度为0.01 mol/0.5 L=0.02 mol·L-1。据电离方程式HA A-+H+,推知HA分子的平衡浓度为0.2 mol·L-1-0.02 mol·L-1=0.18 mol·L-1。HA电离常数Ka=[H+][A-]/[HA]=0.02 mol·L-1×0.02 mol·L-1/0.18 mol·L-1=2.22×10-3 mol·L-1。
答案:Ka=2.22×10-3 mol·L-1问题导学即时检测一二?问题导学即时检测一二问题导学即时检测一二二、影响电离平衡的因素
活动与探究
影响电离平衡的因素有哪些?它们是怎样影响电离平衡移动的?
答案:①浓度:浓度越大,电离程度越小。在稀释溶液时,电离平衡向右移动,而离子浓度一般会减小。
②温度:温度越高,电离程度越大。因电离是吸热过程,升温平衡向吸热方向(电离方向)移动。
③同离子效应:加入含有同种离子的强电解质,电离程度减小。例如:醋酸溶液中加入醋酸钠晶体,平衡左移,电离程度减小,加入盐酸亦然。
④加入能与离子反应的物质可以使其电离程度增大。例如:醋酸溶液中加入NaOH,平衡右移,电离程度增大。问题导学即时检测一二迁移与应用
例题在0.1 mol·L-1CH3COOH溶液中存在如下电离平衡:CH3COOH CH3COO-+H+,对于该平衡,下列叙述中正确的是( )
A.加入水时,平衡逆向移动
B.加入少量NaOH固体,平衡正向移动
C.加入少量0.1 mol·L-1HCl溶液,溶液中[H+]减小
D.加入少量CH3COONa固体,平衡正向移动
解析:加水稀释,平衡正向移动,A项错误;加入NaOH固体,OH-中和H+,使平衡正向移动,B项正确;加入HCl溶液,[H+]增大,平衡逆向移动,但[H+]仍然增大,C项错误;加入CH3COONa固体,CH3COO-浓度增大,平衡逆向移动,D项错误。
答案:B问题导学即时检测一二?问题导学即时检测一二?问题导学即时检测一二?问题导学即时检测一二电离平衡也遵循化学平衡的一般规律。影响电离平衡的外因主要有:
①温度、②浓度、③酸碱环境、④同离子效应。问题导学即时检测12341.在25 ℃时,0.1 mol·L-1的HNO2、HCOOH、HCN、H2CO3的溶液,它们的电离平衡常数的数值分别为4.6×10-4、1.8×10-4、4.9×10-10、Ka1=4.3×10-7和Ka2=5.6×10-11(单位都为mol·L-1),其中氢离子浓度最小的是( )
A.HNO2 B.HCOOH
C.HCN D.H2CO3
解析:根据电离平衡常数的大小可以判断弱酸(或弱碱)的相对强弱,Ka(多元弱酸则比较Ka1)越小,其电离程度越小,[H+]越小,题中4.9×10-10最小,则HCN酸性最弱,[H+]最小。
答案:C问题导学即时检测12342.在CH3COOH CH3COO-+H+的电离平衡中,要使电离平衡右移,且氢离子浓度增大,应采取的措施是 ( )
A.加NaOH固体 B.加浓盐酸
C.加水 D.加热
解析:根据平衡移动原理,要使平衡右移,可采取的措施是加入CH3COOH、加入NaOH固体、加水稀释或加热的方法。而要使氢离子浓度增大,则可采取的措施是加入CH3COOH、加入浓盐酸或加热,所以要使电离平衡右移,且氢离子浓度增大,应采取的措施是加热。
答案:D问题导学即时检测12343.(2015海南化学,11改编)下列曲线中,可以描述乙酸(甲,Ka=1.8×10-5 mol·L-1)和一氯乙酸(乙,Ka=1.4×10-3 mol·L-1)在水中的电离度与浓度关系的是( )
解析:乙酸和一氯乙酸均显弱酸性。弱酸的浓度越大,在水中的电离度越小,排除C项、D项。电离平衡常数:K(CH3COOH)
答案:B问题导学即时检测12344.浓度均为0.1 mol·L-1的NaOH溶液和氨水各 50 mL,在测定导电性实验中,灯泡发光较亮的是 ,其原因是(用电离方程式表示) 。向上述两种溶液中均滴加 0.1 mol·L-1 的H2SO4溶液进行中和,在滴入H2SO4溶液的过程中,氨水导电性实验的灯泡发光程度的变化是 ;中和过程中所发生反应的离子方程式分别为 和 。?
当NaOH和氨水恰好被中和时,用去H2SO4溶液体积 (填“相同”或“不同”)。?课件35张PPT。目标导航预习导引目标导航预习导引123?目标导航预习导引123?目标导航预习导引1232.水解平衡的移动
(1)与其他平衡一样,溶液的温度、盐的浓度、外加酸或碱都会影响盐的水解程度。盐类水解反应是吸热反应,加热可促进盐类水解反应的进行;盐的浓度越小,水解程度越大,即稀释有利于盐类水解反应的进行;加入酸可以抑制弱碱阳离子的水解,加入碱可以抑制弱酸酸根离子的水解。目标导航预习导引123目标导航预习导引1233.水解原理的应用
人们在日常生活和生产实践中常常用到盐的水解反应。例如,人们常用硫酸铝钾或硫酸铝做净水剂,利用的是Al3+的水解反应,因为Al3+水解生成的Al(OH)3胶体可以吸附水中的悬浮物,加速悬浮物的沉降,从而起到净水的作用。又如,利用加热能促进水解的原理,常使用热碱水来清洗厨房的油污。再如,制备物质和配制溶液时也常常需要考虑盐的水解反应,实验室配制SnCl2溶液时,由于Sn2+容易水解生成难溶物Sn(OH)Cl,致使溶液变浑浊,化学方程式为SnCl2+H2O HCl+Sn(OH)Cl↓,利用水解平衡移动的原理,向其中加入适量盐酸,就可以抑制上述水解反应,得到澄清的SnCl2溶液。问题导学即时检测一二三四一、盐类水解的原理
活动与探究
你能够说出盐类水解的实质和规律吗?
答案:实质:酸碱中和反应的逆反应。组成盐的离子与水电离出的H+或OH-结合生成弱电解质,使H+或OH-浓度减小,破坏了水的电离平衡。
规律:①相同条件下,弱酸或弱碱越难电离,相应离子的水解程度越大。问题导学即时检测一二三四?问题导学即时检测一二三四迁移训练1常温下某溶液中,水电离出的[OH-]=10-4 mol·L-1,该溶液中的溶质可能是( )
A.碳酸氢钠
B.醋酸
C.氢氧化钠
D.硫酸氢钠
解析:溶液中水电离出的[OH-]比纯水中水电离出的[OH-]大,所以溶质能促进水的电离,且溶液呈碱性。
答案:A问题导学即时检测一二三四问题导学即时检测一二三四问题导学即时检测一二三四迁移与应用
例2KHSO4溶液显 性,用离子方程式表示为 。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 。?问题导学即时检测一二三四问题导学即时检测一二三四问题导学即时检测一二三四问题导学即时检测一二三四问题导学即时检测一二三四三、水解平衡的移动
活动与探究
从一般平衡移动的原理出发,请你总结一下都有哪些外因,它们又是怎样影响水解平衡移动的呢?
答案:①温度:升温促进水解。②浓度:稀释促进水解。③溶液的酸碱性:加入强酸可以抑制弱碱阳离子的水解,促进弱酸酸根离子的水解;加入强碱可以抑制弱酸酸根离子的水解,促进弱碱阳离子的水解。问题导学即时检测一二三四迁移与应用
例3在氯化铁溶液中存在下列平衡:FeCl3+3H2O Fe(OH)3+3HCl ΔH>0。
(1)加热FeCl3溶液,溶液的颜色会不断加深,可得到一种红褐色透明液体,向这种液体中加入MgCl2溶液,产生的现象为 。?
(2)不断加热FeCl3溶液,蒸干其水分并灼烧得到的固体可能是 。?
(3)在配制FeCl3溶液时,为防止浑浊,应加入 。?解析:(1)加热FeCl3溶液,得到Fe(OH)3胶体,加入MgCl2溶液使胶体聚沉而得到红褐色沉淀。(2)加热可促进盐类水解,由于HCl挥发,可使水解进行彻底,得到Fe(OH)3,Fe(OH)3受热分解,最终产物为Fe2O3。(3)为防止FeCl3水解,应加入浓盐酸抑制FeCl3水解。
答案:(1)生成红褐色沉淀
(2)Fe2O3
(3)少许浓盐酸问题导学即时检测一二三四?问题导学即时检测一二三四①影响盐类水解平衡移动的决定性因素仍是盐类本身的性质。
②温度、浓度、酸碱环境是影响盐类水解的外因。
③水解显酸性的盐溶液与水解显碱性的盐溶液混合,可相互促进水解。问题导学即时检测一二三四四、盐溶液中的守恒关系及微粒浓度的比较
活动与探究
以0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液为例,请写出溶液中所有的平衡关系式。试写出其电荷守恒、物料守恒、质子守恒的关系式,并将溶液中所含离子的浓度按照由大到小的顺序排列。?问题导学即时检测一二三四?问题导学即时检测一二三四问题导学即时检测一二三四?问题导学即时检测一二三四迁移训练5试写出NaHCO3溶液中的平衡关系式;写出其电荷守恒、物料守恒和离子浓度大小关系式。(已知NaHCO3溶液显碱性)
答案:平衡关系式:?问题导学即时检测一二三四?问题导学即时检测12345?问题导学即时检测12345问题导学即时检测12345?问题导学即时检测123454.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.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:本题主要考查了盐类水解知识,同时还涉及酯的水解、钢铁的电化学腐蚀等知识。纯碱水解,溶液显碱性,有利于油脂的水解,故A与盐类水解有关;B为钢铁的电化学腐蚀,与盐类水解无关;C溶液颜色变深是因为盐类水解是吸热反应;D溶液有臭味是因为硫化钠水解后产生了少量的硫化氢。
答案:B问题导学即时检测12345?问题导学即时检测12345?问题导学即时检测12345问题导学即时检测12345课件33张PPT。目标导航预习导引目标导航预习导引一二一、沉淀溶解平衡与溶度积
1.在教材“观察·思考”实验中,滴加KI溶液后,在上层清液中出现黄色沉淀,说明上层清液中有Pb2+存在。研究表明,尽管碘化铅固体难溶于水,但是仍有部分Pb2+和I-离开固体表面进入溶液,同时进入溶液的Pb2+和I-又会在固体表面沉积下来。当这两个过程的速率相等时,Pb2+和I-的沉积与碘化铅固体的溶解达到平衡状态,固体的量就不再减少,得到碘化铅的饱和溶液。我们把这种平衡状态叫做沉淀溶解平衡,其平衡常数叫做溶度积常数或溶度积,通常用Ksp表示。PbI2(s) Pb2+(aq)+2I-(aq) Ksp=[Pb2+][I-]2=7.1×10-9 mol3·L-3。
2.与其他化学平衡常数一样,Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关,而与沉淀的量无关,并且溶液中离子浓度的变化只能使平衡移动,并不改变溶度积。Ksp反映了难溶电解质在水中的溶解能力。对于化学式所表示的组成中阴、阳离子个数比相同的电解质,Ksp的数值越大,电解质在水中的溶解能力越强。目标导航预习导引一二二、沉淀溶解平衡的应用
1.沉淀的溶解与生成
(1)沉淀溶解平衡原理与化学平衡原理相同,可以通过比较浓度商Q与溶度积Ksp的大小来确定沉淀的溶解和生成。当Q>Ksp时,溶液中的离子生成沉淀,直到沉淀的生成与沉淀的溶解达到平衡。当Q=Ksp时,沉淀的溶解与离子生成沉淀的速率相等,沉淀的量不再增加,也不再减少,沉淀溶解与离子生成沉淀处于平衡状态。当 Q(1)硫化锌是一种难溶于水的白色固体,硫化铜为难溶于水的黑色固体,它们在水中分别存在如下沉淀溶解平衡:
ZnS与CuS的阴、阳离子个数比相同,因此可以用Ksp比较它们的溶解能力。由于Ksp(CuS)?Ksp(ZnS),所以CuS的溶解能力要比ZnS差很多。当向ZnS固体中加入CuSO4溶液时,对于CuS,Q>Ksp,因此ZnS电离生成的S2-可与Cu2+结合生成更难溶的CuS,并促进ZnS的沉淀溶解平衡向沉淀溶解的方向移动,结果使ZnS沉淀逐渐转化为CuS沉淀,总反应为ZnS(s)+Cu2+(aq) CuS(s)+Zn2+(aq)。目标导航预习导引一二(2)FeS固体在水中存在如下平衡:FeS(s) Fe2+(aq)+S2-(aq) Ksp=6.3×10-18 mol2·L-2,与FeS的Ksp对比可知,CuS、HgS、PbS等重金属离子的硫化物的溶解能力更小。将FeS固体投入到含Cu2+、Hg2+、Pb2+等重金属离子的废水中,FeS溶解生成的S2-可以和这些离子结合生成更难溶的硫化物沉淀(对于这些硫化物而言,Q>Ksp),以达到除去这些离子的目的。以Hg2+为例,沉淀转化反应为FeS(s)+Hg2+(aq) HgS(s)+Fe2+(aq)。
小结:沉淀的转化是一种难溶电解质转化为另一种难溶电解质的过程,沉淀转化的实质是沉淀溶解平衡的移动。溶液中哪一种物质的离子浓度幂指数之积先达到溶度积,哪一种物质则先沉淀。问题导学即时检测一二三四一、沉淀溶解平衡
活动与探究
(1)在装有少量难溶PbI2黄色固体的试管中,加入约3 mL蒸馏水,充分振荡后静置,观察现象。
(2)待上层溶液澄清后,向其中滴入几滴0.1 mol·L-1的KI溶液,观察现象。
(3)你能解释刚才的实验现象吗?
(4)当沉淀的质量不再发生变化时,溶解停止了吗?问题导学即时检测一二三四答案:(1)过一段时间后,发现试管底部仍有少量黄色沉淀,上层是澄清的溶液。
(2)向上层澄清的溶液中滴入几滴0.1 mol·L-1的KI溶液,澄清的溶液中出现黄色沉淀。
(3)难溶是相对的,难溶电解质PbI2中加入蒸馏水,水中存在铅离子和碘离子,上层澄清的溶液是碘化铅的饱和溶液。
(4)应该没有停止,沉淀继续溶解,溶液中的离子也继续结合生成沉淀。铅离子和碘离子离开固体表面进入溶液,同时溶液中的铅离子和碘离子又会在固体表面沉积下来。当二者速率相等时,离子浓度、固体的质量都不再发生变化,从而建立一个动态的沉淀溶解平衡。问题导学即时检测一二三四?问题导学即时检测一二三四迁移训练1下列关于沉淀溶解平衡的说法中不正确的是( )
A.难溶电解质在水中存在沉淀溶解平衡,且是一种动态平衡
B.Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关,而与沉淀的量和溶液中离子的浓度无关
C.Ksp反映了物质在水中的溶解能力,可直接根据Ksp的数值大小比较电解质在水中的溶解能力大小
D.可通过Q和Ksp的相对大小,来判断沉淀溶解平衡的移动方向
答案:C问题导学即时检测一二三四迁移训练2下列说法正确的是( )
A.在一定温度下的AgCl水溶液中,Ag+和Cl-浓度的乘积是一个常数
B.AgCl的Ksp=1.8×10-10 mol2·L-2,在任何含AgCl固体的溶液中,[Ag+]=[Cl-],且Ag+和Cl-浓度的乘积等于1.8×10-10 mol2·L-2
C.温度一定时,在AgCl饱和溶液中,Ag+和Cl-浓度的乘积是一个常数
D.向饱和AgCl溶液中加入盐酸,Ksp变大
答案:C问题导学即时检测一二三四影响沉淀溶解平衡的外界因素:
①浓度:加水稀释,平衡向溶解的方向移动,但Ksp不变。
②温度:绝大多数难溶盐的溶解吸热,升高温度,平衡向溶解的方向移动。
③同离子效应:向平衡体系中加入与沉淀所含离子相同的离子,使平衡向沉淀方向移动。问题导学即时检测一二三四二、溶度积与沉淀的生成
活动与探究
你能够根据溶度积常数Ksp与浓度商Q的关系解释一下为什么向溶有PbI2黄色固体试管的上层清液中滴入几滴0.1 mol·L-1的KI溶液,澄清的溶液中会出现黄色沉淀吗?
答案:若Q若Q=Ksp为饱和溶液,体系处于平衡状态;
若Q>Ksp为过饱和溶液,体系中有沉淀生成。
加入KI前,体系中的PbI2已经达到沉淀溶解平衡,向上层清液滴入KI溶液,溶液中[I-]增大,使Q>Ksp,平衡左移,因此又有沉淀产生。
思考与交流
你能够写出AmBn(s) mAn+(aq)+nBm-(aq)的溶度积表达式吗?
答案:溶度积Ksp=[An+]m[Bm-]n问题导学即时检测一二三四①Ksp的意义:Ksp反映了物质在水中的溶解能力。
②Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关。溶液中离子浓度的变化只能使平衡移动,并不改变溶度积。
③对于阴、阳离子个数比相同的电解质,Ksp的数值越大,电解质在水中的溶解能力越强。
④在难溶电解质的溶液中,如果有关离子浓度的乘积(以Q表示)大于该难溶物的Ksp,就会生成沉淀。为使沉淀更完全,必须创造条件,促进平衡向生成沉淀的方向移动,常用的方法是加沉淀剂使Q>Ksp,析出沉淀。问题导学即时检测一二三四三、沉淀的溶解
活动与探究
已知钡离子是一种有毒的重金属离子,当人体中的钡离子浓度达到2×10-3 mol·L-1时,就会对健康产生危害。请你利用沉淀溶解平衡的相关知识分析:碳酸钡、硫酸钡均为难溶盐,为什么不用碳酸钡做钡餐?(已知胃液为酸性,pH约为0.9~1.5)问题导学即时检测一二三四思考与交流
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)分别用等体积的蒸馏水和0.010 mol·L-1稀硫酸洗涤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右移,则固体逐渐溶解;如果促进难溶物质的溶解平衡左移,则有固体生成或固体不溶解。问题导学即时检测一二三四在难溶电解质饱和溶液中加入适当试剂,使之与组成沉淀的一种离子结合成另一类化合物,从而使之溶解。具体办法可采用酸碱溶解法、氧化还原溶解法以及沉淀转化溶解法等。问题导学即时检测一二三四四、沉淀的转化
活动与探究
(1)在一支试管中加入2 mL 0.1 mol·L-1 ZnSO4溶液,再滴入1 mol·L-1 Na2S溶液,观察现象。
(2)静置后倒去上层清液,用蒸馏水洗涤沉淀2~3次。
(3)向沉淀中滴加适量0.1 mol·L-1 CuSO4溶液,振荡试管,观察实验现象。
请用沉淀溶解平衡的原理进行解释。
答案:现象依次是生成白色沉淀、沉淀变成黑色,说明ZnS沉淀转化成了CuS沉淀。ZnS的溶解度比CuS的溶解度大,从而平衡向生成CuS沉淀的方向移动,破坏了ZnS的沉淀溶解平衡,使ZnS沉淀不断溶解。问题导学即时检测一二三四迁移与应用
例2海水中含有大量的元素,常量元素如氯、微量元素如碘在海水中均以化合态存在。25 ℃下,向0.1 mol·L-1的NaCl溶液中逐滴加入适量的0.1 mol·L-1硝酸银溶液,有白色沉淀生成。从沉淀溶解平衡的角度解释产生沉淀的原因是 ,向反应后的浊液中,继续加入适量0.1 mol·L-1的NaI溶液,振荡、静置,看到的现象是 ,产生该现象的原因是(用离子方程式表示) 。?
[已知25 ℃时Ksp(AgCl)=1.8×10-10 mol2·L-2,Ksp(AgI)=1.5×10-16 mol2·L-2]
解析:Q=[Ag+][Cl-]>Ksp(AgCl),所以有沉淀析出。由于Ksp(AgI)答案:Q>Ksp(AgCl) 白色沉淀转化为黄色沉淀 AgCl(s)+I-(aq) AgI(s)+Cl-(aq)问题导学即时检测一二三四迁移训练3某学习小组欲探究CaSO4沉淀转化为CaCO3沉淀,从而将其除去的可能性,查得如下资料:(25 ℃)实验步骤如下:
①往100 mL 0.1 mol·L-1的CaCl2溶液中加入100 mL 0.1 mol·L-1的Na2SO4溶液,立即有白色沉淀生成。
②向上述悬浊液中加入3 g Na2CO3固体,搅拌,静置,沉淀后弃去上层清液。
③再加入蒸馏水搅拌,静置,沉淀后再弃去上层清液。
④ 。?问题导学即时检测一二三四(1)由题中信息Ksp越大,表示电解质的溶解度越 (填“大”或“小”)。?
(2)写出第②步发生反应的化学方程式: 。?
(3)设计第③步的目的是 。?
(4)请补充第④步操作及发生的现象: 。?
(5)请写出该转化在实际生活、生产中的一个应用: 。?问题导学即时检测一二三四?问题导学即时检测一二三四迁移训练4重晶石(主要成分为BaSO4)是制备钡的化合物的重要原料,由重晶石制备BaCl2的大致流程如下图。
请回答下列问题。
(1)由重晶石转化为BaCO3时,试剂a应用 ,该步转化能够实现的原因是 。?
(2)操作①所对应的具体操作是 。?
(3)由BaCO3转化为BaCl2的过程中,加入的试剂b是 ,操作②是 。?问题导学即时检测一二三四?问题导学即时检测一二三四由一种沉淀转化为另一种沉淀的过程称为沉淀的转化。若难溶电解质的类型相同,则Ksp较大的沉淀易于转化为Ksp较小的沉淀。用此原理可以解释自然界的某些现象及在工业上用于废水处理、物质制备等。问题导学即时检测1234561.向AgCl饱和溶液中加水,下列叙述正确的是( )
A.AgCl的溶解度增大
B.AgCl的溶解度、Ksp均不变
C.AgCl的Ksp增大
D.AgCl的溶解度、Ksp增大
解析:在一定温度和指定溶剂条件下,难溶盐的溶解度和溶度积Ksp都为常数。
答案:B问题导学即时检测1234562.实验:
①0.1 mol·L-1 AgNO3溶液和0.1 mol·L-1NaCl溶液等体积混合得到浊液a,过滤得到滤液b和白色沉淀c;
②向滤液b中滴加0.1 mol·L-1KI溶液,出现浑浊;
③向沉淀c中滴加0.1 mol·L-1KI溶液,沉淀变为黄色。
下列分析不正确的是( )
A.浊液a中存在沉淀溶解平衡:AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq)
B.滤液b中不含有Ag+
C.③中颜色变化说明AgCl转化为AgI
D.实验可以证明AgI比AgCl更难溶
解析:由②及沉淀溶解平衡AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq)可知A选项正确、B选项错误;由③及难溶沉淀可以转化为更难溶沉淀可知C、D正确。
答案:B问题导学即时检测123456?问题导学即时检测1234564.(1)在饱和氯化铁溶液中加入难溶于水的碳酸钙粉末,发现碳酸钙逐渐溶解,产生无色气体和红褐色沉淀。则:
气体为 ,红褐色沉淀为 。用离子方程式表示产生上述现象的原因 。?
(2)在饱和氯化铁溶液中加入一种单质,也会产生类似上述现象的反应,这种单质是 。?
A.磷 B.硫
C.镁 D.铜问题导学即时检测123456解析:沉淀溶解平衡是有条件的,条件改变,沉淀溶解平衡会发生移动。
(1)FeCl3在溶液中水解呈酸性:Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+,加入的CaCO3粉末逐渐与H+反应:CaCO3+2H+ Ca2++H2O+CO2↑,消耗H+使Fe3+水解平衡右移而出现红褐色沉淀。
(2)中等活泼金属Mg能与H+反应,消耗H+使Fe3+水解平衡右移而出现红褐色沉淀,同时产生氢气。
答案:(1)CO2 Fe(OH)3 Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+,
CaCO3+2H+ Ca2++H2O+CO2↑
(2)C问题导学即时检测123456?问题导学即时检测123456?课件19张PPT。目标导航预习导引目标导航预习导引1234?目标导航预习导引1234?目标导航预习导引1234?目标导航预习导引12344.发生氧化还原反应
(1)非原电池、电解池的反应
在溶液中,具有氧化性和还原性的离子相遇时,二者遵循氧化还原反应规律:
强氧化剂+强还原剂 弱氧化剂+弱还原剂,如目标导航预习导引1234(2)原电池、电解池的反应
①原电池
如Zn—Cu—CuSO4(aq)原电池的电池反应的离子方程式为Zn+Cu2+ Cu+Zn2+。
②电解、电镀池
如电解饱和食盐水反应的离子方程式为2Cl-+2H2O Cl2↑+H2↑+2OH-。
(3)离子反应顺序
如果溶液中存在多种还原性离子并且浓度相同,向其中加入强氧化剂时,还原性最强的离子首先被氧化。例如,向同浓度NaBr与NaI的混合溶液中通入氯气,通常是I-首先被氧化。同样,多种氧化性离子共存并且浓度相同时,通常是氧化性最强的离子首先被还原。问题导学即时检测一二一、离子反应发生的条件
活动与探究
你能根据以下离子反应,总结一下离子反应发生的条件吗?
(1)Na2SO4溶液和BaCl2溶液;(2)澄清石灰水与碳酸钠溶液;(3)碳酸钠溶液与盐酸;(4)盐酸与锌粒;(5)CH3COONa与盐酸;(6)KI溶液与溴水;(7)制备氢氧化铁胶体;(8)①硝酸银溶液中加入氯化钠,②在①所得混合物中加溴化钠,③在②所得混合物中加碘化钠。
答案:生成沉淀;生成弱电解质;生成气体;发生氧化还原反应。问题导学即时检测一二?问题导学即时检测一二二、离子方程式的书写
活动与探究
(1)向NaHSO4溶液逐滴加入Ba(OH)2溶液至中性,有关反应的离子方程式为?
(2)在以上中性溶液中继续滴加Ba(OH)2溶液,有关反应的离子方程式为?问题导学即时检测一二?问题导学即时检测一二?问题导学即时检测一二①微溶物作为反应物,若是澄清溶液写离子符号,悬浊液写化学式。微溶物作为生成物一律写化学式,用“↓”标出。
②氨水作为反应物写成NH3·H2O;作为生成物,在加热和浓度很大时,写成氨气,用“↑”标出。
③浓硫酸与固体的反应不写离子方程式。问题导学即时检测1234问题导学即时检测1234?问题导学即时检测12343.对于离子反应,下列说法正确的是( )
A.参加离子反应的一定都是电解质
B.任何一种离子的浓度在离子反应中一定变小
C.自由离子之间的反应不能在固态物质中进行
D.没有沉淀、气体、水生成的反应就不是离子反应
解析:参加离子反应的物质可以是单质或非电解质,A错;复分解反应型离子反应是向离子浓度减小的方向进行,而氧化还原型离子反应不遵循离子浓度减小,B错;氧化还原型的离子反应不需要有沉淀、气体、水生成,D错;固态物质中的离子难以自由移动,反应难发生,C正确。
答案:C问题导学即时检测1234问题导学即时检测1234?课件28张PPT。目标导航预习导引目标导航预习导引123?目标导航预习导引123?目标导航预习导引123?目标导航预习导引123?目标导航预习导引123目标导航预习导引123问题导学即时检测一二一、酸碱中和滴定
活动与探究
某学生用0.1 mol·L-1的KOH标准溶液滴定未知浓度的盐酸,其操作分解为如下几步:
A.移取20 mL待测盐酸注入洁净的锥形瓶,并加入1~2滴酚酞。
B.用标准溶液润洗滴定管2~3次。
C.把盛有标准溶液的碱式滴定管固定好,调节滴定管尖嘴使之充满溶液。
D.取标准KOH溶液注入碱式滴定管至“0”刻度以上1~2 cm。
E.调节液面至“0”或“0”以下刻度,记下读数。
F.把锥形瓶放在滴定管的下面,用标准KOH溶液滴定至终点并记下滴定管液面的刻度。问题导学即时检测一二就此实验完成填空:
(1)正确操作步骤的顺序是(用序号字母填写) ;?
(2)上述B步骤操作的目的是 ;?
(3)上述A步骤操作之前,先用待测液润洗锥形瓶,则对滴定结果的影响是 ;?
(4)判断到达滴定终点的实验现象是 。?
答案:(1)BDCEAF
(2)洗去滴定管内壁附着的水,防止将标准溶液稀释而产生误差
(3)使测得的未知溶液浓度偏大
(4)当滴入最后一滴标准液后,溶液由无色变为浅红色,且在半分钟内不退色问题导学即时检测一二思考与交流
你能够说出酸碱中和滴定的操作步骤吗?
答案:(1)准备
①滴定管:
a.检验酸式滴定管是否漏水;
b.用蒸馏水洗涤滴定管后要用标准液润洗2~3次;
c.注入标准液至“0”刻度上方1~2 cm处,并排除滴定管尖嘴处的气泡;
d.将液面调节到“0”刻度(或“0”刻度以下某一刻度),记下刻度。
②锥形瓶:只能用蒸馏水洗涤,不能用待测液润洗。
(2)滴定
①用碱式滴定管取一定体积待测液于锥形瓶中,滴入2~3滴指示剂(酚酞溶液)。
②用左手握活塞旋转开关,右手不断旋摇锥形瓶,眼睛注视锥形瓶中溶液的颜色,至红色退去变为无色溶液且在半分钟内不恢复红色,记下刻度。问题导学即时检测一二滴定终点的判断(以NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸为例)
①用酚酞作指示剂
当滴入最后一滴NaOH溶液时,溶液的颜色由无色突变为粉红色,且半分钟内不退色,说明达到滴定终点。
②若用甲基橙作指示剂
当滴入最后一滴NaOH溶液时,溶液的颜色由红色变为橙色,且半分钟内不变为原色,说明达到滴定终点。问题导学即时检测一二?问题导学即时检测一二迁移与应用
例题用标准盐酸溶液滴定未知浓度的NaOH溶液时,若测得的结果偏低,则产生误差的原因可能是( )
A.滴定时,装未知浓度的NaOH溶液的锥形瓶忘记用NaOH溶液润洗
B.酸式滴定管用蒸馏水洗后,没用盐酸润洗
C.滴定前,滴定管的尖嘴处有气泡,而在滴定后气泡消失
D.滴定前仰视读取了酸式滴定管的读数,滴定后读数正确
解析:A项操作正确,若锥形瓶用NaOH溶液润洗,会使测定结果偏高,故不润洗是正确的;B项酸式滴定管未用标准液润洗,所以盐酸变稀,V(HCl)偏大,会使测定的c(NaOH)偏高;C项滴定前有气泡,滴定后无气泡,使一部分盐酸充满原来气泡的体积,未与NaOH溶液反应,使盐酸的体积比实际反应用量大,V(HCl)偏大,测定的c(NaOH)也会偏高;D项滴定前仰视,读数偏大,滴定后读数正确,使V(HCl)偏小,会使c(NaOH)偏低。
答案:D问题导学即时检测一二迁移训练阅读下列实验内容,根据题目要求回答问题。
某学生为测定未知浓度的硫酸溶液,实验如下:用1.00 mL待测硫酸配制100 mL稀硫酸溶液;以0.14 mol·L-1的NaOH溶液滴定上述稀硫酸25.00 mL,滴定终止时消耗NaOH溶液15.00 mL。问题导学即时检测一二(1)该学生用标准0.14 mol·L-1 NaOH溶液滴定硫酸的实验操作如下:
A.用酸式滴定管取稀硫酸25.00 mL,注入锥形瓶中,加入指示剂
B.用待测液润洗酸式滴定管
C.用蒸馏水洗干净滴定管
D.取下碱式滴定管用标准的NaOH溶液润洗后,将标准液注入碱式滴定管“0”刻度以上2~3 cm处,再把碱式滴定管固定好,调节液面至刻度“0”或“0”刻度以下
E.检查滴定管是否漏水
F.另取锥形瓶,再重复操作一次
G.把锥形瓶放在滴定管下面,瓶下垫一张白纸,边滴边摇动锥形瓶直至滴定终点,记下滴定管液面所在刻度
①滴定操作的正确顺序是 (用序号填写);?
②该滴定操作中应选用的指示剂是 ;?
③在G操作中如何确定终点? 。?问题导学即时检测一二(2)碱式滴定管用蒸馏水润洗后,未用标准液润洗导致滴定结果 (填“偏小”“偏大”或“无影响”)。?
(3)配制准确浓度的稀硫酸溶液,必须使用的主要容器是 。?
(4)如有1 mol·L-1和0.1 mol·L-1的NaOH溶液,应用 mol·L-1的NaOH溶液,原因是 。?
(5)用标准NaOH溶液滴定时,应将标准NaOH溶液注入 (选填“甲”或“乙”)中。?
(6)观察碱式滴定管读数时,若滴定前仰视,滴定后俯视,则结果会导致测得的稀硫酸溶液浓度测定值 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。?问题导学即时检测一二解析:(1)中和滴定的步骤为检查→洗涤→润洗→加液→滴定,故顺序为ECDBAGF;指示剂可以使用酚酞;达到滴定终点时,溶液由无色变为浅红色(或粉红色),且半分钟不退去。(2)若滴定管没有用标准溶液润洗,相当于溶液被稀释,消耗的标准溶液体积偏大,从而使测定结果偏大。(3)配制100 mL的溶液应选用100 mL的容量瓶。(4)进行滴定时,所用标准溶液浓度越稀,误差就越小,故选用0.1 mol·L-1氢氧化钠溶液。(5)氢氧化钠溶液应注入碱式滴定管乙中。(6)当读数时,开始仰视,会使读数偏大,后来俯视,会使读数偏小,计算出的体积会偏小,从而使测定结果偏小。问题导学即时检测一二答案:(1)①ECDBAGF ②酚酞 ③溶液由无色变为浅红色(或粉红色),且半分钟不退去
(2)偏大
(3)100 mL容量瓶
(4)0.1 溶液浓度越稀,误差就越小
(5)乙
(6)偏小问题导学即时检测一二(1)造成浓度偏高的错误操作
①滴定管用蒸馏水洗净后未用标准液润洗。②锥形瓶用待测液润洗。③滴定管尖嘴部分开始有气泡后来消失。④滴定前读数俯视或滴定后读数仰视。⑤滴定过程中,有标准液滴到锥形瓶外面或滴到内壁未冲下。⑥滴定已达终点,滴定管下端还悬挂标准液。
(2)造成浓度偏低的错误操作
①量取待测液的滴定管未用待测液润洗。②滴定前仰视,滴定后俯视。③终止滴定半分钟后,溶液的颜色又恢复原色。问题导学即时检测123451.在一支25 mL的酸式滴定管中盛入0.1 mol·L-1HCl溶液,其液面恰好在5 mL的刻度处,若滴定管中的溶液全部放入烧杯中,然后以0.1 mol·L-1NaOH溶液进行中和,则需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:因为盐酸液面恰好在5 mL的刻度处时,放出全部液体的体积要大于20 mL。因为HCl+NaOH NaCl+H2O,所以消耗NaOH溶液体积大于20 mL。
答案:A问题导学即时检测123452.用0.001 mol·L-1NaOH溶液完全中和pH=3的下列溶液各100 mL,需NaOH溶液体积最大的是( )
A.盐酸 B.硫酸
C.高氯酸 D.醋酸
解析:弱酸不能完全电离,要使它和强酸电离出的H+浓度一样大,则其浓度肯定要大一些,而在中和反应时,其平衡被打破,动态电离程度增大,最终可以将所有H+全部电离出来(如果有足够的碱的话)。所以,弱酸所需的体积最大。
答案:D问题导学即时检测12345?问题导学即时检测12345?问题导学即时检测12345?问题导学即时检测12345?问题导学即时检测123455.某同学用中和滴定法测定某烧碱的纯度,实验过程如下:
(1)配制待测液:称取4.1 g固体烧碱样品(杂质不与酸反应)配制成250 mL溶液。
(2)滴定
①用 量取10.00 mL待测液。?
②向锥形瓶中加入几滴酚酞,用0.201 0 mol·L-1标准盐酸滴定待测烧碱溶液,边滴边摇动锥形瓶,眼睛注视 ,直到 时停止滴定。?
(3)数据处理问题导学即时检测12345?课件15张PPT。一二?一二?一二一二?一二??一二?一二?一二一二一二一二例2将下列固体物质溶于水,再将其溶液蒸干灼烧,得到的化学组成与原固体物质相同的是( )
①硫酸铜 ②亚硫酸钠 ③碳酸氢钠 ④高锰酸钾 ⑤氯化镁 ⑥碳酸钠
A.①⑥ B.①②⑥
C.①④⑥ D.①②③④⑤⑥一二解析:在考虑将溶液蒸干灼烧后的产物时,不但要注意到盐的水解,还应注意到有关物质的热稳定性、还原性等。①中硫酸铜水解:CuSO4+2H2O Cu(OH)2+H2SO4,加热时平衡右移。由于生成的H2SO4是难挥发性酸,随着硫酸浓度的增大,平衡又会向左移动,故最终仍得到硫酸铜固体。②亚硫酸钠不稳定,易被氧气氧化成硫酸钠:2Na2SO3+O2 2Na2SO4,所以蒸干并灼烧得到硫酸钠固体。③碳酸氢钠不稳定,加热分解得到碳酸钠固体。④高锰酸钾不稳定,加热分解生成锰酸钾和二氧化锰的混合物。⑤氯化镁水解:MgCl2+2H2O Mg(OH)2+2HCl,加热时平衡向右移动,由于HCl易挥发,所以蒸干得到Mg(OH)2固体,灼烧得到氧化镁固体。⑥碳酸钠水解:Na2CO3+H2O NaHCO3+NaOH加热平衡向右移动,NaOH浓度增大后,平衡又向左移动,最终仍得到碳酸钠固体。
答案:A一二迁移训练3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课时训练12 水的电离 电解质在水溶液中的存在形态
1.下列物质中,能够导电的电解质是( )
A.铜丝 B.熔融的MgCl2
C.NaCl溶液 D.蔗糖
解析:A是单质,C是混合物,所以首先排除掉。D是非电解质。因此答案选B。
答案:B
2.下列叙述正确的是( )
A. NaCl溶液在电流的作用下电离成Na+和Cl-
B.溶于水后能电离出氢离子的化合物都是酸
C.二氧化碳溶于水能部分电离,故二氧化碳属于弱电解质
D.硫酸钡难溶于水,但硫酸钡属于强电解质
解析:NaCl溶于水(或熔融)即电离产生Na+和Cl-,在电流的作用下Na+和Cl-定向移动,所以NaCl溶液能导电,可见电解质的电离不需要在电流作用下完成,故A不正确。溶于水能电离出氢离子的化合物除酸外,还有酸式盐,故B不正确。CO2溶于水与水反应生成碳酸,碳酸部分电离,而不是CO2本身电离,因此碳酸是弱电解质,CO2是非电解质,故C不正确。BaSO4虽难溶于水,但溶解的部分完全电离,且BaSO4在熔融状态下也能完全电离,故BaSO4是强电解质,故D正确。
答案:D
3.一定温度下,测得纯水中[OH-]=2.5×10-7 mol·L-1,则[H+]为( )
A.2.5×10-7 mol·L-1 B.1.0×10-7 mol·L-1
C. mol·L-1 D.无法确定[H+]
解析:无论在什么情况下纯水中一定存在[H+]=[OH-]。
答案:A
4.水的电离过程为H2OH++OH-,在不同温度下,其离子积分别为:KW(25 ℃)=1.0×10-14,KW(35 ℃)=2.1×10-14,则下列叙述正确的是( )
A.[H+]随着温度的升高而降低
B.在35 ℃时,[H+]>[OH-]
C.水的电离程度α(25 ℃)>α(35 ℃)
D.[OH-]随温度升高而增大
解析:35 ℃时的KW大于25 ℃时的KW,说明温度升高,水的电离平衡向右移动,[H+]、[OH-]都增大,但是仍相等。
答案:D
5.NaCl在熔融状态下能导电,其本质原因是( )
A.是电解质 B.电离出自由移动的电子
C.存在电子 D.电离出自由移动的离子
解析:金属能导电是由于金属中自由电子的定向移动,电解质能导电是由于在一定条件下电离出自由移动的离子。
答案:D
6.弱电解质和强电解质的本质区别在于( )
A.离子数目的多少
B.物质的量浓度相同时,溶液的导电能力
C.在水溶液中是否存在电离平衡
D.电离方程式的写法不同
解析:判断强弱电解质就是看电解质在水溶液中是否完全电离。
答案:C
7.同一温度下,强电解质溶液a,弱电解质溶液b,金属导体c三者的导电能力相同,若升高温度后,它们的导电能力强弱顺序是( )
A.b>a>c B.a=b=c
C.c>a>b D.b>c>a
解析:金属导体随温度升高导电能力减弱;强电解质不存在电离平衡,升高温度,溶液中的离子浓度不变,导电能力随温度的升高而变化不大;弱电解质存在电离平衡,升高温度,弱电解质的电离程度增大,溶液中的离子浓度增大,导电能力增大。
答案:A
8.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CO2气体
D.向水中加食盐晶体
解析:A项,向水中投入一小块钠,钠和H2O反应生成NaOH,使溶液中[OH-]>[H+];B项,将水加热,水的电离平衡右移,[H+]=[OH-];C项,向水中通入CO2,水的电离平衡左移,[H+]>[OH-];D项,向水中加食盐晶体,水的电离平衡不受影响,故答案为C项。
答案:C
9.下列说法正确的是( )
A.强电解质一定是离子化合物,弱电解质一定是共价化合物
B.强电解质一定是易溶于水的化合物,弱电解质一定是难溶于水的化合物
C.CO2的水溶液导电能力很弱,所以CO2是弱电解质
D.属于共价化合物的电解质在熔化状态下一般不导电
解析:部分共价化合物是强电解质(如HCl、H2SO4),A项错;有的化合物难溶于水(如BaSO4)却是强电解质,有的化合物易溶于水(如CH3COOH)却是弱电解质,B项错;CO2的水溶液导电能力很弱,是因为CO2与水反应生成的H2CO3部分电离造成的,C项错;D项正确。
答案:D
10.下列说法正确的是( )
A.常温下,在0.1 mol·L-1NaOH溶液和0.1 mol·L-1盐酸中水的离子积相等
B.常温下,在水中加入NaOH,水的电离受到抑制,水的离子积减小
C.HCl溶液中无OH-,NaOH溶液中无H+,NaCl溶液中既无OH-也无H+
D.在水溶液中导电能力强的电解质是强电解质,导电能力弱的电解质是弱电解质
解析:常温下,纯水、酸、碱、盐的稀溶液,水的离子积均为1×10-14 mol2·L-2,A项正确;常温下,在水中加入NaOH,水的电离平衡向左移动,但水的离子积不变,B项错;任何物质的水溶液中都存在水的微弱电离,都存在H+和OH-,C项错;电解质溶液导电性强弱与溶液中离子浓度大小有关,D项错,答案为A项。
答案:A
11.某同学为探究KW的影响因素,做了以下实验:
(1)查阅资料,不同温度下水的离子积常数如下表。
t/℃
0
10
20
25
40
50
90
100
KW/10-14 mol2·L-2
0.134
0.292
0.681
1.01
2.92
5.47
38.0
55.0
由此推出,随着温度的升高,KW的值 ;水的电离程度 ;水的电离平衡向 移动,水的电离过程是 过程。?
(2)取三支烧杯A、B、C分别加入适量水,再向B、C烧杯中分别加入适量盐酸和NaOH,并分析完成下表:
纯水
加少量盐酸
加少量NaOH
[H+]
1.0×
10-7 mol·L-1
增大
[OH-]
1.0×
10-7 mol·L-1
增大
[H+]和
[OH-]大小
比较
[H+]=[OH-]
[H+] ?
[OH-]
[H+] ?
[OH-]
水的电离
平衡移动
方向
不移动
1.0×10-14
综上所述,可得出如下结论:
①温度、 、 均能影响水的电离平衡。?
②KW只受 的影响,而与其他因素无关。?
解析:水的电离吸热,在升高温度时,KW增大,在向水中加入酸或碱时,[H+]或[OH-]增大,抑制了水的电离,但溶液中只要温度不变,KW就不变。
答案:(1)增大 增大 右 吸热
(2)减小 减小 > < 向左移动 向左移动
1.0×10-14 1.0×10-14 ①酸 碱 ②温度
12.有下列物质:①氢氧化钠固体 ②铜丝 ③氯化氢气体
④稀硫酸 ⑤二氧化碳气体 ⑥氨水 ⑦碳酸钠粉末
⑧蔗糖晶体 ⑨熔融氯化钠 ⑩CuSO4·5H2O晶体。
请用序号填空:
(1)上述状态下可导电的是 。?
(2)属于电解质的是 。?
(3)属于非电解质的是 。?
(4)上述状态下的电解质不能导电的是 。?
解析:(1)上述状态下可导电的有:铜丝、稀硫酸、氨水、熔融氯化钠。(2)根据电解质的定义,氢氧化钠固体、氯化氢气体、碳酸钠粉末、CuSO4·5H2O晶体虽不能导电,但它们溶于水或熔融状态下可导电,属于电解质;熔融氯化钠可以导电,是电解质。(3)铜是单质,氨水是混合物,虽然它们能导电,但既不是电解质,也不是非电解质;二氧化碳水溶液虽然能导电,但由于发生电离的是二氧化碳与水反应生成的碳酸,二氧化碳并未发生电离,故二氧化碳是非电解质;蔗糖在水溶液中和熔化状态下都不能导电,是非电解质。(4)属于电解质,但在上述状态下不能导电的有氢氧化钠固体、氯化氢气体、碳酸钠粉末、CuSO4·5H2O晶体。
答案:(1)②④⑥⑨ (2)①③⑦⑨⑩ (3)⑤⑧ (4)①③⑦⑩
13.在图(1)所示的装置中,烧杯中盛放的是Ba(OH)2溶液,当从滴定管中逐渐加入某种溶液(A)时,溶液的导电性的变化趋势如图(2)所示。
图(1)
图(2)
试根据离子反应的特点分析:A溶液中含有的溶质可能是 或 (至少写出两种),并写出相应的离子方程式: 、?
。?
解析:从图(2)分析可知,随着A的加入溶液导电能力迅速降低,说明A必定能与Ba(OH)2发生反应,使溶液中离子浓度变得极小,故不仅与Ba2+反应转化为沉淀,还要与OH-反应生成水或其他弱电解质,当反应完全后,过量A的加入,导电能力又显著上升,说明A应为强电解质,故A可能是H2SO4或CuSO4或MgSO4等。
答案:H2SO4 CuSO4 MgSO4(任选两种即可) 2H++S+Ba2++2OH-BaSO4↓+2H2O Cu2++S+Ba2++2OH-Cu(OH)2↓+BaSO4↓
Mg2++S+Ba2++2OH-BaSO4↓+Mg(OH)2↓
14.(1)与纯水的电离相似,液氨中也存在着微弱的电离:
2NH3N+N
据此判断以下叙述中错误的是( )
A.液氨中含有NH3、N、N等微粒
B.一定温度下,液氨中[N][N]是一个常数
C.液氨的电离达到平衡时[NH3]=[N]=[N]
D.只要不加入其他物质,液氨中[N]=[N]
(2)完成下列化学方程式:
①在液氨中投入一小块金属钠,放出气体:?
。?
②类似于“H++OH-H2O”的反应:?
。?
解析:NH3分子电离产生H+和N,H+与NH3结合生成N,液氨电离产生等量的N与N,一定温度下离子浓度乘积为一常数;N类似于H+,N类似于OH-。具备上述知识后,就可顺利完成解题。
答案:(1)C (2)①2Na+2NH3H2↑+2NaNH2
②N+N2NH3↑或NH4Cl+NaNH22NH3↑+NaCl
课时训练13 溶液的酸碱性与pH
1.溶液的酸碱性取决于( )
A.溶液pH的大小
B.溶液中[H+]与[OH-]的相对大小
C.溶液中[H+]
D.酸与碱是否恰好完全反应
解析:溶液的酸碱性取决于[H+]与[OH-]的相对大小,当[H+]>[OH-],溶液显酸性,当[H+]=[OH-]时,溶液显中性,当[H+]<[OH-]时,溶液显碱性。
答案:B
2.能表示人体喝水时,胃液pH变化的图像是( )
解析:胃液的主要成分是盐酸,pH小于7,喝水时[H+]减小,pH变大,但不可能等于或大于7。
答案:A
3.喷墨打印机墨汁的pH为7.5~9.0。当墨汁喷在纸上时,与酸性物质作用生成不溶于水的固体。由此可知 ( )
①墨汁偏碱性 ②墨汁偏酸性 ③纸张偏酸性 ④纸张偏碱性
A.①③ B.②④
C.①④ D.②③
解析:常温下pH>7的液体呈碱性,碱性墨汁喷在纸上生成不溶于水的固体,由题意可知,纸张偏酸性。
答案:A
4.下列说法正确的是( )
A. HCl溶液中无OH-
B. NaOH溶液中无H+
C. KCl溶液中既无H+也无OH-
D.常温下,任何物质的水溶液中都有H+和OH-,且KW=1×10-14 mol2·L-2
解析:无论是酸、碱还是盐类,无论是电解质还是非电解质,只要在水溶液中,都存在H2OH++OH-动态平衡,由勒·夏特列原理知,HCl、NaOH、KCl溶液中都存在一定量的H+和OH-,故A、B、C都不正确。25 ℃时,在任何物质的水溶液中都有:KW=[H+][OH-]=1×10-14 mol2·L-2。因为水的电离是吸热反应,改变温度,电离平衡必将发生移动,[H+]、[OH-]都将改变,所以KW也将改变,只有在常温下KW=1×10-14 mol2·L-2。
答案:D
5.室温时,将x mL pH=a的稀NaOH溶液与y mL pH=b的稀盐酸充分反应,下列关于反应后溶液pH的判断,正确的是( )
A.若x=y,且a+b=14,则pH>7
B.若10x=y,且a+b=13,则pH=7
C.若ax=by,且a+b=13,则pH=7
D.若x=10y,且a+b=14,则pH>7
解析:当a+b=14时酸碱浓度相等,a+b<14时酸的浓度大于碱的浓度,a+b>14时碱的浓度大于酸的浓度,A选项浓度相等,体积相等,故pH=7,同理,B选项酸的体积大,浓度也大,pH<7。C选项无论a、b取何值,pH都不能为7。D选项酸碱浓度相等,碱的体积大,pH>7。
答案:D
6.由硫酸钾、硫酸铝和硫酸组成的混合溶液,其pH=1,[Al3+]=0.4 mol·L-1,[S]=0.8 mol·L-1,则[K+]为( )
A.0.15 mol·L-1
B.0.2 mol·L-1
C.0.3 mol·L-1
D.0.4 mol·L-1
解析:根据pH=1可得[H+]=0.1 mol·L-1,此时根据水的离子积常数,[OH-]=1×10-14 mol2·L-2/0.1 mol·L-1可以忽略不计。根据电荷守恒有[H+]+[K+]+3[Al3+]=2[S],则[K+]=0.3 mol·L-1。
答案:C
7.有人曾建议用AG表示溶液的酸度,AG的定义为AG=lg([H+]/[OH-])。下列表述正确的是( )
A.在25 ℃时,若溶液呈中性,则pH=7,AG=1
B.在25 ℃时,若溶液呈酸性,则pH<7,AG<0
C.在25 ℃时,若溶液呈碱性,则pH>7,AG>0
D.在25 ℃时,溶液的pH与AG的换算公式为AG=2(7-pH)
解析:根据溶液中[H+]与[OH-]的相对大小,来决定溶液的酸碱性。又从pH和AG的定义寻找两者的关系式。
A项AG=lg([H+]/[OH-])=lg 1=0;
B项呈酸性,[H+]>[OH-],AG>lg 1,AG>0;
C项呈碱性,[H+]<[OH-],AGD项25 ℃时,pH+pOH=14,AG=lg[H+]-lg[OH-]=-pH+14-pH=14-2pH=2(7-pH)。
答案:D
8.小麦最适宜生长的土壤的pH范围是6.3到7.5,下列可用于测定土壤溶液pH且精确度最高的是( )
A.酸碱指示剂
B.pH计
C.精密pH试纸
D.广泛pH试纸
答案:B
9.某探究小组在某温度下测定溶液的pH时发现:0.01 mol·L-1的NaOH溶液中,由水电离出的[H+][OH-]=10-22 mol2·L-2,则该小组在该温度下测得0.1 mol·L-1 NaOH溶液的pH应为( )
A.13 B.12
C.11 D.10
解析:由[H+]·[OH-]=10-22 mol2·L-2,得[H+]=10-11 mol·L-1,则该温度下,KW=10-13 mol2·L-2,则0.1 mol·L-1 NaOH溶液中[H+]= mol·L-1=10-12 mol·L-1 pH=-lg[H+]=-lg10-12=12。
答案:B
10.下列溶液肯定呈酸性的是( )
A.含H+的溶液
B.加酚酞显无色的溶液
C.pH<7的溶液
D.[OH-]<[H+]的溶液
解析:酸性溶液是指[H+]>[OH-]的溶液。加酚酞显无色的溶液可能显酸性、中性或碱性,未指明温度,不能依据pH<7判断溶液的酸碱性。答案为D项。
答案:D
11.在t ℃时,某NaOH稀溶液中,[H+]=10-a mol·L-1,[OH-]=10-b mol·L-1,已知a+b=13,则在该温度下,将100 mL 0.10 mol·L-1的稀硫酸与100 mL 0.40 mol·L-1的NaOH溶液混合后,溶液的pH为(已知:lg2=0.30;lg3=0.48,注意忽略混合时体积的变化) ( )
A.11.52 B.11.70
C.11.82 D.12.00
解析:t ℃时,水的离子积KW=10-a mol·L-1×10-b mol·L-1=10-(a+b) mol2·L-2=10-13 mol2·L-2。硫酸与NaOH溶液反应碱过量,则[OH-]混==0.1 mol·L-1,[H+]混==10-12 mol·L-1,则pH=-lgc(H+)=12.00。
答案:D
12.常温下,下列溶液中与1×10-5 mol·L-1 NaOH溶液的pH相同的是( )
A.把pH=6的盐酸稀释1 000倍
B.把pH=8的NaOH溶液稀释10倍
C.把10 mL 1×10-5 mol·L-1的H2SO4溶液与10 mL 4×10-5 mol·L-1的NaOH溶液相混合
D.把[OH-]=10-5 mol·L-1的NaOH溶液10 mL加到100 mL 10-4 mol·L-1的NaOH溶液中
解析:常温下,1×10-5 mol·L-1的NaOH溶液的pH=-lg=9;A项,pH=6的盐酸稀释1 000倍,pH≈7但仍小于7;B项,pH=8的NaOH溶液稀释10倍,pH减小,但仍大于7;C项,二者反应NaOH过量,[OH-]混=
=10-5 mol·L-1,[H+]混=10-9 mol·L-1,则pH=9;D项,[OH-]混=
≈9×10-5 mol·L-1,故pH≠9。答案为C项。
答案:C
13.为了研究土壤的酸碱性,某学生做了如下实验:将一定体积的蒸馏水加入一定质量的土壤中,充分搅拌后,过滤并留取滤液,测滤液的pH后,向滤液中滴加氨水,每加入2 mL氨水就搅拌均匀并测量溶液的pH,所得实验记录如下:
加氨水体积/mL
0
2
4
6
8
10
12
14
16
溶液的pH
4
4
4
4
6
8
10
10
10
利用上述记录的数据,以加入的氨水体积为横坐标、pH为纵坐标作曲线图,并根据下图曲线所示回答下列问题:
(1)所测土壤的酸碱性如何?
(2)所用氨水的pH和最终溶液的[H+]分别为多少?
(3)为使该滤液呈中性,所加入氨水的恰当体积是多少?
解析:由表格中V(NH3·H2O)=0时,溶液的pH=4,即土壤呈酸性,由V(NH3·H2O)=12时,pH=10保持不变,则此时是NH3·H2O过量,NH3·H2O决定溶液呈碱性pH=10保持不变,则氨水pH=10,最终溶液的[H+]=10-10mol·L-1,由表中数据,可分析到当溶液的pH=7时,V(NH3·H2O)=9 mL。
答案:(1)所测土壤呈酸性
(2)pH=10 [H+]=10-10 mol·L-1
(3)9 mL
14.某温度下的水溶液中,[H+]=1×10x mol·L-1,[OH-]=1×10y mol·L-1。x与y的关系如下图所示。
(1)该温度下,水的离子积为 。?
(2)该温度下,0.01 mol·L-1NaOH溶液的pH为 。?
解析:该温度下,水的离子积为K'W=[H+][OH-]=10x mol·L-1×10y mol·L-1=10x+y mol2·L-2,由图像可知:x+y=-15,故K'W=10-15 mol2·L-2。
该温度下,0.01 mol·L-1的NaOH溶液中[OH-]=1×10-2 mol·L-1,故[H+]==1×10-13 mol·L-1,所以pH=13。
答案:(1)10-15 mol2·L-2 (2)13
15.水的电离平衡曲线如下图所示。
A点表示25 ℃时水在电离平衡时的离子浓度,当温度上升到100 ℃时,水的电离平衡到达B点。
(1)25 ℃时水的离子积为 ,100 ℃时水的离子积为 。?
(2)100 ℃时,将pH=8的Ba(OH)2溶液与pH=5的稀盐酸混合,并保持100 ℃恒温,欲使混合溶液的pH=7,则Ba(OH)2溶液与盐酸的体积比为 。?
解析:(1)由图可知:25 ℃时纯水中[H+]=[OH-]=1.0×10-7 mol·L-1,此时水的离子积为1.0×10-14 mol2·L-2;100 ℃时,纯水中[H+]=[OH-]=1.0×10-6 mol·L-1,此时水的离子积为1.0×10-12 mol2·L-2。
(2)100 ℃时pH=7,溶液呈碱性,则Ba(OH)2过量。设Ba(OH)2溶液和盐酸的体积分别为V1、V2,则有
=,解得。
答案:(1)1.0×10-14 mol2·L-2 1.0×10-12 mol2·L-2
(2)2∶9
16.室温时,Ba(OH)2和NaOH混合溶液的pH=14,取该溶液100 mL,持续通入CO2,当CO2通入0.56 L时生成沉淀最多(体积指标准状况,设溶液体积不发生改变),试通过计算回答:
(1)Ba(OH)2和NaOH的物质的量浓度各为多少?
(2)当通入CO2的体积为2.24 L时,溶液中各种离子(除H+、OH-)物质的量浓度各为多少?
解析:(1)混合液中[OH-]=1 mol·L-1,n(OH-)=0.1 mol,当CO2通入0.56 L即n(CO2)=0.025 mol时沉淀最多,此时发生如下反应:
Ba(OH)2 + CO2BaCO3↓+H2O
1 mol 1 mol
0.025 mol 0.025 mol
[Ba(OH)2]==0.25 mol·L-1
n(NaOH)=n(OH-)-2n[Ba(OH)2]
=0.1 mol-2×0.025 mol=0.05 mol
[NaOH]==0.5 mol·L-1。
(2)当n(CO2)=0.1 mol时,发生下列反应:
CO2 + OH- HC
0.1 mol 0.1 mol 0.1 mol
此时溶液中无沉淀,
故[Na+]=0.5 mol·L-1,[Ba2+]=0.25 mol·L-1,[HC]=1 mol·L-1。
答案:(1)[Ba(OH)2]=0.25 mol·L-1,[NaOH]=0.5 mol·L-1。
(2)[Na+]=0.5 mol·L-1,[Ba2+]=0.25 mol·L-1,[HC]=1 mol·L-1。
课时训练14 弱电解质的电离平衡
1.氨水有下列平衡NH3·H2ON+OH-,当其他条件不变时,改变下列条件,平衡向左移,且[N]增大的是( )
A.加NaOH B.加盐酸
C.加NH4Cl D.加同浓度氨水
解析:本题考查外部条件改变时电离平衡的移动。加NaOH平衡左移,但[N]减小;加盐酸平衡右移;加NH4Cl符合要求。
答案:C
2.化合物HIn在水溶液中因存在以下电离平衡:
HIn(溶液)H+(溶液)+In-(溶液)
(红色) (黄色)
故可用作酸碱指示剂。现有浓度为0.02 mol·L-1的下列各溶液:①盐酸 ②石灰水 ③NaCl溶液 ④NaHSO4溶液 ⑤NaHCO3溶液 ⑥氨水,其中能使指示剂显红色的是( )
A.①④⑤ B.②⑤⑥
C.①④ D.②③⑥
解析:由电离平衡看出,要使指示剂显红色,平衡必须左移,即应加入H+。在题中给出的试剂中,只有①和④能提供H+。
答案:C
3.一定量的盐酸与过量的铁粉反应时,为了减缓反应的速率,且不影响生成氢气的总量,可向盐酸中加入适量的( )
A.NaOH(s) B.铜粉
C.HCl D.CH3COONa(s)
解析:A项中由于加入NaOH会减少H+的物质的量;B项中加入铜粉,形成铜铁原电池,反应速率增大;C项中HCl的加入,会增加原溶液中的H+的物质的量,导致生成氢气的总量增加;D项中CH3COONa(s)的加入会使部分盐酸变成醋酸,从而降低了盐酸的浓度,同时保持混合酸中H+的物质的量不变。
答案:D
4.由水电离出的[OH-]=1×10-13 mol·L-1的无色溶液中,一定能大量共存的离子组是( )
A.Cl-、[Al(OH)4]-、Na+、K+
B.Fe3+、N、K+、H+
C.N、Ba2+、K+、Cl-
D.Al3+、S、N、Cl-
解析:依题设条件可知,水电离出的[OH-]=1×10-13 mol·L-1<1×10-7 mol·L-1,故水的电离受到抑制,有可能是酸性溶液,也可能是碱性溶液;再根据各选项分析在酸性或碱性溶液中各种离子与H+或OH-是否发生反应确定答案。
答案:C
5.(2015课标全国Ⅰ,13)浓度均为0.10 mol·L-1、体积均为V0的MOH和ROH溶液,分别加水稀释至体积V,pH随lg的变化如图所示。下列叙述错误的是 ( )
A.MOH的碱性强于ROH的碱性
B.ROH的电离程度:b点大于a点
C.若两溶液无限稀释,则它们的c(OH-)相等
D.当lg=2时,若两溶液同时升高温度,则增大
解析:由图像知,0.10 mol·L-1的MOH溶液的pH为13,说明MOH为强碱,ROH溶液的pH小于13,说明ROH为弱碱,所以MOH的碱性强于ROH的碱性,A选项正确;稀释有利于弱电解质的电离,故B选项正确;若两溶液无限稀释则接近中性,则它们的c(OH-)相等,C选项正确;当lg=2时,MOH溶液的pH为11,ROH溶液的pH为10,若两溶液同时升高温度,ROH溶液中存在电离平衡,平衡会右移,c(R+)增大,c(M+)不变,故比值减小,D项错误。
答案:D
6.氯气溶于水达到平衡后,若其他条件不变,只改变某一条件,下列叙述正确的是( )
A.再通入少量氯气,减小
B.通入少量SO2,溶液漂白性增强
C.加入少量固体NaOH,一定有[Na+]=[Cl-]+[ClO-]
D.加入少量水,水的电离平衡向正反应方向移动
解析:该题目借助氯气考查了平衡的移动及氯水的性质。在氯水中存在如下平衡:Cl2+H2OHCl+HClO ①,H2OH++OH- ②,HClOH++ClO- ③。当通入少量氯气时,平衡①向右移动,[H+]增大有两个方面原因,次氯酸浓度增大和盐酸完全电离。由于次氯酸的电离也增大,但是[H+]增大得多,所以比值增大,A错误;当通入少量SO2时,会发生反应SO2+Cl2+2H2O2HCl+H2SO4,生成无漂白性的盐酸和硫酸,降低了次氯酸的浓度,漂白性减弱,B错误;当加入少量NaOH时,会发生反应,根据电荷守恒,有[Na+]+[H+]=[Cl-]+[ClO-]+[OH-],所以只有在溶液呈中性的时候,才会有C项中等式成立,C错误;当加入少量水时,平衡①③向正反应方向移动,但是由于水的稀释作用,使得溶液中[H+]降低,即水的电离平衡向正反应方向移动,D正确。
答案:D
7.向CH3COOHCH3COO-+H+的平衡体系中,加入少量下列物质能使醋酸的电离程度和溶液的pH都变小的是( )
A.H2O B.CH3COONa
C.NH3·H2O D.H2SO4
解析:A项,向醋酸中加入少量水,促进醋酸电离,醋酸的电离程度增大,错误;B项,向醋酸中加入醋酸钠固体,醋酸根离子浓度增大,抑制醋酸电离,醋酸的电离程度减小,且溶液的pH增大,错误;C项,向醋酸中加入氨水,氨水和氢离子反应,促进醋酸电离,且溶液的pH增大,错误;D项,向醋酸溶液中加入硫酸,氢离子浓度增大,溶液的pH减小,同时抑制醋酸电离,使醋酸的电离程度减小,正确。
答案:D
8.在0.1 mol·L-1的HCN溶液中存在如下电离平衡HCNH++CN-,对该平衡,下列叙述正确的是( )
A.加入少量NaOH固体,平衡向正反应方向移动
B.加水,平衡向逆反应方向移动
C.滴加少量0.1 mol·L-1HCl溶液,溶液中c(H+)减少
D.加入少量NaCN固体,平衡向正反应方向移动
解析:A项,OH-与H+反应,使平衡右向移动,正确;B项,加水,促进HCN电离,使平衡右向移动,错误;C项,加入HCl,c(H+)增大,平衡左向移动,错误;D项,加入NaCN固体,c(CN-)增大,平衡左向移动,错误。
答案:A
9.在甲酸的下列性质中,可以证明它是弱电解质的是 ( )
A.1 mol·L-1甲酸溶液中[H+]约为1×10-2 mol·L-1
B.甲酸能与水以任意比互溶
C.10 mL 1 mol·L-1甲酸恰好跟10 mL 1 mol·L-1 NaOH溶液完全反应
D.甲酸的导电性比弱酸溶液的导电性弱
解析:如果是强电解质应该完全电离,那么H+浓度应该是1 mol·L-1而不是约为1×10-2 mol·L-1说明甲酸不能完全电离,肯定是弱电解质,故A项正确;溶解性与电解质强弱无关,B项错误;酸碱完全反应与酸的强弱无关,C项错误;没指明强酸为几元酸以及酸的浓度,无法通过导电性比较电解质的强弱,D项错误。
答案:A
10.下列关于电离平衡常数(K)的说法中正确的是( )
A.组成相似时,电离平衡常数(K)越小,表示弱电解质电离能力越弱
B.电离平衡常数(K)与温度无关
C.不同浓度的同一弱电解质,其电离平衡常数(K)不同
D.多元弱酸各步电离平衡常数相互关系为:Ka1解析:电离平衡常数K是温度的函数,所以B错。只要温度一定,不同浓度的同一弱电解质电离平衡常数K相同,所以C错。多元弱酸各步电离平衡常数相互关系应为Ka1>Ka2>Ka3,所以D错。
答案:A
11.在25 ℃时,用蒸馏水稀释1 mol·L-1的醋酸溶液至0.01 mol·L-1,随着溶液的稀释,下列各项中始终保持增大趋势的是( )
A. B.
C. D.
解析:醋酸溶液中存在如下电离平衡:CH3COOHCH3COO-+H+,在加水稀释时,平衡右移,n[H+]与n(CH3COO-)始终相等且呈增大趋势,n(CH3COOH)减小。A项,,因为n[H+]增大,n(CH3COOH)减小,故比值始终保持增大,A项正确;B项,,始终不变;C项,,始终减小;D项,K=,K只是温度的函数,稀释时,K不变。故答案为A项。
答案:A
12.体积相同、c(H+)相同的某一元强酸溶液①和某一元弱酸溶液②分别与足量的锌粉发生反应,下列关于氢气体积(V)随时间(t)变化的示意图正确的是( )
解析:[H+]相同的一元强酸①和某一元弱酸溶液②,酸的浓度①<②,最终两酸提供的n(H+)①<②,即最后生成H2的体积①<②;由于弱酸溶液中存在电离平衡,在与Zn反应的过程中,电离平衡右移,两酸与Zn反应的过程中,溶液中[H+]始终①<②,即反应速率①<②。符合这两点的图像是C项。
答案:C
13.在某温度下,1 L浓度为c mol·L-1的弱酸HA溶液中,HA、H+、A-的物质的量浓度之和为nc mol·L-1,则该温度下,HA的电离平衡常数为( )
A. mol·L-1 B. mol·L-1
C. mol·L-1 D.不能确定
解析:设平衡时c(H+)为x mol·L-1,则根据
HAH++A-
始/mol·L-1 c 0 0
平/mol·L-1 c-x x x
由题意知c+x=nc,得x=nc-c。
K= mol·L-1= mol·L-1= mol·L-1。
答案:A
14.pH=2的A、B两种酸溶液各1 mL,分别加水稀释至1 L(其pH与溶液体积V的关系如下图)。下列说法正确的是( )
①a=5时,A是强酸,B是弱酸 ②若A、B都是弱酸,则5>a>2 ③稀释后,A酸溶液的酸性比B酸溶液的酸性强 ④A、B两种酸溶液的物质的量浓度一定相等
A.①② B.③④
C.①③ D.②④
解析:由图像知A、B两种酸稀释相同的倍数,pH增大的值不同,说明两种酸的酸性不同,若①a=5时,A酸pH由2变为5,稀释103倍pH增加3,则A为强酸,B为弱酸,①正确;稀103倍,若5>a>2,则A、B均为弱酸,②正确;由于稀释后,A溶液的pH大于B溶液的,则[H+]A<[H+]B,酸性A比B弱,③错;因为酸A比酸B酸性强,在pH均为2时,酸的浓度A可能小于B,④错,答案为A项。
答案:A
15.1.0 mol·L-1醋酸溶液的[H+]=4.0×10-3 mol·L-1,把这溶液稀释到0.10 mol·L-1后,该溶液的pH是多少?(可能用到的数据:lg1.2=0.079,lg1.3=0.11,lg1.4=0.15)
解析: CH3COOH CH3COO-+H+
起始浓度
(mol·L-1): 1.0 0 0
转化浓度
(mol·L-1): 4.0×10-3 4.0×10-3 4.0×10-3
平衡浓度
(mol·L-1): 1.0-4.0×10-3 4.0×10-3 4.0×10-3
Ka=
=1.6×10-5 mol·L-1;
稀释后:因为温度不变,电离平衡常数不变,Ka==1.6×10-5 mol·L-1;[H+]=1.3×10-3 mol·L-1
所以pH=3-lg1.3=3-0.11≈2.9。
答案:2.9
16.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
Ka/(mol·L-1)
CH3COOH
CH3COOH
CH3COO-+H+
1.76×10-5
H2CO3
H2CO3H++HC
HCH++C
K1=4.31×10-7
K2=5.61×10-11
H3PO4
H3PO4H++H2P
H2PH++HP
HPH++P
K1=7.1×10-3
K2=6.3×10-8
K3=4.2×10-13
回答下列问题:
(1)温度升高时, (填“促进”或“抑制”)弱酸的电离,Ka值 (填“增大”“减小”或“不变”)。?
(2)在温度相同时,各弱酸的Ka值不同,那么Ka值的大小与酸性的相对强弱的关系是 。?
(3)若把CH3COOH、H2CO3、HC、H3PO4、H2P、HP都看为酸,则它们的酸性强弱顺序是 。?
(4)25 ℃时,若醋酸的起始浓度为0.010 mol·L-1,则醋酸溶液的pH是 。?
解析:(1)电离是一个吸热过程,温度升高,平衡正向移动,Ka值增大。
(2)电离平衡常数表示的是弱电解质的电离程度,Ka值越大,表示电离程度越大,对于弱酸来说,Ka值越大,酸性越强。
(3)根据表中提供的电离平衡常数值,酸性由强到弱的顺序为H3PO4>CH3COOH>H2CO3>H2P>HC>HP。
(4)设电离出的[H+]为x
CH3COOHCH3COO-+H+
起始浓度/mol·L-1 0.010 0 0
转化浓度/mol·L-1 x x x
平衡浓度/mol·L-1 0.010-x x x
=1.76×10-5,x=4.10×10-4 mol·L-1,pH=-lg[H+]=-lgx=4-lg4.10。
答案:(1)促进 增大
(2)Ka值越大,酸性越强
(3)H3PO4>CH3COOH>H2CO3>H2P>HC>HP
(4)4-lg4.10
17.一定温度下,冰醋酸加水稀释过程中溶液的导电能力如下图曲线所示,请回答。
(1)图中“O”点的氢离子浓度[H+]= mol·L-1。?
(2)a、b、c、d四点中,溶液[H+]由大到小的顺序为 。?
(3)a、b、c、d四点中,醋酸的电离程度最大的一点是 。?
解析:此题考查了影响弱电解质电离平衡的因素以及电离平衡常数的应用等知识点。
(1)因为醋酸是共价化合物,只有在水溶液中才发生电离,冰醋酸不会电离。
(2)因为溶液的导电能力取决于溶液中自由移动的离子浓度总和,所以比较[H+]的大小只要比较a、b、c、d四点的纵坐标即可。
(3)根据弱电解质的电离特点是越热越电离,越稀越电离,可知加水越多,醋酸的电离程度越大。
答案:(1)0
(2)b>a>c>d
(3)d
课时训练15 盐类的水解
1.0.1 mol·L-1NaHCO3的溶液的pH最接近于( )
A.5.6 B.7.0
C.8.4 D.13.0
解析:NaHCO3溶液中,HC的水解程度大于电离程度,溶液显碱性,pH>7,不能选A、B。pH=13.0时,[OH-]=0.1 mol·L-1,0.1 mol·L-1NaHCO3的溶液不是强碱溶液,靠HC微弱的水解不可能产生这么大浓度的OH-,也不能选D。
答案:C
2.常温下,某溶液中由水电离出来的[H+]=1.0×10-13 mol·L-1,该溶液可能是( )
①二氧化硫水溶液 ②氯化铵水溶液 ③硝酸钠水溶液
④氢氧化钠水溶液
A.①④ B.①②
C.②③ D.③④
解析:某溶液中由水电离出来的[H+]=1.0×10-13 mol·L-1,正常水电离出来的[H+]=1.0×10-7 mol·L-1,说明水的电离被抑制,且溶液既可能呈酸性,也可能呈碱性。①SO2+H2OH2SO3,H2SO3HS+H+,HSS+H+,溶液呈酸性抑制水的电离;④NaOHNa++OH-,溶液呈碱性抑制水的电离;②氯化铵水溶液中,NH4Cl+H2ONH3·H2O+HCl,铵根离子水解,使得溶液呈酸性,是促进了水的电离;③硝酸钠水溶液是强酸强碱盐,不水解呈中性。
答案:A
3.50 ℃时,下列各溶液中,离子的物质的量浓度关系正确的是( )
A.pH=4的醋酸中:[H+]=4.0 mol·L-1
B.饱和小苏打溶液中:[Na+]=[HC]
C.饱和食盐水中:[Na+]+[H+]=[Cl-]+[OH-]
D.pH=12的纯碱溶液中,[OH-]=1.0×10-2 mol·L-1
解析:pH=4,则[H+]=1.0×10-4 mol·L-1,故A错误;小苏打(NaHCO3)在水中发生水解HC+H2OH2CO3+OH-,而使HC减少,[Na+]>[HC],故B错误;食盐水中含有Na+、Cl-、OH-、H+,根据溶液电中性原理,应有[Na+]+[H+]=[Cl-]+[OH-],C正确;[OH-]=,但由于该溶液的温度是50 ℃,而不是常温,所以KW≠1.0×10-14,所以[OH-]≠1.0×10-2 mol·L-1,故D错误。
答案:C
4.有4种混合溶液,分别由等体积0.1 mol·L-1的两种溶液混合而成:
①NH4Cl与CH3COONa ②NH4Cl与HCl ③NH4Cl与NaCl ④NH4Cl与NH3·H2O(混合液呈碱性)
下列各项排序正确的是( )
A.pH:②<①<③<④
B.溶液中c(H+):①<③<②<④
C.c(N):①<③<②<④
D.c(NH3·H2O):①<③<④<②
解析:①溶液的pH大于③溶液的pH,A项错误;混合溶液中c(H+)最大的为②,B项错误;C项,①中CH3COO-的水解能促进N的水解,而②中盐酸电离出的H+抑制N的水解,④中除NH4Cl电离出N外,NH3·H2O也可电离出N,正确;D项,c(NH3·H2O)最大的为④,错误。
答案:C
5.室温时,将浓度和体积分别为c1、V1的NaOH溶液和c2、V2的CH3COOH溶液相混合,下列关于该混合溶液的叙述错误的是( )
A.若pH>7时,则一定是c1V1=c2V2
B.在任何情况下都是[Na+]+[H+]=[CH3COO-]+[OH-]
C.当pH=7时,若V1=V2,则一定是c2>c1
D.若V1=V2,c1=c2,则[CH3COO-]+[CH3COOH]=[Na+]
解析:若c1V1=c2V2说明二者恰好反应生成醋酸钠,醋酸钠水解显碱性,但NaOH过量时溶液也显碱性。
答案:A
6.盐酸、醋酸和碳酸氢钠是生活中常见的物质。下列表述正确的是( )
A.在NaHCO3溶液中加入与其等物质的量的NaOH,溶液中的阴离子只有C和OH-
B. NaHCO3溶液中:[H+]+[H2CO3]=[OH-]
C. 10 mL 0.10 mol·L-1CH3COOH溶液加入等物质的量的NaOH后,溶液中离子的浓度由大到小的顺序是:[Na+]>[CH3COO-]>[OH-]>[H+]
D.中和体积与pH都相同的HCl溶液和CH3COOH溶液所消耗的NaOH物质的量相同
解析:A中,生成Na2CO3溶液,C会发生水解,生成HC,A错;B中,由电荷守恒:[H+]+[Na+]=[HC]+2[C]+[OH-],物料守恒:[Na+]=[HC]+[C]+[H2CO3],两式相减得:[H+]+[H2CO3]=[C]+[OH-],B错;C中,生成NaAc,Ac-水解呈碱性,故C正确;D中,相同pH,相同体积的HCl和HAc,因为HAc为弱酸,所以HAc的物质的量浓度大,HAc所消耗的NaOH的物质的量多,D错。
答案:C
7.下列说法错误的是( )
A.配制FeCl3溶液,为了抑制水解,常加盐酸
B.加热蒸干CuCl2溶液得到CuCl2固体
C.盐类水解通常都是吸热的
D.水解达到平衡时的AlCl3稀溶液中,无论再加入AlCl3固体还是加水或者加热,其水解平衡均向右移动
解析:易水解显酸性的盐,在配制其盐溶液时,为了抑制水解,常加相应的酸,A项正确;易挥发性酸的弱碱盐水溶液,加热蒸干时往往彻底水解生成氢氧化物,进而得到金属氧化物,[CuCl2(aq)CuO(s)],B项错误;盐类水解是吸热的,C项正确;AlCl3溶液中存在水解平衡:Al3++3H2OAl(OH)3+3H+,增大[Al3+]或加水稀释或加热,水解平衡都向正反应方向移动,D项正确。
答案:B
8.将下列固体物质溶于水,再将其溶液加热,蒸发结晶、再灼烧,产物的化学组成与原固体物质相同的是( )
①胆矾 ②氯化铝 ③硫酸铝 ④Na2CO3 ⑤NaHCO3
⑥氯化铜
A.③④ B.①③④
C.①②③④⑤ D.①②③④⑤⑥
解析:对各物质进行操作,最终得到的产物分别为①无水CuSO4 ②Al2O3 ⑤Na2CO3 ⑥CuO,只有③④产物的组成与原物质相同。
答案:A
9.已知HA与HB均为弱酸,且HA的酸性比HB弱,在物质的量浓度均为0.1 mol·L-1的NaA和NaB混合溶液中,下列正确的是( )
A.[HA]>[HB]
B.[A-]>[B-]
C.[H+]>[OH-]
D.[A-]+[B-]>[Na+]
解析:由于NaA与NaB均为弱酸强碱盐,故二者阴离子均发生水解反应,A-+H2OHA+OH-,B-+H2OHB+OH-,且水解程度A->B-,A项正确,B、C两项均错误;由物料守恒有:[A-]+[B-]+[HA]+[HB]=[Na+],即[A-]+[B-]<[Na+],D项错。
答案:A
10.下列根据反应原理设计的应用,不正确的是( )
A.C+H2OHC+OH- 与Al2(SO4)3溶液混合作灭火剂
B.Al3++3H2OAl(OH)3+3H+ 明矾净水
C.TiCl4+(x+2)H2O(过量)TiO2·xH2O↓+4HCl 制备TiO2纳米粉
D.SnCl2+H2OSn(OH)Cl↓+HCl 配制氯化亚锡溶液时加入浓盐酸
解析:泡沫灭火器中的灭火剂是NaHCO3与Al2(SO4)3的混合溶液,反应原理为Al3++3HCAl(OH)3↓+3CO2↑,A项错,其余均正确。
答案:A
11.有一种含氨和氯化铵物质的量相等的混合溶液,其pH为9.3,下列说法中错误的是( )
A.氨水的电离作用大于氯化铵的水解作用
B.氯化铵的水解作用大于氨水的电离作用
C.氨水的存在抑制了氯化铵的水解
D.氯化铵的存在抑制了氨水的电离
解析:混合溶液中存在两个平衡:NH3·H2ON+OH-①,N+H2ONH3·H2O+H+②。若①占主导作用,则溶液显碱性,若②占主导作用,溶液呈酸性,现混合溶液pH=9.3,故B项错误,其余均正确。
答案:B
12.已知某溶液中只存在OH-、H+、N、Cl-四种离子,某同学推测其离子浓度大小顺序可能有如下四种关系:
①[Cl-]>[N]>[H+]>[OH-]
②[N]>[OH-]>[Cl-]>[H+]
③[N]>[Cl-]>[OH-]>[H+]
④[Cl-]>[H+]>[N]>[OH-]
填写下列空白:
(1)若溶液中只有一种溶质,则该溶质是 ,上述四种离子浓度的大小顺序为 (填序号)。?
(2)若四种离子浓度的关系符合③,则溶质为 ;若四种离子浓度的关系符合④,则溶质为 。?
(3)将pH相同的NH4Cl溶液和HCl溶液稀释相同的倍数,则下列图像正确的是( )
(4)若该溶液是由体积相等的稀盐酸和氨水混合而成的,且恰好呈中性,则混合前c(HCl) (填“大于”“小于”或“等于”)c(NH3·H2O)。?
解析:(1)由已知的四种离子可知,当溶液中只存在一种溶质时,为NH4Cl;NH4Cl为强酸弱碱盐,水解呈酸性,离子浓度关系为①。
(2)四种离子浓度的关系符合③时,溶液呈碱性,则溶液中存在的溶质为NH4Cl和NH3;当四种离子浓度的关系符合④时,溶液呈强酸性,溶液中存在的溶质为NH4Cl和HCl。
(3)NH4Cl为强酸弱碱盐,稀释促进其水解;盐酸为强酸,在溶液中全部电离。pH相同的NH4Cl溶液和HCl溶液稀释相同的倍数时,盐酸的pH大于NH4Cl;又因为加水稀释时,二者的pH均增大,故B项正确。
(4)体积相等的稀盐酸和氨水混合,且恰好呈中性,则混合前氨水浓度大于盐酸的浓度。
答案:(1)NH4Cl ①
(2)NH4Cl和NH3 NH4Cl和HCl
(3)B
(4)小于
13.现有S2-、S、N、Al3+、HP、Na+、S、[Al(OH)4]-、Fe3+、HC、Cl-等离子,请按要求填空:
(1)在水溶液中,离子水解呈碱性的是 。?
(2)在水溶液中,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)弱酸根离子水解溶液显碱性,部分弱酸的酸式酸根离子若水解程度大,则溶液也显碱性,即S2-、S、HP、[Al(OH)4]-、HC水解呈碱性。
(2)N、Al3+、Fe3+属于弱碱的阳离子,水解后溶液呈酸性。
(3)Na+、S、Cl-是强酸的阴离子和强碱的阳离子,既能在强酸性溶液中存在又能在强碱性溶液中存在。
(4)HP、HC属于弱酸的酸式酸根离子,既能与强酸反应又能与强碱反应。
答案:(1)S2-、S、HP、[Al(OH)4]-、HC
(2)N、Al3+、Fe3+
(3)Na+、S、Cl-
(4)HP、HC
14.25 ℃时,下图烧杯中各盛有25 mL的溶液。
(1)甲溶液pH: 。?
(2)若将甲溶液全部倒入乙中,所得的混合溶液的pH 丙溶液的pH(填“>”“<”或“=”)。?
(3)若将乙溶液全部倒入丙中,所得的混合溶液pH>7,所得溶液中离子浓度大小顺序是 。?
解析:(1)根据pH的定义:pH=-lgc(H+),盐酸为强酸,则pH=-lgc(H+)=-lg0.100=1。(2)若将甲溶液全部倒入乙中,所得的混合溶液为NH4Cl溶液,但溶液的浓度小于0.100 mol·L-1,NH4Cl溶液水解呈酸性,溶液越稀,pH越大。(3)混合后溶液中只含N、Cl-、H+、OH-四种离子,溶液pH>7,则c(OH-)>c(H+),再根据电荷守恒可知溶液中c(N)>c(Cl-),即混合溶液中有c(N)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)。
答案:(1)1 (2)>
(3)c(N)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)
15.有A、B、C、D四种强电解质,它们在水中可电离出下列离子(每种物质只含一种阳离子和一种阴离子,且互不重复)。
阳离子
Na+、K+、Ba2+、N
阴离子
S、Cl-、OH-、CH3COO-
已知:①A、C溶液的pH均大于7,B溶液的pH小于7;D溶液焰色反应显黄色。
②C溶液与D溶液混合后生成白色沉淀;B溶液与C溶液混合后加热生成有刺激性气味的气体。
(1)检验B中阳离子的操作方法为 。?
(2)写出C溶液与D溶液反应的离子方程式: 。?
(3)25 ℃时,pH=9的A溶液和pH=9的C溶液中由水电离产生的OH-的物质的量浓度之比为 。?
(4)25 ℃时,用惰性电极电解D的水溶液,一段时间后溶液的pH 7(填“>”“<”或“=”)。?
(5)将等体积、等物质的量浓度的B溶液和C溶液混合,反应后溶液中各种离子浓度由大到小的顺序为 。?
(6)25 ℃时,在一定体积的0.2 mol·L-1的C溶液中,加入一定体积的0.1 mol·L-1的盐酸时,混合溶液的pH=13。若反应后溶液的体积等于C溶液与盐酸的体积之和,则C溶液与盐酸的体积比是 。?
解析:A、C溶液的pH均大于7,应为醋酸盐和碱溶液,B溶液的pH小于7,应为铵盐溶液;D溶液焰色反应显黄色,溶液中含有钠离子。再结合已知信息②可知,C为Ba(OH)2,D为Na2SO4,B为NH4Cl,A为CH3COOK。(1)B中的阳离子为N。(2)C溶液和D溶液的反应为氢氧化钡和硫酸的反应,生成硫酸钡和氢氧化钠,反应的离子方程式为Ba2++SBaSO4↓。(3)A溶液由于水解显碱性,促进水的电离,根据KW=1×10-14可知,由水电离出的OH-的物质的量浓度c(OH-)=1×10-5 mol·L-1,C溶液为强碱溶液,抑制水的电离,由水电离出的OH-的物质的量浓度等于溶液中H+的物质的量浓度,即c(OH-)=1×10-9 mol·L-1,两者之比为104∶1。(4)用惰性电极电解Na2SO4溶液,实质是电解水,溶液呈中性,pH=7。(5)等体积、等物质的量浓度的NH4Cl溶液和Ba(OH)2溶液混合,反应后的溶液中有c(OH-)>c(Ba2+)=c(Cl-)>c(N)>c(H+)。(6)设Ba(OH)2溶液和盐酸的体积分别是V1和V2,反应后pH=13,说明Ba(OH)2过量,c(H+)=10-13 mol·L-1,c(OH-)=0.1 mol·L-1,0.2 mol·L-1×2×V1-0.1 mol·L-1×V2=0.1 mol·L-1×(V1+V2),则V1∶V2=2∶3。
答案:(1)取少许B溶液置于洁净的试管中,加入NaOH溶液并加热,用湿润的红色石蕊试纸在试管口检验,若试纸变蓝,证明有N存在;若不变蓝,则证明没有N存在 (2)Ba2++SBaSO4↓ (3)104∶1
(4)= (5)c(OH-)>c(Ba2+)=c(Cl-)>c(N)>c(H+) (6)2∶3
16.常温下,如果取0.1 mol·L-1HA溶液与0.1 mol·L-1NaOH溶液等体积混合(忽略混合后溶液体积的变化),测得混合溶液的pH=8,试回答以下问题:
(1)混合溶液的pH=8的原因(用离子方程式表示): 。?
(2)混合溶液中由水电离出的[H+] (填“>”“<”或“=”)0.1 mol·L-1NaOH溶液中由水电离出的[H+]。?
(3)求出混合液中下列算式的精确计算结果(填具体数字):
[Na+]-[A-]= mol·L-1,[OH-]-[HA]= mol·L-1。?
(4)已知NH4A溶液为中性,又知HA溶液加到Na2CO3溶液中有气体放出,试推断(NH4)2CO3溶液的pH 7(填“>”“<”或“=”);将同温度下等浓度的四种盐溶液:?
A.NH4HCO3 B.NH4A
C.(NH4)2SO4 D.NH4Cl
按pH由大到小的顺序排列是 (填序号)。?
解析:(2)混合液由于A-水解,促进水的电离,而NaOH抑制水的电离。
(3)一开始[Na+]=[A-],但Na+不水解,A-水解,[Na+]与[A-]之差即为水解的A-的量。pH=8,[H+]=10-8 mol·L-1,[OH-]=10-6 mol·L-1。
由H2O电离的[OH-=[H+]=10-8 mol·L-1
A-+H2OHA+OH-
[Na+]-[A-]=[OH-]-[OH-=9.9×10-7 mol·L-1
[OH-]-[HA]=10-6 mol·L-1-9.9×10-7 mol·L-1=1×10-8 mol·L-1。
(4)NH4A为中性,说明N与A-的水解程度相当,而HA加到Na2CO3中有气体放出,说明HA酸性强于H2CO3的,C水解程度大于A-的,因而(NH4)2CO3溶液pH>7,NH4HCO3溶液的pH也同样大于7,Cl-和S不水解,所以(NH4)2SO4和NH4Cl溶液显酸性,但(NH4)2SO4中N更多,水解程度更大,因而p答案:(1)A-+H2OHA+OH-
(2)>
(3)9.9×10-7 1×10-8
(4)> ABDC
课时训练16 沉淀溶解平衡
1.下列有关AgCl沉淀的溶解平衡的说法中,正确的是 ( )
A.AgCl沉淀生成和沉淀溶解不断进行,但速率不相等
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.在有AgCl沉淀生成的溶液中加入NaCl固体,AgCl沉淀的溶解量不变
解析:AgCl固体在水溶液中存在溶解平衡,当达到平衡时,AgCl固体生成Ag+、Cl-的速率必然等于Ag+、Cl-结合生成固体AgCl的速率,A错误;没有绝对不溶的物质,B错误;一般来说,温度升高会促进电离,C正确,但有时温度升高会降低某些物质的溶解度,如Ca(OH)2;向含AgCl沉淀的溶液中加入NaCl固体,增大了Cl-的浓度,会使AgCl的溶解平衡向左移动,降低AgCl的溶解量,故D错误。
答案:C
2.已知Ksp(AgCl)=1.56×10-10,Ksp(AgBr)=7.7×10-13,Ksp(Ag2CrO4)=9.0×10-12。某溶液中含有Cl-、Br-和Cr,浓度均为0.010 mol·L-1,向该溶液中逐滴加入0.010 mol·L-1 的AgNO3溶液时,三种阴离子产生沉淀的先后顺序为( )
A.Cl-、Br-、Cr
B.Cr、Br-、Cl-
C.Br-、Cl-、Cr
D.Br-、Cr、Cl-
解析:因为溶液中Cl-、Br-、Cr浓度相同,假设滴加AgNO3溶液的过程中混合液中Cl-、Br-、Cr浓度不变,均为0.010 mol·L-1,则开始生成AgCl、AgBr、Ag2CrO4沉淀时溶液中c(Ag+)浓度分别为1.56×10-8 mol·L-1、7.7×10-11 mol·L-1、3.0×10-5 mol·L-1,所以首先沉淀的是AgBr,最后沉淀的是Ag2CrO4。
答案:C
3.在一定温度下,一定量的水中,石灰乳悬浊液存在下列平衡:Ca(OH)2(s)Ca(OH)2(aq)Ca2+(aq)+2OH-(aq),当向此悬浊液中加入少量生石灰时,下列说法正确的是( )
A.n(Ca2+)增大
B.[Ca2+]不变
C.n(OH-)增大
D.[OH-]减小
解析:加入生石灰的前后都是石灰水的饱和溶液,故Ca2+和OH-浓度均不变。
答案:B
4.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:[Cu2+]=[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.该反应平衡常数表达式:K=
解析:反应达到平衡时,c(Cu2+)和c(Mn2+)不再变化,二者不一定相等,A项错误;该反应是沉淀的转移,溶解度小的物质能够转化为溶解度更小的物质,B项正确;加入Cu(NO3)2(s),溶液中的c(Cu2+)增大,平衡向正反应方向移动,c(Mn2+)增大,C项正确;Ksp(MnS)=c(Mn2+)·c(S2-),Ksp(CuS)=c(Cu2+)·c(S2-),所以Ksp(MnS)/Ksp(CuS)=[Mn2+]/[Cu2+]=K,D项正确。
答案:A
5.在BaSO4饱和溶液中加入少量的BaCl2溶液,产生BaSO4沉淀,若以Ksp表示BaSO4的溶度积常数,则平衡后溶液中( )
A.[Ba2+]=[S]=(Ksp
B.[Ba2+][S]>Ksp,[Ba2+]=[S]
C.[Ba2+][S]=Ksp,[Ba2+]>[S]
D.[Ba2+][S]≠Ksp,[Ba2+]<[S]
解析:在BaSO4饱和溶液中加入少量的BaCl2溶液,平衡BaSO4(s)Ba2+(aq)+S(aq)左移,则此时[Ba2+]>[S];由于温度未发生改变,所以溶液中[Ba2+][S]=Ksp。
答案:C
6.已知298 K时Mg(OH)2的溶度积常数Ksp=5.6×10-12 mol3·L-3,MgCO3的溶度积常数Ksp=6.8×10-6 mol2·L-2。取适量的MgCl2溶液加入一定量的烧碱溶液达到沉淀溶解平衡状态,测得溶液的pH=13.0。则下列说法中不正确的是( )
A.Mg(OH)2是水垢的成分之一
B.MgCO3悬浊液中加入适量的烧碱溶液可以生成Mg(OH)2沉淀
C.沉淀溶解平衡时溶液中的[Mg2+]=5.6×10-10 mol·L-1
D.298 K时饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgCO3溶液相比前者的c(Mg2+)大
解析:从溶度积看Mg(OH)2比MgCO3更难溶,故水垢中镁是以Mg(OH)2形式存在,A、B两项正确;平衡时[OH-]=0.1 mol·L-1,代入溶度积常数表达式进行计算可得:[Mg2+]=5.6×10-10 mol·L-1,C项正确;利用溶度积常数计算,平衡时饱和Mg(OH)2溶液中[Mg2+]=2.37×10-4 mol·L-1,饱和MgCO3溶液中[Mg2+]=1.9×10-3 mol·L-1,D项错误。
答案:D
7.已知如下物质的溶度积常数,FeS:Ksp=6.3×10-18 mol2·L-2;CuS:Ksp=1.3×10-36 mol2·L-2。下列说法正确的是( )
A.同温度下,CuS的溶解度大于FeS的溶解度
B.同温度下,向饱和FeS溶液中加入少量Na2S固体后,Ksp(FeS)变小
C.向含有等物质的量的FeCl2和CuCl2的混合溶液中逐滴加入Na2S溶液,最先出现的沉淀是FeS
D.除去工业废水中的Cu2+,可以选用FeS作沉淀剂
解析:A项由于FeS的Ksp大,且FeS与CuS的Ksp表达式是相同的,因此FeS的溶解度比CuS的大;B项Ksp不随浓度变化而变化,它只与温度有关;C项先达到CuS的Ksp,先出现CuS沉淀;D项向含有Cu2+的工业废水中加入FeS,FeS会转化为更难溶的CuS,可以用FeS作沉淀剂。
答案:D
8.已知Ag2SO4的Ksp=2.0×10-5 mol3·L-3,将适量Ag2SO4固体溶于100 mL水中至刚好饱和,该过程中Ag+和S浓度随时间变化关系如图(饱和Ag2SO4溶液中[Ag+]=0.034 mol·L-1)。若t1时刻在上述体系中加入 100 mL 0.020 mol·L-1 Na2SO4 溶液,下列示意图中,能正确表示t1时刻后Ag+和S浓度随时间变化关系的是( )
解析:Ag2SO4刚好为100 mL的饱和溶液,因为[Ag+]=0.034 mol·L-1,所以[S]=0.017 mol·L-1;当加入100 mL 0.020 mol·L-1Na2SO4溶液后,[S]=0.018 5 mol·L-1,[Ag+]=0.017 mol·L-1,Q=[Ag+]2[S]=(0.017 mol·L-1)2×0.018 5 mol·L-1=5.35×10-6 mol3·L-3(此时Q答案:B
9.下列说法正确的是( )
A.两难溶电解质作比较时,Ksp小的,溶解度一定小
B.欲使溶液中某离子沉淀完全,加入的沉淀剂应该是越多越好
C.所谓沉淀完全就是用沉淀剂将溶液中某一离子除净
D.欲使Ca2+离子沉淀最完全,选择Na2CO3作沉淀剂效果比Na2SO4好
解析:同类型的难溶电解质,Ksp小的,溶解度一定小,A项没有指明同类型,错误;欲使溶液中某离子沉淀完全,加入的沉淀剂要稍过量,不是越多越好,B项错;沉淀完全的标志是残留在溶液中离子浓度小于1×10-5mol·L-1,C项错;因为CaCO3的溶解度小于CaSO4,故D项正确。
答案:D
10.当Mg(OH)2固体在水中溶解达到平衡时:Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq),为使Mg(OH)2固体的量减少,可加入( )
A.NH4NO3
B.Na2S
C.MgSO4
D.CH3COONa
解析:若使Mg(OH)2固体的量减少,应使Mg(OH)2的溶解平衡向右移动,应减少[Mg2+]或[OH-]。NH4NO3水解显酸性,使[OH-]减小;B、D项水解显酸性,增大[OH-];C项增大了[Mg2+],故答案为A项。
答案:A
11.下表是五种银盐的溶度积常数(25 ℃),下列有关说法错误的是( )
化学式
AgCl
Ag2SO4
Ag2S
AgBr
AgI
溶度积
1.8×10-10
mol2·L-2
1.4×10-5
mol3·L-3
6.3×10-50
mol3·L-3
5.0×10-13
mol2·L-2
8.3×10-17
mol2·L-2
A.五种物质在常温下溶解度最大的是Ag2SO4
B.向AgCl的悬浊液中加入0.1 mol·L-1Na2S溶液,则可以生成黑色的Ag2S沉淀
C.外界条件改变时,沉淀溶解平衡也会发生移动
D.常温下,向AgI的悬浊液中加入0.1 mol·L-1NaCl溶液,黄色沉淀变成白色沉淀
解析:据表中溶度积数据,Ag2SO4的溶度积最大,A项正确;AgCl的溶度积大于Na2S的溶度积,溶解度大的AgCl沉淀能转化成溶解度小的Ag2S沉淀,B项正确;沉淀溶解平衡受温度、浓度等外界条件影响,C项正确;AgI溶解度比AgCl的小,AgI沉淀不能转化为AgCl沉淀,D项错误。
答案:D
12.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
解析:平衡曲线 溶度积b、d饱和 c过饱和 a未饱和结论
根据溶度积和[C]=1.4×10-4mol·L-1,可以计算出x=2×10-5;c点Q>Ksp,故有沉淀生成;加入蒸馏水后d点各离子浓度都减小,不可能变到a点保持[Ca2+]不变;溶度积只与温度有关,b点与d点对应的溶度积相等。
答案:C
13.已知同温度下的溶解度:Zn(OH)2>ZnS,MgCO3>Mg(OH)2;就溶解或电离出S2-的能力而言:FeS>H2S>CuS,则下列离子方程式错误的是( )
A.Mg2++2HC+2Ca2++4OH-Mg(OH)2↓+2CaCO3↓+2H2O
B.Cu2++H2SCuS↓+2H+
C.Zn2++S2-+2H2OZn(OH)2↓+H2S↑
D.FeS+2H+Fe2++H2S↑
解析:沉淀转化的原则是溶解度较小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀。根据同温度下的溶解度:Zn(OH)2>ZnS,MgCO3>Mg(OH)2,A项正确,C项错;根据溶解或电离出S2-的能力:FeS>H2S>CuS,B项、D项均正确。
答案:C
14.医学上在进行胃肠疾病的检查时,利用X射线对BaSO4穿透能力较差的特性,常用BaSO4做内服造影剂,这种检查手段称为钡餐透视。
Ⅰ.请写出BaSO4能作为钡餐透视的另外一个理由: 。?
Ⅱ.请用文字叙述和离子方程式说明钡餐透视时为什么不用BaCO3? 。?
Ⅲ.某课外活动小组为探究BaSO4的溶解度,分别将足量BaSO4放入:
①5 mL水 ②20 mL 0.5 mol·L-1的Na2SO4溶液 ③40 mL 0.2 mol·L-1的Ba(OH)2溶液 ④40 mL 0.1 mol·L-1的H2SO4溶液中,溶解至饱和。
(1)以上各溶液中,[Ba2+]的大小顺序正确的是 ,BaSO4的溶解度的大小顺序为 (填序号)。?
A.③>①>④>②
B.③>①>②>④
C.①>④>③>②
D.①>③>④>②
(2)已知25 ℃时,Ksp(BaSO4)=1.1×10-10 mol2·L-2,上述条件下,溶液③中的[S]为 ,溶液②中[Ba2+]为 。?
(3)某同学取同样的溶液③和溶液④直接混合,则混合溶液的pH为 (假设混合后溶液的体积为混合前两溶液的体积之和)。?
解析:Ⅲ.(2)③中[S]==5.5×10-10 mol·L-1,
②中[Ba2+]==2.2×10-10 mol·L-1。
(3)③④混合,二者发生反应,Ba(OH)2过量,[OH-]=
=0.1 mol·L-1,则[H+]==10-13 mol·L-1 pH=-lg10-13=13。
答案:Ⅰ.BaSO4既不溶于水,也不溶于酸,可经人体排出体外,不会引起Ba2+中毒
Ⅱ.BaCO3遇到胃酸生成Ba2+会使人中毒,反应离子方程式为BaCO3+2H+Ba2++H2O+CO2↑
Ⅲ.(1)A C (2)5.5×10-10 mol·L-1 2.2×10-10 mol·L-1 (3)13
15.根据题目提供的溶度积数据进行计算并回答下列问题:
(1)在Ca(NO3)2溶液中加入(NH4)2CO3溶液后过滤,若测得滤液中c(C)=1×10-3 mol·L-1,则Ca2+是否沉淀完全? (填“是”或“否”)。〔已知c(Ca2+)≤10-5 mol·L-1时可视为沉淀完全;Ksp(CaCO3)=4.96×10-9 mol2·L-2〕?
(2)已知:25 ℃时,Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12 mol3·L-3;酸碱指示剂百里酚蓝变色的pH范围如下:
pH
<8.0
8.0~9.6
>9.6
颜色
黄色
绿色
蓝色
25 ℃时,在Mg(OH)2饱和溶液中滴加2滴百里酚蓝指示剂,溶液的颜色为 。?
(3)向50 mL 0.018 mol·L-1的AgNO3溶液中加入50 mL 0.020 mol·L-1的盐酸,生成沉淀。已知该温度下AgCl的Ksp=1.0×10-10 mol2·L-2,忽略溶液的体积变化,请计算:
①完全沉淀后,溶液中c(Ag+)= 。?
②完全沉淀后,溶液的pH= 。?
③如果向完全沉淀后的溶液中继续加入50 mL 0.001 mol·L-1的盐酸,是否有白色沉淀生成? (填“是”或“否”)。?
解析:(1)根据Ksp(CaCO3)=c(Ca2+)·c(C)=4.96×10-9 mol2·L-2,得c(Ca2+)==4.96×10-6 mol·L-1<10-5 mol·L-1,可视为沉淀完全。
(2)设Mg(OH)2饱和溶液中c(OH-)为x,则0.5x3=5.6×10-12 mol3·L-3,x>1×10-4 mol·L-1,c(H+)<1×10-10 mol·L-1,pH>10,溶液为蓝色。
(3)①反应前,n(Ag+)=0.018 mol·L-1×0.05 L=0.9×10-3 mol;n(Cl-)=0.020 mol·L-1×0.05 L=1×10-3 mol;反应后剩余的Cl-为0.1×10-3 mol,则混合溶液中,c(Cl-)=1.0×10-3 mol·L-1,c(Ag+)=Ksp(AgCl)/c(Cl-)=1.0×10-7 mol·L-1。②H+没有参与反应,完全沉淀后,c(H+)=0.010 mol·L-1,pH=2。③因为加入的盐酸中c(Cl-)和反应后所得溶液中的c(Cl-)相同,c(Cl-)没有改变,c(Ag+)变小,所以Q=c(Ag+)·c(Cl-)答案:(1)是 (2)蓝色
(3)①1.0×10-7 mol·L-1 ②2 ③否
16.如下图所示,横坐标为溶液的pH,纵坐标为Zn2+或Zn(OH物质的量浓度的对数,回答下列问题。
(1)往ZnCl2溶液中加入足量的氢氧化钠溶液,反应的离子方程式可表示为 。?
(2)从图中数据计算可得Zn(OH)2的溶度积Ksp=?
。?
(3)某废液中含Zn2+离子,为提取Zn2+离子可以控制溶液中pH的范围是 。?
(4)往1.00 L 1.00 mol·L-1 ZnCl2溶液中加入NaOH固体至pH=6,需NaOH mol。?
解析:(1)由图可知:pH在8.0~12.0时,Zn2+主要以Zn(OH)2存在。pH>12.0时,Zn(OH)2转化为Zn(OH。
(2)Ksp=[Zn2+][OH-]2,
当pH=7时,[Zn2+]=10-3 mol·L-1?Ksp=10-3 mol·L-1×(10-7 mol·L-1)2=1.0×10-17 mol3·L-3。
(3)由图知,应控制pH范围为8.0~12.0。
(4)当pH=6时,[OH-]=10-8 mol·L-1,根据Ksp?[Zn2+]=0.1 mol·L-1,可知有0.90 mol Zn2+变为Zn(OH)2。消耗n(NaOH)=1.80 mol(注意有效数字)。
答案:(1)Zn2++4OH-[Zn(OH)4]2-
(2)1.0×10-17 mol3·L-3
(3)8.0~12.0
(4)1.80
课时训练17 离子反应发生的条件
1.下列反应的离子方程式正确的是( )
A.碳酸氢钙溶液跟稀硝酸反应:HC+H+H2O+CO2↑
B.饱和石灰水跟稀硝酸反应:Ca(OH)2+2H+Ca2++2H2O
C.钠与水反应:Na+H2ONa++H2↑+OH-
D.碳酸钙溶于醋酸中:CaCO3+2H+Ca2++H2O+CO2↑
解析:A选项,碳酸氢钙为可溶性盐,写成离子形式,硝酸为强酸,也写成离子形式,正确;B选项,Ca(OH)2虽为微溶物,但在饱和石灰水中,仍以离子形式存在,故应写成离子形式,错误;C选项,没有配平,错误;D选项,醋酸为弱电解质,应写成分子形式,D错误。
答案:A
2.下列各组离子一定能大量共存的是( )
A.在含有大量Al的溶液中:N、Na+、Cl-、H+
B.在强碱溶液中:Na+、K+、C、N
C.在pH=12的溶液中:N、Na+、S、Cl-
D.在[H+]=0.1 mol·L-1的溶液中:K+、I-、Cl-、N
解析:选项A中Al与H+、N都不能大量共存;选项C中pH=12,则[OH-]=0.01 mol·L-1,N与OH-不能大量共存;选项D中溶液呈酸性,N在酸性溶液中具有强氧化性,与具有还原性的I-不能共存。
答案:B
3.下列反应的离子方程式正确的是( )
A.钠与水的反应:Na+H2ONa++OH-+H2↑
B.氯气与水反应:Cl2+H2O2H++Cl-+ClO-
C.氢氧化铝中和胃酸:Al(OH)3+3H+Al3++3H2O
D.用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板:Fe3++CuFe2++Cu2+
解析:选项A中此反应的电子不守恒,方程式两边的H原子个数也不相等;选项B中Cl2+H2OHCl+HClO,由于HClO为弱酸,所以在离子方程式中不能改写为离子;选项D中离子方程式的电荷不守恒,得失电子也不守恒。
答案:C
4.在pH=13的无色溶液中,可以大量共存的一组离子是 ( )
A.N、N、K+、S
B.C、N、HC、Na+
C.Na+、ClO-、Al、N
D.Cr、K+、Na+、S
解析:根据离子反应发生的条件结合反应条件逐个判断。A中的N在碱性溶液中不能存在;B中的HC在碱性溶液中不能存在;D中的Cr是黄色的,不符合“无色溶液”,故答案为C。
答案:C
5.下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是( )
A.FeCl3溶液与Cu的反应:Cu+Fe3+Cu2++Fe2+
B.NO2与水的反应:3NO2+H2O2N+NO+2H+
C.醋酸溶液与水垢中的CaCO3反应:CaCO3+2H+Ca2++H2O+CO2↑
D.向NaAlO2溶液中通入过量CO2:2Al+CO2+3H2O2Al(OH)3↓+C
解析:本题考查了离子方程式的书写。A项电荷不守恒,错误;NO2与水反应生成硝酸和NO,B项正确;醋酸是弱电解质,不能拆为离子形式,C项错误;偏铝酸钠与过量二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠,D项错误。
答案:B
6.常温下,下列各组离子在指定溶液中可能大量共存的是 ( )
A.滴入甲基橙显红色的溶液中:Na+、N、I-、S
B.水电离出的c(H+)=1×10-12 mol·L-1的水溶液中:K+、Al、CH3COO-、Si
C.c(OH-)/c(H+)=1×1012的水溶液中:K+、ClO-、S2-、Cl-
D.加入Al能放出H2的溶液中:Cl-、HC、S、N
解析:滴入甲基橙显红色的溶液是酸性溶液,酸性条件下N与I-因发生氧化还原反应而不能大量共存,选项A错误;水电离出的c(H+)=1×10-12 mol·L-1的水溶液可能是酸溶液,也可能是碱溶液,酸性条件下Al、CH3COO-、Si均不能大量存在,但碱性条件下各离子可以大量共存,选项B正确;c(OH-)/c(H+)=1×1012的水溶液是碱性溶液,ClO-的氧化性很强,在碱性条件下就足以氧化S2-,选项C错误;加入Al能放出H2的溶液可能是酸性溶液,也可能是碱性溶液,HC均不能大量存在,N在碱性条件下不能大量存在,选项D错误。
答案:B
7.下列各组物质的无色溶液,不用其他试剂即可鉴别的是 ( )
①KOH Na2SO4 AlCl3 ②NaHCO3 Ba(OH)2 H2SO4 ③HCl NaAlO2 NaHSO4 ④Ca(OH)2 Na2CO3 BaCl2
A.①② B.②③
C.①③④ D.①②④
解析:①中KOH和AlCl3互滴现象不同,另一种是Na2SO4,可以鉴别;②中H2SO4和NaHCO3反应生成气体,和Ba(OH)2反应生成白色沉淀,可以鉴别;③中HCl和NaHSO4分别与NaAlO2反应的现象相同,不能鉴别;④中Ca(OH)2和BaCl2与Na2CO3反应现象相同,不能鉴别。
答案:A
8.在由水电离产生的H+浓度为1×10-13 mol·L-1的溶液中,一定能大量共存的离子组是( )
①K+、Cl-、N、S2- ②K+、Fe2+、I-、S ③Na+、Cl-、N、S ④Na+、Ca2+、Cl-、HC ⑤K+、Ba2+、Cl-、N
A.①③
B.③⑤
C.③④
D.②⑤
解析:在溶液中由水电离产生的H+浓度为1×10-13 mol·L-1时,溶液可以显强酸性(若常温时,pH=1)也可以显强碱性(若常温时,pH=13)。当溶液显酸性即溶液中还存在大量的H+时,①组中因S2-发生S2-+2H+H2S↑而不能共存;④组中因HC发生HC+H+CO2↑+H2O而不能大量共存。当溶液显碱性即溶液中还存在大量的OH-时,②组中因Fe2+发生Fe2++2OH-Fe(OH)2↓而不能共存;④组中因HC发生HC+OH-C+H2O而不能大量共存。而③和⑤组中的离子无论在酸性还是在碱性溶液中均能大量共存。
答案:B
9.下列离子方程式中,只能表示一个化学反应的是( )
①C+2H+CO2↑+H2O
②Ba2++2OH-+2H++SBaSO4↓+2H2O
③Cl-+Ag+AgCl↓
④Fe+Cu2+Fe2++Cu
⑤Cl2+H2OH++Cl-+HClO
A.①③ B.②④
C.②⑤ D.⑤
解析:可溶性的碳酸盐、金属氯化物、硫酸酸式盐、铜盐和强酸都很多,故①~④不能表示一个化学反应。
答案:D
10.若溶液中由水电离产生的[OH-]=1×10-14mol·L-1,满足此条件的溶液中一定可以大量共存的离子组是 ( )
A.Al3+,Na+,N,Cl-
B.K+,Na+,Cl-,N
C.K+,Na+,Cl-,[Al(OH)4]-
D.K+,N,S,N
解析:溶液中水电离出[OH-]=1×10-14 mol·L-1,则溶液可能显酸性,也可能显碱性。若显酸性,C项中,[Al(OH)4]-与H+反应而不共存;若显碱性,A项中,Al3+与OH-反应,D项中N与OH-反应而不共存,答案为B项。
答案:B
11.对于某些离子的检验及结论一定正确的是( )
A.加入稀盐酸产生无色气体,将气体通入澄清石灰水中,溶液变浑浊,一定有C
B.加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加盐酸,沉淀不消失,一定有S
C.加入氢氧化钠溶液并加热,产生的气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝,一定有N
D.加入碳酸钠溶液产生白色沉淀,再加盐酸,白色沉淀消失,一定有Ba2+
解析:本题主要考查有关离子的检验方法。可使澄清石灰水变浑浊的无色气体可能是CO2,也可能为SO2,而产生CO2的物质中可能含有C,也可能含有HC,故A不正确;满足B选项所给现象的物质中可能含S,也可能含有Ag+,B也不正确;能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体一定为NH3,而与OH-作用产生NH3的溶液一定含N,C正确;含Ca2+也会有D选项中所给现象,D不正确。
答案:C
12.下列各组气体或溶液用括号内试剂加以鉴别,其中不合理的是( )
A.二氧化碳、二氧化硫、一氧化碳(品红溶液)
B.氯化钠、硝酸银、碳酸钠(稀盐酸)
C.酒精、醋酸、醋酸钠(石蕊溶液)
D.硫酸、硝酸钡、氯化钾(碳酸钠溶液)
解析:A品红只能与SO2作用,CO2、CO无法鉴别。B中物质遇盐酸分别有不反应、生成沉淀、生成气体,出现不同现象而进行鉴别。C中石蕊溶液遇醋酸显红色,遇醋酸钠显蓝色,遇酒精仍显紫色,可以鉴别。D中Na2CO3遇H2SO4产生CO2,遇Ba(NO3)2生成白色沉淀,遇KCl不反应。
答案:A
13.下列各组离子一定能大量共存的是( )
A.在无色的溶液中:K+、Na+、HC、I-、Mn
B.在使酚酞变红的溶液中:Na+、Fe3+、S、N、HS
C.在[H+]=10-13 mol·L-1的溶液中:Na+、K+、[Al(OH)4]-、C、S
D.在硝酸钾溶液中:Cu2+、Fe2+、Cl-、S、H+
解析:A项,Mn为紫色与“无色溶液”不符;B项,碱性溶液,Fe3+、HS会与OH-反应而不共存;D项,Fe2+、H+、N三者因发生氧化还原反应而不共存,答案为C项。
答案:C
14.某溶液中含有S、C、OH-、Cl-,若只允许取一次该溶液而把四种离子分别检验出来,则应(能写出离子方程式的,写出每检出一种后的离子方程式):
(1)先检验 ;加入 (试剂或溶液)。?
(2)然后检验 ;加入 (试剂或溶液)。离子方程式 。?
(3)再检验 ;加入 (试剂或溶液)。离子方程式 。?
(4)最后检验 ;加入 (试剂或溶液)。离子方程式 。?
解析:题中要求只取一次溶液而把离子依次鉴别出来,因此必须每加一种试剂要检出一种离子,还不能引入所要检验的离子。首先检验OH-,加酚酞试剂,并且对其他离子的检验无影响。然后加稀硝酸,使C转化为CO2气体放出,检验出C,不能使用稀硫酸和盐酸,以防引入S和Cl-。再加入 Ba(NO3)2溶液,产生BaSO4白色沉淀,检验出S,不能使用引入Cl-的BaCl2溶液。把BaSO4沉淀滤出,取滤液加AgNO3溶液,产生白色AgCl沉淀,不能先检Cl-后检S,因Cl-用AgNO3检出,同时有Ag2SO4微溶物产生,影响后面S的检验。
答案:(1)OH- 酚酞溶液
(2)C 稀硝酸 C+2H+CO2↑+H2O
(3)S Ba(NO3)2溶液 Ba2++SBaSO4↓
(4)Cl- AgNO3溶液 Cl-+Ag+AgCl↓
15.某厂的酸性工业废水中含有一定量的Fe3+、Cu2+、Au3+等离子。有人设计了图中的工艺流程,利用常用的酸、碱和工业生产中的废铁屑,从废水中回收金,并生产一定量的铁红和氧化铜。
填写下面空白。
(1)图中标号处需加入的相应物质分别是:① 、?
② 、③ 、④ 、⑤。?
(2)写出①处发生反应的离子方程式 。写出③处发生反应的化学方程式 。?
(3)铁红的化学式为 ;分别写出铁红和氧化铜在工业上的一种主要用途:铁红 ;氧化铜 。?
解析:从题中给出的信息可知,首先分离开的应是铁元素,所加最佳试剂应是铁粉,E溶液中有Fe2+,铁红成分为Fe2O3,可联想到高中重要反应2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O,试剂⑤应为可溶性碱(NaOH或氨水);当加入过量铁粉后,所得A应为固体Fe、Cu、Au的混合物,此时,只需加入稀硫酸(试剂②)后过滤可得Cu、Au混合物B,此时加入稀硝酸(试剂③)可使Cu、Au得到分离,Cu(NO3)2加可溶性碱后加热得到CuO。
答案:(1)铁屑 稀硫酸 稀硝酸 氢氧化钠 氢氧化钠
(2)①处:2Fe3++Fe3Fe2+,Cu2++FeCu+Fe2+,2Au3++3Fe2Au+3Fe2+ ③处:3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
(3)Fe2O3 用作红色涂料 用作制造铜盐的原料
16.现有四瓶丢失标签的NaOH、Na2CO3、AlCl3、NH4HSO4溶液,为鉴别四瓶溶液,将四瓶溶液编号为A溶液、B溶液、C溶液、D溶液进行实验。实验过程和记录如图所示(无关物质已经略去):
请回答:
(1)Y、Z的化学式分别为:Y ;Z 。X与B反应的离子方程式为 。?
(2)D溶液pH (填“大于”“小于”或“等于”)7,原因是(用离子方程式表示) 。?
(3)等物质的量浓度的A、B、C、D溶液pH由大到小的顺序是 。(用化学式表示)?
(4)请写出C与过量B反应(加热)的离子方程式 。?
(5)若B、C的稀溶液混合后(不加热)溶液呈中性,则该溶液中离子浓度从大到小的顺序是 。?
解析:根据A、B反应的物质的量之比及沉淀和B反应的物质的量之比可知,A为AlCl3,B为NaOH;NaOH与C反应可产生使石蕊溶液变蓝的气体,则C为NH4HSO4,D为Na2CO3。
(5)由于N水解使溶液呈酸性,而NaOH、NH4HSO4的稀溶液混合后(不加热)溶液呈中性,则NaOH的物质的量比NH4HSO4的大,该混合溶液中离子浓度从大到小的顺序是[Na+]>[S]>[N]>[H+]=[OH-]。
答案:(1)NH3 CO2
Al(OH)3+OH-[Al(OH)4]-
(2)大于 C+H2OHC+OH-
(3)NaOH>Na2CO3>AlCl3>NH4HSO4
(4)N+H++2OH-NH3↑+2H2O
(5)[Na+]>[S]>[N]>[H+]=[OH-]
课时训练18 离子反应的应用
1.实验室现有3种酸碱指示剂,其pH变色范围如下:
甲基橙:3.1~4.4;石蕊:5.0~8.0;酚酞:8.2~10.0
用0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定未知浓度的CH3COOH溶液,反应恰好完全时,下列叙述中正确的是 ( )
A.溶液呈中性,可选用甲基橙或酚酞作指示剂
B.溶液呈中性,只能选用石蕊作指示剂
C.溶液呈碱性,可选用甲基橙或酚酞作指示剂
D.溶液呈碱性,只能选用酚酞作指示剂
解析:选择的酸碱指示剂应在指定范围内或滴定终点时有明显的颜色变化。滴定终点溶液呈酸性时,可选用甲基橙作指示剂;滴定终点溶液呈中性或碱性时,可选用酚酞作指示剂。
答案:D
2.用NaOH滴定pH相同、体积相同的H2SO4、HCl、CH3COOH三种溶液,恰好中和时,所用相同浓度NaOH溶液的体积依次为V1、V2、V3,则这三者的关系是( )
A.V1>V2>V3
B.V1C.V1=V2>V3
D.V1=V2解析:强酸完全电离,弱酸部分电离,在pH相同的情况下,即氢离子浓度相同的情况下,CH3COOH溶液中还有部分CH3COOH未电离,因此反应恰好完全中和时,这三种酸都恰好与氢氧化钠溶液反应生成盐和水,所以V3要大一些,而V1和V2相等。
答案:D
3.用过量的H2SO4、NaOH、NH3·H2O、NaCl溶液,按图所示步骤分开五种离子,则溶液①②③④是( )
A.①NaCl ②NaOH ③NH3·H2O ④H2SO4
B.①H2SO4 ②NaOH ③NH3·H2O ④NaCl
C.①H2SO4 ②NH3·H2O ③NaOH ④NaCl
D.①NaCl ②NH3·H2O ③NaOH ④H2SO4
解析:加入①时,只产生一种沉淀,故①一定是NaCl,沉淀为AgCl;在滤液中加入②后,生成两种沉淀,②是NH3·H2O或NaOH,而生成的沉淀有一种在③中溶解,故②为NH3·H2O,③为NaOH,则④为H2SO4。
答案:D
4.室温时,用0.1 mol·L-1NaOH溶液滴定0.l mol·L-1盐酸,如达到滴定终点时不慎多加了1滴NaOH溶液(1滴溶液的体积约为0.05 mL),继续加水至50 mL,所得溶液的pH是( )
A.4 B.7.2
C.10 D.11.3
解析:由于滴定至终点时多滴了一滴NaOH溶液,即NaOH溶液过量,所以滴定后溶液呈碱性,溶液中c(OH-) = mol·L-1= 1×10-4 mol·L-1,溶液中c(H+) = =1×10-10 mol·L-1,溶液的pH为10。
答案:C
5.用已知浓度的盐酸滴定用NaOH固体配成的碱溶液时,下列操作使滴定结果偏高的是( )
A.NaOH固体称量时间过长
B.盛标准盐酸的滴定管用碱液润洗
C.用甲基橙作指示剂
D.固体NaOH中含KOH杂质
解析:待测的NaOH溶液浓度计算式为c(NaOH)=c(HCl)×V(HCl)/V(NaOH)。A项,NaOH固体称量时间过长,会有部分NaOH与空气中的CO2反应生成Na2CO3,得到NaOH和Na2CO3的混合物,等质量的Na2CO3消耗的盐酸比NaOH少,所以使滴定结果偏低。B项,盛放标准盐酸的滴定管用碱液润洗,实际使盐酸变稀,这样会使消耗盐酸的体积变大,所以使测得的结果偏高。C项是正确操作。D项,固体NaOH含有KOH时,会使消耗的盐酸变少,使测得结果偏低。
答案:B
6.两人用同一瓶标准盐酸滴定同一瓶NaOH溶液。甲将锥形瓶用NaOH待测液润洗后,使用水洗过的碱式滴定管取碱液置于锥形瓶中。乙则用甲用过的碱式滴定管另取碱液置于刚用水洗过且存有蒸馏水的锥形瓶中,其他操作及读数全部正确。下列说法正确的是( )
A.甲操作正确
B.乙操作有误
C.甲测定数值一定比乙小
D.乙实际测得值较准确
解析:本题考查酸碱中和滴定。滴定过程中,锥形瓶不需要润洗,甲操作错误。甲操作过程中,碱式滴定管没有用碱液润洗,取的碱液比理论值偏小,但甲将锥形瓶用碱液润洗了,使碱液的量又增大,无法判断最终甲的测定数值比乙大还是小,C错。乙用甲使用过的碱式滴定管取碱液,相当于碱式滴定管已经润洗了,锥形瓶内有水对实验无影响,乙实际测得的数值比较准确,D正确。
答案:D
7.离子检验的常用方法有三种:
检验方法
沉淀法
显色法
气体法
含义
反应中有沉淀产生或溶解
反应中有颜色变化
反应中有气体产生
下列离子检验的方法不合理的是( )
A.N——气体法
B.I-——沉淀法
C.Fe3+——显色法
D.Ca2+——气体法
解析:N的检验是利用NaOH与其反应产生NH3;I-的检验可用硝酸酸化的硝酸银,反应产生黄色沉淀AgI;Fe3+遇KSCN溶液显红色(或者与苯酚反应,溶液显紫色);只有Ca2+不能反应生成气体,故D不合理。
答案:D
8.请回答有关滴定过程中的相关问题。
(1)用已知浓度的氢氧化钠溶液滴定未知浓度的盐酸,滴定曲线如图所示:
①在图中A的pH范围使用的指示剂是 ;C的pH范围使用的指示剂是 。?
②下列关于上述中和滴定过程中的操作,正确的是 (填序号)。?
A.用碱式滴定管量取已知浓度的烧碱溶液
B.滴定管和锥形瓶都必须用待装液润洗
C.滴定中始终注视锥形瓶中溶液颜色变化
D.锥形瓶中的待测液可用量筒量取
(2)如图1表示用相同浓度的NaOH溶液分别滴定浓度相同的3种一元酸,由图可确定酸性最强的是 。如图2表示用相同浓度的硝酸银标准溶液分别滴定浓度相同的含Cl-、Br-及I-的混合溶液,由图可确定首先沉淀的是 。?
图1
图2
(3)已知I2+2S2S4+2I-
某学习小组用“间接碘量法”测定含有CuCl2·2H2O晶体的试样(不含能与I-发生反应的氧化性杂质)的纯度,过程如下:取0.36 g试样溶于水,加入过量KI固体,充分反应,生成白色沉淀。用0.100 0 mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定,到达滴定终点时,消耗Na2S2O3标准溶液20.00 mL。
①可选用 作滴定指示剂,滴定终点的现象是 。?
②CuCl2溶液与KI反应的离子方程式为 。?
③该试样中CuCl2·2H2O的质量百分数为 。?
解析:(1)②考查中和滴定基本常识,锥形瓶不能用待装液润洗,B错;为保证实验的准确性,待测液不能用量筒量取,D错。
(2)浓度相同的3种一元酸,③的pH最小,说明酸性最强。沉淀完全后I-浓度最小,说明Ksp(AgI)最小,故I-首先沉淀。
(3)①滴定前的过程中发生反应:2Cu2++4I-2CuI↓+I2;②滴定过程中I2完全消失是滴定的终点,所以可选用淀粉溶液作滴定指示剂,滴定终点的现象为蓝色退去,且在半分钟内不恢复原色;③从反应2Cu2++4I-2CuI↓+I2,I2+2S2S4+2I-,可知Cu2+~S2,n(Cu2+)=0.100 0 mol·L-1×20.00×10-3 L=2.0×10-3 mol,m(CuCl2·2H2O)=2.0×10-3 mol×171 g·mol-1=0.342 g,则试样中CuCl2·2H2O的质量百分数为0.342 g÷0.36 g×100%=95%。
答案:(1)①酚酞 甲基橙 ②C
(2)③ I-
(3)①淀粉溶液 蓝色退去,放置一定时间后不恢复原色
②2Cu2++4I-2CuI↓+I2 ③95%
9.用中和滴定的方法测定NaOH和Na2CO3混合液中的NaOH含量时,可先在混合液中加过量BaCl2溶液,使Na2CO3完全变成BaCO3沉淀,然后用标准盐酸滴定(用酚酞作指示剂)。
(1)向混有BaCO3沉淀的NaOH和BaCl2混合液中滴入盐酸, (填“会”或“不会”)使BaCO3溶解而影响测定NaOH的含量,理由是 。?
(2)确定终点时溶液的颜色由 变为 。?
(3)滴定时,若滴定管中液面一直下降到活塞处才到达滴定终点, (填“能”或“不能”)由此得出准确的测定结果,理由是 。?
(4) (填“能”或“不能”)改用甲基橙作指示剂。若使用甲基橙作指示剂,则测定结果 (填“偏高”“偏低”或“正确”)。?
答案:(1)不会 当酚酞变色时的pH条件下,HCl是与NaOH发生反应,不会与BaCO3作用
(2)浅红色 无色
(3)不能 滴定管下方刻度线距活塞处有一定空间,不能测出其所用的滴定液体积
(4)不能 偏高
10.实验室常利用甲醛法测定(NH4)2SO4样品中氮的质量分数,其反应原理为
4N+6HCHO3H++6H2O+(CH2)6N4H+〔滴定时,1 mol(CH2)6N4H+与1 mol H+相当〕,然后用NaOH标准溶液滴定反应生成的酸。某兴趣小组用甲醛法进行了如下实验:
步骤Ⅰ 称取样品1.500 g。
步骤Ⅱ 将样品溶解后,完全转移到250 mL容量瓶中,定容,充分摇匀。
步骤Ⅲ 移取25.00 mL样品溶液于250 mL锥形瓶中,加入10 mL 20%的中性甲醛溶液,摇匀、静置 5 min 后,加入1~2滴酚酞溶液,用NaOH标准溶液滴定至终点。按上述操作方法再重复2次。
(1)根据步骤Ⅲ填空:
①碱式滴定管用蒸馏水洗涤后,直接加入NaOH标准溶液进行滴定,则测得样品中氮的质量分数 (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。?
②锥形瓶用蒸馏水洗涤后,水未倒尽,则滴定时用去NaOH标准溶液的体积 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。?
③滴定时边滴边摇动锥形瓶,眼睛应观察 。?
A.滴定管内液面的变化
B.锥形瓶内溶液颜色的变化
④滴定达到终点时,酚酞指示剂由 色变成 色。?
(2)滴定结果如下表所示:
滴定
次数
待测溶液的
体积/mL
标准溶液的体积
滴定前刻度/mL
滴定后刻度/mL
1
25.00
1.02
21.03
2
25.00
2.00
21.99
3
25.00
0.20
20.20
若NaOH标准溶液的浓度为0.101 0 mol·L-1,则该样品中氮的质量分数为 。?
解析:(1)①碱式滴定管用蒸馏水洗涤后需要再用NaOH溶液润洗,否则相当于NaOH溶液被稀释,滴定消耗的体积会偏高,测得样品中氮的质量分数也将偏高。②锥形瓶用蒸馏水洗涤后,虽然水未倒尽,但待测液中的H+的物质的量不变,则滴定时所需NaOH标准溶液中氢氧化钠的物质的量就不变,也就是无影响。③注意观察颜色变化,确定滴定终点。④待测液为酸性,酚酞应为无色,当溶液转为碱性时,溶液颜色变为粉红(或浅红)色。(2)标准溶液的体积应取三次实验的平均值,代入公式即可得到答案。
答案:(1)①偏高 ②无影响 ③B ④无 粉红(或浅红)
(2)18.85%
第3章过关检测
(时间:60分钟 满分:100分)
一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分。每小题只有一个选项符合题意)
1.可以判断某一元酸是强电解质的现象是( )
A.该酸加热至沸腾也不分解
B.该酸可溶解氧化铜
C.该酸可跟石灰石反应,放出CO2
D.该酸浓度为0.01 mol·L-1时的pH为2
解析:强电解质与弱电解质的根本区别在于能否完全电离。浓度为0.01 mol·L-1的一元酸电离的H+浓度达到了0.01 mol·L-1,说明其电离程度达到了100%,即完全电离。
答案:D
2.某温度时,水的离子积为1.0×10-12 mol2·L-2,由此可知在该温度时纯水电离的[H+]为( )
A.1.0×10-7 mol·L-1
B.1.0×10-2 mol·L-1
C.1.0×10-6 mol·L-1
D.1.0×10-14 mol·L-1
解析:纯水中[H+]=[OH-],所以[H+]=(1.0×10-12)1/2 mol·L-1=1.0×10-6 mol·L-1。
答案:C
3.在下列溶液中,各组离子一定能够大量共存的是( )
A.使酚酞溶液变红的溶液:Na+、Cl-、S、Fe3+
B.使紫色石蕊溶液变红的溶液:Fe2+、Mg2+、N、Cl-
C. [H+]=1×10-12 mol·L-1的溶液:K+、Ba2+、Cl-、Br-
D.碳酸氢钠溶液:K+、S、Cl-、H+
解析:选项A中使酚酞溶液呈红色,则溶液必定呈碱性,而OH-与Fe3+不能共存;选项B中使紫色的石蕊溶液变红的溶液呈酸性,N在酸性溶液中具有强氧化性,与Fe2+不能共存;选项C中[H+]=1×10-12 mol·L-1的溶液呈碱性,在碱性溶液中,K+、Ba2+、Cl-、Br-离子均能共存;选项D中HC与H+不能共存。
答案:C
4.CH3COOH与CH3COONa等物质的量混合配制成稀溶液,pH为4.7,下列说法错误的是( )
A. CH3COOH的电离作用大于CH3COONa的水解作用
B. CH3COONa的水解作用大于CH3COOH的电离作用
C. CH3COOH的存在抑制了CH3COONa的水解
D. CH3COONa的存在抑制了CH3COOH的电离
解析:在混合溶液中存在着下列平衡:CH3COOHH++CH3COO-①;CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-②,因两种物质以等物质的量混合,且知溶液显酸性,所以据以上两式分析,显然①式产生的H+多于②式产生的OH-,故A正确,B不正确。在两式中都存在CH3COO-、CH3COOH两种物质,所以CH3COOH的电离受到CH3COO-的抑制,而CH3COO-的水解也受到CH3COOH的抑制。
答案:B
5.如图所示是用0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定20.00 mL未知浓度盐酸(酚酞作指示剂)的滴定曲线。下列说法正确的是( )
A.水电离出的氢离子浓度:a>b
B.盐酸的物质的量浓度为0.010 0 mol·L-1
C.指示剂变色时,说明盐酸与NaOH恰好完全反应
D.当滴加NaOH溶液10.00 mL时(忽略反应前后体积变化),该混合液的pH=1+lg3
解析:A项,酸或碱均抑制水的电离,从图中看出,a、b点酸均过量,溶液呈酸性,但a点酸性较强,对水的电离的抑制作用强,故a点由水电离出的氢离子浓度小于b点;B项,从图中看出20 mL盐酸恰好与20 mL NaOH溶液中和,则盐酸的物质的量浓度与NaOH溶液的物质的量浓度相等,为0.100 0 mol·L-1;C项,酚酞的pH变色范围为8.0~10.0,即溶液变色时其pH已经大于或等于8.0,此时NaOH已经过量,变色时并非恰好完全反应;D项,滴加NaOH溶液10.00 mL时,c(H+)= mol·L-1,故溶液的pH=-lg=1+lg3。
答案:D
6.短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,其简单离子都能破坏水的电离平衡的是( )
A.W2-、X+ B.X+、Y3+
C.Y3+、Z2- D.X+、Z2-
解析:A选项W在X的上一周期,所以X为第3周期,分别为O、Na;B选项X可能为Li或Na、Y可均为Al;D选项X可能为Li或Na、Z可能为O或S;上述选项中的Na+均不影响水的电离平衡;C选项Y只能为Al,Z只能为S,Al3+、S2-均影响水的电离平衡。
答案:C
7.下列几种情况,对中和滴定结果无影响的是( )
A.滴定前标准液在零刻度以上
B.盛未知浓度溶液的锥形瓶里有少量蒸馏水
C.滴定管用蒸馏水冲洗后即注入标准液
D.滴定终点读数时,俯视滴定管的刻度(其他操作均正确)
解析:A项,由于滴定前标准液在零刻度以上,滴定中用去的零刻度以上的那部分标准液的体积不在滴定后读出的V标的体积内,也就是实际用去的标准溶液的体积比V标要大,所以这样操作使待测溶液浓度偏小。B项,盛装待测液的锥形瓶内有水的话,虽然使锥形瓶内的溶液浓度变稀了,但待测溶液中溶质的物质的量没有变化,因而测定结果无影响。C项,滴定管用蒸馏水冲洗后,未用标准溶液润洗,使滴定管内的标准溶液变稀,V标变大,导致待测溶液浓度偏大。D项,滴定管滴定前读数正确,滴定后读数时视线俯视,使V标读数变小,结果使待测溶液浓度偏低。
答案:B
8.在一定体积的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Ba2+恰好完全沉淀时,溶液的pH=11。若反应后溶液体积等于Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液体积之和,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:假设原Ba(OH)2溶液的体积为1 L,由pH=12可求出Ba(OH)2的物质的量为0.005 mol。由Ba(OH)2+NaHSO4BaSO4↓+H2O+NaOH知,当溶液中Ba2+恰好完全沉淀时,加入的NaHSO4的物质的量亦为0.005 mol,则反应后剩余的n(OH-)=0.005 mol。根据题意,反应后溶液的pH=11即c(OH-)=0.001 mol·L-1,则溶液的体积为5 L,故加入的NaHSO4溶液的体积为4 L。
答案:D
二、非选择题(本题共4小题,共52分)
9.(8分)二元弱酸(简写为H2A)溶液按下式发生一级和二级电离:H2AH++HA-,HA-H++A2-,设有下列四种溶液:
A.0.01 mol·L-1的H2A溶液
B.0.01 mol·L-1的NaHA溶液
C.0.02 mol·L-1的HCl与0.04 mol·L-1的NaHA溶液等体积混合液
D.0.02 mol·L-1的NaOH与0.02 mol·L-1的NaHA溶液等体积混合液
据此,填写下列空白(填代号):
(1)[H+]最大的是 ,最小的是 。?
(2)[H2A]最大的是 ,最小的是 。?
(3)[A2-]最大的是 ,最小的是 。?
解析:因为反应后的C溶液为0.01 mol·L-1 H2A、0.01 mol·L-1 NaHA和0.01 mol·L-1 NaCl的混合液。因HA-的存在抑制了H2A的第一步电离,所以[H+]小于A溶液中[H+],但[H2A]大于A溶液中[H2A]。反应后D溶液为0.01 mol·L-1的Na2A溶液,所以[A2-]最大,但因其水解,[H+]最小。
答案:(1)A D (2)C D (3)D A
10.(14分)(1)25 ℃时,BaCO3和BaSO4的溶度积常数分别是8×10-9 mol2·L-2和1×10-10 mol2·L-2,某含有BaCO3沉淀的悬浊液中,c(C)=0.2 mol·L-1,如果加入等体积的Na2SO4溶液,若要产生BaSO4沉淀,加入Na2SO4溶液的物质的量浓度最小是 mol·L-1。?
(2)难溶物质CaF2溶度积常数为Ksp=1.5×10-10 mol3·L-3,将4.0×10-3 mol·L-1 HF溶液与4.0×10-4 mol·L-1的CaCl2溶液等体积混合,调节溶液pH=4(忽略调节时溶液体积变化),试分析混合后是否有沉淀生成? (填“有”或“没有”),简述理由: 。?
(3)碳酸锶的另一种制备方法是用天青石和Na2CO3溶液混合浸泡,反应的离子方程式为SrSO4+CSrCO3+S,已知Ksp(SrCO4)=3×10-7 mol2·L-2,Ksp(SrCO3)=1×10-10 mol2·L-2,则该反应的平衡常数等于 。如果将Na2CO3换成(NH4)2CO3,SrCO3的产率将降低,其原因是 。?
解析:(1)根据题给数据,由Ksp(BaCO3)=c(Ba2+)·c(C)得c(Ba2+)=4×10-8 mol·L-1,混合后溶液中,c(Ba2+)=2×10-8 mol·L-1,要想产生BaSO4沉淀,至少需要c(Ba2+)·c(S)=Ksp(BaSO4),计算得c(S)=5×10-3 mol·L-1,则加入Na2SO4溶液的物质的量浓度最小是0.01 mol·L-1。
(2)当pH=4时,溶液中的c(F-)=1.6×10-3 mol·L-1,溶液中c(Ca2+)=2.0×10-4 mol·L-1,则c(Ca2+)·c2(F-)=5.12×10-10 mol3·L-3>Ksp(CaF2)=1.5×10-10 mol3·L-3,故有沉淀产生。
(3)该反应的平衡常数K=[S]/[C]=[Ksp(SrSO4)]/[Ksp(SrCO3)]=3 000。
答案:(1)0.01
(2)有 溶液中c(Ca2+)·c2(F-)=5.12×
10-10 mol3·L-3>Ksp(CaF2)=1.5×10-10 mol3·L-3
(3)3 000 N水解呈酸性,N的存在能促进C的水解,因此当两者浓度相同时,(NH4)2CO3溶液中的c(C)小于Na2CO3溶液中的c(C),不利于平衡正向移动
11.(14分)25 ℃时,若体积为Va、pH=a的某一元强酸与体积Vb、pH=b的某一元强碱混合,恰好中和,且已知Va(1)a值可否等于3? (填“可”或“否”),其理由是 ?
。?
(2)a值可否等于5? (填“可”或“否”),其理由是 ?
。?
(3)a的取值范围是 。?
解析:(1)若a=3,则b=6,溶液显酸性,与题意不符,故a≠3;
(2)若a=5,[H+]a=10-5 mol·L-1,则b=10,[OH-]b=10-4 mol·L-1,不符合题意,故a≠5;
(3)=10a+b-14<1
所以a+b-14<0,而a=0.5b,即3a<14,a<,
又pH=b=2a>7,a>,所以答案:(1)否(理由见解析)
(2)否(理由见解析)
(3)12.[2015福建理综,23(2)(3)](16分)研究硫元素及其化合物的性质具有重要意义。
(1)25 ℃,在0.10 mol·L-1 H2S溶液中,通入HCl气体或加入NaOH固体以调节溶液pH,溶液pH与[S2-]关系如下图(忽略溶液体积的变化、H2S的挥发)。
①pH=13时,溶液中的[H2S]+[HS-]= mol·L-1。?
②某溶液含0.020 mol·L-1 Mn2+、0.10 mol·L-1 H2S,当溶液pH= 时,Mn2+开始沉淀。[已知:Ksp(MnS)=2.8×10-15]?
(2)25 ℃,两种酸的电离平衡常数如下表。
Ka1
Ka2
H2SO3
1.3×10-2
6.3×10-8
H2CO3
4.2×10-7
5.6×10-11
①HS的电离平衡常数表达式K= 。?
②0.10 mol·L-1 Na2SO3溶液中离子浓度由大到小的顺序为 。?
③H2SO3溶液和NaHCO3溶液反应的主要离子方程式为 。?
解析:(1)①根据物料守恒:[S2-]+[H2S]+[HS-]=0.10 mol·L-1,故[H2S]+[HS-]=0.10 mol·L-1-[S2-]=0.10 mol·L-1-5.7×10-2 mol·L-1=0.043 mol·L-1。
②要使Mn2+沉淀,需要的[S2-]最小值为[S2-]= mol·L-1=1.4×10-13 mol·L-1,再对照图像找出pH=5。
(2)①电离平衡常数等于电离出的离子平衡浓度的系数次幂的乘积与弱电解质的平衡浓度的比值。
②S发生水解,生成HS和OH-,HS再进一步水解生成H2SO3和OH-,故离子浓度大小关系为[Na+]>[S]>[OH-]>[HS]>[H+]。
③根据电离平衡常数,H2SO3的Ka1大于H2CO3的Ka1,故反应生成CO2、HS、H2O。
答案:(1)①0.043 ②5
(2)①
②[Na+]>[S]>[OH-]>[HS]>[H+]
③H2SO3+HCHS+CO2↑+H2O
