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2025年高考化学考试易错题(新高考通用)易错类型13水溶液中的离子平衡(8大易错点)(原卷版+解析)
文档属性
名称
2025年高考化学考试易错题(新高考通用)易错类型13水溶液中的离子平衡(8大易错点)(原卷版+解析)
格式
zip
文件大小
3.7MB
资源类型
试卷
版本资源
通用版
科目
化学
更新时间
2025-04-13 18:54:20
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文档简介
易错类型13 水溶液中的离子平衡
01 易错陷阱(8大陷阱)
易错点1 不理解弱电解质的多级电离特点
易错点2 不会比较容易的酸性或碱性强弱
易错点3 溶液的稀释与pH变化
易错点4 酸碱中和滴定实验中的常错点
易错点5 不理解盐类水解的特点
易错点6 混合溶液中离(粒)子浓度大小比较
易错点7 有关Ksp的常见计算
易错点8 不会分析电解质曲线
02 易错题通关
易错点1 不理解弱电解质的多级电离特点
【分析】
多元弱酸的电离是分步进行的,每步各有电离平衡常数,通常用K1、K2等来分别表示。
多元弱酸各步电离常数的大小比较为Ka1>Ka2,因此,多元弱酸的酸性主要由第一步电离决定。由于多元弱碱为难溶碱,所以一般不用电离平衡常数。
【例1】(2024·江苏卷)室温下,通过下列实验探究的性质。已知,。
实验1:将气体通入水中,测得溶液。
实验2:将气体通入溶液中,当溶液时停止通气。
实验3:将气体通入酸性溶液中,当溶液恰好褪色时停止通气。
下列说法正确的是
A.实验1所得溶液中:
B.实验2所得溶液中:
C.实验2所得溶液经蒸干、灼烧制得固体
D.实验3所得溶液中:
【变式1-1】(2024届·贵州贵阳·三模)已知相关数据如下表:
化学式 HF
电离平衡常数()
下列离子方程式书写正确的是
A.与少量反应:
B.足量通入饱和溶液中:
C.氢氧化钙溶液与氢氟酸混合的离子方程式:
D.向溶液通入过量:
易错点2 不会比较容易的酸性或碱性强弱
【分析】
1、溶液的酸碱性
(1)溶液的酸碱性:溶液酸碱性的判断标准是溶液中c(H+)与c(OH-)的相对大小
(2)溶液的酸碱性与c(H+)和c(OH-)的关系
c(H+)与c(OH-)相对大小 c(H+)/mol·L-1的范围(25 ℃)
中性溶液 c(OH-)=c(H+) c(H+)=1.0×10-7
酸性溶液 c(OH-)
1.0×10-7
碱性溶液 c(OH-)>c(H+) c(H+)<1.0×10-7
(3)溶液的pH与c(H+)及酸碱性的关系
①pH的定义:pH是c(H+)的负对数,其表达式是pH=-lg c(H+)
②pH的意义:pH越大,溶液的碱性越强;pH越小,溶液的酸性越强
③溶液酸碱性与pH的关系(常温下):pH<7,为酸性溶液;pH=7,为中性溶液;pH>7,为碱性溶液
④pH的适用范围:1×10-14 mol·L-1≤c(H+)≤1 mol·L-1
【点拨】①酸性(碱性)溶液并不一定是酸类(碱类)物质
②判断溶液的酸碱性不能根据c (H+)和c (OH –)绝对大小,而应比较二者相对大小,不受温度影响
③溶液的酸碱性也不能根据pH来判断,如:pH=7的溶液不一定为中性溶液,100℃时,pH=6为中性溶液
④当c(H+)或c(OH-)大于1 mol·L-1时,通常用c(H+)或c(OH-)直接表示
⑤当c(H+)或c(OH-)小于或等于1 mol·L-1时,通常用pH表示
【例2】(2023·天津卷)下表列出25℃时不同羧酸的(即)。根据表中的数据推测,结论正确的是
羧酸
pKa 4.76 2.59 2.87 2.90
A.酸性强弱:
B.对键合电子的吸引能力强弱:F
C.25℃时的pKa大小:
D.25℃时0.1mol/L溶液的碱性强弱:
易错点3 溶液的稀释与pH变化
【分析】
酸碱溶液稀释时pH的变化
酸(pH=a) 碱(pH=b)
弱酸 强酸 弱碱 强碱
稀释10n倍 pH
b-n pH=b-n
无限稀释 pH趋向于7
【例3】(2024·贵州卷)硼砂水溶液常用于pH计的校准。硼砂水解生成等物质的量的(硼酸)和(硼酸钠)。
已知:①时,硼酸显酸性的原理
②。
下列说法正确的是
A.硼砂稀溶液中
B.硼酸水溶液中的主要来自水的电离
C.25℃时,硼酸水溶液的
D.等浓度等体积的和溶液混合后,溶液显酸性
【变式3-1】(2021·浙江)某同学拟用计测定溶液以探究某酸HR是否为弱电解质。下列说法正确的是
A.25℃时,若测得溶液,则HR是弱酸
B.25℃时,若测得溶液且,则HR是弱酸
C.25℃时,若测得HR溶液,取该溶液,加蒸馏水稀释至,测得,则HR是弱酸
D.25℃时,若测得NaR溶液,取该溶液,升温至50℃,测得,,则HR是弱酸
易错点4 酸碱中和滴定实验中的常错点
【分析】
1.滴定管的认识和使用
(2)滴定管的认识
①构造:滴定管的管身是内径均匀、带有刻度的细长玻璃管,酸式滴定管的下端是玻璃活塞,碱式滴定管的下端是由橡皮管和玻璃球构成的阀。?
②滴定管的使用要求:酸式滴定管不能盛放碱液、水解呈碱性的溶液和氢氟酸,可以呈酸液、氧化性溶液和中性溶液,因为酸性和氧化性物质易腐蚀橡胶管;碱式滴定管不能盛放酸液和强氧化性溶液,可以呈碱液和中性溶液,因为碱性物质易腐蚀玻璃,致使活塞无法打开。
③规格:滴定管的最小分度是0.1 mL,实验室中常用滴定管的规格有25 mL和50 mL两种。?
④滴定管的读数方法:0刻度在上,从上往下读,读数时取小数点后两位,估读至0.01 mL;如:24.00 mL、23.38 mL 。
⑤用途:滴定管主要是用来精确地量取一定体积的液体。
⑥由于滴定管尖嘴处无刻度,故将滴定管中的液体全部放出时,放出的液体体积比理论值要大。
(3)滴定管的使用方法
①检查仪器:使用滴定管前,首先要检查活塞是否漏水。
检查滴定管是否漏水的方法:向滴定管内加水(对酸式滴定管,要先关闭活塞)至液面在“0”刻度线附近,用滴定管夹将滴定管固定在铁架台上,观察滴定管是否漏水。若不漏水,对酸式滴定管将活塞旋转180°,对碱式滴定管松动其阀门,放出少量液体,再次观察滴定管是否漏水,经两次检查都不漏水的滴定管是检漏合格的滴定管。只有不漏水的滴定管才能使用,若滴定管漏水,则不能使用。
②润洗仪器:滴定管在加入酸、碱反应液之前,先用蒸馏水洗涤干净,然后分别用待装液润洗2~3次。
润洗的方法:从滴定管上口加入3~5 mL所要盛装的酸或碱,倾斜着转动滴定管,使液体润湿全部滴定管内壁。然后,一手控制活塞(轻轻转动酸式滴定管的活塞;或者轻轻挤压碱式滴定管中的玻璃球),将液体从滴定管下部放入预置的烧杯中。
③加入反应液:分别将酸、碱反应液加入酸式、碱式滴定管中,使液面位于“0”刻度以上2~3 mL处,并将滴定管垂直固定在滴定管夹上。
④调节起始读数:在滴定管下放一烧杯,调节活塞或玻璃球,使滴定管尖嘴部分充满反应液,如果滴定管内部有气泡,应快速放液以赶出气泡,然后调节滴定管液面使其处于“0”刻度或“0”刻度以下的某一刻度。准确读取数值并记录。
2、实验操作——以用盐酸标准液滴定NaOH溶液为例
(1)查漏:使用前先检查滴定管活塞是否漏水。
(2)洗涤
①锥形瓶:只能用蒸馏水洗涤,不能用待测溶液润洗。
②滴定管洗涤:应先用自来水,再用蒸馏水,然后再用标准溶液(或待测溶液)润洗2~3次,以避免溶液被滴定管内壁上附着的蒸馏水稀释而导致浓度变小。
③洗涤的原则:少量多次。
④洗涤的标准:管内壁不挂水珠。
(3)取液
①向润洗过的碱式滴定管中加入待测浓度的NaOH溶液,赶出气泡、调节液面至“0”刻度后,用碱式滴定管向锥形瓶中滴入25.00 mL 待测溶液,再向其中滴加2滴酚酞溶液。
②向润洗过的酸式滴定管中加入标准盐酸,赶出气泡、调节液面至“0”刻度后准确记录读数为V1 mL。
(4)滴定:在锥形瓶下垫一张白纸,左手控制滴定管的活塞,向锥形瓶中先快后慢地加入标准盐酸(后面逐滴加入,接近终点时,改成滴加半滴酸),右手摇动锥形瓶,眼睛观察锥形瓶内溶液的颜色变化
(5)读数:当加入最后半滴标准盐酸,溶液由粉红色变为无色,且半分钟内不变色,停止滴定。平视滴定管中凹液面最低点,读取溶液体积为V2 mL。
(6)计算:以(V2-V1)为消耗的标准盐酸的体积,取2~3次实验结果的平均值,依据c(NaOH)=计算待测NaOH溶液的物质的量浓度。
3、指示剂的选择
(1)中和滴定曲线:以滴加酸(或碱)的量为横坐标,以溶液的pH为纵坐标绘出一条溶液的pH随酸(或碱)的滴加量而变化的曲线。
用0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L-1 HCl溶液过程中的pH变化曲线
加入的VNaOH (mL) 余VHCl (mL) 过量VNaOH (mL) pH 中和滴定曲线
0.00 20.00 1.0
18.00 2.00 2.3
19.80 0.20 3.3
19.98 0.02 4.3
20.00 0.00 7.0
20.02 0.02 9.7
20.20 0.20 10.7
22.00 2.00 11.7
40.00 20.00 12.5
(2)指示剂选择的依据:由曲线可以看出,在酸、碱中和滴定过程中,溶液的pH在接近滴定终点时有一个突变过程,在此范围内,滴加很少的酸(或碱),溶液的pH就有很大的变化,能使指示剂的颜色发生明显变化,有利于确定滴定终点,所以即使酚酞、甲基橙的变色不在恰好中和的pH=7的点上,但体积差距很小,可以忽略不计。
(3)酸碱指示剂法(只能测定溶液的pH范围)
常见酸碱指示剂的变色范围
指示剂 变色范围(颜色与pH的关系)
石蕊 <5.0红色 5.0~8.0紫色 >8.0蓝色
酚酞 <8.2无色 8.2~10.0浅红色 >10.0红色
甲基橙 <3.1红色 3.1~4.4橙色 >4.4黄色
(4)指示剂选择的基本原则
①酸碱中和滴定中一般不用石蕊作指示剂,因其颜色变化不明显。
②滴定终点为碱性时,用酚酞作指示剂,如:用NaOH溶液滴定醋酸。
③滴定终点为酸性时,用甲基橙作指示剂,如:用盐酸滴定氨水。
④强酸滴定强碱一般用酚酞,但用甲基橙也可以。
⑤并不是所有的滴定都需使用指示剂,如氧化还原滴定中,用标准的酸性KMnO4溶液滴定H2C2O4溶液时,可利用KMnO4溶液本身颜色的变化来判断滴定终点。
(5)滴定终点的判断——以盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液为例
①若用酚酞作指示剂,当滴入最后一滴盐酸时,溶液的颜色由粉红色突变为无色,且半分钟内不变色,说明达到滴定终点。
②若用甲基橙作指示剂,当滴入最后一滴盐酸时,溶液的颜色由黄色变为橙色,且半分钟内不变色,说明达到滴定终点。
3、常见的误差分析——以用标准盐酸滴定待测氢氧化钠溶液为例
步骤 操作 V标准 c(NaOH)
洗涤 酸式滴定管未用标准溶液润洗 偏大 偏高
碱式滴定管未用待测液润洗 偏小 偏低
锥形瓶用待测液润洗 偏大 偏高
锥形瓶洗净后还留有蒸馏水 不变 无影响
取液 放出碱液的滴定管开始有气泡,放出液体后气泡消失 偏小 偏低
滴定 酸式滴定管滴定前有气泡,滴定终点时气泡消失 偏大 偏高
滴定过程中振荡锥形瓶时部分液体溅出 偏小 偏低
滴定时,部分酸液滴出锥形瓶外 偏大 偏高
滴定时有几滴标准溶液滴在锥形瓶的内壁上而未用蒸馏水冲入瓶内 偏大 偏高
溶液颜色较浅时滴入盐酸过快,停止滴定后反加一滴NaOH溶液无变化 偏大 偏高
滴定完毕后立即读数,半分钟后颜色又褪去 偏小 偏低
读数 滴定前仰视读数或滴定后俯视读数 偏小 偏低
滴定前俯视读数或滴定后仰视读数 偏大 偏高
【微点拨】
①用HCl滴定0.1 mol·L-1Na2CO3溶液,第一步生成NaHCO3时,可选用酚酞为指示剂,由红色→浅红→无色。化学方程式为:Na2CO3+HCl===NaHCO3+NaCl;第二步生成碳酸(CO2↑+H2O),可选用甲基橙为指示剂,由黄色→橙色,化学方程式为:NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑。
②强酸与强碱完全中和时,溶液的pH就为7,但指示剂变色时,溶液的pH不等于7。是因为:强酸强碱完全中和时溶液的pH就为7,而滴定的终点则是通过指示剂颜色的变化来观察,此时溶液的pH往往不是7,但由滴定曲线可知:在滴定过程中开始一段时间溶液的pH变化不大,处于量变过程中,而在接近完全中和时,滴入0.02ml的碱溶液时,溶液的pH变化很大,溶液由酸性变中性再变成碱性发生了突变,之后再滴入碱溶液,溶液的pH变化又比较缓慢,说明滴定过程中,溶液的酸碱性变化经过了由量变引起质变的过程,有一段发生了pH突变的过程,完全中和和酚酞或甲基橙指示剂变色的pH虽不同,但只相差半滴,即只有0.02 mL左右,这种误差在许可的范围之内。
③酸碱恰好中和(即滴定终点)时溶液不一定呈中性,最终溶液的酸碱性取决于生成盐的性质,强酸强碱盐的溶液呈中性,强碱弱酸盐的溶液呈碱性,强酸弱碱盐的溶液呈酸性。
【例4】(2023·浙江卷)草酸()是二元弱酸。某小组做如下两组实验:
实验I:往溶液中滴加溶液。
实验Ⅱ:往溶液中滴加溶液。
[已知:的电离常数,溶液混合后体积变化忽略不计],下列说法正确的是
A.实验I可选用甲基橙作指示剂,指示反应终点
B.实验I中时,存在
C.实验Ⅱ中发生反应
D.实验Ⅱ中时,溶液中
【变式4-1】(2022·福建卷)探究醋酸浓度与电离度关系的步骤如下,与相关步骤对应的操作或叙述正确的
步骤 操作或叙述
A Ⅰ.用标准溶液标定醋酸溶液浓度 滴定时应始终注视滴定管中的液面
B Ⅱ.用标定后的溶液配制不同浓度的醋酸溶液 应使用干燥的容量瓶
C Ⅲ.测定步骤Ⅱ中所得溶液的 应在相同温度下测定
D Ⅳ.计算不同浓度溶液中醋酸的电离度 计算式为
【变式4-2】(2022·浙江卷)时,向浓度均为的盐酸和醋酸的混合溶液中逐滴加入的溶液(酷酸的;用的溶液滴定等浓度的盐酸,滴定终点的突跃范围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.滴加溶液至的过程中,发生反应的离子方程式为:
C.滴定过程中,
D.时,
易错点5 不理解盐类水解的特点
【例5】(2024·安徽卷)环境保护工程师研究利用、和处理水样中的。已知时,饱和溶液浓度约为,,,,。下列说法错误的是
A.溶液中:
B.溶液中:
C.向的溶液中加入,可使
D.向的溶液中通入气体至饱和,所得溶液中:
【变式5-1】(2023·海南卷)25℃下,水溶液的pH随其浓度的变化关系如图所示。下列说法正确的是
A.时,溶液中
B.水解程度随其浓度增大而减小
C.在水中的
D.的溶液和的溶液等体积混合,得到的溶液
易错点6 混合溶液中离(粒)子浓度大小比较
【分析】
1、以“常温下,浓度均为0.1 mol·L-1 HA(弱酸)溶液和NaA溶液等体积混合,溶液呈酸性”为例。
实例 解题思路 常温下,0.1 mol·L-1 HA溶液和NaA溶液等体积混合,溶液呈酸性
写出混合溶液中存在的平衡过程 NaA===Na++A- HA自身电离:HAH++A- ①(呈酸性,以HA电离为主) NaAA-中水解:A-+H2OHA+OH- ②(水解呈碱性,次要) H2OH++OH-
①电荷守恒 c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-)
②物料守恒 显然n(Na+):n(A)=2:1,则2c(Na+)=c(A-)+c(HA)
③质子守恒 将Na+消掉得:c(HA)+2c(H+)=c(A-)+2c(OH-)
④离子(粒子)浓度比较 分析:在没有电离和水解之前c(Na+)、c(A-)、c(HA)均为0.1 mol·L-1, 但由于溶液呈酸性,以HA的电离为主,即电离程度大于水解程度 c(HA)=0.1-电离消耗+水解生成<0.1 c(A-)=0.1+电离生成-水解消耗>0.1 c(Na+)=0.1,H+是由HA电离出来的,电离程度很微弱,故浓度大小为:c(A-)>c(Na+)>c(HA)>c(H+)>c(OH-)
【例6】(2020·天津卷)常温下,下列有关电解质溶液的说法错误的是
A. 相同浓度的 HCOONa和NaF两溶液,前者的pH较大,则
B. 相同浓度的CH3COOH和CH3COONa两溶液等体积混合后pH约为4.7,则溶液中
C. FeS溶于稀硫酸,而CuS不溶于稀硫酸,则
D. 在溶液中,
【变式6-1】(2023·福建卷)时,某二元酸的、。溶液稀释过程中与的关系如图所示。已知的分布系数。下列说法错误的是
A.曲线n为的变化曲线 B.a点:
C.b点: D.c点:
易错点7 有关Ksp的常见计算
【分析】
类型一、由溶度积求溶液中某离子的浓度
计算技巧 ①已知溶度积,求溶液中的某种离子的浓度 如:Ksp=a 的饱和AgCl溶液中,c(Ag+)= mol·L-1
②已知溶度积、溶液中某离子的浓度,求溶液中的另一种离子的浓度 如:某温度下AgCl的Ksp=a,在0.1 mol·L-1的NaCl溶液中加入过量的AgCl固体,达到平衡后c(Ag+)==10a mol·L-1
类型二、判断沉淀的生成或沉淀是否完全
计算技巧 ①把离子浓度数据代入Ksp表达式得Qc,若Qc>Ksp,则有沉淀生成;若Qc
②利用Ksp的数值计算某一离子浓度,若该离子浓度小于10-5 mol·L-1,则该离子沉淀完全
类型三、常温下,计算氢氧化物沉淀开始和沉淀完全时的pH
计算技巧 ①根据氢氧化物的Ksp,先计算初始浓度溶液中c(OH-),再求得溶液的pH ②金属阳离子沉淀完全时的离子浓度为10-5 mol·L-1,依据Ksp可计算金属阳离子沉淀完全时溶液中的c(OH-),进而求得pH
类型四、计算沉淀转化反应的平衡常数,并判断沉淀转化的程度
计算技巧 依据沉淀的转化反应和Ksp,计算该反应的平衡常数,K值越大,转化反应越易进行,转化程度越大 如:对于反应Cu2+(aq)+ZnS(s)CuS(s)+Zn2+(aq) 该反应的平衡常数K===
类型五、溶度积与溶解度的相互计算
计算 技巧 ①由饱和溶液的物质的量浓度c(mol/L)饱和溶液的溶解度S (g) 以AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)为例,饱和溶液的物质的浓度c=1.34×10-5mol/L 即:1L溶液中含有1.34×10-5 mol的AgCl溶质,也就是(1.34×10-5×143.5)g=1.92×10-3g 即:1L溶液中溶解的AgCl为1.92×10-3g,由于溶液极稀,其溶液近似等于水的密度,ρ=1g/cm3 即:1000g溶液中溶解了1.92×10-3g的AgCl,100g水中溶解了1.92×10-4g的AgCl 即:AgCl的溶解度S(AgCl)=1.92×10-4g
②饱和溶液的溶解度S(g)由饱和溶液的物质的量浓度c(mol/L)KSP 20℃时,S(AgCl)=1.5×10-4g,即:100g水中溶解了AgCl的质量为1.5×10-4g,由于溶液极稀,其溶液近似等于水的密度,ρ=1g/cm3,也即是:0.1L水中溶解了AgCl的质量为1.5×10-4g,也即是:0.1L溶液中溶解了AgCl的质量为1.5×10-4g,此时n(AgCl)=,c(AgCl)=,c(AgCl)=1.05×10-5mol/L,KSP=c(Ag+)·c(Cl—)=1.05×10-5×1.05×10-5=1.1×10—10
类型六、沉淀先后的计算与判断
计算技巧 ①沉淀类型相同,则Ksp小的化合物先沉淀
②沉淀类型不同,则需要转化为溶解度进行判断,溶解度小的最先沉淀或根据Ksp计算出沉淀时所需离子浓度,所需离子浓度小的先沉淀
类型七、外加溶液稀释后的计算
计算技巧 ①加水时,各离子浓度都会减小,先要计算出稀释后各离子浓度,再计算出Qc,然后与Ksp比较,看是否有沉淀生成
②加同离子的电解质溶液时,先要计算出稀释后各离子浓度,再计算出Qc,然后与Ksp比较,看是否有沉淀生成
【例7】(2023·江苏卷)室温下,用含少量的溶液制备的过程如题图所示。已知,。下列说法正确的是
A.溶液中:
B.“除镁”得到的上层清液中:
C.溶液中:
D.“沉锰”后的滤液中:
【变式7-1】(2024·浙江1月卷)常温下、将等体积、浓度均为溶液与新制溶液混合,出现白色浑浊;再滴加过量的溶液,振荡,出现白色沉淀。
已知:
下列说法不正确的是
A.溶液中存在
B.将溶液稀释到,几乎不变
C.溶液与溶液混合后出现的白色浑浊不含有
D.存在反应是出现白色沉淀的主要原因
【变式7-2】(2024·全国甲卷)将配制成悬浊液,向其中滴加的溶液。(M代表、或)随加入溶液体积(V)的变化关系如图所示。
下列叙述正确的是
A.交点a处:
B.
C.时,不变
D.
易错点8 不会分析电解质曲线
【例8】(2024·湖南卷)常温下,向溶液中缓慢滴入相同浓度的溶液,混合溶液中某两种离子的浓度随加入溶液体积的变化关系如图所示,下列说法错误的是
A.水的电离程度:
B.M点:
C.当时,
D.N点:
【变式8-1】·常温下和的两种溶液中,分布系数δ与pH的变化关系如图所示。[比如:]
下列叙述正确的是
A.曲线M表示的变化关系
B.若酸的初始浓度为,则a点对应的溶液中有
C.的电离常数
D.时,
1.(2022·北京卷)2022年3月神舟十三号航天员在中国空间站进行了“天宫课堂”授课活动。其中太空“冰雪实验”演示了过饱和醋酸钠溶液的结晶现象。下列说法不正确的是
A.醋酸钠是强电解质
B.醋酸钠晶体与冰都是离子晶体
C.常温下,醋酸钠溶液的
D.该溶液中加入少量醋酸钠固体可以促进醋酸钠晶体析出
2.(2024届·浙江金华·三模)下列说法正确的是
A.pH=11的氨水和pH=3的盐酸混合后的溶液,若,则溶液呈中性
B.在100℃时,pH约为6的纯水呈酸性
C.25℃时,将pH=8的NaOH溶液加水稀释100倍,所得溶液的pH=6
D.0.1 溶液的pH小于7不能说明为弱电解质
3.(2022·海南卷)NaClO溶液具有添白能力,已知25℃时,。下列关于NaClO溶液说法正确的是
A.0.01mol/L溶液中,
B.长期露置在空气中,释放,漂白能力减弱
C.通入过量,反应的离子方程式为
D.25℃,的NaClO和HClO的混合溶液中,
4.(2024届广东省广州市越秀区一模)室温下用含少量Mg2+的MnSO4溶液制备MnCO3的过程如图所示,下列说法不正确的是
A.0.1mol/LNaF溶液中:
B.“除镁”得到的上层清液中:
C.0.1mol/LNaHCO3溶液中:
D.“沉锰”后的滤液中:
5.(2024·山东德州一中、二中联考一模)常温下部分难溶电解质的溶度积如下表:
难溶电解质
下列叙述中错误的是
A.AgCl在等物质的量浓度的NaCl和AgNO3溶液中的溶解度相同
B.向悬浊液中加入溶液,可完成沉淀的转化
C.的平衡常数约为
D.含和固体的溶液中离子浓度关系为:
6.(2024届广东省广州天河区一模)甘氨酸()是人体必需氨基酸之一,25℃时,甘氨酸溶液中、、的分布分数与溶液关系如图(分布分数即各组分的平衡浓度占总浓度的分数)。下列说法不正确的是
A.甘氨酸具有两性
B.曲线c代表
C.的平衡常数
D.溶液中
7.(2024·贵州·二模)是一元弱碱,时其电离常数为Kb,某混合溶液中与的关系如图所示(其中代表)。
下列说法正确的是
A.点时, B.点时,
C.由10到14的变化过程中,逐渐减小 D.该体系中,
8.(2024·浙江6月卷)室温下,水溶液中各含硫微粒物质的量分数随变化关系如下图[例如]。已知:。
下列说法正确的是
A.溶解度:大于
B.以酚酞为指示剂(变色的范围8.2~10.0),用标准溶液可滴定水溶液的浓度
C.忽略的第二步水解,的溶液中水解率约为
D.的溶液中加入等体积的溶液,反应初始生成的沉淀是
9.(2024·山东泰安一模)已知的电离常数。常温下,难溶物BaR在不同浓度盐酸(足量)中恰好不再溶解时,测得混合液中与pH的关系如图所示,下列说法错误的是
A.约为
B.M点:
C.N点:约为
D.直线上任一点均满足:
10.(2024·山东卷)常温下水溶液体系中存在反应:,平衡常数为K。已初始浓度,所有含碳物种的摩尔分数与变化关系如图所示(忽略溶液体积变化)。下列说法正确的是
A.线Ⅱ表示的变化情况
B.的电离平衡常数
C.时,
D.时,
11.(2024·安徽·模拟预测)某温度下,。向浓度均为盐酸和醋酸的混合溶液中逐滴加入溶液,溶液电导率、随氨水体积的变化如图。下列说法错误的是
A.a点,约为
B.b点,
C.c点,
D.d点,氨水刚好中和盐酸和醋酸,所以水的电离程度:
12.(2024·湖北卷)气氛下,溶液中含铅物种的分布如图。纵坐标()为组分中铅占总铅的质量分数。已知,、,。下列说法错误的是
A.时,溶液中
B.时,
C.时,
D.时,溶液中加入少量,会溶解
13.(2024·黑吉辽卷)下,、和的沉淀溶解平衡曲线如下图所示。某实验小组以为指示剂,用标准溶液分别滴定含水样、含水样。
已知:①为砖红色沉淀;
②相同条件下溶解度大于;
③时,,。
下列说法错误的是
A.曲线②为沉淀溶解平衡曲线
B.反应的平衡常数
C.滴定时,理论上混合液中指示剂浓度不宜超过
D.滴定达终点时,溶液中
14.(2024·甘肃·三模)室温下,向0.1 mol/L的柠檬酸的(Na3A)溶液中通入HCl气体(忽略溶液体积变化),溶液中H3A、H2A-、HA2-和A3-的分布系数(X) (某种含A微粒浓度与所有含A微粒浓度之和的比值)随pH变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A.曲线d表示A3-
B.A3-水解平衡常数Kh1=10-7.6
C.n点:
D.pH为5左右时,通入HCl发生的反应为HA2-+H+=H2A-
21世纪教育网(www.21cnjy.com)易错类型13 水溶液中的离子平衡
01 易错陷阱(8大陷阱)
易错点1 不理解弱电解质的多级电离特点
易错点2 不会比较容易的酸性或碱性强弱
易错点3 溶液的稀释与pH变化
易错点4 酸碱中和滴定实验中的常错点
易错点5 不理解盐类水解的特点
易错点6 混合溶液中离(粒)子浓度大小比较
易错点7 有关Ksp的常见计算
易错点8 不会分析电解质曲线
02 易错题通关
易错点1 不理解弱电解质的多级电离特点
【分析】
多元弱酸的电离是分步进行的,每步各有电离平衡常数,通常用K1、K2等来分别表示。
多元弱酸各步电离常数的大小比较为Ka1>Ka2,因此,多元弱酸的酸性主要由第一步电离决定。由于多元弱碱为难溶碱,所以一般不用电离平衡常数。
【例1】(2024·江苏卷)室温下,通过下列实验探究的性质。已知,。
实验1:将气体通入水中,测得溶液。
实验2:将气体通入溶液中,当溶液时停止通气。
实验3:将气体通入酸性溶液中,当溶液恰好褪色时停止通气。
下列说法正确的是
A.实验1所得溶液中:
B.实验2所得溶液中:
C.实验2所得溶液经蒸干、灼烧制得固体
D.实验3所得溶液中:
【答案】D
【分析】实验1得到H2SO3溶液,实验2溶液的pH为4,实验2为NaHSO3溶液,实验3和酸性溶液反应的离子方程式为:。
【解析】A. 实验1得到H2SO3溶液,其质子守恒关系式为:,则 ,A错误;
B.实验2为pH为4,依据,则=,溶液,则,B错误;
C.NaHSO3溶液蒸干、灼烧制得固体,C错误;
D.实验3依据发生的反应:,则恰好完全反应后,D正确;
故选D。
【变式1-1】(2024届·贵州贵阳·三模)已知相关数据如下表:
化学式 HF
电离平衡常数()
下列离子方程式书写正确的是
A.与少量反应:
B.足量通入饱和溶液中:
C.氢氧化钙溶液与氢氟酸混合的离子方程式:
D.向溶液通入过量:
【答案】B
【解析】A. 与少量反应,正确的离子方程式为,A错误;
B. 足量通入饱和溶液中,会生成碳酸氢钠沉淀,离子方程式为,B正确;
C. HF为弱酸,在离子方程式中不能拆分,需保留化学式,C错误;
D. 碳酸的酸性强于,所以不能发生上述反应,正确的离子方程式为,D错误;
故答案选B。
易错点2 不会比较容易的酸性或碱性强弱
【分析】
1、溶液的酸碱性
(1)溶液的酸碱性:溶液酸碱性的判断标准是溶液中c(H+)与c(OH-)的相对大小
(2)溶液的酸碱性与c(H+)和c(OH-)的关系
c(H+)与c(OH-)相对大小 c(H+)/mol·L-1的范围(25 ℃)
中性溶液 c(OH-)=c(H+) c(H+)=1.0×10-7
酸性溶液 c(OH-)
1.0×10-7
碱性溶液 c(OH-)>c(H+) c(H+)<1.0×10-7
(3)溶液的pH与c(H+)及酸碱性的关系
①pH的定义:pH是c(H+)的负对数,其表达式是pH=-lg c(H+)
②pH的意义:pH越大,溶液的碱性越强;pH越小,溶液的酸性越强
③溶液酸碱性与pH的关系(常温下):pH<7,为酸性溶液;pH=7,为中性溶液;pH>7,为碱性溶液
④pH的适用范围:1×10-14 mol·L-1≤c(H+)≤1 mol·L-1
【点拨】①酸性(碱性)溶液并不一定是酸类(碱类)物质
②判断溶液的酸碱性不能根据c (H+)和c (OH –)绝对大小,而应比较二者相对大小,不受温度影响
③溶液的酸碱性也不能根据pH来判断,如:pH=7的溶液不一定为中性溶液,100℃时,pH=6为中性溶液
④当c(H+)或c(OH-)大于1 mol·L-1时,通常用c(H+)或c(OH-)直接表示
⑤当c(H+)或c(OH-)小于或等于1 mol·L-1时,通常用pH表示
【例2】(2023·天津卷)下表列出25℃时不同羧酸的(即)。根据表中的数据推测,结论正确的是
羧酸
pKa 4.76 2.59 2.87 2.90
A.酸性强弱:
B.对键合电子的吸引能力强弱:F
C.25℃时的pKa大小:
D.25℃时0.1mol/L溶液的碱性强弱:
【答案】C
【解析】A.根据电负性F>Cl>Br>I,CH2FCOOH、CH2ClCOOH、CH2BrCOOH的酸性逐渐减弱,则酸性CH2ICOOH<CH2BrCOOH,A错误;
B.电负性越大,对键合电子的吸引能力越强,电负性:F>Cl>Br,对键合电子的吸引能力强弱:F>Cl>Br,B错误;
C.F是吸电子基团,F原子个数越多,吸电子能力越强,使得羧基中O—H键极性增强,更易电离,酸性增强,则25℃时的pKa大小:CHF2COOH
D.根据pKa知,相同浓度下酸性CH3COOH<CH2ClCOOH,酸性越强,其对应盐的水解程度越弱,碱性越弱,则相同浓度下碱性:CH2ClCOONa<CH3COONa,D错误;
故答案为:C。
易错点3 溶液的稀释与pH变化
【分析】
酸碱溶液稀释时pH的变化
酸(pH=a) 碱(pH=b)
弱酸 强酸 弱碱 强碱
稀释10n倍 pH
b-n pH=b-n
无限稀释 pH趋向于7
【例3】(2024·贵州卷)硼砂水溶液常用于pH计的校准。硼砂水解生成等物质的量的(硼酸)和(硼酸钠)。
已知:①时,硼酸显酸性的原理
②。
下列说法正确的是
A.硼砂稀溶液中
B.硼酸水溶液中的主要来自水的电离
C.25℃时,硼酸水溶液的
D.等浓度等体积的和溶液混合后,溶液显酸性
【答案】B
【解析】
A.水解生成等物质的量浓度的和,硼酸遇水转换,根据物料守恒,,A错误;
B.根据已知,硼酸遇水转换,其中的H+是由水提供的,B正确;
C.25℃时, ,,,因,,C错误;
D.的电离平衡常数为,的水解平衡常数,水解程度大于电离程度,显碱性,D错误;
故选B。
【变式3-1】(2021·浙江)某同学拟用计测定溶液以探究某酸HR是否为弱电解质。下列说法正确的是
A.25℃时,若测得溶液,则HR是弱酸
B.25℃时,若测得溶液且,则HR是弱酸
C.25℃时,若测得HR溶液,取该溶液,加蒸馏水稀释至,测得,则HR是弱酸
D.25℃时,若测得NaR溶液,取该溶液,升温至50℃,测得,,则HR是弱酸
【答案】B
【解析】
A.25℃时,若测得溶液,可知为强酸强碱盐,则为强酸,A错误;
B.25℃时,若测得溶液且,可知溶液中,所以未完全电离,为弱酸,B正确;
C.假设为强酸,取的该溶液,加蒸馏水稀释至测得此时溶液,C错误;
D.假设为强酸,则为强酸强碱盐,溶液呈中性,升温至50℃,促进水的电离,水的离子积常数增大,减小,D错误;
答案为:B。
易错点4 酸碱中和滴定实验中的常错点
【分析】
1.滴定管的认识和使用
(2)滴定管的认识
①构造:滴定管的管身是内径均匀、带有刻度的细长玻璃管,酸式滴定管的下端是玻璃活塞,碱式滴定管的下端是由橡皮管和玻璃球构成的阀。?
②滴定管的使用要求:酸式滴定管不能盛放碱液、水解呈碱性的溶液和氢氟酸,可以呈酸液、氧化性溶液和中性溶液,因为酸性和氧化性物质易腐蚀橡胶管;碱式滴定管不能盛放酸液和强氧化性溶液,可以呈碱液和中性溶液,因为碱性物质易腐蚀玻璃,致使活塞无法打开。
③规格:滴定管的最小分度是0.1 mL,实验室中常用滴定管的规格有25 mL和50 mL两种。?
④滴定管的读数方法:0刻度在上,从上往下读,读数时取小数点后两位,估读至0.01 mL;如:24.00 mL、23.38 mL 。
⑤用途:滴定管主要是用来精确地量取一定体积的液体。
⑥由于滴定管尖嘴处无刻度,故将滴定管中的液体全部放出时,放出的液体体积比理论值要大。
(3)滴定管的使用方法
①检查仪器:使用滴定管前,首先要检查活塞是否漏水。
检查滴定管是否漏水的方法:向滴定管内加水(对酸式滴定管,要先关闭活塞)至液面在“0”刻度线附近,用滴定管夹将滴定管固定在铁架台上,观察滴定管是否漏水。若不漏水,对酸式滴定管将活塞旋转180°,对碱式滴定管松动其阀门,放出少量液体,再次观察滴定管是否漏水,经两次检查都不漏水的滴定管是检漏合格的滴定管。只有不漏水的滴定管才能使用,若滴定管漏水,则不能使用。
②润洗仪器:滴定管在加入酸、碱反应液之前,先用蒸馏水洗涤干净,然后分别用待装液润洗2~3次。
润洗的方法:从滴定管上口加入3~5 mL所要盛装的酸或碱,倾斜着转动滴定管,使液体润湿全部滴定管内壁。然后,一手控制活塞(轻轻转动酸式滴定管的活塞;或者轻轻挤压碱式滴定管中的玻璃球),将液体从滴定管下部放入预置的烧杯中。
③加入反应液:分别将酸、碱反应液加入酸式、碱式滴定管中,使液面位于“0”刻度以上2~3 mL处,并将滴定管垂直固定在滴定管夹上。
④调节起始读数:在滴定管下放一烧杯,调节活塞或玻璃球,使滴定管尖嘴部分充满反应液,如果滴定管内部有气泡,应快速放液以赶出气泡,然后调节滴定管液面使其处于“0”刻度或“0”刻度以下的某一刻度。准确读取数值并记录。
2、实验操作——以用盐酸标准液滴定NaOH溶液为例
(1)查漏:使用前先检查滴定管活塞是否漏水。
(2)洗涤
①锥形瓶:只能用蒸馏水洗涤,不能用待测溶液润洗。
②滴定管洗涤:应先用自来水,再用蒸馏水,然后再用标准溶液(或待测溶液)润洗2~3次,以避免溶液被滴定管内壁上附着的蒸馏水稀释而导致浓度变小。
③洗涤的原则:少量多次。
④洗涤的标准:管内壁不挂水珠。
(3)取液
①向润洗过的碱式滴定管中加入待测浓度的NaOH溶液,赶出气泡、调节液面至“0”刻度后,用碱式滴定管向锥形瓶中滴入25.00 mL 待测溶液,再向其中滴加2滴酚酞溶液。
②向润洗过的酸式滴定管中加入标准盐酸,赶出气泡、调节液面至“0”刻度后准确记录读数为V1 mL。
(4)滴定:在锥形瓶下垫一张白纸,左手控制滴定管的活塞,向锥形瓶中先快后慢地加入标准盐酸(后面逐滴加入,接近终点时,改成滴加半滴酸),右手摇动锥形瓶,眼睛观察锥形瓶内溶液的颜色变化
(5)读数:当加入最后半滴标准盐酸,溶液由粉红色变为无色,且半分钟内不变色,停止滴定。平视滴定管中凹液面最低点,读取溶液体积为V2 mL。
(6)计算:以(V2-V1)为消耗的标准盐酸的体积,取2~3次实验结果的平均值,依据c(NaOH)=计算待测NaOH溶液的物质的量浓度。
3、指示剂的选择
(1)中和滴定曲线:以滴加酸(或碱)的量为横坐标,以溶液的pH为纵坐标绘出一条溶液的pH随酸(或碱)的滴加量而变化的曲线。
用0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L-1 HCl溶液过程中的pH变化曲线
加入的VNaOH (mL) 余VHCl (mL) 过量VNaOH (mL) pH 中和滴定曲线
0.00 20.00 1.0
18.00 2.00 2.3
19.80 0.20 3.3
19.98 0.02 4.3
20.00 0.00 7.0
20.02 0.02 9.7
20.20 0.20 10.7
22.00 2.00 11.7
40.00 20.00 12.5
(2)指示剂选择的依据:由曲线可以看出,在酸、碱中和滴定过程中,溶液的pH在接近滴定终点时有一个突变过程,在此范围内,滴加很少的酸(或碱),溶液的pH就有很大的变化,能使指示剂的颜色发生明显变化,有利于确定滴定终点,所以即使酚酞、甲基橙的变色不在恰好中和的pH=7的点上,但体积差距很小,可以忽略不计。
(3)酸碱指示剂法(只能测定溶液的pH范围)
常见酸碱指示剂的变色范围
指示剂 变色范围(颜色与pH的关系)
石蕊 <5.0红色 5.0~8.0紫色 >8.0蓝色
酚酞 <8.2无色 8.2~10.0浅红色 >10.0红色
甲基橙 <3.1红色 3.1~4.4橙色 >4.4黄色
(4)指示剂选择的基本原则
①酸碱中和滴定中一般不用石蕊作指示剂,因其颜色变化不明显。
②滴定终点为碱性时,用酚酞作指示剂,如:用NaOH溶液滴定醋酸。
③滴定终点为酸性时,用甲基橙作指示剂,如:用盐酸滴定氨水。
④强酸滴定强碱一般用酚酞,但用甲基橙也可以。
⑤并不是所有的滴定都需使用指示剂,如氧化还原滴定中,用标准的酸性KMnO4溶液滴定H2C2O4溶液时,可利用KMnO4溶液本身颜色的变化来判断滴定终点。
(5)滴定终点的判断——以盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液为例
①若用酚酞作指示剂,当滴入最后一滴盐酸时,溶液的颜色由粉红色突变为无色,且半分钟内不变色,说明达到滴定终点。
②若用甲基橙作指示剂,当滴入最后一滴盐酸时,溶液的颜色由黄色变为橙色,且半分钟内不变色,说明达到滴定终点。
3、常见的误差分析——以用标准盐酸滴定待测氢氧化钠溶液为例
步骤 操作 V标准 c(NaOH)
洗涤 酸式滴定管未用标准溶液润洗 偏大 偏高
碱式滴定管未用待测液润洗 偏小 偏低
锥形瓶用待测液润洗 偏大 偏高
锥形瓶洗净后还留有蒸馏水 不变 无影响
取液 放出碱液的滴定管开始有气泡,放出液体后气泡消失 偏小 偏低
滴定 酸式滴定管滴定前有气泡,滴定终点时气泡消失 偏大 偏高
滴定过程中振荡锥形瓶时部分液体溅出 偏小 偏低
滴定时,部分酸液滴出锥形瓶外 偏大 偏高
滴定时有几滴标准溶液滴在锥形瓶的内壁上而未用蒸馏水冲入瓶内 偏大 偏高
溶液颜色较浅时滴入盐酸过快,停止滴定后反加一滴NaOH溶液无变化 偏大 偏高
滴定完毕后立即读数,半分钟后颜色又褪去 偏小 偏低
读数 滴定前仰视读数或滴定后俯视读数 偏小 偏低
滴定前俯视读数或滴定后仰视读数 偏大 偏高
【微点拨】
①用HCl滴定0.1 mol·L-1Na2CO3溶液,第一步生成NaHCO3时,可选用酚酞为指示剂,由红色→浅红→无色。化学方程式为:Na2CO3+HCl===NaHCO3+NaCl;第二步生成碳酸(CO2↑+H2O),可选用甲基橙为指示剂,由黄色→橙色,化学方程式为:NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑。
②强酸与强碱完全中和时,溶液的pH就为7,但指示剂变色时,溶液的pH不等于7。是因为:强酸强碱完全中和时溶液的pH就为7,而滴定的终点则是通过指示剂颜色的变化来观察,此时溶液的pH往往不是7,但由滴定曲线可知:在滴定过程中开始一段时间溶液的pH变化不大,处于量变过程中,而在接近完全中和时,滴入0.02ml的碱溶液时,溶液的pH变化很大,溶液由酸性变中性再变成碱性发生了突变,之后再滴入碱溶液,溶液的pH变化又比较缓慢,说明滴定过程中,溶液的酸碱性变化经过了由量变引起质变的过程,有一段发生了pH突变的过程,完全中和和酚酞或甲基橙指示剂变色的pH虽不同,但只相差半滴,即只有0.02 mL左右,这种误差在许可的范围之内。
③酸碱恰好中和(即滴定终点)时溶液不一定呈中性,最终溶液的酸碱性取决于生成盐的性质,强酸强碱盐的溶液呈中性,强碱弱酸盐的溶液呈碱性,强酸弱碱盐的溶液呈酸性。
【例4】(2023·浙江卷)草酸()是二元弱酸。某小组做如下两组实验:
实验I:往溶液中滴加溶液。
实验Ⅱ:往溶液中滴加溶液。
[已知:的电离常数,溶液混合后体积变化忽略不计],下列说法正确的是
A.实验I可选用甲基橙作指示剂,指示反应终点
B.实验I中时,存在
C.实验Ⅱ中发生反应
D.实验Ⅱ中时,溶液中
【答案】D
【解析】A.溶液被氢氧化钠溶液滴定到终点时生成显碱性的草酸钠溶液,为了减小实验误差要选用变色范围在碱性范围的指示剂,因此,实验I可选用酚酞作指示剂,指示反应终点,故A错误;
B.实验I中时,溶质是、且两者物质的量浓度相等,,则草酸氢根的电离程度大于草酸根的水解程度,因此存在,故B错误;
C.实验Ⅱ中,由于开始滴加的氯化钙量较少而过量,因此该反应在初始阶段发生的是,该反应的平衡常数为,因为平衡常数很大,说明反应能够完全进行,当完全消耗后,再和发生反应,故C错误;
D.实验Ⅱ中时,溶液中的钙离子浓度为,溶液中,故D正确。
综上所述,答案为D。
【变式4-1】(2022·福建卷)探究醋酸浓度与电离度关系的步骤如下,与相关步骤对应的操作或叙述正确的
步骤 操作或叙述
A Ⅰ.用标准溶液标定醋酸溶液浓度 滴定时应始终注视滴定管中的液面
B Ⅱ.用标定后的溶液配制不同浓度的醋酸溶液 应使用干燥的容量瓶
C Ⅲ.测定步骤Ⅱ中所得溶液的 应在相同温度下测定
D Ⅳ.计算不同浓度溶液中醋酸的电离度 计算式为
【答案】C
【解析】A.中和滴定时眼睛应始终注视锥形瓶内溶液颜色的变化,A错误;
B.配制不同浓度的醋酸溶液时,容量瓶不需要干燥,B错误;
C.温度影响醋酸的电离平衡,因此测定步骤Ⅰ中所得溶液的时应在相同温度下测定,C正确;
D.电离度是指弱电解质在溶液里达电离平衡时,已电离的电解质分子数占原来总分子数(包括已电离的和未电离的)的百分数,因此醋酸的电离度计算式为,D错误;
答案选C。
【变式4-2】(2022·浙江卷)时,向浓度均为的盐酸和醋酸的混合溶液中逐滴加入的溶液(酷酸的;用的溶液滴定等浓度的盐酸,滴定终点的突跃范围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.滴加溶液至的过程中,发生反应的离子方程式为:
C.滴定过程中,
D.时,
【答案】B
【解析】A.恰好中和时,生成氯化钠溶液和醋酸钠溶液,其中醋酸根离子会水解,溶液显碱性,A正确;
B.滴加溶液至的过程中,若只发生反应的离子方程式:,则滴加NaOH溶液的体积为20mL,则根据电离常数,的醋酸中,c(H+)≈c(CH3COO-)= ==>1.0×10-4.3,故用氢氧化钠滴定的过程中,醋酸也参加了反应,则离子方程式为:H++OH-=H2O和CH3COOH+OH-=CH3COO-+H2O,B错误;
C.滴定前盐酸和醋酸的浓度相同,故滴定过程中,根据物料守恒可知:,C正确;
D.向浓度均为的盐酸和醋酸的混合溶液中逐滴加入的溶液,当盐酸的体积为20ml时,溶液为氯化钠和醋酸的混合溶液,显酸性,需要再滴加适量的氢氧化钠,当加入的NaOH溶液的体积为30mL时,溶液为NaCl和等浓度的CH3COONa、CH3COOH,根据Ka=1.8×10-5>Kh=可知,此时溶液仍然呈酸性,需继续滴加NaOH溶液,故有,D正确;
故答案为:B。
易错点5 不理解盐类水解的特点
【例5】(2024·安徽卷)环境保护工程师研究利用、和处理水样中的。已知时,饱和溶液浓度约为,,,,。下列说法错误的是
A.溶液中:
B.溶液中:
C.向的溶液中加入,可使
D.向的溶液中通入气体至饱和,所得溶液中:
【答案】B
【解析】A.溶液中只有5种离子,分别是,溶液是电中性的,存在电荷守恒,可表示为,A正确;
B.溶液中,水解使溶液呈碱性,其水解常数为,根据硫元素守恒可知,所以,则,B不正确;
C.远远大于,向的溶液中加入时,可以发生沉淀的转化,该反应的平衡常数为,因此该反应可以完全进行,的饱和溶液中,若加入足量时可使,C正确
D.的平衡常数,该反应可以完全进行,因此,当向的溶液中通入气体至饱和,可以完全沉淀,所得溶液中,D正确;
综上所述,本题选B。
【变式5-1】(2023·海南卷)25℃下,水溶液的pH随其浓度的变化关系如图所示。下列说法正确的是
A.时,溶液中
B.水解程度随其浓度增大而减小
C.在水中的
D.的溶液和的溶液等体积混合,得到的溶液
【答案】BD
【解析】A.由图像可以,时,pH>12.0,溶液中,故A错误;
B.盐溶液越稀越水解,水解程度随其浓度增大而减小,故B正确;
C.结合图像可知,当,pH=12,碳酸根水解程度大于碳酸氢根,则Kh=,则Ka2<,故C错误;
D.混合后溶液浓度变为0.1mol/L,溶液浓度变为0.15mol/L,由,,故D正确。
答案为:BD。
易错点6 混合溶液中离(粒)子浓度大小比较
【分析】
1、以“常温下,浓度均为0.1 mol·L-1 HA(弱酸)溶液和NaA溶液等体积混合,溶液呈酸性”为例。
实例 解题思路 常温下,0.1 mol·L-1 HA溶液和NaA溶液等体积混合,溶液呈酸性
写出混合溶液中存在的平衡过程 NaA===Na++A- HA自身电离:HAH++A- ①(呈酸性,以HA电离为主) NaAA-中水解:A-+H2OHA+OH- ②(水解呈碱性,次要) H2OH++OH-
①电荷守恒 c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-)
②物料守恒 显然n(Na+):n(A)=2:1,则2c(Na+)=c(A-)+c(HA)
③质子守恒 将Na+消掉得:c(HA)+2c(H+)=c(A-)+2c(OH-)
④离子(粒子)浓度比较 分析:在没有电离和水解之前c(Na+)、c(A-)、c(HA)均为0.1 mol·L-1, 但由于溶液呈酸性,以HA的电离为主,即电离程度大于水解程度 c(HA)=0.1-电离消耗+水解生成<0.1 c(A-)=0.1+电离生成-水解消耗>0.1 c(Na+)=0.1,H+是由HA电离出来的,电离程度很微弱,故浓度大小为:c(A-)>c(Na+)>c(HA)>c(H+)>c(OH-)
【例6】(2020·天津卷)常温下,下列有关电解质溶液的说法错误的是
A. 相同浓度的 HCOONa和NaF两溶液,前者的pH较大,则
B. 相同浓度的CH3COOH和CH3COONa两溶液等体积混合后pH约为4.7,则溶液中
C. FeS溶于稀硫酸,而CuS不溶于稀硫酸,则
D. 在溶液中,
【答案】A
【解析】HCOONa和NaF的浓度相同,HCOONa溶液的pH较大,说明HCOO-的水解程度较大,根据越弱越水解,因此甲酸的电离平衡常数较小,即Ka(HCOOH)<Ka(HF),故A错误;相同浓度的CH3COOH和CH3COONa两溶液等体积混合后pH约为4.7,此时溶液呈酸性,氢离子浓度大于氢氧根浓度,说明溶液中醋酸电离程度大于水解程度,则醋酸根浓度大于钠离子浓度,则溶液中c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),故B正确;CuS的溶解度较小,将CuS投入到稀硫酸溶液中,CuS溶解平衡电离出的S2 不足以与H+发生反应,而将FeS投入到稀硫酸后可以得到H2S气体,说明Ksp(FeS)>Ksp(CuS),故C正确;根据溶液中的物料守恒定律,1 mol L 1 Na2S溶液中所有含S元素的粒子的总物质的量的浓度为1 mol L 1,即c(S2 )+c(HS-)+c(H2S)=1 mol L 1,故D正确;综上所述,答案为A。
【变式6-1】(2023·福建卷)时,某二元酸的、。溶液稀释过程中与的关系如图所示。已知的分布系数。下列说法错误的是
A.曲线n为的变化曲线 B.a点:
C.b点: D.c点:
【答案】B
【分析】溶液稀释过程中,随着水的加入,因存在电离平衡HA-H++A-和水解平衡HA-+H2OOH-+H2A,HA-的分布系数先保持不变后减小,曲线n为的变化曲线,的增大,减小,增大明显,故曲线m为的变化曲线,则曲线p为的变化曲线;
【解析】A.溶液稀释过程中,随着水的加入,因存在电离平衡HA-H++A-和水解平衡HA-+H2OOH-+H2A,HA-的分布系数开始时变化不大且保持较大,故曲线n为的变化曲线,选项A正确;
B.a点, =1.0,则=0.1mol/L,=0.70,==0.15,,,,选项B错误;
C.b点, =0.70,==0.15,即=,根据物料守恒有,,故,选项C正确;
D.c点:=,故根据电荷守恒有,故,选项D正确;
答案选B。
易错点7 有关Ksp的常见计算
【分析】
类型一、由溶度积求溶液中某离子的浓度
计算技巧 ①已知溶度积,求溶液中的某种离子的浓度 如:Ksp=a 的饱和AgCl溶液中,c(Ag+)= mol·L-1
②已知溶度积、溶液中某离子的浓度,求溶液中的另一种离子的浓度 如:某温度下AgCl的Ksp=a,在0.1 mol·L-1的NaCl溶液中加入过量的AgCl固体,达到平衡后c(Ag+)==10a mol·L-1
类型二、判断沉淀的生成或沉淀是否完全
计算技巧 ①把离子浓度数据代入Ksp表达式得Qc,若Qc>Ksp,则有沉淀生成;若Qc
②利用Ksp的数值计算某一离子浓度,若该离子浓度小于10-5 mol·L-1,则该离子沉淀完全
类型三、常温下,计算氢氧化物沉淀开始和沉淀完全时的pH
计算技巧 ①根据氢氧化物的Ksp,先计算初始浓度溶液中c(OH-),再求得溶液的pH ②金属阳离子沉淀完全时的离子浓度为10-5 mol·L-1,依据Ksp可计算金属阳离子沉淀完全时溶液中的c(OH-),进而求得pH
类型四、计算沉淀转化反应的平衡常数,并判断沉淀转化的程度
计算技巧 依据沉淀的转化反应和Ksp,计算该反应的平衡常数,K值越大,转化反应越易进行,转化程度越大 如:对于反应Cu2+(aq)+ZnS(s)CuS(s)+Zn2+(aq) 该反应的平衡常数K===
类型五、溶度积与溶解度的相互计算
计算 技巧 ①由饱和溶液的物质的量浓度c(mol/L)饱和溶液的溶解度S (g) 以AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)为例,饱和溶液的物质的浓度c=1.34×10-5mol/L 即:1L溶液中含有1.34×10-5 mol的AgCl溶质,也就是(1.34×10-5×143.5)g=1.92×10-3g 即:1L溶液中溶解的AgCl为1.92×10-3g,由于溶液极稀,其溶液近似等于水的密度,ρ=1g/cm3 即:1000g溶液中溶解了1.92×10-3g的AgCl,100g水中溶解了1.92×10-4g的AgCl 即:AgCl的溶解度S(AgCl)=1.92×10-4g
②饱和溶液的溶解度S(g)由饱和溶液的物质的量浓度c(mol/L)KSP 20℃时,S(AgCl)=1.5×10-4g,即:100g水中溶解了AgCl的质量为1.5×10-4g,由于溶液极稀,其溶液近似等于水的密度,ρ=1g/cm3,也即是:0.1L水中溶解了AgCl的质量为1.5×10-4g,也即是:0.1L溶液中溶解了AgCl的质量为1.5×10-4g,此时n(AgCl)=,c(AgCl)=,c(AgCl)=1.05×10-5mol/L,KSP=c(Ag+)·c(Cl—)=1.05×10-5×1.05×10-5=1.1×10—10
类型六、沉淀先后的计算与判断
计算技巧 ①沉淀类型相同,则Ksp小的化合物先沉淀
②沉淀类型不同,则需要转化为溶解度进行判断,溶解度小的最先沉淀或根据Ksp计算出沉淀时所需离子浓度,所需离子浓度小的先沉淀
类型七、外加溶液稀释后的计算
计算技巧 ①加水时,各离子浓度都会减小,先要计算出稀释后各离子浓度,再计算出Qc,然后与Ksp比较,看是否有沉淀生成
②加同离子的电解质溶液时,先要计算出稀释后各离子浓度,再计算出Qc,然后与Ksp比较,看是否有沉淀生成
【例7】(2023·江苏卷)室温下,用含少量的溶液制备的过程如题图所示。已知,。下列说法正确的是
A.溶液中:
B.“除镁”得到的上层清液中:
C.溶液中:
D.“沉锰”后的滤液中:
【答案】C
【解析】A.溶液中存在电荷守恒:,A错误;
B.“除镁”得到的上层清液中为的饱和溶液,有,故,B错误;
C.溶液中存在质子守恒:,故,C正确;
D.“沉锰”后的滤液中还存在F-、等离子,故电荷守恒中应增加其他离子使等式成立,D错误。
故选C。
【变式7-1】(2024·浙江1月卷)常温下、将等体积、浓度均为溶液与新制溶液混合,出现白色浑浊;再滴加过量的溶液,振荡,出现白色沉淀。
已知:
下列说法不正确的是
A.溶液中存在
B.将溶液稀释到,几乎不变
C.溶液与溶液混合后出现的白色浑浊不含有
D.存在反应是出现白色沉淀的主要原因
【答案】C
【解析】A.亚硫酸是二元弱酸,存在二次电离,电离方程式为:,,则溶液中,A正确;
B.亚硫酸根离子是其二级电离产生的,则稀释的时候对氢离子的影响较大,稀释的时候,亚硫酸的浓度变为原来的一半,另外稀释的平衡常数不变,对第二级电离影响很小,则稀释时亚硫酸根浓度基本不变,B正确;
C.加入双氧水之前,生成的白色浑浊为BaSO3沉淀,C错误;
D.过氧化氢具有强氧化性,可以将+4价硫氧化为+6价硫酸根离子,则存在反应,,则出现白色沉淀的主要原因生成BaSO4沉淀,D正确;
故选C。
【变式7-2】(2024·全国甲卷)将配制成悬浊液,向其中滴加的溶液。(M代表、或)随加入溶液体积(V)的变化关系如图所示。
下列叙述正确的是
A.交点a处:
B.
C.时,不变
D.
【答案】D
【解析】向含的悬浊液中滴加的溶液,发生反应:,两者恰好完全反应时,溶液的体积为v(NaCl)=,2mL之后再加溶液,c(Cl-)增大,据,Ksp(AgCl)=c(Ag+)c(Cl-)可知,c(Ag+)会随着c(Cl-)增大而减小,所以2mL后降低的曲线,即最下方的虚线代表Ag+,升高的曲线,即中间虚线代表Cl-,则剩余最上方的实线为曲线。2mL时与溶液恰好完全反应,则a点时溶质为NaCl和Na2CrO4,电荷守恒:c(Na+)+c(Ag+)+c(H+)=2c()+c(Cl-)+c(OH-),此时c(H+)、c(OH-)、c(Ag+)可忽略不计,a点为Cl-和曲线的交点,即c()=c(Cl-),则溶液中c(Na+)≈3c(Cl-),A错误;当V(NaCl)=1.0mL时,有一半的Ag2CrO4转化为AgCl,Ag2CrO4与AgCl共存,均达到沉淀溶解平衡,取图中横坐标为1.0mL的点,得Ksp(AgCl)= c(Ag+)c(Cl-)=10-5.18×10-4.57=10-9.75,Ksp(Ag2CrO4)= c2(Ag+)c()=(10-5.18)2×10-1.60=10-11.96,则==102.21,B错误;V<2.0mL时,Ag+未沉淀完全,体系中Ag2CrO4和AgCl共存,则=为定值,即为定值,由图可知,在V≤2.0mL时c(Ag+)并不是定值,则的值也不是定值,即在变化,C错误;V>2.0mL时AgCl处于饱和状态,V(NaCl)=2.4mL时,图像显示c(Cl-)=10-1.93mol/L,则c(Ag+)===10-7.82mol/L,故y1=-7.82,此时Ag2CrO4全部转化为AgCl,n()守恒,等于起始时n(Ag2CrO4),则c(CrO)===mol/L,则y2=lg c(CrO)=lg=-lg34,D正确。
故答案选D。
易错点8 不会分析电解质曲线
【例8】(2024·湖南卷)常温下,向溶液中缓慢滴入相同浓度的溶液,混合溶液中某两种离子的浓度随加入溶液体积的变化关系如图所示,下列说法错误的是
A.水的电离程度:
B.M点:
C.当时,
D.N点:
【答案】D
【分析】结合起点和终点,向溶液中滴入相同浓度的溶液,发生浓度改变的微粒是和,当,溶液中存在的微粒是,可知随着甲酸的加入,被消耗,逐渐下降,即经过M点在下降的曲线表示的是浓度的改变,经过M点、N点的在上升的曲线表示的是浓度的改变。
【解析】A.M点时,,溶液中的溶质为,仍剩余有未反应的甲酸,对水的电离是抑制的,N点HCOOH溶液与NaOH溶液恰好反应生成HCOONa,此时仅存在HCOONa的水解,此时水的电离程度最大,故A正确;
B.M点时,,溶液中的溶质为,根据电荷守恒有,M点为交点可知,联合可得,故B正确;
C.当时,溶液中的溶质为,根据电荷守恒有,根据物料守恒,联合可得,故C正确;
D.N点HCOOH溶液与NaOH溶液恰好反应生成HCOONa,甲酸根发生水解,因此及观察图中N点可知,,根据,可知,故D错误;
故答案选D。
【变式8-1】·常温下和的两种溶液中,分布系数δ与pH的变化关系如图所示。[比如:]
下列叙述正确的是
A.曲线M表示的变化关系
B.若酸的初始浓度为,则a点对应的溶液中有
C.的电离常数
D.时,
【答案】D
【分析】随着pH的增大,、浓度减小,、浓度增大,—Cl为吸电子基团,的酸性强于,即),δ(酸分子)=δ(酸根离子)=0.5时的pH分别约为1.3、2.8,则两种酸的电离常数分别为,,由此分析解题。
【解析】A.根据分析,曲线M表示的变化关系,A错误;
B.根据,初始,若溶液中溶质只有,则,但a点对应的,说明此时溶液中加入了酸性更强的酸,根据电荷守恒,,B错误;
C.根据分析,CH2ClCOOH的电离常数Ka=10-2.8,C错误;
D.电离度,,则=,,时,,,D正确;
故答案选D。
1.(2022·北京卷)2022年3月神舟十三号航天员在中国空间站进行了“天宫课堂”授课活动。其中太空“冰雪实验”演示了过饱和醋酸钠溶液的结晶现象。下列说法不正确的是
A.醋酸钠是强电解质
B.醋酸钠晶体与冰都是离子晶体
C.常温下,醋酸钠溶液的
D.该溶液中加入少量醋酸钠固体可以促进醋酸钠晶体析出
【答案】B
【解析】A.醋酸钠在水溶液中能完全电离,醋酸钠是强电解质,故A正确;
B.醋酸钠晶体是离子晶体,冰是分子晶体,故B错误;
C.醋酸钠是强碱弱酸盐,常温下,醋酸钠溶液的,故C正确;
D.过饱和醋酸钠溶液处于亚稳态,加入少量醋酸钠固体可以促进醋酸钠晶体析出,形成饱和溶液,故D正确;
选B。
2.(2024届·浙江金华·三模)下列说法正确的是
A.pH=11的氨水和pH=3的盐酸混合后的溶液,若,则溶液呈中性
B.在100℃时,pH约为6的纯水呈酸性
C.25℃时,将pH=8的NaOH溶液加水稀释100倍,所得溶液的pH=6
D.0.1 溶液的pH小于7不能说明为弱电解质
【答案】A
【解析】A.pH=11的氨水和pH=3的盐酸混合后的溶液存在电荷守恒,若则溶液呈中性,故A正确;
B.在100℃时,KW=10-12,pH约为6的纯水呈中性,故B错误;
C.25℃时,溶液的pH=6显酸性,将pH=8的NaOH溶液加水稀释100倍不可能由碱性变为酸性,故C错误;
D.0.1 溶液的pH小于7,是因为,说明为弱电解质,故D错误;
故选A。
3.(2022·海南卷)NaClO溶液具有添白能力,已知25℃时,。下列关于NaClO溶液说法正确的是
A.0.01mol/L溶液中,
B.长期露置在空气中,释放,漂白能力减弱
C.通入过量,反应的离子方程式为
D.25℃,的NaClO和HClO的混合溶液中,
【答案】AD
【解析】A.NaClO溶液中ClO-会水解,故0.01mol/LNaClO溶液中c(ClO-)<0.01mol/L,A正确;
B.漂白粉主要成分为Ca(ClO)2和CaCl2,长期露置在空气中容易和CO2发生反应而失效,其反应的化学方程式为:Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO,HClO再分解:2HClO=2HCl+O2↑,不会释放Cl2,B错误;
C.将过量的SO2通入NaClO溶液中,SO2被氧化:SO2+ClO +H2O=Cl-++2H+,C错误;
D.25℃,pH=7.0的NaClO和HClO的混合溶液中,存在电荷守恒:c(ClO-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+),则c(ClO-)=c(Na+),又c(HClO)>c(ClO-),所以c(HClO)>c(ClO-)=c(Na+),D正确;
答案选AD。
4.(2024届广东省广州市越秀区一模)室温下用含少量Mg2+的MnSO4溶液制备MnCO3的过程如图所示,下列说法不正确的是
A.0.1mol/LNaF溶液中:
B.“除镁”得到的上层清液中:
C.0.1mol/LNaHCO3溶液中:
D.“沉锰”后的滤液中:
【答案】D
【解析】A.NaF溶液中电荷守恒关系为c(F-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),故A正确;
B.“除镁”得到的上层清液为MgF2的饱和溶液,存在Ksp(MgF2)=c2(F-) c(Mg2+),即,故B正确;
C.NaHCO3溶液中,物料守恒关系为c(Na+)=c()+c(H2CO3)+c(),故C正确;
D.“沉锰”后的滤液中含有Na2SO4、少量H2CO3,存在的电荷守恒关系为c(Na+)+c(H+)=c()+c(OH-)+2c()+2c(SO)>,故D错误;
故选:D。
5.(2024·山东德州一中、二中联考一模)常温下部分难溶电解质的溶度积如下表:
难溶电解质
下列叙述中错误的是
A.AgCl在等物质的量浓度的NaCl和AgNO3溶液中的溶解度相同
B.向悬浊液中加入溶液,可完成沉淀的转化
C.的平衡常数约为
D.含和固体的溶液中离子浓度关系为:
【答案】C
【解析】A.等物质的量浓度的NaCl和AgNO3溶液中前者Cl-浓度等于后者Ag+,根据Ksp=c(Ag+)c(Cl-)可知,AgCl在等物质的量浓度的NaCl和AgNO3溶液中的溶解度相同,A正确;
B.向悬浊液中加入溶液,此时Ag+浓度变为:c(Ag+)==5.4×10-12<10-5mol/L,故可完成沉淀的转化,B正确;
C.的平衡常数K====,C错误;
D.由题干数据可知,Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr),故有含AgCl和AgBr固体的溶液中离子浓度关系为:,D正确;
故答案为:C。
6.(2024届广东省广州天河区一模)甘氨酸()是人体必需氨基酸之一,25℃时,甘氨酸溶液中、、的分布分数与溶液关系如图(分布分数即各组分的平衡浓度占总浓度的分数)。下列说法不正确的是
A.甘氨酸具有两性
B.曲线c代表
C.的平衡常数
D.溶液中
【答案】C
【分析】甘氨酸中含有氨基和羧基,氨基显碱性,羧基显酸性,在酸性条件下,存在的形式为CH2COOH,随着pH 增大,逐步转化成NH2CH2COOH,最终转化成NH2CH2COO-,从而确定曲线a 代表CH2COOH,曲线b代表为NH2CH2COOH,曲线c 代表NH2CH2COO-,据此分析。
【解析】A.甘氨酸含有氨基和羧基,故具有两性,故A正确;
B.分析可知,C为NH2CH2COO-,故B正确;
C.分析a、b交点可知c(NH2CH2COOH)=c(CH2COOH),此时pH为2.35,K=c(OH-)==10-11.65,故C错误;
D.NH2CH2COOK溶液中酸根离子NH2CH2COO-会发生水解,故c(K+)>c(NH2CH2COO-),此时水解后溶液显碱性,故c(OH-)>c(H+),则,故D正确;
故答案为:C。
7.(2024·贵州·二模)是一元弱碱,时其电离常数为Kb,某混合溶液中与的关系如图所示(其中代表)。
下列说法正确的是
A.点时,
B.点时,
C.由10到14的变化过程中,逐渐减小
D.该体系中,
【答案】D
【分析】
根据图示,随着pH升高c(H+),c(B+)减小,c(BOH),c(OH-)增大,pH=7时,c(H+)= c(OH-),则1表示c(H+),2表示c(B+),3表示c(BOH),4表示c(OH-),以此解题。
【解析】A.S点时,c(B+)= c(BOH),因为,代入等量关系式可知,,则pH=14+lgKb,A错误;
B.由图可知,Q点时,c(H+)= c(OH-),此时pH=7,而2、3两条线并未相交,则c(BOH)≠c(B+),B错误;
C.由分析可知,3表示BOH,由图可知由10到14的变化过程中,逐渐增大,C错误;
D.由于c(B+)+c(BOH)=0.1mol/L,则c(BOH)=0.1mol/L-c(B+),又知,联立两式可得:,D正确;
故选D。
8.(2024·浙江6月卷)室温下,水溶液中各含硫微粒物质的量分数随变化关系如下图[例如]。已知:。
下列说法正确的是
A.溶解度:大于
B.以酚酞为指示剂(变色的范围8.2~10.0),用标准溶液可滴定水溶液的浓度
C.忽略的第二步水解,的溶液中水解率约为
D.的溶液中加入等体积的溶液,反应初始生成的沉淀是
【答案】C
【解析】在H2S溶液中存在电离平衡:H2SH++HS-、HS-H++S2-,随着pH的增大,H2S的物质的量分数逐渐减小,HS-的物质的量分数先增大后减小,S2-的物质的量分数逐渐增大,图中线①、②、③依次代表H2S、HS-、S2-的物质的量分数随pH的变化,由①和②交点的pH=7可知Ka1(H2S)=1×10-7,由②和③交点的pH=13.0可知Ka2(H2S)=1×10-13。A.FeS的溶解平衡为FeS(s)Fe2+(aq)+S2-(aq),饱和FeS溶液物质的量浓度为=mol/L=×10-9mol/L,Fe(OH)2的溶解平衡为Fe(OH)2Fe2+(aq)+2OH-(aq),饱和Fe(OH)2溶液物质的量浓度为=mol/L=×10-6mol/L>×10-9mol/L,故溶解度:FeS小于Fe(OH)2,A项错误;
B.酚酞的变色范围为8.2~10,若以酚酞为指示剂,用NaOH标准溶液滴定H2S水溶液,由图可知当酚酞发生明显颜色变化时,反应没有完全,即不能用酚酞作指示剂判断滴定终点,B项错误;
C.Na2S溶液中存在水解平衡S2-+H2OHS-+OH-、HS-+H2OH2S+OH-(忽略第二步水解),第一步水解平衡常数Kh(S2-)=====0.1,设水解的S2-的浓度为x mol/L,则=0.1,解得x≈0.062,S2-的水解率约为×100%=62%,C项正确;
D.0.01mol/L FeCl2溶液中加入等体积0.2mol/L Na2S溶液,瞬间得到0.005mol/L FeCl2和0.1mol/L Na2S的混合液,结合C项,瞬时c(Fe2+)c(S2-)=0.005mol/L×(0.1mol/L-0.062mol/L)=1.9×10-4>Ksp(FeS),c(Fe2+)c2(OH-)=0.005mol/L×(0.062mol/L)2=1.922×10-5>Ksp[Fe(OH)2],故反应初始生成的沉淀是FeS和Fe(OH)2,D项错误;
答案选C。
9.(2024·山东泰安一模)已知的电离常数。常温下,难溶物BaR在不同浓度盐酸(足量)中恰好不再溶解时,测得混合液中与pH的关系如图所示,下列说法错误的是
A.约为
B.M点:
C.N点:约为
D.直线上任一点均满足:
【答案】A
【解析】
A.由由BaR+2H+=Ba2++H2R结合H2R的Ka1、Ka2可知c(Ba2+)≈c(H2R),H2R H++HR-,HX-H++R2-故Ka1=,Ka2=,Ka1Ka2= =,得到c(R2-)=,=c(Ba2+)c(R2-)=,由题干图示信息,当pH=1时,lg(Ba2+)=0即c(H+)=0.1mol/L,c(Ba2+)=1.0mol/L,故=c(Ba2+)c(R2-)=约为,A错误;
B.由题干信息可知, M点为lgc(Ba2+)=0.4,pH=0.6,故c(H2R)≈c(Ba2+)=100.4mol/L,c(H+)=10-0.6mol/L,此时溶质为BaCl2和H2R,故,B正确;
C.由题干信息可知, M点为lgc(Ba2+)=0.2,pH=0.8,故c(H2R)≈c(Ba2+)=100.2mol/L,c(H+)=10-0.8mol/L,此时溶质为BaCl2和H2R,Ka1=代入得=2×10-7,C正确;
D.直线上任一点均满足电荷守恒:,D正确;
故选A。
10.(2024·山东卷)常温下水溶液体系中存在反应:,平衡常数为K。已初始浓度,所有含碳物种的摩尔分数与变化关系如图所示(忽略溶液体积变化)。下列说法正确的是
A.线Ⅱ表示的变化情况
B.的电离平衡常数
C.时,
D.时,
【答案】C
【分析】在溶液中存在平衡:CH3COOHCH3COO-+H+(①)、Ag++CH3COO-CH3COOAg(aq)(②),Ag+的水解平衡Ag++H2OAgOH+H+(③),随着pH的增大,c(H+)减小,平衡①③正向移动,c(CH3COOH)、c(Ag+)减小,pH较小时(约小于7.8)CH3COO-浓度增大的影响大于Ag+浓度减小的影响,CH3COOAg浓度增大,pH较大时(约大于7.8)CH3COO-浓度增大的影响小于Ag+浓度减小的影响,CH3COOAg浓度减小,故线Ⅰ表示CH3COOH的摩尔分数随pH变化的关系,线Ⅱ表示CH3COO-的摩尔分数随pH变化的关系,线Ⅲ表示CH3COOAg随pH变化的关系。
【解析】A.根据分析,线Ⅱ表示CH3COO-的变化情况,A项错误;
B.由图可知,当c(CH3COOH)=c(CH3COO-)相等时(即线Ⅰ和线Ⅱ的交点),溶液的pH=m,则CH3COOH的电离平衡常数Ka==10-m,B项错误;
C.pH=n时=10-m,c(CH3COO-)==10n-mc(CH3COOH),Ag++CH3COO-CH3COOAg(aq)的K=,c(Ag+)=,由图可知pH=n时,c(CH3COOH)=c(CH3COOAg),代入整理得c(Ag+)=mol/L,C项正确;
D.根据物料守恒,pH=10时溶液中c(Ag+)+c(CH3COOAg)+c(AgOH)=0.08mol/L,D项错误;
答案选C。
11.(2024·安徽·模拟预测)某温度下,。向浓度均为盐酸和醋酸的混合溶液中逐滴加入溶液,溶液电导率、随氨水体积的变化如图。下列说法错误的是
A.a点,约为
B.b点,
C.c点,
D.d点,氨水刚好中和盐酸和醋酸,所以水的电离程度:
【答案】D
【解析】A.a点:,
,A正确;
B.b点:电荷守恒式:,,所以,B正确;
C.c点:电荷守恒式:,
物料守恒式:,
两式合并:,C正确;
D.d点:c点后,氨水过量,电离出抑制水的电离,所以,D错误;
故选D。
12.(2024·湖北卷)气氛下,溶液中含铅物种的分布如图。纵坐标()为组分中铅占总铅的质量分数。已知,、,。下列说法错误的是
A.时,溶液中
B.时,
C.时,
D.时,溶液中加入少量,会溶解
【答案】C
【解析】由图可知,pH=6.5时δ(Pb2+)>50%,即c(Pb2+)>1×10-5mol/L,则c()≤=mol/L=10-7.1mol/L
Ka2(H2CO3),NaHCO3溶液呈碱性,加入少量NaHCO3固体,溶液pH增大,PbCO3转化成而溶解,D项正确。
13.(2024·黑吉辽卷)下,、和的沉淀溶解平衡曲线如下图所示。某实验小组以为指示剂,用标准溶液分别滴定含水样、含水样。
已知:①为砖红色沉淀;
②相同条件下溶解度大于;
③时,,。
下列说法错误的是
A.曲线②为沉淀溶解平衡曲线
B.反应的平衡常数
C.滴定时,理论上混合液中指示剂浓度不宜超过
D.滴定达终点时,溶液中
【答案】D
【解析】由于AgCl和AgBr中阴、阳离子个数比均为1:1,即两者图象平行,所以①代表,由于相同条件下,AgCl溶解度大于AgBr,即,所以②代表AgCl,则③代表AgBr,根据①上的点(2.0,7.7),可求得,根据②上的点(2.0,7.7),可求得,根据③上的点(6.1,6.1),可求得。由分析得,曲线②为AgCl沉淀溶解平衡曲线,A正确;反应的平衡常数,B正确;当Cl-恰好滴定完全时,,即,因此,指示剂的浓度不宜超过10-2mol/L,C正确;当Br-到达滴定终点时,,即,,D错误。
故选D。
14.(2024·甘肃·三模)室温下,向0.1 mol/L的柠檬酸的(Na3A)溶液中通入HCl气体(忽略溶液体积变化),溶液中H3A、H2A-、HA2-和A3-的分布系数(X) (某种含A微粒浓度与所有含A微粒浓度之和的比值)随pH变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A.曲线d表示A3-
B.A3-水解平衡常数Kh1=10-7.6
C.n点:
D.pH为5左右时,通入HCl发生的反应为HA2-+H+=H2A-
【答案】C
【分析】0.1 mol/L的柠檬酸的(Na3A)溶液中通入HCl气体,依次发生反应:A3-+H+=HA2-、HA2-+H+=H2A-、H2A-+H+=H3A,所以根据溶液pH及含有A微粒浓度关系可知a、b、c、d依次表示H3A、H2A-、HA2-、A3-,然后根据水解平衡常数、盐溶液中离子浓度大小关系分析解答。
【解析】A.根据上述分析可知曲线d表示的为A3-浓度变化与溶液pH的关系,A正确;
B.根据分析可知: a、b、c、d依次表示H3A、H2A-、HA2-、A3-,图中几个曲线交点从左到右依次表示=1、=1、=1、与溶液pH的关系,结合电离平衡常数表达式,可知H3A的三级电离平衡常数分别Ka1为10-3.13;Ka2为10-4.76,Ka3为10-6.40,A3-水解平衡常数Kh1==,B正确;
C.n点:c(H2A-)=c(HA2-),溶液pH<7,故c(H+)>c(OH-),电解质溶液电荷守恒式为,故溶液中离子浓度关系为:,C错误;
D.根据图中信息当溶液pH约为5时,随着pH减小,c(HA2-)逐渐减小、c(H2A-)逐渐增大,发生反应HA2-+H+=H2A-,D正确;
故合理选项是C。
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