2017-2018学年高中化学鲁科版选修4(课件+课时跟踪检测+教学案):第3章 第4节 离子反应 (9份打包)

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名称 2017-2018学年高中化学鲁科版选修4(课件+课时跟踪检测+教学案):第3章 第4节 离子反应 (9份打包)
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资源类型 教案
版本资源 鲁科版
科目 化学
更新时间 2017-11-12 20:37:46

文档简介

第4节离子反应
第1课时 离子反应
[课标要求]
1.了解离子反应发生的条件是生成沉淀、生成弱电解质、生成气体或发生氧化还原
反应。
2.综合运用电解质电离、离子反应发生的条件,进行离子方程式正误判断。
3.学会常见物质的检验方法。
4.熟练掌握离子反应在生产生活中的应用。
1.将溶液中离子之间,以及离子与原子或分子之间发生的反应称为离子反应。
2.有沉淀或气体或弱电解质生成的离子反应能够发生。
3.离子反应的实质是某种或某些离子浓度的降低。
4.在溶液中,还原性最强的离子首先被氧化;氧化性最强的离子首先被还原。
5.常见离子的检验可分为常见阳离子的检验和常见阴离子的检验。
6.硬水的形成:CaCO3+CO2+H2O===Ca2++2HCO,MgCO3+CO2+H2O===Mg2++2HCO;
1.离子反应的概述
(1)概念:溶液中离子之间,以及离子与原子或分子之间发生的反应。
(2)实质:溶液中某种或某些离子浓度降低。
(3)表示方法:常用离子方程式来表示。
(4)离子反应的主要类型有复分解反应、氧化还原反应、盐类水解反应等。
[特别提醒] ①一个离子反应方程式可以代表多个化学反应的实质。②固+固、固+气、气+气之间的反应不属于离子反应。
2.离子反应发生的条件
(1)复分解型离子反应发生的条件
①生成沉淀
a.Na2SO4溶液与Ba(OH)2溶液混合的离子反应:
Ba2++SO===BaSO4↓。
b.向MgCO3悬浊液中加入NaOH溶液的离子反应:
MgCO3+2OH-===Mg(OH)2+CO 。
②生成弱电解质
a.NaOH与盐酸混合:H++OH-===H2O。
b.盐酸与CH3COONa混合:
H++CH3COO-===CH3COOH。
c.向NH4NO3稀溶液中加入NaOH溶液:
NH+OH-===NH3·H2O。
③生成气体
a.Na2CO3溶液与稀硫酸混合:
CO+2H+===H2O+CO2↑。
b.浓NH4NO3溶液中加入浓NaOH溶液:
NH+OH-===NH3↑+H2O。
(2)氧化还原型离子反应
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,二者能发生氧化还原反应而使离子浓度降低,例如:
a.向FeCl2溶液中加入酸性KMnO4溶液,离子方程式为5Fe2++MnO+8H+===
5Fe3++Mn2++4H2O。
b.向CuSO4溶液中加入锌片,离子方程式为
Zn+Cu2+===Zn2++Cu。
c.FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板,离子方程式为
2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+。
②原电池、电解池反应
a.原电池:Cu-Zn-H2SO4。
电极反应式:负极:Zn-2e-===Zn2+,
正极:2H++2e-===H2↑,
总反应:Zn+2H+===Zn2++H2↑。
b.电解池:电解饱和食盐水。
阳极:2Cl--2e-===Cl2↑,
阴极:2H++2e-===H2↑,

1.复分解反应CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑是典型的强酸制弱酸的反应;而在CuSO4溶液中通入H2S气体,也能发生离子反应。为什么?
提示:CuSO4+H2S===CuS↓+H2SO4虽然酸性H2S2.往FeBr2溶液中通入少量Cl2,哪种离子先被氧化?若改为FeI2呢?
提示:由于还原性I->Fe2+>Br-,所以FeBr2溶液中通入Cl2,首先被氧化的是Fe2+;向FeI2溶液中通入少量Cl2,首先被氧化的是I-。
3.在含等浓度Fe3+、Cu2+、H+的溶液中加入铁粉,反应的先后顺序如何?
提示:因为氧化性Fe3+>Cu2+>H+,所以铁粉先与Fe3+反应,然后依次为Cu2+、H+。
1.离子之间结合生成沉淀、气体、弱电解质,或发生氧化还原反应、相互促进的水解反应、配合反应,使溶液中某种或某些离子浓度降低,离子反应就会发生,离子不能大量共存。
2.在离子反应发生过程中,溶液中某种离子的浓度可能增大,如Cu2+与Zn反应有
Zn2+生成。
3.若溶液中存在多种还原性离子并且浓度相同,向其中加入氧化剂时,还原性最强的离子首先被氧化。同样,多种氧化性离子共存并且浓度相同时,向其中加入强还原剂,氧化性最强的离子首先被还原。
4.盐类的水解反应(复分解反应的一种)也是离子反应,主要有单一弱离子的水解反应和水解相互促进的反应。
1.下列反应中不属于离子反应的是(  )
A.2H2+O2 2H2O
B.NaOH+HCl===NaCl+H2O
C.Fe+CuSO4===Cu+FeSO4
D.Cl2+Na2SO3+H2O===2HCl+Na2SO4
解析:选A A中反应不在溶液中进行,无离子参加或生成。
2.某同学在实验室中进行如下实验:
编号



实验
现象
没有明显变化,溶液仍为无色
有白色沉淀生成,溶液为蓝色
有无色气体放出
以下结论正确的是(  )
A.Ⅰ中无明显变化,说明两溶液不反应
B.Ⅱ中的白色沉淀为CuCl2
C.Ⅲ中的离子方程式为2H++Zn===Zn2++H2↑
D.Ⅲ中发生的反应不是离子反应
解析:选C Ⅰ中虽无明显现象,但发生了离子反应:H++OH-===H2O,A错误;Ⅱ中发生反应为Ba2++SO===BaSO4↓,白色沉淀为BaSO4,B错误;Ⅲ中的反应是离子反应,离子方程式为Zn+2H+===Zn2++H2↑,C正确,D错误。
3.下列有关离子反应和氧化还原反应的说法正确的是(  )
A.在溶液中进行的氧化还原反应不可能有分子参加
B.离子反应发生的条件一定是复分解反应发生的条件
C.溶液中离子的浓度减小,一定发生了离子反应
D.溶液中的置换反应一定既是离子反应,也是氧化还原反应
解析:选D A项,如Cl2+2I-===I2+2Cl-中有分子参加,A项错误。B项,离子反应发生的条件还包括发生氧化还原反应,B项错误。C项,如稀释NaCl溶液,Na+、Cl-的浓度减小,发生的是物理变化,并没有发生离子反应,C项错误。D项,置换反应一定是氧化
还原反应,在溶液中进行则为离子反应,D项正确。
1.离子的检验
可利用离子的特征反应来检验一些常见离子。
待检离子
I-
Fe3+
试剂
AgNO3溶液、稀硝酸(Cl2、淀粉)
KSCN溶液
现象
生成不溶于稀硝酸的黄色沉淀(或生成蓝色溶液)
生成红色溶液
反应原理
Ag++I-===AgI↓(或Cl2+2I-===I2+2Cl-)
Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3
2.测定溶液中离子浓度的三种方法
(1)沉淀法(重量法):一定体积含待测定离子的溶液得沉淀求得待测离子浓度。如溶液中SO的浓度可用Ba2+将其转化为BaSO4沉淀,再称量沉淀的质量求得。
(2)氧化还原滴定法:利用氧化还原反应原理,用已知准确浓度的离子的溶液通过滴定来测定未知浓度离子的浓度。如溶液中MnO的浓度可用已知准确浓度的Fe2+的溶液滴定的方法求得。
(3)中和滴定法:让已知标准浓度的酸(或碱)与未知浓度的碱(或酸)恰好反应,通过测恰好中和时消耗标准液的体积来计算未知溶液的浓度。如强酸中H+浓度可以用已知准确浓度的强碱溶液滴定的方法获得。
某同学为检验溶液中是否含有常见的四种无机离子,进行了下图所示的实验操作,其中检验过程中产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
[问题思考]
1.该同学能否通过第①、②、③步确定原溶液中含有SO、Cl-和Fe3+?为什么?
提示:不能。第①步在溶液中加Ba(NO3)2溶液和稀盐酸,若溶液中存在SO或Ag+,也能产生白色沉淀,故不能检验SO存在与否;第②步在滤液中加AgNO3溶液虽然生成白色沉淀,但由于第①步加入稀盐酸,引入了Cl-,故原溶液中是否存在Cl-也无法确定;第③步在滤液中加KSCN溶液能检出此时滤液中含有Fe3+,但原溶液中也可能只含Fe2+,在第①步后被氧化为Fe3+。
2.通过第④步实验,你能确定原溶液中含有哪种离子?
提示:NH。第④步加NaOH产生的气体一定是NH3,说明原溶液中一定含有NH。
1.常见阳离子的检验
(1)常规检验法
①用NaOH溶液能检验出Cu2+、Fe3+、Fe2+、Al3+、NH。
Cu2+
产生蓝色沉淀
Fe3+
产生红褐色沉淀
Fe2+
先产生白色沉淀,然后迅速变成灰绿色,最终变为红褐色
Al3+
产生白色沉淀,继续加入NaOH溶液,白色沉淀又会溶解
NH
共热,生成使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体
②焰色反应。
用焰色反应可检验出溶液中的K+和Na+。
K+
火焰呈紫色(透过蓝色钴玻璃观察)
Na+
火焰呈黄色
(2)特殊检验法
Fe3+
加入KSCN溶液呈红色
Fe2+
加入KSCN溶液无明显现象,再滴加新制氯水后溶液呈红色
2.常见阴离子的检验
(1)利用酸碱指示剂检验
(2)利用盐酸和其他试剂检验
CO:加入BaCl2或CaCl2溶液后生成白色沉淀,再加稀盐酸沉淀溶解,并放出无色无味的气体。
SO:先加入足量稀盐酸,无沉淀生成,再加入BaCl2溶液,产生白色沉淀。
SO:加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,再加稀盐酸,放出无色有刺激性气味且能使品红溶液退色的气体。
(3)利用AgNO3(HNO3酸化)溶液检验
(4)利用某些特征反应检验
I-:滴入淀粉溶液和氯水,溶液变蓝色。
1.下列检验方法和结论都正确的是(  )
A.加入AgNO3溶液有白色沉淀生成,证明原溶液中一定有Cl-
B.在加入稀硝酸后的溶液中滴加BaCl2溶液,有白色沉淀生成,证明原溶液中一定有SO
C.加入盐酸后加热,放出能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体,证明原溶液中一定含有CO
D.加入紫色石蕊溶液,溶液显红色,证明溶液一定呈酸性
解析:选D 用反例法解答。加入AgNO3溶液后产生的白色沉淀也可能是Ag2CO3,A项错误;B中的白色沉淀也可能为AgCl,错误;C中HCO也能与盐酸反应生成CO2,
错误。
2.甲、乙、丙、丁四种易溶于水的物质,分别由NH、Ba2+、Mg2+、H+、OH-、Cl-、HCO、SO中的不同阳离子和阴离子各一种组成。已知:①将甲溶液分别与其他三种物质的溶液混合,均有白色沉淀生成;②0.1 mol·L-1乙溶液中[H+]>0.1 mol·L-1;③向丙溶液中滴入AgNO3溶液有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成。下列结论不正确的是(  )
A.甲溶液含有Ba2+   B.乙溶液含有SO
C.丙溶液含有Cl- D.丁溶液含有Mg2+
解析:选D 根据②可知,乙溶液为H2SO4溶液;根据①可知,只有Ba(OH)2才能与SO、Mg2+、HCO反应均产生白色沉淀,所以甲为Ba(OH)2;根据③可知,丙溶液中含有Cl-,丙为MgCl2,丁为NH4HCO3,D项错误。
1.物质的制备与纯化
(1)物质的制备
利用离子反应可制备常用物质,如制备酸、碱、盐、气体等。
①用可溶性铝盐与氨水反应制备Al(OH)3的离子方程式为Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH。
②电解饱和食盐水制备烧碱和氯气的离子方程式为2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑。
(2)物质的纯化
通过离子反应把物质中的某些杂质以沉淀、气体的形式除掉而达到提纯物质的目的。
①制高纯度的氯化钠
除去粗盐中少量的SO、Mg2+、Ca2+,应依次加入的试剂为:BaCl2溶液、NaOH溶液、Na2CO3溶液、HCl溶液或NaOH溶液、BaCl2溶液、Na2CO3溶液、HCl溶液或BaCl2溶液、Na2CO3溶液、NaOH溶液、HCl溶液。主要离子反应有:Ba2++SO===BaSO4↓,Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓,Ca2++CO===CaCO3↓,Ba2++CO===BaCO3↓等。
②除去污水中的重金属离子
用沉淀剂可以使污水中的重金属离子沉淀而除去,达到净水的目的。如Hg2+的除去:Hg2++S2-===HgS↓。
[特别提醒]
在进行物质的纯化时要注意:(1)根据杂质离子选择相应的沉淀剂;(2)除杂时,所加试剂要过量;(3)如果有多种杂质,则要确定添加试剂的顺序,保证后加的试剂能将前面过量的试剂和杂质除去;(4)不能引入新的杂质。
2.生活中常见离子反应
(1)胃酸与胃舒平
胃舒平的主要成分是Al(OH)3,而胃酸的主要成分是HCl,当胃酸过多时,可以服用胃舒平以达到中和胃酸的目的。离子方程式为Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O。
(2)硬水的形成
自然界里含有Ca2+、Mg2+较多的水称为硬水。有一种硬水(暂时硬水)是水中溶解的CO2与岩石中的CaCO3和MgCO3发生反应生成可溶性的碳酸氢盐而使Ca2+、Mg2+进入水中形成的。所发生的主要反应为
CaCO3+H2O+CO2===Ca2++2HCO,
MgCO3+H2O+CO2===Mg2++2HCO。
(3)硬水的软化
①加热法:加热可以使HCO分解,生成的CO与Mg2+、Ca2+结合成沉淀,起到软化硬水的作用。
发生的反应为Ca2++2HCOCaCO3↓+H2O+CO2↑,Mg2++2HCOMgCO3↓+H2O+CO2↑。
②沉淀法:在硬水中加入Na2CO3等沉淀剂也可以降低Mg2+、Ca2+浓度,起到软化硬水的作用。
发生的反应为Ca2++CO===CaCO3↓,
Mg2++CO===MgCO3↓。
[特别提醒]
由水垢形成过程中产生难溶物MgCO3,因MgCO3与H2O发生沉淀转化:MgCO3(s)+H2O??Mg(OH)2(s)+CO2+H2O,所经长时间加热的水形成的水垢成分是
CaCO3和Mg(OH)2。
1.下列各步制取物质的方法,最终无法达到目的的是(  )
A.①②           B.②③
C.③④ D.①④
解析:选D 因浓硝酸易挥发,Al(NO3)3蒸干将得到Al(OH)3,得不到Al(NO3)3晶体;FeSO4与H2S不能反应。
2.提纯含有少量Ba(NO3)2杂质的KNO3溶液,可以采用的方法是(  )
A.加入过量的碳酸钠溶液、过滤、除去沉淀,向溶液中补加适量的硝酸
B.加入过量的硫酸钾溶液、过滤、除去沉淀,向溶液中补加适量的硝酸
C.加入过量的硫酸钠溶液、过滤、除去沉淀,向溶液中补加适量的硝酸
D.加入过量的碳酸钾溶液、过滤、除去沉淀,向溶液中补加适量的硝酸
解析:选D 除去KNO3溶液中的Ba(NO3)2,实质上是除去Ba2+,首先考虑应将Ba2+以沉淀的形式除去,但要除尽Ba2+,加入的沉淀剂必须是过量的,然后考虑如何除去过量的新杂质。相比较而言,使用CO比使用SO做沉淀剂更好,便于进一步除去过量的
CO。加
入CO,CO与Ba2+结合为BaCO3沉淀除去Ba2+,过量的CO可加入HNO3除去。A、C项中会引入杂质Na+,B项中会引入杂质SO。
3.下列各反应都是生活中常见的离子反应,其离子方程式书写正确的是(  )
A.向沸水中滴加FeCl3溶液制备Fe(OH)3胶体:Fe3++3H2OFe(OH)3↓+3H+
B.用小苏打治疗胃酸过多:HCO+H+===H2O+CO2↑
C.实验室用浓盐酸与MnO2反应制Cl2:MnO2+2H++2Cl-Cl2↑+Mn2++H2O
D.用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板:
Fe3++Cu===Fe2++Cu2+
解析:选B A中Fe(OH)3不是沉淀而是胶体;C、D中电荷不守恒。
[三级训练·节节过关]                                     
1.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降低
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:选C 离子反应是指离子和离子、离子和原子或分子之间的反应,其中有电解质,也可能有非电解质或其他物质,故A项错误;离子反应可生成沉淀、气体、弱电解质等,使溶液中某种或某些离子浓度降低,但不一定都降低,B项错误;固态物质中一定无自由离子存在,C项正确;没有沉淀、气体、水生成的反应也可能是离子反应,例如有弱酸(CH3COOH)生成的反应,D项错误。
2.NaHCO3与NaHSO4的溶液混合后,实际参加反应的离子是(  )
A.H+和CO        B.HCO和HSO
C.Na+、HCO和H+ D.HCO和H+
解析:选D NaHCO3与NaHSO4反应实质是HCO与H+反应生成H2O和CO2。
3.有一瓶无色溶液,可能含有K+、Al3+、Mg2+、NH、Cl-、SO、HCO、MnO中的几种。为确定其成分,进行如下实验:①取部分溶液,加入适量Na2O2固体,产生无色无味的气体和白色沉淀,再加入足量的NaOH溶液后白色沉淀部分溶解;②另取部分溶液,加入HNO3酸化的Ba(NO3)2溶液,有白色沉淀产生。下列推断正确的是(  )
A.肯定含有Al3+、Mg2+、NH、Cl-
B.肯定含有Al3+、Mg2+、HCO
C.肯定含有K+、HCO、MnO
D.肯定含有Al3+、Mg2+、SO
解析:选D 根据“无色溶液”排除MnO(紫红色);根据加入适量Na2O2固体产生“无色无味”气体排除NH;根据加入足量NaOH溶液沉淀“部分”溶解,判断Mg2+和Al3+肯定存在,则排除HCO(HCO与Al3+发生双水解);根据加入酸化的Ba(NO3)2溶液,产生白色沉淀,则肯定存在SO,故D正确。
4.某地盛产矿盐(主要成分是NaCl,还含有SO等其他可溶性杂质的离子)。下列有关说法正确的是(  )
A.由矿盐生产食盐,除去SO 最合适的试剂是Ba(NO3)2
B.工业上通过电解氯化钠溶液制备金属钠和氯气
C.室温下,AgCl在水中的溶解度小于在食盐水中的溶解度
D.用酚酞溶液可鉴别饱和食盐水与饱和纯碱溶液
解析:选D A项,除去矿盐中SO的最合适试剂是BaCl2;B项,电解NaCl溶液制备的是NaOH、H2和Cl2,电解熔融NaCl才能获得Na和Cl2;C项,AgCl溶解过程存在平衡AgCl(s)??Ag+(aq)+Cl-(aq),在NaCl溶液中存在大量Cl-,平衡左移,即AgCl在NaCl溶液中的溶解度小于在水中的溶解度;D项,Na2CO3水解使溶液呈碱性,而NaCl溶液呈中性,故可以用酚酞溶液鉴别两者,该项正确。
5.某厂的酸性工业废水中含有一定量的Fe3+、Cu2+、Au3+等离子。有人设计了下图中的工艺流程,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:首先用过量铁屑将H+、Fe3+、Cu2+、Au3+等离子还原成H2、Fe2+、Cu、Au,故①为铁屑,E中应为Fe2+,因为后面生成铁红,故⑤为NaOH溶液;试剂②是将过量铁屑溶解,应为稀硫酸或盐酸;试剂③是将Cu、Au分离,应为稀硝酸;从C中的Cu2+到氧化铜,也应用NaOH溶液。
答案:(1)①铁屑 ②稀硫酸(盐酸) ③稀硝酸 ④氢氧化钠 ⑤氢氧化钠
(2)Cu2++Fe===Cu+Fe2+、Fe+2H+===Fe2++H2↑、2Fe3++Fe===3Fe2+、2Au3++3Fe===2Au+3Fe2+ 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
1.下列物质混合后不能发生离子反应的是(  )
A.FeCl3溶液中加入KSCN溶液
B.稀硫酸与NaCl溶液
C.Cu粉投入到FeCl3溶液
D.SO2通入氯水中
解析:选B C、D为氧化还原反应,依据事实,可以发生反应;A中Fe3+与SCN-反应生成Fe(SCN)3,Fe(SCN)3难电离,可以发生。B中不符合复分解反应发生的条件,故不可以发生反应。
2.离子方程式H++OH-===H2O可表示的化学反应是(  )
A.盐酸和氢氧化钡的反应
B.硝酸和氢氧化镁的反应
C.硫酸和氢氧化钡的反应
D.盐酸和氨水的反应
解析:选A B项为Mg(OH)2+2H+===Mg2++2H2O,C项为2H++SO+2OH-+
Ba2+===2H2O+BaSO4↓,D项为H++NH3·H2O===NH+H2O。
3.在强酸性无色透明溶液中能大量共存的离子组合是(  )
A.NH、Al3+、SO、NO
B.K+、Na+、[Al(OH)4]-、NO
C.K+、NH、MnO、SO
D.Na+、K+、NO、HSO
解析:选A 在一定条件下,彼此不发生反应的离子才能大量共存。A项,在强酸性溶液中,此组离子彼此都不发生反应,所以它们能大量共存,且此组离子都为无色,故A符合题意。B项,在强酸性溶液中有大量H+,H+能与[Al(OH)4]-反应。C项,MnO溶液为紫红色。D项,H+与HSO能发生反应。
4.下列离子方程式书写正确的是(  )
A.FeCl2溶液中通入Cl2:Fe2++Cl2===Fe3++2Cl-
B.澄清石灰水与少量小苏打溶液混合:Ca2++OH-+HCO===CaCO3↓+H2O
C.FeS固体放入稀盐酸中:FeS+2H+===Fe3++H2S↑
D.AlCl3溶液中加入过量氨水:Al3++4OH-===[Al(OH)4]-
解析:选B 选项A、C的离子方程式两端电荷不守恒;选项D中,NH3·H2O是弱碱,不能溶解Al(OH)3。
5.能够用所列试剂检验出相应离子的一组是(  )
选项
A
B
C
D
检验
离子
CO
Cl-
SO
I-
所用
试剂
澄清
石灰水
AgNO3
溶液
BaCl2
溶液
Cl2和
淀粉溶液
解析:选D HCO、HSO、CO都能使澄清石灰水变浑浊,A选项错误;SO、CO都能和Ag+反应产生白色沉淀,B选项错误;C选项中产生的沉淀可能是AgCl,故C选项错误。
6.某溶液中含有HCO、SO、CO、CH3COO-4种阴离子,向其中加入足量的Na2O2固体后,假设溶液体积无变化,溶液中离子浓度基本保持不变的是(  )
A.CO B.HCO
C.CH3COO- D.SO
解析:选C Na2O2加入溶液中,发生反应2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,生成的O2与SO反应2SO+O2===2SO,使[SO]大幅度减小,OH-+HCO===H2O+CO,使[HCO]大幅度减小,[CO]增大,只有CH3COO-不参与反应。
7.下列物质提纯方案错误的是(  )
选项
被提纯的物质
杂质
除杂试剂
除杂方法
A
CO(g)
CO2(g)
NaOH溶
液、浓硫酸
洗气
B
NH4Cl(aq)
Fe3+(aq)
NaOH
溶液
过滤
C
Cl2(g)
HCl(g)
饱和食盐
水、浓硫酸
洗气
D
Na2CO3(s)
NaHCO3(s)

灼烧
解析:选B 混合气体通过盛有NaOH溶液的洗气瓶时,CO2被吸收,再通过盛有浓硫酸的洗气瓶时可将上一步带出的水蒸气除去,得到纯净的CO,A项正确;NaOH溶液可与NH4Cl溶液发生反应NaOH+NH4Cl===NaCl+NH3·H2O,B项错误;Cl2在饱和食盐水中的溶解度很小,而HCl在饱和食盐水中的溶解度很大,混合气体通过盛有饱和食盐水的洗气瓶时HCl气体被吸收,再通过盛有浓硫酸的洗气瓶时可除去上一步带出的水蒸气,C项正确;灼烧时,杂质NaHCO3发生反应2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,D项正确。
8.向含有I-和Cl-的稀溶液中滴加AgNO3溶液,沉淀的质量与加入的AgNO3溶液体积的关系如图所示,则原溶液中[I-]与[Cl-]的比值为(  )
A. B.
C. D.
解析:选C 向含有I-和Cl-的稀溶液中滴入AgNO3溶液,先生成碘化银沉淀,碘离子沉淀完全后,氯离子才开始沉淀。因此沉淀碘离子消耗AgNO3溶液的体积为V1,沉淀氯离子消耗AgNO3溶液的体积为(V2-V1),因为碘离子、氯离子与银离子均是按物质的量之比1∶1反应,所以原溶液中[I-]与[Cl-]的比值为。
9.有一固体混合物,可能由Na2CO3,Na2SO4,CuSO4,CaCl2,NaCl等物质组成。为鉴别它们,做了如下实验:①将固体混合物溶于水,搅拌后,得无色溶液;②在①所得的溶液中滴加BaCl2溶液,有白色沉淀生成;③过滤,然后在此白色沉淀中加入足量稀硝酸,沉淀完全消失。
(1)由此推断,固体混合物中肯定有________,肯定没有________,可能会有________。
(2)写出上述过程可能发生反应的离子方程式__________________________________
________________________________________________________________________,
________________________________________________________________________。
解析:根据①,溶液无色,说明没有Cu2+,根据②和③判断一定没有SO,一定有CO,既然有CO,就一定没有Ca2+。
答案:(1)Na2CO3 CuSO4、Na2SO4、CaCl2 NaCl
(2)Ba2++CO===BaCO3↓
BaCO3+2H+===Ba2++CO2↑+H2O
10.实验室制备Al(OH)3,选用试剂为①NaOH溶液 
②氨水 ③AlCl3溶液 ④Na2S溶液
(1)若将足量的NaOH溶液滴入AlCl3溶液中,开始产物为________,最终产物为________,离子反应方程式分别是____________________________________,________________________________________________________________________。
(2)若将足量的氨水滴入AlCl3溶液中,开始产物为________,最终产物为________,离子方程式为__________________________。
(3)向AlCl3溶液中滴入Na2S溶液,现象是________________,反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
(4)由以上实验可知,制备Al(OH)3最好选用试剂为__________________。
解析:(1)NaOH溶液与AlCl3溶液反应,生成的Al(OH)3沉淀又被NaOH溶液溶解生成Na[Al(OH)4]。
(2)NH3·H2O与AlCl3反应生成的Al(OH)3不会被氨水溶解。(3)Al3+与S2-在水溶液中,水解彻底,产物为Al(OH)3和H2S。
答案:(1)Al(OH)3 Na[Al(OH)4]
Al3++3OH-===Al(OH)3↓
Al(OH)3+OH-===[Al(OH)4]-
(2)Al(OH)3 Al(OH)3
Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH
(3)有白色沉淀和臭鸡蛋气味气体生成
2Al3++3S2-+6H2O===2Al(OH)3↓+3H2S↑
(4)②和③(或氨水和AlCl3溶液)
1.对溶液中的离子反应有下列说法:
①反应物不可能都是分子 ②只能是复分解反应 
③有可能是置换反应   ④不可能有分子参加
其中正确的是(  )
A.①② B.只有③
C.②④ D.①④
解析:选B 离子反应是指有离子参加或生成的反应,反应物可以都是分子,如:Cl2+SO2+2H2O===4H++2Cl-+SO,离子反应可以是复分解反应也可以是置换反应如:Fe+Cu2+===Fe2++Cu,故只有③正确。
2.下表中评价合理的是(  )
选项
化学反应及其离子方程式
评价
A
Fe3O4与稀硝酸反应:2Fe3O4+18H+===6Fe3++H2↑+8H2O
正确
B
向碳酸镁中加入稀盐酸:CO+2H+===CO2↑+H2O
错误,碳酸镁不应该写成离子形式
C
向硫酸铵溶液中加入氢氧化钡溶液:Ba2++SO===BaSO4↓
正确
D
FeBr2溶液与等物质的量的Cl2反应:2Fe2++2Br-+2Cl2===2Fe3++4Cl-+Br2
错误,Fe2+与Br-的化学计量数之比应为1∶2
解析:选B A项应注意的是HNO3把Fe3O4中+2价的铁氧化为了+3价,本身应被还原为NO气体,故A项评价错误;B项的碳酸镁为微溶物,不应该写成离子式,故B项评价正确;C项的离子方程式错误,正确的应为2NH+SO+Ba2++2OH-===BaSO4↓+2NH3·H2O;因还原性Fe2+>Br-,所以Cl2先跟还原性较强的Fe2+反应,剩余的氯气再跟Br-反应,反应的离子方程式为2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-、2Br-+Cl2===Br2+2Cl-,又因为FeBr2与Cl2的物质的量相同,故Br-只被Cl2氧化了一半,D项的反应是正确的,而D项评价错误。
3.下列各组离子在指定溶液中,能大量共存的是(  )
①无色溶液中:K+、Cl-、Ca2+、CO、SO、NO
②pH=11的溶液中:CO、Na+、[Al(OH)4]-、NO、S2-、SO
③水电离的[H+]=1×10-12 mol·L-1的溶液中:Cl-、CO、NO、NH、SO
④加入Mg能放出H2的溶液中:Mg2+、NH、Cl-、K+、SO
⑤使石蕊变红的溶液中:Fe2+、MnO、NO、Na+、SO
⑥中性溶液中:Fe3+、Al3+、NO、I-、Cl-、S2-
A.①②⑤ B.①③⑥
C.②④ D.①②④
解析:选C ①中Ca2+与CO、SO不能大量共存,②中为碱性条件,各离子能大量共存,③中水电离的H+浓度为1×10-12 mol·L-1的溶液,可能显酸性,也可能显碱性。CO、SO与H+反应,NH与OH-反应,不能大量共存,④中为酸性溶液,各离子能大量共存,⑤中为酸性溶液,Fe2+被MnO和NO氧化,不能大量共存,⑥中Fe3+和S2-、I-发生氧化还原反应,Al3+和S2-发生水解相互促进反应,均不能大量共存。
4.下列实验设计及其对应的离子方程式均正确的是(  )
A.用FeCl3溶液腐蚀铜线路板:Cu+2Fe3+===Cu2++2Fe2+
B.Na2O2与H2O反应制备O2:Na2O2+H2O===2Na++2OH-+O2↑
C.将氯气溶于水制备次氯酸:Cl2+H2O===2H++Cl-+ClO-
D.用浓盐酸酸化的KMnO4溶液与H2O2反应,证明H2O2具有还原性:2MnO+6H++5H2O2===2Mn2++5O2↑+8H2O
解析:选A B项中原子不守恒,正确的离子方程式为2Na2O2+2H2O===4Na++4OH-+O2↑;C项中HClO是弱酸,不能拆成离子形式;D项中的离子方程式本身没有问题,但KMnO4能将HCl氧化,不能达到证明H2O2具有还原性的目的,D项错误。
5.醋酸铅(CH3COO)2Pb是一种易溶于水的盐类,实验测得其水溶液的导电性很弱。实验室常利用湿润的醋酸铅试纸检查H2S气体,是利用醋酸铅与氢硫酸(H2S水溶液)反应生成深黑色的PbS沉淀。该反应属于离子互换反应,它的离子方程式书写形式符合规定的是(  )
A.Pb2++S2-===PbS↓
B.(CH3COO)2Pb+S2-===PbS↓+2CH3COO-
C.Pb2++H2S===PbS↓+2H+
D.(CH3COO)2Pb+H2S===PbS↓+2CH3COOH
解析:选D 在书写离子方程式时,只有易溶的强电解质才能改写成离子,硫化氢水溶液为弱酸,即H2S为弱电解质,当然不能改写成离子;从题目已知条件可知,醋酸铅虽易溶于水,但水溶液导电性很弱,说明溶液中的离子数目较少,即(CH3COO)2Pb是难电离的
物质。
6.某溶液中含有较大量的Cl-、CO、OH-三种离子,如果只取一次该溶液分别将三种离子检验出来,下列添加试剂顺序正确的是(  )
A.先加Mg(NO3)2,再加Ba(NO3)2,最后加AgNO3
B.先加Ba(NO3)2,再加AgNO3,最后加Mg(NO3)2
C.先加AgNO3,再加Ba(NO3)2,最后加Mg(NO3)2
D.先加Ba(NO3)2,再加Mg(NO3)2,最后加AgNO3
解析:选D 所加试剂只沉淀一种离子,且不影响其他离子。加入Ba(NO3)2时,只沉淀CO,再加入Mg(NO3)2时,只沉淀OH-,最后加入AgNO3时,只沉淀Cl-,故只有D正确。
7.某溶液可能含有Cl-、SO、CO、NH、Fe3+、Al3+和K+。取该溶液100 mL,加入过量NaOH溶液,加热,得到0.02 mol气体,同时产生红褐色沉淀;过滤,洗涤,灼烧,得到1.6 g固体;向上述滤液中加足量BaCl2溶液,得到4.66 g不溶于盐酸的沉淀。由此可知原溶液中(  )
A.至少存在5种离子
B.Cl-一定存在,且[Cl-]≥0.4 mol·L-1
C.SO、NH一定存在,Cl-可能不存在
D.CO、Al3+一定不存在,K+可能存在
解析:选B 加入过量NaOH溶液,加热得0.02 mol气体,说明有NH,且为0.02 mol;同时产生红褐色沉淀,说明有Fe3+,且为0.02 mol,则没有CO;根据“得到不溶于盐酸的4.66 g沉淀”,说明有SO,且为0.02 mol,则根据电荷守恒可知一定有Cl-,至少有0.04 mol,B正确。
8.(1)含氯消毒剂可防甲型H1N1流感。二氧化氯是目前国际上公认的第四代高效、无毒的广谱消毒剂,它可由KClO3在H2SO4存在下与Na2SO3反应制得。请写出反应的离子方程式________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)某无色溶液只含有下列8种离子中的某几种:Na+、H+、Mg2+、Ag+、Cl-、OH-、HCO、NO。已知该溶液可与Al2O3反应,则:
①该溶液与Al2O3反应后有Al3+生成,则原溶液中一定含有________,一定不会含有大量的________。
②该溶液与Al2O3反应后有[Al(OH)4]-生成,则原溶液中一定含有________,可能含有大量的________。
③写出该溶液与Al2O3反应生成[Al(OH)4]-的离子方程式________________________。
解析:KClO3在H2SO4存在下与Na2SO3反应,SO被氧化成SO。溶液与Al2O3反应后有Al3+生成,说明该溶液显酸性,一定含有H+,OH-、HCO不能大量存在。该溶液与Al2O3反应后有[Al(OH)4]-生成,说明该溶液显碱性,H+、Mg2+、Ag+不能大量共存,必定要含有一种阳离子:Na+,故溶液中一定含有OH-、Na+,可能含有Cl-、NO。
答案:(1)2ClO+SO+2H+===2ClO2+SO+H2O
(2)①H+ OH-、HCO ②OH-、Na+ Cl-、NO
③Al2O3+2OH-+3H2O===2[Al(OH)4]-
9.Ⅰ.某化工厂排放的污水中,溶有某些对人体有害的物质,初步认为可能含有Fe3+、Ba2+、K+、OH-、Cl-、CO、SO。为了进一步确认,取样进行实验检测:
①取污水仔细观察,呈无色、透明、均一状态。
②向取样的污水中滴入稀硫酸,有大量白色沉淀产生,再加稀硝酸,白色沉淀不消失。
③用pH试纸测定污水的pH,试纸显深蓝色。
(1)由此可知,该污水中肯定含有的离子是__________,肯定没有的离子是________,可能含有的离子是________。
(2)简述通过实验进一步确定溶液中可能存在离子的操作步骤及现象________________
________________________________________________________________________。
Ⅱ.实验室为化学兴趣小组的同学准备了四种红色溶液,它们分别可能是酸性KMnO4溶液、滴有酚酞的NaOH溶液、滴有石蕊的稀硫酸和品红溶液。另外还提供了常见的仪器和药品。为了培养同学们的创新精神和实践能力,只允许选用一种试剂对上述四种溶液加以鉴别。
(1)甲组同学选用了FeCl2溶液,试写出该组同学鉴别出NaOH溶液的有关离子方程式:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)乙组同学选用了Na2SO3溶液,他们直接能鉴别出来的溶液及对应的现象分别是:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)丙组同学选用了一种试剂,一次性鉴别出上述四种溶液,他们选择的试剂可能是________________________________________________________________________。
解析:Ⅰ.污水呈无色,说明污水中不含Fe3+;由实验②的现象判断溶液中含有Ba2+,同时可排除SO、CO的存在。由实验③可知溶液呈强碱性,说明溶液中含有大量OH-。因此污水中一定含有Ba2+、OH-,肯定不含Fe3+、SO、CO,可能含有K+和Cl-。溶液中是否含有K+、Cl-,可分别通过焰色反应,选用AgNO3和稀硝酸作试剂检验。
Ⅱ.(1)FeCl2与NaOH溶液反应生成Fe(OH)2,暴露在空气中又会被氧化成Fe(OH)3。
(2)Na2SO3具有还原性,能使酸性KMnO4溶液退色;Na2SO3能与稀硫酸反应产生刺激性气味的SO2气体。
(3)用(NH4)2SO3或NH4HSO3均可以一次性鉴别出上述四种物质。
答案:Ⅰ.(1)Ba2+、OH- Fe3+、CO、SO K+、Cl-
(2)用铂丝蘸少量试液在酒精灯火焰上灼烧,透过蓝色钴玻璃观察,若发现火焰呈紫色,则说明含有K+。另取少量试液于一洁净试管中加入过量稀硝酸后,再加几滴AgNO3溶液,若有白色沉淀生成,则说明溶液中含有Cl-
Ⅱ.(1)Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓,4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
(2)酸性KMnO4溶液:紫红色退去;稀硫酸:产生无色刺激性气味气体
(3)(NH4)2SO3或NH4HSO3、(NH4)2S、NH4HS
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第2课时 酸碱中和滴定
[课标要求]
1.掌握酸碱中和滴定概念和原理。
2.了解指示剂选择方法。
3.掌握中和滴定实验的操作步骤和误差分析。
1.酸碱中和滴定实验选用的指示剂为酚酞或甲基橙,一般不选用石蕊
作指示剂。
2.进行中和滴定实验时,滴定管一定要润洗,而锥形瓶不能润洗。
3.中和滴定操作口诀:
 左手塞,右手瓶;一边滴,一边摇;眼向下,别上瞧;颜色变,等等
看;半分钟,记数据。
4.滴定管读数时,仰视读数,视线偏低,读数偏大;俯视读数,视线偏
高,读数偏小。
1.滴定原理
(1)反应实质:H++OH-===H2O。
(2)定量关系:中和反应中酸提供的H+与碱提供的OH-的物质的量相等,n(H+)=n
(OH-),即[H+]·V(H+)=[OH-]·V(OH-)
则[H+]=或[OH-]=。
2.实验关键
(1)准确测定参加反应酸、碱的体积。
(2)准确判断滴定终点。
3.实验用品
(1)试剂:标准溶液、待测溶液、指示剂、蒸馏水。
(2)仪器:酸式滴定管,碱式滴定管、滴定管夹、铁架台、烧杯、锥形瓶。
4.滴定管
(1)构造
(2)使用方法
①检查仪器:使用前先检查滴定管活塞是否漏水。
②润洗仪器:在加入反应液之前,洁净的滴定管要用所要盛装的溶液润洗2~3次。
③加入反应液:分别将反应液加入到相应滴定管中,使液面位于滴定管刻度“0”以上2~3_mL处。
④调节起始读数:在滴定管下放一烧杯,调节活塞,使滴定管尖嘴部分充满反应液,然后调节滴定管液面,使其处于某一刻度,并记录读数。
5.实验操作
(1)准备工作:滴定前仪器的检查、洗涤、装液。
滴定管:①查漏,②洗涤,③润洗,④装液,⑤固定,⑥排气,⑦调液面,⑧记录。
锥形瓶:①洗涤,②装液,③加指示剂。
(2)滴定操作
(3)数据处理
按上述操作重复2~3次,求出用去标准溶液体积的平均值,最后求得待测溶液的浓度。
1.滴定管在装反应液之前,是否需要用待装液润洗?锥形瓶在装待测液前,是否需要用待测液润洗?
提示:滴定管在装反应液之前,需要用待装液润洗;锥形瓶在装待测液前,不能用待测液润洗。
2.中和滴定原理是酸的物质的量与碱的物质的量相等时,二者恰好反应吗?
提示:不是。酸碱完全反应时,n(H+)=n(OH-),但酸与碱的物质的量不一定相等,因为酸有一元酸、多元酸之分,碱也有一元碱和多元碱之别。
3.用盐酸滴定氨水,选什么作指示剂?怎样描述滴定终点?
提示:可选用甲基橙作指示剂,滴定终点时溶液由黄色变为橙色且半分钟内不再变化。
酸碱中和滴定实验的三个关键
1.准确测定参加反应的酸碱溶液的体积
用滴定管测定酸碱溶液的体积,不能用量筒,因为量筒只能粗略量取液体体积,精确度为0.1 mL,而滴定管的精确度为0.01 mL。
2.指示剂的选择
(1)强酸、强碱相互滴定,可选用甲基橙或酚酞。
(2)若反应生成强酸弱碱盐,溶液呈酸性,则选用酸性变色范围的指示剂(甲基橙);若反应生成强碱弱酸盐,溶液呈碱性,则选用碱性变色范围的指示剂(酚酞)。
(3)石蕊溶液因颜色变化不明显,且变色范围过大,一般不做滴定指示剂。
3.滴定终点的判断(以NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸为例)。
(1)若用酚酞作指示剂,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,且半分钟内不褪色,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。
1.用已知浓度的NaOH溶液测定某H2SO4溶液的浓度,从下表中选出正确选项(  )
序号
锥形瓶中溶液
滴定管中溶液
选用指示剂
选用滴定管



石蕊




酚酞




甲基橙




酚酞

A.①②         B.②③
C.③④ D.②④
解析:选C 酸碱中和滴定中一般不选用石蕊溶液作指示剂,①错误;酸式滴定管不能盛放碱液,②错误。
2.用中和滴定法测定某烧碱样品的纯度,试根据实验回答下列问题:
(1)准确称量8.2 g 含有少量中性易溶杂质的样品,配成500 mL 待测溶液。称量时,样品可放在________(填编号字母)称量。
A.小烧杯中   B.洁净纸片上   C.托盘上
(2)滴定时,用0.200 0 mol·L-1的盐酸来滴定待测溶液,不可选用________(填编号字母)作指示剂。
A.甲基橙  B.石蕊  C.酚酞  D.甲基红
(3)滴定过程中,眼睛应注视_____________________________________________;
在铁架台上垫一张白纸,其目的是_________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)根据下表数据,计算被测烧碱溶液的物质的量浓度是________mol·L-1,烧碱样品的纯度是________。
滴定
次数
待测溶液体积(mL)
标准酸体积
滴定前的刻度(mL)
滴定后的刻度(mL)
第一次
10.00
0.40
20.50
第二次
10.00
4.10
24.00
解析:(1)称量氢氧化钠等易潮解、腐蚀性强的试剂时,样品应放在小烧杯中。
(2)酸碱中和滴定时,一般应选甲基橙、酚酞等颜色变化较明显的指示剂,石蕊在酸或碱溶液中颜色变化不明显,易造成误差。
(4)根据c(NaOH)=分别求第一、二次的值,再求平均值,解得c(NaOH)=0.400 0 mol·L-1,
w(NaOH)=×100%=97.56%。
答案:(1)A (2)B
(3)锥形瓶内溶液颜色的变化 便于观察锥形瓶内液体颜色的变化,减小滴定误差
(4)0.400 0 97.56%
以用标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例
步骤
操作
c(NaOH)
洗涤
未用标准溶液润洗酸式滴定管
偏高
锥形瓶用待测溶液润洗
偏高
未用待测溶液润洗取用待测液的滴定管
偏低
锥形瓶洗净后瓶内还残留有少量蒸馏水
无影响
取液
取碱液的滴定管尖嘴部分有气泡且取液结束前气泡消失
偏低
滴定
滴定完毕后立即读数,半分钟后颜色又褪去
偏低
滴定前滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后消失
偏高
滴定过程中振荡时有液滴溅出
偏低
滴定过程中,锥形瓶内加少量蒸馏水
无影响
读数
滴定前仰视读数或滴定后俯视读数
偏低
滴定前俯视读数或滴定后仰视读数
偏高
1.当用酸滴定碱时,下列操作中会使测定结果(碱的浓度)偏低的是(  )
A.酸式滴定管滴至终点后,俯视读数
B.碱液移入锥形瓶后,加了10 mL蒸馏水再滴定
C.酸式滴定管用蒸馏水润洗后,未用标准液润洗
D.酸式滴定管注入酸液后,尖嘴留有气泡即开始滴定,滴定终点时气泡消失
解析:选A A项,俯视读数,则读数偏小,结果偏低,正确;B项,加水不会影响测定结果,错误;C项,相当于稀释盐酸使标准液的浓度变小,消耗盐酸的体积偏大,结果偏高,错误;D项,酸式滴定管注入酸液后,尖嘴留有气泡即开始滴定,滴定终点时气泡消失相当于消耗盐酸的体积偏大,结果偏高,错误。
2.称取一定质量的NaOH来测定未知浓度的盐酸时(NaOH放在锥形瓶内,盐酸放在滴定管中)。用A.偏高;B.偏低;C.无影响;D.无法判断,填写下列各项操作会给实验造成的误差。
(1)称量固体NaOH时,未调节天平的零点__________。
(2)将NaOH放入锥形瓶中加水溶解时,加入水的体积不准确__________。
(3)滴定管装入盐酸前未用盐酸润洗__________。
(4)开始滴定时,滴定管尖端处有气泡,滴定完毕排出气泡__________。
(5)滴定前未将液面调至刻度线“0”或“0”以下,结束时初读数按0计算__________。
(6)在滴定过程中活塞处漏液__________。
(7)摇动锥形瓶时,因用力过猛,使少量溶液溅出________。
(8)滴定前读数时仰视,滴定完毕读数时俯视________。
解析:(1)称量固体NaOH时,未调节天平零点,不能确定称量结果是偏大还是偏小,故选D。(2)锥形瓶内是否含水或加多少水并不影响NaOH与盐酸的中和反应。(3)滴定管中装盐酸前未润洗相当于将待测液稀释,导致测定结果偏低。(4)滴定前有气泡,滴定后无气泡,相当于待测液比实际用量多了,导致结果偏低。(5)读出的数据比实际值小,导致结果偏高。(6)滴定过程中漏液使读出的待测液的体积比实际消耗量多,导致结果偏低。(7)摇动锥形瓶时,用力过猛,使少量液体溅出,致使一部分NaOH未被中和,消耗待测液体积减小,使测定结果偏高。(8)读出的数据比实际值偏小,使结果偏高。
答案:(1)D (2)C (3)B (4)B (5)A (6)B (7)A (8)A
[方法技巧]
1.误差分析方法
分析误差要根据计算式c待=分析:当用标准液滴定待测溶液时,c标、V待均为定值,c待的大小取决于V标的大小,消耗标准溶液多,则结果偏高;消耗标准溶液少,则结果偏低。
2.仰视、俯视对滴定结果的影响
开始读数仰视,滴定完毕读数俯视,如图Ⅰ;开始读数俯视,滴定完毕读数仰视,如图Ⅱ。
[三级训练·节节过关]                                     
1.如图表示50 mL滴定管中液面的位置,如果液面处的读数是a,则滴定管中液体的体积是(  )
A.a mL       B.(50-a)mL
C.一定大于a mL D.一定大于(50-a)mL
解析:选D 滴定管的零刻度在上面,50 mL的刻度在下面,但刻度线以下仍有一部分容积,因此液体体积一定大于(50-a)mL。
2.在25 ℃时,用0.125 mol·L-1的标准盐酸溶液滴定25.00 mL未知浓度的NaOH溶液所得滴定曲线如图所示,图中K点代表的pH为(  )
A.13        B.12
C.10 D.11
解析:选A 由图示可知,在V(HCl)=20.00 mL时,pH=7,HCl与NaOH恰好完全反应,由c(HCl)·V(HCl)=c(NaOH)·V(NaOH),知c(NaOH)===0.1 mol·L-1,[OH-]=0.1 mol·L-1,[H+]=10-13 mol·L-1,pH=13。
3.使用酸碱中和滴定的方法,用0.01 mol·L-1盐酸滴定锥形瓶中未知浓度的NaOH溶液,下列操作能够使测定结果偏高的是(  )
A.用量筒量取浓盐酸配制0.1 mol·L-1稀盐酸时,量筒用蒸馏水洗净后未经干燥直接量取浓盐酸
B.配制稀盐酸定容时,俯视容量瓶刻度线
C.滴定前尖嘴处无气泡,滴定终点时有气泡
D.滴定过程中用少量蒸馏水将锥形瓶内壁粘附的盐酸冲下
解析:选A A项,用量筒量取浓盐酸配制稀盐酸时,量筒用蒸馏水洗净后未经干燥直接量取浓盐酸,会导致浓盐酸被稀释,标准盐酸浓度减小,造成V(标准)偏大,测定结果偏高,正确;B项,配制稀盐酸定容时,俯视容量瓶刻度线,容量瓶中加入的蒸馏水体积偏小,导致标准液盐酸浓度偏大,造成V(标准)偏小,测定结果偏低,错误;C项,滴定前尖嘴处无气泡,滴定终点时有气泡,造成V(标准)偏小,测定结果偏低,错误;D项,滴定过程中用少量蒸馏水将锥形瓶内壁黏附的盐酸冲下,对待测液物质的量没有影响,对V(标准)无影响,对测定结果无影响,错误。
4.下列说法正确的是(  )
A.用10 mL的量筒量取7.80 mL浓H2SO4
B.用碱式滴定管量取18.20 mL KMnO4溶液
C.酸碱中和滴定时,滴定管和锥形瓶需分别用标准液和待测液润洗
D.读取标准液读数时,若滴定前仰视,滴定后俯视,会导致测定结果偏低
解析:选D 量筒读数只能精确到0.1 mL,A项错误;强氧化性溶液需用酸式滴定管量取,B项错误;酸碱中和滴定时,锥形瓶不能用待测液润洗,C项错误;读取标准液读数时,若滴定前仰视,滴定后俯视,会使读数偏小,使侧定结果偏低,D项正确。
5.实验室中有一未知浓度的稀盐酸,某学生在实验室中进行测定盐酸浓度的实验。请完成下列填空:
(1)配制100 mL 0.10 mol·L-1 NaOH标准溶液,计算需称量____________g氢氧化钠固体。
(2)取20.00 mL待测盐酸溶液放入锥形瓶中,并滴加2~3滴酚酞作指示剂,用自己配制的标准液NaOH溶液进行滴定。重复滴定操作2~3次,记录数据如下:
实验
编号
NaOH溶液的浓度
滴定完成时,
NaOH溶液滴入的体积(mL)
待测盐酸溶液
的体积(mL)
1
0.10
22.62
20.00
2
0.10
22.72
20.00
3
0.10
22.80
20.00
①滴定达到终点的标志是________。
②根据上述数据,可计算出该盐酸的浓度约为______(保留两位有效数字)。
③排去碱式滴定管中气泡的方法应采用如图所示操作中的____________,然后轻轻挤压玻璃珠使尖嘴部分充满碱液。
④在上述实验中,下列操作(其他操作正确)会造成测定结果偏高的有____________。
A.滴定终点读数时俯视读数
B.酸式滴定管使用前,水洗后未用待测盐酸溶液润洗
C.锥形瓶水洗后未干燥
D.称量NaOH固体中混有Na2CO3固体
E.碱式滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后消失
解析:(1)配制100 mL 0.10 mol·L-1 NaOH标准溶液,需称量氢氧化钠m=n×M=0.1×0.1×40=0.40 g;(2)①滴定时,当锥形瓶中溶液颜色由无色变为浅红色,且半分钟内不变色,可说明达到滴定终点;②所用标准液的平均体积为(22.62+22.72+22.80)mL/3=22.71 mL,c(酸)=(0.10×22.7)/20.00=0.11 mol·L-1;③碱式滴定管应将胶管向上弯曲,用力捏挤玻璃珠使溶液从尖嘴喷出,以排除气泡,故选丙;④A项,滴定终点读数时俯视读数,造成V(标准)偏小,可知c(待测)偏低,错误;B项,酸式滴定管使用前,水洗后未用待测盐酸润洗,待测液的物质的量偏小,造成V(标准)偏小,可知c(待测)偏低,错误;C项, 锥形瓶水洗后未干燥,待测液的物质的量不变,对V(标准)无影响,可知c(待测)不变,错误;D项,称量NaOH固体中混有Na2CO3固体,以酚酞为指示剂时等质量的氢氧化钠和Na2CO3消耗的酸前者大,所以标准氢氧化钠溶液中混有Na2CO3杂质时造成V(标准)偏大,可知c(待测)偏高,正确;E项,碱式滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后消失,造成V(标准)偏大,可知c(待测)偏高,正确。
答案:(1)0.40 (2)①锥形瓶中液体由无色变为浅红色,且半分钟内不退色 ②0.11 mol·
L-1 ③丙 ④DE
1.有一支50 mL的酸式滴定管,其中盛有溶液,液面恰好在10 mL刻线处,把管中的溶液全部排出盛接在量筒中,量筒内溶液体积是(  )
A.大于40 mL       B.小于40 mL
C.等于40 mL D.10 mL
解析:选A 因该滴定管50 mL刻度线以下还有液体,因此管中的溶液全部排出盛接在量筒中,量筒内溶液体积将大于50 mL-10 mL=40 mL。
2.现用0.10 mol·L-1 HCl溶液滴定10 mL 0.05 mol·L-1 NaOH溶液,若酸式滴定管未润洗,达到终点时所用盐酸的体积应是(  )
A.10 mL B.5 mL
C.大于5 mL D.小于5 mL
解析:选C 用0.10 mol·L-1 HCl溶液滴定10 mL 0.05 mol·L-1 NaOH溶液正好需 5 mL HCl溶液。现盐酸被稀释,其浓度小于0.10 mol·L-1,中和NaOH所需体积大于5 mL。
3.下面是一段关于酸碱中和滴定实验操作的叙述:
①取一锥形瓶,用待测NaOH溶液润洗两次
②在锥形瓶中加入25.00 mL待测NaOH溶液
③加入几滴石蕊试剂作指示剂
④取一支酸式滴定管,洗涤干净
⑤直接往酸式滴定管中注入标准酸溶液,进行滴定
⑥左手旋转滴定管的玻璃活塞,右手不停摇动锥形瓶
⑦两眼注视着滴定管内盐酸溶液液面下降,直至滴定终点。
文中所述操作有错误的序号为(  )
A.③④⑥⑦ B.①②⑥⑦
C.③⑤⑦ D.①③⑤⑦
解析:选D 锥形瓶不用待测液润洗,①错误;③石蕊变色不明显,不易观察颜色,在酸碱中和滴定时不用石蕊作指示剂,③错误;滴定管使用前要润洗,⑤错误;滴定过程中眼睛观察锥形瓶中溶液颜色变化,⑦错误。
4.下列与滴定实验有关的说法中正确的是(  )
A.用NaOH滴定盐酸时,只能用酚酞作指示剂
B.用KMnO4滴定亚硫酸钠溶液的实验中不需要另外加入指示剂
C.用滴定管准确量取20.0 mL盐酸
D.用NaOH滴定盐酸时,若滴定结束时俯视刻度,会导致测定结果偏高
解析:选B A项,氢氧化钠滴定盐酸时,还可以借助甲基橙,pH计等确定滴定终点,错误;B项,高锰酸钾溶液本身有颜色且消耗完后为无色,正确;C项,使用滴定管量取溶液时,数字记录应精确到0.01 mL,错误;D项,俯视刻度会导致读数偏小,结果偏低,错误。
5.某烧碱溶液中含有少量杂质(不与盐酸反应),现用中和滴定测定其浓度,下列操作会导致实验结果偏高的是(  )
A.滴加盐酸的过程中,未充分振荡,刚看到溶液变色,立刻停止滴定
B.读取盐酸体积时,滴定前仰视,滴定后俯视
C.盛标准盐酸的滴定管,滴定前无气泡,滴定后出现气泡
D.若滴定前用蒸馏水洗涤锥形瓶和酸式滴定管后,均未经润洗就进行滴定
解析:选D A项,滴加盐酸的过程中,未充分振荡,刚看到溶液变色,立刻停止滴定,说明还没有达到滴定终点,则测定结果偏低,错误;B项,读取盐酸体积时,滴定前仰视,读数偏大,滴定后俯视读数偏小,则消耗标准液体积减少,测定结果偏低,错误;C项,盛标准盐酸的滴定管,滴定前无气泡,滴定后出现气泡,则消耗标准液的体积减少,测定结果偏低,错误;D项,若滴定前用蒸馏水洗涤锥形瓶和酸式滴定管后,均未经润洗就进行滴定,则导致消耗溶液的体积增加,测定结果偏高,正确。
6.下列有关中和滴定的操作:①用标准液润洗滴定管;②向滴定管内注入标准溶液;③检查滴定管是否漏水;④滴定;⑤滴加指示剂于待测液;⑥洗涤。正确的操作顺序是(  )
A.③⑥①②⑤④ B.⑤①②⑥④③
C.⑤④③②①⑥ D.③①②④⑤⑥
解析:选A 有关中和滴定的实验操作,首先是检查滴定管是否漏水,然后是洗涤滴定管,再润洗,向滴定管中注入标准溶液,然后向待测溶液中滴加指示剂,最后滴定。因此顺序是③⑥①②⑤④。
7.如图是向100 mL的盐酸中逐渐加入NaOH溶液时,溶液的pH变化图像,根据如图所得结论正确的是(  )
A.原来盐酸的物质的量浓度为0.1 mol·L-1
B.X为0.1 mol·L-1的NaOH溶液
C.原来盐酸的物质的量浓度为1 mol·L-1
D.X为0.01 mol·L-1的NaOH溶液
解析:选A 原盐酸的pH=1,则c(HCl)=0.1 mol·L-1,A正确。滴定终点时加入的NaOH溶液中NaOH的物质的量为0.01 mol,但浓度与体积都无法计算。
8.用标准的NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸,若测定结果偏低,其原因可能是(  )
A.盛装标准液的滴定管未用标准液润洗
B.滴定终点读数时,仰视滴定管的刻度,其他操作正确
C.盛装未知液的锥形瓶用蒸馏水洗过后再用未知液润洗
D.滴定前无气泡,滴定到终点时,发现尖嘴处有气泡
解析:选D A项,盛装标准液的滴定管未用标准液润洗,使碱的浓度偏小,则消耗碱液的体积偏大,导致测得酸的浓度偏高,不正确;B项,滴定终点读数时,仰视滴定管的刻度,造成V(碱)偏大,导致测得c(酸)偏高,不正确;C项,盛装未知液的锥形瓶用蒸馏水洗过后再用未知液润洗,待测液的物质的量偏多,造成V(碱)偏大,导致测得c(酸)偏高,不正确;D项,滴定前无气泡,滴定到终点时,发现尖嘴处有气泡,造成V(碱)偏小,导致测得c(酸)偏低,正确。
9.用某浓度的HCl溶液滴定某浓度的NaOH溶液25.00 mL,滴定曲线如图所示。则HCl溶液与NaOH溶液的物质的量浓度可能是(单位:mol·L-1)(  )
选项
A
B
C
D
HCl
0.12
0.10
0.10
0.08
NaOH
0.10
0.12
0.08
0.10
解析:选C A项,根据pH=7,推出n(H+)=n(OH-),即20×10-3×0.12=25×
10-3×[OH-],[OH-]=0.096 mol·L-1,错误;B项,根据A选项的分析,[OH-]=0.08 mol·
L-1,错误;C项,根据选项B的分析,正确;D项,[OH-]=0.064 mol·L-1,错误。
10.用中和滴定法测定烧碱的纯度,若烧碱中含有与酸不反应的杂质,试根据实验回答:
(1)将准确称取的4.3 g烧碱样品配成250 mL待测液,需要的主要仪器除量筒、烧杯、玻璃棒外,还必须用到的仪器有______________________________________________。
(2)取10.00 mL待测液,用________式滴定管量取。
(3)用0.200 0 mol·L-1标准盐酸滴定待测烧碱溶液,滴定时左手旋转酸式滴定管的玻璃活塞,右手不停地摇动锥形瓶,两眼注视______________,直到滴定终点。
(4)根据下列数据,烧碱的纯度为________。
滴定次数
待测体积(mL)
标准盐酸体积(mL)
滴定前读数(mL)
滴定后读数(mL)
第一次
10.00
0.50
20.40
第二次
10.00
4.00
24.10
(5)以标准的盐酸滴定未知浓度的氢氧化钠溶液为例,判断下列操作引起的误差(填“偏大”“偏小”“无影响”或“无法判断”)
①读数:滴定前平视,滴定后俯视________;
②用待测液润洗锥形瓶________;
③滴定接近终点时,用少量蒸馏水冲洗锥形瓶内壁______。
解析:(1)配一定物质的量浓度的溶液需要用一定规格的容量瓶、胶头滴管等。
(2)待测液为碱液,用碱式滴定管量取。
(4)第一次V1(盐酸)=19.90 mL,
第二次V2(盐酸)=20.10 mL,
两次平均V(盐酸)=20.00 mL。
设烧碱的纯度为x
×10.00 mL=20.00 mL×0.200 0 mol·L-1,
x=0.930 2,即其纯度为93.02%。
(5)①滴定后俯视,会造成读数偏小,则反应的盐酸体积就少,造成结果偏小。
②用待测液润洗锥形瓶,相当于多取了待测液,会造成结果偏大。
答案:(1)250 mL容量瓶、胶头滴管 (2)碱
(3)锥形瓶内溶液颜色变化 (4)93.02%
(5)①偏小 ②偏大 ③无影响
1.用0.102 6 mol·L-1的盐酸滴定25.00 mL未知浓度的氢氧化钠溶液,滴定达终点时,滴定管中的液面如图所示,正确的读数为(  )
A.22.30 mL B.22.35 mL
C.23.65 mL D.23.70 mL
解析:选B 滴定管是一种精确度较高的仪器,每一小格为0.10 mL,零刻度在上,刻度自上而下逐渐增大。读数时视线要与凹液面的最低点相切,故读数为22.35 mL。
2.下列有关叙述中正确的是(  )
A.滴定管下端连有橡胶管的为酸式滴定管
B.在滴定时,左手操作锥形瓶,右手操作滴定管开关
C.滴定前应首先排除滴定管尖嘴部分的气泡
D.滴定过程中两眼应注视滴定管内液面的变化
解析:选C A项应是碱式滴定管,B项应是右手操作锥形瓶,D项应两眼观察锥形瓶内颜色变化。
3.如图曲线a和b是盐酸与氢氧化钠溶液的相互滴定的滴定曲线,下列叙述正确的是(  )
A.盐酸的物质的量浓度为1 mol·L-1
B.P点时反应恰好完全,溶液呈中性
C.曲线a是盐酸滴定氢氧化钠溶液的测定曲线
D.酚酞不能用作本实验的指示剂
解析:选B 根据起始时溶液的pH可知曲线a为NaOH溶液滴定盐酸的曲线,当V(NaOH)=0时,溶液的pH=1,由此可知[HCl]=0.1 mol·L-1,A项和C项均错误;强酸和强碱互滴,既可选用甲基橙又可选用酚酞作指示剂,D项错误。
4.用已知物质的量浓度的HCl溶液滴定未知浓度的NaOH溶液时,下列操作会导致测定结果偏小的是(  )
①酸式滴定管用蒸馏水洗后未用待装液润洗;②碱式滴定管用蒸馏水洗后未用待装液润洗;③滴定前酸式滴定管尖嘴处未充满溶液,滴定终点充满溶液;④取碱液时滴定管尖嘴处未充满溶液,取完后,充满溶液;⑤锥形瓶用蒸馏水洗后再用待测液润洗;⑥滴定时摇动锥形瓶将液体溅出瓶外;⑦滴定过程中,滴定管漏出液体,溅至锥形瓶外;⑧读取标准溶液体积时,滴定前仰视,滴定后俯视。
A.②④ B.①③⑤⑦
C.④⑧ D.②④⑥⑧
解析:选D 用HCl溶液滴定NaOH溶液时,[NaOH)=,主要分析[HCl)、V(HCl)、V(NaOH)对[NaOH)的影响。①使标准盐酸稀释必然消耗更多的盐酸,即V(HCl)偏大,则[NaOH)偏大;②使待测碱溶液稀释,滴定时消耗盐酸体积减小,因而[NaOH)偏小;③将有部分盐酸补满尖嘴,即V(HCl)偏大,则[NaOH)偏大;④将出现待测液实际量偏小,消耗V(HCl)偏小,则[NaOH)偏小;⑤将使待测液量增多,滴定时用去标准盐酸的体积增大,则[NaOH)偏大;⑥将使待测液量减少,滴定时用去标准盐酸的体积减小,则[NaOH)偏小;⑦将使V(HCl)增大,则[NaOH)偏大;⑧读取标准HCl溶液体积时,滴定前仰视,滴定后俯视,这样读取的标准HCl溶液的体积偏小,则[NaOH)偏小。
5.(广东高考)准确移取20.00 mL某待测 HCl溶液于锥形瓶中,用0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定。下列说法正确的是(  )
A.滴定管用蒸馏水洗涤后,装入NaOH溶液进行滴定
B.随着NaOH溶液滴入,锥形瓶中溶液pH由小变大
C.用酚酞作指示剂,当锥形瓶中溶液由红色变无色时停止滴定
D.滴定达终点时,发现滴定管尖嘴部分有悬滴,则测定结果偏小
解析:选B A.滴定管用蒸馏水洗涤后,需用待装液润洗才能装入NaOH溶液进行滴定。B.随着NaOH溶液的滴入,锥形瓶内溶液中[H+)越来越小,故pH由小变大。C.用酚酞作指示剂,当锥形瓶内溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不退去,说明达到滴定终点,应停止滴定。D.滴定达终点时,滴定管尖嘴部分有悬滴,则所加标准NaOH溶液量偏多,使测定结果偏大。
6.下图是用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溶液为10.00 mL时,该混合液的pH=1+lg 3
解析:选D a、b两点均是盐酸过量,溶液显酸性,盐酸电离出的H+均会抑制水的电离,且[H+)越大,对水的电离抑制程度越大,由水电离出的氢离子浓度越小,由于a点的
[H+)较大,故由水电离出的氢离子浓度:a= mol·L-1,pH=-lg [H+)=-lg=1+lg 3,D项正确。
7.用1.0 mol·L-1 NaOH溶液中和某浓度硫酸溶液时,其pH和所加NaOH溶液的体积V的关系如右图所示。则原硫酸溶液的物质的量浓度和反应后溶液的总体积分别是(  )
A.1 mol·L-1,60 mL
B.0.5 mol·L-1,80 mL
C.0.5 mol·L-1,60 mL
D.1 mol·L-1,80 mL
解析:选B 由图可知起始pH=0,[H+)=1 mol·L-1,[H2SO4)=0.5 mol·L-1,完全中和消耗NaOH溶液40 mL。
2NaOH  +   H2SO4===Na2SO4+2H2O
1 mol·L-1×0.04 L 0.02 mol
V(H2SO4)==0.04 L=40 mL,
V总=40 mL+40 mL=80 mL。
8.某学生为测定某烧碱样品中NaOH的质量分数,进行如下实验(已知该样品中含有少量不与酸作用的杂质):
A.在250 mL容量瓶中定容,配制成250 mL烧碱溶液
B.用移液管(或碱式滴定管)量取25.00 mL烧碱溶液于锥形瓶中并滴加几滴甲基橙指
示剂
C.在天平上准确称取烧碱样品20.5 g,在烧杯中加蒸馏水溶解
D.将物质的量浓度为1.00 mol·L-1的标准H2SO4溶液装入酸式滴定管,调整液面,记下开始刻度数V1 mL
E.在锥形瓶下垫一张白纸,滴定至溶液变为橙色为止,记录终点耗酸体积V2 mL
回答下列问题:
(1)正确的操作步骤的顺序是(填写字母)______→______→______→______→______。
(2)滴定管读数应注意_______________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)E步骤的操作中在锥形瓶下垫一张白纸的作用是_____________________________
________________________________________________________________________。
(4)下列操作中可能使所测NaOH的质量分数偏低的是__________(填字母)。
a.A步操作中未将溶液冷却至室温就转移到容量瓶中定容
b.C步操作中,称量药品时,砝码放在左盘,NaOH放在右盘
c.D步操作中酸式滴定管在装入标准H2SO4溶液前未用标准液润洗
d.读取硫酸体积时,开始时仰视读数,结束时俯视读数
(5)硫酸的初读数和末读数如图所示。末读数为______mL,初读数为______mL,用量为________mL。按滴定所得数据来计算出的烧碱样品中NaOH的质量分数为________。
解析:(1)正确顺序应是称量→溶解→定容→滴定,所以应是C、A、B、D、E。
(2)观察滴定管液面高度时视线应与凹液面最低点齐平,读数估读到0.01 mL。
(3)滴定终点时,白纸起衬托作用,更易于分辨颜色变化。
(4)a项,会使所配NaOH溶液的浓度偏大,从而使质量分数偏高;b项,会使所称药品小于20.5 g,而使样品质量分数偏低;c项,会稀释H2SO4而使V(H2SO4)偏大,从而使样品质量分数偏大;d项,会使V(H2SO4)偏小,从而使计算所得样品质量分数偏小。所以应选
b、d。
(5)注意读数估读到0.01 mL,滴定管“0”刻度在上,末读数为24.00 mL,初读数为0.30 mL,用量为23.70 mL。
[NaOH)=

=1.896 mol·L-1。
烧碱样品中NaOH的质量分数为
w(NaOH)=×100%≈92.49%。
答案:(1)C A B D E
(2)视线与凹液面最低点齐平,读数精确到0.01 mL
(3)使滴定到终点时,溶液颜色变化更明显,易于分辨
(4)bd (5)24.00 0.30 23.70 92.49%
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“课时跟踪检测”见“课时跟踪检测(二十)”
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第3课时 溶液中粒子浓度大小的比较
[课标要求]
掌握溶液中粒子浓度大小的比较规律和方法。
,
  1.电解质溶液中的守恒关系:①电荷守恒,②物料守恒,③质子守恒。
2.酸、碱中和型离子浓度关系:
1.电解质溶液中的三个守恒关系
(1)电荷守恒关系
电解质溶液中,不论存在多少种离子,溶液总是呈电中性,即阴离子所带负电荷总数一定等于阳离子所带正电荷总数,如Na2SO3溶液中存在着Na+、SO、H+、OH-、HSO,它们存在如下关系:
[Na+]+[H+]=2[SO]+[HSO]+[OH-]
(2)物料守恒关系
电解质溶液中,由于某些离子能水解或电离,离子种类增多,但原子总数是守恒的,如Na2SO3溶液中SO能水解,故硫元素以SO、HSO、H2SO3三种形式存在,它们之间的守恒关系为:
[Na+]=2[SO]+2[HSO]+2[H2SO3]。
(3)质子守恒关系
质子守恒是指电解质在水溶液中发生电离、水解时,存在H+的转移,在转移时,失去H+的物质的量与得到H+的物质的量是相等的。如在Na2SO3溶液中有关系式:[OH-]=[H+]+[HSO]+2[H2SO3]。
2.单一溶液中离子浓度的大小比较
(1)多元弱酸溶液
根据多步电离分析知:一级电离>二级电离>三级电离。
例如,0.1 mol·L-1 H3PO4溶液中离子间的关系是[H+]>[H2PO]>[HPO]>[PO]>
[OH-]。
(2)多元弱酸的正盐溶液
根据弱酸根分步水解分析知:一级水解>二级水解。
例如:0.1 mol·L-1 Na2S溶液中:
一级水解:S2-+H2O??HS-+OH-(主要)
二级水解:HS-+H2O??H2S+OH-(次要)
故离子浓度的关系为[Na+]>[S2-]>[OH-]>[HS-]>[H+]。
(3)多元弱酸的酸式盐溶液
①若离子的水解程度大于电离程度,溶液显碱性(如NaHCO3溶液)。
0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中存在:
水解:HCO+H2O??H2CO3+OH-(主要)
电离:HCO??H++CO(次要)
水的电离:H2O??H++OH-(极微弱)
因水解程度>电离程度
故溶液呈碱性;溶液中微粒大小关系为
[Na+]>[HCO]>[OH-]>[H2CO3]>[H+]>[CO]。
②若离子的水解程度小于电离程度,溶液呈酸性(如NaHSO3溶液)。
0.1 mol·L-1 NaHSO3溶液中存在:
电离:HSO??H++SO(主要)
水解:HSO+H2O??H2SO3+OH-(次要)
水的电离:H2O??H++OH-(极微弱)
因电离程度>水解程度
故溶液呈酸性,溶液中微粒大小关系为
[Na+]>[HSO]>[H+]>[SO]>[OH-]>[H2SO3]。
1.在CH3COONa溶液中各离子的浓度由大到小排列顺序正确的是(  )
A.[Na+]>[CH3COO-]>[OH-]>[H+]
B.[CH3COO-]>[Na+]>[OH-]>[H+]
C.[Na+]>[CH3COO-]>[H+]>[OH-]
D.[Na+]>[OH-]>[CH3COO-]>[H+]
解析:选A 在CH3COONa溶液中由于CH3COO-的水解,使得[Na+]>[CH3COO-];并且由于水解,使溶液显碱性,故[OH-]>[H+];由于盐的水解程度比较小,所以[CH3COO-]>[OH-],即A项正确。
2.在0.1 mol·L-1 Na2S溶液中存在着多种离子和分子,下列关系不正确的是(  )
A.[Na+]+[H+]=[HS-]+[OH-]+2[S2-]
B.[Na+]+[H+]=[HS-]+[OH-]+[S2-]
C.[Na+]=2[S2-]+2[HS-]+2[H2S]
D.[OH-]=[H+]+[HS-]+2[H2S]
解析:选B 在电解质溶液里由电荷守恒得:[Na+]+[H+]=[HS-]+[OH-]+2[S2-],A项正确,B项错误;由物料守恒得:[Na+]=2[S2-]+2[HS-]+2[H2S],C项正确;由质子守恒得:[OH-]=[H+]+[HS-]+2[H2S],D项正确。
混合溶液中粒子浓度的大小比较,根据电离程度、水解程度的相对大小分析。
(1)电离程度大于相应离子的水解程度
例如等物质的量浓度的NH4Cl与NH3·H2O的混合溶液中存在:
NH3·H2O的电离:
NH3·H2O??NH+OH-(主要)
NH的水解:NH+H2O??NH3·H2O+H+(次要)
因为电离>水解,故混合溶液呈碱性。
溶液中存在的电荷守恒式:[NH]+[H+]=[Cl-]+[OH-],由于[OH-]>[H+],则[NH]>
[Cl-]。
物料守恒式:[NH]+[NH3·H2O]=2[Cl-]
由于[NH]>[Cl-],则[Cl-]>[NH3·H2O]
故混合溶液中粒子浓度大小顺序为
[NH]>[Cl-]>[NH3·H2O]>[OH-]>[H+]
再如等物质的量浓度的CH3COONa与CH3COOH的混合溶液呈酸性,溶液中粒子浓度关系为[CH3COO-]>[Na+]>[CH3COOH]>[H+]>[OH-]。
(2)电离程度小于相应离子的水解程度
例如等物质的量浓度的NaCN和HCN的混合溶液中存在:
CN-的水解:CN-+H2O??HCN+OH-(主要)
HCN的电离:HCN??H++CN-(次要)
因为水解>电离,故混合溶液呈碱性。
溶液中各粒子浓度大小顺序为[HCN]>[Na+]>[CN-]>[OH-]>[H+]。
1.用物质的量都是0.1 mol的HCN和NaCN配成1 L混合溶液,已知其中[CN-]小于
[Na+],则下列判断正确的是(  )
A.[H+]>[OH-]
B.[HCN]>[CN-]=0.2 mol·L-1
C.[HCN]>[CN-]
D.[CN-]>[OH-]=0.1 mol·L-1
解析:选C 由[CN-]小于[Na+]知,CN-水解的程度大于HCN电离的程度,得到C
正确。
2.将等体积的0.2 mol·L-1CH3COONa溶液与0.1 mol·L-1HNO3混合,混合溶液中离子浓度由大到小顺序正确的是(  )
A.[Na+]>[CH3COO-]>[NO]>[OH-]>[H+]
B.[Na+]>[CH3COO-]>[NO]>[H+]>[OH-]
C.[Na+]>[CH3COO-]>[OH-]>[NO]>[H+]
D.[CH3COO-]>[Na+]>[H+]>[NO]>[OH-]
解析:选B 反应后溶液中溶质是CH3COONa、CH3COOH和NaNO3,且浓度都是0.05 mol·L-1,[Na+]=0.1 mol·L-1,[NO]=0.05 mol·L-1,此时醋酸的电离程度大于醋酸钠的水解程度,故溶液中[CH3COO-]>0.05 mol·L-1,[H+]>[OH-],故选B。
1.常温下,下列有关离子浓度及pH大小的比较正确的是(  )
A.NH浓度相同的下列溶液:①(NH4)2Fe(SO4)2 ②(NH4)2CO3 ③(NH4)2SO4,溶液浓度由大到小的顺序为③>②>①
B.由pH=3的CH3COOH溶液与pH=11的NaOH溶液等体积混合,其离子浓度不可能是[CH3COO-]>[Na+]>[H+]>[OH-]
C.pH=13的Ba(OH)2溶液与pH=1的盐酸等体积混合,混合溶液的pH>7
D.pH=12的Ba(OH)2溶液与pH=14的NaOH溶液等体积混合,混合溶液的pH范围是13解析:选D A项,(NH4)2Fe(SO4)2中NH与Fe2+均水解产生H+,其中Fe2+的水解对NH的水解有抑制作用;(NH4)2SO4中只有NH水解;(NH4)2CO3中的NH与CO均水解,且二者的水解相互促进;当三种溶液的NH浓度相同时,盐溶液浓度最大的是(NH4)2CO3,其次是(NH4)2SO4,最后是(NH4)2Fe(SO4)2,错误。B项,pH=3的CH3COOH溶液中[H+]=1×10-3 mol·L-1,则[CH3COOH]>1×10-3mol·L-1,pH=11的NaOH溶液中[OH-]=1×10-3 mol·L-1,[NaOH]=1×10-3 mol·L-1,当两种溶液等体积混合时,酸过量,溶液呈酸性,[H+]>[OH-],根据电荷守恒得[CH3COO-]>[Na+],则[CH3COO-]>[Na+]>[H+]>[OH-]的关系式成立,错误。C项,pH=13的Ba(OH)2溶液与pH=1的盐酸中[OH-]=[H+],二者等体积混合时,H+与OH-恰好完全中和,所得溶液呈中性,pH=7,错误。D项,pH=12的Ba(OH)2溶液中[OH-]=1×10-2mol·L-1,pH=14的NaOH溶液中[OH-]=1 mol·L-1,二者等体积混合所得溶液的[OH-]约为0.5 mol·L-1,[H+]约为2×10-14mol·L-1,pH范围是132.下列5种混合溶液,分别由0.1 mol·L-1的两种溶液等体积混合而成:①CH3COONa与NaHSO4,②CH3COONa与NaOH,③CH3COONa与NaCl,④CH3COONa与NaHCO3,⑤CH3COONa与NaHSO3。下列各项排序正确的是(  )
A.pH:②>④>⑤>③>①
B.[CH3COOH]:①>③>⑤>④>②
C.[CH3COO-]:②>③>④>⑤>①
D.:①>⑤>③>④>②
解析:选D A项中pH的大小关系为②>④>③>⑤>①;B项中[CH3COOH]的大小关系为①>⑤>③>④>②;C项中[CH3COO-]的大小关系为②>④>③>⑤>①;D项中的大小关系为①>⑤>③>④>②,故正确。
[三级训练·节节过关]                                     
1.对于 0.1 mol·L-1 Na2SO3溶液,正确的是(  )
A.升高温度,溶液 pH 降低
B.[Na+]=2[SO]+[HSO]+[H2SO3]
C.[Na+]+[H+]=2[SO]+2[HSO]+[OH-]
D.加入少量 NaOH 固体,[SO]与[Na+]均增大
解析:选D Na2SO3为弱酸强碱盐,水解显碱性,水解是吸热反应,所以温度升高,水解程度增大,其pH增大,A不正确;B项考查物料守恒,正确的表达式为[Na+]=2[SO]+2[HSO]+2[H2SO3],故B不正确;C项考查电荷守恒,其正确的表达式为[Na+]+[H+]=2[SO]+[HSO]+[OH-],故C不正确;加入少量NaOH固体,抑制其水解,水解程度降低,[SO]与[Na+]均增大,故D正确。
2.常温下将稀NaOH溶液与稀CH3COOH溶液混合,不可能出现的结果是(  )
①pH>7,且[OH-]>[Na+]>[CH3COO-]>[H+]
②pH>7,且[Na+]+[H+]=[OH-]+[CH3COO-]
③pH<7,且[CH3COO-]>[H+]>[Na+]>[OH-]
④pH=7,且[CH3COO-]>[Na+]>[H+]=[OH-]
A.①②         B.②③
C.③④ D.①④
解析:选D ①溶液为碱性,但根据电荷守恒,当[OH-]>[Na+]时,[CH3COO-]<[H+],离子浓度顺序错误;②溶液中电荷守恒,正确;③溶液为酸性,酸过量,根据电荷守恒分析,正确;④溶液为中性,则根据电荷守恒,[Na+]=[CH3COO-],错误。
3.根据下表提供的数据,判断在等浓度的NaClO、NaHCO3混合溶液中,各种离子浓度关系正确的是(  )
化学式
电离常数
HClO
Ka=3×10-8 mol·L-1
H2CO3
Ka1=4.3×10-7 mol·L-1
Ka2=5.6×10-11 mol·L-1
A.[Na+]+[H+]=[HCO]+[ClO-]+[OH-]
B.[HCO]>[ClO-]>[OH-]
C.[HClO]+[ClO-]=[HCO]+[H2CO3]
D.[ClO-]>[HCO]>[H+]
解析:选B A项,HCO在水溶液中既有电离也有水解,根据溶液呈现电中性,电荷守恒式:[Na+]+[H+]=[HCO]+[ClO-]+[OH-]+2[CO],错误;B项,电离常数越大,酸性越强,得知:ClO-比HCO弱,ClO-水解程度比HCO强,[HCO]>[ClO-],水解的程度是微弱的,有[HCO]>[ClO-]>[OH-],正确;C项,根据物料守恒,[HClO]+[ClO-]=[HCO]+[H2CO3]+[CO],错误;D项,根据选项B的分析,应是[HCO]>[ClO-],错误。
4.已知某溶液中只存在OH-、H+、CH3COO-、Na+四种离子,某同学推测其离子浓度大小顺序有如下四种关系:
①[Na+]>[CH3COO-]>[OH-]>[H+]
②[Na+]>[CH3COO-]>[H+]>[OH-]
③[CH3COO-]=[Na+]>[H+]=[OH-]
④[Na+]>[OH-]>[CH3COO-]>[H+]
(1)若溶液中只溶解了一种溶质,则该溶质是________,上述四种离子浓度的大小顺序为________(填编号)。
(2)若该溶液是由体积相等的氢氧化钠溶液和醋酸溶液混合而成,且恰好反应,则混合前两溶液的物质的量浓度大小关系为[NaOH]________[CH3COOH](填“大于”“小于”或“等于”,下同),混合前酸中[H+]和碱中[OH-]的关系是[H+]________[OH-]。
(3)若该溶液是由体积相等的氢氧化钠溶液和醋酸溶液混合而成,且恰好是中性,则混合前两溶液的物质的量浓度大小关系为[NaOH]________[CH3COOH](填“大于”“小于”或“等于”),混合后溶液中的各离子浓度的大小关系为_______________________________。
解析:(1)若溶液中只溶解了一种溶质,则该溶质是CH3COONa,该盐是强碱弱酸盐,由于CH3COO-发生水解反应消耗水电离产生的H+,破坏了水的电离平衡,当最终达到平衡时,溶液显碱性[H+]<[OH-],[CH3COO-]<[Na+],盐水解程度是微弱的,主要以盐电离产生的离子存在,所以[Na+]>[CH3COO-]>[OH-]>[H+],①正确。(2)若该溶液是由体积相等的氢氧化钠溶液和醋酸溶液混合而成,且恰好反应,则混合前两溶液的物质的量相等,浓度也相等,故[NaOH]=[CH3COOH],由于碱是强碱,完全电离,酸是弱酸,部分电离,混合前[H+]小于[OH-]。(3)若该溶液是由体积相等的氢氧化钠溶液和醋酸溶液混合而成,且恰好是中性,若二者的物质的量相等,二者恰好完全反应,得到的是强碱弱酸盐,水溶液显碱性,所以要使溶液显中性,[NaOH]小于[CH3COOH]。根据电荷守恒可得:[CH3COO-]+[OH-]=[Na+]+[H+],[H+]=[OH-],[CH3COO-]=[Na+],强电解质盐的电离大于弱电解质水的电离作用,所以溶液中各离子浓度大小关系为[CH3COO-]=[Na+]>[H+]=[OH-]。
答案:(1)醋酸钠 ① (2)等于 小于 (3)小于 [CH3COO-]=[Na+]>[H+]=[OH-]
1.常温下0.1 mol·L-1的下列溶液中[NH]最大的是(  )
A.NH4Al(SO4)2      B.NH4Cl
C.NH3·H2O D.CH3COONH4
解析:选A NH3·H2O为弱碱, 电离产生NH,但其电离程度很小,故[NH]很小;A、B、D三项中均存在NH+H2O??NH3·H2O+H+,而A项中Al3+也水解显酸性,抑制了NH的水解,C项中Cl-对NH水解无影响,D项中CH3COO-水解显碱性,促进NH水解,故A项中[NH]最大。
2.在氯化铵溶液中,下列关系式正确的是(  )
A.[Cl-]>[NH]>[H+]>[OH-]
B.[NH]>[Cl-]>[H+]>[OH-]
C.[Cl-]=[NH]=[H+]=[OH-]
D.[NH]=[Cl-]>[H+]=[OH-]
解析:选A NH少量发生水解,NH+H2O??NH3·H2O+H+,溶液呈酸性,则可得如下关系式[Cl-]>[NH]>[H+]>[OH-],选项B、C、D错误,A正确。
3.已知HCN的电离常数K=6.2×10-10。用物质的量都是0.1 mol的HCN和NaCN混合配成1 L溶液,经测定溶液呈碱性。则下列关系式正确的是(  )
A.[CN-]>[Na+]
B.[CN-]>[HCN]
C.[HCN]+[CN-]=0.2 mol·L-1
D.[CN-]+[OH-]=0.1 mol·L-1
解析:选C HCN的电离常数为6.0×10-10,说明HCN为弱酸。A项,0.1 mol的HCN和NaCN混合后配成1 L溶液,经测定溶液呈碱性,说明CN-的水解大于HCN的电离,因此[Na+]>[CN-],错误;B项,因水解大于电离,因此[CN-]<[HCN],错误;C项,根据物料守恒,[HCN]+[CN-]=0.2 mol·L-1,正确;D项,根据溶液呈现电中性,[Na+]+[H+]=
[CN-]+[OH-],因此有[CN-]+[OH-]>0.1 mol·L-1,错误。
4.下列电解质溶液中微粒的物质的量浓度关系一定正确的是(  )
A.在0.1 mol·L-1NaHCO3溶液中:
[Na+]>[HCO]>[CO]>[H2CO3]
B.在0.1 mol·L-1NaClO溶液中:
[OH-]=[H+]+[HClO]
C.某温度下,CH3COOH溶液中滴入NaOH溶液,使溶液pH=7时:[CH3COO-]=
[Na+]>[H+]=[OH-]
D.已知酸性:HCOOH>CH3COOH,相同浓度的HCOOK与CH3COONa溶液中[K+]-[HCOO-]>[Na+]-[CH3COO-]
解析:选B A项,NaHCO3溶液中HCO的水解大于电离,所以水解产生的[H2CO3]大于电离出的[CO],错误;B项,根据质子守恒,正确;C项,没有说明溶液的温度是否为常温,则pH=7不一定呈中性,[H+]与[OH-]不能比较,错误;D项,已知酸性:HCOOH>CH3COOH,所以HCOO-水解程度小于CH3COO-水解程度,在等浓度的HCOOK和CH3COONa溶液中[K+]=[Na+],[HCOO-]>[CH3COO-],所以[K+]-[HCOO-]<[Na+]-[CH3COO-],错误。
5.下列溶液中粒子浓度关系一定正确的是(  )
A.氨水与氯化铵的pH=7的混合溶液中:
[Cl-]>[NH]
B.pH=2的一元酸和pH=12的一元强碱等体积混合:[OH-]=[H+]
C.0.1 mol·L-1的硫酸铵溶液中:
[NH]>[SO]>[H+]
D.0.1 mol·L-1的硫化钠溶液中:
[OH-]=[H+)+[HS-]+[H2S]
解析:选C 根据电荷守恒,pH=7时,[H+]=[OH-],则[NH]=[Cl-],A项错误;B项,若酸为强酸则正确,若酸为弱酸则溶液显酸性,[H+]>[OH-],错误;盐的水解程度比较小,主要的还是盐的电离,故[NH]>[SO]>[H+],C项正确;根据质子守恒得,[OH-]=
[H+]+[HS-]+2[H2S],H2S前少了系数,D项错误。
6.已知某温度下0.1 mol·L-1的NaHB(强电解质)溶液中[H+]>[OH-],则下列关系一定正确的是(  )
A.[Na+]=[HB-]+2[B2-]+[OH-]
B.[Na+]=0.1 mol·L-1≥[B2-]
C.HB-的水解方程式为HB-+H2O??B2-+H3O+
D.在该盐的溶液中,离子浓度大小顺序为[Na+]>[HB-]>[B2-]>[OH-]>[H+]
解析:选B 首先根据题意NaHB是强电解质可知,NaHB===Na++HB-,而HB-是否完全电离不能确定,由溶液中[H+]>[OH-]可知,溶液中HB-的电离程度大于其水解程度。A项,应该是电荷守恒,但阳离子缺少H+,错误;B项,[Na+]=0.1 mol·L-1,属于元素守恒,但HB-不能确定是否完全电离,因此0.1 mol·L-1≥[B2-],正确;C项,该方程式是HB-的电离方程式,而不是水解方程式,错误;D项,由题干知,[H+]>[OH-],错误。
7.25 ℃时,在1.0 L浓度均为0.01 mol·L-1的某一元酸HA与其钠盐组成的混合溶液中,测得[Na+]>[A-],则下列描述中不正确的是(  )
A.该溶液的pH<7
B.HA的酸性很弱,A-水解程度较大
C.[A-]+[HA]=0.02 mol·L-1
D.n(A-)+n(OH-)=0.01 mol+n(H+)
解析:选A 根据电荷守恒,[Na+]+[H+]=[A-]+[OH-],因为[Na+]>[A-],所以[H+]<
[OH-],溶液pH>7,A错,D正确;由[Na+]>[A-]知A-的水解程度较大,HA酸性很弱,B正确;根据原子守恒知C正确。
8.25 ℃时,在25 mL 0.1 mol·L-1的NaOH溶液中逐渐滴加入0.2 mol·L-1 CH3COOH溶液,混合溶液pH的变化曲线如图所示,下列分析结论正确的是(  )
A.a=12.5时,混合溶液pH=7
B.对应曲线上E、F之间的任何一点,溶液中都有[Na+]>[CH3COO-]>[OH-]>[H+]
C.P点时,[CH3COO-]>[Na+]>[H+]=[OH-]
D.K点时,[CH3COO-]+[CH3COOH]=2[Na+]
解析:选D A项,当加入12.5 mL CH3COOH时,正好生成CH3COONa溶液,由于CH3COO-的水解而呈碱性,故pH>7,错误;B项,E、F之间的某一点,可能是NaOH远远过量的情况,这样就会使[OH-]>[CH3COO-],错误;C项,P点不一定呈中性,可能呈酸性,错误;D项,K点是生成的CH3COONa和过量的CH3COOH等物质的量的情况,正确。
9.将0.2 mol·L-1 HA溶液与0.1 mol·L-1NaOH溶液等体积混合,测得混合溶液中
[Na+]>[A-],则:
(1)混合溶液中[A-]______[HA)(填“>”“<”或“=”,下同)。
(2)混合溶液中[HA]+[A-]________0.1 mol·L-1。
(3)混合溶液中,由水电离出的[OH-]________0.2 mol·L-1HA溶液中由水电离出的[H+]。
(4)25 ℃时,如果取0.2 mol·L-1HA溶液与0.1 mol·L-1NaOH溶液等体积混合,测得混合溶液的pH<7,则HA的电离程度______NaA的水解程度。
解析:(1)将0.2 mol·L-1HA溶液与0.1 mol·L-1NaOH溶液等体积混合时,溶质为等物质的量的HA和NaA,由于[Na+]>[A-],说明A-的水解能力大于HA的电离能力,使得[HA]>[A-]。(2)通过物料守恒及等体积混合后浓度减半可知,[HA]+[A-]=0.1 mol·L-1。(3)混合溶液中由于NaA的存在,促进水的电离,而0.2 mol·L-1HA溶液中水的电离受到抑制,因此前者由水电离产生的[OH-]大于后者由水电离产生的[H+]。(4)如果取0.2 mol·L-1HA溶液与0.1 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合,溶质为等浓度的HA和NaA,混合溶液的pH<7,溶液呈酸性,说明HA的电离程度大于NaA的水解程度。
答案:(1)< (2)= (3)> (4)>
10.(1)常温下,有A、B、C、D四种无色溶液,它们分别是CH3COONa溶液、NH4Cl溶液、盐酸和NaNO3溶液中的一种。已知A、B的水溶液中水的电离程度相同,A、C溶液的pH相同。则:B是________溶液,C是________。
(2)已知某溶液中只存在OH-、H+、NH、Cl-四种离子,某同学推测其离子浓度大小顺序有以下几种
①[Cl-]>[NH]>[H+]>[OH-]
②[Cl-]>[NH]>[OH-]>[H+]
③[NH]>[Cl-]>[OH-]>[H+]
④[Cl-]>[H+]>[NH]>[OH-]
(Ⅰ)上述关系一定不正确的是________(填序号)。
(Ⅱ)若溶液中只有一种溶质,则该溶液中离子浓度的大小关系为________(填序号)。
(Ⅲ)若四种离子浓度关系有[NH]=[Cl-],则该溶液显________(填“酸性”“碱性”或“中性”)。
解析:(1)CH3COONa溶液中水的电离受到促进,溶液显碱性;NH4Cl溶液中水的电离受到促进,溶液显酸性;盐酸中水的电离受到抑制,溶液显酸性;NaNO3溶液中水的电离不受影响,溶液显中性,所以A、B、C、D分别为NH4Cl、CH3COONa、盐酸、NaNO3。
(2)溶液中只存在OH-、H+、NH、Cl-四种离子时,[Cl-]>[NH]>[OH-]>[H+]一定不正确,因为此时电荷不守恒;若溶液中只有一种溶质,则为NH4Cl溶液,该溶液中离子浓度的大小关系为[Cl-]>[NH]>[H+]>[OH-];若四种离子浓度关系有[NH]=[Cl-],根据溶液中电荷守恒,有[OH-]=[H+],则该溶液显中性。
答案:(1)CH3COONa 盐酸
(2)② ① 中性
1.常温时,将pH=3的盐酸和pH=11的氨水等体积混合,所得溶液的离子浓度关系正确的是(  )
A.[NH]>[Cl-]>[OH-]>[H+]
B.[NH]>[Cl-]>[H+]>[OH-]
C.[Cl-]>[NH]>[H+]>[OH-]
D.[Cl-]>[NH]>[OH-]>[H+]
解析:选A pH=3的盐酸的浓度为10-3mol·L-1,而pH=11的氨水的浓度大于10-3mol·L-1,大于盐酸的浓度,故等体积混合后氨水过量,混合液中有NH4Cl===NH+Cl-①;NH3·H2O(过量的)??NH+OH-②。①式中[NH]=[Cl-],而溶液中[NH]总是①、②两式电离出的[NH]之和,故[NH]>[Cl-],又氨水过量溶液呈碱性,故[OH-]>[H+],NH3·H2O为弱电解质,电离的[OH-]一定小于[Cl-]。因此有[NH]>[Cl-]>[OH-]>[H+]。
2.t ℃时,某浓度氯化铵溶液的pH=4,下列说法中一定正确的是(  )
A.由水电离出的氢离子浓度为10-10 mol·L-1
B.溶液中[H+]·[OH-]=1×10-14
C.溶液中[Cl-]>[NH]>[H+]>[OH-]
D.溶液中[NH3·H2O]+[NH]=[Cl-]+[OH-]
解析:选C NH水解促进了H2O的电离,溶液中的[H+]即为H2O电离的[H+],A错;在25 ℃时,水的离子积为1×10-14,B错;NH水解生成H+,故[Cl-]>[NH]>[H+]>[OH-],C正确;由物料守恒可知[Cl-]=[NH]+[NH3·H2O],D错误。
3.(安徽高考)25 ℃时,在10 mL浓度均为0.1 mol·L-1的NaOH和NH3·H2O混合溶液中滴加0.1 mol·L-1盐酸,下列有关溶液中粒子浓度关系正确的是(  )
A.未加盐酸时:[OH-]>[Na+]=[NH3·H2O]
B.加入10 mL盐酸时:[NH]+[H+]=[OH-]
C.加入盐酸至溶液pH=7时:[Cl-]=[Na+]
D.加入20 mL盐酸时:[Cl-]=[NH]+[Na+]
解析:选B A项,NH3·H2O是弱电解质,能微弱电离,溶液中[Na+]>[NH3·H2O]。B项,当加入10 mL盐酸时,恰好将NaOH中和完,溶液中[Na+]=[Cl-],根据电荷守恒式[Na+]+[NH]+[H+]=[Cl-]+[OH-]可知[NH]+[H+]=[OH-]。C项,溶液pH=7时,溶液中[H+]=[OH-],根据电荷守恒式可知[Na+]+[NH]=[Cl-]。D项,加入20 mL盐酸时,恰好将NaOH和NH3·H2O中和完,根据物料守恒有[Na+]+[NH]+[NH3·H2O]=[Cl-]。
4.常温下,0.2 mol·L-1的一元酸HA与等浓度的NaOH溶液等体积混合后,所得溶液中部分微粒组分及浓度如图所示。下列说法正确的是(  )
A.HA为强酸
B.该混合溶液pH=7.0
C.该混合溶液中:[A-]+[Y]=[Na+]
D.图中X表示HA,Y表示OH-,Z表示H+
解析:选C 若HA为强酸,按题意两溶液混合后,所得溶液中[A-]=0.1 mol·L-1。由图知A-浓度小于0.1 mol·L-1,表明A-发生水解。根据水解原理,溶液中主要微粒的浓度大小关系应为[Na+]>[A-]>[OH-]>[HA]>[H+],可以判断X表示OH-,Y表示HA,Z表示H+。则A、B、D项错误,C项满足物料守恒,正确。
5.下列溶液中各微粒的浓度关系正确的是(  )
A.物质的量浓度相等的(NH4)2SO4、NH4HSO4、NH4Cl溶液中[NH]:(NH4)2SO4>NH4HSO4>NH4Cl
B.向醋酸钠溶液中加入适量醋酸,得到的酸性混合溶液:[Na+]>[CH3COO-]>[H+]>
[OH-]
C.1.0 mol·L-1 Na2CO3溶液中,[OH-]=2[HCO]+[H+]+[H2CO3]
D.某二元弱酸的酸式盐NaHA溶液中,[H+]+[Na+]=[OH-]+[HA-]+[A2-]
解析:选A A项,由于NH水解呈酸性,NH4HSO4中电离出的H+可抑制NH的水解,故NH4HSO4>NH4Cl;又1 mol (NH4)2SO4含有2 mol的NH,A正确;B项,在酸性混合液中:[H+]>[OH-],又溶液中电荷守恒:[Na+]+[H+]=[OH-]+[CH3COO-],故
[Na+]<[CH3COO-],B项错误;C项,Na2CO3溶液中的质子守恒:[OH-]=[HCO]+[H+]+2[H2CO3],C项错误;D项,NaHA溶液中的电荷守恒:[H+]+[Na+]=[OH-]+[HA-]+2
[A2-],D项错误。
6.(四川高考)常温下,将等体积、等物质的量浓度的NH4HCO3与NaCl溶液混合,析出部分NaHCO3晶体,过滤,所得滤液pH<7。下列关于滤液中的离子浓度关系不正确的是(  )
A.<1.0×10-7 mol·L-1
B.[Na+]=[HCO]+[CO]+[H2CO3]
C.[H+]+[NH]=[OH-]+[HCO]+2[CO]
D.[Cl-]>[NH]>[HCO]>[CO]
解析:选C 滤液中溶质的主要成分为NH4Cl和NaHCO3的混合物。A项,滤液pH<7,则[H+]>1.0×10-7 mol·L-1,常温下KW=1.0×10-14,所以<1.0×10-7 mol·L-1,A项正确;B项,由于开始加入等物质的量的NH4HCO3与NaCl,根据物料守恒可知,B项正确;C项,析出NaHCO3后,在滤液中根据电荷守恒得[H+]+[NH]+[Na+]=[OH-]+[HCO]+2[CO]+[Cl-],因[Na+]<[Cl-],故C项错误;D项,开始时NH4HCO3与NaCl等物质的量,由于析出了一部分NaHCO3,故[Cl-]与[NH]都大于[HCO]和[Na+],少量的NH、HCO发生水解,极少量的HCO发生电离,所以[Cl-]>[NH]>[HCO]>[CO],D项
正确。
7.(江苏高考)室温下,向下列溶液中通入相应的气体至溶液pH=7(通入气体对溶液体积的影响可忽略),溶液中部分微粒的物质的量浓度关系正确的是(  )
A.向0.10 mol·L-1 NH4HCO3溶液中通CO2:
[NH]=[HCO]+[CO]
B.向0.10 mol·L-1 NaHSO3溶液中通NH3:
[Na+]>[NH]>[SO]
C.向0.10 mol·L-1 Na2SO3溶液中通SO2:
[Na+]=2([SO]+[HSO]+[H2SO3])
D.向0.10 mol·L-1 CH3COONa溶液中通HCl:[Na+]>[CH3COOH]=[Cl-]
解析:选D A选项,由电荷守恒知:[NH]+[H+]=[HCO]+2[CO]+[OH-],当
[H+]=[OH-]时,上式变为[NH]=[HCO]+2[CO],所以错误;B选项,由电荷守恒知[NH]+[Na+]+[H+]=[HSO]+2[SO]+[OH-],由物料守恒知[Na+]=[HSO]+[SO]+[H2SO3],两者相减得[NH]+[H+]=[SO]-[H2SO3]+[OH-],当[H+]=[OH-]时,上式变为[NH]+[H2SO3]=[SO],因此[NH]<[SO],所以错误;C选项,由物料守恒知,在亚硫酸钠溶液中即存在该守恒式,当通入二氧化硫后,硫原子个数增多,因此原等式肯定不成立,所以错误;D选项,由电荷守恒知:[Na+]+[H+]=[CH3COO-]+[OH-]+[Cl-],由物料守恒知,[Na+]=[CH3COO-]+[CH3COOH],两式相减得[H+]+[CH3COOH]=[OH-]+[Cl-],当
[H+]=[OH-]时,上式变为[CH3COOH]=[Cl-],而溶液中的[Na+]>[CH3COOH],因此[Na+]>[CH3COOH]=[Cl-],所以正确。
8.(山东高考)室温下向10 mL 0.1 mol·L-1 NaOH溶液中加入0.1 mol·L-1的一元酸HA,溶液pH的变化曲线如下所示。下列说法正确的是(  )
A.a点所示溶液中[Na+]>[A-]>[H+]>[HA]
B.a、b两点所示溶液中水的电离程度相同
C.pH=7时,[Na+]=[A-]+[HA]
D.b点所示溶液中[A-]>[HA]
解析:选D A.a点所示溶液中NaOH和HA恰好反应生成NaA,溶液的pH=8.7,呈碱性,则HA为弱酸,A-水解,则溶液中的粒子浓度:[Na+]>[A-]>[HA]>[H+]。B.b点时为NaA和HA的溶液,a点NaA发生水解反应,促进了水的电离,b点HA抑制了水的电离,所以a点所示溶液中水的电离程度大于b点。C.pH=7时,根据电荷守恒:[Na+]+
[H+]=[A-]+[OH-],[H+]=[OH-],所以[Na+]=[A-]。D.b点酸过量,溶液呈酸性,HA的电离程度大于NaA的水解程度,故[A-]>[HA]。
9.在25 mL的氢氧化钠溶液中逐滴加入0.2 mol·L-1醋酸溶液,滴定曲线如图所示。
(1)写出氢氧化钠溶液与醋酸溶液反应的离子方程式______________________。
(2)该氢氧化钠溶液浓度为____________________。
(3)在B点,a______12.5 mL(填“<”“>”或“=”,下同)。
若由体积相等的氢氧化钠溶液和醋酸溶液混合且恰好呈中性,则混合前[NaOH]______[CH3COOH],混合前酸中[H+]和碱中的[OH-]的关系:[H+]________[OH-]。
(4)在D点,溶液中离子浓度大小关系为__________________________________。
解析:(1)该反应离子方程式为OH-+CH3COOH===CH3COO-+H2O。
(2)开始时NaOH溶液的pH=13,[OH-]=[NaOH]=0.1 mol·L-1。
(3)a=12.5 mL时恰好生成醋酸钠,溶液显碱性,B点pH=7,则醋酸应过量,即a>12.5 mL;由体积相等的氢氧化钠和醋酸溶液混合而且恰好呈中性,浓度相同时溶液显碱性,则酸的浓度大,即[NaOH]<[CH3COOH],又混合前碱完全电离,而酸不能完全电离,则混合前酸中[H+]和碱中[OH-]的关系为[H+]<[OH-]。
(4)D点,溶液显酸性,为醋酸钠和醋酸的混合溶液,醋酸以电离为主,则离子浓度大小关系为[CH3COO-]>[Na+]>[H+]>[OH-]。
答案:(1)CH3COOH+OH-===CH3COO-+H2O (2)0.1 mol·L-1 (3)> < <
(4)[CH3COO-]>[Na+]>[H+]>[OH-]
10.常温下,将某一元酸HA(甲、乙、丙、丁代表不同的一元酸)和NaOH溶液等体积混合,两种溶液的物质的量浓度和混合溶液的pH如下表所示:
实验编号
[HA) (mol·L-1)
[NaOH) (mol·L-1)
的pH

0.1
0.1
=a

0.12
0.1
=7

0.2
0.1
>7

0.1
0.1
=10
(1)从甲组情况分析,如何判断HA是强酸还是弱酸?
________________________________________________________________________。
(2)乙组混合溶液中[A-]和[Na+]的大小关系是________。
A.前者大 B.后者大
C.二者相等 D.无法判断
(3)从丙组实验结果分析,该混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是________________________________________________________________________。
(4)分析丁组实验数据,写出该混合溶液中下列算式的精确结果(列式):[Na+]-[A-]=____________mol·L-1。
解析:(1)一元酸HA与NaOH等物质的量反应时,HA酸性强弱取决于完全中和后盐溶液的pH,a=7时为强酸,a>7时为弱酸。(2)据电荷守恒,有[Na+]+c(H+]=[A-]+[OH-],因[H+]=[OH-],所以[Na+]=[A-]。(3)丙为等浓度的HA与NaA的混合溶液,由pH>7知A-的水解程度大于HA的电离,离子浓度大小关系为[Na+]>[A-]>[OH-]>[H+]。(4)据电荷守恒[Na+]+[H+]=[A-]+[OH-],推导[Na+]-[A-]=[OH-]-[H+]=10-4 mol·L-1-10-10 mol·
L-1。
答案:(1)a=7时,HA是强酸;a>7时,HA是弱酸
(2)C
(3)[Na+]>[A-]>[OH-]>[H+]
(4)(10-4-10-10) 
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课时跟踪检测(二十一) 溶液中粒子浓度大小的比较
1.常温下0.1 mol·L-1的下列溶液中[NH]最大的是(  )
A.NH4Al(SO4)2      B.NH4Cl
C.NH3·H2O D.CH3COONH4
解析:选A NH3·H2O为弱碱, 电离产生NH,但其电离程度很小,故[NH]很小;A、B、D三项中均存在NH+H2O??NH3·H2O+H+,而A项中Al3+也水解显酸性,抑制了NH的水解,C项中Cl-对NH水解无影响,D项中CH3COO-水解显碱性,促进NH水解,故A项中[NH]最大。
2.在氯化铵溶液中,下列关系式正确的是(  )
A.[Cl-]>[NH]>[H+]>[OH-]
B.[NH]>[Cl-]>[H+]>[OH-]
C.[Cl-]=[NH]=[H+]=[OH-]
D.[NH]=[Cl-]>[H+]=[OH-]
解析:选A NH少量发生水解,NH+H2O??NH3·H2O+H+,溶液呈酸性,则可得如下关系式[Cl-]>[NH]>[H+]>[OH-],选项B、C、D错误,A正确。
3.已知HCN的电离常数K=6.2×10-10。用物质的量都是0.1 mol的HCN和NaCN混合配成1 L溶液,经测定溶液呈碱性。则下列关系式正确的是(  )
A.[CN-]>[Na+]
B.[CN-]>[HCN]
C.[HCN]+[CN-]=0.2 mol·L-1
D.[CN-]+[OH-]=0.1 mol·L-1
解析:选C HCN的电离常数为6.0×10-10,说明HCN为弱酸。A项,0.1 mol的HCN和NaCN混合后配成1 L溶液,经测定溶液呈碱性,说明CN-的水解大于HCN的电离,因此[Na+]>[CN-],错误;B项,因水解大于电离,因此[CN-]<[HCN],错误;C项,根据物料守恒,[HCN]+[CN-]=0.2 mol·L-1,正确;D项,根据溶液呈现电中性,[Na+]+[H+]=[CN-]+[OH-],因此有[CN-]+[OH-]>0.1 mol·L-1,错误。
4.下列电解质溶液中微粒的物质的量浓度关系一定正确的是(  )
A.在0.1 mol·L-1NaHCO3溶液中:
[Na+]>[HCO]>[CO]>[H2CO3]
B.在0.1 mol·L-1NaClO溶液中:
[OH-]=[H+]+[HClO]
C.某温度下,CH3COOH溶液中滴入NaOH溶液,使溶液pH=7时:[CH3COO-]=[Na+]>[H+]=[OH-]
D.已知酸性:HCOOH>CH3COOH,相同浓度的HCOOK与CH3COONa溶液中[K+]-[HCOO-]>[Na+]-[CH3COO-]
解析:选B A项,NaHCO3溶液中HCO的水解大于电离,所以水解产生的[H2CO3]大于电离出的[CO],错误;B项,根据质子守恒,正确;C项,没有说明溶液的温度是否为常温,则pH=7不一定呈中性,[H+]与[OH-]不能比较,错误;D项,已知酸性:HCOOH>CH3COOH,所以HCOO-水解程度小于CH3COO-水解程度,在等浓度的HCOOK和CH3COONa溶液中[K+]=[Na+],[HCOO-]>[CH3COO-],所以[K+]-
[HCOO-]<[Na+]-[CH3COO-],错误。
5.下列溶液中粒子浓度关系一定正确的是(  )
A.氨水与氯化铵的pH=7的混合溶液中:[Cl-]>[NH]
B.pH=2的一元酸和pH=12的一元强碱等体积混合:[OH-]=[H+]
C.0.1 mol·L-1的硫酸铵溶液中:[NH]>[SO]>[H+]
D.0.1 mol·L-1的硫化钠溶液中:[OH-]=[H+)+[HS-]+[H2S]
解析:选C 根据电荷守恒,pH=7时,[H+]=[OH-],则[NH]=[Cl-],A项错误;B项,若酸为强酸则正确,若酸为弱酸则溶液显酸性,[H+]>[OH-],错误;盐的水解程度比较小,主要的还是盐的电离,故[NH]>[SO]>[H+],C项正确;根据质子守恒得,
[OH-]=[H+]+[HS-]+2[H2S],H2S前少了系数,D项错误。
6.已知某温度下0.1 mol·L-1的NaHB(强电解质)溶液中[H+]>[OH-],则下列关系一定正确的是(  )
A.[Na+]=[HB-]+2[B2-]+[OH-]
B.[Na+]=0.1 mol·L-1≥[B2-]
C.HB-的水解方程式为HB-+H2O??B2-+H3O+
D.在该盐的溶液中,离子浓度大小顺序为[Na+]>[HB-]>[B2-]>[OH-]>[H+]
解析:选B 首先根据题意NaHB是强电解质可知,NaHB===Na++HB-,而HB-是否完全电离不能确定,由溶液中[H+]>[OH-]可知,溶液中HB-的电离程度大于其水解程度。A项,应该是电荷守恒,但阳离子缺少H+,错误;B项,[Na+]=0.1 mol·L-1,属于元素守恒,但HB-不能确定是否完全电离,因此0.1 mol·L-1≥[B2-],正确;C项,该方程式是HB-的电离方程式,而不是水解方程式,错误;D项,由题干知,[H+]>[OH-],错误。
7.25 ℃时,在1.0 L浓度均为0.01 mol·L-1的某一元酸HA与其钠盐组成的混合溶液中,测得[Na+]>[A-],则下列描述中不正确的是(  )
A.该溶液的pH<7
B.HA的酸性很弱,A-水解程度较大
C.[A-]+[HA]=0.02 mol·L-1
D.n(A-)+n(OH-)=0.01 mol+n(H+)
解析:选A 根据电荷守恒,[Na+]+[H+]=[A-]+[OH-],因为[Na+]>[A-],所以
[H+]<[OH-],溶液pH>7,A错,D正确;由[Na+]>[A-]知A-的水解程度较大,HA酸性很弱,B正确;根据原子守恒知C正确。
8.25 ℃时,在25 mL 0.1 mol·L-1的NaOH溶液中逐渐滴加入0.2 mol·L-1 CH3COOH溶液,混合溶液pH的变化曲线如图所示,下列分析结论正确的是(  )
A.a=12.5时,混合溶液pH=7
B.对应曲线上E、F之间的任何一点,溶液中都有[Na+]>[CH3COO-]>[OH-]>[H+]
C.P点时,[CH3COO-]>[Na+]>[H+]=[OH-]
D.K点时,[CH3COO-]+[CH3COOH]=2[Na+]
解析:选D A项,当加入12.5 mL CH3COOH时,正好生成CH3COONa溶液,由于CH3COO-的水解而呈碱性,故pH>7,错误;B项,E、F之间的某一点,可能是NaOH远远过量的情况,这样就会使[OH-]>[CH3COO-],错误;C项,P点不一定呈中性,可能呈酸性,错误;D项,K点是生成的CH3COONa和过量的CH3COOH等物质的量的情况,正确。
9.将0.2 mol·L-1 HA溶液与0.1 mol·L-1NaOH溶液等体积混合,测得混合溶液中
[Na+]>[A-],则:
(1)混合溶液中[A-]______[HA)(填“>”“<”或“=”,下同)。
(2)混合溶液中[HA]+[A-]________0.1 mol·L-1。
(3)混合溶液中,由水电离出的[OH-]________0.2 mol·L-1HA溶液中由水电离出的[H+]。
(4)25 ℃时,如果取0.2 mol·L-1HA溶液与0.1 mol·L-1NaOH溶液等体积混合,测得混合溶液的pH<7,则HA的电离程度______NaA的水解程度。
解析:(1)将0.2 mol·L-1HA溶液与0.1 mol·L-1NaOH溶液等体积混合时,溶质为等物质的量的HA和NaA,由于[Na+]>[A-],说明A-的水解能力大于HA的电离能力,使得[HA]>[A-]。(2)通过物料守恒及等体积混合后浓度减半可知,[HA]+[A-]=0.1 mol·L-1。(3)混合溶液中由于NaA的存在,促进水的电离,而0.2 mol·L-1HA溶液中水的电离受到抑制,因此前者由水电离产生的[OH-]大于后者由水电离产生的[H+]。(4)如果取0.2 mol·L-1HA溶液与0.1 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合,溶质为等浓度的HA和NaA,混合溶液的pH<7,溶液呈酸性,说明HA的电离程度大于NaA的水解程度。
答案:(1)< (2)= (3)> (4)>
10.(1)常温下,有A、B、C、D四种无色溶液,它们分别是CH3COONa溶液、NH4Cl溶液、盐酸和NaNO3溶液中的一种。已知A、B的水溶液中水的电离程度相同,A、C溶液的pH相同。则:B是________溶液,C是________。
(2)已知某溶液中只存在OH-、H+、NH、Cl-四种离子,某同学推测其离子浓度大小顺序有以下几种
①[Cl-]>[NH]>[H+]>[OH-]
②[Cl-]>[NH]>[OH-]>[H+]
③[NH]>[Cl-]>[OH-]>[H+]
④[Cl-]>[H+]>[NH]>[OH-]
(Ⅰ)上述关系一定不正确的是________(填序号)。
(Ⅱ)若溶液中只有一种溶质,则该溶液中离子浓度的大小关系为________(填序号)。
(Ⅲ)若四种离子浓度关系有[NH]=[Cl-],则该溶液显________(填“酸性”“碱性”或“中性”)。
解析:(1)CH3COONa溶液中水的电离受到促进,溶液显碱性;NH4Cl溶液中水的电离受到促进,溶液显酸性;盐酸中水的电离受到抑制,溶液显酸性;NaNO3溶液中水的电离不受影响,溶液显中性,所以A、B、C、D分别为NH4Cl、CH3COONa、盐酸、NaNO3。
(2)溶液中只存在OH-、H+、NH、Cl-四种离子时,[Cl-]>[NH]>[OH-]>[H+]一定不正确,因为此时电荷不守恒;若溶液中只有一种溶质,则为NH4Cl溶液,该溶液中离子浓度的大小关系为[Cl-]>[NH]>[H+]>[OH-];若四种离子浓度关系有[NH]=[Cl-],根据溶液中电荷守恒,有[OH-]=[H+],则该溶液显中性。
答案:(1)CH3COONa 盐酸
(2)② ① 中性
1.常温时,将pH=3的盐酸和pH=11的氨水等体积混合,所得溶液的离子浓度关系正确的是(  )
A.[NH]>[Cl-]>[OH-]>[H+]
B.[NH]>[Cl-]>[H+]>[OH-]
C.[Cl-]>[NH]>[H+]>[OH-]
D.[Cl-]>[NH]>[OH-]>[H+]
解析:选A pH=3的盐酸的浓度为10-3mol·L-1,而pH=11的氨水的浓度大于
10-3mol·L-1,大于盐酸的浓度,故等体积混合后氨水过量,混合液中有NH4Cl===NH+Cl-①;NH3·H2O(过量的)??NH+OH-②。①式中[NH]=[Cl-],而溶液中[NH]总是①、②两式电离出的[NH]之和,故[NH]>[Cl-],又氨水过量溶液呈碱性,故[OH-]>[H+],NH3·H2O为弱电解质,电离的[OH-]一定小于[Cl-]。因此有[NH]>[Cl-]>[OH-]>[H+]。
2.t ℃时,某浓度氯化铵溶液的pH=4,下列说法中一定正确的是(  )
A.由水电离出的氢离子浓度为10-10 mol·L-1
B.溶液中[H+]·[OH-]=1×10-14
C.溶液中[Cl-]>[NH]>[H+]>[OH-]
D.溶液中[NH3·H2O]+[NH]=[Cl-]+[OH-]
解析:选C NH水解促进了H2O的电离,溶液中的[H+]即为H2O电离的[H+],A错;在25 ℃时,水的离子积为1×10-14,B错;NH水解生成H+,故[Cl-]>[NH]>[H+]>[OH-],C正确;由物料守恒可知[Cl-]=[NH]+[NH3·H2O],D错误。
3.(安徽高考)25 ℃时,在10 mL浓度均为0.1 mol·L-1的NaOH和NH3·H2O混合溶液中滴加0.1 mol·L-1盐酸,下列有关溶液中粒子浓度关系正确的是(  )
A.未加盐酸时:[OH-]>[Na+]=[NH3·H2O]
B.加入10 mL盐酸时:[NH]+[H+]=[OH-]
C.加入盐酸至溶液pH=7时:[Cl-]=[Na+]
D.加入20 mL盐酸时:[Cl-]=[NH]+[Na+]
解析:选B A项,NH3·H2O是弱电解质,能微弱电离,溶液中[Na+]>[NH3·H2O]。B项,当加入10 mL盐酸时,恰好将NaOH中和完,溶液中[Na+]=[Cl-],根据电荷守恒式
[Na+]+[NH]+[H+]=[Cl-]+[OH-]可知[NH]+[H+]=[OH-]。C项,溶液pH=7时,溶液中[H+]=[OH-],根据电荷守恒式可知[Na+]+[NH]=[Cl-]。D项,加入20 mL盐酸时,恰好将NaOH和NH3·H2O中和完,根据物料守恒有[Na+]+[NH]+[NH3·H2O]=[Cl-]。
4.常温下,0.2 mol·L-1的一元酸HA与等浓度的NaOH溶液等体积混合后,所得溶液中部分微粒组分及浓度如图所示。下列说法正确的是(  )
A.HA为强酸
B.该混合溶液pH=7.0
C.该混合溶液中:[A-]+[Y]=[Na+]
D.图中X表示HA,Y表示OH-,Z表示H+
解析:选C 若HA为强酸,按题意两溶液混合后,所得溶液中[A-]=0.1 mol·L-1。由图知A-浓度小于0.1 mol·L-1,表明A-发生水解。根据水解原理,溶液中主要微粒的浓度大小关系应为[Na+]>[A-]>[OH-]>[HA]>[H+],可以判断X表示OH-,Y表示HA,Z表示H+。则A、B、D项错误,C项满足物料守恒,正确。
5.下列溶液中各微粒的浓度关系正确的是(  )
A.物质的量浓度相等的(NH4)2SO4、NH4HSO4、NH4Cl溶液中[NH]:(NH4)2SO4>NH4HSO4>NH4Cl
B.向醋酸钠溶液中加入适量醋酸,得到的酸性混合溶液:[Na+]>[CH3COO-]>[H+]>
[OH-]
C.1.0 mol·L-1 Na2CO3溶液中,[OH-]=2[HCO]+[H+]+[H2CO3]
D.某二元弱酸的酸式盐NaHA溶液中,[H+]+[Na+]=[OH-]+[HA-]+[A2-]
解析:选A A项,由于NH水解呈酸性,NH4HSO4中电离出的H+可抑制NH的水解,故NH4HSO4>NH4Cl;又1 mol (NH4)2SO4含有2 mol的NH,A正确;B项,在酸性混合液中:[H+]>[OH-],又溶液中电荷守恒:[Na+]+[H+]=[OH-]+[CH3COO-],故
[Na+]<[CH3COO-],B项错误;C项,Na2CO3溶液中的质子守恒:[OH-]=[HCO]+[H+]+2[H2CO3],C项错误;D项,NaHA溶液中的电荷守恒:[H+]+[Na+]=[OH-]+[HA-]+2
[A2-],D项错误。
6.(四川高考)常温下,将等体积、等物质的量浓度的NH4HCO3与NaCl溶液混合,析出部分NaHCO3晶体,过滤,所得滤液pH<7。下列关于滤液中的离子浓度关系不正确的是(  )
A.<1.0×10-7 mol·L-1
B.[Na+]=[HCO]+[CO]+[H2CO3]
C.[H+]+[NH]=[OH-]+[HCO]+2[CO]
D.[Cl-]>[NH]>[HCO]>[CO]
解析:选C 滤液中溶质的主要成分为NH4Cl和NaHCO3的混合物。A项,滤液
pH<7,则[H+]>1.0×10-7 mol·L-1,常温下KW=1.0×10-14,所以<1.0×
10-7 mol·L-1,A项正确;B项,由于开始加入等物质的量的NH4HCO3与NaCl,根据物料守恒可知,B项正确;C项,析出NaHCO3后,在滤液中根据电荷守恒得[H+]+[NH]+
[Na+]=[OH-]+[HCO]+2[CO]+[Cl-],因[Na+]<[Cl-],故C项错误;D项,开始时NH4HCO3与NaCl等物质的量,由于析出了一部分NaHCO3,故[Cl-]与[NH]都大于[HCO]和[Na+],少量的NH、HCO发生水解,极少量的HCO发生电离,所以[Cl-]>[NH]>[HCO]>[CO],D项正确。
7.(江苏高考)室温下,向下列溶液中通入相应的气体至溶液pH=7(通入气体对溶液体积的影响可忽略),溶液中部分微粒的物质的量浓度关系正确的是(  )
A.向0.10 mol·L-1 NH4HCO3溶液中通CO2:[NH]=[HCO]+[CO]
B.向0.10 mol·L-1 NaHSO3溶液中通NH3:[Na+]>[NH]>[SO]
C.向0.10 mol·L-1 Na2SO3溶液中通SO2:[Na+]=2([SO]+[HSO]+[H2SO3])
D.向0.10 mol·L-1 CH3COONa溶液中通HCl:[Na+]>[CH3COOH]=[Cl-]
解析:选D A选项,由电荷守恒知:[NH]+[H+]=[HCO]+2[CO]+[OH-],当[H+]=[OH-]时,上式变为[NH]=[HCO]+2[CO],所以错误;B选项,由电荷守恒知[NH]+[Na+]+[H+]=[HSO]+2[SO]+[OH-],由物料守恒知[Na+]=[HSO]+[SO]+[H2SO3],两者相减得[NH]+[H+]=[SO]-[H2SO3]+[OH-],当[H+]=[OH-]时,上式变为[NH]+[H2SO3]=[SO],因此[NH]<[SO],所以错误;C选项,由物料守恒知,在亚硫酸钠溶液中即存在该守恒式,当通入二氧化硫后,硫原子个数增多,因此原等式肯定不成立,所以错误;D选项,由电荷守恒知:[Na+]+[H+]=[CH3COO-]+[OH-]+[Cl-],由物料守恒知,[Na+]=[CH3COO-]+[CH3COOH],两式相减得[H+]+[CH3COOH]=[OH-]+[Cl-],当[H+]=[OH-]时,上式变为[CH3COOH]=[Cl-],而溶液中的[Na+]>[CH3COOH],因此[Na+]>[CH3COOH]=[Cl-],所以正确。
8.(山东高考)室温下向10 mL 0.1 mol·L-1 NaOH溶液中加入0.1 mol·L-1的一元酸HA,溶液pH的变化曲线如下所示。下列说法正确的是(  )
A.a点所示溶液中[Na+]>[A-]>[H+]>[HA]
B.a、b两点所示溶液中水的电离程度相同
C.pH=7时,[Na+]=[A-]+[HA]
D.b点所示溶液中[A-]>[HA]
解析:选D A.a点所示溶液中NaOH和HA恰好反应生成NaA,溶液的pH=8.7,呈碱性,则HA为弱酸,A-水解,则溶液中的粒子浓度:[Na+]>[A-]>[HA]>[H+]。B.b点时为NaA和HA的溶液,a点NaA发生水解反应,促进了水的电离,b点HA抑制了水的电离,所以a点所示溶液中水的电离程度大于b点。C.pH=7时,根据电荷守恒:[Na+]+[H+]=[A-]+[OH-],[H+]=[OH-],所以[Na+]=[A-]。D.b点酸过量,溶液呈酸性,HA的电离程度大于NaA的水解程度,故[A-]>[HA]。
9.在25 mL的氢氧化钠溶液中逐滴加入0.2 mol·L-1醋酸溶液,滴定曲线如图所示。
(1)写出氢氧化钠溶液与醋酸溶液反应的离子方程式______________________。
(2)该氢氧化钠溶液浓度为____________________。
(3)在B点,a______12.5 mL(填“<”“>”或“=”,下同)。
若由体积相等的氢氧化钠溶液和醋酸溶液混合且恰好呈中性,则混合前[NaOH]______[CH3COOH],混合前酸中[H+]和碱中的[OH-]的关系:[H+]________[OH-]。
(4)在D点,溶液中离子浓度大小关系为__________________________________。
解析:(1)该反应离子方程式为OH-+CH3COOH===CH3COO-+H2O。
(2)开始时NaOH溶液的pH=13,[OH-]=[NaOH]=0.1 mol·L-1。
(3)a=12.5 mL时恰好生成醋酸钠,溶液显碱性,B点pH=7,则醋酸应过量,即a>
12.5 mL;由体积相等的氢氧化钠和醋酸溶液混合而且恰好呈中性,浓度相同时溶液显碱性,则酸的浓度大,即[NaOH]<[CH3COOH],又混合前碱完全电离,而酸不能完全电离,则混合前酸中[H+]和碱中[OH-]的关系为[H+]<[OH-]。
(4)D点,溶液显酸性,为醋酸钠和醋酸的混合溶液,醋酸以电离为主,则离子浓度大小关系为[CH3COO-]>[Na+]>[H+]>[OH-]。
答案:(1)CH3COOH+OH-===CH3COO-+H2O (2)0.1 mol·L-1 (3)> < <
(4)[CH3COO-]>[Na+]>[H+]>[OH-]
10.常温下,将某一元酸HA(甲、乙、丙、丁代表不同的一元酸)和NaOH溶液等体积混合,两种溶液的物质的量浓度和混合溶液的pH如下表所示:
实验编号
[HA) (mol·L-1)
[NaOH) (mol·L-1)
的pH

0.1
0.1
=a

0.12
0.1
=7

0.2
0.1
>7

0.1
0.1
=10
(1)从甲组情况分析,如何判断HA是强酸还是弱酸?
________________________________________________________________________。
(2)乙组混合溶液中[A-]和[Na+]的大小关系是________。
A.前者大 B.后者大
C.二者相等 D.无法判断
(3)从丙组实验结果分析,该混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是________________________________________________________________________。
(4)分析丁组实验数据,写出该混合溶液中下列算式的精确结果(列式):[Na+]-[A-]=____________mol·L-1。
解析:(1)一元酸HA与NaOH等物质的量反应时,HA酸性强弱取决于完全中和后盐溶液的pH,a=7时为强酸,a>7时为弱酸。(2)据电荷守恒,有[Na+]+c(H+]=[A-]+[OH-],因[H+]=[OH-],所以[Na+]=[A-]。(3)丙为等浓度的HA与NaA的混合溶液,由pH>7知A-的水解程度大于HA的电离,离子浓度大小关系为[Na+]>[A-]>[OH-]>[H+]。(4)据电荷守恒[Na+]+[H+]=[A-]+[OH-],推导[Na+]-[A-]=[OH-]-[H+]=10-4 mol·L-1-
10-10 mol·L-1。
答案:(1)a=7时,HA是强酸;a>7时,HA是弱酸
(2)C
(3)[Na+]>[A-]>[OH-]>[H+]
(4)(10-4-10-10) 
课时跟踪检测(二十) 酸碱中和滴定
1.有一支50 mL的酸式滴定管,其中盛有溶液,液面恰好在10 mL刻线处,把管中的溶液全部排出盛接在量筒中,量筒内溶液体积是(  )
A.大于40 mL       B.小于40 mL
C.等于40 mL D.10 mL
解析:选A 因该滴定管50 mL刻度线以下还有液体,因此管中的溶液全部排出盛接在量筒中,量筒内溶液体积将大于50 mL-10 mL=40 mL。
2.现用0.10 mol·L-1 HCl溶液滴定10 mL 0.05 mol·L-1 NaOH溶液,若酸式滴定管未润洗,达到终点时所用盐酸的体积应是(  )
A.10 mL B.5 mL
C.大于5 mL D.小于5 mL
解析:选C 用0.10 mol·L-1 HCl溶液滴定10 mL 0.05 mol·L-1 NaOH溶液正好需 5 mL HCl溶液。现盐酸被稀释,其浓度小于0.10 mol·L-1,中和NaOH所需体积大于5 mL。
3.下面是一段关于酸碱中和滴定实验操作的叙述:
①取一锥形瓶,用待测NaOH溶液润洗两次
②在锥形瓶中加入25.00 mL待测NaOH溶液
③加入几滴石蕊试剂作指示剂
④取一支酸式滴定管,洗涤干净
⑤直接往酸式滴定管中注入标准酸溶液,进行滴定
⑥左手旋转滴定管的玻璃活塞,右手不停摇动锥形瓶
⑦两眼注视着滴定管内盐酸溶液液面下降,直至滴定终点。
文中所述操作有错误的序号为(  )
A.③④⑥⑦ B.①②⑥⑦
C.③⑤⑦ D.①③⑤⑦
解析:选D 锥形瓶不用待测液润洗,①错误;③石蕊变色不明显,不易观察颜色,在酸碱中和滴定时不用石蕊作指示剂,③错误;滴定管使用前要润洗,⑤错误;滴定过程中眼睛观察锥形瓶中溶液颜色变化,⑦错误。
4.下列与滴定实验有关的说法中正确的是(  )
A.用NaOH滴定盐酸时,只能用酚酞作指示剂
B.用KMnO4滴定亚硫酸钠溶液的实验中不需要另外加入指示剂
C.用滴定管准确量取20.0 mL盐酸
D.用NaOH滴定盐酸时,若滴定结束时俯视刻度,会导致测定结果偏高
解析:选B A项,氢氧化钠滴定盐酸时,还可以借助甲基橙,pH计等确定滴定终点,错误;B项,高锰酸钾溶液本身有颜色且消耗完后为无色,正确;C项,使用滴定管量取溶液时,数字记录应精确到0.01 mL,错误;D项,俯视刻度会导致读数偏小,结果偏低,
错误。
5.某烧碱溶液中含有少量杂质(不与盐酸反应),现用中和滴定测定其浓度,下列操作会导致实验结果偏高的是(  )
A.滴加盐酸的过程中,未充分振荡,刚看到溶液变色,立刻停止滴定
B.读取盐酸体积时,滴定前仰视,滴定后俯视
C.盛标准盐酸的滴定管,滴定前无气泡,滴定后出现气泡
D.若滴定前用蒸馏水洗涤锥形瓶和酸式滴定管后,均未经润洗就进行滴定
解析:选D A项,滴加盐酸的过程中,未充分振荡,刚看到溶液变色,立刻停止滴定,说明还没有达到滴定终点,则测定结果偏低,错误;B项,读取盐酸体积时,滴定前仰视,读数偏大,滴定后俯视读数偏小,则消耗标准液体积减少,测定结果偏低,错误;C项,盛标准盐酸的滴定管,滴定前无气泡,滴定后出现气泡,则消耗标准液的体积减少,测定结果偏低,错误;D项,若滴定前用蒸馏水洗涤锥形瓶和酸式滴定管后,均未经润洗就进行滴定,则导致消耗溶液的体积增加,测定结果偏高,正确。
6.下列有关中和滴定的操作:①用标准液润洗滴定管;②向滴定管内注入标准溶液;③检查滴定管是否漏水;④滴定;⑤滴加指示剂于待测液;⑥洗涤。正确的操作顺序是(  )
A.③⑥①②⑤④ B.⑤①②⑥④③
C.⑤④③②①⑥ D.③①②④⑤⑥
解析:选A 有关中和滴定的实验操作,首先是检查滴定管是否漏水,然后是洗涤滴定管,再润洗,向滴定管中注入标准溶液,然后向待测溶液中滴加指示剂,最后滴定。因此顺序是③⑥①②⑤④。
7.如图是向100 mL的盐酸中逐渐加入NaOH溶液时,溶液的pH变化图像,根据如图所得结论正确的是(  )
A.原来盐酸的物质的量浓度为0.1 mol·L-1
B.X为0.1 mol·L-1的NaOH溶液
C.原来盐酸的物质的量浓度为1 mol·L-1
D.X为0.01 mol·L-1的NaOH溶液
解析:选A 原盐酸的pH=1,则c(HCl)=0.1 mol·L-1,A正确。滴定终点时加入的NaOH溶液中NaOH的物质的量为0.01 mol,但浓度与体积都无法计算。
8.用标准的NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸,若测定结果偏低,其原因可能是(  )
A.盛装标准液的滴定管未用标准液润洗
B.滴定终点读数时,仰视滴定管的刻度,其他操作正确
C.盛装未知液的锥形瓶用蒸馏水洗过后再用未知液润洗
D.滴定前无气泡,滴定到终点时,发现尖嘴处有气泡
解析:选D A项,盛装标准液的滴定管未用标准液润洗,使碱的浓度偏小,则消耗碱液的体积偏大,导致测得酸的浓度偏高,不正确;B项,滴定终点读数时,仰视滴定管的刻度,造成V(碱)偏大,导致测得c(酸)偏高,不正确;C项,盛装未知液的锥形瓶用蒸馏水洗过后再用未知液润洗,待测液的物质的量偏多,造成V(碱)偏大,导致测得c(酸)偏高,不正确;D项,滴定前无气泡,滴定到终点时,发现尖嘴处有气泡,造成V(碱)偏小,导致测得c(酸)偏低,正确。
9.用某浓度的HCl溶液滴定某浓度的NaOH溶液25.00 mL,滴定曲线如图所示。则HCl溶液与NaOH溶液的物质的量浓度可能是(单位:mol·L-1)(  )
选项
A
B
C
D
HCl
0.12
0.10
0.10
0.08
NaOH
0.10
0.12
0.08
0.10
解析:选C A项,根据pH=7,推出n(H+)=n(OH-),即20×10-3×0.12=25×
10-3×[OH-],[OH-]=0.096 mol·L-1,错误;B项,根据A选项的分析,[OH-]=
0.08 mol·L-1,错误;C项,根据选项B的分析,正确;D项,[OH-]=0.064 mol·L-1,错误。
10.用中和滴定法测定烧碱的纯度,若烧碱中含有与酸不反应的杂质,试根据实验
回答:
(1)将准确称取的4.3 g烧碱样品配成250 mL待测液,需要的主要仪器除量筒、烧杯、玻璃棒外,还必须用到的仪器有______________________________________________。
(2)取10.00 mL待测液,用________式滴定管量取。
(3)用0.200 0 mol·L-1标准盐酸滴定待测烧碱溶液,滴定时左手旋转酸式滴定管的玻璃活塞,右手不停地摇动锥形瓶,两眼注视______________,直到滴定终点。
(4)根据下列数据,烧碱的纯度为________。
滴定次数
待测体积(mL)
标准盐酸体积(mL)
滴定前读数(mL)
滴定后读数(mL)
第一次
10.00
0.50
20.40
第二次
10.00
4.00
24.10
(5)以标准的盐酸滴定未知浓度的氢氧化钠溶液为例,判断下列操作引起的误差(填“偏大”“偏小”“无影响”或“无法判断”)
①读数:滴定前平视,滴定后俯视________;
②用待测液润洗锥形瓶________;
③滴定接近终点时,用少量蒸馏水冲洗锥形瓶内壁______。
解析:(1)配一定物质的量浓度的溶液需要用一定规格的容量瓶、胶头滴管等。
(2)待测液为碱液,用碱式滴定管量取。
(4)第一次V1(盐酸)=19.90 mL,
第二次V2(盐酸)=20.10 mL,
两次平均V(盐酸)=20.00 mL。
设烧碱的纯度为x
×10.00 mL=20.00 mL×0.200 0 mol·L-1,
x=0.930 2,即其纯度为93.02%。
(5)①滴定后俯视,会造成读数偏小,则反应的盐酸体积就少,造成结果偏小。
②用待测液润洗锥形瓶,相当于多取了待测液,会造成结果偏大。
答案:(1)250 mL容量瓶、胶头滴管 (2)碱
(3)锥形瓶内溶液颜色变化 (4)93.02%
(5)①偏小 ②偏大 ③无影响
1.用0.102 6 mol·L-1的盐酸滴定25.00 mL未知浓度的氢氧化钠溶液,滴定达终点时,滴定管中的液面如图所示,正确的读数为(  )
A.22.30 mL B.22.35 mL
C.23.65 mL D.23.70 mL
解析:选B 滴定管是一种精确度较高的仪器,每一小格为0.10 mL,零刻度在上,刻度自上而下逐渐增大。读数时视线要与凹液面的最低点相切,故读数为22.35 mL。
2.下列有关叙述中正确的是(  )
A.滴定管下端连有橡胶管的为酸式滴定管
B.在滴定时,左手操作锥形瓶,右手操作滴定管开关
C.滴定前应首先排除滴定管尖嘴部分的气泡
D.滴定过程中两眼应注视滴定管内液面的变化
解析:选C A项应是碱式滴定管,B项应是右手操作锥形瓶,D项应两眼观察锥形瓶内颜色变化。
3.如图曲线a和b是盐酸与氢氧化钠溶液的相互滴定的滴定曲线,下列叙述正确的是(  )
A.盐酸的物质的量浓度为1 mol·L-1
B.P点时反应恰好完全,溶液呈中性
C.曲线a是盐酸滴定氢氧化钠溶液的测定曲线
D.酚酞不能用作本实验的指示剂
解析:选B 根据起始时溶液的pH可知曲线a为NaOH溶液滴定盐酸的曲线,当V(NaOH)=0时,溶液的pH=1,由此可知[HCl]=0.1 mol·L-1,A项和C项均错误;强酸和强碱互滴,既可选用甲基橙又可选用酚酞作指示剂,D项错误。
4.用已知物质的量浓度的HCl溶液滴定未知浓度的NaOH溶液时,下列操作会导致测定结果偏小的是(  )
①酸式滴定管用蒸馏水洗后未用待装液润洗;②碱式滴定管用蒸馏水洗后未用待装液润洗;③滴定前酸式滴定管尖嘴处未充满溶液,滴定终点充满溶液;④取碱液时滴定管尖嘴处未充满溶液,取完后,充满溶液;⑤锥形瓶用蒸馏水洗后再用待测液润洗;⑥滴定时摇动锥形瓶将液体溅出瓶外;⑦滴定过程中,滴定管漏出液体,溅至锥形瓶外;⑧读取标准溶液体积时,滴定前仰视,滴定后俯视。
A.②④ B.①③⑤⑦
C.④⑧ D.②④⑥⑧
解析:选D 用HCl溶液滴定NaOH溶液时,[NaOH)=,主要分析[HCl)、V(HCl)、V(NaOH)对[NaOH)的影响。①使标准盐酸稀释必然消耗更多的盐酸,即V(HCl)偏大,则[NaOH)偏大;②使待测碱溶液稀释,滴定时消耗盐酸体积减小,因而[NaOH)偏小;③将有部分盐酸补满尖嘴,即V(HCl)偏大,则[NaOH)偏大;④将出现待测液实际量偏小,消耗V(HCl)偏小,则[NaOH)偏小;⑤将使待测液量增多,滴定时用去标准盐酸的体积增大,则[NaOH)偏大;⑥将使待测液量减少,滴定时用去标准盐酸的体积减小,则[NaOH)偏小;⑦将使V(HCl)增大,则[NaOH)偏大;⑧读取标准HCl溶液体积时,滴定前仰视,滴定后俯视,这样读取的标准HCl溶液的体积偏小,则[NaOH)偏小。
5.(广东高考)准确移取20.00 mL某待测 HCl溶液于锥形瓶中,用0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定。下列说法正确的是(  )
A.滴定管用蒸馏水洗涤后,装入NaOH溶液进行滴定
B.随着NaOH溶液滴入,锥形瓶中溶液pH由小变大
C.用酚酞作指示剂,当锥形瓶中溶液由红色变无色时停止滴定
D.滴定达终点时,发现滴定管尖嘴部分有悬滴,则测定结果偏小
解析:选B A.滴定管用蒸馏水洗涤后,需用待装液润洗才能装入NaOH溶液进行滴定。B.随着NaOH溶液的滴入,锥形瓶内溶液中[H+)越来越小,故pH由小变大。C.用酚酞作指示剂,当锥形瓶内溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不退去,说明达到滴定终点,应停止滴定。D.滴定达终点时,滴定管尖嘴部分有悬滴,则所加标准NaOH溶液量偏多,使测定结果偏大。
6.下图是用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溶液为10.00 mL时,该混合液的pH=1+lg 3
解析:选D a、b两点均是盐酸过量,溶液显酸性,盐酸电离出的H+均会抑制水的电离,且[H+)越大,对水的电离抑制程度越大,由水电离出的氢离子浓度越小,由于a点的[H+)较大,故由水电离出的氢离子浓度:a= mol·L-1,pH=-lg [H+)=-lg=1+lg 3,D项正确。
7.用1.0 mol·L-1 NaOH溶液中和某浓度硫酸溶液时,其pH和所加NaOH溶液的体积V的关系如右图所示。则原硫酸溶液的物质的量浓度和反应后溶液的总体积分别是(  )
A.1 mol·L-1,60 mL
B.0.5 mol·L-1,80 mL
C.0.5 mol·L-1,60 mL
D.1 mol·L-1,80 mL
解析:选B 由图可知起始pH=0,[H+)=1 mol·L-1,[H2SO4)=0.5 mol·L-1,完全中和消耗NaOH溶液40 mL。
2NaOH+H2SO4===Na2SO4+2H2O
1 mol·L-1×0.04 L 0.02 mol
V(H2SO4)==0.04 L=40 mL,
V总=40 mL+40 mL=80 mL。
8.某学生为测定某烧碱样品中NaOH的质量分数,进行如下实验(已知该样品中含有少量不与酸作用的杂质):
A.在250 mL容量瓶中定容,配制成250 mL烧碱溶液
B.用移液管(或碱式滴定管)量取25.00 mL烧碱溶液于锥形瓶中并滴加几滴甲基橙指
示剂
C.在天平上准确称取烧碱样品20.5 g,在烧杯中加蒸馏水溶解
D.将物质的量浓度为1.00 mol·L-1的标准H2SO4溶液装入酸式滴定管,调整液面,记下开始刻度数V1 mL
E.在锥形瓶下垫一张白纸,滴定至溶液变为橙色为止,记录终点耗酸体积V2 mL
回答下列问题:
(1)正确的操作步骤的顺序是(填写字母)______→______→______→______→______。
(2)滴定管读数应注意_______________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)E步骤的操作中在锥形瓶下垫一张白纸的作用是_____________________________
________________________________________________________________________。
(4)下列操作中可能使所测NaOH的质量分数偏低的是__________(填字母)。
a.A步操作中未将溶液冷却至室温就转移到容量瓶中定容
b.C步操作中,称量药品时,砝码放在左盘,NaOH放在右盘
c.D步操作中酸式滴定管在装入标准H2SO4溶液前未用标准液润洗
d.读取硫酸体积时,开始时仰视读数,结束时俯视读数
(5)硫酸的初读数和末读数如图所示。末读数为______mL,初读数为______mL,用量为________mL。按滴定所得数据来计算出的烧碱样品中NaOH的质量分数为________。
解析:(1)正确顺序应是称量→溶解→定容→滴定,所以应是C、A、B、D、E。
(2)观察滴定管液面高度时视线应与凹液面最低点齐平,读数估读到0.01 mL。
(3)滴定终点时,白纸起衬托作用,更易于分辨颜色变化。
(4)a项,会使所配NaOH溶液的浓度偏大,从而使质量分数偏高;b项,会使所称药品小于20.5 g,而使样品质量分数偏低;c项,会稀释H2SO4而使V(H2SO4)偏大,从而使样品质量分数偏大;d项,会使V(H2SO4)偏小,从而使计算所得样品质量分数偏小。所以应选b、d。
(5)注意读数估读到0.01 mL,滴定管“0”刻度在上,末读数为24.00 mL,初读数为
0.30 mL,用量为23.70 mL。
[NaOH)=

=1.896 mol·L-1。
烧碱样品中NaOH的质量分数为
w(NaOH)=×100%≈92.49%。
答案:(1)C A B D E
(2)视线与凹液面最低点齐平,读数精确到0.01 mL
(3)使滴定到终点时,溶液颜色变化更明显,易于分辨
(4)bd (5)24.00 0.30 23.70 92.49%
课时跟踪检测(十八) 沉淀溶解平衡
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.Ksp改变,可使沉淀溶解平衡移动
解析:选C 沉淀溶解平衡是一种动态平衡。难溶电解质的Ksp的大小反映了难溶电解质在水中的溶解能力,它只与难溶电解质的性质和温度有关,与沉淀的量无关。溶液中离子浓度改变只能使平衡移动,并不改变溶度积。在一定温度下,Ksp为一常数。但通过Ksp数值大小比较电解质溶解能力时,应是同一类型的电解质。
2.对“AgCl(s)??Ag+(aq)+Cl-(aq)”的理解正确的是(  )
A.说明AgCl没有完全电离,AgCl是弱电解质
B.说明溶解的AgCl已完全电离,是强电解质
C.说明Ag+与Cl-反应不能完全进行到底
D.说明Ag+与Cl-反应可以完全进行到底
解析:选C AgCl(s)??Ag+(aq)+Cl-(aq)表示的是AgCl的溶解平衡,说明Ag+与
Cl-反应不能完全进行到底。
3.向5 mL NaCl溶液中滴入一滴AgNO3溶液,出现白色沉淀,继续滴加一滴KI溶液并振荡,沉淀变为黄色,再滴入一滴Na2S溶液并振荡,沉淀又变成黑色,根据上述变化过程,分析此三种沉淀物的溶解度关系为(  )
A.AgCl=AgI=Ag2S     B.AgCl<AgI<Ag2S
C.AgCl>AgI>Ag2S D.AgI>AgCl>Ag2S
解析:选C 沉淀溶解平衡易向更难溶的方向转化,由转化现象可知三种沉淀物的溶解度关系为AgCl>AgI>Ag2S。
4.下列化学原理的应用,主要是利用沉淀溶解平衡原理来解释的是(  )
①热纯碱溶液洗涤油污的能力强 ②误将钡盐[BaCl2、Ba(NO3)2]当做食盐食用后,常用0.5%的Na2SO4溶液解毒 ③溶洞、珊瑚的形成 ④碳酸钡不能做“钡餐”而硫酸钡能 ⑤泡沫灭火器灭火的原理
A.②③④       B.①②③
C.③④⑤ D.全部
解析:选A 热纯碱溶液的去油污能力强,是由于碳酸钠的水解程度随温度的升高而增强,因为溶液的碱性越强,除油污的效果就强;泡沫灭火器灭火的原理也运用了盐类的水解原理。
5.在有固态CaCO3存在的饱和溶液中,存在着如下平衡CaCO3(s)??Ca2+(aq)+CO(aq),加入下列溶液能使CaCO3质量增加的是(  )
A.CaCl2溶液 B.KNO3溶液
C.NH4Cl溶液 D.NaCl溶液
解析:选A 加入KNO3溶液和NaCl溶液相当于加入了H2O,使平衡向右移动,使CaCO3质量减少;加入NH4Cl溶液,由于NH水解显酸性,消耗了CO,使平衡向右移动,促进了CaCO3的溶解使其质量减少;而加入CaCl2溶液,增大了钙离子的浓度,使平衡左移,使CaCO3质量增加。
6.下列说法中不正确的是(  )
A.在化工生产中除去废水中的Cu2+,可选用Na2S作沉淀剂
B.在氯化银的沉淀溶解平衡体系中,加入蒸馏水,氯化银的Ksp不变
C.为减小洗涤过程中固体的损失,最好选用稀硫酸代替H2O来洗涤BaSO4沉淀
D.Ksp小的物质的溶解能力一定比Ksp大的物质的小
解析:选D CuS难溶于水,可用Cu2++S2-===CuS↓除去废水中的Cu2+,A正确;Ksp(AgCl)只受温度的影响,因此在氯化银的沉淀溶解平衡体系中,加入蒸馏水,Ksp(AgCl)不变,B正确;根据沉淀溶解平衡原理,BaSO4在稀硫酸中的溶解度比在H2O中小,因此选用稀硫酸比H2O好,C正确;类型相同的难溶电解质Ksp越小,溶解能力越小,D错误。
7.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1.8×10-10mol2·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
解析:选C AgCl的溶度积Ksp是饱和溶液中[Ag+]与[Cl-]的乘积,只受温度的影响,C正确,D错误;在含有AgCl固体的溶液中[Ag+]、[Cl-]不一定只来源于AgCl的溶解,二者不一定相等,B错误;A中不一定是饱和溶液,A错误。
8.已知Ksp(AgCl)=1.8×10-10mol2·L-2,Ksp(AgI)=8.3×10-17mol2·L-2。下列关于难溶物之间转化的说法中错误的是(  )
A.AgCl不溶于水,不能转化为AgI
B.两种难溶物的Ksp相差越大,难溶物就越容易转化为更难溶的物质
C.AgI比AgCl更难溶于水,所以AgCl可以转化为AgI
D.常温下,要使AgCl在NaI溶液中转化为AgI,则NaI的浓度必须不低于×
10-12mol·L-1
解析:选A Ksp(AgI)Ksp,故I-的浓度必须不低于mol·L-1=×10-12mol·L-1。
9.某温度时,BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是(  )
提示:BaSO4(s)??Ba2+(aq)+SO(aq)的平衡常数Ksp=[Ba2+]·[SO],称为溶度积
常数。
A.加入Na2SO4可以使溶液由a点变到b点
B.通过蒸发可以使溶液由d点变到c点
C.d点无BaSO4沉淀生成
D.a点对应的Ksp大于c点对应的Ksp
解析:选C 曲线上的任何一点a与c,表示BaSO4饱和溶液且均满足纵坐标和横坐标乘积为一常数(Ksp),故D项错误;加入Na2SO4后,[SO]增大,[Ba2+]一定减小,A项错误;曲线上方的任何一点都有[Ba2+]·[SO]>Ksp,即Q>Ksp所表示的溶液均为过饱和溶液,溶液中有BaSO4沉淀析出;曲线下方的任何一点所表示的溶液均为不饱和溶液,如d点,此时,Q10.已知常温下,AgCl的Ksp=1.8×10-10 mol2·L-2,
AgBr的K sp=4.9×10-13 mol2·L-2。
(1)现向AgCl的悬浊液中:
①加入AgNO3固体,则Cl-的浓度________(填“变大”“变小”或“不变”,下同);
②若改加更多的AgCl固体,则[Ag+]___________________________________________;
③若改加更多的KBr固体,则[Ag+]__________________________________________,
[Cl-]__________________。
(2)有关难溶电解质的溶度积及溶解度有以下叙述,其中正确的是________。
A.将难溶电解质放入纯水中,溶解达到平衡时,升高温度,Ksp一定增大
B.两种难溶盐电解质,其中Ksp小的溶解度也一定小
C.难溶盐电解质的Ksp与温度有关
D.向AgCl的悬浊液中加入适量的水,使AgCl再次达到溶解平衡,AgCl的Ksp不变,其溶解度也不变
解析:(1)向AgCl悬浊液中加AgNO3固体,会增大[Ag+],使[Cl-]下降;加AgCl固体,[Ag+]、[Cl-]都不会改变;若加KBr,因AgBr的Ksp小于AgCl的Ksp,会使AgCl转化为AgBr,[Ag+]下降,[Cl-]增大。(2)选C、D。升高温度,难溶电解质的Ksp不一定增大,如Ca(OH)2,其溶解度随温度升高而降低,Ksp减小;相同温度下,对于化学式所表示的组成中,阴、阳离子个数比相等的难溶电解质,Ksp小的溶解度一定小;溶解度、Ksp只与温度有关。
答案:(1)①变小 ②不变 ③变小 变大 (2)C、D
1.下列现象不能用沉淀溶解平衡移动原理解释的是(  )
A.相同温度下,AgCl在水中的溶解度大于在氯化钠溶液中的溶解度
B.浓FeCl3溶液滴入沸水中继续加热形成红褐色透明液体
C.自然界地表层原生铜矿变成CuSO4溶液,向地下深层渗透,遇到难溶的ZnS或PbS,慢慢转变为铜蓝(CuS)
D.加入少量AgCl固体可以除去氯化钠溶液中的少量硫化钠杂质
解析:选B 选项B为胶体的制备,与沉淀溶解平衡无关。
2.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)。一定温度下,下列有关该反应的推理正确的是(  )
A.该反应达到平衡时,[Cu2+]=[Mn2+]
B.平衡体系中加入少量CuS(s)后,[Mn2+]变小
C.平衡体系中加入少量Cu(NO3)2(s)后,[Mn2+]变大
D.该反应平衡常数表达式:K=
解析:选C 根据Cu2+(aq)+MnS(s)??CuS(s)+Mn2+(aq)得:Ksp(CuS)K===>1,
即[Cu2+]<[Mn2+],故A、D错误;CuS为固体,对上述平衡没有影响,B错误;加入少量Cu(NO3)2(s),[Cu2+]增大,上述平衡向右移动,[Mn2+]增大,故C正确。
3.常温下几种难溶电解质的溶度积如下表所示:
物质名称
硫化亚铁
硫化铜
硫化锌
6.3×10-18
6.3×10-36
1.6×10-24
向含有等物质的量浓度的FeCl2、CuSO4、ZnSO4混合溶液中滴加0.01 mol·L-1Na2S溶液时,Fe2+、Cu2+、Zn2+沉淀的先后顺序为(  )
A.Fe2+、Zn2+、Cu2+ B.Cu2+、Zn2+、Fe2+
C.Zn2+、Fe2+、Cu2+ D.Cu2+、Fe2+、Zn2+
解析:选B 组成结构相似的物质,Ksp越小越易形成沉淀。硫化铜的溶度积最小,
Cu2+最先沉淀,然后是Zn2+、Fe2+。
4.已知25 ℃时,AgI饱和溶液中[Ag+]为1.23×10-8mol·L-1,AgCl饱和溶液中[Ag+]为1.25×10-5mol·L-1。若在5 mL含有KCl和KI各为0.01 mol·L-1的溶液中,加入8 mL 0.01 mol·L-1AgNO3溶液,下列叙述正确的是(  )
A.混合溶液中[K+]>[NO]>[Ag+]>[Cl-]>[I-]
B.混合溶液中[K+]>[NO]>[Cl-]>[Ag+]>[I-]
C.加入AgNO3溶液时首先生成AgCl沉淀
D.混合溶液中=1
解析:选B 向KCl、KI混合溶液中加入AgNO3溶液,先生成Ksp较小的AgI,再生成Ksp较大的AgCl,AgNO3+KI===AgI↓+KNO3,n(KCl)=n(KI)=0.01 mol·L-1×5×
10-3 L=5.0×10-5mol,生成AgI消耗n(AgNO3)=5.0×10-5mol,与KCl发生反应,剩余的AgNO3为0.01 mol·L-1×8×10-3 L-5.0×10-5mol=3.0×10-5 mol,与KCl发生反应,则KCl过量 ,生成AgCl为3.0×10-5mol,由此得出反应后溶液中的溶质为KNO3、KCl,生成AgCl、AgI沉淀,由上所述,A、C项错误,B项正确;混合溶液中[Cl-]>[I-],>1,D项错误。
5.一定温度下,溴化银在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是(  )
A.向溴化银悬浊液中加入溴化钠溶液,溴化银的Ksp减小
B.图中a点对应的是过饱和溶液
C.向c点对应的溶液中加入少量0.1 mol·L-1AgNO3溶液,则[Br-]减小
D.升高温度可以实现c点对应的溶液到b点对应的溶液的转化
解析:选C Ksp是温度的函数,温度不变,Ksp(AgBr)不变,A项错误;曲线上的点达到沉淀溶解平衡,a点对应溶液中Ag+的浓度小于c点的,所以Q小于Ksp,为不饱和溶液,B项错误;Ag+的浓度增大,Ksp不变,则[Br-]=减小,C项正确;温度升高,溶解平衡AgBr(s)??Ag+(aq)+Br-(aq)向右移动,[Ag+]、[Br-]同时增大,D项错误。
6.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CrO,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-、CrO      B.CrO、Br-、Cl-
C.Br-、Cl-、CrO D.Br-、CrO、Cl-
解析:选C 设加入一定体积的AgNO3溶液时,溶液中Cl-、Br-和CrO的浓度均为c mol·L-1,则形成AgCl、AgBr、Ag2CrO4沉淀所需Ag+浓度分别是mol·L-1、mol·L-1、 mol·L-1,比较Ksp数值可知,Br-形成沉淀时所需
Ag+浓度最小,即最先产生沉淀;CrO形成沉淀时所需Ag+浓度最大,即最后产生沉淀。
7.下列说法中正确的是(  )
A.在等浓度的Na2SO4、Al2(SO4)3溶液中,BaSO4的溶解能力相同
B.将BaSO4投入饱和Na2CO3溶液中不会生成BaCO3[Ksp(BaCO3)=5.1×10-9mol2·L-2;Ksp(BaSO4)=1.1×10-10mol2·L-2]
C.用AgNO3溶液分别滴定等浓度等体积的Cl-、Br-、I-溶液,滴定曲线如图所示,说明Ksp(AgI)D.向等浓度的NaBr、NaI溶液中滴加足量AgNO3溶液,溶液中[Br-]∶[I-]=Ksp(AgI)∶Ksp(AgBr)
解析:选C 根据难溶电解质在溶液中存在的溶解平衡可知,溶液中[SO]越大,BaSO4的溶解能力越小,A项错误;将BaSO4投入饱和Na2CO3溶液中会生成BaCO3,两者的Ksp相差不大,只要保证溶液中[CO]足够大,可以实现BaSO4沉淀转化为BaCO3沉淀,B项错误;从图可知,当沉淀完全时,-lg [I-]最大,说明溶液中[I-]最小,即Ksp(AgI)最小,C项正确;D项,[Br-]∶[I-]=∶=Ksp(AgBr)∶Ksp(AgI),D项错误。
8.已知氨水与醋酸的电离程度在同温、同浓度下相等,溶有一定量氨的氯化铵溶液呈碱性。现向少量的Mg(OH)2悬浊液中,加入适量的饱和氯化铵溶液,固体完全溶解。
甲同学的解释是:
Mg(OH)2(s)??Mg2+(aq)+2OH-(aq) ①
NH+H2O??NH3·H2O+H+ ②
由于NH水解显酸性,H+与OH-反应生成水,导致反应①平衡右移,沉淀溶解;
乙同学的解释是:
Mg(OH)2(s)??Mg2+(aq)+2OH-(aq) ①
NH+OH-??NH3·H2O ②
由于NH4Cl电离出的NH与Mg(OH)2电离出的OH-结合,生成弱电解质NH3·H2O导致反应①的平衡右移,Mg(OH)2沉淀溶解。
(1)丙同学不能肯定哪位同学的解释合理,于是选用下列的一种试剂,来证明甲、乙两位同学的解释只有一种正确,他选用的试剂是________。
A.NH4NO3 B.CH3COONH4
C.Na2CO3 D.NH3·H2O
(2)请你说明丙同学作出该选择的理由是____________
________________________________________________________________________。
(3)丙同学将所选试剂滴入Mg(OH)2的悬浊液中,Mg(OH)2溶解。由此推知,甲和乙哪位同学的解释更合理?________(填“甲”或“乙”)。完成NH4Cl饱和溶液使Mg(OH)2悬浊液溶解的离子方程式:
________________________________________________________________________。
解析:甲、乙解释的区别在于甲认为是NH的水解导致Mg(OH)2沉淀溶解,乙认为是由于NH与OH-结合生成弱电解质NH3·H2O,导致Mg(OH)2沉淀溶解。由于任何铵盐在溶液中都能够发生电离,所以只要找出一种铵盐,其中NH不发生水解,或其水解显示的酸性可以被抵消,即可鉴别出来。
氨水和醋酸的电离程度在同温、同浓度下相等,可知由CH3COONH4电离出的NH和CH3COO-水解使溶液显示的酸碱性被抵消,即CH3COONH4溶液显中性,当将CH3COONH4加入Mg(OH)2悬浊液中,若乙的解释对,则Mg(OH)2应该溶解;若甲的解释对,Mg(OH)2不溶解。
答案:(1)B (2)CH3COONH4溶液呈中性;滴入Mg(OH)2悬浊液,若Mg(OH)2不溶,则甲同学解释正确 (3)乙 Mg(OH)2+2NH===Mg2++2NH3·H2O