全章复习与巩固
【学习目标】
1、理解水的离子积常数的含义,并能应用其进行水溶液中的有关简单计算;
2、知道测定溶液pH的方法,能描述弱电解质在水溶液中的电离平衡,知道酸、碱电离理论;
3、认识盐类水解的原理,归纳影响盐类水解程度的因素;
4、能描述沉淀溶解平衡,知道沉淀生成、转化、溶解的本质;
5、知道离子反应发生的条件,会简单地判断离子反应能否发生;
6、掌握酸碱中和滴定的原理和方法。
【知识网络】
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【要点梳理】
要点一、溶液中的三种平衡
1、弱电解质的电离平衡。
弱电解质的电离是一个可逆过程,溶液中未电离的电解质分子和已电离的离子处于平衡状态。
电离平衡是动态平衡,当浓度、温度等条件发生变化时,平衡就向着能够使这种变化减弱的方向移动。
影响电离平衡的因素有很多,如温度、浓度、酸碱度等。弱电解质的电离是吸热的,故升高温度有利于弱电解质的电离。浓度越大,弱电解质电离生成的离子碰撞的机会越多,越容易结合生成弱电解质分子,故电离程度越小。弱电解质的电离还受酸碱度、同离子效应等影响。
2、盐类的水解平衡。
和化学平衡一样,盐类水解也存在水解平衡,影响水解平衡的主要因素有:
①温度:升高温度有利于水解,水解可看作是中和的逆过程。
②浓度:盐溶液浓度越小,水解程度越大。
③酸碱度:水解显酸性的盐加酸抑制水解,加碱促进水解;水解显碱性的盐加碱抑制水解,加酸促进水解。
3、难溶电解质的溶解平衡。
物质溶解性的大小是相对的,绝对不溶的物质是没有的。在一定温度下,当沉淀溶解和生成的速率相等时,即达到溶解平衡状态。难溶电解质的溶解平衡也是有条件的,条件变化,平衡被破坏。通过条件的变化可以使沉淀生成、沉淀溶解,也可以使沉淀转化。分析如下:
①沉淀生成的条件是Qc>Ksp。
②沉淀溶解的条件是Qc<Ksp。
③沉淀的转化(生成更难溶的物质)。
在含有沉淀的溶液中加入另一种沉淀剂,使其与溶液中某一离子结合成更难溶的物质。引起一种沉淀转变成另一种沉淀的现象,叫沉淀的转化。如:
CaSO4(s)+Na2CO3(aq)-CaCO3(s)+Na2SO4(aq)
要点诠释:溶度积常数Ksp同电离常数、水的离子积常数、化学平衡常数一样,只与温度有关,与浓度无关。这些常数实质上都是平衡常数。
要点二、溶液中离子浓度相对大小的比较
1、电解质溶液混合或稀释后,离子浓度相对大小的比较常分为三种类型:
①单一溶液中离子浓度相对大小的比较。如:判断一元或多元弱酸溶液或水解的盐溶液中离子浓度的相对大小。判断水解的盐溶液中离子浓度相对大小的一般方法是:
a.若像NH4Cl等盐中的阴、阳离子等价时,离子浓度大小顺序为:c(不水解的离子)>c(水解的离子)>c[水解后呈某性离子(如H+或OH-)]>c(水解后呈某性的对立离子)。如在NH4Cl溶液中,其离子浓度大小顺序为:c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)。
b.若为Na2CO3等盐中的阴、阳离子的价数不等时,判断离子浓度的大小顺序,则要根据实际情况具体分析。对于多元弱酸根的水解,几价就水解几步,在分步水解中以第一步水解为主。如在Na2CO3溶液中,其离子浓度关系为:c(Na+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3-)>c(H+)。
②多种溶液中指定离子浓度相对大小的比较。如比较NH4Cl、NH4HCO3、NH4HSO4中c(NH4+)的大小。
③两种溶液混合后离子浓度相对大小的比较。解题规律:首先是判断两种电解质能否反应;其次是看反应物是否过量;第三是分析电解质在水溶液中电离及可能存在的电离平衡、水解平衡等问题;最后比较离子浓度的相对大小。
2、守恒思想在溶液中的应用。
如:0.1 moL/L Na2S溶液中:
c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(HS-)+2c(S2-)——电荷守恒
c(HS-)+c(H2S)+c(S2-)=0.1 mol/L
c(Na+)=2c(S2-)+2c(HS-)+2c(H2S)——物料守恒
c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+2c(H2S)——质子守恒
要点三、酸碱中和反应的三种常见情况分析
1、等体积、等物质的量浓度的酸HA与碱MOH混合。
HA
MOH
c(H+)酸与c(OH-)碱大小
溶液酸碱性
离子浓度大小顺序
强
强
=
中性
c(A-)=c(M+)>c(OH-)=c(H+)
强
弱
>
酸性
c(A-)>c(M+)>c(H+)>c(OH-)
弱
强
<
碱性
c(M+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)
规律:谁强显谁性,同强显中性。
2、等体积的酸HA和碱MOH混合(pH酸+pH碱=14)。
HA
MOH
c(HA)与c(MOH)大小
溶液酸碱性
离子浓度大小顺序
强
强
=
中性
c(A-)=c(M+)>c(OH-)=c(H+)
强
弱
<
碱性(一般)
c(M+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)
弱
强
>
酸性(一般)
c(A-)>c(M+)>c(H+)>c(OH-)
规律:谁过量显谁性。
要点四、相关简单计算
计算溶液中由水电离出的H+或OH-浓度的方法(以25℃为例)。
1、中性溶液:c(H+)=c(OH-)=1.0×10-7 mol/L。
2、溶质为酸的溶液:此时溶液中的H+有两个来源:酸电离与水电离;OH-只有一个来源:水电离,且水电离出的H+与OH-浓度相等。
如计算pH=2的盐酸中由水电离出的c(H+):方法是先求出溶液中的c(OH-)=10-12 mol/L,也就是水电离出的c(OH-)=10-12 mol/L,水电离出的c(H+)=水电离出的c(OH-)=10-12 mol/L。
3、溶质为碱的溶液:此时溶液中的OH-有两个来源:碱电离与水电离;H+只有一个来源:水电离,且水电离出的H+与OH-浓度相等。
4、水解呈酸性或碱性的盐溶液:此时溶液中的H+和OH-均由水电离产生。如pH=2的NH4Cl溶液中由水电离出的c(H+)=10-2 mol/L,pH=12的Na2CO3溶液中由水电离出的c(OH-)=10-2 mol/L。
要点五、溶液中离子共存的判断
应从以下几方面进行分析:
1、看离子间是否生成难溶(或微溶)的物质.若能生成,这些离子就不能大量共存,如Fe3+和OH-、Ba2+和SO42-、Ca2+和CO32-等。
2、看离子间是否生成气体或挥发性物质,若能生成,这些离子就不能大量共存,如H+和CO32-、H+和S2-等。
3、若离子间能生成难电离物质,这些离子就不能大量共存,如H+和F-、NH4+和OH-、H+和OH-等。
4、若离子间能发生氧化还原反应,这些离子就不能大量共存。如Fe3+和S2-、MnO4-和I-、S2-和ClO-等。
5、看离子间在水溶液中能否发生完全双水解反应,若能发生,则离子不能共存,如Al3+和A1O2-、NH4+和SiO32-、Fe3+和CO32-等。
6、看离子间能否发生络合反应,如Fe3+和SCN-,此外还需要注意外加条件的暗示,如无色透明溶液即不含有色离子,如Fe3+、Fe2+、Cu2+、MnO4-等,pH=1的溶液含有大量H+等。
要点六、判断电离方程式、离子方程式正误
1、看离子反应是否符合客观事实,不可主观臆造产物及反应。如Cu+2H+-Cu2++H2↑就不符合客观事实。
2、看“-”“”“↑”“↓”等是否正确。
3、看表示各物质的化学式是否正确。如HCO3-不能写成CO32-+H+,HSO4-通常应写成SO42-+H+等。
4、看是否漏掉离子反应。如Ba(OH)2溶液与硫酸铜溶液反应,既要写Ba2+与SO42-的离子反应,又要写Cu2+与OH-的离子反应。
5、看电荷是否守恒。如FeCl2溶液与Cl2反应,不能写成Fe2++Cl2-Fe3++2Cl-,而应写成2Fe2++Cl2-2Fe3++2Cl-,同时两边各原子数也应相等。
6、看反应物或产物的配比是否正确。如稀H2SO4与Ba(OH)2溶液反应不能写成H++OH-+SO42-+Ba2+-BaSO4↓+H2O,应写成2H++2OH-+SO42-+Ba2+-BaSO4↓+2H2O;又如过量的氯气通入FeI2溶液中,不能写成2Fe2++2I-+2Cl2-2Fe3++I2+4Cl-,应写成2Fe2++4I-+3Cl2-2Fe3++2I2+6Cl-。
7、看是否符合题设条件及要求。如“过量”“少量”“等物质的量”“适量”“任意量”以及滴加顺序等对反应方程式的影响,即某些反应的反应物的量不同,相应的离子反应方程式可能不同。
【典型例题】
类型一、溶液的导电性
例1、醋酸溶液中滴入稀氨水,溶液的导电能力发生变化,其电流I随加入氨水的体积V的变化曲线图是( )
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【思路点拨】醋酸和一水合氨都是弱电解质,溶液导电性比同浓度的强电解质要弱。但生成的醋酸铵为强电解质,导电性会增强。但后期溶液中离子浓度会随溶液体积的增大而减小,相应溶液导电性又会减弱。
【答案】B
【解析】注意滴入浓氨水过程中,溶液中离子浓度的变化。CH3COOH+NH3·H2O=CH3COONH4+H2O,滴入氨水过程,逐渐由弱电解质导电转变为强电解质导电,溶液中自由移动离子浓度增加,导电性增强。随着氨水的不断加入,对原溶液起到稀释作用,离子浓度减小,导电性又逐渐减弱。
【总结升华】溶液的导电性与溶液中的自由移动离子的浓度及离子所带电荷数的多少相关。电荷数相同时,离子浓度越大,导电性越强;离子浓度相同时,离子所带电荷数越多,溶液导电性越强。
举一反三:
【变式1】在同一温度下,当弱电解质溶液a,强电解质溶液b,金属导体c的导电能力相同,若同时升高到相同温度,则它们的导电能力是 ( )
A、 a>b>c B、 a=b=c C、c>a>b D、b>c>a
【答案】A
【解析】温度越低,金属的导电性越强;温度越高,溶液导电性越强;温度升高,促进弱电解质的电离。
类型二、弱电解质的电离平衡
例2、在CH3COOHH++CH3COO-的电离平衡中,要使电离平衡右移且氢离子浓度增大,应采取的措施是( )
A.加入NaOH B.加入盐酸 C.加水 D.升高温度
【思路点拨】加入水时平衡应向正反应方向移动。
【答案】D
【解析】加入NaOH,中和了H+,使电离平衡右移但氢离子浓度减小,A错;加入盐酸,氢离子浓度增大但电离平衡左移,B错;加水使电离平衡右移且氢离子浓度减小,C错;升高温度促进电离平衡右移且氢离子浓度增大,故答案为D。
【总结升华】加入水时,溶液中氢离子的物质的量增多但由于溶液体积增大的倍数更多,故氢离子的浓度减小。
举一反三:
【变式1】某温度下,相同pH的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释,平衡时pH随溶液体积变化的曲线如图所示。据图判断正确的是( )。
A.Ⅱ为盐酸稀释时的pH变化曲线
B.b点溶液的导电性比c点溶液的导电性强
C.a点KW的数值比c点KW的数值大
D.b点酸的总浓度大于a点酸的总浓度
【答案】B
【解析】本题考查弱电解质的电离平衡。相同pH的盐酸和醋酸分别加水稀释,醋酸稀释过程中电离程度增大,因此醋酸的pH改变值比盐酸的pH改变值小,即Ⅰ为盐酸pH变化曲线,Ⅱ为醋酸pH变化曲线,A项错误;pH b点小于c点,因此溶液中离子浓度b点大于c点,溶液导电性b点比c点强,B项正确;KW只与温度有关,因此a点、c点KW数值相等,C项错误;b点对应的酸为盐酸,a点对应的酸为醋酸,a点pH小,且溶液中还存在大量的醋酸分子,因此a点酸的总浓度大于b点酸的总浓度。D项错误。
【总结升华】以CH3COOH为例,证明CH3COOH是弱酸的方法如下:
方法
现象
配制某浓度的醋酸溶液,向其中滴入几滴甲基橙试液,然后再加入少量醋酸钠晶体,振荡
溶液由红色逐渐变为橙色
醋酸钠溶液中加入几滴酚酞试液
溶液呈浅红色
测定0.1moL/L的醋酸溶液的pH
测出溶液的pH>1
在烧杯里加入浓醋酸,接通电源,然后缓缓加入蒸馏水并不断搅拌,观察电流表中电流强度的变化
电流表中电流强度先逐渐变大,然后逐渐变小
取相同体积、相同浓度的盐酸和醋酸溶液,测其导电性
电流强度:盐酸>醋酸
取1 mL pH相同的盐酸和醋酸溶液,用蒸馏水稀释相同的倍数,再测定两溶液的pH
盐酸的pH变化大,醋酸溶液的pH变化小
测定相同浓度的盐酸和醋酸溶液的pH
盐酸的pH小,醋酸溶液的pH大
浓度相同的盐酸和醋酸溶液,加入纯度、质量都相同的同种锌粉
产生氢气的速率:盐酸>醋酸
同体积pH=1的盐酸和醋酸溶液,加入足量的锌,用排水法收集生成的氢气
生成氢气的体积:醋酸>盐酸
滴定相同pH的等体积的盐酸和醋酸溶液
消耗NaOH标准溶液的体积:醋酸>盐酸
类型三、水的电离与溶液的酸碱性、酸碱中和滴定
例3、在pH均为9的NaOH和CH3COONa两种溶液中,假设由水电离产生的OH- 离子浓度分别为Amol/L与Bmol/L,则A和B关系为( )
A、 A>B B、A=10-4B C、 B=10-4 A D、A=B
【思路点拨】NaOH的存在会对水的电离起抑制作用;醋酸钠是一种强碱弱酸盐,会对水的电离起促进作用。
【答案】B
【解析】NaOH抑制水的电离、CH3COONa促进水的电离。NaOH溶于水电离产生OH- 离子浓度10-5mol/L,水电离产生c(H+)=c(OH-)=10-9mol/L;CH3COONa溶于水,CH3COO-结合水电离产生H+,使溶液显碱性,水电离产生 c(H+)=c(OH-)=10-5mol/L。
【总结升华】水电离产生c(H+)始终等于c(OH-),由于外加试剂影响,使c(H+)≠c(OH-),溶液表现出酸碱性。如由水电离产生的c(H+)=1×10-14mol/L的溶液,其pH可能为14也可能为0。
举一反三:
【变式1】由水电离产生的c(H+)=1×10-5mol/L的溶液,其溶质可能是( )
A、NaHSO4 B、AlCl3 C、H2SO4 D、NaH2PO4
【答案】B
【解析】此种情况为外加某种盐能结合水电离产生OH-生成弱电解质,而促进水的电离,使溶液显酸性。
类型四、溶液中离子浓度关系
例4 、(2019 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0.10mol·L-1 NH4HCO3溶液中通入CO2:c(NH4+)=c(HCO3-)+c(CO32-)
B.向0.10mol·L-1 NaHSO3溶液中通入NH3:c(Na+)>c(NH4+)>c(SO32-)
C.0.10mol·L-1 Na2SO3溶液通入SO2:c(Na+)=2[c(SO32-)+c(HSO3-)+c(H2SO3)]
D.0.10mol·L-1 CH3COONa溶液中通入HCl:c(Na+)>c(CH3COOH)=c(Cl-)
【思路点拨】A项中两者不反应,其余选项均发生反应。
【答案】D
【解析】 A、两者不反应,根据溶液呈现电中性,c (NH4+)+c (H+)=c (OH―)+c (HCO3―)+2c (CO32―),因为pH=7,c (H+)=c (OH―),即c (NH4+)=c (HCO3―)+2c (CO32―),故错误;B、HSO3―H++SO32―,NH3和H+反应,生成亚硫酸钠和亚硫酸铵,水解的程度是微弱的,c (Na+)>c (SO32―)=c (NH4+),故错误;C、Na2SO3+SO2+H2O==2NaHSO3,pH=7,反应后溶液的溶质Na2SO3、NaHSO3,根据物料守恒:2c (Na+)=3[c (SO32―)+c (HSO3―)+c (H2SO3)],故错误;D、CH3COONa+HCl==CH3COOH+NaCl,溶液pH=7,反应后的溶质:NaCl、CH3COOH、CH3COONa,电离和水解相等,即:c (Na+)>c (CH3COOH)=c (Cl―),故正确。
【总结升华】本题考查将气体通入某溶液后的离子浓度大小比较。
例5、(2019 江苏模拟)25℃时,下列有关溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是( )
A.0.1mol?L-1 CH3COONa溶液与0.1mol?L-1 HCl溶液等体积混合:
c(Na+)=c(Cl-)>c(CH3COO-)>c(OH-)
B.0.1mol?L-1 NH4Cl溶液与0.1mol?L-1氨水等体积混合(pH>7):
c(NH3?H2O)>c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)
C.0.1mol?L-1 Na2CO3溶液与0.1mol?L-1 NaHCO3溶液等体积混合:
c(Na+)=c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)
D.0.1mol?L-1 Na2C2O4溶液与0.1mol?L-1 HCl溶液等体积混合(H2C2O4为二元弱酸):
2c(C2O42-)+c(HC2O4-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)
【答案】AC
【解析】A.溶液为氯化钠和醋酸混合溶液,且二者的物质的量浓度相等,混合溶液呈酸性,溶液中c(OH-)很小,且混合溶液中存在物料守恒,根据物料守恒得c(Na+)=c(Cl-),醋酸部分电离,所以溶液中存在c(Na+)=c(Cl-)>c(CH3COO-)>c(OH-),故A正确;
B.混合溶液呈碱性,说明NH3?H2O的电离程度大于NH4+的水解程度,则溶液中存在c(NH3?H2O)<c(NH4+),故B错误;
C.混合溶液呈存在物料守恒,根据物料守恒得c(Na+)=c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3),故C正确;
D.任何电解质溶液中都存在电荷守恒,根据电荷守恒得:
2c(C2O42-)+c(HC2O4-)+c(OH-)+c(Cl-)=c(Na+)+c(H+),故D错误。故选AC。
【总结升华】离子浓度的比较一般与弱电解质的电离、盐的水解相联系,另外还要注意电荷守恒、物料守恒、质子守恒的应用。
举一反三:
【变式1】下列浓度关系正确的是( )。
A.氯水中:c(Cl2)=2[c(ClO-)+c(Cl-)+c(HClO)]
B.氯水中:c(Cl-)>c(H+)>c(OH-)>c(ClO-)
C.等体积等浓度的氢氧化钠与醋酸混合:c(Na+)=c(CH3COO-)
D.Na2CO3溶液中:c(Na+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3-)>c(H+)
【答案】D
【解析】本题主要考查盐类的水解及溶液中电荷守恒和物料守恒规律的理解应用。氯气溶于水发生反应Cl2+H2OH++Cl-+HClO,Cl2并没有全部参加反应,溶液中仍存在一定的Cl2,其浓度与c(Cl-)、c(ClO-)、c(HClO)无定量关系,故A项错误。由氯水中的电荷守恒c(H+)=c(Cl-)+c(ClO-)+c(OH-)可判断B项错误。等体积等浓度的NaOH和CH3COOH混合后,溶液中溶质为CH3COONa,因CH3COO-水解,则有c(Na+)>c(CH3COO-),C项错误。在Na2CO3溶液中:Na2CO3电离Na2CO3-2Na++CO32-,Na2CO3电离产生的CO32-少部分水解:CO32-+H2OHCO3-+OH-,HCO3-+H2OH2CO3+OH-,第一步的水解程度远大于第二步的水解程度,则有c(Na+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3-)。溶液中还存在:H2OH++OH-,存在质子守恒,即c(OH-)=c(HCO3-)+c(H+)+2c(H2CO3),因c(OH-)略大于c(HCO3-),则有c(HCO3-)>c(H+),因此D项正确。
【总结升华】对混合溶液中离子浓度的大小进行比较时,首先要考虑相互之间有无化学反应,怎样反应,然后考虑弱电解质的电离和盐类水解问题。同时要求同学们熟练掌握电荷守恒、物料守恒和质子守恒关系。
【变式2】物质的量浓度相同的下列溶液中,含微粒种类最多的是( )
A、CaCl2 B、CH3COONa C、NH3 D、K2S
【答案】D
【解析】某些物质水溶液中存在电离平衡、水解平衡,使离子种类增多。
类型五、沉淀溶解平衡
例6 已知:25℃时,Ksp[Mg(OH)2]=5.61×10-12,Ksp[MgF2]=7.42×10-11。下列说法正确的是( )。
A.25℃时,饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2溶液相比,前者的c(Mg2+)大
B.25℃:时,在Mg(OH)2的悬浊液中加入少量的NH4Cl固体,c(Mg2+)增大
C.25℃时,Mg(OH)2固体在20 mL 0.01 mol·L-1氨水中的Ksp比在20 mL 0.01 mol·L-1 NH4Cl溶液中的Ksp小
D.25℃时,在Mg(OH)2的悬浊液加入NaF溶液后,Mg(OH)2不可能转化成为MgF2
【思路点拨】对于同一类型的物质,其溶度积越小,相应溶解度越小,其溶解平衡后溶液中离子浓度也越小。而当某个体系有生成多个物质的可能性时,反应总向生成更难溶的物质的方向进行。
【答案】B
【解析】Mg(OH)2的溶度积小,故其电离出的Mg2+浓度要小一些,A项错;NH4+可以结合Mg(OH)2电离出的OH-,从而促使Mg(OH)2的电离平衡正向移动,c(Mg2+)增大,B项正确;Ksp仅与温度有关,C项错;当c(Mg2+)·c2(F-)≥7.42×10-11时,就有沉淀MgF2生成,D项错。
【总结升华】溶度积Ksp反映了难溶电解质在水中的溶解能力,Ksp的大小和溶质的溶解度不同,它只与温度有关,与浓度无关。利用溶度积Ksp可以判断沉淀的生成、沉淀的溶解以及沉淀的转化等情况。
当Qc>Ksp时,此时有沉淀析出直至沉淀与溶解达到平衡。
当Qc=Ksp时,沉淀与溶解处于平衡状态。
当Qc<Ksp时,若溶液中存在难溶电解质,则难溶电解质会溶解,直至沉淀与溶解达到平衡状态。
溶度积和溶解度的值都可用来表示物质的溶解能力。
举一反三:
【变式1】一定温度下,向足量的石灰乳中加少量生石灰时,下列有关说法错误的是( )
A、溶液中Ca2+数不变 B、溶液的pH不变 C、溶液的密度不变 D、溶液中c(Ca2+)不变
【答案】A
【解析】题目已说明温度不变,故不需考虑热效应。CaO + H2O = Ca(OH)2(s),使溶液中水减少而析出 Ca(OH)2,但溶液仍为饱和溶液。各组分的量变小了,但浓度、密度不变。
【巩固练习】
一、选择题
1.(2019 北京四中)2019年是勒夏特列诞生164周年,以下事实不能用勒夏特列原理解释的是
A.往水中加酸,水的电离受到抑制
B.加热氯化铁溶液,溶液变浑浊
C.温度升高,消石灰溶解度减小
D.400oC时,V2O5催化活性最大
2.下列有关中和滴定的操作:①用标准液润洗滴定管;②往滴定管内注入标准溶液;③检查滴定管是否漏水;④滴定;⑤滴加指示剂于待测液中;⑥洗涤。正确的操作顺序是( )。
A.⑥③①②⑤④ B.⑤①②⑥④③
C.⑤④③②①⑥ D.③①②④⑤⑥
3.下列说法正确的是( )。
A.t℃时,某溶液pH=6,则该溶液一定为酸性
B.常温下,将pH=11的氨水稀释后,溶液中所有离子的浓度均降低
C.常温下,将pH=11的NaOH溶液和pH=3的CH3COOH溶液等体积混合后,溶液的pH<7
D.常温下,物质的量浓度和体积相同的K2CO3、K2SO4、HCl溶液混合后,溶液的pH<7
4.下列说法正确的是( )。
A.向0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液中滴加酚酞,溶液变红色
B.Al3+、NO3-、Cl-、CO32-、Na+可大量共存于pH=2的溶液中
C.乙醇和乙酸都能溶于水,都是电解质
D.分别与等物质的量的HCl和H2SO4反应时,消耗NaOH的物质的量相同
5.下列有关pH的变化的判断中,正确的是( )。
A.随着温度的升高,碳酸钠溶液的pH减小
B.随着温度的升高,纯水的pH增大
C.新制氯水经光照一段时间后,pH减小
D.氢氧化钠溶液久置于空气中,pH增大
6.下列根据反应原理设计的应用,不正确的是( )。
A.CO32-+H2OHCO3-+OH- 用热的纯碱溶液清洗油污
B.Al3++3H2OAl(OH)3+3H+ 明矾净水
C.TiCl4+(x+2) H2O(过量)TiO2·xH2O↓+4HCl 制备TiO2纳米粉
D.SnCl2+H2OSn(OH)Cl↓+HCl 配制氯化亚锡溶液时加入氢氧化钠
7.25℃时,水的电离达到平衡:H2OH++OH- ΔH>0,下列叙述正确的是( )。
A.向水中加入稀氨水,平衡逆向移动,c(OH-)降低
B.向水中加入少量固体硫酸氢钠,c(H+)增大,KW不变
C.向水中加入少量固体CH3COONa,平衡逆向移动,c(H+)降低
D.将水加热,KW增大,pH不变
8.欲使CaCO3在水溶液中的溶解度增大,可以采用的方法是( )。
A.加入1.0 mol·L-1 Na2CO3溶液
B.加入2.0 mol·L-1 NaOH溶液
C.加入0.01 mol·L-1 CaCl2溶液
D.降低溶液的pH
9.(2019 西城一模)室温下,分别用0.1 mol·L-1溶液进行下列实验,结论不正确的是
A.向NaHCO3溶液中通CO2至pH=7:c(Na+) = c(HCO3-) +2c(CO32-)
B.向CH3COONa溶液中加入等浓度等体积的盐酸:c(Na+)=c(Cl-)
C.向NaHSO4溶液中加入等浓度等体积的Ba(OH)2溶液:pH=13
D.向氨水中加入少量NH4Cl固体:/增大
10.(2019 安徽模拟)室温下,下列溶液中粒子浓度关系正确的是( )
A.Na2S溶液:c(Na+)>c(HS﹣)>c(OH﹣)>c(H2S)
B.Na2C2O4溶液:c(OH﹣)=c(H+)+c(HC2O4﹣)+2c(H2C2O4)
C.Na2CO3溶液:c(Na+)+c(H+)=2c(CO32﹣)+c(OH﹣)
D.CH3COONa和CaCl2混合溶液:c(Na+)+c(Ca2+)=c(CH3COO﹣)+c(CH3COOH)+2c(Cl﹣)
11.下列说法正确的是( )。
A.pH=2与pH=l的硝酸中c(H+)之比为1∶10
B.Na2CO3溶液中c(Na+)与c(CO32-)之比为2∶1
C.0.2 mol·L-1与0.1 mol·L-1醋酸中c(H+)之比为2∶1
D.NO2溶于水时,被氧化的n(NO2)与被还原的n(NO2)之比为3∶1
12. (2019 安徽高考)25℃时,在10mL浓度均为0.1mol/LNaOH和NH3·H2O混合溶液中,滴加0.1mol/L的盐酸,下列有关溶液中粒子浓度关系正确的是:
A.未加盐酸时:c(OH-)>c(Na+)= c(NH3·H2O)
B.加入10mL盐酸时:c(NH4+) +c(H+) = c(OH-)
C.加入盐酸至溶液pH=7时:c(Cl-) = c(Na+)
D.加入20mL盐酸时:c(Cl-) =c(NH4+) +c(Na+)
二、非选择题
1.(2019山东滨州一模)(1)为了证明一水合氨是弱碱,甲、乙、丙三位同学分别设计以下实验进行探究。
①甲同学用pH试纸测得室温下0.10 mol·L―1氨水的pH为10,则认定一水合氨是弱电解质,理由是______
__________________________________________。
②乙同学取10 mL 0.10 mol·L―1氨水,用pH试纸测出其pH为a,然后用蒸馏水稀释至1000 mL,再用pH试纸测出其pH为b,若要确认一水合氨是弱电解质,则a、b应满足的关系是________(用等式或不等式表示)。
③丙同学取出10 mL 0.1 mol·L―1氨水,滴入2滴酚酞溶液,显粉红色,再加入NH4Cl晶体少量,观察到的现象是________________________________________________________,则证明一水合氨是弱电解质。
(2)向25 mL 0.10 mol·L―1的盐酸中滴加氨水至过量,该过程中离子浓度大小关系可能正确的是________。
a.c (Cl―)=c (NH4+)>c (H+)=c (OH―)
b.c (Cl―)>c (NH4+)=c (H+)>c (OH―)
c.c (NH4+)>c (OH―)>c (Cl-)>c (H+)
d.c (OH-)>c (NH4+)>c (H+)>c (Cl―)
(3)常温下,0.10 mol·L―1的NH4Cl溶液pH为5,则一水合氨的电离常数Kb=________。
2.某研究性学习小组为了证明在同温同压下,相同浓度相同体积的酸性不同的一元酸与足量镁带反应时,生成氢气的体积相同而反应速率不同,同时测定实验室条件下的气体摩尔体积。设计的简易实验装置如图所示。该实验的主要操作步骤如下:
/
①配制浓度均为l mol·L-1的盐酸和醋酸溶液;
②用________量取10.00 mL l mol·L-1的盐酸和醋酸溶液分别加入到两个锥形瓶中;
③分别称取除去表面氧化膜的镁带a g,并系于铜丝,末端,a的数值至少为________;
④在广口瓶中装足量的水,按图所示连接好装置,检查装置的气密性;
⑤将铜丝向下移动,使足量镁带浸人酸中(铜丝不与酸接触),至反应完全,记录________;
⑥反应结束后待温度恢复到室温,若丙中液面高于乙中液面,读取量筒中水的体积前,应________,读出量筒中水的体积为V mL。
请将上述步骤补充完整并回答下列问题:
(1)用文字表述步骤④中检查该装置气密性的操作与观察方法:________。
(2)本实验中应选用________(填序号)的量筒。
A.100 mL B.200 mL C.500 mL
(3)若水蒸气的影响忽略不计,在实验室条件下,气体摩尔体积的计算式为:Vm=________。
(4)简述速率不等的原因________,铜丝不与酸接触的原因是________。
3.做过银镜反应实验的试管,一般我们用稀硝酸来洗涤,也可以用铁盐溶液来洗涤。这是因为Fe3+与Ag发生可逆反应:Fe3++AgFe2++Ag+。
(1)若要使该平衡向右移动,应采取的措施是:________。
(2)c(Fe3+)相同的FeCl3、Fe2(SO4)3两种溶液,洗涤效果最好的是________,原因是________。
(3)有人认为Fe(NO3)3溶液也可作为洗涤剂,因为发生反应:3Ag+NO3-+4H+=3Ag++NO↑+2H2O。你认为H+是由什么反应提供的(用离子方程式表示)________,若仅从提供H+角度分析,洗涤时用热的Fe(NO3)3溶液还是用冷的Fe(NO3)3溶液的洗涤效果好?________,原因是________。
【参考答案与解析】
1.D
2.A
【解析】实验所用仪器必须洁净,洗涤是第一步。
3.C
【解析】A中在t℃为100℃时pH=6的溶液呈中性;B中稀释后溶液中c(OH-)减小,则c(H+)增大;D中混合后生成KHCO3,溶液呈碱性,则pH>7。
4.A
【解析】B项CO32-与H+、CO32-与Al3+不能大量共存,C中乙醇为非电解质。
5.C
【解析】升高温度,Na2CO3的水解平衡(CO32-+H2OHCO3-+OH-)向正反应方向移动,c(OH-)增大,pH增大,A错误;升高温度,H2O的电离平衡(H2OH++OH-)向正反应方向移动,c(H+)增大,pH减小,B错误;新制氯水光照后发生反应:2HClO2H++2Cl-+O2↑,c(H+)增大,pH减小,C正确;NaOH溶液久置于空气中发生反应:2OH-+CO2=CO32-+H2O,c(OH-)减小,pH减小,D错误。
6.D
【解析】纯碱溶液能用于清洗油污的原因是其水解呈碱性,A项正确;明矾用作净水剂的原理是Al3+水解生成的Al(OH)3胶体具有较强的吸附能力,能吸附水中的悬浮杂质,达到净水的效果,B项正确;C项利用TiCl4水解生成TiO2纳米粉,正确;为防止SnCl2的水解,在配制SnCl2溶液时应加入盐酸,而不是氢氧化钠。D项错误。
7.B
【解析】向水中加入稀氨水,c(OH-)增大,平衡H2OH++OH-逆向移动,故A项错误;向水中加入NaHSO4固体,NaHSO4溶于水全部电离:NaHSO4=Na++H++SO42-,故c(H+)增大,使水的电离平衡逆向移动,但溶液的温度不变,KW不变,B项正确;向水中加入CH3COONa,由于存在:CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,促进了水的电离,使水的电离平衡向正方向移动,C项说法不正确;KW=c(H+)·c(OH-),加热,促进了水的电离,c(H+)和c(OH-)都增大,故KW增大,pH减小,D项不正确,故本题应选择B项。
8.D
【解析】根据溶解平衡CaCO3(s)Ca2+(aq)+CO32-(aq),减小pH,H+与CO32-作用可使沉淀溶解。
9. C
【解析】A项,向NaHCO3溶液中通CO2至pH=7时,根据电荷守恒:c(H+) +c(Na+) = c(OH-) +c(HCO3-) +2c(CO32-),由于pH=7,则c(H+) = c(OH-),所以c(Na+) =c(HCO3-) +2c(CO32-)正确;B项,向CH3COONa溶液中加入等浓度等体积的盐酸时,有n(CH3COONa)=n(HCl),所以c(Na+)=c(Cl-)正确;C项,向NaHSO4溶液中加入等浓度等体积的Ba(OH)2溶液时,发生反应为NaHSO4+Ba(OH)2=NaOH+H2O+BaSO4↓,由于原溶液浓度未知,所以不能求算c(OH-)及pH;D项,原氨水中存在电离平衡:NH3·H2ONH4++OH-,当加入少量NH4Cl固体时,c(NH4+)增大,会引起电离平衡左移,但由于“果不抵因”,所以/增大,故选C。
10.B
【解析】A.硫离子水解显碱性,存在两步水解,以第一步为主,则浓度关系为:
c(Na+)>c(OH﹣)>c(HS﹣)>c(H2S),故A错误;
B.溶液中存在电荷守恒为:c(Na+)+c(H+)=c(OH﹣)+c(HC2O4﹣)+2c(C2O42﹣),物料守恒为:
c(Na+)=2c(HC2O4﹣)+2c(H2C2O4)+2c(C2O42﹣),由两守恒式可知,存在质子守恒式为:
c(OH﹣)=c(H+)+c(HC2O4﹣)+2c(H2C2O4),故B正确;
C.溶液中存在电荷守恒,则:c(Na+)+c(H+)=2c(CO32﹣)+c(OH﹣)+c(HCO3﹣),故C错误;
D.由物料守恒可知,c(Na+)=c(CH3COO﹣)+c(CH3COOH),2c(Ca2+)=c(Cl﹣),则:
c(Na+)+2c(Ca2+)=c(CH3COO﹣)+c(CH3COOH)+c(Cl﹣),故D错误;故选B。
11.A
【解析】由pH=-lg c(H+)可知两种硝酸中的c(H+)之比为10-2 mol/L∶10-1 mol/L=1∶10;由于CO32-易水解:CO32-+H2OHCO3-+OH-,使Na2CO3溶液中c(Na+)∶c(CO32-)>2∶1;由于醋酸是弱酸,0.2 mol/L的醋酸与0.1 mol/L的醋酸的电离程度不相同,则两种酸溶液中c(H+)之比并不等于2∶1;由反应3NO2+H2O=2HNO3+NO可知,被氧化的n(NO2)与被还原的n(NO2)之比为2∶1。
12.B
【解析】A项:考虑水的电离与NH3·H2O的电离,未加盐酸时:c(OH-)>c(Na+)> c(NH3·H2O);B项:加入10mL盐酸时,NH3·H2O没有反应,NaOH完全反应,由质子守恒,c(NH4+)+c(H+)=c(OH-),正确;C项:加入盐酸至溶液pH=7时,据电荷守恒,c(Cl-) = c(Na+)+c(NH4+);D项:加入20mL盐酸时,完全反应,溶液呈酸性,电荷守恒方程为:c(Cl-) +c(OH-)= c(Na+)+c(NH4+)+c(H+)。
二、非选择题
1.(1)①如果一水合氨是强碱,0.10 mol·L-1氨水的pH为13,溶液的pH=10<13,所以一水合氨是弱碱
②(a-2)<b<a ③溶液的颜色变浅
(2)ac (3)1×10―5
【解析】(1)①甲同学用pH试纸测得室温下0.10 mol·L-1氨水的pH为10,则认定一水合氨是弱电解质,理由是如果一水合氨是强碱,0.10 mol·L―1氨水的pH为13,溶液的pH=10<13,所以一水合氨是弱碱;
②若是强碱,稀释100倍,pH减小2个单位,由于一水合氨是弱碱,稀释过程中,促进电离,c (OH―)变化的幅度变小,pH减小幅度小于2个单位,则有(a―2)<b<a;③如果一水合氨是弱碱,则存在电离平衡NH3·H2O NH4++OH―,向氨水中加入氯化铵后,c (NH4+)增大,平衡逆向移动,溶液中c (OH―)降低,溶液的碱性减弱,则溶液的颜色变浅。(2)a项,氨水稍过量,混合液呈中性,c (Cl―)=c (NH4+)>c (H+)=c (OH―),正确;c项,氨水远远过量,溶液为氨水和氯化铵的混合液,一水合氨的电离程度大于铵根离子的水解程度,溶液呈碱性,c (NH4+)>c (OH―)>c (Cl―)>c (H+),正确。
2.②酸式滴定管 ③0.12 ⑤反应起止时间 ⑥将量筒缓缓向下移动,使乙、丙中液面相平
(1)两手掌紧贴锥形瓶外壁一会,若观察到广口瓶中长导管内有一段水柱高出液面,表明装置不漏气(只要表述明确、合理均可)
(2)B (3)0.2V L/mol
(4)盐酸与醋酸的浓度相同时c(H+)不同 防止形成原电池,干扰实验现象的观察及实验结果的准确性
3.(1)加入盐酸,使Ag+沉淀 (2)FeCl3 生成的AgCl比Ag2SO4更难溶,有利于平衡向右移动
(3)Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+ 用热的Fe(NO3)3溶液的洗涤效果好 温度升高,有利于Fe3+水解生成H+
【解析】根据平衡移动原理,要使Fe3++AgFe2++Ag+平衡向右移动,可采取减少生成物含量的方法,故用氯离子将Ag+沉淀。同理,当加入铁离子浓度相同的FeCl3、Fe2(SO4)3溶液后生成的AgCl比Ag2SO4更难溶,所以,FeCl3溶液比Fe2(SO4)3溶液的洗涤效果好;由于Fe3+水解产生H+,在有NO3-存在的条件下,可将Ag溶解而洗去,水解程度越大,H+浓度越大。由于升高温度有利于水解平衡向水解的方向移动,故洗涤时用热的Fe(NO3)3溶液的效果好。