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资源详情
高中化学
人教版
选修4 化学反应原理
第三章 水溶液中的离子平衡
本单元复习与测试
高中化学 第三章 课件+全程跟踪测试(16份) 新人教版选修4
文档属性
名称
高中化学 第三章 课件+全程跟踪测试(16份) 新人教版选修4
格式
zip
文件大小
6.9MB
资源类型
教案
版本资源
人教版(新课程标准)
科目
化学
更新时间
2012-06-02 12:22:01
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文档简介
(共26张PPT)
一、弱电解质的电离平衡
弱
电
解
质
的
电
离
二、水的电离和溶液的酸碱性
水
的
电
离
水的
电
离
三、盐类的水解
盐类的水解
四、沉淀溶解平衡
难
溶
电
解
质
的
溶
解
平
衡
专题一 有关溶液中离子能否大量共存的问题
本问题知识容量大、网络化程度高,综合性强,涉及复分解、氧化还原、络合、水解、有机等反应,从2000年至今是每年必考的保留题型,一般以选择题、推断题、填空题等形式出现.
[答案] D
专题二 盐类之间的反应
一般来说,酸性盐(注意,不是酸式盐)与碱性盐混合时,应从水解相互促进考虑.
2.有的水解相互促进只能部分进行,属可逆反应.如
NH4HCO3、(NH4)2CO3、(NH4)2SO3、(NH4)2S、CH3COONH4、MgCO3等在常温下水解程度均不大,不要误解为双水解不存在.
3.下列几种情况则不考虑水解相互促进问题:
(1)两种水解方式相同的盐溶液混合后,由于互相抑制,
只表现出一般的离子反应,如:
FeCl3+3AgNO3===Fe(NO3)3+3AgCl↓.
(2)既可发生水解反应,又可发生复分解反应的两种盐溶
液的反应,比较水解反应的生成物与复分解反应的生成物,反应向生成物溶解度小的方向进行,如CuS的溶解度小于Cu(OH)2.故CuSO4和Na2S在溶液中的反应按CuSO4+Na2S===CuS↓+Na2SO4进行,而不发生水解相互促进反应;同理,ZnS溶解度小于Zn(OH)2,故发生反应:ZnCl2+Na2S===ZnS↓+2NaCl,而不发生水解相互促进反应.
(3)当两种盐具有较强的氧化性或较强的还原性时,还需
考虑是否发生氧化还原反应.如Na2S具有强还原性,FeCl3具有较强的氧化性,Na2S与FeCl3之间的反应就不能按水解相互促进进行,主要发生下面的氧化还原反应:
Na2S+2FeCl3===2FeCl2+S↓+2NaCl.
[例2] KHSO4溶液显________性,用方程式表示为____________________.KHCO3溶液的pH________(填“>”“<”或“=”)7,用离子方程式表示为__________________________.将上述两种溶液混合,现象是______________________,离子方程式是____________________.
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【创新方案】高中化学 第三章章末质量检测 新人教版选修4
(时间90分钟,满分100分)
第Ⅰ卷(选择题,共48分)
一、选择题(本题包括16小题,每题3分,共48分)
1.已知次氯酸是比碳酸还弱的酸,氯水中存在平衡Cl2+H2OHCl+HClO,HClOH++ClO-.达平衡后,要使HClO浓度增大,可加入( )
A.H2S B.Na2CO3
C.盐酸 D.NaOH
解析:A项,加入H2S会与Cl2反应,HClO浓度减小;B项加入Na2CO3会与盐酸反应,使平衡右移,使HClO浓度增大,由于HClO比碳酸弱,故Na2CO3不与HClO反应;C项,加入盐酸使电离平衡向左移动,HClO浓度减小;D项,加入NaOH,HClO浓度减小.
答案:B
2.喷墨打印机墨汁的pH为7.5~9.0.当墨汁喷在纸上时,与酸性物质作用生成不溶于水的固体.由此可知( )
①墨汁偏碱性 ②墨汁偏酸性 ③纸张偏酸性
④纸张偏碱性
A.①③ B.②④
C.①④ D.②③
解析:常温下pH>7的液体呈碱性,碱性墨汁喷到纸上,生成不溶于水的固体,由题意可知,纸张偏酸性.
答案:A
3.在25℃时,用蒸馏水稀释1 mol/L氨水至0.01 mol/L,随溶液的稀释,下列各项中始终保持增大趋势的是( )
A. B.c(H+)·c(OH-)
C. D.c(OH-)
解析:随着氨水的稀释,n(NH)、n(OH-)增大,n(NH3·H2O)减小,对于A、C选项,因体积相同,则增大,减小.B项,c(H+)·c(OH-)保持不变,D项氨水稀释时c(OH-)减小.
答案:A
4.有①、②、③三瓶体积相等,浓度都是1 mol/L的HCl溶液,将①加热蒸发至体积减小一半;在②中加入少量CH3COONa固体(加入后溶液仍呈强酸性);③不作改变.然后以酚酞作指示剂,用NaOH溶液滴定上述三种溶液,所消耗NaOH溶液的体积是( )
A.①=③>② B.③>②>①
C.③=②>① D.①=②=③
解析:③溶质的物质的量不变,①蒸发过程中HCl挥发一部分,②虽一部分转化为CH3COOH,但最终还要转化为CH3COONa,因此②③不变,①变小.
答案:C
5.(2010·烟台高二期末)相同体积的pH=3的强酸溶液和弱酸溶液分别跟足量的镁完全反应,下列说法中正确的是( )
A.弱酸溶液产生较多的氢气
B.强酸溶液产生较多的氢气
C.两者产生等量的氢气
D.无法比较两者产生氢气的量
解析:pH都等于3的强酸与弱酸溶液c(H+)相同,因弱酸部分电离,而强酸完全电离,所以等体积时n(弱酸)>n(强酸),与足量Mg反应时弱酸溶液产生的氢气较多.
答案:A
6.(2010·天津高考)下列液体均处于25℃,有关叙述正确的是( )
A.某物质的溶液pH<7,则该物质一定是酸或强酸弱碱盐
B.pH=4.5的番茄汁中c(H+)是pH=6.5的牛奶中c(H+)的100倍
C.AgCl在同浓度的CaCl2和NaCl溶液中的溶解度相同
D.pH=5.6的CH3COOH与CH3COONa混合溶液中,c(Na+)>c(CH3COO-)
解析:本题考查电解质溶液的性质,考查考生定量或定性分析问题的能力.A项还可能是酸式盐溶液,如NaHSO4;番茄汁中c(H+)=10-4.5mol/L,牛奶中c(H+)=10-6.5mol/L,故二者的c(H+)之比为:=100,B项正确;AgCl在同浓度的CaCl2和NaCl溶液中的溶解度不同,C项不正确;pH=5.6的溶液中c(H+)>c(OH-),根据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-),则c(Na+)<c(CH3COO-),D项不正确.
答案:B
7.(2010·福建高考)下列关于电解质溶液的正确判断是( )
A.在pH=12的溶液中,K+、Cl-、HCO、Na+可以常量共存
B.在pH=0的溶液中,Na+、NO、SO、K+可以常量共存
C.由0.1 mol·L-1一元碱BOH溶液的pH=10,可推知BOH溶液中存在BOH===B++OH-
D.由0.1 mol·L-1一元酸HA溶液的pH=3,可推知NaA溶液中存在A-+H2O??HA+OH-
解析:本题考查电解质溶液,意在考查考生对该部分知识的理解和应用能力.pH=12的溶液为强碱性溶液,HCO不能在碱性溶液中常量共存发生反应(HCO+OH-===CO+H2O),A项错误;pH=0的溶液为强酸性溶液,SO在酸性溶液中与H+反应,且其与NO不能在酸性溶液中常量共存(发生反应:3SO+2H++2NO===3SO+2NO↑+H2O),B项错误;0.1 mol·L-1一元碱BOH溶液的pH=10,则c(OH-)=10-4 mol·L-1,说明BOH没有全部电离,溶液中存在电离平衡:BOHB++OH-,C项错误;0.1 mol·L-1一元酸HA溶液的pH=3,则c(H+)=10-3 mol·L-1,说明HA为弱酸,则NaA为强碱弱酸盐,其溶液中存在水解平衡:A-+H2OHA+OH-,D项正确.
答案:D
8.(2010·广东高考)HA为酸性略强于醋酸的一元弱酸.在0.1 mol·L-1 NaA溶液中,离子浓度关系正确的是( )
A.c(Na+)>c(A-)>c(H+)>c(OH-)
B.c(Na+)>c(OH-)>c(A-)>c(H+)21世纪教育网
C.c(Na+)+c(OH-)=c(A-)+c(H+)
D.c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-)
解析:本题考查离子浓度的大小比较,意在考查考生对溶液中离子水解平衡的理解和分析能力.HA为一元弱酸,则NaA为强碱弱酸盐,溶液由于A-的水解显碱性,离子浓度大小为:c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+),A项错误,B项错误;根据溶液中电荷守恒,则c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),C项错误,D项正确.
答案:D
9.(2010·安徽高考)将0.01 mol下列物质分别加入100 mL蒸馏水中,恢复至室温,所得溶液中阴离子浓度的大小顺序是(溶液体积变化忽略不计)( )
①Na2O2 ②Na2O ③Na2CO3 ④NaCl
A.①>②>③>④ B.①>②>④>③
C.①=②>③>④ D.①=②>③=④
解析:本题考查元素化合物知识和离子水解知识,意在考查考生的定量分析能力.Na2O2、Na2O与水反应的方程式分别为:Na2O2+H2O===2NaOH+O2↑、Na2O+H2O===2NaOH,二者均产生0.2 mol OH-,因溶液体积变化忽略不计,故①=②;Na2CO3和NaCl电离产生的阴离子均为0.1 mol,而CO发生微弱的水解:CO+H2OHCO+OH-,阴离子数目增多,③>④.
答案:C
10.常温下,一定浓度的某溶液,由水电离出的c(OH-)=10-4 mol/L,则该溶液中的溶质可能是( )
A.Al2(SO4)3 B.CH3COONa
C.NaOH D.KHSO4
解析:常温下,由纯水电离出的c(H+)=c(OH-)=10-7 mol/L,因为10-4>10-7,因而该溶液中的溶质是促进水的电离,且使溶液显碱性即可得出结论.
答案:B
11.(2010·聊城质检)已知当NH4Cl溶液的浓度小于0.1 mol/L时,其pH>5.1.现用0.1 mol/L的盐酸滴定10 mL 0.05 mol/L的氨水,用甲基橙作指示剂达到终点时所用盐酸的量应是( )
A.10 mL B.5 mL
C.大于5 mL D.小于5 mL
解析:盐酸与氨水完全中和时生成NH4Cl,为强酸弱碱盐,水解后溶液的pH>5.1,当用甲基橙作指示剂时,甲基橙的变色范围是3.1~4.4,小于5.1,因此,盐酸的用量要偏大.
答案:C
12.25℃时,将某强酸溶液与某强碱溶液按1∶10的体积比混合后溶液恰好呈中性,则混合前此强酸溶液与强碱溶液的pH之和是( )
A.12 B.13
C.14 D.15
解析:设反应前强酸溶液的pH=a,强碱溶液的pH=b,则c(H+)酸=10-a mol/L,c(H+)碱=10-b mol/L,c(OH-)碱=10b-14 mol/L,据题意,当酸取1L和碱取10 L混合时刚好中和,即1×10-a=10×10b-14,1×10-a=10b-13,所以a=13-b,b+a=13.
答案:B
13.(2010·济宁二模)由一价离子组成的四种盐:AC、BD、AD、BC的1 mol/L的溶液,在室温下,前两种溶液的pH=7,第三种溶液的pH>7,最后一种溶液的pH<7,则( )
A B C D21世纪教育网
碱性 AOH>BOH AOH<BOH AOH>BOH AOH<BOH
酸性 HC>HD HC>HD HC<HD HC<HD
解析:由AD溶液的pH>7,可知AOH的电离程度大于HD,由BC溶液的pH<7,可知BOH的电离程度小于HC,同理由AC、BD溶液的pH=7,可知AOH与HC、BOH与HD的电离程度相同.故有电离程度HC=AOH>HD=BOH,即HC的酸性大于HD,AOH的碱性大于BOH.
答案:A
14.(2010·上海高考)下列溶液中微粒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:c(Cl-)>c(NH)
B.pH=2的一元酸和pH=12的一元强碱等体积混合:c(OH-)=c(H+)[来源:21世纪教育网]
C.0.1 mol·L-1的硫酸铵溶液中:c(NH)>c(SO)>c(H+)
D.0.1 mol·L-1的硫化钠溶液中:c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+c(H2S)
解析:本题考查离子浓度的大小比较,意在考查考生的分析能力.氨水与氯化铵混合溶液的pH=7,则c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒:c(H+)+c(NH)=c(OH-)+c(Cl-),则c(NH)=c(Cl-),A项错误;pH=2的一元酸和pH=12的一元强碱等体积混合,若一元酸为强酸,则二者恰好完全反应,溶液显中性,c(H+)=c([OH-),若一元酸为弱酸,则一元酸剩余,溶液显酸性,c(H+)>c(OH-),B项错误;0.1 mol/L的(NH4)2SO4溶液中由于NH水解,溶液显酸性,离子浓度大小为c(NH)>c(SO)>c(H+)>c(OH-),C项正确;0.1 mol/L的Na2S溶液中,根据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=2c(S2-)+c(HS-)+c(OH-)…①,根据物料守恒:c(Na+)=2(c(S2-)+c(HS-)+c(H2S))…②,将②代入①,消去c(Na+),则c(H+)+c(HS-)+2c(H2S)=c(OH-),D项错误.
答案:C
15.硫酸锶(SrSO4)在水中的沉淀溶解平衡曲线如下.下列说法正确的是( )
A.温度一定时,Ksp(SrSO4)随c(SO)的增大而减小
B.三个不同温度中,313 K时Ksp(SrSO4)最大
C.283 K时,图中a点对应的溶液是不饱和溶液
D.283 K下的SrSO4饱和溶液升温到363 K后变为不饱和溶液
解析:A项,Ksp只与温度有关,与浓度的大小无关,A项错误.D项,283 K下的SrSO4饱和溶液升温到363 K后,因363 K时的Ksp小于283 K时的Ksp,故溶液变为过饱和溶液,D项错误.
答案:BC
16.电离常数(Ka或Kb)、溶度积常数(Ksp)是判断物质性质的重要常数,下列关于这些常数的计算或运用正确的是( )
A.某亚硫酸溶液pH=4.3,若忽略二级电离,则其一级电离平衡常数K1=1.0×10-8.60
B.Ka(HCN)
C.Ksp(AgI)
D.Ksp(AgCl)
解析:A项缺少亚硫酸的浓度,无法计算其一级电离常数;B项说明醋酸易电离,醋酸的酸性强;C项根据沉淀转化的本质AgCl会转化为溶解度更小的AgI;D项数据只能说明AgOH和AgCl在水中的溶解度大小,而AgOH易溶于稀硝酸.
答案:C
第Ⅱ卷(非选择题,共52分)
二、非选择题(本题包括6小题,共52分)
17.(7分)(2009·山东高考)(1)在25℃下,向浓度均为0.1 mol/L的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水,先生成______(填化学式)沉淀,生成该沉淀的离子方程式为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
已知25℃时,Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11,Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20.
(2)在25℃下,将a mol/L的氨水与0.01 mol/L的盐酸等体积混合,反应平衡时溶液中c(NH)=c(Cl-),则溶液显________(填“酸”“碱”或“中”)性;用含a的代数式表示NH3·H2O的电离常数Kb=______________________________________________________.
解析:(1)因为Ksp[Cu(OH)2] Ksp[Mg(OH)2],故先生成Cu(OH)2沉淀.注意氨水是弱电解质,在离子方程式中要写成分子形式.
(2)所发生反应的化学方程式为:NH3·H2O+HCl===NH4Cl+H2O,由电荷守恒可知:c(NH)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),因为c(NH)=c(Cl-),所以c(OH-)=c(H+),故溶液显中性.Kb=,c(NH)=c(Cl-)=0.01 mol/L,c(OH-)=c(H+)=10-7 mol/L.c(NH3·H2O)=a-c(NH)=(a-0.01)mol/L.
所以,Kb== mol/L.
答案:(1)Cu(OH)2 Cu2++2NH3·H2O===Cu(OH)2↓+2NH (2)中 mol/L
18.(8分)室温时,向a mL 0.10 mol/L的稀氨水中逐滴加入 b mL 0.10 mol/L的稀盐酸,试分析:
(1)滴加过程中反应的离子方程式为:_______________________________________.
(2)当b=a时,溶液呈________(填“酸”“碱”或“中”)性,此时溶液中,c(NH)________(填“>”“<”或“=”)c(Cl-).
(3)当溶液呈中性时,a________(填“>”“<”或“=”)b,此时溶液中c(NH)________c(Cl-)(同上).
解析:(1)稀氨水为弱碱溶液,稀盐酸为强酸溶液,离子反应方程式为NH3·H2O+H+===NH+H2O.
(2)当a=b时,NH3·H2O与HCl物质的量相等,两者恰好完全反应生成NH4Cl,NH4Cl溶液显酸性,因NH水解,故c(NH)<c(Cl-).
(3)在(2)的基础上反应,反应后溶液由酸性变为中性,必须再加稀氨水,所以a>b,此时溶液中c(H+)+c(NH)=c(Cl-)+c(OH-),又因溶液呈中性,c(H+)=c(OH-),故c(NH)=c(Cl-).
答案:(1)NH3·H2O+H+===NH+H2O
(2)酸 < (3)> =
19.(8分)(2010·华师大二附中检测)将0.2 mol/L HA溶液与0.2 mol/L NaOH溶液等体积混合,测得混合溶液中c(Na+)>c(A-),则(用“>”、“<”或“=”填写下列空白).
(1)混合溶液中c(HA)________c(A-);
(2)混合溶液中c(HA)+c(A-)________0.1 mol/L;
(3)混合溶液中,由水电离出的c(OH-)________0.2 mol/L HA溶液由水电离出的c(H+);
(4)25℃时,如果取0.2 mol/L HA溶液与0.11 mol/L NaOH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)混合后恰生成NaA,由于c(Na+)>c(A-),根据电荷守恒得c(H+)<c(OH-),溶液呈碱性,A-水解程度弱,c(HA)<c(A-).
(2)由物料守恒,c(HA)+c(A-)=c(Na+)=0.1 mol/L.
(3)混合溶液中促进了水的电离,故前者大.
(4)HA剩余溶液呈酸性,故前者程度大.
答案:(1)< (2)= (3)> (4)>
20.(9分)(2010·抚顺模拟)物质在水中可能存在电离平衡、盐的水解平衡和沉淀的溶解平衡,它们都可看做化学平衡.请根据所学的知识回答:
(1)A为0.1 mol/L的(NH4)2SO4溶液,在该溶液中各种离子的浓度由大到小顺序为
________________________________________________________________________.
(2)B为0.1 mol/L NaHCO3溶液,请分析NaHCO3溶液显碱性的原因:_______________
________________________________________________________________________.
(3)C为FeCl3溶液,实验室中配制FeCl3溶液时常加入________________溶液以抑制其水解,若把B和C溶液混合,将产生红褐色沉淀和无色气体,该反应的离子方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
(4)D为含有足量AgCl固体的饱和溶液,氯化银在水中存在沉淀溶解平衡:AgCl(s) Ag++Cl-,在25℃时,氯化银的Ksp=1.8×10-10.现将足量氯化银分别放入:①100 mL蒸馏水中;②100 mL 0.2 mol/L AgNO3溶液中;③100 mL 0.1 mol/L氯化铝溶液中;④100 mL 0.1 mol/L盐酸溶液中,充分搅拌后,相同温度下银离子浓度由大到小的顺序是________________(填写序号);②中氯离子的浓度为________ mol/L.
解析:(1)(NH4)2SO4溶液中NH水解使溶液呈酸性;(2)NaHCO3溶液的电离程度小于其水解程度,故溶液显碱性;
(3)抑制FeCl3水解常加入盐酸,Fe3+与HCO可发生双水解反应;
(4)Ag+浓度与溶液中的Cl-浓度有关,即c(Ag+)·c(Cl-)=Ksp.
答案:(1)c(NH)>c(SO)>c(H+)>c(OH-)
(2)HCO的水解程度大于其电离程度,溶液中c(OH-)>c(H+),故溶液显碱性21世纪教育网
(3)盐酸 Fe3++3HCO===Fe(OH)3↓+3CO2↑
(4)②①④③ 9×10-10
21.(10分)工业制备氯化铜时,将浓盐酸用蒸气加热至80℃左右,慢慢加入粗CuO粉末(含杂质Fe2O3、FeO),充分搅拌,使之溶解,得一强酸性的混合溶液,现欲从该混合溶液中制备纯净的CuCl2溶液,采用以下步骤[参考数据:pH≥9.6时,Fe2+完全水解成Fe(OH)2;pH≥6.4时,Cu2+完全水解成Cu(OH)2;pH≥3.7时,Fe3+完全水解成Fe(OH)3.]请回答以下问题:
(1)第一步除去Fe2+,能否直接调整pH=9.6.将Fe2+沉淀除去?________,理由是________________________________________________________________________.
有人用强氧化剂NaClO将Fe2+氧化为Fe3+:
①加入NaClO后,溶液的pH变化是____(填序号).
A.一定增大 B.一定减小
C.可能增大 D.可能减小[来源:21世纪教育网]
②你认为用NaClO作氧化剂是否妥当?________,理由是______________________.
现有下列几种常用的氧化剂,可用于除去混合溶液中Fe2+的有________(多选,填代号).
A.浓HNO3 B.KMnO4 C.Cl2 D.O2 E.H2O2
(2)除去溶液中的Fe3+的方法是调整溶液的pH=3.7,现有下列试剂均可以使强酸性溶液的pH调整到3.7,可选用的有________(多选,填代号).
A.NaOH B.氨水 C.Cu2(OH)2CO3 D.Na2CO3 E.CuO F.Cu(OH)2
解析:由题意可知:Fe2+沉淀的pH≥9.6,如果直接调整pH=9.6,Cu2+、Fe3+先于Fe2+沉淀(这两种离子沉淀的pH均比Fe2+沉淀的pH小),故不能直接调整pH=9.6,可将Fe2+氧化成Fe3+.NaClO在酸性条件下与Fe2+的反应是:2Fe2++ClO-+2H+===2Fe3++Cl-+H2O.由于反应过程中要消耗H+,溶液pH一定升高.NaClO可以将Fe2+氧化成Fe3+,但引入了新杂质Na+,实际上不能采用.必须应用既能氧化Fe2+又不能引入新杂质的氧化剂,例如Cl2、O2、H2O2.同理,调整pH所选用的试剂可以是CuO、Cu2(OH)2CO3、Cu(OH)2等不会引入新杂质的物质.
答案:(1)不能 因Fe2+沉淀的pH最大,Fe2+沉淀完全时Cu2+、Fe3+亦沉淀 ①A ②不妥当 引入新杂质Na+ C、D、E (2)C、E、F
22.(10分)实验室中有一未知浓度的稀盐酸,某学生为测定该盐酸的浓度在实验室中进行实验.请完成下列填空:
(1)配制100 mL 0.10 mol/L NaOH标准溶液.
①主要操作步骤:计算―→称量―→溶解―→(冷却后)______―→洗涤(并将洗涤液移入容量瓶)―→________将配制好的溶液倒入试剂瓶中,贴上标签.
②称量______g氢氧化钠固体所需仪器有:天平(带砝码、镊子)、______、______.
(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.重复上述滴定操作2~3次,记录数据如下:
实验编号 NaOH溶液的浓度( mol/L) 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______,然后轻轻挤压玻璃球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.配制好的NaOH标准溶液保存不当,部分与空气中的CO2反应生成了Na2CO3
F.碱式滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后消失
解析:(1)题目要求配制100 mL 0.1 mol/L NaOH标准液,应用天平称取0.1 L×0.1 mol/L×40 g/mol=0.4 g NaOH固体.由于NaOH属于腐蚀性药品,不能放在天平上直接称量,应放在玻璃器皿(一般用烧杯或表面皿)中进行称量.NaOH属于固体药品要用药匙将其取出.NaOH溶液的配制流程为:计算―→称量―→溶解―→(冷却后)转移―→洗涤(并将洗涤液移入容量瓶)―→定容―→将配制好的溶液倒入试剂瓶中,贴上标签.
(2)根据指示剂在酸性溶液或碱性溶液中的颜色变化,我们可以判断中和反应是否恰好进行完全.例如:我们可以在待测的NaOH溶液中滴入几滴酚酞试液,溶液变红色,随着盐酸的滴入,当溶液恰好由红色变为无色时,说明盐酸与氢氧化钠反应完全.而本题判定应该是盐酸反应完全,故判断终点应为最后一滴NaOH溶液加入,溶液由无色恰好变成浅粉红色.
计算盐酸的浓度时,应计算三次的平均值,因NaOH标准液浓度及待测液的体积也一样,故只算NaOH溶液体积的平均值即可.根据碱式滴定管的构造可知,弯曲其橡皮管即可将管中的气泡排除.
要根据所求待测量的计量式进行分析,用标准NaOH溶液滴定待测盐酸溶液,有:c(HCl)=c(NaOH)·,式中c(NaOH)的值因标定而为定值,及V(HCl)可视为常数.由此可知,待测液的c(HCl)的值只由V(NaOH)项的值来决定.按此分析,选项中的D、F会引起测定值偏高.
答案:(1)①转移 定容 ②0.4 烧杯(或表面皿) 药匙 (2)①最后一滴NaOH溶液加入,溶液由无色恰好变成浅粉红色 ②0.11 mol/L ③丙 ④D、F
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第二课时 影响盐类水解的主要因素和盐类水解的应用
一、影响盐类水解的主要因素
1.盐本身的性质
生成盐的弱酸越 ,该盐的水解程度越 ,生成盐的弱碱越弱,该盐的水解程度越 .
弱
大
大
2.反应条件的影响
(1)[实验探究] 影响FeCl3水解的因素
水解反应的离子方程式为:
.
Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+
序号 可能影响因素 实验操作 现象 解释或结论
① 盐的浓度 增加FeCl3的浓度,然后测溶液的pH 溶液的pH 增大盐的浓度,可使水解平衡向 方向移动,但盐的总量增大,水解的百分率反而
变小
正反应
减小
序号 可能影响因素 实验操作 现象 解释或结论
② 溶液的酸碱度 向溶液中加盐酸后,测溶液的pH 溶液的pH FeCl3溶液水解显酸性,加入盐酸后,水解平衡向 方向移动,但c(H+)仍比原平衡中c(H+)大
变小
逆反应
序号 可能影响因素 实验操作 现象 解释或结论
③ 温度 加热滴有紫色石蕊试液的FeCl3溶液 溶液红色
盐的水解是吸热反应,升高温度,
盐的水解
加深
促进
(2)[结论]
①浓度:增大盐的浓度,可使水解平衡向 方向移动,水解程度 ,加水稀释,水解平衡向 方向移动,水解程度 .
②增大c(H+)可促进 水解,抑制 水解;增大c(OH-)可促进 水解,抑制 水解.
③温度:升高温度,水解平衡向 方向移动,水解程度 .
增大
正
减小
正
增大
阴离子
阳离子
阴离子
阴离子
正
0.1 mol/L的Na2CO3溶液与1 mol/L的Na2CO3溶液相比,水解程度大还是小?碱性哪个强?
提示:0.1 mol/L的Na2CO3溶液水解程度大,1 mol/L的Na2CO3溶液碱性强.
二、盐类水解反应的应用
(1)用热纯碱液去污,加热可促进Na2CO3的水解,使溶液
中c(OH-)增大,去污能力增强.
(2)配制易水解的盐溶液,如配制FeCl3水溶液时,加入少
量的盐酸,以防止溶液浑浊.
(3)用作净水剂,如铝盐、铁盐溶于水时,水解生成氢氧
化物胶体,可以净水.
(4)制备无机化合物,如用TiCl4制备TiO2.其反应的方程
式为TiCl4+(x+2)H2O(过量) TiO2·xH2O↓+4HCl.
2.常温下,由水电离的c(OH-)=10-3 mol/L时,可能
是NaOH溶液,也可能是FeCl3溶液 ( )
提示:错误.纯水电离的c(OH-)=c(H+)=10-7 mol/L,10-3 mol/L>10-7 mol/L,所以c(OH-)=10-3 mol/L的溶液促进了水的电离.一定不是酸溶液也不是碱溶液,可能是盐溶液.
一、盐类水解的应用
1.实验室配制和储存易水解的盐溶液
配制FeCl3溶液时加入一定量的盐酸,防止铁离子水解,
配制CuSO4溶液时加入少量的硫酸,防止铜离子水解.
2.某些活泼金属与强酸弱碱盐反应
Mg放入NH4Cl、CuCl2、FeCl3溶液中产生氢气.
6.判断盐溶液的酸碱性或pH
如相同物质的量浓度的下列溶液:NaCl、KHSO4、Na3PO4、Na2HPO4、CH3COOH,pH由大到小的顺序为Na3PO4>Na2HPO4>NaCl>CH3COOH>KHSO4.
7.加热蒸发盐溶液时所得固体
不分解的盐溶液加热蒸干时,析出盐的晶体,如NaCl溶液;能水解,但生成的酸不挥发,也能析出该盐的晶体,如Al2(SO4)3溶液,能水解,但水解后生成的酸有挥发性,则析出金属氢氧化物,若蒸干后继续加热,则可分解为金属氧化物,如AlCl3、FeCl3.若盐在较低温度下受热能分解,则加热蒸干其溶液时,盐已分解,如Ca(HCO3)2.
8.判断盐所对应酸的相对强弱
如已知物质的量浓度相同的两种盐溶液NaA和NaB,其溶液的pH前者大于后者,则酸HA和HB的酸性强弱为HB>HA.
9.某些试剂的实验室贮存
如Na2CO3溶液、Na3PO4溶液等不能贮存于磨口玻璃瓶中.
10.证明弱酸或弱碱的某些实验要考虑盐的水解
如证明Cu(OH)2为弱碱时,可用CuCl2溶液能使蓝色石蕊试纸变红(显酸性)证明之.
11.除杂
(1)采用加热的方法来促进溶液中某些盐的水解,使之
生成氢氧化物沉淀,以除去溶液中某些金属离子.例如,不纯的KNO3溶液中常含有杂质Fe3+,可用加热的方法来除去KNO3溶液中所含的Fe3+.
(2)向MgCl2、FeCl3的混合溶液中加入MgO以除去
FeCl3.
3.常见题型
(1)多元弱酸溶液中,根据弱酸的分步电离进行分析.
(2)多元弱酸的正盐溶液中,按弱酸根离子的分步水解进
行分析.
(3)不同溶液中同一离子浓度大小的比较,要看溶液中其
他离子对该离子的影响.
(4)混合溶液中各离子浓度的比较,要进行综合分析,如
电离因素、水解因素等.
[特别关注]
质子守恒可以利用物料守恒和电荷守恒综合推断解决,往往出现分子要优先考虑物料守恒,仅出现离子可优先考虑电荷守恒,如果二者均不能判断,再利用质子守恒.
考查点一 水解平衡及影响因素
[答案] D
[关键一点]
利用水解平衡的移动,除去溶液中的杂质离子时,不能引入新的杂质离子,除去MgCl2酸性溶液中的Fe3+时,除了用MgCO3外还可加入Mg、MgO、Mg(OH)2等物质,消耗了H+,使水解平衡移动,但又没有引入新的杂质.
1.向三份0.1 mol/L CH3COONa溶液中分别加入少量
NH4NO3、Na2SO3、FeCl3固体(忽略溶液体积变化),则CH3COO-浓度的变化依次为 ( )
A.减小、增大、减小 B.增大、减小、减小
C.减小、增大、增大 D.增大、减小、增大
解析:本题考查盐类水解的影响因素.CH3COONa为强碱弱酸盐,水解后呈碱性,NH4NO3和FeCl3水解呈酸性,因此这两种盐会促进CH3COONa的水解,溶液中的CH3COO-浓度减小;Na2SO3为强碱弱酸盐,水解后溶液呈碱性,抑制CH3COONa的水解,溶液中的CH3COO-浓度增大.
答案: A
考查点二 盐类水解的应用
[例2] 下列有关问题,与盐的水解有关的是 ( )
①NH4Cl与ZnCl2溶液可作焊接金属中的除锈剂
②用NaHCO3与Al2(SO4)3两种溶液可作泡沫灭火剂
③草木灰与铵态氮肥不能混合施用
④实验室盛放碳酸钠溶液的试剂瓶不能用磨口玻璃塞
⑤加热蒸干AlCl3溶液得到Al(OH)3固体
A.①②③ B.②③④ C.①④⑤ D.①②③④⑤
[解析] ①中NH4Cl与ZnCl2溶液水解均显酸性,可以除
去金属表面的锈.②HCO与Al3+两种离子水解相互促进,产生二氧化碳,可作灭火剂.③草木灰的主要成分为碳
酸钾,水解显碱性,而铵态氮肥水解显酸性,因而不能
混合施用.④碳酸钠溶液水解显碱性,而磨口玻璃塞中
的二氧化硅会与碱反应生成硅酸钠将瓶塞与瓶口黏合在
一起而打不开,因此实验室盛放碳酸钠的试剂瓶应用橡
胶塞.⑤AlCl3溶液中存在水解平衡:AlCl3+3H2O
Al(OH)3+3HCl,加热时,HCl挥发使平衡不断右移,最终得到Al(OH)3固体.
[答案] D
2.下列过程或现象与盐类水解无关的是 ( )
A.纯碱溶液去油污
B.粗盐在空气中易潮解
C.加热氯化铁溶液颜色变深
D.浓硫化钠溶液有臭味
答案:B
解析:A项,碳酸钠水解显碱性,利用油污在碱性条件下水解生成可溶于水的物质而达到去污目的;C项,氯化铁溶液中发生Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+,在加热条件下水解平衡正向移动造成体系颜色加深;D项,硫化钠溶液中存在S2-+H2O HS-+OH-,HS-+H2O H2S+OH-,水解产物H2S是产生臭味的原因;B项,粗盐中混有MgCl2、CaCl2易结合空气中的水蒸气发生潮解,这与盐类的水解无关.
考查点三 溶液离子浓度的比较
[例3] 常温时将pH=3的CH3COOH溶液与pH=13的NaOH溶液等体积混合后(若混合后两者的体积可以相加),恰好完全反应,则下列有关所得混合液的说法正确的是 ( )
A.所得混合液中c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>
c(OH-)
B.混合后溶液pH=7
C.所得混合液中存在c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=
0.05 mol/L
D.混合后溶液中存在c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=
c(Na+)+c(H+)
[答案] C
[关键一点]
离子浓度大小比较中的“一”、“二”、“三”:
“一”指一个原理,“二”指两类平衡,电离平衡和水解平衡;“三”指三个守恒,电荷守恒、物料守恒和质子守恒.其中电荷守恒是指溶液中阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数,溶液呈电中性;物料守恒是指某一组分的原始浓度应该等于它在溶液中各种存在形式的浓度之和;质子守恒是指溶液中由水电离出来的H+和OH-总是相等的.质子守恒可由电荷守恒和物料守恒联立推导出来.
答案: C
解析:C项的电荷不守恒,在什么情况下都不可能出现.
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第一课时 水的电离和溶液的酸碱性
一、水的电离
1.水的电离
(1)水是一种 ,水的电离存在电离平衡.
(2)电离方程式: ,
通常简写为: .
(3)室温下,纯水中c(H+)=c(OH-)= .
极弱的电解质
1×10-7 mol/L
2H2O H3O++OH-
H2O H++OH-
2.水的离子积常数
(1)符号:Kw.
(2)表达式: .
(3)适用范围:Kw不仅适用于纯水也适用于稀的电解质溶液.
(4)影响因素:只与 有关,升高温度Kw ,降低
温度Kw ,室温(25℃)时,Kw= .
Kw=c(H+)·c(OH-)
温度
增大
减小
1.0×10-14
二、溶液的酸碱性与pH
1.溶液的酸碱性
室温下:
酸性溶液:c(H+) c(OH-),
c(H+) 1.0×10-7 mol/L.
中性溶液:c(H+) c(OH-),c(H+) 1.0×10-7 mol/L.
碱性溶液:c(H+) c(OH-),c(H+) 1.0×10-7 mol/L.
>
>
=
=
<
<
2.溶液的pH
pH是c(H+)的负对数,即pH= .
如:c(H+)=1.0×10-7 mol/L的中性溶液,pH= .
c(H+)=1.0×10-5 mol/L的酸性溶液,pH= .
c(H+)=1.0×10-9 mol/L的碱性溶液,pH= .
室温下:中性溶液pH 7,酸性溶液pH 7,碱性溶液pH 7.
-lg c(H+)
7
5
9
=
<
>
3.溶液pH的测定方法
溶液的pH可以用 测量,也可用 测量 .
pH试纸
pH计
pH=7的溶液一定呈中性吗?
提示:只有在室温时,pH=7的溶液才显中性.
1.水是一种极弱的电解质,电离方程式H2O H++
OH-,判断下列说法是否正确
(1)通电可促进水的电离 ( )
(2)向盛有10 mL水的大试管中再加入2 mL水,水的电离程度增大 ( )
(3)在0.1 mol/L NaOH溶液和0.1 mol/L盐酸中水的离子积都一样 ( )
提示:(1)错误.因为通电是使水电解,电解与电离是两个不同的概念.
(2)错误.因为水的电离程度在同样温度下是一样的,与体积大小无关.
(3)正确.Kw只与温度有关,与溶液的酸、碱性无关.
2.溶液的酸性越强,pH越小 ( )
提示:正确.因为pH=-lg c(H+),c(H+)越小,溶液的酸性越弱,pH越大;相反,pH越小,c(H+)越大,溶液的酸性越强.
3.pH=14的溶液,碱性最强 ( )
提示:错误.因为pH的使用范围仅为0~14,pH=14的溶液,c(H+)=10-14 mol/L,此时c(OH-)=1 mol/L,c(OH-)>1的溶液都比pH=14的溶液碱性强.
4.用pH试纸测溶液的pH时,一般用刚洗净的玻璃棒蘸
取待测液滴于试纸与标准比色卡对照 ( )
提示:错误.玻璃棒必须洁净、干燥,如刚洗过不擦干就蘸取待测液,玻璃棒上有水,会使被测溶液影响结果.
一、影响水电离平衡的因素
c(H+) /mol·L-1 c(OH-) /mol·L-1 水的电离程度 平衡移动 Kw
纯水 1.0×10-7 1.0×10-7 - - 1.0×10-14
升温 >1.0×10-7 >1.0×10-7 增大 向右 增大
加酸 >1.0×10-7 <1.0×10-7 减小 向左 不变
c(H+) /mol·L-1 c(OH-) /mol·L-1 水的电离程度 平衡移动 Kw
加碱 <1.0×10-7 >1.0×10-7 减小 向左 不变
加活泼金属 <1.0×10-7 >1.0×10-7 增大 向右 不变
[特别关注]
酸和碱抑制H2O的电离,使H2O电离的c(H+)水=c(OH-)水<10-7 mol/L,所以,当信息中给出c(H+)水=c(OH-)水<10-7 mol/L时,则说明H2O的电离被抑制,可能是加入了酸或碱.
二、溶液的酸碱性与pH
1.不同性质溶液数据对比
溶液酸
碱性 溶液中c(H+)与
c(OH-)的关系 室温
数值 pH Kw
中性 c(H+)=c(OH-) c(H+)=c(OH-)=10-7 mol/L =7 10-14
酸性 c(H+)>c(OH-) c(H+)>10-7 mol/L <7 10-14
碱性 c(H+)<c(OH-) c(H+)<10-7 mol/L >7 10-14
[特别关注]
(1)在水溶液中由于存在水的电离,酸性溶液中也有OH-存在,碱性溶液中也有H+存在.
(2)判断溶液酸碱性的标准是溶液中c(H+)和c(OH-)的相对大小.
2.溶液的酸碱性与pH大小的关系(室温)
c(H+)/(mol·L-1) 100 10-4 1×10-7 10-10 10-14
pH
酸碱性 酸性增强←中性→碱性增强
3.pH的应用
(1)人体健康调节:如洗发时人们用的护发素主要功能
是调节头发的pH使之达到适宜的酸碱度.
(2)环保治理污水:酸性废水可投加碱性物质使之中和,
碱性废水可投加酸性废水或利用烟道气中和.
(3)农业生产调节:控制作物适宜生长的土壤的pH,提
高产品的质量、产量.
[特别关注]
pH计算口诀
酸、碱混合不难算,酸按酸,碱按碱,同强混合在之间,异强混合看过量,无限稀释7为限.
考查点一 水的电离平衡及其影响因素
[例1] 将纯水加热至较高温度,下列叙述正确的是( )
A.水的离子积变大、pH变小、呈酸性
B.水的离子积不变、pH不变、呈中性
C.水的离子积变小、pH变大、呈碱性
D.水的离子积变大、pH变小、呈中性
[解析] H2O的电离为吸热反应,将纯水加热至较高温度,电离平衡正向移动,c(H+)、c(OH-)增大,则水的离子积Kw=c(H+)·c(OH-)增大,pH=-lg c(H+)减小,而c(H+)=c(OH-),仍呈中性.
[答案] D
[关键一点]
c(H+)越大,pH越小,对于纯水而言,c(H+)增大,c(OH-)也增大,但保持相等,pH虽变小,仍为中性.
1.能影响水的电离平衡,并使溶液中的c(H+)>c(OH-)
的措施是 ( )
A.向纯水中投入一小块金属钠
B.将水加热煮沸
C.向水中通入SO2
D.向水中加入NaCl
解析: A项,水与Na反应,使溶液中的c(H+)<c(OH-);B项,水加热煮沸,促进水的电离,但水中的c(H+)=c(OH-);C项,向水中通入SO2,SO2与水反应生成H2SO3.H2SO3电离出H+而抑制水的电离,使溶液中c(H+)>c(OH-);D项对水的电离平衡没影响.
答案: C
考查点二 溶液酸碱性的判断
[例2] 下列溶液一定显酸性的是 ( )
A.溶液中c(OH-)>c(H+)
B.滴加紫色石蕊试液后变红色的溶液
C.溶液中c(H+)=10-6 mol/L
D.pH>7的溶液
[解析] 判断溶液酸碱性的关键看c(H+)和c(OH-)的相对大小,若c(H+)>c(OH-),溶液呈酸性;而pH<7或c(H+)<10-7 mol/L,仅适用于常温时,若温度不确定,就不能用来判断溶液的酸碱性.而B项中可使紫色石蕊试液变红,则该溶液显酸性.
[答案] B
2.在100℃时,水的离子积为1×10-12,若该温度下某
溶液中的H+浓度为1×10-7 mol/L,则该溶液 ( )
A.呈碱性 B.呈酸性
C.呈中性 D.c(OH-)=100c(H+)
答案: AD
考查点三 溶液pH的计算
[例3] 将pH=8和pH=10的两种NaOH溶液等体积混合后,溶液中c(H+)最接近于 ( )
A.(10-8+10-10) mol/L
B.(10-8+10-10) mol/L
C.(1×10-4+5×10-10) mol/L
D.2×10-10 mol/L
[解析] 两种性质相同的溶液相混合时,可按溶质混合前后守恒、溶液体积相加求混合后溶液的浓度.此处给出的是pH,据此可求出c(H+),进而再求出c(OH-),然后计算混合溶液的c(OH-)及c(H+).
[答案] D
[关键一点]
计算碱与碱混合溶液的pH,要根据c(OH-)求出混合液c(OH-),然后再转化成c(H+),切不可直接根据碱液的pH直接求混合溶液的c(H+).
3.pH=13的强碱溶液与pH=2的强酸溶液混合,所得
混合液的pH=11,则强碱与强酸的体积比是( )
A.11∶1 B.9∶1
C.1∶11 D.1∶9
答案: D
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【创新方案】高中化学 第三章第一节训练全程跟踪 新人教版选修4
(时间:60分钟 满分:100分)
一、选择题(本题包括8小题,每题5分,共40分)
1.(2010·锦州高中模块)强弱电解质的本质区别是( )
A.导电能力 B.相对分子质量
C.电离程度 D.溶解度
解析:强弱电解质的本质区别是在水溶液中的电离程度不同.
答案:C
2.(2010·福建师大附中期末)下列电离方程式中书写正确的是( )
A.NaHSO4Na++H++SO[来源:21世纪教育网]
B.NaHCO3Na++H++CO
C.HClO===H++ClO-
D.H2SH++HS-,HS-H++S2-
解析:A项,NaHSO4为强电解质,应用“===”;B项“HCO”不能拆开且用“===”;C项,HClO为弱酸,应用“”.
答案:D
3.(2010·福建师大高二期末)下列物质分类组合正确的是( )
A B C D
强电解质 CaCO3 FeCl3 H3PO4 NaOH
弱电解质[来源:21世纪教育网] HF CH3COOH BaSO4 Na2S
非电解质 CCl4 Cu H2O C2H5OH
解析:B项Cu既不是电解质也不是非电解质;C项H3PO4是弱电解质,BaSO4是强电解质,H2O是弱电解质;D项Na2S是强电解质.21世纪教育网
答案:A
4.(2010·广东模拟)下列对氨水溶液中存在的电离平衡NH3·H2ONH+OH-叙述正确的是( )
A.加水后,溶液中n(OH-)增大
B.加入少量浓盐酸,溶液中c(OH-)增大
C.加入少量浓NaOH溶液,电离平衡正向移动
D.加入少量NH4Cl固体,溶液中c(NH)减少
解析:A项加水使NH3·H2O电离平衡右移,n(OH-)增大;B项加入少量浓盐酸使c(OH-)减小;C项加入浓NaOH溶液,电离平衡向左移动;D项加NH4Cl固体,c(NH)增大.
答案:A
5.下表是常温下某些一元弱酸的电离常数:
弱酸 HCN HF CH3COOH HNO2
电离常数 6.2×10-10 6.8×10-4 1.8×10-5 6.4×10-6
则0.1 mol/L的下列溶液中,c(H+)最大的是( )
A.HCN B.HF
C.CH3COOH D.HNO2
解析:电离平衡常数越大,电离程度越大,同浓度时,电离产生的c(H+)越大.
答案:B
6.相同体积、相同氢离子浓度的强酸溶液和弱酸溶液分别跟足量的镁完全反应,下列说法正确的是( )
A.弱酸溶液产生较多的氢气
B.强酸溶液产生较多的氢气
C.两者产生等量的氢气
D.无法比较两者产生氢气的量
解析:相同氢离子浓度的强酸和弱酸溶液,前者的浓度较小,等体积的两种溶液与足量的镁反应,后者放出的氢气多.
答案:A
7.(2010·泰州一模)在0.1 mol/L CH3COOH溶液中存在如下电离平衡:CH3COOHCH3COO-+H+
对于该平衡,下列叙述正确的是( )
A.加入水时,平衡向逆反应方向移动
B.加入少量NaOH固体,平衡正向移动
C.加入少量0.1 mol/L HCl溶液,溶液中c(H+)减小
D.加入少量CH3COONa固体,平衡正向移动
解析:A加入水时,平衡正向移动;B加入NaOH固体与H+反应,c(H+)变小,平衡正向移动;C加入HCl溶液时,c(H+)变大,平衡逆向移动,但最终c(H+)比未加HCl前还是要大;D加入CH3COONa固体,c(CH3COO-)增大,平衡逆向移动.
答案:B
8.(2010·岳阳一中模拟)已知25℃下,醋酸溶液中存在下述关系:K==1.75×10-5,其中的数值是该温度下醋酸的电离平衡常数.有关K的下列说法正确的是
( )
A.当向该溶液中加入一定量的硫酸时,K值增大
B.升高温度,K值增大
C.向醋酸溶液中加水,K增大
D.向醋酸溶液中加氢氧化钠,K增大
解析:同一弱电解质的电离平衡常数,只受温度的影响,升高温度,电离平衡常数增大.
答案:B
二、非选择题(本题包括5小题,共60分)
9.(12分)现有如下各化合物:①酒精 ②氯化铵 ③氢氧化钡 ④氨水 ⑤蔗糖 ⑥高氯酸 ⑦氢硫酸 ⑧硫酸氢钾 ⑨磷酸 ⑩硫酸.请用以上物质的序号填写下列空白:
(1)属于电解质的有_______________________________________________________;
(2)属于强电解质的有_____________________________________________________;
(3)属于弱电解质的有______________________________________________________.
解析:属于电解质的是:②氯化铵、③氢氧化钡、⑥高氯酸、⑦氢硫酸、⑧硫酸氢钾、⑨磷酸、⑩硫酸;属于强电解质的是:②氯化铵、③氢氧化钡、⑥高氯酸、⑧硫酸氢钾、⑩硫酸;属于弱电解质的是:⑦氢硫酸、⑨磷酸.
答案:(1)②③⑥⑦⑧⑨⑩ (2)②③⑥⑧⑩ (3)⑦⑨
10.(14分)在一定温度下,冰醋酸加水稀释过程中,溶液的导电能力I随加入水的体积V变化的曲线如右图所示,请回答:
(1)“O”点导电能力为0的理由是________________________________________;
(2)a、b、c三点的c(H+)由小到大的顺序为__________________________________;
(3)a、b、c三点处,电离程度最大的是______________________________________;
(4)若使c点溶液中c(CH3COO-)增大,c(H+)减小,则可采取的措施是:
①________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________;
③________________________________________________________________________.
解析:冰醋酸在稀释过程中,c(H+)的变化为:加水前(O点),醋酸未电离 ,故c(H+)=0,液体不导电;加水后,CH3COOHCH3COO-+H+,导电能力增强,离子的浓度增大;当稀释到一定程度后,尽管加水使电离程度增大,但离子的浓度反而减小,所以导电性减弱.
答案:(1)在“O”点处醋酸未电离,无离子存在
(2)c
(4)①加少量NaOH固体 ②加少量Na2CO3固体
③加入Zn、Mg等金属
11.(12分)(1)将等质量的锌粉分别投入10 mL 1 mol/L HCl和10 mL 1 mol/L的CH3COOH溶液中,①若锌不足量,反应速率快的是____________;②若锌过量,产生H2的量有何关系?____________.
(2)将等质量的锌粉分别投入c(H+)均为1 mol/L体积均为10 mL的盐酸和醋酸溶液中,①若锌不足量,反应速率快的是____________;②若锌过量,产生H2的量有何关系?____________.
解析:(1)盐酸是强酸,为强电解质,醋酸是弱酸,为弱电解质,两者均为一元酸,同物质的量浓度溶液中,盐酸中c(H+)大,故盐酸与锌反应的速率快;由于金属过量,酸全部都消耗掉,故两种酸产生H2的量相等.
(2)两种酸的c(H+)相等,则醋酸的物质的量浓度大,溶质的物质的量也大,开始时两者速率相同,但随着反应的进行,H+不断消耗,CH3COOH的电离平衡不断正向移动,不断电离出H+,故在反应进行的同一时刻,CH3COOH中的c(H+)大于盐酸中的c(H+),所以CH3COOH与Zn反应的速率快.当锌过量时CH3COOH与Zn反应产生的H2多.
答案:(1)盐酸与锌的反应 相等
(2)CH3COOH与锌的反应 CH3COOH与锌反应产生的氢气多[来源:21世纪教育网]
12.(8分)如图所示的图像是在一定温度下,向不同电解质溶液中加入新物质时溶液的导电性发生变化,其电流强度(I)随加入量(m)的变化曲线.
①向Ba(OH)2溶液中滴入H2SO4溶液至过量
②向醋酸溶液中滴入NH3·H2O溶液至过量
③向澄清石灰水中通入CO2至过量
④向NH4Cl溶液中逐渐加入适量NaOH固体
⑤向盐酸中通入适量氨气
⑥向氢氧化钠溶液中加入适量冰醋酸
其中与A的变化趋势一致的是______,与B的变化趋势一致的是________,与C的变化趋势一致的是________.
解析:二者恰好反应时生成物如果不导电则符合图B的情况,①③与图B一致,开始导电性弱,加入反应物后导电性增强,随溶液的加入,电解质被稀释,导电能力下降者符合A图的情况,②符合,而④⑤⑥符合图C.
答案:② ①③ ④⑤⑥
13.(14分)一定温度下有:a.盐酸 b.硫酸 c.醋酸
(1)当其物质的量浓度相同时,c(H+)由大到小的顺序是__________________.
(2)同体积、同物质的量浓度的三种酸,中和NaOH能力的顺序是________________________.
(3)当其c(H+)相同时,物质的量浓度由大到小的顺序为____________________.
(4)当其c(H+)相同、体积相同时,分别加入足量锌,相同状况下产生气体的体积由大到小的顺序为____________________.
(5)当c(H+)相同、体积相同时,同时加入锌,若产生相同体积的H2(相同状况),则开始时的反应速率______,反应所需时间______.
(6)将c(H+)相同的三种酸均稀释10倍后,c(H+)由大到小的顺序是__________.
解析:盐酸是一元强酸,硫酸是二元强酸,醋酸是一元弱酸.当其物质的量浓度相同时,硫酸的c(H+)最大,醋酸的c(H+)最小.同体积、同物质的量浓度的三种酸,硫酸消耗的NaOH最多.当其c(H+)相同、体积相同时,醋酸的物质的量最多,与锌反应产生的氢气最多.
答案:(1)b>a>c (2)b>a=c (3)c>a>b
(4)c>a=b (5)a=b=c a=b>c (6)c>a=b
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【创新方案】高中化学 第三章第三节第一课时训练全程跟踪 新人教版选修4
(时间:60分钟 满分:100分)
一、选择题(本题包括8小题,每题5分,共40分)
1.下列说法正确的是( )
A.HCO在水溶液中只电离,不水解
B.硝酸钠溶液水解之后呈中性
C.可溶性的铝盐都能发生水解反应
D.可溶性的钾盐都不发生水解反应
解析:HCO在水溶液中既可水解,又可电离;NaNO3为强酸强碱盐,不水解;Al3+为弱碱阳离子,一定能发生水解;钾盐中K+不水解,但阴离子可能水解,如K2CO3.21世纪教育网
答案:C
2.(2010·唐山模拟)常温时,纯水中由水电离出的c(H+)=a mol/L,pH=1的盐酸中由水电离的c(H+)=b mol/L,0.1 mol/L的盐酸与0.1 mol/L的氨水等体积混合后,由水电离的c(H+)=c mol/L,则a、b、c的关系正确的是( )21世纪教育网
A.a>b=c B.c>a>b
C.c>b>a D.b>c>a
解析:盐酸溶液中HCl电离出的H+抑制H2O的电离,所以b<a;而盐酸和氨水等体积、等物质的量浓度,二者恰好完全反应生成NH4Cl,NH发生水解促进了H2O的电离,所以c>a,因此c>a>b,故选B.
答案:B
3.(2010·大连高二检测)将①H+、②Cl-、③Al3+、④K+、⑤S2-、⑥OH-、⑦NO、⑧NH分别加入H2O中,基本上不影响水的电离平衡的是( )
A.①③⑤⑦⑧ B.②④⑦
C.①⑥ D.②④⑥⑧
解析:H+、OH-抑制水的电离,Al3+、S2-、NH能发生水解而促进水的电离,Cl-、K+、NO对水的电离无影响.
答案:B
4.NH4Cl溶于重水(D2O)后,产生的一水合氨和水合氢离子均正确的是( )
A.NH2D·H2O和D3O+
B.NH3·D2O和HD2O+
C.NH3·HDO和D3O+
D.NH2D·HDO和H2DO+
解析:NH4Cl水解的实质就是其电离出的NH与重水电离的OD-结合生成一水合氨,即D2OD++OD-,NH+OD-NH3·HDO,D+与D2O结合生成D3O+.
答案:C
5.(2010·佛山期末)下列离子方程式正确的是( )
A.碳酸的电离:H2CO32H++HCO
B.将金属钠加入水中:2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑
C.硫化钠水解:S2-+2H2OH2S↑+2OH-
D.向氯化铝溶液中加入过量的烧碱溶液:Al3++3OH-===Al(OH)3↓
解析:A项为H2CO3H++HCO,HCOH++CO,C项为多元弱酸强碱盐水解的离子方程式,应分步书写S2-+H2OHS-+OH-,HS-+H2OH2S+OH-;D项由于加入过量烧碱,应生成NaAlO2.Al3++4OH-===AlO+2H2O.
答案:B
6.pH=4的醋酸和pH=4的氯化铵溶液相比,水的电离程度大的是( )
A.前者 B.后者
C.等于 D.无法确定[来源:21世纪教育网]
解析:醋酸抑制水的电离,而NH4Cl水解促进水的电离.
答案:B
7.物质的量浓度相同的三种正盐NaX、NaY、NaZ的水溶液,其pH分别为8、9、10,则HX、HY、HZ的酸性由强到弱的顺序是( )
A.HX>HZ>HY B.HX>HY>HZ
C.HZ>HY>HX D.HY>HZ>HX
解析:三种盐的阳离子都是Na+,当物质的量浓度相同时,溶液的pH分别为8、9、10,碱性逐渐增强,也就是X-、Y-、Z-的水解程度依次增大.因为越容易水解的弱酸根对应的酸的酸性越弱.因此三种酸的酸性由强到弱的顺序为HX、HY、HZ.
答案:B
8.(2010·烟台高二期末)相同物质的量浓度的NaCN和NaClO相比,NaCN溶液的pH较大,则同温同体积同浓度的HCN和HClO说法正确的是( )
A.电离程度:HCN>HClO
B.pH:HClO>HCN
C.与NaOH溶液恰好完全反应时,消耗NaOH的物质的量:HClO>HCN
D.酸根离子浓度:c(CN-)<c(ClO-)
解析:NaCN和NaClO都为强碱弱酸盐,相同物质的量浓度时NaCN溶液的pH较大,说明CN-水解的程度大,因此HCN比HClO的酸性更弱,电离程度:HCN<HClO,A项错误.pH:HClO<HCN,B项错误.由于都是一元酸,与NaOH完全反应时,消耗HClO和HCN的物质的量相同,C项错误.同浓度的HCN和HClO,酸性HCN<HClO,c(CN-)<c(ClO-),D项正确.
答案:D
二、非选择题(本题包括5小题,共60分)
9.(11分)明矾水溶液呈______性,原因是______________________________;小苏打水溶液呈______性,原因是____________________________________________________
________________________________________________________________________.
解析:明矾中Al3+水解显酸性,小苏打(NaHCO3)中的HCO水解显碱性.
答案:酸 Al3++3H2OAl(OH)3+3H+
碱 HCO+H2OH2CO3+OH-
10.(4分)常温下,0.1 mol/L的下列五种溶液,其pH由大到小的排列顺序为________.
①NaHCO3 ②NaClO ③NH4Cl ④NaCl ⑤CH3COONa
解析:是先按酸性、中性、碱性分类,再按电离和水解规律排序.主要规律有:①pH的一般顺序是:二元强碱>一元强碱>弱碱>强碱弱酸盐>中性溶液>强酸弱碱盐>弱酸>一元强酸>二元强酸.②盐对应的酸(碱)越弱,则水解程度越大,碱(酸)性越强.注意H2CO3对应的盐是NaHCO3,HCO作为酸对应的盐是Na2CO3.
答案:②>①>⑤>④>③
11.(15分)(2010·青岛期末)水解反应是广泛存在的一类反应,盐的水解即为一例.越弱越水解是盐水解的重要规律,如NaCl不水解,MgCl2水解,而同浓度的AlCl3水解程度比MgCl2高.从同周期中元素金属性递变规律看H4SiO4的碱性更弱,因而SiCl4水解更完全.
(1)请写出下列化学方程式:
①SiCl4水解:____________________________________________________________.
②PCl5水解:____________________________________________________________.
(2)Mg3N2及CaC2与水反应也可看做水解,注意以下规律(未配平):
Mg3N2+H2O―→Mg(OH)2↓+NH3↑;
CaC2+H2O―→Ca(OH)2+C2H2↑
写出下列化学方程式:
①Ca3P2与水反应:______________________________________________________;
②MgC2与水反应:______________________________________________________;
③Al4C3与水反应:_______________________________________________________.
解析:根据盐类水解知,物质发生水解时,其显正电的部分与H2O电离出的OH-结合,其显负电的部分与H2O电离出的H+结合,据此可写出相应水解反应方程式.21世纪教育网
答案:(1)①SiCl4+4H2O===H4SiO4+4HCl
②PCl5+4H2O===H3PO4+5HCl
(2)①Ca3P2+6H2O===3Ca(OH)2+2PH3
②MgC2+2H2O===Mg(OH)2↓+C2H2↑
③Al4C3+12H2O===4Al(OH)3↓+3CH4↑
12.(15分)(1)室温下pH=9的NaOH溶液和pH=9的CH3COONa溶液,设由水电离产生的OH-的物质的量浓度分别为A和B,则A和B的关系为________.
(2)在纯碱溶液中滴入酚酞,溶液变红色,若在该溶液中再滴入过量的BaCl2溶液,所观察到的现象是______________________,其原因是______________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
(3)对于盐AmBn的溶液:①若为强酸弱碱盐,其水解的离子方程式是________________;②若为弱酸强碱盐,其水解的离子方程式是________________________________.
解析:(1)水的电离平衡为H2O??H++OH-.在NaOH溶液中,由于加入了OH-,水的电离平衡向逆反应方向移动,c (H+)减小;在pH=9的NaOH溶液中,c水(H+)=10-9 mol/L,其H+全部是水电离产生出来的;因为c水(H+)=c水(OH-),即c(A)=10-9 mol/L.在CH3COONa溶液中,由于CH3COO-离子结合了水中的H+,水的电离平衡向正反应方向移动,c(OH-)增大;在pH=9的CH3COONa溶液中c(OH-)=1×10-5 mol/L,其OH-全部是水电离产生的,即c(B)=10-5 mol/L,所以,c(A)∶c(B)=10-9 mol/L∶10-5 mol/L=10-4∶1.(3)正确地表示An+、Bm-符号及Bm-水解产物HB(m-1)-至关重要.
答案:(1)A∶B=10-4∶1
(2)产生白色沉淀,且红色褪去 在纯碱溶液中CO水解:CO+H2OHCO+OH-,加入BaCl2后Ba2++CO===BaCO3↓(白色),由于CO的浓度减小,水解平衡左移,OH-浓度减小,酚酞褪色[来源:21世纪教育网]
(3)①An++nH2OA(OH)n+nH+
②Bm-+H2OHB(m-1)-+OH-
13.(15分)(1)BiCl3的水解产物中有BiOCl生成.
①写出BiCl3水解反应的方程式:__________________________.
②医药上将BiOCl称为次氯酸铋,该名称________(填“正确”或“不正确”).
③如何配制BiCl3溶液?
________________________________________________________________________.
(2)将pH=2的某酸HnA与pH=12的某碱B(OH)m等体积混合后溶液的pH=8.
①若生成的盐中只有一种离子水解,该离子水解的离子方程式为:_
_______________________________________________________________________.
②简述该混合液呈碱性的原因.
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
解析:(1)因为BiCl3+H2OBiOCl+2HCl,所以在配制BiCl3溶液时防止其水解的方法是将BiCl3溶解在少量浓盐酸中,然后加水稀释.因为在BiOCl中氯元素的化合价为-1,而在HClO中氯元素的化合价为+1,故将BiOCl称为氯酸铋不正确.
(2)因为酸的pH与碱的pH之和等于14,等体积混合后pH=8>7,说明碱为弱碱,Bm+水解的离子方程式是:Bm++mH2OB(OH)m+mH+.HnA与B(OH)m等体积混合后,已电离的H+与OH-完全中和,弱碱继续电离产生OH-,溶液显碱性.
答案:(1)①BiCl3+H2OBiOCl+2HCl ②不正确 ③将适量的BiCl3固体溶于少量浓盐酸,再加水稀释
(2)①Bm++mH2OB(OH)m+mH+ ②等体积混合时,酸中的H+与碱中的OH-完全中和,pH=8说明碱为弱碱,发生反应H++OH-===H2O后,碱继续电离出OH-,使溶液显碱性
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【创新方案】高中化学 第三章第三节第二课时训练全程跟踪 新人教版选修4
(时间:60分钟 满分:100分)
一、选择题(本题包括8小题,每题5分,共40分)
1.(2010·长沙四县联考)25℃时,浓度均为0.2 mol/L的NaHCO3和Na2CO3溶液中,下列判断正确的是( )
A.后者仅存在水解平衡,不存在电离平衡
B.两溶液中存在的粒子种类相同
C.c(OH-)前者大于后者
D.分别加入NaOH固体,恢复到原温度,c(CO)前者增大后者减小
解析:Na2CO3溶液中也存在水的电离平衡,A错误.两溶液中都存在Na+、HCO、CO、H+、OH-,B符合题意.HCO水解性比CO弱,C错误.两溶液中c(CO)均增大,D错误.
答案:B
2.(2010·金华质检)25℃时,1 mol/L的NH4Cl、CH3COONH4、NH4HSO4三种溶液中,测得c(NH)分别为a、b、c(单位为 mol/L),下列判断正确的是( )
A.a=b=c B.a>b>c
C.a>c>b D.c>a>b21世纪教育网
解析:Cl-不影响NH水解,CH3COO-能促进NH水解,H+能抑制NH水解,故D项正确.
答案:D
3.实验室配制硫酸铁溶液时,先把硫酸铁晶体溶解在较浓的硫酸中,再加水稀释至所需浓度,如此操作的目的是( )
A.防止硫酸铁分解 B.抑制硫酸铁水解
C.提高硫酸铁的溶解度 D.提高溶液的pH
解析:配制Fe2(SO4)3溶液时,若不加入H2SO4抑制Fe3+的水解,配制的溶液会较浑浊.
答案:B[21世纪教育网
4.在一定浓度的FeCl3溶液中,存在如下水解平衡:
Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+
在此溶液中滴入饱和的FeCl3溶液,下列说法中正确的是( )
A.水解平衡正向移动
B.水解平衡逆向移动
C.溶液中H+浓度不变
D.Fe3+的水解程度增大
解析:增加Fe3+浓度,水解平衡正向移动,达到平衡后溶液中H+浓度增大,但Fe3+的水解程度减小.
答案:A
5.(2010·华阳中学模拟)把0.02 mol/L CH3COOH溶液和0.01 mol/L NaOH溶液等体积混合,则混合溶液中微粒浓度关系正确的是( )
A.c(CH3COO-)>c(Na+)
B.c(CH3COOH)>c(CH3COO-)
C.c(H+)<c(OH-)
D.c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.02 mol/L
解析:两溶液混合后,溶液中溶质为CH3COOH和CH3COONa且浓度均为0.005 mol/L,存在平衡:CH3COOHCH3COO-+H+,CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,CH3COOH的电离大于CH3COO-的水解,因此,c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH)>c(H+)>c(OH-),A正确,B、C错误;据原子守恒:c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.005 mol/L+0.005 mol/L=0.01 mol/L,D错误.
答案:A
6.(2010·福建师大附中高二上学期期末)下列溶液加热蒸干、灼烧后,能得到溶质固体的是( )
A.AlCl3 B.KHCO3
C.Fe2(SO4)3 D.NH4HCO3
解析:加热蒸干AlCl3溶液时,促进了Al3+的水解,生成了 Al(OH)3,灼烧后,Al(OH)3分解,得到固体Al2O3,KHCO3与NH4HCO3受热分解.
答案:C
7.(2010·鞍山市期末) 在0.1 mol/L的NaHCO3溶液中,下列关系式错误的是( )
A.c(Na+)>c(HCO)>c(CO)>c(OH-)>c(H+)
B.c(Na+)>c(HCO)>c(OH-)>c(H2CO3)>c(CO)
C.c(Na+)+c(H+)=c(HCO)+2c(CO)+c(OH-)
D.c(Na+)=c(H2CO3)+c(HCO)+c(CO)
解析:根据物料守恒,D项正确;根据电荷守恒,C项正确;HCO的电离程度小于其水解程度,故B项正确;A项中c(OH-)应大于c(CO).
答案:A
8.下列两种溶液混合后,所得溶液中各离子浓度关系不正确的是( )
A.0.1 mol/L的NaOH溶液与0.1 mol/L的CH3COOH溶液等体积混合c(Na+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+)
B.常温下,0.01 mol/L的NaOH溶液与pH=2的CH3COOH溶液等体积混合c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
C.常温下,0.1 mol/L的CH3COOH溶液与0.1 mol/L的NaOH溶液混合后使pH=7,c(CH3COO-)=c(Na+)>c(H+)=c(OH-)
D.0.1 mol/L的CH3COOH溶液和0.1 mol/L的CH3COONa溶液等体积混合c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)[来源:21世纪教育网]
解析:0.1 mol/L氢氧化钠溶液与0.1 mol/L醋酸等体积混合恰好完全反应生成醋酸钠,但由于CH3COO-水解,则c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+),故A项不正确;B项,反应中醋酸过量,溶液呈酸性,由电荷守恒,B项正确;C项,由电荷守恒,c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-) ,由于pH=7,c(H+)=c(OH-),所以c(Na+)=c(CH3COO-),C项正确;依据电荷守恒判断,D项正确.
答案:A
二、非选择题(本题包括5小题,共60分)
9.(8分)在氯化铁溶液中存在下列平衡:
FeCl3+3H2OFe(OH)3+3HCl ΔH>0
(1)将饱和FeCl3溶液,滴入沸腾的蒸馏水中可得到一种红褐色透明液体.向这种液体中加入稀H2SO4产生的现象为________________________________________.
(2)不断加热FeCl3溶液,蒸干其水分并灼烧得到的固体可能是________.
(3)在配制FeCl3溶液时,为防止产生浑浊,应________.
解析:(1)将FeCl3溶液滴入沸腾的蒸馏水中,得到Fe(OH)3胶体,加入稀H2SO4则胶体聚沉而得到红褐色沉淀,当H2SO4过量时沉淀又溶解生成黄色溶液.
(2)加热可促进盐类水解,由于HCl挥发,可使水解进行彻底,得到Fe(OH)3沉淀,Fe(OH)3受热分解,最终产物为Fe2O3.
(3)为防止FeCl3水解,应加入浓盐酸抑制FeCl3水解.
答案:(1)先生成红褐色沉淀,又逐渐溶解生成黄色溶液
(2)Fe2O3 (3)加入少许浓盐酸
10.(12分)(2010·商丘模拟)(1)水溶液中经常同时存在着几种离子.是否有这样的情况:如果用水稀释其溶液时,溶液中某种离子浓度变大.若认为有这种情况,请举一例来说明.若认为没有,请加以解释:_______________________________________________________
________________________________________________________________________.
(2)盐碱地(含较多NaCl、Na2CO3)不利于作物生长.产生碱性的原因是(用离子方程式表示)________________________________________________________________________
________________________________________________________________________,
施加少量石膏可降低盐碱地的碱性,试解释其原因:__________________________
________________________________________________________________________.
解析:(1)可从溶液中c(H+)与c(OH-)的关系考虑,温度不变时二者乘积不变,加水稀释溶液,若c(H+)变小,则c(OH-)变大.
(2)分析清碱性的原因是CO的水解,加石膏(主要成分CaSO4),其中的Ca2+会消耗CO.
答案:(1)有:稀释0.1 mol/L盐酸的过程中,c(OH-)增大
(2)CO+H2OHCO+OH- 因石膏中的Ca2+与CO结合生成CaCO3沉淀,c(CO)减小,故碱性减弱
11.(12分)25℃时,将0.01 mol CH3COONa和0.002 mol HCl溶于水,形成1 L混合溶液:
(1)该溶液中存在着三个平衡体系,用电离方程式或离子方程式表示:
①________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________;
③________________________________________________________________________.
(2)溶液中共有________种不同的粒子(指分子和离子).
(3)在这些粒子中,浓度为 0.01 mol/L的是________,浓度为0.002 mol/L的是________.
(4)________和__________两种粒子物质的量之和等于0.01 mol.
解析:CH3COONa和HCl溶液反应生成CH3COOH,生成的CH3COOH为弱电解质;在上述反应中CH3COONa溶液过量.解题要注意使用物料守恒.
答案:(1)①CH3COO-+H2OCH3COOH+OH- ②CH3COOHCH3COO-+H+
③H2OH++OH- (2)7 (3)Na+ Cl-
(4)CH3COOH CH3COO-
12.(12分)(2009·全国卷Ⅱ)现有A、B、C、D、E、F六种化合物,已知它们的阳离子有K+、Ag+、Ca2+、Ba2+、Fe2+、Al3+,阴离子有Cl-、OH-、CH3COO-、NO、SO、CO,现将它们分别配成0.1 mol/L的溶液,进行如下实验:
①测得溶液A、C、E呈碱性,且碱性为A>E>C;
②向B溶液中滴加稀氨水,先出现沉淀,继续滴加氨水,沉淀消失;
③向D溶液中滴加Ba(NO3)2溶液,无明显现象;
④向F溶液中滴加氨水,生成白色絮状沉淀,沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色.
根据上述实验现象,回答下列问题:
(1)实验②中反应的化学方程式是_____________________________________________
________________________________________________________________________;
(2)E溶液是________,判断依据是________________________________________
________________________________________________________________________;
(3)写出下列四种化合物的化学式:A_________________________________、
C__________、D__________、F__________.
解析:由①中碱性强弱顺序可知A是碱,有OH-,E是碳酸盐,C是醋酸盐;而所给六种阳离子可以与CO形成可溶性盐的只有K+,所以E是K2CO3.由②中现象可知B中有Ag+,则应是AgNO3.由③中现象知D中无CO和SO.由④中现象可知F中有Fe2+.由题意知六种化合物均是可溶性的,则A是碱,应是Ba(OH)2.C是强碱弱酸盐,则为Ca(CH3COO)2.D中无CO和SO,则F中有SO,F为FeSO4,D是AlCl3.
答案:(1)AgNO3+NH3·H2O===AgOH↓+NH4NO3
AgOH+2NH3·H2O===Ag(NH3)2OH+2H2O
(2)碳酸钾 由①中碱性强弱的顺序可知,E是碳酸盐.六种阳离子中可以与碳酸根形成可溶性盐的只有钾离子,所以E是碳酸钾
(3)Ba(OH)2 Ca(CH3COO)2 AlCl3 FeSO421世纪教育网
13.(16分)常温下,将某一元酸HA和NaOH溶液等体积混合,两种溶液的浓度和混合后所得溶液的pH如表所示:
实验编号 HA物质的量浓度(mol/L) NaOH物质的量浓度(mol/L) 混合溶液的pH
甲 0.2 0.2 a
乙 c1[来源:21世纪教育网] 0.2 7
丙 0.2 0.1 7
丁 0.1 0.1 9
请回答下列问题:
(1)不考虑其他组的实验结果,单从甲组情况分析,如何用a(混合溶液的pH)来说明HA是强酸还是弱酸?
________________________________________________________________________.
(2)不考虑其他组的实验结果,单从乙组情况分析,c1是否一定等于0.2 mol/L?________(选填“是”或“否”).混合溶液中离子浓度c(A-)与c(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,HA是______(选填“强”或“弱”)酸.该混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是__________________________________________________________
________________________________________________________________________.
(4)丁组实验所得混合溶液中由水电离出的c(OH-)=________mol/L.
写出该混合溶液中下列算式的精确结果(不能做近似计算).
c(Na+)-c(A-)=________mol/L
c(OH-)-c(HA)=________mol/L
解析:(1)由于a的值不确定,则无法确定HA的强弱,当a=7时说明二者生成的NaA为强酸强碱盐,不水解,HA为强酸;若a>7,NaA水解,则HA为弱酸.
(2)HA的强弱不确定,c1就不确定,但pH=7,根据电荷守恒,c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),推出c(Na+)=c(A-).
(3)丙组反应后为等浓度的HA与NaA混合溶液,pH=7说明HA的电离与NaA的水解相等,溶液呈中性,则HA为弱酸.
(4)由电荷守恒和物料守恒可推导出来.电荷守恒:c(Na+)-c(A-)=c(OH-)-c(H+)
物料守恒:c(HA)+c(A-)=c(Na+)=c(OH-)+c(A-)-c(H+),因此c(OH-)-c(HA)=c(H+).
答案:(1)a=7时,HA是强酸,a>7时,HA是弱酸
(2)否 C
(3)弱 c(Na+)=c(A-)>c(OH-)=c(H+)
(4)10-5 (10-5-10-9) 10-9
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【创新方案】高中化学 第三章第四节第二课时训练全程跟踪 新人教版选修4
(时间:60分钟 满分:100分)
一、选择题(本题包括8小题,每题5分,共40分)
1.向AgCl饱和溶液中加水,下列叙述正确的是( )
A.AgCl的溶解度增大
B.AgCl的溶解度、Ksp均不变
C.AgCl的Ksp增大
D.AgCl的溶解度、Ksp均增大
解析:在一定温度和指定的溶剂条件下,难溶物质的溶解度和溶度积都为常数.
答案:B
2.(2010·天津调研)下列说法不正确的是( )
A.Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关
B.由于Ksp(ZnS)>Ksp(CuS),所以ZnS沉淀在一定条件下可转化为CuS沉淀
C.其他条件不变,离子浓度改变时,Ksp不变21世纪教育网
D.两种难溶电解质作比较时,Ksp小的,溶解度一定小[来源:21世纪教育网]
解析:Ksp只与难溶电解质自身的性质和温度有关,与沉淀的量和离子的浓度无关,A、C正确;相同类型的难溶电解质,沉淀向着溶解度减小的方向转化,B项正确;只有相同类型的难溶电解质,Ksp小的,溶解度一定小,D错误.
答案:D
3.(2010·沈阳高二期末统考)将AgCl与AgBr的饱和溶液等体积混合,再加入足量浓AgNO3溶液,发生的反应为( )
A.只有AgBr沉淀生成
B.AgCl和AgBr沉淀等量生成
C.AgCl和AgBr沉淀都有,但以AgCl沉淀为主
D.AgCl和AgBr沉淀都有,但以AgBr沉淀为主
解析:由于浓AgNO3溶液是足量的,Cl-和Br-都会与过量的Ag+结合成沉淀,但AgBr的溶解度相对更小,混合液中c(Cl-)远大于c(Br-),所以以AgCl沉淀为主.
答案:C
4.在100 mL 0.01 mol/L KCl溶液中,加入1 mL 0.01 mol/L AgNO3溶液,下列说法正确的是(AgCl的Ksp=1.8×10-10)( )
A.有AgCl沉淀析出 B.无AgCl沉淀
C.无法确定 D.有沉淀但不是AgCl
解析:c(Ag+)= mol/L=9.9×10-5 mol/L,c(Cl-)= mol/L=9.9×10-3 mol/L,所以c(Ag+)·c(Cl-)=9.8×10-7>1.8×10-10,故有AgCl沉淀析出.
答案:A
5.(2010·厦门五校联考)以MnO2为原料制得的MnCl2溶液中常含有Cu2+、Pb2+、Cd2+等金属离子,通过添加过量难溶电解质MnS,可使这些金属离子形成硫化物沉淀,经过滤除去包括MnS在内的沉淀,再经蒸发、结晶,可得纯净的MnCl2.
根据上述实验事实,可推知MnS具有的相关性质是( )
A.具有吸附性
B.溶解度与CuS、PbS、CdS等相同
C.溶解度大于CuS、PbS、CdS
D.溶解度小于CuS、PbS、CdS
解析:添加过量的MnS是为了除去MnCl2溶液中的Cu2+、Pb2+、Cd2+,为了不引入MnS杂质,MnS应该具有难溶的性质,但又能提供S2-,以便与Cu2+、Pb2+、Cd2+结合,所以MnS的溶解度应大于CuS、PbS、CdS.
答案:C
6.(2009·浙江高考)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氨水中的Ksp比在20 mL 0.01 mol/L NH4Cl溶液中的Ksp小[来源:21世纪教育网]
D.25℃时,在Mg(OH)2悬浊液中加入NaF溶液后,Mg(OH)2不可能转化为MgF2
解析:A项,Mg(OH)2与MgF2同属于AB2型沉淀,可根据Ksp的大小比较离子浓度,Ksp[Mg(OH)2]比Ksp[MgF2]小,说明Mg(OH)2溶液中的c(Mg2+)更小;B项,因Mg(OH)2+2NH===Mg2++2NH3·H2O,而使c(Mg2+)增大;C项,Ksp不随浓度改变而改变;D项,Mg(OH)2的Ksp与MgF2的Ksp数量级接近,类比BaSO4可转化为BaCO3,说明Mg(OH)2也可能转化为MgF2.
答案:B
7.在25 ℃时,AgCl的白色悬浊液中,依次加入等浓度的KI溶液和Na2S溶液.观察到的现象是先出现黄色沉淀,最终出现黑色沉淀.已知有关物质的溶度积Ksp(25 ℃)如下:
AgCl AgI Ag2S
Ksp 1.8×10-10 8.51×10-16 6.3×10-50
下列叙述错误的是( )
A.沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动
B.溶解度小的沉淀可以转化为溶解度更小的沉淀
C.AgCl固体在等物质的量浓度的NaCl、CaCl2溶液中的溶解程度相同
D.25 ℃时,在饱和AgCl、AgI、Ag2S溶液中,所含Ag+的浓度不同
解析:由于AgCl、AgI、Ag2S的Ksp依次减小,当向AgCl溶液中加入同浓度的KI和Na2S溶液时,沉淀溶解平衡AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq)右移,依次转化为溶解度更小的AgI和Ag2S,A、B正确,由于在NaCl、CaCl2溶液中c(Cl-)不同,而Ksp(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl-)导致AgCl在两溶液中的溶解程度不同,C错误,由于Ksp(AgI)=c(Ag+)·c(I-),Ksp(Ag2S)=c2(Ag+)·c(S2-)且三种沉淀的Ksp不相同,故在三种溶液中,c(Ag+)不同.
答案:C
8.(2010·山东高考)某温度下,Fe(OH)3(s)、Cu(OH)2(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后,改变溶液pH,金属阳离子浓度的变化如图所示.据图分析,下列判断错误的是( )
A.Ksp[Fe(OH)3]<Ksp[Cu(OH)2]
B.加适量NH4Cl固体可使溶液由a点变到b点
C.c、d两点代表的溶液中c(H+)与c(OH-)乘积相等
D.Fe(OH)3、Cu(OH)2分别在b、c两点代表的溶液中达到饱和
解析:本题考查沉淀溶解平衡知识,意在考查考生分析图形的能力和实际运用知识的能力.Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)·c3(OH-),Ksp[Cu(OH)2]=c(Cu2+)·c2(OH-),Fe3+、Cu2+浓度相等(b、c点)时,Fe3+对应的pH小,c(H+)较大,则c(OH-)较小,又知Ksp仅与温度有关,则Ksp[Fe(OH)3]<Ksp[Cu(OH)2],A选项正确;存在沉淀溶解平衡:Fe(OH)3(s) Fe3+(aq)+3OH-(aq),加入NH4Cl固体,因为NH水解产生H+,H+与OH-反应使平衡正向移动,c(Fe3+)增大,B选项错误;c(H+)和c(OH-)的乘积为KW、KW仅与温度有关,则C选项正确;由题意和题图知D选项正确.
答案:B
二、非选择题(本题包括5小题,共60分)
9.(10分)(2010·巢湖统考)向含有AgI的饱和溶液中:
(1)加入AgCl固体,则c(I-)________(填“变大”、“变小”或“不变”,下同).
(2)若改加更多的AgI,则c(Ag+)将________.
(3)若改加AgBr固体,则c(I-)________,而c(Ag+)________.
解析:含有AgI的饱和溶液中存在如下平衡:
AgI(s)Ag+(aq)+I-(aq)
(1)加入固体AgCl时,c(Ag+)增大,平衡左移,c(I-)减小;
(2)加入AgI时,对平衡无影响,c(I-)不变;
(3)加入AgBr时,c(Ag+)增大,平衡左移,则c(I-)减小.
答案:(1)变小 (2)不变 (3)变小 变大
10.(16分)已知在25℃的水溶液中,AgX、AgY、AgZ均难溶于水,但存在溶解平衡.当达到平衡时,溶液中离子浓度的乘积是一个常数(此常数用Ksp表示,Ksp和水的KW相似).
如:AgX(s) Ag+(aq)+X-(aq)
Ksp(AgX)=c(Ag+)·c(X-)=1.8×10-10
AgY(s) Ag+(aq)+Y-(aq)
Ksp(AgY)=c(Ag+)·c(Y-)=1.0×10-12
AgZ(s) Ag+(aq)+Z-(aq)
Ksp(AgZ)=c(Ag+)·c(Z-)=8.7×10-17
(1)根据以上信息,判断AgX、AgY、AgZ三者的溶解度(用已被溶解的溶质的物质的量/1 L溶液表示)S(AgX)、S(AgY)、S(AgZ)的大小顺序为__________________.
(2)若向AgY的饱和溶液中加入少量的AgX固体,则c(Y-)________(填“增大”、“减小”或“不变”).
(3)在25℃时,若取0.188 g的AgY(相对分子质量188)固体放入100 mL水中(忽略溶液体积的变化),则溶液中Y-的物质的量浓度为__________________.
(4)①由上述Ksp判断,在上述(3)的体系中,能否实现AgY向AgZ的转化,并简述理由:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
②在上述(3)体系中,能否实现AgY向AgX的转化?根据你的观点选答一项.
若不能,请简述理由:______________________________________________________.
若能,则实现转化的必要条件是:____________________________________________
________________________________________________________________________.
解析:(1)根据各物质的Ksp可知其溶解度S(AgX)>S(AgY)>S(AgZ);
(2)由于AgY比AgX更难溶,则向AgY饱和溶液中加入AgX固体,则发生沉淀的转化;AgX(s)+Y-(aq)===AgY(s)+X-(aq),c(Y-)减小.
(3)25℃时,Ksp(AgY)=1.0×10-12,即溶液达到饱和时,c(Ag+)=c(Y-)=1.0×10-6 mol/L,可知100 mL水溶解AgY的质量约为:0.10 L×1.0×10-6 mol/L×188 g/mol=1.88×10-5 g<0.188 g,即0.188 g AgY固体放入100 mL水中,形成AgY的饱和溶液且固体还有剩余,则溶液中c(Y-)=1.0×10-6 mol/L.
(4)①由于Ksp(AgZ)
②在(3)中c(Ag+)=1.0×10-6 mol/L,虽然Ksp(AgX)>Ksp(AgY),但当:
c(X-)>=1.8×10-4 mol/L时,也可实现AgY向AgX的转化.
答案:(1)S(AgX)>S(AgY)>S(AgZ)
(2)减小 (3)1.0×10-6 mol/L
(4)①能 Ksp(AgY)=1.0×10-12 >Ksp(AgZ)=8.7×10-17
②能 当溶液中c(X-)>1.8×10-4 mol/L时,AgY开始向AgX的转化,若要实现AgY向AgX的完全转化,必须保持溶液中的c(X-)>1.8×10-4 mol/L
11.(10分)已知:Cu(OH)2Cu2+(aq)+2OH-(aq),Ksp=c(Cu2+)·c2(OH-)=2×10-20.当溶液中各种离子的浓度幂的乘积大于溶度积时,则产生沉淀,反之固体溶解.
(1)某CuSO4溶液里c(Cu2+)=0.02 mol/L,如果生成Cu(OH)2沉淀,应调整溶液的pH,使之大于________.
(2)要使0.2 mol/L CuSO4溶液中Cu2+沉淀较为完全(使Cu2+浓度降至原来的千分之一),则应向溶液里加入NaOH溶液,使溶液的pH为________.
解析:(1)根据信息,当c(Cu2+)·c2(OH-)=2×10-20时开始出现沉淀,则c(OH-)= mol/L= mol/L=10-9 mol/L,c(H+)=10-5 mol/L,pH=5,所以要生成Cu(OH)2沉淀,应调整pH>5.
(2)要使Cu2+浓度降至0.2 mol/L/1000=2×10-4 mol/L,c(OH-)= =10-8 mol/L,c(H+)=10-6 mol/L,此时溶液的pH=6.
答案:(1)5 (2)6
12.(12分)(2010·连云港高二质检)已知难溶电解质在水溶液中存在溶解平衡:
MmAn(s) mMn+(aq)+nAm-(aq)
Ksp=[Mn+]m[Am-]n
某学习小组欲探究CaSO4沉淀转化为CaCO3沉淀的可能性,查得如表资料:
难溶电解质 CaCO3 CaSO4 MgCO3 Mg(OH)2
Ksp 2.8×10-9 9.1×10-5 6.8×10-6 1.8×10-11
实验步骤如下:
①往100 mL 0.1 mol/L的CaCl2溶液中加入100 mL 0.1 mol/L的Na2SO4溶液,立即有白色沉淀生成.
②向上述悬浊液中加入固体Na2CO3 3 g,搅拌、静置、沉淀后弃去上层清液.
③再加入蒸馏水搅拌、静置、沉淀后再弃去上层清液.
(1)写出第②步发生反应的化学方程式:_______________________________________
________________________________________________________________________.
(2)设计第③步的目的是_________________________________________________.
(3)请补充第④步操作及发生的现象:_____________________________________
________________________________________________________________________.
(4)请写出该转化在实际生产、生活中的一个应用_____________________________
________________________________________________________________________.21世纪教育网
解析:在硫酸钙的悬浊液中存在着CaSO4(s) SO(aq)+Ca2+(aq),而加入Na2CO3后,溶液中CO浓度较大,而CaCO3的Ksp较小,故CO与Ca2+结合生成沉淀,即CO+Ca2+===CaCO3↓.既然是探究性试验,必须验证所推测结果的正确性,故设计了③④步操作,即验证所得固体是否为碳酸钙.然后联系生活实际除去锅炉中的水垢,即可解答(4)小题.
答案:(1)Na2CO3+CaSO4===Na2SO4+CaCO3
(2)洗去沉淀中附着的SO
(3)向沉淀中加入足量的盐酸,沉淀完全溶解,并放出无色无味气体
(4)将锅炉水垢中的CaSO4转化为CaCO3易于除去
13.(12分)金属氢氧化物在酸中溶解度不同,因此可以利用这一性质,控制溶液的pH,达到分离金属离子的目的.难溶金属的氢氧化物在不同pH下的溶解度(S,mol/L)如图所示.
(1)pH=3时溶液中铜元素的主要存在形式是__________(写化学式).
(2)若要除去CuCl2溶液中的少量Fe3+,应该控制溶液的pH为________.
A.<1 B.4左右 C.>6
(3)在Ni(NO3)2溶液中含有少量的Co2+杂质,__________(“能”或“不能”)通过调节溶液pH的方法来除去,理由是_____________________________________________.
(4)要使氢氧化铜沉淀溶解,除了加入酸之外,还可以加入氨水,生成[Cu(NH3)4]2+,写出反应的离子方程式:__________________________________________________.
(5)已知一些难溶物的溶度积常数如下表.
物质 FeS MnS CuS PbS HgS ZnS
Ksp 6.3×10-18 2.5×10-13 1.3×10-3621世纪教育网 3.4×10-28 6.4×10-53 1.6×10-24
某工业废水中含有Cu2+、Pb2+、Hg2+,最适宜向此工业废水中加入过量的________除去它们(选填序号).
A.NaOH B.FeS C.Na2S
解析:(1)由图可知,在pH=3时,溶液中不会出现Cu(OH)2沉淀.
(2)要除去Fe3+的同时必须保证Cu2+不能沉淀,因此pH应保持在4左右.
(3)从图示关系可看出,Co2+和Ni2+沉淀的pH范围相差太小,操作时无法控制溶液的pH.
(4)Cu(OH)2(s)Cu2+(aq)+2OH-(aq),加入氨水后生成难电离的[Cu(NH3)4]2+,促进了Cu(OH)2的溶解.
(5)要使三种离子生成沉淀,最好选择难溶于水的FeS,使它们转化为更难溶解的金属硫化物沉淀,同时又不会引入其他离子.
答案:(1)Cu2+ (2)B (3)不能 Co2+和Ni2+沉淀的pH范围相差太小
(4)Cu(OH)2+4NH3·H2O===[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O (5)B
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【创新方案】高中化学 第三章第一节训练全程跟踪 新人教版选修4
(时间:60分钟 满分:100分)
一、选择题(本题包括8小题,每题5分,共40分)
1.下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是( )
A.反应开始时,溶液中各离子浓度相等
B.沉淀溶解达到平衡时,沉淀的速率和溶解的速率相等
C.沉淀溶解达到平衡时,溶液中溶质的离子浓度相等,且保持不变
D.沉淀溶解达到平衡时,如果再加入难溶性的该沉淀物,将促进溶解
解析:A项,反应开始时,各离子的浓度没有必然的关系.C项,沉淀溶解达到平衡时,溶液中溶质的离子浓度保持不变,但不一定相等.D项,沉淀溶解达到平衡时,如果再加入难溶性的该沉淀物,由于固体的浓度为常数,故平衡不发生移动.
答案:B
2.(2010·东北师大附中检测)下列说法正确的是( )
A.物质的溶解性为难溶,则该物质不溶于水
B.不溶于水的物质溶解度为0
C.绝对不溶解的物质是不存在的[来源:21世纪教育网]
D.某离子被沉淀完全是指该离子在溶液中的浓度为021世纪教育网
解析:25℃时,将溶解度小于0.01 g的电解质称为难溶电解质,因此难溶电解质溶解度尽管很小,但不会等于0,也并非不溶于水,即绝对不溶解的物质是不存在的,通常把残留在溶液中的离子浓度小于1×10-5 mol·L-1时,认为沉淀完全.故只有C正确.
答案:C
3.在AgCl饱和溶液中尚有AgCl固体存在,当向溶液中加入0.1 mol/L的盐酸时,下列说法正确的是( )
A.AgCl沉淀溶解平衡正向移动
B.AgCl溶解度增大
C.溶液中c(Ag+)增大
D.溶液中c(Cl-)增大
解析:加入HCl溶液后,c(Cl-)增大,使沉淀溶解平衡逆向移动,溶液中c(Ag+)降低,AgCl的溶解度减小.故A、B、C均不正确;根据勒夏特列原理可推知溶液中c(Cl-)增大.
答案:D21世纪教育网
4.将一定量的硫酸钡放入水中,对此有关的叙述正确的是( )
A.硫酸钡不溶于水,硫酸钡固体质量不会改变
B.最终会得到BaSO4的极稀的饱和溶液
C.因为Ba2++SO===BaSO4↓很容易发生,所以不存在BaSO4(s)===Ba2+(aq)+SO(aq)的反应
D.因为BaSO4难溶于水,所以改变外界条件也不会改变BaSO4的溶解性
解析:BaSO4不溶于水并不是绝对不溶,它存在溶解平衡,当沉淀溶解和生成的速率相等时,得到了BaSO4的饱和溶液即建立了动态平衡BaSO4(s) Ba2+(aq)+SO(aq),A、C项错误,B项正确;升高温度,BaSO4溶解度增大,D项错误.
答案:B
5.CaCO3在下列液体中溶解度最大的是( )
A.H2O B.Na2CO3溶液
C.CaCl2溶液 D.乙醇
解析:乙醇为有机溶剂,CaCO3在水中的溶解度比在乙醇中的大.Na2CO3溶液中的CO,CaCl2溶液中的Ca2+,对CaCO3的溶解平衡都有抑制作用.故CaCO3在Na2CO3溶液和CaCl2溶液中的溶解度较小.
答案:A
6.(2010·福州期末联考)在一定温度下,一定量的水中,石灰乳悬浊液中存在下列溶解平衡:Ca(OH)2(s) Ca2+(aq)+2OH-(aq),当向此悬浊液中加入少量生石灰时,下列说法正确的是( )
A.n(Ca2+)增大 B.c(Ca2+)不变
C.n(OH-)增大 D.c(OH-)减小
解析:当向Ca(OH)2饱和溶液中加入生石灰时,CaO与H2O反应又生成Ca(OH)2.水被消耗,溶剂减少;溶液中n(Ca2+)和n(OH-)均减小,c(Ca2+)和c(OH-)均保持不变.
答案:B
7.(2010·厦门高二质检)实验室中,要使AlCl3溶液中的Al3+全部沉淀出来,最适宜选用的试剂是( )
A.NaOH溶液 B.Ba(OH)2溶液
C.盐酸 D.氨水21世纪教育网
解析:NaOH、Ba(OH)2为强碱,少量时生成Al(OH)3沉淀,过量时Al(OH)3沉淀又溶解,故沉淀Al3+不可用NaOH溶液或Ba(OH)2溶液,盐酸不能使Al3+沉淀.AlCl3+3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH4Cl,由于NH3·H2O为弱碱,不能溶解Al(OH)3,为沉淀Al3+最佳试剂.
答案:D
8.(2010·西安高二五校联考)纯净的氯化钠是不潮解的,但家庭所用的食盐却很容易潮解,这主要是因为含有杂质MgCl2.为取得纯净的氯化钠,有人设计了这样一个实验:把买来的食盐放入纯NaCl饱和溶液中一段时间,过滤,即得纯净的氯化钠固体.下列说法中正确的是( )
A.食盐的晶粒大一些有利于提纯
B.设计实验的根据是MgCl2比NaCl易溶于水
C.设计实验的根据是NaCl的溶解平衡
D.在整个过程中NaCl的浓度会变大
解析:MgCl2的含量较少,在纯饱和NaCl溶液中迅速溶解,而NaCl已饱和,利用NaCl溶解平衡使之析出纯净的NaCl固体.
答案:C
二、非选择题(本题包括5小题,共60分)
9.(8分)(2010·安庆高二检测)FeCl3溶液中,加入难溶于水的CaCO3粉末,观察到CaCO3逐渐溶解,产生无色气体和红褐色沉淀.
(1)气体为__________,红褐色沉淀为__________.
(2)上述现象产生的理由是________________________________.
解析:FeCl3溶液中存在水解平衡FeCl3+3H2OFe(OH)3+3HCl,加入CaCO3后,CaCO3逐渐与H+反应:CaCO3+2H+Ca2++H2O+CO2↑,消耗H+使水解平衡右移,放出CO2气体,出现红褐色沉淀.
答案:(1)CO2 Fe(OH)3 (2)FeCl3溶液呈酸性:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,加入CaCO3时CaCO3逐渐与H+反应:CaCO3+2H+===Ca2++H2O+CO2↑,消耗H+,使Fe3+水解平衡向右移动而出现红褐色沉淀
10.(12分)牙齿表面由一层硬的、组成为Ca5(PO4)3OH的物质保护着,它在唾液中存在下列平衡:21世纪教育网
Ca5(PO4)3OH(s) 5Ca2++3PO+OH-.进食后,细菌和酶作用于食物,产生有机酸,这时牙齿就会受到腐蚀,其原因用离子方程式表示为__________________________.已知Ca5(PO4)3F(s)的溶解度比上面的矿化产物的更小,质地更坚固.请用离子方程式表示,当牙膏中配有氟化物添加剂后能防止龋齿的原因:________________________.根据以上原理,请你提出一种其他促进矿化的方法:____________________.
解析:根据题意,牙齿表面的一层硬的物质存在如下平衡:Ca5(PO4)3OH(s) 5Ca2++3PO+OH-,因进食后产生有机酸,电离出的H+与OH-结合生成H2O,使上述平衡向脱矿方向移动,牙齿受到腐蚀.当用含氟牙膏刷牙时,5Ca2++3PO+F-Ca5(PO4)3F↓,产生了质地更坚硬的固体物质,使牙齿受到保护.从Ca5(PO4)3OH在唾液中的平衡可以看出,加入Ca2+或PO都可促进矿化.
答案:因有中和反应H++OH-H2O发生,使平衡Ca5(PO4)3OH(s) 5Ca2++3PO+OH-正向移动 5Ca2++3PO+F-Ca5(PO4)3F↓ 牙膏中加入Ca2+(或加PO)
11.(14分)Al(OH)3为两性氢氧化物,在水溶液中存在酸式电离和碱式电离两种形式,试根据平衡移动原理,解释下列有关问题.
(1)向Al(OH)3沉淀中加入盐酸,沉淀溶解,其原因是_________________________,有关反应的离子方程式是______________________________________________________.
(2)向Al(OH)3沉淀中加入苛性钠溶液,沉淀溶解,其原因是___________________,有关反应的离子方程式是________________________________________________________.
解析:(1)Al(OH)3的碱式电离为Al(OH)3Al3++3OH-,加入酸溶液,由于H+与Al(OH)3电离出来的少量OH-反应生成水,使Al(OH)3的碱式电离平衡正向移动.
(2)Al(OH)3的酸式电离为Al(OH)3H++AlO+H2O,当向Al(OH)3沉淀中加入碱溶液时,OH-与H+反应生成水,使c(H+)减小,Al(OH)3的酸式电离平衡正向移动.
答案:(1)加入酸溶液时,H+与Al(OH)3电离出的少量OH-反应生成水,使Al(OH)3的碱式电离平衡正向移动,从而使之溶解 Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O
(2)加入碱溶液时,OH-与Al(OH)3电离出的少量H+反应生成水,使Al(OH)3的酸式电离平衡正向移动,从而使之溶解 Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O
12.(16分)已知Cu(OH)2沉淀在一定的条件下可以溶解在氨水中,有关反应的化学方程式为:
Cu(OH)2+4NH3·H2O [Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O
有下列实验操作:
(1)操作1:在盛有3 mL 0.1 mol/L的CuSO4溶液的试管中滴加3 mL 0.2 mol/L的NaOH溶液,结果出现蓝色的悬浊液,有关反应的离子方程式为_____________________________
________________________________________________________________________.
(2)操作2:在盛有3 mL 0.1 mol/L的CuSO4溶液的试管中滴加3 mL 0.2 mol/L的氨水,结果也出现蓝色的悬浊液,有关反应的离子方程式为______________________________
________________________________________________________________________.
(3)在上述两种悬浊液中分别加入2 mol/L的氨水溶液,请从平衡移动的角度思考哪一种悬浊液更易溶解成为澄清溶液?________(填“操作1”或“操作2”),理由是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
(4)请你设计一个简单的实验方案验证上述观点(或理由)的可靠性:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
解析:(1)操作1产生的是氢氧化铜沉淀.
(2)操作2说明弱碱也能使铜离子转化为氢氧化铜沉淀.
(3)考虑到氢氧化铜的溶解平衡,当氨水浓度大时利于溶解氢氧化铜.
(4)为证明该结论,可做对比实验,用铵盐与普通盐做对比实验,看哪种情况下氢氧化铜的溶解效果好.
答案:(1)Cu2++2OH-Cu(OH)2↓
(2)Cu2++2NH3·H2OCu(OH)2↓+2NH
(3)操作2 操作2中产生的NH能结合OH-,使平衡Cu(OH)2+4NH3·H2O [Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O正向移动
(4)做对比实验:取操作1所得的悬浊液两等份,向其中一份中加入NaCl溶液,另一份中加入等浓度等体积的NH4Cl溶液,观察发生的现象
13.(10分)锅炉水垢既会降低燃料的利用率,也会影响锅炉的使用寿命,还会形成安全隐患,因此要定期除去锅炉水垢,锅炉水垢中含有Mg(OH)2,下面是某班同学对Mg(OH)2进行的实验:向少量Mg(OH)2悬浊液中加入适量的浓NH4Cl溶液,该浊液变澄清,对此有下列两种说法:甲同学认为:Mg(OH)2Mg2++2OH-① NH+H2ONH3·H2O+H+ H++OH-===H2O 由于NH水解,产生的H+与OH-发生作用,导致①平衡右移,沉淀溶解.
乙同学认为:Mg(OH)2Mg2++2OH-① NH+OH-NH3·H2O 由于NH4Cl电离出的NH与Mg(OH)2电离出的OH-结合,生成了更弱的电解质NH3·H2O,导致反应①平衡右移,沉淀溶解.
为了验证甲、乙两位同学的解释哪一个正确,现提供下列仪器、药品及某些弱电解质的电离数值:
仪器:试管、胶头滴管、药匙、容量瓶、锥形瓶
药品:碳酸钠、碳酸氢钠、硫酸铵、醋酸铵、氨水、蒸馏水、氢氟酸、醋酸钠
25℃时,某些弱电解质的电离常数:
电解质 HF HNO2 HCOOH CH3COOH HCN NH3·H2O
电离常数 3.53×10-4 4.6×10-4 1.77×10-4 1.76×10-5 4.93×10-10 1.77×10-5
请设计一个简单的实验:
(1)验证甲、乙两同学的解释哪一个正确,写出所用的试剂.
(2)写出实验方案中对两种解释做出正误判断的依据.
解析:甲、乙同学解释的不同之处在于一个认为NH水解产生的H+与Mg(OH)2饱和溶液中的OH-反应,一个认为NH直接与OH-反应生成弱电解质NH3·H2O,为验证哪个同学的解释正确,可以选含NH的中性水溶液,由于NH3·H2O和CH3COOH的电离常数相同,则CH3COONH4溶液呈中性,向Mg(OH)2悬浊液中滴入显中性的CH3COONH4溶液,若沉淀不溶解,证明甲同学的说法正确;若沉淀溶解,则说明乙同学的说法正确.
答案:向Mg(OH)2悬浊液中滴入CH3COONH4溶液,若Mg(OH)2不溶解,则甲同学说法正确;若Mg(OH)2溶解,则乙同学说法正确.
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本章内容实际上是应用化学平衡理论,探讨水溶液中离子间的相互作用,内容比较丰富.电离平衡、水解平衡、沉淀溶解平衡的过程分析,体现了化学理论的指导作用;pH的应用、盐类水解反应的应用、沉淀反应的应用等,展示了相关知识在生产、
生活中的应用价值;酸碱中和滴定的介绍和测定酸碱反应曲线的实验则是对实验操作技能的学习.本章是历年高考命题的热点之一,考查的主要内容有弱电解质的电离平衡及强弱电解质的比较,外界条件对水的电离平衡的影响,影响盐类水解的因素,水解离子方程式,离子共存,离子浓度大小的比较,盐溶液的碱性比较和水解平衡移动,溶解平衡等.
[链接新课标]
1.认识电解质有强弱之分,能应用化学平衡理论描述弱
电解质在水溶液中的电离平衡.
2.知道水是一种极弱的电解质,在一定温度下,水的离
子积是常数.
[链接新课标]
3.初步掌握测定溶液pH的方法,能进行pH的简单计算
知道溶液pH的调控在工农业生产和科学研究中的重要应用.
4.认识盐类水解的原理,影响盐类水解程度的主要因
素,了解盐类水解在生产、生活中的应用.
[链接新课标]
5.能应用化学平衡理论描述沉淀溶解平衡,知道沉淀
转化的本质.
[关注重难点]
(一)重点
1.强、弱电解质的概念和弱电解质的电离平衡.
2.水的离子积,c(H+)、pH与溶液酸碱性的关系.
3.盐类水解的本质.
4.难溶电解质的溶解平衡.
[关注重难点]
(二)难点
1.弱电解质的电离平衡.
2.水的离子积,有关溶液pH的简单计算.
3.影响水解平衡的因素及水解反应方程式的书写.
4.难容电解质的溶解和转化.
一、强、弱电解质
[实验探究] 盐酸、醋酸与镁条的反应
1 mol/L HCl 1 mol/L CH3COOH
与Mg条反应
的现象 反应 ,
产生大量气泡 反应 ,产生气泡
溶液的pH
剧烈
不剧烈
0
2.4
[结论] 镁与 反应的速率大,同浓度的盐酸和醋酸中, 的c(H+)大,HCl在稀水溶液中 电离,CH3COOH在水溶液中 电离.
(1)强电解质:在水中能够 电离的电解质.如 酸、
碱和盐.
(2)弱电解质:在水中能够 电离的电解质.如 酸
和 碱.
盐酸
盐酸
全部
部分
全部
强
强
部分
弱
弱
1.BaSO4不溶于水,属于弱电解质吗?
提示:BaSO4属于强电解质,尽管BaSO4的溶解度很小,但溶于水的部分能够完全电离.
二、弱电解质的电离
1.电离平衡的建立
在一定条件下(如温度和浓度),电解质 的速率和 的速率相等时,电离过程达到电离平衡状态.
电离成离子
离子结合成分子
如图所示:
2.弱电解质的电离方程式
弱电解质的电离过程是可逆的,其电离方程式用“
”表示.
如: .
.
CH3COOH:CH3COOH CH3COO-+H+
NH3·H2O NH +OH-
NH3·H2O:
+4
3.弱电解质的电离或形成过程中体系各粒子浓度的变化
(1)一元弱酸HA电离过程中各粒子浓度的变化
c(A-) c(H+) c(HA)
HA初溶于水时
达到电离平衡前
达到电离平衡时
最小
最小
最大
变小
不变
不变
不变
变大
变大
(2)一元弱碱BOH形成过程中各粒子浓度的变化
c(OH-) c(B+) c(BOH)
等体积等浓度的B+、OH-溶液相混合时
达到电离平衡前
不变 不变 不变
最大
最大
最小
变小
变小
变大
达到平衡时
三、电离常数
1.概念
在一定温度下,当弱电解质在水溶液中达到电离平衡时,溶液中电离出的各离子 与反应物 的比值是一个常数.
浓度幂的乘积
浓度幂
2.表达式
对于HA H++A-,K= .
3.注意问题
(1)电离平衡常数只与 有关,升高温度,K值 .
(2)在相同条件下,弱酸的电离常数越大,酸性 .
(3)多元弱酸的各级电离常数的大小关系是一级电离
二级电离,所以其酸性决定于 电离.
温度
增大
越强
远大于
第一步
1.难溶的电解质都是弱电解质,易溶的电解质都是强
电解质 ( )
提示:错误.难溶、易溶是指物质在溶剂中的溶解性的大小,而强电解质和弱电解质是从电解质在水溶液中的电离程度区分的,这是不同的概念范围,因此二者并没有必然的联系.
2.弱电解质的电离程度越大,电离常数越大 ( )
提示:错误.电离常数只受温度的影响,而不受浓度的影响,所以在一定温度下,当浓度减小时,电离程度增大,而电离常数不变.
3.对于常温下浓度相同的两种不同的弱酸HA、HB,
电离常数大的溶液的酸性强,电离常数小的溶液的酸性弱 ( )
提示:正确.常温下浓度相同,外界条件一样,电离常数的大小反映了两种酸的相对强弱.
一、强电解质和弱电解质的比较
强电解质 弱电解质
相同点 都是电解质,在水溶液中都能电离,都能导电,与溶解度无关
不同点 键型 离子键或极性键 极性键
电离程度 完全电离 部分电离
强电解质 弱电解质
不同点 电离过程 不可逆过程 可逆过程、存在电离平衡
表示方法 电离方程式用等号 电离方程式用可逆号
电解质在溶液中的存在形式 水合离子 分子、水合离子
强电解质 弱电解质
不同点 离子方程式中表示形式 离子符号或分子式 分子式
物质种类 强酸、强碱、多数盐、部分碱性氧化物 弱酸、弱碱、水
[特别关注]
电解质的强弱与溶液的导电能力强弱无必然关系,与电解质溶解性无必然关系,即强电解质溶液若浓度很小,导电能力也会很差;弱电解质溶液若浓度较大而形成的离子浓度较大时,导电能力也会很强.溶液导电能力取决于溶液中自由移动离子的浓度及离子所带电荷的高低.
[特别关注]
多元弱酸分步电离,一般只写第一步电离方程式.
三、外界条件对电离平衡的影响
电离平衡是一个吸热过程,主要受温度、浓度的影响.
对于醋酸,CH3COOH CH3COO-+H+,外界条
件改变对该平衡的影响:
项目
变化
项目 加水 加热 加少量NaOH(s) 加少量CH3COONa(s) 通入少量HCl(g)
平衡移动 右移 右移 右移 左移 左移
电离程度 增大 增大 增大 减小 减小
项目
变化
项目 加水 加热 加少量NaOH(s) 加少量CH3COONa(s) 通入少量HCl(g)
n(H+) 增大 增大 减小 减小 增大
c(H+) 减小 增大 减小 减小 增大
溶液导电性 减小 增大 增大 增大 增大
考查点一 强、弱电解质的判断
[例1] 关于强、弱电解质叙述正确的是 ( )
A.强电解质都是离子化合物,弱电解质都是共价化合物
B.强电解质都是可溶性化合物,弱电解质都是难溶性化
合物
C.强电解质的水溶液中无溶质分子,弱电解质的水溶液
中有溶质分子
D.强电解质的水溶液导电能力强,弱电解质的水溶液导
电能力弱
[答案] C
[解析] A项,部分共价化合物是强电解质;B项强电解质有些是难溶性的,如BaSO4;C项,强电解质在水中完全电离无溶质分子,弱电解质在水中部分电离,有溶质分子.D项,水溶液的导电能力取决于溶液中离子浓度大小,与电解质的强弱无关.
[关键一点]
(1)由离子键形成的离子化合物都是强电解质;由极
性键形成的共价化合物有的是强电解质,有的是弱电解质.
(2)强电解质溶液的导电性不一定比弱电解质溶液的
导电性强,溶液的导电性与离子的浓度和所带电荷数有关.离子浓度越大,离子所带电荷数越多,导电性越强.
1.(2010·锦州高二检测)下列物质的水溶液能导电,且该
物质属于弱电解质的是 ( )
A.CH3COOH B.Na
C.NaOH D.SO2
解析: A项,CH3COOH为弱电解质,其水溶液能导电;B项,Na既不是电解质也不是非电解质;C项,NaOH的水溶液能导电,但NaOH属于强电解质;D项,SO2是非电解质.
答案: A
考查点二 电离平衡的移动
[例2] 在100 mL 0.1 mol/L的醋酸溶液中,欲使醋酸的电离程度增大,H+浓度减小,可采用的方法是 ( )
A.加热
B.加入100 mL 0.1 mol/L的醋酸溶液
C.加入少量的0.5 mol/L的硫酸
D.加入少量的1 mol/L的NaOH溶液
[解析] A项加热促进电离,H+浓度增大.B项,H+浓度不变.C项,加H2SO4抑制电离,但H+浓度增大.D项,加入NaOH,OH-与H+反应,平衡向右移动,H+浓度减小.
[答案] D
[关键一点]
电离平衡的移动符合勒夏特列原理,离子浓度相当于生成物的平衡浓度,分子浓度相当于反应物的平衡浓度.
答案: BD
考查点三 电离平衡常数
[例3] (2010·宁德高二检测)已知下面三个数据:7.2×10-4、4.6×10-4、4.9×10-10分别是三种酸的电离平衡常数,若已知这些酸可发生如下反应:
①NaCN+HNO2===HCN+NaNO2,
②NaCN+HF===HCN+NaF,
③NaNO2+HF===HNO2+NaF.
由此可判断下列叙述中,错误的是 ( )
A.HF的电离平衡常数为7.2×10-4
B.HNO2的电离平衡常数为4.9×10-10
C.根据①③两个反应即可知三种酸的相对强弱
D.HNO2的电离平衡常数比HCN大,比HF小
[答案] B
[解析] 相同温度下的弱电解质的电离平衡常数是比较弱电解质相对强弱的依据之一.
该题中涉及三个反应.由这三个反应化学方程式可以得出:HF、HNO2、HCN的酸性依次减弱.酸性越强,电离常数越大,据此可以将三个K值与酸对应起来.以上三个反应中,第①个反应说明HNO2>HCN,第③个反应说明HF>HNO2,只根据这两个反应即可作出比较.
3.下列关于电离平衡常数(K)的说法中正确的是 ( )
A.电离平衡常数(K)越小,表示弱电解质电离能力越弱
B.电离平衡常数(K)与温度无关
C.不同浓度的同一弱电解质,其电离平衡常数(K)不同
D.多元弱酸各步电离平衡常数相互关系为:K1<K2
<K3
答案: A
解析:电离平衡常数表示电离程度的大小,K值越大,电离程度越大.电离平衡常数是一个温度常数,且多元弱酸的电离平衡常数关系为K1>K2>K3.
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第一课时 盐类的水解
一、探究盐溶液的酸碱性
1.实验探究
(1)将NaCl、Na2CO3、NaHCO3、NH4Cl、Na2SO4、
CH3COONa、(NH4)2SO4分别装在7个小烧杯中,加
足量蒸馏水,制成溶液,贴上标签.
(2)分别用pH试纸测7种盐的pH,记录测定结果.
盐溶液 pH 盐类型
NaCl pH 7
Na2CO3 pH 7
NaHCO3 pH 7
NH4Cl pH 7
Na2SO4 pH 7
CH3COONa pH 7
(NH4)2SO4 pH 7
=
>
>
<
=
>
<
强酸强碱盐
强酸强碱盐
强酸强碱盐
强酸强碱盐
强酸强碱盐
强酸强碱盐
强酸强碱盐
2.实验结论
盐:NH4Cl、(NH4)2SO4等溶液呈酸性.
盐:NaCl、Na2SO4等溶液呈中性.
盐:Na2CO3、NaHCO3、CH3COONa等
溶液呈碱性.
强碱弱酸
强酸弱碱
强酸强碱
OH-
NH3·H2O
电离
>
酸
(2)强碱弱酸盐——CH3COONa
①CH3COONa电离出的CH3COO-和H2O电离出的
,相互作用生成了弱电解质 ,使溶液中c(OH-) c(H+),溶液显 性.
②总反应为:CH3COO-+H2O CH3COOH+OH-.
H+
>
CH3COOH
碱
(3)强酸强碱盐——NaCl
NaCl电离出的Na+与Cl-都不能与H2O电离的H+或OH-生成弱电解质,溶液中c(H+)=c(OH-),溶液显中性.
2.盐类的水解
在溶液中盐电离产生的阴、阳离子跟 电离出来的
或 结合生成 的反应.
水
H+
OH-
弱电解质
某种盐溶于水后,溶液显酸性,一定是水解的原因吗?
2.CH3COONa水溶液显碱性,在0.1 mol/L的
CH3COONa溶液中,c(Na+)=c(CH3COO-) ( )
提示:错误.化合物中CH3COO-和Na+相等,因为CH3COONa溶于水后CH3COO-发生水解,部分转化为CH3COOH,使c(CH3COO-)<0.1 mol/L.而c(Na+)=0.1 mol/L.
一、盐类水解的规律
盐的水解规律可概括为“有弱才水解,无弱不水解,越弱越水解,都弱都水解,谁强显谁性”.具体理解如下:
1.有弱才水解,无弱不水解
指盐中有弱酸的阴离子或者是弱碱的阳离子才能水解;若没有,则是强酸强碱盐,不发生水解反应.
2.越弱越水解
指弱酸阴离子对应的酸越弱,就越容易水解;弱碱阳离子对应的碱越弱,就越容易水解.因为酸越弱,就越难电离出H+,说明其弱酸阴离子结合H+能力强,所以酸对应的弱酸阴离子就越容易结合H2O电离出的H+而水解;同理,碱越弱其阳离子就越容易结合H2O电离出来的OH-而水解.
3.都弱都水解
指弱酸弱碱盐电离出的弱酸阴离子和弱碱阳离子都发生水解,且相互促进.
4.谁强显谁性
指当盐中的弱酸阴离子对应的酸比弱碱阳离子对应的碱更容易电离时,水解后盐溶液显酸性;反之,就显碱性.
[特别关注]
盐类水解的几种情况
(1)强碱弱酸盐
弱酸的阴离子发生水解,水解显碱性.
(2)强酸弱碱盐
弱碱的阳离子发生水解,水解显酸性.
(3)弱酸弱碱盐
弱酸的阴离子和弱碱的阳离子都发生水解,溶液的酸
碱性取决于弱酸和弱碱的相对强弱.
(4)强酸强碱盐不发生水解.
二、盐类水解离子方程式的书写注意事项
1.一般盐类水解程度很小,水解产物很少,通常不生
成沉淀和气体,也不发生分解,因此盐类水解的离子方程式中不标“↓”或“↑”,也不把生成物(如NH3·H2O、H2CO3等)写成其分解产物的形式.
2.盐类水解是可逆反应,是中和反应的逆反应,而中
和反应是趋于完全的反应,所以盐的水解反应是微
弱的,盐类水解的离子方程式一般不写“===”而写
“ ”.
3.多元弱酸的酸根离子水解是分步进行的,以第一步
水解为主;多元弱碱的阳离子水解复杂,可一步写出.
5.某些盐溶液在混合时,一种盐的阳离子和另一种盐
的阴离子,在一起都发生水解,相互促进对方的水解,水解趋于完全.可用“===”连接反应物和生成物,水解生成的难溶物或挥发性物质可加“↓”、“↑”等.
考查点一 盐溶液性质的判断
[例1] 物质的量浓度相同的下列溶液中,符合按pH由小到大的顺序排列的是 ( )
A.Na2CO3 NaHCO3 NaCl NH4Cl
B.Na2CO3 NaHCO3 NH4Cl NaCl
C.(NH4)2SO4 NH4Cl NaNO3 Na2S
D.NH4Cl (NH4)2SO4 Na2S NaNO3
[答案] C
[关键一点]
比较同浓度溶液的pH大小一般要分清两个层次:①物质的分类:碱>盐>酸;②同类的再比较.本题中分清强碱弱酸盐>强酸强碱盐>强酸弱碱盐即可.
1.下列物质溶于水,由于水解而使溶液显酸性的是( )
A.P2O5 B.NaHSO4
C.CuCl2 D.NaF
解析:解析:A项与水反应生成H3PO4电离显酸性,B项电离显酸性,C项水解显酸性,D项水解显碱性.
答案: C
考查点二 盐类水解离子方程式的书写
[解析] B项中的NH4OH应为NH3·H2O;C项中的离子方程式应为CH3COOH+OH-===CH3COO-+H2O;D项中NaCl不水解.
[答案] A
[关键一点]
多元弱酸的酸式酸根,如HS-水解的离子方程式为HS-+H2O H2S+OH-,而其电离方程式为HS-+H2O H3O++S2-(H3O+可看做H3O+===H2O+H+).
答案:B
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第一课时 沉淀溶解平衡及应用
一、Ag+和Cl-的反应真能进行到底吗?
1.生成沉淀的离子反应能够发生的原因
生成沉淀的离子反应之所以能够发生,在于
.但并不是 .
生成物的溶解度小
绝对不溶
2.溶解平衡
以AgCl溶解为例:
从固体溶解平衡的角度,AgCl在溶液中存在两个过程,一方面,在水分子作用下,少量的Ag+和Cl-
;另一方面,溶液中的Ag+和Cl-受AgCl表面正、负离子的吸引,
沉淀.在一定温度下,当
时,得到AgCl饱和溶液,
脱离AgCl的表面溶入水中
回到AgCl的表面析出
沉淀溶解和生成的速率相等
建立动态平衡.其溶解平衡可表示为:
.
AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq)
3.固体物质的溶解性
(1)将 的电解质称为难溶电解质.
(2)溶液中的离子浓度 时,沉淀就达
完全.
溶解度小于0.01 g
小于1×10-5 mol/L
二、沉淀反应的应用
1.沉淀的生成
(1)沉淀生成的应用:在涉及 、 的生
产、 、 等领域中,常利用生成沉淀来
达到 的目的.
无机制备
提纯工艺
科研
废水处理
分离或除去某些离子
Fe(OH)3
②加沉淀剂法:以Na2S、H2S等作沉淀剂,除去Cu2+、Hg2+等.生成极难溶的CuS、HgS等沉淀,反应的离子方程式分别为:Na2S:
;
H2S: 、
.
S2-+Cu2+===CuS↓、
S2-+Hg2+===HgS↓
H2S+Cu2+===CuS↓+2H+
H2S+Hg2+===HgS↓+2H+
沉淀溶解
(2)Mg(OH)2沉淀溶于NH4Cl溶液中
实验操作 实验现象 实验结论及解释
沉淀 Mg(OH)2 溶于水
不溶解
不
实验操作 实验现象 实验结论及解释
沉淀 Mg(OH)2 溶于盐酸
溶解平衡正向移动,沉淀溶解.
反应可表示为:
溶解
能
Mg(OH)2+2HCl===MgCl2
+2H2O
实验操作 实验现象 实验结论及解释
沉淀 Mg(OH)2能溶于NH4Cl溶液
溶解平衡正向移动,沉淀溶解.
反应表示为:
溶解
Mg(OH)2+2NH4Cl
===MgCl2+2NH3·H2O
2.Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液但是MgCl2溶液能与氨水反
应生成Mg(OH)2沉淀二者是否矛盾?
提示:不矛盾.根据前面学过的化学反应的方向及化学平衡有关理论,在不同条件下,化学反应可按不同方向进行,当NH4Cl浓度大时,便能溶解Mg(OH)2,而当c(Mg2+)、c(NH3·H2O)较大的溶液相混时易于生成Mg(OH)2沉淀.
1.饱和溶液的物质的量浓度一定很大,不饱和溶液的物
质的量浓度一定很小 ( )
提示:错误.溶液的物质的量浓度的大小与溶液的饱和与否没有直接关系,有的物质受溶解度的限制,容易达到饱和,但浓度却很小,如AgCl、Mg(OH)2等难溶物都是这种情况.
2.在不加入其他物质的情况下,对于饱和溶液,降低温
度可以生成沉淀,升高温度也可以生成沉淀 ( )
提示:正确.不同的物质溶解度受温度的影响不同,大多数固体物质,温度越高溶解度越大,其饱和溶液在降低温度时可以生成沉淀;有的物质如Ca(OH)2当温度越高时溶解度越小其饱和溶液升高温度时可生成沉淀.
3.只有难溶物才可能得到沉淀,而对于易溶物如KNO3
不可能得到它们的沉淀 ( )
提示:错误.固体物质在溶液中都存在溶解平衡,只要存在溶解平衡,改变适当的条件就会有沉淀析出.
一、难溶电解质的溶解平衡与弱电解质的电离平衡的关系
1.弱电解质的电离平衡
(1)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.
(2)电离平衡是动态平衡,当浓度、温度等条件发生变化时,
平衡就向能够使这种变化减弱的方向移动.
(3)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,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,电离程度越小.
弱电解质的电离还受酸碱度、盐离子效应等影响.
2.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.
3.两者之间的关系
难溶电解质的溶解平衡与弱电解质的电离平衡是不同的,可从两个方面来比较分析:
(1)从物质类别方面看,要弄清难溶电解质可以是强电解
质,也可以是弱电解质,如BaSO4是强电解质,而Al(OH)3是弱电解质;而难电离物质是弱电解质.
(2)从变化过程来看,要弄清溶解平衡是指已溶解的溶
质与未溶解的溶质之间形成的沉淀与溶解的平衡状态;而弱电解质的电离平衡则是指已经溶解在溶液中的弱电解质分子与离子之间的转化达到平衡状态.
[特别关注]
溶解平衡遵循勒夏特列原理,当外界条件改变时,平衡可能会发生移动.
二、沉淀反应中的问题
生成难溶电解质的沉淀,是工业生产、环保工程和科学研究中除杂质或提纯物质的重要方法之一,但并不是唯一方法!
1.沉淀剂的选择
要求除去溶液中的某种离子,又不能影响其他离子的存在,并且由沉淀剂引入溶液的杂质离子还要便于除去.如在AgNO3溶液中加入K2CrO4可产生Ag2CrO4沉淀.
2.形成沉淀和沉淀完全的条件
由于难溶电解质溶解平衡的存在,在合理选用沉淀剂的同时,有时还需要考虑溶液pH和温度的调控.
3.不同沉淀方法的应用
(1)直接沉淀:为除去指定的溶液中某种离子或获取该难
溶电解质;
(2)分步沉淀(为鉴别溶液中含有哪些离子,或是为分别获
得不同难溶电解质);
(3)共沉淀:为除去一组某种性质相似的离子,加入合适
的沉淀剂.
(4)通过氧化还原反应等方式改变某离子的存在形式,促
使其转变为溶解度更小的难溶电解质以便分离出去.
考查点一 沉淀溶解平衡
[答案] B
[解析] AgCl固体在溶液中达到溶解平衡后,溶解与沉淀速率相等,但不为0,A项正确;AgCl难溶于水,但溶解的部分电离出Ag+和Cl-,B项错误;一般来说,升高温度有利于固体物质的溶解,C项正确;向AgCl沉淀中加入NaCl固体,增大了Cl-浓度,促使溶解平衡向左移动,降低了AgCl的溶解度,D项正确.
[关键一点]
考虑温度对沉淀溶解平衡的影响时,要具体问题具体分析,绝大多数物质随温度升高,溶解度增大;也有的物质随温度升高溶解度反而减小,如Ca(OH)2.
1.下列叙述不正确的是 ( )
A.CaCO3能够溶解在CO2的水溶液中
B.Mg(OH)2可溶于盐酸,不溶于NH4Cl溶液
C.AgCl可溶于氨水
D.MgSO4溶液中滴加Ba(OH)2只得到一种沉淀
.
答案: BD
考查点二 沉淀溶解平衡的应用
[例2] 为了除去MgCl2溶液中的FeCl3,可在加热搅拌的条件下加入的一种试剂是(提示氢氧化铁完全沉淀时的pH为3.7,氢氧化镁完全沉淀时的pH为11.1) ( )
A.NaOH B.Na2CO3
C.氨水 D.MgO
[解析] 要除FeCl3,实际上是除去Fe3+.除Fe3+的方法是,加入某物质,使之成为沉淀,过滤即可.由题目可知,
氢氧化铁饱和溶液的酸性较饱和氢氧化镁的强,也就是
说前者的氢氧根离子的浓度比后者小.在溶液的氢氧根
离子浓度达到某一数值(pH为3.7)时,镁离子不反应,铁离子已经完全沉淀了.即根据溶解平衡Mg(OH)2(s) Mg2+
(aq)+2OH-(aq)和Fe(OH)3(s) Fe3+(aq)+3OH-(aq)与水解平衡Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+,加入某物质消耗Fe3+水解产生的H+,使Fe(OH)3沉淀,不使Mg(OH)2沉淀,所给的物质均消耗H+,使Fe(OH)3沉淀,但前三种物质会引入杂质,不符合除杂要求.
[答案] D
[关键一点]
在遇到含有多种弱碱阳离子的混合溶液的离子分离及除杂时,往往用到通过改变溶液的酸碱性来使离子分别沉淀的情况,此时要注意沉淀的pH.
2.当Mg(OH)2固体在水中溶解达到平衡时:
Mg(OH)2(s) Mg2++2OH-, 为使Mg(OH)2固体的量减少,可加入 ( )
A.NH4NO3 B.Na2S
C.MgSO4 D.CH3COONa
答案: A
解析:若使Mg(OH)2固体的量减少,应使Mg(OH)2的溶解平衡向右移动,应减少c(Mg2+)或c(OH-).NH4NO3水解显酸性,使c(OH-)减小;B、D项水解显碱性,增大c(OH-);C项增大了c(Mg2+).
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第二课时 酸碱中和滴定
2.仪器和试剂
(1)仪器: 、 、 、 、
.
(2)试剂:标准液(盐酸),待测液(NaOH溶液).
指示剂: 或 .
酸式滴定管
锥形瓶
酚酞
甲基橙
碱式滴定管
铁架台
滴定管夹
3.实验步骤
(1)滴定前准备
①检查:使用滴定管前,首先要检查 .
②润洗:加入酸、碱反应液之前,洁净的酸式滴定管和碱式滴定管分别用 润洗 遍.
酸、碱溶液
活塞是否漏水
2~3
③装液:分别将酸、碱反应液加入此
酸式、碱式滴定管中,使液面位于“0”
刻度以上 处.
④调液:调节活塞,使滴定管尖嘴部分充满反应液,并使液面处于 或 .
⑤放液:从碱式滴定管中放出一定量的NaOH溶液于锥形瓶中,并滴2~3滴指示剂.
2~3 mL
“0”刻度
“0”刻度以下
(2)滴定
①左手握 ,右手 .
②眼睛注视 .
③终点判断:当滴入最后一滴盐酸时,刚好使指示
剂变色,且在半分钟内不变色,即到终点.读数并
记录.
滴定管活塞
摇动锥形瓶
锥形瓶内溶液颜色的变化
酸、碱中和滴定实验的关键是什么?
提示: ①准确测定参加反应的两种溶液的体积.
②准确判断中和反应恰好反应完全.
二、滴定曲线
以酸、碱中和滴定过程中 为横坐标,以 为纵坐标绘出的一条溶液pH随酸(或碱)的滴加量而变化的曲线.如图所示为用0.1000 mol/L NaOH溶液滴定20.00 mL 0.1000 mol/L HCl溶液过程中的pH变化曲线.
滴加酸(或碱)的量
溶液pH
1.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 ( )
提示:错误.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.
2.在向滴定管中加液体时,不一定每次都把液面调到
“0”刻度 ( )
提示:正确.因为中和滴定实验,测酸或碱溶液的体积时,取的数值是滴定后和滴定前两次读数的差值,这个差值是反应消耗的溶液体积,所以开始不一定在“0”刻度,只要在“0”或“0”下某一刻度即可,但不能在“0”以上.
3.待测液如果不用锥形瓶盛放,也可以用烧杯,因为
用烧杯更方便滴定并且不容易滴在外面 ( )
提示:错误.滴定时,右手要不断旋摇锥形瓶,用烧杯不方便摇动且容易将反应液洒出.
4.为了节约,第一次润洗滴定管的润洗液从滴定的尖嘴
处放出到烧杯中,然后再倒入滴定管,这样反复润洗2~3次,就可以了 ( )
提示:错误.应当每次都要用新的标准液润洗.
5.如果中和滴定操作反复了两次之后,认为这两次测得
消耗标准液的体积数据差值较大,再做第三次实验,最后结果处理时,可以取这三次的平均值作为最后的实验结果 ( )
提示:错误.因为这三次的平均值,比取两次最接近的平均值误差更大.
一、中和滴定中使用仪器及滴定操作需注意的问题
1.本实验量取和计量反应过程中酸、碱溶液的体积应使
用滴定管,不能用量筒代替滴定管.滴定管的优点:一是读数精确(0.01 mL),二是可以逐滴滴加液体.
2.酸式滴定管不能盛装碱性溶液,因为酸式滴定管有玻
璃活塞,能与碱液发生反应:SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O,Na2SiO3能将活塞粘住.
3.碱式滴定管不能盛放酸性和强氧化性溶液,因为强
氧化剂会把橡胶管氧化.
4.润洗滴定管的原因是滴定管内壁有蒸馏水,对所装
溶液有稀释作用,造成实验误差,通过润洗,可以减小误差.
5.锥形瓶不能用待测液润洗.锥形瓶里的待测液,虽
然其浓度待测但已客观存在,其体积也是用滴定管准确测定的,这样,锥形瓶里待测液中溶质的物质的量是一定的.若将锥形瓶用待测液润洗,必然是增大了锥形瓶内待测液的体积,增大了待测液中溶质的物质的量,导致滴定误差.由此可知,锥形瓶在装入待测液前不必干燥.相反,向锥形瓶内加入适量的蒸馏水,有利于滴定.
6.滴定管构造的特点之一是“0”刻度线在上,从上到下
刻度值增大,其测量液体体积的原理是“差值原理”,测量方法是“差值法”.若不预先排出滴定管尖嘴内的空气,在放出液体的过程中这些空气会减少或者是全部排出,其空间被溶液填充.这样,必然导致液体体积测量的误差.
2.常见误差
以标准酸溶液滴定未知浓度的碱(酚酞作指示剂)为例,常见的因操作不正确而引起的误差有:
步骤 操作 VA cB
洗涤 酸式滴定管未用标准溶液润洗 变大 偏高
碱式滴定管未用待测溶液润洗 变小 偏低
锥形瓶用待测溶液润洗 变大 偏高
锥形瓶洗净后还留有蒸馏水 不变 无影响
步骤 操作 VA cB
取液 放出碱液的滴定管开始有气泡,放出液体后气泡消失 变小 偏低
滴定 酸式滴定管滴定前有气泡,滴定终点时气泡消失 变大 偏高
步骤 操作 VA cB
滴定 振荡锥形瓶时部分液体溅出 变小 偏低
部分酸液滴出锥形瓶外 变大 偏高
溶液颜色较浅时滴入酸液过快,停止滴定后反加一滴NaOH溶液无变化 变大 偏高
步骤 操作 VA cB
读数 滴定前读数正确,滴定后俯视读数(或前仰后俯) 变小 偏低
滴定前读数正确,滴定后仰视读数(或前俯后仰) 变大 偏高
两次滴定所消耗酸液的体积相差太大 无法判断
[特别关注]
(1)标准液浓度、待测液体积等的误差
在中和滴定实验中也直接反映在标
准液读数中.
(2)滴定管、量筒读数法则:
液面、眼睛在两边,刻度在中间,三点(如图A、B、
C)成一水平线.
(3)滴定管读数要精确到0.01 mL.
三、酸碱指示剂的选择
滴定
种类 选用的
指示剂 达滴定终点
时颜色变化 指示剂
用量 滴定终点
判断标准
强酸滴定强碱 甲基橙 黄色→橙色 2~3滴 当指示剂刚好变色,并在半分钟内不恢复原来的颜色,即认为已达滴定终点
酚酞 红色→无色
滴定
种类 选用的
指示剂 达滴定终点
时颜色变化 指示剂
用量 滴定终点
判断标准
强碱滴定强酸 甲基橙 红色→橙色 2~3滴 当指示剂刚好变色,并在半分钟内不恢复原来的颜色,即认为已达滴定终点
酚酞 无色→粉红色
滴定种类 选用的指示剂 达滴定终点时颜色变化 指示剂用量 滴定终点
判断标准
强酸滴
定弱碱 甲基橙 黄色→橙色 2~3滴 当指示剂刚好变色,并在半分钟内不恢复原来的颜色,即认为已达滴定终点
强碱滴
定弱酸 酚酞 无色→
粉红色
[特别关注]
强酸滴定碱用甲基橙,强碱滴定酸用酚酞,酸碱中和滴定不用石蕊作指示剂.
考查点一 中和滴定的仪器
[例1] 一只规格为a mL的滴定管,其尖嘴部分充满溶液,管内液面在m mL处,当液面降到n mL处时,下列判断正确的是 ( )
A.流出溶液的体积为(m-n) mL
B.流出溶液的体积为(n-m) mL
C.管内溶液体积等于(a-n) mL
D.管内溶液体积多于n mL
[解析] 滴定管的“0”刻度在上方,越向下刻度越大,所以流出液体体积为(n-m) mL.管内余下液体由液面处体积为(a-n) mL,再加a mL刻度线以及尖嘴部分均充有溶液,所以管内溶液体积大于(a-n) mL.
[答案] B
[关键一点]
酸式滴定管、碱式滴定管的最下方一段都无刻度,滴定管的“0”刻度在上,而量筒无“0”刻度.
1.(1)图Ⅰ表示10 mL量筒中液面的位置,
A与B,B与C刻度相差1 mL,如果刻
度A为6,量筒中液体的体积是______
mL.
(2)图Ⅱ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__________.
A.是a mL B.是(50-a) mL
C.一定大于a D.一定大于(50-a) mL
(3)若图Ⅰ表示50 mL滴定管中液面位置,A与C刻度间相差1 mL,如果刻度A为6,则液面读数为______ mL.
解析:量筒为粗略量取液体体积的仪器,读数记录保留一位小数,滴定管为精确量取液体体积的仪器,读数记录保留两位小数;另外滴定管的“0”刻度在上面,越往下读数越大,且下面还有一部分无刻度,故如图所示情况下滴定管中剩余液体的体积一定大于(50-a)mL.
答案: (1)5.8 (2)D (3)6.10
考查点二 中和滴定的实验
[例2] 某学生用已知物质的量浓度的盐酸来测定未知物质的量浓度的NaOH溶液时,选用甲基橙作指示剂.请填写下列空白:
(1)用标准的盐酸滴定待测的NaOH溶液时,左手握酸式滴
定管的活塞,右手摇动锥形瓶,眼睛注视________,
直到因加入一滴盐酸后,溶液由黄色变为橙色,并
_______为止.
(2)下列操作中可能使所测NaOH溶液的浓度数值偏低的
是________.
A.酸式滴定管未用标准盐酸润洗就直接注入标准盐酸
B.滴定前盛放NaOH溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没
有干燥
C.酸式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失
D.读取盐酸体积时,开始仰视读数,滴定结束时俯视
读数
(3)若滴定开始和结束时,酸式滴定管中
的液面如图所示,则起始读数为______mL,
终点读数为______mL,所用盐酸溶液的
体积为______mL.
(4)某学生根据3次实验分别记录有关数据如下表:
滴定
次数 待测NaOH溶液
的体积(mL) 0.1000 mol/L盐酸的体积(mL)
滴定前刻度 滴定后刻度 溶液体积(mL)
第一次 25.00 0.00 26.11 26.11
第二次 25.00 1.56 30.30 28.74
第三次 25.00 0.22 26.31 26.09
依据上表数据列式计算该NaOH溶液的物质的量浓度.
[解析] 滴定管未用标准盐酸润洗,
内壁附着一层水,可将加入的盐酸
稀释,消耗相同量的碱,所需盐酸
的体积偏大,结果偏高;用碱式滴
定管取出的待测NaOH溶液的物质的量一旦确定,倒入锥形瓶后,水的加入不影响OH-的物质的量,也就不影响结果;若排出气泡,液面会下降,故读取V酸偏大,结果偏高;正确读数(虚线部分)和错误读数(实线部分)如图所示,可知读取盐酸体积偏小,导致所测NaOH溶液的物质的量浓度偏低.
[答案] (1)锥形瓶中溶液颜色变化 在半分钟内不褪色
(2)D (3)0.00 26.10 26.10 (4)0.104 4 mol/L
[关键一点]
计算溶液的平均体积时,应把数值偏差较大的舍去.
2.用已知物质的量浓度的盐酸滴定未知物质的量浓度
的NaOH溶液(酚酞作指示剂).下列情况会使测定结果偏高的是________.
①酸式滴定管用水洗后便装盐酸进行滴定;
②碱式滴定管用水洗后便用来量取待测液;
③锥形瓶用蒸馏水洗涤后,又用待测液润洗;
④滴定过快成细流,将碱液溅到锥形瓶壁而又未摇匀洗下;
⑤盐酸在滴定时溅出锥形瓶外;
⑥滴加盐酸,颜色不足半分钟即变色;
⑦滴定前,酸式滴定管有气泡,滴定后消失;
⑧记录起始体积时,仰视读数,终点时俯视读数.
解析:①使盐酸的体积读数偏大,则测定结果偏高.②使待测溶液的实际体积偏小,消耗盐酸的体积偏小,则测定结果偏低.③使待测溶液的实际体积偏大,消耗盐酸的体积偏大,则测定结果偏高.④使消耗的盐酸体积偏小,则测定结果偏低.⑤使盐酸的体积读数偏大,则测定结果偏高.⑥使消耗的盐酸体积偏小,则测定结果偏低.⑦使盐酸的体积读数偏大,则测定结果偏高.⑧使盐酸的体积读数偏小,则测定结果偏低.
答案:①③⑤⑦
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第二课时 沉淀的转化和溶度积
一、沉淀的转化
1.沉淀物之间转化的实验探究
(1)难溶性银盐之间的转化
实验步骤
实验现象 色沉淀 色沉淀 色沉淀
化学方程式
实验结论 溶解度小的沉淀可以转化成溶解度更小的沉淀
NaCl+AgNO3===
AgCl↓+NaNO3
白
黄
黑
AgCl+KI===
AgI+KCl
2AgI+Na2S===
Ag2S+2NaI
(2)Mg(OH)2与Fe(OH)3的转化
实验
步骤
实验
现象 产生
化学
方程式
实验
结论 Fe(OH)3的溶解度比Mg(OH)2
白色沉淀
产生的白色沉淀逐渐
变为红褐色
MgCl2+2NaOH===
Mg(OH)2↓+2NaCl
3Mg(OH)2+2FeCl3===
2Fe(OH)3+3MgCl2
小
如果将上述两个实验中的沉淀生成和转化的操作步骤颠倒顺序,会产生什么结果?
提示:前者只能看到黑色沉淀,而看不到黄色沉淀和白色沉淀.因为AgCl、AgI的溶解度比Ag2S的都大.后者只能看到红褐色沉淀,看不到白色沉淀.因为Mg(OH)2的溶解度比Fe(OH)3的大.
2.沉淀转化的实质
沉淀转化的实质就是 .
3.沉淀转化的规律
(1)一般说来,溶解度小的沉淀转化为溶解度 的沉淀.
(2)沉淀的溶解度差别越 ,越容易转化.
沉淀溶解平衡的移动
更小
大
4.沉淀转化的应用
对于一些用酸或其他方法也不能溶解的沉淀,可以将其转化为另一种用酸或其他方法能溶解的沉淀.
(1)锅炉除垢
锅炉水垢中含CaSO4,可先将CaSO4用Na2CO3溶液处理,使之转化为CaCO3,然后用酸除去,从CaSO4到CaCO3的沉淀转化中,并存着两个沉淀溶解平衡:
(2)自然界中矿物的转化
原生铜的硫化物 CuSO4
铜蓝(CuS).
二、溶度积
1.表达式
对于下列沉淀平衡MmAn(s)??mMn+(aq)+nAm-(aq),其溶度积Ksp= .
[c(Mn+)]m·[c(Am-)]n
2.影响Ksp的因素
与其他的化学平衡常数一样,Ksp只与难溶电解质的性质和 有关,而与沉淀的量和溶液中离子的浓度无关.溶液中离子浓度的变化只能使溶解平衡移动而不改变溶度积.
3.溶度积规则
通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度幂的乘积——离子积Qc的相对大小,可以判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生成或溶解:
温度
(1)Qc Ksp,溶液过饱和,有沉淀析出,直至溶液饱和
达到新的平衡;
(2)Qc Ksp,溶液饱和,沉淀与溶解处于平衡状态;
(3)Qc Ksp,溶液未饱和,无沉淀析出,若加入过量难
溶电解质,难溶电解质溶解直至溶液饱和.
>
=
<
1.在有Cl-和Br-共同存在的溶液中,只要滴入AgNO3
溶液,就必须先有AgBr沉淀生成 ( )
提示:错误.这要看原溶液中c(Cl-)、c(Br-)的大小,因为形成沉淀必须满足的条件是c(Ag+)·c(X-)>Ksp(AgX),如果c(Cl-)较大而c(Br-)较小,c(Ag+)·c(Cl-)>Ksp(AgCl).而c(Ag+)·c(Br-)
2.溶解度小的物质,Ksp一定小,溶解度大的物质,Ksp也
大 ( )
提示:错误.BaSO4和Mg(OH)2两物质,溶解度BaSO4为2.4×10-4 g,Mg(OH)2为9×10-4 g,Mg(OH)2比BaSO4的溶解度大.溶度积Ksp(BaSO4)=1.1×10-10,而Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11,Mg(OH)2的溶度积小.
3.改变溶解度平衡可改变溶解度,但溶度积不一定被改
变 ( )
提示:正确.溶解平衡受多种因素的影响,而溶度积只受温度的影响.
一、Ksp与其他量及因素的关系
1.溶度积与难溶电解质溶解度的关系
溶解度(S)是指一定温度下,某溶质在100 g溶剂中形成饱和溶液时所溶解的溶质的质量.而溶度积Ksp指一定条件下,难溶电解质溶于水形成饱和溶液时,离子浓度的乘积为常数,该平衡常数为溶度积Ksp.已知一定温度下的溶度积Ksp可求出溶解度(S),反之亦然.
2.影响沉淀溶解平衡的因素
(1)内因:难溶电解质的性质.
(2)外因
①浓度:加水稀释,沉淀溶解平衡向溶解方向移动,
但是Ksp不变.
②温度:多数难溶电解质溶解吸热,所以升温会使沉淀溶解平衡向溶解方向移动,Ksp变大.
③同离子效应:沉淀溶解平衡体系中,加入相同的离子,沉淀溶解平衡逆向移动,但是Ksp不变.
④其他:沉淀溶解平衡体系中,加入可与某些离子反应生成更难溶物质或者气体的离子,沉淀溶解平衡向溶解方向移动,但是Ksp不变.
二、溶度积的应用
1.沉淀的溶解与生成
(1)在难溶电解质的溶液中,当Qc>Ksp时,就会生成沉
淀.据此,可加入沉淀剂而析出沉淀,这是分离、除杂常用的方法.如以Na2S、H2S等作沉淀剂,使某些金属离子如Cu2+、Hg2+等生成极难溶的硫化物CuS、HgS等沉淀.
(2)当Qc<Ksp时,就能使沉淀溶解.常用的方法有:
①酸碱溶解法.加入酸或碱与溶解平衡体系中的相应离子反应,降低离子浓度,使平衡向溶解方向移动.如难溶于水的BaCO3可溶于酸中.
②发生氧化反应使沉淀溶解.有些金属硫化物如CuS、HgS等,其溶度积特别小,在其饱和溶液中c(S2-)特别小,不溶于非氧性强酸,只有溶于氧化性酸(如硝酸、王水等),S2-被氧化以减小其浓度,而达到沉淀溶解的目的.此法适用于那些具有明显氧化性或还原性的难溶物.
2.沉淀的转化
(1)实质
一般情况下,后生成的沉淀的溶解度更小,从而使平衡向右移动.
(2)应用
①锅炉除水垢.
②对一些自然现象的解释.在自然界也发生着溶解度小的矿物转化为溶解度更小的矿物的现象.
③工业上处理重晶石.
④氟化物防治龋齿.
[特别关注]
利用生成沉淀分离或除去某种离子,首先要使生成沉淀的反应能够发生;其次沉淀生成的反应进行得越完全越好.如要除去溶液中的Mg2+,应使用NaOH等使之转化为溶解度较小的Mg(OH)2.
考查点一 沉淀的转化
[例1] 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
[答案] C
[解析] 沉淀溶解平衡总是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.
1.已知如下物质的溶度积常数:FeS:Ksp=6.3×10-18 ;
CuS:Ksp=6.3×10-36.下列说法正确的是 ( )
A.同温度下,CuS的溶解度大于FeS的溶解度
B.同温度下,向饱和FeS溶液中加入少量Na2S固体后,
Ksp(FeS)变小
C.向含有等物质的量的FeCl2和CuCl2的混合溶液中逐
滴加入Na2S溶液,最先出现的沉淀是FeS
D.除去工业废水中的Cu2+,可以选用FeS作沉淀剂
答案: D
解析:由于FeS的Ksp大,且FeS与CuS的Ksp表达式是相同的,因此FeS的溶解度比CuS大;向含有Cu2+的工业废水中加入FeS,FeS会转化为更难溶的CuS,可以用FeS作沉淀剂;B项Ksp不随浓度变化而变化,它只与温度有关;C项先达到CuS的Ksp,先出现CuS沉淀.
考查点二 溶度积及其应用
[例2] (2010·滨州联考)下列说法错误的是 ( )
A.Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关
B.由于Ksp(ZnS)>Ksp(CuS),所以ZnS沉淀在一定条件下可转化为CuS沉淀
C.其他条件不变,离子浓度改变时,Ksp不变
D.两种难溶电解质作比较时,Ksp小的,溶解度一定小
[解析] 相同温度下不同的难溶电解质,溶度积常数不同,这是由物质本身的性质决定的,对同一难溶电解质来说,温度不同Ksp不同,Ksp不受其他因素的影响.
[答案] D
2.对于难溶盐MX,其饱和溶液中M+和X-的物质的
量浓度之间的关系类似于c(H+)·c(OH-)=Kw,存在等式c(M+)·c(X-)=Ksp.一定温度下,将足量的AgCl分别加入下列物质中,AgCl的溶解度由大到小的排列顺序是 ( )
①20 mL 0.01 mol/L KCl
②30 mL 0.02 mol/L CaCl2溶液
③40 mL 0.03 mol/L HCl溶液
④10 mL 蒸馏水
⑤50 mL 0.05 mol/L AgNO3溶液
A.①>②>③>④>⑤
B.④>①>③>②>⑤
C.⑤>④>②>①>③
D.④>③>⑤>②>①
答案: B
解析: AgCl(s)??Ag+(aq)+Cl-(aq),由于c(Ag+)·c(Cl-)=Ksp,溶液中c(Cl-)或c(Ag+)越大,越能抑制AgCl的溶解,AgCl的溶解度就越小.AgCl的溶解度大小只与溶液中Ag+或Cl-的浓度有关,而与溶液的体积无关.①c(Cl-)=0.01 mol/L;②c(Cl-)=0.04 mol/L;③c(Cl-)=0.03 mol/L;④c(Cl-)=0 mol/L;⑤c(Ag+)=0.05 mol/L.Ag+或Cl-浓度由小到大的排列顺序为④<①<③<②<⑤,故AgCl的溶解度由大到小的排列顺序为④>①>③>②>⑤.
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【创新方案】高中化学 第三章第二节第一课时训练全程跟踪 新人教版选修4
(时间:60分钟 满分:100分)
一、选择题(本题包括8小题,每题5分,共40分)
1.25℃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.降温,使平衡左移,c(H+)减小,溶液呈碱性
D.将水加热,Kw增大,pH不变
解析:A项中,稀氨水是弱碱溶液,加入后水溶液中的c(OH-)增大,平衡逆向移动;B项中,NaHSO4溶于水中电离使c(H+)增大,由于温度不变,故Kw不变;C项中,降温,平衡左移,但酸碱性不变;D项中,升高温度,水的电离程度增大,Kw变大,pH变小.
答案:B
2.(2010·汕头高二检测)下列溶液肯定显酸性的是( )
A.含H+的溶液
B.能使酚酞显无色的溶液
C.pH<7的溶液
D.c(OH-)
解析:任何水溶液中均含H+和OH-,使酚酞显无色的溶液,可能呈酸性,也可能呈中性或碱性.以纯水在100℃为例,KW=10-12,c(H+)=10-6 mol·L-1,pH=6,但溶液为中性,故pH<7的溶液可能呈酸性,也可能呈中性或碱性.故选D.21世纪教育网
答案:D
3.(2010·徐州检测)t℃时,水的离子积为KW,该温度下将a mol·L-1一元酸HA与b mol·L-1一元碱BOH等体积混合,要使混合液呈中性,必要的条件是( )
A.混合液中,c(H+)=
B.混合液的pH=7
C.a=b
D.混合液中,c(B+)=c(A-)+c(OH-)
解析:因溶液显中性,所以c(H+)=c(OH-),则KW=c(H+)·c(OH-)=c2(H+),c(H+)=,A正确;据pH与7的关系判断溶液的酸碱性,其条件是25℃,B错误;a=b时,HA与BOH恰好完全反应,但溶液不一定呈中性,C错误;因电荷守恒等式为c(H+)+c(B+)=c(A-)+c(OH-),所以D错误.
答案:A
4.现有常温时pH=1的某强酸溶液10 mL,下列操作能使溶液的pH变成2的是( )
A.加水稀释成100 mL
B.加入10 mL的水进行稀释
C.加入10 mL 0.01 mol/L的NaOH溶液
D.加入10 mL 0.01 mol/L的HCl溶液
解析:pH由1变为2,c(H+)降低10倍,B项变为,C项c(H+)=0.045 mol/L,D项c(H+)=0.055 mol/L.
答案:A
5.下列四种溶液中,由水电离生成的氢离子浓度之比是( )
①pH=0的盐酸 ②0.1 mol/L的盐酸 ③0.01 mol/L的NaOH溶液 ④pH=14的NaOH溶液
A.1∶10∶100∶1 B.1∶10-1∶10-12∶10-14
C.14∶13∶12∶14 D.14∶13∶2∶1
解析:此题未指明温度,则按25℃时计算,Kw=1×10-14.酸溶液中由水电离出的c(H+)等于该溶液中的c(OH-),所以,①c(H+)=1 mol/L,由水电离出的c(H+)与溶液中c(OH-)相等,等于10-14 mol/L;②c(H+)=0.1 mol/ L,则由水电离出的c(H+)=10-13 mol/L;③碱溶液中由水电离出的c(H+)等于该溶液中的c(H+),所以,c(OH-)=0.01 mol/L,由水电离出的c(H+)=10-12 mol/L;④由水电离出的c(H+)=10-14mol/L.即四种溶液中由水电离出的c(H+)之比为10-14∶10-13∶10-12∶10-14=1∶10∶100∶1.
答案:A
6.pH=5和pH=3的两种盐酸以1∶2体积比混合,该混合溶液的pH为( )
A.3.2 B.4.0
C.4.2 D.5.0
解析:设取pH=5和pH=3的两种盐酸分别为V L和2V L,pH=5的盐酸c(H+)=10-5 mol/L;pH=3的盐酸c(H+)=10-3 mol/L.则混合后,
c(H+)混=
=6.7×10-4 mol/L;
pH=-lg c(H+)=-lg(6.7×10-4)=4-0.8=3.2.
答案:A
7.室温时,下列混合溶液的pH一定小于7的是( )
A.pH=3的盐酸和pH=11的氨水等体积混合
B.pH=3的盐酸和pH=11的氢氧化钡溶液等体积混合
C.pH=3的醋酸和pH=11的氢氧化钡溶液等体积混合
D.pH=3的硫酸和pH=11的氨水等体积混合
解析:A项,氨水是弱碱,反应时氨水过量,反应后溶液显碱性,pH>7;B项,盐酸中c(H+)=1×10-3 mol/L,Ba(OH)2溶液中c(OH-)=1×10-3 mol/L,等体积混合时n(H+)=n(OH-),混合后溶液呈中性,pH=7;C项,醋酸是弱酸,反应时CH3COOH过量,反应后溶液显酸性,pH<7;D项同A项.
答案:C
8.(2010·东城月考)室温时,下列溶液混合后,pH大于7的是( )
A.0.1 mol·L-1的盐酸和pH=13的氢氧化钡溶液等体积混合
B.0.1 mol·L-1的NaHCO3溶液和pH=1的盐酸等体积混合
C.pH=3的硫酸和pH=11的氨水等体积混合
D.pH=1的醋酸和0.1 mol·L-1的氢氧化钠溶液等体积混合[来源:21世纪教育网]21世纪教育网
解析:盐酸和氢氧化钡溶液都是强电解质溶液,二者混合后呈中性;NaHCO3+HCl===NaCl+CO2↑+H2O,故B项溶液显弱酸性;氨水是弱电解质,所以pH=3的硫酸与pH=11的氨水混合后,氨水过量,混合溶液的pH大于7;D项由于醋酸过量,混合后溶液呈酸性.
答案:C
二、非选择题(本题包括5小题,共60分)
9.(12分)已知95℃时水的离子积Kw=1×10-12,25℃时Kw=1×10-14,回答下列问题:
(1)95℃时水的电离常数________(填“>”“=”或“<”) 25℃时水的电离常数.
(2)95℃纯水中c(H+)________(填“>”、“=”或“<”)c(OH-).
(3)95℃时向纯水中加入NaOH,c(OH-)=1×10-1 mol/L,此时pH=________.
解析:(1)升温促进水的电离,故电离平衡常数增大.
(2)升温虽促进水的电离,但仍呈中性,c(H+)=c(OH-).
(3)c(H+)===1×10-11,pH=11.
答案:(1)> (2)= (3)11
10.(12分)有甲、乙两份等体积的浓度均为0.1 mol/L的氨水,pH为11.
(1)甲用蒸馏水稀释100倍,则NH3·H2O的电离平衡将向______(选填“促进”或“抑制”)电离的方向移动,溶液的pH将为______(选填序号).
A.9~11之间 B.11
C.12~13之间 D.13
(2)乙用0.1 mol/L的氯化铵溶液稀释100倍,稀释后的乙溶液与稀释后的甲溶液相比较,pH______(选填“甲大”“乙大”或“相等”),其原因是__________________________[来源:21世纪教育网]
________________________________________________________________________.
解析:加水稀释会促进氨水的电离,但由于溶液体积增大,pH会减小;若用氯化铵溶液稀释,由于铵根离子浓度增大,会抑制氨水的电离,使得pH减小得更多.
答案:(1)促进 A (2)甲大 由于c(NH)增大,抑制了氨水的电离,使得c(OH-)减小得更多
11.(12分)(1)将pH=10和pH=12的NaOH溶液以1∶2的体积比混合,则混合后所得溶液的pH约为________.
(2)0.2 mol/L NaHSO4和0.1 mol/L BaCl2溶液按等体积混合后,则溶液的pH等于________.
(3)用pH=4和pH=11的强酸和强碱混合,使pH=10,则两溶液的体积比为________.
解析:欲求混合后溶液中的pH,应先判断混合后溶液的酸碱性.若呈碱性,应先求溶液中c(OH-),再求c(H+),而后计算pH;若呈酸性,可直接求出混合后c(H+),再计算pH.
答案:(1)11.7 (2)1 (3)9∶221世纪教育网
12.(12分)在25℃时,有pH为a的HCl溶液和pH为b的NaOH溶液,取Va L该HCl溶液用该NaOH溶液中和,需Vb L NaOH溶液,问:
(1)若a+b=14,则Va∶Vb=____________.
(2)若a+b=13,则Va∶Vb=______.
(3)若a+b>14,则Va∶Vb=________,且Va________Vb(填“>”“<”或“=”).
解析:强酸与强碱完全中和时,有n(H+)=n(OH-),即10-aVa=10b-14Vb,==10a+b-14.当a+b=14时,=100=1;当a+b=13时,=10-1=1/10;当a+b>14时,=10a+b-14>100=1,即Va>Vb.
答案:(1)1 (2) (3)10a+b-14 >
13.(12分)实验表明,液体时纯硫酸的电离能力强于纯硝酸,纯硫酸的导电性强于纯水;又知液态电解质都能像水一样自身电离,而建立电离平衡(即像2H2OH3O++OH-),且在一定温度下都有各自的离子积常数.
据此回答下列问题:
(1)纯硫酸在液态时,自身电离的电离反应方程式是____________________,它在25℃时的离子积常数K(H2SO4)比水的离子积常数K(H2O)[K(H2O)=c(H+)·c(OH-)]________(填“大”“小”或“相等”).
(2)在纯硫酸与纯硝酸的液态混合物中,存在的阴离子主要是________;这是因为混合液中不但存在两种电离平衡(即H2SO4和HNO3各自的电离平衡,且硫酸的酸性强于硝酸),又在无水的条件下,混合酸中必发生____________________(写离子反应方程式)反应而造成的.
解析:(1)根据H2O自身电离:2H2OH3O++OH-,可写出H2SO4自身电离的方程式:2H2SO4H3SO+HSO,因为纯H2SO4的导电能力大于纯水的导电能力,所以纯H2SO4比水更易电离,故K(H2SO4)=c(H3SO)·c(HSO)比K(H2O)=c(H+)·c(OH-)要大.
(2)因为纯H2SO4的导电能力强于纯HNO3,说明H2SO4比HNO3更易电离,H2SO4中电离出的自由移动的离子的浓度更大,主要存在的阴离子应来源于H2SO4电离出的HSO;而且因为H2SO4的酸性强于HNO3,发生的反应就类似于强酸制弱酸,即H++HNO3H2NO.
答案:(1)2H2SO4H3SO+HSO 大
(2)HSO H++HNO3H2NO
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【创新方案】高中化学 第三章第二节第二课时训练全程跟踪 新人教版选修4
(时间:60分钟 满分:100分)
一、选择题(本题包括8小题,每题5分,共40分)
1.准确量取25.00 mL的高锰酸钾溶液,可选用仪器( )
A.500 mL量筒 B.10 mL移液管
C.50 mL酸式滴定管 D.50 mL碱式滴定管
解析:由于量的体积精确度为0.01 mL,故应选用滴定管,而KMnO4等强氧化剂易腐蚀碱式滴定管的橡胶管而只能盛装在酸式滴定管中.
答案:C
2.在一支25 mL的酸式滴定管中盛入0.1 mol/L的HCl溶液,其液面恰好在5 mL刻度处,若把滴定管中的溶液全部放入烧杯中,然后以0.1 mol/L的NaOH溶液进行中和,则所需NaOH溶液的体积( )
A.大于20 mL B.小于20 mL
C.等于20 mL D.等于5 mL
解析:若要正确解答本题,必须准确了解滴定管的刻度特征,如图:滴定管下部无刻度线部分直至尖嘴底部体积大于20 mL,因此需NaOH溶液的体积大于20 mL.
答案:A
3.(2010·长阳检测)用标准盐酸滴定未知浓度的氢氧化钠溶液,下列操作导致结果偏低的是( )
①锥形瓶用蒸馏水洗浄后,再用待测液润洗2~3次
②滴定前滴定管尖嘴有气泡,滴定后气泡消失
③滴定前仰视读数,滴定后平视读数
④摇动锥形瓶时,有少量液体溅出
⑤滴定时,锥形瓶里加入少量蒸馏水稀释溶液
A.只有③ B.④⑤
C.①②③ D.③④
解析:①中相当于向锥形瓶中事先加入了一部分NaOH,会多耗用HCl,导致结果偏高;②中气泡体积充当了标准盐酸溶液,导致V(HCl)偏大,结果偏高;③中滴定前仰视使V(HCl)初偏大,则ΔV(HCl)=V(HCl)末-V(HCl)初偏小,结果偏低;④中使NaOH溅出,则使V(HCl)偏小,结果偏低;⑤对结果无影响,综合分析,选D.
答案:D
4.以下是几种酸碱指示剂变色的pH范围:①甲基橙3.1~4.4 ②甲基红4.4~6.2 ③酚酞8.2~10,现用0.1000 mol/L NaOH溶液滴定浓度相近的乙酸时,上述指示剂( )
A.都可以用 B.只能用③
C.可以用①或② D.可以用②或③
解析:氢氧化钠溶液与乙酸等物质的量反应时,生成的乙酸钠溶液呈碱性,选用在碱性条件下变色的指示剂酚酞为宜.
答案:B
5.(2010·黄山高二检测)如图是常温下向20.0 mL的盐酸中,逐滴加入0.10 mol/L NaOH溶液时,溶液的pH随NaOH溶液的体积V (mL)变化的曲线,根据图像所得的下列结论中正确的是( )
A.原盐酸的浓度为0.10 mol/L
B.x的值为2.0
C.pH=12,V值为20.4
D.原盐酸的浓度为1.0 mol/L
解析:当V(NaOH)=0时,盐酸溶液的pH=1,因此c(HCl)=0.10 mol/L;当反应后溶液pH=7时,HCl与NaOH恰好完全反应,因此n(HCl)=n(NaOH).故V(NaOH)=20.0 mL;当反应后溶液pH=12时,
=1×10-2 mol/L,解得V(NaOH)=24.4 mL.
答案:A
6.(2010·银川模拟)以酚酞试液为指示剂,对某新制的NaOH溶液进行中和滴定试验,数据记录如下表:
待测液 消耗标准盐酸(0.10 mol/L)的体积
① 20 mL NaOH溶液 V1 mL
② 20 mL NaOH溶液+10 mL水 V2 mL
③ 敞开隔夜放置的20 mLNaOH溶液 V3 mL
该新制的NaOH溶液的浓度c mol/L合理的是( )
A.c=0.10×(V1+V2+V3)/(3×20)
B.c=0.10×(V1+V2)/(2×20)
C.c=0.10×(V1+V3)/(2×20)
D.c=0.10V1/2021世纪教育网
解析:NaOH溶液中加10 mL水,溶质的量没变,消耗标准盐酸的体积不变,敞开隔夜放置的NaOH溶液,会变质生成Na2CO3酚酞作指示剂时,Na2CO3与盐酸反应只能生成NaHCO3消耗的盐酸偏少,所以V3不能用.
答案:B
7.用0.1 mol/L NaOH溶液滴定0.1 mol/L盐酸,如达到滴定终点时不慎多加1滴NaOH溶液(1滴溶液体积约为0.05 mL),继续加水至50 mL,所得溶液的pH是( )
A.4 B.7.221世纪教育网
C.10 D.11.3
解析:多加一滴NaOH溶液时,
c(OH-)==1×10-4 mol/L,
则c(H+)=1×10-10 mol/L.pH=10.
答案:C
8.常温下,向0.1 mol/L的硫酸溶液中逐滴加入物质的量浓度相同的氢氧化钡溶液,生成沉淀的量与加入氢氧化钡溶液的体积关系如图所示,a、b、c、d分别表示实验时不同阶段的溶液,下列有关说法中不正确的是( )
A.溶液的pH:a<b<c<d
B.溶液的导电能力:a>b>d>c[来源:21世纪教育网]
C.a、b溶液呈酸性
D.c、d溶液呈碱性
解析:溶液pH随加入Ba(OH)2溶液的量增加而升高,A正确;a~c段随加入Ba(OH)2的量的增加,离子浓度减少,导电能力减弱,c点恰好反应生成BaSO4沉淀和水,导电性最弱,c点以后Ba(OH)2过量,导电性又增强,B正确;C正确;D中c点为中性.
答案:D
二、非选择题(本题包括5小题,共60分)
9.(6分)用中和滴定的方法测定NaOH和Na2CO3的混合液中NaOH含量时,可先在混合液中加入过量的BaCl2溶液,使Na2CO3完全变成BaCO3沉淀,然后用标准盐酸滴定(用酚酞做指示剂),试回答:
(1)滴定时BaCO3能否溶解?理由是_____________________________________.
(2)如用甲基橙作指示剂,则测定的结果________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”).
解析:(1)BaCO3在酸性溶液中才会溶解.
(2)甲基橙的变色范围为3.1~4.4,pH大于4.4时溶液显黄色,在3.1~4.4为橙色,小于3.1为红色.当用盐酸滴定到甲基橙从黄色变为橙色时,此时pH已降至4.4以下,已有部分BaCO3与盐酸反应,则消耗盐酸的量偏大,测定结果偏高.
答案:(1)滴定时BaCO3不会溶解,因为酚酞的变色范围为8~10,pH范围呈碱性 (2)偏高
10.(12分)某学生用0.100 0 mol/L的KOH标准溶液滴定未知浓度的盐酸,其操作可分为如下几步:
A.量取20.00 mL待测盐酸溶液注入洁净的锥形瓶,并加入2~3滴酚酞;
B.用标准溶液润洗滴定管2~3次;
C.把盛有标准溶液的碱式滴定管固定好,调节滴定管尖嘴使之充满溶液;
D.取标准KOH溶液注入碱式滴定管至刻度线0以上2 cm~3 cm;
E.调节液面至“0”或“0”以下刻度并记下读数;
F.把锥形瓶放在滴定管的下面,用标准KOH溶液滴定至终点并记下滴定管液面的刻度.
据此实验完成填空:
(1)正确操作步骤的顺序是________(用序号字母填写).
(2)上述B步骤操作的目的是______________________________________.
(3)上述A步骤操作之前,先用待测溶液润洗锥形瓶,则对滴定结果的影响是__________________.
(4)判断到达滴定终点的实验现象是__________________________________________[来源:21世纪教育网]
________________________________________________________________________.21世纪教育网
解析:(1)滴定操作的顺序为:润洗―→加液―→排气泡―→调节液面―→待测液注入锥形瓶―→滴定.
即B、D、C、E、A、F.
(2)润洗的目的是洗去滴定管内壁的水,防止将标准液稀释.
(3)润洗锥形瓶,会使待测液溶质偏多,消耗标准液多,结果偏高.
(4)因为锥形瓶内是盐酸,指示剂是酚酞,滴定终点溶液的颜色由无色变为浅红色.
答案:(1)B、D、C、E、A、F (2)洗去滴定管附着的水,防止将标准溶液稀释而带来误差 (3)偏高 (4)溶液由无色变为浅红色且在半分钟内不褪色
11.(14分)某化学课外小组为测定空气中CO2的含量,进行了如下实验:
(1)配制0.1000 mol/L和0.01000 mol/L的标准盐酸.
(2)用0.1000 mol/L的标准盐酸滴定未知浓度的Ba(OH)2溶液10.00 mL,结果用去盐酸19.60 mL.
(3)用测定的Ba(OH)2溶液吸收定量空气中的CO2.取Ba(OH)2溶液10.00 mL,放入100 mL容量瓶里加入至刻度线.取出稀释后的溶液放入密闭容器内,并通入10 L 标准状况下的空气,振荡,这时生成沉淀.
(4)过滤上述所得浊液.
(5)取滤液20.00 mL,用0.01000 mol/L的盐酸滴定,用去盐酸34.80 mL.请回答下列问题:
①配制标准盐酸时,需用下列哪些仪器________;
A.托盘天平 B.容量瓶 C.酸式滴定管 D.量筒 E.烧杯 F.胶头滴管 G.玻璃棒
②滴定操作中,左手______________,右手__________,眼睛_____________________.
③Ba(OH)2溶液的物质的量浓度是__________________________________________;
④过滤所得浊液的目的是_________________________________________________;
⑤此空气样品中含CO2的体积分数为________________________________________.
解析:⑤Ba(OH)2+CO2===BaCO3↓+H2O,只需求出余下的Ba(OH)2,就可计算与CO2反应的Ba(OH)2,CO2的量也就计算出来了.20 mL滤液中Ba(OH)2的物质的量为34.80×10-3×0.01× mol=1.74×10-4 mol,那么100 mL滤液中有Ba(OH)2:1.74×10-4×5 mol=8.7×10-4 mol,原有Ba(OH)2:10×10-3 L×0.098 mol/L=9.8×10-4 mol,与CO2反应的Ba(OH)2有(9.8-8.7)×10-4 mol=1.1×10-4 mol,则n(CO2)=1.1×10-4 mol,w(CO2)=×100%=0.025%.
答案:①B、D、E、F、G ②控制活塞 摇动锥形瓶 注视锥形瓶内溶液颜色的变化 ③0.098 mol/L ④分离出BaCO3,防止盐酸与BaCO3反应 ⑤0.025%
12.(14分)(2010·如皋检测)某同学用中和滴定法测定某烧碱的纯度,实验过程如下:
(1)配制待测液
称取4.1 g固体烧碱样品(杂质不与酸反应)配制成250 mL溶液,需要的主要仪器有
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
(2)滴定
①用____________量取10.00 mL待测液.
②向锥形瓶中加入几滴酚酞,用0.201 0 mol·L-1的标准盐酸滴定待测烧碱溶液,边滴边摇动锥形瓶,眼睛注视___________________________________________________,直到
_______________________________________________________________时停止滴定.
(3)数据处理
实验次序编号 盐酸溶液体积V/mL 氢氧化钠溶液体积V/mL
1 19.90 10.00
2 20.10 10.00
3 22.00 10.00
4 20.00 10.00
根据上述各数据,选取合适的三组,计算待测烧碱溶液的浓度为________________,烧碱的纯度为________.
解析:(1)配制一定物质的量浓度的NaOH溶液,由于溶质是固体,需称量其质量,用到的仪器是托盘天平,溶解固体NaOH需用到的仪器是烧杯、玻璃棒,由于配制250 mL溶液,需用到的仪器是250 mL的容量瓶,在定容时需用的仪器是胶头滴管.
(2)考查中和滴定时仪器的使用及滴定终点的判断.
(3)由于第三次测得V(HCl)与其他三次测得V(HCl)相差超过1 mL,所以第三次数据不合理,应舍去.
(HCl)==20.00 mL
c(NaOH)=
=0.402 0 mol·L-1
w(NaOH)=
×100%=98.05%.
答案:(1)托盘天平、烧杯、玻璃棒、250 mL容量瓶、胶头滴管(有无量筒均可) (2)①碱式滴定管 ②锥形瓶内溶液颜色的变化 溶液中红色褪去(或红色变为无色)并且半分钟内不复原 (3)0.4020 mol·L-1 98.05%
13.(14分)氧化还原滴定实验同中和滴定类似(用已知浓度的氧化剂溶液滴定未知浓度的还原剂溶液或反之).现有0.001 mol/L酸性KMnO4溶液和未知浓度的无色NaHSO3溶液.反应的离子方程式是2MnO+5HSO+H+===2Mn2++5SO+3H2O.填空回答下列问题:
(1)该滴定实验所需仪器为下列中的________.
A.酸式滴定管(50 mL) B.碱式滴定管(50 mL)
C.量筒(10 mL) D.锥形瓶 E.铁架台 F.滴定管夹
G.烧杯 H.白纸 I.胶头滴管 J.漏斗
(2)不用________(填“酸”或“碱”)式滴定管盛放高锰酸钾溶液.试分析原因:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
(3)选何种指示剂,说明理由_________________________________________________
________________________________________________________________________.
(4)滴定前平视KMnO4液面,刻度为a mL,滴定后俯视液面刻度为b mL,则(b-a)mL比实际消耗KMnO4溶液体积________(填“多”或“少”).根据(b-a)mL计算得到的待测浓度,比实际浓度________(填“大”或“小”).
解析:(1)(2)酸性KMnO4具有强氧化性,要放在酸式滴定管中,取用待测NaHSO3溶液要用碱式滴定管,再根据滴定所需的仪器可选出正确答案.
(3)酸性KMnO4被还原为Mn2+后由紫色变为无色.
(4)俯视读得的数值偏小.
答案:(1)A、B、D、E、F、G、H
(2)碱 高锰酸钾能腐蚀橡胶管
(3)不用指示剂,因为MnO全部转化为Mn2+时紫色褪去,现象明显
(4)少 小
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同课章节目录
第一章 化学反应与能量
第一节 化学反应与能量变化
第二节 燃烧热 能源
第三节 化学反应热的计算
第二章 化学反应速率和化学平衡
第一节 化学反应速率
第二节 影响化学反应速率的因素
第三节 化学平衡
第四节 化学反应进行的方向
第三章 水溶液中的离子平衡
第一节 弱电解质的电离
第二节 水的电离和溶液的酸碱性
第三节 盐类的水解
第四节 难溶电解质的溶解平衡
第四章 电化学基础
第一节 原电池
第二节 化学电源
第三节 电解池
第四节 金属的电化学腐蚀与防护
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