2021新高考化学二轮总复习课件：专题八　水溶液中的离子平衡

2021新高考化学二轮总复习课件：专题八　水溶液中的离子平衡

专题八　水溶液中的离子平衡 第二部分 内容索引 01 02 03 考情分 析 备考 定向 高频 考点 能力 突破 热点专攻 ( 八 ) 考情分 析 备考 定向 备考要点说明 1 . 了解电解质的概念。了解强电解质和弱电解质的概念。 2 . 理解电解质在水中的电离以及电解质溶液的导电性。 3 . 了解水的电离、离子积常数。 4 . 了解溶液 pH 的含义及其测定方法 , 能进行 pH 的简单计算。 5 . 理解弱电解质在水中的电离平衡 , 能利用电离平衡常数进行相关计算。 6 . 了解盐类水解的原理、影响盐类水解程度的主要因素、盐类水解的应用。 7 . 了解难溶电解质的沉淀溶解平衡。理解溶度积 ( K sp ) 的含义 , 能进行相关的计算。 核心价值引领 酸碱平衡是指在正常生理状态下 , 血液的酸碱度 (pH) 通常维持在一个范围内 , 即动脉血 pH 稳定在 7.35~7.45( 平均 7.40) 之间的稳定状态。体内酸、碱产生过多或不足 , 引起血液 pH 改变 , 此状态称为酸碱失衡。水溶液中也存在很多平衡 , 如何判断溶液的酸碱性 ? 泡沫灭火器中装的什么物质 ? 原理是什么 ? 这一节我们就来探讨这方面的问题。 高频 考点 能力 突破 考点一 溶液酸碱性及 pH 【真题示例】 1 .(2019 全国 Ⅲ ) 设 N A 为阿伏加德罗常数值。关于常温下 pH=2 的 H 3 PO 4 溶液 , 下列说法正确的是 ( 　　 ) A. 每升溶液中的 H + 数目为 0.02 N A C . 加水稀释使电离度增大 , 溶液 pH 减小 D. 加入 NaH 2 PO 4 固体 , 溶液酸性增强 答案 B 　 2 .(2019 天津理综 ) 某温度下 ,HNO 2 和 CH 3 COOH 的电离常数分别为 5.0×10 -4 和 1.7×10 -5 。将 pH 和体积均相同的两种酸溶液分别稀释 , 其 pH 随加水体积的变化如图所示。下列叙述正确的是 ( 　　 ) A. 曲线 Ⅰ 代表 HNO 2 溶液 B. 溶液中水的电离程度 : b 点 >c 点 C. 从 c 点到 d 点 , 溶液 中 保持 不变 ( 其中 HA 、 A - 分别代表相应的酸和酸根离子 ) D. 相同体积 a 点的两溶液分别与 NaOH 恰好中和后 , 溶液中 n (Na + ) 相同 答案 C 　 解析 A 项 , 根据两种酸的电离常数可知 , 酸性 :HNO 2 >CH 3 COOH,pH 相同的两种酸稀释相同倍数 ,pH 变化大的是相对较强的酸 , 即曲线 Ⅱ 表示 HNO 2 溶液的稀释 , 错误 ;B 项 ,pH 越小酸性越强 , 对水电离的抑制程度越大 , 因此溶液中水的电离程度 :b 点 c (H 2 A)= c (A 2- ) D.pH=4.2 时 , c (HA - )= c (A 2- )= c (H + ) 答案 D 　 解析 A 项 , 根据图像 ,pH=1.2 时 ,H 2 A 和 HA - 物质的量分数相同 , 则有 c (H 2 A)= c (HA - ),A 正确 ;B 项 , 根据 pH=4.2 时 , K 2 (H 2 A )= = 10 -4.2 ,B 正确 ;C 项 , 根据图像 ,pH=2.7 时 ,HA - 的物质的量分数最大 ,H 2 A 和 A 2- 的物质的量分数相同 , 则有 c (HA - )> c (H 2 A)= c (A 2- ),C 正确 ;D 项 , 根据 pH=4.2 时 , c (HA - )= c (A 2- ), 且物质的量分数约为 0.48, 而 c (H + )=10 -4.2 mol · L -1 , 可知 c (HA - )= c (A 2- )> c (H + ),D 错误。 【 必备知识 】 1 . 根据水电离出的 c (H + ) 和溶液中 c (H + ) 判断溶液的性质 (1) 室温下纯水中水电离出的 c (H + )=1×10 -7 mol·L -1 , 若某溶液中水电离出的 c (H + )<1×10 -7 mol·L -1 , 则可判断该溶液呈酸性或碱性 ; 若某溶液中水电离出的 c (H + )>1×10 -7 mol·L -1 , 则可判断出该溶液中存在能水解的盐 , 从而促进了水的电离。 (2) 室温下 , 溶液中的 c (H + )>1×10 -7 mol·L -1 , 说明该溶液是酸溶液或酸式盐溶液或水解呈酸性的盐溶液 ; 溶液中的 c (H + )<1×10 -7 mol·L -1 , 说明该溶液是碱溶液或水解呈碱性的盐溶液等。 2 . 突破溶液酸、碱性判断的四条规律 (1) 正盐溶液。 强酸强碱盐溶液显中性 , 强酸弱碱盐 ( 如 NH 4 Cl) 溶液显酸性 , 强碱弱酸盐 ( 如 CH 3 COONa) 溶液显碱性。 (2) 酸式盐溶液。 NaHSO 4 (NaHSO 4 == = Na + +H + + ) 、 NaHSO 3 、 NaHC 2 O 4 、 NaH 2 PO 4 水溶液显酸性 ( 后三者酸式酸根离子的电离程度大于水解程度 ),NaHCO 3 、 NaHS 、 Na 2 HPO 4 水溶液显碱性 ( 酸式酸根离子的水解程度大于电离程度 ) 。 注意 : 因为浓度相同的 CH 3 COO - 与 的 水解程度相同 , 所以 CH 3 COONH 4 溶液显中性 , 而 NH 4 HCO 3 溶液略显碱性。 (3) 弱酸 ( 或弱碱 ) 及其盐 1 ∶ 1 混合的溶液。 ① CH 3 COOH 和 CH 3 COONa 混合液呈酸性 ( 等浓度的 CH 3 COOH 与 CH 3 COO - , CH 3 COOH 的电离程度大于 CH 3 COO - 的水解程度 ) 。 ② NH 3 ·H 2 O 和 NH 4 Cl 混合溶液呈碱性。 (4)pH 之和等于 14 的酸、碱溶液等体积混合的溶液。 pH 之和等于 14 的意义 : 酸溶液中的氢离子浓度等于碱溶液中的氢氧根离子的浓度。 已知酸、碱溶液的 pH 之和为 14, 则等体积混合时 : 强酸、强碱 , 混合后溶液 pH=7, 强酸、弱碱 , 混合后溶液 pH>7, 弱酸、强碱 , 混合后溶液 pH<7 。 【 应考训练 】 考 向 1 　 水的电离与溶液的酸碱性 1 .(2019 山东济南外国语学校高三模拟 ) 下列说法不正确的是 ( 　　 ) A. 将 pH 均为 a 的氢氧化钠溶液和氨水分别加水稀释到体积为原来的 100 倍 ,pH 变为 b 和 c , 则 a 、 b 、 c 的大小关系是 : a>c>b B. 常温下 , 浓度均为 0.1 mol·L -1 ① 醋酸、 ② 盐酸、 ③ 醋酸钠溶液中 , 水的电离程度的顺序为 ③ > ① > ② C. 常温下 , 将相同体积 pH=3 的硫酸溶液和 pH=11 的一元碱 BOH 溶液混合 , 所得溶液可能为中性也可能为酸性 D. 物质的量浓度相同的 ① 氯化铵溶液、 ② 硫酸铵溶液、 ③ 碳酸氢铵溶液 ,pH 的顺序为 ③ > ① > ② 答案 C 　 解析 将 pH 均为 a 的氢氧化钠溶液和氨水分别加水稀释到体积为原来的 100 倍 , 对于 NaOH 溶液来说 , 只有稀释作用 , 但氨水中电离平衡正向移动 , 使溶液中 c (OH - ) 减小的程度比 NaOH 小 , 所以稀释后氨水中的 c (OH - ) 大 , 则 a 、 b 、 c 的大小关系是 a>c>b ,A 正确 ; 醋酸是弱酸 , 电离产生的 H + 的浓度小于等浓度的盐酸 , 所以抑制作用盐酸大于醋酸 ; 而醋酸钠是强碱弱酸盐 ,CH 3 COO - 水解促进水的电离 , 使水的电离平衡正向移动 , 所以常温下 , 浓度均为 0.1 mol · L -1 的 ① 醋酸、 ② 盐酸、 ③ 醋酸钠溶液中 , 水的电离程度的顺序为 ③ > ① > ② ,B 正确 ; 硫酸 溶液 pH=3, 则 c (H + )=10 -3 mol · L -1 , 碱溶液 pH=11, 则 c (OH - )=10 -3 mol · L -1 , 如果 BOH 是一元强碱 , 则二者等体积混合后 ,H + 与 OH - 恰好完全反应 , 反应后溶液显中性 , 若 BOH 是弱碱 , 由于在溶液中含有未电离的 BOH, 使溶液显碱性 ,C 错误 ; 硫酸铵电离产生的铵根离子浓度大于氯化铵 , 所以溶液的酸性硫酸铵强 , 碳酸氢铵是弱酸弱碱盐 , 阳离子、阴离子都发生水解反应 , 水解相互促进 , 由于铵根水解程度小于碳酸氢根离子 , 所以溶液显碱性 , 故等物质的量浓度的 ① 氯化铵溶液、 ② 硫酸铵溶液、 ③ 碳酸氢铵溶液 ,pH 的顺序为 ③ > ① > ② ,D 正确。 考向 2 　 电离平衡常数的计算及应用 2 . 常温下 , 将 10 mL 0.1 mol·L -1 NaA 溶液逐滴加入 10 mL 0.1 mol·L -1 HA 溶液中 , 已知 HA 的电离平衡常数 K a =1.8×10 -4 。下列说法正确的是 ( 　　 ) A. 滴加过程中 , 混合溶液 中 的 值始终变小 B. 滴加过程中 , 混合溶液呈酸性 C. 充分混合后 , 溶液中 A - 的水解程度比原 NaA 溶液中 A - 的水解程度大 D. 充分混合后 , 溶液中 c (Na + )> c (A - )> c (HA)> c (H + )> c (OH - ) 程度 , 滴加过程中 , 混合溶液呈酸性 , 故 B 正确 ; 充分混合后 , 溶液为 NaA 和 HA 的混合溶液 ,HA 溶液抑制 A - 的水解 , 故 C 错误 ; 充分混合后 , 溶液为 NaA 和 HA 的混合液 , 且 HA 的电离大于 A - 水解 , 则溶液 中 c (A - )> c (Na + )> c (HA)> c (H + )> c (OH - ), 故 D 错误。 答案 B 　 考向 3 　 电离平衡及有关图像分析 3 .( 双选 )(2020 山东日照一模 )25 ℃ 时 , 分别稀释 pH=11 的 Ba(OH) 2 溶液和氨水 , 溶液 pH 的变化如下图所示。 已知 : K b (NH 3 ·H 2 O)=1.8×10 -5 。下列说法正确的是 ( 　　 ) A. 若 35 ℃ 时分别稀释上述两种溶液 , 则图中 Ⅰ 、 Ⅱ 曲线 将 比原来靠近 B. 保持 25 ℃ 不变 , 取 A 、 B 两点对应的溶液等体积混合后 ,pH=9 C. 由水电离产生的 c (H + ):A 点 >B 点 答案 BD 　 解析 25 ℃ 时 ,Ba(OH) 2 溶液和氨水的 pH 相同 , 由于 Ba(OH) 2 是强电解质 , 在溶液中完全电离 , 稀释到体积为原来的 100 倍时 ,Ba(OH) 2 溶液的 pH 从 11 变为 9, 而 NH 3 · H 2 O 是弱电解质 , 在溶液中部分电离 , 稀释到体积为原来的 100 倍时 , 稀释过程中氨水会继续电离出 OH - , 导致溶液中 OH - 的浓度大于 Ba(OH) 2 溶液中的 OH - , 溶液的 pH>9, 因此曲线 Ⅰ 代表氨水稀释时溶液 pH 随稀释倍数的变化 , 曲线 Ⅱ 代表 Ba(OH) 2 溶液稀释时溶液 pH 随稀释倍数的变化。温度升高 , K W 变大 , 则在 35 ℃ 时分别稀释上述两种溶液 , 则图中 Ⅰ 、 Ⅱ 曲线将比原来疏远 ,A 项错误 ; 25 ℃ 时 ,A 、 B 两点对应的溶液的 pH 均为 9, 保持 25 ℃ 不变 , 则 K W 不变 , 两者等体积混合后 , 溶液中 H + 浓度不变 , 故 pH 仍不变 ,B 项正确 ;A 、 B 两点溶液 pH 相等 , 即 A 、 B 两点溶液中 c (H + ) 相等 , 由于溶液中的 H + 只来自水的电离 , 所以 A 、 B 两点水电离产生的 c (H + ) 相等 ,C 项错误 ; 曲线 Ⅰ 上任意点对应的溶液中存在电荷守恒 : c (OH - )= c (H + )+ c ( ), 则 有 考向 4 　 pH 的有关计算 4 . 已知水在 25 ℃ 和 95 ℃ 时 , 其电离平衡曲线如图所示 : (1) 则 25 ℃ 时水的电离平衡曲线应为 　　　　 ( 填 “ A ” 或 “ B ”), 请说明理由 : 　　　　　　　 。   (2)95 ℃ 时 , 若 100 体积 pH 1 = a 的某强酸溶液与 1 体积 pH 2 = b 的某强碱溶液混合后溶液呈中性 , 则混合前 , 该强酸溶液的 pH 1 与强碱溶液的 pH 2 之间应满足的关系是 　　　　　　　　　 。   (3)95 ℃ 时 , 向 Ba(OH) 2 溶液中逐滴加入 pH= a 的盐酸 , 测得混合溶液的部分 pH 如下表所示 。 假设溶液混合前后的体积不变 , 则 a = 　　　　　　 , 实验 ② 所得溶液中由水电离产生的 c (OH - )= 　　　 mol·L -1 。   实验序号 Ba(OH) 2 溶液的 体积 /mL 盐酸 的体积 /mL 溶液的 pH ① 22.00 0.00 8 ② 22.00 18.00 7 ③ 22.00 22.00 6 答案 (1) A 　水的电离是吸热过程 , 温度较低时 , 电离程度较小 , c (H + ) 、 c (OH - ) 均较小 (2) a + b =14( 或 pH 1 +pH 2 =14) 　 (3)4 　 1.0×10 -7 解析 (1) 温度升高时促进水的电离 , 水的离子积增大 , 水中氢离子浓度、氢氧根离子浓度都增大 , 水的 pH 减小 , 但溶液仍然呈中性。因此结合图像中 A 、 B 曲线变化情况及氢离子浓度、氢氧根离子浓度可以判断 ,25 ℃ 时水的电离平衡曲线应为 A 。 (2) 要注意 95 ℃ 时 , 水的离子积为 1×10 -12 , 即 c (H + ) ·c (OH - )=1×10 -12 , 则等体积强酸、强碱溶液反应至中性时 , 有 pH( 酸 )+pH( 碱 )=12 。根据 95 ℃ 时混合后溶液呈中性 ,pH 2 = b 的某强碱溶液中 c (OH - )=10 b -12 mol · L -1 ; 根据溶液呈中性可得 100 V ×10 - a mol · L -1 = V ×10 b- 12 mol · L -1 , 可 得 10 -a+ 12 = 10 b- 12 , 即 a + b =14 或 pH 1 +pH 2 =14 。 (3) 此条件下 ,pH=6 时溶液呈中性 , 根据表中实验 ① 数据可得 Ba(OH) 2 溶液中 c (OH - ) = 1.0×10 -4 mol · L -1 , 根据表中实验 ③ 的数据可以判断 , 盐酸中的 c (H + ) 与 Ba(OH) 2 溶液中 c (OH - ) 相等 , 所以 a =4, 即盐酸的 pH=4; 实验 ② 溶液呈碱性 , 考点二 溶液中的“三大平衡”与“四大常数” 【真题示例】 1 .(2020 山东化学 )25 ℃ 时 , 某混合溶液中 c (CH 3 COOH)+ c (CH 3 COO - )=0.1 mol·L -1 ,lg c (CH 3 COOH) 、 lg c (CH 3 COO - ) 、 lg c (H + ) 和 lg c (OH - ) 随 pH 变化的关系如图所示。 K a 为 CH 3 COOH 的电离常数 , 下列说法正确的是 ( 　　 ) A.O 点时 , c (CH 3 COOH)= c (CH 3 COO - ) B.N 点时 ,pH=-lg K a D.pH 由 7 到 14 的变化过程中 ,CH 3 COO - 的水解程度始终增大 答案 BC 　 解析 在 CH 3 COO - 、 CH 3 COOH 的混合溶液中 , 随着 pH 的增大 ,lg c (CH 3 COOH) 减小 ,lg c (CH 3 COO - ) 增大。当 pH=0 时 , c (H + )=1 mol · L -1 , 又由于 c (CH 3 COOH)+ c (CH 3 COO - )=0.1 mol · L -1 , 所以 c (H + )> c (CH 3 COOH)> c (CH 3 COO - ) 。 2 .(2020 天津化学 ) 常温下 , 下列有关电解质溶液的说法错误的是 ( 　　 ) A. 相同浓度的 HCOONa 和 NaF 两溶液 , 前者的 pH 较大 , 则 K a (HCOOH)> K a (HF) B. 相同浓度的 CH 3 COOH 和 CH 3 COONa 两溶液等体积混合后 pH 约为 4.7, 则溶液中 c (CH 3 COO - )> c (Na + )> c (H + )> c (OH - ) C.FeS 溶于稀硫酸 , 而 CuS 不溶于稀硫酸 , 则 K sp (FeS)> K sp (CuS) D. 在 1 mol·L -1 Na 2 S 溶液中 , c (S 2- )+ c (HS - )+ c (H 2 S)=1 mol·L -1 答案 A 　 3 .(2019 北京理综 ) 实验测得 0.5 mol·L -1 CH 3 COONa 溶液、 0.5 mol·L -1 CuSO 4 溶液以及 H 2 O 的 pH 随温度变化的曲线如图所示。下列说法正确的是 ( 　　 ) A. 随温度升高 , 纯水中 c (H + )> c (OH - ) B. 随温度升高 ,CH 3 COONa 溶液的 c (OH - ) 减小 C. 随温度升高 ,CuSO 4 溶液的 pH 变化是 K W 改变与水解平衡移动共同作用的结果 D. 随水温升高 ,CH 3 COONa 溶液和 CuSO 4 溶液的 pH 均降低 , 是因为 CH 3 COO - 、 Cu 2+ 水解平衡移动方向不同 答案 C 　 解析 随温度升高 , K W 增大 , 但纯水中的 c (H + ) 仍然等于 c (OH - ),A 错误 ; 随温度升高 ,CH 3 COONa 水解平衡和水的电离平衡均会正向移动 , c (OH - ) 增大 , 图中 pH 略有减小 , 应是水的电离平衡正向移动所致 ,B 错误 ; 随温度升高 ,CuSO 4 水解程度增大 , c (H + ) 增大 ,pH 减小 , 而且升温也会导致水的电离平衡正向移动 , K W 增大 ,C 正确 ;D 项 , 随水温升高 ,CH 3 COO - 、 Cu 2+ 水解平衡均正向移动 ,D 错误。 4 .(2019 全国 Ⅱ ) 绚丽多彩的无机颜料的应用曾创造了古代绘画和彩陶的辉煌。硫化镉 (CdS) 是一种难溶于水的黄色颜料 , 其在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是 ( 　　 ) A. 图中 a 和 b 分别为 T 1 、 T 2 温度下 CdS 在水中的溶解度 B. 图中各点对应的 K sp 的关系为 : K sp (m)= K sp (n)< K sp (p)< K sp (q) C. 向 m 点的溶液中加入少量 Na 2 S 固体 , 溶液组成由 m 沿 mpn 线向 p 方向移动 D. 温度降低时 ,q 点的饱和溶液的组成由 q 沿 qp 线向 p 方向移动 答案 B 　 解析 CdS 在水中存在沉淀溶解平衡 :CdS(s ) Cd 2 + (aq)+S 2- (aq), 电离出 S 2- 的浓度与 Cd 2+ 的浓度相同 ,A 项正确 ; 沉淀溶解平衡常数只与温度有关 , 温度相同 , K sp 相同 , 所以 m 、 p 、 n 三点的 K sp 相同 ,B 项错误 ; 在 T 1 温度下 , 向 m 点的溶液中加入少量 Na 2 S 固体 ,S 2- 浓度增大 , 但由于 K sp 不变 , 所以 Cd 2+ 浓度必然减小 , 因此溶液组成由 m 沿 mpn 线向 p 方向移动 ,C 项正确 ; 温度降低 ,CdS 的 K sp 减小 , 但 S 2- 浓度与 Cd 2+ 浓度仍然相等 , 所以 q 点饱和溶液的组成由 q 沿 qp 线向 p 方向移动 ,D 项正确。 5 .(2018 北京理综 ) 测定 0.1 mol·L -1 Na 2 SO 3 溶液先升温再降温过程中的 pH, 数据如下 。 实验过程中 , 取 ①④ 时刻的溶液 , 加入盐酸酸化的 BaCl 2 溶液做对比实验 , ④ 产生白色沉淀多。 下列说法不正确的是 ( 　　 ) B . ④ 的 pH 与 ① 不同 , 是 由于 浓度 减小造成的 C. ① → ③ 的过程中 , 温度和浓度对水解平衡移动方向的影响一致 D. ① 与 ④ 的 K W 值相等 时刻 ① ② ③ ④ 温度 / ℃ 25 30 40 25 pH 9.66 9.52 9.37 9.25 答案 C 　 解析 由 ①④ 时刻溶液加入盐酸酸化的氯化钡溶液 , ④ 产生白色沉淀较多 , 说明升温过程中亚硫酸钠被空气中氧气氧化为硫酸钠 , 导致亚硫酸根浓度减小。 A 项 , 亚硫酸钠为强碱弱酸盐 , 在溶液中水解使溶液显碱性 ,A 正确 ;B 项 , ④ 与 ① 的 pH 不同是因为亚硫酸钠被空气中的氧气氧化为硫酸钠 , 导致亚硫酸根浓度减小 , 溶液 pH 减小 , 正确 ;C 项 , 升高温度 , 水解平衡右移 , 减小亚硫酸根浓度 , 平衡左移 , 错误 ;D 项 , ① 与 ④ 的温度相同 , 则水的离子积常数 K W 相同 , 正确。 6 .(2018 天津理综 )LiH 2 PO 4 是制备电池的重要原料。室温下 ,LiH 2 PO 4 溶液的 pH 随 c 初始 ( ) 的变化如图 1 所示 ,H 3 PO 4 溶液 中 的 分布分数 δ 随 pH 的变化如图 2 所 示 下列有关 LiH 2 PO 4 溶液的叙述正确的是 ( 　　 ) A. 溶液中存在 3 个平衡 C . 随 c 初始 ( ) 增大 , 溶液的 pH 明显变小 D. 用浓度大于 1 mol·L -1 的 H 3 PO 4 溶液溶解 Li 2 CO 3 , 当 pH 达到 4.66 时 ,H 3 PO 4 几乎全部转化为 LiH 2 PO 4 答案 D 　 【 必备知识 】 电解质溶液 中的三大平衡 1 . 三大平衡分析判断 影响因素 升高 温度 促进电离 , 离子浓度增大 , K a 增大 促进水解 , K h 增大 K sp 可能增大 , 也可能减小 加水 稀释 促进电离 , 离子浓度 ( 除 OH - 外 ) 减小 , K a 不变 促进水解 , 离子浓度 ( 除 H + 外 ) 减小 , K h 不变 促进溶解 , K sp 不变 加入 相应 离子 加入 CH 3 COONa 固体或盐酸 , 抑制电离 , K a 不变 加入 CH 3 COOH 或 NaOH, 抑制水解 , K h 不变 加入 AgNO 3 溶液或 NaCl 溶液抑制溶解 , K sp 不变 加入反应 的 离子 加入 NaOH, 促进电离 , K a 不变 加入盐酸 , 促进水解 , K h 不变 加入氨水 , 促进溶解 , K sp 不变 2 . 平衡常数的定量分析 (1) 电离常数、水解常数及其关系。 根据上述关系可以求出微粒的电离常数或水解常数 , 也可比较酸式酸根离子的电离和水解程度的相对大小。 (2) 对平衡浓度的理解。 示例 :25 ℃ 时 , 将 a mol·L -1 的醋酸溶液与 b mol·L -1 氢氧化钠溶液等体积混合 , 反应后溶液恰好显中性 , 用 a 、 b 表示醋酸的电离平衡常数为 　　　　　　　　　 。   分析 : 表达式 中的 c (H + ) 、 c (CH 3 COO - ) 、 c (CH 3 COOH) 是指溶液达到平衡时 , 溶液中的离子浓度 , 而不是局限于 CH 3 COOH 电离产生的离子 , 只讲存在 , 不讲来源。反应后溶液恰好显中性 , 此时 c (H + )= c (OH - )=10 -7 mol·L -1 , 此时表达式中的 c (H + )=10 -7 mol·L -1 ,Na + 不参与化学反应 , 只存在稀释 , c (Na + )= mol·L -1 , 根据电荷守恒和物料守恒 : c (CH 3 COO - )= c (Na + )= mol·L -1 , c (CH 3 COOH )= mol·L -1 , 代入可 得 (3) 弱电解质电离常数的两种计算方法。 ① 由图形起点计算电离常数 示例 : 常温下 , 向 20 mL 0.1 mol·L -1 氨水中滴加一定浓度的盐酸 , 溶液中水电离的氢离子浓度随加入盐酸体积的变化如图所示。 ② 由图形交点计算电离常数 示例 : 常温下 , 向某浓度的草酸溶液中逐滴加入一定物质的量浓度的 KOH 溶液 , 所得溶液中 H 2 C 2 O 4 、 三 种微粒的物质的量分数 ( δ ) 与溶液 pH 的关系如图所示 : 【 应考训练 】 考 向 1 　 多角度分析影响弱电解质电离平衡的因素 1 .(2020 河南中原名校高三第四次质量考评 )25 ℃ 时 ,0.2 mol·L -1 的 HX 溶液中 c (HX) ∶ c (X - )=99 ∶ 1, 下列说法正确的是 ( 　　 ) A. 升温至 30 ℃ 时 , 溶液中 c (HX) ∶ c (X)=99 ∶ 1 B.25 ℃ 时 K (HX)≈2×10 -5 C. 向溶液中加入适量 NaX 溶液 , 酸的电离平衡向左移动 , 新平衡时 c (X - ) 减小 D. 加水稀释后 , 溶液中 c (X - ) 、 c (H + ) 、 c (OH - ) 均减小 答案 B 　 考向 2 　 多角度攻克盐类水解问题 2 .(2019 北京师大附中高三期中 ) 室温下 , 向 100 mL 0.1 mol·L -1 NH 4 Cl 溶液中加入下列物质。有关结论正确的是 ( 　　 ) 选项 加入的物质 结论 A 100 mL 0.1 mol·L -1 盐酸 溶液中 2 c ( )= c (Cl - ) B 0.01 mol Na 2 O 2 固体 反应完全后 , 溶液 pH 增大 , c (Na + )=2 c (Cl - ) C 100 mL H 2 O 由水电离出的 c (H + )· c (OH - ) 不变 ( 均为自由离子 ) D 100 mL 0.1 mol·L -1 氨水 溶液 中 减小 答案 B 　 解析 加入 100 mL 0.1 mol · L -1 盐酸 , 由于铵根离子部分水解 , 则 2 c ( )< c (Cl - ), 故 A 错误 ; 钠离子和氯离子不发生水解 ,0.01 mol Na 2 O 2 固体反应后生成 0.02 mol 钠离子 , 原溶液中含有氯离子的物质的量为 0.1 mol · L -1 ×0.1 L=0.01 mol, 则 c (Na + )=2 c (Cl - ), 且反应后氢氧化钠过量 , 溶液呈碱性 , 溶液的 pH 增大 ,B 项正确 ; 加入 100 mL H 2 O 后 , 溶液浓度减小 , 铵根离子的水解程度增大 , 则水的电离程度增大 , 故水电离出的 c (H + ) 与 c (OH - ) 的乘积会改变 , 故 C 错误 ; 加入 100 mL 0.1 mol · L -1 氨水 , 溶液的碱性增强 , 则 c (OH - ) 增大 , 由于 NH 3 · H 2 O 的电离 和 的 水解都是微弱的 , 混合后溶液体积增大 , 所以 考向 3 　 正确理解外界因素对难溶电解质沉淀溶解平衡的影响 3 .(2020 河南安阳第一次调研 ) 下表是 25 ℃ 时五种物质的溶度积常数 , 下列有关说法错误的是 ( 　　 ) A. 根据表中数据可推知 , 常温下 CaSO 4 在纯水中的溶解度比 CaCO 3 的大 B. 向 0.1 mol·L -1 CuCl 2 溶液中通入 H 2 S 可生成 CuS 沉淀 , 是 因为 c (Cu 2 + )· c (S 2- )> K sp (CuS) C. 根据表中数据可推知 , 向硫酸钡沉淀中加入饱和碳酸钠溶液 , 不可能有碳酸钡生成 D. 常温下 ,CaSO 4 在 0.05 mol·L -1 CaCl 2 溶液中比在 0.01 mol·L -1 Na 2 SO 4 溶液中的溶解度小 化学式 CaSO 4 CaCO 3 CuS BaCO 3 BaSO 4 溶度积 9.1×10 -6 2.8×10 -9 6.3×10 -36 5.1×10 -9 1.1×10 -10 答案 C 　 解析 CaSO 4 和 CaCO 3 的组成类似 , 可由溶度积的大小推知其在纯水中溶解度的大小 , 溶度积大的溶解度大 ,A 项正确 ; 根据沉淀溶解平衡的原理可知 ,B 项正确 ; 虽然 K sp (BaCO 3 )> K sp (BaSO 4 ), 但两者相差不大 , 当 c (Ba 2+ ) ·c ( )> K sp (BaCO 3 ) 时 , 硫酸钡可能转化为碳酸钡 ,C 项错误 ; 根据同离子效应可知 ,CaSO 4 在 0.05 mol · L -1 CaCl 2 溶液中比在 0.01 mol · L -1 Na 2 SO 4 溶液中的溶解度小 ,D 项正确。 考向 4 　 四大平衡常数的应用 4 . 常温下 , 某酸 HA 的电离常数 K =1×10 -5 , 下列说法正确的是 ( 　　 ) B . 常温下 ,0.1 mol·L -1 HA 溶液中水电离的 c (H + ) 为 10 -13 mol·L -1 C.NaA 溶液中加入 HCl 溶液至恰好完全反应 , 存在关系 :2 c (Na + )= c (A - )+ c (Cl - ) D. 常温下 ,0.1 mol·L -1 NaA 溶液中 A - 的水解常数为 10 -9 答案 D 　 考点三 溶液中粒子浓度大小比较 【真题示例】 1 .(2019 浙江 4 月选考 ) 室温下 , 取 20 mL 0.1 mol·L -1 某二元酸 H 2 A, 滴加 0.2 mol·L -1 NaOH 溶液。 已知 : H 2 A == = H + +HA - , HA - H + +A 2- 。下列说法不正确的是 ( 　　 ) A.0.1 mol·L -1 H 2 A 溶液中有 c (H + )- c (OH - )- c (A 2- )=0.1 mol·L -1 B. 当滴加至中性时 , 溶液中 c (Na + )= c (HA - )+2 c (A 2- ), 用去 NaOH 溶液的体积小于 10 mL C. 当用去 NaOH 溶液体积 10 mL 时 , 溶液的 pH<7, 此时溶液中有 c (A 2- )= c (H + )- c (OH - ) D. 当用去 NaOH 溶液体积 20 mL 时 , 此时溶液中有 c (Na + )=2 c (HA - )+2 c (A 2- ) 答案 B 　 解析 A 项 , 由电荷守恒可知 , c (H + )=2 c (A 2- )+ c (HA - ) + c (OH - ), 即 c (HA - )= c (H + )-2 c (A 2- )- c (OH - ), 由原子个数守恒可知 , c (A - )+ c (HA - )=0.1 mol · L -1 , 将 c (HA - )= c (H + )-2 c (A 2- )- c (OH - ) 代入原子个数守恒式 , 即得 c (H + )- c (A 2- )- c (OH - ) =0.1 mol · L -1 , 所以正确 , 不符合题意 ;B 项 , 根据电荷守恒可知 , c (H + )+ c (Na + )=2 c (A 2- )+ c (HA - )+ c (OH - ), 因溶液呈中性 , 即得 c (Na + )=2 c (A 2- )+ c (HA - ), 如果 c (Na + )= c (HA - ), 说明加入 NaOH 溶液的体积等于 10 mL, 当 c (Na + )=2 c (A 2- )+ c (HA - ) 时 , 说明加入 NaOH 的体积大于 10 mL, 所以错误 , 符合题意 ;C 项 , 如果加入 10 mL 氢氧化钠溶液时 , 溶液中溶质为 NaHA, 根据质子守恒可知 , c (H + )= c (A 2- ) + c (OH - ), 即 c (A 2- )= c (H + )- c (OH - ), 所以正确 , 不符合题意 ;D 项 , 如果加入 20 mL 氢氧化钠溶液时 , 溶液中溶质为 Na 2 A, 因为 H 2 A 的第一步完全电离 , 因此溶液中含 A 元素的微粒只有 A 2- 和 HA - , 根据原子个数守恒可知 , c (Na + )=2 c (A 2- )+2 c (HA - ), 所以正确 , 不符合题意。 2 .(2018 江苏化学 )H 2 C 2 O 4 为二元弱酸 , K a1 (H 2 C 2 O 4 )=5.4×10 -2 , K a2 (H 2 C 2 O 4 )=5.4×10 -5 , 设 H 2 C 2 O 4 溶液中 c ( 总 )= c (H 2 C 2 O 4 )+ 室温 下用 NaOH 溶液滴定 25.00 mL 0.100 0 mol·L -1 H 2 C 2 O 4 溶液至终点。滴定过程得到的下列溶液中微粒的物质的量浓度关系一定正确的是 ( 　　 ) 答案 AD 　 3 .(2017 全国 Ⅰ ) 常温下 , 将 NaOH 溶液滴加到己二酸 (H 2 X) 溶液中 , 混合溶液的 pH 与离子浓度变化的关系如图所示。下列叙述错误的是 ( 　　 ) A. K a2 (H 2 X) 的数量级为 10 -6 B. 曲线 N 表示 pH 与 lg 的 变化关系 C.NaHX 溶液中 c (H + )> c (OH - ) D. 当混合溶液呈中性时 , c (Na + )> c (HX - )> c (X 2- )> c (OH - )= c (H + ) 答案 D 　 4 .(2015 山东理综 ) 室温下向 10 mL 0.1 mol·L -1 NaOH 溶液中加入 0.1 mol·L -1 的一元酸 HA, 溶液 pH 的变化曲线如图所示。下列说法正确的是 ( 　　 ) A.a 点所示溶液中 c (Na + )> c (A - )> c (H + )> c (HA) B.a 、 b 两点所示溶液中水的电离程度相同 C.pH=7 时 , c (Na + )= c (A - )+ c (HA) D.b 点所示溶液中 c (A - )> c (HA) 答案 D 　 解析 a 点表示 HA 与 NaOH 恰好完全反应 , 得到 NaA 溶液并且溶液 pH=8.7, 说明 HA 为弱酸 ,A - 发生水解反应 :A - + H 2 O HA+OH - , 则 a 点所示溶液中 c (Na + )> c (A - )> c (OH - )> c (HA)> c (H + ),A 项错误 ;a 点为 NaA 溶液 , 由于 A - 发生水解 , 促进水的电离 , 而 b 点是 HA 和 NaA 的混合溶液 ,HA 抑制水的电离 , 水的电离程度比 a 点时的小 ,B 项错误 ; 根据电荷守恒可知 : c (Na + )+ c (H + )= c (OH - ) + c (A - ),pH=7 时 , c (H + )= c (OH - ), 则 c (Na + )= c (A - ),C 项错误 ;b 点所示溶液为等物质的量浓度的 HA 和 NaA 的混合溶液 , 由于溶液的 pH=4.7, 说明 HA 的电离程度大于 A - 的水解程度 , 故 c (A - )> c (HA),D 项正确。 【 必备知识 】 1 . 依据 “ 三大守恒 ” 突破离子浓度的关系 (1) 电荷守恒。电解质溶液中所有阳离子所带的正电荷总数与所有阴离子所带的负电荷总数相等。如在 Na 2 CO 3 溶液中存在着 Na + 、 、 H + 、 OH - 、 , 它们存在如下关系 : c (Na + )+ c (H + )=2 c ( )+ c ( )+ c (OH - ) 。 (2) 物料守恒。电解质溶液中 , 由于 某些 离子 能水解或电离 , 会使离子种类增多 , 但 某些关键性的原子总是守恒的 。 如 在 Na 2 CO 3 溶液中 : (3) 质子守恒。在电离或水解过程中 , 会发生质子 (H + ) 转移 , 但在质子转移过程中其数量保持不变 , 如在 Na 2 CO 3 溶液中 : c (OH - )= c ( )+ 2 c (H 2 CO 3 )+ c (H + ) 。 2 . 分析溶液中微粒浓度关系的思维 流程 3 . 盐溶液蒸干灼烧时所得产物的判断规律 (1) 盐溶液水解生成难挥发性酸时 , 蒸干后一般得原物质 , (2) 酸根阴离子易水解的强碱盐 , 如 Na 2 CO 3 溶液等蒸干后可得到原物质。 【 应考训练 】 考 向 1 　 溶液中离子浓度大小比较 1 .( 双选 )(2020 山东济宁三模 )PT(KHC 2 O 4 ·H 2 C 2 O 4 ·2H 2 O, 名称 : 四草酸钾 ) 是一种分析试剂。室温时 ,H 2 C 2 O 4 的 p K a1 、 p K a2 分别为 1.23 、 4.19(p K a =-lg K a ) 。下列说法不正确的是 ( 　　 ) 答案 CD 　 考向 2 　 结合酸碱滴定曲线进行考查 2 .(2020 山东一模 )25 ℃ 时 , 向 10 mL 0.10 mol·L -1 的一元弱酸 HA( K a =1.0×10 -3 ) 溶液中逐滴加入 0.10 mol·L -1 NaOH 溶液 , 溶液 pH 随加入 NaOH 溶液体积的变化关系如图所示。下列说法正确的是 ( 　　 ) A.a 点时 , c (HA)+ c (OH - )= c (Na + )+ c (H + ) B. 溶液在 a 点和 b 点时水的电离程度不相同 C.b 点时 , c (Na + )= c (HA)+ c (A - )+ c (OH - ) D. V =10 时 , c (Na + )> c (A - )> c (H + )> c (HA) 答案 A 　 解析 a 点时溶液 pH=3, c (H + )=1.0×10 -3 mol · L -1 , 因为 K a =1.0×10 -3 , 所以此时 c (HA)= c (A - ), 根据电荷守恒 c (A - )+ c (OH - )= c (Na + )+ c (H + ) 可知 , c (HA)+ c (OH - ) = c (Na + )+ c (H + ), 故 A 正确 ;a 点溶质为 HA 和 NaA,pH=3, c (H + )=1.0×10 -3 mol · L -1 , c (OH - )=1.0×10 -11 mol · L -1 , 则水电离出的 c (OH - )=10 -11 mol · L -1 ,b 点溶质为 NaOH 和 NaA,pH=11, c (H + )=1.0×10 -11 mol · L -1 , c (OH - )=10 -3 mol · L -1 , 则水电离出的 c (OH - )=10 -11 mol · L -1 , 两者水电离出的氢氧根离子浓度相等 , 水的电离程度相同 , 故 B 错误 ; 根据电荷守恒 c (Na + )+ c (H + )= c (A - )+ c (OH - ) 可得 c (Na + )= c (A - )+ c (OH - )- c (H + ), 假设 C 选项成立 , 则 c (A - )+ c (OH - )- c (H + )= c (HA)+ c (A - )+ c (OH - ), 推出 c (HA)+ c (H + )=0, 故假设不成立 , 故 C 错误 ; V =10 时 ,HA 与 NaOH 恰好完全反应生成 NaA,A - + H 2 O HA+OH - , 水解后溶液显碱性 , c (OH - )> c (H + ), 即 c (HA)> c (H + ), 故 D 错误。 【 方法技巧 】 抓 五点突破中和滴定图像 (1) 抓反应的 “ 起始点 ”: 判断酸、碱的相对强弱。 (2) 抓反应 “ 一半点 ”: 判断是哪些溶质的等量混合。 (3) 抓 “ 恰好反应点 ”: 判断生成的溶质成分及溶液的酸碱性。 (4) 抓溶液的 “ 中性点 ”: 判断溶液中溶质的成分及哪种物质过量或不足 。 (5) 抓反应的 “ 过量点 ”: 判断溶液中的溶质 , 判断哪种物质过量。 例如 : 室温下 , 向 20 mL 0.1 mol · L -1 HA 溶液中逐滴加入 0.1 mol · L -1 NaOH 溶液 , 溶液 pH 的变化如图所示 : 起始点 A,0.1 mol · L -1 HA 溶液的 pH>1, 故 HA 为弱酸。 一半点 B, 溶质为 NaA 和 HA, 且 = 1,pH<7, 溶液中 : c (A - )> c (Na + )> c (H + )> c (OH - ) 。 中性点 C, 溶质为 NaA 和 HA( 稍过量 ),pH=7, 溶液中 : c (Na + )= c (A - )> c (H + )= c (OH - ) 。 恰好反应点 D, 溶质为 NaA,pH>7, 溶液中 : c (Na + )> c (A - )> c (OH - )> c (H + ) 。 过量点 E, 溶质为 NaA 、 NaOH,pH>7, 溶液中 : c (Na + )> c (OH - )> c (A - )> c (H + ) 。 考向 3 　 结合 pH 与微粒浓度、微粒物质的量分数的关系图像考查 3 .( 双选 )(2020 山东滨州二模 ) 柠檬酸 ( 用 H 3 R 表示 ) 是一种高效除垢剂。常温时 , 用一定浓度的柠檬酸溶液去除水垢 , 溶液中 H 3 R 、 H 2 R - 、 HR 2- 、 R 3- 的物质的量百分数随 pH 的变化如图所示。下列说法正确的是 ( 　　 ) A. 由 a 点判断 H 3 R 的第一步电离常数 K a1 (H 3 R) 的数量级为 10 -3 B. 若 b 点溶液中金属阳离子只有 Na + , 则有 c (Na + )= c (R 3- )+ c (HR 2- )+ c (H 2 R - )+ c (H 3 R) C.pH=6 时 , c (R 3- )= c (HR 2- )> c (H + )> c (OH - ) D. 反应 2H 2 R - H 3 R+HR 2- 在该温度下的平衡常数 K =10 x-y 答案 CD 　 考点四 酸碱中和滴定及迁移应用 【真题示例】 1 .(2020 全国 Ⅰ ) 以酚酞为指示剂 , 用 0.100 0 mol·L -1 的 NaOH 溶液滴定 20.00 mL 未知浓度的二元酸 H 2 A 溶液。溶液中 ,pH 、分布系数 δ 随滴加 NaOH 溶液体积 V (NaOH 溶液 ) 的变化关系如下图所示。 下列叙述正确的是 ( 　　 ) A. 曲线 ① 代表 δ (H 2 A), 曲线 ② 代表 δ (HA - ) B.H 2 A 溶液的浓度为 0.200 0 mol·L -1 C.HA - 的电离常数 K a =1.0×10 -2 D. 滴定终点时 , 溶液中 c (Na + )<2 c (A 2- )+ c (HA - ) 答案 C 　 解析 由图示滴定曲线中只有一个明显的滴定终点且终点时消耗氢氧化钠溶液的体积为 40 mL, 以及起点时溶液 pH=1, 可确定酸 H 2 A 第一步是完全电离的 , 其浓度是 0.100 0 mol · L -1 , 所以曲线 ① 代表 δ (HA - ) 、曲线 ② 代表 δ (A 2- ),A 、 B 两项错误。 C 项 , 曲线 ① 、 ② 交点时 δ (HA - )= δ (A 2- ), 此时 V (NaOH 溶液 )=25 mL, 再根据曲线 ③ 可知此时溶液 pH=2, 由 , 得 K a =1.0×10 -2 ,C 项正确。利用电荷守恒 , 因为是强碱滴定弱酸 , 滴定终点时溶液呈碱性 , c (H + )< c (OH - ), 则有 c (Na + )>2 c (A 2- )+ c (HA - ),D 项错误。 2 .(2019 全国 Ⅰ )NaOH 溶液滴定邻苯二甲酸氢钾 ( 邻苯二甲酸 H 2 A 的 K a1 =1.1×10 -3 , K a2 =3.9×10 -6 ) 溶液 , 混合溶液的相对导电能力变化曲线如图所示 , 其中 b 点为反应终点。下列叙述错误的是 ( 　　 ) A. 混合溶液的导电能力与离子浓度和种类有关 B.Na + 与 A 2- 的导电能力之和大于 HA - 的 C.b 点的混合溶液 pH=7 D.c 点的混合溶液中 , c (Na + )> c (K + )> c (OH - ) 答案 C 　 解析 随着 NaOH 溶液的加入 , 混合溶液中离子浓度和种类发生变化 , 因此混合溶液的导电能力与离子浓度和种类有关 ,A 项正确 ;a 点的溶液中能导电的离子主要为 HA - 和 K + ,b 点为反应终点 , 因此 b 点的溶液中能导电的离子主要为 A 2- 、 K + 、 Na + , 由图示可知 b 点导电能力比 a 点强 , 故 Na + 与 A 2- 的导电能力之和大于 HA - ,B 项正确 ; 由 H 2 A 的电离常数可知 A 2- 可发生水解 ,b 点的溶液中含有的 A 2- 能发生水解反应而使溶液呈碱性 ,C 项错误 ;b 点为反应终点 , 因此 b 点的混合溶液中 c (Na + )= c (K + )> c (OH - ), 继续加入氢氧化钠溶液后 , 根据图示中 b 、 c 点对应的 NaOH 溶液的体积可知 ,c 点的溶液中 c (Na + )> c (K + )> c (OH - ),D 项正确。 3 .(2018 全国 Ⅲ ) 用 0.100 mol·L -1 AgNO 3 溶液滴定 50.0 mL 0.050 0 mol·L -1 Cl - 溶液的滴定曲线如图所示。下列有关描述错误的是 ( 　　 ) A. 根据曲线数据计算可知 K sp (AgCl) 的数量级为 10 -10 B. 曲线上各点的溶液满足关系式 c (Ag + )· c (Cl - )= K sp (AgCl) C. 相同实验条件下 , 若改为 0.040 0 mol·L -1 Cl - , 反应终点 c 移到 a D. 相同实验条件下 , 若改为 0.050 0 mol·L -1 Br - , 反应终点 c 向 b 方向移动 答案 C 　 解析 相同实验条件下 , 若改为 0.040 0 mol · L -1 Cl - , 恰好反应时 ,0.040 0 mol · L -1 ×50.0 mL=0.100 mol · L -1 × V , V =20 mL, 故反应终点横坐标应为 20,C 项描述错误 ; 相同实验条件下 , 若改为 0.050 0 mol · L -1 Br - , 反应终点横坐标不变 , 由于 K sp (AgCl)> K sp (AgBr), 故反应终点纵坐标变大 , 故 D 项描述正确。 4 .(2018 全国 Ⅲ ) 硫代硫酸钠晶体 (Na 2 S 2 O 3 ·5H 2 O, M =248 g·mol -1 ) 可用作定影剂、还原剂。回答下列问题 : (1) 已知 : K sp (BaSO 4 )=1.1×10 -10 , K sp (BaS 2 O 3 )=4.1×10 -5 。市售硫代硫酸钠中常含有硫酸根杂质 , 选用下列试剂设计实验方案进行检验 : 试剂 : 稀盐酸、稀硫酸、 BaCl 2 溶液、 Na 2 CO 3 溶液、 H 2 O 2 溶液 实验步骤 现象 ① 取少量样品 , 加入除氧蒸馏水 ② 固体完全溶解得无色澄清溶液 ③             ④ 　　　　　　 , 有刺激性气体产生   ⑤ 静置 , 　　　　　   ⑥ 　　　　　　　   (2) 利用 K 2 Cr 2 O 7 标准溶液定量测定硫代硫酸钠的纯度。测定步骤如下 : ① 溶液配制 : 称取 1.200 0 g 某硫代硫酸钠晶体样品 , 用新煮沸并冷却的蒸馏水在 　　　　　 中溶解 , 完全溶解后 , 全部转移至 100 mL 的 　　　　 中 , 加蒸馏水至 　　　　 。   答案 (1) ③ 加入过量稀盐酸　 ④ 出现乳黄色浑浊　 ⑤ ( 吸 ) 取上层清液 , 滴入 BaCl 2 溶液　 ⑥ 产生白色沉淀 (2) ① 烧杯　容量瓶　刻度　 ② 蓝色褪去　 95.0 (2) ① 溶液配制应在烧杯中溶解 , 在容量瓶中定容。 ② 滴定过程中 I 2 →I - , 达到滴定终点时无 I 2 , 故溶液蓝色褪去 , 即为终点 ; 根据反应的离子方程式 , 可得到如下定量关系 : 　 ~ 　　 3I 2 　　　 ~ 　 6Na 2 S 2 O 3 · 5H 2 O 1 mol 248×6 g 0.009 50 mol · L -1 ×0.02 L m (Na 2 S 2 O 3 · 5H 2 O) m (Na 2 S 2 O 3 · 5H 2 O)=0.282 72 g 【 必备知识 】 中和 滴定考点归纳 (1)“ 考 ” 实验仪器。 酸式滴定管、碱式滴定管、滴定管夹 ( 带铁架台 ) 、锥形瓶。其中常考的是滴定管 , 如正确选择滴定管 ( 包括量程 ), 滴定管的检漏、洗涤和润洗 , 滴定管的正确读数方法等。 (2)“ 考 ” 操作步骤。 ① 滴定前的准备 : 检漏、洗涤、润洗、充液 ( 赶气泡 ) 、调液面、读数。 ② 滴定 : 移液、滴加指示剂、滴定至终点、读数。 ③ 计算。 (3)“ 考 ” 指示剂的选择。 ① 强酸强碱相互滴定 , 可选用甲基橙或酚酞。 ② 若反应生成强酸弱碱盐 , 溶液呈酸性 , 则选用酸性变色范围的指示剂 ( 甲基橙 ), 若反应生成强碱弱酸盐 , 溶液呈碱性 , 则选用碱性变色范围的指示剂 ( 酚酞 ) 。 ③ 石蕊溶液因颜色变化不明显 , 且变色范围过宽 , 一般不用作指示剂。 (4)“ 考 ” 误差分析。 写出计算式 , 分析操作对 V 标 的影响 , 由计算式得出对最终测定结果的影响 , 切忌死记硬背结论。此外对读数时视线 ( 俯视、仰视 ) 问题的判断要学会画图分析。 (5)“ 考 ” 数据处理。 正确 “ 取舍 ” 数据 , 计算 “ 平均 ” 体积 , 根据反应式确定标准液与待测液浓度和体积的关系 , 从而列出公式进行计算。 【 应考训练 】 考 向 1 　 酸碱中和滴定曲线的理解和应用 1 .(2020 河南九师联盟五月联考 ) 等体积两种一元酸 “ 酸 1” 和 “ 酸 2” 分别用等浓度的 KOH 溶液滴定 , 滴定曲线如图所示。下列说法错误的是 ( 　　 ) A.“ 酸 1” 比 “ 酸 2” 的酸性强 B.“ 酸 2” 的浓度为 0.01 mol·L -1 C.“ 酸 2” 的 K a 的数量级约为 10 -5 D. 滴定 “ 酸 1” 和 “ 酸 2” 均可用酚酞作指示剂 答案 B 　 解析 由图中可以看出 , 滴定达终点时 , 酸 2 消耗 KOH 溶液的体积大 , 则表明 c ( 酸 2)> c ( 酸 1), 而起始时 pH( 酸 2)>pH( 酸 1), 所以 “ 酸 1” 比 “ 酸 2” 的酸性强 ,A 正确 ;“ 酸 2” 为弱酸 , 起始时溶液中 c (H + )=0.01 mol · L -1 , 则酸 2 的起始浓度比 0.01 mol · L -1 大得多 ,B 错误 ;“ 酸 2” 滴定一半时 , c ( 酸 2)= c ( 酸 2 的酸根离子 ), 此时溶液 pH 介于 4~5 之间 , 所以 K a 的数量级约为 10 -5 ,C 正确 ; 滴定终点时 ,“ 酸 1” 和 “ 酸 2” 对应溶液的 pH 与酚酞的变色范围接近或重叠 , 所以滴定两种酸溶液均可用酚酞作指示剂 ,D 正确。 考向 2 　 沉淀滴定 2 .( 双选 )(2020 山东潍坊二模 ) 常温下 , 用 AgNO 3 溶液分别滴定浓度均为 0.01 mol·L -1 的 KSCN 、 K 2 CrO 4 溶液 , 所得的沉淀溶解平衡图像如图所示。下列叙述错误的是 ( 　　 ) A. K sp (Ag 2 CrO 4 ) 的数值为 10 -9.92 B.a 点表示的是 Ag 2 CrO 4 的不饱和溶液 C. 沉淀废液中的 Ag + 用 K 2 CrO 4 溶液比等浓度的 KSCN 溶液效果 好 答案 AC 　 解析 温度不变时 , 溶度积为常数 , K sp (AgSCN)= c (SCN - ) ·c (Ag + ), c (Ag + ) 增大 , 则 c (SCN - ) 减小 , 二者浓度变化倍数相同 ; K sp (Ag 2 CrO 4 )= c ( ) · c 2 (Ag + ), c (Ag + ) 增大 , 则 c ( ) 减小 , 但二者浓度的变化倍数不同 , 结合曲线分析 , 当 c (Ag + ) 由 10 -6 mol · L -1 增大到 10 -2 mol · L -1 , c (X n - ) 由 10 -6 mol · L -1 减小到 10 -10 mol · L -1 , 由此可知二者变化倍数相同 , 则下面的曲线为 AgSCN 的溶解平衡曲线 , 上方的曲线为 Ag 2 CrO 4 的溶解平衡曲线。则 K sp (Ag 2 CrO 4 )= c ( ) · c 2 (Ag + )=10 -3.92 ×(10 -4 ) 2 =10 -11.92 , 故 A 错误 ; 考向 3 　 氧化还原滴定 3 .2014 年德美科学家因开发超分辨荧光显微镜获得了诺贝尔化学奖 , 他们开创性的成就使光学显微镜分辨率步入了纳米时代。 Ⅰ . 制纳米碳酸钙 : 在浓 CaCl 2 溶液中通入 NH 3 和 CO 2 可以制得纳米级碳酸钙。下图所示 A~E 为实验室常见的仪器装置 ( 部分固定夹持装置略去 ), 请根据要求回答问题。 (1) 实验室中若用浓氨水和生石灰制取并收集干燥的 NH 3 , 请选择装置并按气流方向连接各仪器接口 　　　　　　　 ( 填装置接口顺序 ); 若在实验室要制取并收集干燥的 CO 2 , 则需选用上述仪器装置中的 　　　　　　　 ( 填装置序号 ) 。   (2) 向浓 CaCl 2 溶液中通入 NH 3 和 CO 2 气体制纳米级碳酸钙时 , 应先通入的气体是 　　　　　 , 试写出制纳米级碳酸钙的离子方程式 : 　     　 。   Ⅱ . 纳米 TiO 2 在涂料、光催化、化妆品等领域有着极其广泛的应用。 (3) 制备纳米 TiO 2 : 可将 TiCl 4 水解产物经加热脱水制得纳米级 TiO 2 。已知 25 ℃ 时 , K sp [Ti(OH) 4 ]=7.94×10 -54 , 该温度下测得 TiCl 4 溶液的 pH=3, 则此时溶液中 c (Ti 4+ )= 　　　　　　　　　 。   (4) 用氧化还原滴定法测定 TiO 2 的质量分数。一定条件下 , 将 TiO 2 溶解并还原为 Ti 3+ , 再以 KSCN 溶液作指示剂 , 用 NH 4 Fe(SO 4 ) 2 标准溶液滴定 Ti 3+ 至全部生成 Ti 4+ 。配制 NH 4 Fe(SO 4 ) 2 标准溶液时 , 使用的仪器除天平、药匙、玻璃棒、烧杯、量筒外 , 还需要下图中的 　　　　　　　　　 ( 填字母代号 ) 。   (5) 滴定终点的现象是     　 。   (6) 滴定分析时 , 称取 TiO 2 试样 1.80 g, 消耗 0.400 mol·L -1 NH 4 Fe(SO 4 ) 2 标准溶液 45.00 mL, 则试样中 TiO 2 的质量分数为 　　　　　 。   答案 (1)aefg 　 ACE (2)NH 3 　 Ca 2+ +CO 2 +2NH 3 +H 2 O == = CaCO 3 ↓+ 2 (3)7.94×10 -10 mol·L -1 (4)ac 　 (5) 溶液变为红色 , 且半分钟内不褪色 (6)80% 解析 (1) 实验室制备纯净、干燥气体的装置依次为发生装置、净化和干燥装置、收集装置。实验室制取氨气用浓氨水和生石灰反应 , 不需加热 , 应选 A 为发生装置 ; 生成物中含有水蒸气 , 氨气溶于水显碱性 , 应选择碱石灰等固体干燥剂来吸收水蒸气 , 固体干燥剂一般盛放在干燥管中 , 故选 D 干燥 ; 氨气极易溶于水 , 且密度比空气小 , 应采用向下排空气法收集 , 故选 E 装置收集 , 注意短进长出 ; 同时要注意干燥管的使用原则是大口进小口出 , 所以按气流方向连接各仪器接口顺序是 aefg; 若要制取并收集干燥的 CO 2 , 装置依次为发生装置、净化和干燥装置、收集装置。实验室制取二氧化碳采用碳酸钙与盐酸反应 , 应选用装置 A; 干燥二氧化碳用浓硫酸 , 应选用装置 C; 收集二氧化碳用向上排空气法 , 选用装置 E 。 (2) 氨气极易溶于水 , 二氧化碳在水中溶解度较小 , 氨气溶于水生成氨水 , 溶液呈碱性 , 有利于吸收更多的二氧化碳 , 提高纳米级碳酸钙的产量 , 所以应先通入氨气 ; 二氧化碳能和氨水反应生成碳酸铵 , 碳酸铵和氯化钙发生复分解反应生成碳酸钙和氯化铵 , 所以反应的离子方程式为 Ca 2+ + CO 2 +2NH 3 +H 2 O == = CaCO 3 ↓+ 2 。 (3)TiCl 4 溶液的 pH=3, 则 c (OH - )=10 -11 mol · L -1 , K sp [Ti(OH) 4 ]=7.94×10 -54 , 则 c (Ti 4+ )× c 4 (OH - )= c (Ti 4+ )×(10 -11 ) 4 =7.94×10 -54 , 可得 c (Ti 4+ )=7.94×10 -10 mol · L -1 。 (4) 配制 NH 4 Fe(SO 4 ) 2 标准溶液时 , 使用的仪器有天平、药匙、玻璃棒、烧杯、量筒、容量瓶、胶头滴管等 , 还需要 ac 。 (5) 达到滴定终点时 ,Fe 3+ 不再被还原为 Fe 2+ , 所以滴定终点的现象是溶液变为红色 , 且半分钟内不褪色。 (6) 设 TiO 2 的质量分数为 a , 根据题意可得如下关系 : TiO 2 　　 ~ 　　 NH 4 Fe(SO 4 ) 2 80 g 1 mol 1.8 g× a 0.4 mol · L -1 ×0.045 L 热点专攻 （八） 常以酸碱中和反应和电离平衡、沉淀溶解平衡建立过程中离子浓度变化曲线、 pH 变化曲线等为设计背景。主要命题点有电解质电离方程式的书写、水电离程度的比较、离子浓度的等量关系、离子浓度大小的比较、电离常数的计算、 pH 的计算及溶度积的计算等 , 侧重考查考生分析问题的能力。 水溶液中离子平衡的图像分析 一、一强一弱溶液稀释的图像 1 . 相同体积、相同浓度的盐酸、醋酸     加水稀释到相同的体积 , 醋酸的 pH 大 加水稀释到相同的 pH, 盐酸加入的水多 2 . 相同体积、相同 pH 的盐酸、 醋酸     加水稀释到相同的体积 , 盐酸的 pH 大 加水稀释到相同的 pH, 醋酸加入的水多 3 .pH 与稀释后溶液体积变化的线性关系 ( V a 、 V b 为稀释前的体积 , V 为稀释后的体积 )     (1)HY 为强酸、 HX 为弱酸 (2)a 、 b 两点的溶液中 : c (X - )= c (Y - ) (3) 水的电离程度 :d>c>a=b (1)MOH 为强碱、 ROH 为弱碱 (2) c (ROH)> c (MOH) (3) 水的电离程度 :a>b 二、 K W 和 K sp 图像 1 . 曲线型 不同温度下水溶液中 c (H + ) 与 c (OH - ) 的变化曲线 常温下 ,CaSO 4 在水中的沉淀溶解平衡曲线 [ K sp =9×10 -6 ]     (1)A 、 C 、 B 三点均为中性 , 温度依次升高 , K W 依次增大 (2)D 点为酸性溶液 ,E 点为碱性溶液 , K W =1×10 -14 (3)AB 直线的左上方均为碱性溶液 , 任意一点都有 c (H + )< c (OH - ) (1)a 、 c 点在曲线上 ,a→c 的变化为增大 c ( ), 如加入 Na 2 SO 4 固体 , 但 K sp 不变 (2)b 点在曲线的上方 , Q c > K sp , 将会有沉淀生成 (3)d 点在曲线的下方 , Q c < K sp , 则为不饱和溶液 , 还能继续溶解 CaSO 4 2 . 直线型 (pM-pR 曲线 ) pM 为阳离子浓度的负对数 ,pR 为阴离子浓度的负对数 ① 直线 AB 上的点 : c (M 2+ )= c (R 2- ) 。 ② 溶度积 :CaSO 4 >CaCO 3 >MnCO 3 。 ③ X 点对 CaSO 4 要析出沉淀 , 对 CaCO 3 是不饱和溶液 , 能继续溶解 CaCO 3 。 ④ Y 点 : c ( )> c (Ca 2+ ), 二者的浓度积等于 10 -5 ;Z 点 : c ( )< c (Mn 2+ ), 二者的浓度积等于 10 -10.6 。 三、分布分数图及分析 [ 分布曲线是指以 pH 为横坐标、分布分数 ( 即组分的平衡浓度占总浓度的分数 ) 为纵坐标的关系曲线 ] 一元弱酸 ( 以 CH 3 COOH 为例 ) 二元酸 ( 以草酸 H 2 C 2 O 4 为例 )   注 :p K a 为电离常数的负对数   δ 0 为 CH 3 COOH 分布分数 , δ 1 为 CH 3 COO - 分布分数 δ 0 为 H 2 C 2 O 4 分布分数、 δ 1 为 分布 分数、 δ 2 为 分布 分数 随着 pH 增大 , 溶质分子浓度不断减小 , 离子浓度逐渐增大 , 酸根离子增多。根据分布分数可以书写一定 pH 时所发生反应的离子方程式 同一 pH 条件下可以存在多种溶质微粒。根据在一定 pH 的微粒分布分数和酸的分析浓度 ( 平衡时各微粒的浓度之和 ), 就可以计算各微粒在该 pH 时的平衡浓度 四、酸碱中和 滴定曲线 氢氧化钠滴定等浓度等体积的盐酸、醋酸的滴定曲线 盐酸滴定等浓度等体积的氢氧化钠溶液、氨水的滴定曲线     曲线起点不同。强碱滴定强酸、弱酸的曲线 , 强酸起点低 ; 强酸滴定强碱、弱碱的曲线 , 强碱起点高 突跃点变化范围不同。强碱与强酸反应的突跃点变化范围大于强碱与弱酸反应 ( 强酸与弱碱反应 ) 室温下 pH=7 不一定是终点。强碱与强酸反应时 , 终点是 pH=7; 强碱与弱酸反应终点是 pH>7, 强酸与弱碱反应终点是 pH<7 【 应考训练 】 1 .( 双选 )(2020 山东新高考质量测评联盟 5 月联考 ) 常温下 , K sp (BaSO 4 )=1×10 -10 , K sp (BaCO 3 )=1×10 -9 。向 20 mL 0.1 mol·L -1 BaCl 2 溶液中滴入 0.1 mol·L -1 的 Na 2 SO 4 溶液 , 溶液中 pBa 2+ [pBa 2+ =-lg c (Ba 2+ )] 与 Na 2 SO 4 溶液体积的关系如图所示。下列叙述错误的是 ( 　　 ) A. 图像中 , n =1, m =5 B. 若起始时 c (BaCl 2 )=0.2 mol·L -1 , m 不变 , b 点向 d 点移动 C. 若用同浓度的 Na 2 CO 3 溶液替代 Na 2 SO 4 溶液 , 可使 b 点向 c 点移动 D. V 0 时向溶液中滴加 Na 2 CO 3 溶液 , 产生 BaCO 3 沉淀的条件 是 > 10 答案 BC 　 A. 图中 δ 2 代表的是 δ {[Ag(NH 3 ) 2 ] + } B. 向溶液中滴入稀硝酸 , δ (Ag + ) 减小 C. 该溶液中 c ( )+ c (H + )= c (OH - ) D. 该温度时 , K 不稳 {[Ag(NH 3 ) 2 ] + }=10 -7.3 Ag + 和 [Ag(NH 3 ) 2 ] + 的分布系数 图 答案 B 　 解析 向 0.1 mol · L -1 硝酸银溶液中滴入稀氨水 , 随着氨水的加入 , n (Ag + ) 逐渐减少 , n {[Ag(NH 3 ) 2 ] + } 逐渐增大 , 即 δ (Ag + ) 减少 , δ {[Ag(NH 3 ) 2 ] + } 增大 , 结合图像变化趋势 , δ (Ag + ) 随着 pNH 3 的增大而增大 , 所以 δ 1 代表的是 δ (Ag + ), δ 2 代表的是 δ {[Ag(NH 3 ) 2 ] + },A 项正确 ;NH 3 与 H + 反应 生成 , 使反应 Ag + + 2NH 3 [Ag(NH 3 ) 2 ] + 逆向移动 , c (Ag + ) 增大 , 则向溶液中滴入稀硝酸 , δ (Ag + ) 增大 ,B 项错误 ; 3 .( 双选 )(2020 山东德州一模 ) 常温下 , 向 V mL 0.1 mol·L -1 HA 溶液中滴入 0.1 mol·L -1 NaOH 溶液 , 溶液中由水电离出的氢离子浓度的负对数 [-lg c 水 (H + )] 与所加 NaOH 溶液体积的关系如图所示。下列说法不正确的是 ( 　　 ) A. 常温下 , K a (HA) 约为 10 -5 B.P 点溶液对应的 pH=7 C.M 点溶液中存在 : c (Na + )= c (A - )+ c (HA) D.N 点溶液中存在 : c (Na + )> c (A - )> c (OH - )> c (H + ) 答案 BC 　 解析 由示意图可知 ,0.1 mol · L -1 HA 溶液中水电离出的氢离子浓度为 10 -11 mol · L -1 , 溶液中氢离子浓度为 10 -3 mol · L -1 , 则 , 故 A 正确 ;P 点为 NaA 和 NaOH 的混合溶液 , 溶液呈碱性 , 溶液的 pH>7, 故 B 错误 ;M 点为 HA 和 NaA 的混合溶液 , 溶液呈中性 , 溶液中 c (OH - )= c (H + ), 由电荷守恒可得 c (Na + )+ c (H + )= c (A - )+ c (OH - ) 可知 , 溶液中 c (Na + )= c (A - ), 故 C 错误 ;N 点水电离出的氢离子浓度的负对数最小 , 水电离出的氢离子浓度最大 , 说明 HA 溶液与 NaOH 溶液恰好完全反应生成 NaA,A - 在溶液中水解使溶液呈碱性 , 溶液中存在 : c (Na + )> c (A - )> c (OH - )> c (H + ), 故 D 正确。 4 .( 双选 )(2020 山东济宁三模 ) 常温下 , 用 AgNO 3 溶液分别滴定浓度均为 0.01 mol·L -1 的 KCl 、 K 2 C 2 O 4 溶液 , 所得沉淀的溶解平衡图像如图所示 ( 不 考虑 的 水解 ) 。已知 K sp (AgCl) 的数量级为 10 -10 。下列叙述不正确的是 ( 　　 ) A. K sp (Ag 2 C 2 O 4 ) 的数量级为 10 -11 B. n 点表示 Ag 2 C 2 O 4 的过饱和溶液 C. 向 c (Cl - )= c ( ) 的混合液中滴入 AgNO 3 溶液时 , 先生成 AgCl 沉淀 D.Ag 2 C 2 O 4 (s)+2Cl - (aq)2AgCl(s )+ ( aq) 的平衡常数为 10 -0.71 答案 BD 　 解析 若曲线 X 为 AgCl 的沉淀溶解平衡曲线 , 则 K sp (AgCl)= c (Ag + ) ·c (Cl - )= 10 -4 ×10 -5.75 =10 -9.75 =10 0.25 ×10 -10 , 则数量级为 10 -10 , 若曲线 Y 为 AgCl 的沉淀溶解平衡曲线 , 则 K sp (AgCl)= c (Ag + ) ·c (Cl - )=10 -4 ×10 -2.46 =10 -6.46 =10 0.54 ×10 -7 , 则数量级为 10 -7 , 由题意可知 K sp (AgCl) 的数量级为 10 -10 , 则曲线 X 为 AgCl 的沉淀溶解平衡曲线 , 则曲线 Y 为 Ag 2 C 2 O 4 的沉淀溶解平衡曲线 , K sp (Ag 2 C 2 O 4 )= c 2 (Ag + ) ·c ( )=( 10 -4 ) 2 ×(10 -2.46 )=10 -10.46 。由以上分析知 , 曲线 Y 为 Ag 2 C 2 O 4 的沉淀溶解平衡曲线 , K sp (Ag 2 C 2 O 4 )=10 0.54 ×10 -11 , 则 K sp (Ag 2 C 2 O 4 ) 的数量级为 10 -11 , 故 A 正确 ; 5 .(2020 辽宁部分重点中学协作体模拟 ) 用 0.1 mol·L -1 NaOH 溶液滴定 20 mL 0.1 mol·L -1 H 2 SO 3 溶液 , 所得滴定曲线如图所示 ( 忽略混合时溶液体积的变化 , 已知加入 30 mL NaOH 溶液后混合溶液呈碱性 ) 。下列叙述不正确的是 ( 　 ) A. K a2 (H 2 SO 3 ) 的数量级为 10 -8 B. 向 X 点溶液中加入少量澄清石灰水溶液 , 的 值增大 C. 若将 NaHSO 3 与 Na 2 SO 3 按物质的量之比 1 ∶ 1 混合对应的点应在 Y 、 Z 之间 D. 图中溶液中水的电离程度 :W

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