2018届二轮复习电解质溶液学案(全国通用)(1)
第9讲 电解质溶液
最新考纲
考向分析
1.了解弱电解质在水溶液中存在电离平衡。
2.了解水的电离、离子积常数。
3.了解溶液pH的定义、能进行pH的简单计算。
4.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。
5.了解溶度积的含义,能用平衡移动原理分析沉淀溶解、生成和转化过程。
水溶液中的离子平衡是化学平衡的延伸和应用,也是高考中考点分布较多的内容之一。其中沉淀溶解平衡是新课标中新增的知识点,题型主要是选择题和填空题,其考查主要内容有:①电离平衡。②酸、碱混合溶液酸碱性的判断及pH的简单计算。③盐对水电离平衡的影响及盐溶液蒸干(或灼烧)后产物的判断。④电解质溶液中离子浓度的大小比较。⑤沉淀的溶解平衡及沉淀的转化。
从高考命题的变化趋势来看,溶液中离子浓度的大小比较及沉淀的溶解平衡和转化是主流试题。此类题目考查的内容既与盐的水解有关,又与弱电解质的电离平衡有关。题目不仅偏重考查粒子的浓度大小顺序,而且还侧重溶液中的各种守恒(电荷守恒、物料守恒、质子守恒)关系的考查,从而使题目具有一定的综合性、灵活性和技巧性。
考点一 电离平衡和溶液酸碱性
K (课前)
1.(2017·全国Ⅱ卷·12)改变0.1mol·L-1二元弱酸H2A溶液的pH,溶液中的H2A、HA-、A2-的物质的量分数δ(X)随pH的变化如图所示[已知δ(X)=]。
下列叙述错误的是 ( D )
A.pH=1.2时, c(H2A)=c(HA-)
B.lg[K2(H2A)]=-4.2
C.pH=2.7时,c(HA-)>c(H2A)=c(A2-)
D.pH=4.2时,c(HA-)=c(A2-)=c(H+)
[解析] 本题考查水溶液中的离子平衡。解答本题的关键是明确δ(X)与溶液pH的对应关系,以及H2A、HA-、A2-的浓度与pH的大小关系。从图象中可以看出pH=1.2时,δ(H2A)=δ(HA-),则c(H2A)=c(HA-),A项正确;根据HA-H++A2-,可确定K2(H2A)=,从图象中可以看出pH=4.2时,δ(HA-)=δ(A2-),则c(HA-)=c(A2-),即lg[K2(H2A)]=lgc(H+)=-4.2,B项正确;从图象中可以看出pH=2.7时,δ(HA-)>δ(H2A)=δ(A2-),则c(HA-)>c(H2A)=c(A2-),C项正确;从图象中可以看出pH=4.2时,δ(HA-)=δ(A2-),则c(HA-)=c(A2-)≈0.05 mol·L-1,而c(H+)=10-4.2mol·L-1,D项错误。
2.(2016·全国Ⅰ卷·12)298 K时,在20.0 mL 0.10 mol·L-1氨水中滴入0.10 mol·L-1的盐酸,溶液的pH与所加盐酸的体积关系如图所示。已知0.10 mol·L-1氨水的电离度为1.32%,下列有关叙述正确的是 ( D )
A.该滴定过程应该选择酚酞作为指示剂
B.M点对应的盐酸体积为20.0 mL
C.M点处的溶液中c(NH)=c(Cl-)=c(H+)=c(OH-)
D.N点处的溶液中pH<12
[解析] 该题考查了酸碱中和滴定过程中溶液pH变化和对平衡的分析,意在考查考生分析图象的能力以及灵活运用所学知识解决问题的能力。当恰好完全中和时,生成NH4Cl,而NH4Cl溶液呈酸性,酚酞的变色范围为pH=8.2~10.0,甲基橙的变色范围为pH=3.1~4.4,故应选甲基橙作指示剂,A项错误;当V(盐酸)=20.0 mL时,恰好完全反应,溶液呈酸性,B项错误;M点时由溶液中电荷守恒知c(NH)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),而溶液呈中性,即c(H+)=c(OH-),则c(NH)=c(Cl-),但c(NH)=c(Cl-)≫c(H+)=c(OH-),C项错误;该温度下,0.10 mol·L-1一元强碱溶液的pH=13,若0.10 mol·L-1一元弱碱溶液的电离度为10%,则其pH=12,而0.10 mol·L-1氨水的电离度小于10%,故溶液的pH<12,D项正确。
3.(2016·上海·6)能证明乙酸是弱酸的实验事实是 ( B )
A.CH3COOH溶液与Zn反应放出H2
B.0.1 mol/L CH3COONa溶液的pH大于7
C.CH3COOH溶液与Na2CO3反应生成CO2
D.0.1 mol/L CH3COOH溶液可使紫色石蕊变红
[解析] A.只能证明乙酸具有酸性,不能证明其酸性强弱,错误;B.该盐水溶液显碱性,由于NaOH是强碱,故可以证明乙酸是弱酸,正确;C.可以证明乙酸的酸性比碳酸强,但不能证明其是弱酸,错误;D.可以证明乙酸具有酸性,但是不能证明其酸性强弱,错误。
R (课堂)
1.要学会分析酸碱滴定图象,弄明白点的反应情况。
2.要学会利用守恒来解题,如盘查T1,T2。
“中和滴定”
(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;查漏、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若反应生成的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。此外对读数视线问题要学会画图分析。
(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。
酸碱中和滴定及拓展应用
1.正误判断,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)记录滴定终点读数为12.20 mL。(×)
(2)酸式滴定管装标准溶液前,必须先用该溶液润洗。(√)
(3)酸碱滴定实验中,用待滴定溶液润洗锥形瓶以减小实验误差。(×)
(4)欲测定NaOH溶液浓度,可选用滴定管、锥形瓶、烧杯、NaOH溶液、0.100 0 mol·L-1盐酸达到实验目的。(×)
(5)滴定前滴定管内无气泡,终点读数时有气泡,所测体积偏小。(√)
(6)中和滴定实验时,用待测液润洗锥形瓶。(×)
(7)“中和滴定”实验中,容量瓶和锥形瓶用蒸馏水洗净后即可使用,滴定管和移液管用蒸馏水洗净后,须经干燥或润洗后方可使用。(√)
(8)酸碱滴定时,若加入待测液用待液润洗锥形瓶,将导致测定结果偏高。(√)
(9)(×)
(10)可用25 mL碱式滴定管量取20.00 mL KMnO4溶液。(×)
(11)读取滴定管内液体的体积,俯视读数导致读数偏小。(√)
2.KMnO4溶液常用作氧化还原反应滴定的标准液,由于KMnO4的强氧化性,它的溶液很容易被空气中或水中的某些少量还原性物质还原,生成难溶性物质MnO(OH)2,因此配制KMnO4标准溶液的操作如下所示:
①称取稍多于所需量的KMnO4固体溶于水中,将溶液加热并保持微沸1 h;②用微孔玻璃漏斗过滤除去难溶的MnO(OH)2;③过滤得到的KMnO4溶液贮存于棕色试剂瓶并放在暗处;④利用氧化还原滴定方法,在70~80 ℃条件下用基准试剂(纯度高、相对分子质量较大、稳定性较好的物质)溶液标定其浓度。
请回答下列问题:
(1)准确量取一定体积的KMnO4溶液需要使用的仪器是__酸式滴定管__。
(2)在下列物质中,用于标定KMnO4溶液的基准试剂最好选用__A__(填字母)。
A.H2C2O4·2H2O B.FeSO4
C.浓盐酸 D.Na2SO3
(3)若准确称取W g你选的基准试剂溶于水配成500 mL溶液,取25.00 mL置于锥形瓶中,用KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液V mL。KMnO4溶液的物质的量浓度为____ mol·L-1。
(4)若用放置两周的KMnO4标准溶液去测定水样中Fe2+的含量,测得的浓度值将__偏高__(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
[解析] (1)KMnO4溶液具有强氧化性,能将碱式滴定管下端的橡胶管腐蚀,所以不能用碱式滴定管量取,可以用酸式滴定管量取。
(2)H2C2O4·2H2O在常温常压下是稳定的结晶水合物;
FeSO4在空气中不稳定易被氧化,铁元素的化合价从+2升高到+3;浓盐酸易挥发;Na2SO3在空气中不稳定易被氧化成Na2SO4。
(3)根据得失电子守恒原理有关系式:5(H2C2O4·2H2O)~2KMnO4,则KMnO4溶液的浓度为
c(KMnO4)== mol·L-1。
(4)在放置过程中,由于空气中还原性物质的作用,使KMnO4溶液的浓度变小了,再去滴定水样中的Fe2+时,消耗KMnO4溶液(标准溶液)的体积会增大,导致计算出来的c(Fe2+)会增大,测定的结果将偏高。
图像法理解一强一弱的稀释规律
1.相同体积、相同浓度的盐酸、醋酸
(1)加水稀释相同的倍数,醋酸的pH大。
(2)加水稀释到相同的pH,盐酸加入的水多。
2.相同体积、相同pH值的盐酸、醋酸
(1)加水稀释相同的倍数,盐酸的pH大。
(2)加水稀释到相同的pH,醋酸加入的水多。
1.(2015·全国Ⅰ卷·13)浓度均为0.10 mol·L-1、体积均为V0的MOH和ROH溶液,分别加水稀释至体积V,pH随lg的变化如图所示。下列叙述错误的是 ( D )
A.MOH的碱性强于ROH的碱性
B.ROH的电离程度:b点大于a点
C.若两溶液无限稀释,则它们的c(OH-)相等
D.当lg=2时,若两溶液同时升高温度,则增大
[解析] 考查弱电解质的电离,强弱电解质的比较。A.根据图像可知,0.1 mol/L MOH溶液的pH=13,说明MOH完全电离,为强电解质,而ROH溶液的pH<13,说明ROH为弱电解质,所以MOH的碱性强于ROH的碱性,正确;B.ROH为弱碱,溶液越稀越易电离,所以ROH的电离程度:b点大于a点,正确;C.两溶液无限稀释,都趋近中性,所以它们的氢氧根离子浓度相等,正确;D.MOH溶液中不存在电离平衡,而ROH溶液中存在电离平衡,升高温度,电离正向移动,则c(R+)浓度增大,而升高温度,对c(M+)无影响,所以比值减小,错误,答案选D。
2.(2015·海南·11)下列曲线中,可以描述乙酸(甲,Ka=1.8×10-5)和一氯乙酸(乙,Ka=1.4×10-3)在水中的电离度与浓度关系的是 ( B )
[解析] 本题考查弱电解质的电离和图像分析能力。电离常数一氯乙酸大于乙酸,故一氯乙酸的酸性比乙酸的酸性强,即同温、同浓度时,一氯乙酸的电离度大于乙酸,随着浓度增大,电离程度均减小,B项符合题意。
3.(2015·广东理综·12)准确移取20.00 mL某待测HCl溶液于锥形瓶中,用0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定。下列说法正确的是 ( B )
A.滴定管用蒸馏水洗涤后,装入NaOH溶液进行滴定
B.随着NaOH溶液滴入,锥形瓶中溶液pH由小变大
C.用酚酞作指示剂,当锥形瓶中溶液由红色变无色时停止滴定
D.滴定达终点时,发现滴定管尖嘴部分有悬滴,则测定结果偏小
[解析] A项,滴定管用水洗涤后,还要用待装溶液润洗,否则将要引起误差,错误;B项,在用NaOH溶液滴定盐酸的过程中,锥形瓶溶液由酸性逐渐变为中性,溶液的pH由小变大,正确;C项,用酚酞作指示剂,锥形瓶中溶液应由无色变为粉红色,且半分钟内不恢复原色时才能停止滴定,错误;D项,滴定达终点时,发现滴定管尖嘴部分有悬滴,则碱液的体积偏大,测定结果偏大,错误。
考点二 盐类水解和粒子浓度大小比较
K (课前)
1.(2017·江苏·14)(双选)常温下,Ka(HCOOH)=1.77×10-4,Ka(CH3COOH)=1.75×10-5,Kb(NH3·H2O)=1.76×10-5,下列说法正确的是 ( AD )
A.浓度均为0.1 mol·L-1的HCOONa和NH4Cl溶液中阳离子的物质的量浓度之和:前者大于后者
B.用相同浓度的NaOH溶液分别滴定等体积pH均为3的HCOOH和CH3COOH溶液至终点,消耗NaOH溶液的体积相等
C.0.2 mol·L-1 HCOOH与0.1 mol·L-1 NaOH等体积混合后的溶液中:c(HCOO-)+c(OH-)=c(HCOOH)+c(H+)
D.0.2 mol·L-1 CH3COONa与0.1 mol·L-1盐酸等体积混合后的溶液中(pH<7):c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(CH3COOH)>c(H+)
[解析] 本题考查弱电解质的电离平衡知识。HCOONa溶液中存在c(Na+)+c(H+)=c(HCOO-)+c(OH-),NH4Cl溶液中存在c(NH)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),两溶液中有c(Na+)=c(Cl-),只要比较HCOONa溶液中c(H+)与NH4Cl溶液中c(OH-)的大小即可,由电离常数可知,NH的水解程度比HCOO-的大,则NH4Cl溶液中c(H+)较HCOONa溶液中c(OH-)大,即NH4Cl溶液中c(OH-)较HCOONa溶液中c(H+)小,所以c(Na+)+c(H+)>c(Cl-)+c(OH-)=c(NH)+c(H+),A项正确;CH3COOH的电离平衡常数比HCOOH的小,即CH3COOH的酸性弱,则相同pH的CH3COOH溶液的浓度大于HCOOH的,和NaOH反应时,CH3COOH溶液消耗NaOH溶液的体积较大,B项错误;反应后得到c(HCOOH)与c(HCOONa)相等的混合溶液,溶液呈酸性,由电荷守恒得:c(HCOO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),由物料守恒得:2c(Na+)=c(HCOOH)+c(HCOO-),则c(HCOO-)>c(Na+)>c(HCOOH),所以c(HCOO-)+c(OH-)>c(HCOOH)+c(H+),C项错误;反应后得到c(CH3COONa)=c(CH3COOH)=c(NaCl)的混合溶液,由物料守恒得:c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=2c(Cl-),pH<7,则CH3COOH的电离程度大于CH3COO-的水解程度,即c(
CH3COO-)>c(Cl-)>c(CH3COOH),电离和水解均很微弱,故c(H+)小于c(CH3COOH),D项正确。
2.(2015·天津·5)室温下,将0.05 mol Na2CO3固体溶于水配成100 mL溶液,向溶液中加入下列物质,有关结论正确的是 ( B )
加入的物质
结论
A.
50 mL 1 mol·L-1H2SO4
反应结束后,c(Na+)=c(SO)
B.
0.05 mol CaO
溶液中增大
C.
50 mL H2O
由水电离出的c(H+)·c(OH-)不变
D.
0.1 mol NaHSO4固体
反应完全后,溶液pH减小,c(Na+)不变
[解析] 盐类水解平衡应用。室温下,将0.05 mol Na2CO3固体溶于水配成100 mL溶液,溶液中存在CO+H2OHCO+OH-,溶液呈碱性;A项加入50 mL 1 mol·L-1 H2SO4,H2SO4与Na2CO3恰好反应,则反应后的溶液溶质为Na2SO4,故根据物料守恒反应结束后c(Na+)=2c(SO),故A项错误;向溶液中加入0.05 mol CaO,则CaO+H2O===Ca(OH)2,则c(OH-)增大,且Ca2++CO===CaCO3↓,使CO+H2OHCO+OH-平衡左移,c(HCO)减小,故增大,故B项正确;C项加入50 mL H2O,溶液体积变大,CO+H2OHCO+OH-平衡右移,但c(OH-)减小,Na2CO3溶液中H+、OH-均由水电离,故由水电离出的c(H+)·c(OH-)减小,故C项错误;D项加入0.1 mol NaHSO4固体,NaHSO4为强酸酸式盐电离出H+与CO反应,则反应后溶液为Na2SO4溶液,溶液呈中性,故溶液pH减小,引入了Na+,故c(Na+)增大,D项错误;本题选B。
3.(2016·四川·7)向1 L含0.01 mol NaAlO2和0.02 mol NaOH的溶液中缓慢通入CO2,随n(CO2)增大,先后发生三个不同的反应,当0.01 mol
c(AlO)>c(OH-)
B
0.01
c(Na+)>c(AlO)>c(OH-)>c(CO)
C
0.015
c(Na+)>c(HCO)>c(CO)>c(OH-)
D
0.03
c(Na+)>c(HCO)>c(OH-)>c(H+)
[解析] 该题考查溶液中的离子浓度大小比较,意在考查考生运用溶液中的水解平衡原理以及“三大守恒”分析、解决问题的能力。明确各阶段发生的化学反应以及溶液中的溶质是解题的关键。当n(CO2)=0 mol时,c(Na+)c(CO)>c(AlO)>c(OH-),B项错误;当n(CO2)=0.015 mol时,溶液中的溶质仅为Na2CO3,则溶液中离子浓度关系为c(Na+)>c(CO)>c(OH-)>c(HCO),C项错误;当n(CO2)=0.03 mol时,溶液中的溶质仅为NaHCO3,则溶液中离子浓度关系为c(Na+)>c(HCO)>c(OH-)>c(H+),D项正确。
R (课堂)
1.溶液中的“三个”守恒原理不明白,不会用,如盘查T1。
2.盐类水解的影响因素没弄明白,如盘查T2。
1.电解质溶液中的守恒关系
(1)电荷守恒:电解质溶液中所有阳离子所带有的正电荷数与所有的阴离子所带的负电荷数相等。
如NaHCO3溶液中:n(Na+)+n(H+)=n(HCO)+2n(CO)+n(OH-)
(2)物料守恒:电解质溶液中由于电离或水解因素,离子会发生变化变成其它离子或分子等,但离子或分子中某种特定元素的原子的总数是不会改变的。
如NaHCO3溶液中n(Na+)∶n(C)=1∶1,推出:c(Na+)=c(HCO)+c(CO)+c(H2CO3)
(3)质子守恒:电解质溶液中分子或离子得到或失去质子(H+)的物质的量应相等。
例如在NH4HCO3溶液中H3O+、H2CO3为得到质子后的产物;NH3·H2O、OH-、CO为失去质子后的产物,故有以下关系:c(H3O+)+c(H2CO3)===c(NH3·H2O)+c(OH-)+c(CO)。
2.微粒浓度大小的比较
(1)多元弱酸溶液,根据多步电离分析,如在H3PO4的溶液中,c(H+)>c(H2PO)>c(HPO)>c(PO)。
(2)多元弱酸的正盐溶液,根据弱酸根的分步水解分析,如Na2CO3的溶液中:c(Na+)>c(CO)>c(OH-)>c(HCO)。
(3)不同溶液中同一离子浓度的比较,要看溶液中其他离子对其影响的因素。如在相同的物质的量浓度的下列各溶液中a.NH4Cl b.CH3COONH4 c.NH4HSO4。c(NH)由大到小的顺序是c>a>b。
(4)混合溶液中各离子浓度的比较,要进行综合分析,如电解因素、水解因素等。如相同浓度的NH4Cl溶液和氨水等体积混合后,由于氨水的电离程度大于NH的水解程度,所以溶液中离子浓度顺序为:c(NH)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)。
1.(2016·江苏·14)(双选)H2C2O4为二元弱酸。20℃时,配制一组c(H2C2O4)+c(HC2O)+c(C2O)=0.100 mol·L-1的H2C2O4和NaOH混合溶液,溶液中部分微粒的物质的量浓度随pH的变化曲线如下图所示。下列指定溶液中微粒的物质的量浓度关系一定正确的是 ( BD )
A.pH=2.5的溶液中:c(H2C2O4)+c(C2O)>c(HC2O)
B.c(Na+)=0.100 mol·L-1的溶液中:c(H+)+c(H2C2O4)=c(OH-)+c(C2O)
C.c(HC2O)=c(C2O)的溶液中:c(Na+)>0.100 mol·L-1+c(HC2O)
D.pH=7.0的溶液中:c(Na+)>2c(C2O)
[解析] 该题考查离子浓度大小比较,意在考查考生对溶液中存在的守恒关系的应用能力。A项,由题图知pH=2.5时,c(HC2O)>0.08 mol·L-1,则c(C2O)+c(H2C2O4)<0.02 mol·L-1,错误;B项,当c(Na+)=0.100 mol·L-1时,溶液的溶质恰好为NaHC2O4,依据质子守恒知,B项正确;C项,依据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(HC2O)+2c(C2O)+c(OH-),又c(HC2O)+c(C2O)+c(H2C2O4)=0.100 0 mol·L-1,c(HC2O)=c(C2O),故2c(C2O)=0.100 0 mol·L-1-c(H2C2O4),c(Na+)+c(H+)=0.100 0 mol·L-1-c(H2C2O4)+c(HC2O)+c(OH-),c(Na+)=0.100 0 mol·L-1+c(HC2O)-{c(H2C2O4)+[c(H+)-c(OH-)]},因为c(H2C2O4)>0,由题图知c(H+)-c(OH-)>0,则c(Na+)<0.100 0 mol·L-1+c(C2O)=0.100 0 mol·L-1+c(HC2O),错误;D项,由电荷守恒知,c(Na+)+c(H+)=c(HC2O)+2c(C2O)+c(OH-),pH=7.0时有:c(Na+)=c(HC2O)+2c(C2O),c(Na+)>2c(C2O),正确。
2.现有物质的量浓度均为0.1 mol·L-1的四种溶液各25 mL:①氨水 ②NH4Cl溶液 ③Na2CO3溶液 ④NaHCO3溶液,下列说法正确的是 ( D )
A.4种溶液pH的大小顺序:①>④>③>②
B.①、②混合后pH>7,则混合溶液中c(NH)<c(NH3·H2O)
C.①、②中分别加入25 mL 0.1 mol·L-1盐酸后,溶液中c(NH):①>②
D.③、④中分别加入12.5 mL 0.1 mol·L-1 NaOH溶液后,两溶液中离子种类相同
[解析] A.氨水是弱碱溶液,NH4Cl是强酸弱碱盐,Na2CO3和NaHCO3
是强碱弱酸盐,4种溶液的pH的大小顺序:①>③>④>②,A错误;B.①、②混合后pH>7,则混合溶液中NH3·H2O的电离程度大于NH的水解程度,混合溶液中c(NH)>c(NH3·H2O),B错误;C.①、②中分别加入25 mL 0.1 mol·L-1盐酸后,得到NH4Cl溶液和NH4Cl、HCl的混合溶液,HCl抑制NH的水解,故溶液中c(NH):①<②,C错误;D.向溶液③、④中分别加入25 mL 0.1 mol/L NaOH溶液后,碳酸氢钠和氢氧化钠反应生成碳酸钠溶液,两溶液中的离子种类相同,D正确,答案选D。
3.(2016·天津·6)室温下,用相同浓度的NaOH溶液,分别滴定浓度均为0.1 mol·L-1的三种酸(HA、HB和HD)溶液,滴定曲线如图所示,下列判断错误的是 ( C )
A.三种酸的电离常数关系:KHA>KHB>KHD
B.滴定至P点时,溶液中:c(B-)>c(Na+)>c(HB)>c(H+)>c(OH-)
C.pH=7时,三种溶液中:c(A-)=c(B-)=c(D-)
D.当中和百分数达100%时,将三种溶液混合后:c(HA)+c(HB)+c(HD)=c(OH-)-c(H+)
[解析] 该题考查酸碱中和滴定的分析,意在考查考生对滴定过程中pH和粒子浓度变化的分析能力。三种酸的浓度相等,根据图象,在滴定前HA溶液的pH最小,酸性最强,HD溶液的pH最大,酸性最弱,说明HA的电离程度最大,电离常数最大,A项正确;P点溶液中含有等物质的量的NaB与HB,此时溶液显酸性,说明HB的电离程度大于B-的水解程度,所以c(B-)>c(HB),由物料守恒:2c(Na+)=c(HB)+c(B-)知,c(Na+)介于c(B-)、c(HB)之间,B项正确;每种溶液中均存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(X-)+c(OH-),X-代表A-、B-、D-,在pH=7时,c(H+)=c(OH-),c(Na+)=c(X-),而pH=7时,三种酸所消耗的NaOH的物质的量不相等,故三种溶液中c(Na+)不相等,则c(X-)也不相等,C项错误;中和百分数为100%的三种溶液,其溶质分别是NaA、NaB、NaD,混合后溶液中的电荷守恒式为:c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(B-)+c(D-)+c(OH-)①,此式中c(Na+)=c(Na+)[NaA]+c(Na+)[NaB] +c(Na+)[NaD],混合前的三种溶液中存在物料守恒:c(Na+)[NaA]=c(A-)+c(HA),c(Na+)[NaB]=c(B-)+c(HB),c(Na+)[NaD]=c(D-)+c(HD),消去①式中的c(Na+)和c(A
-)、c(B-)、c(D-),得c(HA)+c(HB)+c(HD)=c(OH-)-c(H+),D项正确。
考点三 难溶电解质的溶解平衡
K (课前)
1.(2017·全国Ⅱ卷·13)由下列实验及现象不能推出相应结论的是 ( C )
实验
现象
结论
A
向2 mL 0.1 mol·L-1的FeCl3溶液中加足量铁粉,振荡,加1滴KSCN溶液
黄色逐渐消失,加KSCN溶液颜色不变
还原性:Fe>Fe2+
B
将金属钠在燃烧匙中点燃,迅速伸入集满CO2的集气瓶
集气瓶中产生大量白烟,瓶内有黑色颗粒产生
CO2具有氧化性
C
加热盛有少量NH4HCO3固体的试管,并在试管口放置湿润的红色石蕊试纸
石蕊试纸变蓝
NH4HCO3显碱性
D
向2支盛有2 mL相同浓度银氨溶液的试管中分别加入2滴相同浓度的NaCl和NaI溶液
一支试管中产生黄色沉淀,另一支中无明显现象
Ksp(AgI)< Ksp(AgCl)
[解析] 本题考查化学实验。向FeCl3溶液中加入足量铁粉后,Fe3+完全转化为Fe2+,滴入KSCN溶液,溶液不变色,可证明还原性,Fe>Fe2+,A项正确;燃着的金属钠能在装有CO2的集气瓶中反应生成Na2CO3和C,说明CO2具有氧化性,B项正确;NH4HCO3受热分解生成的NH3能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,只能说明NH3为碱性气体,不能确定NH4HCO3的酸碱性,C项错误;根据题中描述可知黄色沉淀为AgI,另一支试管中无明显现象,说明没有AgCl析出,可证明Ksp(AgI)Ksp。
③曲线下方区域的点均为不饱和溶液,此时QT2
B.T1时,加入BaCl2固体,可由a点变到c点
C.c点时,在T1、T2两个温度下均有固体析出
D.a点和b点的Ksp相等
[解析] 在T2时硫酸钡的Ksp大,故T2>T1,A错误。加入BaCl2固体,会增大c(Ba2+),平衡BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO(aq)左移,c(SO)减小,所以不能使溶液由a点变到c点,B错误;在T1时c点的Qc>Ksp,溶液过饱和,有沉淀析出,在T2时c点的Qcc(OH-)
D.当混合溶液呈中性时,c(Na+)>c(HX-)>c(X2-)>c(OH-)=c(H+)
[解析] 本题考查弱酸电离平衡和溶液中离子浓度大小比较等。H2X的电离方程式为H2XH++HX-,HX-H++X2-。当==1时,即横坐标为0时,Ka1=c(H+),Ka2=c′(H+),因为Ka1>Ka2,故c(H+)>c′(H+),即pHc(OH-),C项正确;电荷守恒式为c(Na+)+c(H+)=c(H-)+c(HX-)+2c(X2-),中性溶液中存在c(H+)=c(OH-),故有c(Na+)=c(HX-)+2c(x2-),假设c(HX-)=c(X2-)或c(HX-)>c(X2-)(见C项分析),则溶液一定呈酸性,故中性溶液中c(HX-)H2CO3>HCO。A项,碳酸饮料因充有CO2而使HA的电离受到抑制,故相比于未充CO2的饮料,碳酸饮料中HA的浓度较大,抑菌能力较强,错误;B项,提高CO2充气压力,CO2的溶解度增大,HA的电离平衡左移,c(A-)减小,错误;C项,因为HAH++A-,Ka=c(H+)·c(A-)/c(HA),故c(HA)/c(A-)=c(H+)/Ka=10-5/(6.25×10-5)=0.16,正确;D项,依据溶液中电荷守恒可知:c(Na+)+c(H+)=c(HCO)+2c(CO)+c(OH-)+c(A-),结合物料守恒:c(Na+)=c(A-)+c(HA),所以,c(H+)=c(HCO)+2c(CO)+c(OH-)-c(HA),错误。
R (课堂)
1.了解各平衡常数的意义和影响因素。
2.各平衡常数之间的转化关系不明白。
1.三大平衡常数对比
电离平衡
水解平衡
沉淀溶解平衡
举例
NH3·H2ONH+OH-
NH+H2ONH3·H2O+H+
PbI2(s)Pb2+(aq)+2I-(aq)
平衡表达式
Kb=
Kb=
Ksp=c(Pb2+)·c2(I-)
影响平衡常数的因素
内因:弱电解质的相对强弱
外因:温度,温度越高,电离程度越大,平衡常数越大
盐的水解程度随温度的升高而增大,Kb随温度的升高而增大
内因:难溶电解质在水中的溶解能力
外因:Ksp与温度有关
浓度对平衡的影响
电离平衡、水解平衡、沉淀溶解平衡同化学平衡一样都为动态平衡,平衡的移动符合平衡移动原理(勒夏特列原理),浓度对平衡常数没影响①加水均能促进三大平衡正向移动;②加入与电解质溶液中相同的微粒,都能使平衡逆向移动;③三大平衡都不受压强的影响。
2.“三大常数”间的两大等式关系
(1)CH3COONa、CH3COOH溶液中,Ka、Kh、Kw的关系是Kw=Ka·Kh。
(2)M(OH)n悬浊液中Ksp、Kw、pH间关系,M(OH)n(s)Mn+(aq)+nOH-(aq)
Ksp=c(Mn+)·cn(OH-)=·cn(OH-)==n+1。
【典例】K、Ka、Kw分别表示化学平衡常数、电离常数和水的离子积,下列判断正确的是 ( D )
A.在500 ℃、20 MPa条件下,在5 L的密闭容器中进行合成氨的反应,使用催化剂后,K值增大
B.室温下K(HCN)c(ClO-)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
B.碳酸钠溶液中滴加少量氯水的离子方程式H2O+2CO+Cl2===2HCO+Cl-+ClO-
C.向0.1 mol/L CH3COOH溶液中滴加NaOH溶液至c(CH3COOH)∶c(CH3COO-)=9∶5,此时溶液pH=5
D.向浓度均为1×10-3 mol/L的KCl和K2CrO4混合液中滴加1×10-3 mol/L的AgNO3溶液,CrO先形成沉淀
[解析] A.由于酸性CH3COOH>HClO,所以等浓度的CH3COONa和NaClO电离产生的弱酸根离子水解程度ClO->CH3COO-,所以盐水解程度越大,溶液中含有的该离子的浓度就越小,故c(CH3COO-)>c(ClO-);盐水解消耗氢离子,当最终达到平衡时,溶液中c(OH
-)>c(H+),但是盐水解程度是微弱的,主要以盐电离产生的离子存在,故c(ClO-)>c(OH-),根据物料守恒可得c(Na+)>c(CH3COO-)。因此溶液中离子浓度大小关系是c(Na+)>c(CH3COO-)>c(ClO-)>c(OH-)>c(H+),错误;B.由于酸性:H2CO3>HClO>HCO,所以碳酸钠溶液中滴加少量氯水的离子方程式是H2O+2CO+Cl2===2HCO+Cl-+ClO-,正确;C.向0.1 mol/L CH3COOH溶液中滴加NaOH溶液至c(CH3COOH)∶c(CH3COO-)=9∶5,Ka=,所以c(H+)===3.24×10-5,所以此时溶液pH<5,错误;D.向浓度均为1×10-3 mol/L的KCl和K2CrO4混合液中滴加1×10-3 mol/L的AgNO3溶液,形成AgCl沉淀需要的Ag+浓度的最小值是1.8×10-10÷1×10-3=1.8×10-7;形成Ag2CrO4沉淀需要的Ag+浓度的最小值是=4.47×10-5 mol/L,所以Cl-先形成沉淀,错误。
2.已知:pKa=-lg Ka,25 ℃时,H2A的pKa1=1.85,pKa2=7.19。常温下,用0.1 mol·L-1 NaOH溶液滴定20 mL 0.1 mol·L-1 H2A溶液的滴定曲线如图所示。下列说法正确的是 ( C )
A.a点所得溶液中:V0=10 mL
B.b点所得溶液中:c(H2A)+c(H+)=c(HA-)+c(OH-)
C.c点所得溶液中:c(A2-)=c(HA-)
D.d点所得溶液中A2-水解平衡常数Khl=10-7.19
[解析] A.用0.1 mol·L-1 NaOH溶液滴定20 mL 0.1 mol·L-1 H2A溶液,a点溶液中溶质为H2A和NaHA,pH=1.85=pKa1,则c(H2A)=c(HA-),所加氢氧化钠溶液的体积小于10 mL,A错误;B.b点是用0.1 mol·L-1 NaOH溶液滴定20 mL 0.1 mol·L-1 H2A溶液,恰好反应生成NaHA,溶液显酸性,溶液中电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(HA-)+c(OH-)+2c(A2-),物料守恒c(Na+)=c(HA-)+c(A2-)+c(H2A),得到:c(H2A)+c(H+)=c(A2-)+c(OH-),B错误;C.c点pH=7.19=pKa2,Ka2=c(A2-)×c(H+)/c(HA-)=10-7.19,所以c(A2-)=c(HA-),C正确;D.A2-水解平衡常数Khl=Kw/Ka2=10-6.81,D错误;答案选C。
1.(2015·重庆·3)下列叙述正确的是 ( C )
A.稀醋酸中加入少量醋酸钠能增大醋酸的电离程度
B.25 ℃时,等体积等浓度的硝酸与氨水混合后,溶液pH=7
C.25 ℃时,0.1 mol·L-1的硫化氢溶液比等浓度的硫化钠溶液的导电能力弱
D.0.1 mol AgCl和0.1 mol AgI混合后加入1 L水中,所得溶液中c(Cl-)=c(I-)
[解析] 考查弱电解质的电离,溶液的pH,离子浓度的大小比较等知识。A.醋酸属于弱酸,加入少量醋酸钠,c(CH3COO-)浓度增大,抑制了醋酸的电离,错误;B.25 ℃时,等体积等浓度的硝酸与氨水混合后,恰好反应生成硝酸铵,属于强酸弱碱盐,NH水解导致溶液呈酸性,pH<7,错误;C.硫化氢属于弱酸,部分电离,硫化钠属于强电解质,全部电离,等浓度的硫化氢溶液比等浓度的硫化钠溶液中离子浓度小,导电能力弱,正确;D.AgCl和AgI的Ksp不相等,c(Ag+)·c(Cl-)=Ksp(AgCl),c(Ag+)·c(I-)=Ksp(AgI),0.1 mol AgCl和0.1 mol AgI混合后加入1 L水中,所得溶液中c(Ag+)浓度相等,则c(Cl-)不等于c(I-),错误;选C。
2.(2015·海南·3)0.1 mol下列气体分别与1 L 0.1 mol·L-1的NaOH溶液反应,形成的溶液pH最小的是 ( C )
A.NO2 B.SO2
C.SO3 D.CO2
[解析] A项,NO2和NaOH溶液发生反应:2NO2+2NaOH===NaNO3+NaNO2+H2O,二者恰好反应得到NaNO3和NaNO2的混合溶液,该溶液中含有强碱弱酸盐,水溶液显碱性。B项,发生反应SO2+NaOH===NaHSO3,该物质是强碱弱酸盐,由于HSO电离大于水解作用,所以溶液显酸性。C项,发生反应:SO3+NaOH===NaHSO4,该盐是强酸强碱的酸式盐,电离时溶液显酸性,相当于一元强酸,所以酸性比NaHSO3强。D项,发生反应:CO2+NaOH===NaHCO3,该物质是强碱弱酸盐,由于HCO电离小于水解作用,所以溶液显碱性,因此溶液的酸性最强的是NaHSO4,溶液的酸性越强,pH越小。
3.下列叙述正确的是 ( C )
A.某溶液的pH=7,则该溶液为中性溶液
B.一定温度下,向AgCl饱和溶液中加入少量NaCl固体,Ksp(AgCl)减小
C.常温下,反应X(s)+Y(l)===2Z(g)不能自发,则该反应的ΔH>0
D.常温下,0.01 mol/L的NaOH溶液中由水电离的c(H+)=1.0×10-2 mol/L
[解析] 常温下pH=7才可以判断出溶液为中性,故A错误。物质的Ksp只与该物质的性质以及物质所处的温度有关,故B错。ΔG=ΔH-TΔS,ΔG>0,由题意知ΔS>0,则ΔH一定要大于0。故C正确。常温下0.01 mol/L NaOH,pH=12,所以溶液中由水电离的氢离子浓度为10-12 mol/L,故D错。
4.一定温度下,水溶液中H+和OH-的浓度变化曲线如图,下列说法正确的是 ( C )
A.升高温度,可能引起由c向b的变化
B.该温度下,水的离子积常数为1.0×10-13
C.该温度下,加入FeCl3可能引起由b向a的变化
D.该温度下,稀释溶液可能引起由c向d的变化
[解析] A项,升高温度,促进水的电离平衡,则c(H+)和c(OH-)都同等程度地变大,若由c向b变化,则c(H+)增大,c(OH-)将变小,错误;B项,根据b点对应的c(H+)和c(OH-)都为1.0×10-7 mol/L,所以该温度下,水的离子积常数Ksp=1.0×10-7×1.0×10-7=1.0×10-14,错误;C项,加入FeCl3发生水解反应:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,破坏水的电离平衡,c(H+)增大、Ksp不变,c(OH-)变小,则可能引起由b向a变化,正确;D项,c点对应的溶液呈碱性,稀释溶液,c(OH+)变小,Ksp不变,c(H+)增大,故可引起由c向b的变化,而不是向d变化,错误。
5.下列说法正确的是 ( B )
A.NaOH溶液的导电能力一定比氨水强
B.中和等体积、等物质的量浓度的盐酸和醋酸,需要等量的NaOH
C.若盐酸的浓度是醋酸浓度的两倍,则盐酸的c(H+)也是醋酸c(H+)的两倍
D.将NaOH溶液和氨水各稀释一倍,两者的c(OH-)均减小到原来的一半
[解析] A.氢氧化钠和氨水的浓度未知,不能确定导电能力大小,故A错误;B.盐酸和醋酸的物质的量相等,完全中和消耗等物质的量的氢氧化钠,故B正确;C.醋酸与盐酸的电离程度不同,若盐酸的浓度是醋酸浓度的两倍,则盐酸的c(H+)大于醋酸c(H+)的两倍,故C错误;D.氨水溶液稀释,促进电离,将氨水稀释一倍,c(OH-)大于原来的一半,故D错误。
6.(2017·贵阳市第六中学元月月考)已知:25 ℃时,Ksp(FeS)=6.3×10-18;Ksp(CuS)=1.3×10-36;Ksp(ZnS)=1.6×10-24。下列叙述正确的是 ( C )
A.25 ℃时,FeS、ZnS、CuS的溶解度依次增大
B.ZnS饱和溶液中加入少量Na2S固体,平衡后溶液中c(Zn2+)·c(S2-)=Ksp,c(Zn2+)=c(S2-)
C.除去工业废水中的Cu2+,可用FeS作为沉淀剂
D.某溶液中含有Fe2+、Cu2+和Zn2+,浓度均为0.010 mol/L。
向该溶液中逐滴加入0.010 mol/L的Na2S溶液时,Fe2+最先沉淀出来
[解析] A.由于Ksp(CuS)=1.3×10-36<Ksp(ZnS)=1.6×10-24<Ksp(FeS)=6.3×10-18,三种物质的结构相似,所以溶解度CuS<ZnS<FeS,错误;B.ZnS在溶液中存在沉淀溶解平衡:ZnS(s)Zn2+(aq)+S2-(aq);向该物质的饱和溶液中加入少量硫化钠固体,溶液中c(S2-)增大,沉淀溶解平衡逆向移动,使得溶液中c(S2-)>c(Zn2+),但是由于温度不变,因此溶液中c(Zn2+)·c(S2-)=Ksp(ZnS),错误;C.由于Ksp(CuS)=1.3×10-36<Ksp(FeS)=6.3×10-18,硫化铜的溶解度小于硫化亚铁的溶解度,所以除去工业废水中含有的Cu2+,可采用FeS固体作为沉淀剂,正确;D.某溶液中含有Fe2+、Cu2+和Zn2+,浓度均为0.010 mol/L。向该溶液中逐滴加入0.010 mol/L的Na2S溶液时,由于Ksp(CuS)=1.3×10-36最小,所以Cu2+最先沉淀出来,错误。
7.已知常温下,Ksp(AgCl)=1.6×10-10、Ksp(AgI)=2.0×10-16,下列说法中正确的是 ( D )
A.含有大量Cl-的溶液中肯定不存在Ag+
B.AgI悬浊液中加入少量KI粉末,平衡AgI(s)Ag+(aq)+I-(aq)向左移动,溶液中离子的总浓度会减小
C.AgCl悬浊液中逐渐加入KI固体至c(I-)=Ksp(AgI)/Ksp(AgCl) mol·L-1时,AgCl开始向AgI沉淀转化
D.向浓度均为0.01 mol·L-1的KCl和KI的混合溶液中滴加AgNO3溶液,当Cl-开始沉淀时,溶液中I-的浓度为1.25×10-8 mol·L-1
[解析] A.根据溶解平衡可知,含有大量Cl-的溶液中一定存在Ag+,A错误;B.AgI悬浊液中加入少量KI粉末,平衡AgI(s)Ag+(aq)+I-(aq)向左移动,但又引入了钾离子,所以溶液中离子的总浓度不会减小,B错误;C.AgCl悬浊液中逐渐加入KI固体至c(I-)=Ksp(AgI)/Ksp(AgCl) mol·L-1时,说明溶液中氯离子浓度是1 mol/L,所以不能说明AgCl开始向AgI沉淀转化,C错误;D.向浓度均为0.01 mol·L-1的KCl和KI的混合溶液中滴加AgNO3溶液,当Cl-开始沉淀时,溶液中银离子浓度为1.6×10-8 mol/L,所以溶液中I-的浓度为2.0×10-16÷1.6×10-8 mol/L=1.25×10-8 mol·L-1,D正确,答案选D。
8.室温下,用0.1 mol·L-1 NaOH溶液分别滴定体积均为20 mL、浓度均为0.1 mol·L-1 HCl溶液和HX溶液,溶液的pH随加入NaOH溶液体积关系如图(P为曲线I上的点,M、N为曲线II上的点),下列说法不正确的是 ( B )
A.HX为弱酸
B.将P点和N点的溶液混合,所得溶液呈酸性
C.M点c(HX)-c(X-)>c(OH-)-c(H+)
D.向N点溶液中通入HCl至pH=7:c(Na+)>c(HX)=c(Cl-)>c(X-)
[解析] A.未滴定时,0.1 mol·L-1 HCl溶液pH为1,由图可知0.1 mol/L HX溶液的pH>5,则HX为弱酸,故A正确;B.P点溶液中NaCl、HCl物质的量相等,N点为NaX溶液,NaX物质的量为HCl的2倍,混合后为NaCl、NaX、HX混合溶液,且溶液中NaX与HX的浓度相等,由于X-的水解程度大于HX的电离程度,呈碱性,故B错误;C.M点为等浓度NaX、HX混合溶液,且溶液呈碱性,说明X-的水解程度大于HX的电离程度,由物料守恒可知:2c(Na+)=c(X-)+c(HX),结合电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(X-)+c(OH-),联立可得:c(X-)+c(HX)-2c(H+)=2c(X-)+2c(OH-),整理得:c(HX)+c(X-)=2c(OH-)+2c(H+)>c(OH-)-c(H+),故C正确;D.根据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(X-)+c(OH-),溶液pH=7,则c(Na+)=c(Cl-)+c(X-),由物料守恒可知c(Na+)=c(X-)+c(HX),联立可得c(HX)=c(Cl-),而溶液为NaCl、NaX、HX的混合溶液,相同浓度下X-的水解程度大于HX的电离程度,由于溶液为中性,则溶液中c(NaX)c(HX)=c(Cl-)>c(X-),故D正确;故选B。
9.(2017·南开中学3月月考)在25 ℃时,H2R及其钠盐的溶液中,H2R、HR-、R2-三者所占的物质的量分数(a)随溶液pH变化关系如下图所示,下列叙述错误的是 ( C )
A.H2R是二元弱酸,其Ka1=1×10-2
B.当溶液恰好呈中性时,c(Na+)=2c(R2-)+c(HR-)
C.NaHR在溶液中水解倾向大于电离倾向
D.含Na2R与NaHR各0.1 mol的混合溶液的pH=7.2
[解析] A.据图可知pH=2时,Ka1=[H+]·[HR-]/[H2R]=1×10-2×0.5/0.5=1×10-2,A正确;B.据电荷守恒,c(H+)+c(Na+)=2c(R2-)+c(HR-)+c(OH-),溶液显中性时c(H+)=c(OH-),所以c(Na+)=2c(R2-)+c(HR-),B正确;C.NaHR溶液显酸性可知其电离程度大于其水解程度,C错误;D.Na2R与NaHR溶液浓度相同时,其pH=7.2,D正确,答案选C。
10.(2017·江西师大附中期末)25 ℃时,向盛有50 mL pH=2的HA溶液的绝热容器中加入pH=13的NaOH溶液,加入NaOH溶液的体积(V)与所得混合溶液的温度(T)的关系如图所示。
下列叙述正确的是 ( C )
A.HA溶液的物质的量浓度为0.01 mol·L-1
B.b→c的过程中,温度降低的原因是溶液中发生了吸热反应
C.a→b的过程中,混合溶液中可能存在:c(A-)=c(Na+)
D.25 ℃时,HA的电离平衡常数K约为1.43×10-2
[解析] A.恰好中和时混合溶液温度最高,即b点,此时消耗氢氧化钠=0.04 L×0.1 mol/L=0.004 mol,得出50 mL HA的浓度=0.004 mol÷0.05 L=0.08 mol/L,A错误;B.b→c的过程中,温度降低的原因是溶液中发生了反应恰好生成NaA,继续滴加氢氧化钠溶液不再发生反应,溶液温度降低,B错误;C.NaA呈碱性,HA呈酸性,a→b的过程中,混合溶液中可能呈中性,存在c(A-)=c(Na+),C正确;D.电离平衡常数K==1.43×10-3,D错误,答案选C。
11.溶液的酸碱性可用酸度(AG)表示AG=lg。室温下,某化学兴趣小组的同学用0.01 mol·L-1的氢氧化钠溶液滴定20.00 mL 0.01 mol·L-1醋酸,滴定结果如下图所示,下列有关叙述中正确的是 ( C )
A.水的电离程度A点小于B点
B.A点时加入的氢氧化钠溶液的体积恰好为20.00 mL
C.室温0.01 mol·L-1醋酸溶液的电离平衡常数Ka=10-5
D.若B点时所加NaOH溶液的体积为40.00 mL,此时溶液中c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
[解析] A.A点常温时,中性溶液的pH=7,溶液中氢离子浓度等于氢氧根离子浓度,AG=lg 1=0,B加碱,抑制水电离,水的电离程度A点大于B点,故A错误;B.A点呈中性,A点时加入的氢氧化钠溶液的体积大于20.00 mL;C.AG=lg=7,得c2(H+)=10-14+7=10-7,由CH3COOHCH3COO-+H+得Kb=c2(H+)/C(CH3COOH)=10-7/0.01=10-5,故C正确;D.若B点时所加NaOH溶液的体积为40.00 mL,溶液相当于等浓度的CH3COONa和NaOH的混合液,CH3COO-部分水解,浓度比OH-小,此时溶液中c(Na+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+),故D错误;故选C。
12.(2016·北京·11)在两份相同的Ba(OH)2溶液中,分别滴入物质的量浓度相等的H2SO4、NaHSO4溶液,其导电能力随滴入溶液体积变化的曲线如图所示,下列说法不正确的是 ( C )
A.①代表滴加H2SO4溶液的变化曲线
B.b点,溶液中大量存在的离子是Na+、OH-
C.c点,两溶液中含有相同量的OH-
D.a、d两点对应的溶液均显中性
[解析] 该题主要考查了离子之间的反应对溶液导电能力的影响,意在考查考生观察分析图象的能力。向Ba(OH)2溶液中加入等物质的量浓度的H2SO4溶液,发生反应H2SO4+Ba(OH)2===BaSO4↓+2H2O,当加入的H2SO4的物质的量与Ba(OH)2的物质的量相等时,溶液中的离子浓度最低,导电能力最弱,对应①中a点,继续滴加H2SO4溶液,导电能力逐渐增强,故①代表滴加H2SO4溶液的曲线。另一份溶液,当加入少量NaHSO4溶液时,发生反应NaHSO4+Ba(OH)2===BaSO4↓+H2O+NaOH,当加入的NaHSO4的物质的量与Ba(OH)2的物质的量相等时,反应后混合液的主要溶质为NaOH,此时对应②中b点,B项正确;继续滴加NaHSO4溶液,发生反应NaOH+NaHSO4===Na2SO4+H2O,当加入的NaHSO4的物质的量与Ba(OH)2的总物质的量之比为2∶1时,发生反应2NaHSO4+Ba(OH)2===BaSO4↓+Na2SO4+H2O,溶质为Na2SO4,对应②中d点。c点两溶液导电能力相同,但是①中主要溶质为H2SO4,溶液显酸性,②中主要溶质为NaOH和Na2SO4,溶液显碱性,故C项错误;a点溶液几乎为纯水,d点主要溶质为Na2SO4
,a、d两点溶液均显中性,故D项正确。
13.(2016·全国Ⅲ卷·13)下列有关电解质溶液的说法正确的是 ( D )
A.向0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中加入少量水,溶液中减小
B.将CH3COONa溶液从20℃升温至30℃,溶液中增大
C.向盐酸中加入氨水至中性,溶液中>1
D.向AgCl、AgBr的饱和溶液中加入少量AgNO3,溶液中不变
[解析] 该题考查电解质溶液知识,意在考查考生对电离平衡、水解平衡、溶解平衡基础知识的理解和判断能力。CH3COOH溶液中存在电离平衡:CH3COOHCH3COO-+H+加水平衡正向移动,n(H+)增大,n(CH3COOH)减小,溶液体积相同,所以增大,A项错误。CH3COONa溶液中存在水解平衡:CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,水解反应属于吸热反应,升高温度,水解平衡常数增大,即增大,则减小,B项错误。根据电荷守恒:c(NH)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),溶液呈中性,则c(H+)=c(OH-),c(NH)=c(Cl-),所以c(NH)与c(Cl-)的比值为1,C项错误。向AgCl、AgBr的饱和溶液中加入AgNO3后Ag+浓度不变,由于Ksp不变,故c(Cl-)与c(Br-)的比值也不变,D项正确。
14.(2015·安徽·13)25℃时,在10 mL浓度均为0.1 mol·L-1的NaOH和NH3·H2O混合溶液中滴加0.1 mol·L-1盐酸,下列有关溶液中粒子浓度关系正确的是 ( B )
A.未加盐酸时: c(OH-)>c(Na+)=c(NH3·H2O)
B.加入10 mL盐酸时: c(NH)+c(H+)=c(OH-)
C.加入盐酸至溶液pH=7时: c(Cl-)=c(Na+)
D.加入20 mL盐酸时: c(Cl-)=c(NH)+c(Na+)
[解析] 电解质溶液。A.NH3·H2O部分电离,c(NH3·H2O)b>d>c__(填序号);
a.CO b.ClO-
c.CH3COO- d.HCO
(3)下列反应不能发生的是__c__(填序号)
a.CO+CH3COOH===CH3COO-+CO2↑+H2O
b.ClO-+CH3COOH===CH3COO-+HClO
c.CO+2HClO===CO2↑+H2O+2ClO-
d.2ClO-+CO2+H2O===CO+2HClO
(4)用蒸馏水稀释0.10 mol·L-1的醋酸,下列各式表示的数值随水量的增加而增大的是__b__(填序号);
a. b.
c. d.
(5)体积均为10 mL、pH均为2的醋酸溶液与HX溶液分别加水稀释至1000 mL,稀释过程中pH变化如图所示。则HX的电离平衡常数__大于__(填“大于”、“等于”或“小于”,下同)醋酸的电离平衡常数;稀释后,HX溶液中水电离出来的c(H+)__大于__醋酸溶液中水电离出来的c(H+),理由是__稀释后HX溶液中的c(H+)小于CH3COOH溶液中的c(H+),它对水的电离的抑制能力减弱__;
(6)25 ℃时,若测得CH3COOH与CH3COONa的混合溶液的pH=6,则溶液中c(CH3COO-)-c(Na+)=__9.9×10-7___ mol·L-1(填精确数值)。
[解析] (1)弱电解质的电离属于吸热反应,所以温度升高Ka增大,答案为:增大;(2)电离平衡常数越大,结合质子的能力越弱,所以结合质子由大到小的顺序为a>b>d>c,答案为:a>b>d>c;(3)根据强酸制弱酸的原理判断,CO+CH3COOH===CH3COO-+CO2↑+H
2O能够发生,a错误;b.ClO-+CH3COOH===CH3COO-+HClO能发生,b错误;c.CO+2HClO===CO2↑+H2O+2ClO-不能发生,c正确;d.2ClO-+CO2+H2O===CO+2HClO能发生,d错误,答案为:c;(4)用蒸馏水稀释0.10 mol·L-1的醋酸,醋酸电离平衡正向移动,a.=c(CH3COO-)/Ka,Ka只与温度有关,温度不变,Ka不变,c(CH3COO-)减小,减小,a错误;b.=Ka/c(H+),Ka不变,c(H+)减小,所以减小,b正确;c.=1/c(OH-),c(OH-)增大,所以减小,c错误;d.=Kw/c2(OH-),c(OH-)增大,减小,d错误,答案为:b;(5)HX和醋酸加水稀释同样的倍数,HX的pH变化大些,说明HX的电离平衡常数大于醋酸,稀释后HX的pH大于醋酸的pH,说明HX电离出来的c(H+)小于醋酸的,HX溶液中水电离出来的c(H+)大于醋酸溶液中水电离出来的c(H+),答案为:大于;大于;稀释后HX溶液中的c(H+)小于CH3COOH溶液中的c(H+),它对水的电离的抑制能力减弱;(6)CH3COOH与CH3COONa的混合溶液的pH=6,c(H+)=10-6,c(OH-)=10-8,根据电荷守恒c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(CH3COO-),c(CH3COO-)-c(Na+)=c(H+)-c(OH-)=9.9×10-7 mol·L-1,答案为:9.9×10-7 mol·L-1。