1、第八章物质在水溶液中的行为第1节水的电离和溶液的酸碱性备考要点素养要求1.认识水是一种极弱的电解质,能用化学用语正确表示水的电离平衡。2.结合离子积常数,能从电离平衡的角度分析溶液的性质,如酸碱性等。能调控溶液的酸碱性。3.能正确测定溶液pH,能进行溶液pH的简单计算。4.结合真实实例,能分析和说明溶液pH的调控在工农业生产、科学研究,以及日常生活和医疗保健等方面的重要作用。1.变化观念与平衡思想:认识水的电离和水的离子积常数,能多角度、动态地分析水的电离平衡,并运用平衡移动原理解决实际问题。2.证据推理与模型认知:建立溶液酸碱性与pH的关系模型。理解酸碱中和滴定实验的原理以及滴定终点判断方法
2、。3.科学探究与创新意识:通过酸碱中和滴定实验,能客观地进行记录、收集实验证据,基于现象和数据进行分析并得出结论,发现误差并能分析产生误差的原因。考点一水的电离必备知识自主预诊知识梳理1.水的电离水是极弱的电解质,水的电离方程式为,其电离过程(填“吸热”或“放热”)。任何水溶液中水电离出的H+和OH-都是相等的,25 纯水中c平(H+)=c平(OH-)=。2.水的离子积常数微点拨水的离子积常数KW=c平(H+)c平(OH-),其实质是水溶液中的H+和OH-浓度的乘积,不一定是水电离出的H+和OH-浓度的乘积,所以与其说KW是水的离子积常数,不如说是水溶液中的H+和OH-的离子积常数。即KW不仅
3、适用于纯水,还适用于酸性或碱性的以水为溶剂的稀溶液。3.水的电离平衡影响因素的定性判断项目平衡移动溶液中c平(H+)溶液中c平(OH-)pH溶液的酸碱性KW升高温度右移增大增大减小中性增大加酸左移加碱左移续表项目平衡移动溶液中c平(H+)溶液中c平(OH-)pH溶液的酸碱性KWNa2CO3右移NH4Cl右移加入金属Na右移微点拨水中加酸或碱对水的电离均有抑制作用,因此,在常温下,若由水电离出的c平(H+)T2T1B.图中pH关系:pH(B)=pH(D)=pH(E)C.图中五点KW间的关系:EDA=B=CD.C点可能是显酸性的盐溶液对点演练1(2020北京平谷一模)某同学探究温度对溶液pH的影响
4、,加热一组试液并测量pH后得到如表数据(溶液浓度均为0.1 molL-1)。下列说法正确的是()温度/10203040pH纯水7.307.106.956.74NaOH溶液13.5013.1112.8712.50CH3COOH溶液2.902.892.872.85CH3COONa溶液9.199.008.768.62A.随温度升高,纯水的KW逐渐减小B.随温度升高,NaOH溶液pH变化主要受水电离平衡变化影响C.随温度升高,CH3COOH的电离促进了水的电离D.随温度升高,CH3COONa溶液的pH减小,说明水解程度减小,c平(CH3COO-)增大考向2水电离出的c平(H+)水或c平(OH-)水及其
5、计算【典例2】25 时,在等体积的pH=0的H2SO4溶液、0.05 molL-1的Ba(OH)2溶液、pH=10的Na2S溶液、pH=5的NH4NO3溶液中,发生电离的水的物质的量之比是()A.1101010109B.15(5109)(5108)C.1201010109D.110104109对点演练2(双选)(2020山东德州一模)常温下,向V mL 0.1 molL-1 HA溶液中滴入0.1 molL-1 NaOH溶液,溶液中由水电离出的氢离子浓度的负对数-lgc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,Ka(HA)约为10-5 molL-1B.P点
6、溶液对应的pH=7C.M点溶液中存在:c平(Na+)=c平(A-)+c平(HA)D.N点溶液中存在:c平(Na+)c平(A-)c平(OH-)c平(H+)深度指津水电离出的c平(H+)水或c平(OH-)水的相关计算(25)(1)不水解的正盐溶液(中性溶液):c平(H+)水=c平(OH-)水=1.010-7molL-1。(2)溶质为酸的溶液。来源。OH-全部来自水的电离,水电离产生的c平(H+)水=c平(OH-)。实例。如计算pH=2的盐酸中由水电离出的c平(H+)水,方法是先求出溶液中的c平(OH-)=KW10-2molL-1=10-12molL-1,即由水电离出的c平(H+)水=c平(OH-)
7、=10-12molL-1。(3)溶质为碱的溶液。来源。H+全部来自水的电离,水电离产生的c平(OH-)水=c平(H+)。实例。如计算pH=12的NaOH溶液中由水电离出的c平(OH-)水,方法是根据溶液中的c平(H+)=10-12molL-1,推出由水电离出的c平(OH-)水=c平(H+)=10-12molL-1。(4)水解呈酸性或碱性的盐溶液。pH=5的NH4Cl溶液中H+全部来自水的电离,由水电离出的c平(H+)水=10-5molL-1,因为部分OH-与部分NH4+结合,溶液中c平(OH-)=10-9molL-1。pH=12的Na2CO3溶液中OH-全部来自水的电离,由水电离出的c平(OH
8、-)水=10-2molL-1,因为CO32-水解结合了部分水电离出的H+,则c平(H+)=10-12molL-1。考点二溶液的酸碱性与pH必备知识自主预诊知识梳理1.溶液的酸碱性溶液的酸碱性取决于溶液中c平(H+)和c平(OH-)的。将“”“=”或“1 molL-1时,直接用c平(H+)或c平(OH-)表示溶液的酸碱性。(3)溶液的酸碱性与pH的关系(25 )。3.pH的测定(1)pH试纸:迅速测定溶液的pH。常用的pH试纸有广泛pH试纸和精密pH试纸,广泛pH试纸可以识别的pH差约为。pH试纸的使用方法如下:测定溶液的pH:把小片试纸放在(或玻璃片)上,用洁净干燥的蘸取待测液滴在干燥的pH试
9、纸的中部,观察变化稳定后的颜色,与对比即可确定溶液的pH。检验气体的酸碱性:先把试纸,粘在的一端,再送到盛有待测气体的容器口附近,观察颜色的变化,判断气体的性质。(2)pH计:精密测量溶液的pH。自我诊断1.判断正误,正确的打“”,错误的打“”。(1)任何温度下,利用H+和OH-浓度的相对大小均可判断溶液的酸碱性。()(2)某溶液的pH=7,该溶液一定显中性。()(3)用蒸馏水润湿过的pH试纸测溶液的pH,一定会使结果偏低。()(4)用广泛pH试纸测得某溶液的pH为3.4。()(5)一定温度下,pH=a的氨水稀释10倍后,其pH=b,则a=b+1。()2.(1)pH=5的H2SO4溶液,加水稀
10、释到体积为原来的500倍,则稀释后c平(SO42-)与c平(H+)的比值为。(2)取浓度相同的NaOH和HCl溶液,以32体积比相混合,所得溶液的pH等于12,则原溶液的浓度为。关键能力考向突破考向1溶液的酸碱性【典例1】(2020年1月浙江选考,17)下列说法不正确的是()A.pH7的溶液不一定呈碱性B.中和pH和体积均相等的氨水、NaOH溶液,所需HCl的物质的量相同C.相同温度下,pH相等的盐酸、CH3COOH溶液中,c平(OH-)相等D.氨水和盐酸反应后的溶液,若溶液呈中性,则c平(Cl-)=c平(NH4+)对点演练1已知温度T时水的离子积常数为KW,该温度下,将浓度为a molL-1
11、的一元酸HA溶液与b molL-1的一元碱BOH溶液等体积混合,可判定该溶液呈中性的依据是()A.a=bB.混合溶液的pH=7C.混合溶液中,c平(H+)=KWD.混合溶液中,c平(H+)+c平(B+)=c平(OH-)+c平(A-)归纳总结溶液酸碱性的两种判断方法(1)根据pH、pOH、pKW进行判断。pHpKWpOH,溶液呈酸性;pH=pOH=pKW,溶液呈中性;pOHpKW7。c.若pH之和小于14,则混合后溶液显酸性,pHc平(A-)c平(H+)c平(HA)对点演练3(双选)(2020山东烟台一模)298 K时,向20 mL 0.100 0 molL-1 CH3COOH溶液中滴入0.10
12、0 0 molL-1 NaOH溶液,滴定曲线如图所示(忽略温度变化)。下列说法正确的是()A.该滴定过程应该选择石蕊溶液作为指示剂B.由c点数值可求醋酸的电离平衡常数为1.6610-5 molL-1C.b点溶液中各微粒浓度关系为2c平(H+)+c平(CH3COOH)=c平(CH3COO-)+2c平(OH-)D.中和同体积同pH的醋酸和盐酸所用氢氧化钠的物质的量,后者多归纳总结1.分析步骤首先看纵坐标,搞清楚是酸加入碱中,还是碱加入酸中;其次看起点,起点可以看出酸或碱的强弱,这对于判断滴定终点至关重要;再次找滴定终点和pH=7的中性点,判断滴定终点时溶液的酸碱性,然后确定中性点(pH=7)的位置
13、;最后分析其他的特殊点(如滴定一半点,过量一半点等),分析酸、碱过量情况。2.滴定过程中的定量关系(1)电荷守恒关系在任何时候均存在;(2)物料守恒可以根据加入酸的物质的量或加入碱的物质的量进行确定,但不一定为等量关系。深度指津酸碱中和滴定中常见的误差分析(1)要依据公式c(待测)=c(标准)V(标准)V(待测)来判断。c(标准)和V(待测)在误差分析时是定值,因此只需分析各种原因使得所耗标准液体积V(标准)变大或变小即可,V(标准)变大,则c(待测)偏高,V(标准)变小,则c(待测)偏低。(2)以标准酸溶液滴定未知浓度的碱溶液(酚酞作为指示剂)为例,常见的因操作不正确而引起的误差分析如下:步
14、骤操作V(标准)c(待测)洗涤酸式滴定管未用标准酸溶液润洗变大偏高量取碱溶液的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取液取碱液的滴定管开始有气泡,放出液体后气泡消失变小偏低续表步骤操作V(标准)c(待测)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振荡锥形瓶时部分液体溅出变小偏低部分酸液滴在锥形瓶外变大偏高溶液颜色较浅时滴入酸液过快,停止滴定后再加一滴NaOH溶液无变化变大偏高续表步骤操作V(标准)c(待测)读数酸式滴定管滴定前读数正确,滴定后俯视读数(或前仰后俯)变小偏低酸式滴定管滴定前读数正确,滴定后仰视读数(或前俯后仰)
15、变大偏高网络构建核心速记1.3种式子H2OH+OH-;KW=c平(H+)c平(OH-);pH=-lgc平(H+)。2.3种关系(1)c平(H+)c平(OH-),溶液呈酸性;(2)c平(H+)=c平(OH-),溶液呈中性;(3)c平(H+)c平(OH-),溶液呈碱性。3.pH计算的口诀酸按酸(H+),碱按碱(OH-),酸碱中和求过量,无限稀释7为限。4.滴定管使用的四个步骤查漏洗涤润洗装液。5.酸碱中和滴定的两个关键(1)准确读取标准液的体积。(2)准确判断滴定终点。12学科素养提升滴定原理的拓展及应用素养解读中和滴定是中学化学的重要实验,也是高考的热点,作为选择题出现时,并不单纯是实验题,通常
16、是给出中和滴定曲线,再以滴定的各个阶段的溶液的混合情况来考查电解质溶液的各项规律;作为填空题出现时,往往是中和滴定实验的迁移应用,即氧化还原滴定和沉淀滴定,这就要求学生能在熟悉反应规律的前提下进行判断,并能运用反应的关系式进行计算,培养学生证据推理的化学核心素养。案例探究硫代硫酸钠,又名次亚硫酸钠、大苏打、海波,是无色透明的单斜晶体。因其有还原性,可用作去氯剂和分析试剂。例如滴定碘:2S2O32-+I2S4O62-+2I-。硫代硫酸钠也可以除去自来水中的氯气,且对鱼类的毒性极低,在水产养殖上有广泛的应用。因硫代硫酸钠水溶液可以溶解溴化银和氯化银,可用于照相定影剂:AgCl(s)+2S2O32-
17、(aq)Ag(S2O3)23-(aq)+Cl-(aq)硫代硫酸钠还可用于鞣制皮革、从矿石中提取银;在临床上,以静脉注射的方式治疗皮肤瘙痒症、性荨麻疹、药疹、氰化物、铊中毒和砷中毒等。【典例】(2017天津理综,9)用沉淀滴定法快速测定NaI等碘化物溶液中c(I-),实验过程包括准备标准溶液和滴定待测溶液。.准备标准溶液a.准确称取AgNO3基准物4.246 8 g (0.025 0 mol)后,配制成250 mL标准溶液,放在棕色试剂瓶中避光保存,备用。b.配制并标定100 mL 0.100 0 molL-1 NH4SCN标准溶液,备用。.滴定的主要步骤a.取待测NaI溶液25.00 mL于锥
18、形瓶中。b.加入25.00 mL 0.100 0 molL-1 AgNO3溶液(过量),使I-完全转化为AgI沉淀。c.加入NH4Fe(SO4)2溶液作为指示剂。d.用0.100 0 molL-1 NH4SCN溶液滴定过量的Ag+,使其恰好完全转化为AgSCN沉淀后,体系出现淡红色,停止滴定。e.重复上述操作两次。三次测定数据如下表:实验序号123消耗NH4SCN标准溶液体积/mL10.2410.029.98f.数据处理。回答下列问题:(1)将称得的AgNO3配制成标准溶液,所使用的仪器除烧杯和玻璃棒外还有。(2)AgNO3标准溶液放在棕色试剂瓶中避光保存的原因是。(3)滴定应在pHT2T1,
19、所以温度:T3T2T1,A项正确;B、D、E三点溶液的氢离子浓度相等,则pH相等,B项正确;温度高低顺序是A=B=CDDA=B=C,C项正确;C点时,KW=110-14mol2L-2,c平(OH-)=110-6molL-1,溶液的pH=8,显碱性,D项错误。对点演练1 B升高温度,促进水的电离,由溶液pH变化可知,随温度升高,纯水的KW逐渐增大,A错误;加热NaOH溶液,pH减小,原因是升温促进水的电离,氢离子浓度增大,B正确;加热促进醋酸的电离,但醋酸电离抑制水的电离,C错误;醋酸钠的水解为吸热过程,加热促进其水解,D错误。典例2AH2SO4与Ba(OH)2抑制水的电离,Na2S与NH4NO
20、3促进水的电离。25时,pH=0的H2SO4溶液中:c(H2O)电离=c平(OH-)=10-14100molL-1=10-14molL-1;0.05molL-1的Ba(OH)2溶液中:c(H2O)电离=c平(H+)=10-140.1molL-1=10-13molL-1;pH=10的Na2S溶液中:c(H2O)电离=c平(OH-)=10-4molL-1;pH=5的NH4NO3的溶液中:c(H2O)电离=c平(H+)=10-5molL-1。则发生电离的水的物质的量之比为10-1410-1310-410-5=1101010109,故A项正确。对点演练2 BC由示意图可知,0.1molL-1HA溶液中
21、水电离出的氢离子浓度为10-11molL-1,溶液中氢离子浓度为10-3molL-1,HA为弱酸,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,则M点为HA和NaA的混合液,P点为NaA和NaOH混合液。0.1molL-1HA溶液中氢离子浓度为10-3molL-1,则Ka(HA)=c平(H+)c平(A-)c平(HA)110-3110-30.1molL-1=10-5molL-1,A正确;P点为NaA和NaOH混合液,溶液呈碱性,溶液的pH7,B错误;M点为HA和NaA的混合液,溶液呈中性,溶液中c平(OH-)=c平(H+),由电
22、荷守恒c平(Na+)+c平(H+)=c平(A-)+c平(OH-)可知,溶液中c平(Na+)=c平(A-),C错误;N点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平(Na+)c平(A-)c平(OH-)c平(H+),D正确。考点二溶液的酸碱性与pH必备知识自主预诊1.相对大小=2.(1)-lgc平(H+)3.(1)1表面皿玻璃棒标准比色卡润湿玻璃棒自我诊断1.答案(1)(2)(3)(4)(5)2.答案(1)110(2)0.05 molL-1关键能力考向突破典例1BA项,pH与温度有关,正确;B项,pH相等的氨水和NaOH溶液,氨水的浓度比NaOH浓度
23、大,所以等体积的两者,氨水消耗的HCl多,错误;C项,相同温度下,pH相等的盐酸和CH3COOH溶液,c平(H+)相等,根据水的离子积KW=c平(H+)c平(OH-)知,两溶液中c平(OH-)相等,正确;D项,根据溶液中电荷守恒知,c平(H+)+c平(NH4+)=c平(OH-)+c平(Cl-),溶液呈中性,c平(H+)=c平(OH-),则c平(NH4+)=c平(Cl-),正确。对点演练1 C选项A,a=b只能说明酸、碱恰好完全反应,生成盐和水,由于酸、碱强弱未知,不能说明溶液呈中性,错误;选项B,题给温度未指明是25或常温,所以pH=7并不能说明溶液呈中性,错误;选项C,由于混合溶液中c平(H
24、+)=KW,结合KW=c平(H+)c平(OH-),可推断出c平(H+)=c平(OH-),所以溶液一定呈中性,正确;选项D是正确的电荷守恒表达式,无论溶液是否呈中性都满足此式,错误。典例2Cc平(OH-)混合=10-4+10-22molL-15.010-3molL-1,c平(H+)混合=1.010-145.010-3molL-1=210-12molL-1,pH=-lg(210-12)=12-lg211.7,A项错误;pH=5的盐酸稀释1000倍后,溶液的pH0.01molL-1,pH=2的HCl溶液中,c平(H+)=0.01molL-1,二者等体积混合后有NH3H2O剩余,溶液显碱性,D项错误。
25、对点演练2 D氨水抑制水的电离,pH=11的氨水中水电离产生的c平(OH-)为110-11molL-1,碳酸钠促进水的电离,pH=11的Na2CO3溶液中由水电离产生的c平(OH-)为110-3molL-1,A错误;加水稀释促进一水合氨的电离,氨水中氢氧根离子的物质的量会增大,所以把100mLpH=11的氨水加水稀释至1L,所得溶液pH大于10,B错误;向等体积的0.1molL-1HCl溶液和0.1molL-1CH3COOH溶液中加入等浓度的NaOH溶液,恰好中和时分别生成NaCl和醋酸钠,NaCl溶液显中性,醋酸钠溶液显碱性,若要使含醋酸钠的溶液显中性,则要减少氢氧化钠的加入量,所以二者消耗
26、的氢氧化钠溶液的体积不同,C错误;向1mLpH=3的盐酸中加醋酸钠,盐酸与醋酸钠反应生成弱酸醋酸,溶液的pH会增大,在醋酸溶液中加醋酸钠,醋酸钠电离的醋酸根离子能抑制醋酸的电离,溶液的pH增大,D正确。考点三酸碱中和滴定必备知识自主预诊1.酸(或碱)碱(或酸)3.(1)体积滴定终点(4)酸式滴定管碱式滴定管是否漏水23润湿活塞玻璃球23 mL充满反应液快速放液玻璃球5.(1)提示滴定管用蒸馏水润湿后,滴定管中残留蒸馏水,再加酸(或碱)时,相当于稀释了溶液,使浓度降低。(2)提示锥形瓶不能用待测的碱(或酸)溶液润洗,润洗后锥形瓶内残留碱(或酸)液,再加碱(或酸)时,碱(或酸)的物质的量增多,消耗
27、的酸(或碱)的物质的量也增多。锥形瓶装待测液前不必要保持干燥,瓶里有水并不影响碱(或酸)的物质的量,消耗的酸(或碱)的物质的量不变。自我诊断1.答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)2.答案(1)滴入最后半滴标准液,溶液由粉红色刚好变为无色,且半分钟内不变色当滴入最后半滴标准液,溶液刚好由黄色变为橙色,且半分钟内不变色(2)否当滴入最后半滴酸性KMnO4溶液,溶液刚好由无色变为紫红色,且半分钟内不褪色关键能力考向突破典例1CA项,NaOH和HCl均为强电解质,当两者恰好完全反应时,溶液中的溶质为NaCl,溶液为中性,正确;B项,反应达到终点时,若指示剂的颜色能发生变化,就是合适的指示剂,在滴
28、定终点时,颜色变化越明显实验误差越小,正确;C项,从图中看,甲基红在突变范围内,所以误差比用甲基橙小,错误;D项,当V(NaOH溶液)=30.00mL时,NaOH过量,溶液中c平(OH-)=10.0010-3L0.1000molL-150.0010-3L=0.0200molL-1,c平(H+)=KWc平(OH-)=1.010-140.0200molL-1=510-13molL-1,pH=-lgc平(H+)=-lg(510-13)=13-lg5=12.3,正确。对点演练1 A定容时俯视刻度线,所配溶液体积偏小,浓度偏大,A项正确;中和滴定起始读数时仰视刻度线,使起始溶液体积数值偏大,导致最终所消
29、耗的盐酸体积偏小,计算出的NaOH溶液浓度偏小,B项错误;湿润的pH试纸会对NaOH溶液起到稀释作用,所测溶液的pH偏小,C项错误;中和热测定,需要测量的是最高温度,而加入NaOH溶液后立即读数,反应未完全,温度较低,D项错误。对点演练2答案95.20.1000molL-120.0010-3L5325025.00180gmol-16.300g100%=95.2%解析表中三组数据,第一组用去V(KMnO4溶液)=19.98mL-0.00mL=19.98mL,第二组用去V(KMnO4溶液)=22.40mL-1.26mL=21.14mL,第三组用去V(KMnO4溶液)=21.56mL-1.54mL=
30、20.02mL,显然第二组数据与另两组数据偏差较大,故应舍去,第1、3组数据求平均值为19.98mL+20.02mL2=20.00mL。由KMnO4的浓度和消耗体积,可以求出消耗的KMnO4的物质的量,由“3MnO4-5FeC2O42H2O”,可以计算出样品中FeC2O42H2O的物质的量,滴定实验中只取出1/10来实验,故要扩大10倍后,再计算6.300g样品中FeC2O42H2O的质量分数。典例2ABa点处的溶质为HA和NaA,a点电荷守恒为:c平(A-)+c平(OH-)=c平(Na+)+c平(H+),溶液中HA的电离平衡常数为Ka=c平(A-)c平(H+)c平(HA)=1.010-3mo
31、lL-1,a点处,pH=3,c平(H+)=1.010-3molL-1,代入Ka,得c平(A-)=c平(HA),所以电荷守恒式可以改写成:c平(HA)+c平(OH-)=c平(Na+)+c平(H+),A项正确;a点溶质为HA和NaA,pH=3,以HA对水的电离抑制为主,b点溶质为NaOH和NaA,pH=11,以NaOH对水的电离抑制为主,二者pH之和为14,所以两点水的电离程度相等,B项正确;b处的电荷守恒方程式为:c平(A-)+c平(OH-)=c平(Na+)+c平(H+),则c平(Na+)c平(A-)+c平(OH-),显然c平(Na+)c平(H+),则有c平(Na+)c平(A-)c平(HA)c平
32、(H+),D项错误。对点演练3 BC由图可知,醋酸和氢氧化钠中和滴定的滴定终点为碱性,而石蕊的变色pH范围为58,不选其作为指示剂,应选用酚酞作为指示剂,A项错误;c点时,溶液呈中性,则有c平(H+)=c平(OH-),溶液中存在电荷守恒c平(Na+)+c平(H+)=c平(OH-)+c平(CH3COO-),则c平(Na+)=c平(CH3COO-)=0.119.8820+19.88molL-1,c平(CH3COOH)=0.1(20-19.88)20+19.88molL-1,故醋酸的电离平衡常数K(CH3COOH)=c平(H+)c平(A-)c平(CH3COOH)=10-7molL-10.119.88
33、20+19.88molL-10.1(20-19.88)20+19.88molL-11.6610-5molL-1,B项正确;b点时的溶质为等量的CH3COOH和CH3COONa,存在着质子守恒2c平(H+)+c平(CH3COOH)=c平(CH3COO-)+2c平(OH-),C项正确;由于醋酸是弱电解质,在水溶液中部分电离,则相同体积、相同pH的醋酸和盐酸前者物质的量更大,故中和同体积同pH的醋酸和盐酸所用氢氧化钠的物质的量,前者多,D项错误。学科素养提升12素养提升1.答案(1)KI的I-有很强的还原性,易被氧化成I2(2)Fe3I8+4K2CO3Fe3O4+8KI+4CO2(3)由Cr2O72
34、-+6I-+14H+2Cr3+3I2+7H2O、I2+2S2O32-2I-+S4O62-知,与过量KI反应的K2Cr2O7的物质的量:n1(K2Cr2O7)=16n(S2O32-)=160.200 0 molL-124.00 mL10-3 LmL-1=8.00010-4 mol与样品中KI反应的K2Cr2O7的物质的量:n2(K2Cr2O7)=0.100 0 molL-115.00 mL10-3 LmL-1-8.00010-4 mol=7.00010-4 mol3.500 0 g KI样品中所含KI的物质的量:n(KI)=6n2(K2Cr2O7)100mL25.00mL=67.00010-4
35、mol4=1.68010-2 molw(KI)=1.68010-2mol166gmol-13.5000g100%=79.68%解析(1)目前加碘食盐中,不用KI的主要原因是碘离子具有很强的还原性,易被氧化成单质碘。(2)将Fe3I8加入到K2CO3溶液中,生成Fe3O4、KI和一种气体,反应中没有化合价的升降,再根据元素守恒得出另一种物质为含碳的化合物即为二氧化碳,因此该反应的化学方程式为Fe3I8+4K2CO3Fe3O4+8KI+4CO2。(3)由Cr2O72-+6I-+14H+2Cr3+3I2+7H2O、I2+2S2O32-2I-+S4O62-知,得出Cr2O72-3I26S2O32-,与
36、过量KI反应的K2Cr2O7的物质的量:n1(K2Cr2O7)=16n(S2O32-)=160.2000molL-124.00mL10-3LmL-1=8.00010-4mol,与样品中KI反应的K2Cr2O7的物质的量:n2(K2Cr2O7)=0.1000molL-115.00mL10-3LmL-1-8.00010-4mol=7.00010-4mol,3.5000gKI样品中所含KI的物质的量:n(KI)=6n2(K2Cr2O7)100mL25.00mL=67.00010-4mol4=1.68010-2mol,w(KI)=1.68010-2mol166gmol-13.5000g100%=79.
37、68%。2.答案(1)溶液由无色变为(浅)红色且半分钟内不变色5Fe2+MnO4-+8H+5Fe3+Mn2+4H2O(2)2.010-8(3)溶液中n(K+)=10.74g358gmol-14=0.12 mol,n(Fe2+)=0.300 0 molL-10.01 L54=0.06 mol,根据电荷守恒可知n(K+)+2n(Fe2+)=2n(SO42-)可得n(SO42-)=n(K+)+2n(Fe2+)2=0.12mol+0.06mol22=0.12 mol,根据样品的质量可计算出结晶水的物质的量n(H2O)=22.80g-0.12mol39gmol-1-0.06mol56gmol-1-0.1
38、2mol96gmol-118gmol-1=0.18 mol,因此n(K+)n(Fe2+)n(SO42-)n(H2O)=0.120.060.120.18=2123,所以化学式为K2Fe (SO4)23H2O。解析(1)移取25.00mL溶液A,用0.3000molL-1酸性KMnO4溶液滴定至终点,其中酸性高锰酸钾溶液自身为紫色,可作为指示剂,到达滴定终点时,溶液由无色变为(浅)红色且半分钟内不变色;滴定过程中,MnO4-与Fe2+反应生成Mn2+和Fe3+,发生了氧化还原反应,离子方程式为5Fe2+MnO4-+8H+5Fe3+Mn2+4H2O。(2)因KspKB(C6H5)4=c平(K+)c平
39、B(C6H5)4-,那么c平B(C6H5)4-=KspKB(C6H5)4c平(K+)=2.010-13(molL-1)21.010-5molL-1=2.010-8molL-1,因此当溶液中c平(K+)1.010-5molL-1时,溶液中c平B(C6H5)4-2.010-8molL-1。(3)移取25.00mL溶液A,加入足量的四苯硼酸钠NaB(C6H5)4溶液至沉淀完全,得白色固体四苯硼酸钾(摩尔质量为358gmol-1)10.74g,可知100mL溶液中K+的物质的量n(K+)=10.74g358gmol-14=0.12mol;移取25.00mL溶液A,用0.3000molL-1酸性KMnO
40、4溶液滴定至终点,消耗酸性KMnO4溶液10.00mL,可知100mL溶液中n(Fe2+)=0.3000molL-10.01L54=0.06mol,根据电荷守恒可知n(K+)+2n(Fe2+)=2n(SO42-),那么n(SO42-)=n(K+)+2n(Fe2+)2=0.12mol+0.06mol22=0.12mol,进一步可知n(H2O)=22.80g-0.12mol39gmol-1-0.06mol56gmol-1-0.12mol96gmol-118gmol-1=0.18mol,因此n(K+)n(Fe2+)n(SO42-)n(H2O)=0.120.060.120.18=2123,所以化学式为
41、K2Fe(SO4)23H2O。3.答案(1)3SO32-+BrO3-Br-+3SO42-(2)当滴入最后半滴AgNO3溶液时,产生砖红色沉淀,且半分钟内不溶解(3)除去溶解在溶液中的Br2(或使Br2挥发)(4)第一次所取25.00 mL溶液中:n总=n(AgBr)=0.100 0 molL-111.2510-3 L=1.12510-3 mol,所以n(BrO3-)+n(Br-)=n总=1.12510-3 mol第二次所取25.00 mL溶液,加酸反应后:n(Br-)余=0.100 0 molL-1 3.7510-3 L=3.7510-4 mol由步骤可知:BrO3-5Br-,所以n(BrO3
42、-)=16n总-n(Br-)余=16(1.12510-3 mol-3.7510-4 mol)=1.2510-4 mol由1.000 g样品配成100 mL溶液,且每次实验取的是25.00 mL所以,w(KBrO3)=1.2510-4mol4167gmol-11.000g100%=8.35%。解析(1)步骤中,“加入稀硫酸,然后用Na2SO3将BrO3-还原为Br-”,SO32-是还原剂,其氧化产物是SO42-,BrO3-是氧化剂,其还原产物是Br-,根据化合价升降守恒和元素守恒配平,其反应的离子方程式为3SO32-+BrO3-Br-+3SO42-。(2)步骤中,待测溶液中的Br-与标准溶液反应
43、:Ag+Br-AgBr,生成浅黄色沉淀,当Br-耗尽,再多半滴AgNO3标准溶液即发生2Ag+CrO42-Ag2CrO4,产生砖红色沉淀,即表示到达滴定终点。滴定终点的现象为当滴入最后半滴AgNO3溶液时,产生砖红色沉淀,且半分钟内不溶解。(3)步骤中,酸化时KBrO3与KBr反应:BrO3-+5Br-+6H+3Br2+3H2O,再测定剩余的Br-,而溶液中溶解的Br2会干扰Br-的测定,通过加热让Br2挥发而除去。所以加热的目的是除去溶解在溶液中的Br2(或使Br2挥发)。(4)根据离子方程式Ag+Br-AgBr,25.00mL溶液X中KBrO3和KBr中的溴元素总物质的量:n总=n(AgN
44、O3)=0.1000molL-111.2510-3L=1.12510-3mol,即n(BrO3-)+n(Br-)=n总=1.12510-3mol。由步骤可知,第二次取25.00mL样品溶液,加酸反应完全后,剩余Br-的物质的量:n(Br-)余=0.1000molL-13.7510-3L=3.7510-4mol。由反应方程式BrO3-+5Br-+6H+3Br2+3H2O可知,其中BrO3-与参加反应的Br-的物质的量之比为15,所以25.00mL溶液X中含BrO3-的物质的量:n(BrO3-)=16n总-n(Br-)余=16(1.12510-3mol-3.7510-4mol)=1.2510-4mol。由1.000g样品配成100mL溶液,且每次实验取的是25.00mL,所以试样中KBrO3的质量分数:w(KBrO3)=1.2510-4mol4167gmol-11.000g100%=8.35%。