1、专题九 电解质溶液 1.理解电离、电解质、强电解质和弱电解质的概念。2.理解并能表示弱电解质在水溶液中的电离平衡。3.理解水的电离和水的离子积常数。了解溶液pH的定义,能进行溶液pH的简单计算。4.了解盐类水解的原理,能说明影响盐类水解的主要因素,认识盐类水解在生产、生活中的应用(弱酸弱碱盐的水解不作要求)。5.理解难溶电解质的沉淀溶解平衡,能运用溶度积常数(Ksp)进行简单计算。考纲要求 考点一 溶液的酸碱性及pH栏目索引 考点二 溶液中的“三大平衡”考点三 溶液中的“三大常数”考点四 溶液中“粒子”浓度的变化 考点五 酸碱中和滴定及“迁移”应用 1.一个基本不变 相同温度下,不论是纯水还是
2、稀溶液,水的离子积常数不变。应用这一原则时需要注意两个条件:水溶液必须是稀溶液;温度必须相同。考点一 溶液的酸碱性及pH知识精讲2.两个判断标准(1)任何温度 c(H)c(OH),酸性;c(H)c(OH),中性;c(H)7,碱性;pH7,中性;pH7,酸性。3.三种测量方法(1)pH试纸 用pH试纸测定溶液的pH,精确到整数且只能在114范围内,其使用方法为。注意 pH试纸不能预先润湿,但润湿之后不一定产生误差。pH试纸不能测定氯水的pH。取一小块试纸放在干净的玻璃片或表面皿上,用玻璃棒蘸取液体,点在试纸中部,待试纸变色后,与标准比色卡对比,读出pH(2)pH计 pH计能精确测定溶液的pH,可
3、精确到0.1。(3)酸碱指示剂 酸碱指示剂能粗略测定溶液的pH范围。常见酸碱指示剂的变色范围如下表所示:指示剂 变色范围的pH 石蕊 8蓝色 甲基橙 3.1红色 3.14.4橙色 4.4黄色 酚酞 10红色 4.四条判断规律(1)正盐溶液 强酸强碱盐显,强酸弱碱盐(如NH4Cl)显,强碱弱酸盐(如CH3COONa)显。(2)酸式盐溶液 NaHSO4显酸性(NaHSO4=NaHSO)、NaHSO3、NaHC2O4、NaH2PO4水溶液显酸性(酸式根电离程度大于水解程度);NaHCO3、NaHS、Na2HPO4水溶液显碱性(酸式根水解程度大于电离程度)。中性 酸性碱性24特别提醒 因为浓度相同的C
4、H3COO与NH 的水解程度相同,所以CH3COONH4溶液显中性,而NH4HCO3溶液略显碱性。4(3)弱酸(或弱碱)及其盐11混合溶液 11的CH3COOH和CH3COONa混合液呈酸性。11的NH3H2O和NH4Cl混合溶液呈碱性。(对于等浓度的CH3COOH与CH3COO,CH3COOH的电离程度大于CH3COO的水解程度)(4)酸碱pH之和等于14等体积混合溶液 pH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、强碱恰好中和 pH7强酸、弱碱碱过量 pH7弱酸、强碱酸过量 pH11弱酸、强碱 V 酸V 碱7
5、()(2015江苏,11B)(2)25 时,等体积、等浓度的硝酸与氨水混合后,溶液pH7()(2015重庆理综,3B)题组集训 题组一 走出溶液稀释与混合的误区 (3)常温下pH为2的盐酸与等体积pH12的氨水混合后所得溶液呈酸性()(2012广东理综,23B)(4)常温下pH为2的盐酸由H2O电离出的c(H)1.01012molL1()(2012广东理综,23C)(5)同浓度、同体积的强酸与强碱溶液混合后,溶液的pH7()(2012天津理综,5A)走出误区误区一:不能正确理解酸、碱的无限稀释规律 常温下任何酸或碱溶液无限稀释时,溶液的pH都不可能大于7或小于7,只能接近7。误区二:不能正确理
6、解弱酸、弱碱的稀释规律 溶液 稀释前溶液pH 加水稀释到 体积为原来 的10n倍 稀释后溶液pH 酸 强酸 pHa pHan 弱酸 apHan 碱 强碱 pHb pHbn 弱碱 bnpHb 误区三:不能正确掌握混合溶液的定性规律 pHn(n7)的强酸和pH14n的强碱溶液等体积混合,pH7;pHn(n7)的醋酸和pH14n的氢氧化钠溶液等体积混合,混合溶液pH7;pHn(n7。题组二 一强一弱比较的图像分析 2.(1)相同体积、相同浓度的HCl(a)和CH3COOH(b),按要求画出图像。分别与足量的锌粉发生反应:产生H2的体积V(H2)随时间(t)的变化图像;产生H2的速率v(H2)随时间(
7、t)的变化图像;溶液的pH随时间(t)的变化图像。答案 (2)若把HCl(a)、CH3COOH(b)均改成相同体积、相同pH,则、的图像又怎样?答案 3.(2015全国卷,13)浓度均为0.10 molL1、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()VV0A.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 VV02 时,若两溶液同时升高温度,则cMcR增大解析 A项,0.10 molL1的MOH和ROH,前者pH13,后者pH小于13,说明前者是强碱,后者是
8、弱碱,正确;B项,ROH是弱碱,加水稀释,促进电离,b点电离程度大于a点,正确;C项,两碱溶液无限稀释,溶液近似呈中性,c(OH)相等,正确;D 项,由 MOH 是强碱,在溶液中完全电离,所以 c(M)不变,ROH 是弱碱,升高温度,促进电离平衡 ROHROH向右进行,c(R)增大,所以cMcR减小,错误。答案 D方法技巧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。题组三
9、理解换算关系,突破pH的计算 4.(2015 海南,11)下列曲线中,可以描述乙酸(甲,Ka1.8105)和一氯乙酸(乙,Ka1.4103)在水中的电离度与浓度关系的是()解析 根据甲、乙的电离平衡常数得,这两种物质都是弱 电 解 质,在 温 度 不 变、浓 度 相 等 时,电 离 程 度CH3COOH0 知识精讲 体系变化 条件 平衡移 动方向 n(H)c(H)导电 能力 Ka 加水稀释 向右 增大 减小 减弱 不变 加入少量 冰醋酸 向右 增大 增大 增强 不变 通入HCl(g)向左 增大 增大 增强 不变 加NaOH(s)向右 减小 减小 增强 不变 加入镁粉 向右 减小 减小 增强 不
10、变 升高温度 向右 增大 增大 增强 增大 加 CH3COONa(s)向左 减小 减小 增强 不变(2)外界条件对水的电离平衡的影响 H2OHOH H0 体系变化 条件 平衡移 动方向 Kw 水的电 离程度 c(OH)c(H)酸 向左 不变 减小 减小 增大 碱 向左 不变 减小 增大 减小 可水解的盐 Na2CO3 向右 不变 增大 增大 减小 NH4Cl 向右 不变 增大 减小 增大 温度 升温 向右 增大 增大 增大 增大 降温 向左 减小 减小 减小 减小 其他:如加入Na 向右 不变 增大 增大 减小(3)外界条件对FeCl3溶液水解平衡的影响 Fe33H2OFe(OH)33H H0
11、 体系变化 条件 平衡移 动方向 n(H)pH 水解 程度 现象 升温 向右 增多 减小 增大 颜色变深 通HCl 向左 增多 减小 减小 颜色变浅 加H2O 向右 增多 增大 增大 颜色变浅 加FeCl3 固体 向右 增多 减小 减小 颜色变深 加NaHCO3 向右 减小 增大 增大 生成红褐色沉淀,放出气体(4)外界条件对AgCl溶解平衡的影响 AgCl(s)Ag(aq)Cl(aq)H0 体系变化 条件 平衡移 动方向 平衡后 c(Ag)平衡后 c(Cl)Ksp 升高温度 向右 增大 增大 增大 加水稀释 向右 不变 不变 不变 加入少量 AgNO3 向左 增大 减小 不变 通入HCl 向
12、左 减小 增大 不变 通入H2S 向右 减小 增大 不变 2.思考重点问题,辨析易错知识(1)加 水 稀 释 醋 酸 溶 液,在 稀 释 过 程 中,cCH3COOcCH3COOH_(填“增大”、“减小”或“不变”,下同),cHcCH3COO _,cHcCH3COOcCH3COOH_,cCH3COOcCH3COOHcOH_,c(CH3COOH)c(CH3COO)_,n(CH3COOH)n(CH3COO)_。增大 增大不变不变减小不变(2)在pH5的酸性溶液中,c(H)水_ molL1。(3)常温下纯水的pH7,升温到80,纯水的pH107 molL1,所以pH”、“c(H)c(OH)解析 根据
13、加入物质的性质判断平衡移动方向,进一步判断各选项结论是否正确。A项加入金属钠后,钠和水反应生成氢氧化钠,使平衡左移,平衡右移,移动的结果是c(SO)增大。可以利用极端分析法判断,如果金属钠适量,充分反应后溶液中溶质可以是亚硫酸钠,此时c(HSO)很小,所以A项错误。233B 项依据电荷守恒判断,c(SO23)前面的化学计量数应为 2,即 c(H)c(Na)c(HSO3)c(OH)2c(SO23),所以 B项正确。C 项加入氢氧化钠溶液后,溶液酸性减弱,碱性增强,所以cOHcH 增大;平衡左移,平衡右移,最终 c(SO23)增大,c(HSO3)减小,所以cSO23 cHSO3 增大。D 项加入氨
14、水至溶液呈中性,即 c(H)c(OH)。由电荷守恒知,其他离子存在如下关系:c(Na)c(NH4)2c(SO23)c(HSO3),所以 D 项错误。答案 BC 2.2015海南,16(1)氨是合成硝酸、铵盐和氮肥的基本原料。回答下列问题:氨的水溶液显弱碱性,其原因为_(用离子方程式表示);0.1 molL1的氨水中加入少量NH4Cl固体,溶液的pH_(填“升高”或“降低”);若加入少量明矾,溶液中NH 的浓度_(填“增大”或“减小”)。4NH3H2ONH4 OH降低 增大 酸、碱、盐对水的电离的影响:酸和碱抑制水的电离,强酸弱碱盐和强碱弱酸盐促进水的电离。强酸弱碱盐和碱溶液中由水电离的c(H)
15、或c(OH)取决于溶液中的c(H);强碱弱酸盐和酸溶液中由水电离出的c(H)或c(OH)取决于溶液中的c(OH)。但应关注酸式盐的特殊性,如硫酸氢钠完全电离,会抑制水的电离;碳酸氢钠以水解为主,呈碱性,促进水的电离。规律探究题组二 多角度攻克盐类水解问题 3.正误判断,正确的划“”,错误的划“”。(1)将NH4Cl溶液蒸干制备NH4Cl固体()(2014福建理综,8B)(2)CH3COONa溶液中滴加少量浓盐酸后c(CH3COO)增大()(2014重庆理综,3B)(3)用热的纯碱溶液洗去油污,是因为Na2CO3可直接与油污反应()(2014新课标全国卷,8A)(4)施肥时,草木灰(有效成分为K
16、2CO3)不能与NH4Cl混合使用,是因为K2CO3与NH4Cl反应生成氨气会降低肥效()(2014新课标全国卷,8C)(5)加热0.1 molL1 Na2CO3溶液,CO的水解程度和溶液的pH均增大()(2014江苏,11C)23(6)用蒸馏水润湿的试纸测溶液的pH,一定会使结果偏低()(2014大纲全国卷,6D)(7)NaCl溶液和CH3COONH4溶液均显中性,两溶液中水的电离程度相同()(2013天津理综,5D)(8)向NaAlO2溶液中滴加NaHCO3溶液,有沉淀和气体生成()(2013重庆理综,2C)(9)25 时,用醋酸溶液滴定等浓度NaOH溶液至pH7,V醋酸VNaOH()(2
17、013重庆理综,2B)4.(2015天津理综,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()加入物质 结论 A 50 mL 1 molL1H2SO4 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 24cOHcHCO3 解析 Na2CO3 溶液中存在水解平衡 CO23 H2OHCO3 OH,所以溶液呈碱性。A 项,向溶液中加入 50 mL 1 molL1H2
18、SO4,Na2CO3与 H2SO4 恰好反应生成 0.05 mol Na2SO4,根据物料守恒可得 c(Na)2c(SO24),错误;B 项,向 Na2CO3 溶液中加入 0.05 mol CaO 后,发生反应 CaOH2O=Ca(OH)2,生成 0.05 mol Ca(OH)2,恰好与 Na2CO3反应:Ca(OH)2Na2CO3=CaCO32NaOH,则 c(CO23)减小,c(OH)增大,c(HCO3)减小,所以cOHcHCO3 增大,正确;C项,加入50 mL H2O,CO的水解平衡正向移动,但c(OH)减小,溶液中的OH全部来源于水的电离,由于水电离出的H、OH浓度相等,故由水电离出
19、的c(H)c(OH)减小,错误;D项,加入的0.1 mol NaHSO4固体与0.05 mol Na2CO3恰好反应生成0.1 mol Na2SO4,溶液呈中性,故溶液pH减小,加入NaHSO4,引入Na,所以c(Na)增大,错误。答案 B 231.盐类水解易受温度、浓度、溶液的酸碱性等因素的影响,以氯化铁水解为例,当改变条件如升温、通入HCl气体、加水、加铁粉、加碳酸氢钠等时,学生应从移动方向、pH的变化、水解程度、现象等方面去归纳总结,加以分析掌握。规律探究2.多元弱酸的酸式盐问题。酸式盐一般既存在水解,又存在电离。如果酸式盐的电离程度大于其水解程度,溶液显酸性,如NaHSO3溶液;如果酸
20、式盐的水解程度大于其电离程度,则溶液显碱性,如NaHCO3溶液。题组三 正确理解外界因素对难溶电解质沉淀溶解平衡的影响 5.正误判断,正确的划“”,错误的划“”。(1)0.1 mol AgCl和0.1 mol AgI混合后加入水中,所得溶液c(Cl)c(I)()(2015重庆理综,3D)(2)向AgCl悬浊液中加入NaI溶液时出现黄色沉淀,则Ksp(AgCl)Ksp(AgI)()(2015山东理综,11A)(3)Mg(OH)2固体在溶液中存在平衡:Mg(OH)2(s)Mg2(aq)2OH(aq),该固体可溶于NH4Cl溶液()(2015天津理综,3D)(4)将0.1 molL1 MgSO4溶液
21、滴入NaOH溶液至不再有沉淀产生,再滴加0.1 molL1 CuSO4溶液,若先有白色沉淀生成,后变为浅蓝色沉淀,则Cu(OH)2的溶度积比Mg(OH)2的小()(2015全国卷,10D)(5)验证Fe(OH)3的溶解度小于Mg(OH)2,可以将FeCl3溶液加入Mg(OH)2悬浊液中,振荡,可观察到沉淀由白色变为红褐色()(2014四川理综,4D)(6)溶解度小的沉淀易向溶解度更小的沉淀转化,所以ZnS沉淀中滴加CuSO4溶液可以得到CuS沉淀()(2014安徽理综,12D)6.(2013北京理综,10)实验:0.1 molL1AgNO3溶液和0.1 molL1NaCl溶液等体积混合得到浊液
22、a,过滤得到滤液b和白色沉淀c;向滤液b中滴加0.1 molL1KI溶液,出现浑浊;向沉淀c中滴加0.1 molL1KI溶液,沉淀变为黄色。下列分析不正确的是()A.浊液a中存在沉淀溶解平衡:AgCl(s)Ag(aq)Cl(aq)B.滤液b中不含有Ag C.中颜色变化说明AgCl转化为AgI D.实验可以证明AgI比AgCl更难溶 解析 A项,在浊液a中,存在AgCl的沉淀溶解平衡,正确;B项,在滤液b中,仍含有少量Ag,故在b中生成了AgI沉淀,错误;由于AgI比AgCl更难溶解,向c中加入0.1 molL1KI溶液,能发生沉淀转化反应,生成黄色的AgI,C项和D项都正确。答案 B 反思归纳
23、1.沉淀溶解平衡与化学平衡、电离平衡一样,具有动态平衡的特征,平衡时溶液中各离子浓度保持恒定,平衡只受温度的影响,与浓度无关。2.溶度积(Ksp)的大小只与难溶电解质的性质和溶液的温度有关,相同类型的难溶电解质的Ksp越小,溶解度越小,越难溶。考点三 溶液中的“三大常数”电离平衡常数、水的离子积常数、溶度积常数是溶液中的三大常数,它们均只与温度有关。电离平衡常数和水的离子积常数随着温度的升高而增大,因为弱电解质的电离和水的电离均为吸热反应。有关常数的计算,要紧紧围绕它们只与温度有关,而不随其离子浓度的变化而变化来进行。知识精讲(1)CH3COONa、CH3COOH溶液中,Ka、Kh、Kw的关系
24、是KwKaKh。(2)M(OH)n悬浊液中Ksp、Kw、pH间关系 M(OH)n(s)Mn(aq)nOH(aq)Kspc(Mn)cn(OH)cOHncn(OH)cn1OHn1n(Kw10pH)n1。题组集训 题组一 水的离子积常数及应用 1.(2015广东理综,11)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()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1.01013 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
25、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1.0107 molL1,所以该温度下,水的离子积常数Kw1.01071.01071.01014,错误;C项,加入FeCl3发生水解反应:Fe33H2OFe(OH)33H,破坏水的电离平衡,c(H)增大、Kw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,Kw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。答案 C题组二 电离平衡常数的计算 2.在25 下,将a molL1的氨水与0.01 molL1的盐酸等体积混合,反应平
26、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NH3H2O的电离常数Kb_。4解析 氨水与 HCl 等体积混合后的溶液中的电荷守恒关系式为 c(NH4)c(H)c(Cl)c(OH),因 c(NH4)c(Cl),故有 c(H)c(OH),溶液显中性。答案 中 109a0.013.碳氢化合物完全燃烧生成CO2和H2O。常温常压下,空气中的CO2溶于水,达到平衡时,溶液的pH5.60,c(H2CO3)1.5105 molL1。若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离,则H2CO3HCO H的平衡常数K1_。(已知:105.602.5106)3解析 由 H2
27、CO3HHCO3 得平衡常数K1cHcHCO3 cH2CO3。其pH5.60,则c(H)c(HCO)2.5106 molL1 因此 K12.51062.51061.51054.2107。3答案 4.2107 4.常温下,将a molL1 CH3COONa溶于水配成溶液,向其中滴加等体积的b molL1的盐酸使溶液呈中性(不考虑盐酸和醋酸的挥发),用含a和b的代数式表示醋酸的电离常数Ka_。cNacHcClcOHcCH3COOcNacCH3COOHcCH3COO所以c(CH3COOH)c(Cl)解析 CH3COOH CH3COO Hb2a2b2107Ka107a2b2b2107abb。答案 10
28、7abb5.在一定条件下可用甲醇与CO反应生成醋酸消除CO污染。常温下,将a molL1的醋酸与b molL1 Ba(OH)2溶液等体积混合,充分反应后,溶液中存在2c(Ba2)c(CH3COO),则该混合溶液中醋酸的电离常数Ka_(用含a和b的代数式表示)。解析 根据2c(Ba2)c(H)c(OH)c(CH3COO)由于c(CH3COO)2c(Ba2)b molL1 所以c(H)c(OH)溶液呈中性 CH3COOHCH3COOHa2bb107Ka107ba2b2b107a2b答案 2b107a2b题组三 KaKhKw 或 KbKhKw 的应用6.25 时,H2SO3HSO3 H的电离常数 K
29、a1 102 molL1,则该温度下 NaHSO3 水解反应的平衡常数Kh_molL1,若向NaHSO3溶液中加入少量的I2,则溶液中cH2SO3cHSO3 将_(填“增大”、“减小”或“不变”)。解析 KacHcHSO3 cH2SO3KhcOHcH2SO3cHSO3 KwcHcH2SO3cHSO3 KwcH2SO3cHcHSO3 KwKa11012 molL1。HSO3 H2OH2SO3OH,当加入少量 I2 时,发生 I2HSO3 H2O=2I3HSO24。根据 KhcOHcH2SO3cHSO3,由于 c(OH)减小,而 Kh 不变,所以cH2SO3cHSO3 增大。答案 11012 增大
30、 7.已 知 25 时,NH3H2O 的 电 离 平 衡 常 数 Kb 1.8105 molL1,该温度下1 molL1的NH4Cl溶液中c(H)_ molL1。(已知2.36)5.56解析 KhcHcNH3H2OcNH4 KwKbc(H)c(NH3H2O),而 c(NH4)1 molL1。所以 c(H)Kh10141.81052.36105 molL1。2.36105 8.常温下,用NaOH溶液吸收SO2得到pH9的Na2SO3溶液,吸收过程中水的电离平衡_移动(填“向左”、“向右”或“不”)。试计算溶液中_(常温下H2SO3的电离平衡常数Ka11.010 2,Ka26.0108)解析 Na
31、OH电离出的OH抑制水的电离平衡,Na2SO3电离出的SO水解促进水的电离平衡。cSO23 cHSO3 23SO23 H2OHSO3 OHKhcHSO3 cOHcSO23 KwKa210146.0108所以cSO23 cHSO3 10510146.010860。答案 向右 60题组四 Ksp 的计算与应用9.室温时,M(OH)2(s)M2(aq)2OH(aq)Kspa。c(M2)b molL1 时,溶液的 pH 等于()A.12lg(ba)B.12lg(ab)C.1412lg(ab)D.1412lg(ba)解析 由 Kspc(M2)c2(OH)得 c(OH)(ab)molL1,Kwc(H)c(
32、OH)得 c(H)11014abmolL1,pHlg1014ab1412lg(ab)。答案 C12121210.已知某温度下,Ksp(AgCl)1.561010,Ksp(Ag2CrO4)11012。下列叙述正确的是()A.饱和AgCl溶液与饱和Ag2CrO4溶液相比,前者的c(Ag)大 B.向氯化银的浊液中加入氯化钠溶液,氯化银的Ksp减小 C.向0.000 8 molL1的K2CrO4溶液中加入等体积的0.002 molL1的AgNO3溶液,则CrO 完全沉淀 D.将0.001 molL1的AgNO3溶液滴入0.001 molL1的KCl和0.001 molL1的K2CrO4溶液,则先产生A
33、gCl沉淀 24D11.如图所示,有T1、T2不同温度下BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线,下列说法不正确的是()A.加入Na2SO4可使溶液由a点变为b点 B.在T1曲线上方区域(不含曲线)任意一点时,均有BaSO4沉淀生成 C.蒸发溶剂可能使溶液由d点变为曲线上a、b之间的某一点(不含a、b)D.升温可使溶液由b点变为d点解析 A项正确,温度不变Ksp不变,c(SO)增大,c(Ba2)减小;24B项正确,T1曲线上方区域,任意一点为过饱和溶液,有BaSO4沉淀生成;C项正确,蒸发溶剂,c(SO)、c(Ba2)均增大,而由d点到a点c(SO)保持不变,由d点到b点c(Ba2)保持不变;D项错
34、误,升温Ksp增大,c(Ba2)、c(SO)均应增大。答案 D 24242412.已知:SO24(aq)Ca(OH)2(s)2H2O(l)CaSO42H2O(s)2OH (aq)。某 温 度 下,KspCa(OH)2 5.210 6,Ksp(CaSO4)1.3104,设 SO24 的初始浓度为 b molL1,转化率为 a,写出 a 与 b 的关系式。解析 Kc2OHcSO24 2ba2bba5.2106cCa21.3104cCa24102,b1a100a2。答案 b1a100a213.(2015高考Ksp计算汇编)(1)2015海南,15(2)已知Ksp(AgCl)1.81010,若向50
35、mL 0.018 molL1的AgNO3溶液中加入50 mL0.020 molL1的盐酸,混合后溶液中Ag的浓度为_molL1,pH为_。1.8107 2(2)2015全国卷,28(2)含有I、Cl等离子的浓缩液中,取一定量的浓缩液,向其中滴加AgNO3溶液,当AgCl开始沉淀时,溶液中为_。已知Ksp(AgCl)1.81010,Ksp(AgI)8.51017。cIcCl4.7107 题组五 Ksp在物质制备中的应用 14.2015全国卷,26(3)(4)酸性锌锰干电池是一种一次性电池,外壳为金属锌,中间是碳棒,其周围是由碳粉、MnO2、ZnCl2和NH4Cl等组成的糊状填充物。该电池放电过程
36、产生MnOOH。回收处理该废电池可得到多种化工原料。有关数据如下表所示:温度/化合物 0 20 40 60 80 100 NH4Cl 29.3 37.2 45.8 55.3 65.6 77.3 ZnCl2 343 395 452 488 541 614 化合物 Zn(OH)2 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Ksp近似值 1017 1017 1039 溶解度/(g/100 g水)(3)废电池糊状填充物加水处理后,过滤,滤液中主要有ZnCl2和NH4Cl,二者可通过_分离回收;滤渣的主要成分是MnO2、_和_,欲从中得到较纯的MnO2,最简便的方法为_,其原理是_。解析 由于ZnCl2的溶解度受
37、温度影响较大,而NH4Cl的溶解度受温度影响较小,所以可采用加热浓缩、冷却结晶的方法分离氯化锌和氯化铵混合物;根据废电池糊状填充物中碳粉和MnO2及正极放电产生的MnOOH都不溶于水,可确定滤渣 的 主 要 成 分;碳 粉 在 足 量 氧 气 中 燃 烧 转 变 为 CO2,MnOOH在足量氧气中燃烧转变为MnO2,因此得到较纯的二氧化锰最简便的方法是在足量空气或氧气中燃烧滤渣。答案 加热浓缩、冷却结晶 碳粉 MnOOH 在足量的空气或氧气中加热 碳粉转变为CO2,MnOOH氧化为MnO2(4)用废电池的锌皮制备ZnSO47H2O的过程中,需除去锌皮中的少量杂质铁,其方法是:加稀H2SO4和H
38、2O2溶解,铁变为_,加碱调节至pH为_时,铁刚好沉淀完全(离子浓度小于1105 molL1时,即可认为该离子沉淀完全);继续加碱至pH为_时,锌开始沉淀(假定Zn2浓度为0.1 molL1)。若上述过程不加H2O2后果是_,原因是_。解析 铁溶于稀硫酸生成 Fe2,Fe2被双氧水氧化为 Fe3。KspFe(OH)3c(Fe3)c3(OH)1039,则铁刚好完全沉淀时,c(OH)3 1039105 4.641012 molL1,则 c(H)KwcOH10144.6410122.15103 molL1,pH2.7;KspZn(OH)2c(Zn2)c2(OH)1017,锌开始沉淀时,c(OH)10
39、170.1 108 molL1,则,c(H)KwcOH1014108 106molL1,pH6;Zn(OH)2和Fe(OH)2的Ksp相近,若不加双氧水,沉淀Zn2的同时Fe2也会沉淀,从而使Zn2和Fe2不能分离。答案 Fe3 2.7 6 Zn2和Fe2不能分离 Fe(OH)2和Zn(OH)2的Ksp相近 15.2015江苏,18(1)(2)软锰矿(主要成分MnO2,杂质金属元素Fe、Al、Mg等)的水悬浊液与烟气中SO2反应可制备MnSO4H2O,反应的化学方程式为MnO2SO2=MnSO4。(1)质量为17.40 g纯净MnO2最多能氧化_L(标准状况)SO2。解析 n(MnO2)0.2
40、 mol,由题给反应可知,最多氧化0.2 mol SO2,标准状况下其体积为4.48 L。17.40 g87 gmol1答案 4.48(2)已知:KspAl(OH)311033,KspFe(OH)331039,pH7.1时Mn(OH)2开始沉淀。室温下,除去MnSO4溶液中的Fe3、Al3(使其浓度均小于1106 molL1),需调节溶液pH范围为_。解析 使 Al3完全除去时 c(OH)3KspAlOH3cAl33 110331106 1109(molL1),此时溶液 pH5.0;使Fe3 完 全 除 去 时c(OH )3KspFeOH3cFe33 310391106 1.41011(mol
41、L1),此时溶液 pH3.1;而 pH7.1 时 Mn(OH)2 开始沉淀,所以调节溶液的 pH 范围为 5.0pH7.1。答案 5.0pHc(NH4)c(H)c(OH)c(NH4)c(H)c(Cl)c(OH)c(Cl)c(NH4)c(NH3H2O)c(H)c(OH)c(NH3H2O)Na2S溶液 水解方程式:_;离子浓度大小关系:_;电荷守恒:_;物料守恒:_;质子守恒:_。S2H2OHSOH、HSH2OH2SOHc(Na)c(S2)c(OH)c(HS)c(H)c(Na)c(H)2c(S2)c(HS)c(OH)c(Na)2c(S2)c(HS)c(H2S)c(OH)c(H)c(HS)2c(H2
42、S)NaHS溶液 水解方程式:_;离子浓度大小关系:_;电荷守恒:_;物料守恒:_;质子守恒:_。解析 NaHS既能发生水解又能发生电离,水溶液呈碱性:HSH2OH2SOH(主要)HSHS2(次要)答案 HSH2OH2SOH c(Na)c(HS)c(OH)c(H)c(S2)c(Na)c(H)c(HS)2c(S2)c(OH)c(Na)c(S2)c(HS)c(H2S)c(OH)c(H)c(H2S)c(S2)NaHSO3溶液 水解方程式:_;离子浓度大小关系:_;电荷守恒:_;物料守恒:_;质子守恒:_。解析 NaHSO3 既能发生电离又能发生水解,水溶液呈酸性:HSO3HSO23(主要)HSO3
43、H2OH2SO3OH(次要)答案 HSO3 H2OH2SO3OHc(Na)c(HSO3)c(H)c(SO23)c(OH)c(Na)c(H)2c(SO23)c(HSO3)c(OH)c(Na)c(HSO3)c(SO23)c(H2SO3)c(OH)c(H2SO3)c(H)c(SO23)(2)混合溶液 11的Na2CO3、NaHCO3溶液 水解方程式:_;离子浓度大小关系:_;电荷守恒:_;物料守恒:_;质子守恒:_。解析 CO23 H2OHCO3 OH主HCO3 H2OH2CO3OH次HCO3 H2OH2CO3OH主HCO3HCO23 次答案 CO23 H2OHCO3 OH、HCO3 H2OH2CO
44、3OHc(Na)c(HCO3)c(CO23)c(OH)c(H)c(Na)c(H)2c(CO23)c(HCO3)c(OH)2c(Na)3c(CO23)c(HCO3)c(H2CO3)2c(OH)c(HCO3)3c(H2CO3)2c(H)c(CO23)11的CH3COOH、CH3COONa溶液 水解方程式:_;离子浓度大小关系:_;电荷守恒:_;物料守恒:_;质子守恒:_。解析 CH3COOHCH3COOH(主要)CH3COOH2OCH3COOHOH(次要)水溶液呈酸性。答案 CH3COOH2OCH3COOHOHc(CH3COO)c(Na)c(H)c(OH)c(Na)c(H)c(CH3COO)c(O
45、H)2c(Na)c(CH3COO)c(CH3COOH)c(CH3COO)2c(OH)c(CH3COOH)2c(H)11 NH4Cl、NH3H2O溶液 水解方程式:_;离子浓度大小关系:_;电荷守恒:_;物料守恒:_;质子守恒:_。解析 NH3H2ONH4 OH(主要)NH4 H2ONH3H2OH(次要)水溶液呈碱性。答案 NH4 H2ONH3H2OHc(NH4)c(Cl)c(OH)c(H)c(NH4)c(H)c(Cl)c(OH)2c(Cl)c(NH4)c(NH3H2O)c(NH4)2c(H)c(NH3H2O)2c(OH)CH3COOH、CH3COONa混合中性溶液 离子浓度大小关系:_;电荷守
46、恒:_;物料守恒:_。解析 CH3COOHCH3COOH CH3COOH2OCH3COOHOH 若溶液呈中性,则电离和水解相互抵消。c(CH3COO)c(Na)c(H)c(OH)c(Na)c(H)c(CH3COO)c(OH)c(Na)c(CH3COO)pH2的CH3COOH与pH12的NaOH等体积混合 离子浓度大小关系:_;电荷守恒:_。解 析 由 于 CH3COOH 是 弱 酸,所 以 当 完 全 反 应 后,CH3COOH仍过量许多,溶液呈酸性。c(CH3COO)c(Na)c(H)c(OH)c(Na)c(H)c(CH3COO)c(OH)5.不同溶液,同一离子 有物质的量浓度相同的以下几种
47、溶液:(NH4)2SO4溶液(NH4)2CO3溶液 NH4HSO4溶液(NH4)2Fe(SO4)2 NH4Cl溶液 NH4HCO3溶液 NH3H2O c(NH)由大到小的顺序为_。4题组集训 题组一 不同溶液中“粒子”浓度关系判断 1.(2015江苏,14)室温下,向下列溶液中通入相应的气体至溶液pH7(通入气体对溶液体积的影响可忽略),溶液中部分微粒的物质的量浓度关系正确的是()A.向 0.10 molL 1 NH4HCO3 溶 液 中 通 CO2:c(NH)c(HCO)c(CO)B.向0.10 molL1 NaHSO3溶液中通NH3:c(Na)c(NH)c(SO)4323423C.向0.1
48、0 molL1 Na2SO3溶液中通SO2:c(Na)2c(SO)c(HSO)c(H2SO3)D.向0.10 molL1 CH3COONa溶液中通HCl:c(Na)c(CH3COOH)c(Cl)233解析 A 项,根据电荷守恒可知:c(NH4)c(H)c(OH)c(HCO3)2c(CO23),溶液呈中性,则 c(H)c(OH),故c(NH4)c(HCO3)2c(CO23),错误;B 项,根据电荷守恒可知:c(NH4)c(Na)c(H)c(OH)c(HSO3)2c(SO23),根据物料守恒可知:c(Na)c(H2SO3)c(HSO3)c(SO23),溶液呈中性,则 c(H)c(OH),三式 联
49、立 可 得:c(H2SO3)c(NH 4)c(SO 23),则c(NH4)c(SO23)c(NH4),错误;C 项,对于 Na2SO3 溶液,根据物料守恒,可知:c(Na)2c(SO23)c(HSO3)c(H2SO3),通入 SO2 与 Na2SO3 反应使溶液呈中性,则有 c(Na)c(CH3COOH),根据混合溶液的电荷守恒有:c(Na)c(H)c(OH)c(Cl)c(CH3COO),溶液呈中性,则c(H)c(OH),由此可知c(Na)c(Cl)c(CH3COO),进而可知c(CH3COOH)c(Cl),故c(Na)c(CH3COOH)c(Cl),正确。答案 D2.(2014江苏,14)2
50、5 时,下列有关溶液中微粒的物质的量浓度关系不正确的是()A.0.1 molL1 CH3COONa溶液与0.1 molL1 HCl溶液等体积混合:c(Na)c(Cl)c(CH3COO)c(OH)B.0.1 molL1 NH4Cl溶液与0.1 molL1氨水等体积混合(pH7):c(NH3H2O)c(NH)c(Cl)c(OH)4C.0.1 molL1 Na2CO3溶液与0.1 molL1 NaHCO3溶液等体积混合:23c(Na)c(CO23)c(HCO3)c(H2CO3)D.0.1 molL1 Na2C2O4 溶液与 0.1 molL1 HCl 溶液等体积混合(H2C2O4 为二元弱酸):2c
51、(C2O24)c(HC2O4)c(OH)c(Na)c(H)解析 A项,二者恰好反应生成CH3COOH和NaCl,CH3COOH发生电离:CH3COOHCH3COOH,溶液显酸性,正确;B项,NH4Cl与NH3H2O等浓度等体积混合显碱性,说明 NH3H2O 的 电 离 程 度 大 于 NH 的 水 解 程 度,故c(NH)c(NH3H2O),错误;44C项,等浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液中,根据物料守恒,可知2c(Na)3c(CO)3c(HCO)3c(H2CO3),正确;D项,根据电荷守恒,该选项缺少c(Cl),错误。答案 AC 233题组二 化学反应过程中“粒子”浓度关系判断 3.2
52、0 时向20 mL 0.1 molL1醋酸溶液中不断滴入0.1 molL1 NaOH(aq),溶液pH变化如图所示。此过程溶液中离子浓度的关系错误的是()A.a点:c(CH3COO)c(Na)c(H)c(OH)B.b点:c(Na)c(CH3COO)c(H)c(OH)C.c点:c(H)c(CH3COOH)c(OH)D.d点:c(Na)c(CH3COO)c(OH)c(H)解析 a点是CH3COOH和CH3COONa的等量混合,离子浓度关系为c(CH3COO)c(Na)c(H)c(OH);b点,溶液呈中性,溶质为CH3COONa和少量CH3COOH,根据电荷守恒判断;c点,正好生成CH3COONa溶
53、液,根据质子守恒得c(OH)c(CH3COOH)c(H);d点是CH3COONa和NaOH的混合,其中CH3COONa的物质的量是NaOH的2倍,正确。答案 C 方法技巧巧抓“四点”,突破“粒子”浓度关系 1.抓反应“一半”点,判断是什么溶质的等量混合。2.抓“恰好”反应点,生成什么溶质,溶液的酸碱性,是什么因素造成的。3.抓溶液“中性”点,生成什么溶质,哪种反应物过量或不足。4.抓反应“过量”点,溶质是什么,判断谁多、谁少还是等量。4.(2015山东理综,13)室温下向10 mL 0.1 molL1NaOH溶液中加入0.1 molL1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
54、()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.pH7时,c(Na)c(A)c(HA)D.b点所示溶液中c(A)c(HA)解析 A项,a点是NaOH与HA恰好完全反应,溶液的pH为8.7,呈碱性,说明HA为弱酸,NaA发生了水解反应,则溶液中c(Na)c(A)c(OH)c(HA)c(H),错误;B项,a点NaA发生了水解反应,促进了水的电离,b点主要由于HA的电离而使溶液呈酸性,抑制了水的电离,所以a点水的电离程度大于b点,错误;C项,根据电荷守恒:c(Na)c(H)c(A)c(OH),pH7,则c(H)c(OH),可得c(Na)c(A)
55、,错误;D项,b点溶液中溶质为等物质的量NaA和HA,溶液呈酸性,说明HA的电离程度大于NaA的水解程度,所以c(A)c(HA),正确。答案 D“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。知识精讲考点五 酸碱中和滴定及“迁移”应用(2)“考”操作步骤 滴定前的准备;查漏、洗涤、润洗、充液(赶气泡)、调液面、读数;滴定:移液、滴加指示剂、滴定至终点、读数;计算。(3)“考”指示剂的选择 强酸强碱相互滴定,可选用甲基橙或酚酞;若反应生成的强酸弱碱盐
56、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);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。题组集训 题组一 中和滴定的基本操作 1.正误判断,正确的划“”,错误的划“”。(1)记录滴定终点读数为12.20 mL()(2015安徽理综,8D)(2
57、)酸式滴定管装标准溶液前,必须先用该溶液润洗()(2014新课标全国卷,12B)(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()(2014新课标全国卷,12C)(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 molL1盐酸达到实验目的()(2014安徽理综,9D)(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()(2013天津理综,4C)(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
58、液前用待测液润洗锥形瓶,将导致测定结果偏高()(9)()(10)()(11)可用25 mL碱式滴定管量取20.00 mL KMnO4溶液()(12)读取滴定管内液体的体积,俯视读数导致读数偏小()2.(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 molL1NaOH溶液滴定。下列说法正确的是()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
59、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,锥形瓶内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。答案 B 题组二 滴定终点的描述 3.用a molL1的HCl滴定未知浓度的NaOH溶液,用酚酞作指示剂,达到滴定终点的现象是_;若用甲基橙作指示剂,滴定终点现象是_。滴入最后一滴标准液,溶液由红色变为无色,且半分钟内不恢复红色当滴入最后一滴标准液,溶液由黄色变为橙色,且半分钟内不
60、恢复黄色4.用标准碘溶液滴定溶有SO2的水溶液,以测定水中SO2的含量,应选用_作指示剂,达到滴定终点的现象是_。淀粉溶液当滴入最后一滴标准液,溶液由无色变为蓝色,且半分钟内不褪色 5.用标准酸性KMnO4溶液滴定溶有SO2的水溶液,以测定水中SO2的含量,是否需要选用指示剂_(填“是”或“否”),达到滴定终点的现象是_ _。否当滴入最后一滴酸性KMnO4溶液,溶液由无色变为紫红色,且半分钟内不褪色6.用氧化还原滴定法测定TiO2的质量分数:一定条件下,将TiO2溶解并还原为Ti3,再用KSCN溶液作指示剂,用NH4Fe(SO4)2标准溶液滴定Ti3至全部生成Ti4,滴定Ti3时发生反应的离子
61、方程式为_,达到滴定终点时的现象是_。Ti3Fe3=Ti4Fe2当滴入最后一滴标准液,溶液变成血红色,且半分钟内不褪色题组三“滴定法”的迁移应用 7.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: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;用微孔玻璃漏斗过滤除去难溶的MnO(OH)2;过滤得到的KMnO4溶液贮存于棕色试剂瓶并放在暗处;利用氧化还原滴定方法,在7080 条件下用基准试剂(纯度高、相对分子质量较大、稳定
62、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_。解析 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。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_(填字母)。A.H2C2O42H2OB.FeSO4 C.浓盐酸D.Na2SO3解析 H2C2O42H2O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。A(3)若准确称取W g你选的基准试剂溶于水配成
63、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_molL1。解 析 根 据 得 失 电 子 守 恒 原 理 有 关 系 式:5(H2C2O42H2O)2KMnO4,则KMnO4溶液的浓度为 c(KMnO4)W g126 gmol125.00 mL500 mL 25V103 L10W63V molL1。10W63V(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_(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。解析 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。偏高