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文檔簡介
PAGE32-水溶液中的離子平衡1.了解水的電離、離子積常數(KW)。2.了解溶液pH的含義及其測定方法,能進行pH的簡潔計算。3.理解弱電解質在水中的電離平衡,能利用電離平衡常數(Ka、Kb、Kh)進行相關計算。4.了解鹽類水解的原理,影響鹽類水解程度的主要因素,鹽類水解的應用。5.了解難溶電解質的沉淀溶解平衡。理解溶度積(Ksp)的含義,能進行相關的計算。6.以上各部分學問的綜合運用。1.(2024·全國卷Ⅰ)固體界面上強酸的吸附和離解是多相化學在環境、催化、材料科學等領域探討的重要課題。下圖為少量HCl氣體分子在253K冰表面吸附和溶解過程的示意圖,下列敘述錯誤的是()A.冰表面第一層中,HCl以分子形式存在B.冰表面其次層中,H+濃度為5×10-3mol·L-1(設冰的密度為0.9g·cm-3)C.冰表面第三層中,冰的氫鍵網絡結構保持不變D.冰表面各層之間,均存在可逆反應HClH++Cl-D[A項,由圖示可知,第一層中,HCl以分子形式存在,正確;B項,其次層中,已知Cl-∶H2O=10-4∶1,HCl=H++Cl-,H+和Cl-的物質的量是相同的,設H2O的物質的量為1mol,則n(H+)=10-4mol,V(H2O)=eq\f(1mol×18g·mol-1,0.9g·cm-3)=20cm3=0.02L,故c(H+)=eq\f(10-4mol,0.02L)=5×10-3mol·L-1,正確;C項,第三層中,只有水分子存在,所以冰的氫鍵網絡結構保持不變,正確;D項,由A項、C項分析可知,第一層和第三層中的物質均以分子形式存在,故均不存在可逆反應HClH++Cl-,錯誤。]2.(2024·全國卷Ⅰ)NaOH溶液滴定鄰苯二甲酸氫鉀(鄰苯二甲酸H2A的Ka1=1.1×10-3,Ka2=3.9×10-6A.混合溶液的導電實力與離子濃度和種類有關B.Na+與A2-的導電實力之和大于HA-的C.b點的混合溶液pH=7D.c點的混合溶液中,c(Na+)>c(K+)>c(OH-)C[A項,溶液導電實力的強弱與溶液中自由移動的離子濃度和種類有關,正確;B項,由圖像知,a點到b點,HA-轉化為A2-,b點導電實力相對于a點增加,可推斷Na+和A2-的導電實力之和大于HA-的,正確;C項,b點為反應終點,發生的反應為2KHA+2NaOH=Na2A+K2A+2H2O。因為H2A為弱酸,所以Na2A、K2A溶液顯堿性,pH>7,錯誤;D項,c點為Na2A、K2A和NaOH的混合溶液,由圖像經分析可知c(Na+)>c3.(2024·全國卷Ⅱ,節選)測定K3[Fe(C2O4)3]·3H2O(三草酸合鐵酸鉀)中鐵的含量。(1)稱量mg樣品于錐形瓶中,溶解后加稀H2SO4酸化,用cmol·L-1KMnO4溶液滴定至終點。滴定終點的現象是_____________。(2)向上述溶液中加入過量鋅粉至反應完全后,過濾、洗滌,將濾液及洗滌液全部收集到錐形瓶中。加稀H2SO4酸化,用cmol·L-1KMnO4溶液滴定至終點,消耗KMnO4溶液VmL。該晶體中鐵的質量分數的表達式為________。[解析](1)將C2Oeq\o\al(2-,4)氧化成CO2,達到滴定終點時,KMnO4稍過量,溶液中出現粉紅色且半分鐘內不變色。(2)加入過量鋅粉能將溶液中Fe3+還原為Fe2+,酸化后Fe2+與KMnO4溶液反應,依據化合價變更可找出關系式為5Fe2+~MnOeq\o\al(-,4),依據消耗KMnO4溶液的濃度和體積可知溶液中n(Fe2+)=cmol·L-1×V×10-3L×5=5×10-3cVmol,則該晶體中鐵元素的質量分數為eq\f(5×10-3×cVmol×56g·mol-1,mg)×100%或eq\f(5cV×56,m×1000)×100%。[答案](1)當滴入最終一滴標準液后,溶液變為粉紅色,且半分鐘內不變色(2)eq\f(5cV×56,m×1000)×100%4.(2024·全國卷Ⅲ)用0.100mol·L-1AgNO3滴定50.0mL0.0500mol·L-1Cl-溶液的滴定曲線如圖所示。下列有關描述錯誤的是()A.依據曲線數據計算可知Ksp(AgCl)的數量級為10-10B.曲線上各點的溶液滿意關系式c(Ag+)·c(Cl-)=Ksp(AgCl)C.相同試驗條件下,若改為0.0400mol·L-1Cl-,反應終點c移到aD.相同試驗條件下,若改為0.0500mol·L-1Br-,反應終點c向b方向移動C[依據滴定曲線,當加入25mLAgNO3溶液時,Ag+與Cl-剛好完全反應,AgCl處于沉淀溶解平衡狀態,此時溶液中c(Ag+)=c(Cl-)=10-4.75mol·L-1,Ksp(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl-)=10-9.5≈3.16×10-10,A項正確;曲線上各點都處于沉淀溶解平衡狀態,故符合c(Ag+)·c(Cl-)=Ksp(AgCl),B項正確;依據圖示,Cl-濃度為0.0500mol·L-1時消耗25mLAgNO3溶液,則Cl-濃度為0.0400mol·L-1時消耗20mLAgNO3溶液,a點對應AgNO3溶液體積為15mL,所以反應終點不行能由c點移到a點,C項錯誤;由于AgBr的Ksp小于AgCl的Ksp,初始c(Br-)與c(Cl-)相同時,反應終點時消耗的AgNO3溶液體積相同,但Br-濃度小于Cl-濃度,即反應終點從曲線上的c點向b點方向移動,D項正確。]5.(2024·全國卷Ⅰ)常溫下將NaOH溶液滴加到己二酸(H2X)溶液中,混合溶液的pH與離子濃度變更的關系如圖所示。下列敘述錯誤的是()A.Ka2(H2X)的數量級為10-6B.曲線N表示pH與lgeq\f(cHX-,cH2X)的變更關系C.NaHX溶液中c(H+)>c(OH-)D.當混合溶液呈中性時,c(Na+)>c(HX-)>c(X2-)>c(OH-)=c(H+)D[由Ka1?Ka2,則-lgKa1<-lgKa2。當lgeq\f(cHX-,cH2X)=lgeq\f(cX2-,cHX-)時,有pH1<pH2,故曲線N表示pH與lgeq\f(cHX-,cH2X)的變更關系,曲線M表示pH與lgeq\f(cX2-,cHX-)的變更關系,B項正確。由曲線M可知,當pH=4.8時,lgeq\f(cX2-,cHX-)≈-0.6,由pH2=-lgKa2+lgeq\f(cX2-,cHX-)可得:lgKa2≈-0.6-4.8=-5.4,Ka2=10-5.4=100.6×10-6,故Ka2的數量級為10-6,A項正確。NaHX溶液中,eq\f(cX2-,cHX-)<1,則lgeq\f(cX2-,cHX-)<0,此時溶液pH<5.4,溶液呈酸性,所以c(H+)>c(OH-),C項正確。由以上分析可知,HX-的電離程度大于其水解程度,故當溶液呈中性時,c(Na2X)>c(NaHX),溶液中各離子濃度大小關系為c(Na+)>c(X2-)>c(HX-)>c(OH-)=c(H+),D項錯誤。]6.(1)(2024·全國卷Ⅰ,節選)若“濾液②”中c(Mg2+)=0.02mol·L-1,加入雙氧水和磷酸(設溶液體積增加1倍),使Fe3+恰好沉淀完全即溶液中c(Fe3+)=1.0×10-5mol·L-1,此時是否有Mg3(PO4)2沉淀生成?__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(列式計算)。FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分別為1.3×10-22、1.0×10-24。(2)(2015·全國卷Ⅱ,節選)已知:Ksp[Fe(OH)3]=1×10-39,Ksp[Zn(OH)2]=10-17,Ksp[Fe(OH)2]=1.6×10-14。用廢電池的鋅皮制備ZnSO4·7H2O的過程中,需除去鋅皮中的少量雜質鐵,其方法是加稀H2SO4和H2O2溶解,鐵變為________,加堿調整至pH為______時,鐵剛好沉淀完全(離子濃度小于1×10-5mol·L-1時,即可認為該離子沉淀完全);接著加堿至pH為________時,鋅起先沉淀(假定Zn2+濃度為0.1mol·L-1)。若上述過程不加H2O2后果是___________________________________________________________________,緣由是____________________________________________。[解析](2)依據氫氧化鐵的溶度積常數可知,當鐵離子完全沉淀時溶液中氫氧根的濃度為eq\r(3,\f(10-39,10-5))mol·L-1≈5×10-12mol·L-1,所以氫離子濃度是2×10-3mol·L-1,因此加堿調整pH為2.7,Fe3+剛好完全沉淀。Zn2+濃度為0.1mol·L-1,依據氫氧化鋅的溶度積常數可知起先沉淀時的氫氧根濃度為10-8mol·L-1,則pH=6,即接著加堿調整pH為6,鋅起先沉淀。假如不加雙氧水,則在沉淀鋅離子的同時亞鐵離子也沉淀,導致生成的氫氧化鋅不純,無法分別開Zn2+和Fe2+。[答案](1)Fe3+恰好沉淀完全時,c(POeq\o\al(3-,4))=eq\f(1.3×10-22,1×10-5)mol·L-1=1.3×10-17mol·L-1,c3(Mg2+)·c2(POeq\o\al(3-,4))=(0.02×eq\f(1,2))3×(1.3×10-17)2≈1.7×10-40<Ksp[Mg3(PO4)2]=1.0×10-24,因此不會生成Mg3(PO4)2沉淀(2)Fe3+2.76Zn2+與Fe2+不能分別開Fe(OH)2與Zn(OH)2的Ksp相近上述真題涉及的題型有選擇題和填空題。命題角度主要涉及:(1)物質的電離,如T1。(2)中和滴定及其拓展:①滴定現象,②滴定的有關計算,③滴定曲線分析,如T2、T3、T4。(3)溶液中的四種平衡常數的有關計算及關系,如T4、T5。(4)溶液中特定離子的大小比較,如T2、T4。(5)特別圖像的分析等,如T4。預料2024年高考仍會加強①滴定計算與Ka、Kb、Kh、Ksp的有關計算;②特別圖像的多角度設問;③離子濃度的比較等。復習時留意理解領悟。水的電離和溶液的酸堿性(對應學生用書第51頁)1.溶液中水電離出的c(H+)H2O或c(OH-)H2O計算(1)酸或堿溶液:c(H+)H2O=c(OH-)H2O=c(OH-)或c(H+)。(2)水解呈酸性或堿性的鹽溶液:c(H+)H2O=c(OH-)H2O=c(H+)或c(OH-)。2.酸堿混合液性質的兩種推斷(1)同濃度同體積的HA與BOH混合,溶液的性質確定誰強顯誰性。(2)25℃,pH之和為14的HA與BOH等體積混合,溶液的性質確定于誰弱誰過量顯誰性。3.強酸與強堿混合的有關計算(1)n(OH-)>n(H+):c(OH-)=eq\f(nOH--nH+,V1+V2)?c(H+)?pH(2)n(OH-)<n(H+):c(H+)=eq\f(nH+-nOH-,V1+V2)?pH(3)n(OH-)=n(H+):pH=7(25℃)(4)25℃,pH=a的強酸與pH=b的強堿按V1∶V2混合,混合液pH=7時,V1×10-a=V2×10-14+b。4.溶液的稀釋問題(1)相同體積、相同pH的酸性溶液稀釋?eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(①稀釋相同倍數,強酸的pH大,②ΔpH相同,稀釋倍數,強酸的小))(2)相同體積、相同濃度酸性溶液稀釋?eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(①稀釋相同倍數,強酸的pH小,②pH相同時,稀釋倍數,強酸的大))5.向10mL0.1mol·L-1的氨水中,滴加同濃度的鹽酸(25℃)?eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(①V0=10mL,即c點為恰好反應點,②b點、d點分別呈中性、酸性,③b點的離子濃度大小依次為cCl-,=cNH\o\al(+,4)>cOH-=cH+))水的電離和溶液的酸堿性1.(2024·全國卷Ⅲ)設NA為阿伏加德羅常數值。關于常溫下pH=2的H3PO4溶液,下列說法正確的是()A.每升溶液中的H+數目為0.02NAB.c(H+)=c(H2POeq\o\al(-,4))+2c(HPOeq\o\al(2-,4))+3c(POeq\o\al(3-,4))+c(OH-)C.加水稀釋使電離度增大,溶液pH減小D.加入NaH2PO4固體,溶液酸性增加B[A項,常溫下pH=2的H3PO4溶液中,c(H+)=0.01mol·L-1,每升溶液中的H+數目為0.01NA,錯誤;B項,由電荷守恒知,c(H+)=c(H2POeq\o\al(-,4))+2c(HPOeq\o\al(2-,4))+3c(POeq\o\al(3-,4))+c(OH-),正確;C項,加水稀釋使電離平衡右移,電離度增大,但是溶液中的離子濃度減小,溶液中的H+濃度減小,故溶液pH增大,錯誤;D項,加入NaH2PO4固體,抑制了磷酸的第一步電離,溶液酸性減弱,錯誤。]2.現有常溫下的四份溶液:①0.01mol·L-1CH3COOH溶液;②0.01mol·L-1HCl溶液;③pH=12的氨水;④pH=12的NaOH溶液。下列說法正確的是()A.②④中水電離出的c(H+)H2O均為1×10-2mol·L-1B.②③等體積混合溶液呈酸性C.①④等體積混合,溶液呈堿性D.③④稀釋相同倍數,④的pH較大C[A項,②④中H+、OH-抑制水電離,c(H+)H2O=1×10-12mol·L-1,錯誤;B項,②③等體混合,氨水過量,呈堿性,錯誤;D項,③④稀釋相同倍數,③的pH較大,D錯誤。]3.(2024·菏澤一模)25℃時,向10mL0.1mol·L-1一元弱堿XOH溶液中逐滴滴加0.1mol·L-1的HCl溶液,溶液的AG[AG=lgeq\f(cH+,cOH-)]變更如圖所示(溶液混合時體積變更忽視不計)。下列說法不正確的是()A.若a=-8,則a點溶液中水電離出的c(H+)=1×10-11mol·L-1B.M點表示鹽酸和XOH恰好完全反應C.R點溶液中可能存在c(X+)+c(XOH)=c(Cl-)D.M點到N點,水的電離程度先增大后減小B[A項,a=-8,可求c(OH-)=10-3mol·L-1,c(H+)=1×10-11mol·L-1,c(H+)H2O=1×10-11mol·L-1,正確;B項,M點AG=0,則溶液中c(H+)=c(OH-),不恰好反應,錯誤;C項,R點可能為恰好反應,溶質為XCl,依據物料守恒可知c(X-)+c(XOH)=c(Cl-),正確;D項,M點為堿過量,N點為酸過量,正確。]溶液混合酸堿性推斷模板(25℃)(1)已知酸、堿溶液的pH之和為14,則等體積混合時:eq\x(強酸、強堿)eq\o(→,\s\up10(恰好中和))pH=7eq\x(強酸、弱堿)eq\o(→,\s\up10(堿過量))pH>7eq\x(弱酸、強堿)eq\o(→,\s\up10(酸過量))pH<7(2)已知酸、堿溶液的pH之和為14,若混合后溶液的pH為7,溶液呈中性,則eq\x(強酸、強堿)→V酸∶V堿=1∶1eq\x(強酸、弱堿)→V酸∶V堿>1∶1eq\x(弱酸、強堿)→V酸∶V堿<1∶1(3)強酸、強堿等體積混合后溶液酸、堿性的推斷eq\x(看pH之和)——eq\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(\o(→,\s\up10(等于14))pH=7,\o(→,\s\up10(大于14))pH>7,\o(→,\s\up10(小于14))pH<7))pH的有關計算4.已知水在25℃和95℃時,其電離平衡曲線如圖所示:(1)95℃時,0.01mol·L-1的NaOH溶液中pH等于________。(2)95℃時,若100體積pH1=a的某強酸溶液與1體積pH2=b的某強堿溶液混合后溶液呈中性,則混合前,該強酸溶液的pH1與強堿溶液的pH2之間應滿意的關系是__________________。(3)95℃時,向Ba(OH)2溶液中逐滴加入pH=a的鹽酸,測得混合溶液的部分pH如下表所示。試驗序號Ba(OH)2溶液的體積/mL鹽酸的體積/mL溶液的pH①22.000.008②22.0018.007③22.0022.006假設溶液混合前后的體積不變,則a=________,試驗②所得溶液中由水電離產生的c(OH-)=________mol·L-1。[解析]依據圖像可知95℃時,KW=1×10-12。(1)c(H+)=eq\f(1×10-12,0.01)mol·L-1,pH=10。(2)要留意95℃時,水的離子積為1×10-12,即c(H+)·c(OH-)=1×10-12,則等體積強酸、強堿反應至中性時,有pH(酸)+pH(堿)=12。依據95℃時混合后溶液呈中性,pH2=b的某強堿溶液中c(OH-)=10b-12mol·L-1;依據溶液呈中性可得100V×10-amol·L-1=V×10b-12mol·L-1,可得10-a+2=10b-12,即a+b=14或pH1+pH2=14。(3)此條件下,pH=6時溶液呈中性,依據表中試驗①數據可得Ba(OH)2溶液中c(OH-)=1.0×10-4mol·L-1,依據表中試驗③的數據可以推斷,鹽酸中的c(H+)與Ba(OH)2溶液中c(OH-)相等,所以a=4,即pH=4;試驗②溶液呈堿性,其c(OH-)=eq\f(22.00×10-4-18.00×10-4,22.00+18.00)mol·L-1=1.0×10-5mol·L-1,則由水電離出的c(OH-)=1.0×10-7mol·L-1。[答案](1)10(2)a+b=14或pH1+pH2=14(3)41.0×10-7溶液稀釋的有關圖像分析5.(2024·德州一模)298K時,將0.1mol·L-1的兩種鈉鹽NaX、NaY溶液加水稀釋,溶液的pH與稀釋倍數的對數lgeq\f(V,V0)的關系如圖所示。下列說法不正確的是()A.酸性:HY>HXB.298K時,eq\f(KHX,KHY)=eq\f(1,100)C.lgeq\f(V,V0)=2時,c(HX)+c(X-)=c(HY)+c(Y-)D.相同濃度時,NaX和NaY兩溶液中離子總濃度相等D[NaX水解程度較大,HX酸性較弱,A對;K(HX)=10-7,K(HY)=10-5,B對;依據物料守恒可知C對;依據電荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(X-)+c(OH-),c(Na+)+c(H+)=c(Y-)+c(OH-),又因為兩溶液中c(Na+)相同,c(H+)不同,故總離子濃度不相等,D錯。]6.將體積均為V0的三種溶液分別加水稀釋至體積為V時,pH與eq\f(V0,V)的關系如圖所示,下列說法正確的是()A.酸性:HX>HYB.用HX溶液滴定NaOH溶液時指示劑用甲基橙比用酚酞誤差小C.對于HX和NaX的混合溶液,eq\f(V0,V)=10-1時,c(HX)<c(X-)D.eq\f(V0,V)在10-1~10-3時,HX和NaX混合溶液隨eq\f(V0,V)的減小,X-的水解與HX的電離程度始終保持不變C[稀釋相同倍數,HY的ΔpH較大,酸性HX<HY,稀釋100倍,HY的ΔpH=2,HY為強酸,A錯誤;HX與NaOH恰好反應時為堿性,若用甲基橙作指示劑,所用HX偏多,誤差大,B錯誤;依據圖像可知HX的電離程度大于X-的水解程度,c(HX)<c(X-),C正確;稀釋時X-的水解與HX的電離程度均增大,前者水解使溶液呈堿性,后者電離使溶液顯酸性,肯定范圍內兩者增加的H+及OH-大致相等而抵消,故pH幾乎不變,D項錯誤。]水溶液中的三大平衡及其常數的有關計算(對應學生用書第53頁)1.電離平衡與水解平衡的比較電離平衡(如CH3COOH溶液)水解平衡(如CH3COONa溶液)實質弱電解質的電離鹽促進水的電離上升溫度促進電離,離子濃度增大,Ka增大促進水解,水解常數Kh增大加水稀釋促進電離,離子濃度(除OH-外)減小,Ka不變促進水解,離子濃度(除H+外)減小,水解常數Kh不變加入相應離子加入CH3COONa固體或鹽酸,抑制電離,Ka不變加入CH3COOH或NaOH,抑制水解,水解常數Kh不變加入反應離子加入NaOH,促進電離,Ka不變加入鹽酸,促進水解,水解常數Kh不變2.沉淀溶解平衡的影響(1)上升溫度,沉淀、溶解平衡大部分右移,少部分左移。(2)加少量水,溶解平衡右移,但離子濃度一般不變。(3)加沉淀本身,溶解平衡不移動。(4)加同離子可溶物,抑制溶解,溶解度減小,但Ksp不變。(5)加反應離子,促進溶解,溶解度增大,但Ksp不變。3.沉淀、溶解平衡的三種應用(1)沉淀生成:除去CuCl2溶液中的FeCl3,可調整pH=3~4,使Fe3+轉化為Fe(OH)3沉淀而除去。(2)沉淀溶解:向濃的NH4Cl溶液中加入Mg(OH)2,現象為Mg(OH)2漸漸溶解,其反應方程式為2NH4Cl+Mg(OH)2=MgCl2+2NH3·H2O。(3)沉淀轉化:向MgCl2溶液中加入少量NaOH溶液,然后再加入FeCl3溶液,現象為先生成白色沉淀,然后又轉化為紅褐色沉淀。有關離子方程式為Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓,3Mg(OH)2(s)+2Fe3+2Fe(OH)3(s)+3Mg2+。4.水溶液中的三大平衡常數(1)明確各種平衡常數表達式。(2)平衡常數都只與溫度有關,溫度不變,平衡常數不變。上升溫度,Ka、Kb、KW、Kh均增大。(3)Ka、Kh、KW三者的關系式為Kh=eq\f(KW,Ka);Kb、Kh、KW三者的關系式為Kh=eq\f(KW,Kb)。(4)對二元酸的Ka1、Ka2與相應酸根離子的Kh1、Kh2的關系式為Ka1·Kh2=KW,Ka2·Kh1=KW。(5)反應CdS(s)+2H+(aq)Cd2+(aq)+H2S(aq)的平衡常數K,則K=eq\f(Ksp,Ka1·Ka2)。(6)反應3Mg(OH)2(s)+2Fe3+(aq)2Fe(OH)3(s)+3Mg2+(aq)的平衡常數K=eq\f(c3Mg2+,c2Fe3+)=eq\f(K\o\al(3,sp)[MgOH2],K\o\al(2,sp)[FeOH3])。5.依據圖像曲線確定電離常數依據上圖可知H3PO4的三步電離常數分別為Ka1=10-2.1,Ka2=10-7.2,Ka3=10-12.4。水溶液中的三大平衡及影響因素1.下列有關電解質溶液的說法正確的是()A.向0.1mol·L-1CH3COOH溶液中加入少量水,溶液中eq\f(cH+,cCH3COOH)減小B.將CH3COONa溶液從20℃升溫至30℃,溶液中eq\f(cCH3COO-,cCH3COOH·cOH-)增大C.向鹽酸中加入氨水至中性,溶液中eq\f(cNH\o\al(+,4),cCl-)>1D.向AgCl、AgBr的飽和溶液中加入少量AgNO3,溶液中eq\f(cCl-,cBr-)不變D[A項,Ka=eq\f(cCH3COO-·cH+,cCH3COOH),加水稀釋,c(CH3COO-)減小,Ka不變,eq\f(cH+,cCH3COOH)增大,A項錯誤;B項,CH3COONa溶液中Kh=eq\f(cCH3COOH·cOH-,cCH3COO-),升溫,平衡正向移動,Kh增大,則eq\f(cCH3COO-,cCH3COOH·cOH-)減小,B項錯誤;C項,依據電荷守恒關系:c(NHeq\o\al(+,4))+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),當溶液呈中性時,c(H+)=c(OH-),則c(NHeq\o\al(+,4))=c(Cl-),C項錯誤;D項,eq\f(cCl-,cBr-)=eq\f(KspAgCl,KspAgBr),eq\f(cCl-,cBr-)不變,D項正確。]2.試驗測得0.5mol·L-1CH3COONa溶液、0.5mol·L-1CuSO4溶液以及H2O的pH隨溫度變更的曲線如圖所示。下列說法正確的是()A.隨溫度上升,純水中c(H+)>c(OH-)B.隨溫度上升,CH3COONa溶液的c(OH-)減小C.隨溫度上升,CuSO4溶液的pH變更是KW變更與水解平衡移動共同作用的結果D.隨溫度上升,CH3COONa溶液和CuSO4溶液的pH均降低,是因為CH3COO-、Cu2+水解平衡移動方向不同C[水的電離與鹽的水解都是吸熱過程,加熱都促進了平衡的右移,KW與Kh都增大。]3.在T℃時,鉻酸銀(Ag2CrO4)在水溶液中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。下列說法不正確的是()A.T℃時,在Y點和Z點,Ag2CrO4的Ksp相等B.在飽和Ag2CrO4溶液中加入K2CrO4不能使溶液由Y點變為X點C.T℃時,Ag2CrO4的Ksp為1×10-8D.圖中a=eq\r(2)×10-4C[Ksp=c2(Ag+)·c(CrOeq\o\al(2-,4))=(1×10-3)2×1×10-5=1×10-11,C錯誤。]4.(2024·貴陽模擬)已知:T℃時,Ksp(PbS)=1.3×10-24,Ksp(ZnS)=1.0×10-22;當溶液中離子濃度≤10-5mol·L-1時,表明該離子已除盡。T℃時,下列有關ZnS和PbS的說法不正確的是()A.ZnS的飽和溶液中,c(Zn2+)=c(S2-)=1.0×10-11mol·L-1B.欲將某工業廢水中的Pb2+除去,則加入Na2S溶液后應保證溶液中c(S2-)≥1.3×10-19mol·L-1C.向同濃度的ZnCl2和PbCl2的混合溶液中滴加Na2S溶液,PbS先析出D.向PbS懸濁液中加入ZnCl2濃溶液,PbS不行能轉化為ZnSD[PbS懸濁液中c(S2-)=eq\r(KspPbS),向該懸濁液中加入ZnCl2濃溶液,當c(Zn2+)≥eq\f(KspZnS,\r(KspPbS))時,PbS沉淀轉化為ZnS沉淀,D項錯誤。]Ka、Kb、Kh的計算及應用5.已知H2A的Ka1=1×10-4,Ka2=1×10-9A.當溶液中c(HA-)=c(A2-)時,pH=9B.濃度均為0.1mol·L-1的H2AC.0.01mol·L-1的Na2AD.pH=10的溶液中eq\f(cA2-,cHA-)=10B[依據電離常數可求A2-的水解常數Kh1=1×10-5,Kh2=1×10-10。H2A與NaOH溶液混合恰好生成NaHA,HA-的電離程度(Ka2=1×10-9)大于HA-的水解程度(Kh2=1×10-106.25℃時,將0.1molNaOH固體加入1.0Lxmol·L-1CH3COOH溶液中(忽視溶液體積、溫度變更),充分反應后向混合液中加入CH3COOH或CH3COONa固體,溶液pH的變更如圖。下列敘述正確的是()A.c點對應的溶液中c(Na+)>c(CH3COO-)B.從b點對應溶液到a點對應溶液的過程中eq\f(cNa+·cOH-,cCH3COO-)減小C.a、b、c點對應的溶液中,水的電離程度:a>b>cD.a、b、c點對應的溶液中,Ka(CH3COOH)均為eq\f(0.2,x-0.2)×10-7B[c點對應的溶液呈中性,c(H+)=c(OH-),依據電荷守恒知c(Na+)=c(CH3COO-),A錯誤;加入CH3COOH過程中,c(CH3COO-)和c(H+)增大,c(OH-)減小,c(Na+)不變,eq\f(cNa+·cOH-,cCH3COO-)減小,B正確;CH3COO-增多,水解程度增大,水的電離程度增大,則a、b、c點對應的溶液中,水的電離程度:c>b>a,C錯誤;溫度肯定,電離平衡常數肯定,c點時有c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),又溶液的pH=7,則c(H+)=c(OH-)=10-7mol·L-1,c(Na+)=c(CH3COO-)=0.2mol·L-1,Ka(CH3COOH)=eq\f(cCH3COO-·cH+,cCH3COOH)=eq\f(0.2×10-7,x+0.1-0.2)=eq\f(0.2,x-0.1)×10-7,D錯誤。]7.(1)(2024·衡陽一模)25℃時,H2S的電離平衡常數Ka1=1.3×10-7、Ka2=7.0×10-15。用NaOH溶液汲取H2S氣體得到pH=10的Na2S溶液,在此過程中水的電離程度將________(填“增大”“減小”或“不變”);此時溶液中eq\f(cS2-,cHS-)=________。(2)(2024·菏澤一模)已知常溫下,Ka(HNO2)=5×10-4,則反應HNO2(aq)+OH-(aq)NOeq\o\al(-,2)(aq)+H2O(l)的平衡常數K=________,相同物質的量濃度的HNO2、NaNO2混合溶液中,各離子的物質的量濃度由大到小的依次為______________________。[解析](1)NaOH為強堿,對水的電離產生抑制,Na2S為強堿弱酸鹽,S2-水解促進水的電離,因此用NaOH溶液汲取H2S氣體生成Na2S的過程中,水的電離程度增大;c(S2-)/c(HS-)=c(S2-)×c(H+)/[c(HS-)×c(H+)]=7.0×10-15/10-10=7.0×10-5。(2)平衡常數K=eq\f(cNO\o\al(-,2),cHNO2·cOH-)=eq\f(Ka,KW)=eq\f(5×10-4,1×10-14)=5×1010;由Ka(HNO2)=5×10-4知HNO2為弱酸,NOeq\o\al(-,2)的水解常數Kh=eq\f(1,K)=eq\f(1,5×1010)=2×10-11,Ka(HNO2)>Kh,故相同物質的量濃度的HNO2、NaNO2混合溶液中,HNO2的電離大于NOeq\o\al(-,2)的水解,所以各離子的物質的量濃度由大到小的依次為c(NOeq\o\al(-,2))>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)。[答案](1)增大7.0×10-5(2)5×1010(3)c(NOeq\o\al(-,2))>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)Ksp的有關計算及應用8.(1)(2024·聊城模擬)已知:常溫下Ksp[Fe(OH)3]=8.0×10-38,Ksp[Al(OH)3]=1.3×10-33,當Fe3+完全沉淀時,溶液中Al3+理論最大濃度為________。(2)(2024·四川名校聯考)除了OH-之外,S2-也是一種常見的金屬離子沉淀劑。本質緣由是一些金屬硫化物的溶解度微小。已知:25℃時,CuS的溶度積為4×10-36,H2S的Ka1=1.25×10-7,Ka2=8.0×10-14。若要在1L的鹽酸中完全溶解0.01molCuS,理論上須要鹽酸的最低濃度為________mol·L-1(提示:用離子方程式計算)。(3)(2024·長沙名校模擬)CuCl加入飽和NaCl溶液中會部分溶解生成CuCleq\o\al(-,2),在肯定溫度下建立兩個平衡:Ⅰ.CuCl(s)Cu+(aq)+Cl-(aq)Ksp=1.4×10-6Ⅱ.CuCl(s)+Cl-(aq)CuCleq\o\al(-,2)(aq)K=0.35。請寫出c(Cu+)與c(CuCleq\o\al(-,2))的數學關系為_________________。[解析](1)當離子濃度≤1.0×10-5mol·L-1時,認為該離子沉淀完全,即c3(OH-)=eq\f(8.0×10-38,1.0×10-5)=8.0×10-33mol3·L-3,c(Al3+)=eq\f(1.3×10-33,8.0×10-33)mol·L-1=0.1625mol·L-1。(2)設鹽酸的最小濃度為xmol·L-1。CuS+2H+Cu2++H2S起始/(mol·L-1)x00變更/(mol·L-1)0.010.020.010.01平衡/(mol·L-1)x-0.020.010.01K=eq\f(cH2S×cCu2+,c2H+)=eq\f(cH2S×cCu2+×cS2-×cHS-,c2H+×cS2-×cHS-)=eq\f(KspCuS,Ka1H2SKa2H2S)=eq\f(4×10-36,1.25×10-7×8×10-14)=4×10-16=eq\f(0.012,x-0.022),解得x≈5×105mol·L-1。(3)依據Ⅰ、Ⅱ可得2CuCl(s)Cu+(aq)+CuCleq\o\al(-,2)(aq)K′=1.4×10-6×0.35,故c(Cu+)·c(CuCleq\o\al(-,2))=1.4×10-6×0.35=4.9×10-7。[答案](1)0.1625mol·L-1(2)5×105mol·L-1(3)c(Cu+)·c(CuCleq\o\al(-,2))=4.9×10-79.(2024·衡水模擬)25℃時,若濾液中要求c(Al3+)≤1.3×10-6mol·L-1、c(Mg2+)=0.018mol·L-1、c(Zn2+)=0.12mol·L-1,則過濾前沉淀時需調整溶液的pH范圍為________{已知:Ksp[Al(OH)3]=1.3×10-33,Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11,Ksp[Zn(OH)2]=1.2×10-17}。[答案]5≤pH<6Ksp與Qc的關系應用(1)當Qc>Ksp時,溶液過飽和,有沉淀析出,直至溶液飽和,達到新的平衡。(2)當Qc=Ksp時,溶液飽和,沉淀與溶解處于平衡狀態。(3)當Qc<Ksp時,溶液未飽和,無沉淀析出,若加入過量難溶電解質,難溶電解質溶解直至溶液飽和。溶液中粒子濃度的比較(對應學生用書第55頁)1.理解溶液中的“三大守恒”(1)電荷守恒:電解質溶液中全部陽離子的正電荷總數與全部陰離子的負電荷總數相等。(2)物料守恒:電解質溶液中由于電離或水解因素,離子會發生變更,變成其他離子或分子等,但離子或分子中某些特定元素的原子的總數存在確定的比例關系。(3)質子守恒:即H2O電離出的氫離子和氫氧根離子總數相等。一般依據電荷守恒式和物料守恒式整理得到。2.建立解題思維模型(1)單一溶液eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(酸或堿溶液—考慮電離,鹽溶液—考慮水解))eq\o(2混合溶液)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(不反應—同時考慮電離和水解,反應\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(不過量—\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(生成酸或堿—考慮電離,生成鹽—考慮水解)),過量—依據過量程度考慮電離或水解))))(3)不同溶液中某離子濃度的變更若其他離子能促進該離子的水解,則該離子濃度減小,若抑制其水解,則該離子濃度增大。3.“五模板”突破溶液中粒子濃度模板(1)MCl(強酸弱堿鹽)溶液①電荷守恒:c(M+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)②物料守恒:c(M+)+c(MOH)=c(Cl-)③粒子濃度:c(Cl-)>c(M+)>c(H+)>c(MOH)>c(OH)(2)Na2A①電荷守恒:c(Na+)+c(H+)=2c(A2-)+c(HA-)+c(OH-②物料守恒:c(Na+)=2[c(H2A)+c(HA-)+c(A2-③粒子濃度:c(Na+)>c(A2-)>c(OH-)>c(HA-)>c(H2A)>c(H+(3)NaHA(a:水解為主,b:電離為主)①電荷守恒:c(Na+)+c(H+)=2c(A2-)+c(HA-)+c(OH-②物料守恒:c(Na+)=c(H2A)+c(HA-)+c(A2-③粒子濃度:eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(a:cNa+>cHA->cOH->cH2A,>cH+>cA2-,b:cNa+>cHA->cH+>cA2-,>cOH->cH2A))(4)HA(弱酸)與NaA混合液(同濃度同體積)(a:pH<7,b:pH>7)①電荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-)②物料守恒:2c(Na+)=c(HA)+c(A-③粒子濃度:eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(a:cA->cNa+>cHA>,cH+>cOH-,b:cHA>cNa+>cA->,cOH->cH+))(5)MOH(弱堿)與MCl混合液(同濃度、同體積)(a:pH>7,b:pH<7)①電荷守恒:c(M+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)②物料守恒:2c(Cl-)=c(MOH)+c(M+③粒子濃度:eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(a:cM+>cCl->cMOH>,cOH->cH+,b:cMOH>cCl->cM+>,cH+>cOH-))同一溶液中粒子濃度比較1.(2024·成都高三適應性考試)常溫下,向1LpH=10的NaOH溶液中持續通入CO2。通入CO2的體積(V)與溶液中水電離出的OH-濃度[c(OH-)]的關系如圖所示。下列敘述不正確的是()A.a點溶液中,由水電離出的c(H+)=1×10-10mol·L-1B.b點溶液中,c(H+)<c(OH-)C.c點溶液中:c(OH-)=c(HCOeq\o\al(-,3))+c(H2CO3)+c(H+)D.d點溶液中,c(Na+)=2c(COeq\o\al(2-,3))+c(HCOeq\o\al(-,3))C[依據圖像可知:b點為NaOH與Na2CO3的混合液,c點為Na2CO3溶液,d點為NaHCO3與H2CO3的混合液。依據電荷守恒和物料守恒可知Na2CO3溶液中c(OH-)=c(HCOeq\o\al(-,3))+2c(H2CO3)+c(H+),C不正確。]2.(2024·山東名校聯考)常溫下,下列溶液中的微粒濃度關系不正確的是()A.醋酸溶液加水稀釋時,eq\f(cH+,cCH3COOH)、eq\f(cH+,cCH3COO-)均增大B.HClO與HF的混合溶液中c(H+)=eq\r(KaHF·cHF+KaHClO·cHClO+KW)C.等濃度、等體積的Na2S溶液與HCl溶液混合,所得溶液中:2c(S2-)+c(HS-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+D.向0.1mol·L-1NH4HSO4溶液中滴加NaOH溶液至溶液恰好呈中性:c(Na+)>c(SOeq\o\al(2-,4))>c(NHeq\o\al(+,4))>c(OH-)=c(H+)C[依據電荷守恒,可知C項中的混合液中存在:2c(S2-)+c(Cl-)+c(HS-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+3.(2024·衡水信息卷)工業用Na2SO3溶液汲取SO2,削減空氣污染。常溫下,測得Na2SO3溶液汲取SO2過程中,pH隨c(SOeq\o\al(2-,3))∶c(HSOeq\o\al(-,3))的變更關系如下表所示,下列說法正確的是()c(SOeq\o\al(2-,3))∶c(HSOeq\o\al(-,3))91∶91∶19∶91pH8.27.26.2A.Ka1(H2SO3)<1×10-7.2B.NaHSO3溶液的pH<7,c(Na+)=c(HSOeq\o\al(-,3))+c(SOeq\o\al(2-,3))C.汲取液的pH=7時,c(Na+)>c(HSOeq\o\al(-,3))>c(SOeq\o\al(2-,3))>c(H+)=c(OH-)D.Na2SO3溶液中,SOeq\o\al(2-,3)的水解常數Kh1=9.1×10-5.2C[Ka2=eq\f(cH+·cSO\o\al(2-,3),cHSO\o\al(-,3))=eq\f(1×10-7.2×1,1)=1×10-7.2,Ka1>Ka2,Ka1>1×10-7.2,A項錯誤;NaHSO3溶液的pH<7,依據物料守恒可知,c(Na+)=c(HSOeq\o\al(-,3))+c(H2SO3),B項錯誤;汲取液的pH=7時,結合表中數據可知,c(HSOeq\o\al(-,3))>c(SOeq\o\al(2-,3)),C項正確;SOeq\o\al(2-,3)的水解常數Kh1=eq\f(cOH-·cHSO\o\al(-,3),cSO\o\al(2-,3))=eq\f(KW,Ka2)=eq\f(1×10-14,1×10-7.2)=1×10-6.8,D項錯誤。]4.常溫下,Ka(CH3COOH)=1.8×10-5,分別向20mL0.1mol·L-1NaHCO3溶液和CH3COOH溶液中逐滴加入0.1mol·L-1NaOH溶液,滴定曲線如圖所示,下列敘述正確的是()A.a點溶液中存在:c(Na+)+c(H+)=c(HCOeq\o\al(-,3))+c(COeq\o\al(2-,3))+c(OH-)B.b、d點溶液中離子濃度的大小關系均為c(Na+)<c(CH3COO-)C.c點溶液中存在:c(H+)+c(HCOeq\o\al(-,3))+c(H2CO3)=c(OH-)D.d點溶液中存在:n(CH3COO-)/n(CH3COOH)=180D[NaHCO3溶液顯堿性,CH3COOH溶液顯酸性,因此上邊的曲線表示NaHCO3與NaOH的反應,下邊的曲線表示CH3COOH與NaOH的反應。a點溶液中的溶質為等物質的量的Na2CO3和NaHCO3,依據電荷守恒,存在:c(Na+)+c(H+)=c(HCOeq\o\al(-,3))+2c(COeq\o\al(2-,3))+c(OH-),A項錯誤;b點溶液顯酸性,依據電荷守恒,c(Na+)<c(CH3COO-),d點溶液pH=7,依據電荷守恒,c(Na+)=c(CH3COO-),B項錯誤;c點溶液中的溶質為Na2CO3,依據質子守恒,存在:c(H+)+c(HCOeq\o\al(-,3))+2c(H2CO3)=c(OH-),C項錯誤;d點溶液的pH=7,Ka(CH3COOH)=1.8×10-5,則eq\f(nCH3COO-,nCH3COOH)=180,D項正確。]不同溶液中相同粒子濃度的比較5.0.01mol·L-1的下列溶液中:(1)①NH4Cl②NH4HSO4③NH4Fe(SO4)2④NH3·H2O溶液中c(NHeq\o\al(+,4))從大到小的依次為__________________(用序號,下同)。(2)①Na2CO3②(NH4)2CO3③NaHCO3④NH4HCO3溶液中c(COeq\o\al(2-,3))從大到小的依次為__________________,c(HCOeq\o\al(-,3))從大到小的依次為__________________。[答案](1)②>③>①>④(2)①>②>③>④③>④>②>①溶液中粒子濃度的比較模型中和滴定及遷移應用(對應學生用書第56頁)1.滴定管的選擇eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(酸式滴定管:酸性溶液、氧化性溶液、有機溶劑等,堿式滴定管:堿性溶液))2.指示劑選擇(1)酸堿中和滴定eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(恰好反應點為中性:甲基橙或酚酞,恰好反應點為酸性:甲基橙,恰好反應點為堿性:酚酞))(2)其他滴定eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(涉及I2的反應:淀粉溶液,涉及Fe3+的反應:KSCN溶液,涉及MnO\o\al(-,4)的反應:不用指示劑))3.誤差分析c測=eq\f(c標,V測)V標eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(V標偏大,c測偏大,V標偏小,c測偏小))4.[示例]以向10mL0.1mol·L-1的HA溶液中滴加0.1mol·L-1的NaOH溶液為例,突破中和滴定曲線的“五點”a點:Ka=10-5。b點:離子濃度大小:c(A-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)。c點:離子濃度大小:c(A-)=c(Na+)>c(H+)=c(OH-)。d點:離子濃度大小:c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)。e點:離子濃度大小:c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)。滴定現象、計算及誤差分析1.(2024·四川名校聯考)為測定產品MgBr2的純度,可用EDTA(簡寫為Y4-)標準溶液滴定,以鉻黑T(簡寫為In)為指示劑。已知Mg2+與鉻黑T和EDTA均能形成協作物,且EDTA與Mg2+協作更穩定:物質顏色物質顏色Y4-無色MgY2-無色In純藍色MgIn-酒紅色反應的離子方程式為Mg2++Y4-=MgY2-(1)滴定終點的現象為__________________________。滴定終點讀數時仰視,結果偏________(填“大”或“小”)。(2)測定前,先稱取0.2500g無水MgBr2產品,溶解后,加入2滴鉻黑T試液作指示劑,用0.0500mol·L-1的EDTA標準溶液滴定至終點,消耗EDTA標準溶液25.00mL,則測得無水MgBr2產品的純度是______________________(用質量分數表示)。[解析](2)MgBr2~EDTAn(MgBr2)=0.0500×25.00×10-3mol=1.25×10-3mol,產品的純度=eq\f(1.25×10-3mol×184g·mol-1,0.2500g)×100%=92.0%。[答案](1)滴入最終一滴EDTA標準液時,溶液由酒紅色變為純藍色,且半分鐘內保持不變大(2)92.0%2.(2024·濟寧一模)用佛爾哈德法測定POCl3含量(已知POCl3極易水解):精確稱取20.20gPOCl3產品,置于盛有60.00mL蒸餾水的水解瓶中搖動至完全水解;將水解液配成100.00mL溶液,取10.00mL溶液于錐形瓶中;加入10.00mL3.200mol·L-1AgNO3標準溶液,并加入少許硝基苯用力搖動,使沉淀表面被有機物覆蓋;加入指示劑,用0.2000mol·L-1KSCN溶液滴定過量的AgNO3溶液,達到滴定終點時共用去10.00mLKSCN溶液。[已知:Ksp(AgCl)=3.2×10-10,Ksp(AgSCN)=2×10-12](1)POCl3水解的化學反應方程式為_______________________。(2)滴定選用的指示劑是________(選填字母),滴定終點的現象為_____________________________________________________。a.FeCl2 b.NH4Fe(SO4)2c.淀粉 d.甲基橙(3)用硝基苯覆蓋沉淀的目的是______________________________________________________________________________。(4)產品中POCl3的百分含量為________。[解析](4)n(AgNO3)過量=0.2000×10.00×10-3mol=2×10-3mol,n(POCl3)=eq\f(1,3)×(10.00×10-3×3.200mol-2×10-3mol)=0.01mol,w(POCl3)=eq\f(0.01mol×10×153.5g·mol-1,20.20g)×100%=75.99%。[答案](1)POCl3+3H2O=H3PO4+3HCl(2)b當滴入最終一滴KSCN溶液時,溶液變為紅色,且半分鐘內不褪色(3)防止生成的AgCl在滴加KSCN時轉化為AgSCN沉淀(4)75.99%(或76%或76.0%)(1)終點現象答題模板當滴入最一滴×××溶液時→溶液由××色變為××色(或溶液變為××色)→且半分鐘內不變色。(2)滴定測定的三種類型eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(酸堿滴定,氧化還原滴定,沉淀滴定))(3)滴定計算的兩種類型eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(干脆測定如T1,間接測定如T2))常規滴定曲線的分析3.(2024·試題調研)用0.1mol·L-1NaOH溶液滴定40mL0.1mol·L-1H2SO3溶液,所得滴定曲線如圖所示(忽視混合時溶液體積的變更)。下列敘述不正確的是()A.H2SO3的Ka1=1×10-2,Ka2=1×10-7.19B.HSOeq\o\al(-,3)的電離程度大于HSOeq\o\al(-,3)的水解程度C.Y點的溶液中,3c(SOeq\o\al(2-,3))=c(Na+)+c(H+)-c(OH-)D.X點的溶液中c(H+)H2O=1×10-4.25mol·L-1D[X點溶液中pH<7,HSOeq\o\al(-,3)的電離為主,c(H+)H2O=c(OH-)=10-9.75mol·L-1,D錯誤。]4.(2024·南昌一模)25℃時,向體積均為20mL、濃度均為0.1mol·L-1的兩種酸HX、HY溶液中分別滴加0.1mol·L-1的NaOH溶液,所加NaOH溶液體積與反應后溶液的pH的關系如圖所示。下列敘述正確的是()A.HX、HY均為弱酸B.Ka(HY)的數量級約為10-6C.b點時:2c(Na+)=c(Y-)+cD.V(NaOH)=20mL時,反應后的兩種溶液中c(X-)=c(Y-)C[由圖可知,HX的pH等于1,HY的pH等于4,則HX為強酸,故A錯誤;濃度為0.1mol·L-1的HY,由圖可知,HY的pH等于4,則Ka(HY)=c(H+)·c(Y-)/c(HY)=(10-4×10-4)/0.1=10-7,故B錯誤;V(NaOH)=20mL時,兩種溶液恰好反應分別生成起始等量的NaX和NaY,Y-發生水解,所以溶液中c(X-)>c(Y-),故D錯誤。]5.某溫度下,分別向10mL濃度均為0.1mol·L-1的CuCl2和ZnCl2溶液中滴加0.1mol·L-1的Na2S溶液,滴加過程中溶液中-lgc(Cu2+)和-lgc(Zn2+)與Na2S溶液體積(V)的關系如圖所示。[已知:Ksp(ZnS)>Ksp(CuS),lg3≈0.5],下列說法錯誤的是()A.溶液pH:a<b<eB.a點的ZnCl2溶液中:c(Cl-)<2[c(Zn2+)+c(H+)]C.a—b—e為滴定CuCl2溶液的曲線D.d點縱坐標約為33.9C[Ksp(ZnS)>Ksp(CuS),故終點時-lg(Zn2+)<-lg(Cu2+),故a—b—e表示ZnCl2的滴定曲線,C錯誤。對于D項,10mL濃度均為0.1mol·L-1的CuCl2和ZnCl2溶液中分別滴加10mL0.1mol·L-1Na2S溶液,達到滴定終點時,-lgc(Cu2+)=17.7,Ksp(CuS)=10-35.4,d點時,c(S2-)約為eq\f(1,3)×0.1mol·L-1,c(Cu2+)=eq\f(10-35.4,\f(1,3)×0.1)mol·L-1=10-33.9mol·L-1,故d點縱坐標約為33.9,D項正確。]回來高考,真題驗收6.(2024·全國卷Ⅱ,節選)成品中S2-的含量可以用“碘量法”測得。稱取mg樣品,置于碘量瓶中,移取25.00mL0.1000mol·L-1的I2KI溶液于其中,并加入乙酸溶液,密閉,置暗處反應5min,有單質硫析出。以淀粉為指示劑,過量的I2用0.1000mol·L-1Na2S2O3溶液滴定,反應式為I2+2S2Oeq\o\al(2-,3)=2I-+S4Oeq\o\al(2-,6)。測定時消耗Na2S2O3溶液體積VmL。終點顏色變更為____________________,樣品中S2-的含量為________________(寫出表達式)。[解析]淀粉溶液遇到I2溶液變藍,當Na2S2O3將I2消耗完后,溶液由淺藍色變至無色,即滴定終點時,溶液會由淺藍色變至無色。設Na2S2O3消耗的I2的物質的量為n1。由化學方程式可得:I2+2S2Oeq\o\al(2-,3)=2I-+S4Oeq\o\al(2-,6)1mol2moln10.1000mol·L-1×V×10-3則n1=eq\f(1,2)V×0.1000×10-3mol設樣品中S2-的含量為w,則由反應I2+S2-=2I-+S↓可得:I2~S2-1mol 32g25.00×10-3L×0.1000mol·L-eq\f(1,2)V×0.1000×10-3molmg×w由此可得:w=eq\f(25.00-\f(1,2)V×0.1000×32,m×1000)×100%。[答案]淺藍色至無色eq\f(25.00-\f(1,2)V×0.1000×32,m×1000)×100%7.(2024·全國卷Ⅱ)水中的溶解氧是水生生物生存不行缺少的條件。某課外小組采納碘量法測定學校周邊河水中的溶解氧。試驗步驟及測定原理如下:Ⅰ.取樣、氧的固定用溶解氧瓶采集水樣。記錄大氣壓及水體溫度。將水樣與Mn(OH)2堿性懸濁液(含有KI)混合,反應生成MnO(OH)2,實現氧的固定。Ⅱ.酸化、滴定將固氧后的水樣酸化,MnO(OH)2被I-還原為Mn2+,在暗處靜置5min,然后用標準Na2S2O3溶液滴定生成的I2(2S2Oeq\o\al(2-,3)+I2=2I-+S4Oeq\o\al(2-,6))。回答下列問題:(1)取水樣時應盡量避開擾動水體表面,這樣操作的主要目的是___________________________________________________________________________________________________________。(2)“氧的固定”中發生反應的化學方程式為____________________________________________________________________。(3)Na2S2O3溶液不穩定,運用前需標定。配制該溶液時須要的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、試劑瓶和________;蒸餾水必需經過煮沸、冷卻后才能運用,其目的是殺菌、除________及二氧化碳。(4)取100.00mL水樣經固氧、酸化后,用amol·L-1Na2S2O3溶液滴定,以淀粉溶液作指示劑,終點現象為__________________________________________________________________________;若消耗Na2S2O3溶液的體積為bmL,則水樣中溶解氧的含量為________mg·L-1。(5)上述滴定完成時,若滴定管尖嘴處留有氣泡會導致測定結果偏________(填“高”或“低”)。[解析](1)本試驗為測定水樣中的溶解氧,假如擾動水體表面,會增大水體與空氣的接觸面積,增大氧氣在水中的溶解量。避開擾動水體表面是為了使測定值與水體中的實際值保持一樣,避開產生誤差。(3)因Na2S2O3溶液不穩定,運用前還需標定,故用量筒粗略配制Na2S2O3溶液即可。(4)由于混合液中含有碘單質,加入淀粉時,溶液為藍色;滴定時,Na2S2O3與碘反應,當碘恰好完全反應時,溶液藍色剛好褪去,且半分鐘內顏色不變色。由各反應關系可建立如下關系式:O2~2MnO(OH)2~2I2~4S2Oeq\o\al(2-,3),由題意知,滴定消耗Na2S2O3的物質的量為ab×10-3mol,因此0.1L水樣中溶解氧的物質的量=eq\f(ab,4)×10-3mol,質量為eq\f(ab,4)×10-3mol×32g·mol-1=8ab×10-3g=8abmg,即溶解氧的含量為80abmg·L-1。[答案](1)使測定值與水體中的實際值保持一樣,避開產生誤差(2)O2+2Mn(OH)2=2MnO(OH)2(3)量筒氧氣(4)當滴入最終一滴標準液時,溶液由藍色變為無色,且半分鐘內無變更80ab(5)低8.(2024·全國卷Ⅰ)298K時,在20.0mL0.10mol·L-1氨水中滴入0.10mol·L-1的鹽酸,溶液的pH與所加鹽酸的體積關系如圖所示。已知0.10mol·L-1氨水的電離度為1.32%,下列有關敘述正確的是()A.該滴定過程應當選擇酚酞作為指示劑B.M點對應的鹽酸體積為20.0mLC.M點處的溶液中c(NHeq\o\al(+,4))=c(Cl-)=c(H+)=c(OH-)D.N點處的溶液中pH<12D[A項用0.10mol·L-1鹽酸滴定20.0mL0.10mol·L-1氨水,二者恰好完全反應時生成強酸弱堿鹽NH4Cl,應選用甲基橙作指示劑。B項當V(HCl)=20.0mL時,二者恰好完全反應生成NH4Cl,此時溶液呈酸性,而圖中M點溶液的pH=7,故M點對應鹽酸的體積小于20.0mL。C項M點溶液呈中性,則有c(H+)=c(OH-);據電荷守恒可得c(H+)+c(NHeq\o\al(+,4))=c(OH-)+c(Cl-),則有c(NHeq\o\al(+,4))=c(Cl-),此時溶液中離子濃度關系為c(NHeq\o\al(+,4))=c(Cl-)>c(H+)=c(OH-)。D項NH3·H2O為弱電解質,部分發生電離,N點時V(HCl)=0,此時氨水的電離度為1.32%,則有c(OH-)=0.10mol·L-1×1.32%=1.32×10-3mol·L-1,c(H+)=eq\f(Kw,cOH-)=eq\f(1.0×10-14,1.32×10-3)mol·L-1≈7.58×10-12mol·L-1,故N點處的溶液中pH<12。]分類突破水溶液中生疏圖像的分析類型1酸、堿、鹽溶液反應過程中生疏圖像(對應學生用書第58頁)1.兩坐標為對數的直線型示例分析(1)常考有關對數示例①pC:類比pH,即為C離子濃度的負對數,規律是pC越大,C離子濃度越小。②pK:平衡常數的負對數,規律是pK越大,平衡常數越小,對于一元弱酸(HX):pKa=pH-lgeq\f(cX-,cHX),lgeq\f(cX-,cHX)越大,HX的電離程度越大。③AG=lgeq\f(cH+,cOH-),氫離子濃度與氫氧根離子濃度比的對數;規律是AG越大,酸性越強,中性時AG=0。(2)圖像示例①pOH—pH曲線:?eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(Q點為中性,,M點為酸性,cOH-H2O=1×10-bmol·L-1,N點為堿性,cH+H2O=1×10-bmol·L-1))②常溫下,二元弱酸H2Y溶液中滴加NaOH溶液,所得混合溶液的pH與離子濃度變更的關系如圖所示:?eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(L1代表lg\f(cHY-,cH2Y)-pH,H2Y的Ka1=10-2.7,Ka2=10-4.3,e點:cH2Y=cY2-))③常溫下將KOH溶液滴加到二元弱酸(H2X)溶液中,混合溶液的pH與離子濃度變更的關系圖:?eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(二元弱酸H2X一級電離程度遠大于二級電離程度。,lg\f(cX2-,cHX-)或lg\f(cHX-,cH2X)越大,表示電離程度越大,,因而N代表一級電離的曲線,M代表二級電離曲線。,可以依據m點、n點的坐標計算pKa1和pKa2。))2.粒子的物質的量分數或濃度與pH的關系圖像分析T℃時,向某濃度的草酸溶液中逐滴加入肯定濃度的NaOH溶液,所得溶液中三種微粒H2C2O4、HC2Oeq\o\al(-,4)、C2Oeq\o\al(2-,4)的物質的量分數(δ)與pH的關系如圖所示:?eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(HC2O\o\al(-,4)的電離程度大于水解程度,Ka1=10-1.2,Ka2=10-4.2,pH=2.7時,\f(cC2O\o\al(2-,4)·cH2C2O4,c2HC2O\o\al(-,4))=10-3))1.(2024·濰坊模擬)常溫下,將NaOH溶液滴入二元弱酸H2X溶液中,混合溶液中的粒子濃度與溶液pH的變更關系如圖所示。下列敘述正確的是()A.曲線M表示lgeq\f(cX2-,cHX-)與pH的變更關系B.NaHX溶液顯堿性C.當混合溶液呈中性時,c(Na+)>c(X2-)>c(HX-)>c(H+)=c(OH-)D.Ka2(H2X)的數量級為10-9C[H2X為二元弱酸,以第一步電離為主,則Ka1(H2X)>Ka2(H2X),酸性條件下,則pH相同時eq\f(cHX-,cH2X)>eq\f(cX2-,cHX-),由圖像可知N為lgeq\f(cX2-,cHX-)的變更曲線,M為lgeq\f(cHX-,cH2X))的變更曲線,當lgeq\f(cHX-,cH2X)或lgeq\f(cX2-,cHX-)=0時,說明eq\f(cHX-,cH2X)或eq\f(cX2-,cHX-)=1,濃度相等,結合圖像可計算電離常數并推斷溶液的酸堿性。]2.(2024·長沙模擬)常溫下,鈉鹽(Na2XO3)溶液中微粒濃度的變更關系如圖所示[pOH=-lgc(OH-)]。下列說法正確的是()A.曲線N表示lgeq\f(cH2XO3,cHXO\o\al(-,3))與pOH的變更關系B.常溫下,Ka2(H2XO3)=10-10C.當pOH=2時,NaHXO3溶液中:eq\f(cH2XO3,cXO\o\al(2-,3))=10-8D.向Na2XO3溶液中滴加稀鹽酸至中性時,溶液中:c(Na+)=2c(HXOeq\o\al(-,3))+2c(XOeq\o\al(2-,3))B[pOH相同,Kh1>Kh2,可知lgeq\f(cH2XO3,cHXO\o\al(-,3))較小,A錯;pOH=2時,eq\f(cH2XO3,cXO\o\al(2-,3))=eq\f(cH2XO3,cHXO\o\al(-,3))·eq\f(cHXO\o\al(-,3),cXO\o\al(2-,3))=10-7×10-2=10-9,C錯;依據電荷守恒知,c(Na+)=c(HXOeq\o\al(-,3))+2c(XOeq\o\al(2-,3)),D錯。]3.(2024·聊城一中月考)室溫下,向H2C2O4溶液中滴加NaOH溶液,若pC=-lgc,則所得溶液中pC(H2C2O4)、pC(HC2Oeq\o\al(-,4))、pC(C2Oeq\o\al(2-,4))與溶液pH的關系如圖所示。下列說法正確的是()A.M點時,2c(HC2Oeq\o\al(-,4))+c(C2Oeq\o\al(2-,4))>c(Na+)B.pH=x時,c(HC2Oeq\o\al(-,4))<c(H2C2O4)=c(C2Oeq\o\al(2-,4))C.常溫下,Ka2(H2C2O4)=10D.eq\f(c2HC2O\o\al(-,4),cH2C2O4·cC2O\o\al(2-,4))隨pH的上升而減小A[M點由電荷守恒知c(HC2Oeq\o\al(-,4))+2c(C2Oeq\o\al(2-,4))+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),M點pH=4.3,溶液呈酸性,c(OH-)<c(H+),因M點表示c(HC2Oeq\o\al(-,4))=c(C2Oeq\o\al(2-,4)),所以2c(HC2Oeq\o\al(-,4))+c(C2Oeq\o\al(2-,4))>c(Na+),故A正確;因為pC=-lgc
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