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文檔簡介
專題07水溶液中的離子平衡
褶專超導(dǎo)機(jī)
考點(diǎn)01弱電解質(zhì)的電離平衡........................................................1
考點(diǎn)02水的電離和溶液的酸堿性....................................................5
考點(diǎn)03酸堿中和滴定.............................................................10
考點(diǎn)04鹽類水解和粒子濃度大小比較..............................................15
考點(diǎn)05難溶電解質(zhì)的溶解平衡.....................................................20
中方宏分析
考點(diǎn)01弱電解質(zhì)的電離平衡
1.弱電解質(zhì)
(1)概念
完全電離r強(qiáng)電解質(zhì),包括強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、
1大多數(shù)鹽等
在水溶液里
電解質(zhì)
部分電離弱電解質(zhì),包括弱酸、弱堿、
水等
(2)與化合物類型的關(guān)系
強(qiáng)電解質(zhì)主要是大部分離子化合物及某些共價(jià)化合物,弱電解質(zhì)主要是某些共價(jià)化合物。
2.弱電解質(zhì)的電離平衡
(1)電離平衡的建立
在一定條件下(如溫度、壓強(qiáng)等),當(dāng)弱電解質(zhì)電離產(chǎn)生離子的速率和離子結(jié)合成弱電解質(zhì)分子的速率相等時(shí),
溶液中各分子和離子的濃度都不再發(fā)生變化,電離過程達(dá)到了平衡。
平衡建立過程的v-t圖像如圖所示。
,反應(yīng)速率?
、弱電解質(zhì)分子
電離成離子的
速率
兩種速率相等
處于電離平衡狀態(tài)
拿
畢落
時(shí)間⑺
(2)弱電解質(zhì)電離平衡的特征
沙可逆過程
動(dòng)態(tài)平衡
爭-。(電離)=。(結(jié)合)>0
奉A(yù)條件一定,平衡體系中分子與離子的濃度一定
如外界條件改變,電離平衡被打破,平衡發(fā)生移動(dòng)
3.影響電離平衡的外界條件
外界條件電離平衡移動(dòng)方向電離程度變化
溫度升高溫度向右移動(dòng)增大
濃度稀釋溶液向右移動(dòng)增大
加入與弱電解質(zhì)相同離子
相同離子向左移動(dòng)減小
的強(qiáng)電解質(zhì)
加入能與弱電解質(zhì)離子
向右移動(dòng)增大增大
反應(yīng)的物質(zhì)
4.弱電解質(zhì)平衡移動(dòng)的“三個(gè)不一定”
(1)稀醋酸加水稀釋時(shí),溶液中不一定所有的離子濃度都減小。因?yàn)闇囟炔蛔?,Kw=c(H+>c(OJT)是定值,
稀醋酸加水稀釋時(shí),溶液中的c(H+)減小,故c(OJT)增大。
(2)電離平衡右移,電解質(zhì)分子的濃度不一定減小,離子的濃度不一定增大,電離程度也不一定增大。
(3)對于濃的弱電解質(zhì)溶液加HzO稀釋的過程,弱電解質(zhì)的電離程度逐漸增大,但離子濃度不一定減小,可
能先增大后減小。
5.一元強(qiáng)酸與一元弱酸的比較
等物質(zhì)的量濃度的鹽酸
等pH的鹽酸(a)與醋酸溶液(b)
(a)與醋酸溶液(b)
pH或物質(zhì)的量濃度pH:a<b物質(zhì)的量濃度:a<b
溶液的導(dǎo)電性a>ba三b
水的電離程度a<ba=b
加水稀釋等倍數(shù)pH的變化量a>ba>b
等體積溶液中和NaOH反應(yīng)的量a三ba<b
分別加該酸的鈉鹽固體后pHa:不變;b:變大a:不變;b:變大
開始與金屬反應(yīng)的速率a>b相同
等體積溶液與過量活潑金屬產(chǎn)生相同a<b
H2的量
6.一元強(qiáng)酸(HC1)與一元弱酸(CH3coOH)稀釋圖像比較
(1)相同體積、相同濃度的鹽酸、醋酸
pHpH
7
1c
^XHC1CH3COOH
V'0匕匕“水)
加水稀釋相同的倍數(shù),醋酸的pH
加水稀釋到相同的pH,鹽酸加入的水多
大
(2)相同體積、相同pH值的鹽酸、醋酸
加水稀釋相同的倍數(shù),加水稀釋到相同的pH,
鹽酸的pH大醋酸加入的水多
7.電離平衡常數(shù)
(1)①填寫下表(25℃)
弱電解質(zhì)電離方程式電離常數(shù)
NH3H2OKb=1.8x10-5
NH3H2O一—NHt+OH
+Ka=1.8x10-5
CH3COOHCH3COOH-—CH3COO+H
HC1OHC1O-二H++C10&=3.0義10一8
②CH3coOH酸性大于(填“大于”“小于”或“等于”)HC10酸性,判斷的依據(jù):相同條件下,電離常數(shù)越大,電
離程度越大,c(H+)越大,酸性越強(qiáng)。
③電離平衡常數(shù)的意義:弱酸、弱堿的電離平衡常數(shù)能夠反映酸堿性的相對強(qiáng)弱。電離平衡常數(shù)越大,電
離程度越大。多元弱酸的電離以第一步電離為主,各級電離平衡常數(shù)的大小差距較大。
④外因?qū)﹄婋x平衡常數(shù)的影響:電離平衡常數(shù)與其他化學(xué)平衡常數(shù)一樣只與溫度有關(guān),與電解質(zhì)的濃度無
關(guān),升高溫度,K值增大,原因是電離是吸熱過程。
(2)多元弱酸的分步電離,以碳酸為例,碳酸是二元弱酸,在水溶液中的電離是分步進(jìn)行。
①電離方程式是H2c03H++HCO5,HCO5H++COFo
=c(k)c(HCOI)^c(H-)c(COr)
②電離平衡常數(shù)表達(dá)式:kc(H2CO3),c(HCOW)o
③比較大小:Kal>Ka2。
1.下列物質(zhì)屬于強(qiáng)電解質(zhì)的是()
A.KOHB.H3PO4C.S03D.CH3cH0
【答案】A
【解析】在水溶液中或熔融狀態(tài)下能夠完全電離的化合物為強(qiáng)電解質(zhì)。A項(xiàng),KOH在水溶液中或熔融狀態(tài)
下能夠完全電離出K+和OH:KOH為強(qiáng)電解質(zhì),A符合題意;B項(xiàng),H3PCU在水溶液中或熔融狀態(tài)下能不
夠完全電離,H3P04為弱電解質(zhì),B不符合題意;C項(xiàng),SCh在水溶液中或熔融狀態(tài)下不能電離,SO3屬于
非電解質(zhì),C不符合題意;D項(xiàng),CH3CHO在水溶液中或熔融狀態(tài)下不能電離,CH3CHO屬于非電解質(zhì),D
不符合題意;故選A。
1
2.已知某溫度下CH3coOH和NH3H2O的電離常數(shù)相等,現(xiàn)向10mL濃度為0.1mol-L_的CH3coOH溶
液中滴加相同濃度的氨水,在滴加過程中()
A.水的電離程度始終增大
c(NHp
B.c(NHrHzO)先增大再減小
C.c(CH3coOH)與c(CH3coeT)之和始終保持不變
D.當(dāng)加入氨水的體積為10mL時(shí),c(NH[)=c(CH3co0一)
【答案】D
【解析】A項(xiàng),醋酸顯酸性,水的電離平衡受到抑制,在滴加NH3H2O的過程中,酸性減弱,水的電離程
度受到抑制的程度減小,電離程度增大,當(dāng)CH3coOH反應(yīng)完后,加入的NH3H2O會抑制水的電離,電離
程度減小,故該選項(xiàng)錯(cuò)誤;B項(xiàng),在向醋酸中滴加氨水的過程中,堿性增強(qiáng)酸性減弱,c(OJT)一直增大。
+c(NHQ二K
由NH3H2ONH;+0H-可知,K=???,,則」3H2。)—c(0H7),而K是常數(shù),
C(NH3H2O)
K
故c(OH7)直減小,該選項(xiàng)錯(cuò)誤;C項(xiàng),”(CH3co0H)與“(CH3coeT)之和保持不變,但溶液的體積是增大
的,故c(CH3co0H)與c(CH3coeT)之和逐漸減小,該選項(xiàng)錯(cuò)誤;D項(xiàng),當(dāng)加入氨水10mL時(shí),兩者恰好完
全反應(yīng)生成CH3COONH4,由CH3coOH和NH3H2O的電離常數(shù)相等可知,CH3coeF和NH1的水解程度也
相等,故c(NH1)=c(CH3co0一),該選項(xiàng)正確。
3.常溫下pH=2的兩種酸溶液A和B,分別加水稀釋1000倍,其pH與所加水的體積變化如圖所示。下
列結(jié)論正確的是()
V(H,O)
A.B酸比A酸的電離度大B.A為弱酸,B為強(qiáng)酸
C.B酸的物質(zhì)的量濃度比A的小D.A酸比B酸易電離
【答案】D
【解析】根據(jù)圖示可知溶液稀釋1000倍后,A酸溶液pH變化大,說明A酸酸性大于B酸酸性。則B酸
為弱酸,其電離度應(yīng)比A酸小,A酸易電離。同為pH=2,B酸溶液物質(zhì)的量濃度一定比A酸溶液濃度大。
4.(2022?浙江省湖州、衢州、麗水三地市高三教學(xué)質(zhì)量檢測)相同溫度下,三種酸在一定物質(zhì)的量濃度下的
電離度如表所示,下列說法正確的是()
酸HAHBHD
濃度/mol,L」10.10.50.91
電離度/%0.30.30.150.110
A.HD是強(qiáng)酸
B.酸性:HB<HA<HD
C.在相同溫度下,HA酸濃度越大其電離度越小因而溶液酸性越弱
D.由表可知在相同溫度下,弱酸HB濃度越小其電離平衡常數(shù)越大
【答案】B
【解析】由表格可知,當(dāng)濃度都是lmol/L時(shí),HA的電離度為0.3%,HD的電離度為10%,根據(jù)濃度相同
時(shí),酸性越弱,電離度越小,所以酸性:HD>HA;當(dāng)濃度都是0.9mol/L時(shí),HB的電離度為0.1%,若HB
的濃度增大為lmol/L,根據(jù)濃度越大電離度越小,所以HB的濃度為lmol/L,其電離度<0.1%;綜上可知,
當(dāng)濃度都是lmol/L時(shí),電離度:HD>HA>HB,已知電離度越大,則酸性越強(qiáng),所以酸性:HD>HA>HB?
A項(xiàng),當(dāng)濃度都是lmol/L時(shí),HD的電離度為10%,說明HD是弱酸,故A錯(cuò)誤;B項(xiàng),根據(jù)分析可知
相同濃度電離度越小,酸性越弱,所以酸性:HD>HA>HB,故B正確;C項(xiàng),濃度越大電離度越小,但
濃度增大電離平衡正向移動(dòng),氫離子濃度大了,酸性增強(qiáng),故C錯(cuò)誤;D項(xiàng),相同溫度下,弱酸HB濃度
與電離平衡常數(shù)無關(guān),平衡常數(shù)只受溫度影響,故D錯(cuò)誤;故選B。
考點(diǎn)02水的電離和溶液的酸堿性
1.水的電離
+
(1)水的電離:H2O+H2OH3O+OH,可簡寫為H2OH++OH,
(2)水的離子積常數(shù):KW=C(H+>C(OIT)。
①室溫下:Kw=1x10-4。
②影響因素:只與溫度有關(guān),升高溫度,降增大。
③適用范圍:品不僅適用于純水,也適用于稀的電解質(zhì)水溶液。
④心揭示了在任何水溶液中均存在H+和OH,只要溫度不變,人不變。
2.溶液中H+或OH」的來源分析
(1)溶液為酸的溶液。
溶液中的OJT全部來自水的電離,水電離產(chǎn)生的C(H+)=C(OIT)。如pH=2的鹽酸中,溶液中的c(OJT)=
(KW/10-2)mol-L-1=10-12moLL-,即由水電離出的c(H+)=c(OH")=10。molL。
(2)溶質(zhì)為堿的溶液。
溶液中的H+全部來自水的電離,水電離產(chǎn)生的C(OJT)=C(H+)。如pH=12的NaOH溶液中,溶液中的c(H
+)=10-12moi1-1,即由水電離出的c(OH)=c(H+)=1012mol-L1o
(3)水解呈酸性或堿性的鹽溶液。
①pH=5的NH4cl溶液中,H卡全部來自水的電離,由水電離的c(H+)=l()rmol.Lr,因?yàn)椴糠諳tT與部分
NIK■結(jié)合,溶液中c(OJT)=1(T9m0卜廠1。
②pH=12的Na2cCh溶液中,OH-全部來自水的電離,由水電離出的c(OJT)=lO1mo].L、。
3.溶液酸堿性判斷中的常見誤區(qū)
(1)誤認(rèn)為溶液的酸堿性取決于pH。如pH=7的溶液在溫度不同時(shí),可能呈酸性或堿性,也可能呈中性。
(2)誤認(rèn)為酸堿恰好中和時(shí)溶液一定顯中性。如強(qiáng)酸和弱堿恰好中和時(shí),溶液顯酸性;強(qiáng)堿和弱酸恰好中和
時(shí),溶液顯堿性,強(qiáng)酸和強(qiáng)堿恰好中和時(shí),溶液顯中性。
(3)使用pH試紙測溶液酸堿性時(shí),若先用蒸餡水潤濕,測量結(jié)果不一定偏小。先用蒸儲水潤濕,相當(dāng)于將待
測液稀釋,若待測液為堿性溶液,則所測結(jié)果偏?。蝗舸郎y液為酸性溶液,則所測液為中性溶液,則所測
結(jié)果沒有誤差。
4.有關(guān)pH計(jì)算的一般思維模型
|pH=-lgc(H+)|
1.實(shí)驗(yàn)測得0.5molLTCH3coONa溶液、0.5moLLTCuSCU溶液以及H2。的pH隨溫度變化的曲線如圖所示。
下列說法正確的是
A.隨溫度升高,純水中c(H+)>c(OJT)
B.隨溫度升高,CH3coONa溶液的c(OlT)減小
C.隨溫度升高,CuSCU溶液的pH變化是品改變與水解平衡移動(dòng)共同作用的結(jié)果
D.隨溫度升高,CH3coONa溶液和CuSCU溶液的pH均降低,是因?yàn)镃H3coeF、Cu?+水解平衡移動(dòng)方向不同
【答案】C
【解析】水的電離為吸熱過程,升高溫度,平和向著電離方向移動(dòng),水中c(H+).c(OH-)=Kw減小,故pH減
小,但c(H+)=c(OH)故A不符合題意;水的電離為吸熱過程,升高溫度,進(jìn)水的電離,所以c(OH-)增大,
醋酸根水解為吸熱過程,CH3COOH+H2O——CH3co0H+0H-,升高溫度促進(jìn)鹽類水解,所以c(OH-)增大,
故B不符合題意;升高溫度,促進(jìn)水的電離,故c(H+)增大;升高溫度,促進(jìn)銅離子水解CU2++2H2O^^
CU(OH)2+2H+,故c(H+)增大,兩者共同作用使pH發(fā)生變化,故C符合題意;鹽類水解為吸熱過程,升高
溫度促進(jìn)鹽類水解,故D不符合題意。
2.某溫度下,HNC)2和CH3cOOH的電離常數(shù)分別為5.0X1CT4和1.7x10-5。將pH和體積均相同的兩種
酸溶液分別稀釋,其pH隨加水體積的變化如圖所示。下列敘述正確的是
加水體枳
A.曲線I代表HNC)2溶液
B.溶液中水的電離程度:b點(diǎn)〉c點(diǎn)
c(HA)c(0H)
C.從c點(diǎn)到d點(diǎn),溶液中保持不變(其中HA、A-分別代表相應(yīng)的酸和酸根離子)
D.相同體積a點(diǎn)的兩溶液分別與NaOH恰好中和后,溶液中〃(Na+)相同
【答案】C
【解析】由圖可知,稀釋相同的倍數(shù),n的變化大,則II的酸性比I的酸性強(qiáng),n代表HNO2,I代表CH3coOH,
A錯(cuò)誤;酸抑制水電離,b點(diǎn)pH小,酸性強(qiáng),對水電離抑制程度大,B錯(cuò)誤;II代表HNO2,
++
c(HNO2)c(OH-)/c(NO2)=c(H)-c(HNO2)c(OH-)/[c(H)-c(NO2)]=kw/k(HNO2),kw為水的離子積常數(shù),k(HNCh)
為HNO?的電離常數(shù),這些常數(shù)只與溫度有關(guān),溫度不變,則不變,C正確;體積和pH均相同的HNCh和
CH3co0H溶液,c(CH3coOH)>c(HNO2),分別滴加同濃度的NaOH溶液至恰好中和,CH3co0H消
耗的氫氧化鈉溶液體積多,HNCh消耗的NaOH少,故D錯(cuò)誤。
3.(2022?河北衡水中學(xué)高三調(diào)研)25℃時(shí),向10mL0.1moLLr一元弱堿XOH溶液中逐滴滴加0.1mol-L
一1的HC1溶液,溶液的AG[AG=lg瑞']變化如圖所示(溶液混合時(shí)體積變化忽略不計(jì))。下列說法不正
A.若a=-8,則a點(diǎn)溶液中水電離出的c(H+)=lxl()FmoLLr
B.M點(diǎn)表示鹽酸和XOH恰好完全反應(yīng)
C.R點(diǎn)溶液中可能存在c(X+)+c(XOH)=c(CF)
D.M點(diǎn)到N點(diǎn),水的電離程度先增大后減小
【答案】B
+-11-1+11-1
【解析】A項(xiàng),a=-8,可求c(OH-)=l(r3moi[7,c(H)=IxlOmolL,c(H)H2O=IxlO_mol-L,
正確;B項(xiàng),M點(diǎn)AG=O,則溶液中C(H+)=C(OIT),不恰好反應(yīng),錯(cuò)誤;C項(xiàng),R點(diǎn)可能為恰好反應(yīng),溶
質(zhì)為XC1,根據(jù)物料守恒可知c(X-)+c(XOH)=c(C「),正確;D項(xiàng),M點(diǎn)為堿過量,N點(diǎn)為酸過量,正確。
4.25℃時(shí),某混合溶液中c(CH3coOH)+c(CH3coeT)=0.1moL!Ti,lgc(CH3coOH)、lgc(CH3COO),
lgc(H+)和Igc(OH)隨pH變化的關(guān)系如下圖所示。Ka為CH3coOH的電離常數(shù),下列說法正確的是()
A.0點(diǎn)時(shí),c(CH3coOH)=C(CH3COO)
B.N點(diǎn)時(shí),pH=-lgKa
O.lc(H+)
C.該體系中,C(CHCOOH)=mol-L1
3K+c(H+)
D.pH由7到14的變化過程中,CH3co0-的水解程度始終增大
【答案】BC
【解析】根據(jù)圖像分析可知,隨著pH的升高,氫氧根離子和醋酸根離子濃度增大,氫離子和醋酸離子濃度
減小,又pH=7的時(shí)候,氫氧根離子濃度等于氫離子濃度,故可推知,圖中各曲線
代表的濃度分別是:曲線1為lgc(CH3coO)隨pH的變化曲線,曲線2為lgc(H+)隨pH的變化曲線,曲線3
為Igc(OH-)隨pH的變化曲線,曲線4為lgc(CH3C00H)隨pH的變化曲線,據(jù)此結(jié)合水溶液的平衡分析作
答。根據(jù)上述分析可知,。點(diǎn)為曲線2和曲線3的交點(diǎn),對應(yīng)的pH=7,應(yīng)該得出的結(jié)論為:c(H+)=c(OH),
故A錯(cuò)誤;N點(diǎn)為曲線1和曲線4的交點(diǎn),lgc(CH3COO)=lgc(CH3COOH),即c(CH3coO-)=c(CH3coOH),
+
c(CH3COOyc(H)
因Ka='gH"。而,代入等量關(guān)系并變形可知pH=」gKa,故B正確;c(CH3coO)+c(CH3coOH)
+
C(CH3COO)c(H)
=0.1mol/L,則c(CH3co(y)=0.1mol/L-c(CH3coOH),又Ka=,聯(lián)立兩式消去
C(CH3COOH)
c(CH3co。)并化簡整理可得出,c(CH3co0H尸烏?4-mol/L,故C正確;醋酸根離子的水解平衡為:
K0+c(H)
CH3coO-+H2OUCH3COOH+OH,pH由7到14的變化過程中,堿性不斷增強(qiáng),c(OH)不斷增大,則使
不利于醋酸根離子的水解平衡,會使其水解程度減小,故D錯(cuò)誤;答案選BC。
5.(2022.湖北黃岡高三調(diào)研)25℃時(shí),將0.1molNaOH固體加入1.0L尤moLL-CH3COOH溶液中(忽略溶
液體積、溫度變化),充分反應(yīng)后向混合液中加入CH3coOH或CH3coONa固體,溶液pH的變化如圖。下
列敘述正確的是()
A.c點(diǎn)對應(yīng)的溶液中c(Na+)>c(CH3coeT)
B.從b點(diǎn)對應(yīng)溶液到a點(diǎn)對應(yīng)溶液的過程中嚕羔譬減小
c(CH3coO)
C.a、b、c點(diǎn)對應(yīng)的溶液中,水的電離程度:a>b>c
02_
D.a、b、c點(diǎn)對應(yīng)的溶液中,&(CH3coOH)均為二^xl(p7
【答案】B
【解析】c點(diǎn)對應(yīng)的溶液呈中性,c(H+)=c(Oir),根據(jù)電荷守恒知c(Na+)=c(CH3co0一),A錯(cuò)誤;加入
CH3coOH過程中,c(CH3coeT)和c(H+)增大,c(OJr)減小,c(Na+)不變,當(dāng)解禁魯減小,B正確;
CH3coeT增多,水解程度增大,水的電離程度增大,則a、b、c點(diǎn)對應(yīng)的溶液中,水的電離程度:c>b>a,
C錯(cuò)誤;溫度一定,電離平衡常數(shù)一定,c點(diǎn)時(shí)有c(Na+)+c(H+)=c(CH3coeT)+c(OlT),又溶液的pH=7,
+
c(CH3COO)c(H)
則C(H+)=C(OIT)=10-7momc(Na+)=c(CH3coeT)=0.2mol-Lb7Ca(CH3COOH)=
C(CH3COOH)
0.2x10-7_0.27
x+0.1—0.2x—0.1X'D錯(cuò)誤。
考點(diǎn)03酸堿中和滴定
i.概念:用已知物質(zhì)的量濃度的酸(或堿)來測定未知物質(zhì)的量濃度的堿(或酸)的方法。
2.原理:c待=0普(以一元酸與一元堿的滴定為例)。
在酸堿中和滴定過程中,開始時(shí)由于被滴定的酸(或堿)濃度較大,滴入少量的堿(或酸)對其pH的影響不大。
當(dāng)?shù)味ń咏K點(diǎn)(pH=7)時(shí),很少量(一滴,約0.04mL)的堿(或酸)就會引起溶液pH突變(如圖所示)。
3.酸堿中和滴定的關(guān)鍵
(1)準(zhǔn)確測定參加反應(yīng)的酸、堿溶液的體積。
(2)選取適當(dāng)指示劑,準(zhǔn)確判斷滴定終點(diǎn)。
4.實(shí)驗(yàn)用品
⑴儀器
圖(A)是酸式滴定管,圖B是堿式滴定管、滴定管夾、鐵架臺、錐形瓶。
試
2)劑
指示劑變色范圍的pH
甲基橙<3.1紅色3.1-4.4橙色>4.4黃色
酚猷<8.2無色8.2-10.0淺紅色>10.0紅色
5.中和滴定實(shí)驗(yàn)操作(以酚麟作指示劑,用鹽酸滴定氫氧化鈉溶液)。
(1)滴定前的準(zhǔn)備。
查檢查滴定管活塞是否漏水,在確保不漏水后方可使用
洗用蒸溜水洗滌滴定管2~3次
潤用待盛液潤洗滴定管2~3次
將酸、堿溶液分別注入相應(yīng)的滴定管,并使液面位于迫
刻度以上2~3mL處
調(diào)節(jié)滴定管活塞,使尖嘴部分充滿溶液,并使液面位于
“0”刻度或“0”刻度以下某一刻度處
i己記錄初始液面刻度
(2)滴定。
眼睛注視鏈
左手控制滴
形瓶內(nèi)溶液
定管的活塞
的顏色變化
右手搖動(dòng)
錐形瓶
(3)終點(diǎn)判斷:等到滴入最后一滴反應(yīng)液,指示劑變色,且在半分鐘內(nèi)不能恢復(fù)原來的顏色,視為滴定終點(diǎn),
并記錄標(biāo)準(zhǔn)液的體積。
(4)數(shù)據(jù)處理:按上述操作重復(fù)2?3次,求出用去標(biāo)準(zhǔn)鹽酸體積的平均值,根據(jù)原理計(jì)算。
c(HC1)-V(HC1)
c(NaOH)=7(NaOH)
6.氧化還原滴定的原理及指示劑的選擇:
(1)原理:以氧化劑或還原劑為滴定劑,直接滴定一些具有還原性或氧化性的物質(zhì),或者間接滴定一些本身
并沒有還原性或氧化性,但能與某些還原劑或氧化劑反應(yīng)的物質(zhì)。
(2)試劑:常見用于滴定的氧化劑有KMnCU、KzCnCh等;常見用于滴定的還原劑有亞鐵鹽、草酸、維生素
C等。
(3)指示劑:氧化還原滴定的指示劑有三類:
①氧化還原指示劑;
②專用指示劑,如在碘量法滴定中,可溶性淀粉溶液遇碘標(biāo)準(zhǔn)溶液變藍(lán);
③自身指示劑,如高鎰酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定草酸時(shí),滴定終點(diǎn)為溶液由無色變?yōu)闇\紅色。
7.沉淀滴定:
(1)概念:沉淀滴定是利用沉淀反應(yīng)進(jìn)行滴定、測量分析的方法。生成沉淀的反應(yīng)很多,但符合條件的卻很
少,實(shí)際上應(yīng)用最多的是銀量法,即利用Ag+與鹵素離子的反應(yīng)來測定CP、Br>「濃度。
(2)原理:沉淀滴定所用的指示劑本身就是一種沉淀劑,滴定劑與被滴定物反應(yīng)的生成物的溶解度要比滴定
劑與指示劑反應(yīng)的生成物的溶解度小,否則不能用這種指示劑。如用AgNCh溶液測定溶液中C「的含量時(shí)
常以CrO『為指示劑,這是因?yàn)锳gCl比AgCrCU更難溶。
1.以酚麟為指示劑,用0.1000mol-L-1的NaOH溶液滴定20.00mL未知濃度的二元酸H2A溶液。溶液中,
pH、分布系數(shù)6隨滴加NaOH溶液體積VNaOH的變化關(guān)系如圖所示。[比如A?一的分布系數(shù):
_______c(A')_______
6(A2')=
2
C(H2A)+C(HA)+C(A)
下列敘述正確的是()
A.曲線①代表3(HzA),曲線②代表3(HAD
1
B.H2A溶液的濃度為0.2000mol.L
C.HA-的電離常數(shù)Ka=1.0xl0-2
D.滴定終點(diǎn)時(shí),溶液中c(Na+)<2c(A")+c(HA-)
【答案】C
【解析】根據(jù)圖像,曲線①代表的粒子的分布系數(shù)隨著NaOH的滴入逐漸減小,曲線②代表的粒子的分布
系數(shù)隨著NaOH的滴入逐漸增大;當(dāng)加入40mLNaOH溶液時(shí),溶液的pH在中性發(fā)生突變,且曲線②代表
的粒子達(dá)到最大值接近1;沒有加入NaOH時(shí),pH為1,說明H2A第一步完全電離,第二步部分電離,曲
心<^八、士?0.1000mol/Lx40mL
線①代表6(HA-),曲線②代表B(A2)根據(jù)反應(yīng)2NaOH+H2A=Na2A+2H2O,c(H2A尸--------------------
2x20.00mL
=0.1000mol/L,據(jù)此分析作答。根據(jù)分析,曲線①代表3(HA)曲線②代表302-),A錯(cuò)誤;當(dāng)加入
40.00mLNaOH溶液時(shí),溶液的pH發(fā)生突變,說明恰好完全反應(yīng),結(jié)合分析,根據(jù)反應(yīng)
0.1000mol/Lx40mL昆人
2NaOH+HA=NaA+2H2O,c(HA)=-------------------------------=0.1000mol/L,B錯(cuò)誤;由于H2A第一步完全
2222x20.00mL
電離,則HA-的起始濃度為0.1000mol/L,根據(jù)圖像,當(dāng)VNaOH=0時(shí),的分布系數(shù)為0.9,溶液的pH=l,
0.1000mol/Lx0.lx0.lOOOmol/L
Az一的分布系數(shù)為0.1,則HA-的電離平衡常數(shù)&=。彷-)'3)七lxio-2,
c(HA)0.1000mol/Lx0.9
C正確;用酚酸作指示劑,酚St變色pH范圍為8.2?10,終點(diǎn)時(shí)溶液呈堿性,c(OH)>c(H+),溶液中的電
荷守恒為c(Na+)+c(H+)=2c(A2-)+c(HA-)+c(OH)則c(Na+)>2c(A%)+c(HA-),D錯(cuò)誤;答案選C。
2.用0.100molUAgNCh滴定50.0mL0.0500mol-L-1CF溶液的滴定曲線如圖所示。下列有關(guān)描述錯(cuò)誤的是
)
9
8
7
o6
5-5
T4
3
2
1
0
05101520253035404550
“AgNOiXmL
A.根據(jù)曲線數(shù)據(jù)計(jì)算可知Ksp(AgCl)的數(shù)量級為10”。
B.曲線上各點(diǎn)的溶液滿足關(guān)系式c(Ag+)-c(Cl-)=Ksp(AgCl)
C.相同實(shí)驗(yàn)條件下,若改為0.0400mol-L-1Ch反應(yīng)終點(diǎn)c移到a
D.相同實(shí)驗(yàn)條件下,若改為0.0500mol-L1Br,反應(yīng)終點(diǎn)c向b方向移動(dòng)
【答案】C
【解析】本題應(yīng)該從題目所給的圖入手,尋找特定數(shù)據(jù)判斷題目中的沉淀滴定的具體過程。注意:橫坐標(biāo)
是加入的硝酸銀溶液的體積,縱坐標(biāo)是氯離子濃度的負(fù)對數(shù)。選取橫坐標(biāo)為50mL的點(diǎn),此時(shí)向50mL
0.05mol/L的Cl-溶液中,加入了50mL0.1mol/L的AgNCh溶液,所以計(jì)算出此時(shí)溶液中過量的Ag+濃度為
0.025mol/L(按照銀離子和氯離子1:1沉淀,同時(shí)不要忘記溶液體積變?yōu)樵瓉?倍),由圖示得到此時(shí)約
為lxl0-8mol/L(實(shí)際稍小),所以Ksp(AgCl)約為0.025x10-8=2.5x10-1。,所以其數(shù)量級為UH。,A正確。由
于Ksp(AgCl)極小,所以向溶液滴加硝酸銀就會有沉淀析出,溶液一直是氯化銀的飽和溶液,所以c(Ag+)-c(Cl-)
=KSP(AgCl),B正確。滴定的過程是用硝酸銀滴定氯離子,所以滴定的終點(diǎn),應(yīng)該由原溶液中氯離子的物質(zhì)
的量決定,將50mL0.05mol/L的溶液改為50mL0.04mol/L的溶液,此時(shí)溶液中的氯離子的物質(zhì)的量
是原來的0.8倍,所以滴定終點(diǎn)需要加入的硝酸銀的量也是原來的0.8倍,因此應(yīng)該由c點(diǎn)的25mL變?yōu)?/p>
25x0.8=20mL,而a點(diǎn)對應(yīng)的是15mL,C錯(cuò)誤。鹵化銀從氟化銀到碘化銀的溶解度應(yīng)該逐漸減小,所以
Ksp(AgCl)應(yīng)該大于Ksp(AgBr),將50mL0.05mol/L的C1溶液改為50mL0.05mol/L的Br-溶液,這是將溶液
中的氯離子換為等物質(zhì)的量的濱離子,因?yàn)殂y離子和氯離子或?yàn)I離子都是1:1沉淀的,所以滴定終點(diǎn)的橫坐
標(biāo)不變,但是因?yàn)榘幕y更難溶,所以終點(diǎn)時(shí),澳離子的濃度應(yīng)該比終點(diǎn)時(shí)氯離子的濃度更小,所以有可
能由a點(diǎn)變?yōu)閎點(diǎn),D正確。
3.中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)(GB2760-2011)規(guī)定葡萄酒中SCh最大使用量為025gL^。某興趣小組用圖1
裝置(夾持裝置略)收集某葡萄酒中so2,并對其含量進(jìn)行測定。
圖1圖2
(1)儀器A的名稱是,水通入A的進(jìn)口為
(2)B中加入300.00mL葡萄酒和適量鹽酸,加熱使SCh全部逸出并與C中H2O2完全反應(yīng),其化學(xué)方程式為
⑶除去C中過量的H2O2,然后用0.0900molL-NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定,滴定前排氣泡時(shí),應(yīng)選擇圖2
中的;若滴定終點(diǎn)時(shí)溶液的pH=8.8,則選擇的指示劑為;若用50mL滴定管進(jìn)行實(shí)驗(yàn),
當(dāng)?shù)味ü苤械囊好嬖诳潭取?0”處,則管內(nèi)液體的體積(填序號)(①=10mL,②=40mL,③<10mL,
?>40mL)o
(4)滴定至終點(diǎn)時(shí),消耗NaOH溶液25.00mL,該葡萄酒中SO2含量為g-L-1o
(5)該測定結(jié)果比實(shí)際值偏高,分析原因并利用現(xiàn)有裝置提出改進(jìn)措施:
【答案】⑴冷凝管(或冷凝器)b(2)SO2+H2O2=H2SO4(3)?酚麟④(4)0.24
(5)原因:鹽酸的揮發(fā);改進(jìn)措施:用不揮發(fā)的強(qiáng)酸如硫酸代替鹽酸(或用蒸儲水代替葡萄酒進(jìn)行對比實(shí)驗(yàn),
扣除鹽酸揮發(fā)的影響)
【解析】(1)A儀器的名稱為冷凝管或冷凝器;為使冷卻效果好,應(yīng)將冷卻水從處于低處的b口通入。(2)SC>2
具有強(qiáng)還原性,H2O2具有強(qiáng)氧化性,二者發(fā)生氧化還原反應(yīng):SO2+H2O2=H2SO4=(3)NaOH盛裝在堿式
滴定管中,應(yīng)將橡皮管向上彎曲以排出氣泡,選③。滴定至終點(diǎn)時(shí)溶液的pH=8.8,在酚獻(xiàn)的變色范圍內(nèi),
故可選用酚酷作指示劑。液面在10mL時(shí)滴定管中有刻度的液體為40mL,因滴定管的下端有一段無刻度,
故管內(nèi)液體的體積大于40mLo(4)SO2與NaOH存在如下關(guān)系:
SO2?H2s。4~2NaOH
64g2mol
一以
m(SO2)0.0900moLL0.025L
64gx0.0900moLL-ix0.025L故葡萄酒中的含量為端會
解得:加)=0.072g,SO2=0.24g-L^o(5)
(S02=2mol
鹽酸為揮發(fā)性酸,揮發(fā)出的HC1消耗NaOH,使測量值偏大??梢杂秒y揮發(fā)的稀硫酸代替鹽酸進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)。
考點(diǎn)04鹽類水解和粒子濃度大小比較
1.鹽類水解的應(yīng)用
應(yīng)用舉例
+
判斷溶液的酸堿性FeCb顯酸性,原因是Fe3++3H2。Fe(OH)3+3H
配制或貯存易水解的鹽溶液配制C11SO4溶液時(shí),加入少量H2so4,防止Ci?+水解
加熱蒸干AlCb[加熱A1(NO3)3、FeCb、AlBr3溶液與之類似]溶液,因
為水解產(chǎn)物之一為揮發(fā)性物質(zhì)鹽酸,不斷揮發(fā)出氯化氫氣體,導(dǎo)致水
判斷鹽溶液蒸干產(chǎn)物
解平衡不斷向右移動(dòng),最后徹底水解,蒸干后得到AI(OH)3,進(jìn)一步
灼燒得到Al203o
膠體的制取制取Fe(OH)3膠體的離子反應(yīng):Fe3++3H2O=&=Fe(OH)3(膠體)+3H+
物質(zhì)的提純除去MgCL溶液中的Fe3+,可加入MgO、鎂粉或Mg(OH)2或MgCCh
離子共存的判斷A"+與A1O晨COF.HCO晨S2\HS等因相互促進(jìn)水解而不共存
3+
成分為NaHCCh與A12(SO4)3,發(fā)生反應(yīng)為A1+3HCO;===A1(OH)3;
泡沫滅火器原理
+3CO2T
作凈水劑明磯可作凈水劑,原理為AF++3H2。--A1(OH)3(膠體)+3H+
鏤態(tài)氮肥與草木灰不得混用,原因是2NH4+COF=2NH?+CO2T+
化肥的使用3
H2O
2.鹽類水解程度大小比較的三個(gè)規(guī)律
(1)鹽水解生成的弱酸(弱堿)越弱水解程度越大。常以此判斷弱酸(弱堿)的相對強(qiáng)弱。
(2)相同條件下:正鹽〉相應(yīng)酸式鹽,如COr>HCO-
(3)相互促進(jìn)水解的鹽,單水解的鹽〉相互抑制水解的鹽。
$n(NH4)2CO3>(NH4)2SO4>(NH4)2Fe(SO4)2
3.離子濃度大小比較
⑴微粒濃度大小比較的理論依據(jù)和守恒關(guān)系
A.兩個(gè)理論依據(jù)
①弱電解質(zhì)電離理論:電離粒子的濃度大于電離生成粒子的濃度。
例如,H2c03溶液中:C(H2co3)>c(HCO,)?c(CCT)(多元弱酸第一步電離程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于第二步電離)。
②水解理論:水解離子的濃度大于水解生成粒子的濃度。
例如,Na2cCh溶液中:c(COM)>c(HCO5)?c(H2co3)(多元弱酸根離子的水解以第一步為主)。
B.三個(gè)守恒關(guān)系
①電荷守恒:電荷守恒是指溶液必須保持電中性,即溶液中所有陽離子的電荷總濃度等于所有陰離子的電
荷總濃度。
例如,NaHCCh溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(HCOF)+2c(COf)+c(OH-)0
②物料守恒:物料守恒也就是元素守恒,變化前后某種元素的原子個(gè)數(shù)守恒。
-1
例如,0.1mol-LNaHCCh溶液中:c(Na*)=c(HCOD+c(COF)+c(H2CO3)=0.1mol-L'o
③質(zhì)子守恒:由水電離出的c(H+)等于由水電離出的c(OlT),在堿性鹽溶液中OJT守恒,在酸性鹽溶液中
H+守恒。例如,純堿溶液中C(OIT)=C(H+)+C(HCO,)+2C(H2co3)。
(2)四種情況分析
①多元弱酸溶液
+
根據(jù)多步電離分析,如:在H3P。3溶液中,C(H)>C(H2PO;)>C(HPOD>C(POD=
②多元弱酸的正鹽溶液
+-
根據(jù)弱酸根的分步水解分析,如:Na2c。3溶液中:c(Na)>c(COr)>c(OH)>c(HCOF)o
③不同溶液中同一離子濃度的比較
要看溶液中其他離子對其產(chǎn)生的影響。例如,在相同物質(zhì)的量濃度的下列溶液中:①NH4NO3溶液,②
CH3coONH4溶液,③NH4Hs04溶液,c(NH』)由大到小的順序是③,①〉②。
④混合溶液中各離子濃度的比較
要進(jìn)行綜合分析,如電離因素、水解因素等。例如,在0.1moll/的NH4cl和0.1moLL”的氨水混合溶液
中,各離子濃度的大小順序?yàn)椤?NHl)>c(C「)>c(OlT)>c(H+)。在該溶液中,NH3H2O的電離與NHI的水解
互相抑制,但NH3H2Q的電離程度大于NH:的水解程度,溶液呈堿性,c(OH3>c(H+),同時(shí)c(NH:)>c(Cl
)。
1.電解質(zhì)溶液中的守恒關(guān)系
(1)電荷守恒:電解質(zhì)溶液中所有陽離子所帶有的正電荷數(shù)與所有的陰離子所帶的負(fù)電荷數(shù)相等。
如NaHCCh溶液中:w(Na+)+n(H+)=?(HCOr)+2R(COF)+?(OH-)
(2)物料守恒:電解質(zhì)溶液中由于電離或水解因素,離子會發(fā)生變化變成其它離子或分子等,但離子或分子
中某種特定元素的原子的總數(shù)是不會改變的。
如NaHCCh溶液中”(Na*):〃(C)=1:1,推出:c(Na+)=c(HCO,)+c(CO/)+c(H2co3)
(3)質(zhì)子守恒:電解質(zhì)溶液中分子或離子得到或失去質(zhì)子(H+)的物質(zhì)的量應(yīng)相等。
例如在NH4HCO3溶液中H3O+、H2cCh為得到質(zhì)子后的產(chǎn)物;NH3H2O,OH,CO/為失去質(zhì)子后的產(chǎn)物,
+
故有以下關(guān)系:C(H3O)+C(H2CO3)=C(NH3-H2O)+c(OH3+c(COF)o
2.微粒濃度大小的比較
+
⑴多元弱酸溶液,根據(jù)多步電離分析,如在H3P04的溶液中,c(H)>c(H2PO;)>c(HPOF)>c(POr)o
⑵多元弱酸的正鹽溶液,根據(jù)弱酸根的分步水解分析,如Na2cCh的溶液中:c(Na+)>c(COF)>c(OH
")>C(HCO3)O
(3)不同溶液中同一離子濃度的比較,要看溶液中其他離子對其影響的因素。如在相同的物質(zhì)的量濃度的下
列各溶液中A.NH4C1b.CH3COONH4c.NH4HSO40c(NH;)由大到小的順序是c>a>b。
(4)混合溶液中各離子濃度的比較,要進(jìn)行綜合分析,如電解因素、水解因素等。如相同濃度的NH4cl溶液
和氨水等體積混合后,由于氨水的電離程度大于NH]的水解程度,所以溶液中離子濃度順序?yàn)椋篶(NHt)>c(Cl
")>c(OH-)>c(H+)o
⑸巧抓仞點(diǎn)”,突破圖象中的“粒子”濃度關(guān)系
?.抓反應(yīng)“一半”點(diǎn),判斷是什么溶質(zhì)的等量混合。
b.抓“恰好”反應(yīng)點(diǎn),生成什么溶質(zhì),溶液的酸堿性,是什么因素造成的。
c.抓溶液“中性”點(diǎn),生成什么溶質(zhì),哪種反應(yīng)物過量或不足。
d.抓反應(yīng)“過量”點(diǎn),溶質(zhì)是什么,判斷誰多、誰少還是等量。
1.常溫下,用O.lmol-匚1氨水滴定10mL濃度均為O.hnol.匚1的HC1和CH3coOH的混合液,下列說法
不正確的是()
A.在氨水滴定前,HC1和CHaCOOH的混合液中c(C「)>c(CH3coeF)
B.當(dāng)?shù)稳氚彼?0mL時(shí),c(NH^)+c(NH3-H2O)=C(CH3COO)+c(CH3COOH)
+
C.當(dāng)?shù)稳氚彼?0mL時(shí),c(CH3COOH)+c(H)=c(NH3-H2O)+c(OH")
D.當(dāng)溶液呈中性時(shí),氨水滴入量大于20mL,c(NH:)<c
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