第三章 水溶液中的离子平衡 第一节 弱电解质的电离
[目标要求] 1.认识电解质有强弱之分，能应用化学平衡理论描述弱电解质在水溶液中的电离平衡。2.了解强弱电解质与物质结构的关系。3.掌握弱电解质的电离平衡特征及电离平衡常数的计算。
一、电解质和非电解质
1．电解质：在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物。 2．非电解质：在水溶液里和熔融状态下都不导电的化合物。 二、强电解质和弱电解质 1．概念
(1)强电解质：在水溶液中完全电离的电解质。 (2)弱电解质：在水溶液中只有部分电离的电解质。 2．常见强、弱电解质(填物质种类)
(1)强电解质：强酸、强碱、绝大多数盐。 (2)弱电解质：弱酸、弱碱和水。 三、弱电解质的电离 1．电离平衡状态的建立
醋酸电离过程中体系各粒子浓度的变化，填写下表 ＋－ c(H) c(CH3COO) c(CH3COOH) CH3COOH初0 0 最大 溶于水时 达到平衡前 增大 增大 减小 达到平衡时 不变 不变 不变 2.弱电解质的电离平衡 在一定条件下，当电解质分子离解成离子的速率和离子结合成分子的速率相等时，电离过程就达到了平衡状态。
3．影响电离平衡的因素
(1)内因：由电解质本身的性质决定。电解质越弱，其电离程度越小。
(2)外因：①温度：升温时，电离平衡向电离方向移动。②浓度：降低浓度(加水)，电离平衡向电离方向移动。
③加入含有弱电解质离子的强电解质，电离平衡向离子结合成分子方向移动。
四、电离常数 1．概念
在一定温度下，当弱电解质在水溶液中达到电离平衡时，溶液中电离出的各离子浓度系数幂次积的乘积与反应物分子浓度的比值是一个常数。
2．表达式
c?H＋?·c?A－?
对于HAH＋＋A－，K＝c?HA?。 3．注意问题
(1)电离平衡常数只与温度有关，升高温度，K值变大。 (2)在相同条件下，弱酸的电离常数越大，酸性越强。
(3)多元弱酸的各级电离常数的大小关系是一级电离?二级电离，所以其酸性决定于一级电离。
知识点一 强、弱电解质的比较 1．某固体化合物A不导电，但熔化或溶于水都能完全电离。下列关于物质A的说法中，正确的是( )
A．A是非电解质 B．A是强电解质 C．A是共价化合物 D．A是弱电解质 答案 B
解析 在熔化状态下能够电离的一定是离子化合物，而熔化或溶于水都能完全电离，所以为强电解质，故应选B。
2．现有如下各化合物：①酒精，②氯化铵，③氢氧化钡，④氨水，⑤蔗糖，⑥高氯酸，⑦氢硫酸，⑧硫酸氢钾，⑨磷酸，⑩硫酸。
请用以上物质的序号填写下列空白。
(1)属于电解质的有____________________。 (2)属于强电解质的有__________________。 (3)属于弱电解质的有____________。
答案 (1)②③⑥⑦⑧⑨⑩ (2)②③⑥⑧⑩ (3)⑦⑨ 知识点二 弱电解质的电离
－＋
3．在100 mL 0.1 mol·L1的醋酸溶液中，欲使醋酸的电离程度增大，H浓度减小，可采用的方法是( )
A．加热
－
B．加入100 mL 0.1 mol·L1的醋酸溶液
－
C．加入少量的0.5 mol·L1的硫酸
D．加入少量的1 mol·L答案 D
－1
的NaOH溶液
解析 A项，加热促进电离，H＋浓度增大；B项，H＋浓度不变；C项，加H2SO4抑制电离，但H＋浓度增大；D项，加入NaOH，OH－与H＋反应，平衡向右移动，H＋浓度减小。
4．下列说法正确的是( )
－＋
A．根据溶液中有CH3COOH、CH3COO和H即可证明CH3COOH达到电离平衡状态
－＋
B．根据溶液中CH3COO和H的物质的量浓度相等可证明CH3COOH达到电离平衡状态
＋－
C．当NH3·H2O达到电离平衡时，溶液中NH3·H2O、NH4和OH的浓度相等 D．H2CO3是分步电离的，电离程度依次减弱 答案 D
解析 该题考查了电离平衡的判断及其特点。溶液中除电解质电离出的离子外，还存在电解质分子，能证明该电解质是弱电解质，但不能说明达到平衡状态，A错误；根据
CH3COOHCH3COO－＋H＋知即使CH3COOH电离未达到平衡状态，CH3COO－和H＋的浓
H2O达到电离平衡时，溶液中各粒子的浓度不变，而不是相等，度也相等，B错误；NH3·
H2O电离程度是很小的，绝大多数以NH3·H2O的形式存在，C错误；H2CO3是二何况NH3·
元弱酸，分步电离且电离程度依次减小，D正确。
知识点三 电离平衡常数
－
5．在25℃时，0.1 mol·L1的HNO2、HCOOH、HCN、H2CO3的溶液中，它们的电离
－－－－－
平衡常数分别为4.6×104、1.8×104、4.9×1010、K1＝4.3×107和K2＝5.6×1011，其中氢离子浓度最小的是( )
A．HNO2 B．HCOOH C．HCN D．H2CO3 答案 C
解析 相同温度时，电离平衡常数越小，其电离程度越小，浓度相同时，电离产生的离子浓度越小。
－－－
6．已知下面三个数据：7.2×104、4.6×104、4.9×1010分别是三种酸的电离平衡常数，若已知这些酸可发生如下反应：
①NaCN＋HNO2===HCN＋NaNO2， ②NaCN＋HF===HCN＋NaF， ③NaNO2＋HF===HNO2＋NaF。
由此可判断下列叙述中，不正确的是( )
－
A．HF的电离平衡常数为7.2×104
－
B．HNO2的电离平衡常数为4.9×1010
C．根据①③两个反应即可知三种酸的相对强弱 D．HNO2的电离平衡常数比HCN大，比HF小 答案 B
解析 相同温度下的弱电解质的电离平衡常数是比较弱电解质相对强弱的依据之一。 该题中涉及三个反应。由这三个化学反应方程式可以得出：HF、HNO2、HCN的酸性依次减弱。酸性越强，电离常数越大，据此可以将三个K值与酸对应起来。以上三个反应中，第①个反应说明HNO2>HCN，第③个反应说明HF>HNO2，只根据这两个反应即可作出比较。
练基1．关于强、弱电解质的叙述正确的是(
)
A．强电解质都是离子化合物，弱电解质都是共价化合物 B．强电解质都是可溶性化合物，弱电解质都是难溶性化合物
础落实
C．强电解质的水溶液中无溶质分子，弱电解质的水溶液中有溶质分子 D．强电解质的水溶液导电能力强，弱电解质的水溶液导电能力弱 答案 C
解析 A项，部分共价化合物是强电解质；B项，强电解质有些是难溶性的，如BaSO4；C项，强电解质在水中完全电离无溶质分子，弱电解质在水中部分电离，有溶质分子；D项，水溶液的导电能力取决于溶液中离子浓度的大小，与电解质的强弱无关。
2．把0.05 mol NaOH固体，分别加入下列100 mL溶液中，溶液的导电能力变化不大的是( )
－－－
①自来水 ②0.5 mol·L1盐酸 ③0.5 mol·L1醋酸 ④0.5 mol·L1 NH4Cl溶液 A．①② B．②④ C．③④ D．②③ 答案 B
解析 离子浓度变化不大，导电能力变化就不大。在H2O中、CH3COOH中加入NaOH固体，离子浓度都增大，向HCl中加入NaOH固体，自由移动离子数基本不变，则离子浓度变化不大，向NH4Cl中加入NaOH固体，离子浓度基本不变。
3．下列对氨水溶液中存在的电离平衡NH3·H2OA．加水后，溶液中n(OH)增大
－
B．加入少量浓盐酸，溶液中c(OH)增大
C．加入少量浓NaOH溶液，电离平衡正向移动
＋
D．加入少量NH4Cl固体，溶液中c(NH4)减少 答案 A
－
－
NH＋4＋OH叙述正确的是( )
解析 A项，加水使NH3·H2O电离平衡右移，n(OH－)增大；B项，加入少量浓盐酸使c(OH－)减小；C项，加入浓NaOH溶液，电离平衡向左移动；D项，加NH4Cl固体，c(NH＋4)增大。
练方法技巧
4．相同体积、相同氢离子浓度的强酸溶液和弱酸溶液分别跟足量的镁完全反应，下列说法正确的是( )
A．弱酸溶液产生较多的氢气 B．强酸溶液产生较多的氢气 C．两者产生等量的氢气
D．无法比较两者产生氢气的量 答案 A
解析 相同氢离子浓度的强酸和弱酸溶液，前者的浓度较小，等体积的两种溶液与足量的镁反应，后者放出的氢气多。酸的物质的量越多，在与足量的金属反应时，放出的氢气越多。 5．如图是在一定温度下，向不同电解质溶液中加入新物质时溶液的导电性能发生变化，其电流强度(I)随新物质加入量(m)的变化曲线，以下四个导电性实验，其中与A图变化趋势一致的是__________，与B图变化趋势一致的是__________，与C图变化趋势一致的是________。
①氢氧化钡溶液中滴入硫酸溶液至过量； ②醋酸溶液中滴入氨水至过量； ③澄清石灰水中通入CO2至过量；
④氯化铵溶液中逐渐加入适量氢氧化钠固体。
答案 ② ①③ ④
解析 ②CH3COOH＋NH3·H2O===CH3COONH4＋H2O，由于生成了强电解质CH3COONH4，所以导电性先增强，继续加氨水对溶液进行稀释，导电性会减弱。①③涉及的反应：Ba(OH)2＋H2SO4===BaSO4↓＋2H2O，Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O，CaCO3＋H2O＋CO2===Ca(HCO3)2，①导电性又增大是因为加入过量的H2SO4，而③是沉淀又和CO2作用生成了强电解质Ca(HCO3)2。④的过程导电性变化不大，因为NH4Cl和生成的NaCl浓度变化不大。
练综合拓展
6．一定温度下有：a.盐酸 b．硫酸 c．醋酸三种酸。
＋
(1)当其物质的量浓度相同时，c(H)由大到小的顺序是______________。
(2)同体积、同物质的量浓度的三种酸，中和NaOH能力的顺序是____________。
＋
(3)当其c(H)相同时，物质的量浓度由大到小的顺序为______________。
＋
(4)当其c(H)相同、体积相同时，分别加入足量锌，相同状况下产生气体的体积由大到小的顺序为__________。
＋
(5)当c(H)相同、体积相同时，同时加入锌，若产生相同体积的H2(相同状况)，则开始时的反应速率________，反应所需时间__________。
＋＋
(6)将c(H)相同的三种酸均稀释10倍后，c(H)由大到小的顺序是
________________________________________________________________________。
答案 (1)b>a>c (2)b>a＝c (3)c>a>b (4)c>a＝b (5)a＝b＝c a＝b>c (6)c>a＝b 解析 盐酸是一元强酸，硫酸是二元强酸，醋酸是一元弱酸。当其物质的量浓度相同时，硫酸的c(H＋)最大，醋酸的c(H＋)最小。同体积、同物质的量浓度的三种酸，硫酸消耗的NaOH最多。当其c(H＋)相同、体积相同时，醋酸的物质的量最多，与锌反应产生的氢气最多。 7．双氧水(H2O2)和水都是极弱电解质，但H2O2比H2O更显酸性。 (1)若把H2O2看成是二元弱酸，请写出在水中的电离方程式：
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (1) 鉴于H2O2显弱酸性，它能同强碱作用形成正盐，在一定条件下也可形成酸式盐。
请写出H2O2与Ba(OH)2作用形成盐的化学方程式：
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
＋－
(3)水电离生成H3O和OH叫作水的自偶电离。同水一样，H2O2也有极微弱的自偶电离，其自偶电离的方程式为
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
答案 (1)H2O2
－
H＋＋HO－2、HO2
－
H＋＋O22
(2)H2O2＋Ba(OH)2===BaO2＋2H2O或2H2O2＋Ba(OH)2===Ba(HO2)2＋2H2O (3)H2O2＋H2O2
－
H3O＋2＋HO2
解析 H2O2看成是二元弱酸，电离方程式分步写，即H2O2
H＋＋HO－2，HO－2
H＋＋
2－
O2。H2O2＋Ba(OH)2===BaO2＋2H2O或2H2O2＋Ba(OH)2===Ba(HO2)2＋2H2O。根据H2O＋
－。 H2OH3O＋＋OH－的自偶电离知H2O2自偶电离的方程式为H2O2＋H2O2 H3O＋2＋HO2
8．试用简单的实验证明在醋酸溶液中存在着CH3COOH
CH3COO－＋H＋的电离平衡
(要求写出简要操作、实验现象及实验能说明的问题)。
答案 方法一：在醋酸溶液中滴入紫色石蕊试液，溶液呈红色，加入醋酸铵固体，振荡
＋－
溶液，溶液颜色明显变浅。c(H)变小，是由于加入的CH3COO使平衡向左移动，由此说明醋酸溶液中存在着醋酸的电离平衡。
方法二：取一定体积的溶液，用pH试纸测其溶液的pH，然后再用蒸馏水将溶液稀释100倍，再测定溶液的pH，若稀释前后溶液的pH改变小于2，说明存在上述电离平衡。
解析 在弱电解质的水溶液中存在着电离平衡，改变外界条件可使电离平衡发生移动，使溶液中各微粒的浓度发生改变，使溶液的酸碱性发生改变。因题目并未限定试剂和方法，故思考的空间比较大，可设计不同的实验方法，如加水稀释，使平衡移动，测pH分析判断；又如加入中性CH3COONH4，看溶液中c(H＋)变化对指示剂颜色的改变。
第二节 水的电离和溶液的酸碱性
第1课时 水的电离和溶液的酸碱性
[目标要求] 1.理解水的离子积常数，理解酸、碱对水的电离平衡的影响。2.了解pH的
＋
概念，理解溶液的c(H)、pH与溶液酸碱性的关系。
一、水的电离 1．水的电离
实验证明，水是一种极弱的电解质，能发生微弱的电离，在一定条件下可以达到电离平衡，其电离方程式为H2O＋H2Oc?H?·c?OH?
表达式为K＝c?H2O?。
＋
＋
－
H3O＋＋OH－，简写成H2O
H＋＋OH－。其浓度平衡常数
25℃时，纯水中c(H)＝c(OH)＝1×107 mol·L1。 2．水的离子积
＋－＋－
(1)定义：水中c(H)·c(OH)乘积为一常数，记作：KW＝c(H)·c(OH)。 (2)影响因素：温度，温度升高，KW增大。
＋－－
(3)25℃时，KW＝c(H)·c(OH)＝1×1014。
注意：①KW不仅适用于纯水，也适用于酸性或碱性的稀溶液； ②KW只受温度的影响，与溶液的酸碱性无关；
＋
③酸溶液中可以忽略由水电离出来的c(H)，碱溶液中可以忽略由水电离出来的c(OH－
)。
二、溶液的酸碱性与pH
＋＋－
1．pH＝－lgc(H)，反过来c(H)＝10pH。
＋－
2．溶液中c(H)与c(OH)的大小关系及溶液的pH：
－－－
注意：①溶液的酸性越强，pH越小；溶液的碱性越强，pH越大。 ②pH一般适用于表示c(H＋)或c(OH－)小于等于1 mol·L－1的溶液。
知识点一 水的电离
＋－－－
1．在某温度时，测得纯水中的c(H)＝2.0×107 mol·L1，则c(OH)为( )
－－－－
A．2.0×107 mol·L1 B．0.1×107 mol·L1
－－－
C．1.0×1014/2.0×107 mol·L1 D．无法确定 答案 A
解析 根据水的电离方程式H2OH＋＋OH－可知，无论在何种条件下的纯水中，水电
L－1>1.0×10－7 mol·L离出的c(H＋)＝c(OH－)。而该温度下的纯水中c(H＋)＝2.0×10－7 mol·
－1，则所处温度高于
25℃，但水电离的c(H＋)＝c(OH－)＝2.0×10－7 mol·L－1，故答案为A。
－
2．室温下，把1 mL 0.1 mol·L1的H2SO4加水稀释成2 L溶液，在此溶液中由水电离
＋
产生的H，其浓度接近于( )
－－－－
A．1×104 mol·L1 B．1×108 mol·L1
－－－－
C．1×1011 mol·L1 D．1×1010 mol·L1 答案 D
解析 温度不变时，水溶液中氢离子的浓度和氢氧根离子的浓度乘积是一个常数。在酸
溶液中氢氧根离子完全由水电离产生，而氢离子则由酸和水共同电离产生。当酸的浓度不是极小的情况下，由酸电离产生的氢离子总是远大于由水电离产生的(常常忽略水电离的部分)，而水电离产生的氢离子和氢氧根离子始终一样多。所以，酸溶液中的水电离的氢离子的求算通常采用求算氢氧根离子的方法。
稀释后c(H＋)＝(1×10－3 L×0.1 mol·L－1)/2 L ＝1×10－4 mol·L－1
c(OH－)＝1×10－14/1×10－4＝1×10－10 mol·L－1
＋－
3．能影响水的电离平衡，并使溶液中的c(H)>c(OH)的措施是( ) A．向纯水中投入一小块金属钠 B．将水加热煮沸 C．向水中通入SO2 D．向水中加入NaCl 答案 C
解析 A项，水与Na反应，使溶液中的c(H＋)
知识点二 水的离子积常数
4．下列关于水的离子积常数的叙述中，正确的是( )
＋－＋
A．因为水的离子积常数的表达式是KW＝c(H)c(OH)，所以KW随溶液中c(H)和c(OH－
)的变化而变化
B．水的离子积常数KW与水的电离平衡常数K是同一物理量 C．水的离子积常数仅仅是温度的函数，随温度的变化而变化
D．水的离子积常数KW与水的电离平衡常数K是两个没有任何关系的物理量 答案 C
解析 水的离子积常数KW＝K·c(H2O)，一定温度下K和c(H2O)都是不变的常数，所以KW仅仅是温度的函数，水的离子积常数的表达式是KW＝c(H＋)·c(OH－)，但是只要温度一定，KW就是不变的常数，溶液中c(H＋)变大，c(OH－)则变小，反之亦然。
5．25℃时，水的电离达到平衡：H2OH＋＋OH－ ΔH>0，下列叙述正确的是( )
A．向水中加入稀氨水，平衡逆向移动，c(OH)降低
＋
B．向水中加入少量固体硫酸氢钠，c(H)增大，KW不变
＋
C．向水中加入少量CH3COOH，平衡逆向移动，c(H)降低 D．将水加热，KW增大，pH不变 答案 B
解析 本题考查外界条件对水的电离平衡的影响。解答时要先分析清楚水的电离平衡的移动方向，然后再讨论c(H＋)、c(OH－)或KW的变化。向水中加入稀氨水，c(OH－)增大，平衡逆向移动，c(H＋)减小，A项不正确；向水中加入少量固体NaHSO4：NaHSO4===Na＋＋H
＋＋SO2
4－，c(H＋)增大，但
－
KW不变，B项正确；向水中加入少量CH3COOH后，使水的电
离平衡逆向移动，c(OH－)减小，c(H＋)增大，C项不正确；将水加热，水的电离平衡正向移动，c(H＋)、c(OH－)均增大，KW增大，pH减小，但仍呈中性，D项不正确。
知识点三 溶液的酸碱性 6．下列说法正确的是( ) A．pH<7的溶液一定是酸溶液
－
B．同温下，pH＝5的溶液和pH＝3的溶液相比，前者c(OH)是后者的100倍 C．室温下，每1×107个水分子中只有一个水分子发生电离
－＋
D．在1 mol·L1的氨水中，改变外界条件使c(NH4)增大，则溶液的pH一定增大
答案 B
解析 A．溶液显酸碱性的本质为c(H＋)与c(OH－)的相对大小，当c(H＋)>c(OH－)时溶液才呈酸性。例如：在100℃时，KW＝1×10－12，此时pH＝6时为中性，小于7，由于c(H
＋)＝c(OH－)仍呈中性，所以不能用
pH＝7作为判断溶液酸碱性的标准，当然室温下可以；
B.pH＝5，c(OH－)＝1×10－9 mol·L－1，pH＝3，c(OH－)＝1×10－11 mol·L－1，前者c(OH－)
1 000 g
7－C.室温时，是后者的100倍，故B正确；每升水有1×10 mol水分子发生电离，即18 g·mol－1＝55.6
mol水分子中只有
C
1×10－7 mol
1
水分子电离，1×10个水分子中只有55.6个水分子电离，故
7
＋)增大，平衡向H2ONH＋错；D.氨水中存在NH3·4＋OH－平衡，当加NH4Cl晶体时，c(NH4
左移动，c(OH－)减小，pH减小，故D错。
7．对室温下pH相同、体积相同的醋酸和盐酸两种溶液分别采取下列措施，有关叙述正确的是( )
A．加适量的醋酸钠晶体后，两溶液的pH均增大 B．使温度都升高20℃后，两溶液的pH均不变 C．加水稀释2倍后，两溶液的pH均减小
D．加足量的锌充分反应后，两溶液中产生的氢气一样多 答案 A
解析 解答本题时要注意以下两点：(1)醋酸和盐酸pH相同时，醋酸浓度比盐酸大； (2)稀释时两溶液pH均增大，加热pH均减小。
8．下列溶液一定显酸性的是( )
－＋
A．溶液中c(OH)>c(H)
B．滴加紫色石蕊试液后变红色的溶液
＋－－
C．溶液中c(H)＝106 mol·L1 D．pH>7的溶液 答案 B
解析 判断溶液酸碱性的关键看c(H＋)和c(OH－)的相对大小，若c(H＋)>c(OH－)，溶液呈酸性；而pH<7或c(H＋)<10－7 mol·L－1，仅适用于常温时，若温度不确定，就不能用来判断溶液的酸碱性；而B项中可使紫色石蕊试液变红，则该溶液为酸性。
练基础1．下列粒子能影响水的电离平衡，且能使水的电离平衡向右移动的是
(A．CH3COOH B．[
···
·O··H]－
··
落实
) C．NH
＋
4
D.
答案 C
解析 A项，CH3COOH电离出H＋，使水的电离平衡左移；B项，OH－能使水的电离
平衡左移；C项，NH＋4会水解，使水的电离平衡右移；D项，Cl－不影响水的电离平衡。
2．关于水的离子积常数，下列说法不正确的是( )
＋－－
A．100℃水中，c(H)·c(OH)＝1×1014
＋－－
B．纯水中，25℃时，c(H)·c(OH)＝1×1014
＋－－
C．25℃时，任何以水为溶剂的稀溶液中c(H)·c(OH)＝1×1014 D．KW值随温度升高而增大 答案 A
解析 KW只与温度有关，升高温度，KW增大，25℃时，纯水和任何物质的水溶液中KW＝c(H＋)·c(OH－)＝1×10－14。
＋－－
3．常温下，某溶液中由水电离的c(H)＝1×1013 mol·L1，该溶液可能是( ) ①二氧化硫水溶液 ②氯化铵水溶液 ③硝酸钠水溶液 ④氢氧化钠水溶液 A．①④ B．①② C．②③ D．③④ 答案 A
解析 由水电离的c(H＋)＝1×10－13 mol·L－1<1×10－7 mol·L－1，即该溶液中的溶质抑制了水的电离，因此要么加碱抑制，要么加酸抑制，故①④正确。
－－
4．在相同温度下，0.01 mol·L1 NaOH溶液和0.01 mol·L1的盐酸相比，下列说法正确的是( )
＋
A．由水电离出的c(H)相等
＋－－
B．由水电离出的c(H)都是1.0×1012 mol·L1
－－
C．由水电离出的c(OH)都是0.01 mol·L1 D．两者都促进了水的电离 答案 A 解析 若该温度下水的离子积常数为KW(这里没有说是25℃)，则在0.01 mol·L－1的
KWKW
NaOH溶液中，由水电离的c(H＋)＝＝ mol·L－1。
c?OH－?0.01
KW
在0.01 mol·L－1的HCl溶液中，由水电离出的c(H＋)＝c(OH－)水电离＝ mol·L－1。
0.01
练方法技巧
5．已知液氨的性质与水相似，25℃时，NH3＋NH3
－15
－1
－＋
NH＋4＋NH2，NH4的平衡浓度为
1×10 mol·L，则下列说法中正确的是( )
A．在液氨中加入NaNH2可使液氨的离子积变大 B．在液氨中加入NH4Cl可使液氨的离子积减小
－
C．在此温度下液氨的离子积为1×1017 D．在液氨中放入金属钠，可生成NaNH2 答案 D
解析 本题考查对水的离子积的理解与迁移能力。由水的离子积可知，其大小只与温度
－＋－
有关。由钠与水反应可推知，2Na＋2NH3===2NaNH2＋H2↑，K＝c(NH2)·c(NH4)＝1×1030。本题是一道信息题，关键是看懂信息。
－－
6． t ℃时，水的离子积为KW，该温度下将a mol·L1的一元酸HA与b mol·L1的一元碱BOH等体积混合，要使混合液呈中性，必要的条件是( )
＋
A．混合液中c(H)＝KW B．混合液的pH＝7 C．a＝b
＋－－
D．混合液中c(B)＝c(A)＋c(OH) 答案 A
解析 要保证溶液呈中性，只要保证c(H＋)＝c(OH－)即可，因为KW＝c(H＋)·c(OH－)＝c2(H＋)，则c(H＋)＝KW，A正确；据pH与7的关系判断溶液的酸碱性，其条件是25℃，B错误；a＝b时，HA与BOH恰好完全反应，但溶液不一定呈中性，C错误；D项一定不正确，因电荷守恒等式为c(H＋)＋c(B＋)＝c(A－)＋c(OH－)。 7． pH＝3的两种一元酸HX和HY溶液，分别取50 mL加入足量的镁粉，充分反应后，收集到H2的体积分别为V(HX)和V(HY)，若V(HX)>V(HY)，则下列说法正确的是( )
A．HX可能是强酸 B．HY一定是强酸
C．HX的酸性强于HY的酸性
D．反应开始时二者生成H2的速率相等 答案 D
解析 解答该题应注意以下三点：(1)强酸完全电离，弱酸部分电离。(2)酸性相同的溶液，弱酸的浓度大，等体积时，其物质的量多。(3)产生H2的速率取决于c(H＋)的大小。本题考查了强、弱酸的判断及溶液酸性大小的比较。据题意，Mg粉足量，酸不足，应根据酸的物质的量来计算H2的体积，由V(HX)>V(HY)，知pH相等时，HX的物质的量浓度比HY的大，即HX是比HY弱的弱酸，而无法判断HY是强酸还是弱酸，故A、B、C错误；D项，反应开始时的速率取决于c(H＋)，因为开始时c(H＋)相等，故D项正确。
练综合拓展
8．乙醇、液氨、水都可以发生自偶电离，如H2O＋H2O＋NH2，则下列叙述正确的是( )
－
H3O＋＋OH－，NH3＋NH3
NH＋4
－A．乙醇的自偶电离方程式为2CH3CH2OHCH3CH2OH＋2＋CH3CH2O
B．乙醇的电离方程式为CH3CH2OH===CH3CH2O＋H
－－－
C．若液氨的离子积常数为1.0×1028，则液氨浓度为1.0×1014 mol·L1
D．若可用与pH相当的定义来规定pOH、pNH2等，则乙醇中与pH相当的为
＋
lgc(CH3CH2OH2)
答案 A
解析 类比水的自偶电离知A项正确；B项中电离方程式用“
－＋
”号；C项中液氨的
－)的浓度为1.0×10－14 mol·L－1，而非液氨的离子积常数为1.0×10－28，则c(NH＋4)与c(NH2
浓度，错误；类比pH的定义知乙醇中与pH相当的为－lgc(CH3CH2OH＋2)，D错误。
9．有一学生甲在实验室测某溶液的pH，实验时，他先用蒸馏水润湿pH试纸，然后用洁净干燥的玻璃棒蘸取试样进行检测。学生乙对学生甲的操作的评价为：操作错误，测定结果一定有误差。学生丙对学生甲的操作的评价为：操作错误，但测定结果不一定有误差。
(1)你支持________(填“乙”或“丙”)同学的观点，原因是____________________。
＋
(2)若用此法分别测定c(H)相等的盐酸和醋酸溶液的pH，误差较大的是________，原因是________________________________________________________________________。
(3)只从下列试剂中选择实验所需的物品，你________(填“能”或“不能”)区分0.1 －－
mol·L1的硫酸和0.01 mol·L1的硫酸。若能，简述操作过程。
________________________________________________________________________ ①紫色石蕊试液 ②酚酞试液 ③甲基橙试液 ④蒸馏水 ⑤BaCl2溶液 ⑥pH试纸 答案 (1)丙 当溶液呈中性时，则不产生误差；否则将产生误差
＋＋＋
(2)盐酸 在稀释过程中，醋酸继续电离产生H，使得溶液中c(H)较盐酸溶液中c(H)大，误差较小
(3)能 用玻璃棒分别蘸取两种溶液点在两张pH试纸上，与标准比色卡比较其pH，pH
－
较大的为0.01 mol·L1的硫酸
解析 本题考查pH试纸的使用，pH试纸使用不能用蒸馏水润湿，若润湿相当于对待测液稀释。对于不同性质的溶液造成的影响不同：若溶液为中性，则测得结果无误差；若为酸性，测得结果偏大；若为碱性，测得结果偏小。
第2课时 强酸、强碱溶液混合时溶液pH的计算
[目标要求] 1.掌握溶液的pH的测定方法，理解溶液酸碱性与溶液中c(H)与c(OH)相对大小有关。2.会用pH计测定中和反应过程中溶液pH的变化，绘制滴定曲线。3.能进行溶液pH的简单计算。
＋
－
一、单一溶液pH的计算 1．计算方法
酸：c(酸)――→c(H)―→pH
电离电离
＋－
碱：c(碱)――→c(OH)――→c(H)―→pH 2．强酸和强碱溶液的pH计算
－
(1)强酸(以c mol·L1的HnA为例) ＋－c(H)＝ncmol·L1
＋
pH＝－lgc(H)＝－lg_nc
－
(2)强碱(以c mol·L1的B(OH)n为例)
－－
c(OH)＝nc mol·L1 ＋＋c(H)＝KW/nc―→pH＝－lgc(H)＝14＋lgnc 二、混合溶液pH的计算 1．两强酸混合
＋＋
c1?H?·V1＋c2?H?·V2＋
c(H)混合＝―→pH
V1＋V2
2．两强碱混合
－－
c1?OH?·V1＋c2?OH?·V2KW－＋
c(OH)混合＝――→c(H)―→pH
V1＋V2
3．强酸强碱混合
＋－
(1)强酸与强碱正好完全反应，溶液呈中性，c(H)＝c(OH)。如室温下，中性溶液的c(H＋－7－1)＝10 mol·L，pH＝7。
＋－
(2)强酸与强碱混合时，若酸过量，则求c(H)过量，若碱过量，则求c(OH)过量，继而计算pH。
KW
＋
知识点一 强酸、强碱溶液pH的计算
＋－－
1．常温下，某溶液中由水电离产生的c(H)＝1×1011 mol·L1，则该溶液的pH可能是( )
A．4 B．7 C．8 D．11 答案 D
解析 由题意知由水电离产生的c(H＋)＝1×10－11 mol·L－1<1×10－7 mol·L－1，抑制了水的电离，可能是酸，也可能是碱，若是酸，c(H＋)＝1×10－3 mol·L－1，pH＝3，若是碱，c(OH－)＝1×10－3 mol·L－1，pH＝11。
－
2．常温下某氢氧化钠溶液的浓度为0.01 mol·L1，则该溶液的pH值为________。 答案 12
解析 强碱溶液中，c(OH－)等于碱的浓度，可先由溶液的物质的量浓度求出c(OH－)，再利用KW求出溶液中的c(H＋)，最后根据pH值定义求溶液的pH值。
c(OH－)＝c(NaOH)＝0.01 mol·L－1，
则c(H＋)＝1×10－12 mol·L－1，pH＝12。
知识点二 强酸、强碱用水稀释后pH的计算
3．将体积均为10 mL、pH均为3的盐酸和醋酸，加入水稀释至a mL和b mL，测得稀释后溶液的pH均为5，则稀释后溶液的体积( )
A．a＝b＝100 B．a＝b＝1 000 C．ab 答案 C
解析 盐酸是强电解质，完全电离。在加水稀释过程中盐酸电离出的H＋的物质的量不会增加。溶液中c(H＋)与溶液体积成反比，故加水稀释时，c(H＋)会随着水的加入而变小。醋酸是弱电解质，发生部分电离。在加水稀释过程中未电离的醋酸分子发生电离，从而使溶液中H＋的物质的量增加，而c(H＋)与溶液体积同样成反比，这就使得此溶液中c(H＋)受到n(H＋)增加和溶液体积V增加的双重影响。很明显，若将盐酸和醋酸同等程度的稀释到体积都为a mL，则盐酸的c(H＋)比醋酸的c(H＋)小。若要稀释到两溶液的c(H＋)相等，则醋酸应该继续稀释，则有b>a。
4.pH＝2的X、Y、Z三种酸的溶液各1 mL，分别加入水稀释到1 000 mL，其pH与溶液体积(V)的变化关系如图所示，下列说法中错误的是( )
A．X是强酸，Y和Z是弱酸
B．稀释前的浓度大小为c(Z)>c(Y)>c(X) C．稀释前电离程度大小为X>Y>Z D．pH＝2时，X、Y、Z都是稀溶液 答案 D
解析 本题考查电解质溶液稀释过程中电离程度、pH变化以及识图能力。pH＝2的酸
＋－
溶液中c(H)＝0.01 mol·L1，当将其稀释到原溶液体积的1 000倍时，若为强酸，则稀释后
＋－－＋
的c(H)＝105 mol·L1，此时pH＝5；若为弱酸，由于稀释过程中电离程度增大，使n(H)
＋－－
增大，则稀释后的c(H)>105 mol·L1，此时pH<5。由三条曲线的变化趋势可知，Z表示浓的弱酸溶液稀释过程中的pH变化，X、Y表示稀溶液稀释过程中pH的变化，因为X为强酸，Y为弱酸，要使pH均为2，则c(Y)>c(X)；pH＝2时，X已完全电离，而弱酸在稀溶液中比在浓溶液中电离程度大。
知识点三 强酸与强酸(或强碱与强碱)混合溶液pH的计算
＋－－－－
5．两种不同浓度的NaOH溶液，c(H)分别为1×1014 mol·L1和1×1010 mol·L1。
＋
将此两溶液等体积混合后，所得溶液中的c(H)是( )
－－
1×?1014＋1010?－14－10－1－
A．1×(10＋10) mol·L B. mol·L1
2
－10－1－14－
C．2×10 mol·L D．2×10 mol·L1 答案 D
－
100·V＋104·V－－－－
解析 碱溶液中应先求出c混(OH)＝ mol·L1≈5×101 mol·L1，所以c
2V
－1410＋－－－
L1＝2×1014 mol·L1。 混(H)＝－1 mol·
5×10
6．pH＝2和pH＝4的两种稀硫酸，等体积混合后，下列结论正确的是( )
＋－－－－－
A．c(H)＝1×103 mol·L1 B．c(OH)＝2×1012 mol·L1 C．pH＝2.3 D．pH＝3 答案 C
10－2V＋10－4V
解析 强酸等体积混合，c混(H＋)＝ mol·L－1＝5.05×10－3 mol·L－1，则
2VpH＝－lgc混(H＋)
＝－lg(5.05×10－3)＝2.3。 7． 25℃时，若pH＝a的10体积某强酸溶液与pH＝b的1体积某强碱溶液混合后溶液
呈中性，则混合之前该强酸的pH与强碱的pH之间应满足的关系( )
A．a＋b＝14 B．a＋b＝13 C．a＋b＝15 D．a＋b＝7 答案 C
10－14
解析 酸中n(H＋)＝10－a×10，碱中n(OH－)＝×1＝10－14＋b，根据混合后溶液呈10－
b
10＝10－14＋b，所以a＋b＝15。
练基础落实
中性，故n(H＋)＝n(OH－)，即10－a× ＋－－
1．25℃时，某溶液中由水电离产生的c(H)和c(OH)的乘积为1×1018，则下列说法正确的是( )
A．该溶液的pH一定是9 B．该溶液的pH可能为5 C．该溶液的pH可能是7 D．不会有这样的溶液 答案 B
解析 该溶液中水提供的c水(OH－)＝c水(H＋)＝1×10－9 mol·L－1。显然远比纯水提供的c(H＋)和c(OH－)小得多，这说明水的电离受到了酸或碱的抑制。若为酸溶液，则酸提供的c(H＋)＝1×10－5 mol·L－1，pH＝5；若为碱溶液，则碱提供的c(OH－)＝1×10－5 mol·L－1，即pH＝9。
2．在常温下，将pH＝8的NaOH溶液与pH＝10的NaOH溶液等体积混合后，溶液的pH最接近于( )
A．8.3 B．8.7 C．9 D．9.7 答案 D
解析 本题考查有关混合溶液pH的计算。有关稀溶液混合，总体积近似等于两种溶液
－－－－－
体积之和。强碱溶液混合，应按c(OH)计算：c混(OH)＝(1×106 mol·L1＋1×104 mol·L－1－5－1＋－－10－1)/2＝5.05×10 mol·L，c混(H)＝KW/c(OH)≈2×10 mol·L，pH＝9.7。
3.pH＝2的A、B两种酸溶液各1 mL，分别加水稀释到1 000 mL，其溶液的pH与溶液体积(V)的关系如图所示，则下列说法中正确的是( )
A．A、B两种酸溶液物质的量浓度一定相等 B．稀释后A酸溶液的酸性比B酸溶液强 C．a＝7时，A是强酸，B是弱酸 D．若A、B都是弱酸，则5>a>2 答案 D
－
4．将100 mL 0.001 mol·L1的盐酸和50 mL pH＝3的硫酸溶液混合后，所得溶液的pH为( )
A．4.5 B．2.7 C．3.3 D．3 答案 D
解析 两种酸混合后，溶液中的c(H＋)＝
＝0.001 mol·L－1，所以溶液的pH＝－lgc(H＋)＝－lg0.001＝3。
练方法技巧
5.某温度下，相同pH值的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释，平衡pH值随溶液体积变化的曲线如图所示。据图判断正确的是( )
A．Ⅱ为盐酸稀释时的pH值变化曲线
B．b点溶液的导电性比c点溶液的导电性强 C．a点KW的数值比c点KW的数值大 D．b点酸的总浓度大于a点酸的总浓度 答案 B
解析 本题考查了强酸和弱酸的稀释规律，解题时要注意弱酸在稀释时还会继续电离。pH相同的盐酸(强酸)和醋酸(弱酸)，稀释相同的倍数时，因醋酸在稀释时仍不断地电离，故盐酸的pH增大的多，故曲线Ⅰ代表盐酸稀释时pH的变化曲线，A错误；不断加水稀释时，溶液中c(H＋)不断减小，导电性减弱，B正确；因为KW仅仅是温度的函数，因为是在相同的温度下，故a点KW与c点KW的数值相同，C错误；因盐酸和醋酸的pH相同，则c(醋酸)>c(盐酸)，稀释相同的倍数，由于醋酸存在电离平衡，故仍有c(醋酸)>c(盐酸)，D错误。
6．有关pH计算结果一定正确的是( )
①强酸pH＝a，加水稀释到10n倍，则pH＝a＋n
②弱酸pH＝a，加水稀释到10n倍，则pH ③强碱pH＝b，加水稀释到10n倍，则pH＝b－n ④弱碱pH＝b，加水稀释到10n倍，则pH>b－n(b－n>7) A．①② B．②③ C．③④ D．②④ 答案 D ＋ 解析 本题考查溶液稀释的pH计算。强酸、强碱稀释时，其稀释的离子分别为H、－ OH，故酸的稀释pH与碱的稀释pH在计算上不同。 ＋－－＋－＋ 若为强酸时，pH＝a，c(H)＝10a mol·L1，加水稀释到10n倍，稀释后c(H)＝10(a －n) mol·L1，则pH＝n＋a，但这时稀释程度不大，当(a＋n)接近7时，应考虑水的电离，此时(a＋n)<7，故A不完全正确。 ＋－－－－＋－ 若为强碱时，pH＝b，则c(H)＝10b mol·L1，即c(OH)＝1014b mol·L1，加水稀释 －－＋－－＋－－ 到10n倍后，c(OH)＝1014bn mol·L1，换算成c(H)＝10nb mol·L1，即pH＝b－n。同理，稀释到很稀时，应考虑水的电离，此时(b－n)>7。弱酸与弱碱稀释时除考虑稀释因素外，还要考虑稀释对水电离的促进。 ＋－－－ 7.某温度下的水溶液中，c(H)＝10x mol·L1，c(OH)＝10y mol·L1，x和y的关系如图所示。计算： (1)该温度下水的离子积为多少？ － (2)该温度下，0.01 mol·L1的NaOH溶液的pH为多少？ － 答案 (1)1.0×1015 (2)13 解析 (1)由图象知，KW＝c(H＋)·c(OH－)＝1.0×10x＋y＝1.0×10－15 1.0×10－15(2)在0.01 mol·L－1 NaOH溶液中c(OH－)＝0.01 mol·L－1，c(H＋)＝＝＝ 0.01－c?OH? KW 1.0×10－13 mol·L－1，pH＝－lgc(H＋)＝13。 练综合拓展 － －－－－ 8．温度t℃时，某NaOH稀溶液中c(H)＝10a mol·L1，c(OH)＝10b mol·L1，已知a＋b＝12，请回答下列问题： (1)该温度下水的离子积常数KW＝________。 (2)该NaOH溶液中NaOH的物质的量浓度为__________，该NaOH溶液中由水电离出－ 的c(OH)为__________。 (3)给该NaOH溶液加热，pH________(填“变大”、“变小”或“不变”)。 － 答案 (1)1012 －－－－ (2)10b mol·L1 10a mol·L1 (3)变小 ＋ 解析 (1)KW＝c(H＋)·c(OH－)＝10－a·10－b＝10－(a＋b)＝10－12 (2)c(NaOH)＝c(OH－)＝10－b mol·L－1；该溶液中c(H＋)＝10－a mol·L－1，NaOH溶液中的H＋全是水电离的，c(H＋)水电离＝c(OH－)水电离＝10－a mol·L－1。(3)温度升高时，KW变大， KW 而c(H＋)＝，所以c(H＋)变大，pH变小。 －c?OH?9．(1)pH＝2的某酸稀释100倍，pH________4，pH＝12的某碱稀释100倍， pH________10。 ＋－ (2)室温时，将pH＝5的H2SO4溶液稀释10倍，c(H)∶c(SO24)＝________，将稀释后 的 ＋－ 溶液再稀释100倍，c(H)∶c(SO24)＝________。 (3) MOH和ROH两种一元碱的溶液分别加水稀释时，pH变化如上图所示。下列叙述中不正确的是( ) A．MOH是一种弱碱 B．在x点，MOH完全电离 ＋＋ C．在x点，c(M)＝c(R) －－ D．稀释前ROH溶液中c(OH)是MOH溶液中c(OH)的10倍 答案 (1)≤ ≥ (2)2∶1 20∶1 (3)B 解析 (1)若某酸为强酸，则pH＝4，若为弱酸，则pH<4；同理，对pH＝12的某碱稀释100倍，pH≥10。 2 (2)pH＝5的H2SO4稀释10倍，c(H＋)和c(SO24－)同等倍数减小，所以c(H＋)∶c(SO4－) ＝ 5×10－7 2－)＝2∶1，若将稀释后的溶液再稀释100倍，其pH≈7，而c(SO4＝5×10－9 mol·L 102 －1，所以 79 c(H＋)∶c(SO24－)＝10－∶5×10－＝20∶1。 (2) 由图知，稀释100倍后ROH的pH变化为2，为强碱，MOH的pH变化为1，为弱 碱；x 点时ROH与MOH的c(OH－)相等，故c(M＋)与c(R＋)相等；稀释前ROH的c(OH－)＝0.1 mol·L － 1，MOH 的c(OH－)＝0.01 mol·L－1，故D项正确；MOH为弱碱，在任何点都不能完全电离， B项错误。 第3课时 酸碱中和滴定 [目标要求] 1.理解酸碱中和滴定的原理。2.初步了解酸碱中和滴定的操作方法。3.掌握有关酸碱中和滴定的误差分析。 酸碱中和滴定 1．酸碱中和滴定概念：用已知物质的量浓度的酸(或碱)来测定未知物质的量浓度的碱(或酸)的方法叫做酸碱中和滴定。滴定的原理：n元酸与n′元碱恰好完全中和时：nc酸V酸＝n′c碱V碱。如果用A代表一元酸，用B代表一元碱，可以利用下列关系式来计算未知碱(或酸) cAVA 的物质的量浓度：cB＝。 VB 2．酸碱中和滴定的关键：准确测定参加反应的两种溶液的体积，以及准确判断中和反应是否恰好进行完全。 3．酸碱中和滴定实验 实验仪器：pH计、酸式滴定管、碱式滴定管、锥形瓶、烧杯、滴定管夹、量筒、铁架台。 实验药品：标准液、待测液、指示剂。 实验步骤： (1)查：检查两滴定管是否漏水和堵塞； (2)洗：先用蒸馏水洗涤两滴定管，然后用所要盛装的酸碱润洗2～3遍； (3)盛、调：分别将酸、碱溶液注入酸、碱滴定管中，使液面位于滴定管刻度“0”以上2～3厘米处，并将滴定管固定在滴定管夹上，然后赶走滴定管内部气泡，调节滴定管中液面高度处于某一刻度，并记下读数。 (4)取：从碱式滴定管中放出25.00 mL氢氧化钠溶液于锥形瓶中，滴入2滴酚酞试液，将锥形瓶置于酸式滴定管下方，并在瓶底衬一张白纸。 (5)滴定：左手控制酸式滴定管活塞，右手拿住锥形瓶瓶颈，边滴入盐酸，边不断摇动锥形瓶，眼睛始终注意锥形瓶内溶液颜色变化。 (6)记：当看到加一滴盐酸时，锥形瓶中溶液红色突变为无色时，停止滴定，且半分钟内不恢复原来的颜色，准确记下盐酸读数，并准确求得滴定用去的盐酸体积。 (7)算：整理数据进行计算。 cAVA 根据cB＝计算。 VB 知识点一 酸碱中和滴定 1．一只规格为a mL的滴定管，其尖嘴部分充满溶液，管内液面在m mL处，当液面降到n mL处时，下列判断正确的是( ) A．流出溶液的体积为(m－n) mL B．流出溶液的体积为(n－m) mL C．管内溶液体积等于(a－n) mL D．管内溶液体积多于n mL 答案 B 解析 滴定管的“0”刻度在上方，越向下刻度越大，所以流出液体的体积为(n－m) mL；刻度线以下及尖嘴部分均充有溶液，所以管内溶液体积大于(a－n) mL。 2．某学生用已知物质的量浓度的盐酸来测定未知物质的量浓度的NaOH溶液时，选择甲基橙作指示剂。请填写下列空白： (1)用标准的盐酸滴定待测的NaOH溶液时，左手握酸式滴定管的活塞，右手摇动锥形瓶，眼睛注视________，直到因加入一滴盐酸后，溶液由黄色变为橙色，并______为止。 (2)下列操作中可能使所测NaOH溶液的浓度数值偏低的是( ) A．酸式滴定管未用标准盐酸润洗就直接注入标准盐酸 B．滴定前盛放NaOH溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥 C．酸式滴定管在滴定前有气泡，滴定后气泡消失 D．读取盐酸体积时，开始仰视读数，滴定结束时俯视读数 (3)若滴定开始和结束时，酸式滴定管中的液面如图所示，则起始读数为________mL，终点读数为________mL，所用盐酸溶液的体积为________mL。 (4)某学生根据3次实验分别记录有关数据如下表： －0.100 0 mol·L1盐酸的体积/mL 待测NaOH滴定次数 滴定后溶液体溶液的体积滴定前刻度 /mL 刻度 积/mL 第一次 25.00 0.00 26.11 26.11 第二次 25.00 1.56 30.30 28.74 第三次 25.00 0.22 26.31 26.09 依据上表数据列式计算该NaOH溶液的物质的量浓度。 答案 (1)锥形瓶中溶液颜色变化 在半分钟内不变色 (2)D (3)0.00 26.10 26.10 (4)V＝ ＝26.10 mL，c(NaOH)＝ ＝0.104 4 mol·L1 － c?HCl?·V[?HCl?aq] 解析 在求c(NaOH)和进行误差分析时应依据公式：c(NaOH)＝。欲求 V[?NaOH?aq]c(NaOH)，须先求V[(HCl)aq]再代入公式；进行误差分析时，要考虑实际操作对每一个量即V[(HCl)aq]和V[(NaOH)aq]的影响，进而影响c(NaOH)。 (1)考查酸碱中和滴定实验的规范操作。 (2)考查由于不正确操作引起的误差分析。滴定管未用标准盐酸润洗，内壁附着一层水，可将加入的盐酸稀释，消耗相同量的碱，所需盐酸的体积偏大，结果偏高；用碱式滴定管取出的待测NaOH溶液的物质的量一旦确定，倒入锥形瓶后，水的加入不影响OH－的物质的量，也就不影响结果；若排出气泡，液面会下降，故读取V酸偏大，结果偏高；正确读数(虚线部分)和错误读数(实线部分)如图所示。 (3)读数时，以凹液面的最低点为基准。 (4)先算出耗用标准酸液的平均值 V＝c(NaOH)＝ ＝26.10 mL(第二次偏差太大，舍去)。 ＝0.104 4 mol·L－1。 知识点二 酸碱中和滴定误差分析 3．用标准盐酸溶液滴定待测浓度的碱溶液时，下列操作中会引起碱溶液浓度的测定值偏大的是( ) A．锥形瓶中的溶液在滴定过程中溅出 B．滴定管装液后尖嘴部位有气泡，滴定后气泡消失 C．指示剂变色15 s后又恢复为原来的颜色便停止滴定 D．锥形瓶用蒸馏水冲洗后未用待测液润洗 答案 B c?A?·V?A? 解析 根据c(B)＝判断，A项中，V(B)的实际量减少，导致V(A)减少，测定 V?B?值偏小；B项使液体充满气泡，导致V(A)增大，测定值偏大；C项未到滴定终点，偏小；D项，不影响测定结果。 4．称取一定质量的NaOH来测定未知浓度的盐酸时(NaOH放在锥形瓶内，盐酸放在滴 定管中)。用A.偏高；B.偏低；C.无影响；D.无法判断，填写下列各项操作会给实验造成的误差。 (1)称量固体NaOH时，未调节天平的零点( ) (2)将NaOH放入锥形瓶中加水溶解时，加入水的体积不准确( ) (3)滴定管装入盐酸前未用盐酸洗( ) (4)开始滴定时，滴定管尖端处有气泡，滴定完毕气泡排出( ) (5)滴定前未将液面调至刻度线“0”或“0”以下，结束时初读数按0计算( ) (6)在滴定过程中活塞处漏液( ) (7)摇动锥形瓶时，因用力过猛，使少量溶液溅出( ) (8)滴定前读数时仰视，滴定完毕读数时俯视( ) 答案 (1)D (2)C (3)B (4)B (5)A (6)B (7)A (8)A 解析 (1)称量固体NaOH时，未调节天平零点，不能确定称量结果是偏大还是偏小，故选D。(2)锥形瓶内是否含水或加多少水并不影响NaOH与HCl的中和反应。(3)滴定管中装盐酸前未润洗相当于将待测液稀释了，导致测定结果偏低。(4)滴定前有气泡，滴定后无气泡，相当于待测液比实际用量多了，导致结果偏低。(5)读出的数据比实际值小，导致结果偏大。(6)滴定过程中漏液使读出的待测液的体积比实际消耗量多，导致结果偏低。(7)摇动锥形瓶时，用力过猛，使少量液体溅出，致使一部分NaOH未被中和，消耗待测液体积减小，使测定结果偏高。(8)读出的数据比实际值偏小，使结果偏高。 知识点三 常见的几种滴定方法 5．(1)配平氧化还原反应方程式： 2 C2O24＋ MnO4＋ H=== CO2↑＋ Mn＋ H2O － － ＋ ＋ (2)称取6.0 g含H2C2O4·2H2O、KHC2O4和K2SO4的试样，加水溶解，配成250 mL溶液。 量取两份此溶液各25 mL，分别置于两个锥形瓶中。 － ①第一份溶液中加入2滴酚酞试液，滴加0.25 mol·L1 NaOH溶液至20 mL时，溶液由 ＋ 无色变为浅红色。该溶液被中和的H的物质的量为________mol。 － ②第二份溶液中滴加0.10 mol·L1酸性KMnO4溶液至16 mL时反应完全，此时溶液颜色由________变为________。该溶液中还原剂的物质的量为________mol。 答案 (1)5 2 16 10 2 8 (2)①0.005 ②无色 紫红色 0.004 解析 (1)方程式中1 mol C2O2而1 mol MnO－4－反应中能失去2 mol e－，4反应中能得到5 －系数比为5∶2，其他可依据原mol e－，依据得失电子总数相等，不难得出C2O24－与MnO4 子守恒配平。 (2)①NaOH溶液中的n(OH－)＝0.25 mol·L－1×0.02 L＝0.005 mol，能中和0.005 mol H＋。 2－与Mn2＋无色，②酸性KMnO4溶液呈紫红色，C2O4所以终点时溶液由无色变为紫红色。 2－ ～ 2MnO－ 5C2O445 2 n(C2O2L－1×16×10－3 L 4－) 0.10 mol·2－)＝0.004 mol 解得n(C2O4 练1．下列实验操作不会引起误差的是( ) A．酸碱中和滴定时，用待测液润洗锥形瓶 B．酸碱中和滴定时，用冲洗干净的滴定管盛装标准溶液基础落实 C．用NaOH标准溶液测定未知浓度的盐酸溶液时，选用酚酞作指示剂，实验时不小心多加了几滴 D．用标准盐酸测定未知浓度NaOH结束实验时，酸式滴定管尖嘴部分有气泡，开始实验时无气泡 答案 C 解析 A：锥形瓶一定不要用待测液润洗，否则使待测液的量偏大，消耗标准液的体积偏大从而使所测浓度偏大。 B：冲洗干净的滴定管无论是盛装标准溶液，还是量取待测溶液，都必须用待装溶液润洗2～3次，否则会使标准溶液或待测溶液比原来溶液的浓度偏小，影响结果。 C：在滴定过程中，指示剂略多加了几滴，一般不影响实验结果，因为指示剂不会改变反应过程中酸和碱的物质的量。 D：开始实验时酸式滴定管中无气泡，结束实验时有气泡，会导致所读取的V(HCl)偏小， 依据V(HCl)·c(HCl)＝V(NaOH)·c(NaOH)，使所测的c(NaOH)偏小。 －－ 2．用0.1 mol·L1 NaOH溶液滴定0.1 mol·L1的盐酸，如果达到滴定终点时不慎多加了 1滴NaOH溶液(1滴溶液体积约为0.05 mL)继续加水至50 mL，所得溶液pH是( ) A．4 B．7.2 C．10 D．11.3 答案 C 解析 本题是以酸碱中和滴定为素材设计的题目，涉及到溶液中OH－、H＋、pH的计算，考查学生的计算能力。用0.1 mol·L－1的NaOH溶液滴定0.1 mol·L－1的盐酸，滴定到终点时溶液呈中性。多加1滴NaOH溶液(1滴溶液体积为0.05 mL)，加水至50 mL，此时溶液中 c(OH－)＝ 1.0×10－141.0×10－14 c(H＋)＝＝＝1×10－10 mol·L－1 4 c?OH－?1×10－ ＝1×10－4 mol·L－1 pH＝10即选项C正确。 3．以下是几种酸碱指示剂变色的pH范围：①甲基橙3.1～4.4 ②甲基红4.4～6.2 － ③酚酞8.2～10.0，现用0.100 0 mol·L1的NaOH溶液滴定浓度相近的乙酸时，上述指示剂( ) A．都可以用 B．只能用③ C．可以用①或② D．可以用②或③ 答案 B 解析 氢氧化钠溶液与乙酸等物质的量反应时，生成的乙酸钠溶液呈碱性，选用在碱性条件下变色的指示剂酚酞为宜。 练方法技巧 － 4.用1.0 mol·L1的NaOH溶液中和某浓度的H2SO4溶液，其水溶液的pH和所用NaOH溶液的体积关系变化如图所示，则原H2SO4溶液的物质的量浓度和完全反应后溶液的大致体积是( ) － －A．1.0 mol·L1,20 mL B．0.5 mol·L1,40 mL －－ C．0.5 mol·L1,80 mL D．1.0 mol·L1,80 mL 答案 C 解析 滴定前稀H2SO4的pH＝0，c(H＋)＝1.0 mol·L－1，则c(H2SO4)＝0.5 mol·L－1，当pH＝7时V(NaOH)＝40 mL，通过计算原硫酸溶液的体积为40 mL。本题考查中和滴定曲线，关键是把握滴定终点，pH＝7恰好完全反应，即n(H＋)＝n(OH－)。 － 5．某学生用0.100 mol·L1的KOH标准溶液滴定未知浓度的盐酸，其操作可分解为如下几步： A．移取20 mL待测盐酸溶液注入洁净的锥形瓶中，并加入2～3滴酚酞； B．用标准溶液润洗滴定管2～3次； C．把盛有标准溶液的碱式滴定管固定好，调节滴定管使尖嘴处充满溶液； D．取标准KOH溶液注入碱式滴定管至刻度“0”以上2～3 cm 处； E．调节液面至“0”或“0”以下刻度，记下读数； F．把锥形瓶放在滴定管的下面，用标准KOH溶液滴定至终点并记下滴定管液面的刻度。 就此实验完成填空： (1)正确操作步骤的顺序是(用序号字母填写)__________________________________。 (2)上述B步骤操作的目的是________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)上述A步骤操作之前，若先用待测溶液润洗锥形瓶，则滴定结果________(填“偏高”、“偏低”或“不变”)。 (4)判断到达滴定终点的实验现象是________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案 (1)BDCEAF (2)洗去附在滴定管壁上的水，防止因将标准溶液稀释而带来误差 (3)偏高 (4)滴入最后一滴NaOH溶液，溶液由无色变为浅红色且半分钟内不褪色 解析 (2)无论是盛放标准液还是待测液的滴定管均应润洗，因为滴定管的内壁上附着的蒸馏水会将放入的溶液稀释而引起测定误差。(3)A步骤操作之前，先用待测液润洗锥形瓶，会使待测液的体积大于20.00 mL，消耗标准液多，则测定结果偏高。(4)由于用酚酞作指示剂，故当滴入最后一滴NaOH溶液时溶液由无色变为浅红色且半分钟内不褪色时即达到了滴定终点。 练综合拓展 6．某化学课外小组为测定空气中CO2的含量，进行了如下实验： －－ (1)配制0.100 0 mol·L1和0.010 00 mol·L1的标准盐酸。 － (2)用0.100 0 mol·L1的标准盐酸滴定未知浓度的Ba(OH)2溶液10.00 mL，结果用去盐酸19.60 mL。 (3)用测定的Ba(OH)2溶液吸收定量空气的CO2。取Ba(OH)2溶液10.00 mL，放入100 mL容量瓶里，加水至刻度线。取出稀释后的溶液放入密闭容器内，并通入10 L标准状况下的空气，振荡，这时生成沉淀。 (4)过滤上述所得浊液。 － (5)取滤液20.00 mL，用0.010 00 mol·L1的盐酸滴定，用去盐酸34.80 mL。请回答下列问题： ①配制标准盐酸时，需用下列哪些仪器________； A．托盘天平 B．容量瓶 C．酸式滴定管 D．量筒 E．烧杯 F．胶头滴管 G．玻璃棒 ②滴定操作中，左手__________，右手__________，眼睛________________________。 ① Ba(OH)2溶液的物质的量浓度是________________________________________； ② 过滤所得浊液的目的是_________________________________________________； ③ 此空气样品中含CO2的体积分数为______________________________________。 答案 ①B、D、E、F、G ②控制活塞 摇动锥形瓶 注视锥形瓶内溶液颜色的变化 － ③0.098 0 mol·L1 ④分离出BaCO3，防止盐酸与BaCO3反应 ⑤0.025% 解析 ⑤Ba(OH)2＋CO2===BaCO3↓＋H2O，只需求出余下的Ba(OH)2，就可计算与CO2 反应的Ba(OH)2，CO2的量也就计算出来了。20 mL滤液中Ba(OH)2的物质的量为34.80×10 － 3 1 ×0.01× mol＝1.74×10－4 mol，那么100 mL滤液中有Ba(OH)2：1.74×10－4×5 mol＝ 2 8.7×10－4 mol，原有Ba(OH)2：10×10－3 L×0.098 mol·L－1＝9.8×10－4 mol，与CO2反应的Ba(OH)2有(9.8－8.7)×10－4 mol＝1.1×10－4 mol，则n(CO2)＝1.1×10－4 mol，w(CO2)＝ 1.1×10－4×22.4 ×100%＝0.025%。 10 7．某工厂废水含游离态氯，通过下列实验测定其浓度： ①取水样10.0 mL于锥形瓶中，加入10.0 mL KI溶液(足量)，滴入指示剂2～3滴；② － 取一滴定管依次用自来水、蒸馏水洗净，然后注入0.01 mol·L1 Na2S2O3溶液，调整液面，记下读数；③将锥形瓶置于滴定管下进行滴定，发生反应为：I2＋2Na2S2O3===2NaI＋Na2S4O6。试回答下列问题： (1)步骤①加入的指示剂是__________。 (2)步骤②应使用________式滴定管。 (3)步骤③当待测液由________色变为________色且不再变化即达终点，若耗去Na2S2O3 溶液20.0 mL，则废水中Cl2的物质的量浓度为________。 (4)Cl2的实际浓度比所测浓度为________(填“偏大”、“偏小”或“相等”)，造成误差的原因是____________________________(若认为没有误差，该问不答)。 － 答案 (1)淀粉 (2)碱 (3)蓝 无 0.01 mol·L1 (4)偏小 滴定管未用标准液润洗 第4课时 习题课 1．某浓度的氨水中存在下列平衡：NH3·H2O － －＋ NH＋4＋OH，若想增大NH4的浓度，而 不增加OH的浓度，应采取的措施是( ) ①适当升高温度 ②加入NH4Cl固体 ③通入NH3 ④加入少量盐酸 A．①② B．②③ C．③④ D．②④ 答案 D 解析 升温平衡向右移动，c(NH＋4)、c(OH－)都增大；加入NH4Cl固体，相当于增大 ＋)，平衡向左移动，c(OH－)减小，但c(NH＋c(NH44)仍较原来增大，因平衡移动只能减小其增＋)、c(OH－)都增大的程度，而不能完全抵消其增大的部分；通入NH3平衡向右移动，c(NH4 大；加入少量盐酸，H＋与OH－反应使c(OH－)下降，平衡向右移动，使c(NH＋4)增大。 － 2．在100 mL 0.1 mol·L1 CH3COOH溶液中，欲使CH3COOH的电离程度和溶液的c(H＋ )都增大，其方法是( ) －－ A．加入少量的1 mol·L1 NaOH溶液 B．加入少量的1 mol·L1 HCl溶液 C．加入等体积水 D．进行微热 答案 D 解析 在CH3COOH的溶液中存在电离平衡：CH3COOH H＋＋CH3COO－。当加入NaOH 溶液时，c(H＋)减小，电离程度增大；加入盐酸，c(H＋)增大，平衡左移，电离程度减小；加入等体积水，平衡右移，n(H＋)增大，但体积增大的倍数更多，故c(H＋)减小；进行微热，由于电离一般是吸热过程，故电离程度增大，由于微热时溶液体积膨胀倍数很小，故c(H＋)增大。 3．下列叙述正确的是( ) ＋－ A．无论是纯水，还是酸性、碱性或中性稀溶液，在常温下，其c(H)·c(OH)＝ － 1×1014 ＋－－ B．c(H)等于1×107 mol·L1的溶液一定是中性溶液 －＋－＋ C．0.2 mol·L1 CH3COOH溶液中的c(H)是0.1 mol·L1 CH3COOH溶液中的c(H)的2 倍 D．任何浓度的溶液都可以用pH来表示其酸性的强弱 答案 A 解析 KW＝c(H＋)·c(OH－) ，且KW只与温度有关，所以，在常温下，纯水、酸性、碱性或中性稀溶液，其KW＝1×10－14；在温度不确定时，中性溶液里的c(H＋)不一定等于1×10 －7 mol·L－1；0.2 mol·L－1 CH3COOH 溶液中的CH3COOH电离程度比0.1 mol·L－1 CH3COOH 溶液中的CH3COOH电离程度小，所以，0.2 mol·L－1 CH3COOH溶液中的c(H＋)小于0.1 mol·L －1 CH3COOH溶液中的c(H＋)的2倍；当c(H＋)或c(OH－)大于1 mol·L－1时，用pH表示溶液的酸碱 性就不简便了，所以，当c(H＋)或c(OH－)大于1 mol·L－1时，一般不用pH表示溶液的酸碱性，而是直接用c(H＋)或c(OH－)来表示。 －－ 4．常温下，下列四种溶液：①pH＝0的盐酸，②0.1 mol·L1的盐酸，③0.01 mol·L1 ＋ 的NaOH溶液，④pH＝11的NaOH溶液中，由水电离生成的H的物质的量浓度之比为( ) A．1∶10∶100∶1 000 B．0∶1∶12∶11 C．14∶13∶12∶11 D．14∶13∶2∶1 答案 A 解析 在盐酸中，由水电离产生的c(H＋)等于溶液中的c(OH－)：①c(H＋)水＝c(OH－)＝1×10－14 mol·L－1 ②c(H＋)水＝c(OH－)＝1×10－13 mol·L－1；在NaOH溶液中，由水电离产生的c(H＋)等于溶液中的c(H＋)：③c(H＋)＝1×10－12 mol·L－1 ④c(H＋)＝1×10－11 mol·L－1。因此，四种溶液中由水电离出的H＋的浓度的比为 10－14∶10－13∶10－12 ∶10－11 ＝1∶10∶100∶1 000。 －－ 5．0.1 mol·L1的醋酸与0.1 mol·L1的盐酸，分别稀释相同的倍数，随着水的加入，溶 ＋ 液中c(H)的变化曲线(如下图)正确的是( ) 答案 C ＋－－ 6．在100℃时，NaCl溶液中c(H)＝1×106 mol·L1，下列说法中不正确的是( ) A．该NaCl溶液显酸性 B．该NaCl溶液显中性 C．随着温度的升高，水的离子积增大 ＋－－ D．该NaCl溶液中KW＝c(H)·c(OH)＝1×1012 答案 A 解析 在NaCl溶液中存在H2O ＋)＝ H＋＋OH－，且Na＋、Cl－对水的电离没有影响，c(H 1×10－6 mol·L－1时，c(OH－)＝1×10－6 mol·L－1，c(H＋)＝c(OH－)，溶液呈中性，KW＝c(H ＋)·c(OH－)＝1×10－12。 7．下列叙述中正确的是( ) A．盐酸的导电能力一定比醋酸强 B．因为醋酸是弱电解质，盐酸是强电解质，因而中和等体积等物质的量浓度的醋酸和盐酸时，中和盐酸消耗的氢氧化钠比中和醋酸多 C．足量铁分别和等体积、等物质的量浓度的醋酸和盐酸反应，产生H2的量相等，放出H2的速率不等 D．物质的量浓度相同的磷酸钠溶液和磷酸溶液中，PO34物质的量浓度相同 答案 C 解析 电解质溶液的导电能力取决于溶液中离子浓度和离子所带电荷的多少，如极稀的盐酸溶液其导电能力不一定比浓的醋酸溶液强，A错；等物质的量的醋酸和盐酸，可提供的H＋数目是相同的，故中和氢氧化钠的能力相同，只不过在中和的过程中，醋酸中的H＋是逐渐电离出来的，B错；同理，和铁反应时，它们消耗铁的量也相同，但由于两溶液中H＋浓度大小不同，其反应放出H2的速率必然不同，C对；磷酸钠是盐，完全电离成Na＋和PO34－，磷酸是弱酸，电离分步进行，且每一步都不完全，产生PO34－的量很少，D错。 8．一定量的稀硫酸与足量的铝粉反应时，为了减缓反应速率，且不影响生成氢气的总量，应向稀硫酸中加入适量的( ) A．NaOH(固体) B．CH3COOH C．NaCl(固体) D．CH3COONa(固体) 答案 D 解析 D项中，加入CH3COONa发生H＋＋CH3COO－ 反 应速率，但随着反应进行，c(H＋)减小，平衡向左移动，CH3COOH中H＋又会游离出来，生成H2的总量也不变；A项中，NaOH中和掉H2SO4，氢气生成量减少；B项中，CH3COOH电离出H＋，氢气生成量增多；C项几乎不影响反应。 － 9．常温下，向0.1 mol·L1的硫酸溶液中逐滴加入物质的量浓度相同的氢氧化钡溶液，生成沉淀的量与加入氢氧化钡溶液的体积关系如图所示，a、b、c、d分别表示实验时不同阶段的溶液，下列有关说法中不正确的是( ) － CH3COOH，c(H＋)减小，减缓 A．溶液的pH：a 解析 溶液pH随加入Ba(OH)2溶液的量的增加而升高，A正确；a～c段随加入Ba(OH)2 的量的增加，离子浓度减小，导电能力减弱，c点恰好反应生成BaSO4沉淀和水，导电性最弱，c点以后Ba(OH)2过量，导电性又增强，B正确；C正确；D中c点为中性。 － 10．已知在100℃的温度下，水的离子积KW＝1×1012。本题涉及的溶液，其温度均为100℃。下列说法中正确的是( ) A．0.005 mol·L1的H2SO4溶液，pH＝2 － B．0.001 mol·L1的NaOH溶液，pH＝11 －－ C．0.005 mol·L1的H2SO4溶液与0.001 mol·L1的NaOH溶液等体积混合，混合溶液的pH为6，溶液显酸性 D．完全中和pH＝3的H2SO4溶液50 mL，需要pH＝11的NaOH溶液50 mL 答案 A 解析 本题涉及到c(H＋)、c(OH－)和pH的计算，以及c(H＋)、pH与溶液酸碱性的关系。 A．0.005 mol·L－1的H2SO4溶液中，c(H＋)＝0.005 mol·L－1×2＝0.01 mol·L－1，pH＝－lg[c(H＋)]＝－lg0.01＝－lg(1×10－2)＝2。此计算与KW值无关，不要受KW＝1×10－12的干扰。 KW B．0.001 mol·L－1的NaOH溶液中，c(OH－)＝0.001 mol·L－1，c(H＋)＝＝ c?OH－? 1×10－121×10－3 mol·L－1 ＝1×10－9 mol·L－1。pH＝－lg(1×10－9)＝9。 － 对碱性溶液求pH，要经过“c(OH－)―→c(H＋)―→pH”的过程，由c(OH－)求c(H＋)要经过KW＝c(H＋)·c(OH－)进行换算。在这里，KW为1×10－12，而不是1×10－14。 C．该项中提供的H2SO4溶液与NaOH溶液恰好完全中和。由于100℃溶液中c(H＋)·c(OH －)＝1×10－12，故 c(H＋)＝c(OH－)＝1×10－12＝1×10－6 mol·L－1，pH＝6。虽然pH＝6， 但溶液不显酸性。问题的关键是c(H＋)＝c(OH－)，溶液应该是显中性。 溶液的酸碱性要由c(H＋)与c(OH－)的相对大小来确定，而不是由c(H＋)或c(OH－)的绝对大小确定的。在根据c(H＋)、c(OH－)、pH等判断溶液酸碱性时，要结合KW的大小作决定。 D．pH＝3的50 mL H2SO4溶液中，c(H＋)＝0.001 mol·L－1，n(H＋)＝0.05 L×0.001 mol·L －1＝0.000 05 mol。pH＝11 的50 mL NaOH溶液中，c(H＋)＝1×10－11 mol·L－1，c(OH－)＝0.1 mol·L－1，n(OH－)＝0.05 L×0.1 mol·L－1＝0.005 mol。两溶液混合反应后，NaOH过量。中和H2SO4所需要的NaOH溶液小于50 mL。 11．等体积、等物质的量浓度的氢硫酸和硫酸溶液中，存在的离子总数的关系是( ) A．H2S中多 B．H2SO4中多 C．一样多 D．无法比较 答案 B 解析 等体积、等物质的量浓度的H2S和H2SO4中，含有的H2S和H2SO4的物质的量一样多，但H2S是弱电解质，只能部分电离，即1 mol H2S电离产生的离子小于3 mol。而 2－，共3 molH2SO4是强电解质，完全电离，即1 mol H2SO4可电离出2 mol H＋和1 mol SO4 离子，因此H2SO4电离出的离子多。 12.用中和滴定的方法测定NaOH和Na2CO3的混合液中NaOH含量时，可先在混合液中加入过量的BaCl2溶液，使Na2CO3完全变成BaCO3沉淀，然后用标准盐酸滴定(用酚酞做指示剂)，试回答： (1)滴定时BaCO3能否溶解？理由是________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)如用甲基橙作指示剂，则测定的结果________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。 答案 (1)滴定时BaCO3不会溶解，因为酚酞的变色范围为8～10，该pH范围呈碱性 (2)偏高 解析 (1)BaCO3在酸性溶液中才会溶解。(2)甲基橙的变色范围为3.1～4.4，pH大于4.4 时溶液显黄色，在3.1～4.4为橙色，小于3.1为红色。当用盐酸滴定到甲基橙从黄色变为橙色时，此时pH已降至4.4以下，已有部分BaCO3与盐酸反应，则消耗盐酸的量偏大，测定结果偏高。 － 13．(1)某温度时，测得0.01 mol·L1的NaOH溶液的pH为11，则该温度下水的离子积常数KW＝________。 (2)在此温度下，将pH＝a的NaOH溶液Va L与pH＝b的硫酸Vb L混合。 ①若所得混合液为中性，且a＝12，b＝2，则Va∶Vb＝__________。 ②若所得混合液的pH＝10，且a＝12，b＝2，则Va∶Vb＝__________。 － 答案 (1)1.0×1013 (2)①1∶10 ②1∶9 解析 (1)0.01 mol·L－1NaOH溶液的pH＝11，则KW＝c(H＋)·c(OH－)＝1.0×10－11×0.01＝1.0×10－13。 (2)pH＝a的NaOH溶液中，c(OH－)＝KW/c(H＋)＝10－13＋amol·L－1，pH＝b的H2SO4中，c(H＋)＝10－b mol·L－1。两者混合后：①若呈中性，则10－13＋a·Va＝10－b·Vb，将a＝12，b＝2代入，得Va∶Vb＝1∶10。②若pH＝10，则呈碱性， 10－13＋a·Va－10－b·Vb 31－－－－c混(OH)＝＝10 mol·L，而c混(OH)＝， c?H＋?Va＋Vb KW 将a＝12，b＝2代入，得Va∶Vb＝1∶9。 14．25℃时，若体积为Va，pH＝a的某一元强酸与体积为Vb，pH＝b的某一元强碱混合，恰好中和，且已知Va ＜Vb和a＝0.5b，请填写下列空白： (1)a值可否等于3(填“可”或“否”)______，其理由是 __________________________________________________________________________。 (2)a值可否等于5(填“可”或“否”)______，其理由是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)a的取值范围是______________。 答案 (1)否 设a＝3，则b＝6，溶液显酸性，不符合题意，因pH＝b的溶液为强碱，所以a≠3 ＋－－ (2)否 设a＝5，酸溶液中c(H)a＝105mol·L1， 则b＝10， －－－ 碱溶液中c(OH)b＝104mol·L1。依题意： － Va104－5－4 Va·10＝Vb·10，则＝－5＝10＞1，不符合题意Va＜Vb，所以a≠5 Vb10 714(3)＜a＜ 23 解析 本题以一元强酸与一元强碱恰好中和为依据，并限定消耗强酸的体积小于消耗强碱的体积且碱的pH为酸的2倍时讨论强酸pH的取值范围。 ?142a?Vac?OH－?b10－－＝＝＝10－(14－2a)＋a＝103a－14＜1， aVbc?H＋?a 10－ 147714 则3a－14＜0，即a＜，又pH＝b＝2a＞7(因为是强碱溶液)，a＞，故＜a＜。 3223 15．实验表明，液体时纯硫酸的电离能力强于纯硝酸，纯硫酸的导电性强于纯水；又知液态电解质都能像水一样自身电离而建立电离平衡(即像2H2O H3O＋＋OH－)，且在一定温 度下都有各自的离子积常数。 据此回答下列问题： (1)纯硫酸在液态时，自身电离的电离反应方程式是________________________， ＋ 它在25℃时的离子积常数K(H2SO4)比水的离子积常数K(H2O)[K(H2O)＝c(H)·c(OH－ )]________(填“大”、“小”或“相等”)。 (2)在纯硫酸与纯硝酸的液态混合物中，存在的阴离子主要是________；这是因为混合液中不但存在两种电离平衡(即H2SO4和HNO3各自的电离平衡，且硫酸的酸性强于硝酸)，又在无水的条件下，混合酸中必发生________________________________________(写离子反应方程式)反应而造成的。 答案 (1)2H2SO4 － H3SO＋4＋HSO4 大 ＋ (2)HSO－4 H＋HNO3 H2NO＋3 解析 (1)根据H2O自身电离：2H2O2H2SO4 H3O＋＋OH－， 可写出H2SO4自身电离的方程式： H3SO＋4＋HSO－4，因为纯H2SO4的导电能力大于纯水的导电能力，所以纯H2SO4 c(HSO－c(OH－)要大。 比纯水更易电离，故K(H2SO4)＝c(H3SO＋4)·4)比K(H2O)＝c(H＋)· (2)因为纯H2SO4的电离能力强于纯HNO3，说明H2SO4比HNO3更易电离，H2SO4中电离出的自由移动的离子的浓度更大，主要存在的阴离子应来源于H2SO4电离出的HSO－而4；且因为H2SO4的酸性强于HNO3，发生的反应就类似于强酸制弱酸，即H＋＋HNO3 H2NO＋ 3。 第三节 盐类的水解 第1课时 盐类水解原理和规律 [目标要求] 1.认识盐类水解的原理，能正确书写盐类水解的离子方程式。2.了解盐溶液呈现酸、碱性的原因，掌握盐溶液呈现酸、碱性的规律。3.理解盐类水解的实质，能根据盐的组成判断盐溶液的酸碱性。 一、盐溶液的酸碱性 1．盐的分类(按生成盐的酸、碱的强弱划分) 强酸强碱盐，如NaCl、KNO??强酸弱碱盐，如NHCl、Al?SO?盐?弱酸强碱盐，如NaCO、CHCOONa??弱酸弱碱盐，如NHHCO、CHCOONH 342432 3 3 4 3 3 4 2．盐溶液的酸碱性探究 ＋－ (1)NaCl属于强酸弱碱盐，溶于水后，NH4和OH结合生成弱电解质NH3·H2O，使水的＋－＋ 电离平衡向电离的方向移动。使溶液中c(H)>c(OH)，溶液呈酸性。离子方程式：NH4＋ H2ONH3·H2O＋H＋。 (2)CH3COONa属于强碱弱酸盐，溶于水后，CH3COO－和H＋结合生成弱电解质CH3COOH，使水的电离平衡向电离方向移动。使溶液中c(H＋) ＋ CH3COOH＋OH－。 (3)NaCl属于强碱强酸盐，其溶液中不生成弱电解质，水的电离平衡未受影响，溶液中 － c(H)＝c(OH)，呈中性。 二、盐类的水解 1．概念 ＋－ 在溶液中，由盐电离出来的离子跟水电离出来的H或OH结合生成弱电解质的反应。 2．特征 (1)一般是可逆反应，在一定条件下达到化学平衡。 (2)盐类水解反应是中和反应的逆反应：盐类水解是吸热反应。 3．影响因素 因素 对盐类水解程度的影响 内因 组成盐的酸或碱越弱，水解程度越大 温度 升高温度能够促进水解 浓度 盐溶液浓度越小，水解程度越大 外加水解显酸性的盐溶液， 外因 酸碱 加碱会促进水解，加酸会抑制水解，反之亦然 外加加入与盐的水解性质相反的盐会促进盐的水解 盐 知识点一 盐溶液的酸碱性 1．由一价离子组成的四种盐：AC、BD、AD、BC的1 mol·L1的溶液，在室温下，前两种溶液的pH＝7，第三种溶液pH＞7，最后一种溶液pH＜7，则( ) A B C D 碱性 AOH＞BOH AOH＜BOH AOH＞BOH AOH＜BOH 酸性 HC＞HD HC＞HD HC＜HD HC＜HD 答案 A 解析 根据盐的水解规律可知： 弱离子越弱，水解程度越大，该题我们可进行归类分析： － ??AD，pH＞7?电离程度：AOH＞HD? ??AC，pH＝7?电离程度：AOH＝HC??BC，pH＜7?电离程度：BOH＜HC? ??BD，pH＝7?电离程度：BOH＝HD 综上可知，电离程度：HC＝AOH＞HD＝BOH，即酸性：HC＞HD，碱性AOH＞BOH，答案为A。 －－－ 2．常温下，一定浓度的某溶液，由水电离出的c(OH)＝104 mol·L1，则该溶液中的溶质可能是( ) A．Al2(SO4)3 B．CH3COONa C．NaOH D．KHSO4 答案 B 解析 常温下，由纯水电离出的c(H＋)＝c(OH－)＝10－7 mol·L－1，因为10－4>10－7，因而 该溶液中的溶质是促进水的电离，且使溶液显碱性即可得出结论。 知识点二 盐类的水解 3．下列有关盐类水解的说法不正确的是( ) A．盐类水解过程破坏了纯水的电离平衡 B．盐类水解反应是酸碱中和反应的逆反应 C．盐类水解的结果使溶液不一定呈中性 ＋－ D．Na2S溶液中c(Na)是c(S2)的2倍 答案 D 解析 本题是对盐类水解的原理和实质的考查。由于盐电离出的离子与水电离出的H＋ 或OH－结合，从而促进了水的电离，使溶液不一定呈中性；盐类水解与酸碱中和反应互为逆反应；D项中，Na2S溶液中若无S2－水解，则c(Na＋)＝2c(S2－)成立，由于S2－水解，故c(Na＋)>2c(S2－)，因此应选D。 4．下列关于盐溶液呈酸碱性的说法错误的是( ) A．盐溶液呈酸碱性的原因是破坏了水的电离平衡 ＋－ B．NH4Cl溶液呈酸性是由于溶液中c(H)>c(OH) －＋ C．在CH3COONa溶液中，由水电离的c(OH)≠c(H) ＋－ D．水电离出的H和OH与盐中弱离子结合，造成盐溶液呈酸碱性 答案 C 解析 盐溶液呈酸碱性的原因，就是破坏了水的电离平衡，使溶液中c(H＋)≠c(OH－)，故A对；溶液显酸性则一定有c(H＋)>c(OH－)，故B对；根据水的电离方程式：H2O － － ＋ H＋＋ OH，水在任何溶液中电离出的c(OH)＝c(H)，但在CH3COONa溶液中，由于生成了弱电解质CH3COOH，使得c(OH－)>c(H＋)，故显碱性，所以C项说法错误；水电离出的H＋和OH－与盐中弱酸阴离子或弱碱阳离子结合生成弱电解质，正是造成盐溶液呈酸碱性的原因， 所以D对。 知识点三 盐类水解反应离子方程式的书写 5．下列水解离子方程式正确的是( ) － A．Na2CO3∶CO23＋2H2O H2CO3＋2OH－ B．NH4Cl∶NH＋4＋H2O － NH3·H2O＋OH－ － C．NaF∶F＋H2O===HF＋OH D．CuSO4∶Cu2＋＋2H2O答案 D Cu(OH)2＋2H＋ 解析 多元弱酸强碱盐水解应分步写，A错；一元强酸弱碱盐水解显酸性，B错；水解一般用“ ”号，C错；多元弱碱水解应一步完成，D正确。 6．下列离子方程式中，属于水解反应的是( ) A．HCOOH＋H2O HCOO－＋H3O＋ ＋B．CO2＋H2OHCO－3＋H －C．CO23＋H2O － HCO－3＋OH D．HS－＋H2OS2－＋H3O＋ 答案 C 解析 A是HCOOH的电离方程式；B项不正确，正确式如下：CO2＋H2O 2 HCO－3＋H＋；C是CO3－第一步水解反应；D是HS－的电离方程式。 H2CO3 7．某同学利用AlCl3溶液和Na2S溶液制备Al2S3，结果得到的是白色沉淀和有臭鸡蛋气味的气体，试写出AlCl3溶液与Na2S溶液反应的离子方程式 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 写出制备Al2S3的化学反应方程式：_________________________________________。 答案 2Al3＋3S2＋6H2O===2Al(OH)3↓＋3H2S↑ 2Al＋3S=====Al2S3 解析 Al3＋ 与S2－在溶液中可发生双水解反应生成Al(OH)3和H2S而不能得到Al2S3，故Al2S3只能利用单质间的反应制得。 ＋ － △ 练基础1．物质的量浓度相同的下列溶液中，含粒子种类最多的是 ( ) A．CaCl2 B．CH3COONa C．NH3 D．K2S 答案 D 落实 解析 CaCl2不水解，溶液中存在的粒子有Ca2＋、Cl－、OH－、H＋、H2O 5种； CH3COONa发生水解，溶液中存在Na＋、CH3COO－、CH3COOH、H＋、OH－、H2O 6种 2－发生两 －＋粒子；氨水中存在NH3、NH3·H2O、NH＋4、OH、H、H2O 6种粒子；K2S中S 步水解，溶液中存在K＋、S2－、HS－、H2S、OH－、H＋、H2O 7种粒子。 2．下列说法正确的是( ) － A．HCO3在水溶液中只电离，不水解 B．硝酸钠溶液水解之后呈中性 C．可溶性的铝盐都能发生水解反应 D．可溶性的钾盐都不发生水解反应 答案 C －在水溶液中既可水解，又可电离；NaNO3为强酸强碱盐，不水解；Al3＋解析 HCO3 为弱碱阳离子，一定能发生水解；钾盐中K＋不水解，但阴离子可能水解，如K2CO3。 3．一元酸HA溶液中，加入一定量强碱MOH溶液后，恰好完全反应，反应后的溶液中，下列判断一定正确的是( ) －＋ A．c(A)≥c(M) －＋ B．c(A)＝c(M) －＋ C．若MA不水解，则c(OH) －＋ D．若MA水解，则c(OH)>c(H) 答案 D 解析 若MA不水解，溶液呈中性，c(OH－)＝c(H＋)；若MA水解，说明HA为弱酸，则MA溶液中c(OH－)>c(H＋)。 4．下列离子方程式正确的是( ) A．碳酸的电离：H2CO3 2H＋＋HCO－3 ＋ － B．将金属钠加入水中：2Na＋2H2O===2Na＋2OH＋H2↑ C．硫化钠水解：S2－＋2H2O H2S↑＋2OH－ ＋ － D．向氯化铝溶液中加入过量的烧碱溶液：Al3＋3OH===Al(OH)3↓ 答案 B ＋2－ H＋CO3解析 A项为H2CO3H＋＋HCO－；C项为多元弱酸强碱盐水解3，HCO－3 的离子方程式，应分步书写S2－＋H2OHS－＋OH－，HS－＋H2OH2S＋OH－；D项由于 加入过量烧碱，应生成NaAlO2，Al3＋＋4OH－===AlO－2＋2H2O。 － 5．将标准状况下的2.24 L CO2通入150 mL 1 mol·L1 NaOH溶液中，下列说法正确的是( ) －－ A．c(HCO3)略大于c(CO23) －－ B．c(HCO3)等于c(CO23) ＋－－ C．c(Na)等于c(CO23)与c(HCO3)之和 －－ D．c(HCO3)略小于c(CO23) 答案 A 解析 0.1 mol CO2与0.15 mol NaOH反应生成Na2CO3和NaHCO3各0.5 mol，由于CO23－ 22 水解能力比HCO－3强，且CO3－水解又生成HCO－3，因此溶液中c(HCO－3)略大于c(CO3－)。 练方法技巧 6．物质的量浓度相同的下列溶液中，符合按pH由小到大的顺序排列的是( ) A．Na2CO3 NaHCO3 NaCl NH4Cl B．Na2CO3 NaHCO3 NH4Cl NaCl C．(NH4)2SO4 NH4Cl NaNO3 Na2S D．NH4Cl (NH4)2SO4 Na2S NaNO3 答案 C 解析 (NH4)2SO4、NH4Cl溶液因NH＋4水解而呈酸性，(NH4)2SO4中的NH＋4浓度大于 ＋浓度，NH4Cl溶液中的NH4其水解产生的c(H＋)应较大，故前者pH小；NaNO3为强酸与强 碱生成的盐溶液，呈中性(pH＝7)；在Na2S溶液中，因S2－水解使溶液呈碱性(pH>7)。本题考查盐显酸、碱性的实质，关键把握水解的离子。 7．NH4Cl溶于重水(D2O)后，产生的一水合氨和水合氢离子均正确的是( ) ＋＋ A．NH2D·H2O和D3O B．NH3·D2O和HD2O ＋＋ C．NH3·HDO和D3O D．NH2D·HDO和H2DO 答案 C 解析 NH4Cl水解的实质就是其电离出的NH＋4与重水电离出的OD－结合生成一水合氨，即D2O ＋＋OD－D＋＋OD－，NH4NH3·HDO，D＋与D2O结合生成D3O＋。 8．(1)常温下，0.10 mol·L1 NH4Cl溶液pH______7(填“>”、“＝”或“<”)。 (2)相同物质的量浓度的Na2S溶液与NaHS溶液，pH大小：Na2S________NaHS(填“>”、“＝”或“<”)，两种溶液中粒子种类：Na2S________NaHS(填“>”、“＝”或“<”)。 (3)NaHCO3溶液呈碱性的原因是______________________________________________ (用文字说明并写出有关的离子方程式)。 答案 (1)< (2)> ＝ － (3)NaHCO3电离出的HCO－3水解：HCO3＋H2O － H2CO3＋OH－，而使溶液呈碱性 ＋＋H2ONH3·H2O＋H＋，使溶液显酸性，溶液pH<7。 解析 (1)NH＋4发生水解反应NH4 (2)S2－分两步水解，HS－只有一步水解，且水解程度S2－>HS－，因此等浓度时溶液pH：Na2S>NaHS；Na2S溶液：Na2S===2Na＋＋S2－、S2－＋H2O＋H＋、H2OOH－。 NaHS溶液中：NaHS===Na＋＋HS－、HS－＋H2OH2S＋OH－、HS－H＋＋S2－、H2O HS－＋OH－、HS－＋H2O H2S H＋＋OH－，故溶液中存在七种粒子：Na＋、S2－、HS－、H2S、H2O、H＋、 H＋＋OH－，故溶液中含有：Na＋、HS－、H2O、H2S、OH－、S2－、H＋七种粒子。 －，－(3)NaHCO3溶于水时发生电离：NaHCO3===Na＋＋HCO3HCO3电离出的HCO－3水解： ＋H2OH2CO3＋OH－，而使溶液中c(OH－)>c(H＋)，显碱性。 练综合拓展 9．(1)室温下pH＝9的NaOH溶液和pH＝9的CH3COONa溶液，设由水电离产生的－ OH的物质的量浓度分别为A和B，则A和B的关系为__________。 (2)在纯碱溶液中滴入酚酞，溶液变红色，若在该溶液中再滴入过量的BaCl2溶液，所观察到的现象是______________，其原因是____________________________________。 (3)对于盐AmBn的溶液：①若为强酸弱碱盐，其水解的离子方程式是________________ _________；②若为弱酸强碱盐，其水解的离子方程式是____________________。 － 答案 (1)A∶B＝104∶1 －－－ (2)产生白色沉淀，且红色褪去 在纯碱溶液中CO2CO2HCO－3水解：3＋H2O3＋OH， － 加入BaCl2后Ba＋CO3===BaCO3↓(白色)，由于CO3的浓度减小，水解平衡左移，OH浓度减小，酚酞褪色 2＋2－2－ (3)①An＋＋nH2O②Bm＋H2O － A(OH)n＋nH＋ HB(m－1)－＋OH－ 解析 (1)水的电离平衡为H2OH＋＋OH－。在NaOH溶液中，由于加入了OH－，水 c(H＋)减小；c水(H＋)＝10－9 mol·L的电离平衡向逆反应方向移动，在pH＝9的NaOH溶液中， －1，其 H＋全部是水电离产生出来的；因为c水(H＋)＝c水(OH－)，即c(A)＝10－9 mol·L－1。 在CH3COONa溶液中，由于CH3COO－离子结合了水中的H＋，水的电离平衡向正反应方向L－1，其OH－移动，c(OH－)增大；在pH＝9的CH3COONa溶液中，c(OH－)＝1×10－5 mol· L－1，c(A)∶c(B)＝10－9 mol·L－1∶10－5 mol·L全部是水电离产生的，即c(B)＝10－5 mol·所以， －1＝10－4∶1。(3)正确地表示 An＋、Bm－符号及Bm－水解产物HB(m－1)－至关重要。 10．(1)BiCl3的水解产物中有BiOCl生成。 ①写出BiCl3水解反应的方程式：____________________________________________。 ②医药上将BiOCl称为次氯酸铋，该名称________(填“正确”或“不正确”)。 ③如何配制BiCl3溶液？ ________________________________________________________________________。 (2)将pH＝2的某酸HnA与pH＝12的某碱B(OH)m等体积混合后溶液的pH＝8。 ①若生成的盐中只有一种离子水解，该离子水解的离子方程式为 ________________________________________________________________________。 ②简述该混合液呈碱性的原因。 答案 (1)①BiCl3＋H2O盐酸，再加水稀释 BiOCl＋2HCl ②不正确 ③将适量的BiCl3固体溶于少量浓 (2)①Bm＋＋mH2OB(OH)m＋mH＋ ②等体积混合时，酸中的H＋与碱中的OH－完全中 ＋－－ 和，pH＝8说明碱为弱碱，发生反应H＋OH===H2O后，碱继续电离出OH，使溶液显碱性。 解析 (1)因为BiCl3＋H2O BiOCl＋2HCl，所以在配制BiCl3溶液时防止其水解的方法 是将BiCl3溶解在少量浓盐酸中，然后加水稀释。因为在BiOCl中氯元素的化合价为－1，而在HClO中氯元素的化合价为＋1，故将BiOCl称为氯酸铋不正确。 (2)因为酸的pH与碱的pH之和等于14，等体积混合后pH＝8>7，说明碱为弱碱，Bm＋ 水解的离子方程式是Bm＋＋mH2O B(OH)m＋mH＋。HnA与B(OH)m等体积混合后，已电离 的H＋与OH－完全中和，弱碱继续电离产生OH－，溶液显碱性。 第2课时 盐类水解原理的应用 [目标要求] 1.了解影响盐类水解程度的主要因素。2.掌握盐类水解的原理，能举例说明盐类水解在生产、生活中的应用。 一、影响水解反应的因素 1．内因：盐本身的性质。组成盐的酸根相对应的酸越弱(或阳离子对应的碱越弱)，水解程度就越大。 2．外因：受温度、浓度及外加酸碱等因素的影响。 (1)温度：盐的水解是吸热反应，升高温度水解程度增大； (2)浓度：盐的浓度越小，水解程度越大； (3)外加酸碱：加酸、加碱能促进或者抑制盐的水解。 以NH4Cl为例NH＋4＋H2O NH3·H2O＋H＋填表 ＋平衡移动方水解c(NH4条件 pH 向 程度 ) 升温 正 变大 减小 减小 加水 正 变大 减小 变大 加HCl 逆 减小 变大 减小 加NaOH(s) 正 变大 减小 变大 加NH4Cl(s) 正 变小 变大 减小 通入NH3 逆 减小 变大 变大 二、盐类水解的应用(用离子方程式表示) ＋－ 1．泡沫灭火器的灭火原理：Al2(SO4)3与NaHCO3溶液混合，Al3＋3HCO3=== Al(OH)3↓＋3CO2↑； － 2．热碱去油污效果好：CO23＋H2O － HCO－3＋OH； 3．明矾净水：Al3＋＋3H2O Al(OH)3(胶体)＋3H＋； －－＋－ 4．铵态氮肥不能与草木灰混合施用：CO2HCO－3＋H2O3＋OH、NH4＋OH===NH3 ＋H2O； ＋ 5．制备Fe(OH)3胶体：Fe3＋3H2O(沸水)=====Fe(OH)3(胶体)＋3H； 6．较活泼金属溶于强酸弱碱盐溶液中，会放出气体，如镁与NH4Cl溶液反应：Mg＋＋＋ 2NH4===Mg2＋2NH3↑＋H2↑； 7．盐溶液的配制及贮存，如配制FeCl3、CuSO4等溶液时，需在溶液中分别加入少量的盐酸、硫酸。 △ ＋ 知识点一 影响盐类水解的主要因素 1．在一定浓度的FeCl3溶液中，存在如下水解平衡：Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋，在 此溶液中滴入饱和的FeCl3溶液，下列哪个变化的说法正确( ) A．水解平衡不移动 B．水解平衡向逆反应方向移动 ＋＋ C．溶液中H浓度增大 D．Fe3的水解程度增大 答案 C 解析 滴入饱和的FeCl3溶液，则溶液中c(Fe3＋)增大，使平衡向右移动，溶液中c(H＋)n?FeCl3，已水解? 增大；但FeCl3的水解程度减小，因为水解程度＝，由于FeCl3的增多，使 n?FeCl3，总?水解程度减小。 － 2．在一定条件下，Na2CO3溶液存在水解平衡：CO23＋H2O － HCO－3＋OH。下列说法 正确的是( ) A．稀释溶液，水解平衡常数增大 B．通入CO2，平衡朝正反应方向移动 － c?HCO3? C．升高温度，－减小 c?CO23? D．加入NaOH固体，溶液pH减小 答案 B 解析 A项水解平衡常数只与温度有关，稀释溶液温度未改变，所以水解平衡常数不变； －?c?HCO3 C项升高温度，由于盐类水解是吸热反应，水解平衡向右移动，所以应增大；D项 2－?c?CO3 加入NaOH固体，使溶液中OH－浓度明显增大，所以溶液pH增大；B项通入的CO2与OH －反应，使平衡向正反应方向移动，符合题意。 3．欲使CH3COONa稀溶液中c(CH3COO)/c(Na)比值增大，可在溶液中(恒温)加入少 量下列物质中的 ①固体NaOH ②固体KOH ③固体CH3COONa ④固体NaHSO4( ) A．①或④ B．②或③ C．①或② D．③或④ 答案 B 解析 ①加入少量NaOH固体，c(Na＋)增大，c(CH3COO－)也增大，但c(CH3COO－)增 －＋ 大的倍数不如c(Na＋)增大的倍数大，因此c(CH3COO－)/c(Na＋)比值减小；②加入KOH固体，c(OH－)增大，使CH3COONa水解平衡逆向移动，c(CH3COO－)增大，所以c(CH3COO－)/c(Na ＋)比值增大；③加入固体 CH3COONa，则相当于CH3COONa稀溶液变为浓溶液，而根据“稀 释促进水解”可知在浓溶液中，c(CH3COO－)/c(Na＋)将变大；④加入NaHSO4固体显然促进了水解，使c(CH3COO－)变小，c(Na＋)变大，则c(CH3COO－/c(Na＋)比值变小。 ＋－ 4．为了使Na2S溶液中c(Na)/c(S2)的比值变小，可采取的措施是( ) ①适量盐酸 ②适量NaOH(s) ③适量KOH(s) ④适量KHS(s) ⑤加水 ⑥通H2S(g) ⑦加热 A．②③④ B．①②⑤⑥⑦ C．②③ D．③④ 答案 D 解析 欲使溶液中c(Na＋)/c(S2－)的比值变小，即使c(S2－)增大，从S2－＋H2O HS－＋ OH－的平衡角度分析，增加c(OH－)或c(HS－)可抑制S2－水解，使平衡向左移动，但不能加入Na＋，显然③④可以，②不可以；①条件2H＋＋S2－===H2S↑，使比值变大，⑦⑤促进Na2S水解，使比值变大；通入H2S后，发生如下反应：H2S＋S2－===2HS－，使比值变大。 知识点二 盐类水解的应用 5．下列有关问题，与盐的水解有关的是( ) ①NH4Cl与ZnCl2溶液可作焊接金属中的除锈剂 ②用NaHCO3与Al2(SO4)3两种溶液可作泡沫灭火剂 ③草木灰与铵态氮肥不能混合施用 ④实验室盛放碳酸钠溶液的试剂瓶不能用磨口玻璃塞 ⑤加热蒸干AlCl3溶液得到Al(OH)3固体 A．①②③ B．②③④ C．①④⑤ D．①②③④⑤ 答案 D 解析 ①中NH4Cl与ZnCl2溶液水解均显酸性，可以除去金属表面的锈。②HCO－3与Al3＋两种离子水解相互促进，产生二氧化碳，可做灭火剂。③草木灰的主要成分为碳酸钾，水解显碱性，而铵态氮肥水解显酸性，两物质水解相互促进放出氨气因而不能混合施用。④碳酸钠溶液水解显碱性，而磨口玻璃塞中的二氧化硅会与碱反应生成硅酸钠将瓶塞与瓶口黏合在一起而打不开，因此实验室盛放碳酸钠的试剂瓶应用橡胶塞。⑤AlCl3溶液中存在水解 AlCl3＋3H2OAl(OH)3＋3HCl，HCl挥发使平衡不断右移，平衡：加热时，最终得到Al(OH)3 固体。 6．下列过程或现象与盐类水解无关的是( ) A．纯碱溶液去油污 B．粗盐在空气中易潮解 C．加热氯化铁溶液颜色变深 D．浓硫化钠溶液有臭味 答案 B 解析 A项，碳酸钠溶液水解显碱性，利用油污在碱性条件下水解生成可溶于水的物质而达到去污目的；C项，氯化铁溶液中发生Fe3＋＋3H2O Fe(OH)3＋3H＋，在加热条件下水 解平衡正向移动造成体系颜色加深；D项，硫化钠溶液中存在S2－＋H2OHS－＋OH－，HS －＋H2O H2S＋OH－，水解产物H2S是产生臭味的原因；B项，粗盐中混有MgCl2、CaCl2 易结合空气中的水蒸气发生潮解，这与盐类的水解无关。 7．下面的问题中，与盐类水解有关的是( ) ①为保存FeCl3溶液，要在溶液中加入少量盐酸； ②实验室盛放Na2CO3、Na2SiO3等溶液的试剂瓶应用橡胶塞； ③在NH4Cl或AlCl3溶液中加入镁条会产生气泡； ④长期使用硫酸铵，土壤酸性增强。 A．只有①④ B．只有②③ C．只有③④ D．全部 答案 D 解析 题中涉及的四个问题都与盐类的水解有关系。具体解释依次如下：①保存FeCl3 溶液，在溶液中加入少量盐酸，可以抑制FeCl3发生水解反应生成Fe(OH)3沉淀。②Na2CO3、Na2SiO3可以发生水解使溶液显碱性，从而能腐蚀玻璃，故实验室盛放Na2CO3、Na2SiO3等溶液的试剂瓶应用橡胶塞，不能用玻璃塞，避免瓶塞和瓶口粘连在一起。③NH4Cl、AlCl3发生水解，溶液呈酸性，镁可以置换溶液中的氢，放出H2，从而产生气泡。④硫酸铵水解呈酸性，长期使用此化肥，土壤酸性将增强。 练基础落实 1．下列实验操作能达到目的的是( ) ①用Na2S溶液和Al2(SO4)3溶液反应制取Al2S3固体 ②用加热蒸发K2CO3溶液的方法获得K2CO3晶体 ③用Na2S溶液和CuSO4溶液反应制取CuS固体 ④加热MgCl2溶液制取MgCl2固体 A．①② B．②③ C．③④ D．①③ 答案 B 2Al3＋＋3S2－＋6H2O===2Al(OH)3↓＋3H2S↑，解析 Al3＋和S2－会在溶液中发生双水解：得不到Al2S3；MgCl2会水解：MgCl2＋2H2O Mg(OH)2＋2HCl，加热时水蒸发， HCl挥发，最后得到Mg(OH)2，灼烧得MgO，而得不到MgCl2。 2．在Al3＋＋3H2O Al(OH)3＋3H＋的平衡体系中，要使平衡向水解的方向移动，且使 溶液的pH增大，应采取的措施是( ) A．加热 B．通入HCl气体 C．加入适量的NaOH溶液 D．加固体AlCl3 答案 C 解析 盐类的水解存在一个平衡状态，当条件发生变化时，平衡可能发生移动，状态发生改变。A、C、D都可促使水解平衡正向移动，B抑制水解反应的进行。改变条件后，溶液的pH增大的是C，溶液的pH减小的是A、B、D。综上所述，符合题意的答案为C。 － 3．向三份0.1 mol·L1 CH3COONa溶液中分别加入少量NH4NO3、Na2SO3、FeCl3固体(忽 － 略溶液体积变化)，则CH3COO浓度的变化依次为( ) A．减小、增大、减小 B．增大、减小、减小 C．减小、增大、增大 D．增大、减小、增大 答案 A CH3COO－＋H2O解析 醋酸钠溶液存在水解平衡： CH3COOH＋OH－，水存在电离平 衡：H2OOH－＋H＋，可知：加入少量NH4NO3，由于NH4NO3电离生成的铵根离子和水 电离的氢氧根离子结合生成一水合氨，使氢氧根离子浓度降低，水的电离平衡正向移动，破坏了CH3COO－的水解平衡，使平衡正向移动，CH3COO－浓度减小；加入少量Na2SO3，由于Na2SO3电离生成的亚硫酸根离子和水电离的氢离子结合生成亚硫酸，氢离子浓度减小， 使水的电离平衡正向移动，氢氧根离子浓度增大，从而导致CH3COO－的水解平衡逆向移动，CH3COO－浓度增大；加入少量FeCl3，由于＋3价铁离子水解生成氢氧化铁和H＋，使氢氧 根离子浓度减小，从而导致CH3COO－的水解平衡正向移动，CH3COO－浓度减小。 4．实验室有下列试剂，其中必须用带橡胶塞的试剂瓶保存的是( ) ①NaOH溶液 ②水玻璃 ③Na2S溶液 ④Na2CO3溶液 ⑤NH4Cl溶液 ⑥澄清石灰水 ⑦浓HNO3 ⑧浓H2SO4 A．①⑥ B．①②③④⑥ C．①②③⑥⑦⑧ D．⑤⑦⑧ 答案 B 解析 碱及水解呈碱性的盐，因OH－与玻璃中的SiO2反应生成硅酸盐，使试剂瓶瓶颈与瓶塞粘结，因而不能用带玻璃塞的试剂瓶贮存，必须用带橡胶塞的试剂瓶保存；酸性及强氧化性的物质不能用带橡胶塞的试剂瓶盛放。答案为B。 练方法技巧 5．有①Na2CO3溶液 ②CH3COONa溶液 ③NaOH溶液各25 mL，物质的量浓度均为 － 0.1 mol·L1，下列说法正确的是( ) A．3种溶液pH的大小顺序是 ③＞②＞① B．若将3种溶液稀释相同倍数，pH变化最大的是② － C．若分别加入25 mL 0.1 mol·L1盐酸后，pH最大的是① D．若3种溶液的pH均为9，则物质的量浓度的大小顺序是③＞①＞② 答案 C 解析 本题考查溶液酸碱性及加水稀释时pH的变化。相同物质的量浓度的①、②、③溶液：pH的大小顺序应为③>①>②，故A项错误；稀释相同倍数时，①、②存在水解平衡，③中pH变化最大，故B项错误；若pH相同的三种溶液，物质的量浓度大小顺序应为②>①>③，故D项错误；与25 mL 0.1 mol·L－1盐酸反应后①中为NaHCO3和NaCl溶液，②中为CH3COOH和NaCl溶液，③中为NaCl溶液，pH最大的是①，故C项正确。 － 6．25℃时0.1 mol·L1的醋酸溶液的pH约为3，当向其中加入醋酸钠晶体，等晶体溶解后发现溶液的pH增大。对上述现象有两种不同的解释：甲同学认为醋酸钠水解呈碱性， － c(OH)增大了，因而溶液的pH增大；乙同学认为醋酸钠溶于水电离出大量醋酸根离子，抑 ＋ 制了醋酸的电离，使c(H)减小，因此溶液的pH增大。 － (1)为了验证上述解释哪种正确，继续做如下实验：向0.1 mol·L1的醋酸溶液中加入少量下列物质中的______(填编号)，然后测定溶液的pH(CH3COONH4溶液呈中性)。 A．固体CH3COOK B．固体CH3COONH4 C．气体NH3 D．固体NaHCO3 (2)若________(填“甲”或“乙”)的解释正确，(1)中所测溶液的pH应________(填“增大”、“减小”或“不变”)。 (3)CH3COONa溶液中各离子的浓度大小顺序为____________________。 ＋－－＋ 答案 (1)B (2)乙 增大 (3)c(Na)>c(CH3COO)>c(OH)>c(H) 解析 由题意要求，要判断甲、乙两种解释正确与否，可加入一种含有CH3COO－而不显碱性的盐，如CH3COONH4，其溶液呈中性，从水解的角度对醋酸溶液的pH变化无影响；但CH3COONH4电离产生的CH3COO－，可使醋酸的电离平衡CH3COOH CH3COO－＋H＋ 向左移动，c(H＋)减小，pH增大，从而说明甲不正确，乙正确。由于CH3COO－水解显碱性，c(OH－)>c(H＋)，且c(Na＋)>c(CH3COO－)，又因为CH3COO－的水解程度很微弱，因此有c(CH3COO－)>c(OH－)，故c(Na＋)>c(CH3COO－)>c(OH－)>c(H＋)。 7．在氯化铁溶液中存在下列平衡： FeCl3＋3H2O Fe(OH)3＋3HCl ΔH＞0 (1)加热FeCl3溶液，溶液的颜色会不断加深，可得到一种红褐色透明液体。向这种液体中加入MgCl2溶液，产生的现象为_____________________________________________。 (2)在配制FeCl3溶液时，为防止浑浊，应加入___________________________________。 (3)向FeCl3溶液中加入少量浓苯酚钠溶液，预计可能看到的现象是 ________________________________________________________________________。 答案 (1)有红褐色沉淀 (2)少许稀盐酸 (3)产生红褐色沉淀，溶液变为紫色 解析 (1)加热FeCl3溶液，得到Fe(OH)3胶体，加入MgCl2使胶体凝聚而得到红褐色沉淀。 (2)为防止FeCl3水解，应加入少许稀盐酸抑制FeCl3水解。 (3)因Fe3 ＋ ＋33＋3H2O===Fe(OH)3↓＋ 所以得到红褐色沉淀，同时 ， 与FeCl3发生显色反应，溶液变为紫色。 练综合拓展 8．已知氨水的电离程度与醋酸的电离程度在同温、同浓度下相等。现向少量的Mg(OH)2 悬浊液中加入适量的饱和氯化铵溶液，悬浊固体完全溶解。 甲同学的解释是Mg(OH)2(s)NH＋4＋H2O Mg2＋＋2OH－① NH3·H2O＋H＋② H＋＋OH－H2O③ 由于NH4水解显酸性，产生的H与Mg(OH)2电离出的OH反应生成水，导致反应①平衡右移，固体溶解。 乙同学的解释是Mg(OH)2(s) － NH＋NH3·H2O② 4＋OH ＋＋－ Mg2＋＋2OH－① 由于NH4Cl电离出的NH4与Mg(OH)2电离出的OH的结合，生成了弱电解质NH3·H2O， ＋－ 导致反应①的平衡右移，Mg(OH)2固体溶解。 (1)丙同学不能肯定哪位同学的解释合理，于是选用下列的一种试剂来证明，他选用的试剂是________。 A．NH4NO3 B．CH3COONH4 C．Na2CO3 D．NH3·H2O (2)请你说明丙同学作出选择的理由：_________________________________________。 (3)丙同学将所选的试剂滴入Mg(OH)2的悬浊液中，Mg(OH)2沉淀溶解，由此可知______同学的解释更合理。 (4)写出NH4Cl饱和溶液使Mg(OH)2悬浊固体溶解的离子方程式： ________________________________________________________________________。 答案 (1)B (2)由题意可知CH3COONH4溶液显中性，加入到Mg(OH)2悬浊液中，若Mg(OH)2固体溶解，则说明乙同学的解释正确；若Mg(OH)2固体不溶，则说明甲同学的解释正确 (3)乙 ＋＋ (4)Mg(OH)2＋2NH4===Mg2＋2NH3·H2O ＋水解析 有的同学受到“Mg(OH)2易溶于酸中”的影响，不加思考就认为是由于NH4 解显酸性，H＋与OH－结合使c(OH－)减少，从而使Mg(OH)2(s)Mg2＋＋2OH－平衡向右移 动，故Mg(OH)2固体溶解。 ＋与OH－的结合而使c(OH－)减少，此处问题的症结在于H＋与OH－的结合，还是NH4 从而使Mg(OH)2固体溶解。 根据题给信息可以设计：利用CH3COONH4水解显中性，加CH3COONH4，若Mg(OH)2 溶解，则乙对；若Mg(OH)2不溶解，则甲对。因为NH4NO3溶液中既有NH＋4，又水解显酸 ＋与H＋都少，性，故不能判断哪位同学的解释合理；NH3·H2O溶液中NH4且氨水与Mg(OH)2 不反应，所以不能选用；Na2CO3水解显碱性，与Mg(OH)2不反应，同样不能选用。 9．①碳酸钾溶液蒸干得到的固体物质是 ________________________________________________________________________， 原因是_________________________________________________________________。 ① KAl(SO4)2溶液蒸干得到的固体物质是 ________________________________________________________________________， 原因是___________________________________________________________________。 ② 碳酸氢钡溶液蒸干得到的固体物质是 ________________________________________________________________________， 原因是_________________________________________________________________。 ③ 亚硫酸钠溶液蒸干得到的固体物质是 ________________________________________________________________________， 原因是__________________________________________________________________。 ④ 氯化铝溶液蒸干得到的固体物质是 ________________________________________________________________________， 原因是_________________________________________________________________。 － ⑥盐酸与硫酸各1 mol·L1的混合酸10 mL，加热浓缩至1 mL，最后的溶液为________，原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案 ①K2CO3 尽管加热过程促进水解，但生成的KHCO3和KOH反应后又生成K2CO3 ＋ ②KAl(SO4)2·12H2O 尽管Al3水解，但由于H2SO4为难挥发性酸，最后仍然为结晶水合物。 ③BaCO3 Ba2(HCO3)2=====BaCO3↓＋CO2↑＋H2O ④Na2SO4 2Na2SO3＋O2===2Na2SO4 △ ⑤Al(OH)3 加热，使HCl挥发，促进水解进行到底 ⑥H2SO4溶液 HCl挥发只剩余H2SO4 [目标要求] 存。 第3课时 溶液中离子浓度的比较 1.能熟练判断与盐类水解有关的离子浓度大小。2.会判定溶液中离子的共 离子浓度大小的比较规律 1．多元弱酸溶液 ＋－－ 根据多步电离分析。例如：在H2CO3的溶液中，c(H)>c(HCO3)?c(CO23)。 2．多元弱酸的正盐溶液 ＋－－ 根据弱酸根的分步水解分析。例如：Na2CO3溶液中，c(Na)>c(CO23)>c(OH)> － c(HCO3)。 3．多元弱酸的酸式盐溶液 － 要考虑酸根离子的电离程度与水解程度的相对大小。如HCO3以水解为主，NaHCO3溶 ＋－－＋－＋ 液中c(Na)>c(HCO3)>c(OH)>c(H)；而HSO3以电离为主，NaHSO3溶液中c(Na)> －＋－ c(HSO3)>c(H)>c(OH)。 4．不同溶液中同一离子浓度的比较 要考虑溶液中其他离子对其影响的因素。例如：在相同物质的量浓度的下列溶液中： ＋ a.NH4Cl b．CH3COONH4 c．NH4HSO4，c(NH4)由大到小的顺序是c>a>b。 5．混合溶液中各离子浓度的大小比较 根据电离程度、水解程度的相对大小分析。 (1)分子的电离大于相应离子的水解 ＋－－＋ 例如：等物质的量浓度的NH4Cl与NH3·H2O混合溶液，c(NH4)>c(Cl)>c(OH)>c(H)。 (2)分子的电离小于相应离子的水解 －－ 例如：在0.1 mol·L1的NaCN和0.1 mol·L1的HCN溶液的混合液中，各离子浓度的 ＋－－＋ 大小顺序为c(Na)>c(CN)>c(OH)>c(H)。 6．利用守恒规律 知识点一 溶液中离子浓度大小比较 －－ 1．0.02 mol·L1的HCN溶液与0.02 mol·L1 NaCN溶液等体积混合，已知混合溶液中－＋ c(CN) ＋－＋－－－ A．c(Na)>c(CN)>c(H)>c(OH) B．c(HCN)＋c(CN)＝0.04 mol·L1 ＋＋－－－ C．c(Na)＋c(H)＝c(CN)＋c(OH) D．c(CN)>c(HCN) 答案 C 解析 根据电荷守恒定律有：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CN－)＋c(OH－)，因为c(Na＋)>c(CN－)，所以c(H＋) 根据CN－物料守恒有c(HCN)＋c(CN－)＝0.02 mol·L－1。 因为c(H＋) －) 2．等物质的量浓度、等体积的氢氧化钠溶液和醋酸溶液完全反应后，溶液中有关离子浓度之间不存在的关系是( ) ＋－ A．c(H)·c(OH)＝KW ＋－－＋ B．c(Na)>c(CH3COO)>c(OH)>c(H) ＋－－ C．c(Na)＝c(CH3COO)＋c(OH) D．c(Na)＋c(H)＝c(CH3COO)＋c(OH) 答案 C 解析 等物质的量浓度、等体积的氢氧化钠溶液和醋酸溶液完全反应后，所得到的溶液的溶质为CH3COONa。部分CH3COONa发生水解生成CH3COOH，溶液显碱性。因此，溶液中的c(Na＋)>c(CH3COO－)>c(OH－)>c(H＋)。又因为溶液为电中性，带电粒子的浓度关系有c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)，C项表述的关系明显不成立。另外，只要在水溶液中，KW都等于溶液中H＋、OH－浓度的乘积。该题答案为C。 3．MOH强碱溶液和等体积、等浓度的HA弱酸溶液混合后，溶液中有关离子的浓度应满足的关系是( ) ＋－－＋＋－＋－ A．c(M)>c(OH)>c(A)>c(H) B．c(M)>c(A)>c(H)>c(OH) ＋－－＋＋＋－－ C．c(M)>c(A)>c(OH)>c(H) D．c(M)>c(H)>c(A)>c(OH) 答案 C 解析 MOH强碱溶液和等体积、等浓度的HA弱酸溶液混合，二者恰好发生反应，生MOH＋HA===MA＋H2O，MA中弱酸根离子A－发生水解：A－＋H2O成强碱弱酸盐MA： HA＋OH－，导致溶液显碱性，则有c(OH－)>c(H＋)；据溶液中电荷守恒关系有c(M＋) ＋c(H＋)＝c(A－)＋c(OH－)，从而推知c(M＋)>c(A－)。 知识点二 离子共存 4．向某无色溶液中加入铁粉能产生大量H2，则该溶液中可能含有的能大量共存的离子组是( ) ＋＋－－＋＋－－ A．Na、Ca2、Cl、NO3 B．Fe3、K、Cl、HCO3 ＋＋－－＋＋－2－ C．Cu2、Na、Cl、SO24 D．K、Na、Cl、SO4 答案 D 解析 向无色溶液中加入铁粉能产生大量的H2，说明该溶液为强酸性溶液。此时，若 －形成的HNO3可以被铁还原成NOx，无H2放出；BA项中的NO－3大量共存，则H＋和NO33 项中的两种离子Fe3＋、HCO－3可发生双水解反应而不能在溶液中大量共存且Fe＋的溶液为 ＋＋－－ 浅黄色的溶液；C项中含Cu2＋的溶液为蓝色。综上所述，答案为D。 5．下列微粒在溶液中能大量共存的是( ) ＋＋－－＋－3＋2－ A．Na、Fe2、SO24、NO3 B．Fe、K、Cl、CO3 ＋＋－－＋－2＋2－ C．Al3、Na、SO24、AlO2 D．Ca、H、NO3、SO3 答案 A 6．下列各组离子中，在溶液里能大量共存，且溶液为无色透明的是( ) ＋－＋－＋－－3＋ A．NH4、NO3、Al3、Cl B．Na、SiO23、NO3、Fe ＋－＋－＋－2－3＋ C．Na、MnO4、K、SO24 D．Na、HCO3、SO4、Al 答案 A 练基础落实 ＋＋－ 1．在FeCl3和Fe2(SO4)3的混合溶液中，若不计Fe3的水解，当溶液中c(Fe3)＝c(SO24) 时，下列判断正确的是( ) ＋－－－ A．c(Fe3)>c(Cl) B．c(SO24)>c(Cl) C．c(SO24) 2－ 解析 根据溶液中电荷守恒可得：3c(Fe3＋)＝2c(SO4)＋c(Cl－)；由于c(Fe3＋)＝ 2－3＋2－－－－c(SO24)，代入得c(SO4)＝c(Fe)＝c(Cl)，故A、B、C项错；根据c(SO4)＝c(Cl)，可 －－ 得FeCl3和Fe2(SO4)3的物质的量相等，故D项正确。 2．下列各组离子在溶液中能大量共存的是( ) ＋－－＋＋－－＋ A．Ca2、HCO3、Cl、K B．Al3、AlO2、HCO3、Na ＋＋－－＋2－3＋2－ C．Fe2、H、SO24、S D．Fe、SCN、Na、CO3 答案 A 22 解析 B组中Al3＋与AlO－2或HCO－3能发生双水解反应而不能共存；C组中Fe＋与S－生成 FeS沉淀而不能共存；D组中Fe3＋与SCN－因发生络合反应而不能共存，另外Fe3＋ 与CO23－能发生双水解反应也不能共存。 －－ 3．用0.10 mol·L1的盐酸滴定0.10 mol·L1 的氨水，滴定过程中不可能出现的结果是( ) ＋－－＋ A．c(NH4)>c(Cl)，c(OH)>c(H) ＋－－＋ B．c(NH4)＝c(Cl)，c(OH)＝c(H) －＋－＋ C．c(Cl)>c(NH4)，c(OH)>c(H) －＋＋－ D．c(Cl)>c(NH4)，c(H)>c(OH) 答案 C 解析 溶液中不可能出现阴离子均大于阳离子的情况，不遵循电荷守恒，故C项错；A项为氨水过量较多的情况；B项为氨水适当过量；D项为氨水不足或恰好中和。 4．在25℃时，将pH＝11的NaOH溶液与pH＝3的CH3COOH溶液等体积混合后，下列关系式中正确的是( ) ＋－ A．c(Na)＝c(CH3COO)＋c(CH3COOH) ＋－－ B．c(H)＝c(CH3COO)＋c(OH) ＋－－＋ C．c(Na)＞c(CH3COO)＞c(OH)＞c(H) －＋＋－ D．c(CH3COO)＞c(Na)＞c(H)＞c(OH) 答案 D 解析 pH＝11的NaOH溶液中c(NaOH)＝c(OH－)＝10－3 mol·L－1，而pH＝3的CH3COOH溶液中c(H＋)＝10－3 mol·L－1，c(CH3COOH)远远大于10－3 mol·L－1。两者等体积混合后，形成CH3COOH与CH3COONa混合液，且c(CH3COOH)远大于c(CH3COONa)，溶液呈酸性，电荷恒等关系为c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)，离子浓度大小顺序为c(CH3COO－)>c(Na＋)>c(H＋)>c(OH－)。 5．下列各溶液中，粒子的物质的量浓度关系正确的是( ) －－＋－ A．0.1 mol·L1 Na2CO3溶液：c(OH)＝c(H)＋c(HCO3)＋2c(H2CO3) －＋－ B．0.1 mol·L1 NH4Cl溶液：c(NH4)＝c(Cl) C．向醋酸钠溶液中加入适量醋酸，得到酸性的混合溶液： ＋－＋－ c(Na)>c(CH3COO)>c(H)>c(OH) ＋－－ D．向硝酸钠溶液中滴加稀盐酸得到pH＝5的混合溶液：c(Na)＝c(NO3)＋c(Cl) 答案 A L－1 Na2CO3溶液中，存在如下平衡：CO2解析 在0.1 mol·3－＋H2O HCO－3＋OH－， HCO－H2CO3＋OH－，H2O H＋＋OH－，根据电荷守恒有：c(H＋)＋c(Na＋)＝c(OH3＋H2O －) 2－2－)＋2c(CO3)；根据物料守恒有：c(Na＋)＝2c(HCO－＋c(HCO33)＋2c(CO3－)＋2c(H2CO3)，综 －)＋2c(H2CO3)。在0.1 mol·L－1 NH4Cl溶液中，合上述两式可得：c(OH－)＝c(H＋)＋c(HCO3 ＋发生水解，NH4故c(NH＋醋酸钠和醋酸的酸性混合溶液中，存在关系c(H＋)>c(OH4) c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)，则c(CH3COO－)>c(Na＋)，因 此溶液中的离子浓度关系为c(CH3COO－)>c(Na＋)>c(H＋)>c(OH－)。硝酸钠与稀盐酸得到pH －)。 ＝5的混合溶液，硝酸钠不发生水解，忽略水的电离，根据电荷守恒则有c(Na＋)＝c(NO3 练方法技巧 6．某酸式盐NaHY的水溶液c(OH)>c(H)，下列叙述正确的是( ) － ＋ A．H2Y的电离方程式：H2Y 2H＋＋Y2－ B．HY－的水解方程式：HY－＋H2OH3O＋＋Y2－ C．该酸式盐溶液中离子浓度关系：c(Na)>c(HY)>c(OH)>c(H) ＋－－－＋ D．该酸式盐溶液中离子浓度关系：c(Na)>c(Y2)>c(HY)>c(OH)>c(H) 答案 C 解析 H2Y是弱酸，分步电离，所以A项一步电离是错误的；依题意，它的酸式钠盐 溶液呈碱性，说明HY－以水解为主，HY－＋H2OH2Y＋OH－，B项不正确；溶液中存在： ＋－－＋ NaHY===Na＋＋HY－，HY－＋H2O H2Y＋OH－，c(Na＋)>c(HY－)>c(OH－)>c(H2Y)>c(H＋)， C 项正确；D项，根据HY－水解程度大于电离程度，离子浓度大小有：c(Na＋)>c(HY－)> c(H2Y)>c(Y2－)。本题关键是NaHY水溶液呈碱性，即NaHY的水解程度大于电离程度。 7．下列各种情况下一定能大量共存的离子组为( ) ＋－＋－ A．pH＝7的溶液中：Fe3、Cl、Na、NO3 ＋－－＋－－＋ B．水电离出的c(H)＝1×103 mol·L1的水溶液中Na、CO23、Cl、K ＋－＋－ C．pH＝1的水溶液中NH4、Cl、Mg2、SO24 ＋－－＋ D．Al3、HCO3、I、Ca2 答案 C 解析 A中由于Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋，所以有Fe3＋大量存在的溶液一定为酸 2－ L－1，此时溶液可能显酸性，CO3性；B中因为由水电离出的c(H＋)＝1×10－3 mol·在酸性 ＋＋H2ONH3·H2O＋H＋，Mg2＋＋2H2O Mg(OH)2＋2H＋溶液中不能大量共存；C中因NH4 －===Al(OH)3↓＋3CO2↑的双水解反均使溶液呈酸性，C符合题意；D中发生Al3＋＋3HCO3 应。本题考查离子共存，看清楚题干中的条件。 － 8．已知在0.1 mol·L1的NaHSO3溶液中有关微粒浓度由大到小的顺序为c(Na＋－－)>c(HSO3)>c(SO23)>c(H2SO3)。 ＋－ (1)该溶液中c(H)________c(OH)(填“>”、“<”或“＝”)，简述理由： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)现向NH4HSO3溶液中，逐滴加入少量含有酚酞的NaOH溶液，可观察到的现象是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________； 写出该反应的离子方程式_________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ＋ －－H＋SO2H2SO3＋OH－，由已知条件知电离程度答案 (1)> HSO－33，HSO3＋H2O 大于水解程度，故c(H)>c(OH) (2)红色逐渐变浅直至变为无色 －－－ HSO3＋OH===SO23＋H2O ＋－ 解析 由溶液中离子浓度大小可判断NaHSO3溶液显酸性(电离大于水解)，则c(H＋)＞ 2 c(OH－)'。当加入少量含有酚酞的NaOH溶液后，OH－＋HSO－3===SO3－＋H2O，则红色逐渐 变浅，甚至褪去。 练综合拓展 － 9．已知某溶液中存在OH、H、NH4、Cl四种离子，某同学推测其离子浓度大小顺序有如下四种关系： －＋＋－－＋－＋ ①c(Cl)>c(NH4)>c(H)>c(OH) ②c(Cl)>c(NH4)>c(OH)>c(H) ＋－－＋－＋＋－ ③c(NH4)>c(Cl)>c(OH)>c(H) ④c(Cl)>c(H)>c(NH4)>c(OH) 填写下列空白： (1)若溶液中只溶解了一种溶质，则该溶质是________，上述四种离子浓度的大小顺序为________(填序号)。 (2)若上述关系中③是正确的，则溶液中的溶质为________；若上述关系中④是正确的，则溶液中的溶质为____________________________________________________________。 (3)若该溶液是由体积相等的稀盐酸和氨水混合而成，且恰好呈中性，则混合前 ＋ c(HCl)______c(NH3·H2O)(填“大于”、“小于”或“等于”，下同)，混合前酸中c(H)和碱 －＋－ 中c(OH)的关系为c(H)______c(OH)。 答案 (1)NH4Cl ① (2)NH4Cl和NH3·H2O NH4Cl和HCl (3)小于 大于 － ＋ ＋ 解析 (1)若溶液只有一种溶质，该溶质为NH4Cl，因NH＋4水解溶液呈酸性，离子浓度的大小关系为c(Cl－)>c(NH＋4)>c(H＋)>c(OH－)。 (2)因为c(OH－)>c(H＋)、c(NH＋4)>c(Cl－)，所以溶液中除含有NH4Cl外，还必须含有 －NH3·H2O。若c(Cl－)>c(H＋)>c(NH＋4)>c(OH)，则说明溶液中含有NH4Cl和HCl。 (3)NH4Cl水解溶液呈酸性，若等体积稀盐酸与氨水混合后呈中性，说明氨水过量，故c(HCl) ＋－＋－ 10．常温下，某水溶液M中存在的离子有Na、A、H、OH。根据题意回答下列问题： －－ (1)若溶液M由0.1 mol·L1的HA溶液与0.1 mol·L1的NaOH溶液等体积混合而得，则溶液M的pH不可能________7(填“大于”、“小于”或“等于”)。 ＋－ (2)若溶液M的pH>7，则c(Na)________c(A)(填“>”、“<”或“＝”)。 (3)常温下，若溶液M由pH＝3的HA溶液V1 mL与pH＝11的NaOH溶液V2 mL混合反应而得，则下列说法中正确的是________(填字母)。 ＋－－－ A．若溶液M呈中性，则溶液M中c(H)＋c(OH)＝2×107 mol·L1 B．若V1＝V2，则溶液M的pH一定等于7 C．若溶液M呈酸性，则V1一定大于V2 D．若溶液M呈碱性，则V1一定小于V2 答案 (1)小于 (2)> (3)A、D 解析 (1)据题意知，HA与NaOH恰好完全反应，若HA为强酸，则溶液M的pH＝7；若HA为弱酸，则溶液M的pH>7，故无pH<7的情况。 (2)根据电荷守恒知c(H＋)＋c(Na＋)＝c(OH－)＋c(A－)，若pH>7，即c(H＋) (3)A项，若M呈中性，即c(H＋)＝c(OH－)，因t＝25℃，则c(H＋)＋c(OH－)＝1×10－7 mol·L －1＋1×10－7 mol·L－1＝2×10－7 mol·L－1，A 正确；B项，若V1＝V2时，如果HA为强酸， 则二者恰好反应，pH＝7，如果HA为弱酸，则HA过量，溶液显酸性，pH<7，B错误；结合B项分析知C错误，同样结合B项分析知若M呈碱性，必然为NaOH过量，即V1一定小于V2。 第4课时 习题课 1．下列说法正确的是( ) A．盐溶液都是中性的 B．盐溶液的酸碱性与盐的类型无关 －＋ C．碳酸钠溶液显碱性，是因为溶液中c(OH)>c(H) D．NaHCO3溶液显酸性 答案 C 解析 盐溶液有的显酸性、有的显碱性，并不是所有的盐溶液都是中性，所以A错；盐溶液的酸碱性和盐的类型有密切关系，所以B错；溶液呈酸性或碱性，决定于溶液中c(OH －)和c(H＋)的相对大小，碳酸钠溶液显碱性，则说明溶液中c(OH－)>c(H＋)，所以C对；NaHCO3 虽是酸式盐，但其水溶液显碱性，所以D错。 ＋ 2．物质的量浓度相同的下列溶液中，NH4浓度最大的是( ) A．NH4Cl B．NH4HSO4 C．CH3COONH4 D．NH4HCO3 答案 B 解析 NH4Cl溶液中，NH4自然水解，没受另外因素的影响；NH4HSO4溶液中，NH4水 ＋＋－ 解受到H的抑制；而在CH3COONH4和NH4HCO3溶液中，NH4水解分别受到CH3COO和 －＋ HCO3水解的促进。故c(NH4)最大的是NH4HSO4溶液。 3．把三氯化铁溶液蒸干灼烧，最后得到固体产物是( ) A．无水三氯化铁 B．氢氧化铁 C．氧化亚铁 D．三氧化二铁 答案 D 解析 在FeCl3溶液中存在的水解平衡：FeCl3＋3H2OFe(OH)3＋3HCl，在不断加热条 ＋ ＋ 件下，水解平衡右移，当水分减少时，HCl不断挥发，进一步导致水解平衡右移，当蒸干时，可得到Fe(OH)3，再灼烧又使Fe(OH)3分解：2Fe(OH)3=====Fe2O3＋3H2O，最后得 Fe2O3。 △ 4．把0.02 mol·L1 CH3COOH溶液和0.01 mol·L1 NaOH溶液以等体积混合，混合溶液中粒子浓度关系正确的是( ) －＋ A．c(CH3COO)＞c(Na) － B．c(CH3COOH)＞c(CH3COO) ＋－ C．2c(H)＝c(CH3COO)－c(CH3COOH) －－ D．c(CH3COOH)＋c(CH3COO)＝0.02 mol·L1 答案 A 解析 溶液混合后，二者反应，但CH3COOH过量，故为CH3COONa和CH3COOH的混合体系。CH3COOH的电离和CH3COO－的水解相互抑制，但以CH3COOH电离为主，溶液显酸性，即c(H＋)＞c(OH－)，由电荷守恒c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)，则有c(CH3COO－)＞c(Na＋)，所以A对；CH3COOH电离程度大于CH3COO－水解程度，所以B错；对于C项：由于存在c(H＋)＋c(Na＋)＝c(OH－)＋c(CH3COO－)的电荷守恒①和2c(Na＋)＝c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)的物料守恒②，联立①②两式可得：2c(H＋)＝c(CH3COO－)－c(CH3COOH)＋2c(OH－)，所以C错；D项看似是物料守恒，但溶液的体积是原来的2倍，则c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)＝0.01 mol·L－1，所以D错。 ＋－＋－ 5．某酸性溶液中只有Na、CH3COO、H、OH四种离子。则下列描述正确的是( ) A．该溶液由pH＝3的CH3COOH与pH＝11的NaOH溶液等体积混合而成 B．该溶液由等物质的量浓度、等体积的NaOH溶液和CH3COOH溶液混合而成 －＋－＋ C．加入适量NaOH，溶液中离子浓度为c(CH3COO)>c(Na)>c(OH)>c(H) －＋＋ D．加入适量氨水，c(CH3COO)一定大于c(Na)、c(NH4)之和 答案 A 解析 pH＝3的CH3COOH和pH＝11的NaOH混合，生成CH3COONa的同时，CH3COOH有大量剩余，因为CH3COOH为弱酸，其浓度大于10－3 mol·L－1，因此A正确；B中恰好反应生成CH3COONa，由于CH3COO－水解而使溶液呈碱性，B不正确；C中电荷不守恒，两种阴离子的浓度不可能都大于两种阳离子的浓度，C不正确；D中加入氨水，若 ＋水解程度相同，恰好反应呈中性，由于CH3COO－与NH4因此c(CH3COO－)＝c(NH＋4)＋c(Na＋)，若氨水过量，则 －－ c(Na＋)＋c(NH＋4)>c(CH3COO－)，因此D不正确。 6．下列哪组离子能在水溶液中大量共存( ) ＋－－－2－3＋ A．K、CO23、HS、S、Al、AlO2 －＋－＋3＋ B．MnO4、Na、SO24、Fe、NH4 －＋－＋2－2－ C．SO24、Ag、SO3、S、AlO2、K ＋－＋－ D．Fe2、Cl、H、NO3 答案 B ＋ 解析 A中有能发生双水解反应到底的离子；C中有能形成沉淀的离子；D中的Fe2、＋－ H、NO3可发生氧化还原反应。 7．下列各组离子能在溶液中大量共存的是( ) ＋＋－－＋＋－－ A．Na、Mg2、AlO2、Br B．H、Fe2、SO24、NO3 ＋＋－－－－2＋3＋ C．K、NH4、CO23、OH D．Ca、Al、NO3、Cl 答案 D 解析 A项中AlO－可使Mg2＋转化为Mg(OH)2；B项中NO－H＋构成了2水解呈碱性，3、 ＋与OH－可生成弱电解质而不能大量共存。 强氧化性条件，可将Fe2＋氧化；C项中NH4 8．下列水解化学方程式或水解离子方程式正确的是( ) A．CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－ B．NH＋4＋H2O NH4OH＋H＋ C．CH3COOH＋NaOHCH3COONa＋H2O D．NaCl＋H2ONaOH＋HCl 答案 A 解析 B项中的NH4OH应为NH3·H2O；C项不是水解；D项中的NaCl不水解。 9．下列各组溶液混合后，溶液显碱性的是( ) －－ A．10 mL 0.1 mol·L1 NH3·H2O与10 mL 0.1 mol·L1 HCl －－ B．10 mL 0.1 mol·L1 K2S与10 mL 0.1 mol·L1 K2SO4 －－－ C．10 mL 0.1 mol·L1 KOH与10 mL 0.1 mol·L1 KHCO3，再加入10 mL 0.1 mol·L1 BaCl2 －－ D．10 mL 0.1 mol·L1 NaOH与5 mL 0.1 mol·L1 H2SO4 答案 B 解析 A项中生成的氯化铵水解显酸性；B项中K2S水解显碱性；C项恰好反应生成BaCO3沉淀，KCl水溶液呈中性；D项恰好完全反应，Na2SO4水溶液呈中性。 10．为了得到比较纯净的物质，下列使用的方法恰当的是( ) A．向Na2CO3饱和溶液中，通入过量的CO2后，加热蒸发得NaHCO3晶体 B．加热蒸发CuCl2饱和溶液得纯净的CuCl2晶体 C．向FeBr2溶液中加入过量的氯水，加热蒸发得FeCl3晶体 D．向FeCl3溶液里加入足量NaOH溶液，经过滤、洗涤沉淀，再充分灼烧沉淀得Fe2O3 答案 D 解析 A中NaHCO3加热时要分解；B、C中CuCl2与FeCl3在加热蒸发的情况下，水解趋于完成，最后生成CuO和Fe2O3；D正确。 11．下列四种肥料可以与草木灰(主要成分是K2CO3)混合施用的是( ) A．硫酸铵 B．氯化铵 C．硝酸钾 D．硝酸铵 答案 C ＋＋ H2O＋H＋，水解显酸性，而草木解析 铵态氮肥中NH4水解反应为NH4＋H2ONH3· － 灰中K2CO3水解显碱性，CO23＋H2O －＋ HCO－3＋OH，二者水解相互促进，NH4大部分生成 NH3·H2O，而后分解，造成氮肥损失。 － 12．在0.1 mol·L1的NaHCO3溶液中，下列关系正确的是( ) ＋－＋－ A．c(Na)＞c(HCO3)＞c(H)＞c(OH) ＋－－＋ B．c(Na)＝c(HCO3)＞c(OH)＞c(H) ＋＋－－－ C．c(Na)＋c(H)＝c(HCO3)＋c(OH)＋2c(CO23) ＋＋－－－ D．c(Na)＋c(H)＝c(HCO3)＋c(OH)＋c(CO23) 答案 C 解析 在NaHCO3溶液中存在平衡HCO－3 H2O 2－ H＋＋CO3HCO－，3＋H2O H2CO3＋OH－， H＋＋OH－，由于HCO－3的水解程度大于电离程度，故溶液中c(H＋)＜c(OH－)，c(Na C项正确，D项不正确。 － ＋)＞c(HCO－3)；由电荷守恒知 13．草酸是二元中强酸，草酸氢钠溶液显酸性。常温下，向10 mL 0.01 mol·L1 － NaHC2O4溶液中滴加0.01 mol·L1 NaOH溶液，随着NaOH溶液体积的增加，溶液中离子浓度关系正确的是( ) ＋－－ A．V(NaOH)＝0时，c(H)＝1×102 mol·L1 B．V(NaOH)<10 mL时，不可能存在c(Na)＝2c(C2O24)＋c(HC2O4) ＋－7－1 C．V(NaOH)＝10 mL时，c(H)＝1×10 mol·L ＋－2－ D．V(NaOH)>10 mL时，c(Na)>c(C2O4)>c(HC2O4) 答案 D －不能完全电离，则c(H＋)应小于1×10－2 解析 0.01 mol·L－1 NaHC2O4溶液中，HC2O4 ＋－－ mol·L－1；当V(NaOH)<10 mL时，溶液存在呈中性的可能，即c(H＋)＝c(OH－)，并存在电荷守恒关系：c(H＋)＋c(Na＋)＝2c(C2O24－)＋c(HC2O－4)＋c(OH－)；当V(NaOH)＝10 mL时，NaHC2O4与NaOH恰好完全反应，生成Na2C2O4，发生水解而使溶液呈碱性，故c(H＋)<1×10 －7 mol·L－1；当 V(NaOH)>10 mL时，NaHC2O4与NaOH反应生成Na2C2O4，NaOH剩余， 2－)。 极少量的C2O24－发生水解生成HC2O－4，故c(Na＋)>c(C2O4－)>c(HC2O4 14．下列变化不属于水解反应的是( ) ①NH3＋H2O － － NH＋4＋OH ②HCO3＋H2O③HCO－3＋H2O － － H2CO3＋OH－ － H3O＋＋CO23 ＋－ ④Al3＋3HCO3===Al(OH)3↓＋3CO2↑ ⑤AlO2＋HCO3＋H2O===Al(OH)3↓＋CO23 ＋ ⑥NH4＋2H2O － NH3·H2O＋H3O＋ A．①③⑤ B．②③⑤ C．①④⑤ D．①③ 答案 A 题 号 1 2 3 4 5 6 7 答 案 题 号 8 9 10 11 12 13 14 答 案 15.等物质的量浓度的下列物质的溶液，其pH由大到小的顺序是 ________________________________________________________________________。 (1)NaCl (2)CH3COONa (3)NH4Cl (4)AlCl3 (5)Ba(OH)2 (6)Na2CO3 (7)NaHCO3 (8)NaHSO4 (9)NaOH (10)H2SO4 答案 (5)>(9)>(6)>(7)>(2)>(1)>(3)>(4)>(8)>(10) 解析 首先将10种物质按碱、水解显碱性的盐、不水解的盐、水解显酸性的盐、酸分成五类，然后再根据越弱越水解即可分出各阶段的pH大小。 16．把NH4Cl晶体溶入水中，得到饱和NH4Cl溶液。若在该溶液中加入镁条，观察到有气泡产生，点燃有爆鸣声，此气体是________，产生该气体的原因是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ (用离子方程式表示)，微热后，能放出有刺激性气味的气体，它能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，该气体是________，产生该气体的原因是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________， 总的反应离子方程式为_____________________________________________________。 NH3·H2O＋H＋、Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑ NH3 因为H＋减答案 H2NH＋4＋H2O H2O增多，加热使NH3·H2O分解放出NH3 Mg＋2NH＋少，使水解平衡右移，产生的NH3·4 =====Mg2＋＋H2↑＋2NH3↑ △ 17．常温下，将某一元酸HA和NaOH溶液等体积混合，两种溶液的浓度和混合后所得溶液的pH如下表： 实验 HA物质的量 NaOH物质的量 混合溶 －1－1编号 浓度(mol·L) 浓度(mol·L) 液的pH 甲 0.2 0.2 a 乙 c1 0.2 7 丙 0.2 0.1 7 丁 0.1 0.1 9 请回答： (1)不考虑其他组的实验结果，单从甲组情况分析，如何用a(混合溶液的pH)来说明HA是强酸还是弱酸____________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 － (2)不考虑其他组的实验结果，单从乙组情况分析，c1是否一定等于0.2 mol·L1______ －＋ (选填“是”或“否”)。混合溶液中离子浓度c(A)与c(Na)的大小关系是________。 A．前者大 B．后者大 C．二者相等 D．无法判断 (3)从丙组实验结果分析，HA是______酸(选填“强”或“弱”)。 该混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 －－ (4)丁组实验所得混合溶液中由水电离出的c(OH)＝____________mol·L1。 写出该混合溶液中下列算式的精确结果(不用做近似计算)。 ＋－－ c(Na)－c(A)＝____________mol·L1 －－ c(OH)－c(HA)＝____________mol·L1 答案 (1)若a＝7，HA为强酸；若a>7，则为弱酸 (2)否 C ＋－－＋ (3)弱 c(Na)＝c(A)>c(OH)＝c(H) －－－－ (4)105 105－109 109 解析 (1)由于a的值不确定，则无法确定HA的强弱，当a＝7时说明二者生成的NaA为强酸强碱盐，不水解，HA为强酸；若a>7，NaA水解，则HA为弱酸。 (2)HA的强弱不确定，c1就不确定，但pH＝7，根据电荷守恒，c(Na＋)＋c(H＋)＝c(A－)＋c(OH－)，推出c(Na＋)＝c(A－)。 (3)丙组反应后为等浓度的HA与NaA混合溶液，pH＝7，说明HA的电离与NaA的水解相等，溶液呈中性，则HA为弱酸。 (4)由电荷守恒和物料守恒可推导出来。电荷守恒： c(Na＋)－c(A－)＝c(OH－)－c(H＋) 物料守恒：c(HA)＋c(A－)＝c(Na＋)＝c(OH－)＋c(A－)－c(H＋)，因此c(OH－)－c(HA)＝c(H＋)。 18．(1)等物质的量浓度、等体积的NaI与NaF溶液中，前者溶液中离子数目________(填“大于”、“小于”或“等于”)后者溶液中离子数目；等物质的量浓度、等体积的K2CO3与K2SO4溶液中，前者溶液中离子数目________(填“大于”、“小于”或“等于”)后者溶 液中离子数目。 (2)已知：6C6H5OH＋Fe3＋ －3 2－3 3－＋2－－－2－ [Fe(C6H5O)6]＋6H；CH3COOH＋SO3===CH3COO＋HSO3；CO3 ＋2HSO===CO2↑＋H2O＋2SO。现有下列电解质溶液：Na2SO3、NaOH、CH3COONa、C6H5ONa、Na2CO3、NaHCO3。 ①向六种溶液中分别逐渐加入氯化铁溶液时，溶液中先产生红褐色沉淀，后沉淀完全消 －1 失的是______________；②将物质的量浓度均为0.5 mol·L的上述六种溶液稀释相同的倍数，其pH变化最大的是________；③露置于空气中相当一段时间后(不考虑水分的蒸发)，溶液的pH近似为7，这种电解质为________；④当六种溶液的pH相同时，其物质的量浓度由大到小的顺序是______________________________________________________________。 答案 (1)大于 小于 (2)①C6H5ONa ②NaOH ③Na2SO3 ④CH3COONa、Na2SO3、NaHCO3、C6H5ONa、Na2CO3、NaOH 解析 (1)根据电荷守恒：NaI：c(H＋)1＋c(Na＋)＝c(I－)＋c(OH－)1＝X1，NaF：c(H＋)2＋c(Na＋)＝c(F－)＋c(OH－)2＝X2，由于F－水解，使得c(H＋)2 中滴入氯化铁溶液会发生双水解，生成Fe(OH)3与苯酚，6C6H5OH＋Fe3＋[Fe(C6H5O)6]3－ ＋6H＋，Fe(OH)3＋3H＋===3H2O＋Fe3＋，最后生成的红褐色沉淀会溶解。②由于NaOH溶液在稀释时，OH－总数基本保持不变，而其他几种在稀释的过程中，都会促进水解，使得OH－的总数增加，③因为Na2SO3容易被空气氧化成Na2SO4，所以NaOH溶液的pH变化最大。Na2SO4溶液呈中性。④题目信息告诉我们：几种分子与离子电离能力强弱为 －，电离能力越弱的，相应离子的水解能力H2SO3>CH3COOH>HSO－3>H2CO3>C6H5OH>HCO3 就越强。在pH相同时，水解能力越强的，其离子浓度越小。 第四节 难溶电解质的溶解平衡 第1课时 难溶电解质的溶解平衡 [目标要求] 1.学会用平衡移动原理分析生成沉淀的离子反应进行的方向及反应进行的程度。2.了解溶度积和离子积的关系，并由此学会判断反应进行的方向。 一、Ag和Cl的反应真能进行到底吗？ 1．生成沉淀的离子反应之所以能够发生的原因 生成沉淀的离子反应之所以能够发生，在于生成物的溶解度小。 尽管生成物的溶解度很小，但不会等于0。 2．溶解平衡的建立 以AgCl溶解为例： 从固体溶解平衡的角度，AgCl在溶液中存在下述两个过程：一方面，在水分子作用下，＋－＋－ 少量Ag和Cl脱离AgCl的表面溶于水中；另一方面，溶液中的Ag和Cl受AgCl表面正、负离子的吸引，回到AgCl的表面析出——沉淀。 溶解平衡：在一定温度下，当沉淀溶解和生成的速率相等时，即得到AgCl的饱和溶液， ＋－ 如AgCl沉淀体系中的溶解平衡可表示为AgCl(s) ＋ － 溶解沉淀 Cl－(aq)＋Ag＋(aq)。由于沉淀、溶解 之间的这种动态平衡的存在，决定了Ag和Cl的反应不能进行到底。 3．生成难溶电解质的离子反应的限度 不同电解质在水中的溶解度差别很大，例如AgCl和AgNO3；但难溶电解质与易溶电解质之间并无严格的界限，习惯上将溶解度小于0.01 g的电解质称为难溶电解质。对于常量的化学反应来说，0.01 g是很小的，因此一般情况下，相当量的离子互相反应生成难溶电解 质，可以认为反应完全了。 －－ 化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1×105 mol·L1时，沉淀就达完全。 二、溶度积 1．表达式 对于下列沉淀溶解平衡： MmAn(s)mMn＋(aq)＋nAm－(aq) Ksp＝[c(Mn)]m·[c(Am)]n。 2．意义 Ksp表示难溶电解质在溶液中的溶解能力。 3．规则 通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度幂的乘积——离子积Qc的相对大小，可以判断在给定条件下沉淀能否生成或溶解： Qc>Ksp，溶液过饱和，有沉淀析出； Qc＝Ksp，溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态； Qc ＋ － 知识点一 沉淀的溶解平衡 1．对“AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)”的理解正确的是( ) ①说明AgCl没有完全电离，AgCl是弱电解质 ②说明溶解的AgCl已完全电离，是强电解质 －＋ ③说明Cl与Ag的反应不能完全进行到底 －＋ ④说明Cl与Ag的反应可以完全进行到底 A．③④ B．③ C．①③ D．②④ 答案 B 解析 关于沉淀平衡的表达式，其完整的书写形式为 AgCl(s) AgCl(aq)===Ag＋(aq)＋Cl－(aq)，故对于难溶物质来说，是先溶解，再电离。 2．下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是( ) A．反应开始时，溶液中各离子浓度相等 B．沉淀溶解达到平衡时，沉淀的速率和溶解的速率相等 C．沉淀溶解达到平衡时，溶液中溶质的离子浓度相等，且保持不变 D．沉淀溶解达到平衡时，如果再加入难溶性的该沉淀物，将促进溶解 答案 B 3．现向含AgBr的饱和溶液中： ＋ (1)加入固体AgNO3，则c(Ag)________(填“变大”、“变小”或“不变”，下同)； ＋ (2)加入更多的AgBr固体，则c(Ag)________； －＋ (3)加入AgCl固体，则c(Br)________，c(Ag)________； －＋ (4)加入Na2S固体，则c(Br)________，c(Ag)________。 答案 (1)变大 (2)不变 (3)变小 变大 (4)变大 变小 解析 本题考查了难溶电解质溶解平衡的影响因素。 (1)向AgBr饱和溶液中加入AgNO3，溶解平衡逆向移动，但c(Ag＋)增大； (2)加入AgBr固体，对溶解平衡无影响，c(Ag＋)不变。 (3)因AgCl溶解度大于AgBr，加入AgCl固体时，c(Ag＋)增大，溶解平衡向左移动，c(Br －)变小。 (4)因Ag2S溶解度小于AgBr，加入Na2S固体时，生成Ag2S，溶解平衡向右移动，c(Br －)增大，但 c(Ag＋)减小。 知识点二 溶度积 －－ 4．已知：25℃时，Ksp[Mg(OH)2]＝5.61×1012，Ksp[MgF2]＝7.42×1011 。下列说法正确的是( ) ＋ A．25℃时，饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2溶液相比，前者的c(Mg2)大 ＋ B．25℃时，在Mg(OH)2的悬浊液中加入少量的NH4Cl固体，c(Mg2)增大 －－ C．25℃时，Mg(OH)2固体在20 mL 0.01 mol·L1氨水中的Ksp比在20 mL 0.01 mol·L1 NH4Cl溶液中的Ksp小 D．25℃时，在Mg(OH)2的悬浊液中加入NaF溶液后， Mg(OH)2不可能转化为MgF2 答案 B 解析 Mg(OH)2与MgF2均为AB2型难溶电解质，故Ksp越小，其溶解度越小，前者c(Mg2 ＋)小，A ＋＋OH－===NH3·错误；因为NH4H2O，所以加入NH4Cl后促进Mg(OH)2的溶解平 衡向右移动，c(Mg2＋)增大，B正确；Ksp只受温度的影响，25℃时，Mg(OH)2的溶度积Ksp为常数，C错误；加入NaF溶液后，若Qc＝c(Mg2＋)·[c(F－)]2>Ksp(MgF2)，则会产生MgF2沉淀，D错误。 －－ 5．在100 mL 0.01 mol·L1 KCl溶液中，加入1 mL 0.01 mol·L1 AgNO3溶液，下列说法 － 正确的是(AgCl的Ksp＝1.8×1010)( ) A．有AgCl沉淀析出 B．无AgCl沉淀 C．无法确定 D．有沉淀但不是AgCl 答案 A 0.01×10.01×100 解析 c(Ag＋)＝ mol·L－1＝9.9×10－5 mol·L－1，c(Cl－)＝ mol·L－1＝ 1011019.9×10－3 mol·L－1，所以Q c＝c(Ag＋)·c(Cl－)＝9.8×10－7>1.8×10－10＝Ksp，故有AgCl沉淀析出。 ＋－ 6．对于难溶盐MX，其饱和溶液中M和X的物质的量浓度之间的关系类似于c(H＋－＋－)·c(OH)＝KW，存在等式c(M)·c(X)＝Ksp。一定温度下，将足量的AgCl分别加入下列物 质中，AgCl的溶解度由大到小的排列顺序是( ) － ①20 mL 0.01 mol·L1 KCl； － ②30 mL 0.02 mol·L1 CaCl2溶液； － ③40 mL 0.03 mol·L1 HCl溶液； ④10 mL蒸馏水； － ⑤50 mL 0.05 mol·L1 AgNO3溶液 A．①>②>③>④>⑤ B．④>①>③>②>⑤ C．⑤>④>②>①>③ D．④>③>⑤>②>① 答案 B 解析 AgCl(s)越 大，越能抑制AgCl的溶解，AgCl的溶解度就越小。AgCl的溶解度大小只与溶液中Ag＋或Cl－的浓度有关，而与溶液的体积无关。①c(Cl－)＝0.01 mol·L－1；②c(Cl－)＝0.04 mol·L－1；L－1；④c(Cl－)＝0 mol·L－1；⑤c(Ag＋)＝0.05 mol·L－1。Ag＋或Cl－浓度③c(Cl－)＝0.03 mol· 由小到大的排列顺序：④<①<③<②<⑤，故AgCl的溶解度由大到小的排列顺序：④>①>③>②>⑤。 Ag＋(aq)＋Cl－(aq)，由于c(Ag＋)·c(Cl－)＝Ksp，溶液中c(Cl－)或c(Ag＋) 练基础落实 1．CaCO3在下列哪种液体中，溶解度最大( ) A．H2O B．Na2CO3溶液 C．CaCl2溶液 D．乙醇 答案 A 解析 在B、C选项的溶液中，分别含有CO2Ca2＋，会抑制CaCO3的溶解，而CaCO3 3－、在乙醇中是不溶的。 2．下列说法正确的是( ) A．溶度积就是溶解平衡时难溶电解质在溶液中的各离子浓度的乘积 B．溶度积常数是不受任何条件影响的常数，简称溶度积 C．可用离子积Qc判断沉淀溶解平衡进行的方向 D．所有物质的溶度积都是随温度的升高而增大的 答案 C 解析 溶度积不是溶解平衡时难溶电解质在溶液中的各离子浓度的简单乘积，还与平衡式中化学计量数的幂指数有关，溶度积受温度的影响，不受离子浓度的影响。 3．下列属于微溶物质的是( ) A．AgCl B．BaCl2 C．CaSO4 D．Ag2S 答案 C 解析 BaCl2易溶，AgCl、Ag2S属难溶物。 4．下列有关AgCl沉淀的溶解平衡说法正确的是( ) A．AgCl沉淀生成和沉淀溶解达平衡后不再进行 ＋－ B．AgCl难溶于水，溶液中没有Ag和Cl C．升高温度，AgCl沉淀的溶解度增大 D．向AgCl沉淀中加入NaCl固体，AgCl沉淀的溶解度不变 答案 C 解析 难溶物达到溶解平衡时沉淀的生成和溶解都不停止，但溶解速率和生成速率相等；没有绝对不溶的物质；温度越高，一般物质的溶解度越大；向AgCl沉淀中加入NaCl固体，使溶解平衡左移，AgCl的溶解度减小。 5. － 已知Ag2SO4的Ksp为2.0×105，将适量Ag2SO4固体溶于100 mL水中至刚好饱和，该 ＋－＋ 过程中Ag和SO2L4浓度随时间变化关系如图所示[饱和Ag2SO4溶液中c(Ag)＝0.034 mol·－1－1]。若t1时刻在上述体系中加入100 mL 0.020 mol·L Na2SO4溶液，下列示意图中，能正 ＋－ 确表示t1时刻后Ag和SO24浓度随时间变化关系的是( ) 答案 B － ＋ － － 解析 已知Ag2SO4的Ksp＝2.0×105＝[c(Ag)]2·c(SO2则饱和溶液中c(SO24)，4)＝ － Ksp ＋[c?Ag?]2 2.0×105－－－－＝ mol·L1＝0.017 mol·L1，当加入100 mL 0.020 mol·L1 Na2SO4溶液时，c(SO24)2 ?0.034? ＝ 1(此时 Q c － 练方法技巧 ＝ 6．AgCl和Ag2CrO4的溶度积分别为1.8×1010和2.0×1012，若用难溶盐在溶液中的浓度来表示其溶解度，则下面的叙述中正确的是( ) A．AgCl和Ag2CrO4的溶解度相等 B．AgCl的溶解度大于Ag2CrO4的溶解度 C．两者类型不同，不能由Ksp的大小直接判断溶解能力的大小 D．都是难溶盐，溶解度无意义 答案 C 解析 AgCl和Ag2CrO4阴、阳离子比类型不同，不能直接利用Ksp来比较二者溶解能力的大小，所以只有C对；其余三项叙述均错误。比较溶解度大小，若用溶度积必须是同类型，否则不能比较。 7．下列说法正确的是( ) ＋－ A．在一定温度下AgCl水溶液中，Ag和Cl浓度的乘积是一个常数 －＋－＋ B．AgCl的Ksp＝1.8×1010，在任何含AgCl固体的溶液中，c(Ag)＝c(Cl)且Ag与－－Cl浓度的乘积等于1.8×1010 ＋－ C．温度一定时，当溶液中Ag和Cl浓度的乘积等于Ksp值时，此溶液为AgCl的饱和溶液 D．向饱和AgCl水溶液中加入盐酸，Ksp值变大 答案 C ＋－ 解析 在AgCl的饱和溶液中，Ag和Cl浓度的乘积是一个常数，故A项叙述错误； ＋－－ 只有在饱和AgCl溶液中c(Ag)·c(Cl)才等于1.8×1010，故B项叙述错误；当Qc＝Ksp，则溶液为饱和溶液，故C项叙述正确；在饱和AgCl溶液中加入盐酸只会使溶解平衡发生移动，不会影响Ksp，故D项叙述错误。 8．Mg(OH)2难溶于水，但它溶解的部分全部电离。室温下时，饱和Mg(OH)2溶液的pH － ＝11，若不考虑KW的变化，则该温度下Mg(OH)2的溶解度是多少？(溶液密度为1.0 g·cm3) 答案 0.002 9 g 解析 根据Mg(OH)2(s) －－ Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)，c(OH－)＝10－3 mol·L－1，则1 L Mg(OH)2溶 1 L－1＝5×10－4 mol，其质量为58 g·mol－液中，溶解的n[Mg(OH)2]＝1 L×2×10－3 mol· 1 S ×5×10 mol＝0.029 g，再根据100 g＝－4 可 求出S＝0.002 9 g。 凡是此类题都是设溶液的体积为1 L，根据1 L溶液中溶解溶质的质量，计算溶解度。 练综合拓展 9．与c(H＋)·c(OH－)＝KW类似，FeS饱和溶液中存在：FeS(s) ＋ Fe2＋(aq)＋S2－(aq)，c(Fe2 )·c(S)＝Ksp。常温下Ksp＝8.1×10。 (1)理论上FeS的溶解度为________________，而事实上其溶解度远大于这个数值，其原因可能是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ＋－＋－ (2)又知FeS饱和溶液中c(H)与c(S2)之间存在以下限量关系：c2(H)·c(S2)＝1.0×10－22＋－ ，为了使溶液中c(Fe2)达到1 mol·L1，现将适量FeS投入其饱和溶液中，应调节溶液中 ＋ 的c(H)为________________________________________________________________。 － 答案 (1)7.92×108g FeS在水中存在下列平衡：FeS(s) 2－－17 Fe2＋(aq)＋S2－(aq)，而Fe2＋、 S均可以发生水解： 2－ Fe2＋＋2H2OFe(OH)2＋2H＋、S2－＋H2O HS－＋OH－，使上述平衡中的c(Fe2＋)、c(S2 － )降低，平衡向右移动，造成更多的FeS溶解 (2)1.11×10－3 mol·L－1 解析 (1)由FeS(s)Fe2＋(aq)＋S2－(aq) c(Fe2＋)＝Ksp＝8.1×10－17＝9×10－9 mol·L－1 即1 L水中可溶解9×10－9 mol的FeS 由100∶S＝1 000∶(9×10－9×88) g 所以S＝7.92×10－8 g 8.1×10－17 (2)c(Fe2＋)＝1 mol·L－1，则c(S2－)＝＝ mol·L－1＝8.1×10－17 mol·L－1。 21c?Fe＋? Ksp 又[c(H＋)]2·c(S2－)＝1.0×10－22，所以c(H＋)＝1.0×10－22 ＝c?S2－? 1.0×10－228.1×10－17 ＝1.11×10－3 mol·L－1。 －－ 10．已知：某温度时，Ksp(AgCl)＝1.8×1010，Ksp(Ag2CrO4)＝1.1×1012。 试求： (1)此温度下AgCl饱和溶液和Ag2CrO4饱和溶液的物质的量浓度，并比较两者的大小。 －1 (2)此温度下，在0.010 mol·L的AgNO3溶液中，AgCl与Ag2CrO4分别能达到的最大物质的量浓度，并比较两者的大小。 ＋－ 答案 (1)AgCl(s)Ag(aq)＋Cl(aq) c(AgCl)＝Ksp?AgCl?＝1.8×10 －－ ＝1.3×105 mol·L1 Ag2CrO4(s) －10 － 2Ag＋(aq)＋CrO24(aq) 2x x (2x)2·x＝Ksp 3Ksp?Ag2CrO4?31.1×10－12c(Ag2CrO4)＝＝ 44 －－ ＝6.5×105 mol·L1 所以c(AgCl) － (2)在0.010 mol·L1 AgNO3溶液中， ＋－ c(Ag)＝0.010 mol·L1 AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq) 溶解平衡时：0.010＋x x － (0.010＋x)·x＝1.8×1010 因为x很小，0.010＋x≈0.010 －－ x＝1.8×108 mol·L1 －－ c(AgCl)＝1.8×108 mol·L1 Ag2CrO4(s) － 2Ag＋(aq)＋CrO24(aq) 溶解平衡时： 0.010＋2x x － (0.010＋2x)2·x＝1.1×1012 因为x很小，0.010＋2x≈0.010 －－ x＝1.1×108 mol·L1 －－ 所以c(Ag2CrO4)＝1.1×108 mol·L1 所以c(AgCl)>c(Ag2CrO4) 第2课时 沉淀反应的应用 [目标要求] 1.了解沉淀反应的应用。2.知道沉淀转化的本质。 一、沉淀的生成 1．沉淀生成的应用 在涉及无机制备、提纯工艺的生产、科研、废水处理等领域中，常利用生成沉淀来达到分离或除去某些离子的目的。 2．沉淀的方法 (1)调节pH法：如工业原料氯化铵中含杂质氯化铁，使其溶解于水，再加入氨水调节 ＋ pH至7～8，可使Fe3转变为Fe(OH)3沉淀而除去。反应如下： ＋＋Fe3＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH4。 ＋＋ (2)加沉淀剂法：如以Na2S、H2S等作沉淀剂，使某些金属离子，如Cu2、Hg2等生成极难溶的硫化物CuS、HgS等沉淀，也是分离、除去杂质常用的方法。反应如下： ＋－ Cu2＋S2===CuS↓， ＋＋ Cu2＋H2S===CuS↓＋2H， ＋－ Hg2＋S2===HgS↓， ＋＋ Hg2＋H2S===HgS↓＋2H。 二、沉淀的溶解 1．Mg(OH)2溶解性 ＋＋ Mg(OH)2难溶于水；能溶于盐酸，反应的离子方程式为Mg(OH)2＋2H===Mg2＋2H2O； ＋＋ 能溶于NH4Cl溶液反应的离子方程式为Mg(OH)2＋2NH4===Mg2＋2NH3·H2O。 2．沉淀溶解的原理 根据平衡移动原理，对于在水中难溶的电解质，如果能设法不断地移去溶解平衡体系中的相应离子，使平衡向沉淀溶解的方向移动，就可以使沉淀溶解。 3．溶解沉淀的试剂类型 (1)主要类型：用强酸溶解。例如，溶解CaCO3、FeS、Al(OH)3、Cu(OH)2等难溶电解质。 (2)用某些盐溶液溶解。例如：Mg(OH)2沉淀可溶于NH4Cl溶液，化学方程式为Mg(OH)2 ＋2NH4Cl===MgCl2＋2NH3·H2O。 三、沉淀的转化 1．实验探究 (1)Ag的沉淀物的转化 ＋ 实验步骤 实验现象 有白色沉淀生成 白色沉淀变为黄色 AgNO3＋化学方程2AgI＋Na2S===Ag2S＋AgCl＋KI===AgI＋KCl NaCl===AgCl↓＋式 2NaI NaNO3 实验结论 溶解度小的沉淀可以转化成溶解度更小的沉淀 (2)Mg(OH)2与Fe(OH)3的转化 黄色沉淀变为黑色 实验步骤 实验现象 产生白色沉淀 产生红褐色沉淀 化学方程MgCl2＋2NaOH===Mg(OH)2↓＋3Mg(OH)2＋2FeCl3===2Fe(OH)3＋式 2NaCl 3MgCl2 实验结论 Fe(OH)3比Mg(OH)2溶解度小 2.沉淀转化的方法 对于一些用酸或其他方法也不能溶解的沉淀，可以先将其转化为另一种用酸或其他方法能溶解的沉淀。 3．沉淀转化的实质 沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动。一般说来，溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀容易实现。 两种沉淀的溶解度差别越大，沉淀转化越容易。 4．沉淀转化的应用 沉淀的转化在科研和生产中具有重要的应用价值。 (1)锅炉除水垢 水垢[CaSO4(s)――→CaCO3――→Ca2(aq)] 其反应方程式是CaSO4＋Na2CO3 Na2CO3溶液 盐酸 ＋ CaCO3＋Na2SO4，CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋ CO2↑。 (2)对一些自然现象的解释 在自然界也发生着溶解度小的矿物转化为溶解度更小的矿物的现象。例如，各种原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后可变成CuSO4溶液，并向深部渗透，遇到深层的闪锌矿(ZnS)和方铅矿(PbS)时，便慢慢地使之转变为铜蓝(CuS)。 其反应如下： CuSO4＋ZnS===CuS＋ZnSO4， CuSO4＋PbS===CuS＋PbSO4。 知识点一 沉淀的生成 ＋ 1．要使工业废水中的重金属Pb2离子沉淀，可用硫酸盐、碳酸盐、硫化物等作沉淀剂， ＋ 已知Pb2离子与这些离子形成的化合物的溶解度如下： 化合物 PbSO4 PbCO3 PbS －4－7－溶解度/g 1.03×10 1.81×10 1.84×1014 由上述数据可知，选用的沉淀剂最好为( ) A．硫化物 B．硫酸盐 C．碳酸盐 D．以上沉淀剂均可 答案 A 解析 PbS的溶解度最小，沉淀最彻底，故选A。 2．为除去MgCl2溶液中的FeCl3，可在加热搅拌的条件下加入的一种试剂是( ) A．NaOH B．Na2CO3 C．氨水 D．MgO 答案 D 解析 要除FeCl3实际上是除去Fe3＋，由于pH≥3.7时，Fe3＋完全生成Fe(OH)3，而pH≥11.1时，Mg2＋完全生成Mg(OH)2，所以应加碱性物质调节pH使Fe3＋形成Fe(OH)3；又由于除杂不能引进新的杂质，所以选择MgO。 知识点二 沉淀的溶解 3．当氢氧化镁固体在水中达到溶解平衡Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)时，为使 Mg(OH)2固体的量减少，须加入少量的( ) A．MgCl2 B．NaOH C．MgSO4 D．NaHSO4 答案 D 解析 若使Mg(OH)2固体的量减小，应使Mg(OH)2的溶解平衡右移，应减小c(Mg2＋)或c(OH－)。答案为D。 4．下列关于沉淀的叙述不正确的是( ) A．生产、科研中常利用生成沉淀来达到分离或除杂的目的 B．沉淀的溶解只能通过酸碱中和反应来实现 C．沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动 D．一般来说，溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀容易实现 答案 B 解析 酸碱中和反应是实现沉淀溶解的方法之一，沉淀的溶解也可以通过其他途径实现。 知识点3 沉淀转化 5．向5 mL NaCl溶液中滴入一滴AgNO3溶液，出现白色沉淀，继续滴加一滴KI溶液并振荡，沉淀变为黄色，再滴入一滴Na2S溶液并振荡，沉淀又变成黑色，根据上述变化过程，分析此三种沉淀物的溶解度关系为( ) A．AgCl＝AgI＝Ag2S B．AgCl 解析 沉淀溶解平衡总是向更难溶的方向转化，由转化现象可知三种沉淀物的溶解度关系为AgCl>AgI>Ag2S。 －－ 6．已知如下物质的溶度积常数：FeS：Ksp＝6.3×1018；CuS：Ksp＝6.3×1036。下列说法正确的是( ) A．同温度下，CuS的溶解度大于FeS的溶解度 B．同温度下，向饱和FeS溶液中加入少量Na2S固体后，Ksp(FeS)变小 C．向含有等物质的量的FeCl2和CuCl2的混合溶液中逐滴加入Na2S溶液，最先出现的沉淀是FeS ＋ D．除去工业废水中的Cu2，可以选用FeS作沉淀剂 答案 D 解析 A项由于FeS的Ksp大，且FeS与CuS的Ksp表达式是相同类型的，因此FeS的溶解度比CuS大；D项向含有Cu2＋的工业废水中加入FeS，FeS会转化为更难溶的CuS，可以用FeS作沉淀剂；B项Ksp不随浓度变化而变化，它只与温度有关；C项先达到CuS的Ksp，先出现CuS沉淀。 练基础落实 1．在BaSO4饱和溶液中加入少量BaCl2溶液时产生沉淀，若以Ksp表示BaSO4的溶度积常数，则平衡后溶液中( ) 1＋－ A．c(Ba2)＝c(SO24)＝(Ksp) 2 ＋－2＋2－ B．c(Ba2)·c(SO24)＝Ksp，c(Ba)>c(SO4) ＋－2＋2－ C．c(Ba2)·c(SO24)>Ksp，c(Ba)＝c(SO4) ＋－2＋2－ D．c(Ba2)·c(SO24)≠Ksp，c(Ba) －－ 2．往含I和Cl的稀溶液中滴入AgNO3溶液，沉淀的质量与加入AgNO3溶液体积的 －－ 关系如下图所示。则原溶液中c(I)/c(Cl)的比值为( ) A．(V2－V1)/V1 B．V1/V2 C．V1/(V2－V1) D．V2/V1 答案 C 解析 从图象变化情况看，O―→V1主要是生成AgI沉淀，V1―→V2段主要是生成AgCl V1 沉淀，所以溶液中c(I－)/c(Cl－)＝。 V2－V1 练方法技巧 3．难溶电解质在水溶液中存在着电离平衡。在常温下，溶液里各离子浓度以它们化学Cu(OH)2(s)计量数为方次的乘积是一个常数，叫溶度积常数(Ksp)。例如： 2＋ － Cu2＋(aq)＋2OH－， Ksp＝c(Cu)·[c(OH)]＝2×10。当溶液中各离子浓度方次的乘积大于溶度积时，则产生 沉淀，反之固体溶解。 ＋－ (1)某CuSO4溶液里c(Cu2)＝0.02 mol·L1，如要生成Cu(OH)2沉淀，应调整溶液的pH，使之大于________。 －＋＋ (2)要使0.2 mol·L1 CuSO4溶液中Cu2沉淀较为完全(使Cu2浓度降至原来的千分之一)，则应向溶液里加入NaOH溶液，使溶液pH为________。 答案 (1)5 (2)6 2 －20 解析 (1)根据信息，当c(Cu2＋)[c(OH－)]2＝2×10－20时开始出现沉淀，则c(OH－)＝2×10－20 ＝c?Cu2＋? 2×10－20 ＝10－9 mol·L－1，c(H＋)＝10－5 mol·L－1，pH＝5，所以要生成 0.02 Cu(OH)2沉淀，应调整pH≥5。 0.2 （2）要使Cu2＋浓度降至 mol·L－1＝2×10－4 mol·L－1，c(OH－)＝ 1 00010－8 mol·L－1，c(H＋)＝10－6 mol·L－1，此时溶液的pH＝6。 2×10－20 ＝ 2×10－4 练综合拓展 4．已知难溶电解质在水溶液中存在溶解平衡： MmAn(s) mMn＋(aq)＋nAm－(aq) ＋ － Ksp＝[c(Mn)]m·[c(Am)]n，称为溶度积。 某学习小组欲探究CaSO4沉淀转化为CaCO3沉淀的可能性，查得如下资料：(25℃) 难溶电解质 CaCO3 CaSO4 MgCO3 Mg(OH)2 －9－6－6－Ksp 2.8×10 9.1×10 6.8×10 1.8×1012 实验步骤如下： －－ ①往100 mL 0.1 mol·L1的CaCl2溶液中加入100 mL 0.1 mol·L1的Na2SO4溶液，立即有白色沉淀生成。 ②向上述悬浊液中加入固体Na2CO3 3 g，搅拌，静置，沉淀后弃去上层清液。 ③再加入蒸馏水搅拌，静置，沉淀后再弃去上层清液。 ④________________________________________________________________________。 (1)由题中信息知Ksp越大，表示电解质的溶解度越______(填“大”或“小”)。 (2)写出第②步发生反应的化学方程式：______________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)设计第③步的目的是___________________________________________________。 (3) 请补充第④步操作及发生的现象：______________________________________ ________________________________________________________________________。
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