高考化学一轮复习水溶液中的离子平衡 下载本文

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滴定;B.随着NaOH溶液的滴入,锥形瓶内溶液中c(H)越来越小,故pH由小变大;C.用酚酞作指示剂,当锥形瓶内溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不褪去,说明达到滴定终点,应停止滴定;D.滴定达终点时,滴定管尖嘴部分有悬滴,则标准NaOH溶液读数偏大,使测定结果偏大。

2.(2014·全国卷Ⅱ)某小组以CoCl2·6H2O、NH4Cl、H2O2、浓氨水为原料,在活性炭催化下,合成了橙黄色晶体X。为确定其组成,进行如下实验。

①氨的测定:精确称取w g X,加适量水溶解,注入如图所示的三颈瓶中,然后逐滴加入足量10%NaOH溶液,通入水蒸气,将样品液中的氨全部蒸出,用V1 mL c1 mol·L

-1

盐酸标准溶液吸收。蒸氨结束后取下接收瓶,用c2 mol·L1 NaOH标准溶液滴定过剩的HCl,到终点时消耗V2 mL NaOH溶液。

②氯的测定:准确称取样品X,配成溶液后用AgNO3标准溶液滴定,K2CrO4溶液为指示剂,至出现淡红色沉淀不再消失为终点(Ag2CrO4为砖红色)。

回答下列问题:

(1)装置中安全管的作用原理是__________________________________________。 (2)用NaOH标准溶液滴定过剩的HCl时,应使用__________式滴定管,可使用的指示剂为__________。

(3)样品中氨的质量分数表达式为__________。

(4)测定氨前应该对装置进行气密性检验,若气密性不好测定结果将__________(填“偏高”或“偏低”)。

(5)测定氯的过程中,使用棕色滴定管的原因是______________________;滴定终点时,若溶液中c(Ag)=2.0×10

Ksp(Ag2CrO4)=1.12×1012]

-5

mol·L

-1

,c(CrO2L4)为______________mol·

-1

。[已知:

(6)经测定,样品X中钴、氨和氯的物质的量之比为1∶6∶3,钴的化合价为__________。制备X的化学方程式为____________________________________________________

________________________________________________________________________; X的制备过程中温度不能过高的原因是______________________________________ ________________________________________________________________________。 解析:(1)当A中压力过大时,安全管中液面上升,使A瓶中压力稳定。(2)盛装氢氧化

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钠溶液应使用碱式滴定管,强碱滴定强酸,可以使用酚酞,也可以使用甲基红作指示剂。(3)总的盐酸的物质的量减去氢氧化钠的物质的量即为氨气物质的量,所以氨的质量分数的表达式为[(c1V1-c2V2)×103×17/w]×100%。(4)气密性不好,会有一部分氨逸出,使测定结果

偏低。(5)因为硝酸银见光易分解,所以使用棕色滴定管;由题意,c2(Ag)×c(CrO24)=

4.0×10

-10

×c(CrO24)=1.12×10

-12

3

,c(CrO2L1。(6)由题给条件,可以写4)=2.8×10mol·

出X的化学式为[Co(NH3)6]Cl3,所以Co的化合价为+3,制备X的化学方程式为2CoCl2+2NH4Cl+10NH3+H2O2===2[Co(NH3)6]Cl3+2H2O,反应物中有NH3和H2O2,温度过高,会使过氧化氢分解、氨气逸出,不利于X的制备。

答案:(1)当A中压力过大时,安全管中液面上升,使A瓶中压力稳定 (2)碱 酚酞(或甲基红)

?c1V1-c2V2?×103×17

(3)×100% (4)偏低

w

(5)防止硝酸银见光分解 2.8×103

(6)+3 2CoCl2+2NH4Cl+10NH3+H2O2===2[Co(NH3)6]Cl3+2H2O 温度过高过氧化氢分解、氨气逸出

[综合演练提能]

[课堂巩固练]

1.(2018·赣州模拟)常温下,下列溶液一定呈碱性的是( ) A.能与金属铝反应放出氢气的溶液 c?H?-6B.的溶液 -=10c?OH?

C.pH=2的CH3COOH溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合 D.0.01 mol·L

-1

的氨水与0.01 mol·L

-1

的HCl溶液等体积混合

解析:选B 能与金属铝反应放出氢气的溶液可能呈酸性也可能呈强碱性,A错误;c?H?-6+-

<1,c(H)<c(OH),溶液呈碱性,B正确;CH3COOH为弱酸,NaOH为强-=10

c?OH?

碱,pH=2的CH3COOH溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合,CH3COOH过量,溶液呈酸性,C错误;0.01 mol·L

-1

的氨水与0.01 mol·L

-1

的HCl溶液等体积混合恰好发生中

和反应,生成的氯化铵水解使溶液呈酸性,D错误。

c?OH?-12

2.常温下,0.1 mol·L某一元酸HA溶液中,下列叙述正确的是( ) +=1×10

c?H?

-1

A.该溶液中由水电离出的c(H)=1×10B.溶液中存在HA

+-10

mol·L1

H+A

+-

C.与0.1 mol·L1 NaOH溶液等体积混合后所得溶液为中性

D.原溶液中加入一定量NaA晶体或加水稀释,溶液中c(OH)均增大

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解析:选C 常温下KW=1×10

-14,

c?OH?-12

0.1 mol·LHA溶液中,则有c(H+=1×10

c?H?

-1

-13

)=0.1 mol·L1,说明HA完全电离,故该溶液中由水电离出的c(H)=1×10

mol·L1,

A错误。HA为强酸,其电离方程式为HA===H+A,不存在HA的电离平衡,B错误。与0.1 mol·L1NaOH溶液等体积混合恰好完全反应,生成强酸强碱盐NaA,所得溶液为中

性,C正确。HA溶液中加入一定量NaA晶体,溶液中c(OH)不变;加水稀释时,溶液中c(H)减小,则c(OH)增大,D错误。

3.已知水的电离方程式:H2O

H+OH。下列叙述中,正确的是( )

++

A.向水中加入少量硫酸氢钠溶液,c(H)增大,KW不变 B.降低温度,KW减小,pH不变

C.向水中加入氨水,平衡向逆反应方向移动,c(OH)降低

D.向水中加入少量NaClO固体,平衡向逆反应方向移动,c(H)降低

解析:选A 向水中加入少量硫酸氢钠溶液,c(H)增大,温度不变,KW不变,A项正确;水的电离吸热,降低温度,平衡逆向移动,c(H)、c(OH)均减小,KW减小,pH增大,B项错误;向水中加入氨水,c(OH)增大,平衡向逆反应方向移动,C项错误;向水中加入少量NaClO固体,H和ClO反应生成HClO,c(H)降低,平衡向正反应方向移动,D项错误。

4.(2018·许昌二模)常温下,用0.10 mol·L1NaOH溶液滴定20.00 mL稀醋酸(HAc),

下列说法中正确的是( )

A.当混合溶液的pH>7时,其中不可能存在HAc分子 B.当混合溶液的pH<7时,混合液中c(Na)>c(Ac) C.判断该滴定过程的终点,最好选择甲基橙作为指示剂 D.达到滴定终点时,混合液中c(Na)和c(Ac)一定不相等

解析:选D 当NaOH溶液和稀醋酸恰好完全反应生成NaAc时,由于Ac发生水解而使溶液呈碱性,此时溶液中存在水解产生的HAc分子,A错误。据电荷守恒可得:c(Na

-+

)+c(H)=c(Ac)+c(OH),混合液的pH<7时溶液呈酸性,则有c(H)>c(OH),从而推

+--+-

知c(Na)c(Ac),D正确。

5.(2018·深圳一调)常温下,浓度均为0.1 mol·L1、体积均为

100 mL的两种一元酸HX、HY的溶液中,分别加入NaOH固体,c?H?lg-随加入NaOH的物质的量的变化如图所示。下列叙述正确c?OH?的是( )

A.HX的酸性弱于HY

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B.a点由水电离出的c(H)=10C.c点溶液中:c(Y)>c(HY) D.b点时酸碱恰好完全反应

+-12

mol·L1

c?H?+

解析:选C 根据题图知,0.1 mol·LHX溶液的lg 则c(H)=0.1 mol·L-=12,

c?OH?

-1

-1

,HX为强酸,同理可推知,HY为弱酸,A项错误;a点HX溶液中c(H)=0.1 mol·L

-13

+-

1

,由水电离出的c(H)=c(OH)=10

mol·L1,B项错误;c点时加入n(NaOH)=0.005

c?H?+-4mol,此时得到等物质的量浓度的HY和NaY的混合溶液,lg -=6,则c(H)=10

c?OH?mol·L1,溶液呈酸性,说明HY的电离程度大于NaY的水解程度,故c(Y)>c(HY),C项

正确;b点时n(NaOH)=0.008 mol,而n(HY)=0.01 mol,故HY过量,D项错误。

6.现有常温条件下甲、乙、丙三种溶液,甲为0.1 mol·L

-1

-1

的NaOH溶液,乙为0.1 mol·L

的HCl溶液,丙为0.1 mol·L

-1

的CH3COOH溶液。试回答下列问题:

(1)甲溶液的pH=________。

(2)丙溶液中存在的电离平衡为____________________________________________ ________________________________________________________________________ (用电离平衡方程式表示)。 (3)常温下,用水稀释0.1 mol·L大的是________(填序号)。

①n(H) ③

c?CH3COOH?

c?CH3COO?

-1

的CH3COOH溶液时,下列各量随水量的增加而增

②c(H) ④c(OH)

--

(4)甲、乙、丙三种溶液中由水电离出的c(OH)的大小关系为________。

(5)某同学用甲溶液分别滴定20.00 mL乙溶液和20.00 mL丙溶液,得到如图所示的两条滴定曲线,请回答有关问题:

①甲溶液滴定丙溶液的曲线是______(填“图1”或“图2”)曲线。 ②a=________。

解析:(1)c(OH)=0.1 mol·L1,则c(H)=10

-13

mol·L1,pH=13。(2)CH3COOH溶

-1

液中存在CH3COOH和H2O的电离平衡。(3)CH3COOH是弱酸,当向0.1 mol·L

CH3COOH溶液中加水稀释时,CH3COOH的电离程度增大,平衡向右移动,n(H)增大,