化学练习及知识点讲解(水溶液中的离子平衡) 下载本文

变式训练: 室温时,将x mL pH=a的稀NaOH溶液与y mL pH=b的稀盐酸充分反应。下列关于反应后溶液pH的判断,正确的是

A.若x=y,且a+b=14,则pH>7 B.若10x=y,且a+b=13,则pH=7

C.若ax=by,且a+b=13,则pH=7 D.若x=10y,且a+b=14,则pH>7

+--10+ 22--12

例3:已知Ksp(AgCl)=c(Ag)·c(Cl)=1.8×10,Ksp(Ag2CrO4)= c(Ag)·c(CrO4)=1.9×10。一个

学生通过实验验证醋酸银(CH3COOAg)的Ksp。实验中用了如下的反应:2Ag(aq)+Cu(s) 2Ag

2+

(s)+Cu(aq)。这个学生将已知质量的铜片加入到CH3COOAg饱和溶液中,待充分反应之后,将铜片冲洗干净、干燥、重新称量。

(1)写出能表示CH3COOAg的沉淀溶解平衡的方程式:___________________________。

-3

(2)CH3COOAg的Ksp=2.0×10。铜片刚开始的质量为23.4 g,将铜片放在100 mL的CH3COOAg饱和溶液中,此饱和溶液中没有CH3COOAg固体。通过计算说明充分反应后铜片中铜的质量为何值时,CH3COOAg的Ksp得到证实。

(3)为什么做此实验时CH3COOAg饱和溶液中必须没有CH3COOAg固体? 。 变式训练:

已知一些银盐的数据如下: 化学式 化学式 AgCl AgCl AgBr AgBr 浅黄色 7.1×10-7 AgI AgI 黄色 2.1×10-7 Ag2S Ag2S 黑色 1.3×10-16 Ag2CrO4 Ag2CrO4 红色 4.3×1-20 颜色 白色 溶解1.5度/g ×1-4 0测定水体中氯化物的含量,常用标准硝酸银法进行滴定。滴定时,应加入的指示剂是 A.KBr B.KI C.K2S D.K2CrO4 【当堂反馈】

-3-1

1.20℃时,饱和KCl溶液的密度为1.174 g·cm,物质的量浓度为4.0 mol·L,则下列说法中不正确的是

-1

A.25℃时,饱和KCl溶液的浓度大于4.0 mol·L B.此溶液中KCl的质量分数为74.5?4.0×100%

1.174?1000-3

C.20℃时,密度小于1.174 g·cm的KCl溶液是不饱和溶液

-3

D.将此溶液蒸发部分水,再恢复到20℃时,溶液密度一定大于1.174 g·cm

2. 将40℃的饱和石灰水冷却至10℃;或加入少量CaO,但温度仍保持40℃,在这两种情况下均未改变的是

A.Ca(OH)2的溶解度、溶剂的质量 B.溶液中溶质的质量分数

C.溶液的质量、水的电离平衡

2+

D.溶液中Ca的数目、Ca(OH)2的溶解平衡

3.根据下图所示,A、B、C、D四种物质的溶解度曲线,完成下列问题:

(1)当温度高于0℃低于t1℃时,四种物质溶解度由大到小的顺序是________。 (2)温度在________℃时,B、D两物质溶解度相等。 (3)随温度升高,D物质溶解度________。

(4)要想得到四种物质的晶体,A、B采取________方法,C采取________方法,D采取________方法,分离A、C可用________方法。

4.阿伏加德罗常数(NA)、物质的量(n)和粒子数(N)之间有如下关系:NA=N / n。测定阿伏加德罗常数有多种方法,其中电解法是常用的方法。试回答下列有关问题。

(1)现实验室有同样浓度的氯化钠、硫酸铜、硝酸银、硫酸等溶液。若实验过程中不考虑电极上的析出物质与电解后的溶液之间的反应,则你认为选用哪一种溶液作为电解液,实验既简便、测定结果误差又小,并说明理由______________________________________。

(2)采用你所选定的溶液来实验,至少应测定哪些数据?___________________________。 (3)若已知1个电子的电量为q,选定符号代表有关物理量,列出计算阿伏加德罗常数(NA)的数学表达式。

考点五 盐的水解平衡

一、本质:弱电解质从逆向建立电离平衡时破坏了水的电离平衡 (2)影响因素:内因:有弱才水解,越弱越水解 外因:温度、浓度 (3)应用:

①判断盐溶液中离子种类和比较离子浓度 弱酸或弱碱,如CH3COOH、NH3?H2O和H2CO3

弱酸与其盐溶液如:HAC与NaAC,弱碱与其盐溶液NH4Cl与NH3?H2O 多元弱酸的酸式盐溶液如:NaHCO3、NaHC2O4溶液 ②离子共存问题

Fe3+、Cu2+、NH4+、Al3+、Fe2+等离子只能存在于酸性溶液中

2?2? CO3、SiO3、AlO2、CH3COO?、C6H5O?等离子只能存在于碱性溶液中

? HCO3-在酸性与碱性溶液中均不能存大 泡沫灭火器中发生的反应 ③某些盐或盐溶液制备、保存 FeCl3溶液的配制方法:

硅酸钠溶液在空气中久置变浑浊的原因,不能用玻璃瓶塞的原因 ④Fe(OH)3胶体的制备明矾的净水作用 ⑤弱电解质的证明

证明CH3COOH是弱酸的方法:

⑥解释某些化学现象及在生活生产中的应用 由MgCl2?6H2O制取无水氯化镁的方法:

AlCl3?6H2O和SOCl2混合加热可以得到得到无水氯化铝的原因 用TiCl4制取TiO2的反应等

二、三大守恒——电荷守恒、物料守恒、质子守恒

1.电荷守恒:电解质溶液中所有阳离子所带有的正电荷数与所有的阴离子所带的负电荷数相等。如NaHCO3溶液中:n(Na+)+n(H+)=n(HCO3-)+2n(CO32-)+n(OH-)推出:

c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-)

2.物料守恒:电解质溶液中由于电离或水解因素,离子会发生变化变成其它离子或分子等,但离子或分子中某种特定元素的原子的总数是不会改变的。如NaHCO3溶液中n(Na+):n(c)=1:1,推出:c(Na+)=c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3)

3.质子守恒:

如碳酸钠溶液中由电荷守恒和物料守恒将Na+离子消掉可得:c(OH-)=c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3)。 如醋酸钠溶液中由电荷守恒和物料守恒将钠离子消掉可:c(OH-)=c(H+)+c(CH3COOH)。

解题思路:

随堂练习: 一、单一溶液型 1.弱酸溶液:

【例1】在0.1mol/L的H2S溶液中,下列关系错误的是( )

A.c(H+)=c(HS-)+c(S2-)+c(OH-) B.c(H+)=c(HS-)+2c(S2-)+c(OH-) C.c(H+)>[c(HS-)+c(S2-)+c(OH-)] D.c(H2S)+c(HS-)+c(S2-)=0.1mol/L

2.弱碱溶液:

【例2】室温下,0.1mol/L的氨水溶液中,下列关系式中不正确的是( )

A. c(OH-)>c(H+) B.c(NH3·H2O)+c(NH4+)=0.1mol/L C.c(NH4+)>c(NH3·H2O)>c(OH-)>c(H+) D.c(OH-)=c(NH4+)+c(H+)

3.强酸弱碱盐溶液:

【例3】在氯化铵溶液中,下列关系正确的是( )

A.c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-) B.c(NH4+)>c(Cl-)>c(H+)>c(OH-) C.c(NH4+)=c(Cl-)>c(H+)=c(OH-) D.c(Cl-)=c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)

4.强碱弱酸盐溶液:

【例4】在Na2S溶液中下列关系不正确的是

A. c(Na+) =2c(HS) +2c(S2) +c(H2S) B.c(Na+) +c(H+)=c(OH)+c(HS)+2c(S2)

C.c(Na+)>c(S2)>c(OH)>c(HS) D.c(OH)=c(HS)+c(H+)+c(H2S)

5.强碱弱酸的酸式盐溶液:

【例5】(2004年江苏卷)草酸是二元弱酸,草酸氢钾溶液呈酸性,在0.1mol/LKHC2O4溶液中,下列关

系正确的是(CD)

A.c(K)+c(H)=c(HC2O4)+c(OH)+ c(C2O4) B.c(HC2O4)+ c(C2O4)=0.1mol/L C.c(C2O4)>c(H2C2O4) D.c(K)= c(H2C2O4)+ c(HC2O4)+ c(C2O4)

2-+

-2-+

+

--2--2-

二、两种电解质溶液混合后离子浓度大小的比较

关注混合后溶液的酸碱性

混合后溶液的酸碱性取决于溶质的电离和水解的情况,一般判断原则是:若溶液中有酸或碱存在,要考虑酸和碱的电离,即溶液相应地显酸性或碱性;若溶液中的溶质仅为盐,则考虑盐水解情况;对于特殊情景要按所给的知识情景进行判断。

1、两种物质混合不反应:

【例】:用物质的量都是0.1 mol的CH3COOH和CH3COONa配制成1L混合溶液,已知其中C(CH3COO)>

C(Na),对该混合溶液的下列判断正确的是( )

A.C(H)>C(OH) B.C(CH3COOH)+C(CH3COO)=0.2 mol/L C.C(CH3COOH)>C(CH3COO) D.C(CH3COO)+C(OH)=0.2 mol/L

---+

--+

-

2、两种物质恰好完全反应

【例】(2003年上海高考题)在10ml 0.1mol·LNaOH溶液中加入同体积、同浓度HAc溶液,反应后溶

液中各微粒的浓度关系错误的是( )。

A.c(Na)>c(Ac)>c(H)>c(OH) B.c(Na)>c(Ac)>c(OH)>c(H) C.c(Na)=c(Ac)+c(HAC) D.c(Na)+c(H)=c(Ac)+c(OH)

+

-+

+

--+

-+

-+

--+

-1

3、两种物质反应,其中一种有剩余:

在审题时,要关注所给物质的量是“物质的量浓度”还是“pH”。