1.已知水在25℃和95℃時(shí),其電離平衡曲線如右圖所示:
⑴則25 時(shí)水的電離平衡曲線應(yīng)為 (填“A”或“B”),請(qǐng)說明理由 。
⑵25時(shí),將=9的NaOH溶液與=4的溶液混合,若所得混合溶液的 =7,則NaOH溶液與溶液的體積比為 。
⑶95時(shí),若100體積1=的某強(qiáng)酸溶液與1體積2=b的某強(qiáng)堿溶液混合后溶液呈中性,則混合前,該強(qiáng)酸的pH1與強(qiáng)堿的pH2之間應(yīng)滿足的關(guān)系是 。
⑷曲線B對(duì)應(yīng)溫度下,pH=2的某HA溶液和pH=10的NaOH溶液等體積混合后,混合溶液的pH=5。請(qǐng)分析其原因: 。
6.下列有關(guān)敘述正確的是
A.在中和滴定中,既可用標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定待測溶液,也可用待測溶液滴定標(biāo)準(zhǔn)溶液
B.進(jìn)行中和滴定操作時(shí),眼睛要始終注視滴定管內(nèi)溶液液面的變化
C.測定中和熱時(shí),兩燒杯間填滿碎紙的作用是固定小燒杯
D.若用50mL 0.55mo1·L-1的氫氧化鈉溶液,分別與50mL 0.50mo1·L-1的鹽酸和50mL 0.50mo1·L-1的硫酸反應(yīng)充分反應(yīng),兩反應(yīng)的中和熱不相等
㈡填空題
5.
某同學(xué)向100mL氫硫酸溶液中通人標(biāo)準(zhǔn)狀況下的二氧化硫氣體,所得溶液pH變化如圖所。他據(jù)此得到的下列四條關(guān)于二氧化硫和亞硫酸的說法。請(qǐng)分析其中正確的是
A.SO2 是弱電解質(zhì)
B.H2SO3不是強(qiáng)酸
C.亞硫酸是比氫硫酸還弱的酸
D.原氫硫酸溶液的物質(zhì)的量濃度0.05mo1·L-1
4.現(xiàn)用氯水來制取含有次氯酸的溶液,既要提高溶液中HClO物質(zhì)的量濃度,又要降低溶液中HCl濃度,下列措施可以采用的是
A.加熱揮發(fā)HCl B.加水使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)
C.加NaOH中和HCl D.加CaCO3 中和HCl
3.在常溫下某化合物的水溶液中,已知由水電離出來的以c (H+)和c(OH-)分別為a mol·L-1 和b mol · L-1 ,且 a·b =10-28 ,下列離子組在該溶液中一定能大量共存的是
A.Al3+、 NH4+、 SO42-、 Cl- B.N+、 K 十、SO42- 一、SO32
C.K 十、 Fe2+、 Cl- 、 MnO4- D.Ba2+、 Na+、 Cl- 、 NO3-
2.常溫下將pH都為2的鹽酸和醋酸稀釋100倍后,兩者的物質(zhì)的量濃度相比較
A.前者大 B.后者大 C.相等 D.無法確定
㈠選擇題:
1.向水中加入下列物質(zhì),其中能使水的電離程度增大的物質(zhì)是
A.NaCl B.NH4Cl C.HCl D.NaOH
㈠本單元要從原理的理解入手,注意相似知識(shí)點(diǎn)的理論遷移。例如弱電解質(zhì)的電離與化學(xué)平衡移動(dòng)的類比,并明確它們的不同之處。在考慮水的電離時(shí)總結(jié)規(guī)律:加酸與堿都應(yīng)制水的電離,而鹽類的水解則是促進(jìn)了水的電離,這些條件的改變之是改變了氫離子與氫氧根離子濃度的大小比較,它們的乘積在相同溫度時(shí)是不變的。即水的離子積只與溫度有關(guān)。而酸堿的中和反應(yīng)更是與水的電離關(guān)系密切,所以有效的利用相應(yīng)理論是掌握這章內(nèi)容的主要方法。
㈡本單元有很多高考保留題型,例如離子共存問題、溶液中離子濃度大小的比較、溶液酸堿性的判斷等,在實(shí)驗(yàn)測試中酸堿中和反應(yīng)是最近幾年又開始出現(xiàn)的內(nèi)容。預(yù)計(jì)在2008年的考試中,保留的題型仍然會(huì)出現(xiàn),如離子大量共存、離子濃度大小的判斷等問題,另外還可能出現(xiàn)關(guān)于離子檢驗(yàn)的問題,以實(shí)驗(yàn)形式出現(xiàn)。
例1.(2007年高考山東理綜14題)氯氣溶于水達(dá)到平衡后,若其他條件不變,只改變某一條件,下列敘述正確的是
A.再通入少量氯氣,c(H+)/c(ClO-)減小
B.通入少量SO2,溶液漂白性增強(qiáng)
C.加入少量固體NaOH,一定有c(Na+)=c(Cl-)+c(ClO-)
D.加入少量水,水的電離平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)
[解析]原反應(yīng)為:Cl2+H2O
H++Cl-+HClO,再通入少量氯氣后,c(H+)與c(HClO)同等程度增大,若HClO的電離度不變,c(H+)/c(ClO-)應(yīng)該相等,但實(shí)際上HClO的電離度減小,使c(ClO-)增大倍數(shù)不夠,所以c(H+)/c(ClO-)增大,A錯(cuò)。SO2與Cl2反應(yīng),二者的漂白性都減弱,B錯(cuò)。據(jù)電荷守恒有:c(Na+)+c(H+) = c(Cl-)+c(ClO-)+c(OH-),當(dāng)溶液呈中性時(shí),c(H+) = c(OH-),才有c(Na+)=c(Cl-)+c(ClO-),C錯(cuò)。若在溶液中加入水,相當(dāng)于稀釋次溶液,則酸性減弱,水的電離程度增強(qiáng)。
[答案]D
[點(diǎn)評(píng)]本題考查了既考查了化學(xué)平衡,又考查了電離平衡。次氯酸是一種弱電解質(zhì),在增加HClO時(shí),其電離度減小,在水中加酸或堿都抑制了水的電離,弱稀釋酸或堿溶液時(shí),則水的電離度增加。
例2.(2007高考天津理綜11題)25℃時(shí),水的電離達(dá)到平衡:H2O
H++OH;ΔH>0,下列敘述正確的是
A 向水中加人稀氨水,平衡逆向移動(dòng),c(OH―)降低
B 向水中加入少量固體硫酸氫鈉,c(H+)增大,Kw不變
C 向水中加人少量固體CH3COONa,平衡逆向移動(dòng),c(H+)降低
D 將水加熱,Kw增大,pH不變
[解析]由題意可知,水的電離為吸熱反應(yīng),當(dāng)溫度升高時(shí),平衡象正向移動(dòng),c(H+)都增大,所以pH減小,D錯(cuò)誤;當(dāng)加入酸(NaHSO4 = Na+ + H+ + SO42-,相當(dāng)于加入酸)或堿(加入稀氨水NH3·H2O
NH4+
+ OH-)時(shí),都抑制了水的電離,而溶液中的c(H+)和c(OH―)分別增大,由于溫度不變,所以水的離子積不變,A錯(cuò)誤,B正確;當(dāng)加入可水解的鹽(CH3COONa)時(shí),因?yàn)榇嬖贑H3COO- + H2O
CH3COOH
+ OH-而促進(jìn)水的電離,C錯(cuò)誤。
[答案]B
[點(diǎn)評(píng)]影響水電離的因素為加酸、堿--抑制水的電離;溫度(升高溫度)、加入可水解的鹽--促進(jìn)水的電離。
例3.(2007高考上海化學(xué)第13題)下列關(guān)于鹽酸與醋酸兩種稀溶液的說法正確的是
A 相同濃度的兩溶液中c(H+)相同
B 100mL 0.1mol/L的兩溶液能中和等物質(zhì)的量的氫氧化鈉
C pH=3的兩溶液稀釋100倍,pH都為5
D 兩溶液中分別加入少量對(duì)應(yīng)的鈉鹽,c(H+)均明顯減小
[解析]鹽酸為強(qiáng)電解質(zhì),在溶液中存在HCl = H+ + Cl-;而醋酸為弱電解質(zhì),在水分子作用下存在CH3COOH
CH3COO-+ H+,它們均為一元酸,所以當(dāng)它們物質(zhì)的量相同時(shí),完全電離時(shí)可以產(chǎn)生相同物質(zhì)的量的H+,所以B正確;但如果它們的濃度相同時(shí),強(qiáng)電解質(zhì)電離產(chǎn)生的c(H+)更大,A項(xiàng)錯(cuò)誤;當(dāng)稀釋兩種溶液時(shí)由于弱電解質(zhì)會(huì)繼續(xù)電離而強(qiáng)電解質(zhì)不能,所以強(qiáng)電解質(zhì)的pH增加更快,C錯(cuò)誤;鹽酸對(duì)應(yīng)的鹽為NaCl,不水解,則加入到水中不影響c(H+),醋酸對(duì)應(yīng)的鹽為醋酸鈉可以水解顯堿性,c(OH―)增加,所以,c(H+)明顯減小,則D項(xiàng)錯(cuò)誤。
[答案]B
[點(diǎn)評(píng)]強(qiáng)酸為強(qiáng)電解質(zhì),在水分子的作用下完全電離,弱酸為弱電解質(zhì),在水分子的作用下不完全電離,在稀釋過程中強(qiáng)電解質(zhì)不會(huì)繼續(xù)電離,而弱電解質(zhì)會(huì)繼續(xù)發(fā)生電離。
例4.(2007高考全國1理綜第7題)室溫時(shí),下列混合溶液的pH一定小于7的是
A pH=3的鹽酸和pH=11的氨水等體積混合
B pH=3的鹽酸和pH=11的氫氧化鋇溶液等體積混合
C pH=3的醋酸和pH=11的的氫氧化鋇溶液等體積混合
D pH=3的硫酸和pH=11的氨水等體積混合
[解析]由于鹽酸、硫酸為強(qiáng)電解質(zhì),醋酸為弱電解質(zhì),所以pH相等的酸中醋酸的濃度最大,pH相等的堿中氨水的濃度最大,所以當(dāng)它們混合時(shí),酸過量的情況pH一定小于7。
[答案]C
[點(diǎn)評(píng)]酸、堿反應(yīng)時(shí),其實(shí)質(zhì)為H+ + OH- = H2O ,判斷反應(yīng)發(fā)生的情況應(yīng)根據(jù)H+和oH-物質(zhì)的量的大小。
例5.(2007高考北京理綜第12題)有①Na2CO3溶液 ②CH3COONa溶液 ③NaOH溶液各25mL,物質(zhì)的量濃度均為0.1mol·L-1,下列說法正確的是
A 3種溶液pH的大小順序是③>②>①
B 若將3種溶液稀釋相同倍數(shù),pH變化最大的是②
C 若分別加入25mL0.1mol·L-1鹽酸后,pH最大的是①
D 若3種溶液的pH均為9,則物質(zhì)的量濃度的大小順序是③>①>②
[解析]此三種溶液都為堿性溶液,①②為水解后呈現(xiàn)堿性,且H2CO3的酸性小于CH3COOH的酸性,NaOH為強(qiáng)堿,直接電離產(chǎn)生OH-,所以當(dāng)它們的pH相等時(shí),濃度由大到小的順序?yàn)棰?lt;①<③,D項(xiàng)錯(cuò)誤;而濃度相同時(shí),pH由大到小的順序?yàn)棰郏劲伲劲,A項(xiàng)錯(cuò)誤;當(dāng)稀釋這三種溶液時(shí),①②的水解程度增加,pH變化教小,而③的OH-的物質(zhì)的量不變,所以pH變化最大,則B錯(cuò)誤;當(dāng)這三種溶液中加入物質(zhì)的量相等的鹽酸后只有①仍為堿性。
[答案]C
[點(diǎn)評(píng)]弱電解質(zhì)的電離與水解引起的變化比強(qiáng)電解質(zhì)的要小。
例6.(2007高考北京理綜第7題)在由水電離產(chǎn)生的H+濃度為1×10-13mol·L-1的溶液中,一定能大量共存的離子組是① K+、Cl―、NO3―、S2― ② K+、Fe2+、I―、SO42― ③ Na+、Cl-、NO3-、SO42- ④Na+、Ca2+、Cl-、HCO3- ⑤ K+、Ba2+、Cl-、NO3-
A ①③ B ③⑤ C ③④ D ②⑤
[解析]由題目所給信息可知,此溶液中抑制了水的電離,則說明溶液中加入了酸或堿,所以溶液可能為酸性或堿性。①組離子因?yàn)楹蠸2-而不能在酸性條件下存在;②組中有Fe2+不能在堿性條件下存在,④中的HCO3-在酸性和堿性溶液中都不能存在。
[答案]B
[點(diǎn)評(píng)]溶液中各離子是否可以大量共存,可以從以下幾方面判斷:生成弱電解質(zhì)、沉淀、氣體等。(弱酸根離子與H+結(jié)合生成弱酸、OH-則與不活潑金屬陽離子形成弱堿,所以不能大量共存。)、強(qiáng)氧化性離子與還原性離子不能大量共存;可以發(fā)生雙水解反應(yīng)的離子不能大量共存。如Fe3+(Al3+)與HCO3-、CO32-、ClO-、S2-、HS-、AlO2-等大量共存。形成絡(luò)合物,如Fe3+與SCN-。
例7.(2007高考廣東化學(xué)第15題)下列各溶液中,微粒的物質(zhì)的量濃度關(guān)系正確的是
A 1.0mol/L Na2CO3溶液:c(OH-)=c(HCO3-)+c(H+)+2c(H2CO3)
B 1.0mol/LNH4Cl溶液:c(NH4+)=c(Cl-)
C 向醋酸鈉溶液中加入適量醋酸,得到的酸性混合溶液:
c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)
D 向硝酸鈉溶液中滴加稀鹽酸得到的pH=5的混合溶液:c(Na+)=c(NO3-)
[解析]在鹽的混合溶液中,一般存在三個(gè)守恒:質(zhì)量守恒、電荷守恒、質(zhì)子守恒。在A項(xiàng)中因?yàn)榇嬖谥鳦O32- + H2O
HCO3- + OH-;HCO3- + H2O
H2CO3
+ OH-,所以溶液中的OH-來自于三部分:由水電離產(chǎn)生(等于溶液中H+的物質(zhì)的量)、CO32-水解生成HCO3-時(shí)產(chǎn)生的(等于HCO3-的物質(zhì)的量)、CO32-水解生成H2CO3時(shí)產(chǎn)生的(等于H2CO3物質(zhì)的量的2倍),所以A正確;NaNO3與鹽酸均為強(qiáng)電解質(zhì),混合后各離子都不會(huì)結(jié)合,所以物質(zhì)的量都不變,則c(Na+)=c(NO3-),D項(xiàng)正確;NH4Cl中NH4+發(fā)生水解,而Cl-不水解,所以c(NH4+) < c(Cl-),B項(xiàng)錯(cuò)誤;當(dāng)醋酸鈉與醋酸混合時(shí),溶液中存在兩個(gè)影響c(CH3COO-)的平衡:CH3COOH
CH3COO- + H+;CH3COO- + H2O
CH3COOH
+ -,由于溶液顯酸性,所以醋酸的電離程度大于醋酸根離子的水解程度,則c(Na+) < c(CH3COO-),C項(xiàng)錯(cuò)誤。
[答案]A D
[點(diǎn)評(píng)]在溶液中當(dāng)水解和電離同時(shí)發(fā)生時(shí),溶液的酸堿性是判斷哪種情況占主要因素的最好方法。
例8.(2007年高考江蘇卷第17題)實(shí)驗(yàn)室常利用甲醛法測定(NH4)2SO4樣品中氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù),其反應(yīng)原理為:
4NH4+ +6HCHO =3H++6H2O+(CH2)6N4H+ [滴定時(shí),1 mol (CH2)6N4H+與 l mol H+相當(dāng)],然后用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定反應(yīng)生成的酸。某興趣小組用甲醛法進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):
步驟I 稱取樣品1.500 g。
步驟II 將樣品溶解后,完全轉(zhuǎn)移到250 mL容量瓶中,定容,充分搖勻。
步驟III 移取25.00 mL樣品溶液于250 mL錐形瓶中,加入10 mL 20%的中性甲醛溶液,搖勻、靜置5 min后,加入1~2滴酚酞試液,用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)。按上述操作方法再重復(fù)2次。
⑴根據(jù)步驟III 填空:
①堿式滴定管用蒸餾水洗滌后,直接加入NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定,則測得樣品中氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)________(填“偏高”、“偏低”或“無影響”)。
②錐形瓶用蒸餾水洗滌后,水未倒盡,則滴定時(shí)用去NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積__________(填“偏大”、“偏小”或“無影響”)
③滴定時(shí)邊滴邊搖動(dòng)錐形瓶,眼睛應(yīng)觀察____________
(A)滴定管內(nèi)液面的變化 (B)錐形瓶內(nèi)溶液顏色的變化
④滴定達(dá)到終點(diǎn)時(shí),酚酞指示劑由_________色變成_________色。
⑵滴定結(jié)果如下表所示:
|
滴定 次數(shù) |
待測溶液的體積 /mL |
標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積/mL |
|
|
滴定前刻度 |
滴定后刻度 |
||
|
1 |
25.00 |
1.02 |
21.03 |
|
2 |
25.00 |
2.00 |
21.99 |
|
3 |
25.00 |
0.20 |
20.20 |
若NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度為0.1010 mol·L-1,則該樣品中氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為___________。
[解析]由4NH4+ +6HCHO
=3H++6H2O+(CH2)6N4H+ [滴定時(shí),1 mol (CH2)6N4H+與 l mol H+相當(dāng)]可知,4molNH4+ 與甲醛反應(yīng)產(chǎn)生的H+與(CH2)6N4H+可消耗4 mol NaOH,則消耗的HaOH的物質(zhì)的量等于NH4+的物質(zhì)的量,若堿式滴定管沒有用標(biāo)準(zhǔn)溶液清洗,則NaOH溶液濃度變小,滴定時(shí)用去NaOH溶液的體積增加,計(jì)算出的NH4+的物質(zhì)的量偏大,滴定時(shí)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)為H+ + OH- = H2O ,是物質(zhì)的量相等,所以錐形瓶中加水不會(huì)影響反應(yīng)結(jié)果,滴定時(shí)錐形瓶中的溶液是由酸性變?yōu)橹行,在酚酞為指示劑的情況下,容顏顏色由無色變?yōu)闇\粉色。N的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
,NaOH的體積利用三次測得的平均值為20.00mL,代入上式可得結(jié)果。
[答案]⑴①偏高。②無影響。③B。④無;粉紅(或淺紅)。⑵18.85%。
[點(diǎn)評(píng)]酸堿中和滴定的操作過程應(yīng)該加以重視,而計(jì)算相對(duì)來說要簡單些,但是誤差分析是關(guān)于實(shí)驗(yàn)測試紅的主要內(nèi)容。
3.常見失誤:
⑴電解質(zhì)的判斷中經(jīng)常忽略電解質(zhì)為化合物。只注意到導(dǎo)電的情況,所以常把單質(zhì)或溶液認(rèn)為成電解質(zhì);在非電解質(zhì)的判斷中,經(jīng)常認(rèn)為出電解質(zhì)以外的物質(zhì)均為非電解質(zhì);判斷強(qiáng)弱電解質(zhì)時(shí),常把沉淀認(rèn)為是弱電解質(zhì)。
⑵加入酸和堿都會(huì)抑制水的電離,很多情況下把由水電離產(chǎn)生的c (OH-)或c (H+)減少認(rèn)為成只有酸性或堿性。
⑶鹽類水解過程促進(jìn)了水的電離。也影響了鹽溶液中各離子濃度的大小,在判斷過程中會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤的概念。
⑷酸式酸鹽的水解和電離同時(shí)發(fā)生,而溶液的酸堿性則是由它們程度的不同來判斷的。所以對(duì)應(yīng)的陰陽離子濃度的變化也是比較復(fù)雜的,這一知識(shí)點(diǎn)也是學(xué)生常出錯(cuò)誤的情況。
⑸酸堿中和反應(yīng)的終點(diǎn)與恰好完全反應(yīng)的關(guān)系也是學(xué)生經(jīng);煜牡胤。
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