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第9講水溶液中的離子平衡 2年考情回顧 知識網(wǎng)絡構建 熱點考點突破 熱點題源預測 考點一溶液的酸堿性和pH 命題規(guī)律 1 題型 選擇題 填空題 2 考向 1 運用勒夏特列原理分析外因對電離平衡影響 2 pH的相關計算 3 電離常數(shù)的計算與應用 方法點撥 1 熟悉 四條件 對弱電解質電離的影響 2 對比區(qū)分影響水電離的因素 1 1 下列說法正確的是 A 2018 天津卷 向C6H5ONa溶液中通入CO2溶液變渾濁 說明酸性 H2CO3 C6H5OHB 2016 江蘇卷 室溫下 稀釋0 1mol LCH3COOH溶液 溶液的導電能力增強C 2017 江蘇卷 已知常溫下 Ka HCOOH 1 77 10 4 Ka CH3COOH 1 75 10 5 則用相同濃度的NaOH溶液分別滴定等體積pH均為3的HCOOH和CH3COOH溶液至終點 消耗NaOH溶液的體積相等 D 2017 全國卷 氫硫酸不能與碳酸氫鈉溶液反應 而亞硫酸可以 說明氫硫酸比亞硫酸的酸性弱E 2017 全國卷 氫硫酸的導電能力低于相同濃度的亞硫酸 說明氫硫酸比亞硫酸的酸性弱F 2017 全國卷 0 10mol L 1的氫硫酸和亞硫酸的pH分別為4 5和2 1說明氫硫酸比亞硫酸的酸性弱 答案ADEF 10 3 2017 江蘇卷 H3AsO3和H3AsO4水溶液中含砷的各物種的分布分數(shù) 平衡時某物種的濃度占各物種濃度之和的分數(shù) 與pH的關系分別如圖1和圖2所示 以酚酞為指示劑 變色范圍pH8 0 10 0 將NaOH溶液逐滴加入到H3AsO3溶液中 當溶液由無色變?yōu)闇\紅色時停止滴加 該過程中主要反應的離子方程式為 2 2 突破點撥 1 強酸與弱酸對比時注意兩點 二者是物質的量濃度相同 還是pH即c H 相同 對比的問題是與c H 有關還是與能提供的n H 有關 2 涉及到電離常數(shù) 既可以用常規(guī)的計算方法解答 也可以根據(jù)圖像中特殊點突破 解析 1 根據(jù)強酸制弱酸的原理可知選項A正確 稀釋0 1mol LCH3COOH溶液時 溶液中離子濃度減小 所以導電能力減弱 選項B錯誤 pH均為3的HCOOH和CH3COOH溶液 醋酸濃度大 所以等體積的兩種酸溶液進行中和滴定時 醋酸溶液消耗的NaOH溶液的體積大 選項C錯誤 氫硫酸不能與碳酸氫鈉溶液反應 而亞硫酸可以 體現(xiàn)強酸制備弱酸的規(guī)律 可說明亞硫酸的酸性比氫硫酸強 選項D正確 氫硫酸的導電能力低于相同濃度的亞硫酸 可說明亞硫酸的電離程度大 則亞硫酸的酸性強 選項E正確 0 10mol L 1的氫硫酸和亞硫酸的pH分別為4 5和2 1 可說明亞硫酸的電離程度大 酸性較強 選項F正確 6 0 10 3 0 62 用于比較pH的兩種溶液的物質的量 濃度不相等 B 3 要想通過比較H2SO3和H2CO3的pH來驗證二者的酸性強弱 必需使二者的濃度相同 但是SO2和CO2氣體溶解度不同 溶于水后的飽和溶液其濃度不相等 所以該實驗設計不正確 要想通過測得鹽溶液的pH來比較酸性強弱 第一 鹽溶液濃度必須相同 第二 必須使用酸式鹽 2 2018 青島二模 電解質溶液電導率越大導電能力越強 常溫下用0 100mol L 1鹽酸分別滴定10 00mL濃度均為0 100mol L 1的NaOH溶液和二甲胺 CH3 2NH 溶液 常溫Kb CH3 2NH H2O 1 6 10 4 二甲胺在水中電離與氨相似 利用傳感器測得滴定過程中溶液的電導率如圖所示 下列說法正確的是 答案C 3 1 2018 葫蘆島二模 已知pH 2的正高碘酸 H5IO6 溶液與pH 12的NaOH溶液等體積混合 所得混合液顯酸性 0 01mol L 1的碘酸 HIO3 溶液與pH 12的NaOH溶液等體積混合 所得混合液顯中性 高碘酸電離方程式為 2 2018 黃岡期末 三種弱酸HA H2B HC 電離常數(shù)為1 8 10 5 5 6 10 11 4 9 10 10 4 3 10 7 數(shù)據(jù)順序已打亂 已知三種酸和它們的鹽之間能發(fā)生以下反應 HA HB 少量 A H2B H2B 少量 C HB HC HA 少量 C A HC若H2B的Ka1 4 3 10 7 則HA酸對應的電離常數(shù)Ka 根據(jù)已知數(shù)據(jù)填空 1 8 10 5 8 7 10 7 N2H6 HSO4 2 溶液pH計算的一般思維模型口訣 酸按酸 H 堿按堿 OH 酸堿中和求過量 無限稀釋7為限 考點二酸堿中和滴定及 遷移 應用 命題規(guī)律 1 題型 選擇題 填空題 2 考向 1 通過滴定曲線考查pH計算 離子濃度大小比較 水的電離程度比較 2 通過滴定實驗 考查操作要點 數(shù)據(jù)處理 誤差分析等 4 指示劑選擇再互考互答 1 1 下列說法中不正確的是 A 2018 全國卷 用標準HCl溶液滴定NaHCO3溶液來測定其濃度 選擇酚酞為指示劑B 2016 全國卷乙 298K時 在20 0mL0 10mol氨水中滴入0 10mol的鹽酸 應該選擇酚酞作為指示劑 E 2015 廣東卷 滴定達終點時 發(fā)現(xiàn)滴定管尖嘴部分有懸滴 則測定結果偏小 C 2018 江蘇卷 右圖是室溫下用0 1000mol L 1NaOH溶液滴定20 00mL0 1000mol L 1某一元酸HX的滴定曲線 說明HX是一元強酸D 2017 全國卷 在50mL酸式滴定管中裝入鹽酸 調整初始讀數(shù)為30 00mL后 將剩余鹽酸放入錐形瓶 量取20 00mL鹽酸 答案ABCDE 2 2018 全國卷 Na2S2O5可用作食品的抗氧化劑 在測定某葡萄酒中Na2S2O5殘留量時 取50 00mL葡萄酒樣品 用0 01000mol L 1的碘標準液滴定至終點 消耗10 00mL 滴定反應的離子方程式為 該樣品中Na2S2O5的殘留量為 g L 1 以SO2計 0 128 滴入最后一滴KMnO4溶液 溶液恰好變?yōu)榉奂t色 且半分鐘內紅色不消失 突破點撥 1 中和滴定指示劑選擇取決于恰好反應生成的鹽溶液顯性情況 2 滴定終點描述一定要抓住關鍵詞 最后一滴 恰好變成 色 且半分鐘不恢復原來顏色 解析 1 HCl溶液滴定NaHCO3溶液恰好反應溶液顯弱酸性 溶有二氧化碳 應該用甲基橙作指示劑 選項A錯誤 氨水與鹽酸恰好中和顯酸性 應該選用甲基橙作指示劑 選項B錯誤 根據(jù)滴定曲線起點可知0 1000mol L 1某一元酸HX溶液pH大于2 所以為弱酸 選項C錯誤 量取20 00mL鹽酸 滴定管起始液面只要在 0 及以下即可 50mL刻度線以下至活塞尖嘴都存在溶液 放出溶液大于20 00mL 選項D錯誤 滴定管尖嘴部分有懸滴 消耗的標準液體積讀數(shù)偏大 結果偏大 選項E錯誤 變式考法 1 下列說法中正確的是 A 2018 鄂東南聯(lián)盟 如圖表示中和滴定時某同學的一個操作 該操作是為了排除酸式滴定管內氣泡B 2018 豐臺一模 用堿式滴定管量取12 00mL重鉻酸鉀溶液 C 2018 菏澤期末 常溫下 用0 1000mol L 1NaOH標準溶液滴定20 00mL0 1000mol L 1HCl溶液 滴定曲線如圖 達到滴定終點時 用甲基橙作指示劑消耗NaOH溶液的體積比用酚酞多 D 2018 林州調研 實驗測定酸堿滴定曲線時 要保證整個過程測試和記錄pH的間隔相同E 2018 江蘇四市聯(lián)考 用已知濃度的NaOH溶液滴定未知濃度的醋酸 滴定管用水洗后 未用標準溶液潤洗就裝入標準溶液 會使測定結果偏高F 2018 江蘇百校聯(lián)盟 為了證明草酸為二元酸 用酚酞作指示劑用氫氧化鈉溶液進行中和滴定 測定草酸與所消耗的氫氧化鈉的物質的量的關系 答案EF 滴定 準確量取25 00mL所配溶液于錐形瓶中 加少量硫酸酸化 將0 1000mol L 1KMnO4溶液裝入 填 酸式 或 堿式 滴定管 進行滴定操作 在實驗中發(fā)現(xiàn) 剛滴下少量KMnO4溶液時 溶液紫紅色并沒有馬上褪去 將錐形瓶搖動一段時間后 紫紅色才慢慢消失 再繼續(xù)滴加時 紫紅色就很快褪色了 可能原因是 當 說明達到滴定終點 酸式 反應中生成的Mn2 起催化作用 滴入最后一滴KMnO4溶液 溶液由無色變成淺紫色 且30s不褪色 計算 重復上述操作2次 記錄實驗數(shù)據(jù)如下表 則消耗KMnO4溶液的平均體積為 mL 此樣品的純度為 已知 H2C2O4的相對分子質量為90 20 00 90 00 誤差分析 下列操作會導致測定結果偏高的是 填字母 A 未用標準濃度的酸性KMnO4溶液潤洗滴定管B 滴定前錐形瓶有少量水C 滴定前滴定管尖嘴部分有氣泡 滴定后氣泡消失D 觀察讀數(shù)時 滴定前仰視 滴定后俯視 AC 2 1 2018 北京卷 取ag所得精制磷酸 加適量水稀釋 以百里香酚酞作指示劑 用bmol L 1NaOH溶液滴定至終點時生成Na2HPO4 消耗NaOH溶液cmL 精制磷酸中H3PO4的質量分數(shù)是 已知 H3PO4摩爾質量為98g mol 1 2 2018 全國卷 硫代硫酸鈉晶體 Na2S2O3 5H2O M 248g mol 1 可用作定影劑 還原劑 利用K2Cr2O7標準溶液定量測定硫代硫酸鈉的純度 測定步驟如下 溶液配制 稱取1 2000g某硫代硫酸鈉晶體樣品 用新煮沸并冷卻的蒸餾水在 中溶解 完全溶解后 全部轉移至100mL的 中 加蒸餾水至 燒杯 容量瓶 刻度 藍色褪去 半分鐘不變藍色 95 0 3 2018 天津卷 煙道氣中的NOx是主要的大氣污染物之一 為了監(jiān)測其含量 選用如下采樣和檢測方法 回答下列問題 采樣 2NO 3H2O2 錐形瓶 酸式滴定管 偏低 偏高 4 若缺少采樣步驟 裝置中有空氣 則實際測定的是煙道氣和空氣混合氣體中NOx的含量 測定結果必然偏低 若FeSO4標準溶液部分變質 一定是部分Fe2 被空氣中的氧氣氧化 計算時仍然認為這部分被氧化的Fe2 是被硝酸根離子氧化的 所以測定結果偏高 2 間接氧化還原滴定的電子守恒分析 考點三鹽類水解和溶液中離子濃度大小關系確定 命題規(guī)律 1 題型 選擇題 填空題 2 考向 1 溶液酸堿性判斷和比較 2 生活生產科研中的應用 如工藝流程圖中條件選擇 3 溶液中離子濃度大小比較及判斷 方法點撥 1 鹽類水解的規(guī)律 1 誰弱誰水解 越弱越水解 誰強顯誰性 2 弱酸的酸式鹽溶液的酸堿性 取決于酸式酸根離子電離程度和水解程度的相對大小 若電離程度小于水解程度 溶液顯堿性 如NaHCO3溶液 若電離程度大于水解程度 溶液顯酸性 如NaHSO3溶液 3 相同條件下的水解程度 正鹽 相應酸式鹽 4 相互促進水解的鹽 單獨水解的鹽 水解相互抑制的鹽 水解程度越大 消耗越多 存在越少 2 鹽類水解的應用 3 三大守恒 解決溶液中離子濃度大小比較 1 1 下列說法中正確的是 A 2018 天津卷 某溫度下 一元弱酸HA的Ka越小 則NaA的Kh 水解常數(shù) 越小B 2016 江蘇卷 0 1mol LNa2CO3溶液加熱后 溶液的pH減小C 2017 天津卷 用可溶性的鋁鹽和鐵鹽處理水中的懸浮物D 2017 天津卷 蒸發(fā)Al與稀鹽酸反應后的溶液來制備無水AlCl3E 2016 全國卷乙 配制氯化鐵溶液時 將氯化鐵溶解在較濃的鹽酸中再加水稀釋 CE 答案AD 突破點撥 1 鹽溶液的配制 保存和蒸發(fā)都要注意考慮水解問題 2 蒸發(fā)溶液時能徹底水解的鹽主要是水解產物中生成了揮發(fā)性的強酸 如硝酸和鹽酸 3 多元弱酸的酸式鹽的顯性 主要取決于其水解程度與電離程度的相對大小 解析 1 酸的電離常數(shù)越小 則酸性越弱 對應的鹽水解程度越大 水解常數(shù)越大 選項A錯誤 水解吸熱 加熱水解程度增大 堿性增強 選項B錯誤 鋁鹽和鐵鹽均可水解產生膠體 吸附水中的懸浮物 選項C正確 AlCl3易水解 溶液加熱蒸發(fā)時 由于水解產生的HCl逸出 水解不斷進行 會產生氫氧化鋁 繼續(xù)加熱氫氧化鋁分解 最后得到氧化鋁 選項D錯誤 由于氯化鐵極易水解 所以配制溶液時加入鹽酸抑制其水解 選項E正確 變式考法 1 2018 湖北七市聯(lián)考 下列說法中正確的是 A 已知HCN是極弱易揮發(fā)劇毒的酸 實驗室配制KCN溶液時常將KCN溶解在KOH溶液中B 偏鋁酸鈉和碳酸氫鈉溶液相混 有白色沉淀產生是因為發(fā)生了雙水解反應C 由MgCl2 6H2O制備無水MgCl2 通常在氯化氫的氣流中加熱 答案ACEF AC C 1 10 12 增大 K1 K2 K3 bd 4 對于易溶于水的正鹽MnRm溶液 若pH 7 其原因是 若pH 7 其原因是 用離子方程式說明 考點四沉淀的溶解平衡和Ksp的應用 命題規(guī)律 1 題型 選擇題 填空題 2 考向 1 Ksp進行有關計算 2 溶解平衡曲線分析 3 沉淀滴定 4 與沉淀平衡有關的實驗方案的設計與評價 方法點撥 1 識別外部條件影響沉淀溶解平衡的方向和程度 1 1 下列說法中正確的是 A 2018 江蘇卷 向NaCl NaI的混合稀溶液中滴入少量稀AgNO3溶液 有黃色沉淀生成 可以證明 Ksp AgCl Ksp AgI B 2018 天津卷 向含有ZnS和Na2S的懸濁液中滴加CuSO4溶液 生成黑色沉淀 說明 Ksp CuS Ksp ZnS D 2017 全國卷 在濕法煉鋅的電解循環(huán)溶液中 較高濃度的Cl 會腐蝕陽極板而增大電解能耗 可向溶液中同時加入Cu和CuSO4 生成CuCl沉淀從而除去Cl 根據(jù)溶液中平衡時相關離子濃度的關系圖 由圖可知Ksp CuCl 的數(shù)量級為10 7 答案CD 24 2 0 10 5 5 10 3 突破點撥 1 運用Qc與Ksp的大小關系判斷溶液混合后是否產生沉淀時 一定要用混合后溶液中離子濃度代入計算 2 同一溶液中有幾種具有含有相同離子的沉淀物共存時 可以通過所含相同的那種離子濃度進行相互間的求算 變式考法 1 2018 咸陽三模 25 在0 10mol L 1H2S溶液中 通入HCl氣體或加入NaOH固體以調節(jié)溶液pH 溶液pH與c S2 關系如圖 忽略溶液體積的變化 H2S的揮發(fā) pH 13時 溶液中的c H2S c HS mol L 1 某溶液含0 020mol L 1Mn2 0 10mol L 1H2S 當溶液pH 時 Mn2 開始沉淀 已知 Ksp MnS 2 8 10 13 0 043 5 2 2018 皖江名校聯(lián)考 已知 Ksp Al OH 3 1 10 33 Ksp Fe OH 3 3 10 39 pH 7 1時Mn OH 2開始沉淀 室溫下 除去MnSO4溶液中的Fe3 Al3 使其濃度小于1 10 6mol L 1 需調節(jié)溶液pH范圍為 3 2018 吉林五校聯(lián)考 煅粉主要含MgO和CaO 用適量NH4NO3溶液浸取煅粉后 鎂化合物幾乎不溶 若濾液中c Mg2 小于5 10 6mol L 1 則溶液pH大于 Mg OH 2的Ksp 5 10 12 該工藝中不能用 NH4 2SO4代替NH4NO3 原因是 5 0 pH 7 1 11 4 2018 福建百校模擬 已知 AgCl AgBr及AgI的Ksp依次為1 6 10 10 4 8 10 13和1 6 10 16 現(xiàn)將物質的量均為1 5 10 2mol的NaI NaBr NaCl和4 0 10 2molAgNO3混合配成1 0L水溶液 達到平衡時 溶液中c I 為 c I 5 0 10 9mol L B 藍色 2 向50mL0 018mol L 1的AgNO3溶液中加入50mL0 020mol L 1的鹽酸 生成沉淀 已知該溫度下AgCl的Ksp 1 0 10 10 忽略溶液的體積變化 請計算 完全沉淀后 溶液中c Ag 完全沉淀后 溶液的pH 如果向完全沉淀后的溶液中繼續(xù)加入50mL0 001mol L 1的鹽酸 是否有白色沉淀生成 填 是 或 否 1 0 10 7mol L 1 2 否 3 在某溫度下 Ksp FeS 6 25 10 18 FeS飽和溶液中c H 與c S2 之間存在關系 c2 H c S2 1 0 10 22 為了使溶液里c Fe2 達到1mol L 1 現(xiàn)將適量FeS投入其飽和溶液中 應調節(jié)溶液中的c H 約為 4 10 3mol L 1 沉淀 溶解平衡的易錯易混點 1 誤認為Ksp小的難溶物不可以轉化為Ksp大的難溶物 其實不一定 如將BaSO4置于飽和Na2CO3溶液中就可以轉化為BaCO3 這是因為沉淀的生成與溶解主要取決于一定溫度下Qc和Ksp的大小關系 只要滿足Qc Ksp 則就向著生成該沉淀的方向進行 2 誤認為難溶電解質的Ksp數(shù)值越小 表明在水中的溶解度就越小 其實只有在難溶電解質化學式結構類型相同時 上述說法才成立 3 誤認為溶液相混時體積變化對離子濃度無影響 錯用混合前離子濃度進行Ksp的相關計算 4 誤認為含有沉淀的溶液中 陰陽離子濃度一定符合化學式中的比例關系 事實上含有沉淀的溶液 有很多種可能的形成途徑 如果形成的時候陰陽離子濃度不符合化學式中的比例關系 則最后溶液中陰陽離子濃度也不符合化學式中的比例關系 電解質溶液中的圖像問題 預測 1 一定溫度下 冰醋酸加水稀釋過程中溶液的導電能力變化曲線如圖所示 a b c三點水的電離程度從大到小的順序為 pH從大到小的順序為 思維導航 1 導電能力 離子濃度 pH 2 起點 酸性強弱 中和百分數(shù) 加入物質的量的關系 物料守恒依據(jù) 3 曲線上的點 平衡點 存在Qc Ksp 條件改變時點的移動 根據(jù)改變條件時離子濃度大小變化 點在橫縱兩個方向的變化 規(guī)范答題 1 加水稀釋 弱電解質本身電離程度增大 醋酸電離程度從大到小的順序為 cba 導電能力越大 離子濃度越大 抑制水的電離能力越大 即水的電離程度越小 水的電離程度即c a b 導電能力越強 c H 越大 pH越小 故pH由小到大為 b a c 答案 1 c a bc a b 2 C 3 C 變式考法 1 2017 全國 卷 改變0 1mol L 1二元弱酸H2A溶液的pH 溶液中的H2A HA A2 的物質的量分數(shù) X 隨pH的變化如圖所示 下列敘述錯誤的是 A pH 1 2時 c H2A c HA B lg K2 H2A 4 2C pH 2 7時 c HA c H2A c A2 D pH 4 2時 c HA c A2 c H D 2 2018 全國卷 用0 100mol L 1AgNO3滴定50 0mL0 0500mol L 1Cl 溶液的滴定曲線如圖所示 下列有關描述錯誤的是 C A 根據(jù)曲線數(shù)據(jù)計算可知Ksp AgCl 的數(shù)量級為10 10B 曲線上各點的溶液滿足關系式c Ag c Cl Ksp AgCl C 相同實驗條件下 若改為0 0400mol L 1Cl 反應終點c移到aD 相同實驗條件下 若改為0 0500mol L 1Br 反應終點c向b方向移動