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高考化学二轮复习易错题易错点25 盐类水解(解析版)
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(1)水解平衡向正向移动,离子的水解程度不一定增大。如向FeCl3溶液中,加入少量FeCl3固体,平衡向水解方向移动,但Fe3+的水解程度减小。
(2)弱酸强碱盐不一定因水解而显碱性。如NaHSO3溶液显酸性。
(3)可水解的盐溶液在蒸干后不一定得不到原溶质。如对于水解程度不大且水解产物不离开平衡体系的情况[如Al2(SO4)3]来说,溶液蒸干仍得原溶质。
易错题【02】盐溶液蒸干时所得产物的判断
(1)盐溶液水解生成难挥发性酸时蒸干后一般得原物质,如CuSO4(aq)蒸干得CuSO4(s)。
(2)盐溶液水解生成易挥发性酸时,蒸干灼烧后一般得到对应的氧化物,如AlCl3(aq)蒸干得Al(OH)3,灼烧得Al2O3。
(3)考虑盐受热时是否分解。
易错题【03】溶液中粒子浓度大小的比较
(1)明确三个比较
①电离能力大于水解能力。如CH3COOH的电离程度大于CH3COO-的水解程度,所以等浓度的CH3COOH与CH3COONa溶液等体积混合后溶液显酸性。
②水解能力大于电离能力。如HClO的电离程度小于ClO-水解的程度,所以等浓度的HClO与NaClO溶液等体积混合后溶液显碱性。
③酸式盐电离能力和水解能力的比较。如在NaHCO3溶液中,HCOeq \\al(-,3)的水解大于电离,故溶液显碱性。
(2)熟练三个守恒
①电荷守恒。电解质溶液中所有阳离子所带的正电荷总数与所有的阴离子所带的负电荷总数相等。如在Na2CO3溶液中存在着Na+、COeq \\al(2-,3)、H+、OH-、HCOeq \\al(-,3),它们存在如下关系:c(Na+)+c(H+)=2c(COeq \\al(2-,3))+c(HCOeq \\al(-,3))+c(OH-)。
②物料守恒。电解质溶液中,由于某些离子能水解或电离,离子种类增多,但某些关键性的原子总是守恒的。
③质子守恒。在电离或水解过程中,会发生质子(H+)转移,但在质子转移过程中其数量保持不变。
以Na2CO3和NaHCO3溶液为例,可用下图所示帮助建立质子守恒关系式:
a.Na2CO3溶液
所以c(OH-)=c(HCOeq \\al(-,3))+2c(H2CO3)+c(H3O+),
即c(OH-)=c(HCOeq \\al(-,3))+2c(H2CO3)+c(H+)。
b.NaHCO3溶液
所以c(OH-)+c(COeq \\al(2-,3))=c(H2CO3)+c(H+)。
另外,将混合溶液中的电荷守恒式和物料守恒式相联立,通过代数运算消去其中某些离子,即可推出该溶液中的质子守恒。
易错题【04】分布系数图及分析
分布曲线是指以pH为横坐标、分布系数(即组分的平衡浓度占总浓度的分数)为纵坐标的关系曲线。
易错题【05】对数图像分析
(1)常考有关对数举例
①pC:类比pH,即为C离子浓度的负对数,规律是pC越大,C离子浓度越小。
②pK:平衡常数的负对数,规律是pK越大,平衡常数越小,对于一元弱酸(HX):pKa=pH-lgeq \f(c(X-),c(HX)),lgeq \f(c(X-),c(HX))越大,HX的电离程度越大。
③AG=lgeq \f(c(H+),c(OH-)),氢离子浓度与氢氧根离子浓度比的对数,规律是AG越大,酸性越强,中性时AG=0。
(2)常考有关图像举例
①pOHpH曲线
i.表示一元酸与一元碱中和过程中H+与OH-离子浓度的关系。
ii.Q点代表中性。
iii.M点显酸性,N点显碱性,两点水的电离程度相同。
②常温下将KOH溶液滴入二元弱酸(H2X)溶液中,混合溶液的pH与离子浓度变化的关系图如下:
i.二元弱酸(H2X)一级电离程度远大于二级电离程度。
lgeq \f(c(X2-),c(HX-))越大,表示电离程度越大,因而N代表一级电离的曲线,M代表二级电离曲线。
ii.可以根据m点、n点的坐标计算pKa1和pKa2。
典例分析
例题1、25℃时,向1L0.01 ml•L-1H2B溶液中滴加盐酸或NaOH溶液,溶液中 c(H2B)、c(HB-)、c(B2-)、c(OH-)、c(H+) 的对数值(lgc)与pH的关系如图所示(温度保持不变),下列说法错误的是
A. 曲线c表示lgc(HB-)与pH的关系
B. 随pH增加,c(H2B)•c(OH-)减小
C. 0.01 ml•L-1Na2B溶液,Kh1(B2-)的数量级为10-9
D. M点溶液中n(Na+)+n(H+)―n(B2-)=0.01ml
C【解析】pH=-lgc(H+),所以a曲线代表c(H+),e曲线代表c(OH-);H2B可以NaOH发生反应H2B+NaOH=NaHB+H2O,NaHB+NaOH=Na2H+H2O,所以随溶液pH增大,c(H2B)逐渐减小,c(HB-)先增多后减小,c(B2-)逐渐增大,所以b代表c(H2B),c代表c(HB-),d代表c(B2-)。曲线c表示lgc(HB-)与pH的关系,A正确;HB-的水解平衡常数的表达式为Kh=,所以c(H2B)•c(OH-)=Kh·c(HB-),而随pH增加,c(HB-)先增大后减小,水解平衡常数不变,所以c(H2B)•c(OH-)先增大后减小,B正确;Kh1(B2-)=,据图可知当c(B2-)= c(HB-)时溶液的pH=9,所以此时溶液中c(OH-)=10-5ml/L,则Kh1(B2-)=10-5ml/L,C错误;M点溶液中存在电荷守恒2c(B2-)+c(HB-)+c(OH-)= c(Na+)+ c(H+),因为在同一溶液中,所以2n(B2-)+n(HB-)+n(OH-)=n(Na+)+n(H+),存在物料守恒n(B2-)+n(HB-)+n(H2B)=0.01ml,据图可知该点n(OH-)=n(H2B),所以n(B2-)+n(HB-)+n(OH-)=0.01ml,根据物料守恒可知n(HB-)+n(OH-)=n(Na+)+n(H+)-2n(B2-),带入可得n(Na+)+n(H+)―n(B2-)=0.01ml,D正确。
例题2、外加少量酸或碱而pH基本不变的溶液,称为缓冲溶液。人体血液存在H2CO3/HCO的缓冲体系,能消耗人体正常代谢产生的酸或碱,保持pH的稳定。己知人体血液在正常体温时,H2CO3的一级电离常数Ka1=1×10-6。下列说法不正确的是
A. 人体血液存在缓冲作用可用平衡表示:H++HCO H2CO3CO2+H2O
B. 人体血液在酸中毒时,可注射少量NaHCO3溶液缓解
C. 代谢产生的H+与HCO结合形成H2CO3来维持血液pH的稳定
D. 某血液中c(HCO):c(H2CO3) ≈ 20:1,则c(H+) ≈ 5×10-7ml/L
D【解析】人体血液存在H2CO3/HCO的缓冲体系,当生成酸性物质时,HCO与H+结合生成H2CO3,碳酸分解生成H2O和CO2,CO2可通过呼吸排出体外;当生成碱性物质时,碱性物质可与H+反应,消耗H+,促进H2CO3电离产生HCO,维持pH的稳定,其缓冲作用可用平衡表示:H++HCO H2CO3CO2+H2O,A正确;酸中毒时,H+过多,可用NaHCO3溶液与之反应加以缓解,B正确;人体代谢产生的H+可与缓冲体系中的HCO结合形成H2CO3,血液pH基本不变,C正确;Ka1=1×10-6,c(HCO):c(H2CO3) ≈ 20:1,则c(H+)= Ka1=110-6 ml/L≈ 5×10-8ml/L,D错误。
例题3、常温下,用的盐酸分别滴定20.00mL浓度均为三种一元弱酸的钠盐溶液,滴定曲线如图所示。下列判断错误的是
A. 该溶液中:
B. 三种一元弱酸的电离常数:
C. 当时,三种溶液中:
D. 分别滴加20.00mL盐酸后,再将三种溶液混合:
C【解析】由图可知,未加入盐酸时,NaX、NaY、NaZ溶液的pH依次增大,则HX、HY、HZ三种一元弱酸的酸性依次减弱。NaX为强碱弱酸盐,在溶液中水解使溶液呈碱性,则溶液中离子浓度的大小顺序为c(Na+)>c(X-)>c(OH-)>c(H+),A正确;弱酸的酸性越弱,电离常数越小,由分析可知,HX、HY、HZ三种一元弱酸的酸性依次减弱,则三种一元弱酸的电离常数的大小顺序为Ka(HX)>Ka (HY)>Ka(HZ),B正确;当溶液pH为7时,酸越弱,向盐溶液中加入盐酸的体积越大,酸根离子的浓度越小,则三种盐溶液中酸根的浓度大小顺序为c(X-)>c(Y-)>c(Z-),C错误;向三种盐溶液中分别滴加20.00mL盐酸,三种盐都完全反应,溶液中钠离子浓度等于氯离子浓度,将三种溶液混合后溶液中存在电荷守恒关系c(Na+)+ c(H+)= c(X-)+c(Y-)+c(Z-)+ c(Cl-)+ c(OH-),由c(Na+)= c(Cl-)可得:c(X-)+c(Y-)+c(Z-)= c(H+)—c(OH-),D正确。
例题4、水体中重金属铅的污染问题备受关注。溶液中Pb2+及其与OH- 形成的微粒的浓度分数α随溶液pH变化的关系如图所示。已知NH3·H2O 的Kb=1.74 ×10-5。向Pb(NO3)2 溶液中滴加氨水,关于该过程的说法正确的是
A. Pb2+的浓度分数先减小后增大
B. c(NO)与c(Pb2+)的比值减小后增大, pH> 10后不变
C. pH=7时,存在的阳离子仅有Pb2+、Pb(OH)+和H+
D. 溶液中Pb2+与Pb(OH)2浓度相等时,氨主要以NH的形式存在
D【解析】由图示可知,Pb2+与OH–依次形成Pd(OH)+、Pd(OH)2、Pd(OH)、Pd(OH)四种微粒。随着pH的增大,Pb2+的浓度分数逐渐减小,当pH=10时,Pb2+的浓度分数减小为0,A错误;NO与Pb2+在同一溶液中,c(NO)与c(Pb2+)的比值等于其物质的量之比,滴加氨水过程中,随着pH的增大,n(Pb2+)逐渐减小,n(NO)不变,n(NO)与n(Pb2+)的比值增大,C(NO)与c(Pb2+)的比值增大,pH>10,c(Pb2+)减小为0时,比值无意义,B错误;当pH=7时,根据图示可知,溶液中存在的阳离子有Pb2+、Pb(OH)+、H+以及NH,C错误;当溶液中Pb2+与Pb(OH)2浓度相等时,由图可知,此时溶液pH约等于8,由NH3·H2O电离常数Kb = =1.74 ×10-5,则= = =17.4,故溶液中氨主要以NH形式存在,D正确。
1.(2021·天津·高考真题)常温下,下列有关电解质溶液的叙述正确的是
A.在溶液中
B.在溶液中
C.在溶液中
D.氨水和NH4Cl溶液混合,形成pH=9的溶液中
2.(2022·河南·焦作市第一中学模拟预测)“灵感是在劳动时候产生的”。下列劳动项目与所写反应无关联的是
3.(2021·江苏·高考真题)室温下,通过下列实验探究NaHCO3、Na2CO3溶液的性质。
实验1:用pH试纸测量0.1ml·L-1NaHCO3溶液的pH,测得pH约为8
实验2:将0.1ml·L-1NaHCO3溶液与0.1ml·L-1CaCl2溶液等体积混合,产生白色沉淀
实验3:向0.1ml·L-1Na2CO3溶液中通入CO2,溶液pH从12下降到约为9
实验4:向0.1ml·L-1Na2CO3溶液中滴加新制饱和氯水,氯水颜色褪去
下列说法正确的是
A.由实验1可得出:Ka2(H2CO3)>
B.实验2中两溶液混合时有:c(Ca2+)·c(CO) c(H+) > c(MOH) > c(OH-)
8.(2022·广西·模拟预测)常温下,向NaOH溶液中缓慢滴加H2C2O4,溶液中的H2C2O4、、的物质的量分数δ(X)[ δ(X)= ]随pOH的变化如图所示。
下列叙述错误的是
A.曲线a表示δ()
B.pH=3时,c( )>c( )>c(H2C2O4)
C.lg[Ka2()]=—5.2
D.等浓度的Na2C2O4和NaHC2O4混合溶液中,pH 3c(HX- )
D.NaHX溶液中存在c(H2X)c(C2O)>c(H2C2O4)
D.实验4中滴加KMnO4溶液所发生的离子方程式为:5H2C2O4+2MnO+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O
12.(2022·陕西师大附中高三开学考试)一种捕集烟气中CO2的过程如图所示。室温下以溶液吸收CO2,若通入CO2所引起的溶液体积变化和挥发可忽略,溶液中含碳物种的浓度。电离常数分别为。下列说法错误的是
A.KOH吸收CO2所得到的溶液中:
B.KOH完全转化为时,溶液中:
C.KOH溶液吸收CO2,溶液中:
D.如图所示的“吸收”“转化”过程中,溶液的温度升高
13.(2022·湖北·高三开学考试)常温下,向一定浓度的H2X溶液中滴加NaOH溶液,混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示。下列叙述错误的是
A.H2X的电离常数Ka1的数量级为10-2
B.水电离的(H+):N点c(HX-)>c(H+)=c(OH-)
14.(2022·浙江·高三开学考试)常温下,现有两份浓度均为的NaA溶液和NaB溶液,分别用浓度为的标准盐酸溶液进行滴定实验,滴定过程中混合溶液的pH与所加盐酸体积(V)的关系如图所示,下列说法正确的是
A.滴定前的两份溶液体积:V(NaA溶液)0.某课题组配制“模拟关节滑液”进行研究,回答下列问题:
已知:①37℃时,Ka(HUr)=,Kw=,Ksp(NaUr)=
②37℃时,模拟关节滑液pH=7.4,c(Ur— )=ml·L-1
(1)尿酸电离方程式为_______。
(2)Kh为盐的水解常数,37℃时,Kh(Ur—)=_______。
(3)37℃时,向HUr溶液中加入NaOH溶液配制“模拟关节滑液”,溶液中c(Na+)_______c(Ur—)(填“>”、“y,故D正确;
综上所述,说法不正确的是C项,故答案为C。
6.C【详解】滴定至a点时,溶液成分为NaHA和H2A,滴定至b点时,溶液全为NaHA,滴定至c点时溶液成分为NaHA和 Na2A。
A.a点时pH≈3,加入10mLNaOH溶液,此时c(H2A)=c(NaHA),可知, ,A项正确;
B.,由c点pH=9.5可知Ka2(H2A)=10-9.5,b点时溶液为NaHA,则HA-的电离程度大于水解程度,溶液中c(HA-) >c(A2-) >c(H2A),B项正确;
C.由电荷守恒可知,c点时溶液中c(Na+)+c(H+)= c(HA-)+ c(OH-)+2 c(A2-),C项错误;
D.a点为H2A与NaHA混合溶液,b点为NaHA,c点为NaHA与Na2A混合溶液,溶液中水的电离程度:c>b>a,D项正确;
故选C。
7.D【详解】A.该温度下纯水溶液中c(H+)=c(OH-),Kw= c(H+)c(OH-)=c2(H+)=210-14,当 c(M+) = 2 ×10-4 ml·L-1 时,c2(H+)=410-14,Kw= 210-14,故c(OH-) = 1×10-7 ml·L-1,A正确;
B.溶液呈电中性,故MCl 的稀溶液中始终存在:c(M+) + c(H+) = c(Cl- ) + c(OH-),B正确;
C.该温度下,M+ 的水解方程式为M++H2OMOH+H+,平衡常数 Kh=,利用c(M+) = 2 ×10-4 ml·L-1 点进行计算,该点c(H+)=2×10-7 ml·L-1, c(OH-) = 1×10-7 ml·L-1,c(MOH)= c(H+)- c(OH-)= 1×10-7 ml·L-1,故Kh=,C正确;
D.,其中c(M+)=110-4 ml·L-1,c(OH-)/c(MOH)=2>1,故c(OH-)>c(MOH),D错误。
8.C【详解】向氢氧化钠溶液中缓慢滴加草酸溶液,草酸溶液与氢氧化钠溶液先反应生成草酸钠溶液,继续缓慢滴加草酸溶液,溶液中草酸钠逐渐转化为草酸氢钠,则a、b、c三条曲线分别代表草酸根离子、草酸氢根离子、草酸的物质的量分数。
A.由分析可知,曲线a表示草酸根离子随pOH的变化,故A正确;
B.溶液pH=3时,溶液pOH=11,由图可知,溶液中c( )>c( )>c(H2C2O4),故B正确;
C.草酸的二级电离常数Ka2()=,由图可知,m点时,溶液中c()=c(),溶液POH=9.8,则Ka2()=c()=10—4.2,所以lg[Ka2()]=—4.2,故C错误;
D.草酸的二级电离常数Ka2()=,由图可知,m点时,溶液中c()=c(),溶液POH=9.8,则Ka2()=c()=10—4.2,草酸根离子的水解常数Kh===<Ka2(),则浓度的草酸钠和草酸氢钠混合溶液中,草酸根离子的水解程度小于草酸氢根离子的电离程度,溶液呈酸性,溶液pH小于7,故D正确;
故选C。
9.C【详解】H2X的电离为H2X H++HX-、HX- H++X2-;当=1时,即纵坐标为0,c1(H+)= Ka1= Ka1、c2(H+)= Ka2= Ka2,由于H2X的一级电离大于二级电离,则c1 (H+)>c2 (H+),pH1c(X2-),故(HX- )+2c(X2-)M点,B错误;
C.N点存在电荷守恒,c(Na+)+ c(H+)=2c(X2-)+c(HX-)+c(OH-),由图可知N点时c(X2-)=c(HX-),由选项B分析可知,此时溶液显酸性,c(H+)>c(OH-),则c(Na+)c(X2-)>c(HX-)>c(H+)=c(OH-),D正确;
故选B。
14.A【详解】由起点可知等浓度的NaA溶液和NaB溶液NaA的pH较大碱性较强,由越弱越水解可知,HA的酸性比HB的弱;
A.由相同浓度的钠盐溶液pH:pH(NaA)>pH(NaB),相同浓度下A-的水解程度大于B-的水解程度,滴加盐酸后要使混合溶液的pH值相等,则滴加盐酸后c(NaA)
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