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浙江版高考化学复习专题一0三盐类水解和沉淀溶解平衡教学课件
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这是一份浙江版高考化学复习专题一0三盐类水解和沉淀溶解平衡教学课件，共32页。
考点1 盐类水解1.盐类水解的相关概念盐类水解是指在水溶液中,盐电离产生的离子与水电离产生的H+或OH-结合生成弱电 解质的反应。水解反应是可逆的,是微弱的,它是酸碱中和反应的逆反应,是吸热反应。2.盐类水解的规律(1)有弱才水解,无弱不水解,越弱越水解,谁强显谁性,同强显中性。例如NaCl为强酸强 碱盐,不水解,溶液呈中性;NH4Cl为强酸弱碱盐,溶液呈酸性;CH3COONa为强碱弱酸盐, 溶液呈碱性;CH3COOH的Ka与NH3·H2O的Kb近似相等,则CH3COONH4溶液接近中性;
HCOOH的Ka大于NH3·H2O的Kb,则HCOONH4溶液呈酸性。(2)正盐的水解程度大于酸式盐。例如同浓度时Na2CO3比NaHCO3的水解程度大。(3)酸式盐溶液酸碱性的判断①强酸的酸式盐只电离,不水解,其溶液一定显酸性,如NaHSO4。②弱酸的酸式盐溶液的酸碱性取决于酸式酸根离子的电离程度和水解程度的相对大小。a.若电离程度大于水解程度,则溶液显酸性。如NaHSO3、NaH2PO4。b.若电离程度小于水解程度,则溶液显碱性。如NaHCO3、NaHS、Na2HPO4。
3.盐类水解的影响因素(1)内因:盐本身的性质。(2)外因
4.水解方程式的书写(1)一般来说,盐类水解的程度不大,应该用“ ”表示。盐类水解一般不会产生沉淀和气体,所以一般不用符号“↓”和“↑”。如:Cu2++2H2O Cu(OH)2+2H+N +H2O NH3·H2O+H+(2)多元弱酸盐的水解是分步进行的,水解方程式分步书写。如Na2CO3的水解:C +H2O HC +OH-HC +H2O H2CO3+OH-
(3)相互促进的水解反应弱酸阴离子和弱碱阳离子会相互促进水解,若水解产物均为容易脱离反应体系的溶解 度较小的物质(如溶解度不大的气体或沉淀),则其相互促进水解的程度非常大,水解反 应认为完全进行,应用“ ”“↑”“↓”表示,如Al3++3HC Al(OH)3↓+3CO2↑;若水解产物中有溶解度较大的物质(无法脱离反应体系),虽水解反应能相互促 进,但水解程度还是较小,如N +CH3COO-+H2O CH3COOH+NH3·H2O。5.盐的水解常数(以A-+H2O HA+OH-为例)(1)表达式:Kh= (2)Kh与KW、Ka的关系Kh= =
注意 ①Na2CO3的第一步水解常数Kh= ;NaHCO3的水解常数Kh= 。②水解常数只受温度影响。水解反应是吸热反应,故Kh随温度升高而增大。Kh越大,水 解趋势越大。③根据电离常数与水解常数的大小关系可判断弱酸的酸式盐溶液的酸碱性。例如根 据Kh(HC )> (H2CO3)可知NaHCO3溶液呈碱性。6.盐类水解的应用(1)判断溶液的酸碱性:FeCl3溶液显酸性,原因是Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+。(2)判断酸性强弱:等物质的量浓度的NaX、NaY、NaZ三种盐溶液的pH分别为8、9、 10,则酸性HX>HY>HZ。
(3)配制或贮存易水解的盐溶液:配制CuSO4溶液时,加入少量H2SO4以抑制Cu2+的水 解。(4)胶体的制备:制备Fe(OH)3胶体的离子方程式为Fe3++3H2O Fe(OH)3(胶体)+3H+。(5)制作泡沫灭火器:成分为NaHCO3溶液与Al2(SO4)3溶液,发生反应Al3++3HC Al(OH)3↓+3CO2↑。(6)作净水剂:明矾可作净水剂,原理为Al3++3H2O Al(OH)3(胶体)+3H+。(7)化肥的使用:铵态氮肥与草木灰不能混用。(8)作除锈剂:NH4Cl与ZnCl2溶液显酸性,可作焊接金属的除锈剂。(9)利用水解反应制备物质:TiCl4+(x+2)H2O TiO2·xH2O↓+4HCl。
考点2 沉淀溶解平衡1.溶解平衡溶质溶解的过程是一个可逆过程:固体溶质 溶液中的离子 溶解平衡的特点:逆、等、动、定、变(适用平衡移动原理)。2.溶度积(1)溶度积常数(简称溶度积):一定温度下,难溶电解质的饱和溶液中,各组分离子浓度 幂的乘积为常数,用Ksp表示。对于溶解平衡AmBn(s) mAn+(aq)+nBm-(aq),Ksp=[c(An+)]m·[c(Bm-)]n。
注意 Ksp的大小只与难溶电解质的性质和温度有关,与沉淀的量和溶液中离子的浓度 无关。(2)某温度下,难溶电解质溶液在任意时刻下有关离子浓度幂的乘积为Q(离子积)。比 较Ksp与Q的相对大小,可以判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生成或溶解。当QKsp时,溶液过饱和,有沉淀析出。
3.沉淀溶解平衡的应用(1)沉淀的生成:在溶液中,当Q>Ksp时,就会生成沉淀。利用生成沉淀可除去溶液中的杂 质离子,常用方法有:①加沉淀剂法,如用Na2S、H2S等作沉淀剂,使某些金属离子(如Cu2+、Hg2+等)生成极难溶的硫化物(如CuS、HgS等);②调节pH法,如除去CuCl2溶液中的 FeCl3,可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物质消耗H+,使Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+平衡正向移动,生成Fe(OH)3沉淀。注意 不可能使要除去的离子全部通过沉淀除去。一般认为残留在溶液中的离子浓 度≤1×10-5 ml·L-1时,沉淀完全。(2)沉淀的溶解:当Q
(4)Ksp的应用①根据沉淀的先后次序,比较Ksp的大小。如向浓度均为0.1 ml·L-1(同浓度)的NaCl和 NaI(同类型)混合溶液中滴加少量AgNO3溶液(少量沉淀剂),先出现黄色沉淀(先生成的 沉淀的Ksp更小),则Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)。②根据Ksp判断沉淀某离子的pH范围。如已知:Ksp[Al(OH)3]=1×10-33,Ksp[Fe(OH)3]=3×10-39,pH=7.1时Mn(OH)2开始沉淀。室温下,除去MnSO4溶液中的Fe3+、Al3+又不使Mn2+沉淀出来,由Ksp[Al(OH)3]>Ksp[Fe(OH)3]可知Al3+沉淀完全时Fe3+早已沉淀完全,当Al3+恰好完全沉淀时,c(Al3+)=10-5 ml·L-1,Ksp[Al(OH)3]=c(Al3+)·c3(OH-)=1×10-33,此时c(OH-)≈10-9.3 ml·L-1,c(H+)= =10-4.7 ml·L-1,即pH=4.7,故需调节溶液pH范围为4.7≤pH<7.1。
1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。(1)施肥时,草木灰(有效成分为K2CO3)不能与NH4Cl混合使用,是因为K2CO3与NH4Cl反 应生成氨气会降低肥效。 ( )(2)常温下,浓度均为0.5 ml·L-1的NaCN和HCN(Ka=6.2×10-10)的混合溶液呈碱性。( )(3)Na2CO3溶液中C 水解后造成离子种类减少。 ( )(4)在CH3COONa溶液中加入适量CH3COOH,可使c(Na+)=c(CH3COO-)。 ( )
(5)0.1 ml·L-1 NH3·H2O和0.1 ml·L-1 NH4Cl的混合溶液(呈碱性):c(N )>c(Cl-)>c(NH3·H2O)>c(OH-)>c(H+)。( )(6)在AgCl的饱和溶液中加入NaCl固体,AgCl沉淀质量增大,但Ksp(AgCl)不变。( )(7)向浓度均为0.1 ml·L-1的NaCl和NaI混合溶液中滴加少量AgNO3溶液,出现黄色沉 淀,说明Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)。 ( )(8)常温下,Mg(OH)2的Ksp=5×10-13,则饱和Mg(OH)2溶液的pH=10。 ( )(9)锅炉除水垢的过程:CaSO4(s) CaCO3(s) Ca2+(aq)。 ( )(10)难溶电解质达到沉淀溶解平衡时,增加难溶电解质的量,平衡向溶解方向移动。 ( )
2.为了配制N 的浓度与Cl-的浓度比为1∶1的溶液,可在NH4Cl溶液中加入 ( )①适量的HCl气体 ②适量的NaCl固体 ③适量的氨水 ④适量的NaOHA.①② B.③C.③④ D.④
3.25 ℃时,浓度均为0.2 ml/L的NaHCO3溶液和Na2CO3溶液中,下列判断不正确的是 ( )A.均存在电离平衡和水解平衡B.存在的粒子种类相同C.c(OH-)前者大于后者D.分别加入NaOH固体,恢复到原温度,c(C )均增大
4.下列现象不能用沉淀溶解平衡移动原理解释的是 ( )A.相同温度下,AgCl在水中的溶解程度大于在氯化钠溶液中的溶解程度B.饱和FeCl3溶液滴入沸水中继续加热形成红褐色透明液体C.自然界地表层原生铜矿变成CuSO4溶液,向地下深层渗透,遇到难溶的ZnS或PbS,慢 慢转变为铜蓝(CuS)D.加入少量AgCl固体可以除去氯化钠溶液中的少量硫化钠杂质
5.常温下,下列有关溶液的物质的量浓度关系正确的是 ( )A.物质的量浓度相等的①NH4Cl溶液、②(NH4)2SO4溶液、③NH4Al(SO4)2溶液中,c(N )由大到小的顺序为③>②>①B.0.1 ml·L-1的Na2CO3溶液中:c(OH-)=c(H+)+c(HC )+c(H2CO3)C.0.1 ml·L-1 CH3COOH溶液与0.05 ml·L-1 NaOH溶液等体积混合(pH<7):c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH)>c(H+)D.0.1 ml·L-1 Na2CO3溶液与0.05 ml·L-1 NaHCO3溶液等体积混合:5c(Na+)=3c(C )+3c(HC )+3c(H2CO3)
考法 溶液中微粒浓度关系判断1.溶液中微粒浓度大小比较的方法(1)单一盐溶液中离子浓度的比较,需要考虑弱电解质离子的水解或电离。如在Na2CO3溶液中,C +H2O HC +OH-HC +H2O H2CO3+OH-所以c(Na+)>c(C )>c(OH-)>c(HC )。在NaHCO3溶液中,HC 水解程度大于其电离程度,溶液呈碱性,所以c(Na+)>c(HC )>c(OH-)>c(C )。
在NaHSO3溶液中,HS 电离程度大于其水解程度,溶液呈酸性,所以c(Na+)>c(HS )>c(H+)>c(S )。(2)不同盐溶液中同一离子浓度的比较,要看溶液中其他离子对它的影响。如相同浓度 的NH4Cl(a)、CH3COONH4(b)、NH4HSO4(c)三种溶液中 c(N )的大小顺序是c>a>b。(3)混合液中各离子浓度的比较,要综合分析水解因素和电离因素。如相同浓度的NH4 Cl溶液和氨水的混合液中,因NH3·H2O的电离程度>N 的水解程度,故离子浓度大小顺序为c(N )>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)。
2.电解质溶液中的“三大守恒”(1)电荷守恒:溶液中阳离子所带的电荷总数与阴离子所带的电荷总数相等。如在NaHCO3溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(HC )+2c(C )+c(OH-)。(2)元素守恒:电解质溶液中,变化前后某种元素是守恒的。如0.1 ml·L-1 NaHCO3溶液 中:c(HC )+c(C )+c(H2CO3)=0.1 ml·L-1。(3)质子守恒:电解质溶液中,分子或离子得到质子(H+)与失去质子(H+)的物质的量相 等。以Na2CO3溶液为例:
c(OH-)=c(H+)+c(HC )+2c(H2CO3)。另外,质子守恒式还可以通过电荷守恒式、元素守恒式联立得到。如Na2CO3溶液中存 在元素守恒:c(Na+)=2c(C )+2c(HC )+2c(H2CO3),电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(HC )+2c(C )+c(OH-),两式联立可得:c(OH-)=c(H+)+c(HC )+2c(H2CO3),即质子守恒式。例(2021天津,10,3分)常温下,下列有关电解质溶液的叙述正确的是 ( )A.在0.1 ml·L-1 H3PO4溶液中,c(H3PO4)>c(H2P )>c(HP )>c(P )B.在0.1 ml·L-1 Na2C2O4溶液中,c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC2 )+c(C2 )C.在0.1 ml·L-1 NaHCO3溶液中,c(H2CO3)+c(HC )=0.1 ml·L-1D.氨水和NH4Cl溶液混合,形成pH=9的溶液中,c(Cl-)>c(N )>c(OH-)>c(H+)
解题导引 书写电荷守恒式时要注意离子所带电荷数,大于1时,要乘以电荷数。
解析 A项,H3PO4为三元弱酸,分步电离且电离程度逐级减弱,正确;B项,1个C2 带2个单位负电荷,电荷守恒式中应为2c(C2 ),错误;C项,含碳微粒还有C ,元素守恒式应为c(C )+c(HC )+c(H2CO3)=0.1 ml·L-1,错误;D项,因c(OH-)>c(H+),由电荷守恒可知c(N )>c(Cl-),错误。
微专题 溶液中离子平衡图像分析一、解题策略1.明确坐标轴的意义。先看清横、纵坐标所表示的量(有时是双纵坐标),进而理解整 个图像的含义。2.把握曲线的变化趋势。曲线的变化趋势代表了某物质的某一参数的变化情况,通过 分析变化趋势判断参数变化的原因以及溶液成分的变化情况。3.关注特殊点。起点:定性或定量判断酸、碱的相对强弱。反应一半点、中性点、恰好反应点:主要用来确定不同阶段中各反应物与生成物的量的关系,进而分析溶液中各粒子浓度关系。交点:某条件下两个值是相等的,交点的分析往往是解决问题的关键。
二、常见类型1.滴定图像如常温下,将0.1 ml·L-1 NaOH溶液滴加到20 mL 0.1 ml·L-1 HA溶液中,溶液pH与NaOH 溶液体积的关系图:
解题技巧 ①理解图像中线上点、线外点的含义:曲线上任意一点都达到了沉淀溶解 平衡状态,此时Q=Ksp;曲线上方的点Q>Ksp,会有沉淀析出;曲线下方的点Q
3.弱电解质分布系数图像如298 K时,在H3PO4溶液中滴入NaOH溶液,含磷元素的各物种的分布系数δ(物质的量 分数)与pH的关系图:
解题技巧 ①由曲线的交点可计算出相应的电离平衡常数。如a点时c(H3PO4)=c(H2P ), = =c(H+)=10-2.1;同理b点时c(H2P )=c(HP ),可求得 =10-7.2;c点时c(HP )=c(P ),可求得 =10-12.4。②根据图像中酸式酸根离子大量存在时的pH,可比较酸式盐的电离程度和水解程 度。如图中δ(H2P )接近1.0时pH约为4.7,说明NaH2PO4溶液呈酸性,H2P 的电离程度大于水解程度。
4.对数图像或负对数图像如某硫酸盐MSO4的沉淀溶解平衡体系中离子浓度对数的关系图: 解题技巧 ①先确定图像的类型是对数图像还是负对数图像,若为负对数图像,应注 意负对数越大,则实际数值越小。②再弄清楚图像中横坐标和纵坐标的含义,是浓度对数还是浓度比值对数。③抓住图像中特殊点:如pH=7、lgx=0、交点等。④理清图像中曲线的变化趋势及含义,判断线上、线外的点所表示的意义。
例(2021全国甲,12,6分)已知相同温度下,Ksp(BaSO4)
考点1 盐类水解1.盐类水解的相关概念盐类水解是指在水溶液中,盐电离产生的离子与水电离产生的H+或OH-结合生成弱电 解质的反应。水解反应是可逆的,是微弱的,它是酸碱中和反应的逆反应,是吸热反应。2.盐类水解的规律(1)有弱才水解,无弱不水解,越弱越水解,谁强显谁性,同强显中性。例如NaCl为强酸强 碱盐,不水解,溶液呈中性;NH4Cl为强酸弱碱盐,溶液呈酸性;CH3COONa为强碱弱酸盐, 溶液呈碱性;CH3COOH的Ka与NH3·H2O的Kb近似相等,则CH3COONH4溶液接近中性;
HCOOH的Ka大于NH3·H2O的Kb,则HCOONH4溶液呈酸性。(2)正盐的水解程度大于酸式盐。例如同浓度时Na2CO3比NaHCO3的水解程度大。(3)酸式盐溶液酸碱性的判断①强酸的酸式盐只电离,不水解,其溶液一定显酸性,如NaHSO4。②弱酸的酸式盐溶液的酸碱性取决于酸式酸根离子的电离程度和水解程度的相对大小。a.若电离程度大于水解程度,则溶液显酸性。如NaHSO3、NaH2PO4。b.若电离程度小于水解程度,则溶液显碱性。如NaHCO3、NaHS、Na2HPO4。
3.盐类水解的影响因素(1)内因:盐本身的性质。(2)外因
4.水解方程式的书写(1)一般来说,盐类水解的程度不大,应该用“ ”表示。盐类水解一般不会产生沉淀和气体,所以一般不用符号“↓”和“↑”。如:Cu2++2H2O Cu(OH)2+2H+N +H2O NH3·H2O+H+(2)多元弱酸盐的水解是分步进行的,水解方程式分步书写。如Na2CO3的水解:C +H2O HC +OH-HC +H2O H2CO3+OH-
(3)相互促进的水解反应弱酸阴离子和弱碱阳离子会相互促进水解,若水解产物均为容易脱离反应体系的溶解 度较小的物质(如溶解度不大的气体或沉淀),则其相互促进水解的程度非常大,水解反 应认为完全进行,应用“ ”“↑”“↓”表示,如Al3++3HC Al(OH)3↓+3CO2↑;若水解产物中有溶解度较大的物质(无法脱离反应体系),虽水解反应能相互促 进,但水解程度还是较小,如N +CH3COO-+H2O CH3COOH+NH3·H2O。5.盐的水解常数(以A-+H2O HA+OH-为例)(1)表达式:Kh= (2)Kh与KW、Ka的关系Kh= =
注意 ①Na2CO3的第一步水解常数Kh= ;NaHCO3的水解常数Kh= 。②水解常数只受温度影响。水解反应是吸热反应,故Kh随温度升高而增大。Kh越大,水 解趋势越大。③根据电离常数与水解常数的大小关系可判断弱酸的酸式盐溶液的酸碱性。例如根 据Kh(HC )> (H2CO3)可知NaHCO3溶液呈碱性。6.盐类水解的应用(1)判断溶液的酸碱性:FeCl3溶液显酸性,原因是Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+。(2)判断酸性强弱:等物质的量浓度的NaX、NaY、NaZ三种盐溶液的pH分别为8、9、 10,则酸性HX>HY>HZ。
(3)配制或贮存易水解的盐溶液:配制CuSO4溶液时,加入少量H2SO4以抑制Cu2+的水 解。(4)胶体的制备:制备Fe(OH)3胶体的离子方程式为Fe3++3H2O Fe(OH)3(胶体)+3H+。(5)制作泡沫灭火器:成分为NaHCO3溶液与Al2(SO4)3溶液,发生反应Al3++3HC Al(OH)3↓+3CO2↑。(6)作净水剂:明矾可作净水剂,原理为Al3++3H2O Al(OH)3(胶体)+3H+。(7)化肥的使用:铵态氮肥与草木灰不能混用。(8)作除锈剂:NH4Cl与ZnCl2溶液显酸性,可作焊接金属的除锈剂。(9)利用水解反应制备物质:TiCl4+(x+2)H2O TiO2·xH2O↓+4HCl。
考点2 沉淀溶解平衡1.溶解平衡溶质溶解的过程是一个可逆过程:固体溶质 溶液中的离子 溶解平衡的特点:逆、等、动、定、变(适用平衡移动原理)。2.溶度积(1)溶度积常数(简称溶度积):一定温度下,难溶电解质的饱和溶液中,各组分离子浓度 幂的乘积为常数,用Ksp表示。对于溶解平衡AmBn(s) mAn+(aq)+nBm-(aq),Ksp=[c(An+)]m·[c(Bm-)]n。
注意 Ksp的大小只与难溶电解质的性质和温度有关,与沉淀的量和溶液中离子的浓度 无关。(2)某温度下,难溶电解质溶液在任意时刻下有关离子浓度幂的乘积为Q(离子积)。比 较Ksp与Q的相对大小,可以判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生成或溶解。当Q
3.沉淀溶解平衡的应用(1)沉淀的生成:在溶液中,当Q>Ksp时,就会生成沉淀。利用生成沉淀可除去溶液中的杂 质离子,常用方法有:①加沉淀剂法,如用Na2S、H2S等作沉淀剂,使某些金属离子(如Cu2+、Hg2+等)生成极难溶的硫化物(如CuS、HgS等);②调节pH法,如除去CuCl2溶液中的 FeCl3,可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物质消耗H+,使Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+平衡正向移动,生成Fe(OH)3沉淀。注意 不可能使要除去的离子全部通过沉淀除去。一般认为残留在溶液中的离子浓 度≤1×10-5 ml·L-1时,沉淀完全。(2)沉淀的溶解:当Q
(4)Ksp的应用①根据沉淀的先后次序,比较Ksp的大小。如向浓度均为0.1 ml·L-1(同浓度)的NaCl和 NaI(同类型)混合溶液中滴加少量AgNO3溶液(少量沉淀剂),先出现黄色沉淀(先生成的 沉淀的Ksp更小),则Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)。②根据Ksp判断沉淀某离子的pH范围。如已知:Ksp[Al(OH)3]=1×10-33,Ksp[Fe(OH)3]=3×10-39,pH=7.1时Mn(OH)2开始沉淀。室温下,除去MnSO4溶液中的Fe3+、Al3+又不使Mn2+沉淀出来,由Ksp[Al(OH)3]>Ksp[Fe(OH)3]可知Al3+沉淀完全时Fe3+早已沉淀完全,当Al3+恰好完全沉淀时,c(Al3+)=10-5 ml·L-1,Ksp[Al(OH)3]=c(Al3+)·c3(OH-)=1×10-33,此时c(OH-)≈10-9.3 ml·L-1,c(H+)= =10-4.7 ml·L-1,即pH=4.7,故需调节溶液pH范围为4.7≤pH<7.1。
1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。(1)施肥时,草木灰(有效成分为K2CO3)不能与NH4Cl混合使用,是因为K2CO3与NH4Cl反 应生成氨气会降低肥效。 ( )(2)常温下,浓度均为0.5 ml·L-1的NaCN和HCN(Ka=6.2×10-10)的混合溶液呈碱性。( )(3)Na2CO3溶液中C 水解后造成离子种类减少。 ( )(4)在CH3COONa溶液中加入适量CH3COOH,可使c(Na+)=c(CH3COO-)。 ( )
(5)0.1 ml·L-1 NH3·H2O和0.1 ml·L-1 NH4Cl的混合溶液(呈碱性):c(N )>c(Cl-)>c(NH3·H2O)>c(OH-)>c(H+)。( )(6)在AgCl的饱和溶液中加入NaCl固体,AgCl沉淀质量增大,但Ksp(AgCl)不变。( )(7)向浓度均为0.1 ml·L-1的NaCl和NaI混合溶液中滴加少量AgNO3溶液,出现黄色沉 淀,说明Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)。 ( )(8)常温下,Mg(OH)2的Ksp=5×10-13,则饱和Mg(OH)2溶液的pH=10。 ( )(9)锅炉除水垢的过程:CaSO4(s) CaCO3(s) Ca2+(aq)。 ( )(10)难溶电解质达到沉淀溶解平衡时,增加难溶电解质的量,平衡向溶解方向移动。 ( )
2.为了配制N 的浓度与Cl-的浓度比为1∶1的溶液,可在NH4Cl溶液中加入 ( )①适量的HCl气体 ②适量的NaCl固体 ③适量的氨水 ④适量的NaOHA.①② B.③C.③④ D.④
3.25 ℃时,浓度均为0.2 ml/L的NaHCO3溶液和Na2CO3溶液中,下列判断不正确的是 ( )A.均存在电离平衡和水解平衡B.存在的粒子种类相同C.c(OH-)前者大于后者D.分别加入NaOH固体,恢复到原温度,c(C )均增大
4.下列现象不能用沉淀溶解平衡移动原理解释的是 ( )A.相同温度下,AgCl在水中的溶解程度大于在氯化钠溶液中的溶解程度B.饱和FeCl3溶液滴入沸水中继续加热形成红褐色透明液体C.自然界地表层原生铜矿变成CuSO4溶液,向地下深层渗透,遇到难溶的ZnS或PbS,慢 慢转变为铜蓝(CuS)D.加入少量AgCl固体可以除去氯化钠溶液中的少量硫化钠杂质
5.常温下,下列有关溶液的物质的量浓度关系正确的是 ( )A.物质的量浓度相等的①NH4Cl溶液、②(NH4)2SO4溶液、③NH4Al(SO4)2溶液中,c(N )由大到小的顺序为③>②>①B.0.1 ml·L-1的Na2CO3溶液中:c(OH-)=c(H+)+c(HC )+c(H2CO3)C.0.1 ml·L-1 CH3COOH溶液与0.05 ml·L-1 NaOH溶液等体积混合(pH<7):c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH)>c(H+)D.0.1 ml·L-1 Na2CO3溶液与0.05 ml·L-1 NaHCO3溶液等体积混合:5c(Na+)=3c(C )+3c(HC )+3c(H2CO3)
考法 溶液中微粒浓度关系判断1.溶液中微粒浓度大小比较的方法(1)单一盐溶液中离子浓度的比较,需要考虑弱电解质离子的水解或电离。如在Na2CO3溶液中,C +H2O HC +OH-HC +H2O H2CO3+OH-所以c(Na+)>c(C )>c(OH-)>c(HC )。在NaHCO3溶液中,HC 水解程度大于其电离程度,溶液呈碱性,所以c(Na+)>c(HC )>c(OH-)>c(C )。
在NaHSO3溶液中,HS 电离程度大于其水解程度,溶液呈酸性,所以c(Na+)>c(HS )>c(H+)>c(S )。(2)不同盐溶液中同一离子浓度的比较,要看溶液中其他离子对它的影响。如相同浓度 的NH4Cl(a)、CH3COONH4(b)、NH4HSO4(c)三种溶液中 c(N )的大小顺序是c>a>b。(3)混合液中各离子浓度的比较,要综合分析水解因素和电离因素。如相同浓度的NH4 Cl溶液和氨水的混合液中,因NH3·H2O的电离程度>N 的水解程度,故离子浓度大小顺序为c(N )>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)。
2.电解质溶液中的“三大守恒”(1)电荷守恒:溶液中阳离子所带的电荷总数与阴离子所带的电荷总数相等。如在NaHCO3溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(HC )+2c(C )+c(OH-)。(2)元素守恒:电解质溶液中,变化前后某种元素是守恒的。如0.1 ml·L-1 NaHCO3溶液 中:c(HC )+c(C )+c(H2CO3)=0.1 ml·L-1。(3)质子守恒:电解质溶液中,分子或离子得到质子(H+)与失去质子(H+)的物质的量相 等。以Na2CO3溶液为例:
c(OH-)=c(H+)+c(HC )+2c(H2CO3)。另外,质子守恒式还可以通过电荷守恒式、元素守恒式联立得到。如Na2CO3溶液中存 在元素守恒:c(Na+)=2c(C )+2c(HC )+2c(H2CO3),电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(HC )+2c(C )+c(OH-),两式联立可得:c(OH-)=c(H+)+c(HC )+2c(H2CO3),即质子守恒式。例(2021天津,10,3分)常温下,下列有关电解质溶液的叙述正确的是 ( )A.在0.1 ml·L-1 H3PO4溶液中,c(H3PO4)>c(H2P )>c(HP )>c(P )B.在0.1 ml·L-1 Na2C2O4溶液中,c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC2 )+c(C2 )C.在0.1 ml·L-1 NaHCO3溶液中,c(H2CO3)+c(HC )=0.1 ml·L-1D.氨水和NH4Cl溶液混合,形成pH=9的溶液中,c(Cl-)>c(N )>c(OH-)>c(H+)
解题导引 书写电荷守恒式时要注意离子所带电荷数,大于1时,要乘以电荷数。
解析 A项,H3PO4为三元弱酸,分步电离且电离程度逐级减弱,正确;B项,1个C2 带2个单位负电荷,电荷守恒式中应为2c(C2 ),错误;C项,含碳微粒还有C ,元素守恒式应为c(C )+c(HC )+c(H2CO3)=0.1 ml·L-1,错误;D项,因c(OH-)>c(H+),由电荷守恒可知c(N )>c(Cl-),错误。
微专题 溶液中离子平衡图像分析一、解题策略1.明确坐标轴的意义。先看清横、纵坐标所表示的量(有时是双纵坐标),进而理解整 个图像的含义。2.把握曲线的变化趋势。曲线的变化趋势代表了某物质的某一参数的变化情况,通过 分析变化趋势判断参数变化的原因以及溶液成分的变化情况。3.关注特殊点。起点:定性或定量判断酸、碱的相对强弱。反应一半点、中性点、恰好反应点:主要用来确定不同阶段中各反应物与生成物的量的关系,进而分析溶液中各粒子浓度关系。交点:某条件下两个值是相等的,交点的分析往往是解决问题的关键。
二、常见类型1.滴定图像如常温下,将0.1 ml·L-1 NaOH溶液滴加到20 mL 0.1 ml·L-1 HA溶液中,溶液pH与NaOH 溶液体积的关系图:
解题技巧 ①理解图像中线上点、线外点的含义:曲线上任意一点都达到了沉淀溶解 平衡状态,此时Q=Ksp;曲线上方的点Q>Ksp,会有沉淀析出;曲线下方的点Q
3.弱电解质分布系数图像如298 K时,在H3PO4溶液中滴入NaOH溶液,含磷元素的各物种的分布系数δ(物质的量 分数)与pH的关系图:
解题技巧 ①由曲线的交点可计算出相应的电离平衡常数。如a点时c(H3PO4)=c(H2P ), = =c(H+)=10-2.1;同理b点时c(H2P )=c(HP ),可求得 =10-7.2;c点时c(HP )=c(P ),可求得 =10-12.4。②根据图像中酸式酸根离子大量存在时的pH,可比较酸式盐的电离程度和水解程 度。如图中δ(H2P )接近1.0时pH约为4.7,说明NaH2PO4溶液呈酸性,H2P 的电离程度大于水解程度。
4.对数图像或负对数图像如某硫酸盐MSO4的沉淀溶解平衡体系中离子浓度对数的关系图: 解题技巧 ①先确定图像的类型是对数图像还是负对数图像,若为负对数图像,应注 意负对数越大,则实际数值越小。②再弄清楚图像中横坐标和纵坐标的含义,是浓度对数还是浓度比值对数。③抓住图像中特殊点:如pH=7、lgx=0、交点等。④理清图像中曲线的变化趋势及含义,判断线上、线外的点所表示的意义。
例(2021全国甲,12,6分)已知相同温度下,Ksp(BaSO4)
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