说,溶液蒸干仍得原溶质。 (三)多角度分析溶液中的平衡问题
7.H2S水溶液中存在电离平衡H2S??H+HS和HS??H+S2。若向H2S溶液中
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-
-
+
-
( )
A.加水,平衡向右移动,溶液中氢离子浓度增大 B.通入过量SO2气体,平衡向左移动,溶液pH值增大 C.滴加新制氯水,平衡向左移动,溶液pH值减小
D.加入少量硫酸铜固体(忽略体积变化),溶液中所有离子浓度都减小
8.将Ca(OH)2加入蒸馏水中,一段时间后达到沉淀溶解平衡:Ca(OH)2(s)??Ca2(aq)+2OH
+
-
(aq)。下列说法中正确的是( )
A.恒温下向溶液中加CaO,溶液的pH升高 B.给溶液加热,溶液的pH升高
C.恒温下向溶液中加CaO后,溶液中的n(OH)减小
9.常温下,0.1 mol·L1 HA溶液与0.1 mol·L1 NaOH溶液等体积混合(混合后溶液体积的变
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-
-
化忽略不计),测得混合液的pH=8。请回答下列问题:
(1)混合后溶液的pH=8的原因是(用离子方程式表示):____________。
(2)混合溶液中由水电离出的c(H)__________(填“<”、“>”或“=”)0.1 mol·L1 NaOH溶
+
-
液中由水电离出的c(H)。
(3)已知NH4A溶液为中性,又知将HA溶液加入Na2CO3溶液中有气体放出,试推断(NH4)2CO3溶液的pH________7(填“<”、“>”或“=”);相同温度下,等物质的量浓度的下列四种盐溶液按pH由大到小的排列顺序为________(填序号)。 (四)突破电解质溶液简答题 10.常温下,浓度均为0.1 mol·L
溶质 pH Na2CO3 11.6 -1
+
的6种溶液pH如下:
Na2SiO3 12.3 Na2SO3 10.0 NaHSO3 4.0 NaClO 10.3 NaHCO3 9.7 请根据上表数据回答: (1)常温下,相同物质的量浓度的下列稀溶液,其酸性由强到弱的顺序是__________(用A、B、C表示)。
A.H2SiO3 B.H2SO3 C.H2CO3 (2)在上述NaHCO3溶液中加0.1 mol·L
-
1
CaCl2,不能产生CaCO3沉淀的原因:
________________________________________________________________________。 (3)6种溶液中,水的电离程度最小的是________(填化学式)。
(4)若增大氯水中次氯酸的浓度,可向氯水中加入上表中的物质是________(填化学式)。 (5)等浓度的H2SO3和NaHSO3混合液,加入少量的强酸或强碱溶液,pH值都没有明显变化,
请解释之。(用离子方程式表示)_________________________________________________。 11.直接排放含SO2的烟气会形成酸雨,危害环境。利用钠碱循环法可脱除烟气中的SO2。 (1)吸收液吸收SO2的过程中,pH随n(SO23)∶n(HSO3)变化关系如下表:
-
-
n(SO23)∶n(HSO3) --91∶9 8.2 1∶1 7.2 9∶91 6.2 pH 由上表判断,NaHSO3溶液显________性,用化学平衡原理解释:_______________________ _________________________________________________。
(2)当吸收液的pH降至约为6时,需送到电解槽再生。再生示意图如下:
当阴极室中溶液pH升至8以上时,吸收液再生并循环利用。简述再生原理:________________________________________________________________________。 12.简要回答下列问题
(1)用于电解的食盐水需先除去其中的Ca2、Mg2、SO24等杂质。某次除杂操作时,往粗盐
+
+
-
水中先加入过量的________________(填化学式),至沉淀不再产生后,再加入过量的Na2CO3和NaOH,充分反应后将沉淀一并滤去。经检测发现滤液中仍含有一定量的SO24,其原因是
-
________________________________________________________________________ [已知:Ksp(BaSO4)=1.1×1010、Ksp(BaCO3)=5.1×109]。
(2)氯碱工业中电解饱和食盐水时,用盐酸控制阳极区溶液的pH在2~3,用化学平衡移动原理解释盐酸的作用_____________________________________________________________。 (3)已知Ba2有很强的毒性,医学上进行消化系统的X射线透视时,常使用BaSO4作内服造
+
-
-
影剂。胃酸酸性很强(pH约为1),但服用大量BaSO4仍然是安全的,BaSO4不溶于酸的原因是______________________(用沉淀溶解平衡原理解释)。
答题策略 理论型简答题一般是演绎三段式答题模式(前提、推理、结论):(1)问题所涉及大前提(相关的理论或规律)的表述,一般很熟悉的理论或规律可以只写名称,也可以用化学方程式等化学用语表示,并不需要把其详细内容写出;(2)问题的推理过程(具体条件下的变化等)的表述;(3)问题所涉及的变化结果。
答题模板 ??存在??平衡,??(条件)使平衡向??(方向)移动,??(结论)
题型2 溶液中“三大常数”的理解与应用
1.(2014·山东理综,13)已知某温度下CH3COOH和NH3·H2O 的电离常数相等,现向10 mL浓度为0.1 mol·L
-1
的CH3COOH溶液中滴加相同浓度的氨水,在滴加过程中( )
A.水的电离程度始终增大 c?NH4?B.先增大再减小 c?NH3·H2O?
C.c(CH3COOH)与c(CH3COO)之和始终保持不变 D.当加入氨水的体积为10 mL时,c(NH4)=c(CH3COO)
2.(2014·新课标全国卷Ⅰ,11)溴酸银(AgBrO3)溶解度随温度变化曲线如下图所示。下列说法错误的是( )
+
-
-
+
A.溴酸银的溶解是放热过程 B.温度升高时溴酸银溶解速度加快 C.60 ℃时溴酸银的Ksp约等于6×104
-
D.若硝酸钾中含有少量溴酸银,可用重结晶方法提纯 3.(2014·上海,30)室温下,0.1 mol·L
-1
的硫化钠溶液和0.1 mol·L
-1
的碳酸钠溶液,碱性更
强的是__________,其原因是___________________________________________________。 已知:H2S:Ki1=1.3×107 Ki2=7.1×10
-
-15
H2CO3:Ki1=4.3×107 Ki2=5.6×10
-
-11
-
+
-
-
4.[2013·山东理综,29(4)]25 ℃时,H2SO3??HSO3+H的电离常数Ka=1×102mol·L1,则该温度下NaHSO3水解反应的平衡常数Kh=______mol·L1,若向NaHSO3溶液中加入少量
-
c?H2SO3?的I2,则溶液中、“减小”或“不变”)。 -将________(填“增大”
c?HSO3?
Ka、Kw、Ksp使用常见的错误 (1)混淆水的离子积的意义
Kw=c(H)·c(OH),所以我们常误认为水电离的c(H)与c(OH)的乘积才是水的离子积,而
+
-
+
-
实质上是水溶液中的c(H)与c(OH)的乘积。 (2)看到水的离子积(Kw)就认为其数值等于1×10Kw=1×10
-14
-14
+-
,而往往忽略温度的影响,只有常温下的
。
(3)电离平衡常数、Kw、水解平衡常数、Ksp均是温度的函数,只受温度的影响,在温度一定时,平衡常数不变,与化学平衡是否移动无关。 (4)pH的计算中混淆c(H)和c(OH)
在应用pH=-lg c(H)计算时,一定要抓住“矛盾的主要方面”,溶液显酸性用溶液中的c(H
+
+
+
-
)来计算;溶液显碱性要先求溶液中的c(OH),再利用Kw求溶液中的c(H)。
-+
(5)错误地认为只要Ksp越大,其溶解度就会越大。Ksp还与难溶物化学式中的各离子配比有关,只有同类型的难溶物的Ksp大小可用于比较其溶解度大小。
(6)误认为Ksp小的不能转化为Ksp大的,只能实现Ksp大的向Ksp小的转化。实际上当两种难溶电解质的Ksp相差不是很大时,通过调节某种离子的浓度,可实现难溶电解质由Ksp小的向Ksp大的转化。
(一)水的离子积常数的应用
1.不同温度下,水溶液中c(H)与c(OH)的关系如图所示。下列有关说法中正确的是( )
+
-
A.若从a点到c点,可采用在水中加入酸的方法 B.b点对应的醋酸中由水电离的c(H)=106 mol·L1
+
-
-
C.c点对应溶液的Kw大于d点对应溶液的Kw D.T ℃时,0.05 mol·L
-1
的Ba(OH)2溶液的pH=11
-
2.已知温度T时水的离子积常数为Kw,该温度下,将浓度为a mol·L1的一元酸HA与b mol·L
-1
的一元碱BOH等体积混合,可判定该溶液呈中性的依据是( )
A.a=b
B.混合溶液的pH=7
C.混合溶液中,c(H)=Kw mol·L1
+
-
D.混合溶液中,c(H)+c(B)=c(OH)+c(A) (二)用“三大常数”分析溶液中的平衡问题
3.化工生产中常用MnS作为沉淀剂除去工业废水中的Cu2:Cu2(aq)+MnS(s)??CuS(s)
+
+
++--
+Mn2(aq),下列说法错误的是( )
+
A.MnS的Ksp比CuS的Ksp大 B.该反应达平衡时c(Mn2)=c(Cu2)
+
+
C.往平衡体系中加入少量CuSO4固体后,c(Mn2)变大
+
Ksp?MnS?
D.该反应的平衡常数K= Ksp?CuS?4.25 ℃时,0.01 mol·L
-1
两种弱酸溶液的pH如表。下列说法正确的是( )
弱酸 pH CH3COOH 3.4 HCN 5.6 +A.相同pH的两种酸溶液中,CH3COOH溶液中水电离的c(H)较大
B.物质的量浓度相同的CH3COONa与NaCN溶液中,CH3COONa溶液的pH较大 C.等体积、相同pH的两种酸溶液,分别滴加NaOH溶液至恰好中和,消耗等量的NaOH D.HCN的电离平衡常数(Ka)与CN的水解平衡常数(K)存在如下关系:Ka·K=Kw (三)电解质溶液中平衡常数的计算 5.在25 ℃下,将a mol·L
+
-
-1
-
的氨水与0.01 mol·L
-1
的盐酸等体积混合,反应平衡时溶液中
c(NH4)=c(Cl),则溶液显__________(填“酸”、“碱”或“中”)性;用含a的代数式表示NH3·H2O的电离常数Kb=______________________________________________________。 6.碳氢化合物完全燃烧生成CO2和H2O。常温常压下,空气中的CO2溶于水,达到平衡时,溶液的pH=5.60,c(H2CO3)=1.5×105 mol·L1。若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离,
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则H2CO3??HCO3+H的平衡常数K1=________。(已知:10
-+-5.60
=2.5×106)
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7.pC类似pH,是指极稀溶液中,溶质物质的量浓度的常用对数负值。如某溶液溶质的浓度为1×103 mol·L1,则该溶液中溶质的pC=-lg(1×103)=3。下图为H2CO3在加入强酸或
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强碱溶液溶液后,平衡时溶液中三种成分的pC—pH图。请回答下列问题:
(1)在人体血液中,HCO3能起到使人体血液pH保持在7.35~7.45的作用。 ①请用电解质溶液中的平衡解释:__________________(用离子方程式表示)。 ②正常人体血液中,HCO3的水解程度________电离程度(填“<”、“>”或“=”)。 ③pH=7.00的血液中,c(H2CO3)________c(HCO3)(填“<”、“>”或“=”)。 (2)H2CO3一级电离平衡常数的数值Ka1≈________。
(3)某同学认为该溶液中Na2CO3的水解是微弱的,发生水解的CO2请3不超过其总量的10%。
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你设计简单实验证明该同学的观点是否正确______________________。