2013届高中化学得分宝典系列:专题八 水溶液中的离子平衡(4)

2020-02-21 21:02

A.向水中加入稀氨水,平衡逆向移动,c(OH)降低

B.向水中加入少量固体硫酸氢钠,c(H)增大,KW不变

C.向水中加入少量固体CH3COONa,平衡逆向移动,c(H)降低 D.将水加热,KW增大,pH不变

【点评】对于选项A要正确理解勒夏特列原理中“减弱”两字的含义。

+ - +

【例2】已知液氨的性质与水相似,25 ℃时,NH3+NH3 NH4+NH2,NH4离子的平衡

-15

浓度为1×10 mol/L,则下列说法中正确的是( )

A.在液氨中加入NaNH2可使液氨的离子积变大 B.在液氨中加入NH4Cl可使液氨的离子积减小

-30

C.在此温度下液氨的离子积为1×10 D.在液氨中放入金属钠,平衡不会移动

考点二 对溶液pH计算的考查

本考点多在选择题中某一选项中出现,有时也在填空题中出现,考查pH的计算。 1.总的原则

(1)若溶液为酸性,先求c(H),再求pH; (2)若溶液为碱性,先求c(OH),再由c(H)=-

KW+

,求c(H),最后求pH。 -c(OH)2.单一溶液的pH

++

(1)强酸溶液:c(酸)→c(H)→pH=-lg{c(H)}

-1+-1

如0.05 mol·L的H2SO4中c(H)=0.1 mol·L,pH=-lg 0.1=1。

-++

(2)强碱溶液:c(碱)→c(OH)→c(H)→pH=-lg{c(H)}

10-14-13-1

如0.05 mol·L的Ba(OH)2中c(OH)=0.1 mol·L,c(H)==10 mol·L,-110-1

-1

+

pH=-lg10=13。

3.关于两强(强酸或强碱)混合、稀释pH的计算

+

(1)两强酸混合、稀释(用水稀释强酸时,可以认为水中的c(H)=0)

-13

c(H+)1V1+c2(H+)V2先算c混(H),再算pH,c混(H)=。

V1+V2+

+

(2)两强碱混合、稀释(用水稀释强碱时,可以认为水中的c(OH)=0)

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c(OH-)1V1+c(OH-)2V2先算c混(OH),再算c混(H),最后算pH,c混(OH)=。

V1+V2-

+

4.强酸强碱混合,其中一种物质过量的pH的计算

c(H+)1V1-c(OH-)2V2 (1)酸过量时,先求c混(H),再求pH,c混(H)=。

V1+V2+

+

c2(OH-)V2-c(H+)1V1 (2)碱过量,先算c混(OH),再算c混(H),最后算pH,c混(OH)=。

V1+V2-

+

5.关于两强(强酸或强碱)溶液等体积混合,且pH相差2个或2个以上单位时的pH的计算:

①若混合前,pH小+pH大≥15时,pH混=pH大-0.3 ②若混合前,pH小+pH大=14时,pH混=7

③若混合前,pH小+pH大≤13时,pH混=pH小+0.3

-12

【例3】已知在100℃下,水的离子积KW=1×10,下列说法正确的是( )

-1

A.0.05 mol·L的H2SO4溶液pH=1

-1

B.0.001 mol·L的NaOH溶液pH=11

-1-1

C.0.005 mol·L的H2SO4溶液与0.01 mol·L的NaOH溶液等体积混合,混合后溶 液pH为6,溶液显酸性

D.完全中和pH=3的H2SO4溶液50 mL,需要pH=11的NaOH溶液50 mL

【例4】室温时,下列混合溶液的pH一定小于7的是( )

A.pH=3的盐酸和pH=11的氨水等体积混合

B.pH=3的盐酸和pH=11的氢氧化钡溶液等体积混合 C.pH=3的醋酸和pH=11的氢氧化钡溶液等体积混合 D.pH=3的硫酸和pH=11的氨水等体积混合

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考点三 对中和滴定原理及误差分析的考查

本考点多以中和滴定原理为基础,考查氧化还原反应原理等实验操作,多以实验题形式出现。

中和滴定是中学化学重要的定量实验,迁移能力强,拓展空间大,可以与沉淀反应、氧化还原反应、络合反应联系起来命题。

以标准溶液A滴定未知浓度的B溶液为例,依据:c(B)=c(A)?V(A,aq)/V(B,aq)。 先分析每种操作方法引起哪个量变化,后根据公式综合判断对B溶液浓度的影响: I.造成测定结果偏大(实际浓度小)的错误操作有: ①滴定管用蒸馏水洗后,未用标准液润洗;②锥形瓶用蒸馏水洗涤后,又用待测液润洗;③滴定管尖端部分的气泡未赶尽就进行滴定;④滴定前俯视,滴定后仰视;⑤滴定时溶液流速快,成线状流入锥形瓶,而不是逐滴滴下,滴定到终点后没有停半分钟就立即读数;⑥滴定过程中有标准液沾在锥形瓶内壁上,而未用蒸馏水冲洗下去。

II.造成测定结果偏小(实际浓度大)的错误操作有:

①量取待测液的滴定管用蒸馏水冲洗后,未用标准溶液润洗就去移取待测液;②锥形瓶 未洗净,残留少量与待测液溶质起反应的物质;③滴定前仰视,滴定后俯视;④滴定终止半分钟内,溶液又呈现滴定前的颜色。

【例5】现用邻苯二甲酸氢钾标准溶液来测定NaOH溶液的浓度。用氢氧化钠溶液来滴定邻苯二甲酸溶液时有下列操作:

①向溶液中加入1~2滴指示剂 ②取20mL标准溶液放入锥形瓶中 ③用氢氧化钠溶液滴定至终点 ④重复以上操作 ⑤用天平精确称取5.105 g邻苯二甲酸氢钾(相对分子质量为204.2)固体配成250 mL 标准溶液(测得pH约为4.2)。

⑥ 根据实验数据计算氢氧化钠的物质的量浓度.

(1)以上各步中,正确的(填序号)操作顺序是 ________________ ,上述②中使用的仪器除锥形瓶外,还需要使用的仪器是________,使用______作指示剂。 (2)滴定,并记录NaOH的终读数。重复滴定几次,数据记录如下表:

滴定次数 实验数据 1 20.00 0.10 20.08 19.98 2 20.00 0.30 20.30 20.00 3 20.00 0.00 20.80 20.80 4 20.00 0.20 20.22 20.02 V(样品)/mL V(NaOH)/mL(初读数) V(NaOH)/mL(终读数) V(NaOH)/mL(消耗) 某同学在处理数据过程中计算得到平均消耗NaOH溶液的体积为:

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V(NaOH)=19.98+20.00+20.80+20.02=20.20mL 4他的计算合理吗?理由是_______________

__________________________________________________。 通过仪器测得第4次滴定过程中溶液pH随加入氢氧化钠溶液体积的变化曲线如图所示,则a____20.02(填“>”、“<”或“=”)

(3)步骤②中在观察滴定管的起始读数时,要使滴定管

的尖嘴部分充满溶液,如果滴定管内部有气泡,赶走气泡的操作 。

滴定前,用蒸馏水洗净碱式滴定管,然后加待测定的氢氧化钠溶液滴定,此操作对实验结果______(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)

二、走出误区: 误区一 某溶液的pH=7,误认为该溶液一定为中性溶液

因温度不确定故pH=7的溶液不一定显中性,若温度超过25℃,pH=7的溶液呈碱性。

-+

同理,pH=6的溶液不一定呈酸性。溶液呈酸性还是呈碱性,取决于溶液中c(OH)和c(H)的相对大小。

【例1】下列溶液肯定显酸性的是( )

A.含H的溶液 B.能与活泼金属反应生成H2的溶液

-+

C.pH<7的溶液 D.c(OH)<c(H)的溶液 错解:C

原因:因为pH<7,所以溶液呈酸性。 正解:D

+-

原因:A项中任何溶液中既含有H又含有OH,故A项错误;B项中Al可与强碱溶液反应放出H2,故B项错误;C项中温度高于室温时,水溶液的pH<7,但溶液仍为中性,故C

-+

项错误;c(OH)<c(H)时溶液才显酸性,故D项正确。

误区二 溶液无限稀释后pH的计算

+n

1.对于强酸溶液,c(H)每稀释10倍,pH增大n个单位(但最后溶液的pH不超过7)。

-n

2.对于强碱溶液,c(OH)每稀释10倍,pH减小n个单位(但最后溶液的pH不小于7)。

3.对于pH或物质的量浓度相同的强酸与弱酸(或强碱与弱碱),稀释相同倍数时,强酸的pH增大得较多(或强碱pH减小得较多)。

特别注意:浓度较大的强酸、强碱水溶液中水的电离可以忽略,当pH接近7时,水的电离不能忽略。酸性溶液加水无限稀释,pH只能接近于7,仍小于7。

2-+

【例2】将pH为5的硫酸溶液稀释500倍,稀释后溶液中c(SO4)∶c(H)约为( )

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A.1∶1 B.1∶2 C.1∶10 D.10∶1 错解:B

+2-原因:H2SO4中H、SO4数目比为1∶2。

正解:C

+-5-12--6-1

原因:pH=5的硫酸溶液中,c(H)=10 mol·L,c(SO4)=5×10 mol·L。将

2--8-1+-7

此溶液稀释500倍后,稀释液中c(SO4)=1×10 mol·L,而c(H)趋近于1×10 mol·L-12-+

,则c(SO4)∶c(H)约为1∶10,故C项正确。本题若不能很好地理解酸、碱溶液稀释的pH计算,则很容易误选B。

巩固复习

1.下列实验中所选用的仪器合理的是( )

①用50 mL量筒量取5.2 mL稀硫酸 ②用分液漏斗分离苯和四氯化碳的混合物 ③用托盘天平称量11.7 g氯化钠晶体 ④用碱式滴定管取23.10 mL溴水 ⑤用瓷坩埚灼烧各种钠的

-1

化合物 ⑥用250 mL容量瓶配制250 mL 0.2 mol·L的NaOH溶液 A.①②④ B.②③④⑥ C.③⑥ D.③⑤⑥

2.弱酸HY溶液的pH=3.0,将其与等体积水混合后的pH范围是(已知lg2=0.3) ( ) A.3.0~3.3 B.3.3~3.5 C.3.5~4.0 D.3.7~4.3

2.A解析:若是pH=3.0的强酸与等体积的水混合,pH=3.3,稀释后促进弱酸的电离,pH<3.3,故A项正确。

3.将纯水加热至80℃,下列叙述正确的是( )

A.水的离子积不变 B.水的pH变小,呈酸性

+-—7

C.水的pH变大,呈中性 D.水中c(H) = c(OH)>1×10mol/L

+-

3.D解析:水的电离是吸热过程,升温促进电离,c(H)和c(OH)同等程度增大,所以KW

+-

增大,pH减小,但溶液中c(H) = c(OH),呈中性。 4.实验室现有3种指示剂,其pH变色范围如下:

甲基橙:3.1~4.4 石蕊:5.0~8.0 酚酞:8.2~10.0

用0.1000 mol/L NaOH溶液滴定未知浓度的CH3COOH溶液,恰好完全反应时,下列叙述中正确的是( )

A.溶液呈中性,可选用甲基橙或酚酞作指示剂 B.溶液呈中性,可选用石蕊作指示剂

C.溶液呈碱性,可选用甲基橙或酚酞作指示剂 D.溶液呈碱性,可选用酚酞作指示剂

5.下列叙述正确的是( )

A.95 ℃纯水的pH<7,说明加热可导致水呈酸性 B.pH = 3的醋酸溶液,稀释至10倍后pH = 4

-1

C.0.2 mol·L的盐酸,与等体积水混合后pH = 1

D.pH = 3的醋酸溶液,与pH = 11的氢氧化钠溶液等体积混合后pH = 7

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