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文档简介
1、 高考专题混合溶液pH计算的0.3规则两溶液等积混合求溶液pH的0.3规则的内容可叙述如下: 两种强酸溶液,或两种强碱溶液,或一种强酸溶液与一种强碱溶液等体积混合, 当两溶液的pH值之和为14时,混合液pH7; 当两溶液的pH值之和小于13时,混合液的pH值为原pH值小的加上0.3; 当两溶液的pH值之和大于15时,混合液的pH值为原pH值大的减去0.3。 若用pHA、pHB、pHC分别表示两种溶液及混合液的pH值,且pHApHB, 当pHApHB14时,pHC7; 当pHApHB13时,则pHCpHA0.3; 当pHApHB15时,则pHCpHB0.3。 0.3规则的意义是弱者仅对强者起一个
2、稀释作用,或者说,弱者是强者的陪衬。由于溶液的体积增加一倍,溶液的H+或OH除2,0.3实际上是lg2的值。因此,pH2的盐酸与pH6的盐酸等体积混合,或与pH10的NaOH溶液等体积混合,以及用水稀释一倍,其结果都一样,pH值都是2.3。 0.3规则是一个近似规则。因为两种强酸或两种强碱溶液等体积混合时,若pH值相差1,混合液的pH值应是0.26;强酸、强碱混合,pH值与pOH值相差1(即pH值之合为13或15),应是0.35;若以上相差值小于1,误差就更大。另外,这一规律只适用于强酸、强碱,不适用于弱酸合弱碱;是等体积混合,而非不等体积混合。第一节弱电解质的电离典型例题及训练(一)典型例题
3、【例1】在电解质溶液的导电性装置(如图所示)中,若向某一电解质溶液中逐滴加入另一溶液时,则灯泡由亮变暗,至熄灭后又逐渐变亮的是( )A、盐酸中逐滴加入食盐溶液 B、氢硫酸中逐滴加入氢氧化钠溶液 C、硫酸中逐滴加入氢氧化钡溶液 D、醋酸中逐滴加入氨水 【分析】溶液能否导电,取决于溶液中是否有离子存在;导电性强弱则由离子浓度大小决定。A选项:盐酸滴入食盐溶液,不发生离子反应,溶液中离子浓度增大,导电性增强;B选项:H2S+2NaOH=Na2S+2H2O,对NaOH溶液而言,发生反应后溶液中离子浓度变化不大,灯泡不会变暗;C选项:发生H2SO4+Ba(OH)2=BaSO4+2H2O,溶液中离子浓度减
4、少,恰好发生如上反应时,溶液中几乎没有离子,继续滴加H2SO4,H2SO4过量,溶液中H+、SO4+离子增多;醋酸中逐滴加入氨水,溶液中溶质由弱电解质变为强电解质,导电性显著增强。【答案】C【例2】下列各项中可说明HAc是否是弱电解质的是( ) A. 0.1molL-1HAc的pH B. 相同温度下,醋酸与强酸溶液的导电性比较 C. 相同物质的量浓度、相同体积的醋酸和盐酸分别与足量的活泼金属反应时,消耗金属的量 D. pH=4的醋酸与pH=10的NaOH溶液等体积混合后溶液的酸碱性解析A选项测出的pH1,说明HAc未完全电离,即HAc是弱电解质。溶液的导电性与电解质溶液浓度有关,故B不正确。C
5、选项中两酸放出的H2相等,所以无法比较。D选项反应后溶液呈酸性,说明醋酸溶液中有未电离的HAc分子,即HAc是弱电解质。答案AD【例3】酸碱质子理论的要点是:凡能给出质子(即H)的分子或离子都是酸;凡能接受质子的分子或离子都是碱。按此观点,下列微粒既属于酸又属于碱的是:H2OCO32Al3CH3COOHNH4HCO3A B C D解析本题考查学生自学能力。根据新信息易知,既属于酸又属于碱的物质,需满足既能接受质子又能给出质子。H2O能接受质子而变为H3O+、能给出质子而变为OH-;HCO3-变为H2CO3或CO32-。答案B【例4】室温下,往0.1mol/L的氨水中滴入酚酞试液时,溶液将呈现粉
6、红色。现采取下列措施,滴有酚酞的氨水溶液颜色不会变浅的是( )A、往溶液中滴入稀硫酸 B、往溶液中加入NH4Cl晶体C、把溶液加热至沸腾 D、往溶液中加入NaOH固体解析NH3H2O NH4+ + OH-,滴入酚酞呈现粉红色,说明氨水的pH值在810之间。A.加入稀硫酸,碱性减弱,红色变浅直至消失;B.加入NH4Cl,c(NH4+)增大抑制了氨水的电离,碱性变弱颜色变浅;C.溶液加热至沸腾时,一水合氨分子大量分解,NH3易挥发,氨水浓度变稀,碱性变弱红色变浅;D.氨水中加入NaOH固体,对氨水的电离平衡产生抑制作用,但c(OH-)变大,浅红色变红色。答案D【例5】在0.1molL-1醋酸溶液中
7、加入少量0.1molL-1盐酸,下列叙述正确的是( ) A.CH3COOH的电离度增大,H+浓度增大 B.电离平衡向生成CH3COOH的方向移动,H+浓度减小 C.CH3COOH的电离度减小,H+浓度增大 D.CH3COOH的电离度增大,H+浓度减小解析向醋酸溶液中加入少量醋酸,增大了醋酸溶液中的H+浓度,起到同离子效应,打破了醋酸的电离平衡,向生成CH3COOH的方向移动,CH3COOH的电离度减小。答案C【例6】当CH3COOH H+ + CH3COO-已达平衡,若要使醋酸的电离度和溶液的pH都减小,应加入的试剂是( ) A.CH3COONa B.NH3H2O C.HCl D.H2O解析此
8、题属于电离平衡移动问题。选择的试剂要满足两个条件:既要降低电离度,又要减小pH。D项加水会增大醋酸的电离度,不符合题意。B选项加NH3H2O,中和醋酸电离出来的H+,醋酸溶液的pH值增大,同时还增大了醋酸的电离度,也不符合题意。A选项加入CH3COONa,增大了CH3COO-的浓度,抑制醋酸的电离,但同时也降低了c(H+),虽然,电离度减小了,但pH值增大,也不符合题意。C选项加HCl,c(H+)增大了,即使醋酸电离平衡逆向移动,降低其电离度,又增加它的酸性,pH值降低。答案C【例7】对苯二酚是摄影业中常用显影剂,它在水中电离出的阴离子对已曝光的AgBr有显影作用,有关变化可表示为 则在以对苯
9、二酚为主要成分的显影液中,能使显影速度明显加快的添加剂可用( ) AKBr BCH3COOH CNa2CO3 DH2O解析分析题意可知,本题研究的对象是对苯二酚根与银离子的离子反应。要是显影速度加快,则可以考虑增大离子浓度。A选项中的KBr显然要消耗Ag+而是速率变慢;B选项中CH3COOH电离产生的H+会抑制对苯二酚根的产生;C选项中Na2CO3在第一个电离方程式中可以促进对苯二酚的电离,增大对苯二酚根离子浓度,从而加快反应速率;D选项中的H2O使两离子浓度都变小,速率减慢。答案C【例8】向Cr2(SO4)3的水溶液中,加入NaOH溶液,当pH=4.6时,开始出现Cr(OH)3沉淀,随着pH
10、的升高,沉淀增多,但当pH13时,沉淀消失,出现亮绿色的亚铬酸根离子(CrO2-)。其平衡关系如下:Cr3+ + 3OH- Cr(OH)3 CrO2- + H+ + H2O (紫色) (灰绿色) (亮绿色)向50mL0.05molL-1的Cr2(SO4)3溶液中,加入1.0molL-1的NaOH溶液50mL,充分反应后,溶液中可观察到的现象为( )A.溶液为紫色B.溶液中有灰绿色沉淀C.溶液为亮绿色D.无法判断解析本题测试了考生新情境下解决问题的能力。由Cr(OH)3的电离平衡关系容易联系到Al(OH)3的电离平衡,可以进行类比迁移,可知碱的加入对此平衡的影响。通过计算,可知,碱已大大过量,C
11、r元素必以CrO2-的形式存在。答案C【例9】有等体积、等pH的Ba(OH)2、NaOH和NH3H2O三种碱溶液,滴加等浓度的盐酸将它们恰好中和,用去酸的体积分别为V1、V2、V3,则三者的大小关系关系正确的是( ) A. V3 V2 V1 B. V3 = V2 = V1 C. V3 V2 = V1 D.V1 = V2 V3解析本题考查学生对弱电解质的电离平衡的理解能力。由于NH3H2O是弱碱,所以等体积等pH时,NH3H2O的浓度最大,恰好中和时所需盐酸的物质的量最多,Ba(OH)2是二元强碱,但与盐酸pH相等、体积相同时,所含有的OH-的物质的量相等,消耗的盐酸的物质的量也就相等。答案C【
12、例10】某二元酸(H2A)溶液按下式发生一级和二级电离: H2A H+ + HA- HA- H+ + A2-,已知相同浓度时的电离程度a(H2A)a(HA-),则c(H2A)浓度最大的是( ) A. 0.01mol/L的H2A溶液 B. 0.01mol/L的NaHA溶液 C. 0.02mol/L的HCl溶液与0.04mol/L的NaHA溶液等体积混合 D. 0.02mol/L的NaOH溶液与0.02mol/L的NaHA溶液等体积混合解析选项C和D应当考虑到溶液混合时发生了反应,因此C选项中最终是浓度均为0.01mol/L的H2A、NaHA、NaCl混合溶液,D选项最终是浓度为0.01mol/L
13、的Na2A溶液。由于电离、水解都是微弱的,因此可排除B、D。C选项的溶液可以看作在0.01mol/L的H2A溶液中增加了NaHA,显然由于HA-的增多,H2A的电离被抑制,其c(H2A)浓度最大。答案C【例11】 在相同温度下,有两种较稀的醋酸溶液A和B。A溶液中c(CH3COOH)=a molL-1,电离度为1,B溶液中c(CH3COO-)=a molL-1,电离度为2。下列叙述中正确的是( )A. B溶液中c(CH3COOH)=(a/2) molL-1B. A溶液的pH值小于B溶液的pH值C. 21D. A溶液的c(H+)是B溶液c(H+)的0.51倍解析根据题干给出的数据B溶液中c(CH
14、3COO-)相当于A溶液中c(CH3COOH),说明B溶液中c(CH3COO-)大于A溶液中c(CH3COOH),因此21。B溶液的酸性比A溶液的强,所以A溶液的pH值应大于B溶液的pH值。A溶液中的c(H+)= a1molL-1,B溶液中的c(H+)=c(CH3COO-)= a molL-1,可见,A溶液中的c(H+)是B溶液的c(H+)的1倍。B、C、D三个选项都不符合题意。已知c(CH3COO-)=a molL-1,c(CH3COOH)2= a ,故B溶液中c(CH3COOH)= (a/2) molL-1。答案A【例12】有A、B、C三种电解质溶液分别装在三个烧杯中,插有石墨电极,并按如
15、图所示,在电路中连接密闭开关K后,测得各支路电流强度I=I(其中I略小)。若撤去B,测得IAIC。若撤去C,并将A、B两溶液混合,混合溶液的电流强度与先前通过A的大小关系为IABIA,已知A、B、C分别选自下列溶液:0.1molL-1盐酸、0.1molL-1醋酸、0.1molL-1NaCl溶液、0.1molL-1硫酸、0.1molL-1氢氧化钠溶液、0.1molL-1氨水,且25时,A溶液pH7,回答下列问题:(1)指出A、B、C是(或可能是)什么溶液(写溶质化学式)_。(2)A、B、C三溶液的电阻的大小关系为_,由此可见电解质溶液中的电阻大小应与_有关。(3)若向C溶液中滴入酚酞呈红色,则C
16、是_,将A、B、C分别以等体积两两混合,结果哪种组合的混合液中水的电离度最大?(用AB、BC、AC等字母回答)_。用离子方程式解释其原因_。解析本题考查的知识点在普通物理学的基础上考查化学学科中的强、弱电解质的等知识点。首先明确溶液的导电性主要取决于溶液中离子浓度。图中B、C串联后与A并联,此时两支路电流强度相等(I=I);当撤去B后,IAIC,说明C是强电解质,A是弱电解质,B也为弱电解质。“若将A、B两溶液混合,混合溶液的电流强度与先前通过A的大小关系为IABIA”,则说明A、B混合后生成了强电解质。根据题给供选择的溶液,又因为A溶液pHC 溶液中自由移动的离子浓度 (3)0.1molL-
17、1NaOH溶液 ABNH4+ + Ac- + H2O NH3H2O + HAc【例13】CuCl2(aq) 因浓度不同,颜色往往不同。有的是黄色,有的是绿色,还有的是蓝色。已知 CuCl2(aq) 中存在如下平衡:Cu(H2O)424ClCuCl424H2O蓝色黄色试回答下列问题:(1)欲使溶液由黄色变为蓝色,可采取的两种方法为: ; 。(2)欲使溶液由蓝色变为绿色,可采取的两种方法为: ; 。解析本题考查了平衡移动原理的运用能力。(1)加入 Ag 降低 Cl 浓度,可使平衡向左移动。将水虚拟为容器,将离子虚拟为气体,则加“水容器”容积扩大,平衡向气体体积扩大的方向,即本反应的逆反应方向移动。
18、(2)由美学知识可知,蓝黄相混可得绿色。这样,平衡向右移动,可使溶液由蓝变绿。由(1)知,加水 CuCl2 浓度降低,平衡向左移动;则增大 CuCl2 的浓度(或 Cu2 的浓度,或 Cl 的浓度)平衡向右移动。答案 (1)加水加 AgNO3(s)或 AgNO3(aq)(2)加 CuCl2(s)或浓 CuCl2(aq)加NaCl(s)或浓 NaCl(aq)等(二)基础练习一、选择题1下列物质中属于非电解质的是( ) A.BaSO4 B.SO3 C.Cl2 D.HCl2有相同体积、相等pH的烧碱溶液和氨水,下列叙述中正确的是( ) A两溶液的物质量浓度相同B用同浓度的盐酸中和时,消耗盐酸的体积相
19、同C升高温度10,两溶液的pH仍相等D两溶液中OH-离子浓度相同325时将水不断滴入0.1mol/L的氨水中,下列变化的图象合理的是( ) 4将0.1mol/LCH3COOH溶液加水稀释或加入少量CH3COONa晶体时,都会引起( )A.溶液的pH增加 B.CH3COOH电离度增大C.溶液的导电能力减弱 D.溶液中OH减少5实验测得常温下0.1mol/L某一元碱(BOH)溶液的pH值不等于13, 0.1mol/L某一元酸(HA) 溶液的c(H+)/c(OH-)=1012,将两溶液等体积混和后,所得溶液中不正确的关系有( ) Ac(A-)c(B+)c(H+)c(OH-) Bc(B+)+c(H+)
20、= c(A-)+c(OH-)Cc (B+)c(A-)c(H+)=c(OH-) Dc(BOH)+c(OH-) = c(H+)6金属钠能溶解在液氨中形成蓝色的溶液,有人认为蓝色是生成了电子的氨合物e(NH3) n-所致,此反应可写作Na+nNH3=Na+ e(NH3) n-。小心蒸发蓝色溶液,可发生下列反应:Na+2NH3=NaNH2+H2,NaNH2是白色的固体物质。以下叙述中不正确的是( )(A)NaNH2在液氨中不能电离 (B)钠溶于液氨形成的溶液是强还原剂(C)蒸发蓝色溶液时蓝色会逐渐褪去 (D)蒸发过程中液氨被氧化为H27某学生用滤纸折成一只纸蝴蝶并在纸蝴蝶上喷洒某种试剂,挂在铁架台上。
21、另取一只盛有某种溶液的烧杯,放在纸蝴蝶的下方(如图)。过一会儿,发现纸蝴蝶的颜色由白色转变为红色。则喷洒在纸蝴蝶上的试剂与小烧杯中的溶液是( ) ABCD蝴蝶上喷液石蕊酚酞酚酞石蕊烧杯中溶液浓盐酸浓氨水氢氧化钠溶液浓硫酸8有等体积等物质的量浓度的氢硫酸和亚硫酸各两份,分别各通入氯气和氧气。下图中绘的是溶液的pH(y)与通入气体的量(x)的关系图线,其中能正确代表反应中pH变化的图线为( )A.a(为氢硫酸中通入氯气) B.b(为亚硫酸中通入氧气) C.c(为氢硫酸中通入氧气) D.d(为亚硫酸中通入氯气)9在-50时液氨中存在着下列平衡:2NH3(液) NH4+NH2-,两种离子的平衡浓度均为
22、1.010-15molL-1。以下有关-50时离子积的叙述中正确的是( ) (A)离子积为1.010-15(B)离子积为1.010-30(C)向液氨中加入氨基钠(NaNH2),液氨的离子积不变(D)向液氨中加入NH4Cl,c(NH4+)增大,离子积的数值也随之增大10对某弱酸稀溶液加热时,下列叙述错误的是( )ApH降低 B弱酸分子浓度减少C溶液c(OH)增大 D溶液导电性增强11用水稀释0.1mol/L氨水时,溶液中随着水量的增加而减小的是( )A.c(OH-)/c(NH3H2O) B.c(NH3H2O)/c(OH-) C.c(OH-) D.n(OH-)12在1mol/L CH3COOH溶液
23、中存在电离平衡:CH3COOHCH3COOH+,要使溶液pH下降,可采取( ) 加NaOH(s) 加水 加CH3COOH 加CH3COONa(s) 加CaCO3(s) 加HCl(g)FeCl3 (s)A B C只有 D只有13下列溶液中c(OH)最小的是( ) A向0.1mol/L氨水中加同体积水B向0.1mol/L KOH溶液中加同体积水C向0.2mol/L氨水中加同体积0.1mol/L盐酸D向0.2mol/L KOH溶液中加同体积的0.1mol/L盐酸14等量的苛性钠溶液分别用pH为2和3的醋酸溶液中和,设消耗醋酸溶液的体积依次为Va和Vb,则两者关系正确的是( ) A.Va10Vb B.
24、Vb10Va C.Vb10Va D.Vb10Va 15 设NA为阿伏加德罗常数,下列说法不正确的是 A1L0.1mol/L的Na2CO3溶液中,含Na+0.2 NA个,CO32-小于0.1 NA个 B1L0.3mol/L的K2SO4溶液中,含K+和SO42-离子总数为0.9 NA个 C2L0.6mol/L的Fe2(SO4)3溶液中,含Fe3离子总数为2.4 NA个 D0.1mol/L的H3PO4溶液中,c(H+)c(PO43-)3116室温下,一元碱A与0.01mol/L的一元强酸等体积混合后所得溶液的pH值为7。以下说法中正确的是 若A为强碱,其溶液的物质的量浓度等于0.01mol/L若A为
25、弱碱,其溶液的物质的量浓度大于0.01mol/L反应前,A溶液中OH一定是0.01mol/L反应后,混合溶液中阴离子的浓度大于阳离子的浓度ABCD17已知以下两个反应都能定量完成:R-+H2S(少量)=HR+HS-,2Z-+H2S(少量)=2HZ+S2-。则在相同条件下,对有关分子、离子电离出H+能力的比较正确的是AHRH2SHZHS BHZH2SHSHRCH2SHRHSHZ DH2SHRHZHS18在25时,向10mL pH=10的NaOH溶液中加入pH=4的某一元酸HA的溶液,至pH恰好等于7(假设反应前后溶液密度不变),则对于反应后的溶液,下列关系一定正确的是Ac(Na+)c(A-) B
26、c(H+)= c(OH) c(Na+) a 2 DA、B两种酸溶液物质的量浓度一定相等 第一节 弱电解质的电离参考答案(二)基础练习1B 2.D 3AC 4.A 5.C 6.D 7.B 8D 等物质的量浓度的氢硫酸和亚硫酸的酸性强弱:H2SO3H2S。因此pH(H2SO3)pH(H2S),曲线a表示氢硫酸中通入氧气,曲线b表示氢硫酸中通入氯气,曲线c表示亚硫酸中通入氧气,曲线d表示亚硫酸中通入氯气。9BC10C 弱酸电离是吸热反应,加热,促进电离,使电离平衡向正向移动,C(H+)增大,C(电解质)减小,c(OH-)减小,溶液中离子浓度大,导电能力加强。选项为C。11BC12B(1)加水,虽然电
27、离平衡正向移动,H+数目增多,但浓度降低。(2)加HCl和CH3COOH时酸性加强。加HCl电离出的H+,要比它使电离平衡逆向移动减少H+的量多。(3)加入盐时,要考虑它水解情况,如FeCl3水解溶液呈酸性,降低溶液pH。正确答案为(B)13C14D 等量的苛性钠和不同的醋酸恰好中和,则消耗的醋酸的物质的量应相等。设pH值为2和3的醋酸溶液的电离度分别为1、2,则得:(10-2/1)Va = (10-3/2)Vb;因为1HRHS-HZ。答案:C18C19解析:本题考查了电离平衡知识点的理解及应用能力。答案:加入物质盐酸NaOHNH4Cl 水加热加热至沸电离平衡移动方向向右向左向左向右向右向左溶液中OH-浓
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