高考化学二轮专题辅导通用版（课件）第10讲 电解质溶液(共187张PPT)

第10讲电解质溶液【串真知体系建构】【研核心思维激活】【研习任务1】在25℃时,将amol·L-1的氨水与0.01mol·L-1的盐酸等体积混合,反应平衡时溶液中c(N

)=c(Cl-)。(1)试判断溶液的酸碱性。提示:溶液显中性,混合溶液中的电荷守恒关系式为c(N)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),因c(N)=c(Cl-),故有c(H+)=c(OH-),溶液显中性。(2)计算NH3·H2O的电离平衡常数Kb(用含a的代数式表示)。提示:NH3·H2O

N

+

OH- ()mol·L-1 mol·L-1 10-7mol·L-1故Kb=【研习任务2】常温下,用NaOH溶液吸收SO2得到pH=9的Na2SO3溶液。(1)写出该溶液中存在的平衡(用离子方程式表示)提示:S+H2OHS+OH-,HS+H2OH2SO3+OH-,H2OH++OH-。(2)试计算该溶液中

的值(已知常温下H2SO3的电离平衡常数Ka1=1.0×10-2,Ka2=6.0×10-8)提示:该溶液的pH=9,则c(OH-)=10-5mol·L-1,因Kh=,所以

【研习任务3】(1)25℃向50mL0.018mol·L-1的AgNO3溶液中加入50mL0.020mol·L-1的盐酸,生成沉淀。已知该温度下,AgCl的Ksp=1.8×10-10,忽略溶液的体积变化,请计算:①完全沉淀后,溶液中c(Ag+)=________。

②完全沉淀后,溶液的pH=________。

③如果向完全沉淀后的溶液中继续加入50mL

0.001mol·L-1的盐酸,是否有白色沉淀生成?________(填“是”或“否”)。

(2)在某温度下,Ksp(FeS)=6.25×10-18,FeS饱和溶液中c(H+)与c(S2-)之间存在关系:c2(H+)·c(S2-)=1.0×10-22,为了使溶液里c(Fe2+)达到1mol·L-1,现将适量FeS投入其饱和溶液中,应调节溶液中的c(H+)约为________。

提示:(1)①反应前,n(Ag+)=0.018mol·L-1×0.05L=0.9×10-3mol,n(Cl-)=0.020mol·L-1×0.05L=1×10-3mol;反应后剩余的Cl-为0.1×10-3mol,则混合溶液中,c(Cl-)=1.0×10-3mol·L-1,c(Ag+)=Ksp(AgCl)/c(Cl-)=1.8×10-7mol·L-1。②H+没有参与反应,完全沉淀后,c(H+)=0.010mol·L-1,pH=2。③因为加入的盐酸中,c(Cl-)和反应后所得溶液中的c(Cl-)相同,c(Cl-)没有改变,c(Ag+)变小,所以Qc=c(Ag+)·c(Cl-)<Ksp(AgCl),没有沉淀产生。(2)根据Ksp(FeS)得:c(S2-)=mol·L-1=6.25×10-18mol·L-1,根据c2(H+)·c(S2-)=1.0×10-22得:c(H+)=mol·L-1=4×10-3mol·L-1。答案:(1)①1.8×10-7mol·L-1②2③否(2)4×10-3mol·L-1热点一弱电解质的电离及溶液的酸碱性【研典例探究升华】角度一:弱电解质的电离平衡【典例1】(2019·全国卷Ⅰ)NaOH溶液滴定邻苯二甲酸氢钾(邻苯二甲酸H2A的Ka1=1.1×10-3,Ka2=3.9×10-6)溶液,混合溶液的相对导电能力变化曲线如图所示,其中b点为反应终点。下列叙述错误的是 (

)A.混合溶液的导电能力与离子浓度和种类有关B.Na+与A2-的导电能力之和大于HA-的C.b点的混合溶液pH=7D.c点的混合溶液中,c(Na+)>c(K+)>c(OH-)【解析】选C。邻苯二甲酸氢钾为二元弱酸酸式盐,溶液呈酸性,向邻苯二甲酸氢钾溶液中加入氢氧化钠溶液,两者反应生成邻苯二甲酸钾和邻苯二甲酸钠,溶液中离子浓度增大,导电性增强,邻苯二甲酸钾和邻苯二甲酸钠为强碱弱酸盐,邻苯二甲酸根在溶液中水解使溶液呈碱性。根据图示可知,混合溶液在不同的反应阶段含有的离子的种类和浓度不同,故混合溶液的导电能力与离子浓度和种类有关,A正确;根据图示可知,随着反应的进行,溶液的导电能力逐渐增强,加入的碱的量越多,溶液中的HA-的浓度越小,Na+与A2-的量越多,故Na+与A2-的导电能力之和大于HA-的,B正确;b点滴定终点应该是二者恰好反应生成Na2A和K2A,根据邻苯二甲酸H2A的Ka1和Ka2值可知,邻苯二甲酸是弱酸,所以到达滴定终点时溶液应该呈碱性,故b点的pH应该大于7,C不正确;b点邻苯二甲酸氢钾溶液与氢氧化钠溶液恰好完全反应生成等物质的量的邻苯二甲酸钾和邻苯二甲酸钠,溶液中c(Na+)和c(K+)相等,c点是继续加入氢氧化钠溶液后,得到邻苯二甲酸钾、邻苯二甲酸钠、氢氧化钠的混合溶液,则溶液中c(Na+)>c(K+),由图可知,a点到b点加入氢氧化钠溶液的体积大于b点到c点加入氢氧化钠溶液的体积,则溶液中c(K+)>c(OH-),溶液中三者大小顺序为c(Na+)>c(K+)>c(OH-),故D正确。【题型建模】弱电解质电离解题的思维方法及计算(1)思维方法(2)电离常数的计算方法(以弱酸HXH++X-为例)①已知c(HX)和c(H+),求电离常数则:K=

由于弱酸只有极少一部分电离,c(H+)的数值很小,可做近似处理:c(HX)-c(H+)≈c(HX),则K=

代入数值求解即可。②已知c(HX)和电离平衡常数,求c(H+)。因弱酸c(H+)很小,c(HX)-c(H+)≈c(HX)。则c(H+)=

代入数值求解即可。角度二:水的电离及溶液的酸碱性【典例2】(2018·北京高考)测定0.1mol·L-1Na2SO3溶液先升温再降温过程中的pH,数据如下。时刻①②③④温度/℃25304025pH9.669.529.379.25实验过程中,取①④时刻的溶液,加入盐酸酸化的BaCl2溶液做对比实验,④产生白色沉淀多。下列说法不正确的是 (

)A.Na2SO3溶液中存在水解平衡:S

+H2OHS

+OH-B.④的pH与①不同,是由于S

浓度减小造成的C.①→③的过程中,温度和浓度对水解平衡移动方向的影响一致D.①与④的Kw

值相等【解析】选C。Na2SO3属于弱酸强碱盐,溶液中存在水解平衡S+H2OHS+OH-,A正确;④的pH与①不同,是由于S被O2氧化生成S,浓度减小,水解平衡左移,OH-浓度减小,B正确;水解反应为吸热反应,升高温度,水解平衡右移,pH应当升高,而①→③的过程中pH下降,说明温度和浓度对水解平衡移动方向的影响不一致,C错误;离子积常数Kw

值只受温度影响,①与④的温度相同,故Kw

值相等,D正确。【延伸探究】(1)①→④过程中引起c(S

)变化的离子方程式为__________________________。

提示:2S+O2====2S。(2)25℃时,Na2SO3的第一步水解平衡常数Kh1约为________。

提示:根据题给信息,25℃时0.1mol·L-1Na2SO3溶液的pH为9.66,则c(OH-)=10-4.34mol·L-1,由S+H2OHS+OH-可知Kh1==1.0×10-7.68。答案:1.0×10-7.68角度三:酸碱中和滴定及其迁移应用【典例3】(2018·全国卷Ⅲ)硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3·5H2O,M=248g·mol-1)可用作定影剂、还原剂。回答下列问题:(1)已知:Ksp(BaSO4)=1.1×10-10,Ksp(BaS2O3)=4.1×10-5。市售硫代硫酸钠中常含有硫酸根杂质,选用下列试剂设计实验方案进行检验:试剂:稀盐酸、稀H2SO4、BaCl2溶液、Na2CO3溶液、H2O2溶液实验步骤现象①取少量样品,加入除氧蒸馏水②固体完全溶解得无色澄清溶液③__________________

④________,有刺激性气体产生

⑤静置,______

⑥______

(2)利用K2Cr2O7标准溶液定量测定硫代硫酸钠的纯度。测定步骤如下:①溶液配制:称取1.2000g某硫代硫酸钠晶体样品,用新煮沸并冷却的蒸馏水在______中溶解,完全溶解后,全部转移至100mL的______中,加蒸馏水至______。

②滴定:取0.00950mol·L-1的K2Cr2O7标准溶液20.00mL,硫酸酸化后加入过量KI,发生反应:Cr2

+6I-+14H+====3I2+2Cr3++7H2O。然后用硫代硫酸钠样品溶液滴定至淡黄绿色,发生反应:I2+2S2====S4

+2I-。加入淀粉溶液作为指示剂,继续滴定,当溶液________,即为终点。平行滴定3次,样品溶液的平均用量为24.80mL,则样品纯度为________%(保留1位小数)。

【解析】(1)该实验的目的是检验市售硫代硫酸钠中是否含有硫酸根,所以在加酸时不能加稀硫酸,应加入稀盐酸与硫代硫酸钠反应:Na2S2O3+2HCl====S↓+SO2↑+2NaCl+H2O;该反应的实验现象除有无色刺激性气味的气体逸出外,还有淡黄色沉淀生成;静置后,应取上层清液加入BaCl2溶液来检验S的存在。(2)①在配制溶液时,应先将固体放在烧杯中溶解,然后再转移到100mL容量瓶中,接着加入蒸馏水,待凹液面最低处与刻度线相切时,即定容。②滴定时,依据淀粉遇碘单质变蓝色,所以滴定终点的判断为当溶液蓝色褪去,且半分钟内不恢复原色。结合题中所给信息可得反应物之间的关系为K2Cr2O7～3I2～6Na2S2O3·5H2O1mol 6mol0.00950mol·L-1×20.00mL c×24.80mL可得:n(Na2S2O3·5H2O)=mol·L-1×0.1Lm(Na2S2O3·5H2O)=mol·L-1×0.1L×248g·mol-1则样品纯度=答案:(1)③加入过量稀盐酸④出现淡黄色浑浊⑤(吸)取上层清液,滴入BaCl2溶液⑥产生白色沉淀(2)①烧杯容量瓶刻度②蓝色褪去95.0

【精整合技法指导】1.电离平衡分析判断中的常见误区(1)误认为电离平衡向正向移动,弱电解质的电离程度一定增大。如向醋酸溶液中加入少量冰醋酸,平衡向电离方向移动,但醋酸的电离程度减小。(2)误认为弱电解质在加水稀释的过程中,溶液中离子浓度都减小。如氨水加水稀释时,c(H+)增大。(3)误认为由水电离出的c(H+)=10-13mol·L-1的溶液一定呈碱性。如25℃,0.1mol·L-1的盐酸或氢氧化钠溶液中由水电离出的c(H+)都为10-13mol·L-1。(4)弱电解质溶液加水稀释过程中,判断某些微粒浓度的关系式是否发生变化时,首先要考虑该关系式是否是电离常数、离子积常数以及它们的变形。2.表示溶液酸碱性的量及pH的测定方法(1)pH、pOH、pKWpH=-lgc(H+)、pOH=-lgc(OH-)、pKW=-lg

KW,稀溶液中存在pH+pOH=pKW;常温时稀溶液中存在pH+pOH=pKW=14。当pH=pOH时,溶液一定呈中性。(2)AG(酸度)AG=lg

,显然AG=0时溶液显中性、AG>0时溶液显酸性、AG<0时溶液显碱性,AG越大溶液的酸性越强。常温时,将c(OH-)=

代入AG的计算式,得AG=14+lgc2(H+)=14-2pH。3.滴定原理及其应用(1)氧化还原滴定:以氧化剂或还原剂为滴定剂,直接滴定一些具有还原性或氧化性的物质。①酸性KMnO4溶液滴定H2C2O4溶液原理:2Mn

+6H++5H2C2O4====10CO2↑+2Mn2++8H2O指示剂:酸性KMnO4溶液本身呈紫色,不用另外选择指示剂,当滴入一滴酸性KMnO4溶液后,溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色,说明到达滴定终点。②Na2S2O3溶液滴定碘液原理:2Na2S2O3+I2====Na2S4O6+2NaI指示剂:用淀粉作指示剂,当滴入一滴Na2S2O3溶液后,溶液的蓝色褪去,且半分钟内不恢复原色,说明到达滴定终点。(2)沉淀滴定:沉淀滴定是利用沉淀反应进行滴定、测量分析的方法。如利用Ag+与卤素离子的反应来测定Cl-、Br-、I-浓度。【练类题巩固拓展】1.(2019·天津高考)某温度下,HNO2和CH3COOH的电离常数分别为5.0×10-4和1.7×10-5。将pH和体积均相同的两种酸溶液分别稀释,其pH随加水体积的变化如图所示。下列叙述正确的是 (

)A.曲线Ⅰ代表HNO2溶液B.溶液中水的电离程度:b点>c点C.从c点到d点,溶液中

保持不变(其中HA、A-分别代表相应的酸和酸根离子)D.相同体积a点的两溶液分别与NaOH恰好中和后,溶液中n(Na+)相同【解析】选C。酸越弱,稀释越能促进电离,稀释后pH变化小,曲线Ⅰ代表醋酸,A错误;两种酸溶液,pH越小酸性越强,水的电离程度越小,c点水电离程度大于b点,B错误;c、d的温度相同,

其中Ka表示酸的电离平衡常数,由于水的离子积常数和酸的电离平衡常数均只与温度有关,该比值不变,C正确;二者酸的pH相同,但酸的浓度不同,体积相同的两种酸溶液,需要NaOH的物质的量不同,D错误。2.(2019·青岛模拟)常温下,在新制氯水中滴加NaOH溶液,溶液中水电离出的氢离子浓度的对数(lg[c水(H+)])与NaOH溶液的体积之间的关系如图所示,下列推断正确的是 (

)世纪金榜导学号A.可用pH试纸测定E点对应溶液的pHB.F、H点对应溶液中都存在:c(Na+)=c(Cl-)+c(ClO-)C.常温下加水稀释H点对应溶液,溶液的pH增大D.G点对应溶液中:c(Na+)>c(Cl-)>c(ClO-)>c(OH-)>c(H+)【解析】选D。E点新制氯水溶液中含有HClO,HClO有漂白性,所以不能用pH试纸测定E点对应溶液的pH,A错误;H点对应溶液中溶质为NaCl、NaClO和NaOH,根据电荷守恒可知:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-)+c(ClO-),此时溶液为碱性,则c(OH-)>c(H+),所以c(Na+)>c(Cl-)+c(ClO-),B错误;加水稀释H点对应的溶液,H点为碱性溶液,加水稀释时会使溶液碱性减弱,pH降低,C错误;G点为完全反应生成等量NaClO和NaCl,溶液呈碱性,但ClO-水解,所以有c(Na+)>c(Cl-)>c(ClO-)>c(OH-)>c(H+),D正确。3.测定用过硫酸钠溶液处理后的废水中氰化钠的含量。已知:①废水中氰化钠的最高排放标准为0.50mg·L-1。②Ag++2CN-====[Ag(CN)2]-,Ag++I-====AgI↓,AgI呈黄色,CN-优先与Ag+发生反应。实验如下:取1L处理后的NaCN废水,浓缩为10.00mL置于锥形瓶中,并滴加几滴KI溶液作指示剂,用1.0×10-3mol·L-1的标准AgNO3溶液滴定,消耗AgNO3溶液的体积为5.00mL。(1)滴定终点的现象是______________。

(2)处理后的废水中氰化钠的浓度为________mg·L-1。

【解析】(1)滴定过程中Ag+与CN-反应生成[Ag(CN)2]-,当CN-反应结束时,滴入最后一滴硝酸银溶液,Ag+与I-生成AgI黄色沉淀,且半分钟内沉淀不消失,说明反应到达滴定终点。(2)滴定终点时消耗AgNO3的物质的量为1.0×10-3mol·L-1×5.00×10-3L=5.00×10-6mol,根据方程式Ag++2CN-====[Ag(CN)2]-可知处理的废水中氰化钠的质量为5.00×10-6mol×2×49g·mol-1=4.9×10-4g,则处理后的废水中氰化钠的浓度为

=0.49mg·L-1。答案:(1)滴入最后一滴标准硝酸银溶液,锥形瓶的溶液中恰好产生黄色沉淀,且半分钟内沉淀不消失(2)0.49【加固训练】1.常温下,下列有关电解质溶液的叙述,正确的是 (

)A.等浓度等体积的强酸与强碱溶液混合后,溶液的pH一定等于7B.将10mLpH=a的盐酸与100mLpH=b的Ba(OH)2溶液混合后恰好中和,则a+b=13C.pH=10的Ba(OH)2溶液和pH=13的NaOH溶液等体积混合后溶液的pH=10.7(已知lg2=0.3)D.pH=2的盐酸与pH=12的氨水等体积混合后所得溶液显中性【解析】选B。等浓度等体积的强酸和强碱溶液混合后,pH大小与酸和碱的元数有关,A错误;盐酸与Ba(OH)2溶液混合后恰好中和,则10-a×0.01=10-14+b×0.1,则-a-2=-14+b-1,则a+b=13,B正确;c(OH-)混=≈5×10-2mol·L-1,c(H+)=KW÷c(OH-)=2×10-13mol·L-1,pH=13-lg2=12.7,C错误;pH=2的盐酸与pH=12的氨水等体积混合后所得溶液呈碱性,D错误。2.(2019·梧州模拟)常温下,0.1mol·L-1的H2C2O4溶液中H2C2O4、HC2

、C2

三者所占物质的量分数(分布系数)随pH变化的关系如图所示。下列表述不正确的是 (

)A.HC2

H++C2

K=1×10-4.3B.将10mL0.1mol·L-1的H2C2O4溶液与15mL

0.1mol·L-1的NaOH溶液混合后,所得溶液pH等于4.3C.常温下HF的Ka=1×10-3.45,将少量H2C2O4溶液加入足量NaF溶液中,发生的反应为H2C2O4+F-====HF+HC2

D.在0.1mol·L-1NaHC2O4溶液中,各离子浓度大小关系为c(Na+)>c(HC2

)>c(H+)>c(C2

)>c(OH-)【解析】选B。由HC2H++C2

可知K=pH=4.3时,c(C2)=c(HC2)=1×10-4.3,A正确;将等物质的量的NaHC2O4、Na2C2O4溶于水中,HC2

电离程度大于C2

的水解程度,所以溶液中c(C2)>c(HC2),则溶液pH大于4.3,B错误;常温下H2C2O4的K1=10-1.3,K2=10-4.3,HF的Ka=1×10-3.45,则酸性:H2C2O4>HF>HC2,所以将少量H2C2O4溶液加入足量NaF溶液中,发生的反应为H2C2O4+F-====HF+HC2,C正确;NaHC2O4溶液显酸性,以HC2

的电离为主,在溶液中部分电离,则各离子浓度大小关系为c(Na+)>c(HC2)>c(H+)>c(C2)>c(OH-),D正确。3.(2016·全国卷Ⅰ)298K时,在20.0mL0.10mol·L-1氨水中滴入0.10mol·L-1的盐酸,溶液的pH与所加盐酸的体积关系如图所示。已知0.10mol·L-1氨水的电离度为1.32%,下列有关叙述正确的是(

)A.该滴定过程应该选择酚酞作为指示剂B.M点对应的盐酸体积为20.0mLC.M点处的溶液中c(N

)=c(Cl-)=c(H+)=c(OH-)D.N点处的溶液中pH<12【解析】选D。盐酸滴入氨水中,滴定终点时溶液由碱性变为酸性,因此该滴定过程应该选择甲基橙作为指示剂,A错误;M点pH=7,如果二者恰好反应,生成的氯化铵水解使溶液显酸性,因此M点对应的盐酸体积小于20.0mL,B错误;M点处的溶液显中性,则根据电荷守恒可知溶液中c(N)=c(Cl-)>c(H+)=c(OH-),C错误;N点氨水中已经电离的一水合氨浓度是0.10mol·L-1×1.32%=1.32×10-3mol·L-1,所以N处的溶液中氢离子浓度为

≈7.6×10-12mol·L-1,因此pH<12,D正确。4.(2019·新乡模拟)砷及其化合物在半导体、农药制造等方面用途非常广泛。回答下列问题:(1)AsH3的电子式为________;AsH3通入AgNO3溶液中可生成Ag,As2O3和HNO3,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为________。

(2)改变0.1mol·L-1三元弱酸H3AsO4溶液的pH,溶液中的H3AsO4、H2As

、HAs

以及As

的物质的量分布分数随pH的变化如图所示:①lg

Ka1(H3AsO4)=________;用甲基橙作指示剂,用NaOH溶液滴定H3AsO4发生的主要反应的离子方程式为______________②反应H2As

+As====2HAs

的lg

K=______【解析】(1)AsH3的电子式与氨气类似,电子式为AsH3通入AgNO3溶液中可生成Ag,As2O3和HNO3,反应为2AsH3+12AgNO3+3H2O====As2O3+12Ag↓+12HNO3,其中As元素化合价升高被氧化,AsH3为还原剂,Ag元素化合价降低被还原,AgNO3为还原剂,氧化剂与还原剂的物质的量之比为6∶1;(2)三元弱酸H3AsO4的三级电离反应为:H3AsO4H++H2As,H2AsH++HAs,HAsH++As,第一步电离为主,①Ka1(H3AsO4)=根据题图可知,pH=2.2时,c(H2As)=c(H3AsO4),则Ka1(H3AsO4)=c(H+)=10-2.2,则lg

Ka1(H3AsO4)=-2.2;用甲基橙作指示剂,用NaOH溶液滴定H3AsO4发生反应生成NaH2AsO4,离子反应为:H3AsO4+OH-====H2As+H2O;②同理,Ka2(H2As)=pH=7时,c(H2As)=c(HAs),则Ka2(H2As)=c(H+)=10-7,Ka3(HAs)=,pH=11.5时,c(HAs)=c(As),则Ka3(HAs)=c(H+)=10-11.5,反应H2As+As2HAs的答案:(1)

6∶1

(2)①-2.2H3AsO4+OH-====H2As+H2O②4.5热点二盐类的水解及应用【研典例探究升华】角度一:盐类水解及其应用【典例4】(2018·天津高考)LiH2PO4是制备电池的重要原料。室温下,LiH2PO4溶液的pH随c初始(H2P

)的变化如图1所示,H3PO4溶液中H2P

的分布分数δ随pH的变化如图2所示[δ=

]。下列有关LiH2PO4溶液的叙述正确的是 (

)A.溶液中存在3个平衡B.含P元素的粒子有H2P

、HP

、P

C.随c初始(H2P

)增大,溶液的pH明显变小D.用浓度大于1mol·L-1的H3PO4溶液溶解Li2CO3,当pH达到4.66时,H3PO4几乎全部转化为LiH2PO4【解析】选D。在LiH2PO4溶液中,有水的电离平衡、H2P的水解平衡、H2P的两步电离平衡,共4个平衡,A错误;含磷元素的微粒有H3PO4、H2P、HP、P,B错误;根据图1可以看出,开始随着c初始(H2P)增大,溶液pH逐渐减小,但c(H2P)大于10-1mol·L-1时,pH保持4.66不变,C错误;c初始(H2P)大于1mol·L-1,溶液pH=4.66,此时图2中,H2P的分布分数为0.994,H3PO4几乎全部转化为LiH2PO4,D正确。【思维建模】分析盐类水解问题的基本思路(1)找出存在的水解平衡体系(即可逆反应或可逆过程),并写出水解反应方程式,使抽象问题具体化。(2)然后依据水解平衡方程式找出影响水解平衡的条件,并判断水解平衡移动的方向。(3)分析平衡移动的结果及移动结果与所解答问题的联系。角度二:溶液中微粒浓度大小的比较【典例5】(双选)(2018·江苏高考)H2C2O4为二元弱酸,Ka1(H2C2O4)=5.4×10-2,Ka2(H2C2O4)=5.4×10-5,设H2C2O4溶液中c(总)=c(H2C2O4)+c(HC2

)+c(C2

)。室温下用NaOH溶液滴定25.00mL0.1000mol·L-1H2C2O4溶液至终点。滴定过程得到的下列溶液中微粒的物质的量浓度关系一定正确的是 (

)A.0.1000mol·L-1H2C2O4溶液:c(H+)=0.1000mol·L-1+c(C2

)+c(OH-)-c(H2C2O4)B.c(Na+)=c(总)的溶液:c(Na+)>c(H2C2O4)>c(C2

)>c(H+)C.pH=7的溶液:c(Na+)=0.1000mol·L-1+c(C2

)-c(H2C2O4)D.c(Na+)=2c(总)的溶液:c(OH-)-c(H+)=2c(H2C2O4)+c(HC2

)【解析】选A、D。A项,H2C2O4溶液中的电荷守恒为c(H+)=c(OH-)+c(HC2)+2c(C2),物料守恒有:c(H2C2O4)+c(HC2)+c(C2)=0.1000mol·L-1,将两式相加,可得:c(H+)=0.1000mol·L-1+c(C2)+c(OH-)-c(H2C2O4),A正确;B项,c(Na+)=c(总)的溶液,相当于H2C2O4溶液与等物质的量NaOH溶液反应后的溶液,即为NaHC2O4溶液,H2C2O4溶液的第一级电离为H2C2O4H++HC2,=5.4×10-2,则

HC2

水解方程式为HC2

+H2OH2C2O4+OH-,水解常数为K==1.85×10-13,而HC2

的电离平衡常数为5.4×10-5,即HC2

的电离大于其水解,则c(C2)>c(H2C2O4),B错误;C项,起始时,H2C2O4溶液中c(总)=c(H2C2O4)+c(HC2)+c(C2)=0.1000mol·L-1,在滴入NaOH后,c(H2C2O4)+c(HC2)+c(C2)<0.1000mol·L-1,溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC2)+2c(C2),联系两个式子有:c(Na+)<0.1000mol·L-1+c(C2)-c(H2C2O4),C错误;D项,c(Na+)=2c(总)的溶液,相当于1molH2C2O4与2molNaOH反应后的溶液,即为Na2C2O4溶液,Na2C2O4的质子守恒方程式为c(OH-)=c(H+)+c(HC2)+2c(H2C2O4),D正确。【名师支招】盐溶液中微粒浓度大小比较的方法【精整合技法指导】1.盐类水解的“五个要点”:2.影响盐类水解的因素:(1)内因:弱酸阴离子、弱碱阳离子对应的酸、碱越弱,就越易发生水解。(2)外因:①温度、浓度:越热越水解、越稀越水解。②外加物质:外加物质对水解反应的影响取决于该物质的性质。3.四种常考的混合溶液的酸碱性:(1)CH3COOH与CH3COONa等浓度时:CH3COOH的电离程度大于CH3COO-的水解程度,等体积混合后溶液呈酸性。(2)NH4Cl和NH3·H2O等浓度时:NH3·H2O的电离程度大于N

的水解程度,等体积混合后溶液呈碱性。(3)HCN与NaCN等浓度时:CN-的水解程度大于HCN的电离程度,等体积混合后溶液呈碱性。(4)Na2CO3与NaHCO3等浓度时:由于C

的水解程度大于HC

的水解程度,所以等体积混合后c(HC

)>c(C

)>c(OH-)>c(H+)。【练类题巩固拓展】1.(2019·北京高考)实验测得0.5mol·L-1CH3COONa溶液、0.5mol·L-1CuSO4溶液以及H2O的pH随温度变化的曲线如图所示。下列说法正确的是 (

)A.随温度升高,纯水中c(H+)>c(OH-)B.随温度升高,CH3COONa溶液的c(OH-)减小C.随温度升高,CuSO4溶液的pH变化是Kw改变与水解平衡移动共同作用的结果D.随温度升高,CH3COONa溶液和CuSO4溶液的pH均降低,是因为CH3COO-、Cu2+水解平衡移动方向不同【解析】选C。升高温度,促进水的电离,但纯水中的c(H+)=c(OH-),故A错误;升高温度既促进水的电离,又促进醋酸钠的水解,使溶液中c(OH-)增大,故B错误;升高温度既促进水的电离,Kw增大,又促进铜离子的水解,使其水解平衡正向移动,这相当于促进了氢氧根离子与铜离子结合,最终的结果是氢离子剩余,导致pH减小,故C正确;随温度升高,CH3COO-、Cu2+水解平衡均正向移动,故D错误。2.(2019·德州模拟)298K时,将0.1mol·L-1的两种钠盐NaX、NaY溶液加水稀释,溶液的pH与稀释倍数的对数lg

的关系如图所示。下列说法不正确的是 (

)世纪金榜导学号A.酸性:HY>HXB.298K时,K(HX)/K(HY)=1/100C.lg

=2时,c(HX)+c(X-)=c(HY)+c(Y-)D.相同浓度时,NaX和NaY两溶液中离子总浓度相等【解析】选D。由图象可知,同浓度的NaX

和NaY溶液的pH,NaX更大,说明X-在水溶液中的水解能力强于Y-,则酸性:HY>HX,A正确;由图象可知,同浓度的NaX

和NaY溶液的pH相差1,可知K(HX)/K(HY)=1/100,B正确;根据物料守恒可知,lg=2时,c(HX)+c(X-)=c(HY)+c(Y-),C正确;相同浓度时,X-和Y-水解程度不同,X-离子水解程度大,溶液碱性强,其水溶液中离子总数少,D错误。3.下列溶液中各微粒的浓度关系正确的是(

)A.pH相等的①NH4Cl

②(NH4)2SO4

③NH4HSO4溶液:c(N

)大小顺序为①>②>③B.0.1mol·L-1CuSO4·(NH4)2SO4·6H2O溶液:c(S

)>c(N

)>c(Cu2+)>c(OH-)>c(H+)C.0.1mol·L-1Na2CO3溶液:c(Na+)+c(H+)=c(HC

)+c(C

)+c(OH-)D.等体积、等物质的量浓度的CH3COONa和CH3COOH混合后的溶液:c(CH3COO-)+2c(OH-)=2c(H+)+c(CH3COOH)【解析】选D。铵根离子水解使溶液显酸性,pH相等时,c(N)大小顺序为①=②,A错误;CuSO4·(NH4)2SO4·6H2O溶液中铜离子和铵根离子水解使溶液显酸性,故离子浓度顺序为c(S)>c(N)>c(Cu2+)>c(H+)>c(OH-),B错误;根据电荷守恒,0.1mol·L-1Na2CO3溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(HC)+2c(C)+c(OH-),C错误;等体积、等物质的量浓度的CH3COONa和CH3COOH混合后根据电荷守恒和物料守恒:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+),2c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH),可得c(CH3COO-)+2c(OH-)=2c(H+)+c(CH3COOH),D正确。【加固训练】下列有关电解质溶液的说法正确的是(

)A.向0.1mol·L-1CH3COOH溶液中加入少量水,溶液中

减小B.将CH3COONa溶液从20℃升温至30℃,溶液中

增大C.向盐酸中加入氨水至中性,溶液中

D.向AgCl、AgBr的饱和溶液中加入少量AgNO3,溶液中

不变【解析】选D。加水稀释,CH3COOH的电离平衡CH3COOHCH3COO-+H+正向移动,n(H+)增多,n(CH3COOH)减小,则

增大,A选项错误;CH3COONa水解的离子方程式为CH3COO-+H2O

CH3COOH+OH-,其水解常数表达式为Kh=,升高温度,水解平衡正向移动,Kh变大,则变小,B选项错误;盐酸和氨水的混合液中存在电荷守恒:c(H+)+c(N)=c(Cl-)+c(OH-),溶液呈中性,则c(H+)=c(OH-),所以c(N)=c(Cl-),即=1,C选项错误;向AgCl、AgBr的饱和溶液中加入少量AgNO3,溶液中c(Ag+)相同,则

不变,D选项正确。热点三难溶电解质的溶解平衡【研典例探究升华】角度一:沉淀溶解平衡【典例6】(2019·全国卷Ⅱ)绚丽多彩的无机颜料的应用曾创造了古代绘画和彩陶的辉煌。硫化镉(CdS)是一种难溶于水的黄色颜料,其在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是 (

)A.图中a和b分别为T1、T2温度下CdS在水中的溶解度B.图中各点对应的Ksp的关系为:Ksp(m)=Ksp(n)<Ksp(p)<Ksp(q)C.向m点的溶液中加入少量Na2S固体,溶液组成由m沿mpn线向p方向移动D.温度降低时,q点的饱和溶液的组成由q沿qp线向p方向移动【解析】选B。图中p、q对应纵横坐标数值相等,即c(Cd2+)=c(S2-),则a和b分别为T1、T2温度下CdS在水中的溶解度,A正确;图中m、n、p点对应的温度相同,小于q点对应的温度,对应的Ksp的关系为:Ksp(m)=Ksp(n)=Ksp(p)<Ksp(q),B错误;向m点的溶液中加入少量Na2S固体,c(S2-)增大,而Ksp不变,c(Cd2+)减小,溶液组成由m沿mpn线向p方向移动,C正确;温度降低时,CdS在水中的溶解度逐渐减小,饱和溶液降温后离子浓度减小,但仍为饱和溶液,q点的饱和溶液的组成由q沿qp线向p方向移动,D正确。角度二:有关Ksp的计算及应用【典例7】(2019·武汉模拟)T1、T2两种温度下BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示,请回答下列问题:(1)T1________(填“>”“<”或“=”)T2,T2时Ksp(BaSO4)=________。

(2)根据T1时BaSO4的沉淀溶解平衡曲线,判断下列说法正确的是________(填序号)。

A.加入Na2SO4可由a点变为b点B.在T1曲线上方区域(不含曲线)的任意一点时,均有BaSO4沉淀生成C.蒸发溶剂可能由d点变为T1曲线上a、b之间的某一点(不含a、b)D.升温可由b点变为d点(3)沉淀的生成、溶解和转化在无机物制备和提纯及科研等领域有着广泛应用。已知25℃时,Ksp(BaSO4)=1×10-10,Ksp(BaCO3)=1×10-9。①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)。万一误服了少量BaCl2,应尽快用大量0.5mol·L-1Na2SO4溶液洗胃,如果忽略洗胃过程中Na2SO4溶液浓度的变化,残留在胃液中的Ba2+浓度仅为________mol·L-1。

②长期使用的锅炉需要定期除水垢,否则会降低燃料的利用率。水垢中含有CaSO4,可先用Na2CO3溶液处理,使之转化为疏松、易溶于酸的CaCO3,然后用酸除去。CaSO4转化为CaCO3的离子方程式为__________。

【解析】(1)根据图象知升高温度促进难溶物溶解,T2的溶度积常数大于T1,所以T1<T2;Ksp(BaSO4)=c(Ba2+)·c(S)=1.0×10-4×5.0×10-5=5×10-9;(2)A.温度不变硫酸钡溶度积不变,硫酸根离子浓度增大,导致溶液中钡离子浓度减小,可以使溶液由a点变为b点,故A正确;B.在T1曲线上方区域(不含曲线)为过饱和溶液,有晶体析出,故B正确;C.蒸发溶剂,溶质的浓度增大,温度不变,溶度积常数不变,蒸发溶剂可能使溶液由d点变为曲线上a、b之间的某一点(不含a、b),故C正确;D.升温增大溶质的溶解度,溶液中钡离子、硫酸根离子浓度都增大,故D错误;(3)①对于沉淀溶解平衡BaSO4(s)Ba2+(aq)+S(aq),H+不能减小Ba2+和S的浓度,平衡不能向溶解方向移动。由Ksp(BaSO4)=c(Ba2+)·c(S)得:c(Ba2+)==2×10-10(mol·L-1)。②CaSO4转化为CaCO3的离子方程式为CaSO4(s)+C(aq)CaCO3(s)+S(aq)。答案:(1)<

5.0×10-9

(2)ABC(3)①对于沉淀溶解平衡BaSO4(s)Ba2+(aq)+S(aq),H+不能减小Ba2+和S的浓度,平衡不能向溶解方向移动2×10-10

②CaSO4(s)+C(aq)CaCO3(s)+S(aq)【名师支招】利用溶度积进行计算的方法(1)对于难溶电解质M(OH)n,其开始沉淀时溶液中的c(OH-)=

,恰好完全沉淀时溶液中的c(OH-)=

,再根据Kw计算出c(H+),进而计算pH。(2)沉淀转化反应平衡常数的计算,如在碳酸钡浊液中加入硫酸钠,BaCO3(s)+S

(aq)BaSO4(s)+C

(aq),平衡常数K=

【精整合技法指导】1.与难溶电解质的溶解平衡相关的易错问题(1)把沉淀溶解平衡误认为电离平衡。实际上如BaSO4(s)Ba2+(aq)+S

(aq)是溶解平衡,因为BaSO4是强电解质,不存在电离平衡。(2)误认为Ksp越小,物质的溶解度越小,溶解能力越弱。实际上只有物质类型相同时(如AB型、AB2型),Ksp越小,难溶电解质在水中的溶解能力越弱。(3)一定温度下,误认为溶解度受溶液中相同离子浓度的影响,因而Ksp会随之改变。实际上Ksp只受温度影响,温度不变则Ksp不变,如Mg(OH)2在MgCl2溶液中的溶解度要小于在纯水中的溶解度,而Ksp[Mg(OH)2]不变。(4)误认为Ksp大的难溶电解质只能向Ksp小的难溶电解质转化,反之不可能。实际上当两种难溶电解质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。2.与Ksp有关的常考题型和解题策略常考题型解题策略(1)根据定义式或者数形结合求Ksp,或者判断沉淀金属离子所需pH直接根据Ksp(AmBn)=cm(An+)·cn(Bm-)解答,如果已知溶解度,则化为物质的量浓度再代入计算常考题型解题策略(2)沉淀先后的计算与判断①沉淀类型相同,则Ksp小的化合物先沉淀;②沉淀类型不同,则需要根据Ksp计算出沉淀时所需离子浓度,所需离子浓度小的先沉淀常考题型解题策略(3)根据两种含同种离子的化合物的Ksp数据,求溶液中不同离子的比值如某溶液中含有I-、Cl-等离子,向其中滴加AgNO3溶液,当AgCl开始沉淀时,求溶液中

,则有常考题型解题策略(4)判断沉淀的生成或转化把离子浓度数值代入Ksp表达式,若数值大于Ksp,沉淀可生成或转化为相应难溶物质【练类题巩固拓展】1.(2019·济南模拟)某温度下,向10mL0.1mol·L-1NaCl溶液和10mL0.1mol·L-1K2CrO4溶液中分别滴加0.1mol·L-1AgNO3溶液。滴加过程中pM[-lgc(Cl-)或-lgc(Cr

)]与所加AgNO3溶液体积之间的关系如图所示。已知Ag2CrO4为红棕色沉淀。下列说法错误的是 (

)A.该温度下,Ksp(Ag2CrO4)=4×10-12B.a1、b、c三点所示溶液中c(Ag+):a1>b>cC.若将上述NaCl溶液浓度改为0.2mol·L-1,则a1点会平移至a2点D.用AgNO3标准溶液滴定NaCl溶液时,可用K2CrO4溶液作指示剂【解析】选B。b点时恰好反应生成Ag2CrO4,-lgc(Cr)=4.0,c(Cr)=10-4mol·L-1,则c(Ag+)=2×10-4mol·L-1,该温度下,Ksp(Ag2CrO4)=c(Cr)×c2(Ag+)=4×10-12,A正确;a1点恰好反应,-lgc(Cl-)=4.9,c(Cl-)=10-4.9mol·L-1,则c(Ag+)=10-4.9mol·L-1,b点c(Ag+)=2×10-4mol·L-1,c点,K2CrO4过量,c(Cr)约为原来的,则c(Cr)=0.025mol·L-1,则c(Ag+)=×10-5mol·L-1,a1、b、c三点所示溶液中b点的c(Ag+)最大,B错误;温度不变,氯化银的溶度积不变,若将上述NaCl溶液浓度改为0.2mol·L-1,平衡时,-lgc(Cl-)=4.9,但需要的硝酸银溶液的体积变成原来的2倍,因此a1点会平移至a2点,C正确;根据上述分析,当溶液中同时存在Cl-和Cr时,加入硝酸银溶液,Cl-先沉淀,用AgNO3标准溶液滴定NaCl溶液时,可用K2CrO4溶液作指示剂,滴定至终点时,会生成Ag2CrO4为红棕色沉淀,D正确。2.(2019·南宁模拟)下表是25℃时某些盐的溶度积常数和弱酸的电离平衡常数,下列说法正确的是世纪金榜导学号(

)化学式CH3COOHH2CO3AgClAg2CrO4Ka或KspKa=1.8×10-5Ka1=4.1×10-7Ka2=5.6×10-11Ksp=1.8×10-10Ksp=2.0×10-12A.常温下,相同浓度①CH3COONH4②NH4HCO3

③(NH4)2CO3溶液中,c(N

)由大到小的顺序是①>②>③B.AgCl易溶于氨水难溶于水,所以AgCl

在氨水中的Ksp

大于水中的KspC.向饱和氯水中滴加NaOH

溶液至溶液刚好为中性时,c(Na+)=2c(ClO-)+c(HClO)D.向浓度均为1×10-3mol·L-1的KCl

和K2CrO4混合液中滴加1×10-3mol·L-1

的AgNO3溶液,Cr

先形成沉淀【解析】选C。电离常数越大,酸性越强,由表知酸性:CH3COOH>H2CO3>HC;酸性越弱,对应的酸根离子水解能力越强,则水解能力:CH3COO-<HC<C,醋酸根离子、碳酸氢根离子和碳酸根离子促进铵根离子水解,弱酸根离子水解程度越大,则铵根离子水解程度越大,但(NH4)2CO3溶液中N的量是CH3COONH4、NH4HCO3

的两倍,水解是极其微弱的,所以(NH4)2CO3中c(N)最大,应为③>①>②,A错误;AgCl

易溶于氨水难溶于水,说明AgCl

在氨水中的溶解度大于水中的溶解度,B错误;向饱和氯水中滴加NaOH

溶液,据电荷守恒有:c(H+)+c(Na+)=c(Cl-)+c(ClO-)+c(OH-),溶液呈中性,则c(H+)=c(OH-),所以c(Na+)=c(Cl-)+c(ClO-),据物料守恒得:c(Cl-)=c(ClO-)+c(HClO),二者结合可得:c(Na+)=c(HClO)+2c(ClO-),C正确;AgCl饱和所需Ag+浓度c(Ag+)==1.8×10-7,Ag2CrO4饱和所需Ag+浓度c(Ag+)==4.472×10-5,1.8×10-7<4.472×10-5,所以Cl-先沉淀,D错误。【加固训练】1.(2019·唐山模拟)下列有关说法中不正确的是 (

)A.某温度时的混合溶液中c(H+)=

mol·L-1,说明该溶液呈中性(KW为该温度时水的离子积常数)B.常温下,某溶液中由水电离出的c(H+)=10-12mol·L-1的溶液的pH可能为2或12C.已知Ksp(AgCl)=1.56×10-10。Ksp(Ag2CrO4)=9.0×10-12,向含有Cl-、Cr

且浓度均为0.010mol·L-1溶液中逐滴加入0.010mol·L-1的AgNO3溶液时,Cl-先产生沉淀D.常温下pH=7的CH3COOH和CH3COONa混合溶液中,c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)【解析】选D。某温度时的混合溶液中c(H+)=mol·L-1,而Kw=c(H+)·c(OH-),说明c(H+)=c(OH-),则溶液一定为中性,A正确;常温下,Kw=c(H+)·c(OH-)=10-14,纯水中c(H+)=c(OH-)=10-7mol·L-1,某溶液中,由水电离出的c(H+)=10-12mol·L-1<10-7mol·L-1,说明溶液中的溶质抑制水的电离,溶质能电离出氢离子或氢氧根离子就能抑制水电离,则该溶液可能是酸或碱或强酸的酸式盐,如果为酸溶液,则pH=2,如果为碱溶液,则pH=12,B正确;已知Ksp(AgCl)=1.56×10-10、Ksp(Ag2CrO4)=9.0×10-12,析出沉淀时,AgCl溶液中c(Ag+)=mol·l-1=1.56×10-8mol·L-1,Ag2CrO4溶液中:c(Ag+)==3×10-5mol·L-1>1.56×10-8mol·L-1,Cl-先产生沉淀,C正确;常温下pH=7的CH3COOH和CH3COONa混合溶液呈中性,则c(H+)=c(OH-),结合电荷守恒可知:c(Na+)=c(CH3COO-),D不正确。2.已知:室温下,Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(AgI)=1.0×10-16。将等体积的AgCl和AgI的饱和溶液的清液混合,再向其中加入一定量的AgNO3固体,下列说法正确的是 (

)A.若两清液混合,AgCl和AgI都沉淀B.若AgNO3固体足量,AgCl和AgI都可沉淀,但以AgCl沉淀为主C.向AgI清液中加入AgNO3固体,c(Ag+)增大,Ksp(AgI)也增大D.若取0.1435gAgCl固体放入100mL水中(忽略体积变化),c(Cl-)为0.01mol·L-1【解析】选B。由溶度积常数可知溶解度:AgCl>AgI,所以两清液混合,AgCl不沉淀、AgI沉淀,A错误;由于溶液中Cl-较多,所以加入足量的AgNO3固体,生成的沉淀中AgCl较多,B正确;溶度积常数只与温度有关,所以加入AgNO3固体,溶度积常数不变,C错误;0.1435gAgCl在100mL水中不能全部溶解,故c(Cl-)小于0.01mol·L-1,D错误。3.已知298K时,Ksp(NiS)=1.0×10-21,Ksp(NiCO3)=1.0×10-7;pNi=-lgc(Ni2+),pB=-lgc(S2-)或-lgc(C

)。在含物质的量浓度相同的Na2S和Na2CO3的混合溶液中滴加Ni(NO3)2溶液产生两种沉淀,溶液中阳离子、阴离子浓度的负对数关系如图所示。下列说法错误的是 (

)A.常温下NiCO3的溶解度大于NiS的溶解度B.向d点对应的溶液中加入对应阴离子的钠盐,d点向b点方向移动C.对于曲线Ⅰ,加热b