我爱孩子 新闻 2020-2021年新高三化学一轮复习讲解《水的电离和溶液的酸碱性》

2020-2021年新高三化学一轮复习讲解《水的电离和溶液的酸碱性》

2020-2021高三化学复习“水的电离和溶液的酸碱性”

2020-2021 年新高三化学一轮复习讲解《水的电离和溶液的酸碱性》

【知识梳理】

一、水的电离

1.水的离子积常数:水能发生微弱的电离,且水的电离是一个可逆过程。在一定温度下达到电离平衡,

c(H+
)c(OH

) = Kw,一定温度时 Kw 是一个常数,Kw 简称水的离子积。水的离子积与温度有关,温度升高

Kw 增大,如 250C 时,水的离子积为 1.0×10-14 ;1000C 时 Kw =1.0×10-12。

温馨提示:水的离子积常数 KW=c(H

)·c(OH

),其实质是水溶液中的 H

和 OH

浓度的乘积,不一定

是水电离出的 H

和 OH

浓度的乘积,所以无论是纯水还是酸、碱,盐等电解质的稀溶液,水的离子积为该

温度下的 Kw。

2.影响水的电离平衡的因素:

条件改变 移动方向 c(OH

) c(H

) KW

加酸 向左 减小 增大 不变

加碱 向左 增大 减小 不变

升温 向右 增大 增大 增大

加强碱弱酸盐 向右 增大 减小 不变

加强酸弱碱盐 向右 减小 增大 不变

温馨提示:溶液中的 c(H+)和水电离出来的 c(H+)是不同的:①常温下水电离出的 c(H+
)=1×10-7 mol/L,若某

溶液中水电离出的 c(H+
)

离出的 c(H+
)>1×10-7 mol/L,则可判断出该溶液中加入可以水解的盐或活泼金属促进了水的电离。②常温下

溶液中的 c(H+
)>1×10-7 mol/L,说明该溶液是酸溶液或水解显酸性的盐溶液;c(H+
)

溶液或水解显碱性的盐溶液。

例题 1、下列说法正确的是 。

①95 ℃纯水的 pH

②pH=3 的醋酸溶液,稀释 10 倍后 pH=4

③t ℃时,某溶液 pH=6,则该溶液一定为酸性

④常温下,将 pH=11 的氨水稀释后,溶液中所有离子的浓度降低

⑤25℃时 NH4Cl 溶液的 Kw 大于 100℃时 NaCl 溶液的 Kw

⑥100℃时,将 pH=2 的盐酸与 pH=12 的 NaOH 溶液等体积混合,溶液显中性

⑦常温时,某溶液中由水电离出来的 c(H

)和 c(OH

)的乘积为 1×10

-24,该溶液中一定可以大量存在 K

Na

、AlO

2 、SO2-

4⑧26M3+

对水的电离平衡不产生影响

⑨向水中加入少量固体 CH3COONa,平衡逆向移动,c(H

)降低

⑩一定温度下,水溶液中 H

和 OH

的浓度变化曲线如图,加入 FeCl3 可能引起由 b 向 a 的变化

⑪已知水在 25 ℃和 95 ℃时,其电离平衡曲线如图所示,25 ℃时水的电离平衡曲线应为 A

⑫在 25 ℃时,某稀溶液中由水电离产生的 H

浓度为 1×10

-13 mol·L

-1,该溶液一定呈碱性

【指点迷津】水电离产生 c(H

)和 c(OH

) 的计算

①中性溶液:c(OH

)=c(H

)=10

-7 mol/L;

②酸溶液:OH

全部来自水的电离,如 pH=2 的盐酸溶液中 c(H

)=10

-2mol/L,则 c(OH

)=KW/10

-2=10

12 mol/L,即水电离出的 c(H

)=c(OH

)=10

-12 mol/L;

③碱溶液:H

全部来自水的电离,如 pH=12 的 NaOH 溶液中 c(OH

)=10

-2mol/L,则 c(H

)=KW/10

-2=10

-12 mol/L,即水电离出的 c(OH

)=c(H

)=10

-12 mol/L;

④水解呈酸性的盐溶液:H

全部来自水的电离;如 pH=5 的 NH4Cl 溶液中,由水电离的 c(H

)=10

-5 mol/L,

因部分 OH

与部分 NH

4 结合使 c(OH

)=10

-9 mol/L。

⑤水解呈碱性的盐溶液:OH

全部来自水的电离;如 pH=12 的 Na2CO3溶液中,由水电离出的 c(OH

)=10

-2 mol/L。因部分 H

与部分 CO2-

3 结合使 c(H

)=10

-12 mol/L。

二、溶液的酸碱性

1. 溶液的酸碱性:溶液的酸碱性是由溶液中 c(H

)与 c(OH

)相对大小决定的:c (H+
) > c (OH—),溶液呈

酸性;c(H

) =c(OH

),溶液呈中性;c(H

)<c(OH

),溶液呈碱性。

2.溶液 pH:稀溶液中 pH=-lgc(H+)。

(1)酸碱性和 pH 的关系:在室温下,中性溶液 c(H+
)= c(OH

) =1.0×10-7 mol· L-1,pH =7;酸性溶液 c(H+)

>c(OH

) ,c(H+)>1.0×10-7 mol·L-1,pH <7;碱性溶液 c(H+)<c(OH

),c(H+)<1.0×10-7 mol·L-1,pH >7。

(2)pH 的测定:酸碱指示剂(粗略)、pH 试纸(范围值)、pH 计(精确值)。

3. pH 计算:解答有关 pH 的计算时,首先要注意温度,明确是 25℃还是非 25℃,然后判断溶液的酸碱性,再根据“酸按酸”,“碱按碱”的原则进行计算。

(1)总体原则:若溶液为酸性,先求 c(H

),再求 pH;若溶液为碱性,先求 c(OH

),再由 c(H

)= KW

cOH

求 c(H

),最后求 pH。

(2)强酸溶液:如浓度为 c mol/L 的 HnA 溶液,c(H

)=nc mol/L,所以 pH=-lgnc。

(3)强碱溶液:如浓度为 c mol/L 的 B(OH)n 溶液,c(OH

)=nc mol/L,c(H

)=
10

-14

nc
mol/L,所以 pH=14

+lgnc。

(4)酸碱混合溶液 pH 的计算:

①两强酸溶液混合:c 混(H

)=c1H

V1+c2H

V2

V1+V2 ;

②两强碱溶液混合:c 混(OH

)=c1OH

V1+c2OH

V2

V1+V2 ;

③强酸、强碱溶液混合:若酸过量:c 混(H

)=c酸H

V酸-c碱OH

V碱

V酸+V碱
,若碱过量:c 混(OH

)=

c碱OH

V碱-c酸H

V酸

V酸+V碱 。

(5)酸碱溶液稀释时 pH 的变化:

酸(pH=a) 碱(pH=b)

弱酸 强酸 弱碱 强碱

稀释 10

n 倍 b-n b-n

无限稀释 pH 趋向于 7

例题 2、下列有关说法正确的是 。

①用润湿的试纸测溶液的 pH,一定会使结果偏低

②一定温度下,pH=a 的氨水溶液,稀释 10 倍后,其 pH=b,则 a=b+1

③25 ℃ 时,pH=4.5 的番茄汁中 c(H

)是 pH=6.5 的牛奶中 c(H

)的 2 倍

④25 ℃ 时,某溶液中水电离出的 c(H

)=10

-13,则该溶液的 pH 一定为 13

⑤常温下,pH=3 的盐酸和 pH=12 的 NaOH 溶液等体积混合所得溶液呈碱性

⑥25 ℃ 时,pH=2 的 CH3COOH 溶液和 pH=12 的 NaOH 溶液等体积混合所得溶液呈中性

⑦25 ℃ 时,pH=2 的盐酸和 pH=12 的氨水等体积混合所得溶液呈酸性

⑧25℃时有甲、乙两杯醋酸稀溶液,甲的 pH=2,乙的 pH=3,中和等物质的量的 NaOH,需甲、乙两杯酸

的体积(V)之间的关系为 10V(甲)>V(乙)

⑨MOH 和 ROH 两种一元碱,其水溶液分别加水稀释时,pH 变化如下图所示,在 x 点时,ROH 完全电离⑩在 25℃时,向 50.00 mL 未知浓度的 CH3COOH 溶液中逐滴加入 0.5 mol·L-1 的 NaOH 溶液。滴定过程中,

溶液的 pH 与滴入 NaOH 溶液体积的关系如右图所示,①点所示溶液的导电能力弱于②点

⑪室温下,用 0.100mol/L NaOH 溶液分别滴定 20.00ml 0.100mol/L 的盐酸和醋酸,滴定曲线如图所示,

V(NaOH) =20ml 时,c(Cl—)=c(CH3COO—)

⑫25 ℃时,将体积 Va,pH=a 的某一元强碱与体积为 Vb,pH=b 的某二元强酸混合。若所得溶液的 pH=

7,且已知 Va>Vb,b=0.5a,b 值是可以等于 4

【指点迷津】溶液酸碱性判定规律:

(1)PH 相同的酸,酸越弱,酸物质的量浓度越大;pH 相同的碱,碱越弱,碱物质的量浓度越大。

(2)酸与碱的 PH 之和为 14 且等体积混合时,强酸与强碱混合,PH=7;强酸与弱碱混合,PH>7;强碱与

弱酸混合,PH<7。

(3)等物质的量浓度的一元酸、碱等体积混合后时,强酸和强碱混合,PH=7;强酸和弱碱混合,PH

弱酸和强碱混合,PH>7;弱酸和弱碱混合,PH 由强者决定;⑤未注明酸、碱强弱时,PH 无法判断。

(4)等体积强酸(PH1)和强碱(PH2)混合时,若溶液呈中性,二者 PH 之和为 14;若溶液呈碱性,二者

PH 之和大于 14;若溶液呈酸性,二者 PH 之和小于 14。

三、中和滴定

1.实验原理:利用中和反应,用已知浓度的酸(或碱)来测定未知浓度的碱(或酸)的浓度的实验方法。2.主要仪器:酸式滴定管、碱式滴定管、锥形瓶、带滴定管夹的铁架台等。

3.主要试剂:标准液、待测液、酸碱指示剂、蒸馏水。

温馨提示:指示剂选择的基本原则:变色要灵敏,变色范围要小,使变色范围尽量与滴定终点溶液的酸碱

性一致。不能用石蕊作指示剂;滴定终点为碱性时,用酚酞作指示剂,例如用 NaOH 溶液滴定醋酸;滴定

终点为酸性时,用甲基橙作指示剂,例如用盐酸滴定氨水;强酸滴定强碱一般用甲基橙,但用酚酞也可以;

并不是所有的滴定都须使用指示剂,如用标准的 Na2SO3滴定 KMnO4 溶液时,KMnO4 颜色褪去时即为滴定

终点。

4.滴定管使用:a.查漏,b.洗涤,c.润洗,d.装液,e.排气,f.调液面,g.记录。

5.滴定操作:

6. 终点判断:等到滴入最后一滴标准液,溶液由红色变为无色,且在半分钟内不恢复原来的颜色,视为滴

定终点并记录标准液的体积。

7.误差分析:以标准酸溶液滴定未知浓度的碱溶液(酚酞作指示剂)为例,常见的因操作不正确而引起的误差

有:

步骤 操 作 V(标准) c(待测)

洗涤

酸式滴定管未用标准酸溶液润洗 变大 偏高

碱式滴定管未用待测溶液润洗 变小 偏低

锥形瓶用待测溶液润洗 变大 偏高

锥形瓶洗净后还留有蒸馏水 不变 无影响

取液 取碱液的滴定管开始有气泡,放出液体后气泡消失 变小 偏低

滴定

酸式滴定管滴定前有气泡,滴定终点时气泡消失 变大 偏高

振荡锥形瓶时部分液体溅出 变小 偏低

部分酸液滴在锥形瓶外 变大 偏高

读数

酸式滴定管滴定前读数正确,滴定后俯视读数(或

前仰后俯)

变小 偏低酸式滴定管滴定前读数正确,滴定后仰视读数(或

前俯后仰)

变大 偏高

例题 3、乙二酸(HOOC—COOH)俗名草酸,是一种有还原性的有机弱酸,在化学上有广泛应用。

(1)小刚在做“研究温度对化学反应速率的影响”实验时,他往 A、B 两支试管中均加入 4 mL 0.01 mol·L

-1 的

酸性 KMnO4溶液和 2 mL 0.1 mol·L

-1 H2C2O4(乙二酸)溶液,振荡,A 试管置于热水中,B 试管置于冷水中,

记录溶液褪色所需的时间。褪色所需时间 tA________tB(填“>”“=”或“<”)。写出该反应的离子方程式:

_______________________。

(2)实验室有一瓶混有泥沙的乙二酸样品,小刚利用上述反应的原理来测定其含量,具体操作为:

①配制 250 mL 溶液:准确称量 5.000 g 乙二酸样品,配成 250 mL 溶液。配制溶液需要的计量仪器有

__________________________________________________。

②滴定:准确量取 25.00 mL 所配溶液于锥形瓶中,加少量酸酸化,将 0.100 0 mol·L

-1 KMnO4 标准溶液装入

______(填“酸式”或“碱式”)滴定管,进行滴定操作。在滴定过程中发现,刚滴下少量 KMnO4 标准溶液时,

溶液紫红色并没有马上褪去。将锥形瓶摇动一段时间后,紫红色才慢慢消失;再继续滴加时,紫红色就很

快 褪 去 , 可 能 的 原 因 是 ______________________ ; 判 断 滴 定 达 到 终 点 的 现 象 是

_______________________________________。

③计算:重复上述操作 2 次,记录实验数据如下表。则消耗 KMnO4标准溶液的平均体积为________ mL,

此样品的纯度为____________。

序号 滴定前读数 滴定后读数

1 0.00 20.01

2 1.00 20.99

3 0.00 21.10

④误差分析:下列操作会导致测定结果偏高的是________。

A.未用 KMnO4 标准溶液润洗滴定管

B.滴定前锥形瓶内有少量水

C.滴定前滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失

D.观察读数时,滴定前仰视,滴定后俯视

【课时练习】

1.下列实验误差分析正确的是

A.用润湿的 pH 试纸测稀碱溶液的 pH,测定值偏大

B.酸碱中和滴定时,开始时俯视滴定管读数,结束时仰视滴定管读数,所测液体体积偏大

C.测定中和热时,使用稀醋酸代替稀盐酸,所测中和热无影响

D.测定硫酸铜晶体中结晶水含量时,被测样品中含有加热不挥发杂质,所测结晶水含量偏高1

2 3 0.1mol L Na CO

 K

H

 NO3

Cl

 

1

3 3
0.1mol L Fe NO

 K

 NH4

 2

S

SCN

2

Cu

Na

ClO

Cl

 

13 1

c H 1 10 mol L

  

   K

Na

 2

SO4

 2

CO3

   

 

+ –

3

c Na c OH

c CH COO

-7

0.2 10

w-0.1

2.下列说法中,正确的是( )

A.在任何条件下,纯水的 pH 都等于 7

B.在任何条件下,纯水都呈中性

C.在 95 ℃时,纯水的 pH 大于 7

D.在 95 ℃时,纯水中 H

的物质的量浓度小于 10

-7 mol/L

3.25℃时,水的电离可达到平衡:H2O H++OH

△H>0,下列叙述正确的是

A.向水中加入少量固体硫酸氢钠,c(H+)增大,Kw不变

B.向水中加入稀氨水,平衡逆向移动,c(OH

)降低

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

4.常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是( )

A. 溶液: 、 、 、

B. 溶液: 、 、 、

C.能使酚酞变红的溶液: 、 、 、

D. 溶液中: 、 、 、

5.在 25℃时,将 1.0 L w mol·L-1 CH3COOH 溶液与 0.1 mol NaOH 固体混合,充分反应。向混合液中加入

CH3COOH 或 CH3COONa 固体(忽略体积和温度变化),溶液 pH 随加入 CH3COOH 或 CH3COONa 固体的物

质的量的变化关系如图所示。下列叙述正确的是

A.b 点混合液中 c(H+)≥ c(OH-) + c(CH3COO-)

B.加入 CH3COOH 过程中, 增大

C.25℃时,CH3COOH 的电离平衡常数 Ka= mol·L-1

D.a、b、c 对应的混合液中,水的电离程度由大到小的顺序是 c>a>b0

lg 3 V

V


( )

( )

c B

c A

6.常温下,浓度均为 0.10 mol/L、体积均为 V0的 HA 和 HB 溶液,分别加水稀释至体积 V,pH 随 的

变化如图所示,下列叙述正确的是( )

A.该温度下 HB 的电离平衡常数约等于 1.11×10

-5

B.当 时,若两溶液同时升高温度,则 减小

C.相同条件下 NaA 溶液的 pH 大于 NaB 溶液的 pH

D.溶液中水的电离程度:a=c>b

7.水的电离平衡曲线如图所示,下列说法正确的是

A.图中五点 KW间的关系:B>C>A=D=E

B.若从 A 点到 D 点,可采用在水中加入少量 NaOH 的方法

C.若从 A 点到 C 点,可采用温度不变时在水中加入适量 H2SO4 的方法

D.若处在 B 点时,将 pH=2 的硫酸与 pH=12 的 KOH 等体积混合后,溶液显中性

8.常温下,向 20.00 mL 0.100 0 mol·L-1NH4Cl 溶液中逐滴加入 0.100 0 mol·L-1KOH 溶液时,溶液的 pH 与

KOH 溶液体积的关系如图所示(不考虑挥发)。下列说法正确的是( )A.点 a 所示溶液中水的电离程度小于相同温度下纯水的电离程度

B.点 b 所示溶液中:c(NH4+)=c(K

)=c(H

)=c(OH

)

C.点 d 所示溶液中的溶质为一水合氨

D.点 c 所示溶液中:c(K

)+c(H

)=c(NH3·H2O)+c(OH

)

9.根据下列图示得出的结论不正确的是( )

A. 图甲是 CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)的平衡常数与反应温度的关系曲线,

说明该反应的△H<0

B. 图乙是向 Na2CO3溶液中通入 SO2过程中部分微粒摩尔分数与 pH 的关系曲线,

用该方法制备 NaHSO3,当 pH=4 时应停止通入 SO2

C. 图丙是常温下等体积盐酸和氨水稀释时溶液导电性与体积变化的曲线,图中 pH 大

小关系为 c>b>d4

D. 图丁表示不同温度下水溶液中-lgc(H+)、-lgc(OH-)的变化曲线,图中 T1>T2

10.室温下,用 0.10mol/L CH3 COOH 溶液滴定 10.00mL 浓度均为 0.10 mol/L NaOH 和 NH3·H2O 的混合液,

混合溶液的相对导电能力随乙酸滴入的变化曲线如下图所示。已知:Ka(CH3COOH)=1. 8×10-5,Kb( NH3·H2O)

=1. 8× l0-5。下列叙述错误的是

A.ab 段为 CH3COOH 与 NaOH 的中和过程

B.b 点水的电离程度最大

C.c 点 3c(Na+
)=2c(CH3 COOH)+2c(CH3 COO-)

D.d 点 c(Na+)>c(NH )>c(OH-)>c(H+)

11.298K 时,向 20mL 均为 0.1mol·L-1的 MOH 和 NH3·H2O 混合液中滴加 0.1mol·L-1的 CH3COOH 溶液,测

得混合液的电阻率(表示电阻特性的物理量)与加入 CH3COOH 溶液的体积(V)的关系如图所示。已知:

CH3COOH 的 Ka=l.8×10-5,NH3•H2O 的 Kb=l.8×l0-5。下列说法错误的是( )

A.碱性:MOH>NH3·H2O

B.c 点溶液中浓度:c(CH3COOH)>c(NH3•H2O)

C.d 点溶液的 pH≈5

D.a→d 过程中水的电离程度先减小后增大

12.25°C 时,向 10mL0.10mol·L-1的一元弱酸 HA(Ka =1.0×10-3)中逐滴加入 0.10mol·L-1NaOH 溶液,溶液 pH3 2 2  4
    8HNO 3HOOC CH COOH 8NO 7H O 

50mL HNO3 0.12mol HNO3

0.01g

2mL 0.02mol 50mL

15mL mg

1

0.100mol L

 NaOH

随加入 NaOH 溶液体积的变化关系如图所示。下列说法正确的是( )

A.a 点时,c(HA)+c(OH-
)=c(Na+
)+c(H+)

B.溶液在 a 点和 b 点时水的电离程度相同

C.b 点时,c(Na+
)=c(HA)+c(A-
)+c(OH-)

D.V =10mL 时,c(Na+
)>c(A-
)>c(H+
)>c(HA)

13.己二酸在化工生产中有重要作用。某兴趣小组用 50%的硝酸作氧化剂,钒酸铵作催化剂,氧化环己醇

制备己二酸,其反应原理为 ,实验装置如

图所示。

实验步骤:在装有回流冷凝管、温度计的 三颈烧瓶中,加入 50% 溶液(含 )

及少量钒酸铵( ),缓慢滴加 5~6 滴环己醇,有红棕色气体二氧化氮产生,将剩余的环己醇滴加完毕,

总量为 (约 )。在温度为 80~90℃时,反应至无红棕色气体逸出。将反应液倒入 的烧杯

中,冷却后,析出己二酸。减压过滤,用 冷水洗涤,干燥后得到粗产品 。

回答以下问题:

(1)仪器 A 的名称为________,仪器 B 中所盛装的试剂为________。

(2)实验过程中,最适宜的加热方法为________;该加热方法的优点是________。

(3)本实验中称量钒酸铵的仪器应选用________(填“托盘天平”或“电子天平”)。

(4)减压过滤后的晶体用冷水洗涤,简述洗涤的操作过程:________。

(5)为测定粗产品中己二酸的含量,将得到的粗产品配成溶液,并用 的 标准溶液进NaOH

1.90g

行滴定,下列操作可能使实际消耗 标准溶液的体积偏大的是________(填标号)。

A.使用甲基橙作指示剂

B.滴定前俯视读数,滴定后仰视读数

C.实验用的碱式滴定管、锥形瓶水洗后均未润洗

(6)若纯化后称重得到 精制己二酸,则己二酸的产率为________(保留三位有效数字)。

14.草酸(H2C2O4,二元弱酸)与草酸盐在实验和工业生产中都起着重要的作用,常温下,H2C2O4:Ka1=5.4×10

-2,Ka2=5.4×10

-5。H2CO3:K1=4×10

-7K2=6×10

-11。

(1)NaHCO3溶液显____性。

(2)常温下,0.1mol·L

-1的 Na2C2O4溶液 pH=a,0.1 mol·L

-1的 Na2CO3溶液 pH=b,则 a___b(填“>”“<”或“=”)。

(3)常温下,pH=3 的 H2C2O4溶液的物质的量浓度为 c1,水电离出的 c(H

)为 c3;pH=4 的 H2C2O4溶液的物

质的量浓度为 c2,水电离出的 c(H

)为 c4。则 c1_____10c2(填“>”“<”或“=”,下同);c3___10c4。

(4)常温下,用 0.1000mol·L

-1NaOH 溶液滴定 20.00mL 某未知浓度的 H2C2O4溶液,滴定曲线如图,c 点所示

溶液中:2c(C2O42-
)+2c(HC2O4-
)+2c(H2C2O4)=c(Na

)

①该草酸溶液的物质的量浓度为_________(结果保留三位小数)。

②a 点所示溶液中各离子的浓度由大到小的顺序为__________。

15.砷(As)是一些工厂和矿山废水中的污染元素,使用吸附剂是去除水中砷的有效措施之一。

(1)将硫酸锰、硝酸钇与氢氧化钠溶液按一定比例混合,搅拌使其充分反应,可获得一种砷的高效吸附剂

X,吸附剂 X 中含有CO3

2−,其原因是___________。

(2)H3AsO3和 H3AsO4水溶液中含砷的各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)

与 pH 的关系分别如图- 1 和图- 2 所示。①以酚酞为指示剂(变色范围 pH 8.0 ~ 10.0),将 NaOH 溶液逐滴加入到 H3AsO3溶液中,当溶液由无色变为

浅红色时停止滴加。该过程中主要反应的离子方程式为_________。

②H3AsO4第一步电离方程式 H3AsO4 H2AsO4-+H+的电离常数为 Ka1,则 pKa1=___(p Ka1 = -lg Ka1 )。

(3)溶液的 pH 对吸附剂 X 表面所带电荷有影响。pH =7.1 时, 吸附剂 X 表面不带电荷; pH > 7.1 时带负电

荷,pH 越高,表面所带负电荷越多;pH

三价砷和五价砷的平衡吸附量(吸附达平衡时单位质量吸附剂 X 吸附砷的质量)如图-3 所示。

①在 pH7~9 之间,吸附剂 X 对五价砷的平衡吸附量随 pH 升高而迅速下降,其原因是___。

②在 pH4~7 之间,吸附剂 X 对水中三价砷的去除能力远比五价砷的弱,这是因为_____。 提高吸附剂 X 对三

价砷去除效果可采取的措施是________。

16.回答下列问题:

(1)某温度(t℃)时,水的电离图象如下图所示,a 点水的离子积 Kw=_____该温度下,pH=11 的 NaOH 溶液

与 pH=2 的 H2SO4溶液等体积混合,溶液显_____(填“酸”或“碱”)性。+

NH4

2-

CO3

2-

SO4

(2)25℃时,向 0.1mol•L-1的氨水中加入少量 NH4Cl 固体,当固体溶解后,测得溶液 pH_____(填“增大”“减小”

或“不变”,下同), 的物质的量浓度_____

(3)将体积相等的 NaOH 稀溶液和 CH3COOH 溶液混合,若溶液中 c(Na+)=c(CH3COO-),则该溶液显_____(填

“酸性”“碱性”或“中性”),则混合前 c(NaOH)_____(填“>”“<”或“=”)c(CH3COOH)

(4)常温下,Ksp[Fe(OH)3]=1×10-38,要使溶液中的 Fe3+沉淀完全[残留在溶液中的 c(Fe3+)<10-5mol•L-1],则溶

液的 pH 应大于_____

(5)用可溶性碳酸盐,可以浸取 CaSO4固体,在溶液浸取过程中会发生反应:CaSO4(s)+ (ag)⇌CaCO3(s)+

(aq)。已知:298K 时,Ksp(CaCO3)=2.80×10-9,Ksp(CaSO4)=4.90×10-5,则此温度下该反应的平衡常数

K 为_____(计算结果保留三位有效数字)。

参考答案

例题 1、⑩⑪

【解析】溶液的酸碱性只取决于c(H

)、c(OH

)的相对大小,纯水总是中性的,①错误;醋酸为弱酸,稀释

时因电离程度增大,溶液的pH

溶液在稀释时c(OH

)下降、c(H

)上升,④错误;水的离子积常数只与温度有关,温度越高,Kw越大,⑤错

误;100℃时,Kw=1×10-12,所以将pH=2的盐酸与pH=12的NaOH溶液等体积混合后,溶液显碱性,⑥错误;

由水电离出的c(H

)=c(OH

)=1×10

-12 mol/L,故溶液可能呈酸性也可能呈碱性,若呈酸性,则AlO

2 不能大

量存在,⑦错误;质子数为26的是Fe3+

,其能发生水解,使得平衡右移,⑧错误;平衡应正向移动,⑨错误;

加入FeCl3发生水解反应:Fe3+

+3H2O Fe(OH)3+3H

,破坏水的电离平衡,c(H

)增大、Kw不变,c(OH

)变小,则可能引起由b向a变化,⑩正确;水电离需要吸热,温度越高Kw越大,⑪正确;在25 ℃时,某稀

溶液中由水电离产生的c(H

)为1×10

-13 mol·L

-1

-7 mol·L

-1,说明溶液中的溶质抑制水的电离,溶质为

酸或碱,溶液可能呈酸性或碱性,⑫错误。例题 2、⑤⑨⑩⑫

【解析】若所测溶液呈酸性,则 pH 偏大,①错误; a<b+1, ②错误; 应为 100 倍, ③错误; 溶液的 pH 也可

能为 1, ④错误; 盐酸溶液中 c(H+
)=0.001 mol·L

-1,NaOH 溶液中 c(OH—)=0.01 mol·L

-1,等体积混合后,碱过

量,溶液显碱性,⑤正确; pH=2 的 CH3COOH 溶液和 pH=12 的 NaOH 溶液等体积混合,CH3COOH 过量,

溶液呈酸性,⑥错误;pH=2 的盐酸和 pH=12 的氨水等体积混合,氨水过量,溶液呈碱性,⑦错误;由于

两种 CH3COOH 的电离度不等,α 甲<α 乙,所以 c(甲)>10c(乙),⑧错误;据图像可知,由于 ROH 稀释 10 倍,

溶液的 pH 减小 1 个单位,稀释 100 倍,溶液 pH 减小 2 个单位,可知 ROH 是强碱,在任何浓度都是完全

电离的,⑨正确;醋酸是弱酸,部分电离,①点所示溶液加入的 NaOH 少,被中和产生盐的酸少,溶液是

NaAc 和 HAc 的混合溶液,②点所示溶液是 NaAc 溶液,加入的 NaOH 多,产生的盐 NaAc 多。溶液中自由

移动的离子浓度越大,溶液的导电性就越强,由于醋酸是弱酸,当向其中加入碱发生中和反应后溶液中自

由移动的离子浓度增大,所以溶液的导电性增强,因此①点所示溶液的导电能力弱于②点,⑩正确;V(NaOH)

=20ml 时,盐酸与氢氧化钠恰好反应,生成的醋酸根水解,则 c(Cl—)>(CH3COO—),⑪错误;由 pH=a,

得 c(H

)=10

-a,c(OH

)=10

-14+a,再由 pH=b,得 c(H

)=10

-b,强酸强碱恰好中和时 10

-14+a

×Va=10

-b

×Vb,

Va

Vb=1014-(a+b),由于 Va>Vb,故 a+b<14,又由于 b=0.5a,可推知 b<
14

3
,故 b 值可以等于 4,⑫正确。

例题 3、(1)

4 +5H2C2O4+6H

===10CO2↑+2Mn2+

+8H2O(2)①电子天平、250 mL 容量瓶 ②酸式

反应生成的 Mn2+

对反应有催化作用 滴入最后一滴溶液,溶液由无色变成浅紫色,且半分钟内不褪色 ③

20.00 90.00% ④AC

【解析】(1)其他条件相同,温度高时,反应速率快,则溶液褪色所需的时间短。酸性 KMnO4 溶液能将草酸

氧化为 CO2,MnO

4 被还原为 Mn2+

。(2)①准确称量 5.000 g 样品需要电子天平,配制 250 mL 的溶液需要 250

mL 容量瓶。②酸性高锰酸钾溶液有强氧化性,应置于酸式滴定管中。反应一段时间后反应速率加快,可能

是反应生成的 Mn2+

对反应有催化作用。③第三次实验数据的误差太大,应舍去。前两次实验消耗 KMnO4

标准溶液的平均体积为 20.00 mL。25.00 mL 所配草酸溶液中,n(H2C2O4)=5

2n(MnO

4 )=2.5×0.100 0 mol·L

1×20.00×10

-3 L=0.005 000 mol,则 250 mL 溶液中含 0.050 00 mol 草酸,其质量为 0.050 00 mol×90 g·mol

-1

=4.500 g,此样品的纯度为4.500 g

5.000 g×100%=90.00%。④未用 KMnO4 标准溶液润洗滴定管,会使标准溶液浓

度偏低,耗用标准溶液体积偏大,结果偏高。滴定前锥形瓶内有少量水,对实验结果无影响。滴定前滴定

管尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失,气泡体积计入了标准溶液的体积,使标准溶液体积偏大,结果偏高。

观察读数时,滴定前仰视,滴定后俯视,使标准溶液体积偏小,结果偏低。

【课时练习】

1.B【解析】A. 用润湿的 pH 试纸测稀碱溶液的 pH,相当于稀释溶液,氢氧根离子浓度减小,测定值偏小,

A 错误;B. 酸碱中和滴定时,开始时俯视滴定管读数,结束时仰视滴定管读数,所测液体体积偏大,B 正确;

C.测定中和热时,使用稀醋酸代替稀盐酸,醋酸是弱酸,电离要吸热,所测中和热偏小,C 错误;

D.测定硫酸铜晶体中结晶水含量时,被测样品中含有加热不挥发杂质,样品质量大,所测结晶水含量偏低,

D 错误;

答案选 B。

2.B【解析】A.只有 25℃下纯水的 pH 才等于 7,A 选项错误;

B.任何条件下,纯水中的氢离子和氢氧根离子的浓度一定相等,所以纯水一定显中性,B 选项正确;

C.25℃下,纯水的 pH=7,温度升高到 95℃,水的电离平衡正向移动,电离出更多的氢离子使其 pH 下降,

所以 pH 小于 7,C 选项错误;

D.25℃下,纯水的 pH=7,温度升高到 95℃,水的电离平衡正向移动,电离出更多的氢离子使其 pH 下降,

所以 pH 小于 7,即氢离子浓度大于 1×10-7mol/L,D 选项错误;

答案选 B。

3.A【解析】A、向水中加入少量固体硫酸氢钠, 硫酸氢钠电离出的氢离子,抑制水电离,平衡逆向移动,

但是 c(H+)增大,因为温度不变,Kw不变,A 正确;

B、向水中加入氨水,氨水是碱能够抑制水的电离,平衡逆向移动,c(H+)减小,c(OH

)增大,B 错误;

C、向水中加入少量固体醋酸钠,醋酸根离子与水电离出的氢离子结合生成弱电解质醋酸,促进水电离,平

衡正向移动,C 错误;

D、水的电离是吸热过程,将水加热,促进水的电离,Kw 增大,氢离子浓度增大,pH 减小,D 错误;

正确选项 A。

4.D【解析】A.碳酸根会和氢离子反应生成二氧化碳而不能大量共存,故 A 不符合题意;

B.铁离子和 SCN

反应生成络合物,且硝酸根和铁离子均可以氧化硫离子,所以不能大量共存,故 B 不符

合题意;

C.使酚酞变红的溶液显碱性,铜离子不能大量存在,故 C 不符合题意;

D.该溶液中氢离子浓度较小,碳酸根可以大量存在,其他几种离子也相互不反应,可以大量共存,故 D

符合题意;

综上所述答案为 D。

5.C【解析】CH3COOH 溶液与 0.1molNaOH 固体混合,CH3COOH+NaOH=CH3COONa+H2O,a 点显酸性,

故形成 CH3COOH 和 CH3COONa 的混合溶液。若向该混合溶液中通入 CH3COOH,CH3COONa 减少,   

 

+ –

3

c Na c OH

c CH COO

        

     

3

+ +

– +

3

CH COOH 3
c Na c OH c H c

c CH COO c H c C C H OOH

  

 
 

 3 

+

c Na Kw

Ka c CH COOH

 

 3 

+

n Na Kw

Ka n CH COOH

  

 3 

+

n Na Kw

Ka n CH COOH

   

 

+ –

3

c Na c OH

c CH COO

   

-1

3
0.1+0.1 c c =0.2mol L

1

CH COO Na

 

    

+ -7 -1

c H =10 mol L

 

-1

3
w-0.1
c =

1

CH COOH mol L

   

 

– + -7

3 -1

a

3

c CH COO c H 0.2 10 = = mol L

c CH COOH w-0.1

K

  

CH3COOH 增多;若向该混合溶液中加入 CH3COONa 固体,CH3COONa 增多,CH3COOH 减少。

A.根据电荷守恒可知,c(Na+
)+c(H+)=c(OH-
)+c(CH3COO-),由题可知,在 b 点时,(c H+)<c(OH-
) + c(CH3COO-),

A 错误;

B. = = =

,加入 CH3COOH 过程中,n(Na+)不变,n(CH3COOH)增大,所以

减小,故 减小,B 错误;

C.根据电荷守恒可知,c(Na+
)+c(H+
)=c(OH-
)+c(CH3COO-),c 点时,溶液 pH=7,有 c(H+
)=c(OH-),则 c(Na+
)=

c(CH3COO-), ,溶液中 ,根据物料

守恒: ,则醋酸的电离平衡常数为:

,C 正确;

D.溶液中酸或碱电离的氢离子或氢氧根浓度越大,水的电离程度越小,由题可知, a、b、c 对应的混合液

中 pH≤7,醋酸对水的电离的抑制程度大于醋酸根离子对水的电离的促进程度,水的电离均受到抑制,由于

氢离子浓度 a>b>c,则水的电离程度由大到小的顺序是 c>b> a,D 错误。

答案为 C。

6.A【解析】A.a 点时,存在平衡:HB⇌H++B-,稀释 100 倍后,HB 溶液的 pH=4,溶液中 c(B-)≈c(H+)

=10-4mol/L,则 Ka=c(H+
)c(B−
)/c(HB)=10−4×10−4
/(0.001−10−4
)=1.11×10-5,A 正确;

B.升高温度促进弱酸的电离,所以 HB 中 B-浓度增大,强酸的酸根离子浓度不变,所以 A-的浓度不变,因

此 c(B−
)/c(A−)增大,B 错误;

C.HA 为强酸,NaA 是强酸强碱盐不水解,溶液显中性,NaB 为强碱弱酸盐,水解显碱性,所以相同条件

下 NaA 溶液的 pH 小于 NaB 溶液的 pH,C 错误;

D.酸抑制水的电离,酸电离出的氢离子浓度越大,对水的抑制程度越大,氢离子浓度:a=c>b,所以溶液

中水的电离程度:a=c<b,D 错误;

答案选 A。

7.A【解析】A.在图中可看出:A、D、E 是在 25 ℃水的电离平衡曲线,三点的 Kw 相同。B 是在 100℃水的电离平衡曲线产生的离子浓度的关系,C 在 A、B 的连线上,由于水是弱电解质,升高温度,促进水的

电离,水的离子积常数增大,则图中五点 KW 间的关系:B>C>A=D=E,故 A 正确;

B.若从 A 点到 D 点,由于温度不变,溶液中 c(H+)增大,c(OH-)减小。可采用在水中加入少量酸的方法,

故 B 错误;

C.若从 A 点到 C 点,由于水的离子积常数增大,所以可采用升高温度的方法,故 C 错误;

D.若处在 B 点时,由于 Kw=10—12。 pH=2 的硫酸,c(H+
)=10-2mol/L, pH=12 的 KOH, c(OH-
)=1mol/L,若

二者等体积混合,由于 n(OH-
)> n(H+),所以溶液显碱性,故 D 错误;

答案选 A。

8.D【解析】A.酸或碱抑制水电离,含有弱离子的盐促进水电离,a 点溶质为氯化铵,是强酸弱碱盐,NH4+

促进水的电离,则 a 所示溶液中水的电离程度大于相同温度下纯水的电离程度,A 错误;

B.b 点溶液呈中性,则 c(H+
)=c(OH-),水的电离程度很小,盐电离产生的离子浓度大于水电离产生的离子

浓度,所以 c(K+)>c(H+),B 错误;

C.d 点 KOH 溶液体积与 NH4Cl 溶液的体积相等,二者浓度相等,则二者恰好完全反应,混合溶液中溶质

为反应产生的 KCl、NH3·H2O 等物质的量浓度的混合溶液,C 错误;

D.c 点溶液中溶质为等物质的量浓度的一水合氨、KCl、NH4Cl 的混合溶液,溶液中存在电荷守恒

c(NH4+
)+c(K+)+c(H

)=c(OH

)+c(Cl-)、同时存在物料守恒:c(NH3•H2O)+c(NH4+
)= c(Cl-),则 c(K+)+c(H

)=c(NH3•H2O)+ c(OH

),D 正确;

故合理选项是 D。

9.C【解析】A.根据图知,升高温度,化学平衡常数减小,说明平衡逆向,升高温度平衡向吸热方向移动,

则逆反应是吸热反应,正反应是放热反应,即正反应△H<0,故 A 正确;

B.根据图象分析,pH=4 时,溶液中主要存在为 HSO3-,所以当 pH=4 时应停止通入 SO2,控制 pH,主要

得到 NaHSO3,故 B 正确;

C.盐酸溶液 pH 小于一水合氨,稀释过程中盐酸溶液 pH 增大,溶液的 pH 大小关系:b>d>c,故 C 错误;

D.-lgc(H+)、-lgc(OH-)的乘积越大,水的电离程度越小,可知 T1<T2,故 D 正确,

故选:C。

10.B【解析】A. 由图中信息可知,ab 段溶液的导电能力逐渐减弱至最低,说明在此过程中,溶液中的离

子总浓度逐渐减小,只是 CH3COOH 与 NaOH 的中和过程,NaOH 是强碱,其完全电离,故其先参与中和

反应,NH3·H2O 是弱碱,其没有参加反应,因为只要 NH3·H2O 参加反应就会生成可溶性的强电解质醋酸铵,

离子总浓度必然增大,A 叙述正确;4

3

+

( 3 ) (H )

CH COO

CH C OH O )

c c

c

B. b 点为醋酸钠和 NH3·H2O 的混合液,此时 NH3·H2O 的电离抑制了水的电离,在 d 点恰好完成所有的中和

反应,溶液中只有醋酸钠和醋酸铵两种溶质,两者的水解均促进水的电离,故 d 点水的电离程度最大,B

叙述错误;

C.由于起始状态时醋酸和氢氧化钠的物质的量浓度相同,在 c 点,醋酸的体积是原氢氧化钠溶液体积的 1.5

倍,根据物料守恒可知,3c(Na+
)=2c(CH3 COOH)+2c(CH3 COO-),C 叙述正确;

D. 在室温下,两种弱电解质的电离常数相同。在 d 点溶液中只有醋酸钠和醋酸铵,且两者物质的量浓度相

同。若醋酸根离子的物质的量浓度与铵根离子浓度相同,则溶液呈中性,但是,此时溶液中醋酸根离子的

物质的量浓度是铵根离子的 2 倍,因此,醋酸根离子的水解作用大于铵根离子的水解作用,溶液呈碱性,

因此,c(Na+)>c(NH )>c(OH-)>c(H+),D 叙述正确。

本题选 B。

11.D【解析】溶液中离子浓度越小,溶液的导电率越小,电阻率越大;a→b 过程中随着 CH3COOH 的滴入,

电阻率增大,b 点达最大,说明 a→b 过程中随着 CH3COOH 的滴入离子浓度减小,而 CH3COOH 滴定氨水

时生成的 CH3COONH4是强电解质,溶液的导电性应增大,故向混合溶液中加入等物质的量浓度的

CH3COOH 溶液时,发生反应的先后顺序是 MOH+CH3COOH= CH3COOM+H2O、NH3·H2O+ CH3COOH=

CH3COONH4+H2O,则碱性 MOH>NH3·H2O,b 点溶液中溶质为 CH3COOM、NH3·H2O,c 点时醋酸和氨水

恰好完成反应生成醋酸铵,c 点溶液中溶质为 CH3COOM,CH3COONH4 且二者的物质的量浓度相等。

A. 由图可知,向混合溶液中加入等物质的量浓度的 CH3COOH 溶液时,电阻率先增大后减小,说明发生了

两步反应,发生反应先后顺序是碱性强的 MOH 先反应 MOH+CH3COOH= CH3COOM +H2O,然后 NH3·H2O+

CH3COOH= CH3COONH4+H2O,所以碱性 MOH>NH3·H2O,故 A 正确;

B. c 点时,加入醋酸 40mL 时,溶液中的溶质为 CH3COOM、CH3COONH4且二者的物质的量浓度相等,又

因为 CH3COOH 的 Ka=1.8×10

-5 等于 NH3·H2O 的 Kb=1.8×10

-5,CH3COONH4溶液呈中性,又碱性:MOH

>NH3·H2O,CH3COOM 溶液呈碱性,c 点溶液呈碱性,则醋酸根的水解程度大于铵根的水解程度,则 c

(CH3COOH)>c(NH3·H2O),故 B 正确;

C. d 点加入醋酸 60mL,溶液中的溶质为 CH3COOM、CH3COONH4和 CH3COOH 且三者物质的量浓度相等,

由于盐的水解程度和弱酸的电离程度都是微弱的,则 c(CH3COO-)≈2c(CH3COOH),由醋酸的电离常数

Ka= = l.8×10-5可知 c(H+)≈ 9×10-6mol/L,则溶液 pH≈5,故 C 正确;

D. a→d 过程,溶液的碱性逐渐减弱,水电离程度加大,后来酸性逐渐增强,水的电离程度减小,所以实验

过程中水的电离程度是先增大后减小,故 D 错误;故选 D。

12.A【解析】A.a 点时,pH=3,c(H+
) = 10-3 mol·L-1,因为 Ka =1.0×10-3,所以 c(HA) = c(A—),根据电荷

守恒 c(A—) + c(OH—) = c(Na+
) + c(H+)和 c(HA) = c(A—)即得 c(HA)+c(OH-
)=c(Na+
)+c(H+),故 A 正确;

B.a 点溶质为 HA 和 NaA,pH=3,水电离出的 c(OH—)=10—11
;b 点溶质为 NaOH 和 NaA,pH=11,c(OH—)

= 10-3,OH—是由 NaOH 电离和水电离出两部分之和组成的,推断出由水电离处的 c(OH—)

离的 c(H+)>10—11,故 B 错误;

C.根据电荷守恒 c(Na+
) + c(H+
) = c(A—) + c(OH—)可得 c(Na+
) = c(A—) + c(OH—)-c(H+),假设 C 选项成立,

则 c(A—) + c(OH—)-c(H+
) = c(HA) + c(A— ) + c(OH—),推出 c(HA) + c(H+
) = 0,故假设不成立,故 C 错误;

D.V =10mL 时,HA 与 NaOH 恰好完全反应生成 NaA,A—+ H2O ⇌ HA +OH—,水解后溶液显碱性,c(OH—) >

c(H+), 即 c(HA) > c(H+
) ,故 D 错误;

故答案选 A。

13.(1)恒压分液漏斗或滴液漏斗;NaOH 溶液(2)水浴加热;受热均匀,便于控制(3)电子天平(4)

向过滤器中加入蒸馏水浸没晶体,让水自然流下,重复操作 2~3 次(5)BC(6)65.1%

【解析】由图可知,三颈烧瓶中发生的反应为在钒酸铵做催化剂作用下,50%硝酸与环己醇在水浴加热的条

件下发生氧化还原反应生成己二酸、一氧化氮和水,一氧化氮与装置中空气中的氧气反应生成二氧化氮,

反应生成的一氧化氮和二氧化氮气体通入广口瓶中被水吸收,通过导气管通入空气,使一氧化氮转化为二

氧化氮,反应后的气体通入烧杯中被氢氧化钠溶液完全吸收,防止污染环境,其中倒置的干燥管和漏斗起

防止倒吸的作用。

(1)由图可知,仪器 A 的名称为恒压分液漏斗或滴液漏斗;仪器 B 中所盛装的试剂为氢氧化钠溶液,目的

是吸收一氧化氮和二氧化氮,故答案为:恒压分液漏斗或滴液漏斗;NaOH 溶液;

(2)由题给反应条件为温度为 80~90℃,反应温度低于水的沸点,应选择水浴加热,水浴加热的优点是受

热均匀,便于控制,故答案为:水浴加热;受热均匀,便于控制;

(3)托盘天平无法称量 0.01g 钒酸铵,则本实验中称量钒酸铵的仪器应选用电子天平,故答案为:电子天

平;

(4)减压过滤后的晶体用冷水洗涤的操作过程为向过滤器中加入蒸馏水浸没晶体,让水自然流下,重复操

作 2~3 次,故答案为:向过滤器中加入蒸馏水浸没晶体,让水自然流下,重复操作 2~3 次;

(5)A.己二酸为二元弱酸,与氢氧化钠溶液完全反应生成的己二酸钠溶液呈碱性,应选用酚酞作指示剂,

若使用甲基橙作指示剂,会使实际消耗氢氧化钠标准溶液的体积偏小,故错误;

B.若滴定前俯视读数,滴定后仰视读数,会使实际消耗氢氧化钠标准溶液的体积偏大,故正确;1.90g

0.02mol 146g/  mol

 

14

3

10

10

Kw

c H

  

 

14

4

10

10

Kw

c H

  

0.100 / 21.60

2 20.00

mol L mL

mL

14

2

1

10

5.4 10

w

a

K

K

 

C.实验用的碱式滴定水洗后均未润洗,会使氢氧化钠溶液的浓度减小,导致实际消耗氢氧化钠标准溶液的体

积偏大,故正确;

BC 正确,故答案为:BC;

(6)由题意可知,硝酸的物质的量为 0.12mol,环己醇的物质的量为 0.02mol,由方程式 3 —8HNO3

可得,反应中硝酸过量,环己醇完全反应,0.02mol 环己醇完全反应生成 0.02mol 己二酸,则己二酸的产率

为 ×100%≈65.1%,故答案为:65.1%。

14.(1)碱(2)<;>(3) = (4)①0.054mol·L

-1②c(Na

)>c(HC2O4-
)>c(H

)>c(C2O42-
)>c(OH

)

【解析】 (1)NaHCO3 是强碱弱酸盐,HCO3-会发生水解反应,消耗水电离产生的 H+产生 H2CO3,当最终达

到平衡时,溶液中 c(OH-
)>c(H+),所以溶液显碱性;

(2)H2C2O4、H2CO3 都是二元弱酸,由于电离平衡常数 Ka2(H2C2O4)>Ka2(H2CO3),所以盐的水解程度:Na2C2O4<

Na2CO3,这两种盐都是强碱弱酸盐,根据盐水解规律:谁弱谁水解,越弱越水解,谁强显谁性,可知盐溶

液的碱性:Na2C2O4

(3)常温下,pH=3 的 H2C2O4溶液的物质的量浓度为 c1=10-3mol/L,水电离出的 c(H

)为 c3=c(OH-
)=

=10-11
;pH=4 的 H2C2O4 溶液的物质的量浓度为 c2,水电离出的 c(H

)为 c4=c(OH-
)=

=10-10;由于草酸是二元弱酸,在溶液中存在酸的电离平衡,稀释促使酸的电离平衡正向移

动,使酸的电离程度大于浓溶液,因此 c1>10c2,c3=10c4。

(4)①用 0.100mol/L NaOH 溶液滴定 20.00mL 某未知浓度的 H2C2O4 溶液,根据 c 点离子浓度之间的关系,

得到 c 点的溶液是草酸钠的水溶液,草酸和氢氧化钠之间按照 1:2 物质的量之比进行反应,所以该草酸溶

液的物质的量浓度 c(H2C2O4)= =0.54mol/L;②a 点所示溶液显示酸性,草酸的电离

平衡常数 Ka1=5.4×10

-2,HC2O4-的水解平衡常数 Kh= =1.85×10-13

-2,所以得到

的是草酸氢钠溶液,由于电离大于水解,所以 c(H+
)>c(OH-),溶液中 H+除了 HC2O4-电离产生外,还有水的

电离,而 C2O42-只有 HC2O4-电离产生,HC2O4-电离程度大于水的电离程度,所以 c(H+
)>c(C2O42-
)> c(OH-),

盐 NaHC2O4 是强电解质,完全电离,电离产生的离子浓度大于弱电解质的电离程度,HC2O4-电离、水解会

消耗,则 c(Na+
)>c(HC2O4-),因此溶液中各离子的浓度由大到小的顺序为 c(Na

)>c(HC2O4-
)>c(H12

12

10

10

+

NH4

+

NH4

14

11

10

10

)>c(C2O42-
)>c(OH

)。

15.(1)碱性溶液吸收了空气中的 CO2OH- + H3AsO3 H2AsO3- + H2O②2.2(3)①在 pH7~9 之间,随 pH

升高 H2AsO4-转变为 HAsO42-,吸附剂 X 表面所带负电荷增多,静电斥力增加在 pH4~7 之间,吸附剂 X 表面带正

电,五价砷主要以 H2AsO4-和 HAsO42-阴离子存在,静电引力较大;而三价砷主要以 H3AsO3分子存在,与吸附剂

X 表面产生的静电引力小②加入氧化剂,将三价砷转化为五价砷

【解析】(1)NaOH 在空气中易与 CO2 反应生成 NaCO3,吸附剂 X 中含有CO3

2−,其原因是碱性溶液吸收了

空气中的 CO2 ;(2)①从题图可知 pH 由小变大时, H3AsO3 浓度减小,H2AsO3-浓度增大,当溶液由无色

变为浅红色时,主要反应的离子方程式为 OH- + H3AsO3 H2AsO3- + H2O ;②H3AsO4 第一步电离方程式

H3AsO4 H2AsO4-+H+的电离常数为 Ka1,Ka1=

?(?2???4

−)?(?+)

?(?3???4) ,由题图读出:,?(?2???4

)=?(?3???4),

?(?+)=10-2.2mol/L,Ka1=?(?+)=10-2.2mol/L,p Ka1 = -lg Ka1 =-lg10-2.2=2.2;(3)①在 pH7~9 之间,随 pH 升高

H2AsO4-转变为 HAsO42-,吸附剂 X 表面所带负电荷增多,,静电斥力增加,吸附剂 X 对五价砷的平衡吸附量

随 pH 升高而迅速下降。②在 pH4~7 之间,吸附剂 X 表面带正电,五价砷主要以 H2AsO4-和 HAsO42-阴离子存

在,静电引力较大;而三价砷主要以 H3AsO3分子存在,与吸附剂 X 表面产生的静电引力小。提高吸附剂 X

对三价砷去除效果可采取的措施是:加入氧化剂,将三价砷转化为五价砷。

16.(1)1.0×10-12;碱(2)减小;增大(3)中性;<(4)3(5)1.75×104

【解析】(1)根据图知,当 c(H+
)=10-6 mol/L,c(OH-
)=10-6 mol/L,离子积常数 Kw=c(H+
)×c(OH-
)=10-6×10-6=10-12,

pH=2 的 H2SO4 溶液中 c(H+
)= 0.01mol/L, pH = 12 的 NaOH 中 c(OH-
)= =1mol/L,等体积混合时碱过

量,溶液呈碱性;

(2)一水合氨为弱电解质,溶液中存在电离平衡 NH3•H2O +OH-,向氨水中加入氯化铵时,溶液中

浓度增大,抑制一水合氨电离,溶液中氢氧根离子浓度减小,则 pH 减小;

(3)溶液中存在电荷守恒 c(Na+
) + c(H+
) = c(CH3COO-
) + c(OH-),由于 c(Na+
) = c(CH3COO-),所以 c(OH-
)=c(H+),

所以溶液呈中性;醋酸钠溶液呈碱性,要使醋酸和氢氧化钠的混合溶液呈中性,则醋酸应该稍微过量,因

为二者的体积相等,所以醋酸的浓度大于氢氧化钠;

(4)常温时,Fe(OH)3的 Ksp=1×10-38,要使溶液中的 Fe3+沉淀完全,残留在溶液中的 c(Fe3+)

c(Fe3+)=10-5mol•L-1,Ksp=c(Fe3+)c3
(OH-
)=10-5×c3
(OH-
)=1×10-38 ,c(OH-
)=10-11mol/L,c(H+
)= mol/L

=10-3mol/L,溶液 pH=3,则溶液的 pH 应大于 3;2-

CO3

2-

SO4

2-

CO3

2-

SO4

 

 

 

 

2- -5

4 sp 4 4

2- -9

3 sp 3

c SO CaSO 4.90 10 1.75 10

c CO CaCO 2.80 10

K

K

K


    

(5)溶浸过程中会发生:CaSO4(s)+ (ag)⇌CaCO3(s)+ (aq),CaCO3 (s) =Ca2+ + ; CaSO4(s) =

Ca2+ + ;依据硫酸钙、碳酸钙溶度积常数的计算表达式,转化关系中钙离子相同计算,反应的平衡常数

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