例1.(2007年高考山东理综14题)氯气溶于水达到平衡后,若其他条件不变,只改变某一条件,下列叙述正确的是
A.再通入少量氯气,c(H+)/c(ClO-)减小
B.通入少量SO2,溶液漂白性增强
C.加入少量固体NaOH,一定有c(Na+)=c(Cl-)+c(ClO-)
D.加入少量水,水的电离平衡向正反应方向移动
[解析]原反应为:Cl2+H2O
H++Cl-+HClO,再通入少量氯气后,c(H+)与c(HClO)同等程度增大,若HClO的电离度不变,c(H+)/c(ClO-)应该相等,但实际上HClO的电离度减小,使c(ClO-)增大倍数不够,所以c(H+)/c(ClO-)增大,A错。SO2与Cl2反应,二者的漂白性都减弱,B错。据电荷守恒有:c(Na+)+c(H+) = c(Cl-)+c(ClO-)+c(OH-),当溶液呈中性时,c(H+) = c(OH-),才有c(Na+)=c(Cl-)+c(ClO-),C错。若在溶液中加入水,相当于稀释次溶液,则酸性减弱,水的电离程度增强。
[答案]D
[点评]本题考查了既考查了化学平衡,又考查了电离平衡。次氯酸是一种弱电解质,在增加HClO时,其电离度减小,在水中加酸或碱都抑制了水的电离,弱稀释酸或碱溶液时,则水的电离度增加。
例2.(2007高考天津理综11题)25℃时,水的电离达到平衡:H2O
H++OH;ΔH>0,下列叙述正确的是
A 向水中加人稀氨水,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 向水中加人少量固体CH3COONa,平衡逆向移动,c(H+)降低
D 将水加热,Kw增大,pH不变
[解析]由题意可知,水的电离为吸热反应,当温度升高时,平衡象正向移动,c(H+)都增大,所以pH减小,D错误;当加入酸(NaHSO4 = Na+ + H+ + SO42-,相当于加入酸)或碱(加入稀氨水NH3·H2O
NH4+
+ OH-)时,都抑制了水的电离,而溶液中的c(H+)和c(OH―)分别增大,由于温度不变,所以水的离子积不变,A错误,B正确;当加入可水解的盐(CH3COONa)时,因为存在CH3COO- + H2O
CH3COOH
+ OH-而促进水的电离,C错误。
[答案]B
[点评]影响水电离的因素为加酸、碱--抑制水的电离;温度(升高温度)、加入可水解的盐--促进水的电离。
例3.(2007高考上海化学第13题)下列关于盐酸与醋酸两种稀溶液的说法正确的是
A 相同浓度的两溶液中c(H+)相同
B 100mL 0.1mol/L的两溶液能中和等物质的量的氢氧化钠
C pH=3的两溶液稀释100倍,pH都为5
D 两溶液中分别加入少量对应的钠盐,c(H+)均明显减小
[解析]盐酸为强电解质,在溶液中存在HCl = H+ + Cl-;而醋酸为弱电解质,在水分子作用下存在CH3COOH
CH3COO-+ H+,它们均为一元酸,所以当它们物质的量相同时,完全电离时可以产生相同物质的量的H+,所以B正确;但如果它们的浓度相同时,强电解质电离产生的c(H+)更大,A项错误;当稀释两种溶液时由于弱电解质会继续电离而强电解质不能,所以强电解质的pH增加更快,C错误;盐酸对应的盐为NaCl,不水解,则加入到水中不影响c(H+),醋酸对应的盐为醋酸钠可以水解显碱性,c(OH―)增加,所以,c(H+)明显减小,则D项错误。
[答案]B
[点评]强酸为强电解质,在水分子的作用下完全电离,弱酸为弱电解质,在水分子的作用下不完全电离,在稀释过程中强电解质不会继续电离,而弱电解质会继续发生电离。
例4.(2007高考全国1理综第7题)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
[解析]由于盐酸、硫酸为强电解质,醋酸为弱电解质,所以pH相等的酸中醋酸的浓度最大,pH相等的碱中氨水的浓度最大,所以当它们混合时,酸过量的情况pH一定小于7。
[答案]C
[点评]酸、碱反应时,其实质为H+ + OH- = H2O ,判断反应发生的情况应根据H+和oH-物质的量的大小。
例5.(2007高考北京理综第12题)有①Na2CO3溶液 ②CH3COONa溶液 ③NaOH溶液各25mL,物质的量浓度均为0.1mol·L-1,下列说法正确的是
A 3种溶液pH的大小顺序是③>②>①
B 若将3种溶液稀释相同倍数,pH变化最大的是②
C 若分别加入25mL0.1mol·L-1盐酸后,pH最大的是①
D 若3种溶液的pH均为9,则物质的量浓度的大小顺序是③>①>②
[解析]此三种溶液都为碱性溶液,①②为水解后呈现碱性,且H2CO3的酸性小于CH3COOH的酸性,NaOH为强碱,直接电离产生OH-,所以当它们的pH相等时,浓度由大到小的顺序为②<①<③,D项错误;而浓度相同时,pH由大到小的顺序为③>①>②,A项错误;当稀释这三种溶液时,①②的水解程度增加,pH变化教小,而③的OH-的物质的量不变,所以pH变化最大,则B错误;当这三种溶液中加入物质的量相等的盐酸后只有①仍为碱性。
[答案]C
[点评]弱电解质的电离与水解引起的变化比强电解质的要小。
例6.(2007高考北京理综第7题)在由水电离产生的H+浓度为1×10-13mol·L-1的溶液中,一定能大量共存的离子组是① K+、Cl―、NO3―、S2― ② K+、Fe2+、I―、SO42― ③ Na+、Cl-、NO3-、SO42- ④Na+、Ca2+、Cl-、HCO3- ⑤ K+、Ba2+、Cl-、NO3-
A ①③ B ③⑤ C ③④ D ②⑤
[解析]由题目所给信息可知,此溶液中抑制了水的电离,则说明溶液中加入了酸或碱,所以溶液可能为酸性或碱性。①组离子因为含有S2-而不能在酸性条件下存在;②组中有Fe2+不能在碱性条件下存在,④中的HCO3-在酸性和碱性溶液中都不能存在。
[答案]B
[点评]溶液中各离子是否可以大量共存,可以从以下几方面判断:生成弱电解质、沉淀、气体等。(弱酸根离子与H+结合生成弱酸、OH-则与不活泼金属阳离子形成弱碱,所以不能大量共存。)、强氧化性离子与还原性离子不能大量共存;可以发生双水解反应的离子不能大量共存。如Fe3+(Al3+)与HCO3-、CO32-、ClO-、S2-、HS-、AlO2-等大量共存。形成络合物,如Fe3+与SCN-。
例7.(2007高考广东化学第15题)下列各溶液中,微粒的物质的量浓度关系正确的是
A 1.0mol/L Na2CO3溶液:c(OH-)=c(HCO3-)+c(H+)+2c(H2CO3)
B 1.0mol/LNH4Cl溶液:c(NH4+)=c(Cl-)
C 向醋酸钠溶液中加入适量醋酸,得到的酸性混合溶液:
c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)
D 向硝酸钠溶液中滴加稀盐酸得到的pH=5的混合溶液:c(Na+)=c(NO3-)
[解析]在盐的混合溶液中,一般存在三个守恒:质量守恒、电荷守恒、质子守恒。在A项中因为存在着CO32- + H2O
HCO3- + OH-;HCO3- + H2O
H2CO3
+ OH-,所以溶液中的OH-来自于三部分:由水电离产生(等于溶液中H+的物质的量)、CO32-水解生成HCO3-时产生的(等于HCO3-的物质的量)、CO32-水解生成H2CO3时产生的(等于H2CO3物质的量的2倍),所以A正确;NaNO3与盐酸均为强电解质,混合后各离子都不会结合,所以物质的量都不变,则c(Na+)=c(NO3-),D项正确;NH4Cl中NH4+发生水解,而Cl-不水解,所以c(NH4+) < c(Cl-),B项错误;当醋酸钠与醋酸混合时,溶液中存在两个影响c(CH3COO-)的平衡:CH3COOH
CH3COO- + H+;CH3COO- + H2O
CH3COOH
+ -,由于溶液显酸性,所以醋酸的电离程度大于醋酸根离子的水解程度,则c(Na+) < c(CH3COO-),C项错误。
[答案]A D
[点评]在溶液中当水解和电离同时发生时,溶液的酸碱性是判断哪种情况占主要因素的最好方法。
例8.(2007年高考江苏卷第17题)实验室常利用甲醛法测定(NH4)2SO4样品中氮的质量分数,其反应原理为:
4NH4+ +6HCHO =3H++6H2O+(CH2)6N4H+ [滴定时,1 mol (CH2)6N4H+与 l mol H+相当],然后用NaOH标准溶液滴定反应生成的酸。某兴趣小组用甲醛法进行了如下实验:
步骤I 称取样品1.500 g。
步骤II 将样品溶解后,完全转移到250 mL容量瓶中,定容,充分摇匀。
步骤III 移取25.00 mL样品溶液于250 mL锥形瓶中,加入10 mL 20%的中性甲醛溶液,摇匀、静置5 min后,加入1~2滴酚酞试液,用NaOH标准溶液滴定至终点。按上述操作方法再重复2次。
⑴根据步骤III 填空:
①碱式滴定管用蒸馏水洗涤后,直接加入NaOH标准溶液进行滴定,则测得样品中氮的质量分数________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
②锥形瓶用蒸馏水洗涤后,水未倒尽,则滴定时用去NaOH标准溶液的体积__________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)
③滴定时边滴边摇动锥形瓶,眼睛应观察____________
(A)滴定管内液面的变化 (B)锥形瓶内溶液颜色的变化
④滴定达到终点时,酚酞指示剂由_________色变成_________色。
⑵滴定结果如下表所示:
|
滴定 次数 |
待测溶液的体积 /mL |
标准溶液的体积/mL |
|
|
滴定前刻度 |
滴定后刻度 |
||
|
1 |
25.00 |
1.02 |
21.03 |
|
2 |
25.00 |
2.00 |
21.99 |
|
3 |
25.00 |
0.20 |
20.20 |
若NaOH标准溶液的浓度为0.1010 mol·L-1,则该样品中氮的质量分数为___________。
[解析]由4NH4+ +6HCHO
=3H++6H2O+(CH2)6N4H+ [滴定时,1 mol (CH2)6N4H+与 l mol H+相当]可知,4molNH4+ 与甲醛反应产生的H+与(CH2)6N4H+可消耗4 mol NaOH,则消耗的HaOH的物质的量等于NH4+的物质的量,若碱式滴定管没有用标准溶液清洗,则NaOH溶液浓度变小,滴定时用去NaOH溶液的体积增加,计算出的NH4+的物质的量偏大,滴定时反应的实质为H+ + OH- = H2O ,是物质的量相等,所以锥形瓶中加水不会影响反应结果,滴定时锥形瓶中的溶液是由酸性变为中性,在酚酞为指示剂的情况下,容颜颜色由无色变为浅粉色。N的质量分数为
,NaOH的体积利用三次测得的平均值为20.00mL,代入上式可得结果。
[答案]⑴①偏高。②无影响。③B。④无;粉红(或浅红)。⑵18.85%。
[点评]酸碱中和滴定的操作过程应该加以重视,而计算相对来说要简单些,但是误差分析是关于实验测试红的主要内容。