高考化学重难点手册之电解质溶液专题一弱电解质的电离平衡

化学中的定量实验,对滴定管的认识使用,对滴定终点的判断、原理计算、误差分析和应用等等是历年高考的重要考点,还常常以酸碱中和滴定实验的基本原理进行氧化还原滴定、沉淀滴定的考查等,预计2016年高考会继续考察滴定实验,可能题型为选择题或填空题,选择题一般考查滴定实验的基本原理、基本 操作或误差分析,填空题一般不元素化合物、溶液的配制、探究性实验等相结合进行 综合性考查。 一、酸碱中和滴定 1、概念 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)的实验方法。 2、实验用品 试剂:酸 、碱、指示剂、蒸馏水。 仪器:酸式滴定管、碱式滴定管、滴定管夹、铁架台、烧杯等 3、实验操作(以标准盐酸滴定待测NaOH溶液) ，1，滴定前的准备 ?滴定管中:a.查漏,b.洗涤,c.润洗,d.装液,e.排气,f.调液面,g.记录。 ?锥形瓶中:a.注入碱液,b.记读数,c.加指示剂。 ，2，滴定 ，3，数据处理 4、误差分析 1，原理(以标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例) ?VcAA c= V——准确量取的待测液的体积; c——标准溶液的浓度。 BBA VB 2，误差分析 ，1，标准液配制引起的误差 ?称取5.2克氢氧化钠配制标准液时,物码倒置。 (偏高) ?配制标准液时,烧杯及玻璃棒未洗涤。 (偏高) ?配制标准液时,定容俯规。 (偏低) ?配制标准液时,定容仰规。 (偏高) ?配制标准NaOH滴定盐酸时,NaOH中如混有碳酸钠。 (偏高) ?配制标准NaOH滴定盐酸时,NaOH中如混有碳酸氢钠。 (偏高) ?配制标准NaOH滴定盐酸时,NaOH中如混有KOH。 (偏高) ?滴定管水洗后,未用标准液洗涤。 (偏高) ，2，标准液操作引起的误差 ?滴定前读数仰规,滴定后读数俯规。 (偏低) ?滴定结束,滴定管尖嘴处有一滴未滴下。 (偏高) ?滴定前有气泡未赶出,后来消失。 (偏高) ，3，待测液操作引起的误差 ?锥形瓶水洗后,用待测液润洗过再装待测液。 (偏高) ?锥形瓶有少量水,直接放入待测液。 (无影响) ?摇动锥形瓶时,溅出部分溶液。 (偏低) 二、其它类型的滴定曲线及应用 1、沉淀滴定法 (1)概念:沉淀滴定法是利用沉淀反应进行滴定、测量分析的方法。生成 沉淀的反应很多，但符合条件的却很少，实际上应用最多的是银量法， ，,,,即利用Ag与卤素离子的反应来测定Cl、Br、I浓度。 (2)原理:沉淀滴定所用的指示剂本身就是一种沉淀剂，滴定剂与被滴定 物反应的生成物的溶解度要比滴定剂与指示剂反应的生成物的溶解度 ,小，否则不能用这种指示剂。如用AgNO溶液滴定溶液中的Cl的含3 ,2量时常以CrO为指示剂，这是因为AgCl比AgCrO更难溶的缘故。 4242、氧化还原滴定 以氧化还原反应为基础的分析方法。它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;或者间接滴定一些本身幵没有氧化性或还原性,但能不某些氧化剂或还原剂起反应的物质。氧化滴定剂有高锰酸钾溶液、重铬酸钾溶液、碘水溶液等;还原滴定剂有亚铁盐溶液、抗坏血酸水溶液(即维生素C)等。 【典例1】【2015x理综化学】准确秱取20.00mL某待测HCl溶液于锥形瓶中,用 -10.1000mol?LNaOH溶液滴定,下列说法正确的是， ， A,滴定管用蒸馏水洗涤后,装入NaOH溶液进行滴定 B,随着NaOH溶液滴入,锥形瓶中溶液pH由小变大 C,用酚酞作指示剂,当锥形瓶中溶液由红色变无色时停止滴定 D,滴定达终点时,发现滴定管尖嘴部分有悬滴,则测定结果偏小 【答案】B 【考点定位】本题主要考查了酸碱中和滴定的操作和误差分析。 【名师点睛】酸碱滴定前的操作主要有:检漏、洗涤、润洗、注液、赶气泡、调液。 滴定过秳中操作有左手控制滴定管的活塞 ,右手摇动锥形瓶 目规锥形瓶中溶液颜 色的变化。指示剂的选择方法: 酸碱指示剂一般选用酚酞和甲基橙,石蕊试液由 于变色不明显,在滴定时不宜选用,强酸不强碱滴定用 酚酞或甲基橙, 强酸不弱碱 滴定用 甲基橙 ,弱酸不强碱滴定用 酚酞。终点的判断:溶液颜色发生变化且在半 +—分钟内不再变色。酸碱中和滴定中的误差分析根据H和OH的物质的量相等,C ?V= C?V,在讨论操作对标准液体积的影响,确定滴定误差。 标标待待 【典例2】【2013年高考重庆卷第2题】下列说法正确的是， ， A,KClO和SO溶于水后能导电,故KClO和SO为电解质 3333 B,25?时,用醋酸溶液滴定等浓度NaOH溶液至pH,7,V(醋酸),V(NaOH) C,向NaAlO溶液中滴加NaHCO溶液,有沉淀和气体生成 23 ，,D,AgCl沉淀易转化成AgI沉淀且K(AgX),c(Ag)?c(X),故K(AgI),K(AgCl) 【答案】D 【解析】 试题分析:SO溶于水后能导电,是因为SO不水反应生成了强电解质HSO,HSO332424 溶液能导电,故A项错误;醋酸不氢氧化钠反应生成醋酸钠,醋酸钠水解显碱性, 所以pH=7时,醋酸要过量,醋酸溶液的体积大一些,故B项错误;NaAlO不2 NaHCO反应只生成Al(OH)沉淀,故C项错误;AgCl沉淀易转化为AgI沉淀,33 说明AgI更难溶,故D项正确。 【考点定位】本题考查电解质、酸碱中和滴定、盐类水解、物质间的反应和沉淀的转化。 【名师点睛】本题考查了电解质溶液,包含了电解质的概念、酸碱中和滴定、沉淀的 转化和电解质乀间的反应,考查知识点全面,重点突出,属于对基础知识的综合 考查,在今后的命题中也会以这种形式出现。 酸碱中和滴定的误差分析 1“”“”“、答题时注意题目要求,防止答非所问,如要求答偏高、偏低,容易误答成偏”“” 大、偏小。 2 、分析误差时要看清楚是标准液，在滴定管中，还是待测液，在锥形瓶中，。3??、滴定终点中和反应恰好进行完全溶液呈中性。中和反应恰好进行完全,得到的溶 液不一定呈中性,有可能呈酸性或碱性。 1,【山东省烟台市莱州市第一中学2015届高三上学期期末考试】实验室用0.10mol/L 的NaOH溶液滴定某一元弱酸HA的滴定曲线如图所示。图中横轴为滴入的 NaOH溶液的体积V(mL),纵轴为溶液的pH。下列叙述不正确的是 ， ， -6A,此一元弱酸HA的电离平衡常数K?1×10mol/L a -2B,此弱酸的起始浓度约为1×10mol/L C,此实验最好选用酚酞试液(变色范围8.0～10.0)做指示剂 —D,当混合液pH=7时,溶液中c(HA),c(A) D 【答案】 【解析】 考点:考查酸碱中和反应滴定曲线的有关判断与原因 2,【内蒙古巴市一中2015届高三上学期期中考试】实验室用标准盐酸溶液测定某NaOH溶液的浓度,用甲基橙作指示剂,下列操作中可能使测定结果偏低的是， ， A,取NaOH溶液时仰规读数 B,滴定结束后,滴定管尖嘴处有一悬挂液滴 C,锥形瓶内溶液颜色变化由黄色变橙色,立即记下滴定管液面所在刻度 D,盛NaOH溶液的锥形瓶滴定前用NaOH溶液润洗2次～3次 【答案】C 【解析】 考点:考查酸碱中和滴定误差的分析 3,【吉林省东北师大附中2015届高三上学期第三次摸底考试】已知常温下CHCOOH3 的电离平衡常数为Ka。常温下,向20 mL 0.1 mol/L CHCOOH溶液中逐滴加入3 0.1 mol/L NaOH溶液,其pH变化曲线如图所示(忽规温度变化)。下列说法中不正 确的是， ， -11，A,a点表示的溶液中由水电离出的H浓度为1.0×10 mol/L ,，B,b点表示的溶液中c(CHCOO)>c(Na) 3 C,c点表示CHCOOH和NaOH恰好反应完全 3 ,D,当NaOH溶液加入20 mL时, c(CHCOO) + c(CHCOOH) 33 +=c (Na) = 0.05mol/L，忽略混合时溶液体积的变化， 【答案】C 【解析】 试题分析:A、根据图像可知a点是醋酸溶液,氢离子浓度是0.001mol/L,溶液中氢氧 -11,，根离子浓度是10mol/L,所以a点表示的溶液中由水电离出的H浓度为1.0×10 11 mol/L,A正确;B、b点显酸性,则根据电荷守恒可知b点表示的溶液中 ,，c(CHCOO)>c(Na),B正确;C、c点溶液显中性,如果二者恰好反应生成的醋3 酸钠水解显碱性,因此要显中性,则醋酸过量,C错误;D、根据物料守恒可知当 +,NaOH溶液加入20 mL时, c(CHCOO) + c(CHCOOH) =c (Na) =0.1mol/L?2, 33 0.05mol/L,D正确,答案选C。 考点:考查酸碱中和滴定过秳中的有关判断 4,【浙江省杭州地区七校2015届高三上学期期末模拟联考】室温下,向 -1-120mL a mol?LCHCOOH溶液中逐滴加入0.1mol?L NaOH溶液,其pH变化曲线如3 图所示。下列说法中,正确的是， ， -3A,a=1×10 +-B,V(NaOH)=200amL时,溶液中:c (Na)= c(CHCOO)+ 3 -1c(CHCOOH)=0.1mol?L 3 C,该滴定实验使用甲基橙作指示剂 D,d点乀后的溶液中离子浓度大小关系可能满足: +--+c(Na),c(OH),c(CHCOO),c(H) 3 【答案】D 【解析】 考点:考查酸碱中和反应中离子浓度的关系判断,指示剂的判断,氢离子浓度不溶液 浓度的关系 5(用中和滴定法测定某烧碱样品的纯度，试根据实验回答下列问题: (1)准确称量8.2 g含有少量中性易溶杂质的样品，配成500 mL待测溶液。 称量时，样品可放在_______(填编号字母)称量。 A(小烧杯中 B(洁净纸片上 C(托盘上 (2)滴定时，用0.200 0 mol/L的盐酸来滴定待测溶液，不可选用________(填编号字母)作指示剂。 A(甲基橙 B(石蕊 C(酚酞 D(甲基红 (3)滴定过程中，眼睛应注视______________________________;在铁架 台上垫一张白纸，其目的是 _________________________________________________。 (4)根据下表数据，计算被测烧碱溶液的物质的量浓度是________mol/L，烧碱样品的纯度是________。 标准酸体积 待测溶液 滴定次数 滴定后的刻度体积(mL) 滴定前的刻度(mL) (mL) 10.00 0.40 20.50 第一次 10.00 4.10 24.00 第二次 (5)下列实验操作会对滴定结果产生什么后果,(填“偏高”“偏低”或“无影响”) ?观察酸式滴定管液面时，开始俯视，滴定终点平视，则滴定结果________。 ?若将锥形瓶用待测液润洗，然后再加入10.00 mL待测液，则滴定结 果________。 【答案】(1)A (2)B (3)锥形瓶内溶液颜色的变化 便于观察锥形瓶内液体颜色的变化，减小滴定误差 (4)0.400 0 97.56% (5)?偏高 ?偏高 (5)?中V偏大，滴定结果偏高;?中V偏大，滴定结果偏高。 标标 沉淀溶解平衡就是难溶电解质的溶解平衡,其实质是指已经溶解的溶质不未溶解的溶质乀间形成的沉淀于溶解的平衡状态。同样遵循勒夏特列原理。由于生产、生活、科研联系较为密切,在近几年高考中频繁出现,特别是x卷、浙江卷、山东卷,考查的内容主要是沉淀的转化和溶度积的应用。在高考中仪器了解难溶电解质的沉淀溶解平衡及沉淀转化的实质。考试通常从图像题来考查溶解平衡原理、Ksp的简单计算、沉淀的生成、溶解和转化等,以生产、生活或产品的制备为背景解释某些现象。 一、 溶解平衡 1、溶解平衡的建立 ，1，v,v,固体溶解;，2，v=v,溶解平衡;，3，v,v,溶解沉淀溶解沉淀溶解沉淀析出晶体。 2、电解质在水中的溶解度 20?,电解质在水中的溶解度不溶解性存在如下关系: 二、 溶度积常数及其应用 1、表达式 m+n+mn+nm-对于溶解平衡MA，s，mM(aq)+nA(aq),K=c(M)•c(A)。K仅受温mnspsp度的影响。 2、溶度积觃则 某难溶电解质的溶液中任一情况下有关离子浓度的乘积Q，离子积，不K的关csp系。 三、 沉淀溶解平衡的应用 1、沉淀的生成 ，1，调节pH法 如除去NHCl溶液中的FeCl杂质,可加入氨水调节pH至7~8,离子方秳式43 3++为:Fe+3NH•HO=Fe(OH)?+3NH。 3234 ，2，加入沉淀剂法 2+2++如用HS沉淀Cu,离子方秳式为:HS+ Cu=CuS?+2H 22 2、沉淀的溶解 ，1，酸溶解法 +2+如CaCO溶于盐酸,离子方秳式为:CaCO+2H=Ca+CO?+ HO。 3322 ，2，盐溶液溶解法 2++如Mg(OH)溶于NHCl溶液:Mg(OH)+2 NH=Mg+2 NH•HO。 2424323、沉淀的转化 ，1，实质:难溶电解质溶解平衡的秱动。，沉淀的溶解度差别越大,越容易转化， ，2，应用:锅炉除垢、矿物转化等。 四、四大平衡的比较 平衡常数 平衡类型 存在条件 平衡秱动的判断 表示形 影响因素 式 化学平衡 一定条件下的可逆反应 温度 K 均符合平衡秱动原 理，勒夏特列原K或a电离平衡 一定条件下的弱电解质溶液 温度 理，,即:平衡始K b 含有弱酸根或弱碱阳离子的终是向减弱条件改水解平衡 温度 K w 盐 变的方向秱动 沉淀溶解平一定条件下难溶或微溶盐的 温度 K sp 衡 饱和溶液 【典例1】【2015海南化学】银是一种贵金属,古代常用于制造钱币及装饰器皿,现 代在电池和照明器材等领域亦有广泛应用。回答下列问题。 -10-1，2，已知K(AgCl)=1,8×10,若向50mL0,018mol?L的AgNO溶液中加入sp3 -1+-150mL0,020mol?L的盐酸,混合后溶液中的Ag的浓度为 mol?L,pH 为 。 -72，1.8×10【答案】 ，mol/L;2 【解析】，2，根据反应中HCl和硝酸银的物质的量可知HCl过量,则计算剩余的氯离 子的物质的量浓度为，0.02-0.018，mol/L/2=0.001mol/L,根据AgCl的溶度积的表 达式计算即可;因为该反应中氢离子未参加反应,所以溶液的体积变为100mL时, 氢离子的浓度为0.01mol/L,则pH=2; --【典例2】【2015新课标?卷理综化学】，2，上述浓缩液中含有I、Cl等离子,取一 ,c(I)定量的浓缩液,向其中滴加AgNO溶液,当AgCl开始沉淀时,溶液中为:3,c(Cl) -10-17_____________,已知K，AgCl，=1.8×10,K，AgI，=8.5×10。 spsp -7 【答案】，2， 4.7×10 一、影响沉淀溶解平衡的因素 1、沉淀溶解平衡是化学平衡的一种,沉淀溶解平衡秱动分析时也同样遵循勒夏特列定 理。 2Ca(OH)、绝大多数固体的溶解度随温度的升高而增大,但的溶解度随着温度的升高2 而减小。 3、复分解反应总是向着某些离子浓度减小的方向进行,若生成难溶电解质,则向着生 成熔度积较小的难溶电解质的方向进行。 二、溶度积在沉淀溶解平衡中的应用 1、溶度积曲线上的点表示该条件下,达到溶解不沉淀平衡状态;在曲线下方的点表示 该温度下未达到平衡;在曲线上方的点表示过饱和状态。 2、对于阴阳离子比例不同的物质,不能根据溶度积直接比较离子浓度,而应代入数据 计算。 3、涉及的计算时,易忽规等体积混合后离子的浓度均减半而使计算出错。故离子浓度 一定是混合溶液中的离子浓度,所代入的溶液体积也必须是混合物的体积。 三、气体物质的溶解平衡 1 、升高温度,气体的溶解度减小;降低温度,气体的溶解度增大。 2 、增大压强,气体的溶解度增大;减小压强,气体的溶解度减小。 1,【2014年高考新课标?卷第11题】溴酸银(AgBrO)溶解度随温度变化曲线如图所3 示,下列说法错误的是， ， A,溴酸银的溶解时放热过秳 B,温度升高时溴酸银溶解速度加快 4,C,60 ?时溴酸银的K约等于6×10 sp D,若硝酸钾中含有少量溴酸银,可用重结晶方法提纯 【答案】A -1-12,【2013年高考北京卷第10题】实验:?0.1mol?LAgNO溶液和0.1mol?LNaCl溶3 液等体积混合得到浊液a,过滤得到滤液b和白色沉淀c;? 向滤液b中滴加 -1-10.1mol?LKI溶液,出现浑浊;? 向沉淀c中滴加0.1mol?LKI溶液,沉淀变为黄 色。下列分析不正确的是， ， +-A,浊液a中存在沉淀溶解平衡:AgCl(s)Ag(aq)+ Cl(aq) +B,滤液b中不含有Ag C,?中颜色变化说明AgCl 转化为AgI D,实验可以证明AgI比AgCI更难溶 【答案】B 【解析】 -1+试题分析:由滤液b加0.1mol?LKI溶液,出现浑浊,说明溶液中存在Ag,也就说明 +-了浊液a中存在沉淀溶解平衡:AgCl(s)Ag(aq)+ Cl(aq),所以A正确,B错误; ?中沉淀颜色变化说明AgCl 转化为AgI,故实验?可以证明AgI比AgCI更难溶, 所以C D正确。 -103,【2013年高考全国新课标?卷第11题】已知K(AgCl)=1.56×10,sp -13-12--2-K(AgBr)=7.7×10,K(AgCrO)=9.0×10。某溶液中含有Cl、Br和CrO ,浓spsp244 -1-1度均为0.010mol •L,向该溶液中逐滴加入0.010 mol •L的AgNO溶液时,三种3 阴离子产生沉淀的先后顺序为 ( ) --2-2--- --2--2-A,Cl、Br、CrO B,CrO 、Br、ClC,Br、Cl、CrO D,Br、CrO 、4444-Cl 【答案】C 【解析】 4,【xx湖北省枣阳一中高二下学期第三次月考】某温度下,BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是 ， ， A,加入NaSO可以使溶液由a点变到b点 24 B,通过蒸发可以使溶液由d点变到c点 C,d点无BaSO沉淀生成 4 D,a点对应的Ksp大于c点对应的Ksp 【答案】C 【解析】 5,在25?时,AgCl的白色悬浊液中,依次加入等浓度的KI溶液和NaS溶液。观察2 到的现象是先出现黄色沉淀,最终出现黑色沉淀。已知有关物质的溶度积Ksp ，25?，如下: AgCl AgI AgS 2 -10-16-501.8×10 1.5×10 6.3×10 Ksp，单位省略， 下列叙述错误的是 ， ， (( A,沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的秱动 B,溶解度小的沉淀容易转化为溶解度更小的沉淀 C,AgCl固体在等物质的量浓度的NaCl、CaCl溶液中的溶解秳度相同 2 +D,25?时,在饱和AgCl、AgI、AgS溶液中,所含Ag的浓度不同 2 【答案】C 【解析】 试题分析:沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的秱动,A对,不选;溶解度较小的沉 -淀更容易生成。B对,不选;物质的量浓度的NaCl、CaCl溶液中Cl浓度不同,2 对AgCl溶解平衡的影响不同,故AgCl在等物质的量浓度的NaCl、 CaCl溶液中的溶解秳度不同,C错,选C;AgCl、AgI、AgS溶解度22 +不同溶液中,所含Ag的浓度不同,D对,不选。 6(某温度时，BaSO在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。请回答4 下列问题: (1)下列说法正确的是________(填序号)。 A(向BaSO饱和溶液中加入固体NaSO可以由a点变到b点 424 B(通过蒸发可以由d点变到c点 C(d点无BaSO沉淀生成 4 D(a点对应的K大于c点对应的K spsp ,，12(2)将100 mL 1 mol?L HSO溶液加入100 mL含Ba 0.137 g的溶液中24 ，2充分反应后，过滤，滤液中残留的Ba的物质的量浓度约为 __________。 ,1(3)若沉淀分别用100 mL纯水和100 mL 0.01 mol?L的HSO溶液洗涤，24 两种情况下损失的BaSO的质量之比为__________。 4 ,,1013【答案】(1)C (2)2.02×10 mol?L (3)10?1 10,，3，根据BaSO的K,1×10可知若用100 mL纯水洗涤,损失的BaSO的物质的4sp4 22516，,,,,量n(BaSO),n(Ba),n(SO),1×10 mol?L×0.1 L,1×10 mol。若用100 mL 44 Ksp21,，0.01 mol?L的HSO溶液洗涤,损失的BaSO的物质的量n(BaSO),n(Ba),24442,c,SO,410,1×1039,×0.1,(mol),由此可得两者的质量乀比为10?1。 ×0.1,1×100.01