盐类水解与沉淀溶解平衡专题复习

专题十盐类水解与沉淀溶解平衡

平衡问题是近几年高考题中的新宠,是包括化学平衡、电离平衡、水解平衡、沉淀溶解平衡的一个大的平衡体系,分析突破点都是动态平衡,条件改变时,平衡可能会改变,但各平衡常数只与温度有关。该题一改以往简单设问方式,考查了学生分析图象、整合信息的能力,可以预见该考点仍是以后高考的热点问题。

曾经风行一时的无机框图题，由于虚拟的情景，受到质疑和抨击，同时已不符合新课程强调“有将化学知识应用于生产、生活实践的意识，能够对与化学有关的社会问题做出合理的判断”等要求，所以，当前各省化学高考中已逐步摒弃虚拟的、不真实的框图提问，在二卷中的实验题、无机题等都代之以“工艺流程”、“操作流程”等工业流程题。

盐类水解原理及其应用

1.(2011年重庆理综)对滴有酚酞试液的下列溶液,操作后颜色变深的是( )

A.明矾溶液加热

溶液加热

C.氨水中加入少量NH4Cl固体

D.小苏打溶液中加入少量NaCl固体

答案:B。

2.(2011年广东理综)对于 mol·L-1 Na2SO3溶液,正确的是( )

A.升高温度,溶液pH降低

(Na+)=2c(S)+c(HS)+c(H2SO3)

(Na+)+c(H+)=2c(S)+2c(HS)+c(OH-)

D.加入少量NaOH固体,c(S)与c(Na+)均增大

答案:D。

3.(2010年福建理综)下列关于电解质溶液的正确判断是( )

A.在pH=12的溶液中,K+、Cl-、HC、Na+可以大量共存

B.在pH=0的溶液中,Na+、N、S、K+可以大量共存

C.由 mol·L-1一元碱BOH溶液的pH=10,可推知BOH溶液存在BOH B++OH-

D.由 mol·L-1一元酸HA溶液的pH=3,可推知NaA溶液存在A-+H2O HA+OH-

答案:D。

4.(2009年福建理综)在一定条件下,Na2CO3溶液存在水解平衡:C+H2O HC+OH-。下列说法正确的是( )

A.稀释溶液,水解平衡常数增大

B.通入CO2,平衡朝正反应方向移动

C.升高温度,减小

D.加入NaOH固体,溶液pH减小

答案:B。

5.(2009年天津理综)25 ℃时,浓度均为 mol/L的NaHCO3和Na2CO3溶液中,下列判断不正确的是( )

A.均存在电离平衡和水解平衡

B.存在的粒子种类相同

(OH-)前者大于后者

D.分别加入NaOH固体,恢复到原温度,c(C)均增大

答案:C。

①盐类水解是高考知识点,在每年的高考题中都会出题,题型以选择题为主,也会以填空、简答形式出现在综合题中,难度一般以中等为主;②考查角度主要是水解实质及规律、水解方程式的规范书写及水解原理的应用,如:溶液配制、明矾净水、试剂保存、物质提纯、溶液蒸干的产物判断等。

备考时①是要掌握水解的特征:程度弱、吸热、动态平衡等;②是要掌握盐类水解的原理,了解生活中常见的有关盐类水解的化学问题。

离子浓度大小比较

1.(2011年大纲全国理综)室温时,将浓度和体积分别为c1、V1的NaOH溶液和c2、V2的CH3COOH

溶液相混合,下列关于该混合溶液的叙述错误的是( )

A.若pH>7,则一定是c1V1=c2V2

B.在任何情况下都是c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)

C.当pH=7时,若V1=V2,则一定是c2>c1

D.若V1=V2,c1=c2,则c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=c(Na+)

答案:A。

2.(2011年天津理综)25 ℃时,向10 mL mol/L KOH溶液中滴加 mol/L苯酚溶液,混合溶液中粒子浓度关系正确的是( )

>7时,c(C6H5O-)>c(K+)>c(H+)>c(OH-)

<7时,c(K+)>c(C6H5O-)>c(H+)>c(OH-)

[C6H5OH(aq)]=10 mL时,c(K+)=c(C6H5O-)>c(OH-)=c(H+)

[C6H5OH(aq)]=20 mL时,c(C6H5O-)+c(C6H5OH)=2c(K+)

答案:D。

3.(2011年安徽理综)室温下,将 mol·L-1盐酸滴入 mL mol·L-1氨水中,溶液pH和温度随加入盐酸体积变化曲线如图所示。下列有关说法正确的是( )

点由水电离出的c(H+)=×10-14 mol·L-1

点:c(N)+c(NH3·H2O)=c(Cl-)

点:c(Cl-)=c(N)

点后,溶液温度略下降的主要原因是NH3·H2O电离吸热

答案:C。

4.(双选题)(2011年江苏化学)下列有关电解质溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是( )

A.在 mol·L-1 NaHCO3溶液中:c(Na+)>c(HC)>c(C)>c(H2CO3)

B.在 mol·L-1 Na2CO3溶液中:c(OH-)-c(H+)=c(HC)+2c(H2CO3)

C.向 mol·L-1NaHCO3溶液中加入等体积 mol·L-1NaOH溶液:c(C)>c(HC)>c(OH-)>c(H+)

D.常温下,CH3COONa和CH3COOH混合溶液[pH=7,c(Na+)= mol·L-1]:c(Na+)=c(CH3COO-)>c(CH3COOH)>c(H+)=c(OH-)

答案:BD。

5.(2010年广东理综)HA为酸性略强于醋酸的一元弱酸,在 mol·L-1NaA溶液中,离子浓度关系正确的是( )

(Na+)>c(A-)>c(H+)>c(OH-)

(Na+)>c(OH-)>c(A-)>c(H+)

(Na+)+c(OH-)=c(A-)+c(H+)

(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-)

答案:D。

6.(2010年安徽理综)将 mol下列物质分别加入100 mL蒸馏水中,恢复至室温,所得溶液中阴离子浓度的大小顺序是(溶液体积变化忽略不计)( )

①Na2O2②Na2O ③Na2CO3④NaCl

A.①>②>③>④

B.①>②>④>③

C.①=②>③>④

D.①=②>③=④

答案:C。

7.(2010年天津理综)下列液体均处于25 ℃,有关叙述正确的是( )

A.某物质的溶液pH<7,则该物质一定是酸或强酸弱碱盐

=的番茄汁中c(H+)是pH=的牛奶中c(H+) 的100倍

在同浓度的CaCl2和NaCl溶液中的溶解度相同

=的CH3COOH与CH3COONa混合溶液中,c(Na+)>c(CH3COO-)

答案:B。

8.(2010年上海化学)下列溶液中微粒浓度关系一定正确的是( )

A.氨水与氯化铵的pH=7的混合溶液中:c(Cl-)>c(N)

=2的一元酸和pH=12的一元强碱等体积混合:c(OH-)c(H+)

mol·L-1的硫酸铵溶液中:c(N)>c(S)>c(H+)

mol·L-1的硫化钠溶液中:c(OH-)c(H+)+c(HS-)+c(H2S)

答案:C。

9.(2010年江苏化学)常温下,用 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定 mL 0 mol·L-1 CH3COOH溶液所得滴定曲线如图。下列说法正确的是( )

A.点①所示溶液中:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(CH3COOH)+c(H+)

B.点②所示溶液中:c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-)

C.点③所示溶液中:c(Na+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+)

D.滴定过程中可能出现:c(CH3COOH)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(Na+)>c(OH-)

答案:D。

10.(2009年安徽理综)向体积为V a的 mol·L-1CH3COOH溶液中加入体积为V b的 mol·L-1KOH 溶液,下列关系错误的是( )

>V b时:c(CH3COOH)+c(CH3COO-)>c(K+)

=V b时:c(CH3COOH)+c(H+)=c(OH-)

c(K+)>c(OH-)>c(H+)

与V b任意比时:c(K+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-)

答案:C。

11.(2009年广东化学)下列浓度关系正确的是( )

A.氯水中:c(Cl2)=2[c(ClO-)+c(Cl-)+c(HClO)]

B.氯水中:c(Cl-)>c(H+)>c(OH-)>c(ClO-)

C.等体积等浓度的氢氧化钠溶液与醋酸溶液混合:c(Na+)=c(CH3COO-)

溶液中:c(Na+)>c(C)>c(OH-)>c(HC)>c(H+)

答案:D。

12.(2009年全国理综Ⅰ)用 mol·L-1的盐酸滴定 mol·L-1的氨水,滴定过程中不可能出现的结果是( )

(N)>c(Cl-),c(OH-)>c(H+)

(N)=c(Cl-),c(OH-)=c(H+)

(Cl-)>c(N),c(OH-)>c(H+)

(Cl-)>c(N),c(H+)>c(OH-)

答案:C。

13.(双选题)(2009年江苏化学)下列溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是( )

A.室温下,向mol·L-1NH4HSO4溶液中滴加同浓度NaOH溶液至中性:c(Na+)>c(S)>c(N)>c(OH-)=c(H+)

mol·L-1 NaHCO3溶液:c(Na+)>c(OH-)>c(HC)>c(H+)

溶液:c(OH-)-c(H+)=c(HC)+2c(H2CO3)

℃时,pH=、浓度均为mol·L-1的CH3COOH、CH3COONa混合溶液:c(CH3COO-)+c(OH-)

答案:AC。

溶液中离子浓度的大小比较仍是主流试题,考查的内容既与盐的水解有关,又与弱电解质的电离平衡有关。题目不仅偏重考查粒子的浓度大小顺序,而且还侧重溶液中的各种守恒(电荷守恒、物料守恒、质子守恒)关系的考查,从而使题目具有一定的综合性、灵活性和技巧性。

备考离子浓度大小比较要注意抓一个原理、两类平衡、三种守恒进行分析。具体说:一看有无反应,确定溶质种类;二看溶质情况(电离、水解等),确定浓度大小关系;三看守恒关系(电荷守恒、物料守恒、质子守恒),确定浓度的等式关系。注意质子守恒可由电荷守恒和物料守恒联立推导。

沉淀溶解平衡

1.(2011年浙江理综)海水中含有丰富的镁资源。某同学设计了从模拟海水中制备MgO的实验方案:

模拟海水中

的离子浓度

/mol·L-1

Na+Mg2+Ca2+Cl-HC

注:溶液中某种离子的浓度小于×10-5 mol·L-1,可认为该离子不存在;

实验过程中,假设溶液体积不变。

K sp,CaCO3=×10-9K sp,MgCO3=×10-6

K sp,Ca(OH)2=×10-6K sp,Mg(OH)2=×10-12

下列说法正确的是( )

A.沉淀物X为CaCO3

B.滤液M中存在Mg2+,不存在Ca2+

C.滤液N中存在Mg2+、Ca2+

D.步骤②中若改为加入 g NaOH固体,沉淀物Y为Ca(OH)2和Mg(OH)2的混合物

答案:A。

2.(2010年山东理综)某温度下,Fe(OH)3(s)、Cu(OH)2(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后,改变溶液pH,金属阳离子浓度的变化如图所示。据图分析,下列判断错误的是( )

[Fe(OH)3]

B.加适量NH4Cl固体可使溶液由a点变到b点

、d两点代表的溶液中c(H+)与c(OH-)乘积相等

(OH)3、Cu(OH)2分别在b、c两点代表的溶液中达到饱和

答案:B。

3.(2010年海南化学)已知:K sp(AgCl)=×10-10,K sp(AgI)=×10-16,K sp(Ag2CrO4)=×10-12,则下列难溶盐的饱和溶液中,Ag+浓度大小顺序正确的是( )

>AgI>Ag2CrO4

>Ag2CrO4>AgI

>AgCl>AgI

>AgI>AgCl

答案:C。

4.(2009年浙江理综)已知:25 ℃时,K sp[Mg(OH)2]=×10-12,K sp[MgF2]=×10-11。下列说法正确的是( )

℃时,饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2溶液相比,前者的c(Mg2+)大

℃时,在Mg(OH)2的悬浊液中加入少量的NH4Cl固体,c(Mg2+)增大

℃时,Mg(OH)2固体在20 mL mol·L-1氨水中的K sp比在20 mL mol·L-1 NH4Cl溶液中的K sp 小

℃时,在Mg(OH)2悬浊液中加入NaF溶液后,Mg(OH)2不可能转化为MgF2

答案:B。

5.(双选题)(2009年广东化学)硫酸锶(SrSO4)在水中的沉淀溶解平衡曲线如下。下列说法正确的是( )

A.温度一定时,K sp(SrSO4)随c(S)的增大而减小

B.三个不同温度中,313 K时K sp(SrSO4)最大

K时,图中a点对应的溶液是不饱和溶液

K下的SrSO4饱和溶液升温到363 K后变为不饱和溶液

答案:BC。

6.(2011年天津理综)工业废水中常含有一定量的Cr2和Cr,它们会对人类及生态系统产生很大损害,必须进行处理。常用的处理方法有两种。

方法1:还原沉淀法

该法的工艺流程为

Cr Cr2Cr3+Cr(OH)3↓

其中第①步存在平衡:2Cr(黄色)+2H+Cr2(橙色)+H2O

(1)若平衡体系的pH=2,该溶液显色。

(2)能说明第①步反应达平衡状态的是。

和Cr的浓度相同

(Cr2)=v(Cr)

c.溶液的颜色不变

(3)第②步中,还原1 mol Cr2离子,需要mol的FeSO4·7H2O。

(4)第③步生成的Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡:

Cr(OH)3(s)Cr3+(aq)+3OH-(aq)

常温下,Cr(OH)3的溶度积K sp=c(Cr3+)·c3(OH-)=10-32,要使c(Cr3+)降至10-5 mol/L,溶液的pH 应调至。

方法2:电解法

该法用Fe做电极电解含Cr2的酸性废水,随着电解进行,在阴极附近溶液pH升高,产生Cr(OH)3沉淀。

(5)用Fe做电极的原因为。

(6)在阴极附近溶液pH升高的原因是(用电极反应解释)

,

溶液中同时生成的沉淀还有。

解析:pH=2时,2Cr(黄色)+2H+Cr2(橙色)+H2O,平衡向右移动,溶液显橙色,达平衡状态的标志为溶液颜色不变。

(3)中,反应的离子方程式:Cr2+6Fe2++14H+2Cr3++6Fe3++7H2O,则还原 1 mol Cr2时,需要6 mol Fe2+,即需要6 mol FeSO4·7H2O。

(4)中,由K sp=c(Cr3+)·c3(OH-),代入数值得:

c(OH-)=10-9 mol/L,则溶液的pH=5。

(5)中,用Fe做阳极,阳极溶解,产生Fe2+做还原剂。

(6)中,在阴极上,发生反应2H++2e-H2↑;H+浓度降低,pH增大,因pH不断升高,Fe3+水解生成Fe(OH)3沉淀。

答案:(1)橙(2)c (3)6 (4)5

(5)阳极反应为Fe-2e-Fe2+,提供还原剂Fe2+

(6)2H++2e-H2↑Fe(OH)3

①沉淀溶解平衡是新课标中新增的知识点,再现率100%,题型主要是选择题、填空题和计算题;②命题角度主要是沉淀的溶解平衡及沉淀的转化、K sp的计算以及影响因素和意义等。

备考时①要抓住的关键是:K sp只受温度影响,与离子浓度大小无关;②利用溶度积常数的大小判断难溶电解质的溶解能力大小时,要注意必须同种类型在相同条件下进行比较。