题文
物质在水溶液中可能存在电离平衡、盐的水解平衡或沉淀溶解平衡,它们都可看作化学平衡的一种。请根据所学化学知识回答下列问题:
(1)A为0.1 mol·L-1的(NH4)2SO4溶液,在该溶液中离子浓度由大到小的顺序为 。
(2)B为0.1 mol·L-1的NaHCO3溶液,NaHCO3在该溶液中存在的平衡有(用离子方程式表示) 。
(3)某温度时,0.01mol/L的NaOH溶液PH=11,则该温度 25℃(填“>”、“<”或“=”)。在此温度下,某溶液中由水电离出来的H+浓度为1×10-10 mol/L,则该溶液的pH为 。
(4)pH=3的醋酸和pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合后溶液呈 (填“酸性”、“碱性”或“中性”),溶液中c(Na+) c(CH3COO-)(填“>”、“<”或“=”)。
(5)若物质的量浓度相同的CH3COOH和NaOH溶液混合后,溶液中醋酸根离子和钠离子浓度相等,则混合后溶液呈 (填“酸性”、“碱性”或“中性”),醋酸体积 氢氧化钠溶液体积(填“>”、“<”或“=”)。
(6)D为含有足量AgCl固体的饱和溶液,AgCl在溶液中存在如下平衡:AgCl(s)
Ag+(aq)+Cl-(aq)在25℃时,AgCl的Ksp=1.8×10-10。现将足量AgCl分别放入下列液体中:①100 mL蒸馏水 ②100 mL 0.3 mol·L-1 AgNO3溶液 ③100 mL 0.1 mol·L-1MgCl2溶液充分搅拌后冷却到相同温度,Ag+浓度由大到小的顺序为 (填序号),此时溶液②中Cl-物质的量浓度为 。
题型:未知 难度:其他题型
答案
(1)c(NH4+)>c(SO42-)>c(H+)>c(OH-)
(2)HCO3-
H++CO32-;HCO3-+H2O
H2CO3+OH-; H2O
H++OH-
(3)> 3或10 (4)酸性 < (5) 中性 > (6)②①③ ; 6×10-10mol·L-1
解析
(1)在(NH4)2SO4溶液,存在(NH4)2SO4=2NH4++ SO42-。,H2O
H++OH- ;NH4+发生水解反应消耗OH-,H2O+ NH4+
NH3·H2O + OH-,所以c(H+)>c(OH-)。盐的电离作用大于弱电解质水的电离,所以c(SO42-)>c(H+)。因此在该溶液中离子浓度由大到小的顺序为c(NH4+)>c(SO42-)>c(H+)>c(OH-)。(2)NaHCO3在该溶液中存在的平衡有电离平衡HCO3-
H++CO32-;H2O
H++OH- ;和水解平衡HCO3-+H2O
H2CO3+OH-。(3)某温度时,0.01mol/L的NaOH溶液,c(OH-)=10-2mol/L,c(H+)=10-11mol/L.由于c(H+)·c(OH-)=10-13>10-14=Kw,则该温度高于25℃。在此温度下,某溶液中由水电离出来的H+浓度为1×10-10 mol/L,则说明水的电离受到了抑制。若外加酸,则c(H+)(酸)=10-3mol/L,该溶液的pH为3;若外加碱,则c(H+)1×10-10 mol/L.pH="10." 即该溶液的pH为3或10. (4)由于醋酸是弱酸,部分电离;NaOH是强碱,全部电离。当二者电离产生的离子浓度相等时,酸的浓度远大于碱的浓度。当二者溶液等体积混合时由于酸过量,中和后未电离的酸分子会继续电离。所以混合后溶液呈酸性。此时溶液中c(Na+)<c(CH3COO-)。(5)若物质的量浓度相同的CH3COOH和NaOH溶液混合后,溶液中醋酸根离子和钠离子浓度相等。根据电荷守恒可得:c(Na+)+ c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-),所以c(H+)=c(OH-)。溶液显中性。由于醋酸是弱酸,部分电离,而NaOH是强碱完全电离。所以醋酸体积>氢氧化钠溶液体积。(6)向含有足量AgCl固体的饱和溶液加入①100 mL蒸馏水,会使测定溶解平衡AgCl(s)
Ag+(aq)+Cl-(aq)正向移动,直至达到新条件下的平衡状态。由于在25℃时,AgCl的Ksp=1.8×10-10,所以c2(Ag+)= 1.8×10-10, c(Ag+)= 1.34×10-5mol/L. ②100 mL 0.3 mol·L-1 AgNO3溶液中, c(Ag+)=" 0.3" mol/L; ③100 mL 0.1 mol·L-1MgCl2溶液,c(Cl-)="0.2mol/L," c(Ag+)= 1.8×10-10÷0.2=9×10-10.所以充分搅拌后冷却到相同温度,Ag+浓度由大到小的顺序为②①③。此时溶液②中Cl-物质的量浓度为1.8×10-10÷0.3=6×10-10mol/L.
考点
据考高分专家说,试题“物质在水溶液中可能存在电离平衡、盐的水解.....”主要考查你对 [离子共存 ]考点的理解。
离子共存
离子共存:
所谓离子共存实质上就是看离子间是否发生反应。若离子在溶液中发生反应,就不能共存。
因能发生氧化还原反应而不共存的离子有:
(注:“√”表示能发生反应,“×”表示不能发生反应)
S2-
SO32-
I-
Fe2+
Br-
Cl-(H+)
MnO4-
√
√
√
√
√
√
ClO-
√
√
√
√
√
√
NO3-(H+)
√
√
√
√
√
×
Fe3+
√
√
√
×
×
×
因能发生复分解反应而不共存的离子有:
- 离子间相互结合生成难溶物或微溶物
Ba2+、Ca2+CO32-、SO32-、SO42-Ag+CO32-、SO32-、Cl- - 离子间相互结合生成气体或挥发性物质
H+CO32-、HCO3-、SO32-、HSO3-、S2-、HS-OH-NH4+ - 离子间相互结合生成弱电解质
H+ CO32-、SO32-、S2-、CH3COO-、F-弱酸OH-NH4+、Al3+、Fe3+、Cu2+、Mg2+弱碱H+水
因能发生双水解的离子有:
Al3+CO32-、HCO3-、SO32-、HSO3-、S2-、HS-、AlO2-、ClO-Fe3+CO32-、HCO3-、AlO2-、ClO-NH4+SiO32-、AlO2-
因发生络合反应而不共存的离子有:
Fe3+ SCN-Ag+、Cu2+NH3·H2O
null
null
null
判断离子是否共存的几种情况:
(1)发生复分解反应,离子不能大量共存。
①有气体产生 如CO32-、SO32-、S2-、HCO3-、HSO3-、HS-等易挥发的弱酸的酸根与H+不能大量共存。
②有沉淀生成 如Ba2+、Ca2+、Mg2+、Ag+等不能与SO42-、CO32-等大量共存;
Mg2+、Fe2+、Ag+、Al3+、Zn2+、Cu2+、Fe3+等不能与OH-大量共存;
Pb2+与Cl-,Fe2+与S2-、Ca2+与PO43-、Ag+与I-不能大量共存。
③有弱电解质生成 如OH-、CH3COO-、PO43-、HPO42-、H2PO4-、F-、ClO-、AlO2-、SiO32-、CN-、C17H35COO-与H+不能大量共存;
一些酸式弱酸根如HCO3-、HPO42-、HS-、H2PO4-、HSO3-不能与OH-大量共存;
NH4+与OH-不能大量共存。
(2)发生氧化还原反应,离子不能大量共存
①具有较强还原性的离子不能与具有较强氧化性的离子大量共存 如S2-、HS-、SO32-、I-和Fe3+不能大量共存。
②在酸性或碱性的介质中由于发生氧化还原反应而不能大量共存 如MnO4-、Cr2O7-、NO3-、ClO-与S2-、HS-、SO32-、HSO3-、I-、Fe2+等不能大量共存;
SO32-和S2-在碱性条件下可以共存,但在酸性条件下由于发生2S2-+SO32-+6H+=3S↓+3H2O不能共存 ;H+与S2O32-不能大量共存。
(3)能水解的阳离子跟能水解的阴离子在水溶液中不能大量共存(双水解)
例:Al3+和HCO3-、CO32-、HS-、S2-、AlO2-、ClO-等;Fe3+与CO32-、HCO3-、AlO2-、ClO-等不能大量共存。
(4)溶液中能发生络合反应的离子不能大量共存。
如Fe2+、Fe3+与SCN-不能大量共存。
主要题目要求的限定:
(1)酸性溶液(H+)、碱性溶液(OH-)、能在加入铝粉后放出可燃气体的溶液、由水电离出的H+或OH-=1×10-10mol/L的溶液等。
(2)溶液的颜色:有色离子MnO4-(紫色)、Fe3+(棕黄)、Fe2+(浅绿)、Cu2+(蓝)、Fe(SCN)2+(红)、Fe(SCN)63-(血红)。
(3)要求“大量共存”还是“不能大量共存”。


