弱电解质形成的盐类能水解,如判断CH3COOH为弱酸可用下面两个现象:
(1)配制某浓度的醋酸钠溶液,向其中加入几滴酚酞试液。
现象:
溶液变为浅红色。
(2)用玻璃棒蘸取一定浓度的醋酸钠溶液滴在pH试纸上,测其pH。
现象:
pH>7。
溶液的酸碱性[学生用书P52]
1.一个基本不变
相同温度下,不论是纯水还是稀溶液,水的离子积常数不变。
应用这一原则时需要注意两个条件:
水溶液必须是稀溶液;温度必须相同。
2.两种测量方法
溶液的pH可以用pH试纸测定,也可以用pH计(精确到0.01)测定。
常用的pH试纸有广范pH试纸[范围是1~14(最常用)或0~10,可以识别的pH差值约为1]和精密pH试纸(可以判别0.2或0.3的pH差值)。
3.三个具体问题
(1)溶液中的c(H+)和水电离出来的c(H+)的区别
①室温下纯水电离出的c(H+)=1.0×10-7mol·L-1,若某溶液中水电离出的c(H+)<1.0×10-7mol·L-1,则可判断该溶液呈酸性或碱性;若某溶液中水电离出的c(H+)>1.0×10-7mol·L-1,则可判断出该溶液中存在能水解的盐,从而促进了水的电离;
②室温下,溶液中的c(H+)>1.0×10-7mol·L-1,说明该溶液是酸溶液或水解呈酸性的盐溶液等;溶液中的c(H+)<1.0×10-7mol·L-1,说明该溶液是碱溶液或水解呈碱性的盐溶液等。
(2)计算溶液pH的原则
(3)常温下,强酸与强碱溶液pH之和分析
pH(酸)+pH(碱)
4.“中和滴定”考点归纳
(1)“考”实验仪器
酸式滴定管、碱式滴定管、滴定管夹(带铁架台)、锥形瓶。
其中常考的是滴定管,如正确选择滴定管(包括量程),滴定管的检漏、洗涤和润洗,滴定管的正确读数方法等。
(2)“考”操作步骤
①滴定前的准备:
查漏、洗涤、润洗、充液(赶气泡)、调液面、读数;
②滴定:
移液、滴加指示剂、滴定至终点、读数;
③计算。
(3)“考”指示剂的选择
①强酸强碱相互滴定,可选用甲基橙或酚酞;
②若反应生成的强酸弱碱盐溶液呈酸性,则选用酸性变色范围的指示剂(甲基橙),若反应生成强碱弱酸盐,溶液呈碱性,则选用碱性变色范围的指示剂(酚酞);
③石蕊溶液因颜色变化不明显,且变色范围过宽,一般不作指示剂。
(4)“考”误差分析
写出计算式,分析操作对V标的影响,由计算式得出对最终测定结果的影响,切忌死记硬背结论。
此外对读数视线(俯视、仰视)问题要学会画图分析。
(5)“考”数据处理
正确“取舍”数据,计算“平均”体积,根据反应式确定标准液与待测液浓度和体积的关系,从而列出公式进行计算。
题组一 溶液酸碱性与pH计算
1.(2018·浙江11月选考,T18)下列说法不正确的是( )
A.测得0.1mol·L-1的一元酸HA溶液pH=3.0,则HA一定为弱电解质
B.25℃时,将0.1mol·L-1的NaOH溶液加水稀释100倍,所得溶液的pH=11.0
C.25℃时,将0.1mol·L-1的HA溶液加水稀释至pH=4.0,所得溶液c(OH-)=1×10-10mol·L-1
D.0.1mol·L-1的HA溶液与0.1mol·L-1的NaOH溶液等体积混合,所得溶液pH一定等于7.0
详细分析:
选D。
A项,测得0.1mol·L-1的一元酸HA溶液pH=3.0,说明HA只有部分电离,若为强酸则pH=1.0,因此HA一定为弱电解质,故A正确;B项,25℃时,将0.1mol·L-1的NaOH溶液加水稀释100倍,c(OH-)=0.001mol·L-1,因此所得溶液的pH=11.0,故B正确;C项,25℃时,将0.1mol·L-1的HA溶液加水稀释至pH=4.0,说明所得溶液中c(H+)=1×10-4mol·L-1,则c(OH-)=1×10-10mol·L-1,故C正确;D项,0.1mol·L-1的HA溶液与0.1mol·L-1的NaOH溶液等体积混合,如果HA是强酸,则反应后溶液pH等于7.0,如果HA是弱酸,则反应后溶液pH大于7.0,故D不正确。
2.(2017·浙江11月选考,T18)下列说法不正确的是( )
A.pH<7的溶液不一定呈酸性
B.在相同温度下,物质的量浓度相等的氨水、NaOH溶液,c(OH-)相等
C.在相同温度下,pH相等的盐酸、CH3COOH溶液,c(Cl-)=c(CH3COO-)
D.氨水和盐酸反应后的溶液,若c(Cl-)=c(NH
),则溶液呈中性
详细分析:
选B。
A.100℃时pH=6的溶液呈中性,正确;B.NH3·H2O是弱电解质,在相同温度下,物质的量浓度相等的氨水、NaOH溶液中,前者的c(OH-)小,错误;C.在相同温度下,pH相等的盐酸、CH3COOH溶液中c(H+)、c(OH-)分别相等,由电荷守恒可知两溶液中:
c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),则c(Cl-)=c(CH3COO-),正确;D.由电荷守恒可知:
c(NH
)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),因为c(Cl-)=c(NH
),所以c(OH-)=c(H+),则溶液呈中性,正确。
溶液pH计算的一般思维模型
题组二 酸碱中和滴定及滴定实验的迁移应用
3.(2018·浙江11月选考,T23)常温下,分别取浓度不同、体积均为20.00mL的3种HCl溶液,分别滴入浓度为1.000mol·L-1、0.1000mol·L-1和0.01000mol·L-1的NaOH溶液,测得3个反应体系的pH随V(NaOH)变化的曲线如图,在V(NaOH)=20.00mL前后pH出现突跃。
下列说法不正确的是( )
A.3种HCl溶液的c(HCl):
最大的是最小的100倍
B.曲线a、b、c对应的c(NaOH):
a>b>c
C.当V(NaOH)=20.00mL时,3个体系中均满足:
c(Na+)=c(Cl-)
D.当V(NaOH)相同时,pH突跃最大的体系中的c(H+)最大
详细分析:
选D。
A项,我们只要观察起始时三种HCl溶液的pH可发现HCl溶液浓度分别为1.000mol·L-1,0.1000mol·L-1和0.01000mol·L-1,最大的是最小的100倍,故A正确;B项,由于曲线a、b、c对应的HCl溶液的c(HCl)大小顺序是a>b>c,因此对应的c(NaOH)大小顺序是a>b>c,故B正确;C项,当V(NaOH)=20.00mL时,恰好达到反应终点,这时溶液显中性,所以3个体系中均满足c(Na+)=c(Cl-),故C正确;D项,当V(NaOH)相同时,达到反应终点前,pH突跃最大的体系中的c(H+)最大,达到反应终点后,pH突跃最大的体系中的c(H+)最小,故D错误。
4.Ⅰ.
(1)用重铬酸钾法(一种氧化还原滴定法)可测定产物Fe3O4中的二价铁含量。
若需配制浓度为0.01000mol·L-1的K2Cr2O7标准溶液250mL,应准确称取______gK2Cr2O7(保留4位有效数字,已知MK2Cr2O7=294.0g·mol-1)。
配制该标准溶液时,下列仪器不必要用到的有________(用编号表示)。
①电子天平 ②烧杯 ③量筒 ④玻璃棒 ⑤容量瓶
⑥胶头滴管 ⑦移液管
(2)滴定操作中,如果滴定前装有K2Cr2O7标准溶液的滴定管尖嘴部分有气泡,而滴定结束后气泡消失,则测定结果将________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
Ⅱ.磷酸铁(FePO4·2H2O,难溶于水的米白色固体)可用于生产药物、食品添加剂和锂离子电池的正极材料。
实验室可通过下列实验制备磷酸铁。
(1)称取一定量已除去油污的废铁屑,加入稍过量的稀硫酸,加热、搅拌,反应一段时间后过滤。
反应加热的目的是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)向滤液中加入一定量H2O2氧化Fe2+。
为确定加入H2O2的量,需先用K2Cr2O7标准溶液滴定滤液中的Fe2+,离子方程式如下:
Cr2O
+6Fe2++14H+===2Cr3++6Fe3++7H2O
①在向滴定管中注入K2Cr2O7标准溶液前,滴定管需要检漏、____________________和________________________________________________________________________。
②若滴定xmL滤液中的Fe2+,消耗amol·L-1K2Cr2O7标准溶液bmL,则滤液中c(Fe2+)=________mol·L-1。
详细分析:
Ⅰ.
(1)称取K2Cr2O7的质量为m(K2Cr2O7)=0.01000mol·L-1×0.2500L×294.0g·mol-1=0.7350g。
用固体配制溶液,要用电子天平称量固体质量,并在烧杯中溶解,然后转移到容量瓶中,不需要量取液体的量筒和移液管。
(2)若滴定前装有K2Cr2O7标准溶液的滴定管尖嘴部分有气泡,滴定结束后气泡消失,则滴定过程中读取K2Cr2O7标准溶液的体积偏大,测得Fe3O4中二价铁的含量偏大。
Ⅱ.
(1)温度越高反应速率越快,因此加热可以加快反应的速率。
(2)①滴定管要先用蒸馏水洗涤,再用待装液体润洗。
②根据题给离子方程式可知,n(Fe2+)=6n(Cr2O
),c(Fe2+)=
=
=
mol·L-1。
答案:
Ⅰ.
(1)0.7350 ③⑦
(2)偏大
Ⅱ.
(1)加快铁与稀硫酸反应的速率
(2)①用蒸馏水洗涤 用K2Cr2O7标准溶液润洗2~3次
②
酸碱中和滴定的误差分析
以标准一元酸溶液滴定未知浓度的一元碱溶液(酚酞作指示剂)为例,分析依据:
cB=
(VB——准确量取的待测液的体积,cA——标准溶液的浓度)。
(1)酸式滴定管未用标准酸溶液润洗:
VA变大,cB偏高。
(2)碱式滴定管未用待测液润洗:
VA变小,cB偏低。
(3)锥形瓶用待测液润洗:
VA变大,cB偏高。
(4)锥形瓶洗净后还留有蒸馏水:
VA不变,cB无影响。
(5)取碱液的滴定管开始有气泡,放出液体后气泡消失:
VA变小,cB偏低。
(6)酸式滴定管滴定前有气泡,滴定终点时气泡消失:
VA变大,cB偏高。
(7)振荡锥形瓶时部分液体溅出:
VA变小,cB偏低。
(8)部分酸液滴在锥形瓶外:
VA变大,cB偏高。
(9)酸式滴定管滴定前读数正确,滴定后俯视读数(或前仰后俯):
VA变小,cB偏低。
(10)酸式滴定管滴定前读数正确,滴定后仰视读数(或前俯后仰):
VA变大,cB偏高。
盐类的水解[学生用书P54]
1.盐类水解的规律
有弱才水解,越弱越水解;谁强显谁性,同强显中性。
盐的类型
强酸强碱盐
强酸弱碱盐
弱酸强碱盐
实例
NaCl、KNO3
NH4Cl、Cu(NO3)2
CH3COONa、Na2CO3
是否水解
否
是
是
水解的离子
NH
、Cu2+
CH3COO-、CO
溶液的酸碱性
中性
酸性
碱性
溶液的pH(25℃)
pH=7
pH<7
pH>7
2.盐类水解的内因
弱酸阴离子、弱碱阳离子对应的酸、碱越弱,就越易发生水解。
例如:
酸性:
CH3COOH>H2CO3
相同条件下相同浓度的NaHCO3、CH3COONa溶液的pH大小关系为NaHCO3>CH3COONa。
3.盐类水解的外因
影响因素
水解平衡
水解程度
水解产生离子的浓度
温度
升高
右移
增大
增大
浓度
增大
右移
减小
增大
减小(即稀释)
右移
增大
减小
外加酸碱
酸
弱碱阳离子水解程度减小
碱
弱酸阴离子水解程度减小
4.盐类水解的应用
应用
举例
判断溶液
的酸碱性
FeCl3溶液显酸性,原因是Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+
判断酸性强弱
NaX、NaY、NaZ三种盐pH分别为8、9、10,则酸性:
HX>HY>HZ
配制或贮存易
水解的盐溶液
配制CuSO4溶液时,加入少量H2SO4,防止Cu2+水解;配制FeCl3溶液,加入少量盐酸;贮存Na2CO3溶液、Na2SiO3溶液不能用磨口玻璃塞
胶体的制取
制取Fe(OH)3胶体的离子方程式:
Fe3++3H2O
Fe(OH)3(胶体)+3H+
物质的提纯
除去MgCl2溶液中的Fe3+,可加入MgO、镁粉、Mg(OH)2或MgCO3
泡沫灭火
器的原理
成分为NaHCO3与Al2(SO4)3,发生反应为Al3++3HCO
===Al(OH)3↓+3CO2↑
作净水剂
明矾可作净水剂,原理为Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+
化肥的使用
铵态氮肥与草木灰不得混用
除锈剂
NH4Cl与ZnCl2溶液可作焊接时的除锈剂
题组一 盐类的水解及其规律
1.(2019·浙江4月选考,T5)下列溶液呈碱性的是( )
A.NH4NO3 B.(NH4)2SO4
C.KClD.K2CO3
答案:
D
2.(2018·浙江4月选考,T4)下列物质溶于水后溶液显酸性的是( )
A.KCl B.Na2O
C.NH4ClD.CH3COONa
详细分析:
选C。
在溶液中,盐电离产生的阴离子或阳离子跟水电离产生的H+或OH-结合生成弱电解质的反应,叫作盐类的水解。
根据“有弱才水解,无弱不水解,谁弱谁水解,越弱越水解,都弱双水解,谁强显谁性,同强显中性,弱弱具体定”的规律,NH4Cl的水溶液因水解(NH
+H2ONH3·H2O+H+)呈酸性,故选C。
3.盐MN溶于水的过程如图所示:
下列说法不正确的是( )
A.MN是强电解质
B.N-结合H+的能力一定比OH-强
C.该过程中c(OH-)>c(H+)
D.溶液中存在c(HN)=c(OH-)-c(H+)
详细分析:
选B。
由图中看出MN完全电离成M+和N-,为强电解质,N-水解生成弱酸HN,溶液呈碱性,根据质子守恒c(OH-)=c(H+)+c(HN),即c(HN)=c(OH-)-c(H+),故A、C、D三项正确。
题组二 盐类水解的应用
4.(2019·浙江4月选考,T24)聚合硫酸铁[Fe(OH)SO4]n能用作净水剂(絮凝剂),可由绿矾(FeSO4·7H2O)和KClO3在水溶液中反应得到。
下列说法不正确的是( )
A.KClO3做氧化剂,每生成1mol[Fe(OH)SO4]n消耗6/nmolKClO3
B.生成