盐类的水解和沉淀溶解平衡
A卷 全国卷
电解质溶液中微粒浓度的关系
1．(2014·课标全国Ⅱ，11，6分)一定温度下，下列溶液的离子浓度关系式正确的是( )
＋－－5－1
A．pH＝5的H2S溶液中，c(H)＝c(HS)＝1×10 mol·L B．pH＝a的氨水溶液，稀释10倍后，其pH＝b，则a＝b＋1
＋＋－
C．pH＝2的H2C2O4溶液与pH＝12的NaOH溶液任意比例混合：c(Na)＋c(H)＝c(OH)
－
＋c(HC2O4)
＋
D．pH相同的①CH3COONa ②NaHCO3 ③NaClO三种溶液的c(Na)：①>②>③
2－
解析 H2S是二元弱酸，在水溶液中分步电离：H2S
－
＋
－5
－1
H＋HS、HS
＋－－
H＋
＋
S，故pH＝5的H2S溶液中，c(HS) ＋＋－－2－ 守恒：c(Na)＋c(H)＝c(OH)＋c(HC2O4)＋2c(C2O4)，C项错误；D项，由于酸性 －－－ CH3COOH>H2CO3>HClO，根据“越弱越水解”的原理知，水解程度：ClO>HCO3>CH3COO，所以 ＋ pH相同的三种溶液中的c(Na)：①＞②＞③，D项正确。 答案 D 2．(2016·课标全国Ⅲ，13，6分)下列有关电解质溶液的说法正确的是( ) A．向0.1 mol·L CH3COOH溶液中加入少量水，溶液中 －1 c（H＋） c（CH3COOH） 减小 c（CH3COO－） B．将CH3COONa溶液从20 ℃升温至30 ℃，溶液中增大 c（CH3COOH）·c（OH－）c（NH＋4） C．向盐酸中加入氨水至中性，溶液中>1 c（Cl－） c（Cl－） D．向AgCl、AgBr的饱和溶液中加入少量AgNO3，溶液中不变 c（Br－） 解析 A项，＝，加水稀释，c(CH3COO)减小，Ka不变，所以 c（CH3COOH）c（CH3COO－） c（H＋）Ka ― c（CH3COO－）1 比值增大，错误；B项，＝(Kh为水解常数)，温度升高水解常数－c（CH3COOH）·c（OH）Kh ＋ Kh增大，比值减小，错误；C项，向盐酸中加入氨水至中性，根据电荷守恒：c(NH＋4)＋c(H) c（NH＋4）――＋―＋― ＝c(Cl)＋c(OH)，此时c(H)＝c(OH)，故c(NH4)＝c(Cl)，所以＝1，错误； c（Cl－） c（Cl－）Ksp（AgCl）c（Cl－） D项，在饱和溶液中＝，温度不变溶度积Ksp不变，则溶液中不 c（Br－）Ksp（AgBr）c（Br－） 变，正确。 答案 D 沉淀溶解平衡 1 3．(2014·课标全国卷Ⅰ，11，6分)溴酸银(AgBrO3)溶解度随温度变化曲线如图所示，下列说法错误的是( ) A．溴酸银的溶解是放热过程 B．温度升高时溴酸银溶解速度加快 －4 C．60 ℃时溴酸银的Ksp约等于6×10 D．若硝酸钾中含有少量溴酸银，可用重结晶方法提纯 解析 由题给曲线知，升高温度，AgBrO3的溶解度增大，说明升高温度，AgBrO3的溶解 Ag(aq)＋BrO3(aq)向右移动，故AgBrO3的溶解是吸热过程，A错误； ＋ － 平衡AgBrO3(s) 温度越高，物质的溶解速度越快，B正确；60 ℃时饱和AgBrO3溶液的浓度c[AgBrO3(aq)]0.61 000×1× 100＋0.6＋－－1－1 ＝c(Ag)＝c(BrO3)≈mol·L≈0.025 mol·L，故Ksp(AgBrO3)＝c(Ag 236 ＋ )·c(BrO3)＝0.025×0.025≈6×10，C正确；KNO3中混有少量AgBrO3，因KNO3溶解度受温度影响很大，故可用重结晶方法提纯，D正确。 答案 A －10－13 4．(2013·课标全国卷Ⅰ，11，6分)已知Ksp(AgCl)＝1.56×10，Ksp(AgBr)＝7.7×10， －－1 Ksp(Ag2CrO4)＝9.0×10－12。某溶液中含有Cl－、Br－和CrO2，向4，浓度均为0.010 mol·L －1 该溶液中逐滴加入0.010 mol·L的AgNO3溶液时，三种阴离子产生沉淀的先后顺序为( ) －－2－2－－－ A．Cl、Br、CrO4 B．CrO4、Br、Cl －－2－－2－－ C．Br、Cl、CrO4 D．Br、CrO4、Cl ＋ 解析 三种阴离子开始沉淀时，所需Ag的最低浓度分别计算为： －－4 Ksp（AgCl）1.56×10－10－8－1 c(Ag)1＝＝＝1.56×10(mol·L)， － c（Cl）0.010 ＋ Ksp（AgBr）7.7×10－13－11－1 c(Ag)2＝＝＝7.7×10(mol·L)， －c（Br）0.010 ＋ －12Ksp（Ag2CrO4）9.0×10－5－1 c(Ag)3＝＝＝3.0×10(mol·L)， 2－ c（CrO4）0.010＋＋＋－－2－ 由此可知c(Ag)2 ＋ 答案 C 3＋－ 5．(2016·新课标全国Ⅰ，27，15分)元素铬(Cr)在溶液中主要以Cr(蓝紫色)、Cr(OH)4(绿 2－2－ 色)、Cr2O7(橙红色)、CrO4(黄色)等形式存在，Cr(OH)3为难溶于水的灰蓝色固体，回答下列问题： 3＋3＋ (1)Cr与Al的化学性质相似，在Cr2(SO4)3溶液中逐滴加入NaOH溶液直至过量，可观察到的现象是___________________________________________ _____________________________________________________________。 2－2－－1 (2)CrO4和Cr2O7在溶液中可相互转化。室温下，初始浓度为1.0 mol·L的Na2CrO4 2 溶液中c(Cr2O7)随c(H)的变化如图所示。 2－＋ ①用离子方程式表示Na2CrO4溶液中的转化反应______________________ ______________________________________________________________。 2－ ②由图可知，溶液酸性增大，CrO4的平衡转化率______(填“增大”、“减小”或“不变”)。根据A点数据，计算出该转化反应的平衡常数为________。 2－ ③升高温度，溶液中CrO4的平衡转化率减小，则该反应的ΔH________0(填“大于”“小于”或“等于”)。 －＋ (3)在化学分析中采用K2CrO4为指示剂，以AgNO3标准溶液滴定溶液中的Cl，利用Ag 2－－ 与CrO4生成砖红色沉淀，指示到达滴定终点。当溶液中Cl恰好完全沉淀(浓度等于1.0×10－5－1＋－12－ mol·L)时，溶液中c(Ag)为________mol·L，此时溶液中c(CrO4)等于 －1－12－10 ________mol·L。(已知Ag2CrO4、AgCl的Ksp分别为2.0×10和2.0×10)。 2－3＋ (4)＋6价铬的化合物毒性较大，常用NaHSO3将废液中的Cr2O7还原成Cr，该反应的离子方程式为______________________________________ ______________________________________________________________。 3＋3＋ 解析 (1)由于Cr与Al的化学性质相似，所以Cr(OH)3也具有两性，根据题目信息，则可知在Cr2(SO4)3溶液中逐滴加入NaOH溶液，先生成灰蓝色沉淀Cr(OH)3，并逐渐增多， － 随着滴加NaOH溶液的过量，灰蓝色沉淀Cr(OH)3逐渐溶解并生成绿色Cr(OH)4溶液。 2－2－ (2)由图可知，随着溶液酸性增大，溶液中c(Cr2O7)逐渐增大，说明CrO4逐渐转化为Cr2O7，则CrO4的平衡转化率逐渐增大，其反应的离子方程式为：2CrO4＋2H 2－ －1 ＋ 2－ 2－ 2－ ＋ Cr2O7 －7 －1 2－ ＋H2O；由图中A点数据，可知：c(Cr2O7)＝0.25 mol·L、c(H)＝1.0×10 mol·L， 2－－1－1－1 则进一步可知c(CrO4)＝1.0 mol·L－2×0.25 mol·L＝0.5 mol·L，根据平衡常数 142－ 的定义可计算出该转化反应的平衡常数为1.0×10；升高温度，溶液中CrO4的平衡转化率减小，说明化学平衡逆向移动，则正反应为放热反应，即该反应的ΔH小于0。 ＋－－10－ (3)根据Ksp(AgCl)＝c(Ag)·c(Cl)＝2.0×10，可计算出当溶液中Cl恰好完全沉 －5－1＋－5－1 淀(即浓度等于1.0×10 mol·L)时，溶液中c(Ag)＝2.0×10 mol·L，然后再根据 －－122－－3 Ksp(Ag2 CrO4)＝c2(Ag＋)·c(CrO2，又可计算出此时溶液中c(CrO4)＝5×10 4)＝2.0×10 －1 mol·L。 2－3 (4)根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可写出NaHSO3将废液中的Cr2O7还原成Cr＋2－－＋3＋2－ 反应的离子方程式：Cr2O7＋3HSO3＋5H===2Cr＋3SO4＋4H2O。 答案 (1)蓝紫色溶液变浅，同时有灰蓝色沉淀生成，最后沉淀逐渐溶解形成绿色溶液 (2)①2CrO4＋2H 2－ ＋ Cr2O7＋H2O ②增大 1.0×10 2－14 ③小于 －5－3 (3)2.0×10 5×10 2－－＋3＋2－ (4)Cr2O7＋3HSO3＋5H===2Cr＋3SO4＋4H2O B卷 地方卷 3 盐类水解原理及应用 1．(2015·海南化学，3，2分)0.1 mol下列气体分别与1 L 0.1 mol·L的NaOH溶液反应，形成的溶液pH最小的是( ) A．NO2 B．SO2 C．SO3 D．CO2 解析 A项，0.1 mol NO2与0.1 mol NaOH发生歧化反应2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O，生成的NaNO2是弱酸强碱盐，发生水解使溶液呈碱性；B项，0.1 mol SO2与0.1 mol －－ NaOH恰好反应生成NaHSO3，由于HSO3的电离程度大于HSO3的水解程度，故溶液呈酸性。C项，0.1 mol SO3与0.1 mol NaOH恰好反应生成NaHSO4，该盐是强酸强碱的酸式盐，完全电离使溶液显酸性，相当于一元强酸，所以其酸性比NaHSO3溶液强，其pH更小；D项，0.1 mol －－ CO2与0.1 mol NaOH恰好反应生成NaHCO3，由于HCO3的水解大于HCO3的电离，溶液呈碱性。故选C。 答案 C －1 2．(2014·福建理综，10，6分)下列关于0.10 mol·L NaHCO3溶液的说法正确的是( ) ＋＋2－ A．溶质的电离方程式为NaHCO3===Na＋H＋CO3 ＋－ B．25 ℃时，加水稀释后，n(H)与n(OH)的乘积变大 ＋＋－－2－ C．离子浓度关系：c(Na)＋c(H)＝c(OH)＋c(HCO3)＋c(CO3) － D．温度升高，c(HCO3)增大 ＋－ 解析 NaHCO3的电离方程式为NaHCO3===Na＋HCO3，故A项错误；根据电荷守恒，c(Na＋＋－－2－－－)＋c(H)＝c(OH)＋c(HCO3)＋2c(CO3)，故C错误；温度升高，促进HCO3水解，c(HCO3)减小，故D错误。 答案 B 3．(2012·天津理综，5，6分)下列电解质溶液的有关叙述正确的是( ) A．同浓度、同体积的强酸与强碱溶液混合后，溶液的pH＝7 2＋ B．在含有BaSO4沉淀的溶液中加入Na2SO4固体，c(Ba)增大 ＋－ C．含1 mol KOH的溶液与1 mol CO2完全反应后，溶液中c(K)＝c(HCO3) ＋－ D．在CH3COONa溶液中加入适量CH3COOH，可使c(Na)＝c(CH3COO) 解析 A项，同浓度、同体积的NaOH溶液与H2SO4溶液混合后，溶液的pH<7；B项，在含有BaSO4沉淀的溶液中，存在沉淀溶解平衡：BaSO4(s) 2－ 2＋ －1 Ba(aq)＋SO4(aq)，加入 2＋2－ Na2SO4固体后，SO4浓度增大，平衡逆向移动，c(Ba)减小；C项，KOH＋CO2===KHCO3，而－＋－HCO3既能水解，又能电离，故c(K)>c(HCO3)；D项，CH3COONa溶液显碱性，加入适量CH3COOH ＋－＋－ 使溶液显中性时，c(H)＝c(OH)，根据电荷守恒可得c(Na)＝c(CH3COO)。 答案 D 电解质溶液中微粒浓度的关系 4．(2016·天津理综，6，6分)室温下，用相同浓度的NaOH溶液，分别滴定浓度均为0.1 mol·L－1 的三种酸(HA、HB和HD)溶液，滴定曲线如图所示，下列判断错误的是( ) 4 ＋ A．三种酸的电离常数关系：KHA>KHB>KHD －＋＋－ B．滴定至P点时，溶液中：c(B)>c(Na)>c(HB)>c(H)>c(OH) －－－ C．pH＝7时，三种溶液中：c(A)＝c(B)＝c(D) － D．当中和百分数达100%时，将三种溶液混合后：c(HA)＋c(HB)＋c(HD)＝c(OH)－c(H) －1 解析 A项，根据图像知，在未滴加NaOH溶液时，0.1 mol·L的三种酸(HA、HB和HD)溶液的pH，说明三种酸均为弱酸，且HA的pH最小、酸性最强，HD的pH最大、酸性最弱，因酸性越强，电离常数越大，故KHA>KHB>KHD，正确； B项，滴定至P点时，溶液中未反 － 应的HB与生成的NaB的浓度相等，且溶液呈酸性，说明HB的电离程度大于B水解程度， －＋＋－ 故c(B)>c(Na)>c(HB)>c(H)>c(OH)，正确；C项，pH＝7时，三种离子的浓度分别等于c(Na＋)，然而三种溶液中阴离子水解程度不同，加入的NaOH的体积不同，故三种阴离子的浓度也不同，错误；D项，根据质子守恒即可得出，三种溶液混合后溶液的质子守恒关系：c(HA)＋c(HB)＋c(HD)＝c(OH－)－c(H＋)，正确。 答案 C － 5．(2016·江苏化学，14，4分)H2C2O4为二元弱酸。20 ℃时，配制一组c(H2C2O4)＋c(HC2O4) 2－－1 ＋c(C2O4)＝0.100 mol·L的H2C2O4和NaOH混合溶液，溶液中部分微粒的物质的量浓度随pH的变化曲线如图所示。下列指定溶液中微粒的物质的量浓度关系一定正确的是(双选)( ) 2－－ A．pH＝2.5的溶液中：c(H2C2O4)＋c(C2O4)>c(HC2O4) ＋－1＋－2－ B．c(Na)＝0.100 mol·L的溶液中：c(H)＋c(H2C2O4)＝c(OH)＋c(C2O4) －2－＋－1－ C．c(HC2O4)＝c(C2O4)的溶液中：c(Na)>0.100 mol·L＋c(HC2O4) ＋2－ D．pH＝7.0的溶液中：c(Na)>2c(C2O4) －－2－ 解析 由图可知pH＝2.5时，溶液中主要存在HC2O4，即c(HC2O4)>c(H2C2O4)＋c(C2O4)， ＋－1＋ A错误；当c(Na)＝0.100 mol·L时，此时应为NaHC2O4溶液，由电荷守恒有c(H)＋c(Na＋－2－－＋2－－ )＝c(OH)＋2c(C2O4)＋c(HC2O4)，由物料守恒有c(Na)＝ c(C2O4)＋c(HC2O4)＋ － c(H2C2O4)，联立得质子守恒式有：c(H＋)＋c(H2C2O4) ＝ c(OH－)＋c(C2O24)，B正确；由电荷 ＋＋－2－－－2－ 守恒有c(H)＋c(Na)＝c(OH)＋2c(C2O4)＋c(HC2O4)，c(HC2O4)＝c(C2O4)＝0.050 0 －1＋＋－－12－－ mol·L，有c(H)＋c(Na)＝c(OH)＋0.100 mol·L＋c(C2O4)＝c(OH)＋0.100 mol·L 5