【高考化学】高考化学专题复习(电离平衡和水解平衡).pdf

共 8 页 第 1 页 高考化学专题复习高考化学专题复习 电离平衡和水解平衡电离平衡和水解平衡 高考导航 电解质溶液是高中化学重要的基础理论之一 从近几年的高考试题可以看出 涉及电 解质溶液的考点多 重现率高 其主要热点有 外界条件的改变对电离平衡 水解平衡的 影响 酸 碱混合后溶液的酸碱性的判断及 pH 的计算 溶液中离子浓度的大小比较 一 电离平衡和水解平衡的比较 电离平衡 水解平衡 实例 H2S 水溶液 0 1mol L Na2S 水溶液 0 1mol L 研究对象 弱电解质 弱酸 弱碱 水 强电解质 弱酸盐 弱碱盐 实质 弱酸H 弱酸根离子 弱碱OH 阳离子 离子化速率 分子化速率 弱酸根 H2O弱酸 OH 弱碱阳离子 H2O弱碱 H 水解速率 中和速率 程度 酸 碱 越弱 电离程度越小 多元弱酸一级电离 二级电离 对应酸 碱 越弱 水解程度越 大 多元弱酸根一级水解 二级 水解 能量变化 吸热 吸热 表达式 电离方程 多元弱酸 分步电离 H2SH HS HS H S2 水解离子方程式 多元 弱酸根分步水解 除子双水解反 应 产物不写分解产物 不标 或 S 2 H 2OHS OH HS H 2OH2S OH 粒 子 浓 度 大小比较 c H2S c H c HS c S2 c Na c S2 c OH c HS c H2S 电荷守恒式 c H c HS 2c S2 c OH c Na c H c HS 2c S2 c OH 物料守恒式 c H2S c HS c S2 0 1mol L c H2S c HS c S2 0 1mol L 0 5 c Na 影 响 因 素 温度 升温 促进电离 升温 促进水解 浓 度 加水稀释 促进电离 促进水解 通入 H2S 抑制电离 生成 NaHS 加入 Na2S 生成 NaHS 抑制水解 二 相同物质的量浓度 相同体积的盐酸与醋酸的比较 c H pH 中和碱 的能力 与过量 Zn 的反应情况 稀释相同倍 数后的 pH 产生氢气 的量 开始时的 反应速率 盐酸 大 小 相等 相同 快 小 醋酸 小 大 慢 大 三 相同 pH 相同体积的盐酸与醋酸的比较 c H c 酸 中和碱 的能力 与过量 Zn 的反应情况 稀释相同倍 数后的 pH 产生氢气 的量 开始时的 反应速率 盐酸 相等 小 弱 少 相等 大 共 8 页 第 2 页 醋酸 大 强 多 小 四 电解质溶液中的守恒关系 1 电荷守恒 任何电解质溶液 阳离子所带的正电荷总数等于阴离子所带的负电荷总数 例如 CH3COONa 溶液中 Na H CH 3COO OH Na2S 溶液中 Na H HS OH 2 S2 2 物料守恒 电解质溶液中由于电离或水解因素 离子会发生变化变成其它离子或分子等 但离子或分子中某种特定元素的原子的总数是不会改变 例如 0 1mol LNaHCO3溶液中 Na HCO 3 CO 3 2 H 2CO3 0 1mol L 0 1mol LNa3PO4溶液中 1 3 Na PO 3 3 HPO 4 2 H 2PO4 H 3PO4 0 1mol L 典型例题 例 1 试预测在 C6H5ONa 苯酚钠 溶液中逐滴加入 FeCl3溶液 可能出现哪些现象 可能发 生哪些反应 解析 C6H5O 与 Fe3 在水溶液中优先发生双水解反应 3C6H5O Fe3 3H 2O Fe OH 3 3C6H5OH 现象 红褐色沉淀 生成的 C6H5OH 将与 Fe 3 发生显色反应 Fe 3 6C 6H5OH Fe C6H5O 6 3 6H 现象 溶液呈现紫色 当生成的 H 达到一定浓度时 将与 Fe OH 3发生中和反应 Fe OH 3 3H Fe3 3H 2O 现象 沉淀逐渐溶解 答案 见上 例 2 向 20mL 盐酸和硫酸的混合酸溶液中 渐渐加入 0 1mol L 的 Ba OH 2溶液 生成沉淀的质量和溶液的 pH 变 化曲线如右图 根据此实验数据计算 1 原 溶 液 中 硫 酸 和 盐 酸 的 浓 度 各 为 多 少 2 A 点处溶液的 pH 是 解析 本题以图示形式检查酸 碱中和生成沉淀质量和溶液 pH 曲线随加入 Ba OH 2溶液体 积变化情况 此题属于理解层次的中等难度试题 1 依据图示 沉淀最大时已加入 Ba OH 2溶液 20mL 混合酸中硫酸被完全中和 所以原 混合酸中硫酸的物质的量浓度为 0 1mol L 当 H2SO4刚被 Ba OH 2溶液中和时 可以认为溶液中盐酸未被中和 从 20mL 起 再加 Ba OH 2溶液至 60mL 时溶液中盐酸全被中和完 溶液呈中性 pH 7 所以原混合酸中盐酸的 物质的量浓度为 0 4mol L 2 A 点处溶液中氢离子浓度是盐酸提供的 因 H2SO4刚被 Ba OH 2溶液中和 溶液被冲稀 体积扩大到原来的 2 倍 则盐酸浓度缩小到原来的 1 2 由原来的 0 4mol L 变为 0 2mol L 即氢离子浓度为 0 2mol L 所以 pH 0 7 答案 1 c H2SO4 0 1mol L c HCl 0 4mol L 2 pH 0 7 例 3 1 在 25 时 pH 等于 5 的硫酸溶液与氯化铵溶液 两种溶液中分别由水电离出的 H 离子物质的量浓度之比是多少 2 在 25 时 对于 0 1mol L 的氯化铵溶液 其 pH 是多少 已知 NH4Cl 溶液中已水解 的盐浓度占起始浓度的百分数为 7 5 10 3 解析 1 本题考查盐的水解对水的电离平衡的影响及硫酸对水电离的抑制 H2SO4溶液 pH 5 c H 10 5mol L 在稀溶液中水的离子积不变 仍为 c H c OH 10 14 由水电离出的 共 8 页 第 3 页 c OH 10 14 10 5 10 9mol L 据 H 2OH OH 得 由水电离出来的 c H c OH 10 9mol L 氯化铵是强酸弱酸盐 其溶液显酸性 水解方程式为 NH4 H 2ONH3 H2O H 水解产 生的c H 就是由水电离出来的 c H 显然 c H 10 5mol L 可见 硫酸溶液与氯化铵溶 液中分别由水电离出的c H 之比为 1 10000 2 该题考查盐的水解及性质 溶液的酸碱性及 pH 属于较高层次要求的试题 根据题意 水解度 h 是指 在一定温度下 盐溶液在水中时 已水解的盐的浓度占盐的起始浓度的百 分数 题目已给出 NH4Cl 的水解度为 7 5 10 3 则 NH 4Cl 已水解的浓度等于 NH4Cl 的起始 浓度乘以水解度 NH4Cl 的水解离子方程式为 NH4 H 2ONH3 H2O H 起始浓度 mol L 0 1 0 平衡浓度 mol L 0 1 0 1h 0 1h c H 0 1h 0 1 7 5 10 3 7 5 10 6mol L 所以 pH lg 7 5 10 6 6 0 9 5 1 即 0 1mol L 的氯化铵溶液的 pH 为 5 1 答案 1 10 9mol L 10 5mol L 2 5 1 例 4 酸的强弱除与本性有关外 还与溶剂有关 如 HAc 和 HF 在水溶液中部分电离 为弱 电解质 本性 HAcd c b B a d b c C d b c a D a d b c 8 向 Cr2 SO4 3的水溶液中 加入 NaOH 溶液 当 pH 4 6 时 开始出现 Cr OH 3沉淀 随着 pH 的升高 沉淀增多 但当 pH 13 时 沉淀消失 出现亮绿色的亚铬酸根离子 CrO2 其平衡关系如下 Cr 3 3OH Cr OH 3 CrO2 H H 2O 紫色 灰绿色 亮绿色 向 0 05mol L 的 Cr2 SO4 3溶液 50mL 中 加入 1 0mol L 的 NaOH 溶液 50mL 充分反应后 溶液中可观察到的现象为 A 溶液为紫色 B 溶液中有灰绿色沉淀 C 溶液为亮绿色 D 无法判断 9 邻苯二甲酸氢钾 COOH COOK 常以性质稳定 相对分子质量较大 误差小的优势 用以 测定未知碱液的浓度 现用某未知浓度的 NaOH 溶液来滴定一定质量的邻苯二甲酸氢钾 当 达到滴定终点时 已知溶液的 pH 约为 9 1 左右 在上述滴定中 应选择的指示剂是 A 酚酞试液 B 甲基橙试液 C 石蕊试液 D pH 试纸 热身冲刺 10 酸碱质子理论认为 酸给出质子后变成碱 碱接受质子后成酸 酸 碱 质子 此式中右 边的碱是左边的酸的共轭碱 左边的酸是右边的碱的共轭酸 既能给出质子又能接受质子的 物质为两性物质 酸碱中和反应的实质是质子的传递反应 超酸是指酸性比普通无机酸强 10 6 1010倍的酸 魔 HSO 3F SbF5 是已知最强的超酸 它是一种很好的溶剂 许多物质 如 H2SO4 在魔酸中可获得质子 即质子化 NH3的共轭酸是 共 8 页 第 5 页 A NH4 B NH 2 C HCONH 2 D NH2 下列物质中不具有两性的是 A NH3 B NaHCO3 C H2O D Na3PO4 下列各组物质在一定条件下发生的反应不属于中和反应的 A NH3 H2O B NaHCO3 HCl C H2 CuO D NH4 2S NaOH 产生气体 对 H2SO4溶于魔酸中所表现出的性质的叙述正确的是 A 表现出强酸性 B 表现出弱酸性 C 表现出碱性 D 1molH2SO4可电离出 2molH 11 已知酚酞的变色范围 pH10 至 OHc为 1 6 Lmol之间呈红色 将 0 39g 22O Na溶解在 10 0mL 水中 再向所得溶液滴入 2 滴酚酞 先变红 片刻后红色褪去 某学生认为褪色原因是由于溶液中 OHc或 pH 超出酚酞呈红 色的范围 你认为是否合理 通过估算出的 OHc或 pH 数据说明理由 12 现有电解质溶液 Na2CO3 NaHCO3 NaAlO2 CH3COONa NaOH 1 当五种溶液的 pH 相同时 其物质的达浓度由大到小的顺序是 填编号 2 将上述物质的量浓度均为 0 1mol L 的五种溶液 稀释相同倍数时 其 pH 变化最大的 是 填编号 3 在上述五种电解质溶液中 分别加入 AlCl3溶液 无气体产生的是 填编号 13 在容量为50毫升的烧杯中放入一定量的NH4Cl晶体 用适量的水配成约20毫升饱和NH4Cl 溶液 然后向溶液中投入少量镁粉 使其充分反应 1 试分析本实验可观察到的现象 2 请按反应的先后顺序 写出有关离子方程式 14 A B 两种物质都是由氢 氮 氧 钠四种元素中的任意三种元素组成 它们的水溶液分 别呈酸性或碱性 在相同温度下 A 溶液的 pH 大于相同浓度的 B 溶液的 pH 溶液浓度不小 于 10 5摩 升 请找出 A 与 B 可能有的两种组合 并且要求当这两种组合中的 B 溶液的 pH 相等时 第一种组合的 B 溶液中水的电离程度小于第二种组合的 B 溶液中水的电离程度 1 写出可能有的两种组合中 A 与 B 的化学式 第一种组合 A B 第二种组合 A B 2 说明 pH 相等时 第一种组合中的 B 溶液中水的电离程度比第二种组合的 B 溶液中水的 电离程度小的原因 3 在上述的第一种组合中 若 A 和 B 的物质的量浓度 温度都相同 设 A 溶液中的水的 电离程度为与 B 溶液中的水的电离程度的大小关系是 填 大于 小于 或 等 于 15 在 6 份 0 01mol L 氨水中分别加入下列各物质 A 浓氨水 B 纯水 C 少量 K2CO3 D 少量浓 H2SO4 E 少量 NaOH 固体 F 少量 Al2 SO4 3固体 1 能使 OH 减小 NH 4 增大的是 共 8 页 第 6 页 2 能使 OH 增大 NH 4 减小的是 3 能使 OH 和 NH 4 都增大的是 4 能使 OH 和 NH 4 都减小的是 16 相同温度下 同物质的量浓度的 Na2SO3和 Na2CO3的两种溶液中 下列关系式正确 的是 17 用Lmola 的醋酸跟LmolbLm 的NaOH溶液反应 当醋酸用去Ln时 混合溶 液的pH恰好等于7 则此时an bm 填 原因是 混合液中 Na 与 COOCH3 大小关系为 判断的依据是 18 C 25时 若体积为 a V apH 的某一元强酸与体积为 b V bpH 的某一元强碱混 合 恰好中和 且已知 a V 2 3 13 1 投入少量镁粉 可观察到有气泡产生 随后也可能看到少量白色沉淀生成 2 NH4 H 2O NH3 H2O Mg 2H Mg2 H 2 Mg 2 2NH 3 H2O Mg OH 2 2NH4 14 1 NaOH HNO3 NaNO2 NH4NO3 2 第一种组合中 B 电离出来的氢离子抑制了水的电离 而第二种组合中 B 是铵盐 它 电离出来的铵根离子在水中发生水解 从而促进了水的电离 3 1 2 15 1 D F 2 C E 3 A 4 B 16 A 17 因为酸为弱酸 碱为强碱 当二者等物质的量混合时 恰好完全反应生成强碱弱酸 盐 水解成碱性 要使溶液7 pH 酸必须稍过量 混合后溶液中含有 Na COOCH3 H OH四种离子 由电荷守恒有 3 OHcCOOCHcHcNac 因溶液呈中性 OHcHc 故 3 COOCHcNac 18 110 10 10 10 10 14 1414 ba a b a b a b b a Hc Hc Hc OHc V V 014 ba 又 ba5 0 即143 a 3 14 a 又 72 abpH 2 7 a 所以 3 14 2 7 a 19 CO2 L CaCO3 mol Ca HCO3 2 mol Na2CO3 mol NaHCO3 mol V 2 24 V 22 4 0 0 0 V 2 24 0 1 0 0 0 2 24 V 4 48 0 1 0 V 22 4 0 1 0 V 4 48 0 1 0 0 1 0 4 48 V 6 72 0 1 0 0 3 V 22 4