2012高中化学 3-2-1 专题2 电解质溶液（学生版）

1 3 2 13 2 1 精品系列化学精品系列化学 20122012 版版 专题专题 2 2 电解质溶液 学生版 电解质溶液 学生版 纵观 2012 高考各省市试题 从知识点的角度来讲 考查弱酸弱碱的电离平衡问题 特 别是多元弱酸弱碱分步电离平衡问题 多元弱酸弱碱离子的水解问题及化学反应速率的问 题是命题的生长点 从解题方法的角度讲 物料守恒 电荷守恒 质子守恒等恒等变形是 命题的热点 从取材的角度讲 纯化学的问题 电离平衡在化学科中的具体应用 还有化 学与生活相联系的问题都是命题可能涉及的范围 从题型的角度看 打破选择题的常规 出一些简答题或填空题都是有可能的 从能力的角度讲 考查学生发散思维和思维的深刻 性是命题者一贯坚持的原则 预测 2013 年 将以以下守恒为主 一 电荷守恒 又称溶液电中性原则 指溶液必须保持电中性 所有阳离子带的电 荷总数等于所有阴离子的带电荷总数 如浓度为 cmol L 的 Na2CO3溶液中 其电荷守恒为 c Nac Hc OHc HCOc CO 33 2 2 二 物料守恒 指某些特征性原子是守恒的 如在 Na2CO3溶液中无论碳原子以什么形 式存在 都有 物料守恒实质上是物质守恒在化学溶液中的另一表达形n Nan C 2 式 即指化学变化前后各元素的原子总数守恒 如在浓度为 cmol L 的 Na2CO3溶液中 中碳原子守恒式为 CO32 c Na COc H COc HCOc CO 232333 2 根据 Na 元素与 C 元素物质的量之比为 2 1 则有 c NacmolL 2 故 c Nac H COc HCOc CO 222 2333 2 三 质子守恒 即酸碱反应达到平衡时 酸 含广义酸 失去质子 的总数等H 于碱 或广义碱 得到的质子 总数 这种得失质子 数相等的关系就称为H H 质子守恒 怎样正确书写某盐溶液中的质子守恒关系呢 较简便而迅速的方法和步骤是 1 写出水电离反应式 2 写出溶液中主要型体的与质子 H O 2 HOH 得失有关的反应式 怎样确定谁是与质子得失有关的主要型体 或行为主体 呢 H 这很简单 例如在 Na2CO3溶液中 不参与质子的得失不予考虑 与质子得失有关的行Na 为主体就是 同理 如在 NaHCO3和在 NaH2PO4溶液中 与质子得失有关的行为主体CO32 2 就必然分别是和 3 根据上述反应式建立质子守恒式 通常我们讨论HCO3 H PO 24 的是强碱弱酸盐溶液 其质子守恒式的形式为 得到质子的物质 c OHc Hnc 失去质子的物质 等式左边是溶液中的实际浓度 它全部由水电离 mcc OH OH 出来 等式右边第一项是溶液中的实际浓度 第二项表示谁得到质子 消耗了c H H 由水电离出的 就要进行补偿 第三项表示谁失去质子 额外生成了 就要从中H H 扣除 故有等式 得到质子物质 失去质子的物质 c 水电离出c Hnc nc 的 所以上述质子守恒公式的意义是由水电离出的数目 或浓度 永远等于由水H H 电离出的的数目 或浓度 这是对质子守恒的另一角度的表述 OH 考点定位考点定位 电离平衡 如盐的水解原理在工农业生产 日常生活中的广泛应用等 是高考的必考内容 电离平衡类试题在高考卷中出现的知识点有下列内容 强弱电解质的 电离 pH 与起始浓度的关系 有关混合溶液 pH 的计算 改变条件对弱电解质电离平衡离 子浓度的影响 离子浓度的大小比较 中和滴定指示剂的选择 盐类水解 物料守恒 电 荷守恒等 2 水解方面 根据电解质越弱 对应离子水解能力越强 1 CH3COONa 水溶液的 pH 7 2 0 1 mol L 1 CH3COONa 溶液 pH 比 0 1 mol L 1 NaCl 溶液大 3 稀释方面 如图 a b 分别为 pH 相等的 NaOH 溶液和氨水稀释曲线 c d 分别为 pH 相等的盐酸 3 和醋酸稀释曲线 请体会图中的两层含义 1 加水稀释相同倍数后的 pH 大小 氨水 NaOH 溶液 盐酸 醋酸 若稀释 10n 倍 盐 酸 NaOH 溶液 pH 变化 n 个单位 而氨水与醋酸溶液 pH 变化不到 n 个单位 2 稀释后的 pH 仍然相等 则加水量的大小 氨水 NaOH 溶液 醋酸 盐酸 4 利用较强酸 碱 制备较弱酸 碱 判断电解质强弱 如将醋酸加入碳酸钠溶液中 有气泡产生 说明酸性 CH3COOH H2CO3 5 利用元素周期律进行判断 如非金属性 Cl S P Si 则酸性 HClO4 H2SO4 H3PO4 H2SiO3 最高价氧化物对应水化物 金属性 Na Mg Al 则碱性 NaOH Mg OH 2 Al OH 3 特别提醒特别提醒 证明某电解质是弱电解质时 只要说明该物质是不完全电离的 即存在 电离平衡 既有离子 又有分子 就可说明为弱电解质 考点二 强酸与弱酸考点二 强酸与弱酸 或强碱与弱碱或强碱与弱碱 的比较的比较 等物质的量浓度的盐酸 a 与醋酸 b 等pH的盐酸 a 与醋酸 b pH或物质 的量浓度pH a b物质的量浓度 aba b 水的电离程度 a c CH3COO c Cl c CH3COO 等体积溶液中和NaOH的量 a ba b 分别加该酸的钠盐固体后 pH 盐酸 不变 醋酸 变大 盐酸 不变 醋酸 变大 特别提醒 1 证明某酸是弱酸的途径很多 关键是能证明不完全电离 存在电离平衡 2 酸碱中和是从化学反应的角度来说的 如 1 mol CH3COOH 中和 1 mol NaOH 不是从反 4 应后溶液的酸碱性角度说的 pH 范围 例如 1 pH 3 的 CH3COOH 溶液 稀释 100 倍 稀释后 3 pH 5 2 pH 10 的 NH3 H2O 溶液 稀释 100 倍 稀释后 8 pH 10 3 pH 3 的酸溶液 稀释 100 倍 稀释后 3 pH 5 4 pH 10 的碱溶液 稀释 100 倍 稀释后 8 pH 10 3 对于 pH 相同的强酸和弱酸 或强碱和弱碱 溶液稀释相同的倍数 强酸 或强碱 溶液的 pH 变化幅度大 这是因为强酸 或强碱 已完全电离 随着加水稀释 溶液中 H 或 OH 数 除水电离的以外 不会增多 而弱酸 或弱碱 随着加水稀释 电离程度增大 H 或 OH 数会增多 4 对于物质的量浓度相同的强酸和弱酸 或强碱和弱碱 稀释相同的倍数 pH 的 变化幅度不同 强酸 或强碱 稀释后 pH 变化幅度大 四 溶液四 溶液 pHpH 的计算的计算 1 总体原则 1 若溶液为酸性 先求 c H 再求 pH 2 若溶液为碱性 先求 c OH 再由 c H 求 c H 最后求 pH 14 10 c OH 2 具体情况 室温下 1 酸 碱溶液 pH 的计算 强酸溶液 如 HnA 设浓度为 c mol L 1 c H ncmo L 1 pH lgc H 5 lg nc 强碱溶液 如 B OH n 设浓度为 c mol L 1 c H mol 14 10 nc L 1 pH lgc H 14 lg nc 强酸 强碱的 pH 之和与 H 和 OH 浓度比较 pH 酸 pH 碱 14 c酸 H 碱 OH pH 酸 pH 碱 c碱 OH pH 酸 pH 碱 14 c酸 H c HCO 3 c CO 多元弱酸第一步电离程度远远大于第二步电离 2 3 2 水解理论 发生水解离子的浓度大于水解生成粒子的浓度 如 Na2CO3溶液中 c CO c HCO 2 33 c H2CO3 多元弱酸酸根离子的水解以第一步为主 3 电解质溶液中的守恒关系 守恒关系定义实例 电荷守恒电解质溶液呈电中性 即所有阳离子所带的正例如在 NaHCO3溶液中 c Na c H 8 电荷总数与所有阴离子所带的负电荷总数相等 c OH c HCO3 2c CO32 物料守恒 实质也就是原子守恒 即原子在变化过程 水解 电离 中数目不变 例如在 Na2CO3溶液中 1 2c Na c CO32 c HCO3 c H2CO3 质子守恒 即在纯水中加入电解质 最后溶液中由水电离 出的 H 与 OH 离子守恒 可由电荷守恒及物料守恒 推出 例如在 Na2CO3溶液中 c OH c HCO3 2c H2CO3 c H 2 几种题型 1 多元弱酸溶液中 根据弱酸的分步电离进行分析 如在 H3PO4溶液中 c H c H2PO c HPO c PO 4 2 4 3 4 2 多元弱酸的正盐溶液中 按弱酸根离子的分步水解进行分析 如在 Na2CO3溶液中 c Na c CO c OH c HCO 2 33 3 不同溶液中同一离子浓度大小的比较 要看溶液中其他离子对该离子的影响 如在 同物质的量浓度的下列溶液中 NH4Cl CH3COONH4 NH4HSO4 c NH 由大到小的顺亭 4 为 4 混合溶液中各离子浓度的比较 要进行综合分析 如电离因素 水解因素等 如在 0 1 mol L 1 NHCl 溶液和 0 1 mol L 1的氨水混合溶液中 各离子浓度大小的顺序为 c NH c Cl c OH c H 4 八 盐类水解的应用 1 判断盐溶液的酸碱性 1 强酸弱碱盐水解 pH 小于 7 如 NH4Cl CuSO4 FeCl3 Zn NO3 2等 2 强碱弱酸盐水解 pH 大于 7 如 CH3COONa K2CO3 NaHCO3 Na2S 等 3 强酸强碱盐不水解 溶液呈中性 如 NaCl K2SO4等 4 弱酸酸式盐溶液的酸碱性 取决于酸根离子的电离程度和水解程度的相对大小 2 判断盐溶液中离子种类及其浓度大小顺序 如 Na2S 溶液中 Na2S 2Na S2 S2 H2OHS OH HS H2OH2S OH H2OH OH 9 所以溶液中存在的微粒有 Na S2 HS H2S H OH H2O 且 c Na 2c S2 c OH c H 3 无水盐制备 1 制备挥发性强酸弱碱盐 如 FeCl3 从溶液中得晶体时 必须在 HCl 氛围下失去结 晶水 否则易得 Fe OH 3或 Fe2O3 2 难挥发性强酸弱碱盐可直接加热得无水盐 如 Al2 SO4 3 4 某些试剂的实验室贮存要考虑盐的水解 例如 Na2CO3 NaHCO3溶液因 CO HCO 水解使溶液呈碱性 OH 与玻璃中的 SiO2反 2 3 3 应生成硅酸盐 使试剂瓶颈与瓶塞黏结 因而不能用带玻璃塞的试剂瓶贮存 必须用带橡 皮塞的试剂瓶贮存 5 配制易水解的盐溶液时 需考虑抑制盐的水解 1 配制强酸弱碱盐溶液时 滴加少量相应的强酸 可抑制弱碱阳离子的水解 如配制 FeCl3 AlCl3溶液时滴几滴稀盐酸 配制 Fe2 SO4 3溶液时 滴几滴稀硫酸 2 配制强碱弱酸盐溶液时 滴加少量相应的强碱 可抑制弱酸根离子的水解 如配制 Na2CO3 K2S 溶液时滴几滴 NaOH 溶液 6 若一种盐的酸根和另一种盐的阳离子能发生水解相互促进反应 这两种盐相遇时 要考虑它们水解的相互促进 如泡沫灭火器原理 利用硫酸铝溶液和碳酸氢钠溶液混合 Al2 SO4 3 6NaHCO3 3Na 2SO4 2Al OH 3 6CO2 产生大量 CO2来灭火 7 用盐 铁盐 铝盐 作净水剂时需考虑盐类水解 例如 明矾 KAl SO4 2 12H2O 净 水原理 Al3 3H2OAl OH 3 胶体 3H Al OH 3胶体表面积大 吸附能力强 能吸附 水中悬浮物生成沉淀而起到净水作用 8 Mg Zn 等较活泼金属溶于强酸弱碱盐 如 NH4Cl AlCl3 FeCl3等 溶液中 能产 生 H2 例如 将镁条投入 NH4Cl 溶液中 有 H2 NH3产生 有关离子方程式为 NH H2O 4 NH3 H2O H Mg 2H Mg 2 H2 9 工农业生产中化肥使用时 也要考虑某些化肥不能混合使用 如 K2CO3与 NH4Cl 不 能混施等 特别提醒 判断溶液中离子共存时 不要忽略了离子水解相互促进反应的类型 如 Al3 与 HCO CO等不能共存 3 2 3 10 2012 2012 高考试题解析高考试题解析 2012 广东 23 对于常温下 PH 为 2 的盐酸 传述正确的是 A c H c Cl c OH B 与等体积 PH 12 的氨水混合后所得溶液显酸性 C 由 H2O 电离出的 c H 1 0 10 12 mol L 1 D 与等体积 0 01 mol L 1乙酸钠溶液混合后所得溶液中 c Cl c CH3COO 2012 福建 11 下列物质与水作用形成的溶液能与 NH4CI 反应生成 NH3 的是 A 二氧化氮 B 钠 C 硫酸镁 D 二氧化硅 解析 NH4 H2ONH3 H2O H 只要能使平衡往正方向进行 而且在一定条件 下温度升高或者氨水的浓度足够大就可能生成 NH3 A 项 产生 NO 气体 错误 B 项 钠 消耗了 H 而且该反应放热可以产生氨气 正确 C 项 不能产生氨气 错误 D 项 二氧 化硅可以与氢氟酸反应 跟其他酸很难反应 所以也没有氨气产生 错误 答案 B 考点定位 本题考查了铵离子水解平衡 2012 四川 10 常温下 下列溶液中的微粒浓度关系正确的是 A 新制氯水中加入固体 NaOH c Na c Cl c ClO c OH B pH 8 3 的 NaHCO3溶液 c Na c HCO3 c CO32 c H2CO3 C pH 11 的氨水与 pH 3 的盐酸等体积混合 c Cl c NH4 c OH c H D 0 2mol LCH3COOH 溶液与 0 1mol LNaOH 溶液等体积混合 2c H 2c OH c CH3COO c CH3COOH 11 答案 D 考点定位 本题考查离子浓度大小的比较 涉及到单一溶液和混合溶液中离子浓度大小 的比较 2011 山东 8 下列与含氯化合物有关的说法正确的是 A HClO 是弱酸 所以 NaClO 是弱电解质 B 向沸水中逐滴加入少量饱和 FeCl3溶液 可制得 Fe OH 3胶体 C HCl 溶液和 NaCl 溶液均通过离子导电 所以 HCl 和 NaCl 均是离子化合物 D 电解 NaCl 溶液得到 22 4LH2 标准状况 理论上需要转移 NA个电子 NA阿伏加德 罗常数 答案 B 解析 NaClO 属于盐 为强电解质 A 项错误 向沸水中滴加饱和 FeCl3制备 Fe OH 3胶体 B 项正确 HCl 属于共价化合物 C 项错误 根据电解 NaCl 溶液的阴极反应 2H 2e H2 产生标准状况下 22 4L H2 转移 2NA个电子 D 项错误 考点定位 胶体 氯的化合物的性质等 2011 2011 重庆 重庆 11 11 向 10mL 0 1mol 溶液中 滴加等浓度 1 L 244 SOAlNH 溶液 x mL 下列叙述正确的是 2 OHBa x 10 时 溶液中有 且 4 NH 3 Al 2 4 SO 3 4 AlcNHc x 10 时 溶液中有 且 4 NH 2 AlO 2 4 SO 2 44 SOcNHc x 30 时 溶液中有 且 2 Ba 2 AlO OH 2 AlOcOHc x 30 时 溶液中有 且 2 Ba 3 Al OH 2 BacOHc 12 答案 A 解析 当 x 10 时 Al3 过量溶液中存在 Al3 过量的 Al3 为 而 NH4 没mol 3 10 3 有参与反应 少量水解 A 项正确 B 项错误 当 x 30 时 OH 过量溶液中存在 AlO2 D 项错误 此时 C OH C AlO2 C 项错误 考点定位 本题考查离子反应及溶液中离子浓度大小关系 2011 2011 重庆 重庆 10 10 下列叙述正确的是 盐酸中滴加氨水至中性 溶液中溶质为氯化铵 稀醋酸加水稀释 醋酸电离程度增大 溶液的 pH 减小 饱和石灰水中加入少量 CaO 恢复至室温后溶液的 pH 值不变 沸水中滴加适量饱和 Fe溶液 形成带电的胶体 导电能力增强 3 Cl 2012 2012 浙江 浙江 12 下列说法正确的是 A 常温下 将 pH 3 的醋酸溶液稀释到原体积的 10 倍后 溶液的 pH 4 B 为确定某酸 H2A 是强酸还是弱酸 可测 NaHA 溶液的 pH 若 pH 7 则 H2A 是弱酸 若 pH 7 则 H2A 是强酸 C 用 0 2000 mol L NaOH 标准溶液滴定 HCl 与 CH3COOH 的混合溶液 混合液中两种酸 的浓度均约为 0 1 mol L 至中性时 溶液中的酸未被完全中和 D 相同温度下 将足量氯化银固体分别放入相同体积的 蒸馏水 0 1mol L 盐酸 0 1 mol L 氯化镁溶液 0 1mol L 硝酸银溶液中 Ag 浓度 答案 C 13 误 考点定位 本题考查 pH 计算 滴定和离子浓度比较 2011 安徽 12 氢氟酸是一种弱酸 可用来刻蚀玻璃 已知 25 时 HF aq OH aq F aq H2O l H 67 7KJ mol 1 H aq OH aq H2O l H 57 3KJ mol 1 在 20mL0 1 molL 1氢氟酸中加入 VmL0 1mol L 1NaOH 溶液 下列有关说法正确的是 A 氢氟酸的电离方程式及热效应可表示为 HF aq H aq F aq H 10 4KJ mol 1 B 当 V 20 时 溶液中 c OH c HF c H C 当 V 20 时 溶液中 c F c Na 0 1mol L 1 D 当 V 0 时 溶液中一定存在 c Na c F c OH c H 12 答案 B 解析 根据盖斯定律 将 式减去 式可得 HF aq H aq F aq H 10 4 kJ mol 1 故 A 错 当V 20 时 两者恰好完全反应生成 NaF 溶液 中存在质子守恒关系 c OH c HF c H 也可由物料守恒 c Na c F c HF 及电荷守恒 c H c Na c F c OH 来求 由于 HF 为弱酸 因此 F 水解 故溶液 中存在 c F c Na 0 05 mol L 1 故 B 项正确 C 项错误 D 项 溶液中离 子浓度的大小取决于V的大小 离子浓度大小关系可能为c F c H c Na c OH 或 c F c Na c H c OH 或c Na c F c OH c H 或c Na c F c OH c H 故 D 项错误 考点定位 本题考查盖斯定律的应用 中和反应 盐的水解及溶液中离子浓度大小 的比较 2011 安徽 13 已知室温下 Al OH 3的 Ksp 或溶解度远大于 Fe OH 3 向浓度均 为 0 1mol L 1的 Fe NO3 3和 Al NO3 3混合溶液中 逐滴加入 NaOH 溶液 下列示意图表 14 示生成 Al OH 3的物质的量与加入 NaOH 溶液的体积的关系 合理的是 答案 C 解析 根据题意Ksp Al OH 3 Ksp Fe OH 3 因此向混合溶液中滴加 NaOH 溶液时 首先应生成 Fe OH 3沉淀 当 Fe3 沉淀完全后 再生成 Al OH 3沉淀 继续滴加 NaOH 溶 液 则 Al OH 3 OH AlO 2 2H2O 而题意是生成 Al OH 3的物质的量与加入 NaOH 溶 液体积的关系 故 C 项图像符合实际情况 考点定位 本题主要考查元素化合物的知识及化学反应的竞争性 2012 2012 天津 天津 5 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 B 在含有 BaSO4沉淀的溶液中加入 Na2SO4固体 c Ba2 增大 C 含 l mol KOH 的溶液与 l 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 答案 D 考点定位 此题综合考查了水溶液中的离子平衡知识 2012 2012 海南 海南 11 25 时 a mol L 1一元酸 HA 与 b mol L 1NaOH 等体积混合后 pH 为 7 则下列关系一定正确的是 A a b B a b C c A c Na D c A c H a b B 若 c K c CH3COO a b C 若 c OH c H a b D 若 c K c CH3COO a b 答案 D 解析 若 CH3COOH 与 NaOH 恰好完全中和 满足c OH c H 此时 a b A 正 确 若 CH3COOH 略过量 满足c OH c H 此时 c K c CH3COO 且 a b B 正确 若 CH3COOH 过量 可以满足c OH c H 此时 a b C 正确 若 a b 即 CH3COOH 不足 不可能出现c K c CH3COO D 错误 考点定位 本题考查酸碱中和反应 2012 2012 江苏 江苏 10 下列有关说法正确的是 A CaCO3 s CaO s CO2 g 室温下不能自发进行 说明该反应的 H 0 B 镀铜铁制品镀层受损后 铁制品比受损前更容易生锈 C N2 g 3H2 g 2NH3 g H0 错 B 项 铁铜构成原电池 铁作负极 加快了铁的腐蚀 正确 C 项 该反应为放热反应 升高温度 平衡逆向移动 H2的转化率减小 错 D 项 Kw c H c OH 升高温度 Kw增大 即c H c OH 增大 说明升温促进了水的电离 故可说 明水的电离为吸热反应 错 考点定位 化学反应原理的分析 2012 2012 江苏 江苏 15 25 益时 有 c CH3COOH c CH3COO 0 1 mol L 1的一组醋酸 醋酸钠混合溶液 溶液中 c CH3COOH c CH3COO 与 pH 的关系如图 7 所示 下列有关溶 液中离子浓度关系的叙述正确的是 A pH 5 5 的溶液中 c CH3COOH c CH3COO c H c OH B W 点所表示的溶液中 c Na c H c CH3COOH c OH C pH 3 5 的溶液中 18 c Na c H c OH c CH3COOH 0 1mol L 1 D 向 W 点所表示的 1 0 L 溶液中通入 0 05 mol HCl 气体 溶液体积变化可忽 略 c H c CH3COOH c OH 考点定位 溶液中离子浓度比较 2012 2012 北京 北京 25 13 分 直接排放含 SO2的烟气会形成酸雨 危害环境 利用钠碱循 环法可脱除烟气中的 SO2 1 用化学方程式表示 SO2形成硫酸型酸雨的反应 2 在钠碱循环法中 Na2SO3溶液作为吸收液 可由 NaOH 溶液吸收 SO2制得 该反 应的离子方程式是 3 吸收液吸收 SO2的过程中 pH 随 n SO3 n HSO3 变化关系如下表 n SO3 n HSO3 91 9 1 1 1 91 pH 7 2 6 2 图 7 19 HSO3 在阳极放电的电极反应式是 当阴极室中溶液 p 升至 8 以上时 吸收液再生并循环利用 简述再生原理 答案 1 SO2 H2OH2SO3 2 H2SO3 O2 催化剂 2H2SO4 2 SO2 2OH SO32 H2O 3 酸 HSO3 存在 HSO3 SO32 H 和 HSO3 H2O H2SO3 OH HSO3 的电离 程度强于水解程度 ab 4 HSO3 H2O 2e 3H SO42 H 在阴极得电子生成 H2 溶液中 的 c H 降低 促使 HSO3 电离生成 SO32 且 Na 进入阴极室 吸收液得以再生 解析 1 SO2形成硫酸型酸雨时 二氧化硫和空气中的水 氧气反应得到硫酸 电离生成 SO32 且 Na 进入阴极室 吸收液得以再生 考点定位 此题以二氧化硫形成酸雨为背景 综合考查了化学反应方程式书写 离 子方程式书写 水溶液中的离子平衡 溶液中的离子浓度大小比较 电解原理等知识 2012 福建 24 16 分 1 电镀时 镀件与电源的 极连接 2 化学镀的原理是利用化学反应生成金属单质沉积在镀件表面形成 20 镀层 若用铜盐进行化学镀铜 应选用 填 氧化剂 或 还原剂 与之反应 某化学镀铜的反应速率随镀液 pH 变化如右图所示 该镀铜过程中 镀液 pH 控制在 12 5 左右 据图中信息 给出使反应停止的方法 3 酸浸法制取硫酸铜的流程示意图如下 步骤 i 中 Cu2 OH 2CO3 发生反应的化学方程式为 步骤 ii 所加试剂起调节 pH 作用的离子是 填离子符号 在步骤 iii 发生的反应中 1 mol MnO2转移 2 mol 电子 该反应的离子方程式为 步骤 iv 除去杂质的化学方程式可表示为 3Fe3 NH4 2SO42 6H2O NH4Fe3 SO4 2 OH 6 6H 过滤后母液的 pH 2 0 c Fe3 a mol L 1 c NH4 b mol L 1 c SO42 d mol L 1 该反应的平衡常数 K 用含 a b d 的代数式表 示 解析 1 电镀时 待镀件与电源的负极相连 溶液中的镀层金属离子得到电子在镀 件上析出 2 化学电镀的原理就是利用置换反应将镀层金属离子从溶液中置换出来 从铜 盐中置换出铜通常用 Fe 等还原剂 由图可看出溶液 pH 低于 9 时 该化学镀的反应速率 为 0 因此可调节 pH 略小于 9 即可使反应停止 3 Cu2 OH 2CO3溶于 H2SO4的反应为 Cu2 OH 2CO3 2H2SO4 2CuSO4 CO2 3H2O 加入的 NH4HCO3中的 NH 水解显酸性 HCO 水解显碱性 且可以与溶液中的 H 反应 故起调节 pH 作用的离子是 HCO 21 溶液中具有还原性的只有 Fe2 再根据 1molMnO2转移 2mol 电子 即可写出相应的 离子方程式为 MnO2 2Fe2 4H Mn2 2Fe3 2H2O 化学平衡常数就是达到化学平衡时 生成物浓度幂之绩与反应物浓度幂之绩的比值 注意溶液中的沉淀和水的浓度看作是 1 答案 1 负 2 还原剂 调节溶液 pH 在 8 9 之间 3 Cu2 OH 2CO3 2H2SO4 2CuSO4 CO2 3H2O HCO MnO2 2Fe2 4H Mn2 2Fe3 2H2O 考点定位 本题考查了电镀原理 化学平衡的应用和物质的制备 2011 2011 高考试题解析高考试题解析 1 上海 常温下用 pH 为 3 的某酸溶液分别与 pH 都为 11 的氨水 氢氧化钠溶液等 体积混合得到 a b 两种溶液 关于这两种溶液酸碱性的描述正确的是 A b 不可能显碱性 B a 可能显酸性或碱性 C a 不可能显酸性 D b 可能显碱性或酸性 解析 pH 都为 11 的氨水 氢氧化钠溶液 其浓度分别是大于 10 3mol L 和等于 10 3mol L 由于 pH 为 3 的某酸溶液 其强弱未知 因此与 pH 为 11 的氨水反应时 都有 可能过量 而与 pH 为 11 的氢氧化钠溶液反应时酸可能过量或二者恰好反应 答案 AB 2 天津 下列说法正确的是 A 25 时 NH4Cl 溶液的 KW大于 100 时 NH4Cl 溶液的 KW B SO2通入碘水中 反应的离子方程式为 SO2 I2 2H2O SO32 2I C 加入铝粉能产生氢气的溶液中 可能存在大量的 Na Ba2 AlO2 NO3 D 100 时 将 pH 2 的盐酸与 pH 12 的 NaOH溶液等体积混合 溶液显中性 解析 在稀溶液中水的离子积常数 KW c H c OH KW只与温度有关而与溶液的 酸碱性无关 由于水的电离是吸热的 因此温度升高时会促进水的电离 即 KW会增大 例 如 25 时 KW 1 10 14 而在 100 时 KW 1 10 12 所以选项 A 不正确 碘水具有氧化 性 可以将二氧化硫氧化成硫酸 而单质碘被还原成碘离子 方程式为 22 SO2 I2 2H2O SO42 2I 4H 选项 B 不正确 能和铝粉反应产生氢气的溶液既可以显酸 性也可以显碱性 这四种离子 Na Ba2 AlO2 NO3 虽然在酸性溶液中不能大量共存 AlO2 会结合 H 生成氢氧化铝沉淀或生成 Al3 但可以在碱性溶液中大量共存 因此 选项 C 正确 100 时 KW 1 10 12 此时 pH 2 的盐酸其浓度为 10 2mol L 但 pH 12 的 NaOH 溶液其其浓度为 1mol L 所以当二者等体积混合时 NaOH 过量 溶液显碱性 D 不 正确 答案 C 3 重庆 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 B CH3COONa 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 4 上海 120 mL 含有 0 20 mol 碳酸钠的溶液和 200 mL 盐酸 不管将前者滴加入后者 还是将后者滴加入前者 都有气体产生 但最终生成的气体体积不同 则盐酸的浓度合理 的是 A 2 0mol L B 1 5 mol L C 0 18 mol L D 0 24mol L 解析 若碳酸钠恰好与盐酸反应生成碳酸氢钠 则盐酸的浓度是 1 0 mol L 若碳酸 钠恰好与盐酸反应生成二氧化碳 则盐酸的浓度是 2 0 mol L 由于最终生成的气体体积 不同 所以只能是介于二者之间 答案 B 5 天津 25 时 向 10ml0 01mol LKOH 溶液中滴加 0 01mol L 苯酚溶液 混合溶液 中粒子浓度关系正确的 A pH 7 时 c C6H5O c K c H c OH B pHc C6H5O c H c OH C V C6H5OH aq 10ml 时 c K c C6H5O c OH c H D V C6H5OH aq 20ml 时 c C6H5O c C6H5OH 2c K 解析 pH 7 时 c H 不可能大于 c OH 的 所以选项 A 明显不正确 由溶液中的电 荷守恒定律知 c K c H c C6H5O c OH 所以不可能满足 c K c C6H5O c H c OH 即选项 B 不正确 中苯酚是一种极弱的酸 所以当 KOH 溶液和苯酚恰好反 23 应 产物苯酚钾会发生水解反应而显碱性 由题中数据不难计算出 当二者恰好反应时消 耗苯酚的体积是 10ml 此时溶液中粒子的浓度大小关系为 c K c C6H5O c OH c H 所以选项 C 是不正确的 当加入苯酚的体积是 20ml 时 苯酚过量 溶液是由等物质的量浓度的苯酚和苯酚钾组成 所以根据物料守恒可知 c C6H5O c C6H5OH 2c K 一定成立 因此选项 D 是正确的 答案 D 6 浙江 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 Na Mg2 Ca2 Cl 3 HCO 模拟海水中的 离子浓度 mol L 0 4390 0500 0110 5600 001 注 溶液中某种离子的浓度小于 1 0 10 5 mol L 可认为该离子不存在 实验过程中 假设溶液体积不变 已知 Ksp CaCO3 4 96 10 9 Ksp MgCO3 6 82 10 6 Ksp Ca OH 2 4 68 10 6 Ksp Mg OH 2 5 61 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 中若改为加入 4 2 g NaOH 固体 沉淀物 Y 为 Ca OH 2和 Mg OH 2的混合物 答案 A 7 四川 25 在等体积的 pH 0 的 H2SO4溶液 0 05 mol L 1的 Ba OH 2溶液 pH 10 的 Na2S 溶液 pH 5 的 NH4NO3溶液中 发生电离的水的物质的量之比是 24 A 1 10 1010 109 B 1 5 5 109 5 109 C 1 20 1010 109 D 1 10 104 109 答案答案 A 8 全国新课标 将浓度为 0 1mol L 1HF 溶液加水不断稀释 下列各量始终保持增大的 是 A c H B C D HFKa Hc Fc HFc Hc 解析 HF 属于弱电解质 加水促进 HF 的电离平衡向右移动 即电离程度增大 但电 离平衡常数只与温度有关 所以选项 B 不变 但同时溶液的体积也增大 所以溶液的酸性 会降低 即 c H c F 和 c HF 的浓度均降低 考虑到溶液中水还会电离出氢离子 所 以稀释到一定程度 即无限稀释时 c H 就不在发生变化 但 c F 和 c HF 却一直会降 低 所以选项 D 符合题意 答案 D 9 大纲版 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 C1 C2 D 若 V1 V2 C1 C2 则 C CH3COO C CH3COOH c Na 解析 A 选项错误 恰好反应时生成的 CH3COONa 显碱性固然不错 但显碱性时还有 可能是 NaOH 过量 也可能是醋酸略过量 及 pH 7 时 可能是 C1V1 C2V2 溶质 CH3COONa 也可能是 C1V1 C2V2 溶质为 NaOH 和 CH3COONa 还可能是 C1V1 C2V2 溶质 大量的 CH3COONa 和少量的 CH3COOH B 选项正确 电荷守恒原理应用 C 选项正确 pH 7 说明溶液显中性 且 V1 V2 若 C1 C2或 C1 C2则溶液显碱性 现在要显中性 只可能是 C1 C2 D 选项正确 C1V1 C2V2时溶质为 CH3COONa 虽然 CH3COO 水解 但是由物料守恒可 知 D 正确 答案 A 10 山东 室温下向 10mL pH 3 的醋酸溶液中加入水稀释后 下列说法正确的是 25 A 溶液中导电粒子的数目减少 B 溶液中不变 3 3 CH COO CH COOH OH c cc C 醋酸的电离程度增大 c H 亦增大 D 再加入 10mLpH 11 的 NaOH 溶液 混合 液 pH 7 答案 B 解析 本题考查弱电解质的电离平衡问题及电离平衡常数与水的离子积的计算问题 A 选项加水稀释电离平衡向电离的方向移动 醋酸分子减少 氢离子和醋酸根粒子增多 即溶液中导电的微粒数目增多 故 A 错误 B 选项由电离平衡常数 3 3 3 3 OHc OHc COOHCHc HcCOOCHc COOHCHc HcCOOCHc Ka 由于温度一定 Ka 和 Kw 一定 故Kw OHcCOOHCHc COOCHc 3 3 不变 故正确 C 选项 虽然电离度增大 但是稀释后 pH 会增大 3 3 CH COO CH COOH OH c cc c H 减小 所以 C 错误 D 选项中醋酸为弱电解质 不能完全电离 c CH3COOH 远大于 0 001mol L 故混合后 醋酸过量很多 应该显酸性 则 D 错误 11 广东 对于 0 1mol L 1 Na2SO3溶液 正确的是 A 升高温度 溶液的 pH 降低 B c Na 2c SO32 c HSO3 c H2SO3 C c Na c H 2 c SO32 2c HSO3 c OH D 加入少量 NaOH 固体 c SO32 与 c Na 均增大 答案 D 解析 此题考查水溶液中的离子平衡知识 对于 0 1mol L 1 的 Na2SO3溶液 由于亚 硫酸根离子的水解随温度的升高而增强 故其升温时 溶液的 pH 升高 A 错 分析溶液中 的守恒 可知 c Na 2c SO32 2c HSO3 2c H2SO3 B 错 分析溶液中的电 荷守恒 其中 c Na c H 2c SO32 c HSO3 c OH C 错 由于溶液 存在亚硫酸根离子的水解 当加入少量 NaOH 固体 c SO32 与 c Na 均增大 D 对 12 江苏 下列图示与对应的叙述相符的是 26 A 图 5 表示某吸热反应分别在有 无催化剂的情况下反应过程中的能量变化 B 图 6 表示 0 1000 mol L 1NaOH 溶液滴定 20 00mL0 1000 mol L 1CH3COOH 溶液所 得到的滴定曲线 C 图 7 表示 KNO3的溶解度曲线 图中 a 点所示的溶液是 80 时 KNO3的不饱和溶液 D 图 8 表示某可逆反应生成物的量随反应时间变化的曲线 由图知 t 时反应物转化率 最大 答案答案 C C 13 江苏 下列说法正确的是 A 一定温度下 反应 MgCl2 1 Mg 1 Cl2 g 的 H 0 S 0 B 水解反应 NH4 H2ONH3 H2O H 达到平衡后 升高温度平衡逆向移动 C 铅蓄电池放电时的负极和充电时的阳极均发生还原反应 D 对于反应 2H2O2 2H2O O2 加入 MnO2或升高温度都能加快 O2的生成速率 答案答案 AD AD 解析解析 本题是化学反应与热效应 电化学等的简单综合题 着力考查学生对熵变 焓变 水解反应 原电池电解池 化学反应速率的影响因素等方面的能力 27 14 江苏 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 0 1 mol L 1NaHCO3溶液中 c Na c HCO3 c CO32 c H2CO3 B 在 0 1 mol L 1Na2CO3溶液中 c OH c H c HCO3 2c H2CO3 C 向 0 2 mol L 1NaHCO3溶液中加入等体积 0 1 mol L 1NaOH 溶液 c CO32 c HCO3 c OH c H D 常温下 CH3COONa 和 CH3COOH 混合溶液 pH 7 c Na 0 1 mol L 1 c Na c CH3COO c CH3COOH c H c OH 答案答案 BD BD 解析解析 本题属于基本概念与理论的考查 落点在水解与电离平衡 物料守恒和电荷 守恒 离子浓度大小比较 溶液中存在水解与电离两个过程的离子浓度大小比较似乎是考 试热点内容 高三复习中要反复加强训练 A 在 0 1 mol L 1NaHCO3溶液中 HCO3 在溶液中存在水解与电离两个过程 而溶液 呈碱性 说明水解过程大于电离过程 c H2CO3 c CO32 B c OH c H c HCO3 2c H2CO3 中把 c H 移项到等式另一边 即是一条质 子守恒关系式 C 向 0 2 mol L 1NaHCO3溶液中加入等体积 0 1 mol L 1NaOH 溶液后 相当于 0 05 mol L 1的 Na2CO3溶液 Na2CO3在水中水解 OH 包括两步水解和水的电离产物 因此 c OH c HCO3 D 常温下 CH3COONa 和 CH3COOH 混合溶液 包括 CH3COO 水解和 CH3COOH 电离两个过程 既然 pH 7 根据电荷守恒式 不难得出 c Na c CH3COO 0 1 mol L 1 c H c OH 1 10 7 mol L 1 水解是有限的 c CH3COOH 约为 c CH3COO 的百分之一左 右 15 安徽 室温下 将 1 000mol L 1盐酸滴入 20 00mL 1 000mol L 1氨水中 溶 液 pH 和温度随加入盐酸体积变化曲线如下图所示 下列有关说法正确的是 28 A a 点由水电离出的 c H 1 0 10 14mol L B b 点 c NH4 c NH3 H2O c Cl C c 点 c Cl c NH4 D d 点后 溶液温度略下降的主要原因是 NH3 H2O 电离吸热 解析 氨水属于弱碱 因此在 1 000mol L 1氨水中 OH 的浓度不会是 1 000mol L 1而是要小于 1 000mol L 1 由水得离子积常数可知溶液中 H 浓度应大于 1 0 10 14mol L A 不正确 由图像可知 b 点溶液显碱性 说明此时氨水有剩余 即溶液 是由氨水和氯化铵组成的 因此有 c NH4 c NH3 H2O c Cl B 不正确 由图像可 知 c 点溶液显中性 由电荷守衡可知 c H c NH4 c OH c Cl 所以 c NH4 c Cl C 正确 由图像可知 d 点后溶液中主要物质是 NH4Cl 而 NH4Cl 要水解吸热 所 以温度会略有降低 D 也不正确 答案 C 16 安徽 中学化学中很多 规律 都有其使用范围 下列根据有关 规律 推出的 结论合理的是 A 根据同周期元素的第一电离能变化趋势 推出 Al 的第一电离能比 Mg 大 B 根据主族元素最高正化合价与族序数的关系 推出卤族元素最高正价都是 7 C 根据溶液的 pH 与溶液酸碱性的关系 推出 pH 6 8 的溶液一定显酸性 D 根据较强酸可以制取较弱酸的规律 推出 CO2通入 NaClO 溶液中能生成 HClO 解析 气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量叫 做 答案 D 17 福建 常温下 0 1mol L 1醋酸溶液的 PH a 下列能使溶液 pH a 1 的措施是 A 将溶液稀释到原体积的 10 倍 B 加入适量的醋酸钠固体 C 加入等体积 0 2 mol L 1盐酸 D 提高溶液的温度 答案 B 解析 醋酸是弱酸 稀释促进醋酸的电离 故稀释 10 倍 溶液的 pH 小于 a 1 A 错 误 盐酸完全电离 加入盐酸后溶液的 pH 小于 a 1 C 错误 升高温度促进醋酸的电离 溶液的 pH 小于 a D 错误 29 2010 2010 高考试题解析高考试题解析 1 2010 2010 北京高考北京高考 T10 6 T10 6 分 分 下列解释实验事实的方程式不正确的是 0 1 溶液的 CH3COOHCH3COO H mol 3 CH COOH NO2球 浸泡在冷水中 颜色变浅 NO2 N2O4 红棕色 无色 铁溶于稀硝酸 溶液变黄 3 O 向 溶液中滴入酚酞溶液 溶液变红 COCO3 32 2 H2O HCO3 OH 命题立意 本题以常见实验为呈现形式 主要考查对反应原理的正确理解和化学用语 的准确使用 思路点拨 对实验反应原理的正确理解和准确使用化学用语 规范解答 选 C 解析 若 是强酸 则 溶液的 3 CH COOHmol 3 CH COOH 现在 说明是弱酸 因此 A 正确 球 浸泡在冷水中 温度降 3 CH COOH 2 NO 低 颜色变浅 说明 NO2 N2O4 平衡正向移动 故 B 正确 铁 溶于稀硝酸 溶液变黄 是因为生成了 3 方程式为 Fe NO3 4H Fe3 NO 2H2O 故 C 错误 向 溶液中滴入酚酞溶液 溶液变 红 说明溶液呈碱性 COCO3 32 2 H2O HCO3 OH 故 D 对 2 2010 2010 安徽高考安徽高考 T13 6 T13 6 分 分 将 0 01mol 下列物质分别加入 100mL 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 Na2O2 Na2O Na2CO3 NaCl A B C D 命题立意 本题考查了溶液中离子浓度大小的比较 思路点拨 注意 Na2O2 Na2O 与水反应产物 同时考虑 CO32 水解 规范解答 选 C 解析 溶于水 溶质都是 NaOH