2013年高考化学复习 常见问题剖析专题 第8讲 电解质溶液中的常考问题

1 第八讲第八讲 电解质溶液中的常考问题电解质溶液中的常考问题 1 2012 新课标全国理综 11 已知温度T时水的离子积常数为KW 该温度下 将浓 度为a mol L 1的一元酸 HA 与b mol L 1的一元碱 BOH 等体积混合 可判定该溶液呈中性 的依据是 A a b B 混合溶液的 pH 7 C 混合溶液中 c H mol L 1 KW D 混合溶液中 c H c B c OH c A 2 2012 江苏化学 15 25 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 c Na c H c OH c CH3COOH 0 1 mol 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 3 2012 江苏化学 19 废弃物的综合利用既有利于节约资源 又有利于保护环境 实验室利用废旧电池的铜帽 Cu Zn 总含量约为 99 回收 Cu 并制备 ZnO 的部分实验过程如 下 1 铜帽溶解时加入 H2O2的目的是 用化学方程式表示 铜帽溶解完全后 需将溶液中过量的 H2O2除去 除去 H2O2的简便方法是 2 为确定加入锌灰 主要成分是 Zn ZnO 杂质为铁及其氧化物 的量 实验中需测定除 去 H2O2后溶液中 Cu2 的含量 实验操作为 准确量取一定体积的含有 Cu2 的溶液于带塞锥 形瓶中 加适量水稀释 调节溶液 pH 3 4 加入过量的 KI 用 Na2S2O3标准溶液滴定至终 点 上述过程中反应的离子方程式如下 2Cu2 4I 2CuI 白色 I2 2S2O I2 2I S4O 2 32 6 滴定选用的指示剂为 滴定终点观察到的现象为 若滴定前溶液中的 H2O2没有除尽 所测定的 Cu2 含量将会 填 偏高 偏低 或 不变 3 已知 pH 11 时 Zn OH 2能溶于 NaOH 溶液生成 Zn OH 4 2 下表列出了几种离子生 成氢氧化物沉淀的 pH 开始沉淀的 pH 按金属离子浓度为 1 0 mol L 1计算 开始沉淀的 pH沉淀完全的 pH Fe3 1 13 2 Fe2 5 88 8 Zn2 5 98 9 实验中可选用的试剂 30 H2O2 1 0 mol L 1 HNO3 1 0 mol L 1 NaOH 2 由除去铜的滤液制备 ZnO 的实验步骤依次为 过滤 过滤 洗涤 干燥 900 煅烧 4 2011 山东理综 14 室温下向 10 mL pH 3 的醋酸溶液中加水稀释后 下列说法 正确的是 A 溶液中导电粒子的数目减少 B 溶液中不变 c CH3COO c CH3COOH c OH C 醋酸的电离程度增大 c H 亦增大 D 再加入 10 mL pH 11 的 NaOH 溶液 混合液 pH 7 考查形式 选择题 填空题 考向曝光 2013 年的高考 从各方面的信息来看 溶液中离子浓度的大小比较及沉淀的溶解平衡 和转化是主流试题 此类题目考查的内容既与盐类的水解有关 又与弱电解质的电离平衡有 关 题目不仅注重考查溶液粒子浓度的大小顺序 而且还侧重溶液中的各种守恒 电荷守恒 物料守恒 质子守恒 关系的考查 从而使题目具有一定的综合性 灵活性和技巧性 1 了解电解质的概念 了解强电解质和弱电解质的概念 2 了解电解质在水溶液中的电离 以及电解质溶液的导电性 3 了解弱电解质在水溶液中的电离平衡 4 了解水的电离 离子积常数 5 了解溶液 pH 的定义 了解测定溶液 pH 的方法 能进行 pH 的简单计算 6 了解盐类水解的原理 影响盐类水解程度的主要因素 盐类水解的应用 7 了解难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质 知识必记 1 弱电解质的电离平衡及其影响因素 电离平衡是一种动态平衡 当溶液的温度 浓度以及离子浓度改变时 电离平衡都会发 生移动 符合 原理 其规律是 1 浓度 浓度越大 电离程度越 在稀释溶液时 电离平衡向 移动 而离 子浓度一般会 2 温度 温度越高 电离程度越 因电离是吸热过程 升温时平衡向 移动 3 同离子效应 如在醋酸溶液中加入醋酸钠晶体 增大了 CH3COO 浓度 平衡 移 电离程度 加入适当浓度盐酸 平衡也会 移 4 加入能反应的物质 实质是改变浓度 如在醋酸溶液中加入锌或 NaOH 溶液 平衡 移 电离程度 2 水的离子积常数的应用 1 KW揭示了在任何水溶液中均存在水的电离平衡 H 和 OH 共存 只是相对含量不同 而已 KW只与 有关 是常数 KW不仅适用于纯水 还适用于酸 碱 盐的稀溶液 2 由于水的离子积的存在 在弱电解质稀释时 溶液中总有一种增大的离子 H 或 OH 如弱酸稀释时 c OH 增大 弱碱稀释时 c H 增大 但由水电离出的c H 与c OH 始 终相等 3 溶液中的c H 和水电离出来的c H 是不同的 常温下水电离出的c H 1 10 7 mol L 1 若某溶液中水电离出的c H 1 10 7 mol L 1 则可判断出该溶 3 液中加入酸性物质或碱性物质抑制了水的电离 若某溶液中水电离出的c H 1 10 7 mol L 1 则可判断出该溶液中加入可以水解的盐或活泼金属促进了水的电离 若溶液中的 c H 1 10 7 mol L 1 说明该溶液是酸溶液或水解显酸性的盐溶液 若溶液中的c H 1 10 7 mol L 1 说明该溶液是碱溶液或水解显碱性的盐溶液 3 影响盐类水解的因素 1 温度 盐类的水解反应可看成中和反应的 反应 中和反应为放热反应 则盐类 的水解是吸热反应 因此升高温度促进盐类水解 降低温度抑制盐类水解 2 浓度 盐溶液的浓度越小 水解程度越 溶液的酸 碱 性越弱 盐溶液的浓度 越大 水解程度越 溶液的酸 碱 性越强 3 酸碱度 加酸抑制阳离子水解 而促进阴离子水解 加碱抑制阴离子水解 而促进 阳离子水解 4 难溶电解质的沉淀溶解平衡与溶度积 难溶电解质在溶液中存在沉淀溶解平衡 MmAn s mMn aq nAm aq 其溶度积 Ksp 5 溶度积规则 通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度幂的乘积 浓度商Qc的相对大小 可以判断难 溶电解质在给定条件下沉淀能否生成或溶解 Error 技能必备 1 有关强酸 强碱混合的相关规律总结 将强酸 强碱溶液以某体积之比混合 若混合液呈中性 则c H c OH V碱 V酸 pH酸 pH碱有如下规律 25 因c H 酸 V酸 c OH 碱 V碱 故有 在碱溶液中c OH 碱 将其代入上式得 c H 酸 c H c H 酸 c OH 碱 V碱 V酸 10 14 c H 碱 碱 两边取负对数得 pH酸 pH碱 14 lg 现具体举例如下 10 14 V碱 V酸 V碱 V酸 V酸 V碱c H c OH pH酸 pH碱 10 11 1015 1 11 114 1 1010 113 m nn m 14 lg m n 2 溶液中离子浓度大小的比较规律 1 多元弱酸溶液 根据多步电离分析 如在 H3PO4溶液中 c H c H2PO c HPO 4 c PO 2 43 4 2 多元弱酸的正盐溶液根据弱酸根的分步水解分析 如 Na2CO3溶液中c Na c CO c OH c HCO 2 3 3 3 不同溶液中同一离子浓度的比较 要看溶液中其他离子对其影响 如在相同物质的 量浓度的下列各溶液中 NH4Cl CH3COONH4 NH4HSO4 c NH 由大到小的顺序是 4 4 混合溶液中各离子浓度的比较 要进行综合分析 有关规律如下 电荷守恒规律 电解质溶液中 不论存在多少种离子 溶液总是呈电中性 即阴离子 所带负电荷总数一定等于阳离子所带正电荷总数 如 NaHCO3溶液中存在着 Na H HCO CO OH 必存在如下关系 c Na c H c HCO c OH 32 3 3 2c CO 2 3 物料守恒规律 电解质溶液中 由于某些离子能够水解 离子种类增多 但原子总数 是守恒的 如 K2S 溶液中 S2 HS 都能水解 故硫元素以 S2 HS H2S 三种形式存在 它 们之间有如下守恒关系 c K 2c S2 2c HS 2c H2S 质子守恒规律 质子守恒是指电解质溶液中粒子电离出的氢离子 H 数等于粒子接受 的氢离子 H 数加游离的氢离子 H 数 如 Na2S 水溶液中的质子转移可用图表示如下 4 由上图可得 Na2S 水溶液中质子守恒式可表示为 c H3O 2c H2S c HS c OH 或c H 2c H2S c HS c OH 质子守恒 的关系式也可以由电荷守恒与物料守恒推导得到 常考问题 19 弱电解质电离平衡的多角 度分析 题型 1 2012 浙江理综 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 0 200 0 mol L 1 NaOH 标准溶液滴定 HCl 与 CH3COOH 的混合液 混合液中两种酸 的浓度均约为 0 1 mol L 1 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 1 mol L 1盐 酸 0 1 mol L 1氯化镁溶液 0 1 mol L 1硝酸银溶液中 Ag 浓度 破题关键 醋酸为弱酸 稀释时会促进电离 稀释 10 倍后溶液的 pH 小于 4 而大于 3 A 项错误 NaHA 的水溶液呈碱性 说明 HA 在溶液中水解 即 H2A 是弱酸 但若 NaHA 的 水溶液呈酸性 可能是 HA 的电离程度比 HA 的水解程度大 而不能说明 H2A 能完全电离 也就不能说明 H2A 为强酸 B 项错误 强酸与强碱溶液正好完全中和时 所得溶液的 pH 7 而强碱与弱酸正好完全中和时 溶液的 pH 7 若所得溶液的 pH 7 说明碱不足 C 项正确 Ag 浓度最大是 其次是 最小是 D 项错误 答案 C 弱电解质电离平衡的影响因素及溶液性质变化 以 CH3COOH CH3COO H H 0 为例 续表 加入 CH3COONa s 向左减小减小增大增大减小增强不变 加入镁粉向右减小减小增大减小增大增强不变 5 升高温度向右增大增大增大减小增大增强增大 提升 1 2012 山东潍坊期末 下列说法正确的是 A 0 1 mol L 1的醋酸溶液加水稀释 c H c OH 减小 B 体积相同 pH 相同的醋酸和盐酸完全溶解等量的镁粉 后者用时少 C 向水中加入少量固体硫酸氢钠 c H 增大 KW变大 D V1 L pH 11 的 NaOH 溶液与V2 L pH 3 的 HA 溶液混合 若混合液显中性 则V1 V2 常考问题 20 水的电离和溶液 pH 的计算 题型 2 2012 安徽名校联考 下列叙述正确的是 A 某醋酸溶液的 pH a 将此溶液稀释 1 倍后 溶液的 pH b 则a b B 在滴有酚酞溶液的氨水中 加入 NH4Cl 至溶液恰好无色 则此时溶液的 pH 7 C 1 0 10 3 mol L 1盐酸的 pH 3 0 1 0 10 8 mol L 1盐酸的 pH 8 0 D 若 1 mL pH 1 的盐酸与 100 mL NaOH 溶液混合后 溶液的 pH 7 则 NaOH 溶液的 pH 11 破题关键 本题考查电解质溶液 意在考查考生对水溶液中离子平衡的理解和应用能力 在醋酸溶液稀释时 其电离程度增大 n H 增大 但c H 减小 因此 pH 增大 故 a相应酸式盐 如 CO HCO 2 3 3 3 相互促进水解的盐 单水解的盐 相互抑制水解的盐 如 NH4 2CO3 NH4 2SO4 NH4 2Fe SO4 2 提升 3 高考题改编 1 下列溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是 A 室温下 向 0 01 mol L 1 NH4HSO4溶液中滴加 NaOH 溶液至中性 c Na c NH 4 c SO c OH c H 2 4 B 0 1 mol L 1 NaHCO3溶液 c Na c OH c HCO c H 3 C Na2CO3溶液 c OH c H c HCO 2c H2CO3 3 D 25 时 pH 4 75 浓度均为 0 1 mol L 1的 CH3COOH CH3COONa 混合溶液 c CH3COO c OH 0 D 25 时 该反应的平衡常数K 2 2 破题关键 体系中有过量的锡且金属活泼性 Sn Pb 向平衡体系中加入铅后 c Pb2 不 变 A 错误 加入少量 Sn NO3 2固体 c Sn2 增大 平衡逆向移动 c Pb2 增大 B 错误 升温使c Pb2 增大 说明平衡逆向移动 H10 2 mol L 1 而 pH 2 的盐 酸中的c H 10 2 mol L 1 因此 两者混合时 NaOH 溶液过量 溶液显碱性 答案 2 解析 4 时 水的离子积常数KW 1 0 10 14 因此纯水的 pH 7 答案 3 解析 pH 4 5 的溶液c H 10 4 5 mol L 1 pH 6 5 的溶液c H 10 6 5 mol L 1 答案 4 3 解析 1 当 NH4HSO4与 NaOH 的物质的量相等时溶液中溶质为 NH4 2SO4 Na2SO4 由 于 NH的水解使溶液呈酸性 若溶液呈中性 则 NaOH 的物质的量大于 NH4HSO4的物质的量 4 根据电荷守恒知c Na c H c NH 2c SO c OH 因c H c OH 所以 42 4 c Na c NH 2c SO 又因c Na c SO 所以c SO c NH 故 A 错误 42 42 42 4 4 B 项 NaHCO3溶液中 OH 是由 HCO水解和水的电离所生成的 但是这些都是微弱的 HCO 3 的