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文档简介

1、专题八 水溶液中的离子平衡外界条件对弱电解质的电离平衡的影响依然是2013高考命题的热点,特别结合电离平衡常数分析溶液中的离子变化关系。溶液中的离子浓度大小的比较是守恒思想的重要应用,预测2013高考中将会与图像相结合考查图像分析能力及守恒思想的应用。浓度积常数是平衡常数应用的延续,特别是涉及混合溶液中的计算更是重点。 知识梳理第一节 弱电解质的电离 考纲解读考纲内容要求 名师解读电解质的概念,强电解质和弱电解质的概念近5年来,新课标对弱电解质的电离平衡考查共计13次,试题主要是对本专题能力点的考查。以分析和解决化学问题的能力为主,难度中等,侧重于借助电离平衡常数、电离度来分析外界条件对电离平

2、衡的影响,特别是平衡移动原理的应用。20XX年高考对本节的考查仍将以外界条件对弱电解质电离平衡的影响为主,题型延续以选择题为主的形式。电解质在水溶液中的电离,以及电解质溶液的导电性弱电解质在水溶液中的电离平衡基础巩固一、强、弱电解质1电解质与非电解质能导电电解质在_ 里_ 非电解质不能导电或_状态下 化合物强电解质、弱电解质_电离 在水溶液里_ 强电解质,包括强酸、强碱、大部分盐等. _电离 电解质 弱电解质,包括弱酸、弱碱、极少数盐、水等.3电离方程式的书写 (1)强电解质的电离用“_”,弱电解质的电离用“_”, 如H2SO4的电离方程式为_。 (2)多元弱酸分步电离,可分步书写电离方程式,

3、主要是第一步,多元弱碱按一步电离书写。例如,硫化氢:_、_,氢氧化铝_。 (3)强酸的酸式盐完全电离,弱酸的酸式盐只电离出酸式酸根离子和阳离子。例如,硫酸氢钠:_;碳酸氢钠:_。二、弱电解质的电离平衡1电离平衡的建立在一定条件(如温度、浓度等)下,当_的速率和_的速率相等时,电离过程就达到平衡。平衡建立过程如图所示。2电离平衡的特征3外界因素对电离平衡的影响4电离平衡常数 (1)表达式对于一元弱酸HA:HAHA,平衡常数K 。对于一元弱碱BOH:BOHBOH,平衡常数K 。 (2)特点电离平衡常数只与温度有关,升温,K值_。多元弱酸的各级电离平衡常数的大小关系是_ ,故其酸性取决于第一步。 (

4、3)意义eq x(K越大) eq x(越易电离) eq x(酸(碱)性越强)5电离度()eq f(已电离的弱电解质浓度,弱电解质的初始密度)100%一般情况下,弱电解质浓度越大,电离度越小,弱电解质浓度越小,电离度越大。实验探究拓展实验:水中火光【原理】氯酸钾和浓硫酸作用,生成易分解的氯酸,产生二氧化氯;二氧化氯很容易分解生成氯气和氧气;白磷燃烧,生成五氧化二磷;五氧化二磷和水反应生成磷酸。 KClO3H2SO4HClO3 KHSO4; 4HClO34ClO2O22H2O; 2ClO2Cl2 2O2; 4P5O22P2O5; P2O53H2O2H3PO4。 【准备】200毫升烧杯,2毫升移液管

5、,镊子,药匙,水,98浓硫酸,氯酸钾,白磷。【操作】(1)在烧杯中放入10克氯酸钾晶体,慢慢注入100毫升水,再用镊子夹取23块绿豆大的白磷放在氯酸钾晶体中间。(2)然后用移液管吸取浓硫酸2毫升注到氯酸钾和白磷的交界处,这时白磷燃烧,发出火光。练一练: 白磷能燃烧除说明二氧化氯分解放出氧气,还能说明什么? 参考答案:能说明前面的反应是放热反应,放热使白磷达到着火点在氧气中燃烧。 重点突破 一、直击考点: 考点一 电解质、强弱电解质的比较与判断该考点经常以选择题出现,多进行正误判断。电解质与非电解质的判断注意点:不要认为所给物质不是电解质就是非电解质,如Cu、Cl2等单质既不是电解质也不是非电解

6、质。电解质不一定导电,如氯化钠晶体;不导电的物质不一定是非电解质。非电解质不导电,导电物质不一定是电解质,如金属等。电解质必须是化合物本身电离出离子,否则不属于电解质,如CO2、SO3、NH3等物质的水溶液虽能导电,但它们并不是电解质,因为它们是与水反应生成了电解质。【例1】下列说法正确的是( )ACO2溶于水能导电,因此CO2是电解质BKHSO4只有在电流作用下才能电离成K、H+和SO42C强电解质溶液的导电能力不一定都强,弱电解质溶液的导电能力不一定都弱 DAgCl难溶于水,所以AgCl是弱电解质;醋酸铅易溶于水,所以醋酸铅是强电解质 考点二 弱电解质的电离平衡的考查本考点是高考考查的热点

7、,多以单独的选择题形式出现。以CH3COOH CH3COO+ H H0为例改变条件平衡移动方向n(H)c(H)c(CH3COO)电离程度导电能力Ka加水稀释向右增大减小减小增大减弱不变加少量冰醋酸向右增大增大增大减小 增强加浓盐酸向左增大增大减小减小 增强加入NaOH(s)向右减小减小增大增大 增强CH3COONa(s)向左减小减小增大减小 增强加入镁粉向右减小减小增大增大增强升高温度向右增大增大增大增大增强增大【例2】已知0.1 molL-1的醋酸溶液中存在电离平衡:CH3COOHCH3COOH,要使溶液中c(H)/c(CH3COOH)值增大,可以采取的措施是( ) A加少量烧碱 B升高温度

8、 C加少量冰醋酸 D加水考点三 强、弱电解质的比较1相同物质的量浓度、相同体积的一元强酸(盐酸)和一元弱酸(醋酸)的比较 c(H+)pH中和碱的能力与活泼金属产生H2的量开始时与金属反应的速率一元强酸大小相同相同大一元弱酸小大小2相同pH、相同体积的一元强酸(盐酸)和一元弱酸(醋酸)的比较c(H+)酸的浓度中和碱的能力与活泼金属产生H2的量开始时与金属反应的速率一元强酸相同小弱少相同一元弱酸大强多 【例3】下列关于盐酸与醋酸两种稀溶液的说法正确的是 ()A相同浓度的两溶液中c(H)相同B100 mL 0.1 molL1的两溶液能中和等物质的量的氢氧化钠CpH3的两溶液稀释100倍,pH都为5D

9、两溶液中分别加入少量对应的钠盐,c(H)均明显减小 二、走出误区: 误区一 误认为强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液导电能力强 电解质溶液导电能力与溶液中离子浓度、离子的电荷数有关,与离子数多少无关。离子电荷数相同时,离子浓度越大,导电性越强;离子浓度相同时,离子电荷数越高,导电性越强;离子浓度越大,离子电荷数越大,溶液导电性越强。强电解质溶液导电性不一定比弱电解质溶液导电性强:通常,弱电解质溶液中加入少量强电解质,能较大程度增大溶液导电性,而强电解质溶液中加入少量强电解质,溶液导电性增强不明显;一般随温度升高,电解质溶液的导电性增强(与金属导电相反);在纯醋酸中加入水,其导电性变化情况

10、如右图所示。 【例1】电导率是衡量电解质溶液导电能力大小的物理量,根据溶液电导率变化可以确定滴定反应的终点。如图是KOH溶液分别滴定HCl溶液和CH3COOH溶液的滴定曲线示意图。下列示意图中,能正确表示用NH3H2O溶液滴定HCl和CH3COOH混合溶液的滴定曲线的是( )A C 误区二 误认为强电解质一定都溶于水学习强电解质和弱电解质的概念时,切莫混淆溶解度与电离程度,步入“难溶的物质都是弱电解质”的误区。难溶物质如果属于盐,一般属于强电解质,如BaCO3,AgCl等,因为它们溶于水的那部分能完全电离;如果属于弱酸如硅酸,或属于弱碱如Fe(OH)2、Al(OH)3、Mg(OH)2,则属于弱

11、电解质。理解“弱电解质”的关键是理解“溶解的量部分电离”的内涵,区别“溶解”与“电离”。【例2】下表中物质的分类组合正确的是( )ABCD强电解质Al2(SO4)3BaSO4HFKClO3弱电解质H3PO4H2OCaCO3Al(OH)3非电解质CO2NH3H2ONH3HI错解:C原因:碳酸钙不溶于水,是弱电解质。正解:A原因:B项中NH3H2O为弱电解质,故B项错误;C项中HF为弱电解质,CaCO3为强电解质,故C项错误;D项中HI为强电解质,故D项错误。巩固复习1下列有关叙述正确的是( ) A铜可导电,所以铜是电解质BMgCl2在熔融状态下可导电,它是电解质CHCl、H2SO4液态时都不导电

12、,都是非电解质D能导电的单质一定是金属2下列物质的电离方程式不正确的是( )ANaHCO3=NaHCOeq oal(2,3)BH2CO3HHCOeq oal(,3),HCOeq oal(,3)HCOeq oal(2,3)CAlCl3=Al33ClDNaHSO4=NaHSOeq oal(2,4)2A解析:A项NaHCO3是强电解质,但HCOeq oal(,3)不能完全电离,故其电离方程式应为NaHCO3=NaHCOeq oal(,3).3用食用白醋(醋酸浓度约为1 mol/L)进行下列实验,能证明醋酸为弱电解质的是( )A白醋中滴入石蕊试液呈红色 B白醋加入豆浆中有沉淀产生C蛋壳浸泡在白醋中有气

13、体放出 DpH试纸显示醋酸的pH为233D解析:A项说明溶液呈酸性,故A项不符合;B项说明白醋是一种电解质溶液,故B项不符合;C项说明醋酸的酸性比碳酸强,但不能证明醋酸为弱电解质,故C项不符合。4对氨水溶液中存在的电离平衡NH3H2ONH4+OH,下列叙述正确的是( )A加水后,溶液中n(OH)增大B加入少量浓盐酸,溶液中n(OH)增大C加入少量浓NaOH溶液,电离平衡向正反应方向移动D加入少量NH4Cl固体,溶液中c(NH4+)减少5用pH均为2的盐酸和醋酸溶液,分别中和等体积、等物质的量浓度的氢氧化钠溶液,当氢氧化钠恰好被完全中和时,消耗盐酸和醋酸溶液的体积分别为Vl和V2,则Vl和V2的

14、关系正确的是( )AV1V2 BV1V2 CV1=V2 DV1V25A解析:由于醋酸是弱酸,它在溶液中电离时存在电离平衡,醋酸只有少部分电离,因此pH均为2的盐酸和醋酸溶液的浓度相比,醋酸物质的量浓度应大于盐酸物质的量浓度。用这两种酸中和含NaOH物质的量相同的溶液,消耗盐酸和醋酸的物质的量相同,依据V(aq)=n/c,消耗盐酸溶液的体积大,故A项正确。6一元弱酸HA(aq)中存在下列电离平衡:HA A+H+。将1.0molHA分子加入1.0L水中,下图中,表示溶液中HA、H+、A的物质的量浓度随时间而变化的曲线正确的是( ) 6C解析:本题考查电离平衡原理与图像结合能力。根据弱酸HA的电离平

15、衡知,HA浓度由大到小,但不会等于0,排除D项;A、H+浓度由0增大,但不会达到1.2mol/L,排除了B;平衡时c(H+)=c(A),排除A项;平衡时,HA减少量等于A的量,故C项正确。7高氯酸、硫酸、硝酸和盐酸都是强酸,其酸性在水溶液中差别不大。以下是某温度下这四种酸在冰醋酸中的电离常数:酸HClO4H2SO4 HClHNO3Ka1.610-56.310-91.610-94.210-10从以上表格中判断以下说明中不正确的是( )A在冰醋酸中这四种酸都没有完全电离B在冰醋酸中高氯酸是这四种酸中最强的酸C在冰醋酸中硫酸的电离方程式为H2SO4 = 2H+ + SO42D水对于这四种酸的强弱没有

16、区分能力,但醋酸可以区分这四种酸的强弱7C解析:由电离常数的数据可知四种酸在冰醋酸中均未完全电离,酸性最强的是HClO4,最弱的是HNO3,由此可知选项C中的电离方程式用“”表示,故C项不正确。8(2010重庆)pH = 2的两种一元酸x和y,体积均为100 mL,稀释过程中pH与溶液体积的关系如图所示。分别滴加NaOH溶液(c = 0.1 mol/L)至pH = 7,消耗NaOH溶液体积为Vx、Vy,则( )Ax为弱酸,VxVy Bx为强酸,VxVy Cy为弱酸,VxVy Dy为强酸,VxVy8C解析:从图像看,稀释10倍,x的pH值变化1,y的pH值变化小于1,说明x为强酸,y为弱酸。pH

17、相等的强酸和弱酸与碱反应,弱酸的原浓度大,故消耗碱的量大,故C项正确。 提高训练判断下列说法的正误(1)(2010北京)0.1 molL-1 CH3COOH溶液的pH1,(原因是)CH3COOH CH3COOH。 ( )(2010福建,10C)由0.1 molL-1一元碱BOH溶液的pH10,可推知BOH液存在 BOH=BOH。 ( )(3)(2010全国)醋酸在醋酸钠溶液中电离的程度大于在纯水中电离的程度。( )(4)(2010全国)某醋酸溶液的pHa,将此溶液稀释1倍后,溶液的pHb,则 ab。 ( ) (5)(2011浙)已知一定温度下,醋酸溶液的物质的量浓度为c,电离度为, 。若加入少

18、量醋酸钠固体,则CH3COOHCH3COOH向左移动,减 小,Ka变小。 ( ) 9(1)(2) (3)(4) (5)10将氢氧化钠稀溶液滴加到醋酸稀溶液中,下列各图示意混合溶液有关量或性质的变化趋势,其中错误的是( ) 11光谱研究表明,易溶于水的SO2所形成的溶液中存在着下列平衡:SO2xH2OSO2xH2O 据此,下列判断中正确的是( ) A该溶液中存在着SO2分子B该溶液中H浓度是SO32 浓度的2倍C向该溶液中加入足量的酸都能放出SO2气体D向该溶液中加入过量NaOH可得到Na2SO3、NaHSO3和NaOH的混合溶液11A解析:A项由题给信息知SO2溶于水只是部分与水作用生成H2S

19、O3,所以溶液中一定存在SO2分子,故A项正确;B项H2SO3的二步电离是逐级减弱的,故B项错误;C项若向该溶液中加入强氧化性酸HClO就难以放出SO2,若加入比H2SO3酸性弱的酸,也不会放出SO2,故C项错误;D项若加入足量NaOH,就不会大量存在NaHSO3故D项错误。12某温度下,相同pH值的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释,平衡pH值随溶液体积变化的曲线如图所示。据图判断正确的是( )AII为盐酸稀释时的pH值变化曲线Bb点溶液的导电性比c点溶液的导电性强Ca点KW的数值比c点KW的数值大Db点酸的总浓度大于a点酸的总浓度13已知室温时,0.1 molL1某一元酸HA在水中有0.1%发生电

20、离,下列叙述错误的是( )A该溶液的pH = 4 B升高温度,溶液的pH增大C此酸的电离平衡常数约为1107D由HA电离出的c(H)约为水电离出的c(H)的106倍14如图是一定温度下向不同电解质溶液中加入新物质时溶液的导电性发生变化的情况,其电流(I)随新物质加入量(m)的变化曲线。以下四个导电性实验,其中与A图变化趋势一致的是 ,与B图变化趋势一致的是 ,与C图变化趋势一致的是 。 A氢氧化钡溶液中滴入硫酸溶液至过量B醋酸溶液中滴入氨水至过量C澄清石灰水中通入CO2至过量D在氯化铵溶液中逐渐加入适量氢氧化钠固体E向饱和的氢硫酸溶液中通入过量的二氧化硫在一定温度下,有a盐酸,b硫酸,c醋酸三

21、种酸:(1)当三种酸物质的量浓度相同时,c(H)由大到小的顺序是_。 (2)同体积、同物质的量浓度的三种酸,中和NaOH的能力由大到小的顺序是_。 (3)若三者c(H)相同时,物质的量浓度由大到小的顺序是_。(4)当三者c(H)相同、体积相同时,分别放入足量的锌,相同状况下产生气体的体积由大到小的顺序是_。(5)当c(H)相同、体积相同时,同时加入形状、密度、质量完全相同的锌粒,若产生相同体积的氢气(相同状况),则开始时反应速率的大小关系为_,反应所需时间的长短关系是_。(6)将c(H)相同的三种酸均加水稀释至原来的100倍后,c(H)由大到小的顺序是_。(1)bac(2)bac(3)cab(

22、4)cab(5)abcabc(6)cabCH3COOH部分电离,随着水的加入,使CH3COOH的电离程度增大,c(H)减小的程度较(1)(2)不变;Ka不随浓度变化而变化。c(H)为4.18104 mol/L;醋酸的电离度为4.18%。解析:(1)设NH3H2O的电离度分别为1、2,则eq f(c1,c2)eq f(11,0.12)10eq f(1,2),溶液浓度越小,电离度越大,即12,所以c110c2。(2)Ka只随温度变化而变化。加入盐酸Ka不变。设平衡时c(H)c(CH3COO)x,则c(CH3COOH)平0.010 x,由Kaeq f(x2,0.010 x)1.75105进行0.01

23、0 x0.010处理后,解得x4.18104mol/L,eq f(4.18104,0.010)100%4.18%。第二节 水的电离和溶液的pH 考纲解读考纲内容要求名师解读水的电离,离子积常数近5年来,新课标对水的电离查共计7次,考查重点是水的电离平衡的影响因素、酸碱中和滴定原理的应用、溶液pH的有关计算。20XX年高考对本节的考查更多的会以弱电解质的稀释、盐类的水解及粒子浓度大小结合考查,多在选择题中某一选项中出现。溶液pH的定义,测定溶液pH的方法能进行pH的简单计算基础巩固一、水的电离1水的电离水是极弱电解质,它能电离,可写为:_或_(称为水的自偶电离)。任何水溶液中都存在水的_,也就是

24、说任何溶液中都有_和_。2水的离子积(1)表达式:Kw=_,在25时,测定c(H+)=c(OH)=_,即Kw=_。(2)水的离子积只与_有关,_水的离子积增大。二、溶液的酸碱性1判断溶液酸碱性的唯一标准:溶液酸碱性c(H)与c(OH)关系任意温度常温(molL-1)pH(常温)酸性c(H)_c(OH)c(H)_1107 7中性c(H)_c(OH)c(H)c(OH_1107 7碱性c(H)_c(OH)c(H)_1107 72溶液酸碱性的表示方法pH (1)定义:pH = _。 (2)意义:pH大小能反映出溶液中c(H)的大小,即能表示溶液的酸碱性强弱。 (3)范围:pH的范围一般在_之间,当c(

25、H)1 molL-1时,用物质的量浓度直接表示溶液的酸、碱性更方便。 (4)规律:pH越小,溶液的酸性强;pH越大,溶液的碱性强。 (5)pH的测定酸碱指示剂只能测定溶液pH的粗略范围,一般不能准确测定pH,测定溶液的pH一般选用pH试纸和pH计。三、酸碱中和滴定1实验原理利用_反应,用已知浓度的酸(或碱)来测定未知浓度的碱(或酸)的实验方法。2实验用品 (1)仪器_滴定管(如图A)、_滴定管(如图B)、滴定管夹、铁架台、_。 (2)试剂:标准液、待测液、指示剂、蒸馏水。3中和滴定操作:(以标准盐酸滴定NaOH溶液为例) (1)准备滴定管:a_,b洗涤,c_,d装液,e_,f_,g_。锥形瓶:

26、a注碱液,b记读数,c加指示剂。只用_洗涤,不能用_润洗。 (2)滴定 右手_ _ (3)终点判断等到滴入最后一滴反应液,指示剂变色,且_不褪色,视为滴定终点。 (4)数据处理按上述操作重复二至三次,求出用去标准盐酸体积的平均值,根据c(NaOH)_计算。自我校对 实验探究拓展实验:“可乐”变“雪碧” 【原理】硫代硫酸钠和碘能发生氧化还原反应,褪去碘溶液的颜色: I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6。 【准备】可口可乐空瓶、50亳升酒精、碘片、硫代硫酸钠、烧杯。 【操作】(1)取可口可乐空瓶一只,倒入四分之三体积的蒸馏水。(2)取烧杯一只,加入50亳升酒精,并加入适量碘片,制得深褐

27、色酒精碘溶液,将配好的溶液倒入可乐瓶中。边加碘边振荡烧杯直到溶液的颜色和可乐相似为止。一瓶“可乐”就制好了。 (3)在干燥的瓶盖内放入硫代硫酸钠(大苏打)粉末,然后取一张糯米纸盖在粉末上,再将瓶盖轻轻地盖在瓶口上,小心盖紧,注意不要使大苏打粉末散落在瓶内。 (4)将可口可乐瓶用力一摇,很快一瓶“可乐”变成了无色透明的“雪碧”。【说明】这种“可口可乐”不会可口,“雪碧”也不会令人清爽,它们绝对不能饮用。 练一练: 1硫代硫酸钠俗称“大苏打”,“苏打三姐妹”中的另外2个“苏打”、“小苏打”分别是什么物质?2酒精的作用是什么?参考答案1苏打是碳酸钠,小苏打是碳酸氢钠。2由于碘在水中的溶解度小,用酒精

28、作溶剂,一方面可以和碘相溶,另一方面酒精与水互溶。 重点突破 一、直击考点:考点一 对水的电离平衡的考查该考点经常结合弱电解的电离平衡、水解平衡来考查,多以选择题形式出现。影响水的电离平衡的因素:1温度:升高温度,促进水的电离平衡向右移动,OH和H+浓度都增大,但仍相等,所以显中性。100时,Kw=5.510-13。2加入酸或碱:在水中加入的酸或碱,即增大c(H+)或(OH),抑制水的电离,电离平衡向左移动,水本身电离出的H+和OH浓度减小,但仍相等。3加入活泼金属(钠、钾等):在水中加入钠、钾等活泼金属,H2OH+OH,2Na+2H+=2Na+H2,促进水电离平衡向正向移动,电离出的OH增多

29、。4加入能水解的盐:促进水的电离。【例1】25 时,水的电离达到平衡:H2OHOH H0,下列叙述正确的是( )A向水中加入稀氨水,平衡逆向移动,c(OH)降低B向水中加入少量固体硫酸氢钠,c(H)增大,KW不变C向水中加入少量固体CH3COONa,平衡逆向移动,c(H)降低D将水加热,KW增大,pH不变 【点评】对于选项A要正确理解勒夏特列原理中“减弱”两字的含义。【例2】已知液氨的性质与水相似,25 时,NH3NH3 NH4 NH2 ,NH4 离子的平衡浓度为11015 mol/L,则下列说法中正确的是( ) A在液氨中加入NaNH2可使液氨的离子积变大 B在液氨中加入NH4Cl可使液氨的

30、离子积减小 C在此温度下液氨的离子积为11030 D在液氨中放入金属钠,平衡不会移动 考点二 对溶液pH计算的考查本考点多在选择题中某一选项中出现,有时也在填空题中出现,考查pH的计算。1总的原则 (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。2单一溶液的pH (1)强酸溶液:c(酸)c(H+)pH=lgc(H+)如0.05 molL-1的H2SO4中c(H+)=0.1 molL-1,pH=lg 0.1=1。 (2)强碱溶液:c(碱)c(OH)c(H+)pH=lgc(H+)如0.05 molL-1的Ba(OH)2中c(OH

31、)=0.1 molL-1,c(H+)=10-13 molL-1,pH=-lg10-13=13。3关于两强(强酸或强碱)混合、稀释pH的计算 (1)两强酸混合、稀释(用水稀释强酸时,可以认为水中的c(H+)=0)先算c混(H+),再算pH,c混(H+)=。 (2)两强碱混合、稀释(用水稀释强碱时,可以认为水中的c(OH)=0)先算c混(OH),再算c混(H+),最后算pH,c混(OH)=。4强酸强碱混合,其中一种物质过量的pH的计算 (1)酸过量时,先求c混(H+),再求pH,c混(H+)=。 (2)碱过量,先算c混(OH),再算c混(H+),最后算pH,c混(OH)=。 5关于两强(强酸或强碱

32、)溶液等体积混合,且pH相差2个或2个以上单位时的pH的计算:若混合前,pH小pH大15时,pH混=pH大0.3 若混合前,pH小pH大=14时,pH混=7若混合前,pH小pH大13时,pH混=pH小0.3【例3】已知在100下,水的离子积KW11012,下列说法正确的是( ) A0.05 molL1的H2SO4溶液pH1B0.001 molL1的NaOH溶液pH11C0.005 molL1的H2SO4溶液与0.01 molL1的NaOH溶液等体积混合,混合后溶 液pH为6,溶液显酸性D完全中和pH3的H2SO4溶液50 mL,需要pH11的NaOH溶液50 mL【例4】室温时,下列混合溶液的

33、pH一定小于7的是( )ApH3的盐酸和pH11的氨水等体积混合BpH3的盐酸和pH11的氢氧化钡溶液等体积混合CpH3的醋酸和pH11的氢氧化钡溶液等体积混合DpH3的硫酸和pH11的氨水等体积混合考点三 对中和滴定原理及误差分析的考查本考点多以中和滴定原理为基础,考查氧化还原反应原理等实验操作,多以实验题形式出现。中和滴定是中学化学重要的定量实验,迁移能力强,拓展空间大,可以与沉淀反应、氧化还原反应、络合反应联系起来命题。以标准溶液A滴定未知浓度的B溶液为例,依据:c(B)=c(A)V(A,aq)/V(B,aq)。先分析每种操作方法引起哪个量变化,后根据公式综合判断对B溶液浓度的影响:I造

34、成测定结果偏大(实际浓度小)的错误操作有:滴定管用蒸馏水洗后,未用标准液润洗;锥形瓶用蒸馏水洗涤后,又用待测液润洗;滴定管尖端部分的气泡未赶尽就进行滴定;滴定前俯视,滴定后仰视;滴定时溶液流速快,成线状流入锥形瓶,而不是逐滴滴下,滴定到终点后没有停半分钟就立即读数;滴定过程中有标准液沾在锥形瓶内壁上,而未用蒸馏水冲洗下去。II造成测定结果偏小(实际浓度大)的错误操作有:量取待测液的滴定管用蒸馏水冲洗后,未用标准溶液润洗就去移取待测液;锥形瓶未洗净,残留少量与待测液溶质起反应的物质;滴定前仰视,滴定后俯视;滴定终止半分钟内,溶液又呈现滴定前的颜色。 【例5】现用邻苯二甲酸氢钾标准溶液来测定NaO

35、H溶液的浓度。用氢氧化钠溶液来滴定邻苯二甲酸溶液时有下列操作:向溶液中加入12滴指示剂 取20mL标准溶液放入锥形瓶中 用氢氧化钠溶液滴定至终点 重复以上操作 用天平精确称取5.105 g邻苯二甲酸氢钾(相对分子质量为204.2)固体配成250 mL标准溶液(测得pH约为4.2)。 根据实验数据计算氢氧化钠的物质的量浓度. (1)以上各步中,正确的(填序号)操作顺序是 _ ,上述中使用的仪器除锥形瓶外,还需要使用的仪器是,使用作指示剂。 (2)滴定,并记录NaOH的终读数。重复滴定几次,数据记录如下表:滴定次数实验数据1234V(样品)/mL20.0020.0020.0020.00V(NaOH

36、)/mL(初读数)0.100.300.000.20V(NaOH)/mL(终读数)20.0820.3020.8020.22V(NaOH)/mL(消耗)19.9820.0020.8020.02 某同学在处理数据过程中计算得到平均消耗NaOH溶液的体积为:20.20mL他的计算合理吗?理由是_。通过仪器测得第4次滴定过程中溶液pH随加入氢氧化钠溶液体积的变化曲线如图所示,则a_20.02(填“”、“”或“”)(3)步骤中在观察滴定管的起始读数时,要使滴定管的尖嘴部分充满溶液,如果滴定管内部有气泡,赶走气泡的操作 。滴定前,用蒸馏水洗净碱式滴定管,然后加待测定的氢氧化钠溶液滴定,此操作对实验结果_(填

37、“偏大”、“偏小”或“无影响”)二、走出误区: 误区一 某溶液的pH7,误认为该溶液一定为中性溶液因温度不确定故pH7的溶液不一定显中性,若温度超过25,pH7的溶液呈碱性。同理,pH=6的溶液不一定呈酸性。溶液呈酸性还是呈碱性,取决于溶液中c(OH)和c(H)的相对大小。【例1】下列溶液肯定显酸性的是( )A含H的溶液 B能与活泼金属反应生成H2的溶液CpH7的溶液 Dc(OH)c(H)的溶液错解:C原因:因为pH7,所以溶液呈酸性。正解:D原因:A项中任何溶液中既含有H又含有OH,故A项错误;B项中Al可与强碱溶液反应放出H2,故B项错误;C项中温度高于室温时,水溶液的pH7,但溶液仍为中

38、性,故C项错误;c(OH)c(H)时溶液才显酸性,故D项正确。误区二 溶液无限稀释后pH的计算1对于强酸溶液,c(H+)每稀释10n倍,pH增大n个单位(但最后溶液的pH不超过7)。 2对于强碱溶液,c(OH)每稀释10n倍,pH减小n个单位(但最后溶液的pH不小于7)。3对于pH或物质的量浓度相同的强酸与弱酸(或强碱与弱碱),稀释相同倍数时,强酸的pH增大得较多(或强碱pH减小得较多)。特别注意:浓度较大的强酸、强碱水溶液中水的电离可以忽略,当pH接近7时,水的电离不能忽略。酸性溶液加水无限稀释,pH只能接近于7,仍小于7。【例2】将pH为5的硫酸溶液稀释500倍,稀释后溶液中c(SOeq

39、oal(2,4)c(H)约为( )A11 B12 C110 D101错解:B原因:H2SO4中H、SO42-数目比为12。正解:C原因:pH5的硫酸溶液中,c(H)105 molL1,c(SOeq oal(2,4)5106 molL1。将此溶液稀释500倍后,稀释液中c(SOeq oal(2,4)1108 molL1,而c(H)趋近于1107 molL1,则c(SOeq oal(2,4)c(H)约为110,故C项正确。本题若不能很好地理解酸、碱溶液稀释的pH计算,则很容易误选B。巩固复习1下列实验中所选用的仪器合理的是( )用50 mL量筒量取5.2 mL稀硫酸用分液漏斗分离苯和四氯化碳的混合

40、物 用托盘天平称量11.7 g氯化钠晶体用碱式滴定管取23.10 mL溴水用瓷坩埚灼烧各种钠的化合物用250 mL容量瓶配制250 mL 0.2 molL1的NaOH溶液A B C D2弱酸H溶液的pH=3.0,将其与等体积水混合后的pH范围是(已知lg2=0.3) ( )A3.03.3B3.33.5C3.54.0D3.74.32A解析:若是pH=3.0的强酸与等体积的水混合,pH=3.3,稀释后促进弱酸的电离,pH1107mol/L3D解析:水的电离是吸热过程,升温促进电离,c(H+)和c(OH)同等程度增大,所以KW增大,pH减小,但溶液中c(H+) = c(OH),呈中性。4实验室现有3

41、种指示剂,其pH变色范围如下: 甲基橙:3.14.4 石蕊:5.08.0 酚酞:8.210.0用0.1000 mol/L NaOH溶液滴定未知浓度的CH3COOH溶液,恰好完全反应时,下列叙述中正确的是( )A溶液呈中性,可选用甲基橙或酚酞作指示剂B溶液呈中性,可选用石蕊作指示剂C溶液呈碱性,可选用甲基橙或酚酞作指示剂D溶液呈碱性,可选用酚酞作指示剂5下列叙述正确的是( )A95 纯水的pH7,说明加热可导致水呈酸性BpH = 3的醋酸溶液,稀释至10倍后pH = 4C0.2 molL1的盐酸,与等体积水混合后pH = 1DpH = 3的醋酸溶液,与pH = 11的氢氧化钠溶液等体积混合后pH

42、 = 76现有常温时pH1的某强酸溶液10 mL,下列操作能使溶液的pH变成2的是( )A加入10 mL 0.01 molL1的NaOH溶液 B加入10 mL 的水进行稀释C加水稀释成100 mLD加入10 mL 0.01 molL1的盐酸溶液6C解析:pH增大1,说明c(H)为原来的1/10,故C项正确。7酸碱中和滴定常用于测定酸、碱溶液的浓度,在正式测定前,常常用已知浓度的酸(或碱)滴定未知浓度的碱(或酸),测定滴定曲线,然后选择合适的指示剂指示滴定终点,以保证数据的准确性,如用0.1000 molL1 NaOH溶液滴定20.00 mL0.1000 molL1醋酸(CH3COOH )溶液,

43、有关数据记录如下表:V(NaOH)/mL0.0010.0018.0019.8019.9820.0020.0220.2022.0040.00溶液pH2.874.745.706.747.748.729.7010.7011.7012.50 (1)根据本题数据,确定pH的突变范围是_。 (2)下列指示剂中适合于本实验的是_(填字母)。 A甲基橙B石蕊 C酚酞 D甲基橙或酚酞 (3)可用酸式滴定管准确量取0.1000 mol/L的醋酸,在调节酸式滴定管的起始读数时,要使滴定管的尖嘴部分充满醋酸,如果滴定管内部有气泡,赶走气泡的操作是_。 (4)滴定过程中,眼睛应重点观察_。7(1)7.749.70 (2

44、)C (3)快速放液 (4)锥形瓶内溶液颜色的变化 提高训练8下列说法正确的是( )A25 时NH4Cl溶液的KW大于100 时NaCl溶液的KW B4时,纯水的pH7C由水电离的c(H)11014 molL-1的溶液中:Ca2、K、Cl、HCOeq oal(,3)能大量共存Dc(H)/c(OH) = 1012的溶液中:NH4 、Al3、NO3 、Cl9下列说法正确的是( )A根据溶液的pH与溶液酸碱性的关系,推出pH6.8的溶液一定显酸性B100 时,将pH2的盐酸与pH12的NaOH溶液等体积混合,溶液显中性C25时,某物质的溶液pH7,则该物质一定是酸或强酸弱碱盐D25时,pH4.5的番

45、茄汁中c(H)是pH6.5的牛奶中c(H)的100倍10下列叙述正确的是( )A某醋酸溶液的pHa,将此溶液稀释1倍后,溶液的pHb,则abB在滴有酚酞溶液的氨水里,加入NH4Cl至溶液恰好无色,则此时溶液的pH7C1.0103 mol/L盐酸的pH3.0,1.0108 mol/L盐酸的pH8.0D若1 mL pH1的盐酸与100 mL NaOH溶液混合后,溶液的pH7,则NaOH溶液的pH1110D解析:A项中酸稀释后,pH增大,即ba,故A项错误;B项中酚酞的变色范围是:pH8(无色)、8.010.0(浅红)、pH10(红色),现无色,则pH8,但pH不一定小于7,在78之间也是无色,故B

46、项错误;C项中酸虽稀,但pH仍小于7,故C项错误;D项中方法一直接代入计算:1 mL0.1 molL1 = 100 mLc(OH),得c(OH) = 103 molL1,故pH(NaOH) = 11,故D项正确;方法二推导法:酸与碱等物质的量,从体积看出,强酸比强碱浓100倍,所以pH(酸)pH(碱) = 12,故pH(碱) = 11;方法三设强酸pHa,体积为V1,强碱的pHb,体积为V2,则有10aV1 10(14b)V2 V1/V210(ab14),由于已知V1/V2102,又知a1,所以b11,故D项正确。11实验室用标准盐酸来测定某NaOH溶液的浓度,甲基橙作指示剂,下列操作中可能使

47、测定结果偏低的是( )A酸式滴定管未用标准盐酸润洗B开始时酸式滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失C锥形瓶内溶液颜色变化由黄色变橙色,立即记下滴定管液面所在刻度D盛NaOH溶液的锥形瓶滴定前用NaOH溶液润洗23次12已知NaHSO4在水中的电离方程式为:NaHSO4 = Na+ + H+ + SO42。某温度下,向pH=6的蒸馏水中加入NaHSO4晶体,保持温度不变,测得溶液的pH为2。下列对该溶液的叙述中,不正确的是( ) A该温度高于25B由水电离出来的H+的浓度是1.01012molL1CNaHSO4晶体的加入抑制了水的电离D该温度下加入等体积pH为12的NaOH溶液可使该溶液恰好呈中

48、性13中学化学实验中,淡黄色的pH试纸常用于测定溶液的酸碱性。在25时,若溶液的pH7,试纸不变色;若pH7,试纸变红色;若pH7,试纸变蓝色。要精确测定溶液的pH,需用用pH计。pH计主要通过测定溶液中H的浓度来测定溶液的pH。已知100时,水的离子积常数KW11012。(1)已知水中存在如下平衡:H2OH2OH3OOH H0,现欲使平衡向右移动,且所得溶液呈酸性,选择的方法是_(填字母)。A向水中加入NaHSO4 B向水中加入Cu(NO3)2C加热水至100 D在水中加入(NH4)2SO4(2)现欲测定100沸水的pH及酸碱性,若用pH试纸测定,则试纸显_色,呈_性(填“酸”、“碱”或“中

49、”);若用pH计测定,则pH_7(填“”、“”或“”),呈_性(填“酸”、“碱”或“中”)。14实验室常利用甲醛法测定(NH4)2SO4样品中氮的质量分数,其反应原理为: 4NH4 6HCHO =3H6H2O(CH2)6N4H(滴定时,1 mol (CH2)6N4H与 l mol H相当),然后用NaOH标准溶液滴定反应生成的酸。某兴趣小组用甲醛法进行了如下实验:步骤I 称取样品1.500 g;步骤II 将样品溶解后,完全转移到250 mL容量瓶中,定容,充分摇匀;步骤III 移取25.00 mL样品溶液于250 mL锥形瓶中,加入10 mL 20的中性甲醛溶液,摇匀、静置5 min后,加入1

50、2滴酚酞试液,用NaOH标准溶液滴定至终点。按上述操作方法再重复2次。(1)根据步骤III 填空:碱式滴定管用蒸馏水洗涤后,直接加入NaOH标准溶液进行滴定,则测得样品中氮的质量分数_(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。锥形瓶用蒸馏水洗涤后,水未倒尽,则滴定时用去NaOH标准溶液的体积_(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。滴定时边滴边摇动锥形瓶,眼睛应观察_。A滴定管内液面的变化 B锥形瓶内溶液颜色的变化滴定达到终点时,酚酞指示剂由_色变成_色。(2)滴定结果如下表所示:滴定次数待测溶液的体积/mL标准溶液的体积/mL滴定前刻度滴定后刻度125.001.0221.03225.002.002

51、1.99325.000.2020.20若NaOH标准溶液的浓度为0.1010 molL1,则该样品中氮的质量分数为_。14(1)偏高 无影响 B 无 粉红(或浅红) (2)18.85%15下表是不同温度下水的离子积数据:温度/25t1t2水的离子积常数1101411012试回答以下问题:(1)若25t1t2,则_(填“”、“”或“”)11014,作出此判断的理由是_。(2)25下,某Na2SO4溶液中c(SOeq oal(2,4)5104 molL1,取该溶液1 mL,加水稀释至10 mL,则稀释后溶液中c(Na)c(OH)_。(3)t2下,将pH11的苛性钠溶液V1 L与pH1的稀硫酸V2

52、L混合(设混合后溶液的体积为原两溶液体积之和),所得混合溶液的pH2,则V1V2_.此溶液中各种离子的浓度由大到小的排列顺序是_。16已知水在25和95时,其电离平衡曲线如下图所示:(1)则25时水的电离平衡曲线应为_(填“A”或“B”),请说明理由_。(2)25时,将pH9的NaOH溶液与pH4的H2SO4溶液混合,若所得混合溶液的pH7,则NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比为_。(3)95时,若100体积pH1a的某强酸溶液与1体积pH2b的某强碱溶液混合后溶液呈中性,则混合前,该强酸的pH1与强碱的pH2之间应满足的关系是_。曲线B对应温度下,pH2的某HA溶液和pH10的NaOH溶液

53、等体积混合后,混合溶液的pH5。请分析其原因 _。16(1)A水的电离是吸热过程,温度低时,电离程度较小,c(H)、c(OH)较小(2)101(3)ab14或pH1pH214(4)曲线B对应95,此时水的离子积为1012 mol2L2,HA为弱酸,HA中和NaOH后,混合溶液中还剩余较多的HA分子,可继续电离出H,使溶液pH5。第三节 盐类的水解 考纲解读考纲内容要求名师解读盐类水解的原理、影响盐类水解程度的主要因素盐类水解知识在高考中的重现率是100%,高考试题对本节的考查以接受、吸收、整合化学信息的能力主,试题难度中等偏上。热点观测:溶液中离子浓度大小比较既与盐类的水解有关,又与弱电解的电

54、离平衡有关,还注重溶液中的各种守恒,是高考的必考点。盐类水解的应用基础巩固一、盐类水解的原理1定义在溶液中盐电离出来的离子跟_结合生成_的反应。2实质盐电离破坏了_水的电离程度_c(H)c(OH)溶液呈碱性或酸性。3特点(1)可逆:水解反应绝大多数是 反应。(2)吸热:水解反应是 反应的逆反应。(3)微弱:水解反应程度一般很微弱。4盐类水解离子方程式的书写一般情况下盐类水解程度较小,应用 表示,水解反应生成的难溶物或挥发性物质 。例如,Al3+3H2O 、HCO3-+H2O 多元弱酸根离子分步水解,要分步书写,以第一步为主:如,S2-+H2O , 。多元弱碱的阳离子水解,习惯一步书写:如Mg2

55、+2H2O ,Fe3+3H2O 二、影响盐类水解的因素1内因:盐本身性质,组成盐的酸根相对应的酸越弱(或阳离子对应的碱越弱),水解程度 。如,同浓度的CO32水解能力 SO32。2外因:受 的影响。 (1)温度:盐类水解是吸热反应,因此,升温促进水解; (2)浓度:盐的溶液浓度越小,水解程度越大,这里盐的浓度指水解离子,而不含不水解的离子。如,氯化铁溶液,Cl并不影响水解平衡。 (3)外加酸碱:外加酸碱能促进或抑制盐的水解。下面分析不同条件对氯化铁水解平衡的影响情况如表Fe3+3H2OFe(OH)3+3H+(正反应为吸热反应)条件移动方向H+数pHFe3+水解程度现象升温_通氯化氢_加水_加镁

56、粉_加NaHCO3_ (3)条件移动方向H+数pHFe3+水解程度现象升温向右增降增大变深通氯化氢向左增降减小变浅加水向右增升增大变浅加镁粉向右减升增大红褐色沉淀,无色气体加NaHCO3向右减升增大红褐色沉淀,无色气体实验探究拓展实验:茶水墨水茶【原理】因为茶水里含有大量的单宁酸,当单宁酸遇到绿矾里的亚铁离子会立刻生成单宁酸亚铁,它的性质不稳定,很快被氧化生成单宁酸铁的络合物而呈蓝黑色,从而使茶水变成了“墨水”。草酸具有还原性,将三价的铁离子还原成两价的亚铁离子,因此,溶液的蓝黑色又消失了,重新显现出茶水的颜色。【准备】单宁酸、硫酸亚铁、草酸。【操作】(1)取一杯不满的棕黄色茶水; (2)取一

57、根玻璃棒,一端蘸上绿矾粉未,另一端蘸上草酸晶体粉未;(3)用玻璃棒蘸有绿矾粉未的一端在茶水中搅动一下,茶水立刻变成了蓝色的墨水; (4)将玻璃棒的另一端在墨水杯里搅动一下,刚刚变成的蓝墨水又变成了原来的茶水了。【说明】这种现象在人们生活中也是经常遇到的,当你用刀子切削尚未成熟的水果时,常常看到水果刀口处出现蓝色,有人以为是刀子不洁净所造成的。其实,这种情况同上述茶水变墨水是一样的道理,就是刀子上的铁和水果上的单宁酸发生化学反应的结果。 练一练: 1绿矾的化学是什么?草酸的作用是什么? 参考答案1FeSO47H2O2草酸作还原剂,将Fe3还原为Fe2。 重点突破 一、直击考点:考点一 对盐的水解

58、规律的考查本题多以选择题形式出现,利用平衡移动原理考查水解平衡规律。1越弱越水解(盐水解生成的弱酸或弱碱越弱,水解程度越大)。反之,越水解越弱(盐的水解程度越大,对应水解生成的弱酸或弱碱越弱)。常以此判断盐的水解程度的大小和弱碱(或弱酸)的相对强弱。如等浓度的NaX、NaY、NaZ三种盐溶液,pH依次增大,则酸性HXHYHZ。由于CH3COOH的酸性大于H2CO3 ,则等浓度的CH3COONa 和NaHCO3 溶液相比,NaHCO3 溶液的碱性强,pH大。2酸式盐溶液的判断强酸的酸式盐只是电离,不水解,溶液呈酸性,如NaHSO4液:NaHSO4=Na+H+SO42。弱酸的酸式盐,取决于酸根离子

59、的电离程度和水解程度的相对大小:若电离程度大于水解程度,溶液呈酸性,如NaHSO3,NaH2PO4,NaHC2O4等;若电离程度小于水解程度,溶液呈碱性,如NaHS,NaHCO3,Na2HPO4等。3相同条件下的水解程度:正盐相应酸式盐,如CO32HCO3。4相互促进水解的盐单独水解的盐相互抑制水解的盐。如NH4的水解:(NH4)2CO3 (NH4)2SO4 (NH4)2Fe(SO4)2。【例1】物质的量浓度相同的下列溶液中,符合按pH由小到大顺序排列的是( )ANa2CO3 NaHCO3 NaCl NH4Cl BNa2CO3 NaHCO3 NH4Cl NaClC(NH4)2SO4 NH4Cl

60、 NaNO3 Na2S DNH4Cl (NH4)2SO4 Na2S NaNO3 【例2】相同温度下,等物质的量浓度的下列溶液中,a(NH4)2SO4、b(NH4)2CO3、c(NH4)2Fe(SO4)2 ,c(NH4+)大小判断正确的是( ) Aa=b=c Babc Cacb Dcab【解析】三种溶液中存在共同离子NH4+的水解:NH4+H2ONH3H2O+H+,c(NH4+)相等;CO32水解:CO32+H2OHCO3+OH,Fe2+2H2OFe(OH)2+2H+,所以,c中亚铁离子水解抑制了NH4+水解,而b中CO32水解产生OH,中和H+促进NH4+水解。【答案】D【点评】比较同种离子浓

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