高三化学 第6讲 电解质溶液（一）

7/7高三化学第6讲电解质溶液〔一〕姓名:成绩:______知识点1弱电解质的电离平衡1．弱电解质的电离平衡〔1〕电离平衡的概念一定条件(如温度、浓度)下,弱电解质分子电离成离子的速率和离子结合成弱电解质分子的速率时,电离过程到达平衡状态。〔2〕电离平衡的建立与特征①开始时,v(电离),而v(结合)为。②平衡的建立过程中,v(电离)v(结合)。③当v(电离)v(结合)时,电离过程到达平衡状态。2．影响电离平衡的因素〔1〕内因：弱电解质本身的性质——决定因素〔2〕外因①温度：温度升高,电离平衡移动,电离程度。②浓度：稀释溶液,电离平衡移动,电离程度。③同离子效应：参加与弱电解质具有相同离子的强电解质,电离平衡移动,电离程度。④参加能反响的物质：电离平衡移动,电离程度。【注意】(1)稀醋酸加水稀释时,溶液中不一定所有的离子浓度都减小。因为温度不变,Kw＝c(H＋)·c(OH－)是定值,稀醋酸加水稀释时,溶液中的c(H＋)减小,故c(OH－)增大。〔2〕电离平衡右移,电解质分子的浓度不一定减小,离子的浓度不一定增大,电离程度也不一定增大。〔3〕对于浓的弱电解质溶液加H2O稀释的过程,弱电解质的电离程度逐渐增大,但离子浓度可能先增大后减小。典例精析【例1】常温下,加水稀释二元弱酸H2C2O4溶液,以下说法正确的选项是〔〕A．溶液中n(H＋)·n(OH－)保持不变B．溶液中水电离的c(H＋)·c(OH－)保持不变C．溶液中eq\f(cHC2O\o\al(－,4),cH2C2O4)保持不变D．c(HC2Oeq\o\al(－,4))与2c(C2Oeq\o\al(2－,4))之和不断减小【例2】一定温度下,将一定质量的冰醋酸加水稀释过程中,溶液的导电能力变化如下图,以下说法正确的选项是〔〕A．a、b、c三点溶液的pH：c<a<bB．a、b、c三点CH3COOH的电离程度：c<a<bC．用湿润的pH试纸测量a处溶液的pH,测量结果偏小D．a、b、c三点溶液用1mol·L－1NaOH溶液中和,消耗NaOH溶液体积：c<a<b知识点2电离平衡常数及其应用1．表达式〔1〕一元弱酸HA的电离常数：根据HAH＋＋A－,可表示为Ka＝eq\f(cH＋·cA－,cHA)。〔2〕一元弱碱BOH的电离常数：根据BOHB＋＋OH－,可表示为Kb＝eq\f(cOH－·cB＋,cBOH)。2．意义：相同条件下,K值越大,表示该弱电解质电离,所对应的酸性或碱性相对。3．特点：电离常数只与有关,与电解质的浓度、酸碱性无关,由于电离过程是热的,故温度升高,K。多元弱酸是分步电离的,各级电离常数的大小关系是K1≫K2……,所以其酸性主要决定于第步电离。典例精析【例3】室温时,0.1mol·L－1某一元酸HA在水中有0.1%发生电离,以下表达错误的选项是〔〕A．该溶液的pH＝4B．升高温度,溶液的pH增大C．此酸的电离常数约为1×10－7D．由HA电离出的c(H＋)约为水电离出的c(H＋)的106倍【例4】在25℃下,将amol·L－1的氨水与0.01mol·L－1的盐酸等体积混合,反响平衡时溶液中c(NHeq\o\al(＋,4))＝c(Cl－),那么溶液显________性(填“酸〞“碱〞或“中〞)；用含a的代数式表示NH3·H2O的电离常数Kb＝________。知识点3一元强酸(碱)和一元弱酸(碱)的比拟强酸与弱酸的比拟〔1〕相同物质的量浓度、相同体积的一元强酸(如盐酸)与一元弱酸(如醋酸)的比拟酸酸比拟工程比拟工程比拟工程c(H＋)c(酸)中和碱的能力与足量Zn反响产生H2的量开始与金属反响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与一元弱酸的比拟酸酸比拟比拟工程c(H＋)c(酸)中和碱的能力与足量Zn反响产生H2的量开始与金属反响的速率一元强酸相同小小少相同一元弱酸大大多说明：一元强碱与一元弱碱的比拟规律与以上类似。弱电解质的判断方法方法一：根据弱酸的定义判断,弱酸在水溶液中不能完全电离,如测0.1mol·L－1的CH3COOH溶液的pH>1。方法二：根据弱酸在水溶液中存在电离平衡判断,条件改变,平衡发生移动,如pH＝1的CH3COOH加水稀释100倍后,1<pH<3。方法三：根据弱酸的正盐能发生水解判断,如判断CH3COOH为弱酸可用以下现象判断：〔1〕向一定浓度的醋酸钠溶液中,参加几滴酚酞溶液,溶液变为浅红色。〔2〕用玻璃棒蘸取一定浓度的醋酸钠溶液滴在pH试纸上,测其pH>7。方法四：根据等体积、等pH的酸中和碱的量判断。如消耗的碱越多,酸越弱。典例精析【例5】25℃下,在①pH＝2的CH3COOH溶液、②pH＝2的HCl溶液、③pH＝12的氨水、④pH＝12的NaOH溶液中,以下说法正确的选项是________(填字母)。A．等体积的①、②分别与足量铝粉反响,生成H2的量：②>①B．将等体积①②加水稀释至pH＝4,加水较多的是②C．假设将②、③溶液混合后,pH＝7,那么消耗溶液的体积：②>③D．将四种溶液分别稀释100倍后,溶液的pH：③>④>②>①E．将等体积的③、④加H2O稀释100倍,pH较大的为③F．将等体积的③④加等浓度盐酸中和,所需盐酸的体积相同【例6】向浓度均为0．1mol/L、体积均为V0的HX、HY溶液中,分别加水稀释至体积为V,pH随lgeq\f(V,V0)的变化关系如下图。以下表达正确的选项是〔〕A．HX、HY都是弱酸,且HX的酸性比HY的弱B．常温下,由水电离出的c(H＋)·c(OH－)：a<bC．相同温度下,电离常数K(HX)：a>bD．lgeq\f(V,V0)＝3时,假设同时微热两种液体(不考虑HY、HY和H2O的挥发),那么eq\f(cX－,cY－)减小知识点4水的电离和溶液的酸碱性1．水的电离〔1〕电离方程式：H2OH＋＋OH－或H2O+H2OH3O＋＋OH－。〔2〕25℃时,纯水中c(H＋)＝c(OH－)＝,任何水溶液中由水电离出来的c(H＋)c(OH－)。2．水的离子积常数〔1〕表达式：Kw＝。25℃时,Kw＝,100℃时,Kw＝10－12。〔2〕影响因素：只与有关,升高温度,Kw。〔3〕适用范围：适用于纯水、酸、碱、盐的稀溶液。〔4〕意义：Kw揭示了在任何水溶液中均存在H＋和OH－,只要不变,Kw不变。3．外界因素对水的电离平衡的影响〔1〕温度：温度升高,水的电离,Kw；温度降低,水的电离,Kw。〔2〕酸、碱：水的电离。〔3〕能水解的盐：水的电离。〔4〕能与水反响的活泼金属：水的电离。4.正确理解水的电离平衡曲线〔1〕曲线上的任意点的Kw都相同,即c(H＋)·c(OH－)相同,温度相同；〔2〕曲线外的任意点与曲线上任意点的Kw不同,温度不同；〔3〕实现曲线上点之间的转化需保持温度不变,改变酸碱性；实现曲线上点与曲线外点之间的转化一定改变温度。5.水的离子积Kw的理解①水的离子积常数说明在任何水溶液中均存在水的电离平衡,都有H＋和OH－存在。②在不同溶液中,c(H＋)、c(OH－)可能不同,但任何溶液中由水电离产生的c(H＋)、c(OH－)总是相等的。在Kw的表达式中,c(H＋)、c(OH－)均表示整个溶液中H＋、OH－总的物质的量浓度而不是单指由水电离出的c(H＋)、c(OH－)。〔1〕c(H＋)H2O＝c(OH－)H2O的有关计算(25℃)①酸溶液：c(H＋)H2O＝c(OH－)H2O＝c(OH－)②碱溶液：c(OH－)H2O＝c(H＋)H2O＝c(H＋)③水解呈酸性的盐溶液：c(H＋)H2O＝c(OH－)H2O＝c(H＋)④水解呈碱性的盐溶液：c(OH－)H2O＝c(H＋)H2O＝c(OH－)典例精析【例7】(2019·石家庄质检)在不同温度下,水溶液中c(H＋)与c(OH－)有如下图关系。以下说法中不正确的选项是〔〕A．图中T>25B．b点溶液中的c(H＋)一定比a点溶液中的c(H＋)大C．欲实现a点到b点,可以参加CH3COONa固体D．ac线上任一点对应的溶液均呈中性知识点5溶液的酸碱性与pH的计算和判断1．溶液的酸碱性溶液的酸碱性取决于溶液中c(H＋)和c(OH－)的相对大小。〔1〕酸性溶液：c(H＋)c(OH－),常温下,pH7。〔2〕中性溶液：c(H＋)c(OH－),常温下,pH7。〔3〕碱性溶液：c(H＋)c(OH－),常温下,pH7。2．pH〔1〕定义式：pH＝－lgc(H＋)。〔2〕溶液的酸碱性与pH的关系(室温下)①由图示关系知,pH越小,溶液的酸性。②pH一般表示c(H＋)≤1mol/L的酸溶液或c(OH－)≤1mol/L的碱溶液。3．pH的测定方法〔1〕pH试纸法pH试纸的使用方法：把小片试纸放在或上,用枯燥的蘸取待测液点在pH试纸中央,试纸变色后,与比照即可确定溶液的pH。但应注意：①pH试纸不能伸入待测液中。②pH试纸不能事先润湿,用pH试纸粗略测定pH。③用广泛pH试纸测出溶液的pH是1～14的整数,读数不会出现小数。〔2〕pH计法常用pH计精确测量溶液的pH,读数时应保存两位小数。溶液酸碱性的判断〔1〕等浓度等体积一元酸与一元碱混合的溶液——“谁强显谁性,同强显中性〞。〔2〕25℃时,pH之和等于14时,一元强酸和一元弱碱等体积混合呈碱性；一元弱酸和一元强碱等体积混合呈酸性。即谁弱谁过量,显谁性。〔3〕强酸、强碱等体积混合(25℃时)①pH之和等于14呈中性；②pH之和小于14呈酸性；③pH之和大于14呈碱性。溶液(强酸、强碱)混合的pH的计算思路〔1〕同性混合①假设为酸的溶液混合,那么先求c(H＋)混＝[c(H＋)1V1＋c(H＋)2V2]/(V1＋V2),再直接求pH。②假设为碱的溶液混合,那么先求c(OH－)混＝[c(OH－)1V1＋c(OH－)2V2]/(V1＋V2),再求c(H＋)＝Kw/c(OH－)混,最后求pH。〔2〕异性混合①假设酸过量,那么先求c(H＋)混＝[c(H＋)酸V酸－c(OH－)碱V碱]/(V酸＋V碱),再直接求pH。②假设碱过量,那么先求c(OH－)混＝[c(OH－)碱V碱－c(H＋)酸V酸]/(V酸＋V碱),再求c(H＋)＝Kw/c(OH－)混,最后求pH。典例精析【例8】判断以下溶液在常温下的酸、碱性(在括号中填“酸性〞“碱性〞或“中性〞)。〔1〕相同浓度的HCl和NaOH溶液等体积混合。〔〕〔2〕相同浓度的CH3COOH和NaOH溶液等体积混合。〔〕〔3〕相同浓度的NH3·H2O和HCl溶液等体积混合。〔〕〔4〕25℃时,pH＝2的HCl和pH＝12的NaOH溶液等体积混合。〔〕〔5〕25℃时,pH＝3的HCl和pH＝10的NaOH溶液等体积混合。〔〕〔6〕25℃时,pH＝3的HCl和pH＝12的NaOH溶液等体积混合。〔〕〔7〕25℃时,pH＝2的CH3COOH和pH＝12的NaOH溶液等体积混合。〔〕〔8〕25℃时,pH＝2的HCl和pH＝12的NH3·H2O等体积混合。〔〕〔9〕25℃时,pH＝3的盐酸和pH＝11的氢氧化钡溶液等体积混合。〔〕〔10〕25℃时,pH＝3的硫酸溶液和pH＝11的氨水等体积混合。〔〕【例9】温度T时水的离子积常数为Kw,该温度下,将浓度为amol·L－1的一元酸HA与bmol·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＝bB．混合溶液的pH＝7C．混合溶液中,c(H＋)＝eq\r(Kw)mol·L－1D．混合溶液中,c(H＋)＋c(B＋)＝c(OH－)＋c(A－)【例10】求以下常温条件下溶液的pH(lgeq\r(1.8)＝0.1,lg2＝0.3,混合溶液忽略体积的变化)。〔1〕0.1mol·L－1的CH3COOH溶液。(CH3COOH的电离常数Ka＝1.8×10－5)________〔2〕将pH＝8的NaOH与pH＝10的NaOH溶液等体积混合。________〔3〕将pH＝5的盐酸与pH＝9的NaOH溶液以体积比11∶9混合。________〔4〕将pH＝3的HCl与pH＝3的H2SO4等体积混合。________知识点6酸碱中和滴定及其应用1．实验原理利用酸碱中和反响,用浓度酸(或碱)来测定未知浓度的碱(或酸)的实验方法。以标准盐酸溶液滴定待测的NaOH溶液,待测的NaOH溶液的物质的量浓度为c(NaOH)＝eq\f(cHCl·VHCl,VNaOH)。酸碱中和滴定的关键：〔1〕准确测定与的体积。〔2〕准确判断。2．实验用品〔1〕仪器：酸式滴定管、碱式滴定管、滴定管夹、铁架台和。〔2〕试剂：标准液、待测液、指示剂、蒸馏水。〔3〕滴定管①构造：“0〞刻度线在上方,尖嘴局部无刻度。②精确度：读数可估计到mL。③洗涤：先用蒸馏水洗涤,再用润洗。④排泡：酸、碱式滴定管中的液体在滴定前均要排出尖嘴中的气泡。⑤使用考前须知：试剂性质滴定管原因酸性、氧化性滴定管氧化性物质易腐蚀橡胶管碱性滴定管碱性物质易腐蚀玻璃,致使玻璃活塞无法翻开3.实验操作(以标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例)〔1〕滴定前的准备滴定操作：检漏—洗涤—调零—滴定②锥形瓶：洗涤→装液→加指示剂(变色不明显)。〔2〕滴定〔3〕终点判断等滴入最后一滴标准液,指示剂变色,且,视为滴定终点并记录消耗标准液的体积。【注意】滴定终点的判断答题模板当滴入最后一滴×××××标准溶液后,溶液由×××××色变成×××××色,或溶液×××××色褪去,且半分钟内不变色。〔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及待测碱液体积的平均值,根据c(NaOH)＝eq\f(cHCl·VHCl,VNaOH)计算。指示剂选择的根本原那么〔1〕常用酸碱指示剂及变色范围指示剂变色范围的pH石蕊<5.0红色5.0～8.0>8.0蓝色甲基橙<3.13.1～4.4橙色>4.4黄色酚酞<8.2无色8.2～10.0>10.0变色要灵敏,变色范围要小,使变色范围尽量与滴定终点溶液的酸碱性一致。〔2〕不能用石蕊作指示剂(颜色深变色不明显)。〔3〕滴定终点为碱性时,用酚酞作指示剂。〔4〕滴定终点为酸性时,用甲基橙作指示剂。〔5〕强酸滴定强碱一般用甲基橙,但用酚酞也可以。〔6〕并不是所有的滴定都须使用指示剂,如用标准的Na2SO3溶液滴定酸性KMnO4溶液时,酸性KMnO4溶液颜色褪去时即为滴定终点。〔7〕涉及I2的反响或生成时,用淀粉溶液作指示剂。〔8〕误差分析的原理根据原理c标准·V标准＝c待测·V待测,所以c待测＝eq\f(c标准·V标准,V待测),因为c标准与V待测已确定,因此只要分析出不正确操作引起V标准的变化,即分析出结果。pH曲线分析的“三点〞〔1〕起点：利用起点可确定酸、碱的强弱和谁滴定谁。〔2〕恰好反响点(中和点)：利用此点可确定酸碱的体积和浓度。〔3〕中性点：溶液的c(H＋)＝c(OH－),利用中性点和中和点确定酸、碱的强弱。典例精析【例11】某温度下CH3COOH的电离常数K＝1.6×10－5。该温度下,向20mL0.01mol·L－1CH3COOH溶液中逐滴参加0.01mol·L－1KOH溶液,其pH变化曲线如下图(忽略温度变化)。请答复以下有关问题：〔1〕a点溶液中c(H＋)为________,pH约为________。〔2〕a、b、c、d四点中水的电离程度最大的是________,滴定过程中宜选用________作指示剂,滴定终点在________(填“c点以上〞或“c点以下〞)。〔3〕假设向20mL稀氨水中逐滴参加等浓度的盐酸,那么以下变化趋势正确的选项是________(填序号)。课堂练习【练1】用浓度的盐酸测定未知浓度NaOH溶液的物质的量浓度,待测液放在锥形瓶中。中和滴定时以下操作会使测定结果偏低的是(锥形瓶中溶液用滴定管量取)〔〕A．碱式滴定管未用待测碱液润洗B．酸式滴定管未用标准盐酸润洗C．滴定过程中滴定管内不慎有标准液溅出D．滴定前俯视读数,滴定后读数正确【练2】以下关于水的说法正确的选项是〔〕A．常温下正常雨水的pH为7.0,酸雨的pH小于7.0B．将25℃纯水加热至95℃时,eq\f(Kw,cOH－)增大C．将纯水加热到95℃时,水的离子积变大,pH不变,水仍呈中性D．向水中参加醋酸或醋酸钠,均可促进水的电离【练3】(2019·泰安模拟)常温下,关于溶液稀释的说法正确的选项是〔〕A．将1L0.1mol·L－1的Ba(OH)2溶液加水稀释为2L,pH＝13B．pH＝3的醋酸溶液加水稀释100倍,pH＝5C．pH＝4的H2SO4溶液加水稀释100倍,溶液中由水电离产生的c(H＋)＝1×10－6mol·L－1D．pH＝8的NaOH溶液加水稀释100倍,其pH＝6【练3】如图曲线a和b是盐酸与氢氧化钠溶液相互滴定的滴定曲线,以下表达正确的选项是〔〕A．盐酸的物质的量浓度为1mol·L－1B．P点时恰好完全反响,溶液呈中性C．曲线a是盐酸滴定氢氧化钠溶液的滴定曲线D．酚酞不能用作本实验的指示剂【练4】(2019·山东高考节选)利用间接酸碱滴定法可测定Ba2＋的含量,实验分两步进行。：2CrOeq\o\al(2－,4)＋2H＋=Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋H2O,Ba2＋＋CrOeq\o\al(2－,4)=BaCrO4↓步骤Ⅰ：移取xmL一定浓度的Na2CrO4溶液于锥形瓶中,参加酸碱指示剂,用bmol·L－1盐酸标准液滴定至终点,测得滴加盐酸的体积