备考高考化学150天全方案之纠错补缺 专题09 溶液中的离子反应学案（含解析）-人教版高三全册化学学案

专题09溶液中的离子反应一、弱电解质的电离平衡和溶液的酸碱性不能正确认识强、弱电解质的导电能力1．误认为强电解质溶液的导电性一定强于弱电解质溶液。其实不一定，因为溶液的导电性强弱取决于溶液中离子的浓度及离子所带电荷数的多少，与电解质的强弱无必然关系，只有当强、弱电解质等浓度时，强电解质溶液离子浓度大，导电性才强于弱电解质溶液。2．误认为某化合物的水溶液能导电，则这种化合物一定是电解质。其实不一定，如NH3、CO2的水溶液可以导电是因为NH3、CO2与水反应生成了NH3·H2O、H2CO3，NH3·H2O、H2CO3发生电离而导电，故NH3、CO2是非电解质。【易错典例1】下列有关电解质的说法正确的是()A．强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液的导电能力强B．强电解质溶液中存在的分子只有水分子C．强电解质都是离子化合物，而弱电解质都是共价化合物D．Na2O与水反应生成NaOH，因此Na2O是非电解质【答案】B弱电解质电离平衡移动的易错点1．误认为当对酸、碱溶液稀释时，所有的离子的浓度都减小。其实不一定，如对于电离平衡CH3COOHCH3COO－＋H＋，当加水稀释时，由于Kw是定值，故c(H＋)减小，c(OH－)增大；而碱溶液稀释时，c(OH－)减小，c(H＋)增大。2．误认为电离平衡正向移动，弱电解质的电离程度一定增大。如向醋酸溶液中加入少量冰醋酸，平衡向电离方向移动，但醋酸的电离程度减小。3．误认为由水电离出的c(H＋)＝10－13mol·L－1的溶液一定呈碱性。如25℃，0.1mol·L－1的盐酸或氢氧化钠溶液中由水电离出的c(H＋)都为10－13mol·L－1【易错典例2】已知醋酸达到电离平衡后，改变某条件，电离平衡向正反应方向移动，则下列说法正确的是()A．醋酸的电离程度一定变大B．溶液的导电能力一定变强C．溶液的pH一定减小D．发生电离的分子总数增多【答案】DpH试纸使用的误区1．使用pH试纸测溶液pH时，若先用蒸馏水润湿，测量结果不一定偏小。若先用蒸馏水润湿，相当于将待测液稀释了，若待测液为碱性溶液，则所测结果偏小；若待测液为酸性溶液，则所测结果偏大；若待测液为中性溶液，则所测结果没有误差。2．溶液的pH值可以用pH试纸测定(精确到整数，且只有在1～14的范围内)，也可以用pH计(精确到0.1)测定。【易错典例3】用pH试纸测定溶液pH的正确操作是()A．将一小块试纸放在表面皿上，用玻璃棒蘸取少量待测液点在试纸上，再与标准比色卡对照B．将一小块试纸用蒸馏水润湿后放在表面皿上，用玻璃棒蘸取少量待测液点在试纸上，再与标准比色卡对照C．将一小块试纸在待测液中蘸一下，取出后放在表面皿上，与标准比色卡对照D．将一小块试纸先用蒸馏水润湿后，在待测液中蘸一下，取出后与标准比色卡对照【答案】A【解析】pH试纸在使用前不能用蒸馏水润湿，也不能直接放到待测液中去测定，故B、C、D均错。不能正确判断溶液的酸碱性1．误认为溶液的酸碱性取决于pH。如pH＝7的溶液在温度不同时，可能是酸性或碱性，也可能是中性。2．误认为酸碱恰好中和时溶液一定显中性。如强酸和弱碱恰好中和溶液显酸性，强碱和弱酸恰好中和溶液显碱性，强酸和强碱恰好中和溶液显中性。【易错典例4】下列溶液一定呈中性的是()A．c(H＋)＝c(OH－)＝10－6mol/L的溶液B．pH＝7的溶液C．使石蕊试液呈紫色的溶液D．酸与碱恰好完全反应生成正盐的溶液【答案】A二、盐类水解及其应用水解平衡移动常见的思维误区1．误认为水解平衡向正向移动，离子的水解程度一定增大。如向FeCl3溶液中加入少量FeCl3固体，平衡向水解方向移动，但Fe3＋的水解程度减小。2．由于加热可促进盐类水解，错误地认为可水解的盐溶液在蒸干后都得不到原溶质。其实不一定，对于那些水解程度不是很大，水解产物离不开平衡体系的情况[如Al2(SO4)3、NaAlO2、Na2CO3]来说，溶液蒸干仍得原溶质。【易错典例1】为了得到比较纯净的物质，使用的方法恰当的是()A．向Na2CO3饱和溶液中，通入过量的CO2后，在加压、加热的条件下，蒸发得NaHCO3晶体B．加热蒸发AlCl3饱和溶液得纯净的AlCl3晶体C．向FeBr2溶液中加入过量的氯水，加热蒸发得FeCl3晶体D．向FeCl3溶液里加入足量的NaOH溶液，经过滤、洗涤沉淀，再充分灼烧沉淀得Fe2O3【答案】D不能从定性、定量两角度理解影响盐类水解的因素1．盐类水解易受温度、浓度、溶液的酸碱性等因素的影响，以氯化铁水解为例，当改变条件如升温、通入HCl气体、加水、加铁粉、加碳酸氢钠等时，应从平衡移动方向、pH的变化、水解程度、现象等方面归纳总结，加以分析掌握。2．水解平衡常数(Kh)只受温度的影响，它与Ka(或Kb)、Kw的定量关系为Ka·Kb＝Kw或Kb·Kh＝Kw。【易错典例2】10℃时，在烧杯中加入0.1mol·L－1的NaHCO3温度/℃1020305070pH8.38.48.58.99.4（1）甲同学认为，该溶液的pH升高的原因是HCOeq\o\al(－,3)的水解程度增大，故碱性增强，所发生反应的离子方程式为____________________________________________________。（2）乙同学认为，该溶液pH升高的原因是NaHCO3受热分解生成了Na2CO3，并推断水解程度：Na2CO3________(填“大于”或“小于”)NaHCO3。（3）丙同学认为，要确定上述哪种说法合理，只要把加热后的溶液冷却到10℃（4）丁同学设计如下实验对甲、乙同学的观点进行判断：实验装置如图所示，加热NaHCO3溶液，发现试管A中产生沉淀，说明________(填“甲”或“乙”)同学的观点正确。【答案】（1）HCOeq\o\al(－,3)＋H2OH2CO3＋OH－（2）大于（3）＝>（4）乙不能分析溶液中存在电离或水解平衡的主次1．NaHSO4溶液只存在HSOeq\o\al(－,4)的电离，不存在水解。2．NaH2PO4、NaHSO3溶液显酸性，以酸式根电离为主。3．Na2HPO4、NaHCO3和NaHS溶液呈碱性，以水解为主。4．CH3COONa和CH3COOH混合溶液，根据溶液酸碱性判断，若混合液呈酸性，则以醋酸的电离为主；若混合液呈碱性，则以醋酸钠的水解为主。【易错典例3】已知某溶液中只存在OH－、H＋、CH3COO－、Na＋四种离子，某同学推测其离子浓度大小顺序可能有如下四种关系：①c(Na＋)>c(CH3COO－)>c(OH－)>c(H＋)②c(CH3COO－)＝c(Na＋)>c(H＋)＝c(OH－)③c(CH3COO－)>c(Na＋)>c(H＋)>c(OH－)④c(CH3COO－)>c(Na＋)>c(OH－)>c(H＋)填写下列空白：（1）若溶液中溶解了一种溶质，则该溶质是________，上述四种离子浓度的大小顺序为________(填编号)。（2）若上述关系中③是正确的，则溶液中溶质为_____________________。（3）若该溶液由体积相等的氢氧化钠溶液和醋酸溶液混合而成，且恰好呈中性，则溶液中四种离子的大小顺序为________(填编号)。则混合前两溶液的物质的量浓度大小关系为c(NaOH)________(填“大于”“小于”或“等于”，下同)c(CH3COOH)，混合前酸中c(H＋)与碱中c(OH－)的关系是c(H＋)_______c(OH－)。（4）将等物质的量浓度的CH3COOH溶液和CH3COONa溶液等体积混合后，溶液呈酸性，请将混合后的溶液中各种微粒浓度大小进行排序(H2O除外)：______________________________________________。【答案】（1）CH3COONa①（2）CH3COONa和CH3COOH（3）②小于小于（4）c(CH3COO－)>c(Na＋)>c(CH3COOH)>c(H＋)>c(OH－)性，说明CH3COOH过量，即c(NaOH)<c(CH3COOH)。由于中和过程中醋酸会继续电离出H＋，说明混合前酸中c(H＋)小于c(OH－)。（4）由于混合溶液中，n(CH3COOH)＝n(CH3COONa)，且溶液呈酸性，即c(H＋)>c(OH－)，根据电荷守恒，c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)，故c(Na＋)<c(CH3COO－)，即溶液中c(CH3COO－)>c(Na＋)>c(H＋)>c(OH－)。根据物料守恒，2c(Na＋)＝c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)，又知，c(CH3COO－)>c(Na＋)，故c(Na＋)>c(CH3COOH)，则混合后溶液中各种微粒浓度大小的顺序(H2O除外)为：c(CH3COO－)>c(Na＋)>c(CH3COOH)>c(H＋)>c(OH－)。不能正确运用几个守恒分析离子浓度关系1．电荷守恒→注重溶液呈电中性方法：（1）找全离子，分写等号两边（2）带几个电荷乘几（3）只与离子种类有关如：NaHCO3溶液中：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HCOeq\o\al(－,3))＋2c(COeq\o\al(2－,3))＋c(OH－)2．物料守恒→注意溶液中某元素的原子守恒方法：（1）只与溶质有关（2）在电解质溶液中，某些微粒可能发生变化，但某元素的原子仍保持混合前溶质中微粒对应关系。如：NaHCO3溶液中：c(Na＋)＝c(HCOeq\o\al(－,3))＋c(COeq\o\al(2－,3))＋c(H2CO3)3．质子数守恒→溶液中得失H＋数目相等方法：利用电荷守恒和物料守恒合并而得。如：在NaHCO3溶液中满足：c(COeq\o\al(2－,3))＋c(OH－)＝c(H2CO3)＋c(H＋)【易错典例4】常温下，向20.00mL0.1000mol·L－1(NH4)2SO4溶液中逐滴加入0.2000mol·L－1NaOH时，溶液的pH与所加NaOH溶液体积的关系如右图所示(不考虑挥发)。下列说法正确的是()A．点a所示溶液中：c(NHeq\o\al(＋,4))＞c(SOeq\o\al(2－,4))＞c(OH－)＞c(H＋)B．点b所示溶液中：c(NHeq\o\al(＋,4))＝c(Na＋)＞c(H＋)＝c(OH－)C．点c所示溶液中：c(SOeq\o\al(2－,4))＋c(H＋)＝c(NH3·H2O)＋c(OH－)D．点d所示溶液中：c(SOeq\o\al(2－,4))＞c(NH3·H2O)＞c(NHeq\o\al(＋,4))＞c(OH－)【答案】C不能巧妙利用“关键点”突破图像问题1．抓反应“一半”点，判断是什么溶质的等量混合。2．抓“恰好”反应点，生成什么溶质，溶液呈什么性，是什么因素造成的。3．抓溶液“中性”点，生成什么溶质，哪种反应物过量或不足。4．抓反应“过量”点，溶质是什么，判断谁多、谁少还是等量。【易错典例5】室温下向10mL0.1mol·L－1NaOH溶液中加入0.1mol·L－1的一元酸HA，溶液pH的变化曲线如图所示。下列说法正确的是()A．a点所示溶液中c(Na＋)>c(A－)>c(H＋)>c(HA)B．a、b两点所示溶液中水的电离程度相同C．pH＝7时，c(Na＋)＝c(A－)＋c(HA)D．b点所示溶液中c(A－)>c(HA)【答案】D1．关于强、弱电解质的叙述不正确的是A．强电解质在溶液中完全电离，不存在电离平衡B．导电能力强的溶液其电解质是强电解质C．同一弱电解质的溶液，当温度不同时，其导电能力也不相同D．强电解质在液态时，有的能导电，有的不能导电【答案】B点睛：本题的易错点为B，溶液的导电能力与离子的浓度和离子所带的电荷数有关，浓度很小的强电解质溶液导电能力很弱，浓度较大的弱电解质溶液的导电能力可能很强。2．下列有关电解质溶液的说法正确的是()A．向0.1mol·L－1氨水中加入少量水，溶液中减少B．将NH4Cl溶液从20℃升温至30℃，溶液中C．向氢氧化钠溶液中加入醋酸至中性，溶液中＝1D．向含有BaSO4、BaCO3的饱和溶液中加入少量的Ba(NO3)2，溶液中的减小【答案】C【解析】A、NH3·H2ONH4＋＋OH－，加水稀释，促进电离，此比值增大，故错误；B、c(H＋)×c(OH－)=Kw，代入式子，得到Kb/Kw，升高温度，Kb、Kw增大，因此无法比较，故错误；C、c(CH3COO－)＋c(OH－)=c(Na＋)＋c(H＋)，溶液呈现电中性，c(H＋)=c(OH－)，即c(CH3COO－)=c(Na＋)，比值为1，故正确；D、此比值=c(Ba2＋)×c(SO42－)/[c(Ba2＋)×c(CO32－)]=Ksp(BaSO4)/Ksp(BaCO3)，比值保持不变，故错误。3．常温下，某物质的溶液中由水电离出的c（H+）＝1×10-amol/L，关于该溶液说法正确的是A．若a＞7时，则该溶液的pH一定为14-aB．若a=7时，向溶液中再加入适量水，水的电离程度将变大C．若a<7时，该溶液可能为醋酸溶液D．该溶液可能是酸性溶液也可能是碱性溶液【答案】D【解析】A、若a＞7时，说明水的电离被抑制，溶液可能显酸性，也可能显碱性，则该溶液的pH不一定为14-a，A错误；B、若a=7时，溶液显中性，如果该物质不水解，向溶液中再加入适量水，水的电离程度不变，B错误；C、若a<7时，说明水的电离被促进，该物质一定发生水解，不可能为醋酸溶液，C错误；D、根据以上分析可知该溶液可能是酸性溶液也可能是碱性溶液，D正确，答案选D。点睛：注意溶液中的c(H＋)和水电离出来的c(H＋)是不同的：①常温下水电离出的c(H＋)＝1×10－7mol·L－1，若某溶液中水电离出的c(H＋)＜1×10－7mol·L－1，则可判断出该溶液中加入了酸或碱抑制了水的电离；若某溶液中水电离出的c(H＋)＞1×10－7mol·L－1，则可判断出该溶液中加入了可以水解的盐或活泼金属促进了水的电离。②常温下溶液中的c(H＋)＞1×10－7mol·L－1，说明该溶液是酸溶液或水解显酸性的盐溶液；c(H＋)＜1×10－7mol·L－1，说明是碱溶液或水解显碱性的盐溶液。答题时要依据题干信息灵活应用。4．某酸的酸式盐NaHY在水溶液中，HY-的电离程度小于HY-的水解程度。有关的叙述中，正确的是A．H2Y电离方程式为：H2Y+H2OHY－+H3O+B．常温下，该酸式盐的水溶液中溶液中，各离子浓度大小关系为:c（Na+）>c（Y2-）>c（HY-）>c（OH-）>c（H+）C．常温下,酸式盐NaHY的水溶液呈酸性D．HY－的水解方程式为：HY－+H2OH3O++Y2－【答案】A电离使溶液显酸性，因HY−的电离程度小于HY−的水解程度，故NaHY的水溶液呈碱性，故C错误；D．HY−水解生成二元弱酸和氢氧根离子，水解方程式为：HY−+H2OOH−+H2Y，故D错误；故答案选A。点睛：本题的易错点是B项，在比较溶液中离子浓度的大小时，首先要认清其阴离子的电离程度和水解程度的相对大小，若阴离子的电离程度＞水解程度，则溶液显酸性，若阴离子电离程度＜水解程度，则溶液显碱性；其次要认清水解和电离的程度都是微弱的，还是原有的离子浓度大，如NaHY溶液中，HY−比Y2−和H2Y的浓度都要大。5．常温下，有盐酸和醋酸两种溶液，c(Cl-)=c(CH3COO-),下列叙述正确的是A．用该醋酸和盐酸做导电性实验，盐酸的灯泡更亮。B．用水稀释相同倍数后醋酸溶液的pH小于盐酸C．分别用水稀释相同倍数后，所得溶液中:c(Cl-)=c(CH3COO-)D．醋酸溶液的pH大于盐酸【答案】B6．常温下，Ksp(CaSO4)=9×10-4,常温下CaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列判断中正确的是A．a点对应的溶液中c(H+)·c(OH-)的数值为1×10-14B．a点对应的Ksp不等于c点对应的KspC．b点将有沉淀生成，平衡后溶液中c(SO42-)=3×10-3mol/L,而向d点溶液中加入适量的CaSO4固体可以变到c点D．CaSO4的饱和溶液中c(SO42-)>c(Ca2+)>c(H+)>c(OH-)【答案】A【解析】A、常温下，水的离子积常数为1×10-14，故a点对应的溶液中c(H+)·c(OH-)=Kw=1×10-14，选项A正确；B、Ksp是一常数，温度不变Ksp不变，在曲线上的任意一点Ksp都相等，选项B错误；C、d根据图示数据，可以看出b点Qc=2×l0-5＞Ksp，所以会生成沉淀，平衡向生成沉淀的方向进行，此时溶液中c（SO42-）会小于4×l0-3mol/L，由于c（Ca2+）＞c（SO42-），则c（SO42-）小于3×l0-3mol/L；升高温度，有利于溶解平衡正向移动，所以硫酸根的浓度会增大，向d点溶液中加入适量的CaSO4固体不能变到c点，选项C错误；D、CaSO4是强酸强碱盐，不水解，溶液