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1、第2讲电解质溶液与电离平衡真题试做1(2012安徽理综,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)H67.7 kJmol1H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJmol1在20 mL 0.1 molL1氢氟酸中加入V mL 0.1 molL1 NaOH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)F(aq)H(aq)H10.4 kJmol1B当V20时,溶液中:c(OH)c(HF)c(H)C当V20时,溶液中:c(F)c(Na)0.1 molL1D当V0时,溶液中一定存在:c(Na)c(F
2、)c(OH)c(H)2(2012课标全国,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 molL1的一元酸HA与b molL1的一元碱BOH等体积混合,可判定该溶液呈中性的依据是()AabB混合溶液的pH7C混合溶液中,c(H)molL1D混合溶液中,c(H)c(B)c(OH)c(A)3(2010安徽理综,13)将0.01 mol下列物质分别加入100 mL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)()Na2O2Na2ONa2CO3NaClA BC D4(2011课标全国理综,26部分)在0.10 molL1硫酸铜溶液中加入氢氧化钠稀溶液充分
3、搅拌有浅蓝色氢氧化铜沉淀生成,当溶液的pH8时,c(Cu2)_ molL1(KspCu(OH)22.21020)。考向分析近几年所考查的热点:弱电解质电离、盐类水解和沉淀溶解平衡的实质、影响因素及应用;电离平衡常数、水的离子积、溶度积的影响因素及应用;有关溶液pH及电离平衡常数的计算。热点例析热点一、弱电解质的电离及盐类水解平衡【例1】下列说法正确的是()A氯气溶于水达到平衡后,若其他条件不变,通入少量氯气,减小B向0.1 molL1氨水中加入少量硫酸铵固体,溶液的导电能力逐渐减小C向0.1 molL1氨水中加入少量硫酸铵固体,溶液中增大D把1 L 0.1 molL1醋酸溶液用蒸馏水稀释到10
4、 L,的比值增大思路点拨电离平衡及水解平衡均属于化学平衡,所以均遵循勒夏特列原理,外界条件对两平衡的影响如下:电离平衡(如CH3COOH溶液)水解平衡(如CH3COONa溶液)实质弱电解质的电离盐的水解促进水的电离升高温度促进电离,离子浓度增大,K增大促进水解,K增大加水稀释促进电离,离子浓度(除OH外)减小,K不变促进水解,离子浓度(除H外)减小,K不变加入同名离子加入CH3COONa固体或盐酸,抑制电离,K不变加入CH3COOH或NaOH,抑制水解,K不变加入反应离子加入NaOH,促进电离,K不变加入盐酸,促进水解,K不变在做有关平衡移动的题目时,首先要写出有关的化学方程式,然后根据平衡移
5、动原理进行分析,在分析时我们不妨用假设法给自己搭建一个平台,用这个平台进行分析,如例1 D选项中CH3COOH溶液加水稀释,假设平衡不移动,则n(CH3COO)与n(CH3COOH)均变为原来的,不变,但稀释时促进了CH3COOH的电离,平衡右移,故n(CH3COO)比原来的略大,n(CH3COOH)比原来的略小,即变大,则变大。即时训练1在一定条件下,Na2CO3溶液存在水解平衡:COH2OHCOOH。下列说法正确的是()A加入盐酸,使水解平衡向正反应方向移动,HCO浓度一定增大B通入CO2,平衡向正反应方向移动,不变C升高温度,减小D加入NaOH固体,溶液pH减小热点二、弱电解质相对强弱比
6、较【例2】下列事实一定能说明HNO2为弱电解质的是()常温时NaNO2溶液的pH大于7;用HNO2溶液做导电实验,灯泡很暗;HNO2与NaCl不能反应;常温下0.1 molL1的HNO2溶液pH2;1 L pH1的HNO2溶液加水稀释至100 L后溶液的pH2.2;1 L pH1的HNO2溶液和1 L pH1的盐酸分别与足量的NaOH溶液完全反应,最终HNO2消耗的NaOH多;HNO2溶液中加入一定量的NaNO2晶体,溶液中c(OH)增大;HNO2溶液中加水稀释,溶液中c(OH)增大。A BC D方法技巧判断HA的酸性强弱,我们不仅可以用举例法、比较法,还常从以下四个方面进行判断:(1)从水解
7、的角度分析,取其钠盐(NaA)溶于水,测其pH,若pH7,则说明HA是弱酸,若pH7,则说明HA是强酸。(2)从是否完全电离的角度分析,配制一定物质的量浓度HA溶液(如0.1 molL1),测其pH,若pH1,则说明HA是弱酸,若pH1,则说明HA是强酸。(3)从电离平衡移动的角度分析,如向HA溶液中加水稀释100倍后,溶液pH增大小于2的是弱酸;向HA溶液中加入NaA晶体,溶液中的pH增大的是弱酸。(4)Ka也只是温度的函数,在同温度下,Ka越大酸性越强。注意:强酸无电离平衡常数。热点三、水的电离和溶液pH的计算【例3】某温度下,向pH6的纯水中加入一定量的盐酸,保持温度不变,测得溶液的pH
8、2,对于该溶液,下列叙述中不正确的是()ApH6的纯水呈中性B该溶液的浓度c(HCl)0.01 molL1C该溶液中水电离产生的c(H)1010 molL1D该温度下,加入等体积的pH12 NaOH溶液,即可恰好完全中和思路点拨(1)做这种类型的题目时,要注意:向水中加入酸、碱均抑制水的电离,且c(H)或c(OH)越大,抑制程度越大,如pH均为2的盐酸与醋酸中水的电离程度相同,而浓度相同的盐酸与醋酸中,醋酸中水的电离程度大;加入可水解的盐都促进水的电离,且水解程度越大,促进程度也越大,如等浓度的Na2CO3溶液与NaHCO3溶液,Na2CO3溶液中水的电离程度大;只要温度不变,KW就不变,升温
9、,KW增大,KW1.01014只适用于25 。(2)分析由水电离出来的H(或OH)的浓度时,一定要从溶液中H(或OH)的来源入手,如CH3COONa溶液中OH全部是由水电离的,c(OH)等于水电离出的c(OH)。(3)有关溶液pH的计算原则:酸按酸(H)、碱按碱(OH)、酸碱中和看过量。要特别注意是否在室温下。即时训练2(2012山东省实验中学诊断,12)有关水的电离平衡的说法正确的是()A水的离子积通常用KW来表示,随温度变化而变化,只适用于纯水,在稀盐酸中数值会变大B在纯水中加入硫酸会抑制水的电离,加醋酸会促进水的电离C盐溶于水对水的电离平衡均没有影响D在纯水中加入氢氧化铁固体对水的电离平
10、衡会有微弱的影响热点四、离子浓度大小比较【例4】(2012湖北黄冈质检,12)下列有关溶液中粒子浓度的关系式中,正确的是()ApH相同的CH3COONa、NaHCO3、NaClO三份溶液中的c(Na):B下图中pH7时:c(Na)c(CH3COO)c(OH)c(H)用0.1 molL1 CH3COOH溶液滴定20 mL 0.1 molL1 NaOH溶液的滴定曲线C上图中a点溶液中各离子浓度的关系是:c(OH)c(H)c(CH3COO)2c(CH3COOH)D0.1 molL1的某二元弱酸强碱盐NaHA溶液中:c(Na)2c(A2)c(HA)c(H2A)方法技巧有关离子浓度大小比较常见的方法:依
11、据电离和水解进行比较,如NaHCO3溶液显碱性,HCO的水解程度大于其电离程度,即溶液中c(H2CO3)c(CO);利用电荷守恒和物料守恒进行比较。可总结为:理清电离与水解,分清主次很关键;遇到等式想守恒,活用守恒更简单。热点五、沉淀溶解平衡【例5】(2012河南岳阳质检,15)已知Ksp(AgCl)1.81010,Ksp(AgI)1.01016。下列关于不溶物之间转化说法错误的是()AAgI比AgCl更难溶于水,所以AgCl可以转化为AgIB两种不溶物的Ksp相差越大,不溶物就越容易转化为更难溶的不溶物CAgCl不溶于水,不能转化为AgID常温下,AgCl若要在NaI溶液中开始转化为AgI,
12、则NaI的浓度必须不低于1011 molL1思路点拨解答此种类型的题时,首先要明确:(1)Ksp只与电解质的性质和温度有关;(2)Ksp的表达式;(3)当QcKsp,平衡曲线上的点均表示达到溶解平衡状态(或饱和状态)。当QcKsp时,平衡曲线上方的点均表示会有沉淀生成,反之无沉淀生成或沉淀溶解;(4)一般溶度积小的优先沉淀,Ksp大的沉淀可以转化为Ksp小的沉淀。误区警示1混淆水的离子积的意义KWc(H)c(OH),所以我们常误认为水电离的c(H)与c(OH)的乘积才是水的离子积,而实质上是指所有水溶液中的c(H)与c(OH)的乘积。2看到水的离子积(KW)就认为其数值等于11014,而往往忽
13、略温度的影响,只有常温下的KW110143加水稀释,溶液中的离子浓度不一定都减小,如c(H)和c(OH)只能出现一个增大,一个减小。4电离平衡常数、KW、水解平衡常数、Ksp均是温度的函数,只受温度的影响,在温度一定时,平衡常数不变与化学平衡是否移动无关。5pH的计算中混淆c(H)和c(OH)在应用pHlgc(H)计算时,一定要抓住“矛盾的主要方面”,溶液显酸性用溶液中的c(H)来计算;溶液显碱性要先求溶液中的c(OH),再利用KW求溶液中的c(H)。6错误认为只要Ksp越大,其溶解度(单位取molL1)就会越大。Ksp还与难溶物化学式中的各离子配比有关,只有同类型的难溶物的Ksp大小可直接用
14、于比较其溶解度大小。跟踪练习判断正误:(正确的打“”号,错误的打“”号)1pH6的溶液一定是酸性溶液。2c(H)c(OH)一定是酸性溶液。3pH6的纯水中,c(OH)108 molL1。4稀释盐酸时,溶液中离子的浓度都减小。5稀释NaCl溶液时,c(H)和c(OH)均不变。6向纯水中加入CH3COONa固体,水的电离程度增大,KW也增大。7强电解质溶液的导电能力一定大于弱电解质溶液的导电能力。825 时,水溶液中水电离出的c(H)和水电离出的c(OH)的乘积一定等于1014。1(2012安徽高考信息交流卷一,9)pH2的醋酸溶液1 L,下列说法正确的是()A加入足量的Zn粒,产生112 mL
15、H2(标准状况下)B加入NaOH固体后醋酸电离平衡右移,pH减小C与一定量盐酸混合后pH1,此时c(CH3COO)c(Cl)c(OH)0.1 molL1D加入冰醋酸,电离程度增大,pH减小2(2012安徽高考最后一卷,12)碳铵(NH4HCO3)是常用的一种化学肥料,下列有关碳铵溶液中粒子浓度的关系不正确的是()(已知NH3H2O的电离程度大于H2CO3的电离程度)Ac(H3O)c(H2CO3)c(NH3)c(OH)c(CO)Bc(NH)c(H)c(HCO)2c(CO)c(OH)Cc(NH)c(HCO)c(CO)c(H2CO3)Dc(NH)c(HCO)c(OH)c(H2CO3)c(CO)3室温
16、下,将1.000 molL1盐酸滴入20.00 mL 1.000 molL1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()Aa点由水电离出的c(H)1.01014 molL1Bb点:c(NH)c(NH3H2O)c(Cl)Cc点:c(Cl)c(NH)Dd点后,溶液温度略下降的主要原因是NH3H2O电离吸热4(2012江西南昌一模,10)某化学研究性学习小组对电解质溶液作如下的归纳总结:(均在常温下)常温下,pH1的强酸溶液,加水稀释后,溶液中各离子的浓度一定降低pH2的盐酸与pH1的盐酸,c(H)之比为2125 时,AgCl固体在等体积、等物质的量浓度的NaCl
17、、CaCl2溶液中的溶解程度不同NH4HSO4溶液中滴加NaOH溶液至溶液pH7,则c(Na)2c(SO)已知醋酸电离平衡常数为Ka;醋酸根水解常数为Kh;水的离子积为KW;则三者关系为:KaKhKW甲、乙两溶液都是强电解质,已知甲溶液pH是乙溶液pH的两倍,则甲乙两溶液等体积混合,混合液pH可能等于7其归纳正确的是()A全部 B C D5(1)pH13的CH3COONa溶液加水稀释100倍后,pH_11(填“”“”或“”),原因是_(用离子方程式和必要的文字说明);pH相等的NaOH溶液与CH3COONa溶液,分别加热到相同的温度后CH3COONa溶液的pH_NaOH溶液的pH(填“”“”或
18、“”);(2)pH相等时,NH4Cl(NH4)2SO4NH4HSO4三种溶液中c(NH)由大到小的顺序为_;(3)等体积、等浓度的氢氧化钠溶液与醋酸混合后溶液呈_性,溶液中c(Na)_c(CH3COO)(填“”“”或“”);pH13的氢氧化钠与pH1的醋酸等体积混合后溶液呈_性,溶液中c(Na)_c(CH3COO)(填“”“”或“”);(4)将物质的量浓度相同的盐酸与氨水混合后,溶液中的c(NH)c(Cl),则混合后溶液呈_性,盐酸的体积_氨水的体积(填“”“”或“”);(5)NaHSO4在水中的电离方程式为NaHSO4=NaHSO。该溶液中c(H)_c(OH)c(SO)(填“”“”或“”)。
19、6(1)锅炉水垢既会降低燃料的利用率,造成能源浪费,也会影响锅炉的使用寿命,造成安全隐患,因此要定期清除。水垢处理过程如下图:已知:Ksp(CaSO4)7.5105Ksp(CaCO3)3.0109用饱和Na2CO3溶液浸泡水垢时,发生的反应为:CaSO4(s)CO(aq)CaCO3(s)SO(aq),该反应的平衡常数K_(填数值)。请从溶解平衡的角度解释用醋酸除水垢的原因_(用离子方程式和必要的文字说明)。(2)请解释加入CuO能除去CuSO4溶液中的Fe3生成Fe(OH)3沉淀而除去的原因:_。参考答案命题调研明晰考向真题试做1B解析:由已知的热化学方程式,得:HF(aq)F(aq)H(aq
20、)H10.4 kJmol1,故A项错误;当V20时,HF与NaOH恰好完全反应生成NaF,在NaF溶液中,c(Na)c(F)c(HF),c(Na)c(H)c(F)c(OH),可得c(OH)c(H)c(HF),此时溶液中c(Na)0.05 molL1,故B项正确,C项错误;当V0时,混合溶液可能显酸性也可能显碱性,所以D项错误。2C解析:当ab时,HA与BOH恰好完全反应生成正盐,由于HA与BOH的强弱未知,所以BA溶液的酸碱性不能确定,A错误;温度不一定是在25 ,B错误;KWc(H)c(OH),依据c(H),可知c(H)c(OH),故溶液呈中性,C正确;D选项不论溶液显何性,依据电荷守恒均有
21、c(H)c(B)c(OH)c(A),D错误。3C解析:溶于水,溶质都是0.02 mol NaOH,因此氢氧根浓度相同,有;中碳酸根水解使得阴离子浓度稍大于。因此有C正确。4答案:2.2108解析:pH8时,c(OH)106 molL1,依据KspCu(OH)2c(Cu2)c2(OH)2.21020,可知c(Cu2)2.2108 molL1。精要例析聚焦热点热点例析【例1】D解析:A选项,氯水已经饱和,再通氯气,不再溶解,c(Cl2)不变,故错误;B选项,硫酸铵是强电解质且不与氨水反应,所以溶液的导电能力增强,错误;C选项,硫酸铵固体溶解于水电离出NH,使NH3H2ONHOH的平衡向左移动,溶液
22、中c(OH)减小,c(NH3H2O)增大,所以减小,错误;D选项,对于电离平衡CH3COOHCH3COOH,加水稀释假设平衡不移动,各物质的浓度均为原来的,不变,但平衡右移,增大,正确。【即时训练1】B解析:加入盐酸引入H,如果加入的盐酸较少COH=HCO,HCO浓度会增大,如果加入的盐酸较多,CO2H=CO2H2O,HCO浓度会减小,A错误;为平衡常数K,温度不变,K值不变,B项正确;升温,促进水解,平衡正向移动,故表达式的结果是增大的,C错误;加入NaOH导致碱性增强,pH增大,D错误。【例2】C解析:如果HNO2的浓度很稀,灯泡也会很暗,错误;浓度为0.1 molL1,其pH2,这说明H
23、NO2没有全部电离,所以是弱电解质,正确;如果是强酸,加水稀释至100 L后,溶液的pH3,而pH2.2说明HNO2溶液中存在HNO2HNO,加水平衡右移,使pH3,正确。依据HNO2NaOH=NaNO2H2O、HClNaOH=NaClH2O可知c(HNO2)大于c(HCl),而溶液中c(H)相同,所以HNO2没有全部电离,正确;加入NaNO2,溶液中,c(OH)增大,说明化学平衡移动,正确;不论是强酸,还是弱酸,加水稀释,溶液中c(H)均减小,c(OH)增大,错误。【例3】D解析:纯水一定呈中性,此温度下KW1012,pH2的盐酸中c(H)c(HCl)0.01 molL1,溶液中c(OH)水
24、电离产生的c(OH)水电离产生的c(H)1010 molL1,A、B、C正确;此温度时的KW1012,pH12的NaOH溶液中,c(OH)1 molL1,所以D错误。【即时训练2】D解析:KW适用于所有稀的水溶液,A错误;加酸均电离出H,抑制水的电离,B错误;由氢氧化铁微溶于水,发生Fe(OH)3Fe33OH,所以抑制了水的电离,D正确。【例4】C解析:水解程度由小到大的顺序为CH3COONaNaHCO3NaClO,所以当pH相同时,CH3COONa的浓度最大,所以CH3COONa溶液中的c(Na)最大,A错误;依据电荷守恒c(Na)c(H)c(CH3COO)c(OH),可知B错误;C选项因为
25、a点时加入的n(CH3COOH)是n(NaOH)的,依据物料守恒c(Na)c(CH3COO)c(CH3COOH)及电荷守恒c(Na)c(H)c(CH3COO)c(OH)可知正确;D选项依据物料守恒c(Na)c(A2)c(HA)c(H2A)可知错误。【例5】C解析:Ksp(AgCl)Ksp(AgI),所以AgCl可以转化为AgI,C错误;D选项,AgCl溶液中c(Ag)c(Cl)Ksp(AgCl),则c(Ag)105 molL1,AgI开始沉淀时的c(I)c(Ag)Ksp(AgI),所以c(I)molL1,D正确。误区警示【跟踪练习】答案:解析:1没有标明25 ,错误;3注意该条件下纯水中c(H
26、)c(OH)106 molL1,错误;4稀释过程中OH浓度增大,错误;6弱酸强碱盐促进水的电离,但KW不变。7没有注明浓度相同,错误;8应该是溶液中的c(H)和c(OH)的乘积等于1014,错误。创新模拟预测演练1C解析:A项已电离的H产生112 mL H2,未电离的H会继续电离,继续产生H2,所以最终产生H2的体积大于112 mL;B项NaOH与醋酸反应,H浓度减小,pH增大;C项据质子守恒即可得到;D项电离程度减小。2A解析:B项为电荷守恒表达式,B正确;NH4HCO3溶液中含N原子与含C原子总数相等,C正确;NH3H2O是比H2CO3强的电解质,NH水解程度比HCO的小,HCO的水解程度
27、比其电离程度大,D正确;故选A。3C解析:1.000 molL1氨水中c(OH)小于1.000 molL1,由KW可知溶液中c(H)1.01014 molL1,溶液中的c(H)水电离的c(H),A错误;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(NH)c(NH3H2O)c(Cl),B不正确;由图像可知c点溶液显中性,由电荷守恒c(NH)c(H)c(Cl)c(OH),可知c(NH)c(Cl),C正确;由图像可知d点后溶液中不再发生中和反应,而溶液的体积不断增大,所以温度会略有降低,D错误。4B解析:中c(OH)增大;中之比为110;因为CaCl2溶液中的
28、c(Cl)大于NaCl溶液中的,依据AgCl(s)Ag(aq)Cl(aq),可知AgCl在NaCl溶液中的溶解程度大,正确;溶液呈中性时,一定含有NH,依据电荷守恒c(Na)c(NH)c(H)2c(SO)c(OH)可知c(Na)c(NH)2c(SO),错误;依据CH3COOHCH3COOH、Ka;CH3COOH2OCH3COOHOH、Kh,可知KaKhc(H)c(OH),正确;设乙溶液pHa,甲溶液pH2a,混合后溶液呈中性即10aV(酸)102a14V(碱),所以a2a14,此时a,正确。5答案:(1)加水稀释使平衡CH3COOH2OCH3COOHOH右移(2)(3)碱酸(4)中(5)解析:
29、(1)首先写出CH3COOH2OCH3COOHOH,加水稀释,假设平衡不移动,那么c(OH)101 molL1100103 molL1,但平衡右移c(OH)应比103 molL1大,所以最终溶液中c(OH)103 molL1;加热促进了CH3COO的水解,使c(OH)增大;(2)依据NHH2ONH3H2OH,因为、中的H全部是水解生成的,且c(H)相同,所以c(NH);由NH4HSO4=NHHSO可知中的H大部分是电离生成的,所以c(NH4HSO4)远远小于c(NH4Cl);(3)正好完全中和生成CH3COONa,CH3COO水解,显碱性;混合后溶液中含有CH3COONa、CH3COOH,显酸
30、性,溶液中存在CH3COONa=CH3COONa、CH3COOH2OCH3COOHOH、CH3COOHCH3COOH、H2OOHH,CH3COOH的电离程度大于CH3COO的水解程度,所以电离生成的CH3COO大于水解消耗的CH3COO,即c(Na)c(CH3COO);我们也可以用电荷守恒c(OH)c(CH3COO)c(H)c(Na)求解,因为混合后溶液呈酸性,所以c(H)c(OH),所以c(Na)c(CH3COO);(4)由电荷守恒c(OH)c(Cl)c(H)c(NH)即可求解;(5)由电荷守恒c(OH)2c(SO)c(H)c(Na)、物料守恒c(SO)c(Na)两式组合即可求解。6答案:(1)2.5104醋酸电离产生H,与OH、CO反应,使OH、CO23浓度减小,使溶解平衡Mg(OH)2(s)Mg2(aq)2OH(aq)、CaCO3(s)Ca2(aq)CO23(aq)右移,从而使沉淀Mg(OH)2、CaCO3溶解(2)加入CuO使溶液中的c(H)减小,平衡Fe33H2OFe(OH)33H右移,最后生成Fe(OH)3沉淀解析:(1)首先写出平衡常数的表达式,依据题中信息推测可能与Ksp有关,比较可知。(2)CuO不能与Fe3反应,遇到这种类型的题时,我们首先分析沉淀,可知与水解有关,写出水解方程式,然后分析。10