1、1专题九 电解质溶液考纲要求 1.了解水的电离、离子积常数。2.了解溶液 pH的含义及其测定方法,能进行pH的简单计算。3.理解弱电解质在水中的电离平衡,能利用电离平衡常数进行相关计算。4.了解盐类水解的原理,影响盐类水解程度的因素,盐类水解的应用。5.了解难溶电解质的沉淀溶解平衡。理解溶度积( Ksp)的含义,能进行相关的计算。6.以上各部分知识的综合运用。考点一 溶液的酸碱性及 pH1一个基本不变相同温度下,不论是纯水还是稀溶液,水的离子积常数不变。应用这一原则时需要注意两个条件:水溶液必须是稀溶液;温度必须相同。2两个判断标准(1)任何温度c(H )c(OH ),酸性;c(H ) c(O
2、H ),中性;c(H )7,碱性;pH7,中性;pH8蓝色甲基橙 4.4黄色酚酞 10红色4.四条判断规律(1)正盐溶液强酸强碱盐显中性,强酸弱碱盐(如 NH4Cl)显酸性,强碱弱酸盐(如 CH3COONa)显碱性。(2)酸式盐溶液NaHSO4显酸性(NaHSO 4=Na H SO )、NaHSO 3、NaHC 2O4、NaH 2PO4水溶液显酸性(酸式24根电离程度大于水解程度);NaHCO 3、NaHS、Na 2HPO4水溶液显碱性(酸式根水解程度大于电离程度)。注意 因为浓度相同的 CH3COO 与 NH 的水解程度相同,所以 CH3COONH4溶液显中性,而4NH4HCO3溶液略显碱性
3、。(3)弱酸(或弱碱)及其盐 11 混合溶液11 的 CH3COOH和 CH3COONa混合液呈酸性。11 的 NH3H2O和 NH4Cl混合溶液呈碱性。(对于等浓度的 CH3COOH与 CH3COO ,CH 3COOH的电离程度大于 CH3COO 的水解程度)(4)25 酸、碱 pH之和等于 14的等体积混合溶液pH之和等于 14的意义:酸溶液中的氢离子的浓度等于碱溶液中的氢氧根离子的浓度。已知酸、碱溶液的 pH之和为 14,则等体积混合时:pH7强 酸 、 强 碱 恰 好 中 和 pH7强 酸 、 弱 碱 碱 过 量 3pH11强 酸 、 弱 碱 V 酸 V 碱 7()(2015江苏,11
4、B)(2)25 时,等体积、等浓度的硝酸与氨水混合后,溶液 pH7()(2015重庆理综,3B)(3)常温下,pH 为 2的盐酸与等体积 pH12 的氨水混合后所得溶液呈酸性()(4)常温下,pH 为 2的盐酸由 H2O电离出的 c(H )1.010 12 molL1 ()(5)同浓度、同体积的强酸与强碱溶液混合后,溶液的 pH7()误区一:不能正确理解酸、碱的无限稀释规律常温下任何酸或碱溶液无限稀释时,溶液的 pH都不可能大于 7或小于 7,只能接近 7。误区二:不能正确理解弱酸、弱碱的稀释规律溶液 稀释前溶液 pH 稀释后溶液 pH强酸 pH a n酸弱酸pH aa7。题组二 一强一弱比较
5、的图像分析(一)分类比较、理解变化规律2(1)相同体积、相同浓度的 HCl(a)和 CH3COOH(b),分别与足量的锌粉发生反应,按要求画出图像。产生 H2的体积 V(H2)随时间( t)的变化图像;产生 H2的速率 v(H2)随时间( t)的变化图像;溶液的 pH随时间( t)的变化图像。答案 (2)若把 HCl(a)、CH 3COOH(b)均改成相同体积、相同 pH,则的图像又怎样?答案 图像法理解一强一弱的稀释规律(1)相同体积、相同浓度的盐酸、醋酸5加水稀释相同的倍数,醋酸的 pH大。加水稀释到相同的 pH,盐酸加入的水多。(2)相同体积、相同 pH的盐酸、醋酸加水稀释相同的倍数,盐
6、酸的 pH大。加水稀释到相同的 pH,醋酸加入的水多。(二)注意高考动态,把握命题方向3(2010大纲全国卷,9)相同体积、相同 pH的某一元强酸溶液和某一元中强酸溶液分别与足量的锌粉发生反应,下列关于氢气体积( V)随时间( t)变化的示意图正确的是( )答案 C解析 强酸完全电离,中强酸部分电离,随着反应的进行,中强酸会继续电离出 H ,所以溶液产生氢气的体积多,在相同时间内,的反应速率比快。4(2010重庆理综,13)pH2 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下图所示。分别滴加 NaOH溶液( c0.1 molL1 )至 pH7,消耗 Na
7、OH溶液的体积为 Vx、 Vy,则( )Ax 为弱酸, VxVyCy 为弱酸, VxVy6答案 C解析 由图知:将一元酸 x和 y分别稀释 10倍,pH 的变化量 pH x1,pH ybDlg 3 时,若同时微热两种溶液(不考虑 HX 、HY 和 H2O的挥发),则 减小VV0 cX cY 答案 B解析 A 项,根据图分析,当 lg 0 时,HX 的 pH1,说明 HX部分电离,为弱电解质;HYVV0的 pH1,说明其完全电离,为强电解质,所以 HY的酸性大于 HX的酸性,错误;B 项,酸或碱抑制水的电离,酸中的氢离子浓度越小,其抑制水电离程度越小,根据图分析,b 点对应的溶液中氢离子浓度小于
8、 a点对应的溶液中氢离子浓度,则水的电离程度 ac(HY)Db 点时酸碱恰好完全中和8答案 C解析 lg 越大,溶液中氢离子浓度越大,未加 NaOH时,HX 溶液比 HY溶液的 lgcH cOH 大,所以 HX的酸性强于 HY的,A 项 错 误 ; 由 于 a 点 lg 12, 则 溶 液 中cH cOH cH cOH c(H ) 0.1 molL 1, 溶液中由水电离出的 c(H ) molL1 110 13 110 140.1molL1 ,B 项错误;由于 c点 lg 6,则溶液中的 c(H )110 4 molL1 ,此cH cOH 时消耗的 NaOH的物质的量为 0.005 mol,则
9、溶液中的溶质为 NaY和 HY,且溶液中 NaY和 HY的物质的量浓度相等,由于溶液显酸性,所以 HY的电离程度大于 NaY的水解程度, c(Y )c(HY),C 项正确;由于 100 mL 0.1 molL1 的 HY溶液与 NaOH溶液恰好中和时消耗 NaOH的物质的量为 0.01 mol,而 b点时消耗 NaOH的物质的量为 0.008 mol,所以酸过量,D 项错误。题组三 理解换算关系,突破 pH的计算8已知水在 25 和 95 时,其电离平衡曲线如图所示:(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 p
10、H4 的 H2SO4溶液混合,若所得混合溶液的 pH7,则 pH9 的 NaOH溶液与 pH4 的 H2SO4溶液的体积之比为_。(3)95 时,若 100体积 pH1 a的某强酸溶液与 1体积 pH2 b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_。(4)95 时,向 Ba(OH)2溶液中逐滴加入 pH a的盐酸,测得混合溶液的部分 pH如表所示。实验序号 Ba(OH)2溶液的体积/mL 盐酸的体积/mL 溶液的 pH 22.00 0.00 8 22.00 18.00 7 22.00 22.00 69假设溶液混合前后的体积不变,则 a_,实验所
11、得溶液中由水电离产生的 c(OH )_molL 1 。(5)95 时,将 0.1 molL1 的 NaHSO4溶液与 0.1 molL1 的 Ba(OH)2溶液按下表中甲、乙、丙、丁不同方式混合:甲 乙 丙 丁0.1 molL1 Ba(OH)2溶液体积/mL 10 10 10 100.1 molL1 NaHSO4溶液体积/mL 5 10 15 20按丁方式混合后,所得溶液显_(填“酸” “碱”或“中”)性。写出按乙方式混合后,反应的化学方程式:_,所得溶液显_(填“酸” “碱”或“中”)性。按甲方式混合,所得溶液的 pH为_(混合时,忽略溶液体积的变化)。答案 (1)A 水的电离是吸热过程,温
12、度较低时,电离程度较小, c(H )、 c(OH )均较小(2)101(3)a b14(或 pH1pH 214)(4)4 1.010 7(5)中 Ba(OH) 2NaHSO 4=BaSO4H 2ONaOH 碱 11解析 (1)温度升高,促进水的电离,水的离子积也增大,水中氢离子浓度、氢氧根离子浓度都增大,水的 pH减小,但溶液仍然呈中性。因此结合图像中 A、B 曲线变化情况及氢离子浓度、氢氧根离子浓度可以判断,25 时水的电离平衡曲线应为 A,理由为水的电离是吸热过程,升高温度,水的电离程度增大。(2)25 时,所得混合溶液的 pH 7, 溶 液 呈 中 性 , 即 n(OH ) n(H ),
13、 则V(NaOH)10 5 molL 1 V(H2SO4)104 molL1 ,得 V(NaOH) V(H2SO4)101。(3)要注意 95 时,水的离子积为 11012 ,即 c(H )c(OH )110 12 ,则等体积强酸、强碱反应至中性时,有 pH(酸)pH(碱)12。根据 95 时混合后溶液呈中性,pH2 b的某强碱溶液中 c(OH )10 b12 ;由 10010 a110 b12 ,可得 10 a2 10 b12 ,得 a b14 或 pH1pH 214。(4)此条件下,pH6 时溶液呈中性,根据表中实验数据可得 c(OH )1.010 4 molL1 ,根据表中实验的数据可以
14、判断,盐酸中的 c(H )与 Ba(OH)2溶液中 c(OH )相等,所以 a4,即 pH4,实验溶液呈碱性,其 c(OH ) 1.010 5 molL1 ,水电离出的 c(OH )1.010 7 2210 4 1810 422 18molL1 。10(5)按丁方法混合, n(OH )1010 3 0.12210 3 mol, n(H )2010 3 0.1210 3 mol, n(OH ) n(H ),所以溶液呈中性。二者等物质的量反应,化学方程式为 Ba(OH)2NaHSO 4=BaSO4H 2ONaOH,溶液显碱性。按甲方式混合时,OH 过量,反应后溶液中 c(OH ) 20.110 0
15、.1515molL1 0.1 molL 1 , c(H ) 1.010 11 molL1 ,pH11。KwcOH 溶液 pH计算的一般思维模型考点二 溶液中的“三大平衡”电离平衡、水解平衡、沉淀溶解平衡是溶液中的三大平衡。这三种平衡都遵循勒夏特列原理当只改变体系的一个条件时,平衡向能够减弱这种改变的方向移动。1对比“四个”表格,正确理解影响因素(1)外界条件对醋酸电离平衡的影响CH3COOHCH3COO H H0体系变化条件 平衡移动方向 n(H ) c(H ) 导电能力 Ka加水稀释 向右 增大 减小 减弱 不变加入少量冰醋酸 向右 增大 增大 增强 不变通入 HCl(g) 向左 增大 增大 增强 不变加 NaOH(s) 向右 减小 减小 增强 不变加入镁粉 向右 减小 减小 增强 不变