1、1第九讲 电解质溶液最新考纲1了解电解质的概念,了解强电解质和弱电解质的概念。2理解电解质在水中的电离以及电解质溶液的导电性。3了解水的电离、离子积常数。4了解溶液 pH 的含义及其测定方法,能进行 pH 的简单计算。5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。6了解盐类水解的原理、影响盐类水解程度的主要因素、盐类水解的应用。7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。水的电离、溶液的酸碱性及 pH学生用书 P471(2017高考全国卷,13,6 分)常温下将 NaOH 溶液滴加到己二酸(H 2X)溶液中,混合溶液的 pH 与离子浓度变化
2、的关系如图所示。下列叙述错误的是( )A. Ka2(H 2X)的数量级为 106B.曲线 N 表示 pH 与 lg 的变化关系c( HX )c( H2X)CNaHX 溶液中 c(H ) c(OH )D当混合溶液呈中性时, c(Na ) c(HX ) c(X2 ) c(OH ) c(H )解析:选 D。H 2X 的电离方程式为 H2XH HX ,HX H X 2 。当 1 时,即横坐标为 0.0 时, Ka1 c(H ), Ka2 c(H ),因为c( HX )c( H2X) c( X2 )c( HX )Ka1Ka2,故 c(H )c(H ),即 pHc(OH ),C 项正确;电荷守恒式为 c(
3、Na ) c(H ) c(OH ) c(HX )2 c(X2 ),中性溶液中存在 c(H ) c(OH ),故有 c(Na ) c(HX )2 c(X2 ),假设 c(HX ) c(X2 )或2c(HX )c(X2 )(见 C 项分析),则溶液一定呈酸性,故中性溶液中 c(HX )1107 molL1 ,则可判断出该溶液中存在能水解的盐,从而促进了水的电离。(2)室温下,溶液中的 c(H )1107 molL1 ,说明该溶液是酸性溶液或水解呈酸性的盐溶液;溶液中的 c(H )c(OH )c(H )1107 molL1 73.计算溶液 pH 的原则4三条较为实用的判断规律(1)正盐溶液强酸强碱盐
4、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24(酸式酸根电离程度大于水解程度);NaHCO 3、NaHS、Na 2HPO4水溶液显碱性(酸式酸根水解程度大于电离程度)。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)弱酸(或弱碱)及其盐 11 混合溶液11 的 CH3COOH 和 CH3COONa 混合溶液呈酸性。(对于等浓度的 CH3
5、COOH 与 CH3COO ,CH 3COOH 的电离程度大于 CH3COO 的水解程度)11 的 NH3H2O 和 NH4Cl 混合溶液呈碱性。5常温时“pH 之和等于 14”时酸、碱混合问题的分析判断常温时“pH 之和等于 14”的意义:酸溶液中的氢离子浓度等于碱溶液中的氢氧根离子的浓度。(1)已知酸、碱溶液的 pH 之和为 14,则等体积混合时,4(2)已知酸、碱溶液的 pH 之和为 14,若混合后溶液的 pH 为 7,则溶液呈中性。(3)强酸、强碱等体积混合后溶液酸、碱性的判断走出溶液稀释与混合的误区1判断正误(正确的打“” ,错误的打“”)(1)室温下,pH3 的 CH3COOH 溶
6、液与 pH11 的 NaOH 溶液等体积混合,溶液 pH7。( )(2)25 时,等体积、等浓度的硝酸与氨水混合后,溶液 pH7。( )(3)常温下 pH2 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 pH4 的盐酸和醋酸分别加水稀释 1 000 倍,pH 均增大为 7。( )(5)同浓度、同体积的强酸与强碱溶液混合后,溶液的 pH7。( )答案:(1) (2) (3) (4) (5)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,只能无限接近 7。误区二:不能正确理解弱酸、弱碱的稀释规律5误区三
7、:不能正确掌握混合溶液的定性规律pH n(n7。2.室温下,分别用 0.1 molL1 溶液进行下列实验,结论不正确的是( )A向 NaHCO3溶液中通入 CO2至 pH7: c(Na ) c(HCO )2 c(CO ) 3 23B向 CH3COONa 溶液中加入等浓度等体积的盐酸: c(Na ) c(Cl )C向 NaHSO4溶液中加入等浓度等体积的 Ba(OH)2溶液:pH13D向氨水中加入少量 NH4Cl 固体: 增大解析:选 C。 A溶液呈电中性,根据电荷守恒 c(Na ) c(H ) c(HCO )2 c(CO 3) c(OH ),室温下溶液的 pH7 为中性, c(H ) c(OH
8、 ),所以 c(Na ) c(HCO )23 32 c(CO ),A 项正确;B.因为溶液等体积等浓度,则可推出混合溶液后的不水解的23c(Na )和 c(Cl )相等,B 项正确;C.设体积为 1 L,则向 0.1 molL1 的 NaHSO4溶液中加入 0.1 molL1 的 Ba(OH)2溶液 1 L,反应后 c(OH ) 0.05 0.2 mol 0.1 mol2 LmolL1 ,pH13,C 项错误;D.氨水中存在 NH3H2ONH OH ,加入少量 NH4Cl 固 4体相当于加入 NH ,平衡逆向移动,但移动是微弱的过程,则 增大,D 项正确。 4考查 pH 的相关计算3常温下取浓
9、度相同的 NaOH 和 HCl 溶液,以 32 体积比相混合,所得溶液的 pH 等于 12,则原溶液的浓度为( )A0.01 mol/L B0.017 mol/LC0.05 mol/L D0.50 mol/L解析:选 C。设原溶液物质的量浓度为 c,混合溶液中 c(OH )10 2 mol/L,则有102 mol/L ,则 c0.05 mol/L。3Vc 2Vc3V 2V4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:_。6(2)25 时,将 pH9 的 NaOH 溶液与 pH4 的 H2SO4溶液混合,若所得混
10、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 6假设溶液混合前后的体积不变,则 a_,实验所得溶液中由水电离产生的c(OH
11、 )_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)。解析:(1)温度升高,促进水的电离,水的离子积增大,水中氢离子浓度、
12、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。(2)25 时,所得混合溶液的 pH7,溶液呈中性,即 n(OH ) n(H ),则V(NaOH)105 molL1 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
13、b12 molL1 ;由 100V10 a molL1 V10b12 7molL1 ,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 )molL1 1.010 5 molL1 ,由水电离出的 c(OH )22.0010 4 18.0010 422.00 18.001.010 7 molL1 。(5)按丁方式混合时, n(OH
14、 )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。按乙方式混合时,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 0.1515molL1 0.1 molL 1 ,c(H ) 1.010 11 molL1 ,pH11。Kwc( OH )答案:(1)A 水的电离是吸热过程,温度较低时,电离程度较小, c(H )、 c(OH )均较小(2)101(3)a b14(或 pH1pH
15、214)(4)4 1.010 7(5)中 Ba(OH) 2NaHSO 4=BaSO4H 2ONaOH 碱 11溶液 pH 计算的一般思维模型强弱电解质溶液的图像分析5(2015高考全国卷,13,6 分)浓度均为 0.10 molL1 、体积均为 V0的 MOH 和8ROH 溶液,分别加水稀释至体积 V,pH 随 lg 的变化如图所示。下列叙述错误的是( )VV0AMOH 的碱性强于 ROH 的碱性BROH 的电离程度:b 点大于 a 点C若两溶液无限稀释,则它们的 c(OH )相等D当 lg 2 时,若两溶液同时升高温度,则 增大VV0 c( M )c( R )解析:选 D。由图像分析浓度为
16、0.10 molL1 的 MOH 溶液,在稀释前 pH 为 13,说明MOH 完全电离,则 MOH 为强碱,而 ROH 的 pH (H2A) (A2 ),则c(HA )c(H2A) c(A2 ),C 项正确;从图像中可以看出 pH4.2 时, (HA ) (A2 ),则 c(HA ) c(A2 )0.05 molL 1 ,而 c(H )10 4.2 molL1 ,D 项错误。2(2016高考全国卷,13,6 分)下列有关电解质溶液的说法正确的是( )A向 0.1 molL1 CH3COOH 溶液中加入少量水,溶液中 减小c( H )c( CH3COOH)B将 CH3COONa 溶液从 20 升
17、温至 30 ,溶液中 增大c( CH3COO )c( CH3COOH) c( OH )C向盐酸中加入氨水至中性,溶液中 1D向 AgCl、AgBr 的饱和溶液中加入少量 AgNO3,溶液中 不变c( Cl )c( Br )解析:选 D。CH 3COOH 溶液中存在电离平衡:CH 3COOHCH 3COO H ,加水平衡正向移动, n(H )增大, n(CH3COOH)减小,所以 增大,A 项错误。CH 3COONa 溶液中c( H )c( CH3COOH)存在水解平衡:CH 3COO H 2OCH 3COOHOH ,水解反应属于吸热反应,升高温度,水解平衡常数增大,即 增大,则 减小,c( C
18、H3COOH) c( OH )c( CH3COO ) c( CH3COO )c( CH3COOH) c( OH )B 项错误。根据电荷守恒: c(NH ) c(H ) c(Cl ) c(OH ),溶液呈中性,则 c(H ) 4 c(OH ), c(NH ) c(Cl ),所以 c(NH )与 c(Cl )的比值为 1,C 项错误。向 4 4AgCl、AgBr 的饱和溶液中加入 AgNO3后 Ag 浓度增大,平衡左移, c(Cl )、 c(Br )减小,由于 Ksp不变,故 c(Cl )与 c(Br )的比值不变,D 项正确。感悟高考101题型:选择题(主)、填空题(次)2考向:溶液中的三大平衡
19、电离平衡、水解平衡、沉淀溶解平衡早已成为高考化学中的热点内容。常见的题型是选择题,也有填空题。题目的考查点基于基础知识突出能力要求,并与平衡移动、粒子浓度比较、化学计算等联系在一起考查。复习时要紧扣平衡移动的判断条件,抓住各个平衡的自身特点和规律,做好各类应对措施。电离平衡、水解平衡、沉淀溶解平衡是溶液中的三大平衡,它们都遵循平衡移动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抓住“四因素”突破弱电解质的电离平衡(1)溶液加水稀释:弱电解质溶液的浓度越小,电离程度越大;但在弱酸溶液中 c(H )减小,弱碱溶液中 c(OH )减小。(2)加热:电离是吸热的,加热使电离平衡向
20、右移动,溶液中弱电解质分子数减小,离子浓度增大。(3)同离子效应:当向弱电解质溶液中加入的物质含有与弱电解质相同的离子时,由于同种离子的相互影响,使电离平衡向左移动,弱电解质的电离程度减小。(4)加入能反应的物质:当向弱电解质溶液中加入的物质能和弱电解质电离出的离子反应时,电离平衡向右移动,参加反应的离子浓度减小,其他的离子浓度增大。2 “用规律” “抓类型”突破盐类水解问题(1)规律:有弱才水解,越弱越水解,谁强显谁性,同强显中性,越热越水解,越稀越水解。(2)类型强碱弱酸盐,阴离子水解,其水溶液呈碱性,如醋酸钠水解的离子方程式为CH3COO H 2OCH 3COOHOH ;多元弱酸酸根分步
21、水解,如碳酸钠水解的离子方程式为CO H 2OHCO OH 、HCO H 2OH 2CO3OH 。23 3 3强酸弱碱盐,阳离子水解,其水溶液呈酸性,如氯化铵、氯化铝水解的离子方程式分别为 NH H 2ONH 3H2OH 、Al 3 3H 2OAl(OH) 33H 。 4NaCl 等强酸强碱盐不水解,溶液呈中性。弱酸弱碱盐相互促进水解,其溶液的酸碱性取决于弱酸和弱碱的相对强弱。弱酸酸式盐水溶液酸碱性,取决于酸式酸根离子电离程度和水解程度的相对大小。a若电离程度大于水解程度,溶液呈酸性,如 NaHSO3、NaH 2PO4等。b若电离程度小于水解程度,溶液呈碱性,如 NaHCO3、Na 2HPO4等。3 “三法”突破沉淀溶解平衡(1)沉淀能否生成或溶解的判断方法通过比较溶度积与非平衡状态下溶液中有关离子浓度幂的乘积离子积 Qc的相对大