第八章突破全国卷专题讲座(七).doc 287.50 KB
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第八章第二讲水的电离和溶液的酸碱性.doc 747.00 KB
第八章第三讲.ppt 7.75 MB
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第八章第三讲盐类的水解.doc 679.50 KB
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第八章第四讲难溶电解质的溶解平衡.doc 625.00 KB
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第八章第一讲弱电解质的电离平衡.doc 1.01 MB
第八章突破全国卷专题讲座(七)　溶液中粒子浓度的比较.doc 287.50 KB
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　　突破全国卷专题讲座(七)　溶液中粒子浓度的比较[学生用书P197]
　　一、熟悉两大理论，构建思维基点
　　1．电离理论
　　(1)弱电解质的电离是微弱的，电离产生的微粒都非常少，同时还要考虑水的电离，如氨水溶液中：NH3•H2O、NH＋4、OH－浓度的大小关系是c(NH3•H2O)＞c(OH－)＞c(NH＋4)。
　　(2)多元弱酸的电离是分步进行的，其主要是第一级电离(第一步电离程度远大于第二步电离)，如H2S溶液中：H2S、HS－、S2－、H＋的浓度大小关系是c(H2S)＞c(H＋)＞c(HS－)＞c(S2－)。
　　2．水解理论
　　(1)弱电解质离子的水解损失是微量的(双水解除外)，但由于水的电离，故水解后酸性溶液中c(H＋)或碱性溶液中c(OH－)总是大于水解产生的弱电解质的浓度，如NH4Cl溶液中：NH＋4、Cl－、NH3•H2O、H＋的浓度大小关系是c(Cl－)＞c(NH＋4)＞c(H＋)＞c(NH3•H2O)。
　　(2)多元弱酸酸根离子的水解是分步进行的，其主要是第一步水解，如Na2CO3溶液中：CO2－3、HCO－3、H2CO3的浓度大小关系应是c(CO2－3)＞c(HCO－3)＞c(H2CO3)。
　　二、把握三种守恒，明确等量关系
　　1．电荷守恒
　　电解质溶液中，无论存在多少种离子，溶液都是呈电中性，即阴离子所带负电荷总数一定等于阳离子所带正电荷总数，如NaHCO3溶液中存在着Na＋、H＋、HCO－3、CO2－3、OH－，存在如下关系：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HCO－3)＋c(OH－)＋2c(CO2－3)。
　　2．物料守恒
　　电解质溶液中，由于某些离子能够水解，离子种类增多，但元素总是守恒的，如K2S溶液中S2－、HS－都能水解，故S元素以S2－、HS－、H2S三种形式存在，它们之间有如下守恒关系：c(K＋)＝2c(S2－)＋2c(HS－)＋2c(H2S)。
　　3．质子守恒
　　如Na2S水溶液中的质子转移图示如下：
　　由图可得Na2S水溶液中质子守恒式可表示如下：c(H3O＋)＋2c(H2S)＋c(HS－)＝c(OH－)或c(H＋)＋2c(H2S)＋c(HS－)＝c(OH－)。质子守恒的关系式也可以由电荷守恒式与物料守恒式推导得到。
　　1．思路引导
　　2．比较时紧扣两个“微弱”
　　(1)弱电解质(弱酸、弱碱、水)的电离是微弱的，且弱酸和弱碱的电离能力远远大于水的电离能力，如稀醋酸溶液中：c(CH3COOH)>c(H＋)>c(CH3COO－)>c(OH－)。
　　(2)弱酸根离子或弱碱阳离子的水解是微弱的，但仍远远大于水的电离程度，如稀的CH3COONa溶液中：c(Na＋)>c(CH3COO－)>c(OH－)>c(CH3COOH)>c(H＋)。
　　3．规避等量关系中的两个易失分点
　　(1)电荷守恒式中不只是各离子浓度的简单相加，如Na2CO3溶液中电荷守恒式c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HCO－3)＋2c(CO2－3)＋c(OH－)中，2c(CO2－3)的系数2代表一个CO2－3带2个负电荷，不可漏掉。
　　(2)物料守恒式中，离子浓度系数不能漏写或颠倒，如Na2S溶液中的物料守恒式c(Na＋)＝2[c(HS－)＋c(S2－)＋c(H2S)]中，“2”表示c(Na＋)是溶液中各种硫元素存在形式的硫原子总浓度的2倍。
　　4．(1)酸式盐溶液的酸碱性主要取决于酸式盐中酸式酸根离子的电离能力和水解能力的相对强弱，如NaHCO3溶液中HCO－3的水解能力大于其电离能力，故溶液显碱性。
　　(2)多元弱酸的强碱正盐溶液：弱酸根离子水解以第一步为主，如硫化钠溶液中：c(Na＋)>c(S2－)>c(OH－)>c(HS－)>c(H＋)。
　　5．质子守恒式可以由电荷守恒式和物料守恒式推导出来。以KHS溶液为例，电荷守恒式为c(K＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HS－)＋2c(S2－)①，物料守恒式为c(K＋)＝c(HS－)＋c(S2－)＋c(H2S)②，由①－②可得质子守恒式。
　　1．填写下列空白：
　　(1)0.1 mol•L－1的NaHCO3溶液
　　①粒子种类
　　________________________________________________________________________。
　　②离子浓度大小关系
　　________________________________________________________________________。
　　③物料守恒式
　　________________________________________________________________________。
　　④电荷守恒式
　　________________________________________________________________________。
　　⑤质子守恒式
　　一、选择题
　　1．下列溶液一定呈碱性的是(　　)
　　A．溶液中c(OH－)>c(H＋)　　　 B．使酚酞显无色的溶液
　　C．溶液中含有OH－  D．pH>7的溶液
　　解析：选A。溶液酸碱性实质是溶液中c(H＋)和c(OH－)的相对大小，故A选项正确；使酚酞显无色的溶液pH＜8.2，故B选项错误；水溶液中均含有OH－，故C选项错误；pH>7的溶液并不一定呈碱性，故D选项错误。
　　2．(2016•安阳模拟)水的电离过程为H2O H＋＋OH－，在不同温度下其离子积为Kw(25 ℃)＝1.0×10－14，Kw(35 ℃)＝2.1×10－14，则下列叙述中正确的是(　　)
　　A．纯水中c(H＋)随温度的升高而降低
　　B．35 ℃时，纯水中c(H＋)>c(OH－)
　　C．纯水的pH：pH(35 ℃)>pH(25 ℃)
　　D．35 ℃时水电离出的H＋的浓度约为1.45×10－7 mol/L
　　解析：选D。由两种温度下水的离子积常数知水的电离是吸热的，温度高时水中c(H＋)较高，pH较小，但溶液中c(H＋)＝c(OH－)，溶液呈中性，A、B、C错误；水电离生成的c(H＋) 及c(OH－)相等，利用水的离子积常数可判断D正确。
　　3．在T ℃时，某NaOH稀溶液中c(H＋)＝10－a mol/L，c(OH－)＝10－b mol/L，已知a＋b＝12。向该溶液中逐滴加入pH＝c的盐酸(T ℃)，测得混合溶液的部分pH如下表所示：
　　序号 NaOH溶液
　　的体积/mL 盐酸的体积/mL 溶液的pH
　　① 20.00 0.00 8
　　② 20.00 20.00 6
　　假设溶液混合前后的体积变化忽略不计，则c为(　　)
　　A．3  B．4
　　C．5  D．6
　　解析：选B。据题意可知在该温度下水的离子积常数是1×10－12，而不是1×10－14，通过①可知，此NaOH溶液中c(OH－)＝1×10－4 mol/L。由②可知，加入20.00 mL盐酸后溶液的pH＝6，此时恰好完全中和，则c(H＋)＝0.020 0 L×1×10－4 mol/L0.020 0 L＝1×10－4 mol/L，则c＝4。
　　4．用滴定法测定Na2CO3(含NaCl杂质)的质量分数，下列操作会引起测定值偏高的是(　　)
　　A．试样中加入酚酞作指示剂，用标准酸液进行滴定
　　B．滴定管用蒸馏水洗涤后，直接注入标准酸液进行滴定
　　C．锥形瓶用蒸馏水洗涤后，直接加入待测液进行滴定
　　D．滴定管用蒸馏水洗涤后，直接注入待测液，取20.00 mL进行滴定
　　解析：选B。A项，酚酞变色的pH范围是8.2～10.0，用于滴定碳酸钠时，当碳酸钠转化成碳酸氢钠时溶液的颜色开始发生改变，此时V(酸)偏低；B项，滴定管用蒸馏水洗涤后未用标准液润洗，则标准液被稀释，V(酸)偏高，测定值偏高；C项对测定结果无影响；D项，直接注入待测液相当于将待测液稀释，测得待测液的浓度偏低。
　　5．(2014•高考全国卷Ⅱ，11，6分)一定温度下，下列溶液的离子浓度关系式正确的是(　　)
　　A．pH＝5的H2S溶液中，c(H＋)＝c(HS－)＝1×10－5 mol•L－1
　　B．pH＝a的氨水溶液，稀释10倍后，其pH＝b，则a＝b＋1
　　C．pH＝2的H2C2O4溶液与pH＝12的NaOH溶液任意比例混合：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HC2O－4)
　　D．pH相同的①CH3COONa　②NaHCO3　③NaClO三种溶液的c(Na＋)：①>②>③
　　解析：选D。A.pH＝5的H2S溶液中H＋的浓度为1×10－5 mol•L－1，但是HS－的浓度会小于H＋的浓度，H＋来自于H2S的第一步电离、HS－的电离和水的电离，故H＋的浓度大于HS－的浓度，故不正确。B.弱碱不完全电离，弱碱稀释10倍时，pH减小不到一个单位，a<b＋1，故不正确。C.草酸是弱酸，氢氧化钠是强碱，无论怎样混合得到的溶液都符合电荷守恒，而该等式中缺少草酸根，不符合电荷守恒，故不正确。D.因为醋酸的酸性>碳酸的酸性>次氯酸的酸性，根据越弱越水解的原则，pH相同的三种钠盐，浓度的大小关系为醋酸钠>碳酸氢钠>次氯酸钠，则钠离子的浓度为①>②>③，故正确。
　　6．下图表示水溶液中c(H＋)和c(OH－)的关系，下列判断错误的是(　　)
　　A．两条曲线间任意点均有c(H＋)•c(OH－)＝Kw
　　B．M区域内任意点均有c(H＋)＜c(OH－)
　　C．图中T1＜T2
　　D．XZ线上任意点均有pH＝7
　　解析：选D。根据水的电离、水的离子积的影响因素以及pH的计算逐一分析各选项。A项水溶液中的c(H＋)与c(OH－)的乘积为一常数；B项由图看出M区域内c(H＋)＜c(OH－)；C项T2时c(H＋)•c(OH－)大于T1时c(H＋)•c(OH－)，因为水的电离过程是吸热的，温度越高，水的离子积越大，所以T2＞T1；D项pH＝－lg c(H＋)，XZ线上任意点的 c(H＋)＝c(OH－)，但pH不一定为7。
　　7．现有pH＝5的CH3COOH溶液10 mL，要使其pH增大3，可采取的方法有(　　)
　　A．向溶液中加水稀释至10 L
　　一、选择题
　　1．下列说法不正确的是(　　)
　　A．明矾能水解生成Al(OH)3胶体，可用作净水剂
　　B．水解反应NH＋4＋H2O NH3•H2O＋H＋达到平衡后，升高温度平衡逆向移动
　　C．制备AlCl3、FeCl3、CuCl2均不能采用将溶液直接蒸干的方法
　　D．盐类水解反应的逆反应是中和反应
　　解析：选B。明矾水解生成的氢氧化铝胶体有吸附性，可作净水剂，A正确。水解反应为吸热反应，升高温度平衡正向移动，B不正确。AlCl3、FeCl3、CuCl2溶液蒸干会促进三者的水解，最终AlCl3、FeCl3生成它们的氢氧化物，CuCl2生成CuO[Cu(OH)2分解温度低]，C正确。盐类水解反应是微弱的，可以说盐类水解反应的逆反应是中和反应，但不能说中和反应的逆反应是盐类水解反应，D正确。
　　2．在25℃时，在浓度为1 mol•L－1的(NH4)2SO4、(NH4)2CO3、(NH4)2Fe(SO4)2的溶液中，测其c(NH＋4)分别为a、b、c(单位： mol•L－1)。下列判断正确的是(　　)
　　A．a＝b＝c　　　　　　　　 B．a>b>c
　　C．a>c>b  D．c>a>b
　　解析：选D。三种溶液中都存在水解平衡：NH＋4＋H2O NH3•H2O＋H＋，对于(NH4)2CO3来说，因CO2－3＋H＋ HCO－3而使上述平衡向右移动，促进了NH＋4的水解；对于(NH4)2Fe(SO4)2来说，Fe2＋＋2H2O Fe(OH)2＋2H＋，c(H＋)增大，抑制了NH＋4的水解。
　　3．下列运用与碳酸钠和碳酸氢钠能发生水解的事实无关的是(　　)
　　A．实验室盛放碳酸钠溶液的试剂瓶必须用橡胶塞而不能用玻璃塞
　　B．泡沫灭火器用碳酸氢钠溶液和硫酸铝溶液，使用时只需将其混合就可产生大量二氧化碳的泡沫
　　C．厨房中常用碳酸钠溶液洗涤餐具上的油污
　　D．可用碳酸钠与醋酸制取少量二氧化碳
　　解析：选D。A项是因为Na2CO3水解显碱性与玻璃中的SiO2作用生成黏性的Na2SiO3；B项是因为NaHCO3与Al2(SO4)3相互促进水解：Al3＋＋3HCO－3===Al(OH)3↓＋3CO2↑；C项是因为CO2－3水解显碱性，能够除去油污；D项与盐类的水解无关。
　　4．(2016•苏州高三模拟)为了配制NH＋4的浓度与Cl－的浓度之比为1∶1的溶液，可在NH4Cl溶液中加入(　　)
　　A．适量的HCl  B．适量的NaCl
　　C．适量的氨水  D．适量的NaOH
　　解析：选C。由于溶液中NH＋4的水解：NH＋4＋H2O NH3•H2O＋H＋，NH＋4的浓度减小，从而使溶液中NH＋4与Cl－的浓度之比小于1∶1。现欲使NH＋4的浓度与Cl－的浓度之比为1∶1，则必须抑制NH＋4的水解(或增大NH＋4的浓度)，同时不能改变Cl－的浓度。可以加入适量的氨水或除NH4Cl外的其他铵盐以补充NH＋4。
　　5．(2016•南昌一模)在一定条件下，Na2CO3溶液中存在CO2－3＋H2O HCO－3＋OH－平衡。下列说法不正确的是(　　)
　　A．稀释溶液，c（HCO－3）•c（OH－）c（CO2－3）增大
　　B．通入CO2，溶液pH减小
　　C．升高温度，平衡常数增大
　　D．加入NaOH固体，c（HCO－3）c（CO2－3）减小
　　解析：选A。K＝c（HCO－3）•c（OH－）c（CO2－3），水解平衡常数是温度的函数，温度不变，K不变。
　　6．(2015•高考山东卷)室温下向10 mL 0.1 mol•L－1NaOH溶液中加入0.1 mol•L－1的一元酸HA，溶液pH的变化曲线如下所示。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)
　　解析：选D。A.a点所示溶液中NaOH和HA恰好反应生成NaA，溶液的pH＝8.7，呈碱性，则HA为弱酸，A－水解，则溶液中的粒子浓度：c(Na＋)>c(A－)>c(HA)>c(H＋)。B.b点时为NaA和HA的溶液，a点NaA发生水解反应，促进了水的电离，b点HA抑制了水的电离，所以a点所示溶液中水的电离程度大于b点。C.pH＝7时，根据电荷守恒：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(A－)＋c(OH－)，c(H＋)＝c(OH－)，所以c(Na＋)＝c(A－)。D.b点酸过量，溶液呈酸性，HA的电离程度大于NaA的水解程度，故c(A－)>c(HA)。
　　7．下列有关说法中正确的是    (　　)
　　A．0.1 mol•L－1 Na2SO3溶液中：c(Na＋)＝2c(SO2－3)＋c(HSO－3)＋c(H2SO3)
　　B．0.1 mol•L－1NaHCO3溶液中：c(Na＋)>c(HCO－3)>c(CO