2013年高三化学二轮专题复习之40个常考问题剖析第8讲　电解质溶液中的常考问题

第八讲电解质溶液中的常考问题1(2012新课标全国理综，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)2(2012江苏化学，15)25 时，有c(CH3COOH)c(CH3COO)0.1 molL1的一组醋酸、醋酸钠混合溶液，溶液中c(CH3COOH)、c(CH3COO)与pH的关系如图所示。下列有关溶液中离子浓度关系的叙述正确的是()。ApH5.5的溶液中：c(CH3COOH)c(CH3COO)c(H)c(OH)BW点所表示的溶液中：c(Na)c(H)c(CH3COOH)c(OH)CpH3.5的溶液中：c(Na)c(H)c(OH)c(CH3COOH)0.1 molL1D向W点所表示的1.0 L溶液中通入0.05 mol HCl气体(溶液体积变化可忽略)：c(H)c(CH3COOH)c(OH)3(2012江苏化学，19)废弃物的综合利用既有利于节约资源，又有利于保护环境。实验室利用废旧电池的铜帽(Cu、Zn总含量约为99%)回收Cu并制备ZnO的部分实验过程如下：(1)铜帽溶解时加入H2O2的目的是_(用化学方程式表示)。铜帽溶解完全后，需将溶液中过量的H2O2除去。除去H2O2的简便方法是_。(2)为确定加入锌灰(主要成分是Zn、ZnO，杂质为铁及其氧化物)的量，实验中需测定除去H2O2后溶液中Cu2的含量。实验操作为：准确量取一定体积的含有Cu2的溶液于带塞锥形瓶中，加适量水稀释，调节溶液pH34，加入过量的KI，用Na2S2O3标准溶液滴定至终点。上述过程中反应的离子方程式如下：2Cu24I=2CuI(白色)I22S2OI2=2IS4O滴定选用的指示剂为_，滴定终点观察到的现象为_。若滴定前溶液中的H2O2没有除尽，所测定的Cu2含量将会_(填“偏高”“偏低”或“不变”)。(3)已知pH11时Zn(OH)2能溶于NaOH溶液生成Zn(OH)42。下表列出了几种离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 molL1计算)。开始沉淀的pH沉淀完全的pHFe31.13.2Fe25.88.8Zn25.98.9实验中可选用的试剂：30% H2O2、1.0 molL1 HNO3、1.0 molL1 NaOH。由除去铜的滤液制备ZnO的实验步骤依次为：_；_；过滤；_；过滤、洗涤、干燥；900 煅烧。4(2011山东理综，14)室温下向10 mL pH3的醋酸溶液中加水稀释后，下列说法正确的是()。A溶液中导电粒子的数目减少B溶液中不变C醋酸的电离程度增大，c(H)亦增大D再加入10 mL pH11的NaOH溶液，混合液pH7考查形式选择题、填空题考向曝光2013年的高考， 从各方面的信息来看，溶液中离子浓度的大小比较及沉淀的溶解平衡和转化是主流试题。此类题目考查的内容既与盐类的水解有关，又与弱电解质的电离平衡有关。题目不仅注重考查溶液粒子浓度的大小顺序，而且还侧重溶液中的各种守恒(电荷守恒、物料守恒、质子守恒)关系的考查，从而使题目具有一定的综合性、灵活性和技巧性。1了解电解质的概念；了解强电解质和弱电解质的概念。2了解电解质在水溶液中的电离，以及电解质溶液的导电性。3了解弱电解质在水溶液中的电离平衡。4了解水的电离，离子积常数。5了解溶液pH的定义；了解测定溶液pH的方法，能进行pH的简单计算。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了解难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质。知识必记1弱电解质的电离平衡及其影响因素电离平衡是一种动态平衡，当溶液的温度、浓度以及离子浓度改变时，电离平衡都会发生移动，符合_原理，其规律是(1)浓度：浓度越大，电离程度越_。在稀释溶液时，电离平衡向_移动，而离子浓度一般会_。(2)温度：温度越高，电离程度越_。因电离是吸热过程，升温时平衡向_移动。(3)同离子效应：如在醋酸溶液中加入醋酸钠晶体，增大了CH3COO浓度，平衡_移，电离程度_；加入适当浓度盐酸，平衡也会_移。(4)加入能反应的物质，实质是改变浓度。如在醋酸溶液中加入锌或NaOH溶液，平衡_移，电离程度_。2水的离子积常数的应用(1)KW揭示了在任何水溶液中均存在水的电离平衡，H和OH共存，只是相对含量不同而已。KW只与_有关，是常数，KW不仅适用于纯水，还适用于酸、碱、盐的稀溶液。(2)由于水的离子积的存在，在弱电解质稀释时，溶液中总有一种增大的离子(H或OH)。如弱酸稀释时，c(OH)增大，弱碱稀释时，c(H)增大。但由水电离出的c(H)与c(OH)始终相等。(3)溶液中的c(H)和水电离出来的c(H)是不同的：常温下水电离出的c(H)1107 molL1，若某溶液中水电离出的c(H)1107 molL1，则可判断出该溶液中加入酸性物质或碱性物质抑制了水的电离，若某溶液中水电离出的c(H)1107 molL1，则可判断出该溶液中加入可以水解的盐或活泼金属促进了水的电离。若溶液中的c(H)1107 molL1，说明该溶液是酸溶液或水解显酸性的盐溶液；若溶液中的c(H)1107 molL1，说明该溶液是碱溶液或水解显碱性的盐溶液。3影响盐类水解的因素(1)温度：盐类的水解反应可看成中和反应的_反应，中和反应为放热反应，则盐类的水解是吸热反应，因此升高温度促进盐类水解，降低温度抑制盐类水解。(2)浓度：盐溶液的浓度越小，水解程度越_，溶液的酸(碱)性越弱；盐溶液的浓度越大，水解程度越_，溶液的酸(碱)性越强。(3)酸碱度：加酸抑制阳离子水解，而促进阴离子水解；加碱抑制阴离子水解，而促进阳离子水解。4难溶电解质的沉淀溶解平衡与溶度积难溶电解质在溶液中存在沉淀溶解平衡：MmAn(s)mMn(aq)nAm(aq)，其溶度积Ksp_。5溶度积规则通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度幂的乘积浓度商Qc的相对大小，可以判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生成或溶解：技能必备1有关强酸、强碱混合的相关规律总结将强酸、强碱溶液以某体积之比混合，若混合液呈中性，则c(H)c(OH)、V碱V酸、pH酸pH碱有如下规律(25 )：因c(H)酸V酸c(OH)碱V碱，故有。在碱溶液中c(OH)碱，将其代入上式得：c(H)酸c(H)碱，两边取负对数得：pH酸pH碱14lg 。现具体举例如下：V酸V碱c(H)c(OH)pH酸pH碱1011101511111411010113mnnm14lg()2.溶液中离子浓度大小的比较规律(1)多元弱酸溶液，根据多步电离分析，如在H3PO4溶液中，c(H)c(H2PO)c(HPO)c(PO)。(2)多元弱酸的正盐溶液根据弱酸根的分步水解分析，如Na2CO3溶液中c(Na)c(CO)c(OH)c(HCO)。(3)不同溶液中同一离子浓度的比较，要看溶液中其他离子对其影响。如在相同物质的量浓度的下列各溶液中NH4Cl、CH3COONH4、NH4HSO4。c(NH)由大到小的顺序是。(4)混合溶液中各离子浓度的比较，要进行综合分析。有关规律如下：电荷守恒规律：电解质溶液中，不论存在多少种离子，溶液总是呈电中性，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、CO、OH，必存在如下关系：c(Na)c(H)c(HCO)c(OH)2c(CO)。物料守恒规律：电解质溶液中，由于某些离子能够水解，离子种类增多，但原子总数是守恒的，如K2S溶液中S2、HS都能水解，故硫元素以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)。质子守恒规律：质子守恒是指电解质溶液中粒子电离出的氢离子(H)数等于粒子接受的氢离子(H)数加游离的氢离子(H)数。如Na2S水溶液中的质子转移可用图表示如下：由上图可得Na2S水溶液中质子守恒式可表示为：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与物料守恒推导得到。常考问题19弱电解质电离平衡的多角 度分析【题型1】 (2012浙江理综，12)下列说法正确的是()。A常温下，将pH3的醋酸溶液稀释到原体积的10倍后，溶液的pH4B为确定某酸H2A是强酸还是弱酸，可测NaHA溶液的pH。若pH7，则H2A是弱酸；若pH7，则H2A是强酸C用0.200 0 molL1 NaOH标准溶液滴定HCl与CH3COOH的混合液(混合液中两种酸的浓度均约为0.1 molL1)，至中性时，溶液中的酸未被完全中和D相同温度下，将足量氯化银固体分别放入相同体积的蒸馏水、0.1 molL1盐酸、0.1 molL1氯化镁溶液、0.1 molL1硝酸银溶液中，Ag浓度：破题关键醋酸为弱酸，稀释时会促进电离，稀释10倍后溶液的pH小于4而大于3，A项错误；NaHA的水溶液呈碱性，说明HA在溶液中水解，即H2A是弱酸，但若NaHA的水溶液呈酸性，可能是HA的电离程度比HA的水解程度大，而不能说明H2A能完全电离，也就不能说明H2A为强酸，B项错误；强酸与强碱溶液正好完全中和时，所得溶液的pH7，而强碱与弱酸正好完全中和时，溶液的pH7，若所得溶液的pH7说明碱不足，C项正确；Ag浓度最大是，其次是，最小是，D项错误。答案C弱电解质电离平衡的影响因素及溶液性质变化以CH3COOHCH3COOHH0为例：续表加入CH3COONa(s)向左减小减小增大增大减小增强不变加入镁粉向右减小减小增大减小增大增强不变升高温度向右增大增大增大减小增大增强增大【提升1】 (2012山东潍坊期末)下列说法正确的是()。A0.1 molL1的醋酸溶液加水稀释，c(H)/c(OH)减小B体积相同、pH相同的醋酸和盐酸完全溶解等量的镁粉，后者用时少C向水中加入少量固体硫酸氢钠，c(H)增大，KW变大DV1 L pH11的NaOH溶液与V2 L pH3的HA溶液混合，若混合液显中性，则V1V2常考问题20水的电离和溶液pH的计算【题型2】 (2012安徽名校联考)下列叙述正确的是()。A某醋酸溶液的pHa，将此溶液稀释1倍后，溶液的pHb，则abB在滴有酚酞溶液的氨水中，加入NH4Cl至溶液恰好无色，则此时溶液的pH7C1.0103 molL1盐酸的pH3.0,1.0108 molL1盐酸的pH8.0D若1 mL pH1的盐酸与100 mL NaOH溶液混合后，溶液的pH7，则NaOH溶液的pH11破题关键本题考查电解质溶液，意在考查考生对水溶液中离子平衡的理解和应用能力。在醋酸溶液稀释时，其电离程度增大，n(H)增大，但c(H)减小，因此pH增大，故a相应酸式盐，如COHCO。(3)相互促进水解的盐单水解的盐相互抑制水解的盐。如(NH4)2CO3(NH4)2SO4(NH4)2Fe(SO4)2【提升3】 (高考题改编)(1)下列溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是()。A室温下，向0.01 molL1 NH4HSO4溶液中滴加NaOH溶液至中性：c(Na)c(NH)c(SO)c(OH)c(H)B0.1 molL1 NaHCO3溶液：c(Na)c(OH)c(HCO)c(H)CNa2CO3溶液：c(OH)c(H)c(HCO)2c(H2CO3)D25 时，pH4.75、浓度均为0.1 molL1的CH3COOH、CH3COONa混合溶液：c(CH3COO)c(OH)0D25 时，该反应的平衡常数K2.2破题关键体系中有过量的锡且金属活泼性SnPb，向平衡体系中加入铅后，c(Pb2)不变，A错误；加入少量Sn(NO3)2固体，c(Sn2)增大，平衡逆向移动，c(Pb2)增大，B错误；升温使c(Pb2)增大，说明平衡逆向移动，H102 molL1，而pH2的盐酸中的c(H)102 molL1，因此，两者混合时NaOH溶液过量，溶液显碱性。答案(2)解析4 时，水的离子积常数KW1.01014，因此纯水的pH7。答案(3)解析pH4.5的溶液c(H)104.5 molL1，pH6.5的溶液c(H)106.5 molL1。答案(4)3解析(1)当NH4HSO4与NaOH的物质的量相等时溶液中溶质为(NH4)2SO4、Na2SO4；由于NH的水解使溶液呈酸性，若溶液呈中性，则NaOH的物质的量大于NH4HSO4的物质的量，根据电荷守恒知c(Na)c(H)c(NH)2c(SO)c(OH)，因c(H)c(OH)，所以c(Na)c(NH)2c(SO)，又因c(Na)c(SO)，所以c(SO)c(NH)，故A错误；B项，NaHCO3溶液中，OH是由HCO水解和水的电离所生成的，但是这些都是微弱的，HCO的浓度远大于OH的浓度，故错；C项中质子守恒为c(H)c(HCO)2c(H2CO3)c(OH)，C项正确；D项，由电荷守恒得：c(CH3COO)c(OH)c(H)c(Na)，由物料守恒可得：2c(Na)c(CH3COO)c(CH3COOH)，将两式中的c(Na)消去，可得c(CH3COO)2c(OH)2c(H)c(CH3COOH)，所以c(CH3COO)c(OH)c(H)c(CH3COOH)c(H)c(OH)，因为pH4.75，故c(H)c(OH)0，所以D项不等式应为“”，故错。(2)A项溶液呈中性时溶质为Na2SO4、NH3H2O和(NH4)2SO4，因为OH先中和H，再与NH反应，由于NH水解呈酸性，故NH部分参与反应；若加入NaOH至反应完全时溶质为等物质的量的Na2SO4和NH3H2O，此时c(Na)c(SO)c(OH)c(NH)c(H)。pH7时，c(Na)c(CH3COO)c(OH)c(H)。答案(1)C(2)Na2SO4、NH3H2O、(NH4)2SO4；c(Na)c(SO)c(OH)c(NH)c(H)c(Na)c(CH3COO)c(OH)c(H)4A离子互换型复分解反应发生的条件之一是向着溶解度更小的方向进行。因此，根据表格中CuSO4与Na2CO3的反应可知，CuCO3的溶解度大于Cu(OH)2的溶解度；根据CuSO4与Na2S的反应可知，Cu(OH)2的溶解度大于CuS的溶解度。10