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桑建强:2012年高考总复习化学必读(37)

 许愿真 2015-05-27

桑建强:2012年 <wbr>高 <wbr>考 <wbr>总 <wbr>复 <wbr>习 <wbr>化 <wbr>学 <wbr>必 <wbr>读(37)

电解质溶液

(一)弱电解质的电离平衡

1.弱电解质的电离平衡

弱电解质的电离程度微弱,影响因素有温度和粒子浓度(酸碱性、同离子效应)。

【例1】已知0.1 mol/L的醋酸溶液中存在电离平衡:CH3COOH CH3COO+H,要使溶液中c(H)/c(CH3COOH)值增大,可以采取的措施是

A.加少量烧碱溶液    B.升高温度    C.加少量冰醋酸    D.加水

【解析】本题考查对电离平衡移动的理解。A项,加入少量烧碱溶液,电离平衡向右移动,但平衡的移动只是减弱外界条件的改变,则c (H)的减小比c(CH3COOH)程度大,则c (H)/c(CH3COOH)值减小。B项,醋酸电离吸热,升高温度,醋酸电离平衡向右移动,c(H)增大而c(CH3COOH)减小,则B正确。C项加入冰醋酸,平衡右移,但醋酸的电离程度减小,所以C错。D项,在同一溶液中,c(H)/c(CH3COOH)= n(H)/n(CH3COOH),加水时,醋酸电离平衡向右移动,n(H)增大而n(CH3COOH)减小,则D正确。

【答案】BD

【例2】通常在镁盐(如MgCl2)溶液中加入Na2HPO4,氨水和铵盐制备MgNH4PO4,反应式为:MgCl2+ Na2HPO4+NH3·H2O== MgNH4PO4↓+2NaCl+H2O。加入铵盐的目的是____________

【解析】如不加铵盐,镁盐会与NH3·H2O反应生成Mg(OH)2沉淀,加入铵盐,溶液中的NH4+浓度增大,抑制NH3·H2O的电离,使OH的浓度降低,可防止Mg(OH)2的生成,从而使产品更纯。

【答案】增大NH4+浓度,抑制NH3·H2O电离,防止产生Mg(OH)2沉淀使产品不纯。

(二)水的电离和溶液的酸碱性

1.水的电离与Kw

水是极弱的电解质,任何水溶液都存在H+和OH,且无论在什么情况下水电离出的c(H+)和c(OH)必相等。水的离子积常数(Kw)适用于稀溶液,其数值仅受温度影响。

【例3】水的电离达到平衡:H2O H+OH;DH>0,下列叙述正确的是(     )

A.向水中加入稀氨水,平衡逆向移动,c(OH)降低  

B.向水中加入少量固体硫酸氢钠,c(H)增大,Kw不变

C.向水中加入少量固体CH3COONa,平衡逆向移动,c(H)降低

D.将水加热,Kw增大,pH不变

【解析】A项中加入稀氨水,因为c(OH)的增大使平衡逆向移动,抑制了水的电离,c(H) 降低;C项中加入少量固体CH3COONa,CH3COO与水电离出的H结合生成弱电解质,c(H)降低,平衡正向移动,即盐的水解,其实质是促进了水的电离;D项水的电离吸热,加热,促进水的电离,c(H+)和c(OH)均增大,Kw增大,pH减小。

【答案】B

2.溶液的酸碱性与pH

溶液的酸碱性是由溶液中的c(H+)和c(OH)相对大小决定的;

涉及溶液PH计算时,当酸碱混合时,首先应确定溶液的酸碱性,若溶液显碱性,则必须先求溶液中c(OH),然后通过Kw(看是否为常温)求出c(H+

【例4】将pH=3的盐酸aL分别与下列三种溶液混合后,溶液均呈中性:

①1×10-3mol·L-1的氨水bL                             ②c(OH)=1×10-3mol·L-1的氨水cL

③c(OH)=1×10-3mol·L-1的Ba(OH)2溶液d L  其中a、b、c、d的关系正确的是

A.b>a>d>c                    B.b>a=d>c             C.a=b>c>d             D.c>a=b>b

【解析】盐酸是强酸,pH=3时,c(HCl)=1×10-3mol·L-1,③中Ba(OH)2-为强碱,c(OH)=1×10-3mol·L-1的溶液,二者混合呈中性,即恰好完全反应,则a=d;①中若浓度均为1×10-3mol·L-1的盐酸与氨水恰好完全反应时,得到NH4Cl的溶液,显酸性,要使溶液显中性,则b>a;②中因为NH3·H2O为弱电解质,电离程度微弱,所以c(OH)=1×10-3mol·L-1的氨水的浓度远大于1×10-3mol·L-1,则c<a,综上知b>a=d>c。

 

【答案】B

【例5】水的电离平衡曲线如图所示:

(1)若A点表示25℃时水的电离平衡时离子的浓度,则B点时的温度比A点_____(填“高”、“低”或“无法确定”),判断依据是_                           ___________________________________________________________________________;C点时溶液的PH为___________;由水电离出的c(OH)为_____________

(2)B点对应的温度下,将PH=9的NaOH溶液与PH=4的硫酸溶液混合,所得溶液的PH=7,则二者的体积比为________

【解析】(1)Kw是一仅受温度影响的常数,C点对应Kw=1×10-12c(OH)= 10-5.5mol·L-1,则c(H+)= 10-(12-5.5mol·L-1,pH=12-5.5=6.5。C点溶液显碱性,可能为碱或盐的溶液,当为碱的溶液时,抑制了水的电离,由水电离出的c(OH)为1×10-6.5mol·L-1,当为盐的溶液时,促进了水的电离,由水电离出的c(OH)为1×10-5.5mol·L-1

(2)设NaOH溶液和硫酸溶液的体积分别为Vb、Va,B点对应的温度下,pH=7时溶液呈碱性,则c(OH)= 10-5mol·L-1,所以=c(OH)= 10-5mol·L-1,解得Vb∶Va=1∶9

【答案】(1)高;A点时的Kw=1×10-14,B点时的Kw=1×10-12,水的电离吸热,升高温度,平衡右移,Kw值变大;6.5;1×10-6.5mol·L-1 或1×10-5.5mol·L-1(2)1∶9

(三)盐类的水解

1.盐类水解基础知识

理解盐类水解的实质是盐电离出来的弱碱阳离子(或弱酸根阴离子)与水电离出来的OH(或H+),生成弱碱(或弱酸),促进了水的电离。盐类水解的规律是:有弱才水解,无弱不水解,谁强显谁性,越弱越越水解。盐的水解受温度和离子浓度的影响。

【例6】物质的量浓度相同时,下列既能跟NaOH溶液反应、又能跟盐酸溶液反应的溶液中,pH最大的是(     )

A.Na2CO3溶液    B.NH4HCO3溶液    C.NaHCO3溶液    D.NaHSO4溶液

【解析】由于既能跟NaOH溶液反应、又能跟盐酸溶液反应可将A和D排除;等浓度的NH4HCO3溶液和NaHCO3溶液比较pH,二者都存在HCO3+H2O H2CO3+ OH(水解比其电离程度大),B中NH4+结合了水解生成的OH,使溶液的碱性减弱。

【答案】C

2.微粒浓度大小比较:

抓住三守恒、注意等体积混合、注意附加条件的使用、注意等式关系与不等式关系的综合运用、注意非单纯的离子浓度比较问题。

解题规律:①两守恒:原子守恒、电荷守恒(其他等量关系可由原子守恒和电荷守恒关系式得出)②当水解与电离共存时,应记住:NaHCO3溶液显碱性(水解大于电离)、NaHSO3溶液显酸性(电离大于水解);等物质的量的NH3·H2O和NH4Cl混合溶液显碱性(电离大于水解),等物质的量的CH3COOH和CH3COONa混合溶液显酸性(电离大于水解)。

【例7】①现将两个—NH2连接成分子A。A的水溶液呈______(“酸”“碱”或“中”)性,用离子方程式表示其原因____________________________________________________

②1molA可以与2molHCl反应生成正盐,属于离子化合物,易溶于水,性质与NH4Cl相似,则此物质的水溶液呈_________(“酸”“碱”或“中”)性,试用离子方程式表示其原因_____________________,该溶液中,下列离子浓度关系表示正确的是:

A.c(Cl--)>c(N2H62+)> c(H+)> c(OH--)   

B.c(Cl--)> c(N2H5·H2O+)> c(OH--)> c(H+

C.2 c(N2H62+)+ c(N2H5·H2O+)+ c(H+)= c(Cl--)+ c(OH--

【解析】两种物质的性质分别类比NH3与NH4Cl加以分析,当确定溶液中微粒的等量关系时,可将原子守恒与电荷守恒的式子列出,就很容易解决了。

【答案】①碱; N2H4+2H2O N2H4·2H2O N2H62++2OH-- ②酸性;N2H62++2H2O N2H4·2H2O+2H+ ;AC

【例8】常温下取0.2mol/LHCl溶液与0.2mol/LMOH溶液等体积混合(忽略混合后溶液体积的变化),测得混合溶液的pH=6,试回答以下问题:

①混合溶液中由水电离出的c(H+        0.2mol/LHCl溶液中由水电离出的c(H+)(填“>”、“<”、或“=”).

②求出混合物中下列算式的精确计算结果(填具体数字):

c(Cl-)— c(M+)=         mol/L,c(H+)— c(MOH)=          mol/L。

③如果常温下取0.2mol/LMOH溶液与0.1mol/LHCl溶液等体积混合,测得混合溶液的pH

<7,则说明MOH的电离程度       MCl的水解程度。(填“>”、“<”、或“=”)

④常温下pH=3的HCl与pH=11的MOH溶液等体积混合,测得混合溶液的PH≠7,则混合溶液的pH_____7(“>”“<”或“无法确定”)。

【答案】①>     ②  9.9×10-7 ; 10-8      ③<            ④ >

(四)难溶物质的溶解平衡

【例9】(1)向AgNO3溶液中依次加入NaCl溶液、NaBr溶液、NaI溶液,会出现不同颜色的沉淀,颜色分别为___________→_______________→__________________。出现这种颜色变的原因是__________________________________________________________

(2)将足量的BaCO3分别加入到:①30mL水;②10mL0.2mol/LNa2CO3溶液;③50 mL0.01mol/LBaCl2溶液;④100 mL0.01mol/L盐酸中溶液到饱和。请确定各溶液中Ba2+的浓度由大到小的顺序为_______________________________

【解析】①沉淀的转化的实质是沉淀溶解平衡的移动,平衡向更难溶的方向移动;②平衡中离子浓度的大小关系关键是是抓住Ksp的表达式,同时注意离子浓度和溶液浓度之间的关系。

【答案】(1)白色→淡黄色→黄色;AgCl、AgBr、AgI的Ksp逐渐减小,白色的AgCl沉淀转化为更难溶的淡黄色的AgBr沉淀,然后又转化为更难溶的黄色的AgI沉淀。

(2)③④①②

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