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2021年高考化学二轮专题复习 专题10水溶液中离子反应(讲)

1、解密解密 10 水溶液中离子反应水溶液中离子反应 【考纲导向】【考纲导向】 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,水的离子积常数。 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。 8了解溶度积的含义,能用平衡移动原理分析沉淀溶解、生成和转化过程。 【命题分析命题分析】 水溶液中的离子平衡是化学平衡的延伸和应用,也是高考中考点分布较多的内容之一

2、。一是在选择题 某一选项中以图像或者文字的形式考查,二是在填空题中结合化学反应原理综合考查。从高考命题的变化 趋势来看,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 的水解有关,又与弱电解质的电离平衡有关。题目不仅偏重考查粒子的浓度大小顺序,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。 核心考点一核心考点一 弱电解质的电离平衡弱电解质的电离平衡 1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 a加水稀释相同的倍数,醋酸的 pH 大。 b加水稀释到相同的 p

3、H,盐酸加入的水多。 (2)相同体积、相同 pH 值的盐酸、醋酸 a加水稀释相同的倍数,盐酸的 pH 大。 b加水稀释到相同的 pH,醋酸加入的水多。 2有关电离平衡常数计算答题模板(以弱酸 HX 为例) HX H X 起始/(mol L 1): c(HX) 0 0 平衡/(mol L 1): c(HX)c(H) c(H ) c(H) 则 K c2H cHXcH 由于弱酸只有极少一部分电离,c(H )的数值很小,可做近似处理:c(HX)c(H)c(HX)。 则 Kc 2 H cHX 或 c(H ) K c HX。 3弱电解质平衡移动的“三个不一定” (1)稀醋酸加水稀释时,溶液中不一定所有的离

4、子浓度都减小。因为温度不变,Kwc(H ) c(OH)是定 值,稀醋酸加水稀释时,溶液中的 c(H )减小,故 c(OH)增大。 (2)电离平衡右移,电解质分子的浓度不一定减小,离子的浓度不一定增大,电离程度也不一定增大。 (3)对于浓的弱电解质溶液加 H2O 稀释的过程, 弱电解质的电离程度逐渐增大, 但离子浓度不一定减小, 可能先增大后减小。 4一元强酸与一元弱酸的比较 等物质的量浓度的盐酸 (a)与醋酸溶液(b) 等 pH 的盐酸(a)与醋酸溶液(b) pH 或物质的量浓度 pH:ab 物质的量浓度:ab 溶液的导电性 ab ab 水的电离程度 ab ab 加水稀释等倍数 pH 的变化量

5、 ab ab 等体积溶液中和 NaOH 反应的量 ab ab 分别加该酸的钠盐固体后 pH a:不变;b:变大 a:不变;b:变大 开始与金属反应的速率 ab 相同 等体积溶液与过量活泼金属产生 H2的量 相同 ab 5一元强酸(HCl)与一元弱酸(CH3COOH)稀释图像比较 (1)相同体积、相同浓度的盐酸、醋酸 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 值的盐酸、醋酸 加水稀释相同的倍数, 盐酸的 pH 大 加水稀释到相同的 pH, 醋酸加入的水多 考法一考法一 判断电解质强弱判断电解质强弱 【典例【典例 1】(2021 年

6、1 月浙江选考)下列物质属于强电解质的是( ) AKOH BH3PO4 CSO3 DCH3CHO 【解析】在水溶液中或熔融状态下能够完全电离的化合物为强电解质。A 项,KOH 在水溶液中或熔融 状态下能够完全电离出 K+和 OH-,KOH 为强电解质,A 符合题意;B 项,H3PO4在水溶液中或熔融状态下 能不够完全电离,H3PO4为弱电解质,B 不符合题意;C 项,SO3在水溶液中或熔融状态下不能电离,SO3 属于非电解质,C 不符合题意;D 项,CH3CHO 在水溶液中或熔融状态下不能电离,CH3CHO 属于非电解 质,D 不符合题意;故选 A。 【答案】A 考法二考法二 弱酸弱酸(碱碱)

7、或弱碱或弱碱(酸酸)的比较的比较 【典例【典例 2】下列事实中不能证明 CH3COOH 是弱电解质的是( ) A.常温下某 CH3COONa 溶液的 pH8 B.常温下 0.1 mol L 1CH 3COOH 溶液的 pH28 C.CH3COONa 溶液与稀盐酸反应生成 CH3COOH 和 NaCl D.CH3COOH 属于共价化合物 【解析】 A项, 常温下某CH3COONa溶液的pH8, CH3COONa水解显碱性, 为弱酸强碱盐, 故CH3COOH 为弱电解质,正确;B 项,常温下 0.1 mol L 1CH 3COOH 溶液的 pH28,说明 CH3COOH 部分电离,为 弱电解质,正

8、确;C 项,根据强酸制弱酸的原理,盐酸制取了醋酸,所以醋酸为弱酸,是弱电解质,正确; D 项,强电解质和弱电解质都有可能为共价化合物,错误。 【答案】D 考法三考法三 电解质稀释图象电解质稀释图象 【典例【典例 3】(2019天津卷)某温度下,HNO2和 CH3COOH 的电离常数分别为 50 10 4和 17 105。 将 pH 和体积均相同的两种酸溶液分别稀释,其 pH 随加水体积的变化如图所示。下列叙述正确的是( ) A 曲线代表 HNO2溶液 B 溶液中水的电离程度:b 点c 点 C 从 c 点到 d 点,溶液中 HAOH A cc c 保持不变(其中HA、A分别代表相应的酸和酸根离子

9、) D 相同体积 a 点的两溶液分别与NaOH恰好中和后,溶液中 Nan 相同 【解析】A、由图可知,稀释相同的倍数,的变化大,则的酸性比 I 的酸性强,代表 HNO2,I 代表 CH3COOH,故 A 错误;B、酸抑制水电离,b 点 pH 小,酸性强,对水电离抑制程度大,故 B 错误;C、 代表 HNO2,c(HNO2)c(OH-)/c(NO2-)=c(H+) c(HNO2)c(OH-)/c(H+) c(NO2-)=kw/k(HNO2),kw 为水的离子积常 数,k(HNO2)为 HNO2的电离常数,只与温度有关,温度不变,则不变,故 C 正确;D、体积和 pH 均相同 的 HNO2和 CH

10、3COOH 溶液,c(CH3COOH)c(HNO2),分别滴加同浓度的 NaOH 溶液至中性,CH3COOH 消耗的氢氧化钠溶液体积多,HNO2消耗的 NaOH 少,故 D 错误;故选 C。 【答案】C 考法四考法四 电离平衡常数电离平衡常数 【典例【典例 4】 (2021 年 1 月浙江选考)实验测得 10 mL 0.50 mol L- 1NH4Cl 溶液、 10 mL 0.50mol L- 1CH3COONa 溶液的 pH 分别随温度与稀释加水量的变化如图所示。 已知 25 时 CH3COOH 和 NH3 H2O 的电离常数均为 18 10- 5下列说法不正确 的是( ) A图中实线 表示

11、 pH 随加水量的变化,虚线 表示 pH 随温度的变化 B将 NH4Cl 溶液加水稀释至浓度 0.50 x mol L- 1,溶液 pH 变化值小于 lgx C随温度升高,Kw增大,CH3COONa 溶液中 c(OH- )减小,c(H+)增大,pH 减小 D25 时稀释相同倍数的 NH4Cl 溶液与 CH3COONa 溶液中:c(Na+ )- c(CH3COO- )=c(Cl-)- c(NH4+) 【解析】由题中信息可知,图中两条曲线为 10 mL 0. 50 mol L- 1 NH4Cl 溶液、10 mL 0.50mol L- 1CH3COONa 溶液的 pH 分别随温度与稀释加水量的变化曲

12、线,由于两种盐均能水解,水解反应为 吸热过程,且温度越高、浓度越小其水解程度越大。氯化铵水解能使溶液呈酸性,浓度越小,虽然水程度 越大, 但其溶液的酸性越弱, 故其 pH 越大; 醋酸钠水解能使溶液呈碱性, 浓度越小, 其水溶液的碱性越弱, 故其 pH 越小。温度越高,水的电离度越大。因此,图中的实线为 pH 随加水量的变化,虚线表示 pH 随温 度的变化。A 项,由分析可知,图中实线表示 pH 随加水量的变化,虚线表示 pH 随温度的变化,A 说法正 确; B 项, 将 NH4Cl 溶液加水稀释至浓度 0.50 x mol L- 1时, 若氯化铵的水解平衡不发生移动, 则其中的 c(H+)

13、变为原来的 1 x ,则溶液的 pH 将增大 lgx,但是,加水稀释时,氯化铵的水解平衡向正反应方向移动,c(H+) 大于原来的 1 x ,因此,溶液 pH 的变化值小于 lgx,B 说法正确;C 项,随温度升高,水的电离程度变大, 因此水的离子积变大,即 Kw增大;随温度升高,CH3COONa 的水解程度变大,溶液中 c(OH-)增大,因此, C说法不正确; D项, 25时稀释相同倍数的NH4C1溶液与CH3COONa溶液中均分别存在电荷守恒, c(Na+ ) +c(H+) =c(OH-)+c(CH3COO- ) ,c(NH4+)+c(H+ ) =c(Cl-)+c(OH- )。因此,氯化铵溶

14、液中,c(Cl-)- c(NH4+) =c(H+ )- c(OH- ),醋酸钠溶液中,c(Na+ )- c(CH3COO- )= c(OH-) - c(H+) 。由于 25 时 CH3COOH 和 NH3 H2O 的电离常数均为 18 10- 5,因此,由于原溶液的物质的量浓度相同,稀释相同倍数后的 NH4C1 溶液与 CH3COONa 溶液,溶质的物质的量浓度仍相等,由于电离常数相同,其中盐的水解程度是相同的,因此, 两溶液中c(OH-) - c(H+)(两者差的绝对值)相等, 故 c(Na+ )- c(CH3COO- )=c(Cl-)- c(NH4+), D 说法正确。 故选 C。 【答案

15、】C 考法五考法五 电离平衡常数的理解和应用电离平衡常数的理解和应用 【典例【典例 5】 硫酸、 硝酸、 高氯酸在水溶液中都是强酸, 下表是某温度下这三种酸在冰醋酸中的电离常数。 下列说法正确的是( ) 酸 H2SO4 HNO3 HClO4 K1 63 10 9 42 10 10 16 10 5 A.在冰醋酸中 H2SO4的电离方程式为:H2SO42H SO2 4 B.在冰醋酸中,HNO3的酸性最强 C.在冰醋酸中,0.01 mol/L 的 HClO4,其离子总浓度约为 4 10 4mol/L D.高氯酸水溶液与氨水反应的离子方程式为 H NH 3 H2O=H2ONH 4 【解析】在冰醋酸中,

16、H2SO4分步电离,其第一步电离方程式为 H2SO4H HSO 4,A 项错误; 根据在冰醋酸中的电离常数, 三种酸的酸性强弱顺序为 HClO4H2SO4HNO3, B 项错误; 设在冰醋酸中 0.01 mol/L 的 HClO4的 H 物质的量浓度为 xmol L1, HClO4 H ClO 4 c(起始)/mol/L 0.01 0 0 c(变化)/mol/L x x x c(平衡)/mol/L 0.01 x x x 则电离常数 K x2 0.01x x2 0.011 6 10 5, x4 104 mol/L, 离子总浓度约为 8 104 mol/L, C 项错误; 在水溶液中,HClO4是

17、一元强酸,NH3 H2O 是一元弱碱,D 项正确。 【答案】D 以一元强酸(HCl)与一元弱酸(CH3COOH)的比较为例 (1)相同物质的量浓度、相同体积的盐酸与醋酸溶液的比较 比较项比较项 目目 酸 c(H ) pH 中和碱的能 力 与活泼金属反应产 生 H2的量 开始与金属反 应的速率 盐酸 大 小 相同 相同 大 醋酸溶液 小 大 小 (2)相同 pH、相同体积的盐酸与醋酸溶液的比较 比较 项目 酸 c(H ) c(酸) 中和碱的 能力 与足量活泼金属反 应产生 H2的量 开始与金属反 应的速率 盐酸 相同 小 小 少 相同 醋酸溶液 大 大 多 1(2019浙江 4 月选考)下列属于

18、强电解质的是( ) A 硫酸钡 B 食盐水 C 二氧化硅 D 醋酸 【答案】A 【解析】A 项,可知硫酸钡是强电解质,A 项正确;B 项,食盐水为混合物,不在强电解质的概念内, B 项错误;C 项,二氧化硅是非电解质,C 项错误;D 项,醋酸在水中不完全电离,为弱电解质,D 项错误。 2下列事实能说明亚硫酸的酸性强于碳酸的是( ) A.饱和亚硫酸溶液的 pH 小于饱和碳酸溶液的 pH B.亚硫酸能使酸性高锰酸钾溶液褪色,而碳酸不能 C.同温下,等浓度的亚硫酸氢钠溶液和碳酸氢钠溶液,碳酸氢钠溶液的碱性强 D.将过量二氧化硫气体通入碳酸氢钠溶液中,逸出的气体能使澄清石灰水变浑浊 【答案】C 【解析

19、】由于亚硫酸饱和溶液和碳酸饱和溶液的浓度不相等,因此不能根据二者饱和溶液的 pH 比较其 酸性强弱,A 项错误;亚硫酸使酸性高锰酸钾溶液褪色是因为其具有还原性,与酸性强弱无关,B 项错误; 同温、 等浓度条件下, 碳酸氢钠溶液的碱性强, 即 HCO 3的水解程度大, 说明其对应酸的酸性弱, C 项正确; 反应生成的 CO2和过量的 SO2均能使澄清石灰水变浑浊,故不能确定是否生成 CO2,即不能比较 H2SO3和 H2CO3的酸性强弱,D 项错误。 3 常温下 pH2 的两种酸溶液 A 和 B, 分别加水稀释 1 000 倍, 其 pH 与所加水的体积变化如图所示。 下列结论正确的是( ) A

20、.B 酸比 A 酸的电离度大 B.A 为弱酸,B 为强酸 C.B 酸的物质的量浓度比 A 的小 D.A 酸比 B 酸易电离 【答案】D 【解析】根据图示可知溶液稀释 1 000 倍后,A 酸溶液 pH 变化大,说明 A 酸酸性大于 B 酸酸性。则 B 酸为弱酸,其电离度应比 A 酸小,A 酸易电离。同为 pH2,B 酸溶液物质的量浓度一定比 A 酸溶液浓度 大。 4室温下,将 1000 mL 5000 0 mol L 1 醋酸滴入 100.00 mL 蒸馏水中,溶液中 c(H )和温度随着加 入醋酸体积的变化曲线如图所示,下列有关说法正确的是( ) Aab 段,醋酸电离过程为放热过程 Bcd

21、段,c(H )增加,醋酸电离程度增大 Cc 点时,加入等体积等浓度的 NaOH 溶液,则 c(Na )c(CH 3COO )c(CH 3COOH) Dd 点时,c(H )c(CH 3COOH) 【答案】C 【解析】ab 段,醋酸电离过程为吸热过程,电解质溶于水,扩散过程(电离)吸热,水合过程(形成水 合离子)放热,A 错误;cd 段,醋酸浓度增大,c(H )增加,醋酸电离程度减小,B 错误;c 点时,加入等 体积等浓度的 NaOH 溶液,根据物料守恒,有 c(Na )c(CH 3COO )c(CH 3COOH), C 正确;醋酸是弱酸, 电离是微弱的,在溶液中主要以分子的形式存在,故 d 点时

22、,c(H )c(CH 3COOH),D 错误。 5已知 25 下,醋酸溶液中各粒子存在下述关系:Kc(CH3COO ) c(H) c(CH3COOH) 175 10 5,下列 有关说法可能成立的是( ) A.25 下,向该溶液中加入一定量的盐酸时,K8 10 5 B.25 下,向该溶液中加入一定量的盐酸时,K8 10 4 C.标准状况下,醋酸溶液中 K175 10 5 D.升高到一定温度,K72 10 5 【答案】D 【解析】K 为醋酸的电离常数,只与温度有关,与离子浓度无关,故 A、B 两项均错误;由于醋酸电离 过程吸热,则升高温度,K 增大,降低温度,K 减小,所以标准状况下(0 ),K

23、应小于 175 10 5,C 项 错误;升高温度,K 应大于 175 10 5,D 项正确。 6 已知某温度下 CH3COOH 和 NH3 H2O 的电离常数相等, 现向 10 mL 浓度为 0.1 mol L 1 的 CH3COOH 溶液中滴加相同浓度的氨水,在滴加过程中( ) A.水的电离程度始终增大 B.c(NH 4)/c(NH3 H2O)先增大再减小 C.c(CH3COOH)与 c(CH3COO )之和始终保持不变 D.当加入氨水的体积为 10 mL 时,c(NH 4)c(CH3COO ) 【答案】D 【解析】开始滴加氨水时,水的电离程度增大,二者恰好完全反应时,水的电离程度最大,再继

24、续滴 加氨水时,水的电离程度减小,A 项错误;向醋酸中滴加氨水,溶液的酸性减弱,碱性增强,c(OH )增大, 由 NH3 H2ONH 4 OH 可 知 K c(NH 4) c(OH ) c(NH3 H2O) , 则 c(NH 4) c(NH3 H2O) K c(OH ), 故 c(NH 4) c(NH3 H2O)减小,B 项错误;根据原子守恒知 n(CH3COO )与 n(CH 3COOH)之和不变,但滴加氨水过程 中,溶液体积不断增大,故 c(CH3COO )与 c(CH 3COOH)之和减小,C 项错误;由 CH3COOH 和 NH3 H2O 的电离常数相等可知当二者恰好完全反应时, 溶液

25、呈中性, 结合电荷守恒知 c(CH3COO )c(OH)c(NH 4) c(H ),则 c(CH 3COO )c(NH 4),D 项正确。 核心考点核心考点二二 水的电离和水的电离和溶液的酸碱性溶液的酸碱性 1水的电离 (1)水的电离:H2OH2OH3O OH,可简写为 H 2O H OH。 (2)水的离子积常数:Kwc(H ) c(OH)。 室温下:Kw1 10 14。 影响因素:只与温度有关,升高温度,Kw增大。 适用范围:Kw不仅适用于纯水,也适用于稀的电解质水溶液。 Kw揭示了在任何水溶液中均存在 H 和 OH,只要温度不变,K w不变。 2溶液中 H 或 OH的来源分析 (1)溶液为

26、酸的溶液。 溶液中的 OH 全部来自水的电离,水电离产生的 c(H)c(OH)。如 pH2 的盐酸中,溶液中的 c(OH )(K w/10 2) mol L11012 mol L1,即由水电离出的 c(H)c(OH)1012 mol L1。 (2)溶质为碱的溶液。 溶液中的 H 全部来自水的电离,水电离产生的 c(OH)c(H)。如 pH12 的 NaOH 溶液中,溶液中 的 c(H )1012 mol L1,即由水电离出的 c(OH)c(H)1012 mol L1。 (3)水解呈酸性或碱性的盐溶液。 pH5 的 NH4Cl 溶液中,H 全部来自水的电离,由水电离的 c(H)105 mol L

27、1,因为部分 OH 与部分 NH 4结合,溶液中 c(OH )109 mol L1。 pH12 的 Na2CO3溶液中,OH 全部来自水的电离,由水电离出的 c(OH)102 mol L1。 3溶液酸碱性判断中的常见误区 (1)误认为溶液的酸碱性取决于 pH。 如 pH7 的溶液在温度不同时, 可能呈酸性或碱性, 也可能呈中性。 (2)误认为酸碱恰好中和时溶液一定显中性。如强酸和弱碱恰好中和时,溶液显酸性;强碱和弱酸恰好 中和时,溶液显碱性,强酸和强碱恰好中和时,溶液显中性。 (3)使用 pH 试纸测溶液酸碱性时,若先用蒸馏水润湿,测量结果不一定偏小。先用蒸馏水润湿,相当于 将待测液稀释,若待

28、测液为碱性溶液,则所测结果偏小;若待测液为酸性溶液,则所测液为中性溶液,则 所测结果没有误差。 4有关 pH 计算的一般思维模型 考法一考法一 水的离子积水的离子积 【典例【典例 1】如图表示水中 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)K w B.M 区域内任意点均有 c(H )c(OH) C.图中 T1T2 D.XZ 线上任意点均有 pH7 【解析】由水的离子积的定义知两条曲线间任意点均有 c(H ) c(OH)K w,A 项正确;由图中纵横轴 的大小可知 M 区域内任意点均有 c(H )c(OH),B 项正确;温度越高,水的

29、电离程度越大,电离出的 c(H )与 c(OH)越大,所以 T 2T1,C 项正确;XZ 线上任意点都有 c(H )c(OH),只有当 c(H)107 mol L 1 时,才有 pH7,D 项错误。 【答案】D 考法考法二二 水的电离平衡水的电离平衡 【典例【典例 2】 (2019北京卷)实验测得 0.5mol L- 1CH3COONa 溶液、 0.5mol L- 1CuSO4 溶液以及 H2O 的 pH 随温度变化的曲线如图所示。下列说法正确的是( ) A随温度升高,纯水中 c(H+)c(OH-) B 随温度升高,CH3COONa 溶液的 c(OH- )减小 C随温度升高,CuSO4溶液的

30、pH 变化是 KW改变与水解平衡移动共同作用的结果 D随温度升高,CH3COONa 溶液和 CuSO4 溶液的 pH 均降低,是因为 CH3COO-、Cu2+水解平衡移 动方向不同 【解析】A 选项错误,无论是否升温,纯水均为中性,c (H+)= c (OH-);B 选项错误,盐类的水解特点 是升温促进水解,CH3COONa 本身水解显碱性,升温促进水解,碱性增强,c (OH-)增大;C 选项正确,硫 酸铜本身水解显酸性,升温促进水解,酸性增强,水解生成的 c(H+)增加,同时升温也促进了水的电离,水电离 生成的 c (H+)增加,二者叠加,酸性变化趋势一致, pH=- lg c (H+),c

31、 (H+)越大,pH 越低;D 选项错误,水解 吸热,故升温 CH3COO-、Cu2+水解平衡都正向移动,硫酸铜溶液 pH 降低 C 选项已经说清楚了。升温促进 CH3COO-水解,c(OH- )增大,但 pH 不一定也增大,因为升温也同时促进了水的电离,Kw 增大, ,当 Kw 增大 幅度大于 c(OH-)时,Kw/ c (OH-)也增大,pH=- lg Kw/ c(OH-),故 pH 减小。 【答案】C 考法三考法三 溶液酸碱性溶液酸碱性 【典例【典例 3】(2020浙江 7 月选考)水溶液呈酸性的是( ) ANaCl BNaHSO4 CHCOONa DNaHCO3 【解析】A 项,NaC

32、l 是强酸强碱盐,其不能水解,故其水溶液呈中性,A 不符合题意;B 项,NaHSO4 是强酸的酸式盐,其属于强电解质,其在水溶液中的电离方程式为 NaHSO4=Na+H+SO42-,故其水溶液呈 酸性,B 符合题意;C 项,HCOONa 属于强碱弱酸盐,其在水溶液中可以完全电离,其电离产生的 HCOO 可以发生水解,其水解的离子方程式为 HCOOH2OHCOOHOH,故其水溶液呈碱性,C 不符合 题意;D 项,NaHCO是强碱弱酸盐,既能发生电离又能发生水解,但其水解程度大于电离程度,故其水溶 液呈碱性,D 不符合题意。故选 B。 【答案】B 考法四考法四 溶液溶液 pH 的计算的计算 【典例

33、【典例 4】 常温下, pH1 的 H2SO4和 pH12 的 NaOH 溶液按体积比 29 混合, 混合后溶液的 pH 为 (忽略体积变化)( ) A.9 B.10 C.2 D.3 【解析】 常温下, pH1 的 H2SO4(氢离子浓度是 0.1 mol/L)和 pH12 的 NaOH 溶液(氢氧根离子浓度是 0.01 mol/L)按体积比 29 混合后酸过量,混合后溶液中氢离子浓度是0.1 20.01 9 29 mol/L0.01 mol/L,因 此溶液的 pH2。 【答案】C 考法五考法五 电离平衡常数的运用电离平衡常数的运用 【典例【典例 5】 (2020山东卷)(双选)25时, 某混

34、合溶液中 c(CH3COOH)+ c(CH3COO-)=c(CH3COOH)=0.1mol/L, 1gc( CH3COOH)、1gc(CH3COO-)、lgc(H+)和 1gc(OH-)随 pH 变化的关系如下图所示。Ka为 CH3COOH 的电 离常数,下列说法正确的是( ) AO 点时,c(CH3COOH)=c(CH3COO-) BN 点时, a pH=- lgK C该体系中, + - 1 3 + a 0.1c H c CH COOH =mol L K +c H DpH 由 7 到 14 的变化过程中, CH3COO-的水解程度始终增大 【解析】根据图像分析可知,随着 pH 的升高,氢氧根

35、离子和醋酸根离子浓度增大,氢离子和醋酸离子 浓度减小,又 pH=7 的时候,氢氧根离子浓度等于氢离子浓度,故可推知,图中各曲线 代表的浓度分别是:曲线 1 为 lgc(CH3COO-)随 pH 的变化曲线,曲 线 2 为 lgc(H+)随 pH 的变化曲线, 曲线 3 为 lgc(OH-)随 pH 的变化曲线, 曲线 4 为 lgc(CH3COOH)随 pH 的变 化曲线。 A 项, 根据上述分析可知, O 点为曲线 2 和曲线 3 的交点, 对应的 pH=7, 应该得出的结论为: c(H+)= c(OH-),故 A 错误;B 项,N 点为曲线 1 和曲线 4 的交点, lgc(CH3COO-

36、)=lgc(CH3COOH),即 c(CH3COO-)=c(CH3COOH),因 Ka= -+ 3 3 CH COOH CH COOH cc c ,代入等量关系并变形可知 pH=- lgKa,故 B 正 确;C 项,c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=0.1mol/L,则 c(CH3COO-)=0.1mol/L- c(CH3COOH),又 Ka= -+ 3 3 CH COOH CH COOH cc c ,联立两式消去 c(CH3COO-)并化简整理可得出,c(CH3COOH)= + + 0.1 (H ) (H ) a c Kc mol/L, 故 C 正确;D 项,醋酸根离子的水解平衡为

37、:CH3COO-+H2O CH3COOH +OH-,pH 由 7 到 14 的变 化过程中,碱性不断增强,c(OH-)不断增大,则使不利于醋酸根离子的水解平衡,会使其水解程度减小,故 D 错误;故选 BC。 【答案】BC 1(2019浙江 4 月选考)下列溶液呈碱性的是( ) A NH4NO3 B (NH4)2SO4 C KCl D K2CO3 【答案】D 【解析】A 项,该盐属于强酸弱碱盐,NH4+H2ONH3 H2O+H+,溶液显酸性,A 不合题意;B 项,同 A,NH4+发生水解,使得溶液显酸性,B 不合题意;C 项,该盐属于强酸强碱盐,不发生水解,溶 液显中性,C 不合题意;D 项,该

38、盐属于强碱弱酸盐,CO32-+H2OHCO3-+OH-,HCO3-+H2O H2CO3+OH-,溶液显碱性,D 项符合题意。故选 D。 2下列溶液一定呈酸性的是( ) A. 含有 H 离子的溶液 B.c(H)(K w) 1/2 C.pH 小于 7 的溶液 D.使石蕊试液显紫色的溶液 【答案】B 【解析】任何水溶液都含有 H 离子不一定显酸性,A 项错误;K wc(H ) c(OH),因 c(H)(K w) 1/2 所以 c(H )c(OH),溶液显酸性,B 项正确;pH 小于 7 的溶液不一定显酸性,和温度有关,100 是 pH 6 为中性,C 项错误;石蕊试液显紫色说明为中性,D 项错误。

39、3常温下,下列溶液一定呈碱性的是( ) A能与金属铝反应放出氢气的溶液 B cH cOH 10 6 的溶液 CpH2 的 CH3COOH 溶液与 pH12 的 NaOH 溶液等体积混合 D0.01 mol L 1 的氨水与 0.01 mol L 1 的 HCl 溶液等体积混合 【答案】B 【解析】能与金属铝反应放出氢气的溶液可能呈酸性也可能呈强碱性,A 错误; cH cOH 10 61, c(H )7 【答案】D 【解析】100 时,NaOH 和 H2SO4恰好中和时,pH6,A 错误;25 时,c(OH )0.4 mol L1,c(H )0.2 mol L1,等体积混合后 pH 大于 7,B

40、 错误;C 项,由于 CH 3COO 的水解 pH 大于 7,错误;D 项, 氨水过量,pH7,正确。 5一定温度下,水溶液中 H 和 OH的浓度变化曲线如图,下列说法正确的是( ) A.升高温度,可能引起由 c 向 b 的变化 B.该温度下,水的离子积常数为 10 10 13 C.该温度下,加入 FeCl3可能引起由 b 向 a 的变化 D.该温度下,稀释溶液可能引起由 c 向 d 的变化 【答案】C 【解析】c 点、b 点对应相同的温度,A 项错误;根据 b 点对应的纵坐标和横坐标都为 10 10 7 mol L 1 可知,水的离子积常数为 10 10 14,B 项错误;FeCl 3为强酸

41、弱碱盐,可水解使溶液呈酸性,C 项正确; c、d 点对应的 c(H )相同,c(OH)不同,但由于 K w只与温度有关,所以温度不变时,稀释溶液不可能引起 c 向 d 的变化,D 项错误。 6常温下,向 20 mL 某浓度的硫酸溶液中滴入 0.1 mol L 1 氨水,溶液中水电离的氢离子浓度随加入氨 水的体积变化如图。下列分析正确的是( ) AV40 Bc 点所示溶液中:c(H )c(OH)2c(NH 3 H2O) CNH3 H2O 的电离常数 K10 4 Dd 点所示溶液中:c(NH 4)2c(SO 2 4) 【答案】D 【解析】c 点水的电离程度最大,说明此时 c(NH 4)最大,对水的

42、电离促进程度最大,氨水与硫酸恰好 完全反应生成(NH4)2SO4,氨水体积为 0 时,水电离出 c(H )1 1013 mol L1,水电离出 c(OH)10 10 13 mol L1,溶液中的 c(H)0.1 mol L1,c(H 2SO4)0.05 mol L 1,消耗氨水的体积也是 20 mL,即 V 20,A 错误;c 点所示溶液是(NH4)2SO4溶液,由质子守恒得 c(H )c(OH)c(NH 3 H2O),B 错误;根据题 意,无法判断 NH3 H2O 的电离常数的大小,C 错误;根据电荷守恒:c(H )c(NH 4)2c(SO 2 4)c(OH ), 而溶液呈中性 c(OH )

43、c(H),所以 c(NH 4)2c(SO 2 4),D 正确。 7(2021 年 1 月浙江选考)25时,下列说法正确的是( ) ANaHA 溶液呈酸性,可以推测 H2A 为强酸 B可溶性正盐 BA 溶液呈中性,可以推测 BA 为强酸强碱盐 C0.010 mol L- 1、0.10mol L- 1的醋酸溶液的电离度分别为 1、2,则 12 D100 mL pH=1000 的 Na2CO3溶液中水电离出 H+的物质的量为 10 10- 5mol 【答案】D 【解析】A 项,NaHA 溶液呈酸性,可能是 HA的电离程度大于其水解程度,不能据此得出 H2A 为强 酸的结论,A 错误;B 项,可溶性正

44、盐 BA 溶液呈中性,不能推测 BA 为强酸强碱盐,因为也可能是 B和 A的水解程度相同,即也可能是弱酸弱碱盐, B 错误;C 项, 弱酸的浓度越小,其电离程度越大,因此 0.010 mol L- 1、0.10 mol L- 1的醋酸溶液的电离度分别为 1、2,则 12,C 错误;D 项,100 mL pH=1000 的 Na2CO3溶液中氢氧根离子的浓度是 1 104mol/L,碳酸根水解促进水的电离,则水电离出 H的浓度是 1 10 4mol/L,其物质的量为 0.1L 1 104mol/L1 105mol,D 正确;故选 D。 核心考点核心考点三三 酸碱中和滴定酸碱中和滴定 1概念:用已

45、知物质的量浓度的酸(或碱)来测定未知物质的量浓度的碱(或酸)的方法。 2原理:c待c 标 V标 V待 (以一元酸与一元碱的滴定为例)。 在酸碱中和滴定过程中,开始时由于被滴定的酸(或碱)浓度较大,滴入少量的碱(或酸)对其 pH 的影响 不大。当滴定接近终点(pH7)时,很少量(一滴,约 0.04 mL)的碱(或酸)就会引起溶液 pH 突变(如图所示)。 3酸碱中和滴定的关键 (1)准确测定参加反应的酸、碱溶液的体积。 (2)选取适当指示剂,准确判断滴定终点。 4实验用品 (1)仪器 图(A)是酸式滴定管,图 B 是碱式滴定管、滴定管夹、铁架台、锥形瓶。 (2)试剂 标准液、待测液、指示剂、蒸馏

46、水。 指示剂 变色范围的 pH 甲基橙 44 黄色 酚酞 100 红色 5中和滴定实验操作(以酚酞作指示剂,用盐酸滴定氢氧化钠溶液)。 (1)滴定前的准备。 (2)滴定。 (3)终点判断:等到滴入最后一滴反应液,指示剂变色,且在半分钟内不能恢复原来的颜色,视为滴定 终点,并记录标准液的体积。 (4)数据处理:按上述操作重复 23 次,求出用去标准盐酸体积的平均值,根据原理计算。 c(NaOH)c(HCl) V(HCl) V(NaOH) 6氧化还原滴定的原理及指示剂的选择: (1)原理:以氧化剂或还原剂为滴定剂,直接滴定一些具有还原性或氧化性的物质,或者间接滴定一些 本身并没有还原性或氧化性,但

47、能与某些还原剂或氧化剂反应的物质。 (2)试剂:常见用于滴定的氧化剂有 KMnO4、K2Cr2O7等;常见用于滴定的还原剂有亚铁盐、草酸、维 生素 C 等。 (3)指示剂:氧化还原滴定的指示剂有三类: 氧化还原指示剂; 专用指示剂,如在碘量法滴定中,可溶性淀粉溶液遇碘标准溶液变蓝; 自身指示剂,如高锰酸钾标准溶液滴定草酸时,滴定终点为溶液由无色变为浅红色。 7沉淀滴定: (1)概念:沉淀滴定是利用沉淀反应进行滴定、测量分析的方法。生成沉淀的反应很多,但符合条件的 却很少,实际上应用最多的是银量法,即利用 Ag 与卤素离子的反应来测定 Cl、Br、I浓度。 (2)原理:沉淀滴定所用的指示剂本身就

48、是一种沉淀剂,滴定剂与被滴定物反应的生成物的溶解度要比 滴定剂与指示剂反应的生成物的溶解度小,否则不能用这种指示剂。如用 AgNO3溶液测定溶液中 Cl 的含 量时常以 CrO2 4为指示剂,这是因为 AgCl 比 AgCrO4更难溶。 考法一考法一 仪器的使用仪器的使用 【典例典例 1】下列有关叙述中正确的是( ) A滴定管下端连有橡皮管的为酸式滴定管 B在滴定时,左手操作锥形瓶,右手操作滴定管开关 C滴定前应首先排除尖嘴部分的气泡 D滴定过程中两眼应注视滴定管内液面的变化 【解析】A 是碱式滴定管,B 右手操作锥形瓶,D 两眼观察锥形瓶内颜色变化。 【答案】C 考法考法二二 指示剂选择指示剂选择 【典例典例 2】实验室现有 3 种酸碱指示剂,其 pH 变色范围如下: 甲基橙:3144 石蕊:5080 酚酞:82100 用 0.100 0 mol L 1 NaOH 溶液滴定未知浓度的 CH 3COOH 溶液,恰好完全反应时,下列叙述中正确的 是( ) A.溶液呈中性,可选