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第3講電解質(zhì)溶液高考點(diǎn)擊1.了解電解質(zhì)在水溶液中的電離,以及電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電性。2.了解弱電解質(zhì)在水溶液中的電離平衡。3.了解水的電離,離子積常數(shù)。4.了解溶液pH的定義。了解測(cè)定溶液pH的方法,能進(jìn)行pH的簡(jiǎn)單計(jì)算。5.了解鹽類(lèi)水解的原理,影響鹽類(lèi)水解程度的主要因素,鹽類(lèi)水解的應(yīng)用。6.了解難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡及沉淀轉(zhuǎn)化的本質(zhì)。重點(diǎn)知識(shí)整合一、水的電離及影響因素1.水的電離平衡H2OH++OH-或H2O+H2OH3O++OH-酸、堿、溫度、能水解的鹽等都能影響水的電離平衡,使水的電離平衡發(fā)生移動(dòng)。2.水的離子積(KW)一定溫度下,稀溶液中KW=c(H+)·c(OH-)。KW只與溫度有關(guān),溫度升高,KW值增大。由于水的電離的存在,所以溶液中H+與OH-是同時(shí)存在的(注意不是大量共存),酸堿性不同的溶液中,c(H+)與c(OH-)的相對(duì)大小不同,但在一定溫度下,無(wú)論是稀酸、稀堿或鹽溶液中,c(H+)·c(OH-)=KW(常數(shù)),如25℃時(shí),KW=1×10-14。水電離出的c(H+)與c(OH-)始終是相等的,有時(shí)某一種需要忽略,但“越少越不能忽略”,意思是:酸中的c(OH-)很小,但這完全是由水電離出的來(lái),不能忽略,同樣,堿中的c(H+)也不能忽略。二、一元強(qiáng)酸與一元弱酸的比較酸項(xiàng)目相同物質(zhì)的量濃度、相同體積相同pH、相同體積一元強(qiáng)酸一元弱酸一元強(qiáng)酸一元弱酸c(H+)大小相同中和堿的能力相同小大與金屬反應(yīng)的起始速率大小相同稀釋相同倍數(shù)后的pH小大大小三、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿混合后溶液pH的計(jì)算技巧1.同性溶液的混合(累積法)(1)實(shí)質(zhì):同種離子存在量的積累。(2)一般算式①若為酸的溶液混合,則四、溶液中離子濃度大小比較2.混合溶液中離子濃度大小比較混合溶液中離子濃度大小比較時(shí),首先要考慮是否發(fā)生化學(xué)反應(yīng)這一主要矛盾,然后考慮弱電解質(zhì)的電離和鹽類(lèi)水解等次要矛盾,最后考慮對(duì)電離和水解的促進(jìn)和抑制等問(wèn)題。五、鹽類(lèi)水解的應(yīng)用第二類(lèi),如:(NH4)2CO3、NH4HCO3、CH3COONH4等。結(jié)論:這些雙水解反應(yīng)不能趨于完全,但比離子單獨(dú)水解的程度要大一些,在溶液中可以大量共存。溶液的酸堿性取決于對(duì)應(yīng)酸或者堿的電離程度,如(NH4)2CO3、NH4HCO3溶液顯堿性,CH3COONH4溶液呈中性。實(shí)質(zhì):弱堿陽(yáng)離子水解呈酸性,弱酸根離子水解呈堿性,相互促進(jìn)水解。2.蒸干溶液時(shí)固體產(chǎn)物的判斷(1)金屬陽(yáng)離子易水解的揮發(fā)性強(qiáng)酸鹽蒸干得到氫氧化物,如FeCl3、AlCl3等。(2)金屬陽(yáng)離子易水解的難揮發(fā)性強(qiáng)酸鹽蒸干得到原物質(zhì),如Fe2(SO4)3、Al2(SO4)3等。(3)酸根陰離子易水解的強(qiáng)堿鹽蒸干得到原物質(zhì),如Na2CO3等。(4)陰、陽(yáng)離子均易水解,其水解產(chǎn)物易揮發(fā)的鹽蒸干后得不到任何物質(zhì),如NH4HCO3等。(5)不穩(wěn)定的化合物水溶液,加熱時(shí)在溶液中就能分解,也得不到原物質(zhì),如Ca(HCO3)2溶液蒸干得到CaCO3,而Mg(HCO3)2溶液蒸干后得到Mg(OH)2。(6)易被氧化的物質(zhì)蒸干后得不到原物質(zhì),如FeSO4、Na2SO3分別得到Fe2(SO4)3和Na2SO4。六、溶度積常數(shù)(Ksp)的應(yīng)用1.影響因素溶度積常數(shù)只與難溶電解質(zhì)的性質(zhì)和溫度有關(guān)。2.應(yīng)用(1)判斷沉淀是否生成:當(dāng)Qc>Ksp時(shí),溶液中會(huì)有沉淀析出。(2)判斷難溶電解質(zhì)在水中的溶解能力當(dāng)化學(xué)式中陰、陽(yáng)離子個(gè)數(shù)比相同時(shí):①Ksp越大的難溶電解質(zhì)在水中的溶解能力越強(qiáng)。②當(dāng)一種離子和其他幾種離子都可能產(chǎn)生沉淀時(shí),Ksp越小,沉淀越容易生成。(3)判斷能否發(fā)生沉淀轉(zhuǎn)化反應(yīng)一般來(lái)說(shuō),Ksp大的沉淀容易轉(zhuǎn)化為Ksp小的沉淀。命題熱點(diǎn)演練弱電解質(zhì)的電離平衡的特點(diǎn)及影響因素?zé)狳c(diǎn)一例1(2011年高考新課標(biāo)全國(guó)卷)將濃度為0.1mol·L-1HF溶液加水不斷稀釋?zhuān)铝懈髁渴冀K保持增大的是(
)【答案】
D變式訓(xùn)練1
(2010年高考海南卷)光譜研究表明,易溶于水的SO2所形成的溶液中存在著下列平衡:據(jù)此,下列判斷中正確的是(
)A.該溶液中存在著SO2分子B.該溶液中H+濃度是SO濃度的2倍C.向該溶液中加入足量的酸就能放出SO2氣體D.向該溶液中加入過(guò)量的NaOH可得到Na2SO3、NaHSO3和NaOH的混合溶液解析:選A。由題給方程式知,溶液中存在SO2分子,A項(xiàng)正確;H+濃度不等于SO濃度的2倍,B項(xiàng)錯(cuò)誤;加入弱酸及HNO3均無(wú)SO2放出,C項(xiàng)錯(cuò)誤;D項(xiàng)中NaOH過(guò)量,所以NaHSO3不存在,故D項(xiàng)錯(cuò)誤。溶液中離子濃度關(guān)系判斷熱點(diǎn)二(2011年高考江蘇卷)下列有關(guān)電解質(zhì)溶液中微粒的物質(zhì)的量濃度關(guān)系正確的是(雙選)(
)例2【答案】
BD變式訓(xùn)練2
(2011年高考天津卷)25℃時(shí),向10mL0.01mol/LKOH溶液中滴加0.01mol/L苯酚溶液,混合溶液中粒子濃度關(guān)系正確的是(
)A.pH>7時(shí),c(C6H5O-)>c(K+)>c(H+)>c(OH-)B.pH<7時(shí),c(K+)>c(C6H5O-)>c(H+)>c(OH-)C.V[C6H5OH(aq)]=10mL時(shí),c(K+)=c(C6H5O-)>c(OH-)=c(H+)D.V[C6H5OH(aq)]=20mL時(shí),c(C6H5O-)+c(C6H5OH)=2c(K+)解析:選D。A項(xiàng),pH>7時(shí),c(H+)<c(OH-);B項(xiàng),電荷不守恒:C項(xiàng),該溶液為苯酚鉀溶液,由于C6H5O-的水解使得溶液中離子濃度的大小順序?yàn)椋篶(K+)>c(C6H5O-)>c(OH-)>c(H+);D項(xiàng),根據(jù)物料守恒可知D項(xiàng)正確。鹽類(lèi)的水解及應(yīng)用熱點(diǎn)三例3(2011年高考重慶卷)對(duì)滴有酚酞試液的下列溶液,操作后顏色變深的是(
)A.明礬溶液加熱B.CH3COONa溶液加熱C.氨水中加入少量NH4Cl固體D.小蘇打溶液中加入少量NaCl固體【解析】明礬水解顯酸性,加熱促進(jìn)水解,酚酞在酸性溶液中不顯色,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;CH3COONa水解顯堿性,加熱促進(jìn)水解,c(OH-)增大,溶液紅色加深,B項(xiàng)正確;氨水顯弱堿性,NH4Cl水解顯酸性,溶液中c(OH-)減小,紅色變淺,C項(xiàng)錯(cuò)誤;加入少量NaCl固體對(duì)NaHCO3水解不產(chǎn)生影響,溶液顏色無(wú)變化,D項(xiàng)錯(cuò)誤?!敬鸢浮?/p>
B變式訓(xùn)練3下列物質(zhì)的溶液加熱蒸發(fā)至干,灼燒,所得固體的成分不相同的是(
)A.FeCl2
FeCl3
B.NaHCO3
Na2CO3C.NaAlO2
AlCl3
D.Mg(HCO3)2
MgCl2解析:選C。鹽的水解是吸熱反應(yīng),加熱蒸干灼燒,最后鹽水解的產(chǎn)物受熱分解。Fe2+易被氧化為Fe3+,而Fe3+發(fā)生水解。Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+2Fe(OH)3
Fe2O3+3H2O,得到的都是Fe2O3。2NaHCO3
Na2CO3+H2O+CO2↑,而Na2CO3受熱不分解,得到的都是Na2CO3。Mg(HCO3)2
MgCO3+CO2↑+H2OMgCO3、MgCl2水解都得到Mg(OH)2Mg(OH)2MgO+H2O。沉淀溶解平衡熱點(diǎn)四例4(2011年高考浙江卷)海水中含有豐富的鎂資源。某同學(xué)設(shè)計(jì)了從模擬海水中制備MgO的實(shí)驗(yàn)方案:模擬海水中的離子濃度/mol·L-1Na+Mg2+Ca2+Cl-HCO0.4390.0500.0110.5600.001注:溶液中某種離子的濃度小于1.0×10-5mol·L-1,可認(rèn)為該離子不存在;實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,假設(shè)溶液體積不變。Ksp,CaCO3=4.96×10-9Ksp,MgCO3=6.82×10-6Ksp,Ca(OH)2=4.68×10-6Ksp,Mg(OH)2=5.61×10-12下列說(shuō)法正確的是(
)A.沉淀物X為CaCO3B.濾液M中存在Mg2+,不存在Ca2+C.濾液N中存在Mg2+、Ca2+D.步驟②中若改為加入4.2gNaOH固體,沉淀物Y為Ca(OH)2和Mg(OH)2的混合物MgCO3生成,A選項(xiàng)正確。同理可通過(guò)類(lèi)似計(jì)算判斷濾液N中有Ca2+而無(wú)Mg2+,C選項(xiàng)錯(cuò)誤,D選項(xiàng)中沉淀物Y中無(wú)Ca(OH)2,D選項(xiàng)錯(cuò)誤?!敬鸢浮?/p>
A變式訓(xùn)練4(2010年高考山東卷)某溫度下,F(xiàn)e(OH)3(s)、Cu(OH)2(s)分別在溶液中達(dá)到沉淀溶解平衡后,改變?nèi)芤簆H,金屬陽(yáng)離子濃度的變化如圖所示。據(jù)圖分析,下列判斷錯(cuò)誤的是(
)A.Ksp[Fe(OH)3]<Ksp[Cu(OH)2]B.加適量NH4Cl固體可使溶液由a點(diǎn)變到b點(diǎn)C.c、d兩點(diǎn)代表的溶液中c(H+)與c(OH-)乘積相等D.Fe(OH)3、Cu(OH)2分別在b、c兩點(diǎn)代表的溶液中達(dá)到飽和解析:選B。b、c兩點(diǎn)金屬陽(yáng)離子的濃度相等,設(shè)都為x,c(OH-)c=10-9.6,c(OH-)b=10-12.7,則Ksp[Fe(OH)3]=x·(10-12.7)3
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