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04水溶液中的离子平衡
水溶液中的离子平衡
知识网络
本章分四部分,各部分内容结构如下:
弱电解质的电离平衡
水的电离溶液的pH
盐类的水解
难溶电解质的溶解平衡
新课标(人教版)七年《水溶液中的离子平衡》部分考点分析
七年考试知识点覆盖率统计
知识分类
序号
知识点
能力层次
历届高考知识点覆盖情况
频度
了解
理解
掌握
综合
应用
07
08
09
10
11
12
13
14
卷Ⅰ
卷Ⅱ
卷Ⅰ
卷Ⅱ
强弱电解质
①
电解质的概念
√
0
强电解质和弱电解质的概念
√
√
√
√
3/10
②
电解质在水溶液中的电离
√
√
√
2/10
电解质溶液的导电性
√
√
1/10
电离平衡
③
弱电解质在水溶液中的电离平衡
√
√
√
√
3/10
④
水的电离及离子积常数
√
√
√
√
√
4/10
溶液的酸碱性
⑤
溶液pH的定义
√
√
√
√
√
4/10
测定溶液pH的方法
√
0
能进行pH的简单计算
√
√
√
√
√
3/10
盐类水解
⑥
盐类水解的原理
√
√
√
√
√
4/10
影响盐类水解程度的主要因素
√
√
√
√
2/10
盐类水解的应用
√
√
√
√
√
√
3/10
离子反应
⑦
离子反应的概念
√
√
√
1/10
离子反应发生的条件
√
√
√
√
√
√
4/10
能正确书写离子方程式,并能进行有关计算
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
10/10
常见离子的检验方法
√
√
√
√
2/10
溶解平衡
⑧
难溶电解质的溶解平衡
√
√
√
√
3/10
溶度积的含义及其表达式
√
√
√
2/10
能用溶度积进行相关的计算
√
√
√
√
√
√
√
5/10
综合
⑨
以上各部分知识的综合应用
√
√
√
2/10
一、知识点详细统计
表22007—2013七年新课标(人教版)高考《水溶液中的离子平衡》部分知识点考察情况统计
《考试说明》知识点及其分解
历届试题涉及知识点考察频度
频度
试题信息的给出及设问方式
07
08
09
10
11
12
13
卷Ⅰ
卷Ⅱ
卷Ⅰ
卷Ⅱ
强弱电解质
电解质的概念
1/8
在2011年7题的A选项以“1.00molNaCl中含有NA个NaCl分子”的形式考察。
实质是在考察离子晶体的组成。
2009年11题C项中醋酸溶液中加NaOH溶液时的导电能力变化。
强电解质和弱电解质的概念
√
电解质在水溶液中的电离
电解质溶液的导电性
√
1/8
电离平衡
弱电解质在水溶液中的电离平衡
√
1/8
最为典型的是2011年10题考察0.1mol/LHF溶液稀释过程之中各粒子浓度的变化及其有关粒子浓度比值的变化。
2013年卷Ⅱ9题C项的“25℃时pH=13的NaOH溶液中含有OH—的数目”判断。
水的电离
√
3/8
离子积常数
√
√
√
不同性质溶液中c(H+)的计算
溶液的酸碱性
溶液pH的定义
√
2009年11题B项考察NaOH溶液滴加到醋酸中的pH变化曲线;2012年11题中性溶液的判据及水的离子积,pH=7的溶液不一定为中性,同时还考察了电荷守恒规律。
测定溶液pH的方法
2/8
能进行pH的简单计算
√
√
2/8
中和滴定
√
√
1/8
七年之中,这部分内容的命题除在“溶液的导电性、弱电解质的电离平衡、水的离子积及其溶液的酸碱性”等部分内容中体现外,还对pH的概念与计算以综合题的形式出现在选择题或Ⅱ卷中关于金属离子的分离与提纯之中进行了考察,2013年卷Ⅱ与Ksp结合进行考察。
关于滴定分析的考察主要集中在滴定管的选择、滴定结果的评价(2008年27题)和滴定结果的数据处理(2013年卷Ⅰ36题),是通过氧化还原滴定来考察的。
其中内容均是课本中最基础的知识,而考察频度小于《化学反应速率化学平衡》。
单独成题的内容包括“若电解质的稀释、pH的计算和中性溶液的特点。
”
(续上表)
表22007—2013七年新课标(人教版)高考《水溶液中的离子平衡》部分知识点考察情况统计
《考试说明》知识点及其分解
历届试题涉及知识点考察频度
试题信息的给出及设问方式
07
08
09
10
11
12
13
14
频度
卷Ⅰ
卷Ⅱ
卷Ⅰ
卷Ⅱ
盐类水解
盐类水解的原理
√
√
2013年卷Ⅱ13结合周期表中短周期元素的特点推断元素并考察的能破坏水的电离平衡的离子角度考察了盐水解的知识,命题角度较新。
2013年卷Ⅱ9题A相的NaAlO2水解。
影响盐类水解程度的主要因素
盐类水解的应用
√
盐溶液中离子浓度大小判断
离子反应
离子反应的概念
√
离子反应主要以离子方程式的书写及正误判断的形式考察,其中离子方程式正误判断有6个独立题目。
2009年37题粗盐提纯过程中的离子除去顺序,2013卷Ⅱ27中离子检验等;2010年10题有关离子浓度的计算。
离子反应发生的条件
√
√
√
√
√
能正确书写离子方程式,并能进行有关计算
√
√
√
√
√
√
√
常见离子的检验方法
√
√
溶解平衡
难溶电解质的溶解平衡
√
2011年26题、2013年卷Ⅰ11题和2013年卷Ⅱ13题涉及利用Ksp计算离子浓度和pH、难溶电解质的沉淀溶解平衡(借助离子方程式正误判断考察)沉淀顺序判断等3方面。
溶度积的含义及其表达式
√
√
√
能用溶度积进行相关的计算
√
√
√
8套试卷中涉及:
1盐水解原理,
2离子反应主要以离子方程式的书写及正误判断、离子浓度计算,
3利用Ksp计算离子浓度和pH、难溶电解质的沉淀顺序判断等三方面;
没有设计的题目有:
“离子共存”、“离子浓度大小的判断”、“离子检验”等方面
二、主要题型
1.
(2009年11题)将氢氧化钠稀溶液滴加到醋酸稀溶液中,下列各图示意混合溶液有关量或性质的变化趋势,其中错误的是
ABCD
2.(2011年10题)将浓度为0.1mol·L-1HF溶液加水不断稀释,下列各量始终保持增大的是
A.c(H+)B.Ka(HF)C.
D.
3.(2012年11题)已知温度T时水的离子积常数为KW,该温度下,将amol·L—1的一元酸HA与bmol·L—1的一元碱BOH等体积混合,可判定该溶液显中性的依据是
A、a==bB、混合液的pH==7
C、混合液中,c(H+)==
mol·L—1
D、混合液中,c(H+)+c(B+)==c(OH—)+c(A—)
4.(2013年卷Ⅰ9)短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,其简单离子都能破坏水的电离平衡的是
A.W2-、X+B.X+、Y3+、C.Y3+、Z2-D.X+、Z2-
5.(2013年卷Ⅰ11)已知Ksp(AgCl)==1.56×10—10,Ksp(AgBr)==7.7×10—13、Ksp(Ag2CrO4)==9.0×10—12.某溶液中含有Cl—、Br—和CrO42-,浓度均为0.010mol·L—1,向该溶液中逐滴加入0.010mol·L—1的AgNO3溶液时,三种离子产生白色沉淀的先后顺序为
A.Cl—、Br—、CrO42—B.CrO42—、Br—、Cl—C.Br—、Cl—、CrO42—D.Br—、CrO42—、Cl—
6.(2013年卷Ⅱ13)室温时,M(OH)2(s)
M2+(aq)+2OH—(aq)Ksp==a.c(M2+)==bmol·L—1时,溶液的pH等于
A.
lg(
)B.
lg(
)C.14+
lg(
)D.14+
lg(
)
题号
1
2
3
4
5
6
答案
D
D
C
C
C
C
7.(2008年27题)(15分)为测试一铁片中铁元素的含量,某课外活动小组提出下面两种方案并进行了实验(以下数据为多次平行实验测定结果的平均值):
方案一:
将ag铁片完全溶解于过量稀硫酸中,测得生成氢气的体积为580mL(标准状况);
方案二:
将
g铁片完全溶解于过量稀硫酸中,将反应后得到的溶液用0.02000 mol·L-1的KMnO4溶液滴定,达到终点时消耗了25.00mLKMnO4溶液。
请回答下列问题:
(1)配平下面的化学方程式(将有关的化学计量数填入答题卡的横线上):
□KMnO4+□FeSO4+□H2SO4=□Fe2(SO4)3+□MnSO4+□K2SO4+□H2O
(2)在滴定实验中不能选择 式滴定管,理由是 ;
(3)根据方案一和方案二测定的结果计算,铁片中铁的质量分数依次为 和 ;(铁的相对原子质量以55.9计)
(4)若排除实验仪器和操作的影响因素,试对上述两种方案测定结果的准确性做出判断和分析。
①方案一 (填“准确”“不准确”“不一定准确”),理由是 ;
②方案二 (填“准确”“不准确”“不一定准确”),理由是 。
【答案】
(1)21085218
(2)碱KMnO4是强氧化剂,它会腐蚀乳胶管(3)
(4)①不一定准确如果铁片中存在与稀硫酸反应并能生成氢气的其他金属,会导致结果偏高;铁片中存在与稀硫酸反应而溶解、但不产生氢气的铁的氧化物,会导致结果偏低;如果上述情况均不存在,则结果准确
②不一定准确如果铁片中存在与稀硫酸反应而溶解的其他金属,生成的金属离子在酸性溶液中能被高锰酸钾氧化,会导致结果偏高;如果铁片中存在与稀硫酸反应而溶解的铁的氧化物,生成的Fe3+离子在酸性溶液中不能被高锰酸钾氧化,会导致结果偏低;如果上述情况均不存在,则结果准确
注:
本小题属于开放性试题,若考生回答“准确”或“不准确”且理由合理,可酌情给分。
例如:
考生回答
方案一准确,因为铁片中不存在能与稀硫酸反应并能生成氢气的其他金属,也不存在铁的氧化物
方案一不准确,如果铁片中存在与稀硫酸反应生成氢气的其他金属,会导致结果偏高;如果存在与稀硫酸反应而溶解、但不产生氢气的铁的氧化物,会导致结果偏低
方案二准确,铁片溶于稀硫酸后,除Fe2+外,其他可能存在的金属离子在酸性溶液中均不能被高锰酸钾氧化,也不存在氧化铁
方案二不准确,如果铁片中存在与稀硫酸反应而溶解的其他金属,生成的金属离子在酸性溶液中能被高锰酸钾氧化,会导致结果偏高;如果存在与稀硫酸反应而溶解的铁的氧化物,生成的Fe3+离子在酸性溶液中不能被高锰酸钾氧化,会导致结果偏低。
8.(2011年26题)(14分)(4)在0.10mol·L-1硫酸铜溶液中加入氢氧化钠稀溶液充分搅拌,有浅蓝色请氧化铜沉淀生成,当溶液的pH=8时,c(Cu2+)=________________mol·L-1(Kap[Cu(OH)2=2.2×10-20)。
若在0.1mol·L-1硫酸铜溶液中通入过量H2S气体,使Cu2+完全沉淀为CuS,此时溶液中的H+浓度是_______________mol·L-1。
【答案】2.2×10-80.2
9.(2013年卷Ⅰ36.[化学—选修2:
化学与技术](15分)(5)结晶水合草酸成品的纯度用高锰酸钾法测定。
称量草酸成品0.250g溶于水,用0.0500mol.L-1的酸性KMnO4溶液滴定,至浅粉红色不消褪,消耗KMnO4溶液15.00mL,反应的离子方程式为;列式计算该成品的纯度。
【
答案】5C2O43—+2MnO4—+16H+==2Mn2++8H2O+10CO2↑
×100%==94.5%
10.[2014·新课标全国卷Ⅰ8]化学与社会、生活密切相关。
对下列现象或事实的解释正确的是( )
选项
现象或事实
解释
A.
用热的纯碱溶液洗去油污
Na2CO3可直接与油污反应
B.
源白粉在空气中久置变质
漂白粉中的CaCl2与空气中的CO2反应生成CaCO3
C.
施肥时,草木灰(有效成分为K2CO3)不能与NH4Cl混合使用
K2CO3与HN4Cl反应生成氨气会降低肥效
D.
FeCl3溶液可用于铜质印刷线路板制作
FeCl3能从含Cu2+的溶液中置换出铜
11.[2014·新课标全国卷Ⅰ11题]溴酸银(AgBrO3)溶解度随温度变化的曲线如图所示,下列说法错误的是
A.溴酸银的溶解是放热过程
B.温度升高时溴酸银溶解速率加快
C.60℃时溴酸银的Ksp约等于6×10-4
D.若硝酸钾中含有少量溴酸银,可用重结晶方法提纯
12.[2014·新课标全国卷Ⅰ12]下列有关仪器的使用方法或实验操作正确的是( )
A.洗净的锥形瓶和容量瓶可以放进烘箱中烘干
B.酸式滴定管装标准溶液前,必须先用该溶液润洗
C.酸碱滴定实验中,用待滴定溶液润洗锥形瓶以减小实验误差
D.用容量瓶配溶液时,若加水超过刻度线,立即用滴管吸出多余液体
13.[2014·新课标全国卷Ⅰ13]利用如图所示装置进行下列实验,能得出相应实验结论的是( )
选项
①
②
③
实验结论
A.
稀硫酸
Na2S
AgNO3与AgCl的浊液
Ksp(AgCl)>Ksp(Ag2S)
B.
浓硫酸
蔗糖
溴水
浓硫酸具有脱水性、氧化性
C.
稀盐酸
Na2SO3
Ba(NO3)2溶液
SO2与可溶性钡盐均可生成白色沉淀
D.
浓硝酸
Na2CO3
Na2SiO3溶液
酸性:
硝酸>碳酸>硅酸
14.[2014·新课标全国卷Ⅰ27.(15分)]次磷酸(H3PO2)是一种精细磷化工产品,具有较强还原性。
回答下列问题:
(1)H3PO2是一元中强酸,写出其电离方程式:
_____________________________
________________________________________________________________________。
(2)H3PO2及NaH2PO2均可将溶液中的Ag+还原为银,从而可用于化学镀银。
①H3PO2中,P元素的化合价为________。
②利用H3PO2进行化学镀银反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为4∶1,则氧化产物为________(填化学式)。
③NaH2PO2为________(填“正盐”或“酸式盐”),其溶液显________(填“弱酸性”“中性”或“弱碱性”)。
(3)H3PO2的工业制法是:
将白磷(P4)与Ba(OH)2溶液反应生成PH3气体和Ba(H2PO2)2,后者再与H2SO4反应。
写出白磷与Ba(OH)2溶液反应的化学方程式:
____________________________________________。
(4)H3PO2也可用电渗析法制备,“四室电渗析法”工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过):
①写出阳极的电极反应式:
_________________________________________。
②分析产品室可得到H3PO2的原因:
_____________________________________
________________________________________________________________________。
③早期采用“三室电渗析法”制备H3PO2:
将“四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替,并撤去阳极室与产品室之间的阳膜,从而合并了阳极室与产品室。
其缺点是产品中混有________杂质,该杂质产生的原因是________________________________。
27.
(1)H3PO2
H2PO
+H+
(2)①+1 ②H3PO4 ③正盐 弱碱性
(3)2P4+3Ba(OH)2+6H2O=3Ba(H2PO2)2+2PH3↑
(4)①2H2O-4e-===O2↑+4H+
②阳极室的H+穿过阳膜扩散至产品室,原料室的H2PO
穿过阴膜扩散至产品室,二者反应生成H3PO2 ③PO
H2PO
或H3PO2被氧化
15.[2014·新课标全国卷Ⅱ11]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-)=1×10-5mol·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
)
D.pH相同的①CH3COONa、②NaHCO3、③NaClO三种溶液的c(Na+):
①>②>③
11.D [解析]H2S中存在两步可逆电离,c(H+)=1×10-5mol·L-1>c(HS-),A项错误;一水合氨是弱电解质,加水稀释时促进其电离平衡向正向移动,c(H+)减小程度小于10倍,即a<b+1,B项错误;混合溶液中存在电荷守恒式:
c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC2O
)+2c(C2O
),C项错误;组成盐的酸根对应的酸越弱,该盐的水解程度越大,等pH时其浓度越小,HCO
对应的弱酸是H2CO3,D项正确。
16.[2014·新课标全国卷Ⅱ28.(15分)]某小组以CoCl2·6H2O、NH4Cl、H2O2、浓氨水为原料,在活性炭催化下,合成了橙黄色晶体X。
为测定其组成,进行如下实验。
①氨的测定:
精确称取wgX,加适量水溶解,注入如图所示的三颈瓶中,然后逐滴加入足量10%NaOH溶液,通入水蒸气,将样品液中的氨全部蒸出,用V1mLc1mol·L—1的盐酸标准溶液吸收。
蒸氨结束后取下接收瓶,用c2mol·L—1NaOH标准溶液滴定过剩的HCl,到终点时消耗V2mLNaOH溶液。
②氯的测定:
准确称取样品X,配成溶液后用AgNO3标准溶液滴定,K2CrO4溶液为指示剂,至出现淡红色沉淀不再消失为终点(Ag2CrO4为砖红色)。
回答下列问题:
(1)装置中安全管的作用原理是。
(2)用NaOH标准溶液滴定过剩的HCl时,应使用式滴定管,可使用的指示剂为。
(3)样品中氨的质量分数表达式为。
(4)测定氨前应该对装置进行气密性检验,若气密性不好测定结果将(填“偏高”或“偏低”)。
(5)测定氯的过程中,使用棕色滴定管的原因是;滴定终点时,若溶液中c(Ag+)=2.0×10—5mol·L—1,c(CrO42—)为mol·L—1。
(已知:
Ksp(Ag2CrO4)=1.12×10—12)
(6)经测定,样品X中钴.氨.氯的物质的量之比为1:
6:
3,钴的化合价为,制备X的化学方程式为;X的制备过程中温度不能过高的原因是。
(1)当A中压力过大时,安全管中液面上升,使A瓶中压力稳定
(2)碱 酚酞(或甲基红)
(3)
×100%
(4)偏低
(5)防止硝酸银见光分解 2.8×10-3
(6)+3 2CoCl2+2NH4Cl+10NH3+H2O2===2[Co(NH3)6]Cl3+2H2O 温度过高过氧化氢分解、氨气逸出
三、补充题型
17.已知室温时,0.1mo1/L某一元酸CH3COOH在水中有0.1%发生电离,下列叙述错误的是:
A.
该溶液的pH=4B.
升高温度,溶液的pH增大
C.
此酸的电离平衡常数约为1×10-7
D.
由CH3COOH电离出的c(H+)约为水电离出的c(H+)的106倍
18.(2011安徽)室温下,将1.000mol-1盐酸滴入20.00mL1.000mol-1氨水中,溶液pH和温度随加入盐酸体积变化曲线如图所示。
下列有关说法正确的是( )
A.a点由水电离出的c(H+)=1.0×10-14mol·L-1
B.b点:
c(NH+)+c(NH3·H2O)=c(Cl—)
C.c点:
c(Cl—)=c(NH+)
D.d点后,溶液温度略下降的主要原因是NH3·H2O电离吸热
19.(2012安徽12题)氢氟酸是一种弱酸,可用来刻蚀玻璃。
已知25°C时:
①HF(aq)+OH—(aq)=F—(aq)+H2O(l)△H=-67.7kJ·mol-1
②H+(aq)+OH—(aq)=H2O(l)△H=-57.3kJ·mol-1
在20mL0.1mol·L-1氢氟酸中加入VmL0.1mol·L-1NaOH溶液,下列有关说法正确的是
A.氢氟酸的电离方程式及热效应可表示为:
HF(aq)
F—(aq)+H+(aq)△H=+10.4kJ·mol-1
B.当V=20时,溶液中:
c(OH-)=c(HF)+c(H+)
C.当V=20时,溶液中:
c(F-) D.当V>0时,溶液中一定存在c(Na+)>c(F-)>c(OH-)>c(H+) 20.(2012上海21题)常温下amol/LCH3COOH稀溶液和bmol/LKOH稀溶液等体积混合,下
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- 04 水溶液中的离子平衡 水溶液 中的 离子 平衡