专题16 电解质溶液粒子浓度大小比较高考二轮核心考点化学附解析776003.docx
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专题16 电解质溶液粒子浓度大小比较高考二轮核心考点化学附解析776003.docx
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专题16电解质溶液粒子浓度大小比较高考二轮核心考点化学附解析776003
专题16电解质溶液(粒子浓度大小比较)-
2017年高考二轮核心考点化学
题型介绍:
电解质溶液是高考的必考题型,通常考查弱电解质的电离、盐类的水解、沉淀溶解平衡以及三大守恒关系。
通常以粒子浓度大小比较、守恒关系的应用、酸碱中和滴定等形式进行考查。
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。
在备考中要从理论的角度进行深入复习,着重方法的掌握和运用。
高考选题:
【2016年高考天津卷】室温下,用相同浓度的NaOH溶液,分别滴定浓度均为0.1mol·L-1的三种酸(HA、HB和HD)溶液,滴定的曲线如图所示,下列判断错误的是()
A.三种酸的电离常数关系:
KHA>KHB>KHD
B.滴定至P点时,溶液中:
c(B-)>c(Na+)>c(HB)>c(H+)>c(OH-)
C.pH=7时,三种溶液中:
c(A-)=c(B-)=c(D-)
D.当中和百分数达100%时,将三种溶液混合后:
c(HA)+c(HB)+c(HD)=c(OH-)-c(H+)
【答案】C
解题技巧:
1、解题过程
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①NH4Cl、②CH3COONH4、③NH4HSO4。
c(NH
)由大到小的顺序是③>①>②。
(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:
①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
)。
②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)。
③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。
3、常见类型
(1)多元弱酸溶液,根据多步电离分析。
如在H3PO4的溶液中,c(H+)>c(H2PO4‾)>c(HPO42‾)>c(PO43‾)。
(2)多元弱酸的正盐溶液,根据弱酸根的分步水解分析,以第一步为主。
如Na2CO3溶液中,c(Na+)>c(CO32‾)>c(OH-)>c(HCO3‾)。
(3)酸式盐溶液的酸碱性主要取决于酸式盐中酸式酸根离子的电离能力和水解能力哪一个更强.
如NaHCO3溶液中HCO3‾的水解能力大于其电离能力,故溶液显碱性。
(4)不同溶液中同一离子浓度的比较,要看溶液中其他离子对它的影响。
如在相同的物质的量浓度的下列各溶液中:
①NH4Cl、②CH3COONH4、③NH4HSO4,c(NH
)由大到小的顺序是③>①>②。
(5)混合溶液中各离子浓度的比较,要进行综合分析。
如电离因素、水解因素等。
如在含0.1mol·L-1的NH4Cl和0.1mol·L-1的氨水混合溶液中,各离子浓度的大小顺序为c(NH
)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)。
在该溶液中,NH3·H2O电离程度大于NH
的水解程度,溶液呈碱性:
c(OH-)>c(H+),同时c(NH
)>c(Cl-)。
高频考点一:
混合溶液离子浓度大小比较
【典例】【百强校·2016届安庆一中热身考】25℃时,0.1molNa2CO3与盐酸混合所得的一组体积为1L的溶液,溶液中部分微粒与pH的关系如下图所示。
下列有关溶液中离子浓度关系叙述正确的是()
A.W点所示的溶液中:
c(Na+)+c(H+)=2c(CO32-)+c(OH-)+c(Cl-)
B.pH=4的溶液中:
c(H2CO3)+c(HCO32-)+c(CO32-)<0.1mol·L-1
C.pH=8的溶液中:
c(H+)+c(H2CO3)+c(HCO3-)=c(OH-)+c(Cl-)
D.pH=11的溶液中:
c(Na+)>c(Cl-)>c(CO32-)>c(HCO32-)>c(H2CO3)
【答案】B
【解析】
考点:
考查碳酸钠和盐酸反应中离子浓度大小比较。
【名师揭秘】在判断粒子浓度大小时,判断粒子浓度大小,我们一般采取如下思路:
高频考点二:
酸碱中和滴定中离子浓度大小比较
【典例】【百强校·2016届吉安一中5月月考】常温下,用0.10mol•L-1NaOH溶液分别滴定20.00mL浓度均为0.10mol•L-1CH3COOH溶液和HCN溶液所得滴定曲线如下图。
下列说法正确的是()
A.点①和点②所示溶液中:
c(CH3COO-)<c(CN-)
B.点③和点④所示溶液中:
c(Na+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+)
C.点①和点②所示溶液中:
c(CH3COO-)-c(CN-)=c(HCN)-c(CH3COOH)
D.点②和点③所示溶液中都有:
c(CH3COO-)+c(OH-)=c(CH3COOH)+c(H+)
【答案】C
考点:
考查酸碱混合溶液中离子浓度的关系
【名师揭秘】酸碱中和滴定类试题解题的难点在于整个过程是一个动态过程,我们要将一个动态过程转化为一个静态的点进行分析,然后运用上一考点的知识进行解决。
这类图像题在解题过程还可以以两个关键点进行分段分析,一是滴定终点,此时酸碱恰好中和,为单一盐溶液,只需考虑水解;另一为pH=7的点,此时溶液呈中性,从守恒角度进行考虑。
高频考点三:
溶液中守恒关系的判断
【典例】【百强校·2016届吉大附中实验学校二模】在常温下,用0.1000mol/L的盐酸滴定25mL0.1000mol/LNa2CO3溶液,所得滴定曲线如下图所示。
下列微粒浓度间的关系不正确的是()
A.a点:
c(HCO3-)>c(Cl-)>c(CO32-)
B.b点:
c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(HCO3-)+c(CO32-)+c(OH-)
C.c点:
c(OH-)+c(CO32-)=c(H+)+c(H2CO3)
D.d点:
c(Cl-)=c(Na+)
【答案】B
高频考点四:
不同溶液中同一离子浓度的大小比较
【典例】相同温度下等物质的量浓度的下列溶液中,pH值最小的是()
A.NH4ClB.NH4HCO3C.NH4HSO4D.(NH4)2SO4
【答案】C
【解析】D中的c(NH
)大于A中的c(NH
),故D中c(H+)大于A中c(H+);C中NH4HSO4===NH
+H++SO
,B中HCO
水解显碱性促进NH
水解,故pH:
C 【名师揭秘】此类问题解题的关键是找到参照对象进行分组分析。 比如此题中,AD为正常水解,B、双水解;C为强酸性,抑制水解等,然后可以进行相关的分析。 1.【2016年高考海南卷】向含有MgCO3固体的溶液中滴加少许浓盐酸(忽略体积变化),下列数值变小的是() A.c(CO32−)B.c(Mg2+)C.c(H+)D.Ksp(MgCO3) 【答案】A 2.【2016年高考江苏卷】下列图示与对应的叙述不相符合的是() A.图甲表示燃料燃烧反应的能量变化 B.图乙表示酶催化反应的反应速率随反应温度的变化 C.图丙表示弱电解质在水中建立电离平衡的过程 D.图丁表示强碱滴定强酸的滴定曲线 【答案】A 【解析】 试题分析: A、燃烧为放热反应,反应物的总能量高于生成物的总能量,与图甲不符,A错误;B、反应开始温度升高,酶催化反应的反应速率加快,温度达到一定值,酶(蛋白质)变性,催化性能降低,反应速率变慢,B正确;C、将弱电解质加入水中,一开始弱电解质分子的电离速率大于离子结合成电解质分子的速率,随着电离的进行,二者速率相等,达到电离平衡,C正确;D、强碱滴定强酸的过程中溶液的pH逐渐增大,当接近滴定终点时pH发生突变,D正确。 答案选A。 【考点定位】本题主要是考查化学图像分析,热化学,化学反应速率,溶液中的离子平衡等有关判断 【名师点晴】掌握有关的化学反应原理,明确图像中曲线的变化趋势是解答的关键。 注意酶的催化效率与温度的关系,温度太高或太低都不利于酶的催化。 注意电离平衡也是一种动态平衡,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,符合勒·夏特列原理。 3.【2016年高考江苏卷】H2C2O4为二元弱酸。 20℃时,配制一组c(H2C2O4)+c(HC2O4-)+c(C2O42-)=0.100mol·L-1的H2C2O4和NaOH混合溶液,溶液中部分微粒的物质的量浓度随pH的变化曲线如右图所示。 下列指定溶液中微粒的物质的量浓度关系一定正确的是() A.pH=2.5的溶液中: c(H2C2O4)+c(C2O42-)>c(HC2O4-) B.c(Na+)=0.100mol·L-1的溶液中: c(H+)+c(H2C2O4)=c(OH-)+c(C2O42-) C.c(HC2O4-)=c(C2O42-)的溶液中: c(Na+)>0.100mol·L-1+c(HC2O4-) D.pH=7的溶液中: c(Na+)>2c(C2O42-) 【答案】BD 用物料守恒、电荷守恒和质子守恒原理计算相关离子浓度大小。 4.【2016年高考上海卷】能证明乙酸是弱酸的实验事实是() A.CH3COOH溶液与Zn反应放出H2 B.0.1mol/LCH3COONa溶液的pH大于7 C.CH3COOH溶液与NaCO3反应生成CO2 D.0.1mol/LCH3COOH溶液可使紫色石蕊变红 【答案】B 5.【2016年高考四川卷】向1L含0.01molNaAlO2和0.02molNaOH的溶液中缓慢通入二氧化碳,随n(CO2)增大,先后发生三个不同的反应,当0.01mol 0.015时发生的反应是: 2NaAlO2+CO2+2H2O=2Al(OH)3↓+Na2CO3。 下列对应关系正确的是() 选项 n(CO2)/mol 溶液中离子的物质的量浓度 A 0 c(Na+)>c(AlO2-)+c(OH-) B 0.01 c(Na+)>c(AlO2-)>c(OH-)>c(CO32-) C 0.015 c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-) D 0.03 c(Na+)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+) 【答案】D 【解析】 试题分析: 向1L含0.01molNaAlO2和0.02molNaOH的溶液中缓慢通入二氧化碳,首先进行的反应为氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,0.02mol氢氧化钠消耗0.01mol二氧化碳,生成0.01mol碳酸钠;然后偏铝酸钠和二氧化碳反应生成氢氧化铝和碳酸钠,0.01mol偏铝酸钠消耗0.005mol二氧化碳,生成0.005mol碳酸钠;再通入二氧化碳,二氧化碳和碳酸钠反应生成碳酸氢钠,消耗0.015mol二氧化碳,生成0.03mol碳酸氢钠。 A、未通入二氧化碳时,根据溶液中的电荷守恒有c(Na+)+c(H+)=c(AlO2-)+c(OH-),c(Na+)<c(AlO2-)+c(OH-),错误;B、当通入的二氧化碳为0.01mol时,则溶液为含有0.01mol碳酸钠和0.01mol偏铝酸钠的混合液,因为碳酸酸性强于氢氧化铝,所以偏铝酸根离子水解程度比碳酸根离子强,则偏铝酸根离子浓度小于碳酸根离子浓度,错误;C、当通入的二氧化碳为0.015mol时溶液中含有0.015mol碳酸钠,离子浓度的关系为c(Na+)>c(CO32-)>c(OH-)c(HCO3-),故错误;D、当通入二氧化碳的量为0.03mol时,溶液为碳酸氢钠溶液,溶液显碱性,离子浓度关系为c(Na+)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+),故正确。 【考点定位】考查电解质溶液中的离子平衡,钠、铝及其化合物的性质 【名师点睛】本题将元素化合物知识与电解质溶液中离子浓度大小比较综合在一起考查,熟练掌握相关元素化合物知识,理清反应过程,结合相关物质的用量正确判断相关选项中溶液的成分是解题的关键。 电解质溶液中微粒浓度大小比较要抓住两个平衡: 电离平衡和盐类的水解平衡,抓两个微弱: 弱电解质的电离和盐类的水解是微弱的,正确判断溶液的酸碱性,进行比较。 涉及等式关系要注意电荷守恒式、物料守恒式和质子守恒式的灵活运用。 6.【2016年高考天津卷】下列叙述正确的是() A.使用催化剂能够降低化学反应的反应热(△H) B.金属发生吸氧腐蚀时,被腐蚀的速率和氧气浓度无关 C.原电池中发生的反应达到平衡时,该电池仍有电流产生 D.在同浓度的盐酸中,ZnS可溶而CuS不溶,说明CuS的溶解度比ZnS的小 【答案】D 7.【2016年高考新课标Ⅰ卷】298K时,在20.0mL0.10mol 氨水中滴入0.10mol 的盐酸,溶液的pH与所加盐酸的体积关系如图所示。 已知0.10mol 氨水的电离度为1.32%,下列有关叙述正确的是() A.该滴定过程应该选择酚酞作为指示剂 B.M点对应的盐酸体积为20.0mL C.M点处的溶液中c(NH4+)=c(Cl-)=c(H+)=c(OH-) D.N点处的溶液中pH<12 【答案】D 的关系等是本题解答的关键所在。 本题难度适中。 8.【2016年高考新课标Ⅲ卷】下列有关电解质溶液的说法正确的是() A.向0.1mol CH3COOH溶液中加入少量水,溶液中 减小 B.将CH3COONa溶液从20℃升温至30℃,溶液中 增大 C.向盐酸中加入氨水至中性,溶液中 D.向AgCl、AgBr的饱和溶液中加入少量AgNO3,溶液中 不变 【答案】D 合题意的式子,并进行叠加,得到正确的算式,因为是溶液显中性,常用电荷守恒的思想解决,即c(NH4+)+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-),溶液显中性则c(H+)=c(OH-),即c(NH4+)=c(Cl-),比值等于1;依据溶度积的表达式得出: Ksp(AgCl)=c(Ag+)×c(Cl-),Ksp(AgBr)=c(Ag+)×c(Br-),则两式相比得到c(Cl-)/c(Br-)=Ksp(AgCl)/Ksp(AgBr),溶度积只受温度的影响,温度不变,则比值不变,溶度积和离子积的关系: Qc=Ksp溶液达到饱和,Qc>Ksp溶液过饱和有沉淀析出,Qc 本题难度适中。 9.【2016年高考浙江卷】苯甲酸钠( ,缩写为NaA)可用作饮料的防腐剂。 研究表明苯甲酸(HA)的抑菌能力显著高于A–。 已知25℃时,HA的Ka=6.25×10–5,H2CO3的Ka1=4.17×10–7,Ka2=4.90×10–11。 在生产碳酸饮料的过程中,除了添加NaA外,还需加压充入CO2气体。 下列说法正确的是(温度为25℃,不考虑饮料中其他成分)() A.相比于未充CO2的饮料,碳酸饮料的抑菌能力较低 B.提高CO2充气压力,饮料中c(A–)不变 C.当pH为5.0时,饮料中 =0.16 D.碳酸饮料中各种粒子的浓度关系为: c(H+)=c( )+c( )+c(OH–)–c(HA) 【答案】C 10.【2015新课标Ⅰ卷理综化学】浓度均为0.10mol/L、体积均为V0的MOH和ROH溶液,分别加水稀释至体积V,pH随 的变化如图所示,下列叙述错误的是() A.MOH的碱性强于ROH的碱性 B.ROH的电离程度: b点大于a点 C.若两溶液无限稀释,则它们的c(OH-)相等 D.当 =2时,若两溶液同时升高温度,则 增大 【答案】D 11.【2015海南化学】(8分)氨是合成硝酸、铵盐和氮肥的基本原料,回答下列问题: (1)氨的水溶液显弱碱性,其原因为(用离子方程式表示),0.1mol·L-1的氨水中加入少量的NH4Cl固体,溶液的PH(填“升高”或“降低”);若加入少量的明矾,溶液中的NH4+的浓度(填“增大”或“减小”)。 【答案】 (1)NH3·H2O NH4++OH-降低增大;; 12.【2015新课标Ⅱ卷理综化学】(14分)酸性锌锰干电池是一种一次电池,外壳为金属锌,中间是碳棒,其周围是碳粉,MnO2,ZnCl2和NH4Cl等组成的糊状填充物,该电池在放电过程产生MnOOH,回收处理该废电池可得到多种化工原料,有关数据下表所示: 溶解度/(g/100g水) 温度/℃ 化合物 0 20 40 60 80 100 NH4Cl 29.3 37.2 45.8 55.3 65.6 77.3 ZnCl2 343 395 452 488 541 614 化合物 Zn(OH)2 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Ksp近似值 10-17 10-17 10-39 回答下列问题: (4)用废电池的锌皮制备ZnSO4·7H2O的过程中,需去除少量杂质铁,其方法是: 加稀硫酸和H2O2溶解,铁变为_____,加碱调节至pH为时,铁刚好完全沉淀(离子浓度小于1×10-5mol/L时,即可认为该离子沉淀完全);继续加碱调节至pH为_____时,锌开始沉淀(假定Zn2+ 浓度为0.1mol/L)。 若上述过程不加H2O2后果是,原因是。 【答案】 (4)Fe3+;2.7;6;Zn2+和Fe2+分离不开;Fe(OH)2和Zn(OH)2的Ksp相近 【解析】 (4)双氧水具有强氧化性,能把铁氧化为铁离子,因此加入稀硫酸和双氧水,溶解后铁变为硫酸铁。 根据 13.【2016年高考新课标Ⅱ卷】联氨(又称联肼,N2H4,无色液体)是一种应用广泛的化工原料,可用作火箭燃料,回答下列问题: (4)联氨为二元弱碱,在水中的电离方程式与氨相似,联氨第一步电离反应的平衡常数值为_______(已知: N2H4+H+ N2H5+的K=8.7×107;KW=1.0×10-14)。 联氨与硫酸形成的酸式盐的化学式为。 【答案】 (4)8.7×10-7,N2H6(HSO4)2 【解析】 试题分析: (4)联氨为二元弱碱,在水中的电离方程式与氨相似,则联氨第一步电离的方程式为N2H4+H2O N2H5++OH-,已知: N2H4+H+ N2H5+的K=8.7×107;KW=1.0×10-14,联氨第一步电离的平衡常数K=[c(N2H5+)×c(OH-)]÷c(N2H4)=[c(N2H5+)×c(OH-)×c(H+)]÷[c(N2H4)×c(H+)]=K×Kw=8.7×107×1.0×10-14=8.7×10-7;联氨为二元弱碱,酸碱发生中和反应生成盐,则联氨与硫酸形成酸式盐的化学式为N2H6(HSO4)2。 【考点定位】考查电子式,化合价,盖斯定律的应用,弱电解质的电离,化学计算等知识。 【名师点睛】本题以多知识点综合题的形式考查化学基本用语,涉及电子式和化合价,盖斯定律的应用,弱电解质的电离平衡,简单化学计算等知识。 对于弱电解质电离平衡常数的计算要注意几点: ①准确书写电离平衡常数的表达式;②若没有直接的数据代入,要根据题意做一些变形,得到平衡常数之间的关系式也可解答。 夯实基础: 1.【百强校•2016届安徽师大附中最后一卷】25℃时,向10mL0.01mol·L-1KOH溶液中滴加0.01mol·L-1苯酚溶液,混合溶液中粒子浓度关系正确的是() A.当pH>7时,c(C6H5O-)>c(K+)>c(H+)>c(OH-) B.当pH<7时,c(K+)>c(C6H5O-)>c(H+)>c(OH-) C.V[C6H5OH(aq)]=10mL时,c(K+)=c(C6H5O-)>c(OH-)=c(H+) D.V[C6H5OH(aq)]=20mL时,c(C6H5O-)+c(C6H5OH)=2c(K+) 【答案】D 考点: 本题主要是考查溶液中离子浓度大小的比较 2.【百强校·2016届泰安一中5月月考】下列有关电解质溶液中粒子浓度关系正确的是() A.pH=a的醋酸溶液,稀释10倍后,其pH=b,则a=b-1 B.含等物质的量的NaHSO3和Na2SO3的溶液: 2c(Na+)=3[c(HSO3-)+c(SO32-)+c(H2SO3)] C.0.1mol·L-1盐酸与0.2mol·L-1氨水等体积混合: c(NH3·H2O)>c(Cl-)>c(NH4+)>c(OH-) D.含有AgCl和AgI固体的悬浊液: c(Ag+)>c(Cl-)=c(I-) 【答案】B 【解析】 试题分析: A.醋酸是弱电解质,存在电离平衡,pH=a的醋酸溶液,稀释10倍后,稀醋酸越稀电离程度越大,则其pH<b-1,A错误;B.含等物质的量的NaHSO3和Na2SO3的溶液,根据物料守恒可得: 2c(Na+)=3[c(HSO3-)+c(SO32-)+c(H2SO3)],B正确;C.0.1mol·L-1盐酸与0.2mol·L-1氨水等体积混合,反应后得等物质的量的氨水和氯化铵的混合液,因氨水的电离程度大于铵根离子的水解程度,则有: c(NH4+)>c(Cl-)>c(NH3·H2O)>c(OH-),C错误;D.含有AgCl和AgI固体的悬浊液,因c(Ag+)相同,但Ksp(AgCl)>Ksp(AgI): c(Ag+)>c(Cl-)>c(I-),D错误。 答案选B。 考点: 考查水溶液中的离子平衡等知识。 3.【百强校·2016届邯郸一中第七次月考】已知0.1mol/L的二元酸H2A溶液的PH=4,则下列说法中不正确的是() A.在Na2A和NaHA溶液中离子种类相同 B.在溶质物质的量浓度相等的Na2A和NaHA溶液中,阴离子总数相等 C.在NaHA溶液中一定有: c(Na+)+c(H+)=c(HA-)+c(OH-)+2c(A2-) D.在Na2A溶液中一定有: c(OH-)=c(H+)+c(HA-)+2c(H2A) 【答案】B 考点: 考查弱电解质的电离、离子浓度的大小比较 4.【百强校·2016届双流中学3月月考】向20mL0.5mol·L-1的醋酸溶液中逐滴加入等物质的量浓度的烧碱溶液,测定混合溶液的温度变化如图所示。 下列关于混合溶液的相关说法中错误的是() A.醋酸的电离平衡
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