专题10电解质溶液与离子平衡讲高考二轮复习化学附解析Word文档下载推荐.docx
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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
【考点定位】考查酸性强弱比较的实验方法。
【名师点睛】强酸与弱酸的区别在于溶解于水时是否完全电离,弱酸只能部分发生电离、水溶液中存在电离平衡。
以CH3COOH为例,通常采用的方法是:
①测定0.1mol/LCH3COOH溶液pH>1,说明CH3COOH没有完全电离;
②将pH=1CH3COOH溶液稀释100倍后测定3>pH>1,说明溶液中存在电离平衡,且随着稀释平衡向电离方向移动;
③测定0.1mol/LCH3COONa溶液的pH>7,说明CH3COONa是强碱弱酸盐,弱酸阴离子CH3COO-水解使溶液呈碱性。
【例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
一、弱电解质及其电离
1.弱电解质的电离平衡
(1)电离平衡的建立
在一定条件下(如温度、压强等),当弱电解质电离产生离子的速率和离子结合成分子的速率相等时,电离过程达到了平衡。
(2)电离平衡的特征:
(3)影响因素(以CH3COOH
CH3COO-+H+为例)
浓度:
加水稀释促进电离,溶液中n(H+)增大,c(H+)减小
温度:
升温促进电离(因为电离过程是吸热的)
③相关离子:
例如加入无水CH3COONa能抑制电离,加入盐酸也抑制电离,加入碱能促进电离,仍然符合勒夏特列原理。
2.电离平衡常数(K)----弱电解质电离程度相对大小一种参数
(1)电离平衡常数的表达式
对于一元弱酸HA
H++A-,平衡时,
对于一元弱碱MOH
M++OH-,平衡时,
(2)多元弱酸的电离
多元弱酸的各级电离常数的大小关系是K1≫K2≫K3,故其酸性取决于第一步。
(3)电离平衡常数的化学含义
相同条件下,K值越大,电离程度越大,相应酸(或碱)的酸性(或碱性)越强。
(4)影响电离平衡常数的因素:
K值只随温度变化,升温,K值增大。
二、水的电离和溶液的pH
1.水的离子积
(1)定义
H2O=
H++OH-;
△H>0,KW=c(H+)·
c(OH-)
室温下纯水中:
c(H+)=c(OH-)=1.0×
10-7_mol/L,pH=7,呈中性。
(2)性质
溶液中H2O电离产生的c(H+)=c(OH-)
在溶液中,Kw中的c(OH-)、c(H+)指溶液中总的离子浓度。
酸溶液中c(H+)=c(H+)(酸)+c(H+)(水)≈c(H+)(酸),c(H+)(水)=c(OH-);
碱溶液中c(OH-)=c(OH-)(碱)+c(OH-)(水)≈c(OH-)(碱),c(OH-)(水)=c(H+);
盐溶液显中性时c(H+)=c(OH-)=c(H+)(水)=c(OH-)(水),水解显酸性时c(H+)=c(H+)(水)=c(OH-)(水)>c(OH-),水解显碱性时c(OH-)=c(OH-)(水)=c(H+)(水)>c(H+)。
(3)水的电离平衡的影响因素
①温度:
升高温度,促进水的电离,KW增大;
降低温度,抑制水的电离,KW减小。
②酸、碱:
抑制水的电离。
③可水解的盐:
促进水的电离。
2.溶液的pH
pH=-lg[H+],广泛pH的范围为0~14。
注意:
当溶液中[H+]或[OH-]大于1mol/L时,不用pH表示溶液的酸碱性。
(2)pH、c(H+)与溶液酸碱性的关系
pH(250C)
c(H+)与c(OH-)关系(任意温度)
溶液的酸碱性
pH<
7
c(H+)>c(OH-)
溶液呈酸性,
pH=7
c(H+)=c(OH-)
溶液呈中性
pH>
c(H+)<c(OH-)
溶液呈碱性,
(3)有关pH的计算
①酸溶液中,Kw=c(H+)·
c(OH-)≈c(H+)(酸)·
c(OH-)(水)=c(H+)(酸)·
c(H+)(水);
碱溶液中,Kw=c(H+)·
c(OH-)≈c(OH-)(碱)·
c(H+)(水)=c(OH-)(碱)·
c(OH-)(水)。
②强酸、强碱溶液稀释的计算
强酸溶液,pH(稀释)=pH(原来)+lgn(n为稀释的倍数)
强碱溶液,pH(稀释)=pH(原来)-lgn(n为稀释的倍数)
酸性溶液无限加水稀释,pH只能接近于7,且仍小于7;
碱性溶液无限加水稀释时,pH只能接近于7,且仍大于7。
pH值相同的强酸(碱)溶液与弱酸(碱)溶液稀释相同的倍数时,强酸(碱)溶液pH值的变化比弱酸(碱)溶液pH值的变化幅度大。
③强酸、强碱溶液混合后溶液的pH计算
酸过量→c(H+)→pH
恰好完全反应,pH=7
碱过量→c(OH-)→c(H+)→pH
【例1】【百强校·
2016届福建师大附中三模】常温下,向1L0.1mol/LH2A溶液中逐滴加入等浓度NaOH溶液,所得溶液中含A元素的微粒的物质的量分数与溶液pH的关系如图所示,则下列说法中正确的是()
A.H2A的电离方程式为:
B.0.1mol/LNaHA溶液中存在
c(A2-)+c(HA-)+c(H2A)=0.1mol/L
C.常温下,等物质的量浓度的NaHA与Na2A溶液等体积混合后溶液pH=3.0
D.pH=4.0时,图中n(HA-)约为0.0091mol
【答案】D
时HA-与A2-的物质的量相等,常温下,等物质的量浓度的NaHA与Na2A溶液等体积混合后HA-与A2-的物质的量不一定相等,则溶液pH不一定等于3.0,C错误;
D、根据C点可知HA-的电离常数是10-3,则pH=4时,设溶液中HA-的物质的量是x,则A2-的物质的量是0.1-x,所以根据平衡常数表达式可知
,解得x=0.0091,D正确,答案选D。
考点:
考查弱电解质的电离平衡
【趁热打铁】【【百强校•2016届日照一中期末】25℃时,用0.1mol·
L-1的CH3COOH溶液滴定20mL0.1mol·
L-1的NaOH溶液,当滴加VmLCH3COOH溶液时,混合溶液的pH=7。
已知CH3COOH的电离平衡常数为Ka,忽略混合时溶液体积的变化,下列关系式正确的是()
A.Ka=
B.V=
C.Ka=
D.Ka=
考查电离平衡常数的计算等知识。
【例2】【百强校·
2016届沙市长郡中学上学期第四次月考】下列说法正确的是()
A.将Ca(OH)2饱和溶液加热,溶液的pH增大
B.常温下,pH=11的氨水与pH=3的盐酸等体积混合后,溶液的pH>
7
C.将0.1mol·
L-1的HI溶液加水稀释100倍,溶液中所有离子的浓度随之减小
D.两种醋酸溶液的pH分别为a和(a+l),物质的量浓度分别为c1和c2,则c1=10c2
【解析】
试题分析:
A.Ca(OH)2的溶解度随着温度的升高而降低,将Ca(OH)2饱和溶液加热Ca(OH)2析出,溶液的pH减小,错误;
B.pH=3的盐酸中c(H+)=10-3mol/L,pH=11的氨水中c(OH-)=10-3mol/L,两种溶液H+与OH-离子浓度相等,但由于氨水为弱电解质,不能完全电离,则氨水浓度大于盐酸浓度,反应后氨水过量,溶液呈碱性,则所得溶液的pH>7,正确;
C.HI为强电解质,将0.1mol/L的HI溶液加水稀释l00倍,氢离子浓度变成约为0.001mol/L,根据KW=c(H+)×
c(OH-)可知,溶液中氢氧根离子的浓度随之变大,错误;
D.醋酸为弱电解质,浓度越小,电离程度越大,当pH分别为a和(a+1),物质的量浓度分别为c1和c2时,则有c1>10c2,错误。
考查本题主要考查了溶液的酸碱性和pH的关系的知识。
【趁热打铁】【百强校·
2016届衡阳八中一模】下列有关溶液pH的说法正确的是()
A.将pH=11的氢氧化钠溶液加水稀释100倍,溶液中c(H+)=10-13mol/L
B.将pH=9的氢氧化钠溶液和pH=13的氢氧化钡溶液等体积混合,所得混合溶液的pH=11
C.将pH=1的硫酸溶液和pH=5的盐酸等体积混合,所得混合溶液的pH=1.3
D.pH=13的氢氧化钡溶液和pH=1的盐酸等体积混合,由于氢氧化钡过量,所得溶液的pH>
【答案】C
考查了pH的简单计算、酸碱混合时的定性判断及有关pH的计算的相关知识。
判断强弱电解质的方法和规律:
①若0.01mol·
L-1的酸HA溶液的pH>2,说明酸HA在水溶液中没有完全电离,HA为弱酸;
②相同pH的强酸、弱酸分别加水稀释相同倍数,溶液pH变化大的是强酸,变化小的是弱酸;
③相同pH的强酸和弱酸,分别加入等量相应的钠盐,溶液pH增大的是弱酸,pH几乎不变的是强酸;
④pH相同、体积相同的强酸和弱酸与碱NaOH完全反应时,耗碱量大的是弱酸,或与足量锌反应,产生H2多的是弱酸;
⑤取酸的钠盐溶于水,测定溶液pH,若pH=7,则对应酸为强酸,若pH>7,对应酸为弱酸。
【例】【百强校·
2016届静海一中下学期开学考】常温时,下列叙述正确的是()
A.稀释pH=3的醋酸,溶液中所有离子的浓度均降低
B.一定浓度的CH3COOH和NaOH混合,溶液呈中性,则混合液中
c(H+)=
mol/L
C.pH均为11的NaOH和Na2CO3溶液中,水的电离程度相同
D.分别中和pH与体积均相同的硫酸和醋酸,硫酸消耗氢氧化钠的物质的量多
重点考查了水的离子积常数以及电离平衡的问题。
误区警示:
“电离平衡”分析判断中六大误区
(1)误认为电离平衡正向移动,弱电解质的电离程度一定增大。
如向醋酸溶液中加入少量冰醋酸,平衡向电离方向移动,但醋酸的电离程度减小。
(2)误认为弱电解质在加水稀释的过程中,溶液中离子浓度都减小,如氨水加水稀释时,c(H+)浓度增大。
(3)弱电解质溶液加水稀释过程中,判断某些微粒浓度的关系式是否发生变化时,首先要考虑该关系式是否是电离常数、离子积常数、水解常数以及它们的变形。
(4)误认为溶液的酸碱性取决于pH,如pH=7的溶液在温度不同时,可能呈酸性或碱性,也可能呈中性。
(5)误认为由水电离出的c(H+)=10-13mol/L的溶液一定呈碱性。
如25℃,0.1mol/L的盐酸或氢氧化钠溶液中由水电离出的c(H+)都为10-13mol/L。
(6)误认为酸碱恰好中和时溶液一定呈中性。
如强酸和弱碱恰好中和溶液呈酸性,强碱和
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- 专题 10 电解质 溶液 离子 平衡 高考 二轮 复习 化学 解析