人教版跨越高考化学二轮复习 第2专题第4讲电解质溶液（一）.ppt

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1、本专题是高考必考的重点内容。从新课标省份的高考试题来看,考查的内容主要是:1.弱电解质电离方程式的书写及弱电解质电离平衡的移动。2.水的电离及影响水的电离平衡的因素;水的离子积常数。3.pH的概念及pH与溶液酸、碱性的关系;有关pH的计算;弱酸、弱碱在稀释时pH的变化。4.盐类水解的实质;盐类水解后溶液酸碱性的判断及影响盐类水解的因素;盐类水解离子方程式的书写;盐类水解知识的应用等。2021/8/9 星期一15.弱电解质的电离与盐类水解知识的综合考查。如,离子共存、混合溶液中离子浓度大小的比较及某些溶液的配制。6.酸碱中和滴定。2021/8/9 星期一27.沉淀的溶解平衡。本专题内容考查的题型

2、主要是选择题和填空题。预计在2011年的高考试题中,本专题的内容仍将以选择题和填空题的形式出现,试题的难度适中。考查的内容将以“两个平衡”(电离平衡、水解平衡)及pH为主,并将这三个知识点融合在一起出现在试题中,以离子共存、离子浓度大小的顺序及pH大小的顺序等方式表现出来。沉淀的溶解平衡是新课标教材增加的内容,也是新课标高考的热点。作为增加的内容,出题相对容易,特别是把溶解平衡与化学平衡、电离平衡、水解平衡结合起来考查,这将可能是2011年高考的热点。2021/8/9 星期一3一、水溶液中的平衡二、酸碱中和滴定中和滴定2021/8/9 星期一4 技能归纳1.影响水电离的因素(1)温度:由于水的

3、电离是一个吸热过程,故升温可促进水的电离。如常温下的水中,水电离的c(H+)=c(OH-)=10-7molL-1,而在100的水中,水电离的c(H+)=c(OH-)=10-6molL-1,所以,常温时纯水的pH=7,而100时纯水的pH=6。虽然100时纯水的pH小于7,但此时的水仍为中性,这是因为此时的c(H+)=c(OH-)。(2)加入酸或碱:在纯水中加入酸或碱后,酸电离的H+或碱电离的OH-均能使水的电离平衡左移,即加酸或加碱都会抑制水的电离。若此时温度不变,则水的离子积KW也不变,但溶液中H+和OH-的浓度不再相等。若向纯水中加酸,则c(H+)增大,c(OH-)减小,pH变小;若加碱,

4、则c探究点一:影响弱电解质电离的因素2021/8/9 星期一5(OH-)增大,c(H+)减小,pH变大。(3)加入能水解的盐:在纯水中加入能水解的盐,由于盐水解的实质是:盐中的弱离子跟水电离出的H+或OH-结合生成难电离的分子或离子,使水的电离平衡向右移动,即盐的水解会促进水的电离。若温度不变,则水的离子积KW也不变。若盐中的离子与水电离的H+结合生成难电离的物质,则c(H+)减小,而c(OH-)增大,使溶液呈碱性;反之,则溶液呈酸性。(4)加入易跟水反应的活泼金属(如碱金属、Ca、Ba等):向纯水中加入这些活泼金属后,由于跟水电离出的H+直接反应,使c(H+)降低,破坏了水的电离平衡,促使水

5、的电离平衡不断向右移动,导致c(OH-)大于c(H+),使溶液呈碱性。2021/8/9 星期一62.影响弱酸、弱碱的电离因素(1)温度:弱电解质的电离是吸热过程,故升温能使弱酸、弱碱的电离平衡都向右移动。(2)加水:加水稀释时,弱电解质的电离程度增大,溶液中离子个数增多,但由于溶液体积也增大,使得溶液中主体离子(若为弱酸指H+,若为弱碱指OH-)浓度降低,即稀释弱酸,电离程度增大,c(H+)减小;稀释弱碱,电离程度增大,c(OH-)减小。如相同温度下,0.1molL-1的CH3COOH溶液与0.01molL-1的CH3COOH溶液中,由于溶液越稀,电离程度越大,故它们的c(H+)比值小于10。

6、(3)加酸或碱:弱酸中加强酸,弱酸的电离平衡向左移动,而弱酸中加碱,由于碱能中和弱酸电离的H+,故使弱酸的电离平衡向右移动;同2021/8/9 星期一7理,弱碱中加强碱,弱碱的电离平衡左移,加酸则右移。(4)加入能跟弱酸或弱碱反应的盐。如向CH3COOH溶液中加入Na2CO3,由于CH3COOH电离的H+跟C结合生成更难电离的HC或H2CO3,促使CH3COOH的电离平衡不断向右移动;同理,氨水中加入AlCl3后,NH3H2O的电离平衡也向右移动。(5)加入跟弱酸反应的金属、金属氧化物等。如向CH3COOH溶液中加入Mg、Zn、Fe、CaO等,由于这些物质都能跟CH3COOH电离的H+作用,使

7、c(H+)降低,故均可促使CH3COOH的电离平衡向右移动。2021/8/9 星期一8典例1(2010年全国理综,9)下列叙述正确的是()A.某醋酸溶液的pH=a,将此溶液稀释1倍后,溶液的pH=b,则abB.在滴有酚酞溶液的氨水中,加入NH4Cl至溶液恰好无色,则此时溶液的pHa,A项错误;酚酞变色的pH范围为810,滴有酚酞的溶液呈无色时,其pH可能大于7,B项错误;盐酸的pH不会大于7,C项错误;盐酸与NaOH溶液反应呈中性,进而可确定NaOH溶液的物质的量浓度为0.001molL-1,D项正确。答案D2021/8/9 星期一9演练125时,在含有大量Ba2+的某澄清透明溶液中,由水电离

8、产生的OH-的物质的量浓度为110-12molL-1,则在此溶液中还可能大量共存的离子组为()A.Na+、Fe2+、NB.K+、CH3COO-、SC.N、HC、SCN-D.Cu2+、Mg2+、Cl-【解析】溶液中含有大量Ba2+,因S与Ba2+会产生沉淀,故B项排除;由水电离产生的OH-的物质的量浓度为110-12molL-1,则该溶液可能是酸性溶液,也可能是碱性溶液,A项中Fe2+、N在酸性溶液中会发生氧化还原反应,Fe2+在碱性条件下会生成Fe(OH)2沉淀,故A项排除;C项中HC既不能在碱性条件下大量共存,也不能在酸性条件下大量共存。答案D2021/8/9 星期一10 技能归纳1.在相同

9、浓度、相同温度条件下,与强电解质做导电性对比实验,弱电解质导电性较差。探究点二:确定某酸HA是弱电解质的常用方法2.测定其对应的强碱盐溶液的酸碱性若测得CH3COONa稀溶液显碱性,则证明该盐为强碱弱酸盐,CH3COOH为弱电解质。3.测定酸溶液的浓度与pH的关系若测得0.01molL-1CH3COOH溶液的pH大于2,则可证明醋酸是弱电解质。2021/8/9 星期一114.稀释稀酸溶液观察pH变化对强酸而言,若将酸的稀溶液稀释为原来的10n倍,则溶液的pH增大n,例如将pH=2的稀盐酸稀释为原来的100倍,其pH变为4;弱酸中存在电离平衡,其pH变化幅度小于强酸,如将pH=2的醋酸稀释为原来

10、的100倍,其pH小于4。5.通过实验证明弱酸溶液中存在电离平衡比如,微热滴有石蕊的醋酸溶液,溶液红色加深证明醋酸溶液中存在电离平衡,醋酸是弱电解质。证明弱碱为弱电解质的方法与此类似。2021/8/9 星期一12典例2(2010年重庆理综,13)pH=2的两种一元酸x溶液和y,体积均为100mL,稀释过程中pH与溶液体积的关系如图所示。分别滴加NaOH溶液(c=0.1molL-1)至pH=7,消耗NaOH溶液的体积为Vx、Vy,则()A.x为弱酸,VxVyC.y为弱酸,VxVy2021/8/9 星期一13【解析】溶液从100mL加水稀释至1000mL后,酸x溶液的pH由2变为3,y溶液的pH小

11、于3,故x是强酸,y是弱酸;因为pH相等的一元弱酸y的浓度远远大于一元强酸x,故向体积和pH均相等的两种一元酸溶液中滴加同浓度的NaOH溶液至pH=7时,弱酸y所需NaOH溶液的体积远远大于强酸x,故Vx7,最后一种溶液的pH7可知,AOH的电离程度大于HD;由BC溶液的pHHD=BOH,即HC的酸性大于HD,AOH的碱性大于BOH。ABCD碱性AOHBOHAOHBOHAOHHDHCHDHCHDHC7B.如果混合溶液的pH=7,则混合溶液中c(CH3COO-)=c(Na+)C.如果a1=a2,b1=b2,则混合溶液中c(CH3COO-)=c(Na+)D.如果a1=a2,且混合溶液的pH=7,则

12、b1b2【解析】A项中CH3COOH与NaOH恰好完全反应,生成CH3COONa水解呈碱性;B项中pH=7,说明c(OH-)=c(H+),根据c(H+)+c(Na+)=c(CH3COO-)+c(OH-),故c(CH3COO-)=c(Na+);C项中NaOH与CH3COOH恰好完全反应,CH3COO-部分水解,故c(CH3COO-)b2。答案C2021/8/9 星期一18 技能归纳1.水解的含义盐电离出来的阴离子或阳离子与水电离产生的氢离子或氢氧根离子结合,生成弱电解质的反应叫盐的水解。探究点四:盐的水解2.能水解的离子、水解程度、水解后溶液的酸碱性盐的水解规律可以简单概括为:谁弱谁水解(弱酸根

13、阴离子或弱碱阳离子才水解)、谁强显谁性(强酸弱碱盐显酸性、强碱弱酸盐显碱性)、越弱越水解(酸性或碱性越弱其酸根阴离子或阳离子的水解程度越大)。2021/8/9 星期一193.水解反应的特征、影响水解程度的因素从水解反应方程式可以看出,水解反应是酸碱中和反应的逆反应,酸碱中和是放热的,因此盐类水解都是吸热的。影响水解平衡的因素主要是温度和浓度。由于水解反应是吸热反应,故升温可增大盐的水解程度;加水稀释也能增大盐的水解程度。除温度、浓度两因素会影响外,与化学平衡一样,溶液的酸、碱性,或加入其他能破坏水解平衡的物质都会影响盐的水解程度。2021/8/9 星期一20典例4(2010年四川理综,10)有

14、关100mL0.1molL-1NaHCO3、100mL0.1molL-1Na2CO3两种溶液的叙述不正确的是()A.溶液中水电离出的H+个数:B.溶液中阴离子的物质的量浓度之和:C.溶液中:c(C)c(H2CO3)D.溶液中:c(HC)c(H2CO3)【解析】Na2CO3溶液和NaHCO3溶液均因水解而显碱性,Na2CO3的水解程度大于NaHCO3,故相同浓度的溶液,pH(Na2CO3)pH(NaHCO3),即溶液中水电离出的c(OH-)为,水电离产生的c(H+)和c(OH-)始终相等,两溶液的体积相同,故溶液中水电离出的H+个数:,A项正确;0.1molL-1的NaHCO3溶液和0.1mol

15、L-1的Na2CO3溶2021/8/9 星期一21液中阴离子的物质的量浓度之和均可表示为c(OH-)+c(HC)+c(C),根据HC和C的水解:HC+H2OH2CO3+OH-、C+H2OHC+OH-可判断B项正确;HC的水解程度大于电离程度,NaHCO3溶液显碱性,故C项错误;C水解分步进行:C+H2OHC+OH-,HC+H2OH2CO3+OH-,以第一步水解为主,故D项正确。答案C2021/8/9 星期一22演练4H1N1病毒肆虐全球,专家建议要经常用消毒液对生活环境进行消毒。已知“84”消毒液的成分为NaClO溶液,下列物质能增强其杀菌消毒能力的是()A.NH4ClB.H2OC.NaClD

16、.NaOH【解析】NaClO溶液中存在下列平衡:ClO-+H2OHClO+OH-,加入NH4Cl,N+OH-NH3H2O,使平衡右移,HClO的浓度增大,杀菌消毒能力增强,A项正确;加水将溶液稀释,HClO的浓度减小,杀菌消毒能力减弱,B项错误;加入NaCl对平衡无影响,C项错误;加入NaOH,平衡左移,HClO的浓度减小,杀菌消毒能力减弱,D项错误。答案A2021/8/9 星期一23 技能归纳1.多元弱酸溶液中,由于多元弱酸是分步电离的,第一步的电离远大于第二步,第二步的电离又远大于第三步。由此可以判断多元弱酸溶液中各离子浓度的大小顺序。如H3PO4溶液中:c(H+)c(H2P)c(HP)c

17、(P)。探究点五:粒子浓度大小比较规律2.多元弱酸的强碱正盐溶液中,要根据酸根离子的分步水解来分析。如Na2S溶液中:c(Na+)c(S2-)c(OH-)c(HS-)c(H+)。3.同一离子在不同溶液中,既要考虑水解因素,又要考虑H+或OH-或其他离子的抑制或促进作用。如有相同物质的量浓度的下列溶液NH4NO3CH3COONH4NH4HSO4(NH4)2Fe(SO4)2(NH4)2SO4,其中N浓度由大到小的顺序应是。2021/8/9 星期一244.强酸弱碱盐和弱碱(或强碱弱酸盐和弱酸)组成的混合溶液。在所出的考题中,一般是以等物质的量浓度、等体积相混合,这种溶液既要考虑弱碱或弱酸的电离,又要

18、考虑盐的水解因素。如等体积、等物质的量浓度的CH3COONa与CH3COOH溶液相混合后,所得混合液中各离子浓度由大到小的顺序为c(CH3COO-)c(Na+)c(H+)c(OH-)。规律:CH3COOH的电离程度大于CH3COONa的水解程度。考题中,还常出现下列两种混合溶液:等体积、等物质的量浓度的HCOONa和HCOOH的混合液;等体积、等物质的量浓度的NH4Cl(或NH4NO3)和NH3H2O的混合液。在这两种混合液中,HCOOH、NH3H2O的电离程度均大于HCOO-、N的水解程度,因此不难排出这两种混合溶液中各离子的浓度大小顺序(请同学们自己排列一下)。2021/8/9 星期一25

19、5.电荷守恒:电解质溶液中阳离子所带的正电荷总数与阴离子所带的负电荷总数相等。如K2CO3溶液中:c(K+)+c(H+)=c(HC)+c(OH-)+2c(C)。6.物料守恒:电解质中某特定元素的原子,无论是发生电离还是水解,这些特定元素的原子总数是不变的。如KHCO3溶液中,因n(K+)n(C)=11,所以c(K+)=c(HC)+c(C)+c(H2CO3)。7.质子守恒:电解质溶液中分子或离子得到或失去质子(H+)的物质的量相等。例如,在NaHS溶液中H+(H3O+)、H2S为得到质子后的产物,OH-、S2-为失去质子后的产物,故有以下关系:c(H+)+c(H2S)=c(OH-)+c(S2-)

20、。2021/8/9 星期一26典例5(2010年江苏,12)常温下,用0.1000molL-1NaOH溶液滴定20.00mL0.1000molL-1CH3COOH溶液所得滴定曲线如右图。下列说法正确的是()A.点所示溶液中:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(CH3COOH)+c(H+)B.点所示溶液中:c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-)C.点所示溶液中:c(Na+)c(OH-)c(CH3COO-)c(H+)D.滴定过程中可能出现:c(CH3COOH)c(CH3COO-)c(H+)c(Na+)c(OH-)2021/8/9 星期一27【解析】点所示溶液相当于CH3COO

21、H与CH3COONa等物质的量混合的溶液,由电荷守恒可得:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+),此时溶液中c(Na+)c(CH3COOH),A项错误;点所示溶液的pH=7,此时c(OH-)=c(H+),根据电荷守恒可得:c(CH3COO-)=c(Na+),B项错误;点所示溶液为NaOH和CH3COOH恰好完全中和所得的溶液,即CH3COONa溶液,溶液中各离子浓度的大小为c(Na+)c(CH3COO-)c(OH-)c(H+),C项错误;滴定初期加入NaOH溶液的量较小时,可能出现c(CH3COOH)c(CH3COO-)c(H+)c(Na+)c(OH-)的情况,D项正确。

22、答案D2021/8/9 星期一28演练5(2010年广东理综,12)HA为酸性略强于醋酸的一元弱酸。在0.1molL-1NaA溶液中,离子浓度关系正确的是()A.c(Na+)c(A-)c(H+)c(OH-)B.c(Na+)c(OH-)c(A-)c(H+)C.c(Na+)+c(OH-)=c(A-)+c(H+)D.c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-)【解析】A项明显错误,因为阳离子浓度都大于阴离子浓度,电荷不守恒;NaA的水解是微弱的,故c(A-)c(OH-),B项错误,正确的离子浓度大小关系为c(Na+)c(A-)c(OH-)c(H+);C项的等式不符合任何一个守恒关系,故C项错误;D项的等式符合电荷守恒关系,故D项正确。答案D2021/8/9 星期一29