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专题五 电解质溶液. 【 课前导引 】. 1. 下列物质的水溶液能导电,但属于非电解质的是 _________ 。 A. 醋酸 B. Cl 2 C. NH 4 NO 3 D. SO 2.
E N D
专题五 电解质溶液
1. 下列物质的水溶液能导电,但属于非电解质的是_________。 A. 醋酸 B. Cl2 C. NH4NO3 D. SO2
2. 稀的醋酸溶液中存在平衡CH3COOH H++CH3COO-(正方向吸热), 要使溶液中c(H+)减小,下列操作正确的是_______。 A. 溶液中加入氢氧化钠固体 B. 溶液中通入HCl气体 C. 使醋酸溶液的温度升高 D. 加入纯醋酸
2. 解析:本题以电离平衡为依托,考查学生应用化学平衡的知识解决电离平衡问题的能力。在醋酸溶液中存在如下电离平衡: CH3COOH+H2O CH3COO-+H3+O 仍然可以符合勒夏特列原理。加氢氧化钠固体c(H+)会减小,通入HCl气体c(H+)会增大,升温c(H+)也会增大,加入纯醋酸其浓度增大c(H+)会增大。答案为A。
1. 了解强、弱电解质与结构的关系。 2. 理解弱电解质的电离平衡以及浓度等条件对电离平衡的影响。 3. 水的电离和水的离子积常数。 4. 溶液的PH值及有关PH值简单计算。 5. 理解盐类水解的实质,掌握水解的规律,学会盐类水解离子方程式的书写。 6. 了解盐类水解在生产、生活中的应用。 7. 使学生理解中和滴定的原理。 8. 使学生初步了解酸碱中和滴定的操作方法。 9. 使学生掌握有关酸碱中和滴定的简单计算。
例1 (05江苏8题) 在一定体积pH=12的Ba(OH)2溶液中,逐滴加入一定物质的量浓度的NaHSO4溶液,当溶液中Ba2+恰好完全沉淀时,溶液pH=11。若反应后溶液体积等于Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液体积之和,则Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液体积比是: A. 1:9 B. 1:1 C. 1:2 D. 1:4
解析:本题属于PH计算的考查范畴。本题中可假设Ba(OH)2溶液的体积为1L,因为n(Ba2+)=0.005mol,n(OH-)=0.01mol,剩余的n(OH-)=0.005mol。而此时OH-的浓度为0.001mol/L,总体积应为5L,故加入的NaHSO4溶液的体积为4L,答案应该是D。解析:本题属于PH计算的考查范畴。本题中可假设Ba(OH)2溶液的体积为1L,因为n(Ba2+)=0.005mol,n(OH-)=0.01mol,剩余的n(OH-)=0.005mol。而此时OH-的浓度为0.001mol/L,总体积应为5L,故加入的NaHSO4溶液的体积为4L,答案应该是D。 解决此类问题的关键是进行合理的假设。
例2(05江苏12题) 常温下将稀NaOH溶液与稀CH3COOH混合,不可能出现的结果是: A. pH>7, 且c(OH-)>c(Na+)>c(H+)>c(CH3COO-) B. pH>7, 且c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-) C. pH<7, 且c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-) D. pH=7, 且c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)=c(OH-)
解析:本题属于基本概念与理论的考查。落点在离子浓度的大小比较,即水解和电离的平衡。此题比较常规,只要对四个选项分别进行研究即可解决。A中PH>7时,即为碱性条件,稀NaOH溶液与稀CH3COOH溶液混合后,只有可能是CH3COONa溶液或者是NaOH溶液过量又或者是CH3COONa和极少量CH3COOH剩余的情况。解析:本题属于基本概念与理论的考查。落点在离子浓度的大小比较,即水解和电离的平衡。此题比较常规,只要对四个选项分别进行研究即可解决。A中PH>7时,即为碱性条件,稀NaOH溶液与稀CH3COOH溶液混合后,只有可能是CH3COONa溶液或者是NaOH溶液过量又或者是CH3COONa和极少量CH3COOH剩余的情况。
因此不可能是c(OH-)>c(Na+),更不可能是c(H+)>c(CH3COO-);B选项不管在溶液显示为何种性质的条件下,均应该满足电荷守恒;C选项完全是可能的,即当CH3COOH剩余,溶液中是CH3COOH和CH3COONa的混合溶液,且CH3COOH剩余较多;D中PH=7时,根据电荷守恒,c(CH3COO-) =c(Na+)。因此本题答案为A、D。
解决这类试题关键是掌握三种守恒关系的书写与理解。此类题的考查趋势是:单一的电解质溶液、酸碱反应后溶液、酸式盐溶液、多种盐混合溶液中离子浓度的大小比较。解决这类试题关键是掌握三种守恒关系的书写与理解。此类题的考查趋势是:单一的电解质溶液、酸碱反应后溶液、酸式盐溶液、多种盐混合溶液中离子浓度的大小比较。
1. 将0.l mol.L-1醋酸溶液加水稀释, 下列说法正确的是: A. 溶液中c(H+)和c(OH-)都减小 B. 溶液中c(H+)增大 C. 醋酸电离平衡向左移动 D. 溶液的pH增大
命题意图: 本题以弱电解质电离平衡为依托,考查弱电解质在加水稀释条件下的电离平衡走向,以及溶液中各种离子浓度大小的变化,以此考查考生思维的灵活度和深广度。
解题思路: 在醋酸溶液中存在如下电离平衡: CH3COOH+H2O CH3COO-+H3O+ 加水稀释虽可使醋酸的电离平衡向电离的方向移动,H3O+数目增加,但由于加水稀释时溶液的体积变化占了主导地位,所以c(H3O+)减小,PH增大。答案为D。
2. 已知0.1mol·L-1的二元酸H2A溶液的pH=4.0,则下列说法中正确的是: A. 在Na2A、NaHA两溶液中,离子种类不相同 B. 在溶质物质的量相等的Na2A、NaHA两溶液中,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(Na+)>c(A2-) >c(H+)> c(OH-)
命题意图: 本题主要考查电离平衡、盐类水解等理论知识。弱电解质的电离平衡、盐类的水解平衡都会反映到溶液中各种离子浓度的关系之中,从分析离子关系角度考查电离平衡和盐类水解平衡理论知识,可以较好地区分学生对相关理论内容的理解水平。
解题思路: 根据题给条件可判断,H2A的第一级电离就较弱,属于弱酸。所以在Na2A、NaHA溶液中由于水解和电离,两溶液中所含离子种类数肯定相同。在Na2A溶液中,由于A2-水解,阴离子总数增加,所以两溶液中阴离子总数前者多。任何溶液中,阳离子所带正电荷总数跟阴离子所带负电荷总数必定相等。所以,在Na2A溶液中H+浓度小于OH-离子浓度。本题答案选C。
1. 强、弱电解质及其与结构的关系 弱极性共价键 可逆,存在电离平衡
2. 电离方程式:强电解质在溶液中全部电离,在电离方程式中以“=”表示之;弱电解质不能全部电离,在电离方程式中以“”表示之;多元弱酸分步电离,在书写电离方程式时要分步书写,如H2CO3电离时常以下式表示:H2CO3 H++HCO3-、HCO3- H++CO32-;多元弱碱分步电离,但常常一步写到底,如 Cu(OH)2 Cu2++2OH-。
3. 影响水的电离的因素: ① 升高温度可以促进水的电离,所以,升温时Kw增大;例如,100℃时,Kw=110-12; ② 在25℃时,把酸、碱溶入水中,水的电离受到抑制,由水电离出的H+、OH-都减小,但水溶液中所有H+、OH-的浓度的乘积不变,仍为110-14;
③ 保持25℃不变,把NH4Cl这样易水解的盐溶入水中,水电离受到促进,由水电离出的H+、OH-都增多,但OH-有一部分会与NH4+结合成NH3·H2O,所以,溶液中H+、OH-浓度的乘积仍为1×10-14; ④ 水的离子积是只与温度有关的常数,在25℃时,纯净水或酸溶液、或碱溶液、或盐溶液中,H+、OH-浓度的乘积保持不变:Kw=110-14;
4. 盐类水解的一般规律 有弱才水解,无弱不水解, 越弱越水解,都弱都水解, 谁强显谁性,都强显中性。例: 物质的量浓度相同的三种盐NaX、NaY、NaZ的溶液,其pH依次为8、9、10,则HX、HY、HZ的酸性由强到弱的顺序是:______________
因为NaZ溶液的碱性最强,则Z-离子水解程度最大。HZ的酸性最弱。因此HX、HY、HZ的酸性由强到弱的顺序是HX>HY>HZ.因为NaZ溶液的碱性最强,则Z-离子水解程度最大。HZ的酸性最弱。因此HX、HY、HZ的酸性由强到弱的顺序是HX>HY>HZ.
5. 运用三种守恒关系判断溶液中粒子浓度大小。 电解质溶液中的离子之间存在着三种定量关系: ① 物料守恒: 例如在Na2CO3溶液中: 1/2c(Na+)=c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3); 又如在NaH2PO4溶液中: c(Na+)=c(H3PO4)+c(H2PO4-) +c(HPO42-)+c(PO43-);
② 电荷守恒:例如在NaHCO3溶液中: c(Na+)+c(H+) =c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-); 又如在Na2HPO4溶液中: c(Na+)+c(H+)= c(OH-)+c(H2PO4-)+2c(HPO42-)+3c(PO43-);
③ 质子守恒: 如Na2CO3溶液中: c(OH-)=c(HCO3-)+2c(H2CO3)+c(H+); 又如Na3PO4溶液中: c(OH-)= c(HPO42-)+2c(H2PO4-)+3c(H3PO4)+c(H+);
6. 中和滴定的原理 (1) 定量分析:化学上把测定物质各组成成分的含量过程,称为定量分析过程。中和滴定是定量分析的一种方法。 (2) 中和滴定:用已知物质的量浓度的酸(或碱)来测定未知物质的量浓度的碱(或酸)的方法就叫酸碱中和滴定。 实质: H++OH—=H2O即酸中的H+和碱中的OH-物质的量相等。
(3) 计算原理: mHnR+nM(OH)m = MnRm+mnH2O m n C1·V1 C2·V2 则有:n·C1·V1 = m·C2·V2 其中C1、C2分别表示酸和碱的浓度,V1、V2分别表示酸和碱的体积。
(4) 中和滴定的关键: ① 准确测定溶液的体积 ② 准确显示反应的终点
7. 中和滴定的仪器的使用,操作方法及步骤 (1) 仪器:酸式、碱式滴定管,滴定管夹,锥形瓶。 酸式滴定管: 玻璃活塞; 碱式滴定管: 不能用玻璃活塞(为什么?) 注意:①零刻度在上方 ②滴定管可以读到小数点后两位
(2) 药品: 标准液;待测液;指示剂。 (3) 准备过程: 洗涤: 用洗液洗→检漏:滴定管是否漏水→用水洗→用标准液洗(或待测液洗) 注意: 为什么用水洗后,还要用标准液洗? 但锥形瓶不能用待测液洗? →装溶液→排气泡→调液面→记数据V(始) 洗涤后滴定管中装标准溶液,并读下读数,锥形瓶中装一定体积的待测液,并放几滴指示剂于锥形瓶中
(4) 滴定: 左手控制滴定管旋塞,右手拿住锥形瓶颈,边滴入标准液边不断摇动;眼睛要始终注视锥形瓶中溶液的颜色变化。 当看到加一滴标准液时,锥形瓶中溶液颜色突变时,停止滴定。待30s不变色,准确记下标准液读数,并准确求得滴定用去的标准液体积。 滴定操作重复2~3次。 将几次滴定用去盐酸体积的平均值代入关系式计算。
[课堂反馈] 1. 下列叙述正确的是: A. 强电解质都是离子化合物,因此NaCl是离子化合物 B. 醋酸溶液的导电能力可能比稀硫酸强 C. SO3溶于水,其水溶液能导电,SO3是电解质 D. 硫磺是单质,不导电,因此硫磺是非电解质
[课堂反馈] 1. 下列叙述正确的是: A. 强电解质都是离子化合物,因此NaCl是离子化合物 B. 醋酸溶液的导电能力可能比稀硫酸强 C. SO3溶于水,其水溶液能导电,SO3是电解质 D. 硫磺是单质,不导电,因此硫磺是非电解质 B
2. pH相同的氨水和氢氧化钠两种溶液中它们的: A. H+的物质的量相同 B. 物质的量浓度相同 C. OH-的物质的量浓度相同 D. OH-的物质的量浓度不同
2. pH相同的氨水和氢氧化钠两种溶液中它们的: A. H+的物质的量相同 B. 物质的量浓度相同 C. OH-的物质的量浓度相同 D. OH-的物质的量浓度不同 C
3. 常温时,以下4种溶液pH最小的是: A. 0.01mol·L-1醋酸溶液B. 0.02mol·L-1醋酸与0.02mol ·L-1NaOH溶液等体积混合液C. 0.03mol·L-1醋酸与0.01mol ·L-1NaOH溶液等体积混合液D. pH=2的盐酸与pH=12的NaOH溶液等体积混合液
3. 常温时,以下4种溶液pH最小的是: A. 0.01mol·L-1醋酸溶液B. 0.02mol·L-1醋酸与0.02mol ·L-1NaOH溶液等体积混合液C. 0.03mol·L-1醋酸与0.01mol ·L-1NaOH溶液等体积混合液D. pH=2的盐酸与pH=12的NaOH溶液等体积混合液 A
4. 室温下,在pH=12的某溶液中,分别有甲、乙、丙、丁四位同学计算出由水电离的c(OH-)的数据分别为: 甲:1.0×10-7mol·L-1;乙:1.0×10-6mol·L-1;丙:1.0×10-2mol·L-1;丁:1.0×10-12mol·L-1。其中你认为正确的数据是: A. 甲、乙 B. 乙、丙 C. 丙、丁 D. 乙、丁
4.室温下,在pH=12的某溶液中,分别有甲、乙、丙、丁四位同学计算出由水电离的c(OH-)的数据分别为: 甲:1.0×10-7mol·L-1;乙:1.0×10-6mol·L-1;丙:1.0×10-2mol·L-1;丁:1.0×10-12mol·L-1。其中你认为正确的数据是: A. 甲、乙 B. 乙、丙 C. 丙、丁 D. 乙、丁 C
5. 下列说法正确的是: A. 0.020 mol/L的HCN(aq)与0.020 mol/L NaCN(aq)等体积混合得到碱性混合溶液中: c(Na+)>c(CN-) B. 某二元弱酸的酸式盐NaHA溶液中: c(H+)+c(A2-)=c(OH-)+c(H2A) C. 在物质的量浓度均为0.01mol/L的CH3COOH和CH3COONa的混合溶液中: c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.01 mol/L D. c(NH4+)相等的(NH4)2SO4溶液、NH4HCO3溶液、NH4Cl溶液: c[(NH4)2SO4]>c(NH4HCO3)>c(NH4Cl)
A 5. 下列说法正确的是: A. 0.020 mol/L的HCN(aq)与0.020 mol/L NaCN(aq)等体积混合得到碱性混合溶液中: c(Na+)>c(CN-) B. 某二元弱酸的酸式盐NaHA溶液中: c(H+)+c(A2-)=c(OH-)+c(H2A) C. 在物质的量浓度均为0.01mol/L的CH3COOH和CH3COONa的混合溶液中: c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.01 mol/L D. c(NH4+)相等的(NH4)2SO4溶液、NH4HCO3溶液、NH4Cl溶液: c[(NH4)2SO4]>c(NH4HCO3)>c(NH4Cl)