北京四中網(wǎng)校2013年高考化學一輪復(fù)習 熱點二 電解質(zhì)溶液、膠體知識導學
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1、熱點 二——電解質(zhì)溶液、膠體 考向指南針 本專題屬于高考必考內(nèi)容,并且考查的熱點眾多、分散。從歷年高考試卷看,考查的熱點有: (1)比較某些物質(zhì)導電性的強弱; (2)外界條件對弱電解質(zhì)電離平衡的影響; (3)依據(jù)電離、水解平衡移動原理,解釋某些問題; (4)相同濃度(或相同pH)的強弱電解質(zhì)的比較,如氫離子濃度的大小、與較活潑金屬放出氫氣的速率或多少、中和堿的能力、稀釋后的pH的變化等; (5)將已知pH的酸、堿按一定比例混合,分析混合后溶液酸堿性或計算溶液的pH; (6)已知物質(zhì)的量濃度和體積的酸堿混合,推斷混合后
2、溶液的酸堿性或計算溶液的pH; (7)已知混合溶液的pH,推斷混合前的各種可能,或已知強酸、強堿各自的pH及混合后的pH,求混合時的體積比; (8)對鹽對水的電離程度的影響作定性判斷或定量計算; (9)鹽溶液蒸干灼燒后產(chǎn)物的推斷; (10)鹽溶液的pH大小比較; (11)離子濃度大小的比較等,另外,判斷離子共存、配制溶液、試劑貯存、化肥的混用、物質(zhì)鑒別推斷、某些鹽的分離除雜等內(nèi)容在高考中也涉及到鹽的水解。 從發(fā)展的趨勢看,在以后的高考中,外界條件對弱電解質(zhì)電離平衡的影響及強弱電解質(zhì)的比較將仍是命題的重點,離子濃度大小的比較是熱中之熱。
3、在高考試題中,特別是選擇題,常常將鹽類水解與弱電解質(zhì)的電離、酸堿中和滴定、pH等知識融合在一起,具有一定的綜合性。溶液的pH計算題設(shè)條件可謂千變?nèi)f化,正向、逆向思維,數(shù)字和字母交替出現(xiàn),與生物酸堿平衡相結(jié)合或運用數(shù)學工具進行推理等試題在理科綜合測試中出現(xiàn)可能性極大,今后很可能會以填空或選擇的形式出現(xiàn),題目難度適中,推理性會有所增強。有關(guān)膠體的試題,命題有向著考查膠體基本知識與科技、生活、生產(chǎn)相結(jié)合的問題的趨勢,主要考核膠體性質(zhì)和膠體提純(滲析法)。 三點薈萃 [知識網(wǎng)絡(luò)] 一、電解質(zhì)溶液 二、膠體的性質(zhì)、制備、提純、凝聚 內(nèi) 容 主要應(yīng)用舉例 性
4、 質(zhì) 丁達爾現(xiàn)象 一束光通過膠體時產(chǎn)生一條“光路” 鑒別膠體和溶液 布朗運動 膠粒在膠體中做不停地、無規(guī)則運動 電 泳 帶電的膠粒在外加電場作用下微定向移動 分離提純(如工廠除塵) 凝 聚 加熱,加入電解質(zhì)、加入相反電荷的膠體,使膠體轉(zhuǎn)化為沉淀,不能復(fù)原 如制豆腐、工業(yè)制肥皂,解釋某些自然現(xiàn)象,如江河入??谛纬缮持? 提 純 滲 析 由于膠粒較大不能透過半透膜,而離子、小分子較小可透過半透膜,用此法將膠體提純 用于將膠體粒子和溶液離子、小分子分開 制 備 水解法 Fe3++3H2OFe(OH)3(膠體)+3H+ 除這兩種方法外,還有溶解法(
5、如制淀粉膠體和蛋白質(zhì) 復(fù)分解法 Ag++I- AgI(膠體) SiO32-+2H++2H2O H4SiO4(膠體) 膠體)和機械法(如制碳素墨水)等 [問題透析] 一、弱電解質(zhì)的判斷方法 可通過比較一定條件下①導電性強弱,②氫離子濃度大小,⑧起始反應(yīng)速率,④滴有指示劑的溶液加熱前后的顏色變化:⑤中和堿的能力,⑥稀釋后pH的變化程度,⑦相同pH的兩溶掖稀釋至相同pH所加水的量,⑧鹽溶液的酸堿性強弱(或pH的大小),⑨較強酸制較弱酸的難易(離子結(jié)合能力)等等進行判斷。具體地說,如同溫、同物質(zhì)的量濃度的一元酸,導電能力弱或氫離子濃度小的是弱電解質(zhì),導電能力強或氫離子濃度
6、大的可能是弱電解質(zhì)也可能是強電解質(zhì),相同濃度的一元酸,起始反應(yīng)速率小的是弱電解質(zhì),起始反應(yīng)速率大的可能是弱電解質(zhì)也可能是強電解質(zhì),滴有指示劑的溶液受熱后顏色加深,則對應(yīng)的酸(或堿)是弱電解質(zhì),相同氫離子濃度的一元酸,中和堿的能力大的是弱電解質(zhì),中和堿的能力小的可能是弱電解質(zhì)也可能是強電解質(zhì),相同pH的一元酸,稀釋后pH的變化小的是弱電解質(zhì),稀釋后pH的變化大的可能是弱電解質(zhì)也可能是強電解質(zhì)。相同pH的兩溶液稀釋至相同pH所加水的量大的是弱電解質(zhì)。某鹽溶液水解后堿性越強,其對應(yīng)的一定是弱酸且酸性越弱。某鹽溶液水解后酸性越強,其對應(yīng)的一定是弱堿且堿性越弱(NaHSO4、NaH2PO4等電離顯酸性的
7、溶液例外)。弱酸(或酸式鹽陰離子)通過復(fù)分解反應(yīng)制出的酸一定是更弱的酸(弱電解質(zhì)),注意通過復(fù)分解反應(yīng)制出弱酸的酸不一定是強酸。 從試題的變化趨勢來看許多題目不僅僅局限于依據(jù)上述的規(guī)律進行定性判斷,而且還可能根據(jù)某些實驗事實,對弱酸或者弱堿進行確定。考查的角度常有:弱酸(或弱堿)濃度大于其H+(或OH-)的濃度、鹽溶掖的pH不等于7等。 二、不同溶液中水的電離程度大小的比較 1.酸或強堿弱酸鹽溶液中比較水的電離程度看c(OH-)(溶液)c(OH-)(水)=10pH-14的大小。 堿或強酸弱堿鹽溶液中比較水的電離程度看c(H+)(溶液)c(H+)(水)=10-
8、pH的大小。 2.常溫下,酸或堿溶液(抑制水電離)c(H+)水=c(OH-)水<10-7 mol·L-1,以同濃度下一元酸(堿)為例,酸(堿)性越強c(OH-)[c(H+)]越小等pH下越弱的酸(堿)的濃度越大等pH時稀釋同等倍數(shù),越弱的酸(堿)pH改變程度越小。 強堿弱酸鹽溶液(水電離受促進)c(OH-)水=c(OH-)溶液>10-7 mol·L-1,同濃度下不同強堿弱酸鹽溶液相比,對應(yīng)弱酸酸性越弱c(OH-)越大。 強酸弱堿鹽镕液(水電離受促進)c(H+)水=c(H+)溶液>10-7 mol·L-1,同濃度下不同強酸弱堿鹽溶液相比,對應(yīng)弱堿堿性越弱c(
9、H+)越大。 3.酸式鹽溶液中若是NaHSO4、NaH2PO4等總體顯(電離)酸性的溶液,水電離受抑制,若是NaHCO3等總體顯堿性的溶液,水電離受促進。 注意: ?、偎嵝匀芤嚎赡苁撬帷⑺崾禁}或強酸弱堿鹽溶液;堿性溶液可能是堿或強堿弱酸鹽溶液。 ?、谕瑴赝瑵舛认拢?堿)的電離產(chǎn)生的酸(堿)性一般大于鹽水解產(chǎn)生的酸(堿)性。 三、電離(水解)程度,平衡移動方向和pH 電離(水解)程度大小和平衡移動方向、pH大小均無一定關(guān)系,如 對 象 措 施 平衡移動方向 電離(水解)程度(轉(zhuǎn)化率) pH 弱電解質(zhì)的電離平衡 (以酸為例) 增
10、大c(酸) 右移 下降 下降 稀釋 右移 增大 升高→7 加熱 右移 增大 下降 水解平衡 (以強酸弱堿鹽為例) 增大c(弱堿根) 右移 下降 下降 稀釋 右移 增大 升高→7 加熱 右移 增大 下降 注意: 純酸或極濃酸(如冰酷酸)在稀釋的初期可能出現(xiàn)平衡右移,電離程度增大,pH下降,導電性增強的情況。 四、pH的計算技巧 1.強酸(強堿)的稀釋:一般按稀釋前后溶質(zhì)的物質(zhì)的量不變列等式先求稀釋后的n(H+)(對于酸)或n(OH-)(對于堿),再求pH。稀釋后,當c(H+)[c(OH-)]的濃度大于10-5 mol·
11、L-1時,不考慮水的電離;當小于10-5 mol·L-1時.應(yīng)考慮水的電離。 注意弱酸、弱堿的稀釋:在稀釋過程中有濃度的變化,又有電離平衡的移動.不能求得具體效值,只能確定其pH范圍。 2.兩強酸混合 由c(H+)混= 先求出混合后的c(H+)混,再求pH。若兩強酸等體積混合,可采用速算方法:混合后溶液的pH等于混合前pH小的加0.3。 3.兩強堿混合 由c(OH-)= 先求出混合后的c(OH-)。再通過Kw求出c(H+),最后求pH。 4.強酸與強堿混合 (1)若恰好中和,pH=7。 (2)若剩余酸,先求中和后剩
12、余的c(H+),再求pH。 (3)若剩余堿.先求中和后剩余的c(OH-),再通過Kw求出c(H+),最后求pH。 pH計算應(yīng)注意溫度!若溫度距離常溫較遠,應(yīng)依據(jù)新的Kw進行H+、OH-的換算! 五、粒子濃度大小的比較方法 1.多元弱酸溶液,根據(jù)多步電離的程度分析,如在H3PO4的溶液中,c(H+)>c(H2PO4-)>c(HPO42-)>c(PO43-)。 2.多元弱酸的正鹽溶液根據(jù)弱酸根的分步水解分析:如Na2CO3溶液中c(Na+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3-)。 3.不同溶液中同一離子濃度的比較,要看溶液中各種因
13、素(如電離產(chǎn)生的H+或OH-的抑制作用、其他水解離子的抑制或促進作用、該離子水解前濃度的大小、該離子水解程度的大小等等)。如在相同的物質(zhì)的量濃度的下列溶液中;①NH4NO3 ②CH3COONH4 ③NH4HSO4 ④(NH4)2SO4,c(NH4+)由大到小的順序是④>③>①>②。 4.混合溶液中各離子濃度的比較,要進行綜合分析,如電離因素、水解因素等。如NH4Cl和氨水的混合溶液。 ?、僖话闱闆r下,則顯堿性.以電離平衡為主(水解平衡存在但可忽略),此時c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+); ?、谌鬘H4Cl相對濃度較大,則顯酸性,以水解平衡為主,此時c
14、(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-); ?、墼谀硞€恰當點,溶液也可能顯中性,此時c(Cl+)=c(NH4+),c(H+)=c(OH-)。但無論何時都不可能出現(xiàn)c(Cl-)>c(OH-)>c(NH4+)>c(H+),c(NH4+)>c(H+)>c(Cl-)>c(OH-),c(Cl-)>c(NH4+)>c(OH-)>c(H+)等關(guān)系式(違背了電荷守恒)。 注意推廣上述思路。 5.電荷守恒;電解質(zhì)溶液中所有陽離子所帶有的正電荷數(shù)與所有的陰離子所帶的負電荷數(shù)相等。如NaHCO3溶液中由n(Na+)+n(H+)=n(HCO3-)+2n(CO32-)+n(OH-
15、),可推出;c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-)。 6.物料守恒:電解質(zhì)溶液中由于電離或水解因素,離子會發(fā)生變化變成其他離子或分子等,但離子或分子中某種特定元素的原子的總數(shù)是不會改變的。如NaHCO3溶液中由n(Na+):n(C)=1:1,可推出c(Na+)=c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3)。 7.質(zhì)子守恒:電解質(zhì)溶液中分子或離子得到或失去質(zhì)子(H+)的物質(zhì)的量應(yīng)相等。例如在NH4HCO3溶液中H3O+、H2CO3為得到質(zhì)子后的產(chǎn)物,NH3、OH-、CO32-為失去質(zhì)子后的產(chǎn)物,故有以下關(guān)系:c(H3O+)+c(H
16、2CO3)=c(NH3)+c(OH-)+c(CO32-)。 質(zhì)子守恒一般可以不用,只要電荷守恒和物料守恒聯(lián)合應(yīng)用即可。 六、膠體 關(guān)鍵在于了解膠體的概念及其重要性質(zhì)和應(yīng)用。能夠根據(jù)膠粒的結(jié)構(gòu)特征(直徑在1nm~100nm)區(qū)分膠體和其他分散系;根據(jù)丁達爾現(xiàn)象鑒別溶膠和溶液根據(jù)膠體的電泳現(xiàn)象判斷電極名稱和膠粒的電性;能夠運用滲析(會操作、會敘述、會檢驗效果)的方法分離、提純膠體和離子、小分子,運用膠體的性質(zhì)解釋生活中有關(guān)膠體的問題。如“三角洲”的形成、明礬的凈水、鹵水的點豆腐、高壓電除塵、農(nóng)作物對化學肥料的吸收效果。 注意; ?、俳饘贇溲趸?、金屬氧化物的
17、膠粒帶正電荷,通電時向陰極移動,如Al((OH)3膠體、Fe(OH)3膠體、Fe2O3膠體等。非金屬氯化物、金屬硫化物的膠粒帶負電荷,通電時向陽極移動,如H2SiO3膠體、As2S3膠體、As2O3膠體等。 ②膠體粒子帶電荷,但不能說膠體帶電荷,整個膠體是電中性的,并非所有膠體粒子都帶電荷。如淀粉、蛋白質(zhì)等分子膠體,這類膠體無電泳現(xiàn)象,遇電解質(zhì)溶液不發(fā)生聚沉。 ?、勰z體的聚沉是不可逆的,而鹽析是可逆的。 ?、苡行┠z體遇足量強堿或強酸,先聚沉形成沉淀,后沉淀溶解形成溶液。 ?、? mol FeCl3完全水解生成的Fe(OH)3膠體粒子數(shù)應(yīng)小于1 mol ,應(yīng)注意
18、膠體的這種特殊性。 ?、抟越滩牡谌齼訮16頁滲析實驗為例,為保證滲析完全除去離子,一般采取多次更換燒杯中蒸餾水的方法。為檢驗是否滲析完全,一般取最后一次燒杯中的蒸餾水少許滴加AgNO3溶液,若出現(xiàn)白色沉淀,檢驗出Cl-,則滲析不完全,反之則完全。 實用總攬 一、勒夏特列原理在電離平衡中的應(yīng)用 應(yīng)對這類題型關(guān)鍵是要分類掌握各知識要點,力求使頭腦清晰化(具體見前述)。 典例1 將0.1 mol·L-1的醋酸溶液加水稀釋,則下列有關(guān)說法中正確的是( ) A.溶液中c(H+)和c(OH-)都減小 B.溶液中c(H+)增大 C.醋酸
19、電離平衡向左移動 D.溶液的pH增大 解析 將0.1 mol·L-1的醋酸溶液加水稀釋后,由于電離平衡向右移動,溶液中氫離子數(shù)目增多。在稀釋過程中由于體積的增大占主導地位,導致溶液的酸性減小,即c(H+)減小,c(OH-)增大,pH增大。 答案 D 典例2 pH=2的X、Y、Z三種酸的水溶液各1mL,分別加水稀釋到1000mL,其pH與溶液體積(V)的關(guān)系如圖所示,下列說法中正確的是( ) A.原溶液都是稀溶液 B.原溶液的濃度大小為c(X)>c(Z)>c(Y) C.Z是強酸,Y和X是弱酸 D.三種酸由
20、強到弱的順序是Z>X>Y 解析 X最初稀釋時有一段pH下降,酸電離程度增大,則X肯定是濃溶液,A錯;稀釋1000倍后,pH(Y)<pH(Z),說明Y的酸性更弱,則起始c(Y)>c(Z),B錯;稀釋1000倍,pH增加到5的為強酸,小于5的為弱酸,c對;等pH時x的濃度最大,則x的酸性最弱,三種酸由強到弱的順序是Z>Y>X。 答案 C 二、弱電解質(zhì)的判斷 應(yīng)對良策仍是分類掌握各知識要點,力求頭腦清晰化(具體見前述)。 典例3 下列事實中一定不能證明CH3COOH是弱電解質(zhì)的是( ) ?、俪叵履矯H3COONa溶液的pH=8 ?、谟?/p>
21、CH3COOH溶液做導電實驗,燈泡很暗 ?、鄣萷H等體積的鹽酸、CH3COOH溶液和足量鋅反應(yīng),CH3COOH放出的氫氣較多 ④0.1 mol·L-1CH3COOH溶液的pH=2.1 ?、軨H3COONa和H3PO4反應(yīng),生成CH3COOH ?、?.1 mol·L-1的CH3COOH溶液稀釋至100倍,pH<3 A.② B.②⑤ C.①③⑤ D.③④⑤⑥ 解析 ①中證明CH3COO-能水解,溶液呈堿性,證明CH3COOH存在電離平衡故為弱酸。②中未能指明濃度,也沒有參照物,不能說明問題。③說明電離前n(CH3COOH
22、)>n(鹽酸),則CH3COOH的電離程度比鹽酸小,屬弱電解質(zhì)。④中說明c(H+)<c(CH3COOH),說明CH3COOH部分電離,存在電離平衡,是弱電解質(zhì)。已知⑤中的H3PO4為中強酸,而被中強酸制備的必定是弱酸(沒有沉淀物),弱酸即為弱電解質(zhì)。⑥中CH3COOH溶液被稀釋,c(H+)變化與c(CH3COOH)變化不同步,證明存在電離平衡移動,即為弱電解質(zhì)。 答案 A 三、水電離的有關(guān)計算 常溫下: a.電離顯堿性溶液:c(H+)(水)=c(OH-)(水)=c(H+)(溶液)=10-pH mol·L-1 b.電離顯酸性溶液:c(OH-)(水)=c(H+
23、)(水)=c(OH-)(溶液)=10pH-14 mol·L-1 c.水解顯酸性溶液:c(H+)(水)=c(H+)(溶液)=10-pH mol·L-1 d.水解顯堿性溶液:c(OH-)(水)=c(OH-)(溶液)=10pH-14 mol·L-1 典例4 常溫下,在pH=12的某溶液中,由水電離出的c(OH-)( ) A.一定為1.0×10-2 mol·L-1 B.一定為1.0×10-12 mol·L-1 C.可能為1.0×10-2 mol·L-1,也可能為1.0×10-12 mol·L-1 D.只可能為1.0×10-2 mol·L-1,不可能為1.
24、0×10-12 mol·L-1 解析 假設(shè)該溶液是一種強堿(例如NaOH)溶液,c(OH-)(水)=c(H+)(水)=c(H+)(溶液)=10-12 mol·L-1。 假設(shè)該溶液是一種強堿弱酸鹽溶液。c(OH-)(水)=c(OH-)(溶液)= mol·L-1=10-2 mol·L-1。 答案 C 四、判斷溶液的酸堿性強弱 這類題型需考慮電離程度、水解程度、同離子效應(yīng)、強酸(堿)中H+(OH-)右下角系數(shù)、不同溶液同一離子、同濃度下不同溶液不同離子、促進、抑制等種種因素。 典例5 常溫時,以下四種溶液pH最小的是( ) A.0.
25、01 mol·L-1的CH3COOH溶液 B.0.02 mol·L-1的CH3COOH與0.02 mol·L-1的NaOH溶液籌體積混合液 C.0.03 mol·L-1的CH3COOH與0.01 mol·L-1的NaoH溶液等體積混合液 D.pH=2的鹽酸與pH=12的NaOH溶液等體積混合液 解析 要比較四種溶液的pH大小,不妨將A、B、C、D四種溶液的情況作一比較:B選項中0.02 mol·L-1的CH3COOH與0.02 mol·L-1的NaOH溶液等體積混合后形成0.01 mol·L-1的CH3COONa溶液,呈堿性;C選項0.03 mol·L-1的
26、CH3COOH和0.01 mol·L-1的NaOH溶液等體積混合后形成0.01 mol·L-1的CH3COOH和0.005 mol·L-1的CH3COONa溶液,可以看成是向A中加入適量CH3COONa后形成的,因為受CH3COONa電離出的CH3COO-的影響,CH3COOHCH3COO-+H+向逆反應(yīng)方向移動,所以C中H+濃度比A中小,D選項pH=2的鹽酸與PH=12的NaOH溶液等體積混合后形成NaCl溶液,呈中性。因此選項A符合題意。 答案 A 典例6 物質(zhì)的量濃度相同的下列溶液中,符合pH由小到大排列的是( ) A.Na2CO32-、NaHCO3、NaCl
27、、AlCl3、HCl B.NaOH、Na2CO3、NaHCO3、NH4Cl、NaCl C.H2SO4、(NH4)2SO4、NH4Cl、NaNO3、Na2S D.NH4Cl、(NH4)2SO4、NaNO3、Na2S、Ba(OH)2 解析 對于溶質(zhì)物質(zhì)的量濃度相同的溶液,水解后溶液酸堿性取決于鹽的組成性質(zhì),強堿弱酸鹽水解呈堿性、強酸弱堿鹽水解呈酸性,強堿強酸鹽不水解;同濃度下不同離子的水解程度大小取決于離子對應(yīng)的酸(堿)的酸(堿)性強弱,即“越弱越水解”,pH越偏離7,離子的水解程度就越大,對應(yīng)鹽溶液的酸性(或堿性)就越強。對于同種離子來說,離子濃度越大,水解產(chǎn)
28、生的氫離子或氫氧根離子濃度就越大。同濃度下酸(堿)電離產(chǎn)生的酸(堿)性大于水解產(chǎn)生的酸(堿)性。 答案 C 五、pH的計算 此類題型的常見計算方法見前,分類掌握即可,需要提醒的是若計算不是在常溫下進行,這樣Kw就變了,從而在H+、OH-的濃度換算上引起不同! 典例7 某溫度時,水的離子積常數(shù)Kw=10-13,將此溫度下pH=11的Ba(OH)2溶液aL與pH=1的H2SO4溶液bL混合。設(shè)混合溶液體積為兩者之和,所得固體體積忽略不計。 (1)若所得混合溶液為中性。則a:b=________________,生成沉淀的物質(zhì)的量為___________
29、_____(最終結(jié)果可用含a、b的表達式來表示)。 (2)若a:b=9:2,則所得溶液pH=________________,該混合溶液最多能夠溶解鐵粉________________g。 解析 注意Kw=10-13,該溫度不是室溫,恰好中和時pH=6.5而不是7。 (1)1011-13 mol·L-1×aL=10-1 mol·L-1×bL,∴a:b=10:1。SO42-過量,則n(BaSO4)=n(Ba2+)=1011-13 mol·L-1×aL×=5a×10-3 mol (2)若a:b=9:2,由(1)答案知應(yīng)是H+過量,則剩余c(H+)=
30、=10-2 mol·L-1,pH=2,溶解的n(Fe)= n(剩余H+)=×10-2 mol·L-1×(a+b)L=×10-2(a+b) mol m(Fe)=0.28(a+b)g 答案 (1)10:1;5a×10-3 mol (或5b×10-2 mol ) (2)2;0.28(a+b) 六、水解平衡 此類題型需要特別注意分析所設(shè)問項的內(nèi)在意義,再由此推斷所需措施。 典例8 恒溫條件下,在CH3COONa稀溶液中分別加入少量下列物質(zhì):①固體NaOH ②固體KOH ③固體NaHSO4 ④固體CH3COONa ⑤冰醋酸,其中,可使c
31、(CH3COO-)/c(Na+)比值一定增大的是( ) A.只有①② B.只有②⑤ C.只有①⑤ D.只有②④⑤ 解析 欲使c(CH3COO-)/c(Na+)增大,應(yīng)使CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-水解平衡逆向移動且不能外加Na+。 答案 B 七、守恒法比較粒子濃度的大小 該類題型的等式一般為三守恒式或由三守恒的關(guān)系式彼此加減而來;不等式一般在純酸(堿)溶液、純鹽溶液、鹽和酸的混合物、鹽和堿的混合物中分析,分步電離(水解)的相對程度大小,或是以水解,還是以電離為主,以及pH=7的情況。
32、 典例9 現(xiàn)有物質(zhì)的量濃度為0.1 mol·L-1的鹽酸和0.1 mol·L-1的氨水,下列說法中正確的是( ) A.用濕潤的pH試紙測定兩種溶液的pH時,氨水的誤差更小 B.若混合后溶液恰好呈中性時,c(Cl-)=c(NH4+)+c(NH3·H2O) C.兩溶液等體積混合時,充分反應(yīng)后,c(Cl-)>c(NH4+)>c(OH-)>c(H+) D.恰好反應(yīng)呈中性時,所需氨水的體積小于鹽酸的體積 解析 A項:稀釋時NH3·H2ONH4++OH-電離平衡正向移動,故誤差小。 B項:呈中性時應(yīng)為c(Cl-)=c(NH4+)。 C項:等
33、體積混合反應(yīng)后為NH4Cl溶液。NH4++H2ONH3·H2O+H+,應(yīng)為c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)。 D項:若呈中性氨水就稍過量。 答案 A 典例10 取0.2 mol·L-1的某一元酸HA溶液與0.2 mol·L-1的NaOH溶液等體積混合,恢復(fù)到室溫后,測得混合溶液的pH=8,則下列說法中正確的是( ) A.混合溶液中:c(A-)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+) B.混合溶液中:c(OH-)-+c(HA)=1.0×10-8 mol·L-1 C.混合溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(HA)
34、+c(OH-) D.混合溶液中由水電離出的c(OH-)小于0.1 mol·L-1NaOH溶液中由水電離出的c(OH-) 解析 pH=8,HA為弱酸,NaA為強堿弱酸鹽。 A-+H2OHA+OH- A項:應(yīng)為c(Na+)>c(A-) C項:電荷守恒,多寫c(HA),錯。 D項:NaA促進水的電離,應(yīng)大于子濃度的大小順序有如下四種關(guān)系: ?、賑(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+) ?、赾(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-) ?、踓(CH3COO-)>c(Na+)>c(
35、H+)>c(OH+) ?、躢(Na+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+) (1)若溶液中只溶解了一種溶質(zhì),則該溶質(zhì)是上述四種離子濃度的大小順序為________________(填編號)。 (2)若上述關(guān)系中③是正確的,則溶液中的溶質(zhì)為________________。 (3)若該溶液是由體積相等的氫氧化鈉溶液和醋酸溶液混合而成,且恰好呈中性.則混合前兩溶液的物質(zhì)的量濃度大小關(guān)系為c(NaOH)________________c(CH3COOH)(填“大于”、“小于”或“等于”,下同),混合前酸中c(H+)和堿中c(OH-)的關(guān)系是c(H+)
36、________________c(OH-)。 解析 (1)CH3COONa溶液中CH3COO-少部分水解呈堿性,故選①。 (2)順序③中顯酸性且c(CH3COO-)>c(Na+),只能是電離平衡為主,水解平衡為輔,故溶質(zhì)為CH3COONa和CH3COOH。 (3)混合后呈中性,則必得CH3COONa和CH3COOH混合液,故反應(yīng)前CH3COOH過量,c(NaOH)<c(CH3COOH);由于CH3COOH為弱酸,少部分電離,NaOH為強堿,完全電離,∴c(H+)<c(OH-)。 答案 (1)CH3COONa;① (2)CH3CO
37、ONa和CH3COOH (3)小于;小于 八、膠體 該類題型通常以識記及應(yīng)用為主,一般沒有較復(fù)雜的思維過程。 典例12 氫氧化鐵膠體穩(wěn)定存在的主要原因是( ) A.膠粒直徑小于1nm B.膠粒做布朗運動 C.膠粒帶正電荷 D.膠粒不能通過半透膜 解析 許多膠體粒子帶電荷,由于同種膠體粒子帶同種電荷,在一般情況下,它們之間的相互排斥使它們不易聚集,這是膠體穩(wěn)定存在的主要原因。 答案 C 體驗高考 1.相同體積的pH=3的強酸溶液和弱酸溶液分別跟足量的鎂完全反應(yīng),下列說法中
38、正確的是( ) A.弱酸溶液產(chǎn)生較多的氫氣 B.強酸溶液產(chǎn)生較多的氫氣 C.兩者產(chǎn)生等量的氫氣 D.無法比較兩者產(chǎn)生氫氣的量 解析 pH都為3的強酸和弱酸溶液,前者的濃度較小。等體積的兩種溶液與足量Mg反應(yīng),后者放出的H2多。 答案 A 2.甲酸和乙酸都是弱酸,當它們的濃度均為0.10 mol·L-1時,甲酸中的c(H+)約為乙酸中c(H+)的3倍?,F(xiàn)有兩種濃度不等的甲酸溶液a和b,以及0.10 mol·L-1的乙酸,經(jīng)測定它們的pH從大到小依次為a、乙酸、b。由此可知( ) A.a(chǎn)的濃度必小于乙酸的濃度
39、 B.a(chǎn)的濃度必大于乙酸的濃度 C.b的濃度必小于乙酸的濃度 D.b的濃度必大于乙酸的濃度 解析 由相同物質(zhì)的量濃度的甲酸、乙酸兩種溶液,甲酸的c(H+)大,表明甲酸的酸性強于同濃度的乙酸。依甲酸溶液a的pH大于0.10 mol·L-1的乙酸,說明乙酸的酸性強.則a的濃度必小于0.1 mol·L-1,故A正確。0.10 mol·L-1乙酸的pH大于甲酸溶液b,說明b溶液的酸性強。則可推知b的濃度大于或等于乙酸的濃度,所以C、D均不正確。 答案 A 3.在一定體積pH=12的Ba(OH)2溶液中,逐滴加入一定物質(zhì)的量濃度
40、的NaHSO4溶液,當溶液中的Ba2+恰好完全沉淀時,溶液pH=11。若反應(yīng)后溶液的體積等于Ba(OH)2溶液與NaHSO4溶液的體積之和,則Ba(OH)2溶液與NaHSO4溶液的體積比是( ) A.1:9 B.1:1 C.1:2 D.1:4 解析 本題主要考查有關(guān)pH的簡單計算。設(shè)Ba(OH)2溶液的體積為V1,NaHSO4溶液的體積為V2,濃度為c2,則由Ba2++SO42-BaSO4↓,有: ×10-2 mol·L-1·V1=V2·c2 ① 又由于混合后溶液的pH=11,得:
41、=10-3 mol·L-1 ② 解①②可得:V1:V2=1:4。 答案 D 4.欲使0.1 mol·L-1的NaHCO3溶液中c(H+)、c(CO32-)、c(HCO3-)都減小,其方法是( ) A.通入二氧化碳氣體 B.加入氫氧化鈉固體 C.通入氯化氫氣體 D.加入飽和石灰水溶液 解析 A選項:由CO2+H2OH2CO3H++HCO3-,HCO3-H++CO32-得c(H+)、c(HCO3-)、c(CO32-)都增大;B選項:OH-+HCO3-=H2O+CO32-,c(CO32-)增大;C選項
42、:c(H+)增大;D選項中H+和OH-轉(zhuǎn)化生成水,HCO3-轉(zhuǎn)化為CO32-后和Ca2+生成CaCO3沉淀,也減小了濃度。 答案 D 5.已知0.1 mol·L-1的二元酸H2A溶液的pH=4,則下列說法中正確的是( ) A.在Na2A、NaHA兩溶液中,離子種類不相同 B.在溶質(zhì)物質(zhì)的量相等的Na2A、NaHA兩溶液中,陰離子總數(shù)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-) 解析 由題干中H
43、2A溶液的濃度與溶液pH的關(guān)系分析可知,H2A應(yīng)為二元弱酸。Na2A、NaHA溶液中均含有五種離子:Na+、H+、HA-、OH-、A2-,A項錯誤。A2-+H2OHA-+OH-(陰離子個數(shù)增大),HA-+H2OH2A+OH-(陰離子個數(shù)不變),所以B項錯誤。依據(jù)電荷守恒可知C項正確。Na2A溶液為強堿弱酸的正鹽溶液,其溶液因水解應(yīng)呈堿性,c(OH-)>c(H+),D項錯誤。 答案 C 演習戰(zhàn)場 1.下列分散系中的分散質(zhì)粒子,能透過半透膜的是( ) A.淀粉溶液 B.石灰乳 C.Fe(OH)3溶膠 D.CuSO4溶液
44、 答案 D 2.下列現(xiàn)象或新技術(shù)應(yīng)用中,不涉及膠體性質(zhì)的是( ) A.在飽和氯化鐵溶液中逐滴加NaOH溶液,產(chǎn)生紅褐色沉淀 B.使用微波手術(shù)刀進行外科手術(shù),可使開刀處的血液迅速凝固而減少失血 C.清晨,在茂密的樹林中,常??梢钥吹綇闹θ~間透過的一道道光柱 D.腎功能衰竭等疾病引起的血液中毒,可利用血液透析進行治療 答案 A 3.下列對溶液導電性的推測中不正確的是( ) A.飽和碘水很稀,導電性很弱,I2易溶于CCl4,所得飽和溶液導電性較強 B.常溫下飽和的苯酚溶液導電性較弱,向苯酚的渾濁液中滴加NaOH溶液,導電性增強
45、 C.向氨水中通CO2氣體,溶液的導電性增強 D.發(fā)生中和反應(yīng)時,雖然生成的鹽是強電解質(zhì),但溶液的導電性不一定增強 答案 A 4.下列溶液中一定呈堿性的是( ) A.溶液中c(OH-)>c(H+) B.溶液中含有OH- C.c(OH-)>10-7 mol·L-1 D.滴加酚酞后溶液顯無色 答案 A 5.有甲、乙兩種溶液,甲溶液的pH是乙溶液的兩倍,則甲溶液中c(H+)與乙溶液中c(H+)的關(guān)系是( ) A.2:1 B.100:1 C.1:100
46、 D.無法確定 答案 D 6.在相同溫度下,等體積、等物質(zhì)的量濃度的四種稀溶液:①Na2SO4?、贖2SO3?、跱aHSO3?、躈a2S。四種溶液中所含帶電粒子數(shù)由多到少的順序是( ) A.①=④>③=② B.④=①>③>② C.①>④>③>② D.④>①>③>② 答案 D 7.分別在pH=1的酸和pH=13的NaOH溶液中加入足量的鋁,放出H2的量前者多,其原因可能是( ) ?、賰扇芤旱捏w積相同,酸是多元強酸 ②兩溶液的體積相同,酸是一元弱酸 ?、鬯崛芤旱捏w積大于NaOH溶液的體積 ④酸是強酸
47、,濃度比NaOH溶液的大 A.①② B.② C.②③ D.④ 答案 C 8.物質(zhì)的量濃度相同的下列溶液: ?、貼a2CO3 ②NaHCO3?、跦2CO3?、?NH4)2CO3 ⑤NH4HCO3 按c(CO32-)由小到大的順序排列正確的是( ) A.⑤④③②① B.③⑤②④① C.③②⑤④① D.③⑤④②① 答案 B 9.pH=12的X、Y兩種溶液各10mL,分別稀釋到1000mL,其pH與溶液體積(V)的關(guān)系如下圖所示,則下列說法中正確的是( )
48、 A.X、Y兩種堿的物質(zhì)的量濃度一定相等 B.若10<a<12。則X、Y都是弱堿 C.完全中和X、Y兩溶液時,消耗同濃度鹽酸的體積V(X)>V(Y) D.稀釋后,X溶液的堿性比Y溶液的堿性強 提示 pH=12的兩溶液各稀釋100倍后兩溶液的pH不相等,則該兩溶液不可能都是強堿,稀釋后pH(Y)>pH(X),則等濃度下Y的堿性一定更弱,則10mL溶液中c(Y)>c(X),n(Y)>n(X),則A、C錯;稀釋后pH(Y)>pH(X),顯然此時Y溶液的堿性強,D錯;若a>10,X、Y一定都是弱堿。 答案 B 10.實驗測得常溫下0.1 m
49、ol·L-1的某一元酸(HA)溶液的pH不等于1,0.1 mol·L-1的某一元堿(BOH)溶液中c(H+)/c(OH-)=1×10-12。將這兩種溶液等體積混合后,所得溶液中的各離子的物質(zhì)的量濃度由大到小的順序是( ) A.c(B+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+) B.c(A-)>c(B+)>c(H+)>c(OH-) C.c(B+)=c(A-)>c(OH-)=c(H+) D.c(B+)>c(A-)>c(H+)>c(OH-) 答案 A 11.醋酸可以通過分子間氫鏈雙聚。在一定溫度下,將一定質(zhì)量的冰醋酸加水稀釋的過程中,溶液導電性的變化如圖所
50、示。則下列有關(guān)說法中正確的是( ) A.a(chǎn)、b、c三點的溶液的pH為:a>b>e B.若用溫潤的pH試紙測試c處溶液的pH,所得結(jié)果比實際pH偏小 C.a(chǎn)、b、c三點的溶液用1 mol·L-1的NaOH溶液恰好中和,消耗NaOH溶液的體積為:a>b>c D.醋酸雙聚形成八元環(huán).則其結(jié)構(gòu)可表示為: 答案 D 12.現(xiàn)有以下物質(zhì):①NaCl晶體 ②液態(tài)SO3 ③液態(tài)的醋酸 ④汞 ⑤BaSO4固體 ⑥純蔗糖 ⑦酒精 ⑧熔化的KNO3。請回答下列問題(用序號): (1)以上狀態(tài)下上述物質(zhì)中能導電的是________________。
51、 (2)以上物質(zhì)中屬于電解質(zhì)的是________________。 (3)以上物質(zhì)中屬于非電解質(zhì)的是________________。 (4)以上物質(zhì)中溶于水后形成的水溶液能導電的是________________。 答案 (1)④⑧ (2)①③⑤⑧ (3)②⑥⑦ (4)①②③⑤⑧ 13.現(xiàn)有下列兩組溶液: (Ⅰ)組:0.1 mol·L-1的醋酸和鹽酸; (II)組:pH=11的氨水和氫氧化鈉溶液。 (1)若將它們加水稀釋相同的倍數(shù),試比較(Ⅰ)組和(II)組溶液pH的大?。? (Ⅰ)
52、組________________;(II)組________________。 (2)若將它們稀釋成相同的pH,試比較(I)組和(II)組溶液稀釋倍數(shù)的大?。? (Ⅰ)組________________;(II)組________________。 (3)現(xiàn)有兩瓶pH相同的醋酸和鹽酸,試用最簡便的實驗將它們區(qū)別開來。 答案 (1)(Ⅰ)組:CH3COOH>HCl (II)組:NH3·H2O>NaOH (2)(Ⅰ)組:HCl>CH3COOH (II)組:NH3·H2O>NaOH (3)取等體積的pH相同醋酸和鹽酸,加入等體積的蒸餾水
53、,分別測其pH,pH較大者為鹽酸 14.有人曾建議用AG表示溶液的酸度(aciditygrade),AG的定義為AG=lg[c(H+)/c(OH-)]。請回答下列問題: (1)在25℃時,若溶液呈中性,則AG=________________。 (2)在25℃時,若溶液的pH=12,則AG=________________。 (3)在25℃時,溶液的pH與AG的換算公式為AG=________________(要化簡)。 (4)在25℃時,將AG=-12的NaOH溶液aL與AG=12的H2SO4溶液bL混合,若所得混合液的AG=10,則a:b=
54、________________。 答案 (1)0 (2)-10 (3)2(7-pH) (4)9:11 15.在溫度t℃時,某Ba(OH)2的稀溶液中c(H+)=10-1mol·L-1,c(OH-)=10-b mol·L-1。已知a+b=12;向該溶液中逐滴加入pH=6的鹽酸,測得混合溶液的部分pH如下表所示: 序號 氫氯化鋇的體積/mL 鹽酸的體積/mL 溶液的pH (1) 22.00 0.100 8 (2) 22.00 18.00 7 (3) 22.00 22.00 6 (1)依據(jù)題意判斷,t℃
55、________________25℃(填“大于”、“小于”或“等于”)。該溫度下水的離子積Kw=________________。 (2)b=________________,原Ba(OH)2的稀溶液的物質(zhì)的量濃度為________________。 (3)向1L硫酸與硫酸鈉的混合溶液中加人3L該Ba(OH)2,的稀溶液時,沉淀達最大量,從所得溶液中取出4mL,并加水稀釋至20mL,測得溶液的pH為7,則原硫酸與硫酸鈉混合溶液的pH為________________以及其中Na2SO4的物質(zhì)的量濃度為________________。 答案 (1)大于;10-12 (2)4;5×10-5 mol·L-1 (3)4;1×10-4 mol·L-1
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