2018届二轮复习电解质溶液课件（56张）（全国通用）

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PART 2 第二单元 专题九　电解质溶液 高频考点探究 命题考向追踪 教师备用习题 · · · 考纲展示 1. 了解电解质的概念，了解强电解质和弱电解质的概念。 2. 理解电解质在水中的电离以及电解质溶液的导电性。　 3. 了解水的电离、离子积常数。　 4. 了解溶液 pH 的含义及其测定方法，能进行 pH 的简单计算。 5. 理解弱电解质在水中的电离平衡，能利用电离平衡常数进行相关计算。　 6. 了解盐类水解的原理、影响盐类水解程度的主要因素、盐类水解的应用。　 7. 了解离子反应的概念、离子反应发生的条件。掌握常见离子的检验方法。　 8. 了解难溶电解质的沉淀溶解平衡。理解溶度积 ( K sp ) 的含义，能进行相关的计算。 高频考点探究 1 ． “ 四条件 ” 对弱电解质电离的影响 【 核心透析 】 考点一　弱电解质的电离及溶液的酸碱性 条件改变 对电离平衡影响 微粒浓度影响结果 电离程度 电离常数 浓度 加水 正向移动 弱酸的 H ＋ 、酸根离子浓度减小， OH － 浓度增大；弱碱的 OH － 、金属离子 (NH 4 + ) 浓度减小， H ＋ 浓度增大 增大 不变 加弱 电解质 正向移动 弱电解质相应离子和弱电解质浓度均增大 减小 不变 加热 正向移动 弱电解质分子浓度减小；弱电解质相应离子浓度增大 增大 增大 同离子效应 逆向移动 弱电解质浓度增大，“同离子 ” 浓度增大，相反离子浓度减小 减小 不变 加入与弱电解质反应的物质 正向移动 参与反应的离子浓度减小，其他离子浓度增大 增大 不变 【 典例探究 】 例 1 [2017· 江苏卷，改编 ] 常温下， K a (HCOOH) ＝ 1.77 × 10 － 4 ， K a (CH 3 COOH) ＝ 1.75×10 － 5 ， K b (NH 3 · H 2 O) ＝ 1.76×10 － 5 ，下列说法不正确的是 ( 　　 ) A ．浓度均为 0.1 mol·L － 1 的 HCOONa 和 NH 4 Cl 溶液中阳离子的物质的量浓度之和：前者大于后者 B ．用相同浓度的 NaOH 溶液分别滴定等体积 pH 均为 3 的 HCOOH 和 CH 3 COOH 溶液至终点， HCOOH 消耗 NaOH 溶液的体积比 CH 3 COOH 小 C ． 0.2 mol·L － 1 HCOOH 与 0.1 mol·L － 1 NaOH 等体积混合后的溶液中： c (HCOO － ) ＋ c (OH － ) ＝ c (HCOOH) ＋ c (H ＋ ) D ． 0.2 mol · L － 1 CH 3 COONa 与 0.1 mol·L － 1 盐酸等体积混合后的溶液中 (pH<7) ： c (CH 3 COO － )> c ( Cl － )> c (CH 3 COOH)> c (H ＋ ) 【 答案 】 C 【 解析 】 HCOONa 溶液中阳离子物质的量浓度之和 c (Na ＋ ) ＋ c (H ＋ ) ＝ 0.1 mol/L ＋ c (H ＋ ) ， NH 4 Cl 溶液中阳离子物质的量浓度之和 c (NH 4 + ) ＋ c (H ＋ ) ＝ c ( Cl － ) ＋ c (OH － ) ＝ 0.1 mol/L ＋ c (OH － ) ，根据甲酸和一水合氨的电离平衡常数可知， HCOONa 的水解程度小于 NH 4 Cl ， HCOONa 溶液中 c (OH － ) 小于 NH 4 Cl 溶液中 c (H ＋ ) ，反之 HCOONa 溶液中 c (H ＋ ) 大于 NH 4 Cl 溶液中 c (OH － ) ， A 项正确；根据两种酸的电离平衡常数可知，同浓度时甲酸的电离程度大于乙酸，当两者 pH 均为 3 时，甲酸的物质的量浓度小于乙酸，等体积时甲酸消耗的 NaOH 比乙酸少， B 项正确；两溶液混合后，所得到的是 HCOONa 和 HCOOH 等物质的量浓度混合的体系，该溶液中存在电荷守恒 c (Na ＋ ) ＋ c (H ＋ ) ＝ c (HCOO － ) ＋ c (OH － ) ，存在物料守恒 c (HCOO － ) ＋ c (HCOOH) ＝ 2 c (Na ＋ ) ，由此可得 c (HCOOH) ＋ 2 c (H ＋ ) ＝ c (HCOO － ) ＋ 2 c (OH － ) ， C 项错误；反应后所得溶液为 CH 3 COOH 、 NaCl 和 CH 3 COONa 物质的量浓度之比 1∶1∶1 的混合体系，已知该溶液 pH<7 ，溶液显酸性，说明 CH 3 COOH 的电离程度大于 CH 3 COONa 的水解程度， D 项正确。 变式 (1)[2017· 江苏卷 ] H 3 AsO 3 和 H 3 AsO 4 水溶液中含砷的各物种的分布分数 ( 平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数 ) 与 pH 的关系分别如图 91(a) 和 (b) 所示。 (a) (b) 图 91 ①以酚酞为指示剂 ( 变色范围 pH 8.0 ～ 10.0) ，将 NaOH 溶液逐滴加入到 H 3 AsO 3 溶液中，当溶液由无色变为浅红色时停止滴加。该过程中主要反应的离子方程式为 _________ 。 ② H 3 AsO 4 第一步电离方程式 H 3 AsO 4 ⇌H 2 AsO 4 - ＋ H ＋ 的电离常数为 K a1 ，则 p K a1 ＝ ________ (p K a1 ＝－ lg K a1 ) 。 (2) 用甲醇与 CO 反应生成醋酸可消除 CO 污染。常温下，将 a mol · L － 1 醋酸与 b mol · L － 1 Ba (OH) 2 溶液等体积混合，充分反应后，溶液中存在 2 c (Ba 2 ＋ ) ＝ c (CH 3 COO － ) ，忽略溶液体积变化，计算醋酸的电离常数 K a ＝ ________( 用含 a 、 b 的代数式表示 ) 。 (3)[2016· 全国卷Ⅱ ] 联氨为二元弱碱，在水中的电离方式与氨相似。联氨第一步电离反应的平衡常数值为 ____________( 已知： N 2 H 4 ＋ H ＋ ⇌N 2 H 5 + 的 K ＝ 8.7×10 7 ； K W ＝ 1.0×10 － 14 ) 。联氨与硫酸形成的酸式盐的化学式为 ____________________________________ 。 方法技巧 “ 三角度 ” 法突破酸 HA 强弱的判断 (1) 从水解的角度分析，取其钠盐 ( NaA ) 溶于水，测其 pH ，若 pH>7 ，则说明 HA 是弱酸，若 pH ＝ 7 ，则说明 HA 是强酸。 (2) 从是否完全电离的角度分析，配制一定物质的量浓度的 HA 溶液 ( 如 0. 1 mol·L － 1 ) ，测其 pH ，若 pH>1 ，则说明 HA 是弱酸，若 pH ＝ 1 ，则说明 HA 是强酸。 (3) 从电离平衡移动的角度分析，如 ① 向 HA 溶液中加水稀释 100 倍后，溶液 pH 增大值小于 2 的是弱酸， pH 增大 2 的是强酸； ② 向 HA 溶液中加入 NaA 晶体，溶液 pH 增大的是弱酸， pH 不变的是强酸。 【 核心透析 】 考点二　 酸碱中和滴定及拓展应用 1 ．酸碱中和滴定实验操作 滴定操作：检漏 — 洗涤 — 调零 — 滴定 2 ．滴定终点的标志：当加入最后一滴，溶液颜色突变且半分钟内不恢复原色，达到滴定终点。 3 ．中和滴定指示剂的选择 酸碱滴定时，石蕊一般不能作为中和滴定的指示剂，因为其变色不灵敏，且耗酸碱较多，造成较大误差。一般按以下方法选择指示剂： 酸碱滴定 指示剂选择 颜色变化 强酸滴定强碱 甲基橙 黄色变橙色 4 ．酸碱中和滴定的误差分析 以标准一元酸溶液滴定未知浓度的一元碱溶液 ( 酚酞作指示剂 ) 为例，分析依据 c B ＝ c A · V A / V B ，其中 V B —准确量取的待测液的体积， c A —标准溶液的浓度，故 c B 的大小与 V A ( 消耗标准液的体积 ) 大小成正比，若 V A 变大则 c B 偏大，若 V A 变小则 c B 偏小。 酸碱滴定 指示剂选择 颜色变化 强碱滴定强酸 酚酞 无色变红色 强酸滴定弱碱 甲基橙 黄色变橙色 强碱滴定弱酸 酚酞 无色变为粉红色 续表 【 典例探究 】 归纳总结 氧化还原反应滴定中应明确使用的指示剂及终点时颜色变化。 滴定 方式 还原剂 滴定 KMnO 4 KMnO 4 滴定还原剂 I 2 滴定 还原剂 还原剂 滴定 I 2 铁盐滴定 还原剂 还原剂 滴定铁盐 指示剂 KMnO 4 KMnO 4 淀粉 淀粉 KSCN KSCN 终点时颜色变化 粉 ( 浅 ) 红色 → 无色 无色 → 粉 ( 浅 ) 红色 无色 → 蓝色 蓝色 → 无色 溶液 变红色 红色 消失 　　　 【 核心透析 】 考点三　 盐类水解和溶液中离子浓度大小的关系 1 ．盐类水解的规律 (1) 相同条件下，同种离子的水解程度：相互促进水解的盐＞单独水解的盐＞相互抑制水解的盐。 (2) 多元弱酸的盐类水解规律： 相同条件下的水解程度：正盐＞酸式盐；一级＞二级；弱酸的酸式盐溶液的酸碱性取决于酸式酸根离子的电离程度和水解程度的相对大小。 2 ．确定溶液中离子浓度关系 (1) 理解 “ 三大守恒 ” ①电荷守恒：电解质溶液中所有阳离子的正电荷总数与所有阴离子的负电荷总数相等。 ②物料守恒：电解质溶液中由于电离或水解因素，离子会发生变化，变成其他离子或分子等，但离子或分子中某种特定元素的原子的总数是不会改变的。 ③质子守恒：即 H 2 O 电离出的氢离子和氢氧根离子浓度相等。 (2) 离子浓度比较中的注意事项 ①不同溶液中同一离子浓度的比较要看溶液中其他离子对该离子的影响。 ②混合溶液和酸式盐溶液中各离子浓度的比较要综合考虑电离因素、水解因素等。 【 典例探究 】 变式 1 某温度时，将一定浓度的 NaOH 溶液滴入盛有 10 mL 1 mol/L CH 3 COOH 溶液的绝热容器中，溶液 pH 和温度随加入 NaOH 溶液体积变化曲线如图 95 所示，下列有关说法错误的是 ( 　　 ) A ． b 点时 CH 3 COOH 尚未完全反应 B ． NaOH 的浓度为 0.1 mol·L － 1 C ． c 点时溶液中 c (Na ＋ ) ＞ c (CH 3 COO － ) ＞ c (OH － ) ＞ c (H ＋ ) D ． a 、 b 、 c 三点对应的电离常数 K a ( 醋酸 ) 约为 10 － 6 图 95 变式 2 已知下表为 25 ℃ 时某些弱酸的电离平衡常数。图 96 表示常温时，稀释 CH 3 COOH 、 HClO 两种酸的稀溶液时，溶液 pH 随加水量的变化。依据所给信息，下列说法正确的是 ( 　　 ) 图 96 CH 3 COOH HClO H 2 CO 3 K a ＝ 1.8×10 － 5 K a ＝ 3.0×10 － 8 K a1 ＝ 4.4×10 － 7 K a2 ＝ 4.7×10 － 11 A ．相同浓度的 CH 3 COONa 和 NaClO 的混合溶液中，各离子浓度的大小关系是： c (Na ＋ )> c ( ClO － )> c (CH 3 COO － )> c (OH － )> c (H ＋ ) B ．向 NaClO 溶液中通入少量二氧化碳的离子方程式为 2ClO － ＋ CO 2 ＋ H 2 O=2HClO ＋ CO 3 2- C ． a 、 b 、 c 三点所示溶液中水的电离程度 c>a>b D ．图像中，Ⅰ表示 CH 3 COOH ，Ⅱ表示 HClO ，且溶液导电性： c>b>a 【答案】 C 　 【解析】醋酸的酸性强于次氯酸，所以相同浓度的 CH 3 COONa 和 NaClO 混合溶液中，水解程度 CH 3 COO － < ClO － 溶液中离子浓度的大小关系是 c (Na ＋ ) ＞ c (CH 3 COO － ) ＞ c ( ClO － ) ＞ c (OH － ) ＞ c (H ＋ ) ， A 错误；由表格中的电离平衡常数可知，酸性 H 2 CO 3 > HClO >HCO ，所以向 NaClO 溶液中通入少量的二氧化碳的离子方程式为 ClO － ＋ CO 2 ＋ H 2 O= HClO ＋ HCO 3 - ， B 错误； a 、 b 、 c 三点表示溶液中 H ＋ 浓度的大小关系是 b ＞ a ＞ c ， H ＋ 的浓度越大，水的电离程度越小，所以水的电离程度 c ＞ a ＞ b ， C 项正确；醋酸的酸性比次氯酸强，加入同体积的水时，醋酸的 pH 变化大于次氯酸，因此 Ⅰ 表示 CH 3 COOH ，Ⅱ表示 HClO ，因溶液的导电性与溶液中的离子浓度有关，离子浓度越大，导电性越强，所以溶液导电性 b>a>c ， D 错误。 方法技巧 1. 电解质溶液中离子浓度大小比较的思路： 2 ．守恒关系式的判断技巧 【 核心透析 】 考点四　沉淀溶解平衡和 K sp 的应用 一般情况下，升高温度能促进沉淀的溶解，稀释使平衡向右移动；稀释后重新达到平衡时各离子浓度保持不变。对于确定的物质来说， K sp 只与温度有关；温度相同时，组成形式相同的物质， K sp 较大者溶解度较大。 1 ．沉淀的生成或溶解的判断：若体系内 Q c ＝ K sp ，体系处于溶解平衡状态； Q c > K sp ，体系内会有沉淀析出； Q c < K sp ，体系仍可溶解相应的溶质。 2 ．沉淀顺序的确定：同一溶液若有多种成分在某种条件下均可形成沉淀，则离子积先满足 Q c > K sp 者先形成沉淀。 3 ．沉淀的转化与 K sp 大小间的关系：组成形式相同的难溶物质， K sp 较大的沉淀肯定可转化为 K sp 较小的沉淀，但当二者 K sp 相差不大时，反过来也可转化。 例 5 [2017· 全国卷Ⅲ ] 在湿法炼锌的电解循环溶液中，较高浓度的 Cl － 会腐蚀阳极板而增大电解能耗。可向溶液中同时加入 Cu 和 CuSO 4 ，生成 CuCl 沉淀从而除去 Cl － 。根据溶液中平衡时相关离子浓度的关系图，下列说法错误的是 ( 　　 ) 【 典例探究 】 A ． K sp ( CuCl ) 的数量级为 10 － 7 B ．除 Cl － 反应为 Cu ＋ Cu 2 ＋ ＋ 2Cl － =2CuCl C ．加入 Cu 越多， Cu ＋ 浓度越高，除 Cl － 效果越好 D ． 2Cu ＋ =Cu 2 ＋ ＋ Cu 平衡常数很大，反应趋于完全 图 97 【答案】 C 　 【解析】 根据图像分析可知，当图中取横坐标为 4[ 即 c ( Cl － ) ＝ 10 － 4 mol · L － 1 ] 时， 10 － 3 mol · L － 1 ＜ c (Cu ＋ ) ＜ 10 － 2 mol · L － 1 ，则 K sp ( CuCl ) 的数量级为 10 － 7 ， A 项正确；根据题干信息可知，除 Cl － 的反应为 Cu ＋ Cu 2 ＋ ＋ 2Cl － =2CuCl ， B 项正确；铜为固体，不影响该化学平衡， C 项错误；在图中取纵坐标为－ 6 的点求算出反应 2Cu ＋ =Cu 2 ＋ ＋ Cu 的 K ＝ 10 6 ＞ 10 5 ( 一般可逆反应的 K ＞ 10 5 就认为反应完全了 ) ， D 项正确。 变式 1 25 ℃ 时，用 Na 2 S 溶液沉淀 Pb 2 ＋ 、 Cu 2 ＋ 两种金属阳离子 (M 2 ＋ ) ，所需 S 2 － 浓度的对数值 lg (S 2 － ) 与 lg (M 2 ＋ ) 的关系如图 98 所示，下列说法错误的是 ( 　　 ) A ． 25 ℃时， K sp ( CuS ) 约为 1×10 － 36 B ． Na 2 S 溶液中： c (OH － ) ＝ c (H ＋ ) ＋ c (HS － ) ＋ c (H 2 S) C ． a 、 b 两点代表的溶液中 c (H ＋ ) 与 c (OH － ) 乘积相等 D ．向含有 Pb 2 ＋ 、 Cu 2 ＋ 的废水中加入足量 Na 2 S 粉末， c （ Pb 2 ＋ ） / c （ Cu 2 ＋ ）＝ 10 8.5 图 98 变式 2 [2017· 全国卷Ⅰ ] Li 4 Ti 5 O 12 和 LiFePO 4 都是锂离子电池的电极材料，可利用钛铁矿 ( 主要成分为 FeTiO 3 ，还含有少量 MgO 、 SiO 2 等杂质 ) 来制备，工艺流程如下： 若 “ 滤液 ②” 中 c (Mg 2 ＋ ) ＝ 0.02 mol·L － 1 ，加入双氧水和磷酸 ( 设溶液体积增加 1 倍 ) ，使 Fe 3 ＋ 恰好沉淀完全即溶液中 c (Fe 3 ＋ ) ＝ 1.0×10 － 5 mol · L － 1 ，此时是否有 Mg 3 (PO 4 ) 2 沉淀生成？ __________( 列式计算 ) 。 FePO 4 、 Mg 3 (PO 4 ) 2 的 K sp 分别为 1.3×10 － 22 、 1.0×10 － 24 。 图 99 命题考向追踪 【 历年动态 】 3 ． [2016· 上海卷 ] 能证明乙酸是弱酸的实验事实是 ( 　　 ) A ． CH 3 COOH 溶液与 Zn 反应放出 H 2 B ． 0.1 mol/L CH 3 COONa 溶液的 pH 大于 7 C ． CH 3 COOH 溶液与 Na 2 CO 3 反应生成 CO 2 D ． 0.1 mol/L CH 3 COOH 溶液可使紫色石蕊变红 【 答案 】B 【 解析 】 强酸与弱酸均能与 Zn 反应放出 H 2 ， A 项错误； 0.1 mol/L CH 3 COONa 溶液的 pH 大于 7 ，证明 CH 3 COONa 是一种强碱弱酸盐，能证明 CH 3 COOH 是弱酸， B 项正确； CH 3 COOH 溶液与 Na 2 CO 3 反应生成 CO 2 ，证明 CH 3 COOH 酸性强于 H 2 CO 3 ，但不能证明 CH 3 COOH 是弱酸， C 项错误；强酸与绝大多数弱酸均可使紫色石蕊变红， D 项错误。 【2018 预测 】 5 ． 常温下，向 1 L 0.1 mol·L － 1 CH 3 COONa 溶液中，不断通 HCl 气体 ( 忽略溶液体积变化 ) ，得到 c (CH 3 COO － ) 和 c (CH 3 COOH) 与 pH 的变化关系如下： 则下列说法不正确的是 ( 　　 ) A ．液的 pH 比较： x>y>z B ．在 y 点再通入 0.05 mol HCl 气体，溶液中离子浓度大小比 较： c ( Cl － )> c (Na ＋ )> c (CH 3 COO － )> c (OH － ) C ．在溶液中加入一滴强酸或强碱，溶液 pH 变化最小的是 y 点 D ．该温度下， CH 3 COONa 的 K h ＝ 10 － 4.75 图 912 某含镍 ( NiO ) 废料中有 FeO 、 Al 2 O 3 、 MgO 、 SiO 2 等杂质，用此废料提取 NiSO 4 的工艺流程如图： 教师备用习题 已知： ① 有关金属离子生成氢氧化物沉淀所需的 pH 如图。 ② 25 ℃时， NH 3 · H 2 O 的电离常数 K b ＝ 1.8×10 － 5 。 HF 的电离常数 K a ＝ 7.2×10 － 4 ， K sp (MgF 2 ) ＝ 7.4×10 － 11 。 (1) 加 Na 2 CO 3 调节溶液的 pH 至 5 ，得到废渣 2 的主要成分是 __________________( 填化学式 ) 。 (2)Mg 能与饱和 NH 4 Cl 溶液反应产生 NH 3 ，请用化学平衡移动原理解释 ( 用必要的文字和离子方程式回答 ) ： ______________________________ 。 (3)25 ℃ 时， 1 mol · L － 1 的 NaF 溶液中 c (OH － ) ＝ ________ mol·L － 1 ( 列出计算式即可 ) 。 NH 4 F 溶液呈 ________( 填 “ 酸性”“碱性”或“中性” ) 。 (4) 已知沉淀前溶液中 c (Mg 2 ＋ ) ＝ 1.85×10 － 3 mol·L － 1 ，当除镁率达到 99% 时，溶液中 c (F － ) ＝ ________ mol·L － 1 。