【优化设计】2016年高考化学二轮复习 专题能力训练4 水溶液中的离子平衡(含15年高考题)课件

专题能力训练4水溶液中的离子平衡-2-专题知识脉络能力目标解读热点考题诠释-3-专题知识脉络能力目标解读热点考题诠释命题热点考题统计考向分析弱电解质的电离平衡、盐类的水解平衡、沉淀溶解平衡的本质、影响因素及应用2015卷Ⅰ,28(2)2014卷Ⅰ,112014卷Ⅱ,11沉淀溶解平衡、溶度积的应用与计算是高考的新热点,在2014年、2015年课标全国卷中连续考查;同时高考亦不回避原有的热点知识,如弱电解质的电离、溶液中离子浓度大小的比较、盐类水解规律、粒子的三大守恒规律、中和滴定中滴定管和指示剂的选择等电离平衡常数、电离度、水的离子积、溶度积有关应用及计算2015卷Ⅰ,132013卷Ⅰ,112013卷Ⅱ,132012卷,11中和滴定及仪器的使用、指示剂的选择及pH的简单计算2013卷Ⅱ,131.(2015全国课标Ⅰ)浓度均为0.10mol·L-1、体积均为V0的MOH和ROH溶液,分别加水稀释至体积V,pH随lg𝑉𝑉0的变化如图所示。下列叙述错误的是()A.MOH的碱性强于ROH的碱性B.ROH的电离程度:b点大于a点C.若两溶液无限稀释,则它们的c(OH-)相等D.当lg𝑉𝑉0=2时,若两溶液同时升高温度,则𝑐(M+)𝑐(R+)增大-4-专题知识脉络能力目标解读热点考题诠释123答案解析解析关闭解题要领:由图像知,0.10mol·L-1的MOH溶液的pH为13,说明MOH为强碱,ROH溶液的pH小于13,说明ROH为弱碱,所以MOH的碱性强于ROH的碱性,A选项正确;稀释有利于弱电解质的电离,故B选项正确;若两溶液无限稀释则接近中性,则它们的c(OH-)相等,C选项正确;当lg𝑉𝑉0=2时,MOH溶液的pH为11,ROH溶液的pH为10,若两溶液同时升高温度,ROH溶液中存在电离平衡,平衡会右移,c(R+)增大,c(M+)不变,故比值减小,D项错误。答案解析关闭D-5-专题知识脉络能力目标解读热点考题诠释1232.(2014课标全国Ⅰ)溴酸银(AgBrO3)溶解度随温度变化曲线如图所示,下列说法错误的是()A.溴酸银的溶解是放热过程B.温度升高时溴酸银溶解速度加快C.60℃时溴酸银的Ksp约等于6×10-4D.若硝酸钾中含有少量溴酸银,可用重结晶方法提纯答案解析解析关闭解题要领:大多数固体的溶解度随温度的升高而增大,而气体的溶解度一般随温度的升高而降低。本题关键在于读懂题目信息,随着温度的升高溶解度逐渐增大,所以溴酸银的溶解是吸热过程,温度升高溶解速度加快。60℃时1L水中约溶解5.8gAgBrO3,c(Ag+)=c(BrO3-)=c(AgBrO3)=5.8g·L-1236g·mol-1≈0.025mol·L-1,Ksp=c(Ag+)·c(BrO3-)≈6×10-4,正确。答案解析关闭A-6-专题知识脉络能力目标解读热点考题诠释1233.(2013课标全国Ⅱ)室温时,M(OH)2(s)M2+(aq)+2OH-(aq)Ksp=a,c(M2+)=bmol·L-1时,溶液的pH等于()A.12lg(𝑏𝑎)B.12lg(𝑎𝑏)C.14+12lg(𝑎𝑏)D.14+12lg(𝑏𝑎)答案解析解析关闭解题要领:先根据Ksp求c(OH-),然后根据水的离子积常数和c(OH-)求c(H+),再进一步求pH。注意,酸性溶液直接根据c(H+)求pH,碱性溶液先求c(OH-),再求c(H+),最后求pH。答案解析关闭C-7-命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四弱电解质的电离平衡有关弱电解质电离解题的思维路径-8-命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四问题探究1.如何判断一元强酸与一元弱酸?酸项目相同物质的量/浓度、相同体积相同pH、相同体积一元强酸一元弱酸一元强酸一元弱酸c(H+)大小相同中和碱的能力相同小大稀释相同倍数后pH小大大小-9-命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四2.怎样设计实验证明HA是否为弱电解质?(1)设计的基本思路判断酸HA是否为弱电解质(或弱酸)的基本思路有两种:一种是直接根据酸HA本身或其强碱盐的性质进行相应的实验设计(简称直接设计),二是选择一种已知的强酸进行对照性实验设计(简称对照设计)。(2)直接设计(以0.1mol·L-1HA溶液为例)①测定其pH,若pH1,则HA是弱酸。②向HA溶液中加入该酸对应的钠盐晶体,测定加入晶体后溶液的pH有无变化,若pH变大,则HA为弱酸。③测量HA溶液的pH(设其为a),然后将该溶液稀释100倍,再测定稀释后的pH,若pHa+2,则HA为弱酸。④测NaA溶液的pH,若pH7,或加入酚酞溶液后溶液变红,则HA是弱酸。-10-命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四(3)对照设计①选用相同物质的量浓度的盐酸作参照物质进行对照实验。a.比较二者导电性强弱,若HA溶液导电能力弱,则HA为弱酸。b.比较相同条件下与某种较活泼的金属单质的反应情况,若反应过程中产生气体速率HA的较慢,则为弱酸。-11-命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四②选用pH相同的盐酸作参照物a.将两种酸稀释相同的倍数(不低于100倍)后,比较溶液pH的相对大小,若HA的小,则为弱酸。b.取相同体积的两种酸用碱进行滴定,完全反应时,若HA消耗的碱较多,则为弱酸。c.比较两种酸与某种较活泼的金属单质的反应情况,若反应过程中产生气体速率HA较快,则为弱酸。d.将等体积的两种酸分别与足量的某种较活泼的金属单质反应,若HA最终生成的气体较多,则HA是弱酸。-12-命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四例125℃时,用浓度为0.1000mol·L-1的NaOH溶液滴定20.00mL浓度均为0.1000mol·L-1的三种酸HX、HY、HZ,滴定曲线如图所示。下列说法正确的是()A.在相同温度下,同浓度的三种酸溶液的导电能力顺序:HZHYHXB.根据滴定曲线,可得Ka(HY)≈10-5C.用NaOH溶液滴定至三种酸恰好完全反应时,消耗氢氧化钠的体积:HZHYHXD.HY与HZ混合,达到平衡时:c(H+)=𝐾a(HY)·𝑐(HY)𝑐(Y−)+c(Z-)+c(OH-)-13-命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四分析推理(1)如何判断HX、HY、HZ三种酸的酸性强弱?由图像可知,当V(NaOH)=0(即未滴加NaOH溶液)时,等浓度的三种酸溶液的pH大小顺序为HXHYHZ,则酸性强弱顺序为HXHYHZ,相同条件下三种酸溶液的导电能力顺序为HXHYHZ。(2)根据图中的哪些数据,可以计算Ka(HY)?Ka(HY)只与温度有关,与溶液的酸碱性无关,所以求算Ka(HY)可以在V(NaOH)=0,或10mL时观察溶液的pH。当V(NaOH)=0mL时,HY溶液中c(H+)=c(Y-)=10-3mol·L-1,c(HY)大约为0.1000mol·L-1,Ka(HY)=。𝑐(Y−)·𝑐(H+)𝑐(HY)≈10-5-14-命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四(3)恰好中和时消耗氢氧化钠溶液的体积与恰好呈中性时消耗氢氧化钠溶液的体积一样吗?恰好中和是指酸碱恰好完全反应,溶液不一定呈中性,因为三种酸浓度和体积均相等,所以消耗氢氧化钠溶液的体积相等;因为三种酸的酸性强弱顺序为HXHYHZ,所以呈中性时HX、HY还有剩余,而HZ反应完全,所以消耗氢氧化钠溶液的体积肯定不相等。(4)两种酸混合,如何求c(H+)?要明确各种酸的Ka是不变的,电荷守恒是不变的。对于弱酸答案:BHY,Ka(HY)=𝑐(H+)·𝑐(Y-)𝑐(HY),则有c(Y-)=𝐾a(HY)·𝑐(HY)𝑐(H+),故c(H+)=𝐾a(HY)·𝑐(HY)𝑐(H+)+c(Z-)+c(OH-)。-15-命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四对点训练1(2015江西南昌检测)已知磷酸(H3PO4)在水溶液中各种存在形式的物质的量分数δ随pH的变化曲线如图所示,下列有关说法中正确的是()A.磷酸第一步电离方程式为H3PO4H++H2PO4-B.H2PO4-的电离大于其水解C.Na3PO4溶液中,𝑐(Na+)𝑐(PO43-)3D.pH从10降低到5的过程中发生的主要反应的离子方程式为PO43-+H+HPO42-答案解析解析关闭磷酸是中强酸,是弱电解质,其第一步电离方程式为H3PO4H++H2PO4-,故A项错误;根据图示判断H2PO4-为主要存在形式时,溶液呈酸性,H2PO4-的电离大于其水解,所以B项正确;由于PO43-水解,所以在Na3PO4溶液中𝑐(Na+)𝑐(PO43-)3,故C项错误;在pH=10时,溶液中主要含有HPO42-,pH=5时,溶液中主要含有H2PO4-,所以在此过程中发生反应HPO42-+H+H2PO4-,故D项错误。答案解析关闭B-16-命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四水的电离及溶液的酸碱性有关pH计算解题的思维路径-17-命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四口诀:酸按酸(H+),碱按碱(OH-),酸碱中和求过量,无限稀释7为限。问题探究1.影响水的电离平衡的因素有哪些?(1)加入酸或加入碱:不论强弱都能抑制水的电离。(2)加入强酸强碱盐溶液:如果是正盐,对水的电离无影响,如果是酸式盐(或碱式盐),则相当于加入酸(或碱),可抑制水的电离。(3)加入强酸弱碱盐溶液或加入强碱弱酸盐溶液:会促进水的电离。(4)升高或降低温度:由于水的电离是吸热的,故升高温度促进水的电离,降低温度抑制水的电离。(5)投入金属钠:因消耗水电离产生的H+,促进水的电离。-18-命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四2.怎样计算水电离的c(H+)或c(OH-)(25℃)?(1)一定温度下,无论是稀酸、稀碱还是盐溶液,水的离子积KW=c(H+)·c(OH-)均不变,水电离出的c(H+)=c(OH-),KW只与温度有关,只有在25℃时,KW=1×10-14。(2)溶质为酸的溶液。H+来源于酸电离和水电离,而OH-只来源于水电离。如计算pH=2的盐酸中水电离出的c(H+)=c(OH-)=1.0×10-12mol·L-1。(3)溶质为碱的溶液。OH-来源于碱电离和水电离,而H+只来源于水电离。如pH=12的NaOH溶液中,水电离出的c(OH-)=c(H+)=1.0×10-12mol·L-1。(4)水解呈酸性或碱性的盐溶液。H+和OH-均由水电离产生。如pH=5的NH4Cl溶液中由水电离出的c(H+)=1.0×10-5mol·L-1;pH=9的Na2CO3溶液中由水电离出的c(OH-)=1.0×10-5mol·L-1。-19-命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四例2pC类似pH,是指极稀溶液中,溶质物质的量浓度的常用负对数值。如某溶液溶质的物质的量浓度为1×10-3mol·L-1,则该溶液中溶质的pC=-lg(1×10-3)=3。下列表达正确的是()A.中性溶液中,pC(H+)+pC(OH-)=14B.pC(H+)=5的H2S溶液中,c(H+)=c(HS-)=1×10-5mol·L-1C.pC(OH-)=a的氨水,稀释10倍后,其pC(OH-)=b,则a=b-1D.pC(OH-)=3的NaOH溶液,稀释100倍,其pC(OH-)=5-20-命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四分析推理(1)影响KW的因素是什么?KW的大小受到温度的影响,温度越高KW越大,如果不是常温,pC(H+)与pC(OH-)之和不等于14。(2)多元弱酸的电离有什么特点?多元弱酸是分步电离的,所以H2S溶液中c(H+)c(HS-)。(3)弱碱的稀释和强碱溶液稀释的比较。弱碱稀释10n倍,pC(OH-)增大值小于n,强碱稀释10n倍,pC(OH-)增大值等于n。答案:D-21-命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四对点训练2某温度下,向一定体积0.1mol·L-1的醋酸溶液中逐滴加入等浓度的NaOH溶液,溶液中pOH(pOH=-lg[OH-])与pH的变化关系如右图所示,则()A.M点所示溶液的