1、1电解质溶液及其应用【2019 年高考考纲解读】1了解电解质的概念；了解强电解质和弱电解质的概念。2了解电解质在水溶液中的电离，以及电解质溶液的导电性。3了解弱电解质在水溶液中的电离平衡。4了解水的电离，离子积常数。5了解溶液 pH 的定义；了解测定溶液 pH 的方法，能进行 pH 的简单计算。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了解难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质。【重点、难点剖析】一、弱电解质的电离平衡1判断弱电解质的方法(1)在浓度和温度相同时，与强电解质溶液做导电性对比试验。(2)在浓度和温度相同时，与强电解质溶液比较反应速率快慢。(3)配制一定物质
2、的量浓度的 HA 溶液(如 0.01 molL1 )，测其 pH。若 pH2，则说明 HA 为弱酸。(4)测定对应的盐溶液的酸碱性，如钠盐(NaA)溶于水，测其 pH，若 pH7，则说明 HA 为弱酸。(5)稀释前后 pH 与稀释倍数的变化关系。如将 pH2 的酸溶液稀释 1 000 倍，pH c(Cl ) c(CH3COOH) c(H+)【答案】AD【举一反三】【2017 新课标 1 卷】常温下将 NaOH 溶液滴加到己二酸（H 2X）溶液中，混合溶液的 pH与离子浓度变化的关系如图所示。下列叙述错误的是9A Ka2（H 2X）的数量级为 106B曲线 N 表示 pH 与 的变化关系2(H)
3、lgcCNaHX 溶液中D当混合溶液呈中性时， 【答案】D【解析】己二酸是二元弱酸，第二步电离小于第一步，即 Ka1= Ka 2=，所以当 pH 相等即氢离子浓度相等时 ，因此曲线 N 表示 pH 与2lgcHX2lgc的变化关系，则曲线 M 是己二酸的第二步电离，根 据图像取0.6 和 4.8 点， 2lgcHX 2cXH=100.6 molL1 ，c(H )=104.8 molL1 ，代入 Ka2得到 Ka2=105.4 ，因此 Ka2（H 2X）的数量级为 10-6，A正确；根据以上分析可知曲线 N 表示 pH 与 的关系，B 正确；曲线 N 是己二酸的第一步电离，2lgcHX根据图像取
4、 0.6 和 5.0 点， =100.6molL1 ，c(H )=105.0 molL1 ，代入 Ka1得到2cKa2=104.4 ，因此 HX 的水解常数是 1014 /104.4 Ka 2，所以 NaHX 溶液显酸性，即 c(H )c(OH )，C 正确；根据图像可知当 0 时溶液显酸性，因此当混合溶液呈中性时， 0，即2lgXcH 2lgcXH10c(X2-)c(HX -)，D 错误。 答案 D【举一反三】(2016天津理综，6)室温下，用相同浓度的 NaOH 溶液，分别滴定浓度均为 0.1 molL1 的三种酸(HA、HB 和 HD)溶液，滴定曲线如图所示，下列判断错误的是( )A三种
5、酸的电离常数关系： KHAKHBKHDB滴定至 P 点时，溶液中： c(B )c(Na )c(HB)c(H )c(OH ) CpH7 时，三种溶液中： c(A ) c(B ) c(D ) D当中和百分数达 100%时，将三种溶液混合后： c(HA) c(HB) c(HD) c(OH ) c(H )pH7 时，三种离子的浓度分别等于 c(Na )，然而三种溶液中阴离子水解程度不同，加入的 NaOH 的体积不同，故三种阴离子的浓度也不同，错误；D 项，根据质子守恒即可得出，三种溶液混合后溶液的质子守恒关系： c(HA) c(HB) c(HD) c(OH ) c(H )，正确。 答案 D3(2015
6、安徽理综，13，6 分)25 时，在 10 mL 浓度均为 0.1 mol/L NaOH 和 NH3H2O 混合溶液中滴加 0.1 mol/L 的盐酸，下列有关溶液中粒子浓度关系正确的是( )A未加盐酸时： c(OH ) c(Na ) c(NH3H2O)B加入 10 mL 盐酸时： c(NH ) c(H ) c(OH ) 4C加入盐酸至溶液 pH7 时： c(Cl ) c(Na )D加入 20 mL 盐酸时： c(Cl ) c(NH ) c(Na ) 411答案 B4(2015四川理综，6，6 分)常温下，将等体积、等物质的量浓度的 NH4HCO3与 NaCl 溶液混合，析出部分 NaHCO3
7、晶体 ，过滤，所得滤液 pHc(NH )c(HCO )c(CO ) 4 3 23解析 A 项，由于常温下滤液的 pHn(NaHCO3)，HCO 发生电离生成 CO ，发生水解生成 H2CO3，根据 NaHCO3的物料守恒可知： 3 23c(Na ) c(HCO ) c(CO ) c(H2CO3)，正确；C 项，根据电荷守恒有： c(H ) c(Na ) c(NH ) 3 23 4 c(OH ) c(HCO )2 c(CO ) c(Cl )，错误；D 项，由于 c(NH4Cl)c(NaHCO3)，NH 发生水解，HCO 3 23 4发生微弱的电离，故离子浓度关系为 c(Cl )c(NH )c(H
8、CO )c(CO )，正确。 3 4 3 23答案 C5(2015江苏化学，14，4 分)室温下，向下列溶液中通入相应的气体至溶液 pH7(通入气体对溶液体积的影响可忽略)，溶液中部分微粒的物质的量浓度关系正确的是( )A向 0.10 molL1 NH4HCO3溶液中通 CO2： c(NH ) c(HCO ) c(CO ) 4 3 23B向 0.10 molL1 NaHSO3溶液中通 NH3： c(Na ) c(NH ) c(SO ) 4 23C向 0.10 molL1 Na2SO3溶液中通 SO2： c(Na )2 c(SO ) c(HSO ) 23 3c(H2SO3)D向 0.10 mol
9、L1 CH3COONa 溶液中通 HCl： c(Na ) c(CH3COOH) c(Cl )12答案 D【方法技巧】同一溶液中，不同粒子浓度大小比较的方法(1)正盐溶液：基本遵循 c(不水解离子) c(水解离子) c(显性离子)，当水解离子外有角标时，顺序提前。例如在浓度为 c molL1 的醋酸钠溶液中，有 c(Na ) c(CH3COO ) c(OH ) c(H )；在浓度为 c molL1 的硫酸铵溶液中，有 c(NH ) c(SO ) c(H ) c(OH )。 4 24【规律】在排列式中：首尾离子，电荷一致；有角标时，顺序提前。(2)酸式盐溶液：对于电离为主的，如 NaHSO3，遵循
10、 c(自身) c(电离产物) c(水解产物)，即 c(Na ) c(HSO ) 3 c(H ) c(SO ) c(OH ) c(H2SO3)；对于水解为主的，如 NaHCO3，遵循 c(自身) c(水解产物)23 c(电离产物)，即 c(Na ) c(HCO ) c(OH ) c(H2CO3) c(H ) c(CO )。 3 23【规律】常见的酸式盐，只有 NaHSO3和 NaH2PO4溶液是以电离为主显酸性的。(3)缓冲溶液：例如 0.2 molL1 氨水与 0.2 molL1 氯化铵溶液等体积混合后，溶液以电离为主，显碱性 (常见物质中除了氢氰酸和氰化物，都以电离为主)，所以氢氧根离子浓度
11、大于氢离子浓度，再根据首尾一致，铵根离子浓度大于氯离子浓度，即 c(NH ) c(Cl ) c(OH ) c(H )。 4再如 0.2 molL1 醋酸与 0.2 molL1 醋酸钠溶液等体积混合后，溶液以电离为主，显酸性，所以，c(CH3COO ) c(Na ) c(H ) c(OH )。(4)弱酸弱碱盐溶液的酸碱性：13弱酸弱碱盐双水解，其溶液的酸碱性取决于弱酸和弱碱的相对强弱。当 Ka Kb时，溶液显中性，如CH3COONH4；当 Ka Kb时，溶液显酸性，如 HCOONH4；当 Ka Kb时，溶液显碱性，如 NH4HCO3。题型四、难溶电解质的沉淀溶解平衡【例 4】 【2017 新课标
12、 3 卷】在湿法炼锌的电解循环溶液中，较高浓度的 会腐蚀阳极板而增大电解Cl能耗。可向溶液中同时加入 Cu 和 CuSO4，生成 CuCl 沉淀从而除去 。根据溶液中平衡时相关离子浓度的l关系图，下列说法错误的是A 的数量级为SP(Cul)K710B除 反应为 Cu+Cu2+2 =2CuClClC加入 Cu 越多，Cu +浓度越高，除 效果越好lD2Cu +=Cu2+Cu 平衡常数很大，反应趋于完全【答案】C【解析】 Ksp(CuCl)=c(Cu+)c(Cl )，在横坐标 为 1 时，纵坐标 大于6，小-1(Cu)lgmoLc于5，所以 Ksp(CuCl)的数量级是 107 ，A 正确；除去
13、Cl 反应应该是 Cu+Cu2 2Cl 2CuCl，B 正确；溶液中存在平衡：Cu +Cl CuCl、2Cu + Cu2+Cu，加入纯固态物质 Cu 对平衡无影响，故 C 错误；D在没有 Cl 存在的情况下，反应 2Cu Cu2 Cu 的平衡常数约为 ，平衡常数很大，反应趋于完全，D 正确。【举一反三】(2016海南化学，5)向含有 MgCO3固体的溶液中滴加少许浓盐酸(忽略体积变化)，下列数值变小的是( )A c(CO ) B c(Mg2 )23C c(H ) D Ksp(MgCO3)14答案 A【举一反三】(2015天津理综，3，6 分)下列说法不正确的是( )ANa 与 H2O 的反应是
14、熵增的放热反应，该反应能自发进行B饱和 Na2SO4溶液或浓硝酸均可使蛋白质溶液产生沉淀，但原理不同CFeCl 3和 MnO2均可加快 H2O2分解，同等条件下二者对 H2O2分解速率的改变相同DMg(OH) 2固体在溶液中存在平衡：Mg(OH) 2(s) Mg2 (aq)2OH (aq)，该固体可溶于 NH4Cl 溶液解析 A 项，根据 Na 与 H2O 反应的现象“Na 熔化成闪亮的小球，四处游动 ”，可知反应放热，能自发进行，根据反应方程式可知，只有 产物中有气体，所以该反应是熵增的反应，正确；B 项，饱和 Na2SO4溶液使蛋白质溶液产生沉淀是蛋白质的盐析，浓硝酸使蛋白质溶液产生沉淀属
15、于蛋白质的变性，二者原理不同，正确；C 项，FeCl 3和 MnO2均可加快 H2O2分解，但同等条件下二者催化效果不同，故二者对 H2O2分解速率的改变也不同，错误；D 项，NH 4Cl 溶液因 NH 水解而使溶液呈酸性，加入 NH4Cl 溶液会消耗 4OH ，使平衡 Mg(OH)2(s) Mg2 (aq)2OH (aq)向右移动，Mg(OH) 2固体逐渐溶解， 正确。 答案 C【变式探究】(2014新课标)溴酸银(AgBrO 3)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C60 时溴酸银的 Ksp约等于 6104D若硝酸钾中含
16、有少量溴酸银，可用重结晶方法提纯15【答案】A 【变式探究】 (2015江苏化学，18，12 分)软锰矿(主要成分 MnO2，杂质金属元素 Fe、Al、Mg 等)的水悬浊液与烟气中 SO2反应可制备 MnSO4H2O，反应的化学方程式为：MnO 2SO 2=MnSO4。(1)质量为 17.40 g 纯净 MnO2最多能氧化_L(标准状况)SO 2。(2)已知： KspAl(OH)3110 33 ， KspFe(OH)3310 39 ，pH7.1 时 Mn(OH)2开始沉淀。室温下，除去 MnSO4溶液中的 Fe3 、Al 3 (使其浓度均小于 1106 molL1 )，需调节溶液 pH 范围为
17、_。(3)如图可以看出，从 MnSO4和 MgSO4混合溶液中结晶 MnSO4H2O 晶体，需控制的结晶温度范围为_。(4)准确称取 0.171 0 g MnSO4H2O 样品置于锥形瓶中加入适量 H3PO4和 NH4NO3溶液，加热使 Mn2 全部氧化成 Mn3 ，用 c(Fe2 )0.050 0 molL 1 的标准溶液滴定至终点(滴定过程中 Mn3 被还原为 Mn2 )，消耗 Fe2 溶液 20.00 mL。计算 MnSO4H2O 样品的纯度(请给出计算过程)。16答案 (1)4.48 (2)5.0pH7.1 (3)高于 60 (4)n(Fe2 )0.050 0 molL 1 1.001
18、0 3 mol20.00 mL1 000 mLL 1n(Mn2 ) n(Fe2 )1.0010 3 molm(MnSO4H2O)1.0010 3 mol169 gmol1 0.169 gMnSO4H2O 样品的纯度为： 100%98.8%0.169 g0.171 0 g【方法技巧】沉淀溶解平衡图像题的解题策略(1)沉淀溶解平衡曲线类似于溶解度曲线，曲线上任一点都表示饱和溶液，曲线上方的任一点均表示过饱和，此时有沉淀析出，曲线下方的任一点均表示不饱和溶液。(2)从图像中找到数据，根据 Ksp公式计算得出 Ksp的值。(3)比较溶液的 Qc与 Ksp的大小，判断溶液中有无沉淀析出。(4)涉及 Qc
19、的计算时，所代入的离子浓度一定是混合溶液中的离子浓度，因此计算离子浓度时，所代入的溶液体积也必须是混合溶液的体积。题型五 酸碱中和滴定例 5(2018全国卷，节选)测定 K3Fe(C2O4)33H2O(三草酸合铁酸钾)中铁的含量。(1)称量 m g 样品于锥形瓶中，溶解后加稀 H2SO4酸化，用 c molL1 KMnO4溶液滴定至终点。滴定终点的现象是_。(2)向上述溶液中加入过量锌粉至反应完全后，过滤、洗涤，将滤液及洗涤液全部收集到锥形瓶中。加稀 H2SO4酸化，用 c molL1 KMnO4溶液滴定至终点，消耗 KMnO4溶液 V mL。该晶体中铁的质量分数的表达式为_。17【答案】 (
20、1)当滴入最后一滴标准液后，溶液变为粉红色，且半分钟内不恢复为原色 (2)100%5cV56m1 000【举一反三】(2017全国卷)常温下将 NaOH 溶液滴加到己二酸(H 2X)溶液中 ，混合溶液的 pH 与离子浓度变化的关系如图所示。下列叙述错误的是( )A Ka2(H2X)的数量级为 106B曲线 N 表示 pH 与 lg 的变化关系c HX c H2XCNaHX 溶液中 c(H )c(OH )D当混合溶液呈中性时， c(Na )c(HX )c(X2 )c(OH ) c(H )【答案】D 【解析】由 Ka1Ka2，则 lgKa1c(OH )，c X2 c HX c X2 c HX C
21、项正确。由以上分析可知，HX 的电离程度大于其水解程度，故当溶液呈中性时， c(Na2X)c(NaHX)，溶液中各离子浓度大小关系为 c(Na )c(X2 )c(HX )c(OH ) c(H )，D 项错误。18【变式探究】 (2016课标全国，12)298 K 时，在 20.0 mL 0.10 molL1 氨水中滴入 0.10 molL1 的盐酸，溶液的 pH 与所加盐酸的体积关系如图所示。已知 0.10 molL1 氨水的电离度为1.32%，下列有关叙述正确的是( )A该滴定过程应该选择酚酞作为指示剂BM 点对应的盐酸体积为 20.0 mLCM 点处的溶液中 c(NH ) c(Cl ) c
22、(H ) c(OH ) 4DN 点处的溶液中 pH12答案 D【变式探究】(2015广东理综，12，4 分)准确移取 20.00mL 某待测 HCl 溶液于锥形瓶中，用 0.100 0molL1 NaOH 溶液滴定，下列说法正确的是A滴定管用蒸馏水洗涤后，装入 NaOH 溶液进行滴定B随着 NaOH 溶液滴入，锥形瓶中溶液 pH 由小变大C用酚酞作指示剂，当锥形瓶中溶液由红色变无色时停止滴定D滴定达终点时，发现滴定管尖嘴部分有悬滴，则测定结果偏小答案 B【变式探究】 (2015山东理综，31，19 分)毒重石的主要成分 BaCO3(含 Ca2 、Mg 2 、Fe 3 等杂质)，19实验室利用毒
23、重石制备 BaCl22H2O 的流程如下：(1)毒重石用盐酸浸取前需充分研磨，目的是_。实验室用 37%的盐酸配制 15%的盐酸，除量筒外还需使用下列仪器中的_。a烧杯 b容量瓶 c玻璃棒 d滴定管(2)Ca2 Mg2 Fe3开始沉淀时的 pH 11.9 9.1 1.9完全沉淀时的 pH 13.9 11.1 3.2加入 NH3H2O 调节 pH8 可除 去_(填离子符号)，滤渣中含_(填化学式)。加入H2C2O4时应避免过量，原因是_。已知： Ksp(BaC2O4)1.610 7 ， Ksp(CaC2O4)2.310 9 。(3)利用间接酸碱滴定法可测定 Ba2 的含量，实验分两步进行。已知：
24、2CrO 2H =Cr2O H 2O Ba 2 CrO =BaCrO424 27 24步骤 移取 x mL 一定浓度的 Na2CrO4溶液于锥形瓶中，加入酸碱指示剂，用 b molL1 盐酸标准液滴定至终点，测得滴加盐酸体积为 V0 mL。步骤：移取 y mL BaCl2溶液于锥形瓶中，加入 x mL 与步骤 相同浓度的 Na2CrO4溶液，待 Ba2 完全沉淀后，再加入酸碱指示剂，用 b molL1 盐酸标准液滴定至终点，测得滴加盐酸的体积为 V1mL。滴加盐酸标准液时应用酸式滴定管， “0”刻度位于滴定管的_(填“上方”或“下方”)。BaCl2溶液的浓度为_molL 1 ，若步骤中滴加盐酸
25、时有少量待测液溅出，Ba 2 浓度测量值将_(填“偏大”或“偏小”)。20答案 (1)增大接触面积从而使反应速率加快 ac(2)Fe3 Mg(OH) 2、Ca(OH) 2 H 2C2O4过量会导致生成 BaC2O4沉淀，产品的产量减少(3)上方 偏大b（ V0 V1）y【变式探究】(2015四川理综，9，13 分)(NH 4)2SO4是常用的化肥和化工原料，受热易分解。某兴趣小组拟探究其分解产物。【查阅资料】(NH 4)2SO4在 260 和 400 时分解产物不同。【实验探究】该小组拟选用下图所示装置进行实验(夹持和加热装置略)。实验 1：连接装置 ABCD，检查气密性，按图示加入试剂(装置
26、 B 盛 0.500 0 mol/L 盐酸 70.00 mL)。通入 N2排尽空气后，于 260 加热装置 A 一段时间，停止加热，冷却，停止通入 N2。品红溶液不褪色。取下装置 B，加入指示剂，用 0.200 0 mol/L NaOH 溶液滴定剩余盐酸，终点时消耗 NaOH 溶液 25.00 mL。经检验滴定后的溶液中无 SO 。24(1)仪器 X 的名称是_。(2)滴定前，下列操作的正确顺序是_(填字母编号)。a盛装 0.200 0 mol/L NaOH 溶液b用 0.200 0 mol/L NaOH 溶液润洗c读数、记录d查漏、清洗21e排尽滴定管尖嘴的气泡并调整液面(3)装置 B 内溶
27、液吸收气体的物质的量是_mol。实验 2：连接装置 ADB，检查气密性，按图示重新加入试剂。通入 N2排尽空气后于 400 加热装置 A 至(NH 4)2SO4完全分解无残留物，停止加热，冷却，停止通入 N2。观察到装置 A、D 之间的导气管内有少量白色固体。经检验，该白色固体和装置 D 内溶液中有 SO ，无 SO 。进一步研究发现，气体产物23 24中无氮氧化物。(4)检验装置 D 内溶液中有 SO ，无 SO 的实验操作和现象是_。23 24(5)装置 B 内溶液吸收的气体是_。(6)(NH4)2SO4在 400 分解的化学方程式是_。实验 2：装置 D 内溶液中有 SO ，没有 SO
28、，则说明 D 中存在 Na2SO3和 NaOH，故向 D 的溶液中加23 24入 BaCl2溶液时产生白色沉淀，再加入足量的稀盐酸，若白色沉淀完全溶解，则可证明装置 D 内溶液中有SO ，没有 SO ，由此可知(NH 4)2SO4在 400 时分解有 SO2生成，又由(NH 4)2SO4在 400 时完全分解23 24无残留物，说明生成物全部是气体，SO 转化为 SO2的过程中 S 元素的化合价降低，根据氧化还原反应24规律可知，NH 中 N 元素的化合价必定升高，由于气体产物中没有氮氧化物，故一定有 N2生成；又由于 4A、D 之间的导管中有少量的白色固体生成，则该白色固体为铵盐，故气体产物中还有氨气生成，由此可知(NH4)2SO4在 400 时完全分解的化学方程式为 3(NH4)2SO4 4NH3N 23SO 26H 2O，由于 D 装置中的 NaOH 溶液不能吸收 NH3，故装置 B= = = = =400 中的盐酸吸收的是 NH3。答案 (1)圆底烧瓶(2)dbaec(3)0.03(4)取少量装置 D 内溶液于试管中，滴加 BaCl2溶液，生成白色沉淀，加入足量的稀盐酸后，沉淀完全22溶解，放出无色刺激性气体(5)NH3(或氨气)(6)3(NH4)2SO4 4NH3N 23SO 26H 2O= = = = =400
