高考总复习资料化学 电解质溶液分析及教学建议.docx

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高考总复习资料化学电解质溶液分析及教学建议

高考化学专题“电解质溶液”分析及教学建议

●高考趋势展望

电解质溶液是高中化学重要的基础理论之一，从近几年的高考试题可以看出，涉及电解质溶液的考点多，重现率高。

其主要热点是：

1.外界条件对电离平衡的影响、强弱电解质的比较；

2.酸、碱混合后溶液的酸碱性的判断及pH的计算，已知混合后溶液的pH推断混合前的各种可能；

3.盐对水的电离程度的影响、盐溶液蒸干灼烧后产物的判断、离子浓度大小的比较等。

由于相同条件下强弱电解质的导电能力有着本质区别，因此，强弱电解质可通过同条件下电流的大小来确定，这一导电实验是理化学科的结合点，同时弱电解质的有关量也会因电离程度发生变化而难以确定其大小，此时常常需用数学思维方法（如极值法）进行处理。

溶液的pH计算题设条件可千变万化，正向与逆向思维、数字与字母交替出现，与生物酸碱平衡相结合或运用数学工具进行推理等试题在“3+X”综合测试中出现的可能性极大，展望今后会以填空或选择的形式出现，题目难度适中，推理性会有所增强。

●主干知识整合

1.

电离平衡与水解平衡的比较

思考讨论

已知在相同条件下NH3·H2O与CH3COOH电离程度几乎相等，CH3COOH的酸性比H2CO3强，那么NH4HCO3溶液显酸性、碱性还是中性？

答：

显碱性。

因为H2CO3比醋酸弱，HCO

的水解能力比CH3COO－强，而CH3COO－的水解能力与

相当，故HCO

水解能力比

强，因此，该溶液应显碱性。

2.溶液酸碱性判定规律

（1）pH相同的酸（或碱），酸（或碱）性越弱，其物质的量浓度越大。

（2）pH相同的强酸和弱酸溶液，加水稀释相同的倍数，则强酸溶液pH变化大；碱也如此。

（3）酸与碱的pH之和为14，等体积混合

①若为强酸与强碱则pH=7；

②若为强酸与弱碱则pH＞７；

③若为弱酸与强碱则pH＜7。

（4）等体积强酸和强碱混合

①若二者pH之和为14，则溶液呈中性，pH=7；

②若二者pH之和大于14，则溶液呈碱性；

③若二者pH之和小于14，则溶液呈酸性。

3.强酸（pH1）与强碱（pH2）混合呈中性时，二者体积与pH的关系规律

（1）若pH1＋pH2＝１４，则Ｖ（酸）∶Ｖ（碱）＝１∶１

（2）若pH1＋pH2＞１４，则Ｖ（酸）∶Ｖ（碱）＝∶１

（3）若pH1＋pH2＜１４，则Ｖ（酸）∶Ｖ（碱）＝１∶

思考讨论

如何计算酸（碱）溶液中的水电离出的H+、OH－浓度？

为什么在实际计算中这部分可忽略不计？

答：

当酸溶于水时，酸电离出的H+增加了溶液中的c（H+），使水的电离平衡向左移动，即水的电离平衡受到抑制，水电离的c（H+）和c（OH－）均减小。

此时溶液中的H+主要是酸电离出来的，而OH－是水电离出来的。

根据c（H+）·c（OH－）=KW即可计算c（OH－）。

而水每电离出一个OH－的同时必然电离出一个H+，所以水电离的c（H+）=c（OH－），与酸电离的c（H+）相比，可以忽略不计。

如pH=1的稀盐酸，由酸电离的c（H+）=1×10－1mol·L－1。

根据KW可计算出溶液中

c（OH－）=

mol·L－1=1×10－13mol·L－1,则由水电离出的c（H+）=c（OH－）=1×

10－13mol·L－1,与酸电离的1×10－1mol·L－1比较当然可以忽略不计。

●精典题例导引

【例1】pH相同的盐酸和醋酸两种溶液中，它们的

A.H+的物质的量相同B.物质的量浓度相同

C.H+的物质的量浓度不同D.H+的物质的量浓度相同

解析：

pH相同的HCl和CH3COOH，其c（H+）相同，且都等于10－pHmol·L－1；由于HCl为强酸可完全电离，而CH3COOH为弱酸只能部分电离，故在c（H+）相同时，c（HCl）＜c（CH3COOH）。

由于n（H+）=c（H+）·V（aq），所以在体积没有给出时不能确定两种溶液的n（H+）是否相同。

本题答案为D。

答案：

D

深化拓展

今有0.05mol·L－1的4种酸溶液：

A.HClB.H2SO4C.H3PO4D.CH3COOH

（用A、B、C、D来回答）

（1）它们的pH大小关系是________。

（2）取等体积上述溶液，分别与颗粒大小相同的锌反应，反应速率的大小关系是________。

（3）等体积的各酸分别与足量的锌反应，在同温同压下放出氢气的体积大小关系是________。

（4）等质量的锌分别与4种酸反应，如锌恰好反应完全，则消耗4种酸的体积的大小关系是________。

（5）等体积的4种酸溶液，分别与氢氧化钠溶液完全反应，生成正盐的物质的量的关系是________。

（6）取4种溶液各10mL，分别与0.1mol·L－1的氢氧化钠溶液10mL相混合，反应后，溶液的pH的大小关系是________。

答：

（1）B＜A＜C＜D

（2）B＞A＞C＞D（3）D=A＜B＜C（4）A=D＞B＞C

（5）A=B=C=D（6）D＞A＞C＞B

【例2】草酸是二元弱酸，草酸氢钾溶液呈酸性。

在0.1mol·L－1KHC2O4溶液中，下列关系正确的是

A.c（K+）+c（H+）=c（HC2O

）+c（OH－）+c（C2O

）

B.c（HC2O

）+c（C2O

）=0.1mol·L－1

C.c（C2O

）＞c（H2C2O4）

D.c（K+）=c（H2C2O4）+c（HC2O

）+c（C2O

）

解析：

根据电荷守恒可知c（K+）+c（H+）=c（HC2O

）+c（OH－）+2c（C2O

），根据碳元素守恒可知c（HC2O

）+c（C2O

）+c（H2C2O4）=0.1mol·L－1，而c（K+）=0.1mol·L－1,故A、B不正确，D正确。

由于草酸氢钾溶液呈酸性，则HC2O

的电离程度大于水解程度，故c（C2O

）＞c（H2C2O4）。

本题答案为C、D。

答案：

CD

特别提示

离子浓度大小的比较是一类常见的题型。

通过溶液的电离或水解程度的大小，结合电荷守恒、物料守恒来比较溶液中各离子浓度大小的基本方法是：

（1）关键性离子定位法：

主要适用于解答选择题。

即通过判断溶液中浓度最大或最小的某离子、c（H+）与c（OH－）的大小关系的位置正确与否，来确定选项是否正确。

这就是我们通常所用的排除法。

（2）守恒判断法：

运用物质的量（或原子个数）守恒、电荷守恒或物料守恒等守恒规律，来解决问题。

既可以简化解题过程，又容易判断答案的正确与否。

（3）反应方程式分析法：

主要适用于单一溶液型问题的分析。

即将电离方程式与水解方程式结合起来，进行定性与定量的分析。

先考虑电离，再考虑水解。

【例3】在25℃时，1mol·L－1的（NH4）2SO4、（NH4）2CO3、（NH4）2Fe（SO4）2的溶液中，测得各溶液的c（

）分别为a、b、c（单位为mol·L－1），下列判断正确的是

A.a=b=cB.a＞b＞cC.a＞c＞bD.c＞a＞b

解析：

三种盐在水中均能发生水解，且均存在水解平衡：

+H2O

NH3·H2O+H+。

对于（NH4）2CO3，因CO

+H+

HCO

，从而促进了

的水解。

对于（NH4）2Fe（SO4）2，因会发生Fe2++2H2O

Fe（OH）2+2H+，所以c（H+）会有所增大，从而抑制了

的水解，所以该题应选D项。

答案：

D

【例4】已知NaHSO4在水溶液中的电离方程式为NaHSO4====Na++H++SO

，某温度下，向pH=6的蒸馏水中加入NaHSO4晶体，保持温度不变，测得溶液的pH为2。

对于该溶液，下列叙述不正确的是

A.该温度高于25℃

B.由水电离出的c（H+）=1×10－10mol·L－1

C.c（H+）=c（OH－）+c（SO

）

D.该温度下加入等体积pH为12的NaOH溶液，可使反应后的溶液恰好呈中性

解析：

此题考查了pH的概念及简单计算，不同温度下水的离子积的变化和溶液中的电荷平衡原理。

蒸馏水是中性的，c（H+）=c（OH－）=1×10

mol·L－1，KW=1×10－12，水的电离

比常温时大，温度一定大于25℃。

c（H+）水=

=1×10－10mol·L－1。

pH=12的NaOH

溶液的浓度为1mol·L－1，显然过量。

另外在溶液中，c（Na+）+c（H+）=c（OH－）+2c（SO

），又NaHSO4是完全电离的，所以，c（Na+）=c（SO

），即得c（H+）=c（OH－）+c（SO

）。

答案：

D

【例5】体积pH=2.5的盐酸与10体积某一元强碱溶液恰好完全反应，则该碱溶液的pH等于

A.9.0B.9.5C.10.5D.11.0

解析：

若1体积pH＝2.5的HCl和1体积某浓度的该一元强碱恰好完全反应，则酸中H

浓度等于碱中OH－浓度，两者的pH之和等于14，也就是碱的pH＝11.5。

将该溶液稀释10倍，就得到题中所用的强碱溶液，其pH减小1，等于10.5。

答案：

C

特别提示

解此类题型的要点是H++OH－====H2O。

当H+与OH－恰好完全反应时，依据二者的物质的量相等，可求强酸（或强碱）的浓度或体积，并能确定混合溶液的pH=7。

若H+或OH－过剩，则用“对消——稀释法”，先求剩余的c（H+）或c（OH－），再进一步求混合溶液的pH。

●能力提升训练

1.已知：

①Al（OH）

的电离方程式为：

H++AlO

+H2O

Al（OH）3

3OH－+3Al3+

②无水AlCl3晶体的沸点为182.9℃，溶于水的电离方程式为：

AlCl3====Al3++3Cl－

③PbSO4难溶于水，易溶于醋酸钠溶液，反应的化学方程式为：

PbSO4+2CH3COONa====Na2SO4+（CH3COO）2Pb

下列关于Al（OH）

、AlCl3和（CH3COO）2Pb的说法正确的是

A.均为强电解质B.均为弱电解质

C.均为离子化合物D.均为共价化合物

解析：

本题为信息给予题，考查学生的自学能力。

由①知Al（OH）3为弱电解质；由②知AlCl3为共价化合物，属于强电解质；由③知（CH3COO）2Pb为弱电解质。

综合判断可知答案。

答案：

D

2.醋酸可以通过分子间氢键双聚。

一定温度下，将一定质量的冰醋酸加水稀释过程中，溶液的导电能力变化如下图所示，有关说法正确的是

A.a、b、c三点溶液的pH：

a＞b＞c

B.若用湿润的pH试纸测定c处溶液的pH，比实际pH偏小

C.a、b、c三点溶液用1mol·L－1氢氧化钠溶液中和，消耗氢氧化钠溶液体积：

a＞b＞c

D.若在“O”点醋酸双聚成八元环分子，则其结构为：

解析：

从图中导电情况可知，a、b、c三点的溶液中，离子浓度的大小顺序为b＞a＞c，由于CH3COOH

H++CH3COO－，所以三点中c（H+）的大小顺序为b＞a＞c，所以pH的大小关系为c＞a＞b，A不正确；若pH试纸湿润，则使c（H+）降低，pH增大，B不正确；因在稀释过程中，CH3COOH的物质的量不变，所以各点时的溶液消耗同浓度的NaOH的物质的量相等；“O”点时导电能力为零，溶液中离子浓度为零，CH3COOH分子没有电离出H+，可推知D选项的结构正确。

答案：

D

3.物质的量浓度相同的下列溶液中，符合按pH由小到大顺序排列的是

A.Na2CO3NaHCO3NaClNH4Cl

B.Na2CO3NaHCO3NH4ClNaCl

C.（NH4）2SO4NH4ClNaNO3Na2S

D.NH4Cl（NH4）2SO4Na2SNaNO3

解析：

同浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液，前者碱性强，pH大。

所以A、B都不正确。

Na2S溶液中S2－水解，溶液显碱性；NaNO3不水解，为中性，所以D不正确。

C中（NH4）2SO4和NH4Cl相比，前者NH

浓度大，水解得到的H+浓度大，pH小，所以C正确。

答案：

C

4.t℃时，水的离子积为KW,该温度下混合可溶性一元酸HA与一元碱BOH溶液。

下列有关混合液的关系式中，可确认溶液一定呈中性的是

A.pH=7

B.c（A－）＞c（B+）

C.c（OH－）=

D.c（H+）－c（OH－）=c（A－）－c（B+）

解析：

水的电离反应为吸水反应，温度升高，促进水的电离，KW值增大，故pH=7的溶液pH不一定为中性；根据溶液中正、负电荷相等，总有c（H+）+c（B+）=c（A－）+c（OH－），与溶液是否为中性无关，故D不正确；溶液呈中性时，必有c（H+）=c（OH－）,所以KW=c（H+）·c（OH－）=c2（OH－）,所以c（OH－）=

C选项正确。

答案：

C

5.在25℃时，向10mLpH=10的NaOH溶液中加入pH=4的某一元酸HA的溶液，至pH恰好等于7（假设反应前后溶液密度不变），则对于反应后的溶液，下列关系一定正确的是

A.c（Na+）＞c（A－）B.c（H+）=c（OH－）＜c（Na+）＜c（A－）

C.溶液体积≥20mLD.溶液体积≤20mL

解析：

pH=4的HA溶液的浓度c（HA）≥10－4mol·L－1（强酸时取等号），设反应中消耗酸的体积为V（HA）,根据题意有c（NaOH）·V（NaOH）=c（HA）·V（HA），即V（HA）=c（NaOH）·

V（NaOH）/c（HA）=

≤10mL，所以反应后溶液的体积≤20mL；又根据电荷守恒有：

c（H+）+c（Na+）=c（A－）+c（OH－）,因c（H+）=c（OH－）,所以c（Na+）=c（A－）。

答案：

D

6.向10mL0.1mol·L－1的Na2CO3溶液中通入22.4mL

CO2（标准状况），当气体全部溶解时，溶液中粒子浓度关系正确的是

A.c（Na+）＞c（CO

）＞c（HCO

）＞c（OH－）＞c（H+）

B.c（HCO

）=c（Na+）＞c（OH－）＞c（H+）

C.c（Na+）=c（HCO

）+c（CO

）+c（H2CO3）

D.c（OH－）=c（HCO

）+2c（H2CO3）+c（H+）

解析：

因n（Na2CO3）=10×10

L×0.1mol·L－1=10

mol,n（CO2）=

=

10－3mol，由Na2CO3+CO2+H2O====2NaHCO3可知，Na2CO3与CO2恰好完全反应生成NaHCO3。

由HCO

的水解程度大于其电离程度可知：

c（OH－）＞c（H+）,故c（Na+）＞c（HCO

）＞c（H2CO3）＞c（CO

）。

由于NaHCO3晶体中，碳元素的物质的量等于钠元素的物质的量，而碳元素存在方式有CO

、HCO

、H2CO3三种，所以有：

c（Na+）=c（HCO

）+c（H2CO3）+

c（CO

）。

答案：

C

7.下列混合溶液中，各离子浓度的大小顺序正确的是

A.10mL0.1mol·L－1氨水与10mL0.1mol·L－1盐酸混合，c（Cl－）＞c（

）＞

c（OH－）＞c（H+）

B.10mL0.1mol·L－1NH4Cl溶液与5mL0.2mol·L－1NaOH溶液混合，c（Na+）=

c（Cl－）＞c（OH－）＞c（H+）

C.10mL0.1mol·L－1CH3COOH溶液与5mL0.2mol·L－1NaOH溶液混合，c（Na+）=c（CH3COO－）＞c（OH－）＞c（H+）

D.10mL0.5mol·L－1CH3COONa溶液与6mL1mol·L－1盐酸混合，c（Cl－）＞c（Na+）＞c（OH－）＞c（H+）

解析：

A中正好发生反应：

NH3·H2O＋HCl====NH4Cl＋H2O。

NH4Cl水解显酸性，也就是c（H+）＞c（OH－），给出的顺序错误。



B中正好发生反应：

NH4Cl＋NaOH====NH3·H2O＋NaCl。

NH3·H2O部分电离使溶液显碱性。

所以c（Na+）＝c（Cl－）＞c（OH－）＞c（H+），给出的顺序正确。

C中正好发生反应：

CH3COOH＋NaOH====CH3COONa＋H2O。

CH3COONa能发生水解，所以c（Na+）＞c（CH3COO－），给出的顺序错误。

D中发生反应：

CH3COONa＋HCl====CH3COOH＋NaCl，且HCl过量，所以溶液显酸性，也就是c（H+）＞c（OH－），给出的顺序错误。

答案：

B

8.要求设计实验证明：

某种盐的水解是吸热的。

有四位同学分别作出如下回答，其中不正确的是

A.甲同学：

将硝酸铵晶体溶于水，若水温下降，说明硝酸铵水解是吸热的

B.乙同学：

用加热的方法可除去KNO3溶液中混有的Fe3+，说明含Fe3+的盐水解是吸

热的

C.丙同学：

通过实验发现同浓度的热的纯碱液比冷的纯碱液去油污效果好，说明碳酸钠

水解是吸热的

D.丁同学：

在醋酸钠溶液中滴入酚酞试液，加热（不考虑水蒸发）后若红色加深，说明醋酸钠水解是吸热的

解析：

存在如下的水解平衡：

+H2O

NH3·H2O+H+，若水解吸热，则必须用温度的升高或降低使平衡移动来证明，故A不正确；由于Fe3++3H2O

Fe（OH）3+3H+，若水解吸热，则升高温度可促进水解而产生沉淀，从而除去Fe3+杂质，B正确；在纯碱溶液中存在平衡：

CO

+H2O

HCO

+OH－，若为吸热反应，则升高温度时，促进水解，使溶液中c（OH－）增大，去污效果增强，C正确；醋酸钠溶液中存在平衡Ac－+H2O

HAc+OH－，若为吸热反应，则升高温度时，平衡右移，碱性增强，酚酞试液颜色加深，D正确。

答案：

A

9.限使用下列试剂：

酚酞、石蕊、稀氨水、氯化铵晶体、浓盐酸、熟石灰粉末、醋酸铵晶体和蒸馏水。

根据：

①弱碱在水中存在电离平衡；②弱碱的阳离子会破坏水的电离平衡。

这两种平衡的移动均会引起指示剂颜色的变化。

由此可分别选用上述试剂，设计两种实验证明NH3·H2O是弱碱。

请简述实验方法及现象。

（1）应用根据①的实验方法及现象________________________。

（2）应用根据②的实验方法及现象________________________。

解析：

此题是一道实验设计题目，要证明NH3·H2O是弱碱，可采用两种方法：

一种方法是弱碱溶液中一定存在电离平衡，只要说明氨水中存在电离平衡即可证明氨水是弱碱；另一种方法是弱碱阳离子会破坏水的电离平衡，只要证明

能破坏水的电离平衡即可说明氨水是弱碱。

在

（1）中选用CH3COONH4中性盐作为试剂，通过碱性减弱，说明其原因是共同离子的作用使弱碱平衡移动，若选用NH4Cl作试剂，因NH4Cl水解呈酸性，即便是溶液的碱性减弱，也不能证明弱碱平衡的移动。

答案：

（1）取少量氨水，滴加酚酞试液，溶液呈红色，然后向其中加入CH3COONH4晶体，振荡，可看到红色变浅，说明氨水中存在电离平衡，说明氨水为弱碱。

（2）取少量NH4Cl晶体溶于水，滴加石蕊试液，溶液呈红色，表明

水解，破坏了水的电离平衡，说明氨水是弱碱。

10.有点难度哟！

某温度时，水的离子积常数KW=10－13，将此温度下pH=11的Ba（OH）2溶液aL与pH=1的H2SO4溶液bL混合（设混合溶液体积为两者之和，固体体积忽略不计）。

（1）若所得混合溶液为中性，则a∶b=________,生成沉淀的物质的量为________。

（2）若a∶b=9∶2，则所得溶液pH=________，该混合溶液最多能够溶解铁粉________g（最终结果可用a、b的表达式来表示）。

解析：

（1）∵KW=10－13

所以pH+pOH=13

Ba（OH）2溶液中：

pH=11,pOH=2

即c（OH－）=0.01mol·L－1

H2SO4溶液中：

pH=1

即c（H+）=0.1mol·L－1

所以a∶b=10∶1

又因为SO

+Ba2+====BaSO4↓

所以用SO

计算沉淀的物质的量

n=

×bL=0.05bmol

或用Ba2+计算沉淀的物质的量

n=

×aL=0.005amol

（2）令a=9x,b=2x,则

c（H+）=

=0.01mol·L－1

pH=－lg0.01=2。

又因为n（H+）=0.01mol·L－1×（a+b）L=0.01（a+b）mol

2H++Fe====Fe2++H2↑

所以m（Fe）=

mol×56g·mol－1=0.28（a+b）g。

答案：

（1）10∶10.005amol

（2）20.28（a+b）

11.有点难度哟！

已知某溶液中只存在OH－、H+、

、Cl－四种离子，某同学推测该溶液中各离子浓度大小顺序可能有如下四种关系：

①c（Cl－）＞c（

）＞c（H+）＞c（OH－）

②c（Cl－）＞c（

）＞c（OH－）＞cH+）

③c（

）＞c（Cl－）＞c（OH－）＞c（H+）

④c（Cl－）＞c（H+）＞c（

）＞c（OH－）

填写下列空白：

（1）若溶液中只溶解了一种溶质，该溶质的名称是________，上述离子浓度大小顺序关系中正确的是________（选填序号）。

（2）若上述关系中③是正确的，则溶液中溶质的化学式是________。

若上述关系中④是正确的，则溶液中溶质的化学式是________。

（3）若该溶液由体积相等的稀盐酸和氨水混合而成，且恰好呈中性，则混合前c（HCl）（填“大于”“小于”或“等于”，下同）________c（NH3·H2O），混合前盐酸中c（H+）和氨水中c（OH－）的关系：

c（H+）________c（OH－）。

解析：

（1）由所给四种离子只能组成NH3·H2O、NH4Cl、HCl和H2O四种物质，任何溶液中总因H2O

H++OH－而存在H+和OH－。

若只溶一种溶质就含四种离子，则该物质必为NH4Cl；又因

+H2O

NH3·H2O+H+而使c（

）降低，各离子浓度大小的关系为①。

（2）由

（1）中分析可知，若要c（

）＞c（Cl－），必须再加入一种可提供

、且使c（OH－）增大的物质即NH3·H2O；若④正确，则需在NH4Cl溶液中加入能提供大量H+的物质即HCl。

（3）由于NH4Cl水解呈酸性，若使混合液呈中性，NH3·H2O必须过量，由于二者等体积混合，则c（NH3·H2O）＞c（HCl），显然混合前溶液中c（H+）＞c（OH－）。

答案：

（1）氯化铵①

（2）NH4Cl和NH3（或NH4Cl和NH3·H2O）NH4Cl和HCl

（3）小于大于

12.（探究创新题）含羟基的化合物可表示为M—OH（M为某原子或原子团）。

它与H+结合后可形成M—O

2（有机反应中的重要中间体），M—O

2在一定条件下0易失去H+或H2O分子。

科学家常用“等电子体”来预测不同物质的结构。

原子数、电子数都相等的粒子称为等电子体。

等电子体有相似的几何构型，如CH4和

有相同的原子数、电子数和空间构型。

（1）符合M—O

2通式的最简单的离子的电子式为________________，其几何构型为_______________。

（2）同温同压下，由A.

（1）中的离子，B.

，C.HCO

三者分别形成的水溶液，其酸性由强到弱的顺序为（填序号）________。

（3）液态乙醇中存在CH3CH2

2，可与之相互中和而使液体呈电中性的粒子的化学式为：

_______________。

（4）液态乙醇可与钠反应生成乙醇钠，乙醇钠水溶液显________性（填“