1、1 知识网络强化记忆2 专题突破热点探究专题一弱电解质的判断和比较专题归纳1我们常利用弱电解质的定义和电离平衡来判断弱电解质，如证明醋酸是弱酸则常用到以下几种方法。(1)定义法(部分电离法)如测得 1 molL1 的醋酸溶液的 c(H)约为 0.01 molL1。很显然，若该醋酸溶液是强电解质，则 c(H)应为 1 molL1，而所测 c(H)0.01 molL1，说明醋酸部分电离，故醋酸为弱酸。(2)平衡移动法(稀释法)弱电解质存在电离平衡，改变条件，平衡移动。如 1 molL1 的醋酸溶液稀释 10 倍，稀释促进其电离，H浓度减小，但不是减小到原来的 110，而是比原来的 110多。(3)
2、实验对比法分别取等体积、等物质的量浓度的盐酸和醋酸于两个锥形瓶中。用 pH 试纸测两溶液的 pH，醋酸的 pH 大，说明醋酸溶液中氢离子浓度小于盐酸中氢离子浓度，醋酸部分电离，为弱酸。同时投放等量的相同锌粒，开始时醋酸溶液放出气泡的速率慢，说明醋酸溶液氢离子浓度小，醋酸部分电离，为弱酸。进行导电性实验，醋酸溶液的导电能力小于盐酸，醋酸部分电离，为弱酸。(4)同离子效应法如在醋酸溶液中滴入石蕊溶液，溶液呈红色，加入醋酸铵固体(呈中性)，振荡，溶液颜色明显变浅，说明 c(H)变小，是由于加入的CH3COONH4 增大了 c(CH3COO)，使醋酸电离平衡向左移动，由此说明醋酸溶液中存在着醋酸的电离
3、平衡，判断醋酸为弱酸。(5)正盐是否水解法(本法最简单)如 CH3COONa 溶液的 pH7，说明该盐为强碱弱酸盐，可推断CH3COOH 为弱酸。2电离平衡常数的应用利用电离平衡常数的大小可以比较弱电解质的相对强弱；K 越大，则弱电解质相对越强。典例精析例 1 甲酸的下列性质中可以证明它是弱电解质的是()A1 molL1 的甲酸溶液的 c(H)约为 0.01 molL1B甲酸能与水以任意比例互溶C10 mL 1 molL1 的甲酸恰好与 10 mL 1 molL1 的 NaOH 溶液完全反应D甲酸的导电性比盐酸的弱【解析】本题可用极值法讨论，假设甲酸为强酸进行对比分析。如果甲酸为强酸，将完全电
4、离，则在 1 molL1 溶液中 c(H)1 molL1，而 A 项中 c(H)约为 0.01 molL1，远小于 1 molL1，说明甲酸部分电离，是弱电解质；B 项，只叙述了甲酸在水中的溶解性，而电解质的强弱与溶解性无关；C 项，因强酸、弱酸都能与碱按化学计量比进行定理反应，只说明甲酸是一元酸，不能说明酸的强弱；D 项，没有指明甲酸与盐酸的浓度，所以无法证明它是弱电解质。【答案】A例 2 室温下向 10 mL pH3 的醋酸溶液中加水稀释后，下列说法正确的是()A溶液中导电粒子的数目减少B溶液中cCH3COOcCH3COOHcOH不变C醋酸的电离程度增大，c(H)亦增大D再加入 10 mL
5、 pH11 的 NaOH 溶液，混合液 pH7【解析】在醋酸溶液中存在电离平衡：CH3COOHCH3COOH，加水稀释，平衡右移，n(CH3COO)、n(H)增大，溶液中导电粒子数目增大，但 c(CH3COO)、c(H)均减小，选项 A、C 不正确；醋酸的电离常数 KcCH3COOcHcCH3COOH，水的离子积 KWc(OH)c(H)，温度不变，上述两常数均不变，则cCH3COOcCH3COOHcOH KKW不变，选项 B 正确；醋酸为弱酸，pH3 的醋酸的浓度远远大于 pH11 的NaOH 溶液的浓度，二者等体积混合，醋酸过量，溶液呈酸性，选项D 不正确。【答案】B【点拨】有关弱电解质的电
6、离平衡的判断中，一定要注意，电离平衡的移动只能减弱外界条件改变对溶液中各离子浓度的影响，而不能抵消或超过。例 3 对于弱酸，在一定温度下达到电离平衡时，各微粒的浓度存在一种定量的关系。若 25 时有 HAHA，则该弱酸的电离平衡常数的表达式为 KcHcAcHA，下表是几种常见弱酸的电离平衡常数(25)。酸方程式平衡常数 KCH3COOHCH3COOHCH3COOHH1.75105H2CO3H2CO3HHCO3HCO3HHCO23K14.4107K24.71011H2SH2SHHSHSHS2K11.3107K27.11015H3PO4H3PO4HH2PO4H2PO4HHPO24HPO24HPO3
7、4K17.1103K26.3108K34.21013请回答下列各题：(1)K 只与温度有关，当温度升高时，K 值_(填“增大”“减小”或“不变”)。(2)在温度相同时，各弱酸的 K 值不同，那么 K 值的大小与酸性的相对强弱有何关系？_。(3)若把 CH3COOH、H2CO3、HCO3、H2S、HS、H3PO4、H2PO4、HPO24 都看作是酸，其中酸性最强的是_，最弱的是_。(4)多元弱酸是分步电离的，每一步都有相应的电离平衡常数，对于同一种多元弱酸的 K1、K2、K3 之间存在着数量上的规律是K1K2K311051010，产 生 此 规 律 的 原 因 是_。增大K 值越大，酸电离出的氢
8、原子浓度越大，所以溶液的酸性越强H3PO4HS上一级电离产生的 H对下一级电离有抑制作用【解析】(1)弱电解质的电离是吸热反应，升高温度促进弱电解质电离，则生成物浓度增大反应物浓度减小，所以 K 值增大。(2)K 值越大，酸的电离程度越大，则溶液中氢原子浓度比氢氧根离子浓度更大，所以溶液的酸性越强。(3)电离平衡常数越大的酸性越强，越小的酸性越弱，根据表格知，酸性最强的是 H3PO4，最弱的是 HS。(4)多元弱酸分步电离，第一步电离程度最大，第二步、第三步依次减小，原因是上一级电离产生的 H对下一级电离有抑制作用。例 4 用实验确定某酸 HA 是弱电解质。两同学的方案是：甲：称取一定质量的
9、HA 配制 0.1 molL1 的溶液 100 mL；用 pH 试纸测出该溶液的 pH，即可证明 HA 是弱电解质。乙：用已知物质的量浓度的 HA 溶液、盐酸，分别配制 pH1的两种酸溶液各 100 mL；分别取这两种溶液各 10 mL，加水稀释为 100 mL；各取相同体积的两种稀释液装入两个试管，同时加入纯度相同的锌粒，观察现象，即可证明 HA 是弱电解质。(1)在两个方案的第步中，都要用到的定量仪器是_。(2)甲 方 案 中，说 明 HA 是 弱 电 解 质 的 理 由 是 测 得 溶 液 的pH_1(填“”“b配制 pH1 的 HA 溶液难以实现；难以保证加入的锌粒表面积相同配制 Na
10、A 溶液，测得其 pH7，即证明 HA 是弱电解质。【解析】(1)甲方案用到的定量仪器有：托盘天平和 100 mL 容量瓶；乙方案用到的定量仪器有：量筒和 100 mL 容量瓶，所以两方案都要用到的定量仪器是100 mL容量瓶。(2)甲方案中配制得0.1 molL1的 HA 溶液，若测得其 pH1，则证明 HA 没有完全电离，是弱电解质。乙方案将 pH 相同的盐酸和 HA 溶液稀释相同倍数后，HA 溶液比盐酸中 c(H)大，在其他因素相同时，装有 HA 溶液的试管中放出 H2的速率快。(3)在配制一定物质的量浓度的溶液时，对于一种弱电解质，难以实现之处是配制确定的 pH 的溶液。该方案设计时仅
11、考虑到 c(H)对速率的影响，但忽略了固体反应物的表面积也会影响反应速率，而要做到锌的表面积相同很困难，所以乙方案中存在不妥之处。(4)欲确定 HA 是弱电解质的方案还有：测定 NaA 溶液的 pH，若 pH7 即证明HA 是弱电解质；配制一定物质的量浓度的 HA 溶液后加入石蕊试液变红，加少量 NaA 晶体，红色变浅即证明 HA 是弱电解质。专题二水的电离和溶液 pH 的计算专题归纳溶液 pH 的计算主要包含直接求溶液的 pH、求酸或碱溶液的浓度、所需酸或碱的体积等，无论以哪一种形式出现，均可按照以下方法求解。典例精析例 5 短周期元素 W、X、Y、Z 的原子序数依次增大，其简单离子都能破坏
12、水的电离平衡的是()AW2、X BX、Y3CY3、Z2 DX、Z2【解析】根据“短周期元素”、“原子序数依次增大”和选项中离子所带的电荷数，可以判断出四种元素对应的离子分别是 O2、Na、Al3和 S2，其中 Na对水的电离平衡无影响，Al3和 S2都能水解促进水的电离。【答案】C【点拨】影响水的电离平衡的因素有多种，如温度、加酸或碱、加酸式盐、加某些可以水解的盐等。例 6 已知水在 25 和 95 时，其电离平衡曲线如下图所示：(1)则 25 时水的电离平衡曲线应为_(填“A”或“B”)，请说明理由：_。(2)25 时，将 pH9 的 NaOH 溶液与 pH4 的 H2SO4 溶液混合，若所
13、得混合溶液的 pH7，则 NaOH 溶液与 H2SO4 溶液的体积比为_。(3)95 时，若 100 体积 pH1a 的某强酸溶液与 1 体积 pH2b的某强碱溶液混合后溶液呈中性，则混合前 a 与 b 之间应满足的关系是_。(4)曲线 B 对应温度下，pH2 的某 HA 溶液和 pH10 的 NaOH溶 液 等 体 积 混 合 后，混 合 溶 液 的 pH 5。请 分 析 其 原 因：_。A水的电离是吸热过程，温度低时，电离程度小，c(H)、c(OH)小101ab14曲线 B 对应 95，此时水的离子积为 1012，HA 若为强酸，最后应为 pH6，现 pH5，说明 HA 为弱酸，HA 中和
14、 NaOH 后，混合溶液中还剩余较多的 HA 分子，可继续电离出 H【解析】(1)升高温度，促进水的电离，水中氢离子浓度、氢氧根离子浓度都增大，则 25 时水的电离平衡曲线应为 A。(2)25 时，pH9 的 NaOH 溶液中 c(OH)105 mol/L，pH4 的 H2SO4 溶液中c(H)104 mol/L，要使混合溶液呈中性，则 n(OH)等于 n(H)。设碱的体积为 x L，酸的体积为 y L，则 105 mol/Lx L104 mol/LyL，解得 xy104105101。(3)95 时，KW1012，pH1a的某强酸溶液中 c(H)10a mol/L，pH2b 的某强碱溶液中 c
15、(OH)10b12 mol/L，溶液呈中性，则酸中 n(H)应等于碱中 n(OH)，则10010a110b12，解得 ab14。(4)曲线 B 对应温度为 95，此时水的离子积为 1012，HA 若为强酸，则混合溶液的 pH6，现 pH5，说明 HA 为弱酸，pH2 的 HA 过量使溶液呈酸性。专题三有关溶液中粒子浓度大小的比较专题归纳溶液中粒子浓度大小的比较是一种常见的题型。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粒子浓度的大小，其基本方法有：(1)关键性粒子定位法：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粒子、c(H)与 c(OH)的大小关系的位
16、置正确与否，来确定选项是否正确。这也是我们通常所用的排除法。(2)守恒判断法：运用物质的质量(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。多元弱酸溶液，根据多步电离分析。例如：H3PO4 的溶液中，c(H)c(H2PO4)c(HPO24)c(PO34)。多元弱酸的正盐溶液，根据弱酸根分步水解分析。例如：Na2CO3溶液中，c(Na)c(CO23)c(OH)c(HCO3)。不同溶液中同一离子浓度的比较
17、，要看溶液中其他粒子对它的影 响。例 如：在 相 同 物 质 的 量 浓度 的 下 列 溶 液 中，a.NH4Cl，b.CH3COONH4，C.NH4HSO4，c(NH4)由大到小的顺序为 cab。原因是NH4HSO4电离出的 H抑制NH4 的水解，而CH3COONH4中CH3COO促进 NH4 的水解。典例精析例 7 室温下，下列溶液中粒子浓度关系正确的是()ANa2S 溶液：c(Na)c(HS)c(OH)c(H2S)BNa2C2O4 溶液：c(OH)c(H)c(HC2O4)2c(H2C2O4)CNa2CO3 溶液：c(Na)c(H)2c(CO23)c(OH)DCH3COONa 和 CaCl
18、2 混合溶液：c(Na)c(Ca2)c(CH3COO)c(CH3COOH)2c(Cl)【解析】Na2S 溶液中微粒关系为：c(Na)c(S2)c(OH)c(HS)c(H2S)，A 项错误。Na2C2O4溶液中，由电荷守恒得：c(Na)c(H)2c(C2O24)c(HC2O4)c(OH)，由物料守恒得：c(Na)2c(C2O24)2c(HC2O4)2c(H2C2O4)，由得：c(OH)c(H)c(HC2O4)2c(H2C2O4)，B 项正确。Na2CO3 溶液中，由电荷守恒得：c(Na)c(H)2c(CO23)c(HCO3)c(OH)，C 项错误。CH3COONa和 CaCl2混合溶液中存在：c
19、(Na)c(CH3COO)c(CH3COOH)，2c(Ca2)c(Cl)，得：c(Na)2c(Ca2)c(CH3COO)c(CH3COOH)c(Cl)，D 项错误。【答案】B【点拨】溶液中离子浓度比较的思路：电解质溶液单一溶液酸或碱溶液考虑电离盐溶液考虑水解混合溶液不反应同时考虑电离和水解反应不过量生成酸或碱考虑电离生成盐考虑水解过量根据过量程度考虑电离或水解例 8 下列浓度关系正确的是()A氯水中：c(Cl2)2c(ClO)c(Cl)c(HClO)B氯水中：c(Cl)c(H)c(OH)c(ClO)C等体积等浓度的氢氧化钠溶液与醋酸溶液混合：c(Na)c(CH3COO)DNa2CO3 溶液中：
20、c(Na)c(CO23)c(OH)c(HCO3)c(H)【解析】根据氯水中所含粒子的种类可知氯水中也含有氯气分子，A 项设置了一个貌似物料守恒的式子而忽视了氯气分子的存在，故 A 项错误；根据 Cl2H2OHClOHCl，HCl 完全电离而HClO 部分电离，可知正确的顺序为 c(H)c(Cl)c(OH)，B 项错误；C 项等物质的量的强碱与弱酸混合生成强碱弱酸盐，溶液显碱性，c(OH)c(H)，再根据溶液中电荷守恒可以判断 c(Na)c(CH3COO)。【答案】D例 9 现有0.2 molL1 的 NaOH 溶液，0.2 molL1 的 HX 溶液，将两溶液等体积混合后，测得溶液中 c(Na
21、)c(X)。请回答下列问题：(1)写出 HX 的电离方程式：_。(2)中由水电离出的 c(OH)_(填“”“”“”或“”，下同)c(X)，c(HX)c(X)_0.1 molL1(忽略溶液体积变化)。(4)上述混合溶液显_(填“酸”“碱”或“中”)性，其原因用离子方程式表示为_。该溶液中所有离子浓度的大小关系为_。HXXX6c(X)c(OH)c(H)【解析】溶液中的电荷守恒式为 c(Na)c(H)c(OH)c(X)，由于 c(Na)c(X)，所以 c(OH)c(H)，二者恰好反应时溶液呈碱性，因此该酸为弱酸。(1)弱酸的电离是可逆的。(2)NaOH 为强碱，HX 为弱酸，同浓度的两种溶液中，Na
22、OH 溶液中由水电离出的 c(OH)小。(3)NaX 溶液中存在两种分子 HX、H2O 和四种离子 H、X、OH、Na。NaX 溶液中 X仅有少部分水解生成 HX，根据物料守恒得 c(HX)c(X)0.1 molL1。(4)X水解该溶液呈碱性。专题四四大常数的比较和应用专题归纳1化学平衡常数、水的离子积常数、电离平衡常数及溶度积常数的比较化学平衡常数水的离子积常数反应举例mAnBpCqDH2OHOH表达式KcpCcqDcmAcnBKWc(H)c(OH)影响因素温度温度适用范围一般化学反应平衡体系稀的酸性、碱性或中性溶液电离平衡常数溶度积常数反应举例HAHAAmBn(s)mAn(aq)nBm(a
23、q)表达式KcHcAcHAKspcm(An)cn(Bm)影响因素温度温度适用范围弱电解质的电离平衡体系难溶电解质的溶解平衡体系2.四大常数的计算是高考命题重点之一，考查频率非常高。3常利用平衡常数(K)与浓度商(Qc)来判断是否处于平衡状态及反应方向：QcK，平衡左移；QcK，处于平衡状态；QcK，平衡右移。典例精析例 10 已知 Ksp(AB2)4.2108，Ksp(AC)3.01015。在 AB2、AC 均为饱和的混合液中，测得 c(B)1.6103 molL1，则溶液中C2的浓度为()A1.81013 molL1B7.31013 molL1C2.3 molL1D3.7 molL1【解析】
24、在混合液中，A2的浓度要同时满足 AB2 和 AC 的溶度积常数，故由 AB2 的溶度积可求得 A2的浓度为 4.21081.61032 molL11.64102 molL1，故 c(C2)3.010151.64102 molL11.81013molL1。【答案】A例 11 已知 25 时，电离常数 Ka(HF)3.6104，溶度积常数Ksp(CaF2)1.461010。现向 1 L 0.2 molL1 HF 溶液中加入 1 L 0.2 molL1CaCl2 溶液，则下列说法中，正确的是()A25 时，0.1 molL1 HF 溶液中 pH1BKsp(CaF2)随温度和浓度的变化而变化C该体系
25、中，Ksp(CaF2)1KaHFD该体系中有 CaF2 沉淀产生【解析】A 项中由于 HF 是弱酸，不能完全电离，故 c(H)1。B 项中 Ksp与温度有关而与浓度无关。C 项中 Ksp(CaF2)c(Ca2)c2(F)，K(HF)cHcFcHF，Ksp(CaF2)与 Ka(HF)不是倒数关系。混合后溶液中 c(F)0.13.61046103 molL1，c(Ca2)0.1 molL1，Qcc(Ca2)c2(F)3.6106，QcKsp，所以有 CaF2沉淀产生，D 选项正确。【答案】D例 12 一定条件下，在体积为 3 L 的密闭容器中反应 CO(g)2H2(g)CH3OH(g)达到化学平衡状态。(1)该反应的平衡常数表达式 K_；根据上图，升高温度，K 值将_(填“增大”“减小”或“不变”)。(2)500 时，从反应开始到达到化学平衡状态，以 H2 的浓度变化表示的化学反应速率是_(用 nB、tB 表示)。cCH3OHcCOc2H2减小2nB3tB mol(Lmin)1【解析】(1)根据化学平衡常数的含义可得 K cCH3OHcCOc2H2，升温，K 值减小。(2)0tB 时间内，生成 nB mol CH3OH，则消耗 2nB mol H2，则 c(H2)2nB3 molL1，v(H2)2nB3tB mol(Lmin)1。
