1、高三第1轮总复习 化学 第九章 水溶液中的离子平衡阶段性复习课九热点专题系列(九)溶液中的质子守恒释疑电解质溶液中的离子浓度大小比较是高考的热点题型，涉及的知识点主要包括弱电解质的电离及盐的水解规律等，同时电解质溶液中的三种守恒关系是判断、比较的重要依据。其中电荷守恒关系应用最为广泛，物料守恒及质子守恒关系也经常用到，但弱酸的酸式盐溶液中的质子守恒却很少出现，只是近两年的试题中出现的几率明显增大。例1(双选)0.1 molL1 NaHCO3溶液中有关微粒浓度的关系式，正确的是()A.c(Na)c(H)c(HCO3)2c(CO23)c(OH)B.c(Na)c(HCO3)c(CO23)2c(H2C
2、O3)C.c(H)c(H2CO3)c(OH)c(CO23)D.c(Na)c(HCO3)c(CO23)c(H)c(OH)解析 学生很容易写出该溶液中的电荷守恒及碳原子的物料守恒表达式：c(Na)c(H)c(HCO3)2c(CO23)c(OH)c(Na)c(HCO3)c(H2CO3)c(CO23)从而判断出A式正确B式错误。但是对于C式却似乎无从下手，事实上只要将上述式中c(Na)代入式即可得到C式，此式即NaHCO3溶液中的质子守恒表达式。那么除了根据电荷守恒及物料守恒推导出此式外，能否快捷得出上述表达式？答案 AC一|根据酸碱质子理论分析酸碱质子理论的基本观点是：凡能给出质子的物质都是酸；凡能
3、接受质子的物质都是碱。酸碱可以是分子，也可以是阴、阳离子。例如，HCl、NH4、H2PO4等都可以给出质子，所以是酸；CN、NH3、CH3COO等都可以接受质子，所以是碱。而HCO3、H2O等都既能给出质子又可以接受质子，所以既是酸又是碱。酸碱反应的本质即质子的转移。电离理论中的盐，在质子理论中都是酸或碱。盐的水解反应实为盐和水之间的质子转移。当反应达到平衡时，酸失去的质子总数和碱得到的质子总数必然相等，这种平衡关系称为质子守恒，可用质子守恒表达式表示。酸碱质子理论是书写质子守恒表达式的依据。为了列出质子守恒表达式，首先应明确得失质子的微粒种类以及得失质子后的产物种类。通常是选取一些物质(一般
4、为溶液中参与质子转移的起始酸碱组分和溶剂分子)作为基准参考物质，溶液中其他酸碱组分与之比较，少了几个质子，就是失去了几个质子；多了几个质子，就是得到了几个质子。然后根据各物质得失质子的数目及质子守恒关系，列出质子守恒表达式(一般以各物质的平衡浓度来表示)。例2 写出Na2CO3溶液中的质子守恒表达式。解析 首先分析溶液中与质子转移有关的起始酸碱组分和溶剂分子，确定CO23、H2O为基准参考物质。其次，与参考物质CO23 相比，H2CO3是由参考物质得两个质子而来，HCO3 是由参考物质得一个质子而来，H3O是由参考物质得一个质子而来，OH是由参考物质失一个质子而来。根据得失质子总数相等，可列出
5、Na2CO3溶液中的质子守恒表达式：c(H)c(HCO3)2c(H2CO3)c(OH)采用同样的方法分析NaHCO3溶液中的质子守恒关系：首先确定HCO3、H2O为基准参考物质，则：HCO3 HH2CO3HCO3 HCO23H2OHOH根据质子守恒，可列出NaHCO3溶液中的质子守恒表达式：c(H)c(H2CO3)c(OH)c(CO23)此即NaHCO3溶液中的质子守恒表达式，根据此式可以判断溶液的酸碱性。由于HCO3 的水解程度大于电离程度，即c(H2CO3)c(CO23)，所以c(H)c(H)，故溶液显碱性。可用下式表示：c(OH)c(H)c(H2CO3)c(CO23)此式可以理解成溶液中
6、多出来的OH的数目等于水解生成的OH数目与电离生成的H数目二者之差。据此可以得出NaHCO3溶液中的质子守恒表达式：c(H)c(H2CO3)c(OH)c(CO23)类此，NaH2PO4显酸性，故：c(H)c(OH)c(HPO24)2c(PO34)c(H3PO4)此式表示溶液中多出来的H的数目等于电离生成的H数目减去水解生成的OH数目。类此可以写出Na2HPO4溶液中的质子守恒表达式：c(OH)c(H)c(H2PO4)2c(H3PO4)c(PO34)。十一 以“酸碱中和滴定图象”为载体串联电解质溶液的相关知识 真题展示2013浙江高考25 时，用浓度为0.1000 molL1的NaOH溶液滴定2
7、0.00 mL浓度均为0.1000 molL1的三种酸HX、HY、HZ，滴定曲线如下图所示。知识串联(1)根据图象，判断在相同温度下，相同浓度的三种酸溶液的导电能力由强到弱的顺序为_，其中_属于强酸，完全电离，电离方程式为_，_属于弱酸，电离方程式为_。考查弱电解质的电离和相对强弱的判断(2)根据滴定曲线，可得Ka(HY)_。考查电离常数的计算(3)0.1000 molL1的HX溶液，升高温度，HX的电离程度如何变化？Ka(HX)如何变化？加入相同浓度的HZ溶液，HX的电离程度如何变化？Ka(HX)如何变化？加水稀释，HX的电离程度如何变化？Ka(HX)如何变化？加入0.1000 molL1
8、NaX，HX的电离程度如何变化？Ka(HX)如何变化？考查外界条件对电离平衡和电离常数的影响(4)25 时，0.1000 molL1的HZ溶液中，由水电离出的c(H)_，将其稀释100倍，pH_。考查水的离子积常数的计算和pH计算(5)体积相同、物质的量浓度相同的HX、HY、HZ中和NaOH溶液的能力是否相同？pH2的一元酸HX与pH12的NaOH溶液等体积混合，溶液呈_性。(填“酸”“碱”或“中”)pH2的一元酸HZ与pH12的NH3H2O溶液等体积混合，溶液呈_性。(填“酸”“碱”或“中”)pH2的一元酸HZ与pH12的NaOH溶液等体积混合，溶液呈_性。(填“酸”“碱”或“中”)考查中和
9、反应的实质和溶液的酸碱性(6)若用0.1000 molL1的NaOH溶液滴定HY溶液，可选用_作指示剂，滴定终点的现象为_。若用0.1000 molL1 NH3H2O滴定HZ溶液，可选用_作指示剂，滴定终点的现象为_。考查中和滴定酸碱指示剂的选择和滴定终点(7)25 时，相同浓度的NaX、NaY、NaZ溶液的pH由小到大的顺序为_。考查盐类的水解(8)1体积pH2的HZ溶液与9体积pH11的NaOH溶液混合，混合溶液的pH_。考查pH的计算(9)25 时，将0.2 molL1 NaX溶液与0.2 molL1 NaY溶液等体积混合，写出溶液中的：电荷守恒式：_，物料守恒式：_，质子守恒式：_，离
10、子浓度由大到小的顺序：_。考查电解质溶液中的离子浓度问题答案：(1)HZHYHX HZ HZHZ HY、HX HYHY HXHX(2)105(3)升温，HX的电离程度增大，Ka(HX)增大，加入HZ，HX的电离程度减小，Ka(HX)不变，加水稀释，HX的电离程度增大，Ka(HX)不变，加入NaX，HX的电离程度减小，Ka(HX)不变。(4)1013 molL1 3(5)相同 酸 碱 中(6)酚酞 当滴入最后一滴NaOH溶液，溶液由无色变为粉红色，且半分钟内不褪色甲基橙 当滴入最后一滴NH3H2O溶液，溶液由红色变为橙色，且半分钟内不恢复原色(7)NaZNaYc(Y)c(X)c(OH)c(H)十
11、二 以“溶度积常数”为载体串联溶解平衡相关知识真题展示2012浙江高考已知：I22S2O23=S4O26 2I相关物质的溶度积常数见下表：物质Cu(OH)2Fe(OH)3CuClCuIKsp2.210202.610391.71071.31012 知识串联(1)Fe(OH)3沉淀溶解平衡方程式为_，其溶解平衡常数Ksp的表达式是_。考查溶度积常数(2)某CuSO4溶液中c(Cu2)2.2102 molL1,25 时，若要生成Cu(OH)2沉淀，需要加入NaOH溶液调整溶液的pH应大于_。某酸性CuCl2溶液中含有少量的FeCl3，为得到纯净的CuCl22H2O晶体，加入_，调至pH4，使溶液中的
12、Fe3转化为Fe(OH)3沉淀，此时溶液中的c(Fe3)_。过滤后，将所得滤液低温蒸发、浓缩结晶，可得到CuCl22H2O晶体。考查溶度积常数的计算(3)在空气中直接加热CuCl22H2O晶体得不到纯的无水CuCl2，原因是_(用化学方程式表示)。由CuCl22H2O晶体得到纯的无水CuCl2的合理方法是_。考查盐类水解的应用(4)某学习小组用“间接碘量法”测定含有CuCl22H2O晶体的试样(不含能与I发生反应的氧化性杂质)的纯度，过程如下：取0.36 g试样溶于水，加入过量KI固体，充分反应，生成白色沉淀。用0.1000 molL1Na2S2O3标准溶液滴定，到达滴定终点时，消耗Na2S2O3标准溶液20.00 mL。可选用_作滴定指示剂，滴定终点的现象是_。CuCl2溶液与KI反应的离子方程式为_。该试样中CuCl22H2O的质量分数为_。考查氧化还原滴定答案：(1)Fe(OH)3(s)Fe3(aq)3OH(aq)Kspc(Fe3)c3(OH)(2)5Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3 2.6109 molL1(3)2CuCl22H2O=Cu(OH)2CuCl22HCl2H2O主要产物写成Cu(OH)2、Cu(OH)Cl、CuO均可在干燥的HCl气流中加热脱水(4)淀粉溶液 蓝色褪去，放置一定时间后不复色2Cu24I=2CuII295%感谢观看 THE END