内容正文:
专题08 水溶液中的离子平衡
【母题来源】2021年高考湖南卷第9题
【母题题文】常温下,用
的盐酸分别滴定20.00mL浓度均为
三种一元弱酸的钠盐
溶液,滴定曲线如图所示。下列判断错误的是
A.该
溶液中:
B.三种一元弱酸的电离常数:
C.当
时,三种溶液中:
D.分别滴加20.00mL盐酸后,再将三种溶液混合:
【答案】C
【试题解析】
由图可知,没有加入盐酸时,NaX、NaY、NaZ溶液的pH依次增大,则HX、HY、HZ三种一元弱酸的酸性依次减弱。
A.NaX为强碱弱酸盐,在溶液中水解使溶液呈碱性,则溶液中离子浓度的大小顺序为c(Na+)>c(X-)>c(OH-)>c(H+),故A正确;
B.弱酸的酸性越弱,电离常数越小,由分析可知,HX、HY、HZ三种一元弱酸的酸性依次减弱,则三种一元弱酸的电离常数的大小顺序为Ka(HX)>Ka (HY)>Ka(HZ),故B正确;
C.当溶液pH为7时,酸越弱,向盐溶液中加入盐酸的体积越大,酸根离子的浓度越小,则三种盐溶液中酸根的浓度大小顺序为c(X-)>c(Y-)>c(Z-),故C错误;
D.向三种盐溶液中分别滴加20.00mL盐酸,三种盐都完全反应,溶液中钠离子浓度等于氯离子浓度,将三种溶液混合后溶液中存在电荷守恒关系c(Na+)+ c(H+)= c(X-)+c(Y-)+c(Z-)+ c(Cl-)+ c(OH-),由c(Na+)= c(Cl-)可得:c(X-)+c(Y-)+c(Z-)= c(H+)—c(OH-),故D正确;
故选C。
【命题意图】结合图象考查中和滴定、溶液的酸碱性、pH的相关计算及粒子浓度的大小比较等,很好的落实了宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡思想、证据推理与模型认知等化学学科的核心素养。
【命题方向】
电解质溶液是高考的必考题型,涉及的内容很多,如盐溶液中离子浓度的变化、水的离子积的变化、电离平衡常数、水解平衡常数、溶液pH的判断、水解离子方程式的书写、盐水解的应用、电荷守恒规律、物料守恒规律、质子守恒规律的应用,加入其他试剂对水解平衡的影响、稀释规律等。高考试题对本部分能力点的考查以分析和解决化学问题能力、以接受、吸收整合化学信息能力等为主,试题难度适中。在高考试题中经常将弱电解质的电离与溶液的酸碱性、盐类的水解、离子浓度大小比较、沉淀溶解平衡等内容相结合,以图象的形式出现。高考对本讲内容的考查仍将以外界条件对弱电解质电离平衡、水的电离平衡的影响,溶液中离子浓度大小比较,既与盐类的水解有关,又与弱电解质的电离平衡有关,还注重溶液中的各种守恒(电荷守恒、物料守恒、质子守恒等)关系的考查,从而使题目具有一定的综合性、灵活性和技巧性;题型主要以选择题为主。关于溶液pH的计算,题设条件可千变万化,运用数学工具(图表)进行推理的试题在高考中出现的可能性较大,推理性会有所增强,应予以重视。展望2022年高考仍然将以考查以电离平衡常数为载体考查电解质的强弱及对应盐的水解强弱和相关计算;以酸碱中和滴定为载体,考查“强”滴“弱”过程中微粒浓度的变化以及其他相关知识;以图像为载体,考查粒子浓度关系和三大守恒定律的运用;以某些难溶电解质为命题点,结合图像考查溶度积Ksp的应用和计算。
【得分要点】
一、必备知识
常考图像类型总结如下:
1.一强一弱溶液的稀释图像
(1)相同体积、相同浓度的盐酸、醋酸
加水稀释相同的倍数,醋酸的pH大
加水稀释到相同的pH,盐酸加入的水多
(2)相同体积、相同pH的盐酸、醋酸
加水稀释相同的倍数,盐酸的pH大
加水稀释到相同的pH,醋酸加入的水多
(3)pH与稀释倍数的线性关系
lgeq \f(V,V0)=0,代表没稀释;lgeq \f(V,V0)=1,代表稀释10倍
①HY为强酸、HX为弱酸
②a、b两点的溶液中:c(X-)=c(Y-)
③水的电离程度:d>c>a=b
①MOH为强碱、ROH为弱碱
②c(ROH)>c(MOH)
③水的电离程度:a>b
2.双曲线型[K=c(X+)·c(Y-)]
不同温度下水溶液中c(H+)与c(OH-)的变化曲线
常温下,CaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线[Ksp(CaSO4)=9×10-6]
(1)A、C、B三点均为中性,温度依次升高,Kw依次增大
(2)D点为酸性溶液,E点为碱性溶液,Kw=1×10-14
(3)AB直线的左上方均为碱性溶液,任意一点:c(H+)<c(OH-)
(1)a、c点在曲线上,a→c的变化为增大c(SOeq \o\al(2-,4)),如加入Na2SO4固体,但Ksp不变
(2)b点在曲线的上方,Qc>Ksp,将会有沉淀生成
(3)d点在曲线的下方,Qc<Ksp,则为不饱和溶液,还能继续溶解CaSO4
3.分布系数图及分