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重难点09 电解质溶液
电解质溶液是江苏高考的必考题型,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2024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。
一、强酸(碱)和弱酸(碱)稀释图像
1.相同体积、相同浓度的盐酸、醋酸
分析:加水稀释相同的倍数,醋酸的pH大
分析:加水稀释到相同的pH,盐酸加入的水多
2.相同体积、相同pH值的盐酸、醋酸
分析:加水稀释相同的倍数,盐酸的pH大
分析: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
分析:(1)HY为强酸、HX为弱酸
(2)a、b两点的溶液中:c(X-)=c(Y-)
(3)水的电离程度:d>c>a=b
分析:(1)MOH为强碱、ROH为弱碱
(2)c(ROH)>c(MOH)
(3)水的电离程度:a>b
3.理解电解质溶液中的两个“微弱”:
(1)弱电解质(弱酸、弱碱、水)的电离是微弱的,且水的电离能力远远小于弱酸和弱碱的电离能力。如在稀醋酸溶液中:CH3COOHCH3COO-+H+,H2OOH-+H+,在溶液中微粒浓度由大到小的顺序:c(CH3COOH)>c(H+)>c(CH3COO-)>c(OH-)。
(2)弱酸根离子或弱碱阳离子的水解是微弱的,但水的电离程度远远小于盐的水解程度。如稀的CH3COONa溶液中:CH3COONa===CH3COO-+Na+,CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,H2OH++OH-,所以CH3COONa溶液中:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(CH3COOH)>c(H+)。
4.掌握三种守恒
(1)电荷守恒规律
电解质溶液中,无论存在多少种离子,溶液都是呈电中性,即阴离子所带负电荷总数一定等于阳离子所带正电荷总数。如NaHCO3溶液中存在着Na+、H+、HCO、CO、OH-,存在如下关系:c(Na+)+c(H+)=c(HCO)+c(OH-)+2c(CO)。
(2)物料守恒规律
电解质溶液中,由于某些离子能够水解,离子种类增多,但元素总是守恒的。如K2S溶液中S2-、HS-都能水解,故S元素以S2-、HS-、H2S三种形式存在,它们之间有如下守恒关系:c(K+)=2c(S2-)+2c(HS-)+2c(H2S)。
(3)质子守恒规律
质子守恒是指电解质溶液中的粒子电离出氢离子(H+)总数等于粒子接受的氢离子(H+)总数加上游离的氢离子(H+)数。或者理解为电解质溶液中分子或离子得到或失去的质子的物质的量应相等。质子守恒公式的意义是由水电离出的H+数目(或浓度)永远等于由水电离出的OH-的数目(或浓度),这是对质子守恒的另一角度的表述。质子守恒可由电荷守恒和物料守恒推导出来。
如Na2S水溶液中的质子转移情况图示如下:
由图可得Na2S水溶液中质子守恒式可表示:c(H3O+)+2c(H2S)+c(HS-)=c(OH-)或c(H+)+2c(H2S)+c(HS-)=c(OH-)。质子守恒的关系式也可以由电荷守恒式与物料守恒式推导得到。
二、酸碱中和滴定曲线
1.滴定曲线特点
氢氧化钠滴定等浓度等体积的盐酸、醋酸的滴定曲线
盐酸滴定等浓度等体积的氢氧化钠、氨水的滴定曲线
曲线起点不同:强碱滴定强酸、弱酸的曲线,强酸起点低;强酸滴定强碱、弱碱的曲线,强碱起点高
突跃点变化范围不同:强碱与强酸反应(强酸与强碱反应)的突跃点变化范围大于强碱与弱酸反应(强酸与弱碱反应)
室温下pH=7不一定是终点:强碱与强酸反应时,