專(zhuān)題十弱電解質(zhì)的電離平衡和溶液的酸堿性高考

化學(xué)新高考、新教材適用體系透視考點(diǎn)透析題型透析目錄考點(diǎn)1弱電解質(zhì)的電離平衡考點(diǎn)2溶液的酸堿性酸堿中和滴定題型

中和滴定原理的遷移應(yīng)用考點(diǎn)1弱電解質(zhì)的電離平衡1.影響因素

注意①電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力與電解質(zhì)的強(qiáng)弱無(wú)必然關(guān)系,強(qiáng)電解質(zhì)在水中的導(dǎo)電

能力不一定強(qiáng),如BaSO4。②電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力:取決于自由移動(dòng)離子的濃度和離子所帶電荷數(shù),自由移動(dòng)

離子的濃度越大、離子所帶電荷數(shù)越大,導(dǎo)電能力越強(qiáng)。2.電離平衡常數(shù)(1)影響因素①內(nèi)因:弱電解質(zhì)本身的性質(zhì)。②外因:只與溫度有關(guān),溫度升高,Ka增大。應(yīng)用舉例判斷弱酸酸性(或弱堿堿性)的相對(duì)強(qiáng)弱Ka(HF)>Ka(HClO),則同濃度溶液的酸性:HF>HClO判斷酸與鹽的反應(yīng)是否能發(fā)生(強(qiáng)酸制弱酸)

(H2CO3)>Ka(HClO)>

(H2CO3),無(wú)論CO2是否過(guò)量,CO2與NaClO溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式均為NaClO+CO2+H2O

NaHCO3+HClO判斷溶液中微粒濃度比值的變化稀釋氨水,判斷

的變化趨勢(shì),可根據(jù)Kb(NH3·H2O)的表達(dá)式將該比值轉(zhuǎn)化為

,稀釋過(guò)程中Kb(NH3·H2O)不變,c(N

)減小,故比值增大(2)應(yīng)用及舉例判斷酸式酸根離子的電離和水解程度的相對(duì)大小25℃時(shí),H2CO3的

=4.5×10-7、

=4.7×10-11,HC

的水解常數(shù)Kh=

=

≈2.2×10-8>

,故HC

的水解程度大于其電離程度注意多元弱酸分步電離,

?

?

……故其酸性主要取決于第一步電離。3.電離平衡相關(guān)計(jì)算(以弱酸HA為例)計(jì)算類(lèi)型計(jì)算過(guò)程①已知c始(HA)和c(H+),求Ka(HA)(學(xué)會(huì)近似)HA

H++A-起始

c始(HA)00平衡

c始(HA)-c(H+)

c(H+)

c(H+)則Ka(HA)=

=

≈

②已知c始(HA)和Ka(HA),求c(H+)由于Ka(HA)≈

,則c(H+)≈

4.一元強(qiáng)酸(HCl)與一元弱酸(CH3COOH)稀釋圖像的比較(1)相同體積、相同濃度的鹽酸、醋酸溶液

加水稀釋相同的倍數(shù),醋酸溶液的pH大加水稀釋到相同的pH,鹽酸中加入的水多(2)相同體積、相同pH的鹽酸、醋酸溶液

加水稀釋相同的倍數(shù),鹽酸的pH大加水稀釋到相同的pH,醋酸溶液中加入的水多5.判斷強(qiáng)酸、弱酸的方法方法結(jié)論①常溫下,測(cè)0.01mol·L-1HA溶液的pHpH=2,HA為強(qiáng)酸;pH>2,HA為弱酸②常溫下,測(cè)NaA溶液的pHpH=7,HA為強(qiáng)酸;pH>7,HA為弱酸③測(cè)相同pH的HA溶液和鹽酸稀釋相同倍數(shù)前后

的pH變化若HA溶液的pH變化比鹽酸的小,則HA為弱酸④測(cè)等體積、等pH的HA溶液和鹽酸分別中和

NaOH的物質(zhì)的量若HA溶液消耗NaOH的物質(zhì)的量比鹽酸的多,則

HA為弱酸⑤測(cè)等體積、等物質(zhì)的量濃度的HA溶液和鹽酸

分別與顆粒大小相同的鋅粒反應(yīng)的速率若HA溶液與鋅粒反應(yīng)的速率比鹽酸與鋅粒反應(yīng)

的速率慢,則HA為弱酸考點(diǎn)2溶液的酸堿性酸堿中和滴定一、水的電離與溶液的酸堿性1.水的電離(1)

(2)水的離子積:KW=c(H+)·c(OH-)。KW只與溫度有關(guān)。水的電離是吸熱過(guò)程,溫度越高,

KW越大。2.溶液的酸堿性和pH(1)溶液的酸堿性

pHc(H+)/(mol·L-1)c(H+)與c(OH-)大小比較酸性<7>10-7c(H+)>c(OH-)中性=7=10-7c(H+)=c(OH-)堿性>7<10-7c(H+)<c(OH-)適用溫度常溫

任何溫度(2)計(jì)算溶液pH的一般思維模型1.實(shí)驗(yàn)用品(1)儀器:酸式滴定管、堿式滴定管、滴定管夾、燒杯、鐵架臺(tái)、錐形瓶。(2)試劑:標(biāo)準(zhǔn)液、待測(cè)液、指示劑、蒸餾水。注意指示劑的選擇:①不用石蕊作中和滴定的指示劑,顏色變化不明顯。②滴定終

點(diǎn)溶液呈堿性時(shí),用酚酞作指示劑。例如用NaOH溶液滴定醋酸溶液。③滴定終點(diǎn)溶

液呈酸性時(shí),用甲基橙作指示劑。例如用鹽酸滴定氨水。④滴定終點(diǎn)溶液呈中性時(shí),

用甲基橙或酚酞作指示劑均可。例如用鹽酸滴定NaOH溶液。二、酸堿中和滴定2.實(shí)驗(yàn)操作(以標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定待測(cè)NaOH溶液為例)(1)滴定前的準(zhǔn)備①滴定管:檢漏→洗滌→潤(rùn)洗→裝液→調(diào)液面→記錄。②錐形瓶:注堿液→加指示劑。(2)滴定

(3)終點(diǎn)判斷:等到滴入最后半滴標(biāo)準(zhǔn)液時(shí)溶液變色,且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)原來(lái)的顏色,視

為滴定終點(diǎn),記錄用去標(biāo)準(zhǔn)液的體積(讀數(shù)精確至0.01mL)。(4)重復(fù)2~3次,取體積平均值計(jì)算。3.數(shù)據(jù)處理根據(jù)c待測(cè)(NaOH)=

計(jì)算。4.誤差分析:可將所有誤差都?xì)w結(jié)到對(duì)V標(biāo)準(zhǔn)(HCl)的影響上。操作具體內(nèi)容V標(biāo)準(zhǔn)(HCl)誤差儀器洗滌酸式滴定管未用鹽酸潤(rùn)洗偏大偏高

堿式滴定管未用NaOH溶液潤(rùn)洗偏小偏低

錐形瓶用NaOH溶液潤(rùn)洗偏大偏高氣泡處理滴定前有氣泡,滴定后無(wú)氣泡偏大偏高

滴定前無(wú)氣泡,滴定后有氣泡偏小偏低滴定鹽酸滴出瓶外偏大偏高

振蕩時(shí)瓶?jī)?nèi)溶液濺出偏小偏低操作具體內(nèi)容V標(biāo)準(zhǔn)(HCl)誤差讀數(shù)前仰后平偏小偏低

前平后仰偏大偏高

前仰后俯偏小偏低其他滴定終點(diǎn)時(shí)滴定管尖嘴懸一滴溶液偏大偏高

指示劑變色即停止滴定,半分鐘內(nèi)恢復(fù)原來(lái)的顏色偏小偏低5.一元酸與一元堿的滴定曲線分析NaOH溶液滴定等濃度、等體積的鹽酸、醋酸溶

液的滴定曲線鹽酸滴定等濃度、等體積的NaOH溶液、氨水的

滴定曲線

①曲線起點(diǎn)不同:強(qiáng)堿滴定強(qiáng)酸、弱酸的曲線,強(qiáng)酸起點(diǎn)低;強(qiáng)酸滴定強(qiáng)堿、弱堿的曲

線,強(qiáng)堿起點(diǎn)高。②突變范圍不同:強(qiáng)堿與強(qiáng)酸反應(yīng)(強(qiáng)酸與強(qiáng)堿反應(yīng))的突變范圍大于強(qiáng)堿與弱酸反應(yīng)

(強(qiáng)酸與弱堿反應(yīng))的突變范圍。題型中和滴定原理的遷移應(yīng)用一、氧化還原滴定法1.原理:以氧化劑或還原劑為滴定劑,直接滴定一些具有還原性或氧化性的物質(zhì),或者

間接滴定一些本身并沒(méi)有還原性或氧化性,但能與某些氧化劑或還原劑反應(yīng)的物質(zhì)。2.試劑:常見(jiàn)用于滴定的氧化劑有KMnO4、K2Cr2O7等;常見(jiàn)用于滴定的還原劑有亞鐵

鹽、草酸、硫代硫酸鈉(Na2S2O3)等。3.指示劑:氧化還原滴定的指示劑有三類(lèi)。(1)氧化還原指示劑,如二苯胺磺酸鈉為滴定Fe2+的常用氧化還原指示劑,其還原型呈無(wú)

色,氧化型呈紫紅色。當(dāng)用氧化劑滴定Fe2+時(shí),二苯胺磺酸鈉由無(wú)色突變?yōu)樽霞t色時(shí),指

示滴定終點(diǎn)。(2)專(zhuān)屬指示劑,如淀粉溶液遇I2變藍(lán),常用作碘量法中的專(zhuān)屬指示劑。(3)自身指示劑,如用高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定草酸,滴定終點(diǎn)時(shí)溶液由無(wú)色變?yōu)闇\紅色,

不用另加指示劑。4.解題模板:分析反應(yīng)原理,找出相對(duì)應(yīng)的物質(zhì)的變化,確定指示劑顏色變化;依據(jù)得失

電子守恒,列出對(duì)應(yīng)物質(zhì)間的關(guān)系式,求算純度等。如為測(cè)定FeSO4·2H2O樣品的純度,

用硫酸溶解6.300g樣品,定容至250mL。取25.00mL溶液,用cmol·L-1的KMnO4溶液滴

定至終點(diǎn),重復(fù)操作三次,平均消耗KMnO4溶液VmL。滴定時(shí)Fe2+→Fe3+,Mn

→Mn2+,依據(jù)得失電子守恒得5Fe2+~Mn

,利用此關(guān)系式求出n(FeSO4·2H2O)=5cV×10-3×10mol,再根據(jù)純度計(jì)算公式代入相關(guān)數(shù)據(jù)計(jì)算即可。1.原理:利用沉淀反應(yīng)進(jìn)行滴定,例如用Ag+滴定Cl-來(lái)測(cè)定溶液中Cl-的濃度。二、沉淀滴定法2.指示劑(1)沉淀指示劑:①指示劑本身能與滴定劑反應(yīng)形成沉淀。②滴定劑與被滴定物質(zhì)形成

沉淀的溶解度必須小于滴定劑與指示劑形成沉淀的溶解度。例如,用AgNO3溶液測(cè)定

溶液中Cl-的含量時(shí),常以Cr

為指示劑,這是因?yàn)锳gCl比Ag2CrO4更難溶,Ag+優(yōu)先與Cl-反應(yīng),當(dāng)出現(xiàn)Ag2CrO4磚紅色沉淀時(shí)達(dá)到滴定終點(diǎn)。(2)專(zhuān)屬指示劑:如用NH4SCN溶液滴定Ag+時(shí)(生成AgSCN沉淀),可用Fe3+作為指示劑,當(dāng)

溶液變紅時(shí)達(dá)到滴定終點(diǎn)。例1

(2022重慶,15,節(jié)選)(3)產(chǎn)品中錫含量的測(cè)定。稱取產(chǎn)品1.500g,用大量鹽酸溶解,

在CO2保護(hù)下,先用Al片將Sn4+還原為Sn2+,再用0.1000mol·L-1KIO3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,以淀

粉作指示劑。滴定過(guò)程中I

被還原為I-,終點(diǎn)時(shí)消耗KIO3溶液20.00mL。①終點(diǎn)時(shí)的現(xiàn)象為

滴入最后半滴KIO標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí),溶液由無(wú)色變?yōu)樗{(lán)色,

且半分鐘內(nèi)不褪色

,產(chǎn)生I2的離子反應(yīng)方程式為

I

+5I-+6H+

3I2+3H2O

。②產(chǎn)品中Sn的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

47.6

%。

解題思路①對(duì)于滴定終點(diǎn)溶液的顏色,要分析滴定過(guò)程中的反應(yīng)原理。首先是Sn4+被還原為Sn2+,接著Sn2+被KIO3標(biāo)準(zhǔn)溶液氧化為Sn4+;而KIO3被還原為I-(題中給出),則滴

定終點(diǎn)時(shí)Sn2+反應(yīng)完全,滴入的半滴KIO3標(biāo)準(zhǔn)溶液與I-反應(yīng)生成碘單質(zhì),使淀粉溶液變

藍(lán)。②對(duì)于Sn的質(zhì)量分?jǐn)?shù),需要根據(jù)消耗的KIO3標(biāo)準(zhǔn)溶液的量計(jì)算,則需要找出Sn與

KIO3的關(guān)系,根據(jù)氧化還原反應(yīng)中得失電子守恒,可得3Sn2+~KIO3,再根據(jù)消耗KIO3標(biāo)準(zhǔn)

溶液的體積進(jìn)行計(jì)算,n(Sn2+)=3n(I

)=3×0.1000mol·L-1×20.00×10-3L=6×10-3mol,產(chǎn)品中Sn的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

×100%=47.6%。例2

(2022湖南,10,3分)室溫時(shí),用0.100mol·L-1的標(biāo)準(zhǔn)AgNO3溶液滴定15.00mL濃度

相等的Cl-、Br-和I-混合溶液,通過(guò)電位滴定法獲得lgc(Ag+)與V(AgNO3)的關(guān)系曲線如

圖所示[忽略沉淀對(duì)離子的吸附作用。若溶液中離子濃度小于1.0×10-5mol·L-1時(shí),認(rèn)為

該離子沉淀完全。Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(AgBr)=5.4×10-13,Ksp(AgI)=8.5×10-17]。

下列說(shuō)法正確的是

(

)A.a點(diǎn):有白色沉淀生成B.原溶液中I-的濃度為0.100mol·L-1C.當(dāng)Br-沉淀完全時(shí),已經(jīng)有部分Cl-沉淀D.b點(diǎn):c(Cl-)>c(Br-)>c(I-)>c(Ag+)C

解題思路①A項(xiàng),AgCl、AgBr、AgI是同類(lèi)型沉淀,且Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr)>Ksp(AgI),則向濃度相等的Cl-、Br-、I-混合溶液中滴加AgNO3溶液時(shí),AgI優(yōu)先沉淀,則a點(diǎn)沉淀的

顏色呈黃色。②B項(xiàng)要找出反應(yīng)關(guān)系。觀察滴定圖像,當(dāng)?shù)稳階gNO3溶液的體積為4.5

0mL時(shí),共出現(xiàn)3次突躍,則I-、Br-、Cl-全部沉淀,題中信息給出溶液中I-、Br-、Cl-濃度

相等,則有4.50×10-3L×0.100mol·L-1=15.00×10-3L×3×c(I-),則c(I-)=0.010mol·L-1。③C項(xiàng)可采用假設(shè)法,當(dāng)Br-沉淀完全時(shí),溶液中Ag+濃度至少為

mol·