电解质溶液
【教学目标】
1.了解电解质在水溶液中的电离，以及电解质溶液的导电性。了解电解质的概念。了解强弱电解质的概念。
2.了解弱电解质在水溶液中的电离平衡。
3.了解水的电离，水的离子积常数。
4.了解溶液pH的定义。了解测定溶液pH的方法。能进行pH的简单计算。
5.了解盐类水解的原理、影响盐类水解程度的主要因素、盐类水解的应用。
6.了解难溶电解质的沉淀溶解平衡及沉淀转化的本质。
7.以上各部分知识的综合利用。
【知识网络】
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教学重点、难点
一、溶液的酸碱性和溶液的PH
1.一个基本不变
相同温度下，不论是纯水还是稀溶液，水的离子积常数基本不变。应用这一原则时需要注意两个条件：水溶液必须是稀溶液；温度必须相同。
2.两种测量方法
溶液的pH值可以用pH试纸测定（精确到整数，且只能在1~14的范围），也可以用pH计（精确到0.1）测定。
3.三个重要比较
水溶液可分为酸性溶液、中性溶液和碱性溶液，下表是常温下这三种溶液的比较
溶液的酸碱性
c（H+）与c（OH—）比较
c（H+）大小
pH
酸性溶液
c（H+）＞c（OH—）
c（H+）＞1×10－7 mol·L—1
＜7
中性溶液
c（H+）=c（OH—）
c（H+）＝1×10－7 mol·L—1
＝7
碱性溶液
c（H+）＜c（OH—）
c（H+）＜1×10－7 mol·L—1
＞7
注意：在温度不确定时，溶液酸碱性与pH无必然联系。
4.溶液pH的三种计算方法
（1）公式法：由所给溶液的c（H+）与c（OH—），套用公式pH=—lg c（H+）即可。
（2）稀释法：对于pH=a的酸，强酸稀释10n倍，pH=a+n；弱酸稀释10n，a＜pH ＜a+n；对于pH=b的碱，强碱稀释10n倍，pH=b—n；弱碱稀释10n，b＞pH ＞b—n。
注意：不论酸的强弱，无限稀释时pH均趋向于7，但酸仍显酸性，碱仍呈碱性。
（3）混合法：两强酸混合时，c（H+）混各组分H+的总物质的量与混合溶液总体积的比值，继而用pH=—lgc（H+）计算；两强碱溶液混合时，c（OH—）混等于等于各组分OH—的总物质的量与混合溶液总体积的比值，再通过离子积Kw得出H+浓度，再套pH公式即可。
二、盐类水解的规律
盐的类别
溶液酸碱性
实例
溶液中的弱电解质
c（H+）与c（OH—）比较
强酸弱碱盐
酸性
NH4NO3
NH3·H2O
c（H+）＞c（OH—）
弱酸强碱盐
碱性
NaHCO3
H2CO3
c（H+）＜c（OH—）
强酸强碱盐
中性
KNO3
无
c（H+）=c（OH—）
可以归纳为“有弱才水解，无弱不水解，越弱越水解，都弱都水解，谁强显谁性”。
三、微粒浓度大小比较
进行溶液中微粒浓度大小比较的关键是写出溶液中最终溶质的电离和水解，通过观察列出物料守恒、电荷守恒和质子守恒关系式，由已知条件，慎重筛选选项。
【热点透视】
热点题型
【典例1】下列叙述正确的是（ ）
A．某醋酸溶液的pH=a，将此溶液稀释1倍后，溶液的pH=b，则a＞b
B．在滴有酚酞溶液的氨水里，加入NH4Cl至溶液恰好无色，则此时溶液的pH＜7
C．1.0×10—3mol·L—1盐酸的pH=3.0，1.0×10—8mol·L—1盐酸的pH=8.0
D．将pH=2的某酸溶液和pH=12的KOH溶液等体积混合，所得溶液的pH≤7
解析：若是稀醋酸溶液稀释则c（H+
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）减小，pH增大，b＞a，故A错误；酚酞的变色范围是pH= 8.0～10.0（无色→红色），现在红色褪去，pH不一定小于7，可能在7~8之间，故B错误；常温下酸的pH不可能大于7，只能无限的接近7；某酸为强酸时，pH=7，若为弱酸，pH＜7，D正确。
答案：D
命题意图：考查弱电解质的稀释，强酸的无限稀释，指示剂的变色范围，强酸与强碱的混合pH的计算等基本概念
【典例2】HA为酸性略强于醋酸的一元弱酸，在0.1 mol·L—1 NaA溶液中，离子浓度关系正确的是（ ）
A．c(Na＋)＞c(A－)＞c(H+)＞c(OH－) B．c(Na＋)＞c(OH－)＞c(A－)＞c(H+)
C．c(Na＋)+ c(OH－)= c(A－)+ c(H+) D．c(Na＋)+ c(H+) = c(A－)+ c(OH－)
命题立意：本题考查溶液中微粒浓度大小比较。
解析：A明显错误，因为电荷不守恒；D是电荷守恒，正确。NaA的水解是微弱的，故c(A－)＞c(OH－)，B错；C的等式不符合任何一个守恒关系，是错误的。
答案：D
技巧点拨：溶液中微粒浓度的大小比较，首先确定溶液的酸碱性，然后利用电荷守恒、物料守恒和质子守恒综合分析确定答案。
热点预测
【预测1】海水中含有丰富的镁资源。某同学设计了从模拟海水中制备MgO的实验方案：
模拟海水中的离
子浓度(mol/L)
Na＋
Mg2＋
Ca2＋
Cl—
HCO3—
0.439
0.050
0.011
0.560
0.001
注：溶液中某种离子的浓度小于1.0×10－5 mol/L，可认为该离子不存在；
实验过程中，假设溶液体积不变。
已知：Ksp(CaCO3)＝4.96×10－9；Ksp(MgCO3)＝6.82×10－6；
Ksp[Ca(OH)2]＝4.68×10－6；Ksp[Mg(OH)2]＝5.61×10－12。
下列说法正确的是
A．沉淀物X为CaCO3
B．滤液M中存在Mg2＋，不存在Ca2＋
C．滤液N中存在Mg2＋、Ca2＋
D．步骤②中若改为加入4.2 g NaOH固体，沉淀物Y为Ca(OH)2和Mg(OH)2的混合物
解析：步骤①发生Ca2＋＋OH—＋HCO3—=CaCO3↓＋H2O；步骤②：Ksp[Mg(OH)2]＝c(Mg2＋)×
(10－3)2＝5.6×10－12，c(Mg2＋)＝5.6×10－6。Q[Ca(OH)2]＝c(Ca2＋)×(10－3)2＝10－8＜Ksp，无Ca(OH)2析出。
A．正确。生成0.001 mol CaCO3。
B．错误。剩余c(Ca2＋)＝0.01 mol/L。
C．错误。c(Mg2＋)＝5.6×10－6＜10－5，无剩余，
D．错误。生成0.05 mol Mg(OH)2，余0.005 mol OH―，Q[Ca(OH)2]＝0.01×0.0052＝2.5×10－7＜Ksp，无Ca(OH)2析出。
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答案：A
预测点评：本题考查方式很新颖，主要考查溶度积的计算和分析。解题时要能结合溶度积计算，分析推断沉淀是否产生，要求较高。
【预测2】常温下0.1mol·L－1醋酸溶液的pH=a，下列能使溶液pH=(a＋1)的措施是（ ）
A．将溶液稀释到原体积的10倍 B．加入适量的醋酸钠固体
C．加入等体积0.2 mol·L－1盐酸 D．提高溶液的温度
解析：醋酸是弱酸，电离方程式是CH3COOHH++CH3COO－，故稀释10倍，pH增加不到一个单位，A项错误；加入适量的醋酸钠固体，抑制醋酸的电离，使其pH增大，可以使其pH由a变成(a＋1)；B项正确；加入等体积0.2 mol·L－1盐酸，虽然抑制醋酸的电离，但增大了c（H＋），溶液的pH减小；C项错误；升高溶液的温度，促进了醋酸的电离，c（H＋）增大，溶液的pH减少；D项错误。
答案：B
预测点评：此题涉及弱电解质的电离平衡移动，切入点都是比较常规的设问，但学生易错选。
【直击高考】
1. 下列物质中，只能在熔融状态下导电的电解质是（ ）
A.HCl B.CaCO3 C.NaClO D.SO3
2. 下列溶液中微粒浓度关系一定正确的是（ ）
A．氨水与氯化铵的pH=7的混合溶液中：c（Cl—）>c（NH4+）
B．pH=2的一元酸和pH=12的一元强碱等体积混合： c（OH—）=c（H+）
C．0.1 mol·L—1的硫酸铵溶液中：c（NH4+）>c（SO42—）>c（H+）
D．0.1 mol·L—1的硫化钠溶液中：c（OH—）=c（H+）+c（HS—）+c（H2S）
3. 下列关于电解质溶液的正确判断是（ ）
A．在pH = 12的溶液中，K+、HCO3—、Cl—、Na+可以常量共存
B．在pH＝ 0的溶液中，K+、NO3—、SO32—、Na+可以常量共存
C．由0.1 mol·L—1一元碱BOH溶液的pH＝10，可推知BOH溶液存在BOH＝B++OH—
D．由0.1 mol·L—1一元碱HA溶液的pH＝3, 可推知NaA溶液存在A—+ H2OOH—+HA
4. 25℃时，浓度均为0.2 mol·L—1的NaHCO3和Na2CO3溶液中，下列判断正确的是（ ）
A.前者溶液中存在电离平衡和水解平衡，后者溶液中只有水解平衡
B.存在的离子种类不相同
C.均存在c （Na+）+c（H+）=c（CO32—）+c（OH—）+c （HCO3—）
D. Na2CO3溶液中存在：c （Na+）＞c（CO32—）＞c（OH—）＞c （HCO3—）
5.向体积为Va 的0.05mol·L—1CH3COOH溶液中加入体积为Vb的0.05mol·L—1KOH溶液，下列关系错误的是（ ）
A. Va>Vb时：c (CH3COOH) +c (CH3COO-)>c (K+）
B. Va=Vb时：c (CH3COOH) +c (H+)>c (OH-）
C. Vac (K+）> c (OH-）> c (H）
D. Va与Vb任意比时：c (K+）+ c (H+) ＝c (OH-）+ c (CH3COO-)
6. 某温度下，Fe(OH)3(s)Cu(OH)2(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后，改变溶液pH，金属阳离子浓度的变化如图所示。据图分析，下列判断错误的是（ ）
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A. Ksp [Fe（OH）3]＜K sp [Cu（OH）2]
B.加适量NH4Cl固体可使溶液由点变到点
C.两点代表的溶液中c（H+）与c（OH—）乘积相等
D. Fe（OH）3、 Cu（OH）2、分别在、两点代表的溶液中达到饱和
7. 有两条途径可以使重晶石（BaSO4）转化为碳酸钡，如下图示：
试回答下列问题：
（1）反应1中发生的主要反应为：BaSO4+4C=BaS+4CO，若1mol BaSO4完全反应，电子转移的物质的量为 。
（2）Na2CO3溶液的pH大于10，用离子方程式说明其主要原因 ，其溶液中离子浓度由大到小的顺序为 。
（3）已知反应4中发生的反应为：BaSO4（s）+CO32—(g)= BaCO3（s）+ SO42—(g)，写出此反应平衡常数表达式K= ；若Ksp（BaSO4）=1×10 —10mol2·L—2，Ksp（BaCO3）=5×10—9mol2·L—2，则K的值为 。
（4）若每次加入1L2 mol• L—1的Na2CO3溶液，至少需要 次可将0.2mol BaSO4转化为BaCO3。
8.现有A、B、C、D、E、F六种化合物，已知它们的阳离子有K+、Ag+、Ca2+、Ba2+、Fe2+、Al3+，阴离子有Cl—、OH—、CH3COO—、NO3—、SO42—、CO32—，现将它们分别配成0.1 mol• L—1的溶液，进行如下实验：
①测得溶液A、C、E呈碱性，且碱性为A>E>C；
②向B溶液中滴加稀氨水，先出现沉淀，继续滴加氨水，沉淀消失；
③向D溶液中滴加Ba（NO3）2溶液，无明显现象；
④向F溶液中滴加氨水，生成白色絮状沉淀，沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色。
根据上述实验现象，回答下列问题:
（1）实验②中反应的化学方程式是 。
（2）E溶液是 ，判断依据是
；
（3）写出下列四种化合物的化学式：A 、C 、D 、F 。
9. 叠氮化合物应用广泛，如NaN3可用于汽车安全气囊，Hg（N3）2可作雷管的起爆剂，
工业上制备NaN3的化学反应为：
I．N2H4（联氨） + HNO2 → HN3（叠氮酸） + H2O （未配平）；
II．HN3 + NaOH →NaN3 + H2O
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⑴上述反应I中，每生成4．3g HN3时，消耗联氨的物质的量为 ，NaN3受撞击
时迅速分解为两种单质，该反应的化学方程式为 。
⑵ 联氨的电子式为 。
⑶ 图为常温下向25mL、0.1 mol• L—1 NaOH溶液中逐滴滴加0.2 mol• L—1的HN3溶液
的过程中溶液pH的变化曲线。（溶液混合时体积的变化忽略不计）
① D点时溶液中各离子的浓度由大到小的顺序为 。
② B点时溶液中c （HN3）＝ 。
答案
1. D 2.C 3.D 4.D 5.C 6.B
7. （1）8mol（2）CO32—+H2OHCO3—+OH—；c（Na+）＞c（CO32—）＞c（OH—）＞c（HCO3—）＞c（H+）（3） 0.02（4）6
8.（1）AgNO3+NH3·H2O=AgOH↓+NH4NO3， AgOH+ 2NH3·H2O=Ag(NH3)2 OH+2H2O
（2）碳酸钾 由①中碱性减弱的顺序可知，E是碳酸盐。六种阳离子中可以与碳酸根形成可溶性盐的只有钾离子，所以E是碳酸钾
（3）Ba(OH)2 Ca(CH3COO)2 AlCl3 FeSO4
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