专题十七　水的电离和溶液的酸碱性-2022年高考化学一轮复习对点讲解与练习（通用版）学案

这是一份专题十七　水的电离和溶液的酸碱性-2022年高考化学一轮复习对点讲解与练习（通用版）学案，共23页。学案主要包含了拓展训练，基础巩固，能力提升，答案与解析等内容，欢迎下载使用。
专题十七　水的电离和溶液的酸碱性
考点1　水的电离
考法1 水的电离平衡的影响因素和水电离出的c(H+)或c(OH-)的计算
命题角度　水的电离图像分析
例1 一定温度下,水溶液中H+和OH-的浓度变化曲线如图。下列说法正确的是

A.升高温度,可能引起由c向b的变化
B.该温度下,水的离子积常数为1.0×10-13
C.该温度下,加入FeCl3可能引起由b向a的变化
D.该温度下,稀释溶液可能引起由c向d的变化
【解析】 升温促进水的电离,升温后水溶液不能由碱性变为中性,A项错误;根据c(H+)和c(OH-)可求出Kw=1.0×10-14,B项错误;加入FeCl3,Fe3+水解溶液呈酸性,可引起由b向a变化,C项正确;温度不变,稀释后,c(OH-)减小,c(H+)增大,但仍在该曲线上,不可能到达d点,D项错误。
【答案】 C
【拓展训练】1. 短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,其简单离子都能破坏水的电离平衡的是(　　)
A.W2-、X+　　B.X+、Y3+　　C.Y3+、Z2-　　D.X+、Z2-

考点2　溶液的酸碱性与pH
考法2 溶液pH的计算及溶液的混合、稀释规律
命题角度1　水的离子积与溶液的pH计算
例2 室温时,M(OH)2(s)M2+(aq)+2OH-(aq)　Ksp=a。c(M2+)=b mol·L-1时,溶液的pH等于
A.12lg (ba)　　　　　　 B.12lg (ab)
C.14+12lg (ab) D.14+12lg (ba)
【解析】 本题考查溶度积常数及溶液pH的计算,意在考查考生对溶度积常数的理解能力。根据M(OH)2的Ksp=c(M2+)·c2(OH-),则溶液中c(OH-)=Kspc(M2+)=ab mol·L-1,则pH=-lg c(H+)=-lg(10-14÷ab)=-(-14-12lgab)=14+12lgab。
【答案】 C
【拓展训练】2. 298 K时,用0.100 mol·L-1盐酸滴定20.00 mL 0.100 mol·L-1 MOH溶液,溶液的pH与所加盐酸体积的关系如图所示(已知:10-1.4≈0.04)。下列说法正确的是(　　)

A.E点后随着盐酸加入,溶液中水电离的c(H+)·c(OH-)保持不变
B.V=20.00
C.298 K时,向P点对应的溶液中加入少量水稀释,c(OH-)c(M+)保持不变
D.298 K时,Kb(MOH)的数量级为10-2
命题角度2　一元酸和一元碱溶液混合后溶液中的情况判断
例3 已知温度T时水的离子积常数为Kw,该温度下,将浓度为a mol·L-1的一元酸HA与b mol·L-1的一元碱BOH等体积混合,可判定该溶液呈中性的依据是
A.a=b
B.混合溶液的pH=7
C.混合溶液中, c(H+)=Kw
D.混合溶液中,c(H+)+c(B+)=c(OH-)+c(A-)
【解析】 “一元酸”可能是“一元强酸”或“一元弱酸”,“一元碱”可能是“一元强碱”或“一元弱碱”,只有等物质的量浓度、等体积的“一元强酸”与“一元强碱”混合,才可判定混合溶液呈中性,等物质的量浓度、等体积的其他混合方式(如“一元强酸”与“一元弱碱”等),都不能判定混合溶液呈中性,A项不符合题意;常温时,pH=7的溶液呈中性,温度为T时,pH=7的溶液不一定呈中性,B项不符合题意;若c(H+)=Kw,则c2(H+)=Kw,又Kw=c(OH-)·c(H+),有c2(H+)=c(OH-)·c(H+),c(H+)=c(OH-),故混合溶液呈中性,C项符合题意;无论混合溶液呈酸性、中性、还是碱性,溶液都呈电中性,都存在c(H+)+c(B+)=c(OH-)+c(A-),D项不符合题意。
【答案】 C
考点3　酸碱中和滴定
考法3 酸碱中和滴定的拓展应用
命题角度1　酸碱中和滴定的拓展应用(热点角度)
例4 用沉淀滴定法快速测定 NaI等碘化物溶液中c(I-),实验过程包括准备标准溶液和滴定待测溶液。
Ⅰ.准备标准溶液
a.准确称取AgNO3基准物4.246 8 g(0.025 0 mol)后,配制成250 mL标准溶液,放在棕色试剂瓶中避光保存,备用。
b.配制并标定100 mL 0.100 0 mol·L-1 NH4SCN标准溶液,备用。
Ⅱ.滴定的主要步骤
a.取待测NaI溶液25.00 mL于锥形瓶中。
b.加入25.00 mL 0.100 0 mol·L-1 AgNO3溶液(过量),使I-完全转化为AgI沉淀。
c.加入NH4Fe(SO4)2溶液作指示剂。
d.用0.100 0 mol·L-1 NH4SCN溶液滴定过量的Ag+,使其恰好完全转化为AgSCN沉淀后,体系出现淡红色,停止滴定。
e.重复上述操作两次。三次测定数据如下表:
实验序号
1
2
3
消耗NH4SCN标准溶液体积/mL
10.24
10.02
9.98
f.数据处理。
回答下列问题:
(1)将称得的AgNO3配制成标准溶液,所使用的仪器除烧杯和玻璃棒外还有　　　　。 
(2)AgNO3标准溶液放在棕色试剂瓶中避光保存的原因是　　　　　　　　　　　　。 
(3)滴定应在pHc(H+)
B.在b点的溶液中:2n(CO32-)+n(HCO3-)Ka(HC)。
(2)盐水解程度强弱:根据“酸越弱,对应的盐越易水解”可得,Kh(NaA)HC。
例7 室温下,用相同浓度的NaOH溶液,分别滴定浓度均为0.1 mol·L-1的三种酸(HA、HB和HD)溶液,滴定曲线如图所示,下列判断错误的是

中和百分数/%
A.三种酸的电离常数关系:KHA>KHB>KHD
B.滴定至P点时,溶液中:c(B-)>c(Na+)>c(HB)>c(H+)>c(OH-)
C.pH=7时,三种溶液中:c(A-)=c(B-)=c(D-)
D.当中和百分数达100%时,将三种溶液混合后:c(HA)+c(HB)+c(HD)=c(OH-)-c(H+)
【解析】 本题考查酸碱中和滴定的分析,意在考查考生对滴定过程中粒子变化的分析能力。三种酸的浓度相等,根据图像,在滴定前HA溶液的pH最小,酸性最强,HD溶液的pH最大,酸性最弱,说明HA的电离程度最大,电离常数最大,A项正确。P点溶液中含有等物质的量的NaB与HB,此时溶液显酸性,说明HB的电离程度大于B-的水解程度,所以c(B-)>c(HB),由物料守恒:2c(Na+)=c(HB)+c(B-)知,c(Na+)介于c(B-)、c(HB)之间,B项正确。每种溶液中均存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(X-)+c(OH-),X-代表A-、B-、D-,在pH=7时,c(H+)=c(OH-),c(Na+) =c(X-),而pH=7时,三种酸所消耗的NaOH的物质的量不相等,故三种溶液中c(Na+)不相等,则c(X-)也不相等,C项错误。中和百分数为100%的三种溶液,其溶质分别是NaA、NaB、NaD,混合后溶液中的电荷守恒式为c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(B-)+c(D-)+c(OH-)①,此式中c(Na+)=c(Na+)[NaA]+c(Na+)[NaB] +c(Na+)[NaD],混合前的三种溶液中存在物料守恒:c(Na+)[NaA]=c(A-)+c(HA),c(Na+)[NaB]=c(B-)+c(HB),c(Na+)[NaD]=c(D-)+c(HD),消去①式中的c(Na+)和c(A-)、c(B-)、c(D-),得c(HA)+c(HB)+c(HD)=c(OH-)-c(H+),D项正确。
【答案】 C
突破点3　一元强碱(NaOH)溶液滴定二元弱酸(H2A)溶液的图像

基本命题点有
(1)图1:常考Ka1、Ka2的计算或求其数量级。
解题方法:根据曲线交点及对应的pH可求Ka1、Ka2。
(2)图2:常考M、N哪条线表示lg c(HA-)c(H2A)与pH或lg c(A2-)c(HA-)与pH的关系,Ka1、Ka2的计算或数量级。
解题方法:可根据图2中所示的虚线与直线的交点来求,交点处的c(HA-)=c(H2A),c(A2-)=c(HA-),再结合交点对应pH的大小,可知线N表示lgc(HA-)c(H2A),线M表示lgc(A2-)c(HA-)。利用虚线与直线交点对应的pH也可求出Ka1、Ka2或其数量级。
(3)图3:常考哪条线表示-lg c(H+)c(H2A)与-lg c(HA-)或-lg c(H+)c(HA-) 与-lg c(A2-)的关系,Ka1、Ka2的计算或数量级。
解题方法:可根据X、Y点对应的横坐标、纵坐标的值相加之后和的大小来求。Ka1(H2A)≫Ka2(H2A),则X点为一级电离的某一点,设X点横坐标、纵坐标值之和为x,则-lg c(H+)c(H2A)+[-lg c(HA-)]=x,-lg c(H+)·c(HA-)c(H2A)=x,可得Ka1=10-x。同理Y点为二级电离的某一点,设Y点横、纵坐标值之和为y,则-lg c(H+)c(HA-)+[-lg c(A2-)]=y,-lgc(H+)·c(A2-)c(HA-)=y,可得Ka2=10-y。假设成立。
例8 常温下将NaOH溶液滴加到己二酸(H2X)溶液中,混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示。下列叙述错误的是

A.Ka2(H2X)的数量级为10-6
B.曲线N表示pH与lgc(HX-)c(H2X)的变化关系
C.NaHX溶液中c(H+)>c(OH-)
D.当混合溶液呈中性时,c(Na+)>c(HX-)>c(X2-)>c(OH-)=c(H+)
【解析】 H2X的电离方程式为H2XH++HX-,HX-H++X2-。当c(HX-)c(H2X)=c(X2-)c(HX-)=1时,即横坐标为0.0时,Ka1=c(H+),Ka2=c'(H+),因为Ka1>Ka2,故c(H+)>c'(H+),即pH