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meili 发表于 2022-10-21 09:25:04

高考化学难点水的电离

如何判断(或计算)溶液中c水(H+)或c水(OH-)的大小，如何找出c水(H+)与c水(OH-)的物料守恒关系，是本篇解决的问题。●难点磁场请试做下列题目，然后自我界定学习本篇是否需要。Na2S(aq)中，下列说法正确的是________。A.2c(Na+)+c(H+)====c(S2-)+c(HS-)+c(OH-)B.c(Na+)+c(H+)====2c(S2-)+c(HS-)+c(OH-)C.c(H+)+c(HS-)+2(H2S)====c(OH-)D.c(Na+)====2c(S2-)+2(HS-)+2c(H2S)●案例探究[例1]室温下，在pH=12的某溶液中，由水电离生成的c(OH-)为A.1.0×10-7 mol•L-1 B.1.0×10-6 mol•L-1C.1.0×10-2 mol•L-1 D.1.0×10-12 mol•L-1命题意图：考查学生对不同条件下水电离程度的认识，同时考查学生思维的严密性。知识依托：水的离子积。错解分析：pH=12的溶液，可能是碱溶液，也可能是盐溶液。忽略了强碱弱酸盐的水解，就会漏选D。解题思路：先分析pH=12的溶液中c(H+)、c(OH-)的大小。由c(H+)=10-pH得：c(H+)=1.0×10-12 mol•L-1c(OH-)=1.0×10-2 mol•L-1再考虑溶液中的溶质：可能是碱，也可能是强碱弱酸盐。最后进行讨论：(1)若溶质为碱，则溶液中的H+都是水电离生成的：c水(OH-)=c水(H+)=1.0×10-12 mol•L-1(2)若溶质为强碱弱酸盐，则溶液中的OH-都是水电离生成的：c水(OH-)=1.0×10-2 mol•L-1答案：CD[例2](NH4)2CO3(aq)中存在________种粒子。试完成下列问题：(1)根据电荷守恒，写出一个用离子浓度表示的等式： ;(2)根据水的电离，写出一个含有c(H+)和c(OH-)的等式： ;(3)根据(NH4)2CO3中，C、N原子个数关系，写出一个含有c(NH+4)和c(CO )的等式：。命题意图：考查学生对电荷守恒和物料守恒的认识;考查学生分析、解决、归纳水解问题的能力。知识依托：盐类的水解。错解分析：不清楚CO 与其所带电荷的关系而错解(1);不清楚H2CO3、HCO 中氢的来源及他们与水电离的OH-的关系而错解(2);不清楚(NH4)2CO3中C、N原子个数比为1∶2，及碳、氮的具体存在形式而错解(3)。解题思路：(NH4)2CO3(aq)中存在以下几种水解和电离方程式：(NH4)2CO3====2NH +COH2O H++OH-NH +H2O NH3•H2O+H+CO +H2O HCO +OH-HCO +H2O H2CO3+OH-以上所列粒子，除(NH4)2CO3外都存在，共有8种。虽然NH 与CO 的水解能够相互促进，但不够剧烈，故水解反应不能进行到底。(1)由于1个CO 带2个负电荷，即c(CO )所带负电荷可表示为：2c(CO )，根据正负电荷总数相等可得答案。(2)水电离出的H+与OH-是相等的，但水电离出的H+不全部独立的存在于溶液中，有的存在于HCO 中，有的存在于H2CO3，故由水电离出的H+总数可以浓度形式表示为：c(H+)+c(HCO )+2c(H2CO3)。同样，水电离出的OH-也不全部独立存在于溶液中，有的被NH 俘获存在于NH3•H2O中，被NH+4俘获的OH-数与它们结合生成的NH3•H2O数是相等的，故由水电离出的OH-总数可以用浓度形式表示为：c(OH-)+c(NH3•H2O)。(3)(NH4)2CO3中，N(N)∶N(C)=2∶1。(NH4)2CO3中的N原子，有的存在于NH 中，有的存在于NH3•H2O中，其总数以浓度形式可表示为：c(NH )+c(NH3•H2O)。(NH4)2CO3中的C原子，有的存在于CO 中，有的存在于HCO 中，还有的存在于H2CO3中，其总数以浓度形式可表示为：c(CO )+c(HCO )+c(H2CO3)。依据N、C原子个数比答案可得。答案：8 (1)c(NH )+c(H+)====c(OH-)+c(HCO )+2c(CO )(2)c(H+)+c(HCO )+2c(H2CO3)====c(OH-)+c(NH3•H2O)(3)c(NH )+c(NH3•H2O)====2c(CO )+2c(HCO )+2c(H2CO3)●锦囊妙计一、c水(H+)[或c水(OH-)]的求解规律1.强酸溶液：c水(H+)×c酸(H+)=Kw[或c水(H+)= ]弱酸溶液中：c水(H+)=2.碱溶液中：c水(OH-)•c碱(OH-)=Kw[或c水(OH-)= ]对于弱碱中的氨水溶液：c水(OH-)=3.盐溶液中，c水(H+)、c水(OH-)的求解规律：(1)常温下，强碱弱酸盐溶液中，c水(H+)或c水(OH-)的求解规律分别是c水(OH-)=10pH-14c水(H+)=c溶液(H+)+ =10-pH+ (An-代表弱酸根离子)(2)常温下，强酸弱碱盐溶液中，c水(H+)、c水(OH-)的求解规律分别是c水(H+)=10-pHc水(OH-)=c溶液(OH-)+c(Mn+代表弱碱阳离子)二、有关溶液的物料守恒1.强酸弱碱盐溶液中：c(H+)=c(OH-)+c(被弱碱阳离子结合的OH-)2.强碱弱酸盐溶液中：c(OH-)=c(H+)+c(被弱酸根结合的H+)3.对所有盐溶液而言都可根据溶质的分子组成列出一个阴、阳离子浓度的关系式。●歼灭难点训练1.(★★★)水是一种极弱的电解质，在室温下平均每n个水分子中只有1个分子发生电离，则n值是( )A.107 B.5.56×108C.1.0×10-14 D.55.62.(★★★★)常温下，在pH都等于9的NaOH和CH3COONa两种溶液中，设由水电离产生的OH-浓度分别为A mol•L-1与B mol•L-1，则A与B的关系为( )A.A>B B.A=10-4 BC.B=10-4A D.A=B3.(★★★★)在室温下，某溶液中由水电离出的H+浓度为1.0×10-13 mol•L-1，则此溶液中一定不可能大量存在的离子组是( )A.Fe3+、NO 、Cl-、Na+ B.Ca2+、HCO 、Cl-、K+C.NH 、Fe2+、SO 、NO D.Cl-、SO 、K+、Na+4.(★★★★★)Na3PO4(aq)中有多种分子和离子，其总数为种。试完成下列问题。(1)写出一个以离子浓度表示的电荷守恒等式：。(2)写出一个含有c(OH-)和c(H+)的等式：。(3)根据Na3PO4中Na、P原子个数关系，写出一个含有c(Na+)和c(PO )的等式：。附：参考答案难点磁场提示：根据电荷守恒，可知A错B对。根据由水电离产生的H+和OH-个数相等，可知C对。根据Na2S中，Na+个数是S2-的两倍，可知D对。答案：BCD歼灭难点训练1.提示：常温下，c(H+)=1.0×10-7 mol•L-1，即每升水中已电离的水的物质的量是1.0×10-7 mol，而每升水的物质的量是，则：n= mol∶10-7 mol=5.56×108答案：B2.提示：本题有两种解法。方法1(常规解法)：NaOH(aq)中：c水(OH-)=c水(H+)= mol•L-1=1.0×10-5 mol•L-1CH3COONa(aq)中：c′水(OH-)=c′总(OH-)=10-9 mol•L-1则A∶B=10-4方法2(巧解法)：NaOH(aq)中，水的电离被抑制;CH3COONa(aq)中，水的电离被促进;故A答案：B3.提示：c水(H+)=1.0×10-13 mol•L-1，则该溶液可能是强碱性溶液，也可能是强酸性溶液，总之，水的电离被抑制。因而“一定不可能大量存在”是指酸性和碱性条件下都不能大量存在。答案：BC评注：若去掉题干中的“不可”，则选D。若去掉题干中的“一定不”，则选AD。4.提示：Na3PO4完全电离，水部分电离：Na3PO4====3Na++POH2O H++OH-PO 发生系列水解：PO +H2O HPO +OH-HPO +H2O H2PO +OH-H2PO +H2O H3PO4+OH-答案：8(1)c(Na+)+c(H+)==c(OH-)+3c(PO )+2c(HPO )+c(H2PO )(2)c(H+)+c(HPO )+2c(H2PO )+3c(H3PO4)==c(OH-)(3)c(Na+)==3c(PO )+3c(HPO )+3c(H2PO )+3c(H3PO4)

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