2022高考化学解题方法归纳多粒子盐和水的电离.docx

2022高考化学解题方法归纳(难点1516)难点15多离子盐溶液的结晶多离子盐溶液中晶体的析出属初中所学内容，但初中所学不能满足于高考的要求，因此高中阶段有必要加深。难点磁场请试做以下题目，然后自我界定学习本篇是否需要。四种物质在水中、液氨中的溶解度(g溶质/100 g溶剂)如下表：溶质溶剂AgNO3Ba(NO3)2AgClBaCl2水1709.31.510433.3液氨8697.20.80(1)分别是1.0 molL1的Ag、Ba2、NO3和Cl在水中发生反响的离子方程式是。(2)分别是0.50 molL1的以上四种离子在液氨中发生反响的离子方程式是 。(3)得出以上结论的依据是。(4)将以上四种离子按适当浓度混合于液氨之中，能否有AgCl沉淀析出答：_(“能或“否)。案例探究例题下面是四种盐在不同温度下的溶解度(g100 gH2O)：NaNO3KNO3NaClKCl1080.520.935.731.010017524639.156.6(计算时假定：盐类共存时不影响各自的溶解度；过滤晶体时，溶剂损耗忽略不计)(1)取23.4 gNaCl和40.4 gKNO3，加70.0 gH2O，加热溶解。在100时蒸发掉 50.0 gH2O，维持该温度，过滤析出晶体，计算所得晶体的质量(m高温)。将滤液冷却至10 ，待充分结晶后过滤。计算所得晶体的质量(m低温)。(2)另取34.0gNaNO3和29.8 gKCl，同样进行如上实验。10时析出的晶体是_(写化学式)。100和10得到的晶体质量(m高温和m低温)分别是多少 命题意图：此题考查多离子溶液中晶体的析出(实为沉淀生成)和溶解度的计算技能。知识依托：物质的结晶。错解分析：不了解物质的结晶与复分解反响的关系，(1)问无解；没看出(2)问数据的巧妙而费解。解题思路：(1)100时S(NaCl)最小，所以析出NaCl晶体，那么不析出KCl、NaNO3；KNO3溶液未达饱和，亦不会析出。m高温23.4 g39.1 g(70.0 g50.0 g)100 g23.4 g7.82 g15.6 g将溶液冷却到10，析出晶体为KNO3和NaCl，析出KNO3晶体质量为：40.4 g20.9 g(70.0g50.0 g)100 g40.4 g4.18 g=36.2 g析出NaCl晶体的质量为：(39.1 g35.7 g)(70.0 g50.0 g)100 g=0.68 g那么：m低温=0.68 g36.2 g=36.9 g(2)两种原始溶液中，各种盐的物质的量都相等。n(NaCl)=n(KNO3)=n(NaNO3)=n(KCl)=0.400 mol。因而溶解后得到的两种溶液中四种离子浓度完全相同，根据溶解度数据可知，100时蒸发后得到的是NaCl晶体，冷却后得到的是KNO3晶体，但也含有少量的NaCl。所以第(2)小题不必再计算，便知：m高温=m高温=15.6 gm低温=m低温=36.9 g答案：(1)15.6 g36.9 g(2)15.6 g36.9 g锦囊妙计多离子溶液中的任何一种阳离子与任何一种阴离子相结合都可构成为溶液的一种溶质，假设忽略同离子效应和盐效应(即假定盐类共存时不影响各自的溶解度)，当溶液中各离子浓度相等时，不管蒸发还是降温，溶解度最小的溶质首先析出，且析出盐的阳离子(或阴离子)与溶液中的其他阴离子(或其他阳离子)不会结晶析出，但与析出盐晶体中阴、阳离子无关的其他阴、阳离子所形成的溶质有析出的可能。假设溶液中各离子浓度不等，那么有析出多种晶体的可能。假设SASBSCSD，那么晶体析出的先后顺序为：D、C、B，一般不会析出A。歼灭难点训练1.()取100 g H2O，配成10饱和KCl溶液，又取50 g水，参加35.4 g NaNO3，配成10NaNO3溶液。将以上两溶液混合后，10时有种晶体析出，质量是_g，该晶体的化学式为，析出该晶体的原因是(溶解度见例题)。2.()将例题中的“40.4 g KNO3”改为“29.8 g KCl，其他不变，试求m高温和m低温。3.()将例题中的“23.4 gNaCl和40.4 gKNO3”改为“0.120 molKCl和0.110 molNaNO3”，其他不变，求m高温和m低温。4.()某化学兴趣小组欲从NaNO3和KCl的混合溶液中别离出KNO3，设计了如下实验方案：假设：混合溶液中，n(KCl)=n(NaNO3)；盐类共存时不影响各自的溶解度。溶液中各种溶质在100和10的溶解度参照例题。试答复以下问题：(1)的主要操作是；的主要操作是。(2)晶体A的主要成分是_，假设含有杂质可能是_。晶体C的主要成分是_，假设含有杂质可能_；通过实验确定晶体C中是否含有该杂质的方法是 。(3)假设晶体C中确实含有杂质，进一步提纯的方法是_。附：参考答案难点磁场解析：(4)假设析出BaCl2沉淀之后，Ag与剩余Cl的浓度超过了饱和AgCl液氨溶液中Ag和Cl的浓度就会有AgCl沉淀析出。答案：(1)AgCl=AgClBa22NO=Ba(NO3)2(2)Ba22Cl=BaCl2(3)溶液中复分解反响发生的条件之一是有沉淀生成，而溶解度小者首先形成沉淀析出(4)能歼灭难点训练1.解析：10时，KNO3溶解度最小，所以首先计算是否有KNO3晶体析出。100 g50 g=150 g水中能溶解KNO3质量为：=31.4 g而n(NaNO3)=n(KCl)=0.416mol那么析出KNO3质量为：101 gmol10.416mol31.4 g=42.0 g31.4 g=10.6 g析出KNO3晶体，那么不析出KCl晶体和NaNO3晶体。其次，计算是否有NaCl晶体析出。150 g水能溶解NaCl质量为：=53.6 g此时溶液中共有NaCl质量为：58.5 gmol10.416mol=24.3 g可见，不会有NaCl晶体析出。答案：一10.6KNO3因为溶液中存在K、Na、NO、Cl四种离子，可以自由组合成KCl、KNO3、NaCl、NaNO3四种物质，在10时，S(KNO3)S(KCl)，所以可能有KNO3晶体析出，S(NaCl)S(NaNO3)，所以可能有NaCl晶体析出，经计算知，只析出KNO3晶体。2.解析：100时。70.0 g50.0 g=20.0 g水溶解NaCl和KCl的质量分别是：m(NaCl)=39.1 g20.0 g100 g=7.82 gm(KCl)=56.6 g20.0 g100 g=11.3 g10时，20.0 g水溶解NaCl和KCl的质量分别是：m(NaCl)=35.7 g20.0 g100 g=7.14 gm(KCl)=31.0 g20.0 g100 g=6.20 g那么：m高温=23.4 g7.82 g29.8 g11.3 g=34.1 gm低温=7.82 g7.14 g11.3 g6.20 g=5.8 g答案：34.1 g5.8 g3.解析：100时，NaCl不析出，因为：58.5 gmol10.110mol=6.44 g7.82 g0那么，NaNO3亦不析出，因NaNO3与NaCl物质的量相等，且溶解度大；同理KNO3亦不析出，因KNO3与NaNO3物质的量相等，且溶解度大。KCl亦不析出，因为：74.5 gmol10.120mol=8.94 g11.3 g0那么：m高温=0降温至10，析出KNO3：101 gmol10.110mol=11.1 g4.18 g=6.9 g那么，NaNO3不会析出。KCl亦不析出，因为：74.5 gmol1(0.120mol0.110mol)=0.745 g6.20 g0NaCl亦不析出，因为：58.5 gmol10.110mol=6.44 g7.14 g0那么：m低温=6.9 g答案：06.9 g4.解析：从含有4种离子：K、Na、Cl和NO的溶液中提取KNO3，应该采取冷却热饱和溶液的方法。而原溶液可能是不饱和的(对KNO3而言)、低温的。欲冷却，应制成高温的；欲使KNO3饱和，要蒸发水分此为操作。高温(100)下蒸发水，溶解度小者就会首先析出(NaCl)此为A主要成分。过滤出NaCl晶体，然后冷却的饱和溶液此即操作，可析出晶体主要是KNO3，也含有少量NaClC的主要成分。进行再结晶可提纯KNO3。答案：(1)蒸发水分，并将溶液控制在较高温度(如100)下，过滤析出晶体冷却至较低温度(如10)，过滤析出晶体(2)NaClKNO3KNO3NaCl用焰色反响检验是否含有Na，用AgNO3(aq)和稀HNO3检验是否含有Cl(3)重结晶难点16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。难点磁场请试做以下题目，然后自我界定学习本篇是否需要。Na2S(aq)中，以下说法正确的选项是_。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107 mol1106 mol1102 mol11012 mol1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)=10pH得：c(H)=1.01012 molL1c(OH)=1.0102 molL1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)假设溶质为碱，那么溶液中的H都是水电离生成的：c水(OH)=c水(H)=1.01012 mol1(2)假设溶质为强碱弱酸盐，那么溶液中的OH都是水电离生成的：c水(OH)=1.0102 mol1答案：CD例2(NH4)2CO3(aq)中存在_种粒子。试完成以下问题：(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(NH4)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。解题思路：(NH4)2CO3(aq)中存在以下几种水解和电离方程式：(NH4)2CO3=2NHCOH2OHOHNHH2ONH3H2OHCOH2OHCOOHHCOH2OH2CO3OH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，故水解反响不能进行到底。(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NH3H2O中，被NH4俘获的OH数与它们结合生成的NH3H2O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(NH3H2O)。(3)(NH4)2CO3中，N(N)N(C)=21。(NH4)2CO3中的N原子，有的存在于NH中，有的存在于NH3H2O中，其总数以浓度形式可表示为：c(NH)c(NH3H2O)。(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(NH3H2O)(3)c(NH)c(NH3H2O)=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)=10pH14c水(H)=c溶液(H)HiA(ni)=10pHHiA (ni)(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)=10pHc水(OH)=c溶液(OH)cM(OH)n1(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，那么n值是( )A.1071081014 2.()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 molL1与B molL1，那么A与B的关系为( )A.ABB.A=104BC.B=104A D.A=B3.()在室温下，某溶液中由水电离出的H浓度为1.01013 molL1，那么此溶液中一定不可能大量存在的离子组是( )A.Fe3、NO、Cl、NaB.Ca2、HCO、Cl、KC.NH、Fe2、SO、NOD.Cl、SO、K、Na4.()Na3PO4(aq)中有多种分子和离子，其总数为种。试完成以下问题。(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)=1.0107 molL1，即每升水中已电离的水的物质的量是1.0107 mol，而每升水的物质的量是，那么：n=mol107 mol=5.56108答案：B2.提示：此题有两种解法。方法1(常规解法)：NaOH(aq)中：c水(OH)=c水(H)=molL1=1.0105 molL1CH3COONa(aq)中：c水(OH)=c总(OH)=109 molL1那么AB=104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AB。答案：B3.提示：c水(H)=1.01013molL1，那么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：假设去掉题干中的“不可，那么选D。假设去掉题干中的“一定不，那么选AD。4.提示：Na3PO4完全电离，水局部电离：Na3PO4=3NaPOH2OHOHPO发生系列水解：POH2OHPOOHHPOH2OH2POOHH2POH2OH3PO4OH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)