解密高考热点
2014-07-22马海林赵明三
马海林+赵明三
近几年的全国理综化学考试说明必考内容中指出要“了解测定溶液pH的方法，能进行pH的简单计算”. 且在普通高中化学课程标准“化学反应原理”模块的“活动与探究建议”强调实验：“用pH计测定中和反应过程中溶液pH的变化，绘制滴定曲线.” 实验测定酸碱滴定曲线为新课标中新增的内容，成了新的高考热点，越来越受到命题者的青睐.主要考查利用滴定曲线分析处理数据、解决实际问题的能力.现从以下几个方面予以探究.
一、滴定曲线试题探源
【教材上题型-选修四化学原理P53页第11题】为了研究土壤的酸碱性，某学生做了如下的实验：将一定体积的蒸馏水加入一定质量的土壤中，充分搅拌后，过滤并留取滤液，测滤液的pH后向滤液中滴加氨水，每加入2 mL氨水就搅拌均匀并测量溶液的pH，所得实验记录如下：
加氨水体积/ml0246810121416
溶液的pH444468101010
利用上述记录的数据，以加入的氨水体积为横坐标、pH为纵坐标绘制曲线图，并根据曲线图回答下列问题.……
二、高考提分策略与措施
首先，熟练掌握电离平衡常数和pH的计算方法以及比较酸碱性强弱的方法；准确掌握溶液酸碱性的表示方法；弄清楚酸碱滴定终点与碱或酸发生中和反应恰好反应点的关系
.
第二，掌握水溶液中的电荷守恒、物料守恒、质子守恒.
第三，弄清楚酸碱滴定曲线过程中离子浓度的变化趋势.例如：20.00 mL 0.1000 mol/L HCl(aq)中不断滴加0.1000 mol/L NaOH溶液.
电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)
NaOH与NaCl的混合溶液
c(Na+)>c(OH-)>c(Cl-)>c(H+)
c(Na+)>c(Cl-)=c(OH-)>c(H+)
c(Na+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)
pH=7c(Na+)=c(Cl-)>c(H+)=c(OH-)
HCl与NaCl的混合溶液
c(Cl-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
c(Cl-)>c(H+)=c(Na+)>c(OH-)
c(Cl-)>c(H+)>c(Na+)>c(OH-)
1．溶液中离子浓度的比较
①0＜V［NaOH(aq)］＜10 mL时，是c(HCl)＞c(NaCl)的混合溶液，其溶液中的离子浓度为：c(Cl-)＞c(H+)＞c(Na+)＞c(OH-)
②a点是c(HCl)=c(NaCl)的混合溶液，若考虑水的电离，其溶液中的离子浓度为：
c(Cl-)＞c(H+)＞c(Na+)＞c(OH-)；若忽略水的电离：c(Cl-)＞c(H+)=c(Na+)＞c(OH-)
③10＜V［NaOH(aq)］＜20 mL时，是c(HCl)＜c(NaCl)的混合溶液，其溶液中的离子浓度为：c(Cl-)＞c(Na+)＞c(H+)＞c(OH-)
④b点是NaCl溶液，溶液中的离子浓度为：c(Cl-)=c(Na+)＞c(H+)=c(OH-)
⑤20 mL＜V［NaOH(aq)］＜40 mL时，是c(NaCl)＞c(NaOH)的混合溶液，其溶液中的离子浓度为：c(Na+)＞c(Cl-)＞c(OH-)＞c(H+)
⑥c点是c(NaCl)=c(NaOH)的混合溶液，若考虑水的电离，其溶液中的离子浓度：
c(Na+)＞c(OH-)＞c(Cl-)＞c(H+)；若忽略水的电离：c(Na+)＞c(OH-)=c(Cl-)＞c(H+)
⑦V［NaOH(aq)］＞40 mL时，是c(NaOH)＞c(NaCl)的混合溶液，其溶液中的离子浓度为：c(Na+)＞c(OH-)＞c(Cl-)＞c(H+)
若是在盐酸中不断滴入氨水，当两者完全反应时（即NH4Cl溶液，设为A点），A点溶液的pH由小于7，随着氨水不断加入，溶液pH增至7，随后大于7.
①原点（不含原点）至A点之前，是HCl和NH4Cl的混合溶液.若加入氨水的量较少，则溶液的离子浓度：c(Cl-)＞c(H+)＞c(NH+4)＞c(OH-).随着氨水不断加入，有： c(Cl-)＞c(H+)=c(NH+4)＞c(OH-)；进而变化到c(Cl-)＞c(NH+4)＞c(H+)＞c(OH-) A点之后是NH4Cl和NH3·H2O的混合溶液，在A点至b点之前，溶液中的离子浓度仍为：c(Cl-)＞c(NH+4)＞c(H+)＞c(OH-)
②当溶液pH=7时（b点），溶液中的离子浓度为：c(Cl-)=c(NH+4)＞c(H+)=c(OH-)
此时c(NH+4)与c(NH3·H2O)之比可用下列方法求得（设c(NH+4)=x mol/L，c(NH3·H2O)=y mol/L）：
NH3·H2ONH+4+OH-
x y 1×10-7
1×10-7y/x=1.75×10-5
解得：y/x=175
即当溶液pH=7时，溶液中c(NH+4)约是c(NH3·H2O)的175倍
③随着氨水的不断滴入，溶液pH＞7，溶液中离子浓度：c(NH+4)＞c(Cl-)＞c(OH-)＞c(H+)
④若氨水过量很多，溶液中离子浓度：c(NH+4)＞c(OH-)＞c(Cl-)＞c(H+)
⑤在③④之间必然还可找到一点：c(NH+4)＞c(OH-)c(Cl-)＞c(H+)
盐酸中不断滴入氨水的离子浓度排序归纳如下表.
四、经典高考试题赏析
例1(2013·浙江12)25℃时，用浓度为0.1000 mol/L的NaOH溶液滴定20.00 mL浓度均为0.1000 mol/L的三种酸HX、HY、HZ，滴定曲线如图所示.下列说法正确的是().
A．在相同温度下，同浓度的三种酸溶液的导电能力顺序：
HZ＜HY＜HX
B．根据滴定曲线，可得Ka(HY)≈10-5
C．将上述HX、HY溶液等体积混合后，用NaOH溶液滴定至HX恰好完全反应时：c(X-)＞c(Y-)＞c(OH-)＞c(H+)
D．HY与HZ混合，达到平衡时：
c(H+)=Ka(HY)×c(HY)÷c(Y-) +c(Z-)+c(OH-)
解析浓度均为0.1000 mol/L的三种酸HX、HY、HZ，根据滴定曲线0点三种酸的pH可得到HZ是强酸，HY和HX是弱酸，但酸性：HY＞HX.因此，同温同浓度时，三种酸的导电性：HZ＞HY＞HX.B选项：
当NaOH溶液滴加到10 mL时，溶液中c(HY)≈c(Y-)，即Ka(HY)≈c(H+)=10-pH=10-5.C选项：用NaOH溶液滴定至HX恰好完全反应时，HY早被完全中和，所得溶液是NaY和NaX混合溶液，但因酸性：HY＞HX，即X-的水解程度大于Y-，溶液中c(Y-)＞c(X-).D选项：HY与HZ混合，溶液的电荷守恒式为：c(H+)=c(Y-)+c(Z-) +c(OH-)，又根据HY的电离平衡常数：
Ka(HY)=c(H+)·c(Y-)c(HY),即有：c(Y-)=Ka(HY)·c(HY)c(H+)c(Y-),所以达平衡后：c(H+)=Ka(HY)·c(HY)c(H+)c(Y-)+c(Z-)+c(OH-).
近几年的全国理综化学考试说明必考内容中指出要“了解测定溶液pH的方法，能进行pH的简单计算”. 且在普通高中化学课程标准“化学反应原理”模块的“活动与探究建议”强调实验：“用pH计测定中和反应过程中溶液pH的变化，绘制滴定曲线.” 实验测定酸碱滴定曲线为新课标中新增的内容，成了新的高考热点，越来越受到命题者的青睐.主要考查利用滴定曲线分析处理数据、解决实际问题的能力.现从以下几个方面予以探究.
一、滴定曲线试题探源
【教材上题型-选修四化学原理P53页第11题】为了研究土壤的酸碱性，某学生做了如下的实验：将一定体积的蒸馏水加入一定质量的土壤中，充分搅拌后，过滤并留取滤液，测滤液的pH后向滤液中滴加氨水，每加入2 mL氨水就搅拌均匀并测量溶液的pH，所得实验记录如下：
加氨水体积/ml0246810121416
溶液的pH444468101010
利用上述记录的数据，以加入的氨水体积为横坐标、pH为纵坐标绘制曲线图，并根据曲线图回答下列问题.……
二、高考提分策略与措施
首先，熟练掌握电离平衡常数和pH的计算方法以及比较酸碱性强弱的方法；准确掌握溶液酸碱性的表示方法；弄清楚酸碱滴定终点与碱或酸发生中和反应恰好反应点的关系
.
第二，掌握水溶液中的电荷守恒、物料守恒、质子守恒.
第三，弄清楚酸碱滴定曲线过程中离子浓度的变化趋势.例如：20.00 mL 0.1000 mol/L HCl(aq)中不断滴加0.1000 mol/L NaOH溶液.
电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)
NaOH与NaCl的混合溶液
c(Na+)>c(OH-)>c(Cl-)>c(H+)
c(Na+)>c(Cl-)=c(OH-)>c(H+)
c(Na+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)
pH=7c(Na+)=c(Cl-)>c(H+)=c(OH-)
HCl与NaCl的混合溶液
c(Cl-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
c(Cl-)>c(H+)=c(Na+)>c(OH-)
c(Cl-)>c(H+)>c(Na+)>c(OH-)
1．溶液中离子浓度的比较
①0＜V［NaOH(aq)］＜10 mL时，是c(HCl)＞c(NaCl)的混合溶液，其溶液中的离子浓度为：c(Cl-)＞c(H+)＞c(Na+)＞c(OH-)
②a点是c(HCl)=c(NaCl)的混合溶液，若考虑水的电离，其溶液中的离子浓度为：
c(Cl-)＞c(H+)＞c(Na+)＞c(OH-)；若忽略水的电离：c(Cl-)＞c(H+)=c(Na+)＞c(OH-)
③10＜V［NaOH(aq)］＜20 mL时，是c(HCl)＜c(NaCl)的混合溶液，其溶液中的离子浓度为：c(Cl-)＞c(Na+)＞c(H+)＞c(OH-)
④b点是NaCl溶液，溶液中的离子浓度为：c(Cl-)=c(Na+)＞c(H+)=c(OH-)
⑤20 mL＜V［NaOH(aq)］＜40 mL时，是c(NaCl)＞c(NaOH)的混合溶液，其溶液中的离子浓度为：c(Na+)＞c(Cl-)＞c(OH-)＞c(H+)
⑥c点是c(NaCl)=c(NaOH)的混合溶液，若考虑水的电离，其溶液中的离子浓度：
c(Na+)＞c(OH-)＞c(Cl-)＞c(H+)；若忽略水的电离：c(Na+)＞c(OH-)=c(Cl-)＞c(H+)
⑦V［NaOH(aq)］＞40 mL时，是c(NaOH)＞c(NaCl)的混合溶液，其溶液中的离子浓度为：c(Na+)＞c(OH-)＞c(Cl-)＞c(H+)
若是在盐酸中不断滴入氨水，当两者完全反应时（即NH4Cl溶液，设为A点），A点溶液的pH由小于7，随着氨水不断加入，溶液pH增至7，随后大于7.
①原点（不含原点）至A点之前，是HCl和NH4Cl的混合溶液.若加入氨水的量较少，则溶液的离子浓度：c(Cl-)＞c(H+)＞c(NH+4)＞c(OH-).随着氨水不断加入，有： c(Cl-)＞c(H+)=c(NH+4)＞c(OH-)；进而变化到c(Cl-)＞c(NH+4)＞c(H+)＞c(OH-) A点之后是NH4Cl和NH3·H2O的混合溶液，在A点至b点之前，溶液中的离子浓度仍为：c(Cl-)＞c(NH+4)＞c(H+)＞c(OH-)
②当溶液pH=7时（b点），溶液中的离子浓度为：c(Cl-)=c(NH+4)＞c(H+)=c(OH-)
此时c(NH+4)与c(NH3·H2O)之比可用下列方法求得（设c(NH+4)=x mol/L，c(NH3·H2O)=y mol/L）：
NH3·H2ONH+4+OH-
x y 1×10-7
1×10-7y/x=1.75×10-5
解得：y/x=175
即当溶液pH=7时，溶液中c(NH+4)约是c(NH3·H2O)的175倍
③随着氨水的不断滴入，溶液pH＞7，溶液中离子浓度：c(NH+4)＞c(Cl-)＞c(OH-)＞c(H+)
④若氨水过量很多，溶液中离子浓度：c(NH+4)＞c(OH-)＞c(Cl-)＞c(H+)
⑤在③④之间必然还可找到一点：c(NH+4)＞c(OH-)c(Cl-)＞c(H+)
盐酸中不断滴入氨水的离子浓度排序归纳如下表.
四、经典高考试题赏析
例1(2013·浙江12)25℃时，用浓度为0.1000 mol/L的NaOH溶液滴定20.00 mL浓度均为0.1000 mol/L的三种酸HX、HY、HZ，滴定曲线如图所示.下列说法正确的是().
A．在相同温度下，同浓度的三种酸溶液的导电能力顺序：
HZ＜HY＜HX
B．根据滴定曲线，可得Ka(HY)≈10-5
C．将上述HX、HY溶液等体积混合后，用NaOH溶液滴定至HX恰好完全反应时：c(X-)＞c(Y-)＞c(OH-)＞c(H+)
D．HY与HZ混合，达到平衡时：
c(H+)=Ka(HY)×c(HY)÷c(Y-) +c(Z-)+c(OH-)
解析浓度均为0.1000 mol/L的三种酸HX、HY、HZ，根据滴定曲线0点三种酸的pH可得到HZ是强酸，HY和HX是弱酸，但酸性：HY＞HX.因此，同温同浓度时，三种酸的导电性：HZ＞HY＞HX.B选项：
当NaOH溶液滴加到10 mL时，溶液中c(HY)≈c(Y-)，即Ka(HY)≈c(H+)=10-pH=10-5.C选项：用NaOH溶液滴定至HX恰好完全反应时，HY早被完全中和，所得溶液是NaY和NaX混合溶液，但因酸性：HY＞HX，即X-的水解程度大于Y-，溶液中c(Y-)＞c(X-).D选项：HY与HZ混合，溶液的电荷守恒式为：c(H+)=c(Y-)+c(Z-) +c(OH-)，又根据HY的电离平衡常数：
Ka(HY)=c(H+)·c(Y-)c(HY),即有：c(Y-)=Ka(HY)·c(HY)c(H+)c(Y-),所以达平衡后：c(H+)=Ka(HY)·c(HY)c(H+)c(Y-)+c(Z-)+c(OH-).
近几年的全国理综化学考试说明必考内容中指出要“了解测定溶液pH的方法，能进行pH的简单计算”. 且在普通高中化学课程标准“化学反应原理”模块的“活动与探究建议”强调实验：“用pH计测定中和反应过程中溶液pH的变化，绘制滴定曲线.” 实验测定酸碱滴定曲线为新课标中新增的内容，成了新的高考热点，越来越受到命题者的青睐.主要考查利用滴定曲线分析处理数据、解决实际问题的能力.现从以下几个方面予以探究.
一、滴定曲线试题探源
【教材上题型-选修四化学原理P53页第11题】为了研究土壤的酸碱性，某学生做了如下的实验：将一定体积的蒸馏水加入一定质量的土壤中，充分搅拌后，过滤并留取滤液，测滤液的pH后向滤液中滴加氨水，每加入2 mL氨水就搅拌均匀并测量溶液的pH，所得实验记录如下：
加氨水体积/ml0246810121416
溶液的pH444468101010
利用上述记录的数据，以加入的氨水体积为横坐标、pH为纵坐标绘制曲线图，并根据曲线图回答下列问题.……
二、高考提分策略与措施
首先，熟练掌握电离平衡常数和pH的计算方法以及比较酸碱性强弱的方法；准确掌握溶液酸碱性的表示方法；弄清楚酸碱滴定终点与碱或酸发生中和反应恰好反应点的关系
.
第二，掌握水溶液中的电荷守恒、物料守恒、质子守恒.
第三，弄清楚酸碱滴定曲线过程中离子浓度的变化趋势.例如：20.00 mL 0.1000 mol/L HCl(aq)中不断滴加0.1000 mol/L NaOH溶液.
电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)
NaOH与NaCl的混合溶液
c(Na+)>c(OH-)>c(Cl-)>c(H+)
c(Na+)>c(Cl-)=c(OH-)>c(H+)
c(Na+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)
pH=7c(Na+)=c(Cl-)>c(H+)=c(OH-)
HCl与NaCl的混合溶液
c(Cl-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
c(Cl-)>c(H+)=c(Na+)>c(OH-)
c(Cl-)>c(H+)>c(Na+)>c(OH-)
1．溶液中离子浓度的比较
①0＜V［NaOH(aq)］＜10 mL时，是c(HCl)＞c(NaCl)的混合溶液，其溶液中的离子浓度为：c(Cl-)＞c(H+)＞c(Na+)＞c(OH-)
②a点是c(HCl)=c(NaCl)的混合溶液，若考虑水的电离，其溶液中的离子浓度为：
c(Cl-)＞c(H+)＞c(Na+)＞c(OH-)；若忽略水的电离：c(Cl-)＞c(H+)=c(Na+)＞c(OH-)
③10＜V［NaOH(aq)］＜20 mL时，是c(HCl)＜c(NaCl)的混合溶液，其溶液中的离子浓度为：c(Cl-)＞c(Na+)＞c(H+)＞c(OH-)
④b点是NaCl溶液，溶液中的离子浓度为：c(Cl-)=c(Na+)＞c(H+)=c(OH-)
⑤20 mL＜V［NaOH(aq)］＜40 mL时，是c(NaCl)＞c(NaOH)的混合溶液，其溶液中的离子浓度为：c(Na+)＞c(Cl-)＞c(OH-)＞c(H+)
⑥c点是c(NaCl)=c(NaOH)的混合溶液，若考虑水的电离，其溶液中的离子浓度：
c(Na+)＞c(OH-)＞c(Cl-)＞c(H+)；若忽略水的电离：c(Na+)＞c(OH-)=c(Cl-)＞c(H+)
⑦V［NaOH(aq)］＞40 mL时，是c(NaOH)＞c(NaCl)的混合溶液，其溶液中的离子浓度为：c(Na+)＞c(OH-)＞c(Cl-)＞c(H+)
若是在盐酸中不断滴入氨水，当两者完全反应时（即NH4Cl溶液，设为A点），A点溶液的pH由小于7，随着氨水不断加入，溶液pH增至7，随后大于7.
①原点（不含原点）至A点之前，是HCl和NH4Cl的混合溶液.若加入氨水的量较少，则溶液的离子浓度：c(Cl-)＞c(H+)＞c(NH+4)＞c(OH-).随着氨水不断加入，有： c(Cl-)＞c(H+)=c(NH+4)＞c(OH-)；进而变化到c(Cl-)＞c(NH+4)＞c(H+)＞c(OH-) A点之后是NH4Cl和NH3·H2O的混合溶液，在A点至b点之前，溶液中的离子浓度仍为：c(Cl-)＞c(NH+4)＞c(H+)＞c(OH-)
②当溶液pH=7时（b点），溶液中的离子浓度为：c(Cl-)=c(NH+4)＞c(H+)=c(OH-)
此时c(NH+4)与c(NH3·H2O)之比可用下列方法求得（设c(NH+4)=x mol/L，c(NH3·H2O)=y mol/L）：
NH3·H2ONH+4+OH-
x y 1×10-7
1×10-7y/x=1.75×10-5
解得：y/x=175
即当溶液pH=7时，溶液中c(NH+4)约是c(NH3·H2O)的175倍
③随着氨水的不断滴入，溶液pH＞7，溶液中离子浓度：c(NH+4)＞c(Cl-)＞c(OH-)＞c(H+)
④若氨水过量很多，溶液中离子浓度：c(NH+4)＞c(OH-)＞c(Cl-)＞c(H+)
⑤在③④之间必然还可找到一点：c(NH+4)＞c(OH-)c(Cl-)＞c(H+)
盐酸中不断滴入氨水的离子浓度排序归纳如下表.
四、经典高考试题赏析
例1(2013·浙江12)25℃时，用浓度为0.1000 mol/L的NaOH溶液滴定20.00 mL浓度均为0.1000 mol/L的三种酸HX、HY、HZ，滴定曲线如图所示.下列说法正确的是().
A．在相同温度下，同浓度的三种酸溶液的导电能力顺序：
HZ＜HY＜HX
B．根据滴定曲线，可得Ka(HY)≈10-5
C．将上述HX、HY溶液等体积混合后，用NaOH溶液滴定至HX恰好完全反应时：c(X-)＞c(Y-)＞c(OH-)＞c(H+)
D．HY与HZ混合，达到平衡时：
c(H+)=Ka(HY)×c(HY)÷c(Y-) +c(Z-)+c(OH-)
解析浓度均为0.1000 mol/L的三种酸HX、HY、HZ，根据滴定曲线0点三种酸的pH可得到HZ是强酸，HY和HX是弱酸，但酸性：HY＞HX.因此，同温同浓度时，三种酸的导电性：HZ＞HY＞HX.B选项：
当NaOH溶液滴加到10 mL时，溶液中c(HY)≈c(Y-)，即Ka(HY)≈c(H+)=10-pH=10-5.C选项：用NaOH溶液滴定至HX恰好完全反应时，HY早被完全中和，所得溶液是NaY和NaX混合溶液，但因酸性：HY＞HX，即X-的水解程度大于Y-，溶液中c(Y-)＞c(X-).D选项：HY与HZ混合，溶液的电荷守恒式为：c(H+)=c(Y-)+c(Z-) +c(OH-)，又根据HY的电离平衡常数：
Ka(HY)=c(H+)·c(Y-)c(HY),即有：c(Y-)=Ka(HY)·c(HY)c(H+)c(Y-),所以达平衡后：c(H+)=Ka(HY)·c(HY)c(H+)c(Y-)+c(Z-)+c(OH-).
