2010高考化学解题方法归纳(难点17~18)
难点17 溶液的pH
溶液的pH，教材内容较为简单，考题却有一定的难度。本篇的设置以高考难度为准。
●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。
在25 ℃时向V mL pH=a的盐酸中，滴加pH=b的NaOH(aq)10 V mL时，溶液中Cl－的物质的量恰好等于Na＋的物质的量，则a＋b的值是
A.13 B.14 C.15 D.不能确定
●案例探究
[例题]常温下，将100.10 mL 0.0010 mol·L－1的NaOH(aq)与99.90 mL 0.0010 mol·L－1的HCl(aq)混合均匀，然后滴入2滴酚酞试液，试通过计算说明溶液的颜色。
命题意图：考查学生计算pH的能力。
知识依托：酸碱中和反应及pH的变色范围。
错解分析：只依据碱过量，而判定溶液变红色。殊不知，pH小于8.2的酚酞溶液呈无色，pH介于8.2~10.0之间的酚酞溶液呈浅红色，只有pH大于10.0的酚酞溶液才呈红色。
解题思路：本题是一个有关pH的计算题，不是一个简单的过量判断题。由于碱过量，所以须先算出混合溶液的c(OH－)，再求pH。
c混(OH－)=
???=1.0×10－6 mol·L－1
pOH=6
pH=14－6=8
滴入酚酞试液，溶液呈无色。
答案：无色
●锦囊妙计
溶液稀释或混合时，pH的变化规律及求解方法
(1)强酸溶液，每稀释10倍，pH增加1，但所得值不能大于7；弱酸溶液，每稀释10倍，pH增加值小于1，所得值也不能大于7。
强碱溶液，每稀释10倍，pH减小1，但所得值不能小于7；弱碱溶液，每稀释10倍，pH减小值小于1，所得值也不能小于7。
(2)酸酸混合，先求c混(H＋)，再求pH。
(3)碱碱混合，先求c混(OH－)，再求c混(H＋)[或pOH]，最后求pH。
(4)酸碱混合，酸过量时，先求c混(H＋)，再求pH； 碱过量时，先求c混(OH－)，再转化为c混(H＋)，最后求pH。
●歼灭难点训练
1.(★★★)为更好地表示溶液的酸碱性，科学家提出了酸度(AG)的概念，AG=lg，则下列叙述正确的是( )
A.中性溶液的AG=0
B.酸性溶液AG＜0
C.常温下0.1 mol·L－1氢氧化钠溶液的AG=12
D.常温下0.1 mol·L－1盐酸溶液的AG=12
2.(★★★★)在25℃时，分别用pH=9、pH=10的两种氨水中和同浓度、同体积的盐酸，消耗氨水的体积分别为V1和V2，则V1和V2的关系是( )
A.V1=10V2 B.V1＞10V2 C.V1＜10V2 D.V2＞10V1
3.(★★★★)弱酸HＹ溶液的pH=3.0，将其与等体积水混合后的pH范围是( )
A.3.0～3.3 B.3.3～3.5 C.3.5～4.0 D.3.7～4.3
4.(★★★★★)20℃时，若体积为Va，pH=a的某一元强酸与体积为Vb，pH=b的某一元强碱相混合，恰好中和，且已知Va＜Vb和a=0.5b，请填写下列空白：
(1)a值可否等于3(填“可”或“否”)_______，其理由是__________________。
(2)a值可否等于5(填“可”或“否”)_______，其理由是__________________。
(3)a的取值范围是_____________。
附：参考答案
难点磁场
解析：根据电荷守恒，反应后的溶液中：
c(Na＋)＋c(H＋)=c(OH－)＋c(Cl－)
由于c(Na＋)=c(Cl－)
所以：c(OH－)=c(H＋)
即酸所提供的n(H＋)等于碱所提供的n(OH－)：
10－a mol·L－1×V mL=10b－14 mol·L－1×10V mL
解得：a＋b=13。
答案：A
歼灭难点训练
1. AD
2.解析：因为pH1=9，所以c1(OH－)=10－5 mol·L－1；因为pH2=10，所以c2(OH－)=10－4 mol·L－1
根据题意得：c1(NH3·H2O)V1=c2(NH3·H2O)V2
由于弱电解质浓度越大，电离程度越小，则＞10，即V1＞10V2。
答案：B
3.解析：(虚拟法)：虚拟HY为强酸，则将其与等体积水混合后
c(H＋)=×10－3 mol·L－1 pH=3＋lg2=3.3
事实上HY为弱酸，随着水的加入，还会有部分H＋电离出来，故
c(H＋)＞×10－3 mol·L－1 pH＜3.3
答案：A
4.解析：
(1)若a=3，则由a=0.5b推知b=6，这与pH=6的溶液是强碱溶液相矛盾，故答案为：否。
(2)若a=5，则ca(H＋)=10－5 mol·L－1
再由a=0.5b推知b=10，则cb(H＋)=10－10 mol·L－1，cb(OH－)=10－4 mol·L－1
由于酸碱相混恰好中和，所以
Va·ca(H＋)=Vb·cb(OH－)
=10＞1
这与题意Va＜Vb不符，故答案仍为：否。
(3)由题意知，Va·ca(H＋)=Vb·cb(OH－)，则
=10a＋b－14
因为Va＜Vb即＜1，则
10a＋b－14＜1=100 a＋b－14＜0
将a=0.5b代入得：a＜
又因为pH=b=2a＞7(碱性溶液)
所以，a＞；
总之，。
答案：(略)
难点18 溶液的蒸干与浓缩
将溶液蒸干，不一定能得到溶液中的溶质。究竟得到什么，要受水解平衡等条件的限制。
●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。
1.加热蒸干Al2(SO4)3(aq)，得到的固体物质是 (写化学式)。
2.加热蒸干NaHCO3(aq)，得到的固体物质是 (写化学式)。
●案例探究
[例题]把AlCl3(aq)蒸干灼热，最后得到的固体产物是什么?(用化学方程式表示，并配以必要的文字说明) 。
命题意图：主要考查学生对蒸干条件下水解平衡移动的认识。
知识依托：强酸弱碱盐的水解及HCl的挥发性。
错解分析：忽视了AlCl3的水解，认为得到AlCl3；忽视了题干中的“灼烧”二字，认为得到Al(OH)3。文字表述能力差，也是失分的一个主要因素。
解题思路：先写出AlCl3的水解方程式。再根据水解反应吸热判定受热条件下AlCl3水解平衡移动的方向，并判定H2O、HCl谁更易逸入空气。最后根据弱碱不稳定，可知灼烧产物是Al2O3。
答案：AlCl3(aq)中存在下列水解平衡：
AlCl3＋3H2OAl(OH)3＋3HCl
正反应是一个吸热反应，受热平衡向正反应方向移动。蒸干过程中，HCl比H2O更易逸出，HCl的逸出，使得AlCl3的水解加剧，生成Al(OH)3沉淀；同时，也有部分Al(OH)3发生了分解反应。灼烧所得固体时，Al(OH)3全部分解：
Al(OH)3Al2O3＋3H2O↑
最后所得固体为Al2O3。
评注：只是蒸干AlCl3(aq)，将得到Al(OH)3和Al2O3的混合物；蒸干并灼烧时只得到Al2O3固体。
●锦囊妙计
水解平衡，遵循勒夏特列原理，不同溶液的蒸干，具有一定规律。
1.强碱强酸盐不水解，加热蒸发其水溶液得其固体。
2.弱碱与易挥发性酸形成的盐，水解生成易挥发性酸，加热蒸发其水溶液有碱生成；若碱难溶解，则生成沉淀；若碱易挥发，则逸出气体。
3.弱碱与难挥发性酸生成的盐，水解生成难挥发性酸，若碱不挥发，则加热蒸发其水溶液得其盐的晶体。
4.多元弱酸的正盐，不论弱酸是不是易挥发，蒸干其水溶液，都得到原来的溶质，只要阳离子水解，产物不易挥发。
5.易挥发性弱酸的酸式盐，加热蒸干得其正盐，只要阳离子水解产物不挥发。
6.易被氧化的盐，加热蒸干过程中，盐被O2氧化。
●歼灭难点训练
1.(★★★)把FeCl3(aq)蒸干灼烧，最后得到的固体产物是( )
A.无水三氯化铁 B.氢氧化铁
C.氧化亚铁 D.三氧化二铁
2.(★★★)把Na2SO3(aq)蒸干，最后所得固体是( )
A.亚硫酸钠 B.硫酸钠
C.氢氧化钠 D.碳酸钠
3.(★★★★)把含有HCl和H2SO4各18 mmol的混合酸 100 mL，加热浓缩至1 mL，最后剩余液体是___________，其物质的量浓度为___________。
4.(★★★★★)二战期间，丹麦科学家玻尔被迫离开被德军占领的祖国时，为了表明一定要返回祖国的决心，就把自己获得的金质诺贝尔奖章放在盛有王水的玻璃瓶中留了下来：
Au＋HNO3＋3HCl===AuCl3＋NO↑＋2H2O
玻尔走后，纳粹分子窜进他的实验室，那瓶溶有金质奖章的溶液就在纳粹眼皮底下，纳粹分子却一无所知，多么高明的隐藏奖章的方法啊!德军战败后，玻尔回到自己的实验室，他从溶液中提取出金，重新铸成了诺贝尔奖章，新奖章显得更加光彩夺目。则下面所列方法中，你认为不能从溶有黄金的王水中提取出金的是________。
A.用铁置换 B.电解其水溶液
C.先蒸发水分后灼烧固体 D.渗析或过滤
附：参考答案
难点磁场
1.解析：加热蒸发，虽然Al2(SO4)3的水解平衡向右移动：
Al2(SO4)3＋6H2O2Al(OH)3＋3H2SO4
但是H2SO4并不挥发。相反，由于水分的挥发，H2SO4浓度逐渐增大；这样，又将Al(OH)3溶解。所以最终得到Al2(SO4)3固体。
答案：Al2(SO4)3
2.解析：加热蒸发水分，下列水解平衡向右移动：
NaHCO3＋H2ONaOH＋H2CO3
H2CO3分解逸出CO2，平衡进一步向右移动，同时又有水分挥发，所以NaOH浓度增大。NaOH浓度大到一定程度，就会与未水解的NaHCO3发生下列反应：
NaHCO3＋NaOH====Na2CO3＋H2O
水分蒸发完毕，最终得Na2CO3固体。
答案：Na2CO3
歼灭难点训练
1. D
2.提示：蒸干过程中，Na2CO3被氧化：
2Na2SO3＋O2====2Na2SO4
答案：B
3.提示：液体加热浓缩至1 mL时，c(H2SO4)==18 mol·L－1，稀H2SO4(aq)变为浓H2SO4(aq)，使得受热过程中未随H2O(g)一同逸出的HCl也不能存在，因为浓H2SO4具有强吸水性。
答案：浓H2SO4(aq) 18 mol·L－1
4.解析：题给反应是一很重要的信息，它告诉我们黄金溶于过量的王水中，得到了HNO3、HCl和AuCl3的混合溶液。
A.用铁置换是可以的：3Fe＋2AuCl3====3FeCl2＋2Au
B.电解其水溶液也是可以的：阳极：2Cl－－2e－====Cl2↑阴极：Au3＋＋3e－====Au
C.先蒸发水分再灼烧固体也是可以的。水分蒸发后得AuCl3固体(酸性条件下蒸发，可不考虑AuCl3的水解)，由2AgCl2Ag＋Cl2↑，而Au不如银活泼推知，2AuCl32Au＋3Cl2↑。AuCl3(aq)蒸发水解加剧，可得Au(OH)3、Au2O3固体、灼烧Au(OH)3变为Au2O3，Au2O3变为Au和O2，前面我们可由AlCl3溶液蒸干而推知，后者我们可由HgO受热分解而推知。
D.渗析和过滤都无法将其分开
答案：D
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