陳 穎 印志林
江蘇
比較中和反應(特別是強酸與弱堿或弱酸與強堿的反應)后溶液中離子濃度的相對大小,涉及電解質溶液理論的很多重點知識,一直是高考中出現頻率非常高的一類題目。在復習教學中,如果我們能對有關的經典試題進行深入分析,則可以觸類旁通,提高復習效率。
【例題】用0.10 mol·L-1的鹽酸滴定0.10 mol·L-1的氨水,滴定過程中不可能出現的結果是
( )

如果是作為一道平常的練習題,我們就不應該只滿足于求得了一個正確答案,引導學生多角度地思考一些問題,對于鞏固所學知識,提高學生的思維能力都是大有裨益的。




(3)當溶質由NH4Cl和HCl組成時,根據NH4Cl和HCl濃度的相對大小,溶液中離子濃度的大小關系又有三種可能:






對中和反應后溶液的性質分析,既有定性分析,也有定量分析,可以總結以下重要規律。
1.酸堿恰好中和時,溶液的性質是誰強顯誰性
酸和堿恰好中和時,溶液的性質取決于反應生成的鹽的性質:強酸和強堿反應生成的鹽不水解,溶液顯中性;弱酸和強堿反應生成的鹽水解,溶液顯堿性;強酸和弱堿反應生成的鹽水解,溶液顯酸性。
2.pH之和為14的酸堿等體積混合時,溶液的性質是誰弱顯誰性
設酸溶液的pH=a,則c(H+)酸=10-amol/L;堿溶液的pH=14-a,pOH=a,c(OH-)堿=10-amol/L。當酸為強酸、堿為強堿且等體積混合時,酸堿恰好中和,溶液顯中性;當酸為強酸、堿為弱堿,等體積混合時,堿過量,溶液顯堿性;當酸為弱酸、堿為強堿,等體積混合時,酸過量,溶液顯酸性。
3.強酸與強堿中和反應中pH與體積的關系
在強酸與強堿的中和反應中,設反應前強酸溶液的 pH=a,體積為Va(L);強堿溶液的pH=b,體積為Vb(L)。則n(H+)=10-a·Vamol,n(OH-)=10b-14·Vbmol。



1.中和反應后溶液的性質分析
例1.室溫下,下列溶液等體積混合后,所得溶液的pH一定大于7的是
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A.0.1 mol·L-1的鹽酸和0.1 mol·L-1的氫氧化鈉溶液
B.0.1 mol·L-1的硫酸和0.1 mol·L-1的氫氧化鉀溶液
C.pH=4的醋酸溶液和pH=10的氫氧化鈉溶液
D.pH=4的鹽酸和pH=l0的氨水
解析:A項中鹽酸和NaOH溶液恰好反應,所得溶液呈中性;B項反應中硫酸過量,溶液呈酸性;醋酸是弱酸,C項反應中醋酸過量,溶液呈酸性;氨水是弱堿,D項反應中氨水過量,溶液呈堿性。
答案:D
2.中和反應后溶液中離子濃度的大小比較
例2.室溫時,向20 mL 0.1 mol·L-1的醋酸溶液中不斷滴入0.1 mol·L-1的NaOH溶液,溶液的pH變化曲線如圖所示。在滴定過程中,關于溶液中離子濃度大小關系的描述不正確的是
( )

A.a點時:c(CH3COOH)>c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)
B.b點時:c(Na+) =c(CH3COO-)>c(H+)=c(OH-)
C.c點時:c(OH-)=c(CH3COOH) +c(H+)
D.d點時:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
解析:a點時,溶液中含有等物質的量的CH3COOH和CH3COONa,溶液顯酸性,CH3COOH的電離程度大于CH3COONa的水解程度,溶液中的濃度關系應為c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH)>c(H+)>c(OH-),A錯。b點時,溶液顯中性,根據電荷守恒關系可知B正確。c點時,CH3COOH和NaOH恰好完全反應,根據質子守恒關系可知C正確。d點時,溶質為NaOH和CH3COONa,溶液顯堿性,D正確。
答案:A
3.有關中和反應的計算
例3.室溫時,將xmL pH=a的稀NaOH溶液與ymL pH=b的稀鹽酸充分反應。下列關于反應后溶液pH的判斷,正確的是
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A.若x=y,且a+b=14,則pH>7
B.若10x=y,且a+b=13,則pH=7
C.若ax=by,且a+b=13,則pH=7
D.若x=10y,且a+b=14,則pH>7





答案:D
例4.在某溫度時,測得0.01 mol·L-1的NaOH溶液的pH=11。
(1)該溫度下水的離子積常數Kw=__________。
(2)在此溫度下,將pH=a的NaOH溶液VaL與 pH=b的硫酸VbL混合。
①若所得混合液為中性,且a=12,b=2,則Va∶Vb=__________。
②若所得混合液為中性,且a+b=12,則Va∶Vb=__________。
解析:(1)由題意知,NaOH溶液中的c(H+)=10-11mol·L-1,c(OH-)=0.01 mol·L-1,故Kw=c(H+)·c(OH-)=10-13。



答案:(1)10-13(2)①1∶10 ②10∶1
