高三化學二輪復習 第1部分 專題2 化學基本理論 突破點9 水溶液中的離子平衡-人教高三化學試題

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1、突破點9水溶液中的離子平衡提煉1電離平衡及應(yīng)用1.弱電解質(zhì)只進行微弱電離，發(fā)生電離的弱電解質(zhì)及產(chǎn)生的離子都是少量的，同時注意考慮水的電離如0.1 mol/L的氨水中，由于存在電離平衡：NH3H2ONHOH、H2OHOH，所以溶液中微粒濃度的關(guān)系為c(NH3H2O)c(OH)c(NH)c(H)。2多元弱酸的電離分步進行，主要以第一步電離為主如H2S溶液中，由于存在電離平衡：H2SHSH、HSS2H、H2OHOH，所以溶液中微粒濃度關(guān)系為c(H2S)c(H)c(HS)c(S2)。3電離平衡常見影響因素分析(以CH3COOHCH3COOH為例)改變條件平衡移動方向c(H)Ka升高溫度正向移動增大增大

2、加水稀釋正向移動減小不變加冰醋酸正向移動增大不變加濃鹽酸逆向移動增大不變加入燒堿正向移動減小不變4.相同pH、相同體積的一元強酸與一元弱酸溶液的比較5.溶液的酸堿性判斷的最根本的標準是比較溶液中c(H)和c(OH)的相對大小，而pH7或c(H)1107 molL1，僅僅是在室溫下的特例，因此在使用pH判斷溶液酸堿性時，要特別注意溫度條件。提煉2水解平衡及應(yīng)用1.水解是微弱的如濃度為0.1 mol/L、pH5.5的(NH4)2SO4溶液中，由于c(H)水c(OH)水，而水電離產(chǎn)生的一部分OH與很少量的NH結(jié)合產(chǎn)生NH3H2O，所以溶液中微粒濃度關(guān)系為c(NH)c(SO)c(H)c(NH3H2O)

3、c(OH)。2鹽溶液的酸堿性(1)正鹽：誰弱誰水解，誰強顯誰性。強堿弱酸鹽(如CH3COONa)弱酸根離子水解結(jié)果：c(OH)c(H)。強酸弱堿鹽(如NH4Cl)弱堿陽離子水解結(jié)果：c(H)c(OH)。(2)酸式鹽溶液3鹽類水解的離子方程式(1)多元弱酸鹽的水解分步進行，以第一步為主，一般只寫第一步水解的離子方程式，如Na2CO3水解的離子方程式：COH2OHCOOH。(2)多元弱堿陽離子的水解方程式一步寫完，如FeCl3水解的離子方程式：Fe33H2OFe(OH)33H。(3)能完全水解的離子組，由于水解程度較大，書寫時要用“=”“”“”等，如NaHCO3與AlCl3混合溶液反應(yīng)的離子方程式

4、：Al33HCO=Al(OH)33CO2。如在Na2CO3溶液中存在著Na、CO、H、OH、HCO，它們存在如下關(guān)系：c(Na)c(H)2c(CO)c(HCO)c(OH)。(2)物料守恒規(guī)律電解質(zhì)溶液中，由于某些離子能水解或電離，粒子種類增多，但某些關(guān)鍵性的原子總是守恒的。c(Na)2c(CO)c(HCO)c(H2CO3)(3)質(zhì)子守恒規(guī)律電解質(zhì)溶液中，電離、水解等過程中得到的質(zhì)子(H)數(shù)等于失去的質(zhì)子(H)數(shù)。如Na2CO3溶液中質(zhì)子守恒關(guān)系可以用圖示分析如下：由得失氫離子守恒可得：c(OH)c(H)c(HCO)2c(H2CO3)。提煉3沉淀溶解平衡及應(yīng)用1.沉淀溶解平衡常數(shù)溶度積(1)表達

5、式：對于溶解平衡MmAn(s)mMn(aq)nAm(aq)Kspc(Mn)mc(Am)n。(2)意義：溶度積(Ksp)反映了物質(zhì)在水中的溶解能力。(3)影響因素：溶度積常數(shù)只與難溶性電解質(zhì)的性質(zhì)和溫度有關(guān)，而與沉淀的量和溶液中離子的濃度無關(guān)。2溶度積的應(yīng)用通過比較溶度積與溶液中有關(guān)離子濃度冪的乘積離子積(Qc)的相對大小，判斷難溶電解質(zhì)在給定條件下能否生成或溶解：當QcKsp時，溶液為過飽和溶液，沉淀析出。當QcKsp時，溶液為飽和溶液，處于平衡狀態(tài)。當QcKsp時，溶液為不飽和溶液，沉淀溶解。3Ksp的應(yīng)用注意事項(1)用溶度積直接比較難溶電解質(zhì)的溶解能力時，物質(zhì)的類型(如AB型、A2B型、

6、AB2型等)必須相同。(2)對于同類型物質(zhì)，Ksp數(shù)值越大，難溶電解質(zhì)在水中的溶解能力越強；當一種離子和其他幾種離子都可能產(chǎn)生沉淀時，Ksp越小，沉淀越容易生成。(3)對于不同類型的物質(zhì)，當Ksp相差不大時不能直接作為比較依據(jù)，如常溫下Ksp(AgCl)1.81010，Ksp(Ag2CrO4)1.11012，不能判斷前者溶解度大。(4)沉淀的轉(zhuǎn)化過程中一般是溶解度大的易轉(zhuǎn)化為溶解度小的，但也可以使溶解度小的沉淀轉(zhuǎn)化成溶解度大的沉淀，如用飽和Na2CO3溶液浸泡重晶石(BaSO4)可制備溶于酸的鋇鹽BaCO3?；卦L1(2016全國乙卷)298 K時，在20.0 mL 0.10 molL1氨水中滴

7、入0.10 molL1的鹽酸，溶液的pH與所加鹽酸的體積關(guān)系如圖所示。已知0.10 molL1氨水的電離度為1.32%，下列有關(guān)敘述正確的是() 【導學號：14942040】A該滴定過程應(yīng)該選擇酚酞作為指示劑BM點對應(yīng)的鹽酸體積為20.0 mLCM點處的溶液中c(NH)c(Cl)c(H)c(OH)DN點處的溶液中pHc(H)c(OH)。D項NH3H2O為弱電解質(zhì)，部分發(fā)生電離，N點時V(HCl)0，此時氨水的電離度為1.32%，則有c(OH)0.10 molL11.32%1.32103 molL1，c(H) molL17.581012 molL1，故N點處的溶液中pHc(HA)c(H)c(A2

8、)c(OH)CC點：c(Na)c(HA)2c(A2)D水電離出來的c(OH)：BDD向H2A溶液中加入少量水，H2A、H的濃度均減小，則增大，故A正確；10 mL 0.1 mol/L NaOH溶液與10 mL 0.1 mol/L H2A溶液反應(yīng)恰好生成NaHA，此時溶液呈酸性，HA的電離程度大于其水解程度，所以B點有c(Na)c(HA)c(H)c(A2)c(OH)，故B正確；根據(jù)電荷守恒，c(Na)c(H)c(HA)2c(A2)c(OH)，C點溶液呈中性，所以c(Na)c(HA)2c(A2)，故C正確；D點H2A與氫氧化鈉恰好反應(yīng)生成Na2A，A2水解促進水的電離，B點為NaHA溶液，HA電離

9、使溶液呈酸性，抑制水的電離，所以水電離出來的c(OH)：Bc(M)c(OH)c(H)Cb點對應(yīng)的溶液中：c(Cl)c(M)c(H)c(OH)D曲線上任意點所對應(yīng)的溶液中都有c(H)c(OH)c(MOH)CA項，從圖像中起點的pH和MOH溶液的濃度知，MOH是弱電解質(zhì)，錯誤；B項，a點對應(yīng)的溶液中：c(M)c(Cl)c(OH)c(H)，錯誤；C項，b點時，二者恰好完全中和生成MCl，MCl水解，溶液呈酸性，溶液中離子濃度關(guān)系為c(Cl)c(M)c(H)c(OH)，正確；D項，只有b點對應(yīng)的溶液中，存在質(zhì)子守恒式：c(H)c(OH)c(MOH)，錯誤。325 時，用Na2S沉淀Cu2、Mn2、Fe

10、2、Zn2四種金屬離子(M2)，所需S2最低濃度的對數(shù)值lg c(S2)與lg c(M2) 的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是()AKsp(CuS)約為1.01020B向Cu2濃度為105 molL1的廢水中加入ZnS粉末，會有CuS沉淀析出C向100 mL濃度均為105 molL1的Cu2、Mn2、Fe2、Zn2的混合溶液中逐滴加入104 molL1的Na2S溶液，Zn2先沉淀DNa2S溶液中：c(S2)c(HS)c(H2S)2c(Na)B根據(jù)CuS對應(yīng)的點(25，10)計算，c(S2)1025 molL1，c(Cu2)1010 molL1，故Ksp(CuS)c(S2)c(Cu2)102510

11、101035，A項錯誤；圖上的點越向右，說明c(S2)越大，同理，圖上的點越向上，說明c(M2)越大，故Ksp(CuS)KHBKHDB滴定至P點時，溶液中：c(B)c(Na)c(HB)c(H)c(OH)CpH7時，三種溶液中：c(A)c(B)c(D)D當中和百分數(shù)達100%時，將三種溶液混合后：c(HA)c(HB)c(HD)c(OH)c(H)C根據(jù)起點pH：HAHBHBHD，根據(jù)酸性越強，酸的電離常數(shù)越大，則KHAKHBKHD，故A項正確；P點時根據(jù)橫坐標中和百分數(shù)為50%知c(HB)c(NaB)11，根據(jù)縱坐標pHc(H)，溶液呈堿性，升溫，溶液中c(OH)不可能減小。B.由b點對應(yīng)c(H)

12、與c(OH) 可知，Kwc(H)c(OH)1.01071.01071.01014。C.FeCl3溶液水解顯酸性，溶液中c(H)增大，因一定溫度下水的離子積是常數(shù)，故溶液中c(OH)減小，因此加入FeCl3溶液可能引起由b向a的變化。D.c點溶液呈堿性，稀釋時c(OH)減小，同時c(H)應(yīng)增大，故稀釋溶液時不可能引起由c向d的轉(zhuǎn)化。4(2016湖北武漢調(diào)研)濃度均為0.1 mol/L、體積均為V0的HX、HY溶液，分別加水稀釋至體積V，pH隨lg的變化關(guān)系如圖所示。下列敘述正確的是()AHX、HY都是弱酸，且HX的酸性比HY的弱B常溫下，由水電離出的c(H)c(OH)：abD當lg3時，若同時微

13、熱兩種溶液(不考慮HX、HY和H2O的揮發(fā))，則減小B根據(jù)題圖分析，當lg0時，HX溶液的pH1，說明HX部分電離，為弱電解質(zhì)，HY溶液的pH1，說明其完全電離，為強電解質(zhì)，A錯誤；酸或堿抑制水的電離，酸中的氫離子濃度越小，其抑制水電離的程度越小，根據(jù)題圖分析，b點溶液中氫離子濃度小于a點，則水的電離程度ab，所以由水電離出的氫離子和氫氧根離子濃度的乘積ab，B正確；酸的電離平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，所以相同的溫度下，電離常數(shù)ab，C錯誤；當lg3時，若同時微熱兩種溶液，X的物質(zhì)的量增多，Y的物質(zhì)的量不變，溶液的體積相等，所以比值變大，D錯誤。5常溫下，下列有關(guān)說法正確的是() 【導學號：1494

14、2041】A將pH2的鹽酸和pH5的稀硫酸等體積混合，混合液的pH3.5B將pH11的NaOH溶液和pH13的Ba(OH)2溶液等體積混合，混合液的pH12C將pH2的H2X溶液稀釋至原來的1 000倍，得到混合溶液的pH5D將pH1的鹽酸和0.1 molL1的Ba(OH)2溶液等體積混合，混合液的pH12.7D常溫下，水的離子積Kw11014。A項，混合液中c(H)5103 molL1，pH2.3，錯誤。B項，c(OH)0.05 molL1，c(H) molL121013 molL1，pH12.7，錯誤。C項，若H2X為強酸，則稀釋后溶液的pH5；若H2X為弱酸，則稀釋后溶液的pHc(CH3

15、COO)c(OH)c(H)c(CH3COOH)D溶液中存在：c(CH3COOH)c(CH3COO)c(Na)D醋酸鈉溶液中水的電離平衡受到促進，A項錯誤；只有在25 時，才有c(H)c(OH)11014 mol2L2，B項錯誤；溶液中粒子濃度由大到小的順序應(yīng)為c(Na)c(CH3COO)c(OH)c(CH3COOH)c(H)，C項錯誤；根據(jù)物料守恒知，D項正確。2下列溶液中粒子的物質(zhì)的量濃度關(guān)系一定正確的是() 【導學號：14942042】A常溫下，pH9的NaHA溶液：c(Na)c(HA)c(A2)c(H2A)BNa2CO3溶液：c(H)c(OH)c(HCO)2c(CO)c(Na)C向NaO

16、H溶液中滴入HCOOH溶液后溶液顯堿性：c(HCOO)c(OH)c(H)D濃度均為0.1 molL1的HF溶液與KF溶液等體積混合：c(F)c(HF)0.2 molL1BpH9的NaHA溶液呈堿性，說明HA的水解程度大于其電離程度，故c(H2A)c(A2)，A項錯誤；B項等式可整理為c(H)c(Na)c(HCO)2c(CO)c(OH)，符合電荷守恒，B項正確；剛開始向NaOH溶液中滴入HCOOH溶液時，c(OH)c(HCOO)，C項錯誤；等體積混合后，c(F)c(HF)0.1 molL1，D項錯誤。3常溫下，用0.100 0 molL1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol

17、L1 CH3COOH溶液所得滴定曲線如圖。下列說法不正確的是()A點所示溶液中：c(CH3COO)c(CH3COOH)2c(Na)B點所示溶液中：c(Na)c(CH3COO)C點所示溶液中：c(Na)c(CH3COOH)c(CH3COO)D滴定過程中可能出現(xiàn)：c(CH3COOH)c(H)c(CH3COO)c(Na)c(OH)D點所示溶液的溶質(zhì)為等物質(zhì)的量的CH3COONa和CH3COOH，所以c(CH3COO)c(CH3COOH)2c(Na)，A選項正確；點所示溶液的pH7，說明c(H)c(OH)，由電荷守恒可得：c(Na)c(H)c(OH)c(CH3COO)，則c(CH3COO)c(Na)，

18、B選項正確；點所示溶液表示氫氧化鈉與醋酸恰好完全反應(yīng)，溶質(zhì)只有CH3COONa，根據(jù)物料守恒得：c(CH3COO)c(CH3COOH)c(Na)，C選項正確；滴定過程中始終存在電荷守恒：c(Na)c(H)c(OH)c(CH3COO)，D項中c(CH3COOH)c(H)c(CH3COO)c(Na)c(OH)表明c(H)c(Na)c(CH3COO)c(OH)，不符合電荷守恒，D選項錯誤。4(2016四川高考)向1 L含0.01 mol NaAlO2和0.02 mol NaOH的溶液中緩慢通入CO2，隨n(CO2)增大，先后發(fā)生三個不同的反應(yīng)，當0.01 molc(AlO)c(OH)B0.01c(N

19、a)c(AlO)c(OH)c(CO)C0.015c(Na)c(HCO)c(CO)c(OH)D0.03c(Na)c(HCO)c(OH)c(H)DA.當n(CO2)0時，根據(jù)電荷守恒，c(H)c(Na)c(AlO)c(OH)，所以c(Na)c(CO)c(AlO)c(OH)，B項錯誤。C.當n(CO2)0.015 mol時，溶液中溶質(zhì)為Na2CO3，溶液中離子濃度應(yīng)為c(Na)c(CO)c(OH)c(HCO)，C項錯誤。D.當n(CO2)0.03 mol時，溶液中溶質(zhì)為NaHCO3，溶液中離子濃度應(yīng)為c(Na)c(HCO)c(OH)c(H)，D項正確。5(名師押題)pC類似pH，是指極稀溶液中，溶質(zhì)

20、物質(zhì)的量濃度的常用負對數(shù)值。如某溶液溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為1103 molL1，則該溶液中溶質(zhì)的pClg(1103)3。下列表達正確的是()A中性溶液中，pC(H)pC(OH)14BpC(H)5的H2S溶液中，c(H)c(HS)1105 molL1CpC(OH)a的氨水，稀釋10倍后，其pC(OH)b，則ab1DpC(OH)3的NaOH溶液，稀釋100倍，其pC(OH)5D只有常溫下才有pC(H)pC(OH)14，升高溫度時二者之和不等于14，A錯誤；多元弱酸分步電離，H2S溶液中c(H)c(HS)，B錯誤；氨水是弱堿，稀釋10n倍，pC(OH)增大值小于n個單位，則ab1，C錯誤；NaOH溶液

21、稀釋102倍，則pC(OH)增大2個單位，D正確。6(名師押題)25 時，在50 mL 0.1 molL1的鹽酸中逐滴加入0.2 molL1的氨水，溶液pH隨所加氨水的體積變化曲線如圖。下列說法正確的是()A在A、B之間任意一點都滿足：c(Cl)c(NH)c(H)c(OH)B在B點：a25，且c(Cl)c(NH)c(H)c(OH)C在C點：c(Cl)c(NH)c(OH)c(H)D在D點：c(OH)c(NH3H2O)c(Cl)c(H)D選項A，由圖像可知，起始時溶液中鹽酸過量，溶液中c(H)c(NH)，錯誤。選項B，B點溶液呈中性，則氨水略過量，a25，但此時c(Cl)c(NH)c(H)c(OH)，錯誤。選項C，在C點氨水過量，則：c(NH)c(Cl)c(OH)c(H)，錯誤。選項D，由物料守恒：c(NH)c(NH3H2O)2c(Cl)和電荷守恒：c(NH)c(H)c(OH)c(Cl)即可得：c(OH)c(NH3H2O)c(Cl)c(H)，正確。分析溶液中微粒濃度關(guān)系的思維模型