高三化学二轮复习 第1部分 专题2 化学基本理论 突破点9 水溶液中的离子平衡

突破点9水溶液中的离子平衡提炼1电离平衡及应用1.弱电解质只进行微弱电离，发生电离的弱电解质及产生的离子都是少量的，同时注意考虑水的电离如0.1 mol/L的氨水中，由于存在电离平衡：NH3H2ONHOH、H2OHOH，所以溶液中微粒浓度的关系为c(NH3H2O)c(OH)c(NH)c(H)。2多元弱酸的电离分步进行，主要以第一步电离为主如H2S溶液中，由于存在电离平衡：H2SHSH、HSS2H、H2OHOH，所以溶液中微粒浓度关系为c(H2S)c(H)c(HS)c(S2)。3电离平衡常见影响因素分析(以CH3COOHCH3COOH为例)改变条件平衡移动方向c(H)Ka升高温度正向移动增大增大加水稀释正向移动减小不变加冰醋酸正向移动增大不变加浓盐酸逆向移动增大不变加入烧碱正向移动减小不变4.相同pH、相同体积的一元强酸与一元弱酸溶液的比较5.溶液的酸碱性判断的最根本的标准是比较溶液中c(H)和c(OH)的相对大小，而pH7或c(H)1107 molL1，仅仅是在室温下的特例，因此在使用pH判断溶液酸碱性时，要特别注意温度条件。提炼2水解平衡及应用1.水解是微弱的如浓度为0.1 mol/L、pH5.5的(NH4)2SO4溶液中，由于c(H)水c(OH)水，而水电离产生的一部分OH与很少量的NH结合产生NH3H2O，所以溶液中微粒浓度关系为c(NH)c(SO)c(H)c(NH3H2O)c(OH)。2盐溶液的酸碱性(1)正盐：谁弱谁水解，谁强显谁性。强碱弱酸盐(如CH3COONa)弱酸根离子水解结果：c(OH)c(H)。强酸弱碱盐(如NH4Cl)弱碱阳离子水解结果：c(H)c(OH)。(2)酸式盐溶液3盐类水解的离子方程式(1)多元弱酸盐的水解分步进行，以第一步为主，一般只写第一步水解的离子方程式，如Na2CO3水解的离子方程式：COH2OHCOOH。(2)多元弱碱阳离子的水解方程式一步写完，如FeCl3水解的离子方程式：Fe33H2OFe(OH)33H。(3)能完全水解的离子组，由于水解程度较大，书写时要用“=”“”“”等，如NaHCO3与AlCl3混合溶液反应的离子方程式：Al33HCO=Al(OH)33CO2。如在Na2CO3溶液中存在着Na、CO、H、OH、HCO，它们存在如下关系：c(Na)c(H)2c(CO)c(HCO)c(OH)。(2)物料守恒规律电解质溶液中，由于某些离子能水解或电离，粒子种类增多，但某些关键性的原子总是守恒的。c(Na)2c(CO)c(HCO)c(H2CO3)(3)质子守恒规律电解质溶液中，电离、水解等过程中得到的质子(H)数等于失去的质子(H)数。如Na2CO3溶液中质子守恒关系可以用图示分析如下：由得失氢离子守恒可得：c(OH)c(H)c(HCO)2c(H2CO3)。提炼3沉淀溶解平衡及应用1.沉淀溶解平衡常数溶度积(1)表达式：对于溶解平衡MmAn(s)mMn(aq)nAm(aq)Kspc(Mn)mc(Am)n。(2)意义：溶度积(Ksp)反映了物质在水中的溶解能力。(3)影响因素：溶度积常数只与难溶性电解质的性质和温度有关，而与沉淀的量和溶液中离子的浓度无关。2溶度积的应用通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度幂的乘积离子积(Qc)的相对大小，判断难溶电解质在给定条件下能否生成或溶解：当QcKsp时，溶液为过饱和溶液，沉淀析出。当QcKsp时，溶液为饱和溶液，处于平衡状态。当QcKsp时，溶液为不饱和溶液，沉淀溶解。3Ksp的应用注意事项(1)用溶度积直接比较难溶电解质的溶解能力时，物质的类型(如AB型、A2B型、AB2型等)必须相同。(2)对于同类型物质，Ksp数值越大，难溶电解质在水中的溶解能力越强；当一种离子和其他几种离子都可能产生沉淀时，Ksp越小，沉淀越容易生成。(3)对于不同类型的物质，当Ksp相差不大时不能直接作为比较依据，如常温下Ksp(AgCl)1.81010，Ksp(Ag2CrO4)1.11012，不能判断前者溶解度大。(4)沉淀的转化过程中一般是溶解度大的易转化为溶解度小的，但也可以使溶解度小的沉淀转化成溶解度大的沉淀，如用饱和Na2CO3溶液浸泡重晶石(BaSO4)可制备溶于酸的钡盐BaCO3。回访1(2016全国乙卷)298 K时，在20.0 mL 0.10 molL1氨水中滴入0.10 molL1的盐酸，溶液的pH与所加盐酸的体积关系如图所示。已知0.10 molL1氨水的电离度为1.32%，下列有关叙述正确的是() 【导学号：14942040】A该滴定过程应该选择酚酞作为指示剂BM点对应的盐酸体积为20.0 mLCM点处的溶液中c(NH)c(Cl)c(H)c(OH)DN点处的溶液中pHc(H)c(OH)。D项NH3H2O为弱电解质，部分发生电离，N点时V(HCl)0，此时氨水的电离度为1.32%，则有c(OH)0.10 molL11.32%1.32103 molL1，c(H) molL17.581012 molL1，故N点处的溶液中pHc(HA)c(H)c(A2)c(OH)CC点：c(Na)c(HA)2c(A2)D水电离出来的c(OH)：BDD向H2A溶液中加入少量水，H2A、H的浓度均减小，则增大，故A正确；10 mL 0.1 mol/L NaOH溶液与10 mL 0.1 mol/L H2A溶液反应恰好生成NaHA，此时溶液呈酸性，HA的电离程度大于其水解程度，所以B点有c(Na)c(HA)c(H)c(A2)c(OH)，故B正确；根据电荷守恒，c(Na)c(H)c(HA)2c(A2)c(OH)，C点溶液呈中性，所以c(Na)c(HA)2c(A2)，故C正确；D点H2A与氢氧化钠恰好反应生成Na2A，A2水解促进水的电离，B点为NaHA溶液，HA电离使溶液呈酸性，抑制水的电离，所以水电离出来的c(OH)：Bc(M)c(OH)c(H)Cb点对应的溶液中：c(Cl)c(M)c(H)c(OH)D曲线上任意点所对应的溶液中都有c(H)c(OH)c(MOH)CA项，从图像中起点的pH和MOH溶液的浓度知，MOH是弱电解质，错误；B项，a点对应的溶液中：c(M)c(Cl)c(OH)c(H)，错误；C项，b点时，二者恰好完全中和生成MCl，MCl水解，溶液呈酸性，溶液中离子浓度关系为c(Cl)c(M)c(H)c(OH)，正确；D项，只有b点对应的溶液中，存在质子守恒式：c(H)c(OH)c(MOH)，错误。325 时，用Na2S沉淀Cu2、Mn2、Fe2、Zn2四种金属离子(M2)，所需S2最低浓度的对数值lg c(S2)与lg c(M2) 的关系如图所示。下列说法正确的是()AKsp(CuS)约为1.01020B向Cu2浓度为105 molL1的废水中加入ZnS粉末，会有CuS沉淀析出C向100 mL浓度均为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根据CuS对应的点(25，10)计算，c(S2)1025 molL1，c(Cu2)1010 molL1，故Ksp(CuS)c(S2)c(Cu2)102510101035，A项错误；图上的点越向右，说明c(S2)越大，同理，图上的点越向上，说明c(M2)越大，故Ksp(CuS)KHBKHDB滴定至P点时，溶液中：c(B)c(Na)c(HB)c(H)c(OH)CpH7时，三种溶液中：c(A)c(B)c(D)D当中和百分数达100%时，将三种溶液混合后：c(HA)c(HB)c(HD)c(OH)c(H)C根据起点pH：HAHBHBHD，根据酸性越强，酸的电离常数越大，则KHAKHBKHD，故A项正确；P点时根据横坐标中和百分数为50%知c(HB)c(NaB)11，根据纵坐标pHc(H)，溶液呈碱性，升温，溶液中c(OH)不可能减小。B.由b点对应c(H)与c(OH) 可知，Kwc(H)c(OH)1.01071.01071.01014。C.FeCl3溶液水解显酸性，溶液中c(H)增大，因一定温度下水的离子积是常数，故溶液中c(OH)减小，因此加入FeCl3溶液可能引起由b向a的变化。D.c点溶液呈碱性，稀释时c(OH)减小，同时c(H)应增大，故稀释溶液时不可能引起由c向d的转化。4(2016湖北武汉调研)浓度均为0.1 mol/L、体积均为V0的HX、HY溶液，分别加水稀释至体积V，pH随lg的变化关系如图所示。下列叙述正确的是()AHX、HY都是弱酸，且HX的酸性比HY的弱B常温下，由水电离出的c(H)c(OH)：abD当lg3时，若同时微热两种溶液(不考虑HX、HY和H2O的挥发)，则减小B根据题图分析，当lg0时，HX溶液的pH1，说明HX部分电离，为弱电解质，HY溶液的pH1，说明其完全电离，为强电解质，A错误；酸或碱抑制水的电离，酸中的氢离子浓度越小，其抑制水电离的程度越小，根据题图分析，b点溶液中氢离子浓度小于a点，则水的电离程度ab，所以由水电离出的氢离子和氢氧根离子浓度的乘积ab，B正确；酸的电离平衡常数只与温度有关，所以相同的温度下，电离常数ab，C错误；当lg3时，若同时微热两种溶液，X的物质的量增多，Y的物质的量不变，溶液的体积相等，所以比值变大，D错误。5常温下，下列有关说法正确的是() 【导学号：14942041】A将pH2的盐酸和pH5的稀硫酸等体积混合，混合液的pH3.5B将pH11的NaOH溶液和pH13的Ba(OH)2溶液等体积混合，混合液的pH12C将pH2的H2X溶液稀释至原来的1 000倍，得到混合溶液的pH5D将pH1的盐酸和0.1 molL1的Ba(OH)2溶液等体积混合，混合液的pH12.7D常温下，水的离子积Kw11014。A项，混合液中c(H)5103 molL1，pH2.3，错误。B项，c(OH)0.05 molL1，c(H) molL121013 molL1，pH12.7，错误。C项，若H2X为强酸，则稀释后溶液的pH5；若H2X为弱酸，则稀释后溶液的pHc(CH3COO)c(OH)c(H)c(CH3COOH)D溶液中存在：c(CH3COOH)c(CH3COO)c(Na)D醋酸钠溶液中水的电离平衡受到促进，A项错误；只有在25 时，才有c(H)c(OH)11014 mol2L2，B项错误；溶液中粒子浓度由大到小的顺序应为c(Na)c(CH3COO)c(OH)c(CH3COOH)c(H)，C项错误；根据物料守恒知，D项正确。2下列溶液中粒子的物质的量浓度关系一定正确的是() 【导学号：14942042】A常温下，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NaOH溶液中滴入HCOOH溶液后溶液显碱性：c(HCOO)c(OH)c(H)D浓度均为0.1 molL1的HF溶液与KF溶液等体积混合：c(F)c(HF)0.2 molL1BpH9的NaHA溶液呈碱性，说明HA的水解程度大于其电离程度，故c(H2A)c(A2)，A项错误；B项等式可整理为c(H)c(Na)c(HCO)2c(CO)c(OH)，符合电荷守恒，B项正确；刚开始向NaOH溶液中滴入HCOOH溶液时，c(OH)c(HCOO)，C项错误；等体积混合后，c(F)c(HF)0.1 molL1，D项错误。3常温下，用0.100 0 molL1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 molL1 CH3COOH溶液所得滴定曲线如图。下列说法不正确的是()A点所示溶液中：c(CH3COO)c(CH3COOH)2c(Na)B点所示溶液中：c(Na)c(CH3COO)C点所示溶液中：c(Na)c(CH3COOH)c(CH3COO)D滴定过程中可能出现：c(CH3COOH)c(H)c(CH3COO)c(Na)c(OH)D点所示溶液的溶质为等物质的量的CH3COONa和CH3COOH，所以c(CH3COO)c(CH3COOH)2c(Na)，A选项正确；点所示溶液的pH7，说明c(H)c(OH)，由电荷守恒可得：c(Na)c(H)c(OH)c(CH3COO)，则c(CH3COO)c(Na)，B选项正确；点所示溶液表示氢氧化钠与醋酸恰好完全反应，溶质只有CH3COONa，根据物料守恒得：c(CH3COO)c(CH3COOH)c(Na)，C选项正确；滴定过程中始终存在电荷守恒：c(Na)c(H)c(OH)c(CH3COO)，D项中c(CH3COOH)c(H)c(CH3COO)c(Na)c(OH)表明c(H)c(Na)c(CH3COO)c(OH)，不符合电荷守恒，D选项错误。4(2016四川高考)向1 L含0.01 mol NaAlO2和0.02 mol NaOH的溶液中缓慢通入CO2，随n(CO2)增大，先后发生三个不同的反应，当0.01 molc(AlO)c(OH)B0.01c(Na)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.当n(CO2)0时，根据电荷守恒，c(H)c(Na)c(AlO)c(OH)，所以c(Na)c(CO)c(AlO)c(OH)，B项错误。C.当n(CO2)0.015 mol时，溶液中溶质为Na2CO3，溶液中离子浓度应为c(Na)c(CO)c(OH)c(HCO)，C项错误。D.当n(CO2)0.03 mol时，溶液中溶质为NaHCO3，溶液中离子浓度应为c(Na)c(HCO)c(OH)c(H)，D项正确。5(名师押题)pC类似pH，是指极稀溶液中，溶质物质的量浓度的常用负对数值。如某溶液溶质的物质的量浓度为1103 molL1，则该溶液中溶质的pClg(1103)3。下列表达正确的是()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，稀释10倍后，其pC(OH)b，则ab1DpC(OH)3的NaOH溶液，稀释100倍，其pC(OH)5D只有常温下才有pC(H)pC(OH)14，升高温度时二者之和不等于14，A错误；多元弱酸分步电离，H2S溶液中c(H)c(HS)，B错误；氨水是弱碱，稀释10n倍，pC(OH)增大值小于n个单位，则ab1，C错误；NaOH溶液稀释102倍，则pC(OH)增大2个单位，D正确。6(名师押题)25 时，在50 mL 0.1 molL1的盐酸中逐滴加入0.2 molL1的氨水，溶液pH随所加氨水的体积变化曲线如图。下列说法正确的是()A在A、B之间任意一点都满足：c(Cl)c(NH)c(H)c(OH)B在B点：a25，且c(Cl)c(NH)c(H)c(OH)C在C点：c(Cl)c(NH)c(OH)c(H)D在D点：c(OH)c(NH3H2O)c(Cl)c(H)D选项A，由图像可知，起始时溶液中盐酸过量，溶液中c(H)c(NH)，错误。选项B，B点溶液呈中性，则氨水略过量，a25，但此时c(Cl)c(NH)c(H)c(OH)，错误。选项C，在C点氨水过量，则：c(NH)c(Cl)c(OH)c(H)，错误。选项D，由物料守恒：c(NH)c(NH3H2O)2c(Cl)和电荷守恒：c(NH)c(H)c(OH)c(Cl)即可得：c(OH)c(NH3H2O)c(Cl)c(H)，正确。分析溶液中微粒浓度关系的思维模型