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第三章水溶液中的离子平衡复习课学习目标1.复习电解质、强电解质、弱电解质等概念。2.复习回顾电离方程式的书写及注意事项。3.复习水的电离和溶液的酸碱性等知识。学习过程专题1关于“酸的强弱的证明方法”的问题【例1】常温下0.1molL-1醋酸溶液的pH=a,下列措施能使溶液pH=(a+1)的是()A.将溶液稀释到原体积的10倍B.加入适量的醋酸钠固体C.加入等体积0.2molL-1盐酸D.提高溶液的温度【当堂检测1】室温条件下进行下列各组实验,其中的观察要点不能说明醋酸是弱电解质的是()选项实验方案观察要点A等浓度的醋酸与氢氧化钠溶液反应恰好反应时的体积比B醋酸溶液中加入醋酸钠固体溶液pH的变化C等体积等浓度的盐酸和醋酸分别和等量镁条反应产生H2的起始速率D将pH=4的醋酸稀释成pH=6的溶液加H2O的量专题2离子共存问题【例2】在水溶液中能大量共存的一组离子是()A.Na+、Ba2+、Cl-、NO3-B.Pb2+、Hg2+、S2-、SO42-C.NH4+、H+、S2O32-、PO43-D.Ca2+、Al3+、Br-、CO32-【当堂检测2】在水溶液中能大量共存的一组离子是()A.Na+、Al3+、Cl-、CO32-B.H+、Na+、Fe2+、MnO4-C.K+、Ca2+、Cl-、NO3-D.K+、NH4+、OH-、SO42-专题3溶液pH的计算【例3】在T时,Ba(OH)2的稀溶液中c(H+)=10-amolL-1,c(OH-)=10-bmolL-1,已知a+b=12。向该溶液中逐滴加入pH=4的盐酸,测得混合溶液的部分pH如表所示:序号氢氧化钡溶液的体积/mL盐酸的体积/mL溶液的pH22.000.00822.0018.00c22.0022.00d假设溶液混合前后的体积变化可忽略不计,则下列说法不正确的是()A.a=8B.b=4C.c=9D.d=6【当堂检测3】25时,KW=1.010-14;100时,KW=1.010-12,下列说法正确的是()A.100时,pH=12的NaOH溶液和pH=2的H2SO4恰好中和,所得溶液的pH=7B.25时,0.2molL-1Ba(OH)2溶液和0.2molL-1HCl等体积混合,所得溶液的pH=7C.25时,0.2molL-1NaOH溶液与0.2molL-1CH3COOH恰好中和,所得溶液的pH=7D.25时,pH=12的氨水和pH=2的H2SO4等体积混合,所得溶液的pH7专题4溶液中离子浓度大小的比较【例4】醋酸钡(CH3COO)2BaH2O是一种媒染剂,下列有关0.1molL-1醋酸钡溶液中粒子浓度大小的比较,其中错误的是()A.c(Ba2+)c(CH3COO-)c(OH-)c(H+)B.c(H+)+2c(Ba2+)=c(CH3COO-)+c(OH-)C.c(H+)=c(OH-)-c(CH3COOH)D.2c(Ba2+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)【当堂检测4】标准状况下将2.24LCO2缓慢通入100mL1.5molL-1的NaOH溶液中(溶液体积变化忽略不计),充分反应后,下列关系正确的是()A.c(CO32-)c(HCO3-)B.c(CO32-)+c(HCO3-)=1molL-1C.c(H+)c(OH-)D.c(Na+)+c(H+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-)专题5盐类水解利用中应注意的问题【例5】已知NaHSO3溶液和Na2CO3溶液混合加热煮沸能产生CO2气体。下列说法中正确的是()A.NaHSO3溶液因水解而呈碱性B.两溶液混合后产生CO2的原因是二者发生相互促进的水解反应C.向NaHSO3溶液中加入三氯化铁溶液既有沉淀生成,又有气体生成D.0.1molL-1NaHSO3溶液中:c(HSO3-)+2c(SO32-)+c(OH-)-c(H+)=0.1molL-1【当堂检测5】25时0.1molL-1的醋酸溶液的pH约为3,当向其中加入醋酸钠晶体,等晶体溶解后发现溶液的pH增大。对上述现象有两种不同的解释:甲同学认为醋酸钠水解呈碱性,c(OH-)增大了,因而溶液的pH增大;乙同学认为醋酸钠溶于水电离出大量醋酸根离子,抑制了醋酸的电离,使c(H+)减小,因此溶液的pH增大。(1)上述两种解释中(填“甲”或“乙”)正确。(2)为了验证上述哪种解释正确,继续做如下实验:向0.1molL-1的醋酸溶液中加入少量下列物质中的(填字母),然后测定溶液的pH。A.固体CH3COOKB.固体CH3COONH4C.气体NH3D.固体NaHCO3(3)若(填“甲”或“乙”)的解释正确,溶液的pH应(填“增大”“减小”或“不变”)。(已知25时,CH3COONH4溶液呈中性)随堂检测1.下列溶液一定呈中性的是()A.pH=7的溶液B.c(H+)=c(OH-)=10-6molL-1的溶液C.使酚酞呈无色的溶液D.由强酸与强碱等物质的量反应得到的溶液2.室温下下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是()A.pH=1的溶液中:Fe2+、NO3-、SO42-、Na+B.由水电离出的c(H+)=110-14molL-1的溶液中:Ca2+、Cl-、HCO3-、K+C.c(H+)c(OH-)=11012的溶液中:NH4+、Cl-、NO3-、Al3+D.c(Fe3+)=0.1molL-1的溶液中:K+、ClO-、SO42-、SCN-3.对于室温下pH=3的乙酸溶液,下列说法正确的是()A.c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)B.加水稀释到原体积的10倍后溶液的pH变为4C.加入少量乙酸钠固体,溶液pH减小D.与等体积pH=11的NaOH溶液混合后所得溶液中:c(Na+)=c(CH3COO-)4.现有室温下的四种溶液,有关叙述不正确的是()编号pH111133溶液氨水氧氧化钠溶液醋酸溶液盐酸A.相同体积的溶液分别与NaOH完全反应,消耗NaOH的物质的量:B.分别加水稀释10倍,四种溶液的pH:C.两溶液等体积混合,所得溶液中:c(Cl-)c(NH4+)c(OH-)c(H+)D.VaL溶液与VbL溶液混合近似认为混合溶液体积=(Va+Vb)L,若混合后溶液的pH=4,则VaVb=1195.下列说法正确的是()A.已知0.1molL-1的醋酸溶液中存在电离平衡:CH3COOHCH3COO-+H+,加少量烧碱溶液可使溶液中c(H+)c(CH3COOH)值增大。B.25时,向水中加入少量固体CH3COONa,水的电离平衡:H2OH+OH-逆向移动,c(H+)降低C.取c(H+)=0.01molL-1的盐酸和醋酸各100mL,分别稀释2倍后,再分别加入0.03g锌粉,在相同条件下充分反应,醋酸与锌反应的速率大D.向硝酸钠溶液中滴加稀盐酸得到的pH=5的混合溶液中:c(Na+)c(Na+)+c(H+)B.由水电离出的c(OH-)=1.010-12molL-1C.与等体积pH=2的醋酸混合后所得溶液显碱性D.与等体积0.01molL-1氯化铵溶液混合后所得溶液中:c(Na+)=c(NH4+)7.向20mL0.5molL-1的醋酸溶液中逐滴加入等物质的量浓度的烧碱溶液,测定混合溶液的温度变化如图所示。下列关于混合溶液的相关说法错误的是()A.醋酸的电离常数:b点a点B.由水电离出的c(OH-):b点c点C.从a点到b点,混合溶液中可能存在:c(CH3COO-)=c(Na+)D.b点到c点,混合溶液中一直存在:c(Na+)c(CH3COO-)c(OH-)c(H+)8.(1)已知Ksp(BaSO4)110-10,Ksp(BaCO3)510-9,则向BaSO4悬浊液中逐渐加入Na2CO3固体至c(CO32-)=molL-1时,BaSO4开始向BaCO3沉淀转化。(2)若25时某一元酸HA的电离平衡常数Ka=110-8,相同物质的量浓度的HA和NaA两溶液等体积混合后,溶液显性(填“酸”“碱”或“中”)。9.现有浓度均为0.1molL-1的下列溶液:硫酸、醋酸、氢氧化钠、氯化铵、醋酸铵、硫酸氢铵、氨水,请回答下列问题:(1)四种溶液中由水电离出的H+浓度由大到小的顺序是(填序号)。(2)四种溶液中NH4+浓度由大到小的顺序是(填序号)。(3)将和按体积比12混合后,混合液中各离子浓度由大到小的顺序是。(4)已知t时,KW=110-13,则t(填“”“”或“=”)25。在t时将pH=11的NaOH溶液aL与pH=1的H2SO4溶液bL混合(忽略混合后溶液体积的变化),若所得混合溶液的pH=2,则ab=。10.(1)在2mL0.1molL-1的NaCl溶液中,加入2mL0.1molL-1的AgNO3溶液,可观察到,此反应的离子方程式为。将此混合液过滤,滤渣加入2mL0.1molL-1的KI溶液,搅拌,可观察到,反应的离子方程式为。(2)对于Ag2S(s)2Ag+(aq)+S2-(aq),其Ksp的表达式为。(3)下列说法不正确的是。A.用稀盐酸洗涤AgCl沉淀比用水洗涤损耗AgCl小B.物质的溶解度随温度的升高而增加,故物质的溶解都是吸热的C.对于Al(OH)3(s)Al(OH)3(aq)Al3+3OH-,前者为溶解平衡,后者为电离平衡D.除去溶液中的Mg2+,用OH-沉淀Mg2+比用CO32-效果好,说明Mg(OH)2的溶解度比MgCO3大E.沉淀反应中常加过量的沉淀剂,其目的是使沉淀完全参考答案学习过程专题1【例1】解析:醋酸是弱电解质,故稀释10倍后溶液的pH介于a至a+1之间,A项错误;加入醋酸钠后,醋酸钠电离出的醋酸根对醋酸的电离产生抑制作用,从而使氢离子浓度降低,可能使溶液pH达到(a+1),B项正确;溶液中加入等体积0.2molL-1盐酸会使pH变小,C项错误;提高溶液的温度,增大醋酸的电离程度,溶液pH变小,D项错误。答案:B【当堂检测1】解析:本题考查弱电解质。难度中等。无论醋酸是强电解质还是弱电解质,等浓度的醋酸与氢氧化钠溶液恰好反应所消耗二者的体积始终相同,所以A说法符合题意,其他选项均能说明醋酸是弱电解质。答案:A专题2【例2】解析:Na+、Ba2+、Cl-、NO3-离子间不能发生反应,在同一溶液中可以大量共存,A项正确;Pb2+与SO42-可生成PbSO4沉淀,Pb2+、Hg2+可与S2-形成沉淀,B项错误;H+与S2O32-在溶液中发生反应,生成S与SO2,C项错误;Ca2+可与CO32-形成CaCO3沉淀,此外Al3+与CO32-可发生双水解反应而不能共存,D项错误。答案为A。答案:A【当堂检测2】解析:Al3+与CO32-可发生双水解反应而不能共存,A错误;Fe2+、H+、MnO4-因发生氧化还原反应不能共存,B错误;NH4+与OH因生成弱电解质一水合氨而不能共存;D错误,答案为C。答案:C专题3【例3】解析:本题考查了pH的综合计算和从表中获取关键信息的能力。Ba(OH)2溶液的pH=8,即a=8,再根据a+b=12,则b=4,c(OH-)=10-4molL-1。Ba(OH)2溶液中OH-的浓度与盐酸中H+的浓度相等,当加入22.00mL盐酸时恰好中和,该温度下KW=10-12,当恰好完全中和时,溶液的pH=6,即d=6;当加入18.00mL盐酸时,氢氧化钡过量,c(OH-)=(10-422.00-10-418.00)(22.00+18.00)=10-5molL-1,所以此时c(H+)=10-7molL-1,pH=7。答案:C【当堂检测3】解析:100时,两溶液恰好中和时,所得中性溶液的pH=6,A不正确;氢氧化钡是二元强碱,B中氢氧化钡过量,溶液显碱性,B不正确;醋酸是弱酸,C中两物质恰好反应完全,但生成的醋酸钠水解,溶液显碱性,C不正确;氨水是弱碱,D中氨水过量,溶液显碱性,D正确。答案:D专题4【例4】解析:因CH3COO-水解,故溶液中c(Ba2+)c(CH3COO-)2c(Ba2+),A项错误;根据溶液呈电中性原理可知c(H+)+2c(Ba2+)=c(CH3COO-)+c(OH-),B项正确;根据质子守恒可知c(H+)=c(OH-)-c(CH3COOH),C项正确;根据物料守恒可知2c(Ba2+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH),D项正确。答案:A【当堂检测4】解析:0.1molCO2与0.15molNaOH反应生成0.05molNa2CO3与0.05molNaHCO3,由于CO32-水解能力强于HCO3-,A错误;由物料守恒知B错误;由电荷守恒知D正确。答案:D专题5【例5】解析:由生成CO2知亚硫酸氢钠溶液呈酸性,A错误;相互促进的水解反应是在带相反电荷的微粒之间进行的,B错误;亚硫酸氢钠与三氯化铁溶液之间发生氧化还原反应,生成Fe2+和SO42-,无气体和沉淀生成,C错误;由c(HSO3-)+2c(SO32-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)及c(Na+)=0.1molL-1知D正确。答案:D【当堂检测5】解析:(1)CH3COOH溶液中存在电离平衡CH3COOHCH3COO-+H+。加入CH3COONa,c(CH3COO-)增大,电离平衡左移,c(H+)减小,pH增大,乙的观点正确。(2)为证明乙同学解释正确,可以加入含有CH3COO-但水解后溶液显中性的CH3COONH4。(3)若甲正确,溶液的pH应不变;若乙正确,溶液的pH则应增大。答案:(1)乙(2)B(3)甲不变(或乙增大)随堂检测1.解析:25时pH=7的溶液才是中性,A错;酚酞的变色范围为8.210.0,使酚酞呈无色的溶液pH8.2,不一定显中性,C错;H2SO4与NaOH、HCl与Ba(OH)2等物质的量反应后所得溶液均不显中性。答案:B2.解析:A中pH=1,说明是酸性溶液,H+、Fe2+、NO3-会发生氧化还原反应,错误;B中,符合条件的溶液可能是强酸性溶液也可能是强碱性溶液,HCO3-既能与H+反应也能与OH-反应,错误;C中,c(H+)c(OH-)=11012,c(H+)c(OH-)=110-14,则c(H+)=0.1molL-1,c(OH-)=110-13molL-1,此溶液为强酸性溶液,离子可以大量共存,正确;D中,溶液中可发生反应Fe3+3SCN-Fe(SCN)3不能大量共存,错误。答案:C3.解析:本题考查电解质溶液,考查考生的综合思维能力。难度中等。A项,由电荷守恒可知该叙述正确;B项,因乙酸是弱酸,存在电离平衡,因此加水稀释到原体积10倍后,3pH4;C项,加入少量乙酸钠固体,c(CH3COO-)增大,乙酸的电离平衡向逆反应方向移动,导致溶液pH增大;D项,混合液的溶质为CH3COOH与CH3COONa,溶液中由电荷守恒可知c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(CH3COO-),大量CH3COOH发生电离而使溶液呈酸性,故c(Na+)c(Cl-)c(OH-)c(H+)。答案:C5.解析:A选项可利用平衡常数表达式的变形式来推断,c(H+)c(CH3COOH)=Kc(CH3COO-),加入少量氢氧化钠溶液之后,c(CH3COO-)增大,但平衡常数K不变,故c(H+)c(CH3COOH)值减小,错误。加入CH3COONa这种强碱弱酸盐,将促进水的电离,水的电离平衡正向移动,故B选项错误。硝酸钠溶液中Na+、NO3-在滴加盐酸过程中始终以离子状态存在,不发生变化,故c(Na+)=c(NO3-),D选项错误。起始时c(H+)相同的盐酸和醋酸,经稀释后醋酸中c(H+)相对较大,且在反应过程中未电离的醋酸分子还会持续电离出H+,故醋酸与锌的反应速率较大,C选项正确。答案:C6.解析:本题考查水溶液中离子平衡。难度中等。根据电荷守恒可得:c(OH-)=c(Na+)+c(H+),A错;溶液中由水电离出的c(H+)=c(OH-)=1.010-12molL-1,B正确;与等体积pH=2的醋酸混合后由于醋酸过量,所得溶液显酸性,C错;与等体积0.01molL-1氯化铵溶液混合后,NaOH与氯化铵恰好安全反应,所得溶液中一水合氨发生电离,显碱性,D错。答案:B7.解析:A选项,电离常数作为化学常数的一种,只受温度影响,而且电离过程是吸热的,故温度升高,电离常数增大,A正确。由题意可知b点时,恰好生成CH3COONa溶液,则c点时NaOH溶液过量,CH3COONa这种强碱弱酸盐能促进水的电离,过量的NaOH会抑制水的电离,即b点水的电离程度大于c点,故B正确。C选项,在a点时,溶液为CH3COOH和CH3COONa的混合液,溶液显酸性,b点为CH3COONa溶液,溶液显碱性,因此中间一定经历中性的点,在中性点根据电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),且溶液呈中性c(H+)=c(OH-),可分析出C选项正确。D选项可利用极端法思考,根据c点加入物质的量的关系,可判断出n(CH3COONa)=n(NaOH)。若假设CH3COONa不水解也不电离,则c(Na+)c(CH3COO-)=c(OH-)c(H+),但由于CH3COO-水解和水电离,在c点时溶液中离子浓度应该为c(Na+)c(OH-)c(CH3COO-)c(H+),故D错误。答案:D8.解析:(1)溶液中c(Ba2+)=110-10=10-5(molL-1),所以c(CO32-)=Ksp(BaCO3)c(Ba2+)=510-910-5=510-4(molL-1)。(2)HA为弱酸,HA的电离平衡常数Ka=110-8,A-在溶液中的水解方程式为A-+H2OHA+OH-,其水解常数为Kh=c(OH-)c(A-)=c(OH-)c(H+)c(A-)c(H+)=KWKa=10-1410-8=10-610-8,故水解大于电离程度,相同物质的量浓度的HA与NaA等体积混合,浓度相等,故溶液呈碱性。答案:(1)510-4(2)碱9.解析:(1)酸或碱抑制水的电离,酸中c(H+)、碱中c(OH-)越大,水电离程度越小,所以。盐水解促进水的电离,则。(2)中NH3H2O部分电离,c(NH4+)最小;中CH3COO-和NH4+相互促进水解;中NH4HSO4NH4+H+SO42-,H+抑制NH4+的水解;所以c(NH4+)由大到小的顺序是:。(3)NaOH溶液与NH4Cl溶液按体积比12混合,反应后得到同浓度的NH3H2O、NH4Cl和NaCl溶液的混合物。溶液中NH3H2ONH4+OH-,NH4+H2ONH3H2O+H+,因电离大于水解,溶液显碱性,离子浓度c(Cl-)c(NH4+)c(Na+)c(OH-)c(H+)。(4)t时,KW110-14,则t25。混合后溶液pH=2,溶液显酸性,则10-1b-10-2aa+b=10-2,得ab=92。答案:(1)(2)(3)c(Cl-)c(NH4+)c(Na+)c(OH-)c(H+)(4)9210.解析:(1)发生的反应为NaCl+AgNO3NaNO3+AgCl,现象是有白色沉淀析出;加入KI溶液,发生反应AgCl+KIAgI+KCl,现象是白色沉淀变为黄色沉淀。(2)Ksp=c2(Ag+)c(S2-)。(3)盐酸中的Cl-使AgCl的溶解平衡逆向移动,故AgCl在水中的溶解度比在盐酸中大,A正确;NaOH固体溶解是放热的,硫酸溶于水也是放热的,B错误;Al(OH)3(s)Al(OH)3(aq)是溶解平衡,Al(OH)3(aq)Al3+3OH-是电离平衡,C正确;沉淀效果好说明Mg(OH)2的溶解度比MgCO3的小,D错误;沉淀剂越多,使离子沉淀越完全,E正确。答案:(1)产生白色沉淀Ag+Cl-AgCl白色沉淀变为黄色沉淀AgCl+I-AgI+Cl-(2)Ksp=c2(Ag+)c(S2-)(3)BD
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