- 2021-08-24 发布 |
- 37.5 KB |
- 36页
申明敬告： 本站不保证该用户上传的文档完整性，不预览、不比对内容而直接下载产生的反悔问题本站不予受理。
文档介绍
2018届二轮复习水溶液中的离子平衡学案（全国通用）
1．(2017·全国卷Ⅰ，13)常温下将NaOH溶液滴加到己二酸(H2X)溶液中，混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示。下列叙述错误的是( ) A．Ka2(H2X)的数量级为10－6 B．曲线N表示pH与lg的变化关系 C．NaHX溶液中c(H＋)>c(OH－) D．当混合溶液呈中性时，c(Na＋)>c(HX－)>c(X2－)>c(OH－)＝c(H＋) 答案 D 解析 横坐标取0时，曲线M对应pH约为5.4，曲线N对应pH约为4.4，因为是NaOH滴定H2X溶液，所以在酸性较强的溶液中会存在c(HX－)＝c(H2X)，所以曲线N表示pH与lg的变化关系，B项正确；＝1时，即lg＝0，pH＝5.4，c(H＋)＝1×10－5.4 mol·L－1，Ka2＝≈1×10－5.4＝100.6×10－6，A正确；NaHX溶液中，c(HX－)>c(X2－)，即<1，lg<0，此时溶液呈酸性，C正确；D项，当溶液呈中性时，由曲线M可知lg>0，>1，即c(X2－)>c(HX－)，错误。 2．(2017·江苏，14，改编)常温下，Ka(HCOOH)＝1.77×10－4，Ka(CH3COOH)＝1.75×10－5，Kb(NH3·H2O)＝1.76×10－5，下列说法正确的是( ) A．浓度均为0.1 mol·L－1的HCOONa和NH4Cl溶液中阳离子的物质的量浓度之和：前者大于后者 B．用相同浓度的NaOH溶液分别滴定等体积pH均为3的HCOOH和CH3COOH溶液至终点，消耗NaOH溶液的体积相等 C．0.2 mol·L－1 HCOOH与0.1 mol·L－1 NaOH等体积混合后的溶液中：c(HCOO－)＋c(OH－)＝c(HCOOH)＋c(H＋) D．0.2 mol·L－1 CH3COONa与0.1 mol·L－1盐酸等体积混合后的溶液中(pH＜7)：c(CH3COO－)＞c(CH3COOH)＞c(Cl－)＞c(H＋) 答案 A 解析 A项，由电荷守恒有c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HCOO－)＋c(OH－)，c(Cl－)＋c(OH－)＝c(NH)＋c(H＋)，因Kb(NH3·H2O)＜Ka(HCOOH)，同浓度的HCOONa和NH4Cl溶液，前者HCOO－水解程度小于后者NH的水解程度，即前者水解产生的c(OH－)小于后者水解产生的c(H＋)，有前者溶液中c(H＋)大于后者溶液中c(OH－)，c(Na＋)＝c(Cl－)，有c(Na＋)＋c(H＋) >c(Cl－)＋c(OH－)，正确；B项，CH3COOH的酸性比HCOOH弱，同pH时，c(CH3COOH)>c(HCOOH)，用NaOH滴定时，CH3COOH消耗的NaOH多，错误；C项，此时为等浓度的HCOOH和HCOONa溶液，质子守恒式有c(HCOO－)＋2c(OH－)＝2c(H＋) ＋c(HCOOH)[可由电荷守恒式c(Na＋) ＋c(H＋) ＝c(HCOO－)＋c(OH－)和物料守恒式2c(Na＋)＝c(HCOO－)＋c(HCOOH)处理得到]，错误；D项，当两者等体积混合时，得等浓度CH3COOH、CH3COONa、NaCl的混合溶液，若不考虑CH3COOH的电离和CH3COO－的水解，有c(CH3COO－)＝c(Cl－)＝c(CH3COOH)，溶液呈酸性，说明CH3COOH的电离程度大于CH3COO－的水解程度，有c(CH3COO－)>c(Cl－)>c(CH3COOH)>c(H＋)，错误。 3．(2017·全国卷Ⅱ，12)改变0.1 mol·L－1二元弱酸H2A溶液的pH，溶液中的H2A、HA－、A2－的物质的量分数δ(X)随pH的变化如图所示[已知δ(X)＝]。 下列叙述错误的是( ) A．pH＝1.2时，c(H2A)＝c(HA－) B．lg[K2(H2A)]＝－4.2 C．pH＝2.7时，c(HA－)>c(H2A)＝c(A2－) D．pH＝4.2时，c(HA－)＝c(A2－)＝c(H＋) 答案 D 解析 A项，根据图像，pH＝1.2时，H2A和HA－相交，则有c(H2A)＝c(HA－)，正确；B项，根据pH＝4.2点，K2(H2A)＝＝c(H＋)＝10－4.2，正确；C项，根据图像，pH＝2.7 时，H2A和A2－相交，则有c(H2A)＝c(A2－)，正确；D项，根据pH＝4.2时，c(HA－)＝c(A2－)，且c(HA－)＋c(A2－)约为0.1 mol·L－1，而c(H＋)＝10－4.2 mol·L－1，可知c(HA－)＝c(A2－)＞c(H＋)，错误。 角度一 溶液中的“三大平衡”及影响因素 电离平衡、水解平衡、沉淀溶解平衡是溶液中的三大平衡。这三种平衡都遵循勒夏特列原理——当只改变体系的一个条件时，平衡向能够减弱这种改变的方向移动。 1．电离平衡、水解平衡与沉淀溶解平衡的比较 电离平衡CH3COOH ??CH3COO－＋H＋ 水解平衡(如CH3COONa溶液)CH3COO－＋H2O?? CH3COOH＋OH－ 沉淀溶解平衡AgCl(s) ??Ag＋(aq)＋Cl－(aq) 研究 对象 弱电解质(包括弱酸、弱碱、水、多元弱酸的酸式酸根) 盐溶液(包括强酸弱碱盐、弱酸强碱盐、弱酸弱碱盐) 难溶电解质(如难溶的酸、碱、盐等) 影响因素 升高温度 促进电离，离子浓度增大，Ka增大 促进水解，Kh增大 Ksp可能增大，也可能减小 加水稀释 促进电离，离子浓度(除OH－外)减小，Ka不变 促进水解，离子浓度(除H＋外)减小，Kh不变 促进溶解，Ksp不变 加入相应离子 加入CH3COONa固体或盐酸，抑制电离，Ka不变 加入CH3COOH或NaOH，抑制水解，Kh不变 加入AgNO3溶液或NaCl溶液抑制溶解，Ksp不变 加入反应离子 加入NaOH，促进电离，Ka不变 加入盐酸，促进水解，Kh不变 加入氨水，促进溶解，Ksp不变 2.“电离平衡”分析判断中的常见误区 (1)误认为电离平衡正向移动，弱电解质的电离程度一定增大。如向醋酸溶液中加入少量冰醋酸，平衡向电离方向移动，但醋酸的电离程度减小。 (2)误认为弱电解质在加水稀释的过程中，溶液中离子浓度都减小。如氨水加水稀释时，c(H＋)增大。 (3)误认为由水电离出的c(H＋)＝1.0×10－13 mol·L－1的溶液一定呈碱性。如25 ℃，0.1 mol·L－1 盐酸或氢氧化钠溶液中由水电离的c(H＋)都为1.0×10－13 mol·L－1。 (4)弱电解质溶液在加水稀释的过程中，判断某些微粒浓度的关系式是否发生变化时，首先要考虑该关系式是否是电离常数、离子积常数或者是它们的变形。 3．“水解平衡”常见的认识误区 (1)误认为水解平衡向正向移动，离子的水解程度一定增大。如向FeCl3溶液中加入少量FeCl3固体，平衡向水解方向移动，但Fe3＋的水解程度减小。 (2)由于加热可促进盐类水解，错误地认为可水解的盐溶液在蒸干后都得不到原溶质。其实不一定，对于那些水解程度不是很大，水解产物离不开平衡体系的情况[如Al2(SO4)3、NaAlO2、Na2CO3]来说，溶液蒸干后仍得原溶质。 (3)极端化认为水解相互促进即能水解彻底。如CH3COONH4溶液中尽管CH3COO－、NH水解相互促进，但仍然能大量共存，常见水解促进比较彻底而不能大量共存的离子有Al3＋与AlO、CO(或HCO)、S2－(或HS－)、SO(或HSO)等。 例1 下列叙述正确的是( ) A．常温下，将pH＝3的醋酸溶液稀释到原体积的10倍，稀释后溶液的pH＝4 B．25 ℃时Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，向AgCl沉淀的溶解平衡体系中加入NaCl固体，AgCl的溶解度增大 C．浓度均为0.1 mol·L－1的下列溶液，pH由大到小的排列顺序为NaOH＞Na2CO3＞(NH4)2SO4＞NaHSO4 D．为确定二元酸H2A是强酸还是弱酸，可测NaHA溶液的pH，若pH＞7，则H2A是弱酸；若pH＜7，则H2A是强酸 [解题思路] 分析选项涉及的平衡类型，加水稀释，先假设平衡不移动，确定离子浓度(特别是H＋或OH－)变化情况，再考虑平衡移动，最终判断离子浓度的变化结果，相同离子，转化为改变某一组分的浓度，先确定移动的方向，再判断移动的结果，上述两种情况均不影响平衡常数；加热会使电离平衡、水解平衡向右移动。 解析 A项，醋酸稀释3＜pH＜4；B项，增大Cl－浓度，AgCl的溶解平衡左移，溶解度变小；C项，依据水解的微弱思想可判断同浓度的溶液，碱性NaOH＞Na2CO3，酸性NaHSO4＞(NH4)2SO4，得出C项正确的结论；D项，若H2A是弱酸，NaHA中可能存在两种趋势，HA－??H＋＋A－和HA－＋H2O??H2A＋OH－，若HA－电离程度大于水解程度，则溶液pH＜7，故D项错误。 答案 C 例2 (2016·全国卷Ⅲ，13)下列有关电解质溶液的说法正确的是( ) A．向0.1 mol·L－1 CH3COOH溶液中加入少量水，溶液中减小 B．将CH3COONa溶液从20 ℃升温至30 ℃，溶液中增大 C．向盐酸中加入氨水至中性，溶液中>1 D．向AgCl、AgBr的饱和溶液中加入少量AgNO3，溶液中不变 [解题思路] 将微粒浓度的比值转为常量(Ka、Kb、Kh、Kw)或单一变量，再根据条件判断对单一变量的影响，逐项分析，得出结论。 解析 A项，＝，加水稀释，c(CH3COO－)减小，Ka不变，所以比值增大，错误；B项，＝(Kh为水解常数)，温度升高水解常数Kh增大，比值减小，错误；C项，向盐酸中加入氨水至中性，根据电荷守恒：c(NH)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)，此时c(H＋)＝c(OH－)，故c(NH)＝c(Cl－)，所以＝1，错误；D项，在饱和溶液中＝，温度不变溶度积Ksp不变，则溶液中不变，正确。 答案 D 1．人体血液里存在重要的酸碱平衡： CO2＋H2O??H2CO3HCO，使人体血液pH保持在7.35～7.45，否则就会发生酸中毒或碱中毒。其pH随c(HCO)∶c(H2CO3)变化关系如下表： c(HCO)∶c(H2CO3) 1.0 17.8 20.0 22.4 pH 6.10 7.35 7.40 7.45 下列说法不正确的是( ) A．正常人体血液中，HCO的水解程度大于电离程度 B．人体血液酸中毒时，可注射NaHCO3溶液缓解 C．pH＝7.00的血液中，c(H2CO3)＜c(HCO) D．pH＝7.40的血液中，HCO的水解程度一定大于H2CO3的电离程度 答案 D 解析 A项，人体血液pH小于7.35时碳酸会转化成碳酸氢根，使酸性降低，当人体血液pH大于7.45时，碳酸氢根会转化成碳酸增大酸度，所以正常人体血液中，HCO 的水解程度大于电离程度，正确；B项，人体血液酸中毒时，只要增加碳酸氢根即可缓解，所以可注射NaHCO3溶液缓解酸中毒，正确；C项，从pH随c(HCO)∶c(H2CO3)变化关系表知，pH＝7.00的血液中，c(H2CO3)＜c(HCO)，正确；D项，pH＝7.40的血液中，c(HCO)∶c(H2CO3)＝20.0，只能说明血液中的HCO远大于H2CO3但并不能说明HCO的水解程度一定大于H2CO3的电离程度，错误。 2．室温下，将0.05 mol Na2CO3固体溶于水配成100 mL溶液，向溶液中加入下列物质，有关结论正确的是( ) 选项 加入的物质 结论 A 50 mL 1 mol·L－1 H2SO4 反应结束后，c(Na＋)＝c(SO) B 0.05 mol CaO 溶液中增大 C 50 mL H2O 由水电离出的c(H＋)·c(OH－)不变 D 0.1 mol NaHSO4固体 反应完全后，溶液pH减小，c(Na＋)不变 答案 B 解析 A项，Na＋的物质的量为0.1 mol，而SO的物质的量为0.05 mol，混合溶液中Na＋与SO的浓度不可能相等；B项，加入0.05 mol CaO后，会生成Ca(OH)2，Ca(OH)2与Na2CO3反应生成CaCO3沉淀和NaOH，溶液中c(OH－)增大，CO水解产生的HCO减少，故溶液中增大；C项，加入水后，c(Na2CO3)减小，CO水解产生的c(OH－)减小，溶液中的OH－来源于水的电离，因水电离产生的c(OH－)＝c(H＋)，故由水电离出的c(H＋)·c(OH－)减小；D项，加入0.1 mol NaHSO4固体，溶液体积变化不大，但n(Na＋)变为原来的2倍，故c(Na＋)增大。 3．(2016·海南，5)向含有MgCO3固体的溶液中滴加少许浓盐酸(忽略体积变化)，下列数值变小的是( ) A．c(CO) B．c(Mg2＋) C．c(H＋) D．Ksp(MgCO3) 答案 A 解析 MgCO3固体的溶液中存在溶解平衡：MgCO3(s)??Mg2＋(aq)＋CO(aq)，加入少量浓盐酸可与CO反应促使溶解平衡正向移动，故溶液中c(Mg2＋)及c(H＋)增大，c(CO)减小，Ksp(MgCO3)只与温度有关，不变。 4．下列叙述正确的是( ) A．稀醋酸中加入少量醋酸钠能增大醋酸的电离程度 B．25 ℃时，等体积等浓度的硝酸与氨水混合后，溶液pH＝7 C．25 ℃时，0.1 mol·L－1的硫化氢溶液比等浓度的硫化钠溶液的导电能力弱 D．0.1 mol AgCl和0.1 mol AgI混合后加入1 L水中，所得溶液中c(Cl－)＝c(I－) 答案 C 解析 CH3COOH??CH3COO－＋H＋，加入醋酸钠相当于增大CH3COO－的浓度，使电离平衡逆向移动，减小醋酸的电离程度，A错误；HNO3＋NH3·H2O===NH4NO3＋H2O，二者等体积等浓度混合后反应生成NH4NO3，溶液呈酸性，25 ℃时溶液pH＜7，B错误；溶液的导电能力与离子的浓度及离子所带的电荷数有关，H2S??H＋＋HS－，Na2S===2Na＋＋S2－，H2S为弱电解质，Na2S为强电解质，等浓度时H2S溶液导电能力较弱，C正确；Ksp(AgCl)＝c(Ag＋)·c(Cl－)，Ksp(AgI)＝c(Ag＋)·c(I－)，Ksp(AgCl)与Ksp(AgI)不相等，溶液中c(Ag＋)相等，所以c(Cl－)与c(I－)不相等，D错误。 [新题预测] 5．(2017·赣州模拟)下表是3种物质在水中的溶解度(20 ℃)，下列说法中正确的是( ) 物质 MgCl2 Mg(OH)2 MgCO3 溶解度/g 54.6 0.000 84 0.039 A.已知MgCO3的Ksp＝2.14×10－5，则所有含有固体MgCO3的溶液中，都有c(Mg2＋)＝c(CO)，且c(Mg2＋)·c(CO)＝2.14×10－5 B．除去粗盐中含有的MgCl2杂质，最佳除杂试剂为Na2CO3溶液 C．将适量的表中的三种物质分别与足量水混合，充分加热、灼烧，最终的固体产物相同 D．用石灰水处理水中的Mg2＋和HCO，发生的离子反应方程式为Mg2＋＋2HCO＋Ca2＋＋2OH－===CaCO3↓＋MgCO3↓＋2H2O 答案 C 解析 含有固体MgCO3的溶液是饱和溶液，只要温度不变，c(Mg2＋)·c(CO)就不变，等于2.14×10－5，但是溶液中若含有其他的Mg2＋或CO，如含氯化镁，则Mg2＋和CO的浓度不相等 ，A项错误；由于MgCO3的溶解度大于Mg(OH)2，最佳试剂应为NaOH，B项错误；MgCl2溶液加热水解，生成Mg(OH)2，Mg(OH)2更难溶，加热MgCO3悬浊液时，会转化为Mg(OH)2，灼烧Mg(OH)2最终产物均为MgO，C项正确；D项应生成Mg(OH)2沉淀。 6．苯甲酸钠(，缩写为NaA)可用作饮料的防腐剂。研究表明苯甲酸(HA)的抑菌能力显著高于A－。已知25 ℃时，HA的Ka＝6.25×10－5，H2CO3的Ka1＝4.17×10－7，Ka2＝4.90×10－11。在生产碳酸饮料的过程中，除了添加NaA外，还需加压充入CO2气体。下列说法正确的是(温度为25 ℃，不考虑饮料中其他成分)( ) A．相比于未充CO2的饮料，碳酸饮料的抑菌能力较低 B．提高CO2充气压力，饮料中c(A－)不变 C．当pH为5.0时，饮料中＝0.16 D．碳酸饮料中加入苯甲酸钠时，会发生如下离子反应：A－＋H2CO3===HA＋HCO 答案 C 解析 苯甲酸钠(NaA)在溶液中发生水解：A－＋H2O??HA＋OH－，饮料中充入CO2，消耗OH－，平衡向右移动，c(HA)增大，抑菌能力提高，A错误；提高CO2充气压力，溶液中c(H＋)增大，饮料中c(HA)增大，c(A－)减小，B错误；pH＝5.0时，溶液中c(H＋)＝1.0×10－5 mol·L－1，则＝＝＝0.16，C正确；由苯甲酸的Ka大于H2CO3的Ka1可知，H2CO3不能制取，D项错误。 7．已知NaHSO3溶液显酸性，溶液中存在以下平衡： HSO＋H2O??H2SO3＋OH－ ① HSO??H＋＋SO ② 向0.1 mol·L－1的NaHSO3溶液中分别加入以下物质，下列有关说法正确的是( ) A．加入少量金属Na，平衡①左移，平衡②右移，溶液中c(HSO)增大 B．加入适量Na2SO3固体，至溶液呈中性时，＝1 C．加入少量NaOH溶液，、的值均增大 D．加入少量NaHSO3固体，①、②两平衡向右移动，HSO的电离程度和水解程度均增大 答案 C 解析 根据加入物质的性质判断平衡移动方向，进一步判断各选项结论是否正确。 A项，加入金属钠后，钠和水反应生成氢氧化钠，使平衡①左移，平衡②右移，移动的结果是c(SO)增大。可以利用极端分析法判断，如果金属钠适量，充分反应后溶液中溶质可以是亚硫酸钠，此时c(HSO)很小，所以A项错误；B项，依据电荷守恒判断，溶液呈中性时，即c(Na＋)＝c(HSO)＋2c(SO)，＞1，所以B项错误；C项，加入氢氧化钠溶液后，溶液酸性减弱，碱性增强，所以增大；平衡①左移，平衡②右移，最终c(SO)增大，c(HSO)减小，所以增大；D项，加入NaHSO3时，HSO的浓度增大，其电离程度和水解程度均减小。 角度二 溶液中离子浓度关系判断 1．理解溶液中的“三个守恒”关系 (1)电荷守恒：电解质溶液中阴离子所带电荷总数等于阳离子所带电荷总数，根据电荷守恒可准确、快速地解决电解质溶液中许多复杂的离子浓度问题。 (2)物料守恒：物质发生变化前后，有关元素的存在形式不同，但元素的种类和原子数目在变化前后保持不变，根据物料守恒可准确、快速地解决电解质溶液中复杂离子、分子、物质的量浓度或物质的量的关系。 (3)质子守恒：在电离或水解过程中，会发生质子(H＋)转移，但质子转移过程中其数量保持不变。 将混合溶液中的电荷守恒式和物料守恒式相联立，通过代数运算消去其中未参与平衡移动的离子，即可推出溶液中的质子守恒式。 2．三个守恒的综合应用 应用三种守恒关系解决电解质溶液中离子浓度关系时，要清楚电解质溶液中微粒存在的变化(水解或电离)，抓住守恒的实质，将由守恒所得的关系结合起来使用。综合运用三种守恒关系，理清一条思路，掌握分析方法。如图所示： 例1 室温下，将一元酸HA的溶液和KOH溶液等体积混合(忽略体积变化)，实验数据如下表： 实验编号 起始浓度/mol·L－1 反应后溶液的pH c(HA) c(KOH) ① 0.1 0.1 9 ② x 0.2 7 下列判断不正确的是( ) A．实验①反应后的溶液中：c(K＋)＞c(A－)＞c(OH－)＞c(H＋) B．实验①反应后的溶液中：c(OH－)＝c(K＋)－c(A－)＝ mol·L－1 C．实验②反应后的溶液中：c(A－)＋c(HA)＞0.1 mol·L－1 D．实验②反应后的溶液中：c(K＋)＝c(A－)＞c(OH－)＝c(H＋) [解题思路] 混合溶液的离子浓度关系首先判断反应后是否有物质剩余，确定溶液的组成。解答该题的关键是用好“三个守恒”。 解析 KA为强碱弱酸盐，溶液呈碱性，A－会发生水解，则A项正确；根据溶液中的电荷守恒，即c(K＋)＋c(H＋)＝c(A－)＋c(OH－)，则c(OH－)＝c(K＋)＋c(H＋)－c(A－)，故B项错误；要使等体积的HA弱酸溶液和KOH强碱溶液混合后呈中性，则酸的浓度应大于碱的，由物料守恒得C项正确；D项，中性溶液下水的电离较微弱，所以有c(K＋)＝c(A－)＞c(OH－)＝c(H＋)。 答案 B 例2 下列电解质溶液中微粒的物质的量浓度关系一定正确的是( ) A．在0.1 mol·L－1 NaHCO3溶液中：c(Na＋)＞c(HCO)＞c(CO)＞c(H2CO3) B．在0.1 mol·L－1 NaClO溶液中：c(OH－)＝c(H＋)＋c(HClO) C．某温度下，CH3COOH溶液中滴入NaOH溶液，使溶液pH＝7时：c(CH3COO－)＝c(Na＋)＞c(H＋)＝c(OH－) D．已知酸性：HCOOH＞CH3COOH，相同浓度的HCOOK与CH3COONa溶液中：c(K＋)－c(HCOO－)＞c(Na＋)－c(CH3COO－) 解析 碳酸氢钠溶液中碳酸氢根离子的水解程度大于电离程度，所以水解出的碳酸分子浓度大于电离出的碳酸根离子浓度，A项错误；根据质子守恒，B项正确；没有说明溶液的温度是否为常温，则pH＝7不一定是中性，所以氢离子浓度和氢氧根离子浓度不一定相等，C项错误；已知酸性：HCOOH＞CH3COOH，所以甲酸根离子水解程度小于乙酸根离子水解程度，所以在等浓度的甲酸钾和乙酸钠溶液中钾离子和钠离子浓度相等，甲酸根离子浓度大于乙酸根离子浓度，所以c(K＋)－c(HCOO－)＜c(Na＋)－c(CH3COO－)，D项错误。 答案 B 1．25 ℃时，在10 mL浓度均为0.1 mol·L－1的NaOH和NH3·H2O混合溶液中滴加0.1 mol·L－1盐酸，下列有关溶液中粒子浓度关系正确的是( ) A．未加盐酸时：c(OH－)＞c(Na＋)＝c(NH3·H2O) B．加入10 mL盐酸时：c(NH)＋c(H＋)＝c(OH－) C．加入盐酸至溶液pH＝7时：c(Cl－)＝c(Na＋) D．加入20 mL盐酸时：c(Cl－)＝c(NH)＋c(Na＋) 答案 B 解析 未加盐酸时，氢氧化钠完全电离，Na＋浓度为0.1 mol·L－1，一水合氨会部分电离，一水合氨的浓度小于0.1 mol·L－1，c(Na＋)＞c(NH3·H2O)，A错误；加入10 mL盐酸时，Na＋浓度等于Cl－浓度，根据电荷守恒可得B正确；加入盐酸至溶液pH＝7时，根据电荷守恒，Cl－浓度等于Na＋浓度与NH浓度之和，C错误；加入20 mL盐酸时，恰好完全反应，生成以氯化钠和氯化铵为溶质的混合溶液，溶液显酸性，根据电荷守恒，NH与Na＋浓度之和小于Cl－浓度，D错误。 2．一定温度下，下列溶液的离子浓度关系式正确的是( ) A．pH＝5的H2S溶液中，c(H＋)＝c(HS－)＝1×10－5mol·L－1 B．pH＝a的氨水溶液，稀释10倍后，其pH＝b，则a＝b＋1 C．pH＝2的H2C2O4溶液与pH＝12的NaOH溶液任意比例混合：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HC2O) D．pH相同的①CH3COONa、②NaHCO3、③NaClO三种溶液的c(Na＋)：①＞②＞③ 答案 D 解析 pH＝5的H2S溶液中，存在H2S??HS－＋H＋，HS－??S2－＋H＋，所以c(H＋)＞c(HS－)，A项错误；因为NH3·H2O为弱碱，稀释10倍，pH改变小于1个单位，所以a＜b＋1，B项错误；当草酸与氢氧化钠溶液混合后，溶液中还存在C2O，C项错误；根据CH3COOH、HClO、H2CO3的酸性相对强弱可以确定三种溶液的浓度大小，D项正确。 3．室温下，下列溶液中粒子浓度关系正确的是( ) A．Na2S溶液：c(Na＋)＞c(HS－)＞c(OH－)＞c(H2S) B．Na2C2O4溶液：c(OH－)＝c(H＋)＋c(HC2O)＋2c(H2C2O4) C．Na2CO3溶液：c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(CO)＋c(OH－) D．CH3COONa和CaCl2混合溶液：c(Na＋)＋c(Ca2＋)＝c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)＋2c(Cl－) 答案 B 解析 在Na2S溶液中存在：H2O??OH－＋H＋以及S2－＋H2O??HS－＋OH－、HS－＋H2O??H2S＋OH－，溶液中粒子浓度关系为c(Na＋)＞c(S2－)＞c(OH－)＞c(HS－)＞c(H2S)＞c(H＋)，A错误；利用质子守恒知，Na2C2O4溶液中存在：c(OH－)＝c(H＋)＋c(HC2O)＋2c(H2C2O4)，B正确；利用电荷守恒知，Na2CO3溶液中：c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(CO)＋c(HCO)＋c(OH－)，C错误；利用物料守恒可知，CH3COONa和CaCl2的混合液中c(Na＋)＋c(Ca2＋)＝c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)＋c(Cl－)，D错误。 4．下列叙述正确的是( ) A．0.1 mol·L－1CH3COONa溶液中：c(Na＋)>c(CH3COO－)>c(H＋)>c(OH－) B．Na2CO3溶液加水稀释后，恢复至原温度，pH和Kw均减小 C．pH＝5的CH3COOH溶液和pH＝5的NH4Cl溶液中，c(H＋)不相等 D．在Na2S溶液中加入AgCl固体，溶液中c(S2－)下降 答案 D 解析 乙酸钠是强碱弱酸盐，溶液为碱性，A错误；温度不变，Kw不变，B错误；pH相等，则溶液中c(H＋)相等，C错误；硫化银溶解度小于AgCl，当加入AgCl固体时，AgCl沉淀会转化为Ag2S，c(S2－)下降，D正确。 [新题预测] 5．常温时，在(NH4)2SO4溶液中滴加Ba(OH)2溶液，下列有关选项正确的是( ) A．滴加前：c(NH)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(SO) B．滴加前：c(NH)＋c(NH3·H2O)＝c(SO) C．滴加至完全沉淀：c(OH－)＞c(NH)＞c(H＋) D．滴加至中性：c(SO)＝2c(NH)＞c(H＋)＝c(OH－) 答案 C 解析 根据电荷守恒，应有c(NH)＋c(H＋)＝c(OH－)＋2c(SO)，故A错误；根据物料守恒，应是c(NH)＋c(NH3·H2O)＝2c(SO)，故B错误；滴加至完全沉淀，发生的离子反应：2NH＋SO＋Ba2＋＋2OH－===BaSO4↓＋2NH3·H2O，溶液显碱性，一水合氨属于弱碱，因此离子浓度是c(OH－)＞c(NH)＞c(H＋)，故C正确；根据电荷守恒，c(NH)＋c(H＋)＋2c(Ba2＋)＝c(OH－)＋2c(SO)，且c(H＋)＝c(OH－)，因此有：c(NH)＋2c(Ba2＋)＝2c(SO)＞c(H＋)＝c(OH－)，故D错误。 6．(2017·成都外国语学校月考)下列说法正确的是( ) A．0.01 mol·L－1的Na2HPO4溶液中存在如下的平衡：HPO??H＋＋PO，加水稀释，使溶液中的HPO、H＋、PO的浓度均减小 B．饱和NH4Cl溶液中：c(H＋)＋c(Cl－)＝c(NH)＋c(OH－)＋2c(NH3·H2O) C．常温下，0.01 mol·L－1的HA和BOH两种溶液，其pH分别为3和12，将两溶液等体积混合后，所得溶液的pH≤7 D．在NH4HSO3与NH4Cl混合溶液中，c(NH)＝c(SO)＋c(HSO)＋c(H2SO3)＋c(Cl－) 答案 B 解析 0.01 mol·L－1的Na2HPO4溶液中HPO的水解程度大于电离程度，故溶液显碱性：HPO＋H2O??OH－＋H2PO，加水稀释，溶液中的Na＋、HPO、OH－、PO浓度均减小，但H＋浓度增大，A错误；饱和NH4Cl溶液中存在电荷守恒c(H＋)＋c(NH)＝c(Cl－)＋c(OH－)，另外还存在物料守恒c(NH3·H2O)＋c(NH)＝c(Cl－)，则溶液中c(H＋)＋c(Cl－)＝c(NH)＋c(OH－)＋2c(NH3·H2O)，B正确；常温下，0.01 mol·L－1的HA和BOH两种溶液pH分别为3和12，说明HA是弱酸，BOH是强碱，将两溶液等体积混合后生成BA和水，其中A－水解使溶液显碱性，所得溶液的pH＞7，C错误；在NH4HSO3中，n(N)∶n(S)＝1∶1，在NH4Cl中，n(N)∶n(Cl)＝1∶1，故在混合溶液中n(N)＝n(S)＋n(Cl)，故c(NH)＋c(NH3·H2O)＝c(SO)＋c(HSO)＋c(H2SO3)＋c(Cl－)，D错误。 7．10 mL浓度均为0.1 mol·L－1的三种溶液：①HF溶液；②KOH溶液；③KF溶液。下列说法正确的是( ) A．①和②混合后，酸碱恰好中和，溶液呈中性 B．①和③混合：c(F－)＋c(OH－)＝c(H＋)＋c(HF) C．①、③中均有c(F－)＋c(HF)＝0.1 mol·L－1 D．由水电离出的c(OH－)：②＞③＞① 答案 C 解析 ①和②中n(HF)＝n(KOH)，HF和KOH恰好中和，溶液呈碱性，A项错误；①和③混合后，由电荷守恒得c(F－)＋c(OH－)＝c(H＋)＋c(K＋)，由物料守恒得c(K＋)＝[c(HF)＋c(F－)]，两式联立，消去c(K＋)，得c(F－)＋2c(OH－)＝2c(H＋)＋c(HF)，B项错误；HF电离出的H＋、KOH电离出的OH－对水的电离均有抑制作用，因HF是弱酸，KOH是强碱，浓度相同时，②中的OH－浓度比①中的H＋浓度大，②对水的电离抑制作用更大；KF中F－的水解对水的电离有促进作用，因此由水电离出的c(OH－)：③＞①＞②，D项错误。 角度三 结合图像判断溶液中粒子浓度的变化 结合图像分析电离平衡、水解平衡、溶解平衡，判断离子浓度的关系是全国卷考查的重点，常考图像类型总结如下： 1．一强一弱溶液的稀释图像 (1)相同体积、相同浓度的盐酸、醋酸 加水稀释相同的倍数，醋酸的pH大 加水稀释到相同的pH，盐酸加入的水多 (2)相同体积、相同pH值的盐酸、醋酸 加水稀释相同的倍数，盐酸的pH大 加水稀释到相同的pH，醋酸加入的水多 (3)pH与稀释倍数的线性关系 (1)HY为强酸、HX为弱酸 (2)a、b两点的溶液中：c(X－)＝c(Y－) (3)水的电离程度：d＞c＞a＝b (1)MOH为强碱、ROH为弱碱 (2)c(ROH)＞c(MOH) (3)水的电离程度：a＞b 2.Kw和Ksp曲线 (1)双曲线型 不同温度下水溶液中c(H＋)与c(OH－)的变化曲线 常温下，CaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线[Ksp＝9×10－6] (1)A、C、B三点均为中性，温度依次升高，Kw依次增大 (2)D点为酸性溶液，E点为碱性溶液，Kw＝1×10－14 (3)AB直线的左上方均为碱性溶液，任意一点：c(H＋)＜c(OH－) (1)a、c点在曲线上，a→c的变化为增大c(SO)，如加入Na2SO4固体，但Ksp不变 (2)b点在曲线的上方，Qc＞Ksp，将会有沉淀生成 (3)d点在曲线的下方，Qc＜Ksp，则为不饱和溶液，还能继续溶解CaSO4 (2)直线型(pM－pR曲线) pM为阳离子浓度的负对数，pR为阴离子浓度的负对数 ①直线AB上的点：c(M2＋)＝c(R2－)； ②溶度积：CaSO4＞CaCO3＞MnCO3； ③X点对CaSO4要析出沉淀，对CaCO3是不饱和溶液，能继续溶解CaCO3； ④Y点：c(SO)＞c(Ca2＋)，二者的浓度积等10－5；Z点：c(CO)＜c(Mn2＋)，二者的浓度积等10－10.6。 3．酸碱中和滴定 氢氧化钠滴定等浓度等体积的盐酸、醋酸的滴定曲线 盐酸滴定等浓度等体积的氢氧化钠、氨水的滴定曲线 曲线起点不同：强碱滴定强酸、弱酸的曲线，强酸起点低；强酸滴定强碱、弱碱的曲线，强碱起点高 突跃点变化范围不同：强碱与强酸反应(强酸与强碱反应)的突跃点变化范围大于强碱与弱酸反应(强酸与弱碱反应) 室温下pH＝7不一定是终点：强碱与强酸反应时，终点是pH＝7；强碱与弱酸(强酸与弱碱)反应时，终点不是pH＝7(强碱与弱酸反应终点是pH＞7，强酸与弱碱反应终点是pH＜7) 4.分布系数图及分析[分布曲线是指以pH为横坐标、分布系数(即组分的平衡浓度占总浓度的分数)为纵坐标的关系曲线] 一元弱酸(以CH3COOH为例) 二元酸(以草酸H2C2O4为例) δ0为CH3COOH分布系数，δ1为CH3COO－分布系数 δ0为H2C2O4分布系数、δ1为HC2O分布系数、δ2为C2O分布系数 随着pH增大，溶质分子浓度不断减小，离子浓度逐渐增大，酸根离子增多。根据分布系数可以书写一定pH时所发生反应的离子方程式 同一pH条件下可以存在多种溶质微粒。根据在一定pH 的微粒分布系数和酸的分析浓度，就可以计算各成分在该pH时的平衡浓度 例1 已知MOH和ROH均为一元碱，常温下对其水溶液分别加水稀释时，pH变化如图所示。下列说法正确的是( ) A．在A点时，由H2O电离出的c(H＋)相等，c(M＋)＝c(R＋) B．稀释前，ROH溶液的物质的量浓度等于MOH溶液的物质的量浓度的10倍 C．稀释前的ROH溶液与等体积pH＝1的H2SO4溶液混合后所得溶液显酸性 D．等体积、等浓度的MOH溶液和HCl溶液混合后，溶液中离子浓度大小关系为c(Cl－)＞c(M＋)＞c(OH－)＞c(H＋) [思路点拨] 本题为电离平衡图像题，需要学生结合选项要求，从图像中提取有用信息进行解答。 审题 信息提取 题目解答 分析题干信息及四个选项，粗略分析图像信息 由图像中两条线段的变化规律，推断出两种碱的强弱(这是解答该题的关键信息) 确定两条线段的交点(A点)的含义，结合分析出的两种碱的强弱，根据选项内容，确定合理选项 解析 由图可知，稀释前ROH溶液的pH＝13，稀释100倍时pH＝11，故ROH为强碱，而稀释前MOH的pH＝12，稀释100倍时pH＝11，故MOH为弱碱。由ROH===R＋＋OH－、MOH??M＋＋OH－可知，在A点，两种溶液的c(OH－)相等，则c(M＋)＝c(R＋)，A项正确；稀释前，ROH溶液的物质的量浓度为0.1 mol·L－1，MOH溶液的物质的量浓度大于0.01 mol·L－1，则ROH溶液的物质的量浓度小于MOH溶液的物质的量浓度的10倍，B项错误；稀释前的ROH溶液与等体积pH＝1的H2SO4溶液混合后恰好中和生成盐，溶液显中性，C项错误；MOH为弱碱，等体积、等浓度的MOH溶液与盐酸混合，反应生成强酸弱碱盐，水解显酸性，故c(H＋)＞c(OH－)，D项错误。 答案 A 例2 常温下，向等体积、等物质的量浓度的盐酸、醋酸溶液中分别滴入0.1 mol·L－1 NaOH溶液，测得溶液的pH与NaOH溶液体积的关系如图所示。下列说法错误的是( ) A．图中曲线①表示NaOH溶液滴定盐酸时的pH变化 B．酸溶液的体积均为10 mL C．a点：c(CH3COOH)＞c(CH3COO－) D．a点：c(H＋)＋c(Na＋)＝c(OH－)＋c(CH3COO－) [解题思路] 比较图像起点→①代表盐酸且浓度为0.1 mol·L－1→pH＝7的点(盐酸与10 mL NaOH完全中和)→盐酸为10 mL，a点醋酸被中和一半，CH3COOH和CH3COONa等物质的量混合，可据此判断。 解析 A项，①代表盐酸，②代表醋酸，正确；B项，向盐酸中加入10 mL NaOH时，pH＝7，所以盐酸体积为10 mL，正确；C项，a点是CH3COOH和CH3COONa等物质的量混合，溶液呈酸性，电离大于水解，c(CH3COOH)＜c(CH3COO－)，错误；D项，符合电荷守恒，正确。 答案 C 例3 已知：常温下，(1)Ka1(H2CO3)＝4.3×10－7，Ka2(H2CO3)＝5.6×10－11；(2)H2R及其钠盐的溶液中，H2R、HR－、R2－分别在三者中所占的物质的量分数(α)随溶液pH的变化关系如图所示。下列叙述错误的是( ) A．在pH＝4.3的溶液中：3c(R2－)＝c(Na＋)＋c(H＋)－c(OH－) B．等体积等浓度的NaOH溶液与H2R溶液混合后，溶液中水的电离程度比纯水大 C．在pH＝3的溶液中存在＝10－3 D．向Na2CO3溶液中加入少量H2R溶液，发生反应：2CO＋H2R===2HCO＋R2－ [解题思路] 本题考查弱电解质在水溶液中的电离平衡，图像的交点pH→H2R的Ka1、Ka2→判断H2CO3与H2R的强弱；曲线的最高点→HR－、R2－、H2R含量及pH→HR－的电离程度大于水解程度。 解析 A项，在pH＝4.3的溶液中，c(HR－)＝c(R2－)，根据溶液中电荷守恒2c(R2－)＋c(HR－)＋c(OH－)＝c(Na＋)＋c(H＋)，可知3c(R2－)＝c(Na＋)＋c(H＋)－c(OH－)，正确；B项，等体积等浓度的NaOH溶液与H2R溶液混合生成NaHR，此时HR－含量最高，H2R和R2－ 含量接近于0，由题图可知，此时pH接近于3，溶液显酸性，对水的电离起到抑制作用，所以溶液中水的电离程度比纯水小，错误；C项，当溶液pH＝1.3时，c(H2R)＝c(HR－)，则Ka1＝＝10－1.3，当溶液pH＝4.3时，c(R2－)＝c(HR－)，则Ka2＝＝10－4.3，＝＝＝10－3，正确；D项，由C选项分析可知，H2R的电离常数Ka2大于H2CO3的Ka2，即酸性：HR－＞HCO，所以向Na2CO3溶液中加入少量H2R溶液，发生反应：2CO＋H2R===2HCO＋R2－，正确。 答案 B 1．(2016·全国卷Ⅰ，12)298 K时，在20.0 mL 0.10 mol·L－1氨水中滴入0.10 mol·L－1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 mol·L－1氨水的电离度为1.32%，下列有关叙述正确的是( ) A．该滴定过程应该选择酚酞作为指示剂 B．M点对应的盐酸体积为20.0 mL C．M点处的溶液中c(NH)＝c(Cl－)＝c(H＋)＝c(OH－) D．N点处的溶液中pH<12 答案 D 解析 A项，盐酸滴定氨水时，滴定终点溶液为NH4Cl溶液，呈酸性，故指示剂应选甲基橙，错误；B项，一水合氨属于弱碱，与盐酸正好反应生成NH4Cl时溶液呈酸性，故二者等浓度反应时，若溶液的pH＝7，盐酸的体积应小于氨水的体积，即小于20.0 mL，错误；C项，根据电荷守恒可知溶液中：c(NH)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)，M点溶液的pH＝7，即c(H＋)＝c(OH－)，则c(NH)＝c(Cl－)，故c(NH)＝c(Cl－)＞c(H＋)＝c(OH－)，错误；D项，由图可知，N点即为0.10 mol·L－1氨水，由其电离度为1.32%，可知0.10 mol·L－1氨水中c(OH－)＝0.001 32 mol·L－1，故该氨水中11查看更多