2019年高考化学中等生百日捷进提升系列专题2.8水溶液中的离子平衡基础练测.doc

1、1专题 2.8 水溶液中的离子平衡考纲解读1、了解电解质的概念，了解强电解质和弱电解质的概念。2、理解电解质在水中的电离以及电解质溶液的导电性。3、了解水的电离、离子积常数。4、了解溶液 pH 的含义及其测定方法，能进行 pH 的简单计算。5、理解弱电解质在水中的电离平衡，能利用电离平衡常数进行相关计算。 6、了解盐类水解的原理、影响盐类水解程度的主要因素、盐类水解的应用。 7、了解难溶电解质的沉淀溶解平衡。理解溶度积（ Ksp）的含义，能进行相关的计算。考点探究高考试题对本讲能力点的考查以分析和解决化学问题能力、以接受、吸收整合化学信息能力等为主，试题难度适中。在高考试题中经常将弱电解质的电

2、离与溶液的酸碱性、盐类的水解、离子浓度大小比较、沉淀溶解平衡等内容相结合，以图象的形式出现。预测 2019 年高考对本讲内容的考查仍将以外界条件对弱电解质电离平衡、水的电离平衡的影响，溶液中离子浓度大小比较，既与盐类的水解有关，又与弱电解质的电离平衡有关，还注重溶液中的各种守恒(电荷守恒、物料守恒、质子守恒等)关系的考查，从而使题目具有一定的综合性、灵活性和技巧性，在 2019 在高考中仍将会涉及；题型主要以选择题为主。关于溶液 pH 的计算，题设条件可千变万化，运用数学工具(图表)进行推理的试题在2019 年高考中出现的可能性较大，推理性会有所增强，应予以重视。和 2016 年大纲相比，该考

3、点变化计算，主要体现在：要求由“了解电解质在水中的电离以及电解质溶液的导电性”提高为“理解” ；要求由“了解弱电解质在水溶液中的电离平衡”提高为“理解” ；增加“能利用电离平衡常数进行相关计算” ；“常见离子的检验方法” 的要求由“了解”提高为“掌握” ；删去“沉淀转化的本质” ，增加“理解溶度积（Ksp）的含义，能进行相关的计算” ，这说明 2019 年高考将加强对电离平衡常数和溶度积（Ksp）的计算的考查，在复习中应给予更多的关注。 （3）外界条件改变，水的电离平衡发生移动，但任何时候由水电离出的 H 和 OH 总是相等的。如Na2CO3溶液中 OH 全部由水电离产生，而水电离产生的 H

4、除一部分存在于溶液中，其他则存在于HCO3 和 H2CO3中。故有 c(OH ) c(H ) c(HCO3 )2 c(H2CO3)。（4）水的离子积常数表示在任何水溶液中均存在水的电离平衡，都有 H 和 OH 共存，只是相对含量不同而已。并且在稀酸或稀碱溶液中，当温度为 25 时， KW c(H )c(OH )110 14 mol2L2为同一常数。2四、有关溶液酸碱性的判断和 pH 的计算1、求溶液 pH 的方法，可总结口诀如下：酸按酸(H )，碱按碱(OH )；同强相混弱 0.3；异强相混看过量；无限稀释“7”为限。即 25 两强酸等体积混合，pHpH 小 0.3；两强碱等体积混合，pHpH

5、 大0.3。强酸强碱等体积混合，若 c(H ) c(OH )，pH7；若 c(H ) c(OH )，pH0.3lg c(H ) c(OH )；若 c(H ) c(OH )，pH13.7lg c(OH ) c(H )。2、有关溶液酸碱性的判断和 pH 的计算：（1）水电离的 c(H )或 c(OH )的计算(25 )。中性溶液： c(H ) c(OH )1.010 7 molL1 。溶质为酸的溶液：H 来源于酸电离和水电离，而 OH 只来源于水。如计算 pH2 的盐酸中水电离出的 c(H )：方法是先求出溶液中的 c(OH )10 12 molL1 ，即水电离出的 c(H ) c(OH )10

6、12 molL1 。溶质为碱的溶液：OH 来源于碱电离和水电离，而 H 只来源于水。如 pH12 的 NaOH 溶液中， c(H )10 12 molL1 ，即水电离产生的 c(OH ) c(H )10 12 molL1 。水解呈酸性或碱性的盐溶液：H 和 OH 均由水电离产生。如 pH2 的 NH4Cl 溶液中由水电离出的c(H )10 2 molL1 ；如 pH12 的 Na2CO3溶液中由水电离出的 c(OH )10 2 molL1 。（2）关于 pH 的计算：总体原则：若溶液为酸性，先求 c(H )，再求 pHlg c(H )；若溶液为碱性，先求 c(OH )，再求c(H ) KW/c

7、(OH )，最后求 pH。 质子守恒：由水电离出的 c(H )等于由水电离出的 c(OH )，在碱性盐溶液中 OH 守恒，在酸性盐溶液中 H 守恒。例如，纯碱溶液中 c(OH ) c(H ) c(HCO3 )2 c(H2CO3)。（3）四种情况分析：多元弱酸溶液：根据多步电离分析，如：在 H3PO3溶液中， c(H ) c(H2PO4 ) c(HPO32 ) c(PO43 )。多元弱酸的正盐溶液：根据弱酸根的分步水解分析，如：Na 2CO3溶液中： c(Na ) c(CO32 ) c(OH ) c(HCO3 )。不同溶液中同一离子浓度的比较：要看溶液中其他离子对其产生的影响。例如，在相同物质的

8、量浓度的下列溶液中：NH 4NO3溶液，CH 3COONH4溶液，NH 4HSO4溶液， c(NH4 )由大到小的顺序是。混合溶液中各离子浓度的比较：要进行综合分析，如电离因素、水解因素等。例如，在 0.1 3molL1 的 NH4Cl 和 0.1 molL1 的氨水混合溶液中，各离子浓度的大小顺序为 c(NH4 ) c(Cl ) c(OH ) c(H )。在该溶液中，但 NH3H2O 的电离程度大于 NH 的水解程度，溶液呈碱性， c(OH ) 4 c(H )，同时 c(NH4 ) c(Cl )。即。九、沉淀溶解平衡及其应用1沉淀的生成：（1）条件：离子浓度商(Qc)大于溶度积(Ksp)。

9、（1）应用：可利用生成沉淀来达到分离或除去某 些离子的目的。例如：分离离子：同一类型的难溶电解质，如 AgCl、AgBr、AgI，溶度积小的物质先析出，溶度积大的物质后析出。控制溶液的 pH 来分离物质，如除去 CuCl2中的 FeCl3就可向溶液中加入 CuO 或 Cu(OH)2等物质，将Fe3 转化为 Fe(OH)3而除去。2、沉淀的溶解（1）条件：浓度商 Qc 小于溶度积 Ksp。（2）方法：酸碱溶解法：加入酸或碱与溶解平衡体系中的相应离子反应，降低离子浓度，使平衡向溶解的方向移动，如 CaCO3可溶于盐酸。盐溶解法：加入盐溶液，与沉淀溶解平衡体系中某种离子反应生成弱电解质，从而减小离子

10、浓度使沉淀溶解，如 Mg(OH)2溶于 NH4Cl 溶液。 配位溶解法：加入适当的配合剂，与沉淀溶解平衡体系中的某种离子生成稳定的配合物，从而减小离子浓度使沉淀溶解，如 AgCl 溶于氨水。氧化还原法：通过发生氧化还原反应使平衡体系中的离子浓度降低，从而使沉淀溶解，如 Ag2S 溶于硝酸。3、沉淀的转化（1）含义：在难溶物质的饱和溶液中，溶解度小的沉淀会转化生成溶解度更小的沉淀。（2）实例：AgNO 3 NaCl AgCl(白色沉淀) NaBr AgBr(淡黄色沉淀) KI AgI(黄色沉淀)2NaS Ag2S(黑色沉淀)。4十、Ksp 的有关计算及其图像分析（1）溶度积的计算：已知溶度积求溶

11、液中的某种离子的浓度，如 Ksp a 的饱和 AgCl 溶液中 c(Ag ) amol/L。已知溶度积、溶液中某离子的浓度，求溶液中的另一种离子的浓度，如某温度下 AgCl 的 Ksp a，在0.1 molL1 的 NaCl 溶液中加入过量的 AgCl 固体，达到平衡后 c(Ag )10 amolL1 。（2）图像分析：曲线上的任意一点，都代表指定温度下的饱和溶液，由对应的离子浓度可求 Ksp。可通过比较、观察得出溶液是否达到饱和状态，是否有沉淀析出。处于曲线上方的点表明溶液处于过饱和状态，一定会有沉淀析出，处于曲线下方的点，则表明溶液处于未饱 和状态，不会有沉淀析出。从图像中找到数据，根据

12、Ksp公式计算得出 Ksp的值。比较溶液的 Qc与 Ksp的大小，判断溶液中有无沉淀析出。涉及 Qc的计算时，所代入的离子浓度一定是混合溶液中的离子浓度，因此计算离子浓度时，所代入的溶液体积也必须是混合液的体积。考点突破考点 1 强弱电解质的性质比较及多角度判定【例 1】关于醋酸(CH 3COOH)的下列性质中，不能证明它是弱电解质的是A把 pH=2 的醋酸溶液稀释 100 倍后 pH=3.8B100mL l molL -1的醋酸溶液恰好与 100mL l molL-1的 NaOH 溶液完全反应C醋酸钠 CH3COONa 溶液能使酚酞试液变红D0.1 molL -1的醋酸溶液的 pH 约为 2

13、【答案】B【解析】【分析】强弱电解质的根本区别是电离程度的不同，完全电离的电解质是强电解质，部分电离的电解质是弱电解质，只要能证明 CH3COOH 部分电离则可证明 CH3COOH 是弱电解质，据此分析解答。【详解】5C. 醋酸钠溶液能使酚酞试液变红，说明醋酸钠是强碱弱酸盐，则证明醋酸是弱酸，为弱电解质，不符合题意，故 C 项不选；D. 0.1 molL1的醋酸溶液的 pH 约为 2，说明氢离子浓度小于酸浓度，说明醋酸存在电离平衡，为 弱电解质，不符合题意，故 D 项不选； 考点 6 盐类水解的规律【例 6】已知氢氟酸酸性强于氢氰酸(HCN)，下列判断正确的是ANaCN 与 HCN 的混合液中

14、一定有 C(Na+)C(CN-)C(OH-)C(H+)B氢氟酸溶液的导电性一定强于氢氰酸C相同温度下，同浓度、同体积的 NaF 溶液和 NaCN 溶液，离子数目前者大于后者D氢氟酸能与 Na2C03反应生成 C02气体，HCN 也一定能与 Na2CO3 反应生成 C02气体【答案】C【解析】考点：考查电解质溶液中离子浓度的大小比较。考点 7 盐类水解的综合应用【例 7】下列有关问题，与盐的水解有关的是（ ）6NH 4Cl 与 ZnCl2溶液可作焊接金属中的除锈剂用 NaHCO3与 Al2（SO 4） 3两种溶液可作泡沫灭火剂草木灰与铵态氮肥不能混合施用实验室盛放碳酸钠溶液的试剂瓶不能用磨口玻璃

15、塞加热蒸干AlCl3溶液得到 Al2O3固体A B C D【答案】D【解析】【分析】铵根离子和锌离子水解显酸性；碳酸氢根离子与铝离子发生双水解生成二氧化碳；铵根离子水解呈酸性，碳酸根离子水解显碱性；碳酸根、硅酸根离子水解显碱性和玻璃中的二氧化硅反应；加热蒸干 AlCl3溶液：AlCl 3溶液中存在水解平衡：AlCl 3+3H2O Al(OH)3+3HCl【详解】【点睛】本题考查了盐类水解，水解离子的特征性质和溶液酸碱性，解题关键：理解盐类水解的实质是弱离子结合水中氢离子或氢氧根离子生成弱电解质考点 8 溶液中微粒浓度大小的比较【例 8】常温下，下列溶液中的粒子浓度关系正确的是ANH 4Cl 溶

16、液中：c(Cl )=c(NH4+)c(OH)=c(H+)BNa 2SO4溶液中：c(Na +)+c(H+)=c(SO42)+c(OH)CNaHCO 3溶液中：c(Na +)c(HCO3)c(CO32)c(OH)D浓度均为 0.lmol/L 的 CH3COOH 与 CH3COONa 溶液等体积混合后，pH=5，则混合溶液中：c(CH 3COO-)-7c(CH3COOH)=2(10-5-10-9) mol/L【答案】D【解析】【详解】A.NH4Cl 溶液中，NH 4+会发生水解反应：NH 4+H2O NH3H2O+H+，NH 4+水解消耗，c(Cl )c(NH4+)，当最终达到平衡时溶液中 c(H

17、+)c(OH)，溶液显酸性，所以 A 错误； 基础特训1弱电解质在水溶液里达到电离平衡时，溶液中已电离的电解质分子数占原总分子总数的百分数叫做该电解质的电离度。现欲粗略测定一未知浓度的醋酸溶液中醋酸的电离度，应做的实验和所需的试剂（或试纸）是A电解、NaOH 溶液 B蒸馏、Na 2CO3溶液C中和滴定、pH 试纸 D酯化反应、石蕊试液【答案】C【解析】考点：本题考查弱电解质的电离及实验方案的设计。2某弱酸溶液中存在电离平衡 HA H+A ，下列叙述不正确的是A溶液中离子浓度的关系满足：c(H ) = c(OH )c(A )B常温下，加入 NaA 固体可使 HA 的电离常数增大CHA 溶液中加少

18、量的 NaA 固体，平衡逆向移动D0.10mol/L 的 HA 溶液中加水稀释，溶液中 c（OH -）增大【答案】B【解析】【详解】A.溶液呈电中性，阴阳离子所带电荷相等，根据电荷守恒得：c（H +）=c（OH -）+c（A -） ，故 A 正确；B.温度不变，弱酸的电离平衡常数不变，故 B 错误；C.加入少量的 NaA 时，c（A -）增大，从而抑制弱酸电离，平衡逆向移动,故 C 正确；8D.加水稀释促进弱电解质电离，氢离子浓度减小，水的离子积常数不变，所以 c（OH -）增大，故 D 正确。故选 B。3电解质溶液的电导率越大，导电能力越强。用 0.100 molL1 的 NaOH 溶液滴定

19、 10.00 mL 浓度均为0.100 molL1 的盐酸和 CH3COOH 溶液。利用传感器测得滴定过程中溶液的电导率如图所示。下列说法正确的是A曲线代表滴定 CH3COOH 溶液的曲线BA 点溶液中：c(CH 3COO )c(OH )c(H )0.5 molL 1C在相同温度下，A、B、C 三点溶液中水的电离程度：BACDD 点溶液中：c(Cl )2c(OH )2c(H )【答案】D【解析】【分析】溶液导电能力与离子浓度成正比，CH 3COOH 是弱电解质，溶液中离子浓度较小，加入 NaOH 后，溶液中离子浓度增大，溶液导电性增强；HCl 是强电解质，随着 NaOH 溶液加入，溶液体积增大

20、，导致溶液中离子浓度减小，溶液导电能力减弱，当完全反应时离子浓度最小，继续加入 NaOH 溶液，离子浓度增大，溶液导电能力增强，根据图知，曲线代表 0.1 mol/L NaOH 溶液滴定 HC1 溶液的滴定曲线，曲线代表 0.1 mol/LNaOH 溶液滴定 CH3COOH 溶液的滴定曲线，据此分析。【详解】9C. 酸或碱抑制水电离，含有弱离子的盐促进水电离，C 点溶质为 NaCl。A 点溶质为醋酸钠，可促进水电离，B 点为等物质的量浓度的醋酸钠和 NaOH，NaOH 会抑制水的电离，则在相同温度下，由水的电离程度：Bc(H+)c(OH-)DpH=4 时，c(H +)=c(H2R-)+2c(H

21、R2-)+c(OH-)【答案】C【解析】【分析】柠檬酸是三元弱酸，在溶液电离方程式：H 3R H2R-+H+，H 2R- HR2-+H+，HR 2- R2-+H+，随着pH 值的增大，氢离子浓度会减小，平衡向右移动，所以 H3R 含量会减少。H 3R、H 2R-、HR 2-、R 3-在图形中表示的曲线分别为 a、b、c、d，据此回答。 （3）由开始 NaOH 溶液的 pH=13，c（OH -）=c（NaOH）=0.1mol/L，故答案为：0.1mol/L；在 B 点，溶液显中性，由电荷守恒知 c(Na+)=c(CH3COO-)c(OH-)=c(H+)；D 点溶液显酸性，为醋酸钠和醋酸的混合溶液，醋酸电离程度大于醋酸根水解程度，则离子浓度大小关系为 c（CH 3COO-）c（Na +） 。故答案：。（4）0.02mol CH3COONa 溶液，则 c(Na+)=0.02mol/L，醋酸的电离程度大于醋酸根离子的水解程度，则 c（CH 3COO-）0.01mol/L，氯离子不水解，则 c（Cl -）=0.01mol/L，由电荷守恒知 c(H +) c(OH-)，则离子浓度大小关系 c(Na+)c(CH3COO-) c(Cl-) c(H+)c(OH-)【点睛】本题易错点为 Kw的数值与温度有关，在计算 pH 时不要随意认为 Kw=10-14。