1、1命题区间七 水溶液中的离子平衡角度一 水溶液中的离子平衡1判断溶液的酸碱性(1)根本方法:溶液的酸碱性由 c(H )、 c(OH )相对大小而定,与溶液的浓度、温度无关。若 c(H ) c(OH ),则呈中性, c(H ) c(OH )呈酸性,反之呈碱性。(2)常考盐溶液的酸碱性正盐:谁弱谁水解,谁强显谁性。如:CH 3COONa 显碱性;NH 4Cl 显酸性。CH3COONH4溶液,CH 3COO 和 NH 水解程度几乎相同,溶液显中性。 4酸式盐(含有弱酸根):看弱酸酸式酸根电离程度和水解程度的相对大小,若电离程度大于水解程度,则显酸性,反之显碱性。如:NaHCO 3,NaHS 显碱性;
2、NaHSO 3显酸性,NH 4HCO3显碱性。(3)弱酸(或弱碱)及其盐(11)混合溶液比较弱酸(或弱碱)电离常数 Ka(或 Kb)与对应盐的弱酸根(或阳离子)水解常数 Kh的相对大小,若 Ka Kh则显酸性,反之显碱性(若 Kb Kh则显碱性,反之显酸性)。如:11 的 CH3COOH 和 CH3COONa 混合溶液显酸性;11 的 NH3H2O 和 NH4Cl 的混合溶液显碱性;11 的 HCN 和 NaCN 的混合溶液显碱性。22水溶液中离子平衡影响因素(1)常考影响水电离程度大小的因素Error! Error! 抑 制 电 离 水 的 电 离 促 进 电 离(2)弱电解质平衡移动的“三
3、个”不一定稀醋酸加水稀释时,溶液中不一定所有的离子浓度都减小。因为温度不变,Kw c(H )c(OH )是定值,稀醋酸加水稀释时,溶液中的 c(H )减小,故 c(OH )增大。电离平衡右移,电解质分子的浓度不一定减小,离子的浓度不一定增大,电离程度也不一定增大。对于浓的弱电解质溶液加 H2O 稀释的过程,弱电解质的电离程度逐渐增大,但离子浓度不一定减小,可能先增大后减小。(3)“水解平衡”常见的认识误区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。由于加热可促进盐类水解,错误地认为可水解的盐溶液
4、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、NaAlO 2、Na 2CO3来说,溶液蒸干后仍得原溶质。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 4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 )、S 2 (或 HS )、SO (或 HSO )等。 2 23 3 23 33明确“三个”守恒原理(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
5、复杂的离子浓度问题。如(NH 4)2CO3与 NH4HCO3的混合溶液中一定有:c(NH ) c(H )2 c(CO ) c(HCO ) c(OH )。 4 23 3(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。如 : 0.1 molL 1 NaHCO3溶 液 中 一 定 有 c(Na ) c(HCO ) c(CO ) c(H2CO3) 0.1 3 2 3molL 1。0.1 molL1 CH3COOH 与 0.1 molL1 CH3COONa 等体积混合
6、一定有: c(CH3COOH) c(CH3COO )2 c(Na )0.1 molL 1 。(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3离子,即可推出溶液中的质子守恒式。题组一 电解质溶液中的平衡移动1(2018北京,11)测定 0.1 molL1 Na2SO3溶液先升温再降温过程中的 pH,数据如下。时刻 温度/ 25 30 40 25pH 9.66 9.52 9.37 9.25实验过程中,取时刻的溶液,加入盐酸酸化的 BaCl2溶液做对比实验,产生白色沉淀多。下
7、列说法不正确的是( )ANa 2SO3溶液中存在水解平衡:SO H 2OHSO OH 23 3B的 pH 与不同,是由 SO 浓度减小造成的23C的过程中,温度和浓度对水解平衡移动方向的影响一致D与的 Kw值相等答案 C解析 的过程中,pH 变小,说明 SO 水解产生的 c(OH )减小;升高温度,SO23的水解平衡正向移动,溶液中 SO 水解产生的 c(OH )增大,pH 应增大,而实际上溶23 23液的 pH 减小,其主要原因是实验过程中部分 SO 被空气中的 O2氧化生成 SO ,溶液中23 24c(SO )减小,水解平衡逆向移动,则溶液中 c(OH )减小,pH 减小;的过程中,温23
8、度升高,SO 的水解平衡正向移动,而 c(SO )减小,水解平衡逆向移动,二者对水解平23 23衡移动方向的影响不一致,C 错;Na 2SO3是强碱弱酸盐,在水溶液中发生水解,存在水解平衡:SO H 2OHSO OH ,A 对;实验过程中,取时刻的溶液,加入盐酸酸化的23 3BaCl2溶液做对比实验,产生白色沉淀多,说明中的 SO 数目大于中的,中的 SO24数目小于中的,所以中 OH 数目小于中的,pH 不同,B 对; Kw只与温度有关,D23对。2人体血液里存在重要的酸碱平衡:CO2H 2OH2CO3 HCO ,使人体血液 pH 保持在 7.357.45,否则就会发生酸中毒或OH H 3碱
9、中毒。其 pH 随 c(HCO ) c(H2CO3)变化关系如下表: 3c(HCO ) c(H2CO3) 3 1.0 17.8 20.0 22.4pH 6.10 7.35 7.40 7.454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 3B人体血液酸中毒时,可注射 NaHCO3溶液缓解CpH7.00 的血液中, c(H2CO3) c(HCO ) 3DpH7.40 的血液中,HCO 的水解程度一定大于 H2CO3的电离程度 3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
10、碳酸增大酸度,所以正常人体血液中,HCO 的水解程度 3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, 3pH7.00 的血液中, c(H2CO3) c(HCO ),正确;D 项,pH7.40 的血液中, c(HCO ) 3 3c(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 3 3定大于 H2CO3的电离程度,错误。3下列叙述正确的是( )A常温下,将 pH3 的醋酸溶液稀释到原体积的 10 倍,稀释
11、后溶液的 pH4B25 时 Ksp(AgCl)1.810 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 molL1 的下列溶液,pH 由大到小的排列顺序为 NaOHNa 2CO3(NH 4)2SO4NaHSO 4D为确定二元酸 H2A 是强酸还是弱酸,可测 NaHA 溶液的 pH,若 pH7,则 H2A 是弱酸;若pH7,则 H2A 是强酸答案 C解析 A 项,醋酸稀释 3pH4,错误;B 项,增大 Cl 浓度,AgCl 的溶解平衡左移,溶解度变小,错误;C 项,依据水解的微弱思想可判断同浓度的溶液,碱性:NaOHNa 2CO3,酸性:
12、NaHSO 4(NH 4)2SO4,正确;D 项,若 H2A 是弱酸,NaHA 中可能存在两种趋势,HA H A 和 HA H 2OH2AOH ,若 HA 电离程度大于水解程度,则溶液 pH7,错误。题组二 溶液中的粒子浓度关系4室温下,下列溶液中粒子浓度关系正确的是( )ANa 2S 溶液: c(Na ) c(HS ) c(OH ) c(H2S)BNa 2C2O4溶液: c(OH ) c(H ) c(HC2O )2 c(H2C2O4) 4CNa 2CO3溶液: c(Na ) c(H )2 c(CO ) c(OH )23DCH 3COONa 和 CaCl2混合溶液: c(Na ) c(Ca2
13、) c(CH3COO ) c(CH3COOH)2 c(Cl )5答案 B解析 在 Na2S 溶液中存在:H 2OOH H 以及 S2 H 2OHS OH 、HS H 2OH2S 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,Na 2C2O4溶液中存在: c(OH ) c(H ) c(HC2O )2 c(H2C2O4),B 正确;利用电荷 4守恒知,Na 2CO3溶液中: c(Na ) c(H )2 c(CO ) c(HCO ) c(OH ),C 错误;利用23 3物料守恒可知,CH 3C
14、OONa 和 CaCl2的混合液中 c(Na ) c(Ca2 ) c(CH3COOH) c(CH3COO ) c(Cl ),D 错误。1265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:起始浓度/molL1实验编号c(HA) c(KOH)反应后溶液的 pH 0.1 0.1 9 x 0.2 7下列判断不正确的是( )A实验反应后的溶液中: c(K ) c(A ) c(OH ) c(H )B实验反应后的溶液中: c(OH ) c(K ) c(A ) molL1Kw110 9C实验反应后的溶液中: c(A ) c(HA)0.1 molL 1D实验反应后的
15、溶液中: c(K ) c(A ) c(OH ) c(H )答案 B解析 KA 为强碱弱酸盐,溶液呈碱性,A 会发生水解,故 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,故 C 项正确;中性溶液中水的电离较微弱,所以有 c(K ) c(A ) c(OH ) c(H ),故 D 项正确。6(2018江苏,4)室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )A0.1 molL 1 KI 溶液:Na 、
16、K 、ClO 、OH B0.1 molL 1 Fe2(SO4)3溶液:Cu 2 、NH 、NO 、SO 4 3 24C0.1 molL 1 HCl 溶液:Ba 2 、K 、CH 3COO 、NO 3D0.1 molL 1 NaOH 溶液:Mg 2 、Na 、SO 、HCO24 3答案 B解析 B 项,各离子可以大量共存;A 项,ClO 有氧化性,能将 I 氧化为 I2,不能大量共存;C 项,CH 3COOH 为弱电解质,CH 3COO 与 H 不能大量共存;D 项,OH 与 Mg2 、HCO 均 3不能大量共存。解答离子浓度判断题的一般思路(1)等式关系:依据三个守恒(电荷守恒、物料守恒、质子
17、守恒)电荷守恒式的特点:一边全为阴离子,另一边全为阳离子。物料守恒式的特点:式子有弱电解质对应的分子和离子,一般一边含一种元素,另一边含另一种元素的离子和分子。7质子守恒的特点:一边某微粒能电离 H ,另一边微粒能结合 H 。(2)不等式关系单一溶液:酸或碱溶液考虑电离,盐溶液考虑水解。混合溶液:不反应(考虑电离和水解);恰好反应看生成的是酸或碱(考虑电离),生成盐溶液(考虑水解);过量(根据过量程度考虑电离和水解)。角度二 巧用三大平衡常数1溶液中的“三大平衡常数”符号 平衡关系式(实例) 及平衡常数表达式弱电解质电离平衡常数 Ka或 KbHFH F KacH cF cHF盐的水解平衡常数
18、KhCH3COO H 2OCH3COOHOH KhcCH3COOHcOH cCH3COO 沉淀溶解平衡常数 KspMg(OH)2(s)Mg2 (aq)2OH (aq) KspMg(OH)2 c(Mg2 )c2(OH )2.相关规律(1)Qc与 K 的关系二者表达式相同,若 Qc K,平衡正向移动;若 Qc K,平衡不移动,若 Qc K,平衡逆向移动。(2)平衡常数都只与温度有关,温度不变,平衡常数不变。升高温度, Ka、 Kb、 Kw、 Kh均增大。(3)Ka、 Kh、 Kw三者的关系式为 Kh ; Kb、 Kh、 Kw三者的关系式为 Kh 。KwKa KwKb题组一 利用平衡常数判断酸、碱的
19、强弱及反应方向1硼酸(H 3BO3)溶液中存在如下反应:H3BO3(aq)H 2O(l)B(OH)4 (aq)H (aq)。8化学式 电离常数(298 K)硼酸 K5.710 10碳酸K14.410 7 K24.710 11醋酸 K1.7510 5下列说法正确的是( )A将一滴碳酸钠溶液滴入硼酸溶液中一定能观察到有气泡产生B将一滴醋酸溶液滴入碳酸钠溶液中一定能观察到有气泡产生C等物质的量浓度的碳酸溶液和硼酸溶液比较,pH:前者后者D等物质的量浓度的碳酸溶液和醋酸溶液比较,pH:前者后者答案 D解析 由电离常数可知酸性:CH 3COOHH 2CO3H 3BO3HCO 。A 项中应生成 HCO ;
20、B 项中 3 3CH3COOH 少量,也只生成 HCO ;C 项中碳酸溶液 pH 小;D 项中 CH3COOH 比 H2CO3易电离,故 3醋酸溶液 pH 小。2已知下表为 25 时某些弱酸的电离平衡常数。如图表所示常温时,稀释 CH3COOH、HClO两种酸的稀溶液时,溶液 pH 随加水量的变化。依据所给信息,下列说法正确的是( )CH3COOH HClO H2CO3Ka1.810 5 Ka3.010 8Ka14.410 7 Ka24.710 11A.相 同 浓 度 的 CH3COONa 和 NaClO 的 混 合 溶 液 中 , 各 离 子 浓 度 的 大 小 关 系 是 : c(Na )
21、 c(ClO ) c(CH3COO ) c(OH ) c(H )B向 NaClO 溶液中通入少量二氧化碳的离子方程式为 2ClO CO 2H 2O=2HClOCO 23Ca、b、c 三点所示溶液中水的电离程度 cabD图像中,表示 CH3COOH,表示 HClO,且溶液导电性:cba答案 C解析 醋酸的酸性强于次氯酸,所以相同浓度的 CH3COONa 和 NaClO 混合溶液中,水解程度CH3COO ClO ,溶液中离子浓度的大小关系是 c(Na ) c(CH3COO ) c(ClO ) c(OH )9 c(H ),A 项错误;由表格中的电离平衡常数可知,酸性 H2CO3HClOHCO ,所以
22、向 3NaClO 溶液中通入少量的二氧化碳的离子方程式为 ClO CO 2H 2O=HClOHCO ,B 项错 3误;a、b、c 三点表示溶液中 H 浓度的大小关系是 bac,H 的浓度越大,水的电离程度越小,所以水的电离程度 cab,C 项正确;醋酸的酸性比次氯酸强,加入同体积的水时,醋酸的 pH 变化大于次氯酸,因此表示 CH3COOH,表示 HClO,因溶液的导电性与溶液中的离子浓度有关,离子浓度越大,导电性越强,所以溶液导电性 bac,D 项错误。3 (2017长 郡 中 学 模 拟 )已 知 : Ksp(CuS) 6.010 36, Ksp(ZnS) 3.010 25, Ksp(Pb
23、S) 9.010 29。 在自然界中,闪锌矿(ZnS)和方铅矿(PbS)遇硫酸铜溶液能转化成铜蓝(CuS)。下列有关说法不正确的是( )A硫化锌转化成铜蓝的离子方程式为 ZnS(s)Cu 2 (aq)=Zn2 (aq)CuS(s)B在白色硫化锌浊液中滴加硝酸铅溶液,不会生成黑色沉淀(PbS)C在水中的溶解度: S(ZnS) S(PbS) S(CuS)D若溶液中 c(Cu2 )110 10 molL1 ,则 S2 已完全转化成 CuS答案 B解析 由 Ksp(CuS)6.010 36 , Ksp(ZnS)3.010 25 ,知 CuS 的溶解度小于 ZnS,硫化锌可以转化为硫化铜,ZnS(s)C
24、u 2 (aq)=Zn2 (aq)CuS(s),故 A 正确;ZnS 的溶解度大于 PbS,在白色硫化锌浊液中滴加硝酸铅溶液,可以生成黑色沉淀(PbS),故 B 错误;由已知可知在水中的溶解度: S(ZnS) S(PbS) S(CuS),故 C 正确; Ksp(CuS)6.010 36 ,若溶液中 c(Cu2 )110 10 molL1 ,则 c(S2 ) 6.010 26 6.010 36110 10molL1 110 5 molL1 ,S 2 已完全转化成 CuS,故 D 正确。题组二 利用平衡常数判断微粒浓度的关系4(2016全国卷,13)下列有关电解质溶液的说法正确的是( )A向 0.
25、1 molL1 CH3COOH 溶液中加入少量水,溶液中 减小cH cCH3COOHB将 CH3COONa 溶液从 20 升温至 30 ,溶液中 增大cCH3COO cCH3COOHcOH C向盐酸中加入氨水至中性,溶液中 1cNH 4cCl D向 AgCl、AgBr 的饱和溶液中加入少量 AgNO3,溶液中 不变cCl cBr 答案 D解析 A 项, ,加水稀释, c(CH3COO )减小, Ka不变,所以比值增cH cCH3COOH KacCH3COO 10大,错误;B 项, (Kh为水解常数),温度升高,水解常数 Kh增大,cCH3COO cCH3COOHcOH 1Kh比值减小,错误;C
26、 项,向盐酸中加入氨水至中性,根据电荷守恒: c(NH ) c(H ) 4 c(Cl ) c(OH ),此时 c(H ) c(OH ),故 c(NH ) c(Cl ),所以 1,错误; 4cNH 4cCl D 项,在饱和溶液中 ,温度不变,溶度积 Ksp不变,则溶液中 不变,cCl cBr KspAgClKspAgBr cCl cBr 正确。5(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 )23C c(H ) D Ksp(MgCO3)答案 A解析 含有 MgCO3固体的溶液中存在溶解平衡:MgCO 3(
27、s)Mg2 (aq)CO (aq),加入少23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(CO23)减小, Ksp(MgCO3)只与温度有关,不变。236CO 2溶于水生成碳酸。已知下列数据:弱电解质 H2CO3 NH3H2O电离常数(25 )Ka14.3010 7 Ka25.6110 11Kb1.7710 5现有常温下 1 molL1 的(NH 4)2CO3溶液,下列说法正确的是( )A由数据可判断该溶液呈酸性B c(NH ) c(HCO ) c(CO ) c(NH3H2O) 4 3 23C c(NH ) c(NH3H2O)2 c(CO )
28、2 c(HCO )2 c(H2CO3) 4 23 3D c(NH ) c(H ) c(HCO ) c(OH ) c(CO ) 4 3 23答案 C解析 根据表中数据知 NH 的水解平衡常数 Kh ,CO 第一步水解的平衡常数 4KwKb 23Kh ,知 CO 的水解程度大于 NH 的水解程度,常温下 1 molL1 的(NH 4)2CO3溶液KwKa2 23 4呈碱性,A 项错误;盐类的水解是微弱的,1 molL 1 的(NH 4)2CO3溶液中: c(NH ) c(CO 4) c(HCO ) c(NH3H2O),B 项错误;根据物料守恒判断,C 项正确;根据电荷守恒知23 3c(NH ) c
29、(H )2 c(CO ) c(HCO ) c(OH ),D 项错误。 4 23 311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 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lg 0,代表没稀释;lg 1,代表稀释 10 倍VV0 VV0HY 为强酸、HX 为弱
30、酸a、b 两点的溶液中: c(X ) c(Y )水的电离程度:dcabMOH 为强碱、ROH 为弱碱 c(ROH) c(MOH)水的电离程度:ab122.双曲线型 K c(X )c(Y )不同温度下水溶液中 c(H )与 c(OH )的变化曲线常温下,CaSO 4在水中的沉淀溶解平衡曲线 Ksp910 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,Kw110 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,ac 的变化为增大c(SO ),如加入 Na2SO4固体,但 Ksp不24变
31、(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 CaSO43.直线型(双曲线转化为直线)(1)常考有关对数举例pC:类比 pH,即为 C 离子浓度的负对数,规律是 pC 越大,C 离子浓度越小。p K:平衡常数的负对数,规律是 pK 越大,平衡常数越小,对于一元弱酸(HX):pKapHlg ,lg 越大,HX 的电离程度越大。cX cHX cX cHXAGlg ,氢离子浓度与氢氧根离子浓度比的对数;规律是: AG 越大,酸性越强,cH cOH 中性时 AG0。(2)常考有关图像举例pOHpH 曲线:a表示一元酸与一
32、元碱中和过程中 H 与 OH 离子浓度的关系。bQ 点代表中性。cM 点显酸性,N 点显碱性,两点水的电离程度相同。13直线型(pMpR 曲线)pM 为阳离子浓度的负对数,pR 为阴离子浓度的负对数a直线 AB 上的点: c(M2 ) c(R2 );b溶度积:CaSO 4CaCO 3MnCO 3;cX 点对 CaCO3要析出沉淀,对 CaSO4是不饱和溶液,能继续溶解 CaSO4;dY 点: c(SO ) c(Ca2 ),二者的浓度积等于 105 ;Z 点: c(CO ) c(Mn2 ),二者24 23的浓度积等于 1010.6 。常温下将 KOH 溶液滴加到二元弱酸(H 2X)溶液中,混合溶
33、液的 pH 与离子浓度变化的关系图a二元弱酸(H 2X)一级电离程度远大于二级电离程度。lg 越大,表示电离程度越大,因而 N 代表一级电离的曲线, M 代表二级电离曲线。cX2 cHX b可以根据 m 点,n 点的坐标计算 pKa1和 pKa2。4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14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 pH7 不一定是终点:强碱与强酸反应时,终
34、点是 pH7;强碱与弱酸(强酸与弱碱)反应时,终点不是 pH7(强碱与弱酸反应终点是 pH7,强酸与弱碱反应终点是 pH7)155.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) 0为 CH3COOH 分布系数, 1为CH3COO 分布系数 0为 H2C2O4分布系数, 1为 HC2O分布系数, 2为 C2O 分布系数 4 24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
35、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 时的平衡浓度题组一 弱酸或弱碱稀释曲线1(2017泉州一模)某温度下,相同体积、相同 pH 的氨水和氢氧化钠溶液加水稀释时的pH 变化曲线如图所示,下列判断正确的是( )Aa 点导电能力比 b 点强Bb 点的 Kw值大于 c 点C与盐酸完全反应时,消耗盐酸体积 Va VcDa、c 两点 c(H )相等答案 D解析 由图可知 pH:b 点大于 a 点,所以溶液中的离子浓度 b 点大于 a 点,即导电能力 b 点大于 a 点,A 项错误;b 点和 c 点的温度相同,其 Kw相等,B 项错误
36、;由图像中曲线的变化趋势知,a 点是 NaOH 溶液,c 点是氨水,pH 相同时 c(NH3H2O)远大于 c(NaOH),结合溶液的体积 c 点大于 a 点,故消耗盐酸体积 Va Vc,C 项错误;a、c 两点的 pH 相同,则 c(H )16相同,D 项正确。2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 pH1 的 H2SO4溶液混合
37、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 )答案 A解析 由图可知,稀释前 ROH 溶液的 pH13,稀释 100 倍时 pH11,故 ROH 为强碱,而稀释前 MOH 的 pH12,稀释 100 倍时 pH11,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 molL 1
38、,MOH 溶 液 的 物 质 的 量 浓 度 大 于0.01 molL 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 pH1 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。3浓度均为 0.1 molL1 、体积均为 V0的 HX、HY 溶液,分别加水稀释至体积为 V,pH 随lg 的变化关系如图所示。下列叙述正确的是( )VV0AHX、HY 都是弱酸,且 HX 的酸性比
39、 HY 的弱B常温下,由水电离出的 c(H )c(OH ):abDlg 3 时,若同时微热两种溶液(不考虑 HX 、HY 和 H2O 的挥发),则 减小VV0 cX cY 答案 B解析 A 项,根据图分析,当 lg 0 时,HX 的 pH1,说明 HX 部分电离,为弱电解质;HYVV0的 pH1,说明其完全电离,为强电解质,所以 HY 的酸性大于 HX 的酸性,错误;B 项,酸或碱抑制水的电离,酸中的氢离子浓度越小,其抑制水电离程度越小,根据图分析,b 点对应的溶液中氢离子浓度小于 a 点对应的溶液中氢离子浓度,则水的电离程度 aKHBKHDB滴定至 P 点时,溶液中: c(B )c(Na )
40、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 )答案 C解析 A 项,根据图像知,在未滴加 NaOH 溶液时,0.1 molL1 的三种酸(HA、HB 和 HD)溶液的 pH 均大于 1,说明三种酸均为弱酸,且 HA 的 pH 最小、酸性最强,HD 的 pH 最大、酸性最弱,因酸性越强,电离常数越大,故 KHAKHBKHD,正确; B 项,滴定至 P 点时,溶液中未反应的 HB 与生成的 NaB 的浓度相等,且溶液呈酸性,说明 HB 的电离
41、程度大于 B 水解程度,故 c(B )c(Na )c(HB)c(H )c(OH ),正确;C 项,pH7 时,三种离子的浓度分别等于c(Na ),然而三种溶液中阴离子水解程度不同,加入 NaOH 溶液的体积不同,故三种阴离子20的浓度也不同,错误;D 项,根据质子守恒即可得出,三种溶液混合后溶液的质子守恒关系:c(HA) c(HB) c(HD) c(OH ) c(H ),正确。8常温下,向 10 mL 0.1 molL1 的 HR 溶液中逐滴滴入 0.1 molL1 的 NH3H2O 溶液,所得溶液 pH 及导电性变化如图。下列分析不正确的是( )Aab 点导电能力增强,说明 HR 为弱酸Bb
42、 点溶液 pH5,此时酸碱恰好中和Cc 点溶液存在 c(NH ) c(R )、 c(OH ) c(H ) 4Dbc 任意点溶液均有 c(H )c(OH ) Kw1.010 14答案 B解析 A 项,根据图像可知,ab 点导电能力增强,说明 HR 为弱电解质,在溶液中部分电离,加入氨水后生成强电解质,离子浓度增大;B 项,b 点溶液 pH7,此时加入 10 mL 一水合氨,HR 与一水合氨的浓度、体积相等,则二者恰好反应;C 项,c 点时溶液的 pH7,混合液显碱性,则 c(OH ) c(H ),结合电荷守恒可知: c(NH ) c(R );D 项,bc 点, 4溶液的温度不变,则水的离子积不变
43、。9已知:常温下,(1) Ka1(H2CO3)4.310 7 , Ka2(H2CO3)5.610 11 ;(2)H 2R 及其钠盐的溶液中,H 2R、HR 、R 2 分别在三者中所占的物质的量分数( )随溶液 pH 的变化关系如图所示。下列叙述错误的是( )A在 pH4.3 的溶液中:3 c(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 pH3 的溶液中存在 10 3cR2 cH2Rc2HR D向 Na2CO3溶液中加入少量 H2R 溶液,发生反应:2CO H 2R=2HCO R 223 3答案 B解析
44、A 项,在 pH4.3 的溶液中, c(HR ) c(R2 ),根据溶液中电荷守恒 2c(R2 )21 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,H 2R 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 pH1.3 时, c(H2R) c(HR ),则Ka1 10 1.3 ,当溶液 pH4.3 时, c(R2 ) c(H
45、R ),则 Ka2cHR cH cH2R10 4.3 , 10 3 ,正确;D 项,由 C 选项cR2 cH cHR cR2 cH2Rc2HR Ka2Ka1 10 4.310 1.3分析可知,H 2R 的电离常数 Ka2大于 H2CO3的 Ka2,即酸性:HR HCO ,所以向 Na2CO3溶液 3中加入少量 H2R 溶液,发生反应:2CO H 2R=2HCO R 2 ,正确。23 310乙二胺(H 2NCH2CH2NH2)是二元弱碱,在水中的电离原理类似于氨。常温下,向乙二胺溶液中滴加盐酸,溶液的 pH 与相关离子浓度的关系如图所示。下列说法不正确的是( )A曲线 T 代表 pH 与 lg 的关系cH3NCH2CH2NH32 cH2NCH2CH2NH 3B乙二胺在水中第一步电离的电离方程式为 H2NCH2CH2NH2H 2OH2NCH2CH2NH OH 3C常温下,p Kb2lg Kb27.15D(H 3NCH2CH2NH3)Cl2溶液中 c(H ) c(OH )答案 A解析 由曲线 T、G 上横坐标为 0 的点可分别求出乙二胺的电离常数 Kb1、 Kb2依次为104.07 、10 7.15 ,乙二胺的第一步