2019高考化学二轮选择题增分策略第一篇命题区间七水溶液中的离子平衡学案.doc
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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
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