水溶液中的離子平衡專題復(fù)習(xí)

1、水溶液中的離子平衡一、概念：在一定條件下，當(dāng)電解質(zhì)分子電離成離子的速率和離子重新結(jié)合成分子的速 率相等時(shí)，電離過程就達(dá)到了電離平衡狀態(tài)。二、特點(diǎn)：1. 電離平衡是動(dòng)態(tài)平衡2. 弱電解質(zhì)溶液加水稀釋時(shí)，電離平衡向電解質(zhì)電離的方向移動(dòng)。此時(shí)，溶液中的離子數(shù)目增多，但電解質(zhì)的分子數(shù)減少，離子濃度減小，溶液的導(dǎo)電性降低。3. 電離平衡是吸熱過程，升高溫度，電離平衡向正方向移動(dòng)， 此時(shí)，溶液中的離子數(shù)目增多，離子濃度增大，溶液的導(dǎo)電性增強(qiáng)。4. 在弱電解質(zhì)溶液中，加入與弱電解質(zhì)電離出相同的離子的強(qiáng)電解質(zhì)時(shí)，使弱電解質(zhì)的電離平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。三、知識(shí)點(diǎn)：（1）水的電離和離子積常數(shù)及其影響因素水是一種極

2、弱的電解質(zhì)，發(fā)生微弱電離：出0 + H 20- H3O+ + OH或H20：- H+ +0H。一定溫度下，由水電離出的H+濃度與0H濃度的乘積為一常數(shù)，通常用Kw表示。水的離子積常數(shù)（Kw ）只受溫度影響，而與溶液的酸堿性和濃度大小無關(guān)，Kw隨著溫度的升高而增大，如 25C 時(shí)，KW = 1X1014、100C 時(shí)，KW = 1X1012。對(duì)水的電離平衡和離子積常數(shù)影響因素的比較:平衡移 動(dòng)方向c（H+）的變化c（0H）的變化c（H+）與 c（0H）的關(guān)系Kw溶液的酸堿性升高溫度向右增大增大c(H+)= c(0H)增大中性加少量固體NH4CI向右增大減小c(H+)> c(0H)不變酸性加

3、少量固體CH3COONa向右減小增大c(H+)v c(OH)不變堿性加少量金屬Na向左減小增大c(H+)v c(OH)不變堿性加入少量H2SO4向左減小減小c(H+)> c(OH)不變酸性加人少量固體 NaOH向左減小增大c(H+)v c(OH )不變堿性提醒：由于同離子效應(yīng)的原因，酸、堿能抑制水的電離，但不能改變Kw的大小。鹽的水解能促進(jìn)水的電離，但不改變Kw的大小。結(jié)論：一定溫度下，強(qiáng)酸強(qiáng)堿溶液中，水的電離不受影響，電離度不變；強(qiáng)酸弱堿鹽 或強(qiáng)堿弱酸鹽溶液中水的電離得到促進(jìn)，水的電離度變大；強(qiáng)酸弱堿鹽溶液中， 水的電離度用c(H+)計(jì)算，強(qiáng)堿弱酸鹽溶液中，水的電離度用c(OH)計(jì)算；

4、25C時(shí)，pH之和為14的一對(duì)強(qiáng)酸弱堿鹽和強(qiáng)堿弱酸鹽的溶液中水的電離度相等，即此時(shí)兩種鹽對(duì)水的電離的促進(jìn)效果相同。(2) 一般用溶解平衡方程式表示固體在溶液中的溶解平衡：AmBn(s) mAn+(aq) +nBm (aq),如AgCI固體的溶解平衡可表示如下：AgCI(s) Ag +(aq) + Cl (aq)。需要說明的是，AgCI(s) ° Ag +(aq) + Cl (aq)與 AgCl =Ag+ + Cl所表示的意義不同。前者表示難溶 電解質(zhì)AgCl在水溶液中的溶解平衡方程式，后者表示弱電解質(zhì)AgCl在水溶液中的電離方是歷年高考的重點(diǎn)與難點(diǎn)。其主要內(nèi)pH計(jì)算、鹽類水解與溶液中

5、離子濃涉及本部分知識(shí)的關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)就是程式。水溶液中的離子平衡在高考命題中占有重要地位， 容：有關(guān)弱電解質(zhì)的電離平衡，水的電離與溶液的 度大小的比較，難溶電解質(zhì)的溶解平衡及相關(guān)計(jì)算等。 電離、水解、溶解這三大平衡。四、復(fù)習(xí)方法指導(dǎo)：(1)弄清概念的內(nèi)涵和外延，把握概念最本質(zhì)的東西，注意關(guān)鍵字詞，正確理解弱電 解質(zhì)的電離過程。(2) 抓住水的電離特點(diǎn)，結(jié)合勒夏特列原理，掌握如下結(jié)論：升溫，水的電離程度增大，Kw增大，c(H+)與c(OH)均增大，pH減小，但水仍為中性；鹽溶液中水的電離程 度：a.強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽溶液中水的電離程度與純水的電離程度相同；b.NaHSOq溶液與酸溶液相似，能抑制水的電離，故

6、該溶液中水的電離程度比純水的電離程度??；c.強(qiáng)酸弱堿鹽、強(qiáng)堿弱酸鹽、弱酸弱堿鹽都能發(fā)生水解反應(yīng)，將促進(jìn)水的電離，故使水的電離程度增大。(3) 溶液的酸堿性越強(qiáng)，水的電離程度不一定越大。酸、堿的電離抑制了水的電離，且溶液的酸堿性越強(qiáng)，水的電離程度越??； 鹽類的水解促進(jìn)了水的電離，且溶液的酸堿性越強(qiáng)，水的電離程度越大。(4) 對(duì)于溶解平衡，要抓住難溶電解質(zhì)在水溶液中的溶解平衡與化學(xué)平衡、電離平衡 一樣，符合平衡的基本特征， 滿足平衡變化的基本規(guī)律，再弄清楚沉淀的溶解度與溶度積的關(guān)系以及沉淀的生成、溶解或轉(zhuǎn)化。五、鏈接咼考1. ( 2013新課標(biāo)卷I 9)短周期元素 W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大

7、，其簡單離子都 能破壞水的電離平衡的是2- XZ + 、#3+ 一 3+ r2 -+ r2 A. W 、X B. X、Y C. 丫、Z D. X、Z解析：根據(jù)離子所帶的電荷數(shù)，結(jié)合短周期元素w、X、Y、Z的原子敘述依次增大，可知：它們分別是：O2-、Na+、Al3+、S2-。弱堿的陽離子(Al3+)、弱酸的陽離子(S2-)分別能促進(jìn)水的電離：Al 3+ + 3H2OAl(OH) 3 + 3H+、S2- + H2O HS- + OH-，使水的電離程度增大，因此 C選項(xiàng)符合題意。O2-不能在水溶液存在，而 Na+不水解。答案：C考點(diǎn)定位：考查周期表中元素的推斷及水的電離平衡影響因素。2. ( 20

8、13天津化學(xué)5)下列有關(guān)電解質(zhì)溶液的說法正確的是A. 在蒸餾水中滴加濃 H2SO4, Kw不變B. CaCO3難溶于稀硫酸，也難溶于醋酸C. 在 Na2S稀溶液中，c(H+)= c(OH -) 2c(H2S)- c(HS-)D. NaCl溶液和CH3COONH4溶液均顯中性，兩溶液中水的電離程度相同解析：A選項(xiàng)在蒸餾水中滴加濃 H2SO4，放出熱量，溶液溫度升高，Kw變大，因?yàn)樗碾x子積常數(shù)(Kw)只受溫度影響，而與溶液的酸堿性和濃度大小無關(guān)，錯(cuò)誤；B選項(xiàng)CaCO3難溶于稀硫酸，是因?yàn)榉磻?yīng)生成的CaSO4微溶于水，覆蓋在 CaCO3表面上，阻止反應(yīng)進(jìn)行，但能和醋酸反應(yīng)，即溶于醋酸，錯(cuò)誤；C選項(xiàng)

9、是溶液中的質(zhì)子守恒，故正確；D選項(xiàng)NaCI只電離，不水解，CH3COONH4雙水解，促進(jìn)水的電離，水的電離程度增大，錯(cuò)誤。答案：C考點(diǎn)定位：該題考查水的離子積常數(shù)、電解質(zhì)溶液的基本知識(shí)。3. ( 2013 廣東理綜12) 50C時(shí)，下列各溶液中，離子的物質(zhì)的量濃度關(guān)系正確的是+ -1A. pH = 4 的醋酸中：c(H ) = 4.0mol LB. 飽和小蘇打溶液中：c(Na+)= c(HCO3-)C.飽和食鹽水中：+ + c(Na ) + c(H ) = c(Cl ) + c(OH )D. pH = 12 的純堿溶液中：c(OH -)= 1.0 >10-2mol L-1解析：A選項(xiàng)中c

10、(H+)= 10-4mol L-S因此該選項(xiàng)錯(cuò)誤；B選項(xiàng)中HCO 3-在水溶液中既 能水解，又能電離，但水解程度大于電離程度，溶液顯堿性，c(H+)v c(OH -)，由電荷守恒不難得出：c(Na+)> c(HCO3-),因此該選項(xiàng)錯(cuò)誤；C選項(xiàng)符合電荷守恒， 知其正確；D選項(xiàng), 由于溫度沒有指明是 25C，所以水的離子積不能確定，無法計(jì)算出c(OH -)的大小。答案：C考點(diǎn)定位：pH的計(jì)算、水的離子積以及離子濃度大小的判斷等。4. ( 2013重慶理綜8)下列說法正確的是A. KClO 3和SO3溶于水后能導(dǎo)電，故 KClO 3和SO3為電解質(zhì)B. 25 C時(shí)，用醋酸溶液滴定等濃度NaO

11、H溶液至pH = 7 V醋酸v VwohC. 向NaAIO 2溶液中滴加NaHCOs溶液，有沉淀和氣體生成D. AgCl沉淀易轉(zhuǎn)化為AgI 沉淀且 K(AgX) = c(Ag +) c(X -)，故 K (AgI) v K (AgCl)解析：選項(xiàng)A , KClO 3是電解質(zhì)，SO3溶于水生成 H2SO4, H2SO4是電解質(zhì)，其水溶液 能夠?qū)щ?，?SO3是非電解質(zhì)，A錯(cuò)；選項(xiàng)B , 25C時(shí)，醋酸與 NaOH恰好完全中和生成CH3COONa , CH3COONa水解使溶液呈堿性，欲使溶液的 pH = 7,醋酸必須過量，貝U V醋酸 >VNaOH , B錯(cuò)；選項(xiàng)C,向NaAIO 2溶液中

12、滴加 NaHCO?溶液，發(fā)生反應(yīng)NaAIO 2+ NaHCO 3+ H2O = Al(OH) 3 J + N2CO3, C錯(cuò)；選項(xiàng)D, AgCl沉淀易轉(zhuǎn)化為 AgI沉淀，說明溶解度S(AgCl) >S(AgI)，所以，溶度積 Ksp (AgCl) > Ksp(Agl) , D 正確。答案：D考點(diǎn)定位：電解質(zhì)的判斷、酸堿中和滴定、鹽類水解以及溶度積常數(shù)Kspi5. ( 2013海南卷8) O.lmol HF溶液的pH = 2,則該溶液中有關(guān)濃度關(guān)系式不正確 的是+ +A. c(H ) > c(F )B. c(H ) > c(HF)C. c(OH )> c(HF)D.

13、 c(HF) >c(F)解析：HF是弱電解質(zhì)，溶于水后部分電離，因此pHl,因水也電離產(chǎn)生 H+，所以c(H+) 12> c(F )，均約為0.01, c(HF)約0.09，根據(jù)水的離子積常數(shù)知：c(OH )為10 。答案：B、C考點(diǎn)定位：弱電解質(zhì)的電離、離子濃度大小的比較以及有關(guān)pH的計(jì)算。6. ( 2013安徽理綜13)已知NaHSO3溶液顯酸性，溶液中存在以下平衡：HSO3 + H2O - H2SO3 + OH +2一HSO3 - H + SO31向0.1mol L的NaHSO3溶液中分別加入以下物質(zhì)，下列有關(guān)說法正確的是A. 加入少量金屬Na,平衡左移，平衡右移，溶液中c(

14、HSO3)增大B. 加入少量 Na2SO3 固體，貝V c(H+) + c(Na+) = c(HSO3) + c(OH ) +c(SO32)C. 加入少量NaOH溶液，、的值均增大+2一+ 一D. 加入氨水至中性，則 2c(Na )= c(SO3 )> c(H )= c(OH )解析：NaHSO3溶液顯酸性，說明電離大于水解。A選項(xiàng)加入Na,與水反應(yīng)生成 NaOH , 與NaHSO3反應(yīng)，故c(HSO3 )減小，錯(cuò)誤；B選項(xiàng)溶液中存在電荷守恒，故亞硫酸根前乘以 2;錯(cuò)誤；C選項(xiàng)加入少量 NaOH , c(HSO3)、c(H+)均減小，c(OH)增大，因此正確。加入 氨水后，還存在c(NH

15、4+),錯(cuò)誤。考點(diǎn)定位：考查電解質(zhì)溶液，涉及弱電解質(zhì)的電離和鹽類的水解、三大守恒關(guān)系的7. (2013福建理綜 8室溫下，對(duì)于0.10 mol L1的氨水，下列判斷正確的是A. 與AICI 3溶液反應(yīng)發(fā)生的離子方程式為Al 3+3OH 一 = AI(OH) 3 JB. 加水稀釋后，溶液中 c(NH4+) c(OH)變大C. 用HNO3溶液完全中和后，溶液不顯中性D. 其溶液的pH = 13解析：A項(xiàng)，一水合氨(NH 3 H2O)屬于弱堿，在離子方程式中不能拆成離子形式，正 確的是3NH3 H2O + Al 3+ = Al(OH) 3 J + 3NH+； B項(xiàng)，c(NH4+) c(OH)是弱電解

16、質(zhì)的電離平衡 常數(shù)，一般只受溫度的影響，加水不會(huì)改變化學(xué)平衡常數(shù)；C項(xiàng)，完全中和后的得到的硝酸鋁屬于強(qiáng)酸弱堿鹽，溶液顯酸性；D項(xiàng)，一水合氨(NH3 H2O)屬于弱電解質(zhì)，不能完全電離，故電離出的 c(OH )小于0.1mol/L，所以pHv 13。答案：C考點(diǎn)定位：弱電解質(zhì)的電離及電離平衡常數(shù)，離子方程式的數(shù)學(xué)以及pH的計(jì)算。8. ( 2013四川理綜化學(xué) 5)室溫下，將一元酸 HA的溶液和KOH溶液等體積混合(忽 略體積變化)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：實(shí)驗(yàn)編號(hào)起始濃度/(mol L -1)反應(yīng)后溶液的pHc(HA)c(KOH)0.10.19x0.27下列判斷不正確的是A. 實(shí)驗(yàn)反應(yīng)后的溶液中：c(K

17、+)> c(A)>c(OH)>c(H+)B. 實(shí)驗(yàn)反應(yīng)后的溶液中：c(OH)= c(K+) - c(A)= mol L-1C. 實(shí)驗(yàn)反應(yīng)后的溶液中：c(A ) + c(HA) > 0.1mol L-D. 實(shí)驗(yàn)反應(yīng)后的溶液中：c(K+)= c(A)>c(OH ) = c(H+)解析：由實(shí)驗(yàn)可知，HA酸為弱酸，故 KA鹽溶液顯堿性，則 c(OH)>c(H+),由電 荷守恒可知 c(K+) >c(A)，故 A 正確；由電荷守恒知 c(K+)+c(H+)= c(OH _)+c(A)，故 c(OH)= c(K ) c(A )+c(H )，故 B 錯(cuò)；由實(shí)驗(yàn)知 x

18、>0.2, 故 c(HA)+c(A )>0.1 mol L-(因?yàn)槿芤?體積是原溶液的2倍了)，故C正確；實(shí)驗(yàn)反應(yīng)后的溶液顯中性，故 c(OH 一)= c(H+)，由電 荷守恒可得c(K+) = c(A )，故D正確。答案：B考點(diǎn)定位：弱電解質(zhì)的電離平衡、離子濃度大小比較、溶液中的守恒關(guān)系。9. ( 2013上海化學(xué)19)部分弱酸的電離平衡常數(shù)如下表:弱酸HCOOHHCNH2CO3電離平衡常數(shù)(25 C)Kj= 1.77 ><10一4心=4.9 >10一10Ki1 = 4.3 >0一711Ki2 = 5.6 >0F列選項(xiàng)錯(cuò)誤的是A. 2CN 一 + H

19、2O + CO 2 2HCN + CO 32一B. 2HCOOH + CO 32 t 2HCOO 一 + 出。+ CO2 fC. 中和等體積、等 pH的HCOOH和HCN消耗NaOH的量前者小于后者D. 等體積、等濃度的 HCOONa和NaCN溶液中所含離子總數(shù)前者小于后者解析：根據(jù)電離常數(shù)可酸性 HCOOH >H2CO3> HCN > HCO3一，因此，A錯(cuò)誤，B正確； 等體積、等pH的HCOOH和HCN所含溶質(zhì)，HCN多，則中和時(shí)消耗的 NaOH的量多，C 正確；根據(jù)電荷守恒， n(HCOO )+n(OH 一)= n(Na+)+n(H+), n(CN一)+n(OH 一)=

20、 n(Na+)+n(H+), 即離子總數(shù)是n(Na+)+n(H+)的2倍，而NaCN的水解程度大，即 NaCN溶液中的n(OH 一)大， n(H+)小，D錯(cuò)誤?？键c(diǎn)定位：本題考查酸性強(qiáng)弱，離子濃度比較，中和反應(yīng)等10. (2013山東理綜13)某溫度下，向一定體積 0.1mol/L醋酸溶液中逐滴加入等濃度 的NaOH溶液，溶液中pOH(pOH =- lgOH)與pH的變化關(guān)系如圖所示，則A. M點(diǎn)所示溶液導(dǎo)電能力強(qiáng)于 Q點(diǎn)B. N 點(diǎn)所示溶液中 c(CH 3COO-) > c(Na+)C. M點(diǎn)和N點(diǎn)所示溶液中水的電離程度相同D. Q點(diǎn)消耗NaOH溶液的體積等于醋酸溶液的體積解析：假設(shè)溫

21、度為25C，由題中信息可知 pH + pOH = 14,中性溶液中pH = pOH = 7,由此可知Q點(diǎn)溶液顯中性；若 NaOH的體積與醋酸的體積相同，兩者恰好完全反應(yīng)，水解顯堿性，故D錯(cuò)；從M點(diǎn)到Q點(diǎn)的過程，是由弱電解質(zhì)CH3COOH生成強(qiáng)電解質(zhì) CHsCOONa 的過程，導(dǎo)電性增強(qiáng)，故 A錯(cuò)；N點(diǎn)顯堿性，c(OH -) > c(H+)，由電荷守恒可知 c(Na+) > c(CH3COO-)，故B錯(cuò)；M、N兩點(diǎn)的pH+pOH相等，即 M點(diǎn)(顯酸性)的c(H十)與N點(diǎn)(顯堿 性)的c(OH-)相等，對(duì)水電離的抑制程度相等， C正確。答案：C考點(diǎn)定位：溶液的pH、導(dǎo)電性，水的電離平衡

22、的影響因素及鹽類的水解。六、跟蹤練習(xí)2+2+2+1. ( 2013江蘇化學(xué)14) 一定溫度下，三種碳酸鹽 MCO 3(M : Mg、Ca、Mn )的沉淀 溶解平衡曲線如下圖所示。已知： pM = - lgc(M) , pc(CO32-) = - lg c(CO32-)。下列說法正 確的是A. MgCO 3、CaCO3、MnCO 3 的 Ksp依次增大2+2 B. a點(diǎn)可表示 MnCO 3的飽和溶液，且 c(Mn )= c(CO3 )C. b點(diǎn)可表示CaCO3的飽和溶液，且 c(Ca2+) v c(CO32)2+2D. c點(diǎn)可表示 MgCO3的不飽和溶液，且 c(Mg ) v c(CO3 )解析

23、：A項(xiàng)，pM越小的離子濃度越大，根據(jù)圖象，MgCO3、CaCO3、MnCO3的Ksp依次減小，MgCO3溶液中離子濃度大， Ksp大，A項(xiàng)錯(cuò)誤；a點(diǎn)在曲線上，可表示 MnCO?的 飽和溶液，又在中點(diǎn)，故 c(Mn2+)=c(CO32), B項(xiàng)正確；b點(diǎn)可表示CaCO3的飽和溶液，但 圖線中數(shù)值越大，實(shí)際濃度越小，故c(Ca2*)>c(CO32)，點(diǎn)在曲線上但鈣離子濃度大，C項(xiàng)錯(cuò)誤；c點(diǎn)在曲線上方，可表示 MgCO3的不飽和溶液，且圖線中數(shù)值越大，實(shí)際濃度越小， 故 c(Mg 2+) v c(CO32) , D 項(xiàng)正確。答案：B、D2. ( 2013 廣西理綜12)下圖表示溶液中 c(H+

24、 )和c(OH )的關(guān)系，下列判斷錯(cuò)誤的是-JnucoTA. 兩條曲線間任意點(diǎn)均有c(H+) >C(OH )= KwB. M區(qū)域內(nèi)任意點(diǎn)均有 c(H+)v c(OH )C. 圖中V T2D. XZ線上任意點(diǎn)均有 pH = 7解析：A項(xiàng)，由水的離子積定義知Kw = c(H+) c(OH )，正確；B項(xiàng)，根據(jù)圖像可知在區(qū)域M內(nèi)，都存在c(H+)v c(OH ),正確；C項(xiàng)，水的離子積隨著溫度的升高而增大，從 TiT 2的過程，也是 Kw = c(H+) c(OH )增大的過程，及 TiT 2是溫度升高的過程； D項(xiàng)， XZ線代表c(H+)= c(OH ),即溶液顯中性，但是溫度升高，pH在減小(PH V 7)。3. (2013上?；瘜W(xué)5) 374C、22.1M Pa以上的超臨界水具有很強(qiáng)的溶解有機(jī)物的能力， 并含有較多的 和OH，由此可知超臨界水A. 顯中性，pH等于7 B.表現(xiàn)出非極性溶劑的特性C.顯酸性，pH小于7 D.表現(xiàn)出極性溶劑的特性解析：超臨界水任然呈中性，A、C項(xiàng)錯(cuò)誤根據(jù)相似相容的原理可以知道E正確(有機(jī)物大多數(shù)是非極性分子)D錯(cuò)誤。答案：B4. ( 2013北京理綜10)實(shí)驗(yàn)： 0.1mol L 一 AgNO 3溶液和0.1mol L 一 NaCI溶液等體積混合得到濁液a,過濾得到濾液b和白色沉淀c; 像濾液b中滴加0.1mol L_1K