第三章水溶液中的離子平衡復(fù)習(xí)課學(xué)習(xí)目標(biāo)1.復(fù)習(xí)電解質(zhì)、強(qiáng)電解質(zhì)、弱電解質(zhì)等概念。2.復(fù)習(xí)回顧電離方程式的書寫及注意事項。3.復(fù)習(xí)水的電離和溶液的酸堿性等知識。學(xué)習(xí)過程專題1關(guān)于“酸的強(qiáng)弱的證明方法”的問題【例1】常溫下0.1molL-1醋酸溶液的pH=a,下列措施能使溶液pH=(a+1)的是()A.將溶液稀釋到原體積的10倍B.加入適量的醋酸鈉固體C.加入等體積0.2molL-1鹽酸D.提高溶液的溫度【當(dāng)堂檢測1】室溫條件下進(jìn)行下列各組實驗,其中的觀察要點不能說明醋酸是弱電解質(zhì)的是()選項實驗方案觀察要點A等濃度的醋酸與氫氧化鈉溶液反應(yīng)恰好反應(yīng)時的體積比B醋酸溶液中加入醋酸鈉固體溶液pH的變化C等體積等濃度的鹽酸和醋酸分別和等量鎂條反應(yīng)產(chǎn)生H2的起始速率D將pH=4的醋酸稀釋成pH=6的溶液加H2O的量專題2離子共存問題【例2】在水溶液中能大量共存的一組離子是()A.Na+、Ba2+、Cl-、NO3-B.Pb2+、Hg2+、S2-、SO42-C.NH4+、H+、S2O32-、PO43-D.Ca2+、Al3+、Br-、CO32-【當(dāng)堂檢測2】在水溶液中能大量共存的一組離子是()A.Na+、Al3+、Cl-、CO32-B.H+、Na+、Fe2+、MnO4-C.K+、Ca2+、Cl-、NO3-D.K+、NH4+、OH-、SO42-專題3溶液pH的計算【例3】在T時,Ba(OH)2的稀溶液中c(H+)=10-amolL-1,c(OH-)=10-bmolL-1,已知a+b=12。向該溶液中逐滴加入pH=4的鹽酸,測得混合溶液的部分pH如表所示:序號氫氧化鋇溶液的體積/mL鹽酸的體積/mL溶液的pH22.000.00822.0018.00c22.0022.00d假設(shè)溶液混合前后的體積變化可忽略不計,則下列說法不正確的是()A.a=8B.b=4C.c=9D.d=6【當(dāng)堂檢測3】25時,KW=1.010-14;100時,KW=1.010-12,下列說法正確的是()A.100時,pH=12的NaOH溶液和pH=2的H2SO4恰好中和,所得溶液的pH=7B.25時,0.2molL-1Ba(OH)2溶液和0.2molL-1HCl等體積混合,所得溶液的pH=7C.25時,0.2molL-1NaOH溶液與0.2molL-1CH3COOH恰好中和,所得溶液的pH=7D.25時,pH=12的氨水和pH=2的H2SO4等體積混合,所得溶液的pH>7專題4溶液中離子濃度大小的比較【例4】醋酸鋇(CH3COO)2BaH2O是一種媒染劑,下列有關(guān)0.1molL-1醋酸鋇溶液中粒子濃度大小的比較,其中錯誤的是()A.c(Ba2+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)B.c(H+)+2c(Ba2+)=c(CH3COO-)+c(OH-)C.c(H+)=c(OH-)-c(CH3COOH)D.2c(Ba2+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)【當(dāng)堂檢測4】標(biāo)準(zhǔn)狀況下將2.24LCO2緩慢通入100mL1.5molL-1的NaOH溶液中(溶液體積變化忽略不計),充分反應(yīng)后,下列關(guān)系正確的是()A.c(CO32-)>c(HCO3-)B.c(CO32-)+c(HCO3-)=1molL-1C.c(H+)>c(OH-)D.c(Na+)+c(H+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-)專題5鹽類水解利用中應(yīng)注意的問題【例5】已知NaHSO3溶液和Na2CO3溶液混合加熱煮沸能產(chǎn)生CO2氣體。下列說法中正確的是()A.NaHSO3溶液因水解而呈堿性B.兩溶液混合后產(chǎn)生CO2的原因是二者發(fā)生相互促進(jìn)的水解反應(yīng)C.向NaHSO3溶液中加入三氯化鐵溶液既有沉淀生成,又有氣體生成D.0.1molL-1NaHSO3溶液中:c(HSO3-)+2c(SO32-)+c(OH-)-c(H+)=0.1molL-1【當(dāng)堂檢測5】25時0.1molL-1的醋酸溶液的pH約為3,當(dāng)向其中加入醋酸鈉晶體,等晶體溶解后發(fā)現(xiàn)溶液的pH增大。對上述現(xiàn)象有兩種不同的解釋:甲同學(xué)認(rèn)為醋酸鈉水解呈堿性,c(OH-)增大了,因而溶液的pH增大;乙同學(xué)認(rèn)為醋酸鈉溶于水電離出大量醋酸根離子,抑制了醋酸的電離,使c(H+)減小,因此溶液的pH增大。(1)上述兩種解釋中(填“甲”或“乙”)正確。(2)為了驗證上述哪種解釋正確,繼續(xù)做如下實驗:向0.1molL-1的醋酸溶液中加入少量下列物質(zhì)中的(填字母),然后測定溶液的pH。A.固體CH3COOKB.固體CH3COONH4C.氣體NH3D.固體NaHCO3(3)若(填“甲”或“乙”)的解釋正確,溶液的pH應(yīng)(填“增大”“減小”或“不變”)。(已知25時,CH3COONH4溶液呈中性)隨堂檢測1.下列溶液一定呈中性的是()A.pH=7的溶液B.c(H+)=c(OH-)=10-6molL-1的溶液C.使酚酞呈無色的溶液D.由強(qiáng)酸與強(qiáng)堿等物質(zhì)的量反應(yīng)得到的溶液2.室溫下下列各組離子在指定溶液中能大量共存的是()A.pH=1的溶液中:Fe2+、NO3-、SO42-、Na+B.由水電離出的c(H+)=110-14molL-1的溶液中:Ca2+、Cl-、HCO3-、K+C.c(H+)c(OH-)=11012的溶液中:NH4+、Cl-、NO3-、Al3+D.c(Fe3+)=0.1molL-1的溶液中:K+、ClO-、SO42-、SCN-3.對于室溫下pH=3的乙酸溶液,下列說法正確的是()A.c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)B.加水稀釋到原體積的10倍后溶液的pH變?yōu)?C.加入少量乙酸鈉固體,溶液pH減小D.與等體積pH=11的NaOH溶液混合后所得溶液中:c(Na+)=c(CH3COO-)4.現(xiàn)有室溫下的四種溶液,有關(guān)敘述不正確的是()編號pH111133溶液氨水氧氧化鈉溶液醋酸溶液鹽酸A.相同體積的溶液分別與NaOH完全反應(yīng),消耗NaOH的物質(zhì)的量:>B.分別加水稀釋10倍,四種溶液的pH:>>>C.兩溶液等體積混合,所得溶液中:c(Cl-)>c(NH4+)>c(OH-)>c(H+)D.VaL溶液與VbL溶液混合近似認(rèn)為混合溶液體積=(Va+Vb)L,若混合后溶液的pH=4,則VaVb=1195.下列說法正確的是()A.已知0.1molL-1的醋酸溶液中存在電離平衡:CH3COOHCH3COO-+H+,加少量燒堿溶液可使溶液中c(H+)c(CH3COOH)值增大。B.25時,向水中加入少量固體CH3COONa,水的電離平衡:H2OH+OH-逆向移動,c(H+)降低C.取c(H+)=0.01molL-1的鹽酸和醋酸各100mL,分別稀釋2倍后,再分別加入0.03g鋅粉,在相同條件下充分反應(yīng),醋酸與鋅反應(yīng)的速率大D.向硝酸鈉溶液中滴加稀鹽酸得到的pH=5的混合溶液中:c(Na+)<c(NO3-)6.關(guān)于室溫下pH=12的NaOH溶液,下列說法正確的是()A.c(OH-)>c(Na+)+c(H+)B.由水電離出的c(OH-)=1.010-12molL-1C.與等體積pH=2的醋酸混合后所得溶液顯堿性D.與等體積0.01molL-1氯化銨溶液混合后所得溶液中:c(Na+)=c(NH4+)7.向20mL0.5molL-1的醋酸溶液中逐滴加入等物質(zhì)的量濃度的燒堿溶液,測定混合溶液的溫度變化如圖所示。下列關(guān)于混合溶液的相關(guān)說法錯誤的是()A.醋酸的電離常數(shù):b點>a點B.由水電離出的c(OH-):b點>c點C.從a點到b點,混合溶液中可能存在:c(CH3COO-)=c(Na+)D.b點到c點,混合溶液中一直存在:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)8.(1)已知Ksp(BaSO4)110-10,Ksp(BaCO3)510-9,則向BaSO4懸濁液中逐漸加入Na2CO3固體至c(CO32-)=molL-1時,BaSO4開始向BaCO3沉淀轉(zhuǎn)化。(2)若25時某一元酸HA的電離平衡常數(shù)Ka=110-8,相同物質(zhì)的量濃度的HA和NaA兩溶液等體積混合后,溶液顯性(填“酸”“堿”或“中”)。9.現(xiàn)有濃度均為0.1molL-1的下列溶液:硫酸、醋酸、氫氧化鈉、氯化銨、醋酸銨、硫酸氫銨、氨水,請回答下列問題:(1)四種溶液中由水電離出的H+濃度由大到小的順序是(填序號)。(2)四種溶液中NH4+濃度由大到小的順序是(填序號)。(3)將和按體積比12混合后,混合液中各離子濃度由大到小的順序是。(4)已知t時,KW=110-13,則t(填“>”“<”或“=”)25。在t時將pH=11的NaOH溶液aL與pH=1的H2SO4溶液bL混合(忽略混合后溶液體積的變化),若所得混合溶液的pH=2,則ab=。10.(1)在2mL0.1molL-1的NaCl溶液中,加入2mL0.1molL-1的AgNO3溶液,可觀察到,此反應(yīng)的離子方程式為。將此混合液過濾,濾渣加入2mL0.1molL-1的KI溶液,攪拌,可觀察到,反應(yīng)的離子方程式為。(2)對于Ag2S(s)2Ag+(aq)+S2-(aq),其Ksp的表達(dá)式為。(3)下列說法不正確的是。A.用稀鹽酸洗滌AgCl沉淀比用水洗滌損耗AgCl小B.物質(zhì)的溶解度隨溫度的升高而增加,故物質(zhì)的溶解都是吸熱的C.對于Al(OH)3(s)Al(OH)3(aq)Al3+3OH-,前者為溶解平衡,后者為電離平衡D.除去溶液中的Mg2+,用OH-沉淀Mg2+比用CO32-效果好,說明Mg(OH)2的溶解度比MgCO3大E.沉淀反應(yīng)中常加過量的沉淀劑,其目的是使沉淀完全參考答案學(xué)習(xí)過程專題1【例1】解析:醋酸是弱電解質(zhì),故稀釋10倍后溶液的pH介于a至a+1之間,A項錯誤;加入醋酸鈉后,醋酸鈉電離出的醋酸根對醋酸的電離產(chǎn)生抑制作用,從而使氫離子濃度降低,可能使溶液pH達(dá)到(a+1),B項正確;溶液中加入等體積0.2molL-1鹽酸會使pH變小,C項錯誤;提高溶液的溫度,增大醋酸的電離程度,溶液pH變小,D項錯誤。答案:B【當(dāng)堂檢測1】解析:本題考查弱電解質(zhì)。難度中等。無論醋酸是強(qiáng)電解質(zhì)還是弱電解質(zhì),等濃度的醋酸與氫氧化鈉溶液恰好反應(yīng)所消耗二者的體積始終相同,所以A說法符合題意,其他選項均能說明醋酸是弱電解質(zhì)。答案:A專題2【例2】解析:Na+、Ba2+、Cl-、NO3-離子間不能發(fā)生反應(yīng),在同一溶液中可以大量共存,A項正確;Pb2+與SO42-可生成PbSO4沉淀,Pb2+、Hg2+可與S2-形成沉淀,B項錯誤;H+與S2O32-在溶液中發(fā)生反應(yīng),生成S與SO2,C項錯誤;Ca2+可與CO32-形成CaCO3沉淀,此外Al3+與CO32-可發(fā)生雙水解反應(yīng)而不能共存,D項錯誤。答案為A。答案:A【當(dāng)堂檢測2】解析:Al3+與CO32-可發(fā)生雙水解反應(yīng)而不能共存,A錯誤;Fe2+、H+、MnO4-因發(fā)生氧化還原反應(yīng)不能共存,B錯誤;NH4+與OH因生成弱電解質(zhì)一水合氨而不能共存;D錯誤,答案為C。答案:C專題3【例3】解析:本題考查了pH的綜合計算和從表中獲取關(guān)鍵信息的能力。Ba(OH)2溶液的pH=8,即a=8,再根據(jù)a+b=12,則b=4,c(OH-)=10-4molL-1。Ba(OH)2溶液中OH-的濃度與鹽酸中H+的濃度相等,當(dāng)加入22.00mL鹽酸時恰好中和,該溫度下KW=10-12,當(dāng)恰好完全中和時,溶液的pH=6,即d=6;當(dāng)加入18.00mL鹽酸時,氫氧化鋇過量,c(OH-)=(10-422.00-10-418.00)(22.00+18.00)=10-5molL-1,所以此時c(H+)=10-7molL-1,pH=7。答案:C【當(dāng)堂檢測3】解析:100時,兩溶液恰好中和時,所得中性溶液的pH=6,A不正確;氫氧化鋇是二元強(qiáng)堿,B中氫氧化鋇過量,溶液顯堿性,B不正確;醋酸是弱酸,C中兩物質(zhì)恰好反應(yīng)完全,但生成的醋酸鈉水解,溶液顯堿性,C不正確;氨水是弱堿,D中氨水過量,溶液顯堿性,D正確。答案:D專題4【例4】解析:因CH3COO-水解,故溶液中c(Ba2+)<c(CH3COO-)<2c(Ba2+),A項錯誤;根據(jù)溶液呈電中性原理可知c(H+)+2c(Ba2+)=c(CH3COO-)+c(OH-),B項正確;根據(jù)質(zhì)子守恒可知c(H+)=c(OH-)-c(CH3COOH),C項正確;根據(jù)物料守恒可知2c(Ba2+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH),D項正確。答案:A【當(dāng)堂檢測4】解析:0.1molCO2與0.15molNaOH反應(yīng)生成0.05molNa2CO3與0.05molNaHCO3,由于CO32-水解能力強(qiáng)于HCO3-,A錯誤;由物料守恒知B錯誤;由電荷守恒知D正確。答案:D專題5【例5】解析:由生成CO2知亞硫酸氫鈉溶液呈酸性,A錯誤;相互促進(jìn)的水解反應(yīng)是在帶相反電荷的微粒之間進(jìn)行的,B錯誤;亞硫酸氫鈉與三氯化鐵溶液之間發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成Fe2+和SO42-,無氣體和沉淀生成,C錯誤;由c(HSO3-)+2c(SO32-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)及c(Na+)=0.1molL-1知D正確。答案:D【當(dāng)堂檢測5】解析:(1)CH3COOH溶液中存在電離平衡CH3COOHCH3COO-+H+。加入CH3COONa,c(CH3COO-)增大,電離平衡左移,c(H+)減小,pH增大,乙的觀點正確。(2)為證明乙同學(xué)解釋正確,可以加入含有CH3COO-但水解后溶液顯中性的CH3COONH4。(3)若甲正確,溶液的pH應(yīng)不變;若乙正確,溶液的pH則應(yīng)增大。答案:(1)乙(2)B(3)甲不變(或乙增大)隨堂檢測1.解析:25時pH=7的溶液才是中性,A錯;酚酞的變色范圍為8.210.0,使酚酞呈無色的溶液pH<8.2,不一定顯中性,C錯;H2SO4與NaOH、HCl與Ba(OH)2等物質(zhì)的量反應(yīng)后所得溶液均不顯中性。答案:B2.解析:A中pH=1,說明是酸性溶液,H+、Fe2+、NO3-會發(fā)生氧化還原反應(yīng),錯誤;B中,符合條件的溶液可能是強(qiáng)酸性溶液也可能是強(qiáng)堿性溶液,HCO3-既能與H+反應(yīng)也能與OH-反應(yīng),錯誤;C中,c(H+)c(OH-)=11012,c(H+)c(OH-)=110-14,則c(H+)=0.1molL-1,c(OH-)=110-13molL-1,此溶液為強(qiáng)酸性溶液,離子可以大量共存,正確;D中,溶液中可發(fā)生反應(yīng)Fe3+3SCN-Fe(SCN)3不能大量共存,錯誤。答案:C3.解析:本題考查電解質(zhì)溶液,考查考生的綜合思維能力。難度中等。A項,由電荷守恒可知該敘述正確;B項,因乙酸是弱酸,存在電離平衡,因此加水稀釋到原體積10倍后,3<pH<4;C項,加入少量乙酸鈉固體,c(CH3COO-)增大,乙酸的電離平衡向逆反應(yīng)方向移動,導(dǎo)致溶液pH增大;D項,混合液的溶質(zhì)為CH3COOH與CH3COONa,溶液中由電荷守恒可知c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(CH3COO-),大量CH3COOH發(fā)生電離而使溶液呈酸性,故c(Na+)<c(CH3COO-)。答案:A4.解析:C項不符合電荷守恒,正確的順序是:c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)。答案:C5.解析:A選項可利用平衡常數(shù)表達(dá)式的變形式來推斷,c(H+)c(CH3COOH)=Kc(CH3COO-),加入少量氫氧化鈉溶液之后,c(CH3COO-)增大,但平衡常數(shù)K不變,故c(H+)c(CH3COOH)值減小,錯誤。加入CH3COONa這種強(qiáng)堿弱酸鹽,將促進(jìn)水的電離,水的電離平衡正向移動,故B選項錯誤。硝酸鈉溶液中Na+、NO3-在滴加鹽酸過程中始終以離子狀態(tài)存在,不發(fā)生變化,故c(Na+)=c(NO3-),D選項錯誤。起始時c(H+)相同的鹽酸和醋酸,經(jīng)稀釋后醋酸中c(H+)相對較大,且在反應(yīng)過程中未電離的醋酸分子還會持續(xù)電離出H+,故醋酸與鋅的反應(yīng)速率較大,C選項正確。答案:C6.解析:本題考查水溶液中離子平衡。難度中等。根據(jù)電荷守恒可得:c(OH-)=c(Na+)+c(H+),A錯;溶液中由水電離出的c(H+)=c(OH-)=1.010-12molL-1,B正確;與等體積pH=2的醋酸混合后由于醋酸過量,所得溶液顯酸性,C錯;與等體積0.01molL-1氯化銨溶液混合后,NaOH與氯化銨恰好安全反應(yīng),所得溶液中一水合氨發(fā)生電離,顯堿性,D錯。答案:B7.解析:A選項,電離常數(shù)作為化學(xué)常數(shù)的一種,只受溫度影響,而且電離過程是吸熱的,故溫度升高,電離常數(shù)增大,A正確。由題意可知b點時,恰好生成CH3COONa溶液,則c點時NaOH溶液過量,CH3COONa這種強(qiáng)堿弱酸鹽能促進(jìn)水的電離,過量的NaOH會抑制水的電離,即b點水的電離程度大于c點,故B正確。C選項,在a點時,溶液為CH3COOH和CH3COONa的混合液,溶液顯酸性,b點為CH3COONa溶液,溶液顯堿性,因此中間一定經(jīng)歷中性的點,在中性點根據(jù)電荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),且溶液呈中性c(H+)=c(OH-),可分析出C選項正確。D選項可利用極端法思考,根據(jù)c點加入物質(zhì)的量的關(guān)系,可判斷出n(CH3COONa)=n(NaOH)。若假設(shè)CH3COONa不水解也不電離,則c(Na+)>c(CH3COO-)=c(OH-)>c(H+),但由于CH3COO-水解和水電離,在c點時溶液中離子濃度應(yīng)該為c(Na+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+),故D錯誤。答案:D8.解析:(1)溶液中c(Ba2+)=110-10=10-5(molL-1),所以c(CO32-)=Ksp(BaCO3)c(Ba2+)=510-910-5=510-4(molL-1)。(2)HA為弱酸,HA的電離平衡常數(shù)Ka=110-8,A-在溶液中的水解方程式為A-+H2OHA+OH-,其水解常數(shù)為Kh=c(OH-)c(A-)=c(OH-)c(H+)c(A-)c(H+)=KWKa=10-1410-8=10-6>10-8,故水解大于電離程度,相同物質(zhì)的量濃度的HA與NaA等體積混合,濃度相等,故溶液呈堿性。答案:(1)510-4(2)堿9.解析:(1)酸或堿抑制水的電離,酸中c(H+)、堿中c(OH-)越大,水電離程度越小,所以>>。鹽水解促進(jìn)水的電離,則>>>。(2)中NH3H2O部分電離,c(NH4+)最小;中CH3COO-和NH4+相互促進(jìn)水解;中NH4HSO4NH4+H+SO42-,H+抑制NH4+的水解;所以c(NH4+)由大到小的順序是:>>>。(3)NaOH溶液與NH4Cl溶液按體積比12混合,反應(yīng)后得到同濃度的NH3H2O、NH4Cl和NaCl溶液的混合物。溶液中NH3H2ONH4+OH-,NH4+H2ONH3H2O+H+,因電離大于水解,溶液顯堿性,離子濃度c(Cl-)>c(NH4+)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+)。(4)t時,KW>110-14,則t>25?；旌虾笕芤簆H=2,溶液顯酸性,則10-1b-10-2aa+b=10-2,得ab=92。答案:(1)(2)>>>(3)c(Cl-)>c(NH4+)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+)(4)>9210.解析:(1)發(fā)生的反應(yīng)為NaCl+AgNO3NaNO3+AgCl,現(xiàn)象是有白色沉淀析出;加入KI溶液,發(fā)生反應(yīng)AgCl+KIAgI+KCl,現(xiàn)象是白色沉淀變?yōu)辄S色沉淀。(2)Ksp=c2(Ag+)c(S2-)。(3)鹽酸中的Cl-使AgCl的溶解平衡逆向移動,故AgCl在水中的溶解度比在鹽酸中大,A正確;NaOH固體溶解是放熱的,硫酸溶于水也是放熱的,B錯誤;Al(OH)3(s)Al(OH)3(aq)是溶解平衡,Al(OH)3(aq)Al3+3OH-是電離平衡,C正確;沉淀效果好說明Mg(OH)2的溶解度比MgCO3的小,D錯誤;沉淀劑越多,使離子沉淀越完全,E正確。答案:(1)產(chǎn)生白色沉淀Ag+Cl-AgCl白色沉淀變?yōu)辄S色沉淀AgCl+I-AgI+Cl-(2)Ksp=c2(Ag+)c(S2-)(3)BD