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1、专题八水溶液中的离子平衡 第一篇高考选择题满分策略 真题调研洞察规律 角度一溶液中的 三大平衡 及影响因素 栏目索引 角度二溶液中离子浓度关系判断 角度三结合图像判断溶液中粒子浓度的变化 真题调研洞察规律 1 2017 全国卷 13 常温下将NaOH溶液滴加到己二酸 H2X 溶液中 混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示 下列叙述错误的是 答案 解析 2 3 1 A Ka2 H2X 的数量级为10 6B 曲线N表示pH与的变化关系C NaHX溶液中c H c OH D 当混合溶液呈中性时 c Na c HX c X2 c OH c H 2 3 1 2 3 1 2 2017 江苏 14 改编
2、 常温下 Ka HCOOH 1 77 10 4 Ka CH3COOH 1 75 10 5 Kb NH3 H2O 1 76 10 5 下列说法正确的是A 浓度均为0 1mol L 1的HCOONa和NH4Cl溶液中阳离子的物质的量浓度之和 前者大于后者B 用相同浓度的NaOH溶液分别滴定等体积pH均为3的HCOOH和CH3COOH溶液至终点 消耗NaOH溶液的体积相等C 0 2mol L 1HCOOH与0 1mol L 1NaOH等体积混合后的溶液中 c HCOO c OH c HCOOH c H D 0 2mol L 1CH3COONa与0 1mol L 1盐酸等体积混合后的溶液中 pH 7
3、c CH3COO c CH3COOH c Cl c H 答案 解析 2 3 1 2 3 1 解析A项 由电荷守恒有c Na c H c HCOO c OH c Cl c OH c c H 因Kb NH3 H2O Ka HCOOH 同浓度的HCOONa和NH4Cl溶液 前者HCOO 水解程度小于后者的水解程度 即前者水解产生的c OH 小于后者水解产生的c H 有前者溶液中c H 大于后者溶液中c OH c Na c Cl 有c Na c H c Cl c OH 正确 B项 CH3COOH的酸性比HCOOH弱 同pH时 c CH3COOH c HCOOH 用NaOH滴定时 CH3COOH消耗的N
4、aOH多 错误 2 3 1 C项 此时为等浓度的HCOOH和HCOONa溶液 质子守恒式有c HCOO 2c OH 2c H c HCOOH 可由电荷守恒式c Na c H c HCOO c OH 和物料守恒式2c Na c HCOO c HCOOH 处理得到 错误 D项 当两者等体积混合时 得等浓度CH3COOH CH3COONa NaCl的混合溶液 若不考虑CH3COOH的电离和CH3COO 的水解 有c CH3COO c Cl c CH3COOH 溶液呈酸性 说明CH3COOH的电离程度大于CH3COO 的水解程度 有c CH3COO c Cl c CH3COOH c H 错误 3 20
5、17 全国卷 12 改变0 1mol L 1二元弱酸H2A溶液的pH 溶液中的H2A HA A2 的物质的量分数 X 随pH的变化如图所示 已知 X 答案 解析 2 3 1 下列叙述错误的是A pH 1 2时 c H2A c HA B lg K2 H2A 4 2C pH 2 7时 c HA c H2A c A2 D pH 4 2时 c HA c A2 c H 解析A项 根据图像 pH 1 2时 H2A和HA 相交 则有c H2A c HA 正确 B项 根据pH 4 2点 K2 H2A c H 10 4 2 正确 C项 根据图像 pH 2 7时 H2A和A2 相交 则有c H2A c A2 正确
6、 D项 根据pH 4 2时 c HA c A2 且c HA c A2 约为0 1mol L 1 而c H 10 4 2mol L 1 可知c HA c A2 c H 错误 2 3 1 角度一溶液中的 三大平衡 及影响因素 电离平衡 水解平衡 沉淀溶解平衡是溶液中的三大平衡 这三种平衡都遵循勒夏特列原理 当只改变体系的一个条件时 平衡向能够减弱这种改变的方向移动 高考必备 1 电离平衡 水解平衡与沉淀溶解平衡的比较 2 电离平衡 分析判断中的常见误区 1 误认为电离平衡正向移动 弱电解质的电离程度一定增大 如向醋酸溶液中加入少量冰醋酸 平衡向电离方向移动 但醋酸的电离程度减小 2 误认为弱电解质
7、在加水稀释的过程中 溶液中离子浓度都减小 如氨水加水稀释时 c H 增大 3 误认为由水电离出的c H 1 0 10 13mol L 1的溶液一定呈碱性 如25 0 1mol L 1盐酸或氢氧化钠溶液中由水电离的c H 都为1 0 10 13mol L 1 4 弱电解质溶液在加水稀释的过程中 判断某些微粒浓度的关系式是否发生变化时 首先要考虑该关系式是否是电离常数 离子积常数或者是它们的变形 3 水解平衡 常见的认识误区 1 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 2 由于加热可促进盐类水解 错
8、误地认为可水解的盐溶液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 NaAlO2 Na2CO3 来说 溶液蒸干后仍得原溶质 例1下列叙述正确的是A 常温下 将pH 3的醋酸溶液稀释到原体积的10倍 稀释后溶液的pH 4B 25 时Ksp AgCl 1 8 10 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 1mol L 1的下列溶液 pH由大到小的排列顺序为NaOH Na2CO3 NH4 2SO4 NaHSO4D 为确定二元酸H2A是强酸还是弱酸 可测NaHA溶液的pH 若pH 7
9、则H2A是弱酸 若pH 7 则H2A是强酸 典例剖析 答案 解析 解题思路 解题思路分析选项涉及的平衡类型 加水稀释 先假设平衡不移动 确定离子浓度 特别是H 或OH 变化情况 再考虑平衡移动 最终判断离子浓度的变化结果 相同离子 转化为改变某一组分的浓度 先确定移动的方向 再判断移动的结果 上述两种情况均不影响平衡常数 加热会使电离平衡 水解平衡向右移动 解析A项 醋酸稀释3 pH 4 B项 增大Cl 浓度 AgCl的溶解平衡左移 溶解度变小 C项 依据水解的微弱思想可判断同浓度的溶液 碱性NaOH Na2CO3 酸性NaHSO4 NH4 2SO4 得出C项正确的结论 D项 若H2A是弱酸
10、NaHA中可能存在两种趋势 HA H A 和HA H2O H2A OH 若HA 电离程度大于水解程度 则溶液pH 7 故D项错误 例2 2016 全国卷 13 下列有关电解质溶液的说法正确的是 答案 解析 解题思路 解题思路将微粒浓度的比值转为常量 Ka Kb Kh Kw 或单一变量 再根据条件判断对单一变量的影响 逐项分析 得出结论 下列说法不正确的是A 正常人体血液中 的水解程度大于电离程度B 人体血液酸中毒时 可注射NaHCO3溶液缓解C pH 7 00的血液中 c H2CO3 c D pH 7 40的血液中 的水解程度一定大于H2CO3的电离程度 经典精练 1 人体血液里存在重要的酸碱
11、平衡 答案 解析 2 3 1 4 5 6 7 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 碳酸氢根会转化成碳酸增大酸度 所以正常人体血液中 的水解程度大于电离程度 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 c H2CO3 变化关系表知 pH 7 00的血液中 c H2CO3 c 正确 2 3 1 4 5 6 7 2 室温下 将0 05molNa2CO3固体溶于水配成100mL溶液 向溶液中加入下列物质 有关结论正确的是 答案 解析 2 3 1 4 5 6 7 D项
12、 加入0 1molNaHSO4固体 溶液体积变化不大 但n Na 变为原来的2倍 故c Na 增大 2 3 1 4 5 6 7 3 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 B c Mg2 C c H D Ksp MgCO3 答案 解析 2 3 1 4 5 6 解析MgCO3固体的溶液中存在溶解平衡 MgCO3 s Mg2 aq aq 加入少量浓盐酸可与反应促使溶解平衡正向移动 故溶液中c Mg2 及c H 增大 c 减小 Ksp MgCO3 只与温度有关 不变 7 4 下列叙述正确的是A 稀醋酸中加入少量醋酸钠能增大醋酸的电离程度B
13、 25 时 等体积等浓度的硝酸与氨水混合后 溶液pH 7C 25 时 0 1mol L 1的硫化氢溶液比等浓度的硫化钠溶液的导电能力弱D 0 1molAgCl和0 1molAgI混合后加入1L水中 所得溶液中c Cl c I 答案 解析 2 3 1 4 5 6 7 解析CH3COOH CH3COO H 加入醋酸钠相当于增大CH3COO 的浓度 使电离平衡逆向移动 减小醋酸的电离程度 A错误 HNO3 NH3 H2O NH4NO3 H2O 二者等体积等浓度混合后反应生成NH4NO3 溶液呈酸性 25 时溶液pH 7 B错误 溶液的导电能力与离子的浓度及离子所带的电荷数有关 H2S H HS Na
14、2S 2Na S2 H2S为弱电解质 Na2S为强电解质 等浓度时H2S溶液导电能力较弱 C正确 Ksp AgCl c Ag c Cl Ksp AgI c Ag c I Ksp AgCl 与Ksp AgI 不相等 溶液中c Ag 相等 所以c Cl 与c I 不相等 D错误 2 3 1 4 5 6 7 新题预测5 2017 赣州模拟 下表是3种物质在水中的溶解度 20 下列说法中正确的是 2 3 1 4 5 6 7 2 3 1 4 5 6 答案 解析 A 已知MgCO3的Ksp 2 14 10 5 则所有含有固体MgCO3的溶液中 都有c Mg2 c 且c Mg2 c 2 14 10 5B 除
15、去粗盐中含有的MgCl2杂质 最佳除杂试剂为Na2CO3溶液C 将适量的表中的三种物质分别与足量水混合 充分加热 灼烧 最终的固体产物相同D 用石灰水处理水中的Mg2 和 发生的离子反应方程式为Mg2 2 Ca2 2OH CaCO3 MgCO3 2H2O 7 由于MgCO3的溶解度大于Mg OH 2 最佳试剂应为NaOH B项错误 MgCl2溶液加热水解 生成Mg OH 2 Mg OH 2更难溶 加热MgCO3悬浊液时 会转化为Mg OH 2 灼烧Mg OH 2最终产物均为MgO C项正确 D项应生成Mg OH 2沉淀 2 3 1 4 5 6 7 6 苯甲酸钠 缩写为NaA 可用作饮料的防腐剂
16、 研究表明苯甲酸 HA 的抑菌能力显著高于A 已知25 时 HA的Ka 6 25 10 5 H2CO3的Ka1 4 17 10 7 Ka2 4 90 10 11 在生产碳酸饮料的过程中 除了添加NaA外 还需加压充入CO2气体 下列说法正确的是 温度为25 不考虑饮料中其他成分 A 相比于未充CO2的饮料 碳酸饮料的抑菌能力较低B 提高CO2充气压力 饮料中c A 不变 答案 解析 2 3 1 4 5 6 7 2 3 1 4 5 6 解析苯甲酸钠 NaA 在溶液中发生水解 A H2O HA OH 饮料中充入CO2 消耗OH 平衡向右移动 c HA 增大 抑菌能力提高 A错误 提高CO2充气压力 溶液中c H 增大 饮料中c HA 增大 c A 减小 B错误 pH 5 0时 溶液中c H 1 0 10 5mol L 1 则 0 16 C正确 由苯甲酸的Ka大于H2CO3的Ka1可知 H2CO3不能制取 D项错误 7 7 已知NaHSO3溶液显酸性 溶液中存在以下平衡 向0 1mol L 1的NaHSO3溶液中分别加入以下物质 下列有关说法正确的是 D 加入少量NaHSO3固体 两平衡向右
