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专题三 电解质溶液中的离子平衡


专题三 电解质溶液中的离子平衡
考点 1 强弱电解质及其电离 1.电解质的电离 (1)强电解质如 NaCl、HCl、NaOH 等在水溶液中是完全电离的,不存在电解质分子。 (2)弱电解质在水溶液中是少部分发生电离的。主要是以分子的形式存在。 (3)多元弱酸如 H2CO3 还要考虑分步电离: H2CO3 H++HCO3-;HCO3H++CO32-。 2.弱电解质的电离平衡

(1)特征:①动:υ(电离)=υ(结合)≠0的动态平衡;②定:条件一定,分子和离子浓 度一定;③变:条件改变,平衡破坏,发生移动。 - (2)影响因素(以 CH3COOH CH3COO + H+为例) ①浓度:越稀越电离 ②温度:越热越电离 ③相关离子:同离子效应、离子反应效应 3.电离平衡常数(K)----弱电解质电离程度相对大小一种参数 (1)计算方法: c( H ? ) ? c( A ? ) 例如:对于一元弱酸 HA H++A-,平衡时, K ? c( HA) (2)电离平衡常数的化学含义:K 值越大,电离程度越大,相应酸(或碱)的酸性(或碱 性)越强。 (3)影响电离平衡常数的因素:K 值只随温度变化。 考点 2 水的电离和溶液的 pH 1.水的离子积 (1)定义 H2O = H++OH- ;△H>0,KW=c(H+)· c(OH-) (2)性质 ①在稀溶液中,Kw 只受温度影响,而与溶液的酸碱性和浓度大小无关。 ②在其它条件一定的情况下,温度升高,KW 增大,反之则减小。 ③溶液中 H2O 电离产生的 c(H+)=c(OH-) 2.溶液的 pH (1)定义:pH=-lg[H+],广泛 pH 的范围为 0~14。 (2)pH、c(H+)与溶液酸碱性的关系 pH(250C) pH<7 pH=7 pH>7 c(H+)与 c(OH-)关系(任意温度) c(H+)>c(OH-) c(H+)=c(OH-) c(H )<c(OH )
+ -

溶液的酸碱性 溶液呈酸性, 溶液呈中性 溶液呈碱性,

考点 3 盐类水解 1.水解规律:有 弱才水解,无弱不水解,都弱都水解,越弱越水解,谁强显谁性。 2.电解质溶液中的守恒关系 (1)电荷守恒:电解质溶液中所有阳离子所带有的正电荷数与所有的阴离子所带的负 电荷数相等。如 NaHCO3 溶液中:n(Na+)+n(H+)=n(HCO3-)+2n(CO32-)+n(OH-) (2)物料守恒:电解质溶液中由于电离或水解因素,离子会发生变化变成其它离子或 分子等,但离子或分子中某种特定元素的原子的总数是不会改变的。如 NaHCO3 溶液中 n(Na +):n(C)=1:1,推出:c(Na+)=c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3) (3)质子守恒:电解质溶液中分子或离子得到或失去质子(H+)的物质的量应相等。 例如在 NH4HCO3 溶液中 H3O+、H2CO3 为得到质子后的产物;NH3、OH-、CO32-为失去质子 后的产物,故有以下关系:c(H3O+)+c(H2CO3)=c(NH3)+c(OH-)+c(CO32-)。

1

题组一 电解质溶液中的离子平衡题型 1. (2013·广东高考第12题)50℃时,下列各溶液中,离子的物质的量浓度关系正确的是( ) + -1 A. pH=4的醋酸中:c(H )=4.0mol·L B. 饱和小苏打溶液中:c(Na+)=c(HCO3-) C. 饱和食盐水中:c(Na+)+ c(H+)= c(Cl-)+c(OH-) D. pH=12的纯碱溶液中:c(OH-)=1.0×10-2mol·L-1 2. (双选)(2012·广东高考第23题)对于常温下pH为2的盐酸,下列叙述正确的是( ) A. c(H+)=c(Cl-)+c(OH-) B. 与等体积pH=12的氨水混合后所得溶液显酸性 C. 由H2O电离出的c(H+)=1.0×10-12mol·L-1 D. 与等体积0.01mol·L-1乙酸钠溶液混合后所得溶液中:c(Cl-)=c(CH3COO-) 3. (2011·广东高考第11题)对于0.1mol·L-1 Na2SO3溶液,下列说法正确的是( ) A. 升高温度,溶液的pH降低 B. c(Na+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)+c(H2SO3) C. c(Na+)+c(H+)=2c(SO32-)+2c(HSO3-)+c(OH-) D. 加入少量NaOH固体,c(SO32-)与c(Na+)均增大 4. (2010·广东高考第12题)HA为酸性略强于醋酸的一元弱酸,在0.1mol·L-1 NaA溶液中,下列 离子浓度关系正确的是( ) + + A. c(Na )>c(A )>c(H )>c(OH ) B. c(Na+)>c(OH-)>c(A-)>c(H+) C. c(Na+)+c(OH-)=c(A-)+c(H+) D. c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-) 题组二 有关溶度积常数(Ksp)的计算题型 5. (2012 · 广 东 高 考 第 32 题 节 选 ) 有 人 以 可 溶 性 碳 酸 盐 为 溶 浸 剂 , 则 溶 浸 过 程 中 会 发 生 :CaSO4(s)+CO32- (aq) CaCO3(s)+SO42- (aq) 。 已 知 298 K 时 ,Ksp(CaCO3)=2.80 × 10-9,Ksp(CaSO4)=4.90×10-5,求此温度下该反应的平衡常数K。(计算结果保留三位有效数字)

题组一 电解质溶液中的离子平衡题型 1. (2013·广州一模)对于常温下pH=3的乙酸溶液,下列说法正确的是( A. c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-) B. 加水稀释到原体积的10倍后溶液的pH变为4 C. 加入少量乙酸钠固体,溶液pH降低 D. 与等体积pH=11的NaOH溶液混合后所得溶液中:c(Na+)=c(CH3COO-)

)

2

2. (双选)(2013·深圳二模)下列叙述正确的是( ) A. 相同温度下,中和pH=1的盐酸和醋酸各20.0mL,需要0.1mol·L-1NaOH都是20.0mL B. 0.1mol·L-1Na2CO3溶液中加入少量NaOH固体后振荡,c(Na+)和c(CO32-)都增大 C. 常温下,向AgCl悬浊液中加入少量NaCl固体后振荡,Ksp(AgCl)增大 D. 相同浓度的CH3COOH和CH3COONa溶液等体积混合后,则 c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=2c(Na+) 3. (双选)(2013·惠州二调)常温下,下列离子浓度关系或结论正确的是( ) -1 -1 + + A. 将0.1mol·L 氨水与0.1mol·L 稀盐酸等体积混合,c(Cl )>c(NH4 )>c(H )>c(OH-) B. 将pH=2的稀盐酸和pH=12的氨水等体积混合,所得溶液的pH=7 C. 在pH=1的溶液中:K+、Fe3+、Cl-、NO3-、Na+等离子能大量共存 D. 用惰性电极电解稀硫酸时,实质上是电解水,所得溶液的pH不变 4. (2013·梅州一模)常温下将V1mLc1mol·L-1醋酸滴加到V2 mL c2mol·L-1氢氧化钠溶液中, 下列结论正确的是( ) -1 A. 若将c1mol·L 醋酸稀释10倍,则其pH增大1 B. 若将c2mol·L-1氢氧化钠溶液冲稀10倍,则其pH增大1 C. 若c1·V1 =c2·V2,则混合液中c(CH3COO-)=c(Na+) D. 若混合液的pH=7,则混合液中c(CH3COO-)=c(Na+) 5. (2012 潮州二模)下列溶液中微粒浓度关系一定 正确的是( ) .. A.室温下,氨水与氯化铵的 pH=7 的混合溶液中:c(Cl–)=c(NH4+) B.pH=1 的一元酸和 pH=13 的一元碱等体积混合:c(OH–)=c(H+) C.0.1 mol· L–1 的(NH4)2SO4 溶液中:c(NH4+)>c(SO42–)>c(H+)>c(OH–) D.0.1 mol· L
-1

的 Na2S 溶液中:c(OH–)=c(H+)+c(HS–)+c(H2S) CH3COOH 1.8× l0
–5

6. (2011 潮州二模)已知 25℃时有关弱酸的电离平衡常数: 弱酸化学式 电离平衡常数(25℃) 则下列有关说法正确的是 A. 等物质的量浓度的各溶液 pH 关系为: pH (Na2CO3) >pH (NaCN) >pH (CH3COONa) B.a mol· L—1 HCN 溶液与 amol· L—1 NaOH 溶液等体积混合后,测得所得溶液显碱性 (pH>7) ,则 c(OH–)>c(H+),c(Na+)>c(CN–) C.冰醋酸中逐滴加水,溶液的导电性、醋酸的电离程度、pH 均先增大后减小 D.NaHCO3 和 Na2CO3 混合液中,一定有 c(Na+)+ c(H+)=c(OH–)+ c(HCO3–) +c(CO32–) 题组二 有关溶度积常数(Ksp)的计算题型 7. (2013·佛山二模节选)25℃时,取样进行分析,得到钒沉淀率和溶液pH之间的关系如下表: pH 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2.0 2.1 88.1 94.8 96.5 98.0 98.8 98.8 96.4 93.1 89.3 钒沉淀率/% 若钒沉淀率为93.1%时不产生Fe(OH)3沉淀,则溶液中c(Fe3+)< 25℃时Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10-39)。 课堂评价 1. (双选)(2013·广州二模)HA为酸性略强于醋酸的一元弱酸,下列叙述正确的是( A. 0.1mol·L-1 HA 中:c(H+)=c(OH-)+c(A-) B. 0.1mol·L-1 HA 与 0.1mol·L-1NaOH 混合至溶液呈中性:c(Na+)=c(A-) (已知 HCN 4.9× l0
–10

H2CO3 K1=4.3× l0
–7

K2=5.6× l0–11

)

3

C. 0.1mol·L-1 NaA 中:c(Na+)>c(OH-)>c(A-)>c(H+) D. 0.1mol·L-1 HA中加入少量NaA固体,HA的电离常数减小 2. (双选)(2013· 湛江二模)在25℃时,将0.2mol CH3COONa晶体和0.1molHCl气体同时溶解于 同一烧杯的水中,制得1L溶液,若此溶液中c(CH3COO-)>c(Cl-),则下列判断不正确的是( ) A. 该溶液的pH大于7 B. c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.20mol·L-1 C. c(CH3COOH)<c(CH3COO-) D. c(CH3COO-)+c(OH-)=0.10mol·L-1 3. (双选)下列有关常温下等体积pH均为3的醋酸和盐酸的说法正确的是( ) -11 -1 A. 两种溶液中,由水电离出的氢离子浓度均为1×10 mol·L B. 分别加水稀释100倍后,两种溶液的pH仍相同 C. 醋酸中的c(CH3COO-)和盐酸中的c(Cl-)相等 D. 分别加入足量锌片,两种溶液生成H2的体积相同 4. (双选)已知一定温度下的几种氢氧化物的Ksp数据如下表: 物质 Ksp(25℃) 完全沉淀时的pH范围 Fe(OH)2 8.0×10
-16

Cu(OH)2 2.2×10
-20

Fe(OH)3 4.0×10-38 34 )

≥9.6

≥6.4

下列对含等物质的量的CuSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3的混合溶液的说法,不科学的是( A. 向该混合溶液中逐滴加入NaOH溶液,最先看到红褐色沉淀 B. 该溶液中c(SO42–)∶[c(Cu2+)+c(Fe2+)+c(Fe3+)]=5∶4 C. 向该溶液中加入适量氯水,并调节pH至34后过滤,可获得纯净的CuSO4溶液 D. 在pH=5的溶液中Fe3+不能大量存在

5. 常温下, 某同学将稀盐酸和氨水等体积混合, 两种溶液的浓度和混合后所得溶液的 pH 如 下表: 实验编号 ① ② ③ 请回答: (4)从第①组情况分析, 该组所得混合溶液中由水电离出的 c(H )=________mol· L 1; 从第②
+ -

氨水物质的量浓度 /(mol· L 1)


盐酸物质的量浓度 /(mol· L 1)


混合溶液 pH pH=5 pH=7 pH>7

0.1 c 0.2

0.1 0.2 0.1

组情况表明,c________(填―>‖―<‖或―=‖)0.2 mol·L 1;从第③组情况分析可知,混合溶液中


c(NH4 )________(填―>‖―<‖或―=‖)c(NH3· H2O)。 (5)写出以下四组溶液 NH4 浓度由大到小的顺序________>________>________>________(填 选项编号)。 A.0.1 mol· L B.0.1 mol· L C.0.1 mol· L
-1 +



NH4Cl NH4Cl 和 0.1 mol· L NH3· H2O NH4Cl 和 0.1 mol· L
-1 -1

-1 -1 -1

NH3· H2O

D.0.1 mol· L

HCl
4


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