2023年水溶液中的离子平衡专题复习

《2023年水溶液中的离子平衡专题复习》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2023年水溶液中的离子平衡专题复习（11页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、水溶液中的离子平衡 一、概念：在一定条件下，当电解质分子电离成离子的速率和离子重新结合成分子的速率相等时，电离过程就达到了电离平衡状态。二、特点：1.电离平衡是动态平衡 2.弱电解质溶液加水稀释时，电离平衡向电解质电离的方向移动。此时，溶液中的离子数目增多，但电解质的分子数减少，离子浓度减小，溶液的导电性降低。3.电离平衡是吸热过程，升高温度，电离平衡向正方向移动，此时，溶液中的离子数目增多，离子浓度增大，溶液的导电性增强。4.在弱电解质溶液中，加入与弱电解质电离出相同的离子的强电解质时，使弱电解质的电离平衡向逆反应方向移动。三、知识点：（1）水的电离和离子积常数及其影响因素 水是一种极弱的电

2、解质，发生微弱电离：H2O+H2OH3O+OH或 H2OH+OH。一定温度下，由水电离出的 H+浓度与 OH浓度的乘积为一常数，通常用 KW表示。水的离子积常数（KW）只受温度影响，而与溶液的酸碱性和浓度大小无关，KW随着温度的升高而增大，如 25时，KW11014、100时，KW11012。对水的电离平衡和离子积常数影响因素的比较：平衡移动方向 c(H+)的变化 c(OH)的变化 c(H+)与 c(OH)的关系 KW 溶液的酸碱性 升高温度 向右 增大 增大 c(H+)c(OH)增大 中性 加少量固体NH4Cl 向右 增大 减小 c(H+)c(OH)不变 酸性 加少量固体CH3COONa 向

3、右 减小 增大 c(H+)c(OH)不变 碱性 加少量金属Na 向左 减小 增大 c(H+)c(OH)不变 碱性 加 入 少 量H2SO4 向左 减小 减小 c(H+)c(OH)不变 酸性 加人少量固体 NaOH 向左 减小 增大 c(H+)c(OH)不变 碱性 提醒：由于同离子效应的原因，酸、碱能抑制水的电离，但不能改变 KW的大小。盐的水解能促进水的电离，但不改变 KW的大小。结论：一定温度下，强酸强碱溶液中，水的电离不受影响，电离度不变；强酸弱碱盐或强碱弱酸盐溶液中水的电离得到促进，水的电离度变大；强酸弱碱盐溶液中，水的电离度用 c(H+)计算，强碱弱酸盐溶液中，水的电离度用 c(OH)

4、计算；25 时，pH 之和为 14 的一对强酸弱碱盐和强碱弱酸盐的溶液中水的电离度相等，即此时两种盐对水的电离的促进效果相同。（2）一般用溶解平衡方程式表示固体在溶液中的溶解平衡：AmBn(s)mAn+(aq)+nBm(aq)，如 AgCl固体的溶解平衡可表示如下：AgCl(s)Ag+(aq)+Cl(aq)。需要说明的是，AgCl(s)Ag+(aq)+Cl(aq)与 AgCl=Ag+Cl所表示的意义不同。前者表示难溶电解质 AgCl在水溶液中的溶解平衡方程式，后者表示弱电解质 AgCl在水溶液中的电离方程式。水溶液中的离子平衡在高考命题中占有重要地位，是历年高考的重点与难点。其主要内容：有关弱

5、电解质的电离平衡，水的电离与溶液的 pH 计算、盐类水解与溶液中离子浓度大小的比较，难溶电解质的溶解平衡及相关计算等。涉及本部分知识的关键知识点就是电离、水解、溶解这三大平衡。四、复习方法指导：（1）弄清概念的内涵和外延，把握概念最本质的东西，注意关键字词，正确理解弱电解质的电离过程。动此时溶液中的离子数目增多但电解质的分子数减少离子浓度减小溶液质电离出相同的离子的强电解质时使弱电解质的电离平衡向逆反应方向离子积常数只受温度影响而与溶液的酸碱性和浓度大小无关随着温度的（2）抓住水的电离特点，结合勒夏特列原理，掌握如下结论：升温，水的电离程度增大，KW增大，c(H+)与 c(OH)均增大，pH

6、减小，但水仍为中性；盐溶液中水的电离程度：a.强酸强碱盐溶液中水的电离程度与纯水的电离程度相同；b.NaHSO4溶液与酸溶液相似，能抑制水的电离，故该溶液中水的电离程度比纯水的电离程度小；c.强酸弱碱盐、强碱弱酸盐、弱酸弱碱盐都能发生水解反应，将促进水的电离，故使水的电离程度增大。（3）溶液的酸碱性越强，水的电离程度不一定越大。酸、碱的电离抑制了水的电离，且溶液的酸碱性越强，水的电离程度越小；盐类的水解促进了水的电离，且溶液的酸碱性越强，水的电离程度越大。（4）对于溶解平衡，要抓住难溶电解质在水溶液中的溶解平衡与化学平衡、电离平衡一样，符合平衡的基本特征，满足平衡变化的基本规律，再弄清楚沉淀的

7、溶解度与溶度积的关系以及沉淀的生成、溶解或转化。五、链接高考 1.（2013 新课标卷 I9）短周期元素 W、X、Y、Z 的原子序数依次增大，其简单离子都能破坏水的电离平衡的是 A.W2、X+B.X+、Y3+C.Y3+、Z2 D.X+、Z2 解析：根据离子所带的电荷数，结合短周期元素 W、X、Y、Z的原子叙述依次增大，可知：它们分别是：O2、Na+、Al3+、S2。弱碱的阳离子（Al3+）、弱酸的阳离子（S2）分别能促进水的电离：Al3+3H2OAl(OH)3+3H+、S2+H2OHS+OH，使水的电离程度增大，因此 C选项符合题意。O2不能在水溶液存在，而 Na+不水解。答案：C 考点定位：

8、考查周期表中元素的推断及水的电离平衡影响因素。2.（2013 天津化学 5）下列有关电解质溶液的说法正确的是 A.在蒸馏水中滴加浓 H2SO4，KW不变 B.CaCO3难溶于稀硫酸，也难溶于醋酸 C.在 Na2S 稀溶液中，c(H+)c(OH)2c(H2S)c(HS)D.NaCl溶液和 CH3COONH4溶液均显中性，两溶液中水的电离程度相同 解析：A选项在蒸馏水中滴加浓 H2SO4，放出热量，溶液温度升高，KW变大，因为水的离子积常数（KW）只受温度影响，而与溶液的酸碱性和浓度大小无关，错误；B选项 CaCO3难溶于稀硫酸，是因为反应生成的 CaSO4微溶于水，覆盖在 CaCO3表面上，阻止

9、反应进行，动此时溶液中的离子数目增多但电解质的分子数减少离子浓度减小溶液质电离出相同的离子的强电解质时使弱电解质的电离平衡向逆反应方向离子积常数只受温度影响而与溶液的酸碱性和浓度大小无关随着温度的但能和醋酸反应，即溶于醋酸，错误；C 选项是溶液中的质子守恒，故正确；D 选项 NaCl只电离，不水解，CH3COONH4双水解，促进水的电离，水的电离程度增大，错误。答案：C 考点定位：该题考查水的离子积常数、电解质溶液的基本知识。3.（2013 广东理综 12）50时，下列各溶液中，离子的物质的量浓度关系正确的是 A.pH4 的醋酸中：c(H+)4.0mol L1 B.饱和小苏打溶液中：c(Na+

10、)c(HCO3)C.饱和食盐水中：c(Na+)+c(H+)c(Cl)+c(OH)D.pH12 的纯碱溶液中：c(OH)1.0102mol L1 解析：A选项中 c(H+)104mol L1，因此该选项错误；B选项中 HCO3在水溶液中既能水解，又能电离，但水解程度大于电离程度，溶液显碱性，c(H+)c(OH)，由电荷守恒不难得出：c(Na+)c(HCO3)，因此该选项错误；C 选项符合电荷守恒，知其正确；D 选项，由于温度没有指明是 25，所以水的离子积不能确定，无法计算出 c(OH)的大小。答案：C 考点定位：pH的计算、水的离子积以及离子浓度大小的判断等。4.（2013 重庆理综 8）下列

11、说法正确的是 A.KClO3和 SO3溶于水后能导电，故 KClO3和 SO3为电解质 B.25时，用醋酸溶液滴定等浓度 NaOH溶液至 pH7，V醋酸VNaOH C.向 NaAlO2溶液中滴加 NaHCO3溶液，有沉淀和气体生成 D.AgCl沉淀易转化为 AgI沉淀且 K(AgX)c(Ag+)c(X)，故 K(AgI)K(AgCl)解析：选项 A，KClO3是电解质，SO3溶于水生成 H2SO4，H2SO4是电解质，其水溶液能够导电，但SO3是非电解质，A错；选项B，25时，醋酸与NaOH恰好完全中和生成CH3COONa，CH3COONa 水解使溶液呈碱性，欲使溶液的 pH7，醋酸必须过量，

12、则 V醋酸VNaOH，B错；选项 C，向 NaAlO2溶液中滴加 NaHCO3溶液，发生反应 NaAlO2+NaHCO3+H2OAl(OH)3+Na2CO3，C错；选项 D，AgCl沉淀易转化为 AgI沉淀，说明溶解度 S(AgCl)S(AgI)，所以，溶度积 Ksp(AgCl)Ksp(AgI)，D 正确。动此时溶液中的离子数目增多但电解质的分子数减少离子浓度减小溶液质电离出相同的离子的强电解质时使弱电解质的电离平衡向逆反应方向离子积常数只受温度影响而与溶液的酸碱性和浓度大小无关随着温度的答案：D 考点定位：电解质的判断、酸碱中和滴定、盐类水解以及溶度积常数 Ksp 5.（2013 海南卷 8

13、）0.1mol L1 HF溶液的 pH2，则该溶液中有关浓度关系式不正确的是 A.c(H+)c(F)B.c(H+)c(HF)C.c(OH)c(HF)D.c(HF)c(F)解析：HF是弱电解质，溶于水后部分电离，因此 pH1，因水也电离产生 H+，所以 c(H+)c(F)，均约为 0.01，c(HF)约 0.09，根据水的离子积常数知：c(OH)为 1012。答案：B、C 考点定位：弱电解质的电离、离子浓度大小的比较以及有关 pH的计算。6.（2013 安徽理综 13）已知 NaHSO3溶液显酸性，溶液中存在以下平衡：HSO3+H2OH2SO3+OH HSO3H+SO32 向 0.1mol L1

14、的 NaHSO3溶液中分别加入以下物质，下列有关说法正确的是 A.加入少量金属 Na，平衡 左移，平衡 右移，溶液中 c(HSO3)增大 B.加入少量 Na2SO3固体，则 c(H+)+c(Na+)=c(HSO3)+c(OH)+c(SO32)C.加入少量 NaOH溶液，、的值均增大 D.加入氨水至中性，则 2c(Na+)c(SO32)c(H+)c(OH)解析：NaHSO3溶液显酸性，说明电离大于水解。A选项加入 Na，与水反应生成 NaOH，与 NaHSO3反应，故 c(HSO3)减小，错误；B 选项溶液中存在电荷守恒，故亚硫酸根前乘以2；错误；C 选项加入少量 NaOH，c(HSO3)、c(

15、H+)均减小，c(OH)增大，因此正确。加入氨水后，还存在 c(NH4+)，错误。答案：C 考点定位：考查电解质溶液，涉及弱电解质的电离和盐类的水解、三大守恒关系的 动此时溶液中的离子数目增多但电解质的分子数减少离子浓度减小溶液质电离出相同的离子的强电解质时使弱电解质的电离平衡向逆反应方向离子积常数只受温度影响而与溶液的酸碱性和浓度大小无关随着温度的7.（2013 福建理综 8）室温下，对于 0.10 mol L1的氨水，下列判断正确的是 A.与 AlCl3溶液反应发生的离子方程式为 Al3+3OHAl(OH)3 B.加水稀释后，溶液中 c(NH4+)c(OH)变大 C.用 HNO3溶液完全中

16、和后，溶液不显中性 D.其溶液的 pH13 解析：A 项，一水合氨（NH3 H2O）属于弱碱，在离子方程式中不能拆成离子形式，正确的是 3NH3 H2O+Al3+Al(OH)3+3NH4+；B项，c(NH4+)c(OH)是弱电解质的电离平衡常数，一般只受温度的影响，加水不会改变化学平衡常数；C项，完全中和后的得到的硝酸铝属于强酸弱碱盐，溶液显酸性；D 项，一水合氨（NH3 H2O）属于弱电解质，不能完全电离，故电离出的 c(OH)小于 0.1mol/L，所以 pH13。答案：C 考点定位：弱电解质的电离及电离平衡常数，离子方程式的数学以及 pH的计算。8.（2013 四川理综化学 5）室温下，

17、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：实验编号 起始浓度/(mol L1)反应后溶液的 pH c(HA)c(KOH)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)mol L1 C.实验 反应后的溶液中：c(A)+c(HA)0.1mol L1 动此时溶液中的离子数目增多但电解质的分子数减少离子浓度减小溶液质电离出相同的离子的强电解质时使弱电解质的电离平衡向逆反应方向离子积常数只受温度影响而与溶液的酸碱性和浓度大小无关随着温度的D.

18、实验 反应后的溶液中：c(K+)c(A)c(OH)c(H+)解析：由实验 可知，HA酸为弱酸，故 KA盐溶液显碱性，则 c(OH)c(H+)，由电荷守恒可知c(K+)c(A)，故 A正确；由电荷守恒知 c(K+)+c(H+)c(OH)+c(A)，故 c(OH)=c(K+)c(A)+c(H+)，故 B错；由实验 知 x0.2，故 c(HA)+c(A)0.1 mol L-1(因为溶液体积是原溶液的 2 倍了)，故 C正确；实验 反应后的溶液显中性，故 c(OH)c(H+)，由电荷守恒可得 c(K+)c(A)，故 D正确。答案：B 考点定位：弱电解质的电离平衡、离子浓度大小比较、溶液中的守恒关系。9

19、.（2013 上海化学 19）部分弱酸的电离平衡常数如下表：弱酸 HCOOH HCN H2CO3 电离平衡常数（25）Ki1.77104 Ki4.91010 Ki14.3107 Ki25.61011 下列选项错误的是 A.2CN+H2O+CO22HCN+CO32 B.2HCOOH+CO322HCOO+H2O+CO2 C.中和等体积、等 pH的 HCOOH和 HCN消耗 NaOH的量前者小于后者 D.等体积、等浓度的 HCOONa和 NaCN溶液中所含离子总数前者小于后者 解析：根据电离常数可酸性 HCOOH H2CO3HCNHCO3，因此，A错误，B正确；等体积、等 pH的 HCOOH和 HC

20、N所含溶质，HCN多，则中和时消耗的 NaOH的量多，C正确；根据电荷守恒，n(HCOO)+n(OH)n(Na+)+n(H+)，n(CN)+n(OH)n(Na+)+n(H+)，即离子总数是 n(Na+)+n(H+)的 2 倍，而 NaCN的水解程度大，即 NaCN溶液中的 n(OH)大，n(H+)小，D错误。答案：A、D 考点定位：本题考查酸性强弱，离子浓度比较，中和反应等 动此时溶液中的离子数目增多但电解质的分子数减少离子浓度减小溶液质电离出相同的离子的强电解质时使弱电解质的电离平衡向逆反应方向离子积常数只受温度影响而与溶液的酸碱性和浓度大小无关随着温度的10（2013 山东理综 13）某温

21、度下，向一定体积 0.1mol/L 醋酸溶液中逐滴加入等浓度的 NaOH溶液，溶液中 pOH(pOHlgOH)与 pH的变化关系如图所示，则 A.M 点所示溶液导电能力强于 Q 点 B.N点所示溶液中 c(CH3COO)c(Na+)C.M 点和 N 点所示溶液中水的电离程度相同 D.Q 点消耗 NaOH溶液的体积等于醋酸溶液的体积 解析：假设温度为 25，由题中信息可知 pH+pOH14，中性溶液中 pHpOH7，由此可知 Q 点溶液显中性；若 NaOH 的体积与醋酸的体积相同，两者恰好完全反应，水解显碱性，故 D 错；从 M 点到 Q 点的过程，是由弱电解质 CH3COOH生成强电解质 CH

22、3COONa的过程，导电性增强，故 A错；N 点显碱性，c(OH)c(H+)，由电荷守恒可知 c(Na+)c(CH3COO)，故 B错；M、N 两点的 pH+pOH相等，即 M 点(显酸性)的 c(H)与 N 点(显碱性)的 c(OH)相等，对水电离的抑制程度相等，C正确。答案：C 考点定位：溶液的 pH、导电性，水的电离平衡的影响因素及盐类的水解。六、跟踪练习 1.（2013 江苏化学 14）一定温度下，三种碳酸盐 MCO3(M：Mg2+、Ca2+、Mn2+)的沉淀溶解平衡曲线如下图所示。已知：pMlgc(M)，pc(CO32)lg c(CO32)。下列说法正确的是 A.MgCO3、CaCO

23、3、MnCO3 的 Ksp依次增大 动此时溶液中的离子数目增多但电解质的分子数减少离子浓度减小溶液质电离出相同的离子的强电解质时使弱电解质的电离平衡向逆反应方向离子积常数只受温度影响而与溶液的酸碱性和浓度大小无关随着温度的B.a 点可表示 MnCO3 的饱和溶液，且 c(Mn2+)c(CO32)C.b 点可表示 CaCO3 的饱和溶液，且 c(Ca2+)c(CO32)D.c点可表示 MgCO3 的不饱和溶液，且 c(Mg2+)c(CO32)解析：A项，pM 越小的离子浓度越大，根据图象，MgCO3、CaCO3、MnCO3 的 Ksp依次减小，MgCO3溶液中离子浓度大，Ksp大，A项错误；a

24、点在曲线上，可表示 MnCO3的饱和溶液，又在中点，故 c(Mn2)=c(CO32)，B项正确；b 点可表示 CaCO3的饱和溶液，但图线中数值越大，实际浓度越小，故 c(Ca2)c(CO32)，点在曲线上但钙离子浓度大，C项错误；c点在曲线上方，可表示 MgCO3 的不饱和溶液，且图线中数值越大，实际浓度越小，故 c(Mg2)c(CO32)，D 项正确。答案：B、D 2.（2013 广西理综 12）下图表示溶液中 c(H+)和 c(OH)的关系，下列判断错误的是 A.两条曲线间任意点均有 c(H+)c(OH)Kw B.M 区域内任意点均有 c(H+)c(OH)C.图中 T1T2 D.XZ线上

25、任意点均有 pH7 解析：A 项，由水的离子积定义知 Kwc(H+)c(OH)，正确；B 项，根据图像可知在区域 M 内，都存在 c(H+)c(OH)，正确；C项，水的离子积随着温度的升高而增大，从 T1T2的过程，也是 Kwc(H+)c(OH)增大的过程，及 T1T2是温度升高的过程；D项，XZ线代表c(H+)c(OH)，即溶液显中性，但是温度升高，pH在减小（PH7）。答案：D 动此时溶液中的离子数目增多但电解质的分子数减少离子浓度减小溶液质电离出相同的离子的强电解质时使弱电解质的电离平衡向逆反应方向离子积常数只受温度影响而与溶液的酸碱性和浓度大小无关随着温度的3.（2013 上海化学 5

26、）374、22.1M Pa 以上的超临界水具有很强的溶解有机物的能力，并含有较多的 H+和 OH，由此可知超临界水 A.显中性，pH等于 7 B.表现出非极性溶剂的特性 C.显酸性，pH小于 7 D.表现出极性溶剂的特性 解析：超临界水任然呈中性，、项错误 根据相似相容的原理可以知道正确（有机物大多数是非极性分子）错误。答案：B 4.（2013 北京理综 10）实验：0.1molL1AgNO3溶液和 0.1mol L1NaCI溶液等体积混合得到浊液 a，过滤得到滤液 b和白色沉淀 c；像滤液 b 中滴加 0.1mol L1KI溶液，出现浑浊；像沉淀 c 中滴加 0.1mol L1KI溶液，沉淀

27、变为黄色。下列分析不正确的是 A.浊液 a 中存在沉淀溶解平衡：AgCl(s)Ag+(aq)+Cl(aq)B.滤液 b 中不含有 Ag+C.中颜色变化说明 AgCI 转化为 AgI D.实验可以证明 AgI比 AgCI更难溶 解析：A、绝对不溶的物质没有，难溶物质在溶液中存在沉淀溶解平衡，故正确；B、溶液中存在沉淀溶解平衡，滤液中含有 Ag+，故错误；C、D 选项沉淀由白色变为黄色，说明生成 AgI，反应向更难溶的方向进行，故正确。答案：B 5.（2013 新课标卷 13）室温时，M(OH)2(s)M2+(aq)+2OH(aq)Kspa c(M2+)b mol L1时，溶液的 pH等于 动此时

28、溶液中的离子数目增多但电解质的分子数减少离子浓度减小溶液质电离出相同的离子的强电解质时使弱电解质的电离平衡向逆反应方向离子积常数只受温度影响而与溶液的酸碱性和浓度大小无关随着温度的解析：根据 M(OH)2(S)M2+(aq)+2OH(aq)，可知 c(M2+)c(OH)，代入 KSP=a c(M2+)=b mol L1，可知 c(OH)2mol/L，则 c(H+)，则 PHlgc(H+)14+lg()。答案：C 6.（2013 上海化学 11）H2S 水溶液中存在电离平衡 H2SH+HS和 HSH+S2。若向 H2S 溶液中 A.加水，平衡向右移动，溶液中氢离子浓度增大 B.通入过量 SO2气

29、体，平衡向左移动，溶液 pH值增大 C.滴加新制氯水，平衡向左移动，溶液 pH值减小 D.加入少量硫酸铜固体（忽略体积变化），溶液中所有离子浓度都减小 解析：加水促进电离，但氢离子浓度减小，A错误，B项反应：2H2S+SO2 3S+2H2O，当 SO2过量 溶液显酸性，而且酸性比 H2S 强 pH值减小，错误，滴加新制氯水，发生反应，Cl2+H2S 2HCl+S 平衡向左移动，溶液 pH值减小，C项正确 加入少量硫酸铜固体，发生反应 H2S+Cu2+CuS+2H+，H+浓度增大 D项错误。答案：C 动此时溶液中的离子数目增多但电解质的分子数减少离子浓度减小溶液质电离出相同的离子的强电解质时使弱电解质的电离平衡向逆反应方向离子积常数只受温度影响而与溶液的酸碱性和浓度大小无关随着温度的