2019届高考化学总复习 第8章 水溶液中的离子平衡（课件+练习）（打包29套）新人教版.zip

1增分补课 9 四大平衡常数化学平衡常数运用于弱电解质的电离、盐类的水解及难溶电解质的溶解平衡等问题时，则分别称为电离常数、水解常数及溶度积常数，它是定量研究上述可逆过程平衡移动的重要手段，有关各平衡常数的应用和求算是高考常考知识点，在理解上一定抓住，各平衡常数都只与电解质本身和温度有关，而与浓度、压强等外界条件无关。[知识查补]电离常数( Ka、 Kb)水的离子积常数( Kw)难溶电解质的溶度积常数( Ksp)盐类的水解常数( Kh)概念在一定条件下达到电离平衡时，弱电解质电离形成的各种离子的浓度的乘积与溶液中未电离的分子的浓度之比是一个常数，这个常数称为电离常数一定温度下，水或稀的水溶液中c(OH－ )与c(H＋ )的乘积在一定温度下，在难溶电解质的饱和溶液中，各离子浓度幂之积为一个常数在一定温度下，当盐类水解反应达到化学平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数，这个常数就是该反应的盐类水解平衡常数表达式(1)对于一元弱酸 HA：HA H＋ ＋A － ，电离常数Ka＝c（ H＋ ） ·c（ A－ ）c（ HA）(2)对于一元弱碱 BOH：BOH B＋ ＋OH － ，电离常数Kb＝c（ B＋ ） ·c（ OH－ ）c（ BOH）Kw＝ c(OH－ )·c(H＋ )MmAn的饱和溶液：Ksp＝ cm(Mn＋ )·cn(Am－ )以NH ＋H 2O NH3·H2O＋H＋ 4＋ 为例Kh＝影响只与温度有关，升高温度， K 值增大只与温度有关，升高温只与难溶电解质的性质和温盐的水解程度随温度的升高而增大， Kh随温度的升高而2因素度， Kw增大 度有关 增大“四大常数”间的两大等式关系(1)CH3COONa、CH 3COOH 溶液中， Ka、 Kh、 Kw的关系是 Kw＝ Ka·Kh。(2)M(OH)n悬浊液中 Ksp、 Kw、pH 间关系，M(OH) n(s) Mn＋ (aq)＋ nOH－ (aq)Ksp＝ c(Mn＋ )·cn(OH－ )＝ ·cn(OH－ )＝ ＝ ( )n＋1 。c（ OH－ ）n cn＋ 1（ OH－ ）n 1n Kw10－ pH增分点 1 电离平衡常数常考题型1.直接求电离平衡常数。2．由电离常数求弱酸(或弱碱)的浓度。3．由 Ka或 Kb求 pH。对策试题一般难度不大，是在化学平衡基础上派生出来的。注意平衡体系中同种离子的浓度是同一个浓度，当两个量相加或相减时，若相差 100 倍以上，要舍弃小的等一些基本的近似处理能力。【例 1】 草酸即乙二酸，是一种有机二元酸，在工业上有重要的作用。草酸在 100 ℃开始升华，157 ℃时大量升华，并开始分解。电离方程式 电离常数H2C2O4 H＋ ＋HC 2O－ 4 K1＝5.4×10 －2HC2O H＋ ＋C 2O－ 4 2－4 K2＝5.4×10 －5NH3·H2O NH ＋OH －＋ 4 K＝1.8×10 －5(1)(NH4)2C2O4溶液的 pH________7(填“＞” “＜”或“＝”)。(2)用惰性电极电解饱和草酸溶液可制得乙醛酸(OHC—COOH)。阴极的电极反应式为_______________________________________________________________________________________________________________________。(3)草酸钠是一种重要的还原剂。合成草酸钠的操作如下：草酸 草酸钠晶体― — — — — ― →Na2CO3 加 热 ― — — ― →75%酒 精 ― ― →过 滤 ①75%酒精的作用是___________________________________________。②当草酸与碳酸钠的物质的量按 2∶1 充分混合后，溶液中 pH＜7。请将该溶液中离子浓度3按由大到小的顺序排列______________________________________________________________________________________________________。解析 (1)由题中表格可知，H 2C2O4、HC 2O 、NH 3·H2O 的电离常数大小为－ 4H2C2O4＞HC 2O ＞NH 3·H2O，故草酸铵溶液显酸性。(2)阴极得电子发生还原反应：－ 42H＋ ＋HOOC—COOH＋2e － ===HOOC—CHO＋H 2O。(3)①加入酒精是为了降低草酸钠的溶解度，便于晶体析出。②二者反应后溶质为草酸氢钠，因为溶液显酸性，所以 HC2O 的电离程度－ 4大于其水解程度，则离子浓度大小顺序为 c(Na＋ )＞ c(HC2O )＞ c(H＋ )＞ c(C2O )＞ c(OH－ )。－ 4 2－4答案 (1)＜(2)2H＋ ＋HOOC—COOH＋2e － ===HOOC—CHO＋H 2O(3)①降低草酸钠的溶解度，便于晶体析出② c(Na＋ )＞ c(HC2O )＞ c(H＋ )＞ c(C2O )＞ c(OH－ )－ 4 2－4增分点 2 水的离子积常数常考题型1.计算温度高于室温时的 Kw。2．通过 KW的大小比较相应温度的高低。3．溶液中 c(H＋ )与 c(OH－ )相互换算。4．酸、碱、能水解的盐溶液中水电离出的 c(H＋ )或 c(OH－ )的计算。对策Kw只与温度有关，升高温度， Kw增大；在稀溶液中， c(H＋ )·c(OH－ )＝ Kw，其中 c(H＋ )、 c(OH－ )是溶液中的 H＋ 、OH － 浓度；水电离出的 H＋ 数目与 OH－数目相等。【例 2】 下表是不同温度下水的离子积常数：温度/℃ 25 t1 t2水的离子积常数(mol 2·L－2 ) 1×10－14 a 1×10－12试回答以下问题：(1)若 25＜ t1＜ t2，则 a________1×10－14 mol2·L－2 (填“＞” 、 “＜”或“＝”)，做此判断的理由是______________________________________________________________________________________________________________。(2)25 ℃时，某 Na2SO4溶液中 c(SO )＝5×10 －4 mol/L，取该溶液 1 mL 加水稀释至 10 2－44mL，则稀释后溶液中 c(Na＋ )∶ c(OH－ )＝________。(3)t2 ℃时，将 pH＝11 的苛性钠溶液 V1 L 与 pH＝1 的稀硫酸 V2 L 混合(设混合后溶液的体积为原两溶液体积之和)，所得混合溶液的 pH＝2，则 V1∶ V2＝________。此溶液中各种离子的浓度由大到小的顺序是________。解析 (1)25＜ t1＜ t2，温度升高，促进水的电离， c(H＋ )＝ c(OH－ )＞1×10 －7 mol/L，所以KW＞1×10 －14 mol2·L－2 。(2)Na2SO4溶液中 c(Na＋ )＝2×5×10 －4 mol/L＝1×10 －3 mol/L，稀释 10 倍后， c(Na＋ )＝1×10 －4 mol/L，此时溶液为中性， c(OH－ )＝1×10 －7 mol/L，所以 c(Na＋ )∶ c(OH－ )＝10 －4 mol/L∶10 －7 mol/L＝1 000。(3)根据酸、碱中和原理及 pH 计算式： ＝10 －2 V2×0.1 mol/L－ V1×0.1 mol/LV2＋ V1mol/L，解得 V1∶ V2＝9∶11，根据 Na2SO4的化学组成及反应后溶液呈酸性，推知该溶液中各种离子浓度由大到小的顺序为 c(Na＋ )＞ c(SO )＞ c(H＋ )＞ c(OH－ )。2－4答案 (1)＞ 温度升高，水的电离程度增大，所以水的离子积增大 (2)1 000∶1 (3)9∶11 c(Na＋ )＞ c(SO )＞ c(H＋ )＞ c(OH－ )2－4增分点 3 Ka(Kb)与 Kw的结合——盐类的水解常数 Kh说明： Kh在做题过程中往往通过 Ka(Kb)、 Kw的数据通过转换完成解答。【例 3】 室温下，H 2SO3的电离平衡常数 Ka1＝1.0×10 －2 、 Ka2＝1.0×10 －7 。(1)该温度下 NaHSO3的水解平衡常数 Kh＝________，NaHSO 3溶液的 pH________(填“＞” 、“＜”或“＝”)7；若向 NaHSO3溶液中加入少量 I2，则溶液中 将________(填“增大” 、“减小”或“不变”)。(2)0.1 mol/L Na2SO3溶液的 pH＝________，从平衡移动的角度解释 SO 的2－3Kh1＞ Kh2。_____________________________________________________。解析 (1) Ka1＝ ，由HSO ＋H 2O H2SO3＋OH － ， Kh＝ ＝ ＝ ＝1.0×10 －12 ＜ Ka2，这说明 HSO 的电－ 3KwKa1 － 3离能力强于水解能力，故溶液显酸性，pH＜7；当加入少量 I2时，＋4 价的硫元素被氧化，溶液中有硫酸(强酸)生成，导致溶液的酸性增强， c(H＋ )增大， c(OH－ )减小，但因温度不5变，故 Kh不变，则 增大。(2)同理可求出 Kh1＝ ＝1.0×10 －7 ，Na 2SO3溶液的碱性主KwKa2要由 SO 的一级水解决定，设溶液中 c(OH－ )＝ x mol/L，则 c(HSO )≈ x mol/L、 c(SO2－3 － 3)＝0.1 mol/L－ x mol/L≈0.1 mol/L，利用水解平衡常数易求出 x＝1.0×10 －4 2－3mol/L，pH＝10。一级水解产生的 OH－ 对二级水解有抑制作用，导致二级水解程度降低。答案 (1)1.0×10 －12 ＜ 增大(2)10 一级水解产生的 OH－ 对二级水解有抑制作用增分点 4 难溶电解质的溶度积常数常考题型1.溶解度与 Ksp的相关转化与比较。2．沉淀先后的计算与判断。3．沉淀转化相关计算。4．金属阳离子沉淀完全的 pH 及沉淀分离的相关计算。5．与其他平衡(如氧化还原平衡、配位平衡)综合的计算。6．数形结合的相关计算等。对策应用 Kap数值大小比较物质的溶解度大小时，一定是在组成上属于同一类型的难溶电解质才能进行比较，否则，不能比较；在判断沉淀的生成或转化时，把离子浓度数值代入 Ksp表达式，若数值大于 Ksp，沉淀可生成或转化为相应难溶物质；利用 Ksp可计算某些沉淀转化反应的化学平衡常数。【例 4】 (2018·南阳模拟)①已知 t ℃时 AgCl 的 Ksp＝2×10 －10 ；②在 t ℃时 Ag2CrO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是( )A．在 t ℃时，Ag 2CrO4的 Ksp为 1×10－9B．在饱和 Ag2CrO4溶液中加入 K2CrO4可使溶液由 Y 点到 X 点C．在 t ℃时，以 0.01 mol·L－1 AgNO3溶液滴定 20 mL 0.01 mol·L－1 KCl 和 0.01 mol·L－1 K2CrO4的混合溶液，CrO 先沉淀2－46D．在 t ℃时，反应 Ag2CrO4(s)＋2Cl － (aq) 2AgCl(s)＋CrO (aq)的平衡常数2－4K＝2.5×10 7解析 依据图像曲线上的数据，结合溶度积常数概念计算即可得到，曲线上的点是沉淀溶解平衡，Ag 2CrO4的沉淀溶解平衡为 Ag2CrO4(s) 2Ag＋ (aq)＋CrO (aq)；2－4Ksp＝ c2(Ag＋ )·c(CrO )＝(10 －3 )2×10－6 ＝10 －12 ，故 A 错误；在饱和溶液中加入 K2CrO42－4可使沉淀溶解平衡左移，溶度积常数不变，还是饱和溶液，点应在曲线上，故 B 错误；依据溶度积常数计算 Ksp(Ag2CrO4)＝ c2(Ag＋ )·c(CrO )＝1×10 －12 ， Ksp(AgCl)2－4＝ c(Ag＋ )·c(Cl－ )＝2×10 －10 ，以 0.01 mol·L－1 AgNO3溶液滴定 20 mL 0.01 mol·L－1 KCl 和 0.01 mol·L－1 K2CrO4的混合溶液， c(CrO )＝0.01 mol·L－1 ，得到 c(Ag＋ )＝2－4mol·L－1 ＝1×10 －5 mol·L－1 ，0.01 mol·L－1 KCl 溶液中， c(Cl－ )＝0.01 10－ 1210－ 2mol·L－1 ，依据溶度积计算得 c(Ag＋ )＝ mol·L－1 ＝2×10 －8 mol·L－1 ，所以2×10－ 1010－ 2先析出氯化银沉淀，故 C 错误；在 t ℃时，Ag 2CrO4(s)＋2Cl － (aq) 2AgCl(s)＋CrO (aq)，离子浓度相同时，依据氯化银的溶度积和 Ag2CrO4的溶度积计算，2－4K＝ ＝ ＝ ＝2.5×10 7，故 D 正确。10－ 12（ 2×10－ 10） 2答案 D【解题建模】基于“平衡观”视角建构电解质溶液知识体系化学平衡常数运用于弱电解质的电离、盐类的水解及难溶电解质的溶解平衡等问题时，则分别称为电离常数、水解常数及溶度积常数，它是定量研究上述可逆过程平衡移动的重要手段，有关各平衡常数的应用和求算是高考常考知识点，在理解上一定抓住，各平衡常数都只与电解质本身和温度有关，而与浓度、压强等外界条件无关。[知 识查补 ]电离常数 (Ka、 Kb)水的离子积常数 (Kw)难溶电解质的溶度积常数 (Ksp)盐类的水解常数 (Kh)概念在一定条件下达到 电离平衡 时 ，弱 电 解 质电 离形成的各种离子的 浓 度的乘 积 与溶液中未 电 离的分子的 浓度之比是一个常数，这 个常数称 为电 离常数一定温度下，水或稀的水溶液中c(OH－ )与c(H＋ )的乘积在一定温度下，在 难 溶电 解 质 的 饱和溶液中，各离子 浓 度幂 之 积为 一个常数在一定温度下，当 盐类 水解反 应 达到化学平衡 时 ，生成物 浓 度幂 之 积 与反 应 物 浓度 幂 之 积 的比 值 是一个常数， 这 个常数就是 该 反 应 的 盐类 水解平衡常数增分点 1 套管 实验常考题型1.直接求 电 离平衡常数。2.由 电 离常数求弱酸 (或弱碱 )的 浓 度。3.由 Ka或 Kb求 pH。对策试题 一般 难 度不大，是在化学平衡基 础 上派生出来的。注意平衡体系中同种离子的 浓 度是同一个 浓 度，当两个量相加或相减 时 ，若相差 100倍以上，要舍弃小的等一些基本的近似 处 理能力。增分点 2 水的离子 积 常数常考题型1.计 算温度高于室温 时 的 Kw。2.通 过 KW 的大小比 较 相 应 温度的高低。3.溶液中 c(H＋ )与 c(OH－ )相互 换 算。4.酸、碱、能水解的 盐 溶液中水 电 离出的 c(H＋ )或 c(OH－ )的计 算。对策Kw只与温度有关，升高温度， Kw增大；在稀溶液中， c(H＋)·c(OH－ )＝ Kw，其中 c(H＋ )、 c(OH－ )是溶液中的 H＋ 、 OH－浓 度；水 电 离出的 H＋ 数目与 OH－ 数目相等。(3)t2 ℃ 时 ，将 pH＝ 11的苛性 钠 溶液 V1 L与 pH＝ 1的稀硫酸 V2 L混合 (设 混合后溶液的体 积为 原两溶液体 积 之和 )，所得混合溶液的 pH＝ 2， 则 V1∶ V2＝ ________。此溶液中各种离子的 浓 度由大到小的 顺 序是 ________。增分点 3 Ka(Kb)与 Kw的 结 合 ——盐类 的水解常数 Kh答案 (1)1.0× 10－ 12 ＜ 增大 (2)10 一级水解产生的 OH－ 对二级水解有抑制作用增分点 4 难 溶 电 解 质 的溶度 积 常数常考题型1.溶解度与 Ksp的相关 转 化与比 较 。2.沉淀先后的 计 算与判断。3.沉淀 转 化相关 计 算。4.金属阳离子沉淀完全的 pH及沉淀分离的相关 计 算。5.与其他平衡 (如氧化 还 原平衡、配位平衡 )综 合的 计 算。6.数形 结 合的相关 计 算等。对策应 用 Kap数 值 大小比 较 物 质 的溶解度大小 时 ，一定是在 组 成上属于同一 类 型的 难 溶 电 解 质 才能 进 行比 较 ，否 则 ，不能比 较 ；在判断沉淀的生成或 转 化 时 ，把离子 浓 度数 值 代入 Ksp表达式，若数 值 大于 Ksp，沉淀可生成或 转 化 为 相 应难 溶物 质 ；利用 Ksp可 计 算某些沉淀 转 化反 应 的化学平衡常数。[增分 题 例 ]【例 4】 (2018·南阳模拟 )① 已知 t ℃ 时 AgCl的 Ksp＝ 2× 10－ 10； ② 在 t ℃ 时 Ag2CrO4在水中的沉淀溶解平衡曲 线 如 图 所示。下列 说 法正确的是 ( )答案 D【解题建模】基于 “ 平衡观 ” 视角建构电解质溶液知识体系1学案七 电解质溶液中粒子浓度关系【教学目标】1．知识目标：掌握盐溶液中各组分之间的守恒关系与大小比较。2．能力目标：能用电离平衡和水解平衡的观点分析问题。3．情感目标：体会微观世界与宏观世界的差异。【教学重、难点】 反应过程中粒子浓度大小变化。【考情分析】判断电解质溶液中粒子浓度的关系，是高考常考题型，一般从单一溶液、混合溶液和不同溶液三个角度进行考查，其中反应过程中不同阶段粒子浓度关系的判断是近几年高考的热点和亮点。2017 全国Ⅰ卷 13 题考查二元酸与 NaOH 溶液反应过程中粒子关系；2017 全国Ⅱ卷 12 题考查二元酸随 pH 变化粒子关系等，该类题目的解题关键是正确判断溶液中溶质的成分及其量的关系，以及离子的电离程度和水解程度的大小。该题型一般综合性强、难度较大，能够很好考查学生的分析推理能力，复习备考中应特别关注。一、熟悉两大理论 构建思维基点1．电离平衡→建立电离过程是微弱的意识弱电解质(弱酸、弱碱、水)的电离是微弱的，且水的电离能力远远小于弱酸和弱碱的电离能力。如在稀醋酸溶液中：CH 3COOH CH3COO－ ＋H ＋ ，H 2O OH－ ＋H ＋ ，在溶液中，粒子浓度由大到小的顺序： c(CH3COOH)＞ c(H＋ )＞ c(CH3COO－ )＞ c(OH－ )。2．水解平衡→建立水解过程是微弱的意识弱酸根离子或弱碱阳离子的水解是微弱的，但水的电离程度远远小于盐的水解程度。如稀的 CH3COONa 溶液中，CH 3COONa===CH3COO－ ＋Na ＋ ，CH 3COO－ ＋H 2O CH3COOH＋OH － ，H 2OH＋ ＋OH － ，溶液中， c(Na＋ )＞ c(CH3COO－ )＞ c(OH－ )＞ c(CH3COOH)＞ c(H＋ )。二、把握三大守恒，明确定量关系1．物料守恒(原子守恒)在电解质溶液中，由于某些离子能够水解，粒子种类增多，但这些粒子所含某些原子的总数始终不变，符合原子守恒。如 NaHCO3溶液中， n(Na＋ )∶ n(C 原子)＝1∶1，因 HCO 水－ 3解：HCO ＋H 2O H2CO3＋OH － 以及 HCO 电离：HCO H＋ ＋CO ，C 元素的存在形－ 3 － 3 － 3 2－32式有 3 种，即 HCO 、H 2CO3、CO ，由 n(Na＋ )∶ n(C 原子)＝1∶1，得 c(Na＋ )＝ c(HCO )－ 3 2－3 － 3＋ c(CO )＋ c(H2CO3)。2－32．电荷守恒在电解质溶液中，阳离子的电荷总数与阴离子的电荷总数相等，即溶液呈电中性。如NaHCO3溶液中有 Na＋ 、H ＋ 、HCO 、CO 、OH － ，存在如下关系： n(Na＋ )＋ n(H＋ )＝ n(HCO－ 3 2－3)＋2 n(CO )＋ n(OH－ )，推出 c(Na＋ )＋ c(H＋ )＝ c(HCO )＋2 c(CO )＋ c(OH－ )。(因－ 3 2－3 － 3 2－3CO 带 2 个单位负电荷，所以其所带电荷数为其离子数的 2 倍)2－33．质子守恒电解质溶液中，电离、水解等过程中得到的质子(H ＋ )数等于失去的质子(H ＋ )数。如NaHCO3溶液中：即有 c(H＋ )＋ c(H2CO3)＝ c(OH－ )＋ c(CO )2－3另外，质子守恒式可以由电荷守恒式和物料守恒式推导得出。以 KHS 溶液为例，电荷守恒式为 c(K＋ )＋ c(H＋ )＝ c(OH－ )＋ c(HS－ )＋2 c(S2－ )①，物料守恒式为 c(K＋ )＝ c(HS－ )＋ c(S2－ )＋ c(H2S)②，由①—②消去没有变化的 K＋ 得质子守恒式：c(H＋ )＋ c(H2S)＝ c(OH－ )＋ c(S2－ )。考点指导 1 单一溶液中离子浓度关系【典例 1】 (安徽理综)室温下，下列溶液中粒子浓度关系正确的是( )A．Na 2S 溶液： c(Na＋ )c(HS－ )c(OH－ )c(H2S)B．Na 2C2O4溶液： c(OH－ )＝ c(H＋ )＋ c(HC2O )＋2 c(H2C2O4)－ 4C．Na 2CO3溶液： c(Na＋ )＋ c(H＋ )＝2 c(CO )＋ c(OH－ )2－3D．CH 3COONa 和 CaCl2混合溶液： c(Na＋ )＋ c(Ca2＋ )＝ c(CH3COO－ )＋ c(CH3COOH)＋2 c(Cl－ )解析 A 项，由于 S2－ ＋H 2O HS－ ＋OH － 、HS － ＋H 2O H2S＋OH － 、H 2O H＋ ＋OH － ，故离子浓度关系应为 c(Na＋ )c(OH－ )c(HS－ )c(H2S)，错误；B 项，符合电解质溶液中质子守恒关系，正确；C 项，根据电荷守恒有 c(Na＋ )＋ c(H＋ )＝ c(HCO )＋2 c(CO )－ 3 2－33＋ c(OH－ )，错误；D 项，根据物料守恒，离子浓度的关系应为 c(Na＋ )＋ c(Ca2＋ )＝ c(CH3COO－ )＋ c(CH3COOH)＋ c(Cl－ )，错误。12答案 B【对点训练】1．(2018·郴州质检)已知 NaHSO3溶液显酸性，NaHCO 3溶液显碱性，现有浓度均为 0.1 mol/L 的 NaHSO3和 NaHCO3两种溶液，两种溶液中各粒子的物质的量浓度存在下列关系(R 表示 S 元素或 C 元素)，其中正确的一组是( )A． c(Na＋ )＞ c(HRO )＞ c(H＋ )＞ c(RO )＞ c(OH－ )－ 3 2－3B． c(Na＋ )＋ c(H＋ )＝ c(HRO )＋ c(RO )＋ c(OH－ )－ 3 2－3C． c(H＋ )＋ c(H2RO3)＝ c(RO )＋ c(OH－ )2－3D． c(Na＋ )＝ c(HRO )＋ c(H2RO3)＋2 c(RO )－ 3 2－3解析 A 项，NaHCO 3溶液显碱性，说明 HCO 的水解程度大于电离程度，离子浓度大小为－ 3c(Na＋ )＞ c(HCO )＞ c(OH－ )＞ c(H＋ )＞ c(CO )，A 错；B 项，根据电荷守恒得， c(Na＋ )－ 3 2－3＋ c(H＋ )＝ c(HRO )＋2 c(RO )＋ c(OH－ )，B 错；C 项，根据质子守恒得(可联合电荷守恒－ 3 2－3和物料守恒得到)， c(H＋ )＋ c(H2RO3)＝ c(OH－ )＋ c(RO )，C 正确；D 项，根据物料守恒得2－3c(Na＋ )＝ c(RO )＋ c(HRO )＋ c(H2RO3)，D 错。2－3 － 3答案 C[审题建模]4考点指导 2 混合溶液中离子浓度关系【典例 2】 (四川理综)室温下，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：起始浓度/mol·L －1实验编号c(HA) c(KOH)反应后溶液的 pH① 0.1 0.1 9② x 0.2 7下列判断不正确的是( )A．实验①反应后的溶液中： c(K＋ )＞ c(A－ )＞ c(OH－ )＞ c(H＋ )B．实验①反应后的溶液中： c(OH－ )＝ c(K＋ )－ c(A－ )＝ mol/LKw1×10－ 9C．实验②反应后的溶液中： c(A－ )＋ c(HA)＞0.1 mol/LD．实验②反应后的溶液中： c(K＋ )＝ c(A－ )＞ c(OH－ )＝ c(H＋ )解析 实验①反应后溶液的 pH＝9，即溶液显碱性，说明 HA 为弱酸，二者等浓度等体积混合恰好反应生成 KA，A － 水解，A 项正确；实验①反应后的溶液中，由电荷守恒式 c(H＋ )＋ c(K＋ )＝ c(A－ )＋ c(OH－ )知， c(K＋ )－ c(A－ )＝ c(OH－ )－ c(H＋ )，B 项错误；因为 HA 为弱酸，如果与等体积等浓度的 KOH 溶液混合，溶液显碱性，若溶液显中性，则在两溶液体积相等的条件下，HA 溶液的浓度应大于 0.2 mol/L，所以实验②反应后的溶液中， c(A－ )＋ c(HA)＞0.1 mol/L，C 项正确；实验②反应后溶液显中性，根据电荷守恒式 c(H＋ )5＋ c(K＋ )＝ c(A－ )＋ c(OH－ )，且 c(H＋ )＝ c(OH－ )，则 c(K＋ )＝ c(A－ )，即 c(K＋ )＝ c(A－ )＞ c(H＋ )＝ c(OH－ )，D 项正确。答案 B【思维建模】酸、碱中和型离子浓度的关系【对点训练】2．(2018·武汉重点高中调研)在 V mL 0.1 mol/L Na2S 溶液中逐滴加入 V mL 0.1 mol/L KHSO4溶液，所得溶液中粒子浓度关系正确的是( )A． c(SO )＝ c(HS－ )＝ c(K＋ )＞ c(OH－ )＝ c(H＋ )2－4B． c(Na＋ )＞ c(K＋ )＞ c(S2－ )＞ c(H＋ )＞ c(OH－ )C． c(Na＋ )＝ c(S2－ )＋ c(H2S)＋ c(HS－ )＋ c(SO )2－4D． c(K＋ )＋ c(Na＋ )＋ c(H＋ )＝ c(SO )＋ c(S2－ )＋ c(HS－ )＋ c(OH－ )2－4解析 Na 2S 电离出的 S2－ 与 KHSO4电离出的 H＋ 结合为 HS－ ，由于 HS－ 的水解程度大于电离程度，所得溶液显碱性 c(SO )＝ c(K＋ )＞ c(HS－ )＞ c(OH－ )＞ c(H＋ )，A 错、B 错；根据物2－4料守恒得： c(Na＋ )＝ c(S2－ )＋ c(H2S)＋ c(HS－ )＋ c(SO )，C 对；根据电荷守恒得： c(K＋ )2－4＋ c(Na＋ )＋ c(H＋ )＝2 c(SO )＋2 c(S2－ )＋ c(HS－ )＋ c(OH－ )，D 错。2－4答案 C考点指导 3 不同溶液中同一粒子浓度关系【典例 3】 25 ℃时，相同物质的量浓度的下列溶液中：①NH 4Cl、②CH 3COONH4、③NH 4HSO4、④(NH 4)2SO4、⑤(NH 4)2Fe(SO4)2， c(NH )由大到小的顺序为________________。＋ 4分析流程：6答案 ⑤④③①②【对点训练】3．有 4 种混合溶液，分别由下列等体积的 0.1 mol·L－1 的两种溶液混合而成：①CH 3COONa 与 HCl；②CH 3COONa 与 NaOH；③CH 3COONa 与 NaCl；④CH 3COONa 与 NaHCO3。下列各项排序中正确的是( )A．pH：②③④①B． c(CH3COOH)：①④③②C． c(CH3COO－ )：②④③①D．溶液中 c(H＋ )：①③②④解析 ④中还存在能水解的 HCO ，故④的碱性强于③，A 错误；由于④中两种阴离子水解－ 3相互抑制，故水解生成的醋酸分子比③中的少，B 错误；④中 CH3COO－ 浓度比③中的大，②中 CH3COO－ 的水解受到 NaOH 的强烈抑制，使得溶液中 CH3COO－ 的浓度最大，①中两种溶液混合后恰好反应生成醋酸，醋酸为弱电解质，故其电离程度较小，溶液中 CH3COO－ 的浓度最小，C 正确；②的溶液碱性最强，即②中 c(H＋ )最小，D 错误。答案 C【思维模型】分析溶液中微粒浓度关系的思维流程7考点指导 4 滴定曲线分析【典例 4】 (天津理综)室温下，用相同浓度的 NaOH 溶液，分别滴定浓度均为 0.1 mol·L－1 的三种酸(HA、HB 和 HD)溶液，滴定曲线如图所示，下列判断错误的是( )A．三种酸的电离常数关系： KHAKHBKHDB．滴定至 P 点时，溶液中： c(B－ )c(Na＋ )c(HB)c(H＋ )c(OH－ ) C．pH＝7 时，三种溶液中： c(A－ )＝ c(B－ )＝ c(D－ ) D．当中和百分数达 100%时，将三种溶液混合后： c(HA)＋ c(HB)＋ c(HD)＝ c(OH－ )－ c(H＋ )解析 A 项，根据图像知，在未滴加 NaOH 溶液时，0.1 mol·L－1 的三种酸(HA、HB 和 HD)溶液的 pH，说明三种酸均为弱酸，且 HA 的 pH 最小、酸性最强，HD 的 pH 最大、酸性最弱，因酸性越强，电离常数越大，故 KHAKHBKHD，正确； B 项，滴定至 P 点时，溶液中未反应的 HB 与生成的 NaB 的浓度相等，且溶液呈酸性，说明 HB 的电离程度大于 B－ 水解程度，故c(B－ )c(Na＋ )c(HB)c(H＋ )c(OH－ )，正确；C 项，pH＝7 时，三种离子的浓度分别等于c(Na＋ )，然而三种溶液中阴离子水解程度不同，加入的 NaOH 的体积不同，故三种阴离子的浓度也不同，错误；D 项，根据质子守恒即可得出，三种溶液混合后溶液的质子守恒关8系： c(HA)＋ c(HB)＋ c(HD)＝ c(OH－ )－ c(H＋ )，正确。答案 C【对点训练】4．已知草酸为二元弱酸：H 2C2O4 HC2O ＋H ＋ Ka1、HC 2O C2O ＋H ＋ Ka2，常－ 4 － 4 2－4温下，向某浓度的草酸溶液中逐滴加入一定量浓度的 KOH 溶液，所得溶液中 H2C2O4、HC 2O、C 2O 三种微粒的物质的量分数(δ)与溶液 pH 的关系如图所示，下列说法不正确的－ 4 2－4是( )A．pH＝1.2 溶液中， c(K＋ )＋ c(H＋ )＝ c(OH－ )＋ c(H2C2O4)B．pH＝4.2 溶液中 c2(HC2O )/[c(H2C2O4)c(C2O )]＝1000－ 4 2－4C．将相同物质的是 KHC2O4和 K2C2O4固体完全溶于水所得溶液的 pH 为 4.2D．向 pH＝1.2 的溶液中加 KOH 溶液将 pH 增大至 4.2 的过程中水的电离程度一直增大解析 pH＝1.2 时，H 2C2O4、HC 2O 的物质的量分数相等，均为 0.5，且 c(K＋ )＋ c(H＋ )－ 4＝ c(OH－ )＋ c(HC2O )，则 c(K＋ )＋ c(H＋ )＝ c(OH－ )＋ c(H2C2O4)，A 正确；由图象可知－ 4pH＝1.2 时， c(HC2O )＝ c(H2C2O4)，则 Ka1＝ c(H＋ )＝10 －1.2 mol·L－1 ，pH＝4.2 时，HC 2O－ 4和 C2O 的物质的量分数相等，均为 0.5， Ka2＝ c(H＋ )＝10 －4.2 mol·L－1 ，由电离常数－ 4 2－4可知 ＝ ＝1 000，故 B 正确；将相同物质的量的 KHC2O4和 K2C2O4固体完全溶于水，Ka1Ka2可配成不同浓度的溶液，溶液浓度不同，pH 不一定为定值，即不一定为 4.2，故 C 错误；向 pH＝1.2 的溶液中加 KOH 溶液使 pH 增大至 4.2，溶液中由酸电离的氢离子浓度减小，则对水的电离的抑制程度减小，水的电离度一直增大，故 D 正确。答案 C【课堂小结】抓准五个关键点 速解滴定曲线解决酸碱中和滴定曲线类问题的关键是巧抓“5 点” ，即曲线的起点、恰好反应点、中性点、反应一半点和过量点，先判断出各个点中的溶质及溶液的酸碱性，下面以室温时用 0.1 mol·L－1 NaOH 溶液滴定 0.1 mol·L－1 HA 溶液为例，总结如何抓住滴定曲线的 5 个关键9点：滴定曲线 关键点 离子浓度关系原点(点 0)原点为 HA 的单一溶液，0.1 mol·L －1 HA 溶液pH＞1 说明 HA 是弱酸； c(HA)＞ c(H＋ )＞ c(A－ )＞ c(OH－ )反应一半点(点①)两者反应生成等物质的量的 NaA 和 HA 混合液，此时溶液 pH＜7，说明 HA 的电离程度大于 A－ 的水解程度， c(A－ )＞ c(Na＋ )＞ c(HA)＞ c(H＋ )＞ c(OH－ )中性点(点②)此时溶液 pH＝7，溶液是中性，酸没有完全被中和，c(Na＋ )＝ c(A－ )＞ c(HA)＞ c(H＋ )＝ c(OH－ )恰好完全反应点(点③)此时二者恰好完全反应生成 NaA，为强碱弱酸盐，溶液是碱性， c(Na＋ )＞ c(A－ )＞ c(OH－ )＞ c(HA)＞ c(H＋ )过量点(点④)此时，NaOH 溶液过量，得到 NaA 与 NaOH 等物质的量的混合液，溶液显碱性， c(Na＋ )＞ c(OH－ )＞ c(A－ )＞ c(H＋ )1．常温下，将等体积、等物质的量浓度的 NH4HCO3与 NaCl 溶液混合，析出部分 NaHCO3晶体，过滤，所得滤液 pHc(NH )c(HCO )c(CO )＋ 4 － 3 2－3解析 A 项，由于常温下滤液的 pHn(NaHCO3)，HCO 发生电离生成 CO ，发生水解生成－ 3 2－3H2CO3，根据 NaHCO3的物料守恒可知： c(Na＋ )＝ c(HCO )＋ c(CO )＋ c(H2CO3)，正确；C－ 3 2－3项，根据电荷守恒有： c(H＋ )＋ c(Na＋ )＋ c(NH )＝ c(OH－ )＋ c(HCO )＋2 c(CO )＋ 4 － 3 2－3＋ c(Cl－ )，错误；D 项，由于 c(NH4Cl)c(NaHCO3)，NH 发生水解，HCO 发生微弱的电＋ 4 － 310离，故离子浓度关系为 c(Cl－ )c(NH )c(HCO )c(CO )，正确。＋ 4 － 3 2－3答案 C2．(2017·河南郑州、平顶山二市质考)下列溶液中各微粒的浓度关系正确的是( )A．pH＝2 的 CH3COOH 溶液与 pH＝12 的 NaOH 溶液等体积混合： c(Na＋ )＞ c(CH3COO－ )＞ c(OH－ )＞ c(H＋ )B．含等物质的量的 CH3COONa 和 CH3COOH 的混合溶液中： c(Na＋ )＞ c(CH3COOH)＞ c(CH3COO－ )＞ c(H＋ )＞ c(OH－ )C．0.1 mol·L －1 CH3COONa 溶液与 0.1 mol·L－1 HCl 溶液混合至 pH＝7： c(Na＋ )＝ c(Cl－ )＞ c(OH－ )＝ c(H＋ )D．0.1 mol·L－1 Na2CO3溶液与 0.1 mol·L－1 NaHCO3溶液等体积混合：2 c(Na＋ )＝3[ c(CO)＋ c(HCO )＋ c(H2CO3)]2－3 － 3解析 pH＝2 的 CH3COOH 溶液与 pH＝12 的 NaOH 溶液等体积混合时，CH 3COOH 过量很多，溶液呈酸性， c(H＋ )＞ c(OH－ )，故 A 项错误；含等物质的量的 CH3COONa 与 CH3COOH 的混合溶液中，CH 3COOH 的电离程度大于 CH3COO－ 的水解程度，因此 c(CH3COO－ )＞ c(Na＋ )，B 项错误；0.1 mol·L－1 CH3COONa 溶液与 0.1 mol·L－1 HCl 溶液混合至 pH＝7 时，由电荷守恒有c(Na＋ )＋ c(H＋ )＝ c(Cl－ )＋ c(CH3COO－ )＋ c(OH－ )，由于 c(H＋ )＝ c(OH－ )，所以 c(Na＋ )＝ c(Cl－ )＋ c(CH3COO－ )，C 项错误；0.1 mol·L－1 Na2CO3溶液与 0.1 mol·L－1 NaHCO3溶液等体积混合后， c(Na2CO3)＝0.05 mol·L－1 ， c(NaHCO3)＝0.05 mol·L－1 ， c(Na＋ )＝0.15 mol·L－1 ，由物料守恒有 c(CO )＋ c(HCO )＋ c(H2CO3)＝0.1 mol·L－1 ，所以2－3 － 32c(Na＋ )＝3[ c(CO )＋ c(HCO )＋ c(H2CO3)]，D 项正确。2－3 － 3答案 D3．(2018·湖南、湖北八市十二校第一次联考)下列有关电解质溶液中粒子的物质的量浓度大小关系正确的是( )A．等物质的量浓度的下列物质的溶液：①H 2CO3 ②Na 2CO3 ③NaHCO 3 ④(NH 4)2CO3，其中c(CO )的大小关系为：②＞④＞③＞①2－3B．pH＝2 的 H2C2O4溶液与 pH＝12 的 NaOH 溶液等体积混合： c(Na＋ )＋ c(H＋ )＝ c(OH－ )＋ c(HC2O )＋ c(C2O )－ 4 2－4C．向 0.2 mol/L NaHCO3溶液中加入等体积 0.1 mol/L NaOH 溶液： c(CO )＞ c(HCO )2－3 － 3＞ c(OH－ )＞ c(H＋ )D．常温下，同浓度的 CH3COONa 与 CH3COOH 溶液等体积混合，溶液的 pH＜7： c(CH3COOH)11＋ c(OH－ )＞ c(Na＋ )＋ c(H＋ )解析 A 项，②④相比较，由于④发生互促水解，水解程度较大，则 c(CO )：2－3②＞④，①为二元弱酸， c(CO )最小，则 c(CO )的大小关系为：②＞④＞③＞①，故2－3 2－3A 正确；B 项，pH＝2 的 H2C2O4溶液与 pH＝12 的 NaOH 溶液等体积混合时，草酸过量，反应后的溶液中含有草酸和草酸氢钠，溶液显酸性，根据电荷守恒有 c(Na＋ )＋ c(H＋ )＝ c(OH－ )＋ c(HC2O )＋2 c(C2O )，故 B 错误；C 项，向 0.2 mol/L NaHCO3溶液中加入等体积 0.1 － 4 2－4mol/L NaOH 溶液，反应后溶液中含有等浓度的碳酸钠和碳酸氢钠，溶液显碱性，CO 的2－3水解程度大于 HCO ，因此 c(HCO )＞ c(CO )，故 C 错误；D 项，常温下，同浓度的－ 3 － 3 2－3CH3COONa 与 CH3COOH 溶液等体积混合，溶液的 pH＜7，说明 CH3COOH 的电离程度大于CH3COO－ 的水解程度，根据电荷守恒有 c(CH3COO－ )＋ c(OH－ )＝ c(Na＋ )＋ c(H＋ )，由于c(CH3COOH)＜ c(CH3COO－ )，因此 c(CH3COOH)＋ c(OH－ )＜ c(Na＋ )＋ c(H＋ )，故 D 错误。答案 A4．(2017·东营模拟)常温下，用已知浓度的盐酸滴定未知浓度的 Na2CO3溶液，用 pH 传感器测得混合溶液的 pH 变化曲线如下图(已知：饱和 CO2溶液的 pH 为 5.6)，下列说法正确的是( )A．该 Na2CO3溶液的浓度为 0.001 mol·L－1B．在 pH＝7 时， c(Na＋ )＝ c(Cl－ )C．在 pH＝6 时， c(Na＋ )＞ c(HCO )＞ c(CO )－ 3 2－3D．e→f 发生的主要离子反应为 CO ＋H ＋ ===HCO2－3 － 3解析 A 项，滴定之前碳酸钠溶液的 pH＝11，所以溶液中氢氧根离子的浓度为 0.001 mol·L－1 ，该 Na2CO3溶液的浓度大于 0.001 mol·L－1 ，错误；B 项，在 pH＝7 时，溶液显示中性，氢离子和氢氧根离子浓度相等，此时溶液中还含有碳酸根离子和碳酸氢根离子，c(Na＋ )＞ c(Cl－ )，错误；C 项，在 pH＝6 时，溶液显酸性，溶液的组成可能是碳酸氢钠和饱和二氧化碳溶液的混合物，此时 c(Na＋ )＞ c(HCO )＞ c(CO )，正确；D 项，根据 pH－ 3 2－3变化曲线，可以看出 e 到 f 阶段，随着盐酸的加入，pH 几乎不再变化，所以该阶段盐酸剩12余，碳酸钠和碳酸氢钠完全消耗，错误。答案 C5．向 1 L 含 0.01 mol NaAlO2和 0.02 mol NaOH 的溶液中缓慢通入 CO2，随 n(CO2)增大，先后发生三个不同的反应，当 0.01 molc(AlO )＋ c(OH－ )－ 2B 0.01 c(Na＋ )c(AlO )c(OH－ )c(CO )－ 2 2－3C 0.015 c(Na＋ )c(HCO )c(CO )c(OH－ )－ 3 2－3D 0.03 c(Na＋ )c(HCO )c(OH－ )c(H＋ )－ 3解析 A 项，NaAlO 2与 NaOH 的混合溶液，由电荷守恒有： c(Na＋ )＋ c(H＋ )＝ c(AlO )－ 2＋ c(OH－ )，有 c(Na＋ )c(AlO )，错误；C 项，继续通 CO2，发生题给反应：2－3 － 22NaAlO2＋CO 2＋3H 2O===2Al(OH)3↓＋Na 2CO3，当 n(CO2)＝0.015 mol，此时为 Na2CO3溶液，有 c(CO )c(HCO )，错误；D 项，继续通 CO2发生反应：Na 2CO3＋CO 2＋H 2O===2NaHCO3，2－3 － 3当 n(CO2)＝0.03 mol，此时为 NaHCO3 溶液，因 HCO 水解程度大于电离程度，溶液呈碱－ 3性，正确。答案 D6．(2017·课标全国Ⅱ，12)改变 0.1 mol·L－1 二元弱酸 H2A 溶液的 pH，溶液中的H2A、HA － 、A 2－ 的物质的量分数 δ (X)随 pH 的变化如图所示[已知 δ (X)＝]。c（ X）c（ H2A） ＋ c（ HA－ ） ＋ c（ A2－ ）下列叙述错误的是( )13A．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，H 2A 和 HA－ 物质的量分数图像相交，则有 c(H2A)＝ c(HA－ )，正确；B 项，根据 pH＝4.2 点， K2(H2A)＝ c(H＋ )·c(A2－ )/c(HA－ )＝ c(H＋ )＝10 －4.2 mol·L－1 ，lg[K 2(H2A)]＝－4.2，正确；C 项，根据图像，pH＝2.7 时，H 2A 和A2－ 物质的量分数图像相交，则有 c(H2A)＝ c(A2－ )，HA － 曲线位于上方，则有 c(HA－ )＞ c(H2A)＝ c(A2－ )，正确；D 项，根据 pH＝4.2 时， c(HA－ )＝ c(A2－ )，且物质的量分数约为 0.48，而 c(H＋ )＝10 －4.2 mol·L－1 ，可知 c(HA－ )＝ c(A2－ )＞ c(H＋ )，错误。答案 D