1、题型九 水溶液中的离子平衡-2-一 二 三 一、弱电解质电离平衡 例1已知HCl为强酸,下列对比实验不能用于证明CH3COOH为弱酸的是()A.对比等浓度的两种酸溶液的pH B.对比等浓度的两种酸溶液,与相同大小镁条反应的初始速率 C.对比等浓度、等体积的两种酸溶液,与等量NaOH溶液反应后放出的热量 D.对比等浓度、等体积的两种酸溶液,与足量Zn反应,生成H2的体积 答案 解析 解析 关闭对比等浓度的两种酸的pH,如醋酸的pH比盐酸的pH大,说明醋酸没有完全电离,可说明醋酸为弱酸;氢离子浓度越大,反应速率越大,可对比等浓度的两种酸与相同大小镁条反应的初始速率判断酸性的强弱;弱电解质的电离为吸
2、热过程,若醋酸发生中和反应放出的热量少于盐酸,可证明醋酸的酸性弱;等浓度、等体积的两种酸,与足量Zn反应,生成H2的体积相等,不能证明酸性的强弱。答案 解析 关闭D-3-一 二 三 解题指导 证明电解质强弱的两个角度:一为电离,二为水解。若存在电离平衡或水解平衡,即可证明对应的电解质为弱电解质。方法拓展 电解质溶液中的三大平衡电离平衡、水解平衡以及沉淀溶解平衡 电离平衡、水解平衡、沉淀溶解平衡是溶液中的三大平衡,这三大平衡都遵循勒夏特列原理当只改变体系的一个条件,平衡向能减弱这种改变的方向移动。1.抓住“四因素”突破弱电解质的电离平衡:弱电解质的电离是一个可逆过程,在分析外界条件对电离平衡影响
3、时,要灵活运用勒夏特列原理,结合实例进行具体分析,一般考虑以下几个方面的影响:溶液加水稀释;加热;同离子效应;加入能反应的物质。-4-一 二 三 2.“用规律”“抓典型”突破盐类水解问题:(1)规律:有弱才水解,无弱不水解;谁弱谁水解,越弱越水解,都弱都水解;谁强显谁性,同强显中性,弱弱具体定;越弱越水解,越热越水解,越稀越水解。(2)类型:强碱弱酸盐,阴离子水解,其水溶液呈碱性;强酸弱碱盐,阳离子水解,其水溶液呈酸性;强酸强碱盐不水解,溶液呈中性;弱酸弱碱盐相互促进水解,其溶液酸碱性取决于弱酸和弱碱的相对强弱;弱酸酸式盐水溶液酸碱性取决于酸式酸根离子电离程度和水解程度的相对大小。-5-一 二
4、 三 3.“三法”突破沉淀溶解平衡:(1)沉淀能否生成或溶解的判断方法。通过比较溶度积与非平衡状态下溶液中有关离子浓度幂的乘积浓度商Qc的相对大小,可以判断难溶电解质在给定条件下沉淀生成或溶解的情况:QcKsp,溶液过饱和,有沉淀析出;Qc=Ksp,溶液饱和,沉淀的生成与溶解处于平衡状态;Qc B.若与混合后溶液呈中性,则在常温下Ka(CH3COOH)=Kb(NH3H2O)C.与中已电离的水分子的数目相等 D.与混合所得溶液显酸性,则:c(CH3COO-)+c(OH-)c(CH3COOH)+c(H+)答案 解析 解析 关闭体积、物质的量浓度均相等的与,因盐酸完全电离,醋酸是弱酸,电离程度较小,
5、pH:,再稀释相同的倍数,仍然是c(CH3COOH)+c(H+),D项错误。答案 解析 关闭B-8-一 二 三 二、水的电离及溶液pH计算 例2下列说法正确的是()A.pH=5的NH4Cl溶液或醋酸溶液中,由水电离出的c(H+)均为10-9molL-1 B.等浓度等体积的强酸与强碱溶液混合后,溶液的pH=7 大量共存 D.某溶液中由水电离出的c(H+)=110-a molL-1,若a7时,该溶液pH一定为14-a C.在 c(H+)c(OH-)=11012 的溶液中,Na+、I-、NO3-、SO42-能 答案 解析 解析 关闭 答案 解析 关闭C-9-一 二 三 解题指导 水电离的c(H+)或
6、c(OH-)的计算方法(25):(1)中性溶液:c(H+)=c(OH-)=1.010-7 molL-1。(2)溶质为酸的溶液:H+来源于酸的电离和水的电离,而OH-只来源于水的电离。如计算pH=2的盐酸中水电离出的c(H+):方法是先求出溶液中的c(OH-)=10-12 molL-1,即水电离出的c(H+)=c(OH-)=10-12 molL-1。(3)溶质为碱的溶液:OH-来源于碱的电离和水的电离,而H+只来源于水的电离。如pH=12的NaOH溶液中,c(H+)=10-12 molL-1,即水电离产生的c(OH-)=c(H+)=10-12 molL-1。(4)水解呈酸性或碱性的正盐溶液:H+
7、和OH-均由水电离产生。如pH=2的NH4Cl溶液中由水电离出的c(H+)=10-2 molL-1;如pH=12的Na2CO3溶液中由水电离出的c(OH-)=10-2 molL-1。-10-一 二 三 方法拓展 1.pH 计算的一般思维模型:-11-一 二 三 2.pH之和等于14的酸碱混合问题的判断与计算(酸、碱的元数相等):pH之和等于14的意义:酸溶液中的氢离子浓度等于碱溶液中的氢氧根离子的浓度。(1)已知酸、碱溶液的pH之和为14,则等体积混合时:强酸、强碱pH=7强酸、弱碱pH7弱酸、强碱pH11弱酸、强碱V 酸V 碱11(3)强酸、强碱等体积混合后溶液酸碱性的判断:-13-一 二
8、三 对点训练2常温下,下列有关电解质溶液的叙述正确的是()A.pH=3的强酸溶液1 mL,加水稀释至100 mL后,溶液pH降低2个单位 B.将10 mL pH=a的盐酸与100 mL pH=b的Ba(OH)2溶液混合后恰好中和,则a+b=13 C.pH=10的Ba(OH)2溶液和pH=13的NaOH溶液等体积混合后溶液的pH=10.7(已知lg 2=0.3)D.pH=2的盐酸与pH=12的氨水等体积混合后所得溶液显中性 答案 解析 解析 关闭pH=3 的强酸溶液 1 mL,加水稀释至 100 mL 后,溶液 pH 升高 2 个单位,A 项错误;氯化氢和氢氧化钡都是强电解质,酸碱恰好中和,则盐
9、酸中 n(H+)等于氢氧化钡中 n(OH-),所以 10-a molL-10.01 L=1014-bmolL-10.1 L,则 a+b=13,故 B 项正确;混合溶液中c(OH-)=(0.000 1+0.1)molL-12;c(H+)=W(OH-)210-13 molL-1,pH=12.7,C 项错误;pH=2 的盐酸与 pH=12 的氨水,氨水中溶质的物质的量浓度大于盐酸,所以两种溶液等体积混合后所得溶液显碱性,D 项错误。答案 解析 关闭C-14-一 二 三 三、电解质溶液中微粒浓度的关系 例3(2017江苏化学)(双选)常温下,Ka(HCOOH)=1.7710-4,Ka(CH3COOH)
10、=1.7510-5,Kb(NH3H2O)=1.7610-5,下列说法正确的是()A.浓度均为0.1 molL-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.0.2 molL-1 HCOOH与0.1 molL-1 NaOH等体积混合后的溶液中:c(HCOO-)+c(OH-)=c(HCOOH)+c(H+)D.0.2 molL-1 CH3COONa与0.1 molL-1盐酸等体积混合后的溶液中(pHc(Cl-)c(CH3COOH)c(H+)AD-15
11、-一 二 三 解析 A项,HCOONa完全电离出Na+,NH4Cl电离出的要发生水解,故正确;B项,CH3COOH的电离平衡常数小,即酸性弱,故等体积pH均为3的HCOOH与CH3COOH溶液分别与等浓度的NaOH溶液反应时,CH3COOH消耗NaOH的量较大,错误;C项,混合后所得溶液为HCOOH与HCOONa物质的量之比为11的混合溶液,且溶液中c(H+)c(OH-),根据电荷守恒:c(HCOO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),物料守恒:2c(Na+)=c(HCOOH)+c(HCOO-),则c(HCOO-)c(Na+)c(HCOOH),所以c(HCOO-)+c(OH-)c(HC
12、OOH)+c(H+),C项错误;反应后溶液为CH3COONa、CH3COOH和NaCl物质的量之比为111的混合溶液,物料守恒有:c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=2c(Cl-),又因溶液pHc(Cl-)c(CH3COOH),NH4+-16-一 二 三 因CH3COOH的电离和CH3COO-的水解均很微弱,故c(H+)1D.向 AgCl、AgBr 的饱和溶液中加入少量 AgNO3,溶液中(Cl-)(Br-)不变 答案 解析 解析 关闭A 项,醋酸在水溶液中存在电离平衡:CH3COOHCH3COO-+H+,Ka=(CH3O-)(H+)(CH3),加水稀释,c(CH3COO-)减小,Ka
13、 不变,(H+)(CH3)增大,A 项错误;B 项,CH3COONa 溶液中存在 CH3COO-的水解平衡:CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,Kh=(CH3)(OH-)(CH3O-),升温,平衡正向移动,Kh 增大,则(CH3O-)(CH3)(OH-)减小,B 项错误;C 项,根据电荷守恒关系:c(NH4+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),当溶液呈中性时,c(H+)=c(OH-),则 c(NH4+)=c(Cl-),C 项错误;D 项,(Cl-)(Br-)=sp(AgCl)sp(AgBr),加入 AgNO3 后 Ksp 不变,(Cl-)(Br-)不变,D 项正确。答案 解析
14、 关闭D-21-一 二 三 答案 C 解析 n(NaOH)=0.1 molL-13.0 L=0.3 mol,n(CO2)=8.8 g44gmol-1=0.2 mol,1(NaOH)(CO2)=1.52,所以二者反应生成 NaHCO3 和Na2CO3,设 n(Na2CO3)=x、n(NaHCO3)=y,根据碳原子、钠原子守恒得x+y=0.2 mol,2x+y=0.3 mol,解得 x=0.1 mol,y=0.1 mol,所以二者反应生成等物质的量的 NaHCO3 和 Na2CO3,碳酸钠的水解程度远大于碳酸氢钠的水解程度,所以溶液中 c(CO32-)c(CH3COO-),B项错误;常温下,pH=6 的 NaHSO3 溶液中,亚硫酸氢根电离程度大于水解程度,c(SO32-)-c(H2SO3)=c(H+)-c(OH-)=10-6 molL-1-10-8molL-1=9.910-7 molL-1,C 项正确;根据物料守恒,物质的量浓度之比为 12 的 NaClO、NaHCO3 混合溶液中,2c(HClO)+2c(ClO-)=c(HCO3-)+c(H2CO3)+c(CO32-),D 项错误。
