1、第 14 讲 水溶液中的离子平衡 1能促进水的电离，并使溶液中 c(H)c(OH)的操作是()将水加热煮沸 向水中投入一小块金属钠 向水中通 CO2 向水中通 NH3 向水中加入明矾晶体 向水中加入 NaHCO3固体 向水中加 NaHSO4固体 A B C D 解析：D 将水加热煮沸能促进水的电离，但是 c(H)c(OH)；向水中投入一小块金属钠，反应后生成 NaOH，溶液中 c(H)c(OH)；向水中通 CO2，CO2与水反应生成 H2CO3，溶液中 c(H)c(OH)，但是这是碳酸电离的结果，并未促进水的电离，反而是抑制水的电离；向水中通 NH3，生成 NH3H2O 电离出 OH。水的电离
2、被抑制，并且 c(H)c(OH)；向水中加入明矾晶体，明矾中铝离子水解，促进了水的电离，并且 c(H)c(OH)；向水中加入NaHCO3固体，HCO3 水解能促进水的电离，但是 c(H)c(OH)；NaHSO4电离出的 H抑制了水的电离，且 c(H)c(OH)，所以选 D。2下列说法中正确的是()A25 时 NH4Cl 溶液的 Kw大于 100 时 NaCl 的 Kw B常温下，pH 均为 5 的醋酸和硫酸铝两种溶液中，由水电离出的氢离子浓度之比为 1104 C根据溶液的 pH 与酸碱性的关系，推出 pH6.8 的溶液一定显酸性 D100 时，将 pH2 的盐酸与 pH12 的 NaOH 溶液
3、等体积混合，溶液显中性 解析：B 水的离子积常数只与温度有关，温度越高，Kw越大，A 错；醋酸中水电离出的H溶液中的OH109 molL1，硫酸铝溶液中水电离出的H等于溶液中的H105 molL1，B 正确；C 选项不知温度，无法判断，错误；100 时 Kw11012，所以将 pH2 的盐酸与 pH12 的 NaOH 溶液等体积混合后，溶液显碱性，D 错。3电导率可用于衡量电解质溶液导电能力的大小。室温下，用 0.100 molL1 氨水滴定 10 mL 浓度均为 0.100 molL1 HCl 和 CH3COOH 的混合液，电导率曲线如图所示。下列说法正确的是()A溶液中 c(H)为 0.2
4、00 molL1 B溶液温度高低为 C点溶液中有 c(Cl)c(CH3COO)D点后因离子数目减少使电导率略降低 解析：C 醋酸为弱电解质，点溶液 c(H)0.2 molL1，故 A 错误；酸碱中和反应放热，点溶液的温度一定比点的低，故 B 错误；恰好完全反应生成氯化铵和醋酸铵。其中 NH4 和 CH3COO发生微弱水解，则点溶液中，c(NH4)c(Cl)c(CH3COO)，故 C 正确；点后溶液体积变大，溶液中离子浓度减小导致电导率降低，故 D 错误。4根据下表提供的数据，判断下列离子方程式或化学方程式正确的是()化学式 电离常数 HClO K3108 H2CO3 K14107 K26101
5、1 A.向 Na2CO3溶液中滴加少量氯水：CO23 2Cl2H2O=2Cl2HClOCO2 B向 NaHCO3溶液中滴加少量氯水：2HCO3 Cl2=ClClO2CO2H2O C向 NaClO 溶液中通少量 CO2：CO2NaClOH2O=NaHCO3HClO D向 NaClO 溶液中通过量 CO2：CO22NaClOH2O=Na2CO32HClO 解析：C HClO 的电离常数小于 H2CO3的第一步电离，向 Na2CO3溶液中滴加少量氯水，不能生成二氧化碳，应该生成碳酸氢根，A 错误；氯水中盐酸与 NaHCO3反应生成氯化钠、二氧化碳和水，HClO 与 NaHCO3不反应，B 错误；由于
6、 H2CO3HClOHCO3，反应生成 HClO 和 NaHCO3，D 错误。5氢硫酸中存在电离平衡：H2HS和 HSS2。已知：酸式盐 NaHS 溶液呈碱性。若向 10 mL 浓度为 0.1 molL1的氢硫酸中加入以下物质，下列判断正确的是()A加水，会使平衡向右移动，溶液中氢离子浓度增大 B加入 20 mL 浓度为 0.1 molL1 NaOH 溶液，则 c(Na)c(HS)c(H2S)2c(S2)C通入过量 SO2气体，平衡向左移动，溶液 pH 始终增大 D加入 10 mL 浓度为 0.1 molL1 NaOH 溶液，则 c(Na)c(HS)c(OH)c(H)c(S2)解析：D 加水，
7、平衡向右移动，溶液中氢离子浓度减小，A 项错误；溶液为 Na2S 溶液，由物料守恒知，c(Na)2c(HS)2c(H2S)2c(S2)，B 项错误；SO2与 H2S 反应生成 S 和 H2O，平衡逆向移动，溶液 pH 增大，当 H2S 反应完全后，继续通入 SO2，H2SO3的酸性强于 H2S，溶液pH 减小，C 项错误；溶液为 NaHS 溶液，c(Na)c(HS)c(OH)c(H)c(S2)，D 项正确。625 时，向 20 mL 0.1 molL1 HAuCl4溶液中滴加 0.1 molL1 NaOH 溶液，滴定曲线如图 1 所示，含氯微粒的物质的量分数()随 pH 的变化关系如图 2 所
8、示。下列说法不正确的是()A在 c 点溶液中 c(Na)c(AuCl4)BA 点对应溶液的 pH 约为 5 C25 时，HAuCl4的电离常数为 1103 Dd 点时，溶液中离子浓度的大小关系为 c(Na)c(AuCl4)c(OH)c(H)解析：C c 点溶液的 pH7，根据电荷守恒得，c(Na)c(AuCl4)，A 项正确；由图 1中 a 点的 pH3，得 Ka(HAuCl4)cc4c41031030.1105，则 A 点对应溶液的 c(H)Ka(HAuCl4)105，pH 约为 5，B 项正确；C 项错误；d 点溶液为 NaAuCl4溶液，AuCl4水解，溶液显碱性，溶液中离子浓度的大小关
9、系为 c(Na)c(AuCl4)c(OH)c(H)，D 项正确。7下列有关电解质溶液的相关叙述中，不正确的是()A常温下，KspR(OH)31.01038，在 c(R3)0.010 molL1的溶液中，当 pH2.0时 R3开始沉淀 B常温下，将 0.1 molL1 CH3COOH 溶液加水稀释，当溶液的 pH 从 3.0 升到 5.0 时，溶液中c3COOc3的值增大到原来的 100 倍 C0.02 molL1的 NaOH 溶液与 0.02 molL1的 NaHC2O4溶液等体积混合后，则有 c(Na)2c(C2O24)c(HC2O4)c(H2C2O4)D常温下，将 1.0 molL1硫酸与
10、 a molL1氨水等体积混合至溶液呈中性，则 NH4 的水解常数(Kh)计算式为(a1)107 解析：D KspR(OH)3c(R3)c3(OH)1.01038，在 c(R3)0.010 molL1的溶液中，R3开始沉淀时 c(OH)3Ksp3c3 molL11.01012 molL1，即 pH2.0时 R3开始沉淀，A 正确；根据醋酸的电离平衡常数表达式可得c3COOc3Ka3c，由于温度不变，Ka(CH3COOH)不变，c3COOc3的值与 c(H)有关，pH 从 3.0 升到 5.0，c(H)减小为原溶液的 1100，故c3COOc3的值增大到原来的 100 倍，B 正确；0.02 m
11、olL1的 NaOH溶液与 0.02 molL1的 NaHC2O4溶液等体积混合后，溶质为 Na2C2O4，根据物料守恒有 c(Na)2c(C2O24)c(HC2O4)c(H2C2O4)，C 正确；根据电荷守恒：c(H)c(NH4)c(OH)2c(SO24)，由于溶液呈中性，则有 c(H)c(OH)，从而可得 c(NH4)2c(SO24)1 molL1，则 c(NH3H2O)(0.5a1)molL 1，NH4 的水解常数(Kh)为c3H2cc4a71(0.5a1)107，D 错误。8常温下，0.10 molL1 HA(Ka109.89)溶液调节 pH 后，保持 c(HA)c(A)0.10 mo
12、lL1。下列关系正确的是()ApH2.00 时，c(HA)c(H)c(OH)c(A)BpH7.00 时，c(HA)c(A)c(OH)c(H)CpH9.89 时，c(HA)c(A)c(OH)c(H)DpH14.00 时，c(OH)c(A)c(H)c(HA)解析：C 0.10 molL1 HA(Ka109.89)溶液调节 pH 后，保持 c(HA)c(A)0.10 molL1，pH2.00 时，c(H)102.00 molL1，c(OH)Kwc1012.00 molL1(常温时)，由 Kaccc102.00cc109.89，可得cc107.89，又因为 c(HA)c(A)0.10 molL1，所以
13、 c(HA)c(H)c(A)c(OH)，故 A 错误；pH7.00 时，由 Kaccc107.00cc109.89，可得cc102.89，所以 c(HA)c(A)，故 B错误；pH9.89 时，c(H)109.89 molL1，c(OH)Kwc104.11 molL1(常温时)，由 Kaccc109.89cc109.89，可得 c(A)c(HA)，又因为 c(HA)c(A)0.10 molL1，所以 c(A)c(HA)0.05 molL1，所以 c(HA)c(A)c(OH)c(H)，故 C 正确；pH14.00 时，c(H)1014.00 molL1，c(OH)Kwc1 molL1(常温时)，
14、KaccAc1014.00cc109.89，可得cc104.11，又因为 c(HA)c(A)0.10 molL1，所以 c(OH)c(A)c(HA)c(H)，故 D 错误。9常温时，已知 Ksp(AgCl)1.81010，Ksp(Ag2CO3)8.11012，下列说法错误的是()A在 AgCl 和 Ag2CO3的饱和溶液中，c(Ag)的大小为 Ag2CO3AgCl B向 Ag2CO3的饱和溶液加入 K2CO3(s)，c(CO23)增大，Ksp增大 CAg2CO3(s)2ClCO23(aq)的平衡常数 K2.5108 D向 0.001 molL1 AgNO3溶液中滴入等浓度的 KCl 和 K2C
15、O3混合溶液，Cl先沉淀 解析：B Ksp(AgCl)c(Ag)c(Cl)1.810 10，则其饱和溶液中 c(Ag)Ksp 1.8105 molL1；Ksp(Ag2CO3)c2(Ag)c(CO23)8.11012，则其饱和溶液中 c(Ag)2.5104 molL1，则 c(Ag)的大小关系为 Ag2CO3AgCl，A 正确。Ag2CO3的饱和溶液中存在溶解平衡：Ag2CO3(aq)CO23(aq)，加入 K2CO3(s)，c(CO23)增大，平衡逆向移动，但由于温度不变，则 Ksp不变，B 错误。Ag2CO3(s)2ClCO23(aq)的平衡常数 Kc23c2Ksp2CO3K2sp8.110
16、121022.5108，C 正确。由 A项分析可知，饱和溶液中 c(Ag)大小关系为 Ag2CO3AgCl，相同温度下，AgCl 的溶解度小于Ag2CO3，故 AgNO3溶液中滴入等浓度的 KCl 和 K2CO3混合溶液，Cl先沉淀，D 正确。10常温下，将 NaOH 溶液分别加到 HF 溶液、CH3COOH 溶液中，两混合溶液中离子浓度与pH 的变化关系如图所示，已知 pKalg Ka，下列有关叙述错误的是()A将 0.2 molL1 CH3COOH 溶液和 0.1 molL1 NaOH 溶液等体积混合，则反应后的混合液中：2c(OH)c(CH3COO)2c(H)c(CH3COOH)Ba 点
17、时，c(F)c(HF)c(Na)c(H)c(OH)C常温下，0.1 molL1NaF 溶液的 pH 大于 0.1 molL1 CH3COONa 溶液的 pH D向 CH3COOH 溶液中加入 NaOH 溶液后所得的混合溶液：c3COOc3Ka 解析：C 将 0.2 molL1 CH3COOH 溶液和 0.1 molL1 NaOH 溶液等体积混合，反应后溶液中溶质为等浓度的 CH3COOH 与 CH3COONa，根据电荷守恒可得 c(CH3COO)c(OH)c(Na)c(H)，又根据物料守恒可得 c(CH3COO)c(CH3COOH)2c(Na)，将两式合并可得 2c(OH)c(CH3COO)2
18、c(H)c(CH3COOH)，A 正确；由图可知 a 点时，lgcc0，即 c(F)c(HF)，此时溶液显酸性，故 c(H)c(OH)，由电荷守恒可得 c(F)c(Na)，即 c(F)c(HF)c(Na)c(H)c(OH)，B 正 确；Ka(HF)ccc、Ka(CH3COOH)c3COOcc3，当 pH4 时，ccc3COOc3，即 Ka(HF)Ka(CH3COOH)，则HF 的酸性强于 CH3COOH，根据“越弱越水解”，CH3COONa 的水解程度要大于等浓度的 NaF 的水解程度，则同浓度的 NaF 溶液的 pH 要小于 CH3COONa 溶液的 pH，C 错误；向 CH3COOH 溶液
19、中加入 NaOH 溶液，溶液中c3COOc3c3COOcc3cKacKa，D 正确。11室温下，H2SO3的电离平衡常数 Ka11.0102、Ka21.0107。(1)该温度下 NaHSO3的水解平衡常数 Kh_，NaHSO3溶液的 pH_(填“”、“”或“”)7；若向 NaHSO3 溶液中加入少量 I2，则溶液中c2SO3c3将_(填“增大”、“减小”或“不变”)。(2)0.1 molL1 Na2SO3 溶液的 pH_，从平衡移动的角度解释 SO23 的 Kh1Kh2。_。解 析：(1)Ka1 c3cc2SO3，由HSO3 H22SO3 OH，Kh c2SO3cc3c2SO3ccc3cKwK
20、a11.01012Ka2，这说明 HSO3的电离能力强于水解能力，故溶液显酸性，pH7；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，但因温度不变，故 Kh不变，则c2SO3c3增大。(2)同理可求出 Kh1KwKa21.0107，Na2SO3溶液的碱性主要由SO23 的一级水解决定，设溶液中 c(OH)x molL1，则 c(HSO3)x molL1、c(SO23)0.1 molL1x molL10.1 molL1，利用水解平衡常数易求出 x1.0104 molL1，pH10。一级水解产生的 OH对二级水解有抑制作用，导
21、致二级水解程度降低。答案：(1)1.01012 增大(2)10 一级水解产生的 OH对二级水解有抑制作用 12已知：I22S2O23=S4O26 2I 相关物质的溶度积常数见下表：物质 Cu(OH)2 Fe(OH)3 CuCl CuI Ksp 2.21020 2.61039 1.7107 1.31012(1)某酸性 CuCl2溶液中含有少量的 FeCl3，为得到纯净的 CuCl22H2O 晶体，加入_，调至 pH4，使溶液中 Fe3转化为 Fe(OH)3沉淀，此时溶液中的 c(Fe3)_。过滤后，将所得滤液低温蒸发、浓缩结晶，可得到 CuCl2H2O 晶体。(2)在 空 气 中 直 接 加 热
22、CuCl22H2O晶 体 得 不 到 纯 的 无 水CuCl2，原 因 是_ _(用 化 学 方 程 式 表 示)。由 CuCl22H2O 晶 体得 到 纯 的 无 水 CuCl2 的合 理 方 法 是_。(3)某学习小组用“间接碘量法”测定含有CuCl22H2O晶体的试样(不含能与I发生反应的氧化性杂质)的纯度，过程如下：取 0.36 g 试样溶于水，加入过量 KI 固体，充分反应，生成白色沉淀。用 0.100 0 molL1 Na2S2O3标准溶液滴定，到达滴定终点时，消耗 Na2S2O3标准溶液 20.00 mL。可选用_作滴定指示剂，滴定终点的现象是_ _。CuCl2溶液与 KI 反应
23、的离子方程式为_ _。该试样中 CuCl22H2O 的质量分数为_。解析：(1)考虑到不引入新的杂质，调节至溶液 pH 为 4，使 Fe3沉淀的试剂可以是 Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3、CuO 等。pH4 时，c(OH)Kwc1010 molL1，此时溶液中 c(Fe3)Kspc32.61039103molL12.6109 molL1。(2)CuCl22H2O 在空气中加热会发生水解反应：2CuCl22H2O=Cu(OH)2CuCl22HCl2H2O 或 CuCl22H2O=CuO2HClH2O，要得到无水 CuCl2，应将 CuCl22H2O 晶体在干燥的 HCl 气流中加热脱水以
24、抑制其水解。(3)依题给信息，用“间接碘量法”测定 CuCl22H2O 晶体试样纯度的反应原理是：2Cu24I=2CuII2，I22S2O23=S4O26 2I，用 Na2S2O3 标准溶液滴定生成的 I2，指示剂选择淀粉溶液，终点时溶液蓝色褪去，且半分钟内不恢复原色。由 2Cu2I22S2O23 得 CuCl22H2O试样的纯度为0.100 0 molL120.00103 L171 gmol10.36 g100%95%。答案：(1)Cu(OH)2或 Cu2(OH)2CO3或 CuO 2.6109 molL1(2)2CuCl22H2O=Cu(OH)2CuCl22HCl2H2O 主要产物写成 Cu(OH)2、Cu(OH)Cl、CuO 均可在干燥的 HCl 气流中加热脱水(3)淀粉溶液 蓝色褪去，且 30 s 内不恢复原色 2Cu24I=2CuII2 95%
