1、专题一 第4讲 水溶液中的离子平衡 考情分析 高频考点 新题演练 专题能力训练4 水溶液中的离子平衡专题一 第4讲 水溶液中的离子平衡 考情分析 高频考点 新题演练-2-专题知识脉络 能力目标解读 热点考题诠释 专题一 第4讲 水溶液中的离子平衡 考情分析 高频考点 新题演练-3-专题知识脉络 能力目标解读 热点考题诠释 命题热点 考题统计 考向分析 弱电解质的电离平衡、盐类的水解平衡、沉淀溶解平衡的本质、影响因素及应用 2015 卷,28(2)2014 卷,112014 卷,11 沉淀溶解平衡、溶度积的应用与计算是高考的新热点,在 2014 年、2015 年课标全国卷中连续考查;同时高考亦不
2、回避原有的热点知识,如弱电解质的电离、溶液中离子浓度大小的比较、盐类水解规律、粒子的三大守恒规律、中和滴定中滴定管和指示剂的选择等 电离平衡常数、电离度、水的离子积、溶度积有关应用及计算 2015 卷,132013 卷,112013 卷,132012 卷,11 中和滴定及仪器的使用、指示剂的选择及 pH 的简单计算 2013 卷,13 专题一 第4讲 水溶液中的离子平衡 考情分析 高频考点 新题演练 1.(2015 全国课标)浓度均为 0.10 molL-1、体积均为 V0 的 MOH 和ROH 溶液,分别加水稀释至体积 V,pH 随 lg0的变化如图所示。下列叙述错误的是()A.MOH 的碱
3、性强于 ROH 的碱性B.ROH 的电离程度:b 点大于 a 点C.若两溶液无限稀释,则它们的 c(OH-)相等D.当 lg0=2 时,若两溶液同时升高温度,则(M+)(R+)增大-4-专题知识脉络 能力目标解读 热点考题诠释 123 答案 解析 解析 关闭解题要领:由图像知,0.10 molL-1的 MOH溶液的 pH为 13,说明 MOH为强碱,ROH 溶液的 pH 小于 13,说明 ROH 为弱碱,所以 MOH 的碱性强于 ROH 的碱性,A 选项正确;稀释有利于弱电解质的电离,故 B选项正确;若两溶液无限稀释则接近中性,则它们的 c(OH-)相等,C 选项正确;当 lg0=2 时,MO
4、H 溶液的 pH 为 11,ROH 溶液的 pH 为 10,若两溶液同时升高温度,ROH 溶液中存在电离平衡,平衡会右移,c(R+)增大,c(M+)不变,故比值减小,D 项错误。答案 解析 关闭D 专题一 第4讲 水溶液中的离子平衡 考情分析 高频考点 新题演练-5-专题知识脉络 能力目标解读 热点考题诠释 1232.(2014课标全国)溴酸银(AgBrO3)溶解度随温度变化曲线如图所示,下列说法错误的是()A.溴酸银的溶解是放热过程 B.温度升高时溴酸银溶解速度加快 C.60 时溴酸银的Ksp约等于610-4 D.若硝酸钾中含有少量溴酸银,可用重结晶方法提纯 答案 解析 解析 关闭解题要领:
5、大多数固体的溶解度随温度的升高而增大,而气体的溶解度一般随温度的升高而降低。本题关键在于读懂题目信息,随着温度的升高溶解度逐渐增大,所以溴酸银的溶解是吸热过程,温度升高溶解速度加快。60 时 1 L 水中约溶解 5.8 gAgBrO3,c(Ag+)=c(BrO3-)=c(AgBrO3)=5.8 gL-1236 gmo l-10.025molL-1,Ksp=c(Ag+)c(BrO3-)610-4,正确。答案 解析 关闭A 专题一 第4讲 水溶液中的离子平衡 考情分析 高频考点 新题演练-6-专题知识脉络 能力目标解读 热点考题诠释 1233.(2013 课标全国)室温时,M(OH)2(s)M2+
6、(aq)+2OH-(aq)Ksp=a,c(M2+)=b molL-1时,溶液的 pH 等于()A.12lg()B.12lg()C.14+12lg()D.14+12lg()答案 解析 解析 关闭解题要领:先根据Ksp求c(OH-),然后根据水的离子积常数和c(OH-)求c(H+),再进一步求pH。注意,酸性溶液直接根据c(H+)求pH,碱性溶液先求c(OH-),再求c(H+),最后求pH。答案 解析 关闭C 专题一 第4讲 水溶液中的离子平衡 考情分析 高频考点 新题演练-7-命题热点一 命题热点二 命题热点三 命题热点四 弱电解质的电离平衡 有关弱电解质电离解题的思维路径 专题一 第4讲 水溶
7、液中的离子平衡 考情分析 高频考点 新题演练-8-命题热点一 命题热点二 命题热点三 命题热点四 问题探究 1.如何判断一元强酸与一元弱酸?酸项目 相同物质的量/浓度、相同体积 相同 pH、相同体积 一元强酸 一元弱酸 一元强酸 一元弱酸 c(H+)大 小 相同 中和碱的能力 相同 小 大 稀释相同倍数后 pH 小 大 大 小 专题一 第4讲 水溶液中的离子平衡 考情分析 高频考点 新题演练-9-命题热点一 命题热点二 命题热点三 命题热点四 2.怎样设计实验证明HA是否为弱电解质?(1)设计的基本思路 判断酸HA是否为弱电解质(或弱酸)的基本思路有两种:一种是直接根据酸HA本身或其强碱盐的性
8、质进行相应的实验设计(简称直接设计),二是选择一种已知的强酸进行对照性实验设计(简称对照设计)。(2)直接设计(以0.1 molL-1 HA溶液为例)测定其pH,若pH1,则HA是弱酸。向HA溶液中加入该酸对应的钠盐晶体,测定加入晶体后溶液的pH有无变化,若pH变大,则HA为弱酸。测量HA溶液的pH(设其为a),然后将该溶液稀释100倍,再测定稀释后的pH,若pH7,或加入酚酞溶液后溶液变红,则HA是弱酸。专题一 第4讲 水溶液中的离子平衡 考情分析 高频考点 新题演练-10-命题热点一 命题热点二 命题热点三 命题热点四(3)对照设计 选用相同物质的量浓度的盐酸作参照物质进行对照实验。a.比
9、较二者导电性强弱,若HA溶液导电能力弱,则HA为弱酸。b.比较相同条件下与某种较活泼的金属单质的反应情况,若反应过程中产生气体速率HA的较慢,则为弱酸。专题一 第4讲 水溶液中的离子平衡 考情分析 高频考点 新题演练-11-命题热点一 命题热点二 命题热点三 命题热点四 选用pH相同的盐酸作参照物 a.将两种酸稀释相同的倍数(不低于100倍)后,比较溶液pH的相对大小,若HA的小,则为弱酸。b.取相同体积的两种酸用碱进行滴定,完全反应时,若HA消耗的碱较多,则为弱酸。c.比较两种酸与某种较活泼的金属单质的反应情况,若反应过程中产生气体速率HA较快,则为弱酸。d.将等体积的两种酸分别与足量的某种
10、较活泼的金属单质反应,若HA最终生成的气体较多,则HA是弱酸。专题一 第4讲 水溶液中的离子平衡 考情分析 高频考点 新题演练-12-命题热点一 命题热点二 命题热点三 命题热点四 例125 时,用浓度为0.100 0 molL-1的NaOH溶液滴定20.00 mL浓度均为0.100 0 molL-1的三种酸HX、HY、HZ,滴定曲线如图所示。下列说法正确的是()A.在相同温度下,同浓度的三种酸溶液的导电能力顺序:HZHYHXB.根据滴定曲线,可得 Ka(HY)10-5C.用 NaOH 溶液滴定至三种酸恰好完全反应时,消耗氢氧化钠的体积:HZHYHYHZ,则酸性强弱顺序为HXHYHZ,相同条件
11、下三种酸溶液的导电能力顺序为HXHYHZ。(2)根据图中的哪些数据,可以计算Ka(HY)?Ka(HY)只与温度有关,与溶液的酸碱性无关,所以求算Ka(HY)可以在V(NaOH)=0,或10 mL时观察溶液的pH。当V(NaOH)=0 mL时,HY溶液中c(H+)=c(Y-)=10-3 molL-1,c(HY)大约为0.100 0 molL-1,Ka(HY)=。(Y)(H+)(HY)10-5专题一 第4讲 水溶液中的离子平衡 考情分析 高频考点 新题演练-14-命题热点一 命题热点二 命题热点三 命题热点四(3)恰好中和时消耗氢氧化钠溶液的体积与恰好呈中性时消耗氢氧化钠溶液的体积一样吗?恰好中和
12、是指酸碱恰好完全反应,溶液不一定呈中性,因为三种酸浓度和体积均相等,所以消耗氢氧化钠溶液的体积相等;因为三种酸的酸性强弱顺序为HXHYHZ,所以呈中性时HX、HY还有剩余,而HZ反应完全,所以消耗氢氧化钠溶液的体积肯定不相等。(4)两种酸混合,如何求c(H+)?要明确各种酸的Ka是不变的,电荷守恒是不变的。对于弱酸 答案:B HY,Ka(HY)=(H+)(Y-)(HY),则有 c(Y-)=a(HY)(HY)(H+),故c(H+)=a(HY)(HY)(H+)+c(Z-)+c(OH-)。专题一 第4讲 水溶液中的离子平衡 考情分析 高频考点 新题演练-15-命题热点一 命题热点二 命题热点三 命题
13、热点四 对点训练1(2015江西南昌检测)已知磷酸(H3PO4)在水溶液中各种存在形式的物质的量分数随pH的变化曲线如图所示,下列有关说法中正确的是()A.磷酸第一步电离方程式为 H3PO4H+H2PO4-B.H2PO4-的电离大于其水解C.Na3PO4 溶液中,(Na+)(PO43-)3,故 C 项错误;在 pH=10 时,溶液中主要含有 HPO42-,pH=5 时,溶液中主要含有 H2PO4-,所以在此过程中发生反应 HPO42-+H+H2PO4-,故 D 项错误。答案 解析 关闭B 专题一 第4讲 水溶液中的离子平衡 考情分析 高频考点 新题演练-16-命题热点一 命题热点二 命题热点三
14、 命题热点四 水的电离及溶液的酸碱性 有关pH计算解题的思维路径专题一 第4讲 水溶液中的离子平衡 考情分析 高频考点 新题演练-17-命题热点一 命题热点二 命题热点三 命题热点四 口诀:酸按酸(H+),碱按碱(OH-),酸碱中和求过量,无限稀释7为限。问题探究 1.影响水的电离平衡的因素有哪些?(1)加入酸或加入碱:不论强弱都能抑制水的电离。(2)加入强酸强碱盐溶液:如果是正盐,对水的电离无影响,如果是酸式盐(或碱式盐),则相当于加入酸(或碱),可抑制水的电离。(3)加入强酸弱碱盐溶液或加入强碱弱酸盐溶液:会促进水的电离。(4)升高或降低温度:由于水的电离是吸热的,故升高温度促进水的电离,
15、降低温度抑制水的电离。(5)投入金属钠:因消耗水电离产生的H+,促进水的电离。专题一 第4讲 水溶液中的离子平衡 考情分析 高频考点 新题演练-18-命题热点一 命题热点二 命题热点三 命题热点四 2.怎样计算水电离的c(H+)或c(OH-)(25)?(1)一定温度下,无论是稀酸、稀碱还是盐溶液,水的离子积KW=c(H+)c(OH-)均不变,水电离出的c(H+)=c(OH-),KW只与温度有关,只有在25 时,KW=110-14。(2)溶质为酸的溶液。H+来源于酸电离和水电离,而OH-只来源于水电离。如计算pH=2的盐酸中水电离出的c(H+)=c(OH-)=1.010-12 molL-1。(3
16、)溶质为碱的溶液。OH-来源于碱电离和水电离,而H+只来源于水电离。如pH=12的NaOH溶液中,水电离出的c(OH-)=c(H+)=1.010-12 molL-1。(4)水解呈酸性或碱性的盐溶液。H+和OH-均由水电离产生。如pH=5的NH4Cl溶液中由水电离出的c(H+)=1.010-5 molL-1;pH=9的Na2CO3溶液中由水电离出的c(OH-)=1.010-5molL-1。专题一 第4讲 水溶液中的离子平衡 考情分析 高频考点 新题演练-19-命题热点一 命题热点二 命题热点三 命题热点四 例2pC类似pH,是指极稀溶液中,溶质物质的量浓度的常用负对数值。如某溶液溶质的物质的量浓
17、度为110-3 molL-1,则该溶液中溶质的pC=-lg(110-3)=3。下列表达正确的是()A.中性溶液中,pC(H+)+pC(OH-)=14 B.pC(H+)=5的H2S溶液中,c(H+)=c(HS-)=110-5 molL-1 C.pC(OH-)=a的氨水,稀释10倍后,其pC(OH-)=b,则a=b-1 D.pC(OH-)=3的NaOH溶液,稀释100倍,其pC(OH-)=5 专题一 第4讲 水溶液中的离子平衡 考情分析 高频考点 新题演练-20-命题热点一 命题热点二 命题热点三 命题热点四 分析推理(1)影响KW的因素是什么?KW的大小受到温度的影响,温度越高KW越大,如果不是
18、常温,pC(H+)与pC(OH-)之和不等于14。(2)多元弱酸的电离有什么特点?多元弱酸是分步电离的,所以H2S溶液中c(H+)c(HS-)。(3)弱碱的稀释和强碱溶液稀释的比较。弱碱稀释10n倍,pC(OH-)增大值小于n,强碱稀释10n倍,pC(OH-)增大值等于n。答案:D 专题一 第4讲 水溶液中的离子平衡 考情分析 高频考点 新题演练-21-命题热点一 命题热点二 命题热点三 命题热点四 对点训练2 某温度下,向一定体积0.1 molL-1的醋酸溶液中逐滴加入等浓度的NaOH溶液,溶液中pOH(pOH=-lgOH-)与pH的变化关系如右图所示,则()A.M点所示溶液的导电能力强于Q
19、点 B.N点所示溶液中c(CH3COO-)c(Na+)C.Q点水的电离程度在MN直线上最大 D.Q点消耗NaOH溶液的体积小于醋酸溶液的体积 答案 解析 解析 关闭M、Q、N三点在一条直线上表示溶液在一定温度下c(H+)c(OH-)的值是不变的。Q点溶液呈中性,M点显酸性,N点显碱性,A项错。N点溶液呈碱性,c(OH-)c(H+),根据溶液中电荷守恒,c(CH3COO-)c(HCO3-),且 2c(Na+)=3c(CO32-)+c(HCO3-)C.0.2 molL-1 的醋酸(CH3COOH)溶液与 0.1 molL-1 NaOH 溶液等体积混合后:c(CH3COO-)+2c(OH-)=c(C
20、H3COOH)+2c(H+)D.25 时,pH=4 的 KHC2O4 溶液中:c(HC2O4-)c(H2C2O4)c(C2O42-)专题一 第4讲 水溶液中的离子平衡 考情分析 高频考点 新题演练-26-命题热点一 命题热点二 命题热点三 命题热点四 分析推理(1)弱电解质溶液稀释过程中,粒子浓度怎样变化?由 Kb(NH3H2O)=(NH4+)(OH-)(NH3H2)可知(NH4+)(NH3H2)=b(NH3H2O)(OH-),因为c(OH-)减小,温度不变,Kb(NH3H2O)不变,所以(NH4+)(NH3H2)增大。(2)对于盐类水解,如何运用原子守恒知识解题?对于 B 项,根据原子守恒,
21、假设溶液体积为 1L,则 Na2CO3、NaHCO3 均为0.1mol,n(Na+)=0.3mol,n(CO32-)+n(HCO3-)+n(H2CO3)=0.2mol,所以2c(Na+)=3c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)。专题一 第4讲 水溶液中的离子平衡 考情分析 高频考点 新题演练-27-命题热点一 命题热点二 命题热点三 命题热点四(3)对于离子浓度大小比较的题目中,等量关系中出现分子浓度时,如何解题?等量关系中出现分子浓度时,只有两种情况,一是依据原子守恒解题,二是依据质子守恒解题。对于质子守恒的题目,运用电荷守恒和原子守恒的等量关系,消去金属离子得到质子守恒的等
22、量关系比较好理解。如 C 项,0.2molL-1 的 CH3COOH 溶液与 0.1molL-1 的NaOH 溶液等体积混合后,得到等浓度的 CH3COOH 和 CH3COONa混合液,所以有 2c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-)c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),将2-,得到c(CH3COO-)+2c(OH-)=c(CH3COOH)+2c(H+)。专题一 第4讲 水溶液中的离子平衡 考情分析 高频考点 新题演练-28-命题热点一 命题热点二 命题热点三 命题热点四(4)对于酸式盐,如何判断水解和电离的关系?25时,若 pH7,则酸式盐的水解大于
23、电离。对于 D 项,由于电离大于水解,所以c(C2O42-)c(H2C2O4)。答案:C专题一 第4讲 水溶液中的离子平衡 考情分析 高频考点 新题演练-29-命题热点一 命题热点二 命题热点三 命题热点四 对点训练 3 某酸性溶液中只有 Na+、CH3COO-、H+、OH-四种离子。则下列描述正确的是()A.该溶液可由 pH=3 的 CH3COOH 溶液与 pH=11 的 NaOH 溶液等体积混合而成B.该溶液由等物质的量浓度、等体积的 NaOH 溶液和CH3COOH 溶液混合而成C.加入适量的 NaOH,溶液中离子浓度为c(CH3COO-)c(Na+)c(OH-)c(H+)D.加入适量氨水
24、,c(CH3COO-)一定大于 c(Na+)、c(NH4+)之和 答案 解析 解析 关闭CH3COOH 为弱酸,存在电离平衡,pH=3 的 CH3COOH 溶液与 pH=11的 NaOH 溶液中和后 CH3COOH 有剩余,溶液呈酸性,A 正确;等体积等浓度的 NaOH 溶液与 CH3COOH 溶液中和后得 CH3COONa 溶液,呈碱性,B 错;c(CH3COO-)c(Na+)c(OH-)c(H+)不符合电荷守恒,C错;据电荷守恒 c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(NH4+)+c(H+)可知若c(OH-)大于 c(H+),则 c(CH3COO-)小于c(Na+)+c(NH
25、4+),D 错。答案 解析 关闭A 专题一 第4讲 水溶液中的离子平衡 考情分析 高频考点 新题演练-30-命题热点一 命题热点二 命题热点三 命题热点四 难溶电解质的沉淀溶解平衡 沉淀溶解平衡解题思维路径专题一 第4讲 水溶液中的离子平衡 考情分析 高频考点 新题演练-31-命题热点一 命题热点二 命题热点三 命题热点四 问题探究 1.怎样判断沉淀能否生成或溶解?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离子积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;Qcc(CO32-)c
26、(HCO3-)c(OH-)B.20 mL 0.1 molL-1 CH3COONa 溶液与 10 mL 0.1 molL-1 HCl 溶液混合后溶液呈酸性,所得溶液中:c(CH3COO-)c(Cl-)c(CH3COOH)c(H+)C.室温下,pH=2 的盐酸与 pH=12 的氨水等体积混合,所得溶液中:c(Cl-)+c(H+)c(NH4+)+c(OH-)D.0.1 molL-1 CH3COOH 溶液与 0.1 molL-1 NaOH 溶液等体积混合,所得溶液中:c(OH-)c(H+)+c(CH3COOH)答案：B 专题一 第4讲 水溶液中的离子平衡 考情分析 高频考点 新题演练-39-123解析
27、:A 中两溶液混合恰好反应生成 Na2CO3,在 Na2CO3溶液中CO32-水解:CO32-+H2OHCO3-+OH-、HCO3-+H2OH2CO3+OH-,水电离也产生 OH-,使 c(OH-)c(HCO3-),A 错误;B 中两溶液混合反应,得到等浓度的 CH3COONa、CH3COOH、NaCl 的混合溶液,溶液呈酸性,说明 CH3COOH 的电离程度大于 CH3COONa 的水解程度,所以有 c(CH3COO-)c(Cl-),由于 CH3COOH 的电离,使溶液中CH3COOH 的浓度小于 NaCl 的浓度,B 正确;C 中氨水是弱碱溶液,二者等体积混合,氨水过量,溶液呈碱性,c(O
28、H-)c(H+),专题一 第4讲 水溶液中的离子平衡 考情分析 高频考点 新题演练-40-123又由溶液的电荷守恒 c(Cl-)+c(OH-)=c(H+)+c(NH4+)得 c(Cl-)c(NH4+),所以 c(Cl-)+c(H+)n(HCl)C.达到B、D状态时,两溶液中离子浓度均为c(Na+)=c(A-)D.当0 mLV(NaOH)c(Na+)c(H+)c(OH-)答案 解析 解析 关闭A项,滴定开始时0.100 0 molL-1盐酸pH=1,而0.100 0 molL-1醋酸pH1,所以滴定盐酸的曲线是图1,故A不正确;B项,达到B、E状态时,消耗的氢氧化钠的物质的量是相等的,根据反应原理:HClNaOH,CH3COOHNaOH,反应消耗的n(CH3COOH)=n(HCl),故B错误;C项,达到B、D状态时,溶液是中性的,此时c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),则两溶液中离子浓度均为c(Na+)=c(A-),故C正确;D项,当0 mLV(NaOH)c(H+)c(Na+)c(OH-),故D错误,答案选C。答案 解析 关闭C
