2018届高三总复习-水溶液中的离子平衡

专题八水溶液中的离子平衡知识网络构建1．[2014·新课标全国卷Ⅱ]一定温度下，下列溶液的离子浓度关系式正确的是()A．pH＝5的H2S溶液中，c(H＋)＝c(HS－)＝1×10－5mol·L－1B．pH＝a的氨水溶液，稀释10倍后，其pH＝b，则a＝b＋1C．pH＝2的H2C2O4溶液与pH＝12的NaOH溶液任意比例混合：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HC2O－4)D．pH相同的①CH3COONa、②NaHCO3、③NaClO三种溶液的c(Na＋)：①＞②＞③专题八水溶液中的离子平衡D[解析]H2S中存在两步可逆电离，c(H＋)＝1×10－5mol·L－1＞c(HS－)，A项错误；一水合氨是弱电解质，加水稀释时促进其电离平衡向正向移动，c(H＋)减小程度小于10倍，即a＜b＋1，B项错误；混合溶液中存在电荷守恒式：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HC2O－4)＋2c(C2O2－4)，C项错误；组成盐的酸根对应的酸越弱，该盐的水解程度越大，等pH时其浓度越小，HCO－3对应的弱酸是H2CO3，D项正确。专题八水溶液中的离子平衡2．[2014·广东卷]常温下，0.2mol·L－1的一元酸HA与等浓度NaOH溶液等体积混合后，所得溶液中部分微粒组分及浓度如图Z8­1所示，下列说法正确的是()A．HA为强酸B．该混合溶液pH＝7.0C．该混合溶液中：c(A－)＋c(Y)＝c(Na＋)D．图中X表示HA，Y表示OH－，Z表示H＋图Z8­1专题八水溶液中的离子平衡C[解析]0.2mol·L－1的一元酸HA与等浓度的NaOH溶液等体积混合，恰好生成0.1mol·L－1NaA溶液，由图知A－浓度小于0.1mol·L－1，可知A－发生了水解，故HA为弱酸，A项错误；NaA为强碱弱酸盐，水解显碱性，pH＞7.0，B项错误；A－发生水解生成HA，溶液中除Na＋、水分子外，各粒子的浓度大小关系为c(A－)＞c(OH－)＞c(HA)＞c(H＋)，故X为OH－、Y为HA、Z为H＋，D项错误；根据物料守恒可知c(A－)＋c(HA)＝c(Na＋)，即c(A－)＋c(Y)＝c(Na＋),C项正确。专题八水溶液中的离子平衡【考点定位】1．多以选择题形式考查溶液中粒子浓度大小的关系，有时结合图像分析考查，侧重于考查应用三大守恒思想分析离子浓度的关系。2．以选择题形式或非选择题填空形式考查弱电解质的电离平衡、判断溶液的酸碱性及pH的计算、盐类水解原理及应用等，近年多次出现对难溶电解质的溶解平衡中的定量计数、沉淀形成与转化条件以及金属离子间的分离条件等进行考查。专题八水溶液中的离子平衡专题八水溶液中的离子平衡考点一弱电解质的电离及溶液的pH1．弱电解质的电离及影响因素(1)相同温度下，弱电解质的电离平衡常数K值越小，表明电离程度越小，则电解质越弱。(2)外界因素对弱电解质电离平衡的影响①加水稀释：离子浓度一般都减小，但弱酸(或碱)溶液中H＋(或OH－)浓度减小，其相应的OH－(或H＋)增大。②加热：加热促进弱电解质的电离，弱电解质分子减少，离子浓度增大。③同离子效应：加入与弱电解质电离产生的离子相同的离子时，弱电解质的电离程度减小。④加入能反应的物质：参与反应离子浓度减小，其他离子浓度增大。(3)同一弱电解质，K值只与温度有关，一般情况下，温度升高，K值增大；对于多元弱酸来说，其K1≫K2≫K3。2．水的电离(1)任何条件下，水电离出的c(H＋)＝c(OH－)；常温下，离子积常数KW＝1.0×10－14。(2)酸、碱抑制水的电离，能水解的正盐则促进水的电离。专题八水溶液中的离子平衡【名师点拔】溶液中的c(H＋)与水电离出的c(H＋)的区别①室温下水电离出的c(H＋)＝c(OH－)＝1.0×10－7mol/L，若某溶液中水电离出的c(H＋)1.0×10－7mol/L，则可判断该溶液呈酸性或碱性，弱电解质电离产生的H＋或OH－抑制了水的电离；若某溶液中水电离出的c(H＋)1.0×10－7mol/L，则可判断该溶液中存在能水解的盐，从而促进了水的电离。②室温下，溶液中c(H＋)1.0×10－7mol/L，说明溶液是酸性溶液，可能是水解呈酸性的盐溶液；溶液中c(H＋)1.0×10－7mol/L，说明溶液是碱性溶液，可能是水解呈碱性的盐溶液。专题八水溶液中的离子平衡返回目录3．溶液的pH(1)计算公式：pH＝－lgc(H＋)＝-lgKWc（OH－）。(2)溶液酸碱性与pH：在任何温度下中性溶液中c(H＋)＝c(OH－)，常温下中性溶液pH＝7时，温度升高时，中性溶液的pH7。(3)稀释过程中溶液pH的变化①任何性质的溶液，稀释后的pH均趋向7，且极限值为7。②等倍数稀释强酸(强碱)与弱酸(弱碱)时，强酸(强碱)溶液的pH变化值要大一些。(4)pH和等于14的酸、碱溶液等体积混合，溶液的酸碱性与酸和碱的强弱有关；当它们混合后溶液呈中性时，参与反应的酸和碱的体积与酸、碱的强弱有关。专题八水溶液中的离子平衡例1[2014·山东卷]已知某温度下CH3COOH和NH3·H2O的电离常数相等，现向10mL浓度为0.1mol·L－1的CH3COOH溶液中滴加相同浓度的氨水，在滴加过程中()A．水的电离程度始终增大B.c（NH＋4）c（NH3·H2O）先增大再减小C．c(CH3COOH)与c(CH3COO－)之和始终保持不变D．当加入氨水的体积为10mL时，c(NH＋4)＝c(CH3COO－)专题八水溶液中的离子平衡D[解析]水的电离程度先增大，当反应完全后，随氨水的加入，水的电离程度减小，A项错误；溶液中c（NH＋4）c（NH3·H2O）＝Kb（NH3·H2O）c（OH－），滴定过程中Kb(NH3·H2O)不变，溶液中c(OH－)一直增大，c（NH＋4）c（NH3·H2O）一直减小，B项错误；利用原子守恒知溶液中n(CH3COOH)与n(CH3COO－)之和不变，滴定过程中溶液体积不断增大，c(CH3COOH)与c(CH3COO－)之和不断减小，C项错误；由CH3COOH与NH3·H2O的电离程度相等可知CH3COONH4溶液呈中性，当加入等体积氨水时，溶液恰好为CH3COONH4溶液，利用电荷守恒知溶液中c(NH＋4)＝c(CH3COO－)，D项正确。专题八水溶液中的离子平衡变式已知常温下两种酸的电离平衡常数K(HClO)＝3×10－8；K1(H2CO3)＝4.4×10－7，K2(H2CO3)＝4.7×10－11。下列判断正确的是()A．等物质的量浓度的NaClO、Na2CO3溶液pH：Na2CO3NaClOB．HClO、H2CO3、HCO－3三种微粒电离能力：H2CO3HClOHCO－3C．向饱和氯水中加入足量Na2CO3固体可使溶液中HClO浓度增加D．三种微粒结合H＋能力强弱：CO2－3HCO－3ClO－专题八水溶液中的离子平衡B[解析]由于CO2－3是HCO－3电离生成的，故其水解能力的强弱应该用K2(H2CO3)数值与K(HClO)进行比较，因前者小于后者，故CO2－3水解能力比ClO－强，Na2CO3溶液碱性比NaClO溶液的强，A项错误；电离常数越小，表示酸电离能力越弱，相应的酸根离子结合H＋能力越强，故B项正确，D项错误；因K(HClO)K2(H2CO3)＝4.7×10－11，故HClO的酸性比HCO－3的酸性强，HClO可与CO2－3反应生成HCO－3，C项错误。专题八水溶液中的离子平衡考点二酸碱中和滴定及应用1．滴定分析中两种滴定管的比较专题八水溶液中的离子平衡结构特征量液范围刻度特点酸式滴定管下方有一玻璃旋塞不能量取碱性溶液“0”刻度以上和最大刻度下方分别有一段无刻度，相邻两小刻度相差0.1mL，标示刻度为整数碱式滴定管下方有一内置玻璃珠的橡皮管不能量取酸性、强氧化性溶液及有机溶剂2.中和滴定中指示剂的选用及终点颜色判断专题八水溶液中的离子平衡强酸滴定强碱强碱滴定强酸酚酞浅红色→无色(pH介于7～8.2之间)无色→浅红色(pH介于8.2～10之间)甲基橙黄色→橙色(pH介于4.4～7之间)橙色→黄色(pH介于3.1～4.4之间)3.数据的记录分别记录滴定管中液面的初次与二次读数，记录数据要精确到0.01mL；若几次平行实验所得到的数值比较接近，则取其平均值，若某次实验的数据与另外几次相差较大，则该数据应舍去。【名师点拔】滴定实验中误差分析技巧依据原理c(待测)＝c（标准）·V（标准）V（待测）可知：c(标准)与V(待测)已确定，因此只要分析不正确操作引起V(标准)的变化情况，即可得出误差结果。专题八水溶液中的离子平衡4．氧化还原反应滴定法指氧化剂与还原剂之间的相互滴定，该滴定方法在仪器使用、实验操作上与中和滴定一样，常见的试剂有KMnO4、I2、铁盐，复习中应明确使用的指示剂及终点时颜色变化。专题八水溶液中的离子平衡滴定方式还原剂滴定KMnO4KMnO4滴定还原剂I2滴定还原剂还原剂滴定I2铁盐滴定还原剂还原剂滴定铁盐指示剂KMnO4KMnO4淀粉淀粉KSCNKSCN终点时颜色变化粉(浅)红色→无色无色→粉(浅)红色无色→蓝色蓝色→无色溶液变红色红色消失例2(1)[2014·天津卷]测定Na2S2O3·SH2O的纯度时，准确称取Wg产品，用适量蒸馏水溶解，以________作指示剂，用0.1000mol·L－1碘的标准溶液滴定。反应原理为2S2O2－3＋I2===S4O2－6＋2I－滴定至终点时，溶液颜色的变化：______________。滴定起始和终点的液面位置如图Z8­2，则消耗碘的标准溶液体积为______mL。产品的纯度为(设Na2S2O3·5H2O相对分子质量为M)____。图Z8­2专题八水溶液中的离子平衡(2)[2014·重庆卷改编]葡萄酒中SO2最大使用量为0.25g·L－1。300.00mL葡萄酒，通过适当的方法使SO2全部逸出并用H2O2将其氧化为H2SO4，然后用0.0900mol·L－1NaOH标准溶液进行滴定。①滴定前排气泡时，应选择图Z8­3中的________。图Z8­3专题八水溶液中的离子平衡②若滴定终点时溶液的pH＝8.8，则选择的指示剂为________；若用50mL滴定管进行实验，当滴定管中的液面在刻度“10”处，则管内液体的体积(填序号)________(A.＝10mL，B.＝40mL，C.10mL，D.40mL)。③滴定至终点时，消耗NaOH溶液25.00mL，该葡萄酒中SO2含量为________g·L－1。④该滴定终点读数时视线偏高，则测量结果比实际值：____________。专题八水溶液中的离子平衡[答案](1)淀粉无色变成蓝色18.103.62×10－3MW×100%(2)①C②酚酞D③0.24④偏低[解析](1)因Na2S2O3被消耗完后溶液中可以有单质碘，故应该用淀粉作指示剂，滴定终点时，过量的单质碘使无色的淀粉溶液变蓝，可指示滴定终点。由图知，滴定管内液体起始读数为0.00mL，终点读数为18.10mL，所以消耗碘的标准溶液的体积为18.10mL－0.00mL＝18.10mL；根据2Na2S2O3·5H2O～2S2O2－3～I2，得n(Na2S2O3·5H2O)＝2n(I2)＝2×0.1000mol·L－1×18.10×10－3L＝3.620×10－3mol，则产品的纯度3.620×10－3mol×Mg/molWg×100%＝3.620×10－3MW×100%。专题八水溶液中的离子平衡(2)①应该用碱式滴定管盛装NaOH溶液，排气泡时的方法是图C。②滴定终点时溶液的pH＝8.8，应选择酚酞作指示剂；因滴定管最大刻度值下面还有一段空间没有刻度，故当液面在刻度“10”处，管内液体的体积大于40mL。③设SO2的物质的量为x，则SO2～H2SO4～2NaOH，利用题给数据易求出x＝0.001125mol。该葡萄酒中SO2含量为0.24g/L。④滴定终点时俯视刻度，则读取刻度位于实际液面的上面，数值偏小，这会导致测量结果偏低。专题八水溶液中的离