2020届高考化学二轮专题复习-专题6-水溶液中的离子平衡(共40张PPT)

专题6水溶液中的离子平衡命题解读本专题内容是近几年高考化学的必考题型，常以图表为载体，考查水溶液中离子的行为，涉及“三大平衡”（电离平衡，水解平衡，沉淀溶解平衡），而溶液中的“三大守恒”(电荷守恒、物料守恒、质子守恒等)的关系是命题的方向，该部分的题目综合性强，情境新颖，往往是压轴题。2020年高考重点考查方向：以电离平衡常数为载体考查电解质的强弱、盐的水解强弱和相关计算；考查滴定分析中的微粒浓度的变化以综合计算；以图像为载体，考查粒子浓度关系和三大守恒的运用；以难溶电解质为命题点，结合图像考查Ksp的应用和计算。还原高考考点1：弱电解质的电离平衡问题分析1．【2019·新课标Ⅰ】NaOH溶液滴定邻苯二甲酸氢钾（邻苯二甲酸H2A的Ka1=1.1×10−3，Ka2=3.9×10−6）溶液，混合溶液的相对导电能力变化曲线如图所示，其中b点为反应终点。下列叙述错误的是（）向邻苯二甲酸氢钾溶液中加入氢氧化钠溶液，两者反应生成邻苯二甲酸钾和邻苯二甲酸钠，溶液中Na+和A2-的浓度增大。b点邻苯二甲酸氢钾溶液与氢氧化钠溶液恰好完全反应生成等物质的量的邻苯二甲酸钾和邻苯二甲酸钠c点是继续加入氢氧化钠溶液后，得到邻苯二甲酸钾、邻苯二甲酸钠、氢氧化钠的混合溶液A．混合溶液的导电能力与离子浓度和种类有关B．Na+与A2−的导电能力之和大于HA−的C．b点的混合溶液pH=7D．c点的混合溶液中，c(Na+)c(K+)c(OH−)由图像可知，溶液导电性增强，说明导电能力与离子浓度和种类有关，故A正确；a点和b点K+的物质的量相同，K+的物质的量浓度变化不明显，HA-转化为A2-，b点导电性强于a点，说明Na+和A2-的导电能力强于HA-，故B正确b点邻苯二甲酸氢钾溶液与氢氧化钠溶液恰好完全反应生成邻苯二甲酸钾和邻苯二甲酸钠，邻苯二甲酸钾为强碱弱酸盐，A2-在溶液中水解使溶液呈碱性，溶液pH＞7，故C错误；由图可知，a点到b点加入氢氧化钠溶液的体积大于b点到c点加入氢氧化钠溶液的体积，则溶液中c（K+）＞c（OH-），溶液中三者大小顺序为c（Na+）＞c（K+）＞c（OH-），故D正确2．【2019·新课标Ⅲ】设NA为阿伏加德罗常数值。关于常温下pH=2的H3PO4溶液，下列说法正确的是（）A．每升溶液中的H+数目为0.02NAB．c(H+)=c(H2PO4－)+2c(HPO42－)+3c(PO43－)+c(OH−)C．加水稀释使电离度增大，溶液pH减小D．加入NaH2PO4固体，溶液酸性增强【解析】A、常温下pH＝2，则溶液中氢离子浓度是0.01mol/L，因此每升溶液中H＋数目为0.01NA，A错误；B、根据电荷守恒可知选项B正确；C、加水稀释促进电离，电离度增大，但氢离子浓度减小，pH增大，C错误；D、加入NaH2PO4固体，H2PO4－浓度增大，抑制磷酸的电离，溶液的酸性减弱，D错误；【变式探究1】常温下，将一定浓度的盐酸和醋酸加水稀释，溶液的导电能力随溶液体积变化的曲线如图所示。下列说法正确的是()A．两溶液稀释前的浓度相同B．a、b、c三点溶液的pH由大到小顺序为abcC．a点的Kw值比b点的Kw值大D．a点水电离的n(H＋)大于c点水电离的n(H＋)A项，稀释前，两种溶液的导电能力相同，所以溶液中离子浓度相同，醋酸是弱电解质，所以醋酸的浓度大于盐酸的浓度，错误B项，导电能力越强，氢离子浓度越大，溶液的pH越小，应为bac温度不变，水的离子积常数不变，C错误导电能力：a点c点，溶液离子浓度越大，氢离子浓度就越大，对水的电离抑制程度越大，则水电离的n(H＋)：a点c点电离平衡中的三个易错点(1)电离平衡向正向移动，弱电解质的电离程度不一定增大，如向醋酸溶液中加入少量冰醋酸，平衡向电离方向移动，但醋酸的电离程度减小。(2)弱电解质在加水稀释的过程中，溶液中离子浓度不一定都减小，如氨水加水稀释时，c(H＋)增大。(3)由水电离出的c(H＋)＝1.0×10－13mol·L－1的溶液不一定呈碱性。考点2：水的电离与溶液pH的判断与计算1．[2019·北京]实验测得0.5mol·L−1CH3COONa溶液、0.5mol·L−1CuSO4溶液以及H2O的pH随温度变化的曲线如图所示。下列说法正确的是（）A．随温度升高，纯水中c(H+)c(OH−)B．随温度升高，CH3COONa溶液的c(OH−)减小C．随温度升高，CuSO4溶液的pH变化是Kw改变与水解平衡移动共同作用的结果D．随温度升高，CH3COONa溶液和CuSO4溶液的pH均降低，是因为CH3COO−、Cu2+水解平衡移动方向不同水的电离为吸热过程，升高温度，平和向着电离方向移动，水中c(H+).c(OH-)=Kw减小，故pH减小，但c(H+)=c(OH-)，故A错误；水的电离为吸热过程，升温促进水的电离，所以c(OH-)增大，CH3COOH-水解为吸热过程，升温促进盐类水解，所以c(OH-)增大，B错误；升高温度，促进水的电离，故c(H+)增大；升高温度，促进Cu2+水解，故c(H+)增大，两者共同作用使pH发生变化，故C符合题意；盐类水解为吸热过程，升高温度促进盐类水解，故D不符合题意2．[2017新课标Ⅰ]常温下将NaOH溶液滴加到己二酸(H2X)溶液中，混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示。下列叙述错误的是（）曲线N是己二酸的第一步电离曲线M是己二酸的第二步电离Ka1=2(HX)(H)(HX)ccc＞Ka2=2(X)(H)(HX)ccc，己二酸是二元弱酸，第二步电离小于第一步当pH相等即氢离子浓度相等时2(HX)lg(HX)cc＞2(X)lg(HX)ccA．Ka2(H2X)的数量级为10–6B．曲线N表示pH与2(HX)lg(HX)cc的变化关系C．NaHX溶液中(H)(OH)ccD．当混合溶液呈中性时，2(Na)(HX)(X)(OH)(H)ccccc己二酸是二元弱酸，第二步电离小于第一步。曲线N是己二酸的第一步电离，曲线M是己二酸的第二步电离，根据图像取－0.6和4.8点，=10－0.6mol·L－1，c(H＋)=10－4.8mol·L－1，代入Ka2得到Ka2=10－5.4，因此Ka2(H2X)的数量级为10–6，A正确2(X)(HX)cc曲线N是己二酸的第一步电离，根据图像取0.6和5.0点，2(HX)(HX)cc=100.6mol·L－1，c(H＋)=10－5.0mol·L－1，代入Ka1得到Ka1=10－4.4，因此HX－的水解常数是w1aKK=10－14/10－4.4＜Ka2，所以NaHX溶液显酸性，即c(H＋)＞c(OH－)，C正确D．根据图像可知当2(X)lg(HX)cc＝0时溶液显酸性，因此当混合溶液呈中性时，2(X)lg(HX)cc＞0，即c(X2–)＞c(HX–)，D错误；溶液pH计算的一般思维模型1.溶液酸碱性的判断方法(1)电离能力大于水解能力，如CH3COOH的电离程度大于CH3COO－的水解程度，所以等浓度的CH3COOH与CH3COONa溶液等体积混合后溶液显酸性；同理NH3·H2O的电离程度大于NH4+的水解程度，等浓度的NH3·H2O和NH4Cl溶液等体积混合后溶液显碱性。(2)水解能力大于电离能力，如HClO的电离程度小于ClO－水解程度，所以等浓度的HClO与NaClO溶液等体积混合后溶液显碱性。(3)酸式盐溶液的酸碱性主要取决于酸式酸根的电离能力和水解能力的强弱。如在NaHCO3溶液中，HCO3-的水解大于电离，故溶液显碱性；而在NaHSO3溶液中，HSO3-的电离大于水解，故溶液显酸性。2．溶液中水解平衡易错点(1)误认为水解平衡向正向移动，离子的水解程度一定增大。如向FeCl3溶液中，加入少量FeCl3固体，平衡向水解方向移动，但Fe3＋的水解程度减小。(2)误认为弱酸强碱盐都因水解而显碱性。如NaHSO3溶液显酸性。(3)误认为可水解的盐溶液在蒸干后都得不到原溶质。对于水解程度不大且水解产物不离开平衡体系的情况[如Al2(SO4)3]来说，溶液蒸干仍得原溶质。3.盐类水解规律难溶不水解，有弱才水解；无弱不水解，越弱越水解；都弱双水解，谁强显谁性；同强显中性，都弱不一定。盐的类型实例是否水解发生水解的离子溶液酸碱性强酸强碱盐NaCl、KNO3、BaCl2不水解—中性强酸弱碱盐NH4Cl、CuSO4、FeCl3水解NH、Cu2＋、Fe3＋酸性强碱弱酸盐CH3COONa、K2CO3、Na2S水解CH3COO－、CO、S2－碱性弱酸弱碱盐CH3COONH4水解NH、CH3COO－中性（1）“越弱越水解”指的是盐对应的酸(或碱)越弱，水解程度越大，溶液碱性(或酸性)越强。如CH3COOH的酸性比HCN的强，则对应的相同浓度的强碱弱酸盐溶液中，CH3COO－的水解程度比CN－的弱，后者的碱性较强。（2）相同条件下的水解程度：正盐相应的酸式盐，如CO2－3＞HCO－3。（3）相互促进水解的盐＞单独水解的盐＞水解相互抑制的盐。如NH＋4的水解程度：(NH4)2CO3＞(NH4)2SO4＞(NH4)2Fe(SO4)2。考点3：溶液中“粒子”浓度关系判断1．[2019江苏]室温下，反应3HCO+H2OH2CO3+OH−的平衡常数K=2.2×10−8。将NH4HCO3溶液和氨水按一定比例混合，可用于浸取废渣中的ZnO。若溶液混合引起的体积变化可忽略，室温时下列指定溶液中微粒物质的量浓度关系正确的是（）A．0.2mol·L−1氨水：c(NH3·H2O)c(4NH)c(OH−)c(H+)B．0.2mol·L−1NH4HCO3溶液(pH7)：c(4NH)c(3HCO)c(H2CO3)c(NH3·H2O)C．0.2mol·L−1氨水和0.2mol·L−1NH4HCO3溶液等体积混合：c(4NH)+c(NH3·H2O)=c(H2CO3)+c(3HCO)+c(23CO)D．0.6mol·L−1氨水和0.2mol·L−1NH4HCO3溶液等体积混合：c(NH3·H2O)+c(23CO)+c(OH−)=0.3mol·L−1+c(H2CO3)+c(H+)解析BD2．[2018·江苏卷]H2C2O4为二元弱酸，Ka1(H2C2O4)=5.4×10−2，Ka2(H2C2O4)=5.4×10−5，设H2C2O4溶液中c(总)=c(H2C2O4)+c(HC2O4−)+c(C2O42−)。室温下用NaOH溶液滴定25.00mL0.1000mol·L−1H2C2O4溶液至终点。滴定过程得到的下列溶液中微粒的物质的量浓度关系一定正确的是（）A.0.1000mol·L−1H2C2O4溶液：c(H+)=0.1000mol·L−1+c(C2O42−)+c(OH−)−c(H2C2O4)B.c(Na+)=c(总)的溶液：c(Na+)c(H2C2O4)c(C2O42−)c(H+)C.pH=7的溶液：c(Na+)=0.1000mol·L−1+c(C2O42−)−c(H2C2O4)D.c(Na+)=2c(总)的溶液：c(OH−)−c(H+)=2c(H2C2O4)+c(HC2O4−)AD考查电离平衡、水解平衡和“三大守恒”解析【变式探究1】常温条件下，将0.01mol·L－1Na2CO3溶液与0.01mol·L－1KHCO3溶液等体积混合。若忽略混合后体积的变化，则下列判断正确的是()A．两种溶液混合前，Na2CO3溶液中由水电离出的c(H＋)小于KHCO3溶液中由水电离出的c(H＋)B．混合后溶液中存在关系：c(CO2－3)＋c(HCO－3)＋c(H2CO3)＝0.02mol·L－1C．混合后溶液中存在关系：c(K＋)＋c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CO2－3)＋c(HCO－3)＋c(OH－)D．混合后溶液中存在关系：c(K＋)＋c(H2CO3)＋c(H＋)＝c(CO2－3)＋c(OH－)D解析盐类水解溶液中的守恒规则(1)电荷守恒电解质溶液中所有阳离子所带的正电荷总数与所