河南省泌阳县第一高级中学高三化学一轮复习 难点突破5 离子平衡问题练习.doc

化学复习难点5离子平衡问题水溶液中的离子平衡涉及水的电离平衡、弱电解质的电离平衡、盐的水解平衡、难溶电解质的沉淀溶解平衡等，这些平衡均与化学平衡有着密切联系，在大平衡观下建立各平衡模型理解并解决有关问题，足以突破这一难点。一、离子平衡问题主要考查的知识点有四大类：一是改变条件后微粒浓度变化的定性分析。此类试题要建立平衡思想与微粒观，借助于电离平衡、水解平衡、沉淀溶解平衡等三种平衡式从平衡移动的角度分析解决问题。二是离子浓度大小比较。此类试题要建立平衡思想与守恒思想，既要关注电离平衡与水解平衡，又要借助于电解质溶液中的电荷守恒、物料守恒、质子守恒等三大守恒规律来准确判断离子浓度大小。三是水溶液中的各种平衡常数与微粒浓度的定量计算。此类试题涉及kw、ka、kb、ksp、kh等平衡常数的有关计算，均可模仿化学平衡常数的建立平衡模式进行计算。四是有关溶液ph大小比较及计算。此类试题要既要关注电离平衡与水解平衡来定性判断溶液酸碱性强弱，又要全面掌握单一电解质与各种混合溶液的ph计算规律。二、图像信息的离子平衡题请看全国新课程i卷题：全国i卷中的离子平衡试题多以能力立意，常以图像形式的命题，综合度与难度相对较大，思维能力要求也较高。但不论试题难度如何，渗透平衡思想、守恒思想、定性与定量相结合思想等学科思想分析解决问题是主要的解题思路，不可偏废。例1(2015全国i卷13)浓度均为0.10moll-1、体积均为v0的moh与roh溶液，分别加水稀释至体积v，ph随lg(v/v0)的变化如图所示，下列叙述错误的是()amoh的碱性强于roh的碱性broh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lg(v/v0)=2时，若两溶液同时升高温度，则c(m+)/c(r+)增大解析：由图像中的定量信息知0.10moll-1moh溶液的ph=13，推知moh是强碱；0.10moll-1roh溶液的ph=11.2，推知roh是弱碱。同浓度时，moh的碱性强于roh的碱性，选项a正确。roh存在弱碱的电离平衡，稀释促进电离，越稀释电离程度越大，故roh在b点的电离程度大于a点，选项b正确。两碱溶液无限稀释接近中性要考虑水的电离，最终两溶液的c(oh)均接近于纯水的c(oh)，所以它们的c(oh)相等，选项c正确。两溶液同时升温，强碱moh不存在电离平衡，c(m+)不变，而升温促进弱碱roh的电离，c(r+)增大，c(m+)/c(r+)减小，选项d错。正确答案为d。例2(2014全国i卷11)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c60溴酸银的ksp约等于610-4d若硝酸钾中含有少里溴酸银，可用重结晶方法提纯解析：此题既有定性分析，又有定量计算，充分利用图像中的定量信息来分析各选项的正确与否，是解答此类题的关键。信息：曲线走势属于增函数，说明温度升高，溴酸银的溶解度增大，并推知溴酸银的溶解是吸热过程，选项a错。温度升高，溴酸银在水中的离子运动速度加快，故溶解速度加快，选项b正确。信息：由曲线图中的纵横坐标查知60时溴酸银的溶解度约是0.6g，说明溶解度较小，溴酸银溶液为稀溶液，可假设1l水即为1l溶液，可由溶解度换算溴酸银的物质的量浓度，进而计算溴酸银的溶度积。溴酸银在水中存在以下沉淀溶解平衡：agbro3(s)ag(aq)+bro3(aq)c(agbro3)=(0.6g10/236gmol-1)1l=2.510-3moll-1ksp=c(ag+)c(bro3)=6.2510-6，选项c正确。信息：温度从20变到90，溴酸银溶解度的变化量大约1g，说明溴酸银的溶解度随温度变化不大，而硝酸钾的溶解度随温度变化程度很大，所以硝酸钾中含有少量溴酸银，可用重结晶方法提纯，选项d正确。正确答案为a。启示：考试大纲对化学学习能力的要求之一是接受、吸收、整合化学信息的能力，其中对图形、图表信息的观察分析、加工变换、吸收整合、有序存储的能力就是此类题考查的重点之一。因此，读图、识图、用图，要成为强化训练有序规范答题的主要途径，尤其要充分挖掘图像信息中的隐含条件，如图示中的最高点、最低点、交汇点、突变点都是提供解题信息的关键点，只有认真光顾，有效整合，才能灵活应用，准确答题。现场体验强化训练近3年各省市高考题：1(2015浙江高考12)40，在氨水体系中不断通入co2，各种离子的变化趋势如下图所示。下列说法不正确的是()a在ph=9.0时，c(nh4+)c(hco3)c(nh2coo)c(co32)b不同ph的溶液中存在关系：c(nh4+)+ c(h+)=2c(co32)+c(hco3)+c(nh2coo)+c(oh)c随着co2的通入，c(oh)/c(nh3h2o)不断增大d在溶液ph不断降低的过程中，有含nh2coo的中间产物生成2(2014浙江高考12)氯在饮用水处理中常用作杀菌剂，且hclo的杀菌能力比clo强。25时氯气氯水体系中存在以下平衡关系：cl2(g)cl2(aq)k1=10-1.2cl2(aq)+h2ohclo+h+clk2=10-3.4hcloh+cloka=？其中cl2(aq)、hclo和clo分别在三者中所占分数()随ph变化的关系如图所示。下列表述正确的是()acl2(g)+h2o2h+clo+clk=10-10.9b在氯处理水体系中，c(hclo)+c(clo)=c(h+)c(oh)c用氯处理饮用水时，ph=7.5时杀菌效果比ph=6.5时差d氯处理饮用水时，在夏季的杀菌效果比在冬季好3(2013浙江高考12)25时，用浓度为0.1000moll-1的naoh溶液滴定20.00ml浓度均为0.1000moll-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将上述hx、hy溶液等体积混合后，用naoh溶液滴定至hx恰好完全反应时：c(x)c(y)c(oh)c(h+)dhy与hz混合，达到平衡时：c(h+)=ka(hy)c(hy)/c(y)+c(z)+c(oh)4(2015山东高考13)室温下向10ml0.1mol/lnaoh溶液中加入0.1moll-1一元酸ha溶液，ph的变化曲线如图所示。下列说法正确的()aa点所示溶液中c(na+)c(a)c(h+)c(ha)ba、b两点所示溶液中水的电离程度相同cph=7时，c(na+)=c(a)+c(ha)db点所示溶液中c(a)c(ha)5(2013山东高考13)某温度下，向一定体积0.1moll-1醋酸溶液中逐滴加入等浓度的naoh溶液，溶液中poh(poh=lgoh)与ph的变化关系如图所示，则()am点所示溶液导电能力强于q点bn点所示溶液中c(ch3coo)c(na+)cm点和n点所示溶液中水的电离程度相同dq点消耗naoh溶液的体积等于醋酸溶液的体积6(2014安徽高考13)室温下，在0.2moll-1al2(so4)3溶液中，逐滴加入1.0moll-1naoh溶液，实验测得溶液ph随naoh溶液体积变化曲线如下图，下列有关说法正确的是()aa点时，溶液呈酸性的原因是al3+水解，离子方程式为：al3+3ohal(oh)3ba-b段，溶液ph增大，a13+浓度不变cb-c段，加入的oh主要用于生成ai(oh)3沉淀dd点时，al(oh)3沉淀开始溶解7(2014广东高考12)常温下，0.2moll-1一元酸ha与等浓度的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所示，下列说法正确的是()aha是强酸b该混合液ph=7c图中x表示ha，y表示oh，z表示h+d该混合溶液中：c(a)+c(y)=c(na+)8(2014海南高考11)室温下，用0.100moll-1naoh溶液分别滴定20.00ml 0.100moll-1的盐酸和醋酸，滴定曲线如图所示，下列说法正确的是()a表示的是滴定盐酸的曲线bph=7时，滴定醋酸消耗v(naoh)小于20mlcv(naoh) =20ml时，c(cl)=c(ch3coo)dv(naoh) =10ml时，醋酸溶液中：c(na+)c(ch3coo)c(h+)c(oh)9(2013广西高考12)右图表示溶液中c(h+)和c(oh)的关系，下列判断错误的是()a两条曲线间任意点均有c(h+)c(oh)=kwbm区域内任意点均有c(h+)c图中t1t2dxz线上任意点均有ph=710(2013江苏化学14双选)一定温度下，三种碳酸盐mco3(m：mg2+、ca2+、mn2+)的沉淀溶解平衡曲线如下图所示。已知：pm=lgc(m)，pc(co32)=lgc(co32)。下列说法正确的是()amgco3、caco3、mnco3的ksp依次增大ba点可表示mnco3的饱和溶液，且c(mn2+)=c(co32)cb点可表示caco3的饱和溶液，且c(ca2+)c(co32)dc点可表示mgco3的不饱和溶液，且c(mg2+)c(co32)答案：1c2c3b4d5c6c7d8b9d10bd三、单一电解质的离子平衡题请看福建高考题：单一电解质溶液的离子平衡虽属于容易题，但解决相关问题时，离不开分类观、微粒观、平衡思想、守恒思想等。若电解质溶液是酸或碱溶液，注意考虑弱电解质的微弱电离；若电解质溶液是盐溶液，先考虑电离，再注意考虑盐的水解是微弱的；若电解质溶液是弱酸的酸式盐溶液，既考虑电离又考虑水解。例1(2014福建高考10)下列关于0.10moll-1nahco3溶液的说法正确的是()a溶质的电离方程式为nahco3=na+h+co32b25时，加水稀释后，n(h+)与n(oh)的乘积变大c离子浓度关系：c(na+)+c(h+)=c(oh)+c(hco3)+c(co32)d温度升高，c(hco3)增大解析：nahco3弱酸酸式盐，既有电离平衡：hco3h+co32，又有水解平衡：hco3+h2oh2co3+oh，故nahco3正确的电离方程式是nahco3=na+hco3，hco3h+co32，选项a错。稀释与升温，既促进电离，也促进水解，c(hco3)减小，选项d错；加水稀释后，h+与oh的微粒数增多，n(h+)与n(oh)的乘积变大，选项b正确。选项c电荷不守恒，错误。正确答案为b。例2(2013福建高考8)室温下，对于0.10moll-1的氨水，下列判断正确的是()a与alcl3溶液反应发生的离子方程式为al3+3oh=al(oh)3b加水稀释后，溶液中c(nh4+)c(oh)变大c用hno3溶液完全中和后，溶液不显中性d其溶液的ph=13解析：氨水是弱碱，存在电离平衡：nh3h2onh4+oh，弱碱不能拆成oh，选项a错。氨水难电离，其溶液的ph小于13，选项d错。加水稀释kb不变，但溶液中c(nh3h2o)等均减小，故c(nh4+)c(oh)也减小，选项b错。hno3完全中和氨水的生成物是硝酸铵，水解呈酸性，选项c正确。现场体验强化训练近3年各省市高考题：1(2015北京高考11)某消毒液的主要成分为naclo，还含有一定量的naoh，下列用来解释事实的方程式中不合理的是(已知：饱和naclo溶液的ph约为11)()a该消毒液可用naoh溶液吸收cl2制备：cl2+2oh=cl+ clo+h2ob该消毒液的ph约为12：clo+h2ohclo+ohc该消毒液与洁厕灵(主要成分为hcl)混用，产生cl2：2h+cl+clo=cl2+h2od该消毒液加白醋生成hclo，可增强漂白作用：ch3cooh+clo=hclo+ch3coo2(2015海南高考3)0.1mol下列气体分别与1l0.lmoll-1的naoh溶液反应，形成的溶液ph最小的是()ano2bso2cso3dco23(2014安徽高考11)室温下，下列溶液中粒子浓度关系正确的是()ana2s溶液：c(na+)c(hs)c(oh)c(h2s)bna2c2o4溶液：c(oh)=c(h+)+c(hc2o4)+2c(h2c2o4)cna2co3溶液：c(na+)+c(h+)=2c(co32)+c(oh)dch3coona和cacl2混合溶液：c(na+)+c(ca2+)=c(ch3coo)+c(ch3cooh)+2c(cl)4(2013安徽高考13)已知nahso3溶液显酸性，溶液中存在以下平衡：hso3+h2oh2so3+ohhso3h+so32向0.1moll-1的nahso3溶液中分别加入以下物质，下列有关说法正确的是()a加入少量金属na，平衡左移，平衡右移，溶液中c(hso3)增大b加入少量na2so3固体，则c(h+)+c(na+)=c(hso3)+c(oh)+1/2c(so32)c加入少量naoh溶液，、的值均增大d加入氨水至中性，则2c(na+)=c(so32)c(h+)=c(oh)5(2014上海高考11)向饱和澄清石灰水中加入少量cac2，充分反应后恢复到原来温度，所得溶液中()ac(ca2+)、c(oh)均增大bc(ca2+)、c(oh)均保持不变cc(ca2+)、c(oh)均减小dc(oh)增大、c(h+)减小6(2013上海高考11)h2s水溶液中存在电离平衡h2sh+hs和hsh+s2。若向h2s溶液中()a加水，平衡向右移动，溶液中氢离子浓度增大b通入过量so2气体，平衡向左移动，溶液ph值增大c滴加新制氯水，平衡向左移动，溶液ph值减小d加入少量硫酸铜固体(忽略体积变化)，溶液中所有离子浓度都减小7(2014天津高考5)下列有关电解质溶液中粒子浓度关系正确的是()aph1的nahso4溶液：c(h+)=c(so42)+c(oh)b含有agcl和agi固体的悬浊液：c(ag+)c(cl)=c(i)cco2的水溶液：c(h+)c(hco3)=2c(co32)d含等物质的量的nahc2o4和na2c2o4的溶液：3c(na+)=2c(hc2o4)+c(c2o42)+c(h2c2o4)8(2013天津化学5)下列有关电解质溶液的说法正确的是()a在蒸馏水中滴加浓h2so4，kw不变bcaco3难溶于稀硫酸，也难溶于醋酸c在na2s稀溶液中，c(h+)=c(oh)2c(h2s)c(hs)dnacl溶液和ch3coonh4溶液均显中性，两溶液中水的电离程度相同9(2013全国i卷9)短周期元素w、x、y、z的原子序数依次增大，其简单离子都能破坏水的电离平衡的是()aw2、x+bx+、y3+cy3+、z2dx+、z210(2013广东高考12)50时，下列各溶液中，离子的物质的量浓度关系正确的是()aph=4的醋酸中：c(h+)=4.0moll-1b饱和小苏打溶液中：c(na+)= c(hco3)c饱和食盐水中：c(na+)+c(h+)=c(cl)+c(oh)dph=12的纯碱溶液中：c(oh)=1.010-2moll-111(2013江苏高考11双选)下列有关说法正确的是()a反应nh3(g)+hcl(g)=nh4cl(s)在室温下可自发进行，则该反应的hc(nh4+)c(so32)c向0.10moll-1na2so3溶液中通入so2：c(na+)=2c(so32)+c(hso3)+c(h2so3)d0.10moll-1ch3coona溶液中通入hcl：c(na+)c(ch3cooh)=c(cl)解析：溶液ph=7，c(h+)=c(oh)，是此题的解题关键。nh4hco3与co2不反应，根据电荷守恒知，c(nh4+)=c(hco3)+2c(co32)，c(h+)=c(oh)已略去(下同)，选项a错。nahso3与nh3反应生成na2so3和(nh4)2so3，根据物料守恒知，c(na+)=c(so32)+c(hso3)+c(h2so3)，根据电荷守恒知，c(na+)+c(nh4+)=2c(so32)+c(hso3)，两式相减得：c(nh4+)=c(so32)c(h2so3)，又由于so32与nh4+微弱水解，可得c(na+)c(so32)c(nh4+)，选项b错。na2so3与so2反应生成nahso3，溶液ph=7，故反应后的溶质为na2so3、nahso3，根据物料守恒知，c(na+)c(ch3cooh)=c(cl)，故选项d正确。例2(2014江苏高考14双选)25时，下列有关溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是()a0.1moll-1ch3coona与0.1moll-1hcl溶液等体积混合：c(na+)=c(cl)cch3coo)c(oh)b0.1moll-1nh4cl与0.1moll-1氨水等体积混合(ph7)：c(nh3h2o)c(nh4+)c(cl)c(oh)c0.1moll-1na2co3与0.1moll-1nahco3溶液等体积混合：2/3c(na+)=c(co32)+c(hco3)+c(h2co3)d0.1moll-1na2c2o4与0.1moll-1hcl溶液等体积混合(h2c2o4为二元弱酸)：2c(c2o42)+c(hc2o4)+c(oh)=c(na+)+c(h+)解析：ch3coona与hcl反应生成等物质的量的ch3cooh与nacl，由物料守恒知，c(na+)=c(cl)，ch3cooh微弱电离显酸性，cch3coo)c(oh)，选项a正确。等物质的量的nh4cl与氨水混合，nh3h2o的电离程度大于nh4+的水解程度，c(nh4+)c(nh3h2o)，选项b错。等物质的量的na2co3与nahco3混合，由物料守恒知，na2co3溶液中有c(na+)=2c(co32)+c(hco3)+c(h2co3)，nahco3溶液中有c(na+)=c(co32)+c(hco3)+c(h2co3)，两式相加的2/3c(na+)=c(co32)+c(hco3)+c(h2co3)，选项c正确。等物质的量的na2c2o4与hcl反应生成等物质的量nahc2o4与nacl，由电荷守恒知，c(na+)+c(h+)=2c(c2o42)+c(hc2o4)+c(oh)+c(cl)，选项d错。正确答案为ac。现场体验强化训练近3年各省市高考题：1(2014全国卷11)一定温度下，下列溶液的离子浓度关系式正确的是()aph=5的h2s溶液中，c(h+)=c(hs)=110-5moll-1bph=a的氨水溶液，稀释10倍后，其ph=b，则a=b+1cph=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(hc2o4)dph相同的ch3coona、nahco3、naclo三种溶液的c(na+)：2(2015安徽高考13)25时，在10ml浓度均为0.1moll-1naoh和nh3h2o混合溶液中，滴加0. 1moll-1的盐酸，下列有关溶液中粒子浓度关系正确的是()a未加盐酸时：c(oh)c(na+)=c(nh3h2o)b加入10ml盐酸时：c(nh4+)+c(h+)=c(oh)c加入盐酸至溶液ph=7时：c(cl)=c(na+)d加入20ml盐酸时：c(cl)=c(nh4+)+c(na+)3(2014山东高考13)已知某温度下ch3cooh和nh3h2o的电离常数相等，现向10ml浓度为0.1moll1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bc(nh4+)/c(nh3h2o)先增大再减小cc(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(nh4+)=c(ch3coo)4(2014四川高考6)下列溶液中粒子的物质的量浓度关系正确的是()a0.1 moll-1nahco3溶液与0.1moll-1naoh溶液等体积混合，所得溶液中：c(na+)c(co32)c(hco3)c(oh)b20ml 0.1 moll-1ch3coona溶液与10ml 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)d0.1moll-1ch3cooh溶液与0.1moll-1naoh溶液等体积混合，所得溶液中：c(oh)c(h+)+c(ch3cooh)5(2013重庆高考8)下列说法正确的是()akclo3和so3溶于水后能导电，故kclo3和so3为电解质b25时，用醋酸溶液滴定等浓度naoh溶液至ph=7，v(醋酸)v(naoh)c向naalo2溶液中滴加nahco3溶液，有沉淀和气体生成dagcl沉淀易转化成agi沉淀且ksp(agx)=c(ag+)c(x)，故ksp(agi)ksp(agcl)答案：1d2b3d4b5d五、各种离子平衡常数的定性分析与定量计算请看全国卷题：有关kw、ka、kb、ksp、kh等平衡常数与化学平衡常数有着明显的共性，都是渗透化学平衡常数的应用。因此，各种平衡常数的定性分析与定量计算都可借助于平衡方程式，例1(2013全国i卷11)己知ksp(agcl)=1.5610-10，ksp(agbr)=7.710-13，ksp(ag2cro4)=9.010-12。某溶液中含有c1、br和cro42，浓度均为0.010mo1l-1，向该溶液中逐滴加入0.010moll-1的agno3溶液时，三种阴离子产生沉淀的先后顺序为()ac1、br、cro42bcro42、br、c1cbr、c1、cro42dbr、cro42、c1解析：三种沉淀的溶解平衡方程式分别为：agcl(s)ag+(aq)+cl(aq)，agbr(s)ag+(aq)+br(aq)，ag2cro4(s)2ag+(aq)+cro42(aq)，假设c1、br、cro42刚开始沉淀时c(ag+)分别为x moll-1、y moll-1、z moll-1，根据kw可得0.010x=1.5610-10，0.010y=7.710-13，0.010z2=9.010-12，分别解得：x=1.5610-8，y=7.710-11，z=3.010-5，开始沉淀时所需的c(ag+)越小，越先沉淀，所以，正确答案为c。例2(2013全国卷13)室温时，m(oh)2(s)m2+(aq)+2oh(aq)，ksp=a；c(m2+)=bmoll-1时，溶液的ph等于()abc14+d14+解析：这是考查kw、ksp与ph值之间