水的电离平衡-2024高考化学一轮复习

易错点08水的电离平衡易错分析

易错题［oil液酸碱性的判断方法

(1)根据pH、pOH、进行判断。

pH<p倔kpOH,溶液呈酸性;pH=pOH=p/^,溶液呈中性;pOH<p疯kpH,溶液呈碱性。

其中:pOH=-lgc(OlT),p-/^v=-lg-/^w,pH+pOH=2p_/^。

(2)常温下，已知pH之和的酸、碱溶液等体积混合所得溶液的酸碱性分析

①两强混合

a.若pH之和等于14,则混合后溶液显中性，pH=7。

b.若pH之和大于14,则混合后溶液显碱性，pH>7o

c.若pH之和小于14,则混合后溶液显酸性，pH<7o

②一强一弱混合

pH之和等于14时，一元强酸溶液和一元弱碱溶液等体积混合呈碱性;一元强碱溶液和一元

弱酸溶液等体积混合呈酸性。

易错题［02］图解量器错误读数产生的误差

⑴俯视和仰视(如图b和图c)

①如图b,当用量筒测量液体的体积时，由于俯视视线向下倾斜，寻找切点的位置在凹液面

的上侧，读数高于正确的刻度线位置，即读数偏大。(量筒刻度从下到上逐渐增大)

②如图c,当用滴定管测量液体的体积时，由于仰视视线向上倾斜，寻找切点的位置在液面

的下侧，因滴定管刻度顺序与量筒不同，仰视读数偏大。(滴定管刻度从下到上逐渐减小)

(2)酸碱中和滴定实验中，两次视线呈三角形，读的体积小于实际体积(如图d)；两次视

线呈梯形，读的体积小于实际体积(如图e)。

易错题［03］突破酸碱中和滴定曲线中的粒子浓度关系

(1)抓反应“一半”点，判断是什么溶质的等量混合；

(2)抓“恰好”反应点，生成的溶质是什么？判断溶液的酸碱性。

(3)抓溶液的“中性”点，生成什么溶质，哪种物质过量或不足。

⑷抓反应的“过量”点，溶液中的溶质是什么？判断哪种物质过量。

易错题［04］滴定方式及应用：

滴定方式实例

2++

许多还原性物质Fe>N02>H2O2、C2O厂等。如5H202+2Mn04+6H=502T

直接滴定法

2+

+2Mn+8H2O

氧化性物质可用返滴定法。例如，测MnCh含量时，可在H2s04溶液中加入

过量的Na2c2O4标准溶液，待与MnCh作用完毕后，用KMnCU标准液滴定过

量的c2o1-0

返滴定法

+2++2

MnCh+C2Or+4H=Mn+2co2T+2H2O,2MnO4+5c2Or+16H=2Mn

++

IOCO2T+8H2O

某些非氧化性物质，可以用间接滴定法进行测定。例如，测Ca2+含量时，先

将Ca2+沉淀为CaC2O4,再用稀硫酸将所得沉淀溶解，用KM11O4标准液滴定

间接滴定法

+2+

溶液中的H2c2。4,间接求得Ca2+含量。CaC2O4+2H=H2C2O4+Ca,2MnO4

+2+

+6H+5H2C2O4=2Mn+IOCO2T+8H2O

典例分析

例题1已知温度T时水的离子积常数为Kw，该温度下，将浓度为amolL-的一元酸HA

与6moiLT的一元碱BOH等体积混合，可判定该溶液呈中性的依据是()

A.a=b

B.混合溶液的pH=7

C.混合溶液中，C(H+)=<低mol-L1

D.混合溶液中，C(H+)+C(B+)=C(01T)+c(A-)

【解析】溶液呈中性，说明C(H+)=C(01T),而水的离子积KW=C(H+>C(0}T)=C2(H+),所

以C(H+)=M£molir,C正确。A项中。=6,不知酸和碱的强弱，故不好判断溶液酸碱

性；B项中没有指明在25℃时，pH=7不能作为溶液呈中性的依据；D项为电荷守恒，不

能判定该溶液呈中性。

例题225℃时，分别用浓度为Imol-L-1、O.lmol-K1和O.OlmolL1的NaOH溶液滴定浓

度不同、体积均为20mL的3种HC1溶液，测得3个溶液的pH随V(NaOH)变化的曲线如

图，在V(NaOH)=20mL恰好中和。下列说法不亚强的是()

A.以a作指示剂时，滴定终点颜色变化为无色恰好变为浅红色

B.曲线X、Y、Z对应的c（NaOH）:X>Y>Z

C.滴定溶液浓度不宜过高，因为在中和点附近多加1滴溶液引入的误差较大

D.由图可知溶液浓度越小，突跃范围越大，可供选择的指示剂越多

D【解析】a指示剂的变色范围为8-10,则a为酚醐，滴定终点颜色变化为无色恰好变为浅

红色，A正确；根据滴定后pH值X>Y>Z,可知曲线X、Y、Z对应的c（NaOH）:X>Y>Z,

B正确；滴定溶液浓度不宜过高，因为盐酸浓度不确定，两者弱浓度差较大，中和点附近多

加1滴溶液引入的误差较大，C正确；由图可知溶液浓度越小，突跃范围越大，可供选择的

指示剂越少，D错误。

例题3（1）成品中S2-的含量可以用，，碘量法，，测得。称取mg样品，置于碘量瓶中，移取

25.00mL0.1000mol-L1的b-KI溶液于其中，并加入乙酸溶液，密闭,置暗处反应5min,

有单质硫析出。以淀粉为指示剂，过量的12用0100（）0101心1用25203溶液滴定，反应式为

I2+2S202-=2r+S402-o测定时消耗Na2s2O3溶液体积VmL。终点颜色变化为,

样品中S2-的含量为（写出表达式）。

（2）环己烯含量的测定：在一定条件下，向ag环己烯样品中加入定量制得的bmolBn，与环

己烯充分反应后，剩余的B"与足量KI作用生成L，用cmol.L-1的Na2s2O3标准溶液滴定，

终点时消耗Na2s2O3标准溶液VmL（以上数据均已扣除干扰因素）。测定过程中，发生的反

应如下：

②Br2+2KI=L+2KBr

③I2+2Na2s2O3=2NaI+Na2S4O6

滴定所用指示剂为0样品中环己烯的质量分数为（用字母表示）。

下列情况会导致测定结果偏低的是（填序号）。

a.样品中含有苯酚杂质

b.在测定过程中部分环己烯挥发

c.Na2s2。3标准溶液部分被氧化

【解析】(1)滴定终点时,12被消耗完,溶液颜色由浅蓝色变为无色。由反应式为I2+2S2Or=21-

V125.00

+S4O丁可知，与Na2s2O3溶液反应的ni(I)=---------xO.100Ox-,则与S?一反应的n(I)=----------

210002221000

(25.O0-^V)XO.100C

XO.IOO0-m(I2)=----------------------------------(mol),由电子守恒可知S2-〜I2，则样品中S2-的含

1000

(2S.OO-;F)XO.1000X32

量为---------1-------------------------x100%o

mxl000

⑵有碘单质滴定时用淀粉作指示剂。根据关系式计算与环己烯反应后剩余n(Br2):

Brz〜L〜2Na2s2O3

1mol2mol

1

3

反应消耗n(Na2s2O3)=cVxl(r3moi,则参加反应的n(Br2)=-cVxlO-mol,与己烯反应消耗的

2

1(b-J^)x82

n(Bf2)=b--cVx10-3mol,样品中环己烯的质量分数为:------------

2a

样品中含有苯酚，苯酚会与澳反应，测定结果偏高;在测定过程中环己烯挥发，导致结果偏

低;Na2s2O3溶液被氧化时，消耗的体积增大，所测定环己烯的质量分数偏低。

【答案】(1)浅蓝色至无色"%00%⑵淀粉溶液＜*^急"鼠

mxl0004

易错题通关

1.下列说法不正确的是()

A.0.1moLL一氨水的pH=a,将此溶液稀释1倍后，溶液pH=b,则。＞6

B.室温下lmLpH=13的NaOH溶液与100mL盐酸混合后溶液pH=7,则盐酸的pH=3

C.纯水加热到100℃时，水的离子积变大、pH变小、呈中性

D.相同温度下，pH相同的Na2cCh和Na2sCh溶液中，水电离程度较大的是Na2cCh溶液

2.室温下，向20.00mL0.100OmoLL-i盐酸中滴加0.100OmolL-iNaOH溶液，溶液的pH

随NaOH溶液体积的变化如图。已知1g5=0.7,下列说法不正确的是()

A.NaOH与盐酸恰好完全反应时，溶液pH=7

B.V(NaOH)=30.00mL时,溶液pH=12.3

C.NaOH标准溶液浓度的准确性直接影响分析结果的可靠性，因此需用邻苯二甲酸氢钾标

定NaOH溶液的浓度，标定时可采用甲基橙为指示剂

D.选择甲基红指示反应终点，误差比甲基橙的小

3.25°C时，分别取浓度均为0.1mol-L-1的醋酸溶液和氨水溶液各20mL于两个锥形瓶中，分

别用0.1mol-L1NaOH溶液、0.1mol-L1盐酸进行中和滴定，滴定过程中pH随滴加溶液的

体积变化关系如图所示。下列说法正确的是()

1

A.25℃时，0.1mol-L-的醋酸溶液中CH3COOH约有10%电离

B.绘制曲线II的实验中通过控制滴定管玻璃活塞控制滴定速度

C.曲线I上a点溶液中:c(Cl»c(NH才)>c(OH)>c(H+)

D.曲线II上b点溶液中:c(CH3coO>c(CH3coOH)=2[c(H+)-c(OH)]

4.某温度下，O.lOOmol/LNaOH滴定50.0mL0.0500moi/LHC1溶液的滴定曲线如图所示。设

该温度下水的离子积为Kw。下列说法错误的是()

A.根据曲线数据计算可知该温度下Kw为10-13

+

B.曲线上各点的溶液满足关系式c(H)-c(OH-)=Kw

C.其它条件相同，若降温，反应终点b向c方向移动

D.相同实验条件下，若改为滴定0.0200moLL"H2S04,反应终点b移到a

2+

5.某二元酸H2M04在水中分两步电离：H2M。4=HMO4-+H+,HMO4M04+Ho常温

1

下，向20mLImolL_NaHMO4溶液中滴入cmolL」NaOH溶液，溶液温度与滴入NaOH溶

液体积关系如下图。下列说法中正确的是()

A.该NaOH溶液的pH为13

B.图像中E点对应的溶液中c(Na+)=c(H2Mo4)+c(HMO4)+c(MO42)

C.若F点对应的溶液pH=2,则MCV-的水解平衡常数约为9.4xl0-i0moLLF

D.整个过程中G点水的电离程度最大

6.常温下，往20mL0.1Omol/LHA溶液中滴加0.10mol/LKOH溶液，所得混合溶液中水电离

的H+浓度和所加的KOH溶液体积变化趋势如图所示，下列有关说法垂集的是()

c^(H)/molL

0|020V[KOH溶液]/mL

A.该酸的电离度约为1%

B.b点：溶液存在c(Aj>c(K+)>c(HA)>c(H+)>c(OH')

C.c点：溶液存在c(HA)+c(H+)=c(OH)

D.d点：pH=7

407715

7.己知：乙二胺(H2NCH2cH2NH2),无色液体，25℃时，K1=1O-,K2=10-,有类似氨

的性质。向10mL浓度均为0」moLL-i的乙二胺溶液中滴加0.1mol-L-i的盐酸，溶液中1g

:丫+)的关系与所加盐酸的体积关系如图所示。下列说法正确的是()

c(OH)

c(H+)

g

infc(OH-)

6

4

2

0

-220mLV(盐酸)/mL

-4

-6

-S

A.H2NCH2cH2NH2在水溶液中电离的方程式为：

BLNCH2cH2NH2+2H2OTH3NCH2cH2NH3]2++2OH

B.溶液水的电离程度：a点大于b点

C.a点：盐酸的体积大于10mL

D.b点所处的溶液中：C(H+)=C(OH>C(H2NCH2cH2NH2)+C([H2NCH2cH2NH3]+)

8.一定温度下，水溶液中H+和OIF的浓度变化曲线如图。下列说法正确的是()

C(H+)/(mol•L-1)

x

o

0l.OxlO'7c(OH-)/(mol•

A.升高温度，可能引起由c向b的变化

B.该温度下，水的离子积常数为l.OxlO-*

C.该温度下，加入FeCb可能引起由b向a的变化

D.该温度下，稀释溶液可能引起由c向d的变化

([[+)

9.常温下，用NaOH溶液滴定H2c2O4溶液，溶液中一1g丁高而丁和一lgC(HC2OI)或一

怛、和一igc(c2or)关系如图所示。下列说法错误的是()

(

O，

U

P

M

I

M

O7

U

5H

—

A.Kal(H2c204)=1X10-2

+

B.滴定过程中，当pH=5时,c(Na)-3c(HC2O4)>0

C.向1mol/L的H2c2O4溶液中加入等体积等浓度的NaOH溶液,完全反应后显酸性

D.向0.1mol/L的H2c2O4溶液中加水稀释，°]一的值将增大

C(H2c2。4)

10.(1)在化学分析中采用K2CrO4为指示剂，以AgNCh标准溶液滴定溶液中的C1一,利用

Ag+与CrO厂生成砖红色沉淀，指示到达滴定终点。当溶液中C「恰好沉淀完全(浓度等于

1.0xl0-5mol-L-1)Ht,溶液中c(Ag+)为mol-L1,此时溶液中<:(00歹)等于

10

mol-L-'o(己知Ag2CrO4>AgCl的Kp分别为2.0xl0"2和2,OxlO)

(2)有关物质的溶度积如下：

物CaCO3MgCOsCa(OH)2Mg(OH)2Fe(OH)3

质

Ksp4.96x10-96.82x10"4.68x10-65.61X10122.64x1O-39

向含有Mg2+、Fe3+的溶液中滴加NaOH溶液，当两种沉淀共存且溶液的pH=8时，c(Mg2+)：

c(Fe3+)=„

参考答案

LD【解析】O.lmoLLr氨水的pH=a,将此溶液稀释1倍，溶液pH=b,氨水稀释后氢氧

根离子浓度减小，溶液的pH减小，则a>b,A正确；氯化氢和氢氧化钠都是强电解质，两

种溶液混合后溶液呈中性，说明两种物质的物质的量相等，根据溶液体积知，c(HCl)=击

c(NaOH)=O.OOimol.L1,所以HC1的pH=3,B正确；纯水加热到100°。时，加热促进水

的电离，水的离子积变大，溶液中氢离子浓度增大，pH减小，纯水显中性，C正确；均能

发生水解反应，溶液的pH相同，说明Na2c。3和Na2sCh水解生成的氢氧根离子浓度相同，

溶液中的氢氧根离子均由水电离，所以两种溶液中水的电离程度相同，D错误。

2.C【解析】盐酸与NaOH溶液浓度相同，加入30.00mLNaOH溶液时，NaOH过量，则反

4口―4心心事0.1000X(30.00-20.00)

应后溶液中NaOH的浓度为c(NaOH)=--------/而上?=----------mol-L1=0.02mol.LI

io_14___

c(H+)=3■而moLL-i=5xl(Ti3molL-IpH=-lg(5xlO-13)=12.3,用邻苯二甲酸氢钾标

定NaOH溶液的浓度，滴定终点溶液呈碱性，应该选用酚醐作指示剂，指示剂的变色范围

与pH突变范围越靠近，误差越小，故甲基红指示反应终点，误差比甲基橙的小。

3.D【解析】根据曲线变化趋势可知，当未滴加溶液时，曲线I的pH>7,说明属于酸滴定碱

溶液，曲线H的pH<7,说明属于碱滴定酸溶液;曲线II表示氢氧化钠滴定醋酸溶液，滴定前

醋酸溶液的pH约为3,即溶液中氢离子浓度是0.001moLL-i,所以25℃时，O.lmoKL"的

0.001

醋酸溶液中CHCOOH约有-----X1OO%=1%电离，A错误;曲线II表示氢氧化钠滴定醋酸

30.1

溶液，绘制曲线n的实验中通过控制碱式滴定管中的玻璃球控制滴定速度，B错误;曲线I

表示盐酸滴定氨水溶液，滴加溶液到10mL时，得到等物质的量的NH4cl和一水合氨，a

点溶液显碱性，说明一水合氨的电离程度大于镂根的水解程度，则溶液

中:c(NH才)>C(C1»C(OH-)>C(H+),C错误；曲线II表示氢氧化钠滴定醋酸溶液，b点溶液中

含有相同物质的量浓度的醋酸钠和醋酸，根据电荷守恒c(OH-)+c(CH3coCT)=c(Na+)+c(H+)

和物料守恒c(CH3coeT)+c(CH3coOH)=2c(Na+)可知溶液中:c(CH3coO>c(CH3coOH)=

2[c(H+)-c(OH)],D正确。

4.D【解析】当加入25mLNaOH溶液时溶液呈中性,此时pH=6.5,则c(H+)=c(OH)=10-6-5mol/L,

KW=C(H+)XC(OH-)=1(YI3,A正确；只要是水溶液中，都会存在关系式c(H+>c(OH-尸Kw,B

正确；其它条件相同，若降温，水的电离程度减小，c(H+)减小，pH增大，反应终点b向c

方向移动，C正确；相同实验条件下，若改为滴定0.0200molLiH2S04,当加入20mLNaOH

溶液时溶液呈中性，D错误。

5.D【解析】A项，根据图象分析可知，G点温度最高，说明此时两物质恰好完全反应，

NaHMO4+NaOH=Na2MO4+H2O,二者等体积反应，则c(NaOH)=lmol/L,因此pH=14,故A

错误；B项，第一步完全电离，溶液中不存在H2M。4,图像中E点对应的溶液中c(Na+尸

C(HMO4)+C(MO42),故B错误；C项，F点加入氢氧化钠溶液10mL,所得溶液是等浓度

的NaHMCU、Na2MO4,若F点对应的溶液pH=2,氢氧根浓度是KF12moi/L,则MCU?-的水

解平衡常数为09H12moi/L,故C错误；D项，根据题意，两者恰好完

c(M0j)

全反应，生成的溶质Na2Mo4,属于强碱弱酸盐，即溶质为Na2M04时，水解程度最大，所

以整个过程中G点水的电离程度最大，故D正确。

6.D【解析】未加K0H时,即a点，为HA溶液，此时c水田+)=10由mol/L,贝!|c水(0H)=

cMH+),酸溶液中OH-全部来源于水，C(OH-)=c水(0日)=10-11mol/L,贝U

K3

c(H+尸w—二-----=10mol/L,由于弱电解质电离很微弱，C(HA)近似等

IO11mol/LIO11mol/L

.10-3

于起始浓度，则电禺度=——X1OO%=1%,A正确；b点对应加入KOH10mL,即n(KOH)：

0.1

n(HA)=l：2,A点溶液组成为KA：HA=1：1,溶液中大量存在K+、A\HA,由图示知,

此时c水(H+)<10-7mol/L,说明水的电离受到抑制，则HA电离(HAfT+AD大于A-

水解(A—H2。HA+OH),C(A-)>c(K+)>c(HA),OH由微弱过程产生，微量存

在，故浓度大小顺序为：c(A)>c(K+)>c(HA)>c(H+)>c(OH),B正确；c点对应投料比

n(KOH)：n(HA)=l：1,溶液组成为KA,由电荷守恒c(K+)+c(H+)=c(A-)+c(OH)结合物料

守恒c(K+)=c(A)+c(HA),两守恒联立消去c(K+)得：c(HA)+c(H+)=c(OH),C正确；由C选

项知c点组成为KA,由于A-水解，导致溶液显碱性，c点到d点继续加入KOH,故溶液碱

性增强，不可能呈中性，D错误。

+

7.C【解析】弱碱可逆且分步电离，H2NCH2CH2NH2+H2O.[H2NCH2CH2NH3]+OH-,

+

[H2NCH2CH2NH3]+H2O[H3NCH2cH2NH3F++OH-,A错误；a点氢离子浓度等于氢氧根

离子浓度，溶液呈中性，水的电离既不促进也不抑制，b点n(H2NCH2cH2NH2)：n(HCl)=l:2

恰好完全反应生成CIH3NCH2cH2NH3cl强酸弱碱盐，促进水的电离，则b>a,B错误；若

加入lOmLHCl时，即n(H2NCH2cH2NH2)：n(HCl)=l:l,生成CIH3NCH2cH2NH2,电离程

度大于水解程度，溶液呈碱性，则a点为中性，即V(HCl)>10mL,C正确；b点生成

CIH3NCH2CH2NH3CL溶液呈酸性，c(H+)>c(OH),由电荷守恒：

c(H+)+c([H2NCH2cH2NH3]+)+2c([H3NCH2cH2NH3]2+)=c(OH-)+c(C1),由物料守恒：

2c(H2NCH2cH2NH2)+2c([H2NCH2cH2NH3]+)+2c([H3NCH2cH2NH3]2+)=C(C1)得

C(H+)=C(OH)+2C(H2NCH2cH2NH2)+C([H2NCH2cH2NH3]+),D错误。

8.C【解析】A.c点溶液中c(OJT)>c(H+),溶液呈碱性，升温，溶液中c(OJT)不可能减小。

B.由b点对应c(H+)与c(OJT)可知，KW=C(H+>C(OH-)=1.0X10-7XLOX1O-7=LOX1O-14。

C.FeCh溶液水解显酸性，溶液中c(H+)增大，因一定温度下水