水溶液中的离子平衡（讲）-2023年高考化学二轮复习（新高考专用）

专题06水溶液中的离子平衡

目考纲考情

内容弱电解质的电离平衡、水的电离、溶液的酸碱性、盐类水解、沉淀溶解平衡

1理.解弱电解质在水中的电离平衡

6.掌握中和滴定实验的基本操作

课2.了解强电解质和弱电解质的概念

，了解中和滴定实验主要仪器的使用方法

标3.理解电解质在水中的电离以及电解

8.盐类水解及其应用

解解读质溶液的导电性

9.离子浓度大小比较

读4.了解水的电离、离子积常数

10.沉淀溶解平衡

5.了解溶液pH的含义及其测定方法，

11.溶度积常数及其应用

能进行pH的简单计算

该专题内容是近几年的必考内容。主要考查影响弱电解质电离平衡的因索，通过图像

判断强、弱电解质，计算电离常数，比较微粒浓度大小，进行pH的相关计算和中和滴

考情分析

定的迁移应用等，命题时与水解相结合乂增加了试题难度，预计在今后的高考中出现

的概率仍较大.

备考时应重点关注数形结合与分析推理型选择题、滴定终点判断的规范表达，同时要

备考策略了解水溶液中的离子反应与平衡在物质检测、化学反应规律研窕、沉淀溶解平衡及其

转化等。

核心素养变化观念与平衡思想证据推理与模型认知

⑥考点梳理

高频考点一弱电解质电离以及溶液的酸碱性

1.溶液中水电离出的C(H，)H2。或C(OH-)H2O计算

+_-+

(1)酸或碱溶液：C(H)H2O=C(OH)H2O=C(OH)B£C(H)O

h_-

(2)水解呈酸性或碱性的盐溶液：c(H)H2O=c(OH)H2O=c(H")pgc(OH)o

2.酸碱混合液性质的两种判断

(1)同浓度同体积的HA与BOH混合，溶液的性质决定谁强显谁性。

(2)25°C,pH之和为14的HA与BOH等体积混合，溶液的性质决定于谁弱谁过量显谁性。

3.溶液pH的计算

⑴单•溶液的pH计算

强酸溶液：如H〃A,设浓度为emo卜L「，c(H+)=/zcmolL_1,pH=—lgc(H+)=—lg(«c)o

10u

强碱溶液(25℃)：如B(OH)〃，设浓度为cmol,LIc(H')=-^~molL「，pH=Tgc(H*)=14+lg(〃c)。

⑵混合溶液pH的计算类型

①两种强酸混合：先求出c混(酎)，再根据。滋但+)求pH。

Cl(H+)L+C2(H+)L

c虱H+)=

V)+V2

②两种强碱混合：先求出c；KOFT),再根据Kw求出cMH，),最后求pH。

Q(OHDH+C2(OPT)L

c/OH)=

V|+V2

③强酸、强碱混合：先判断哪种物质过展，再由下式求出溶液中H十或OFT的浓度，最后求pH。

心(FT)用一…(OFF)

。皿?4+)或，姒0^4一)

V«+Vw

(3)酸、碱溶液稀释时pH的变化

酸(pH=4)碱(pH=Z?)

/弱酸强酸弱碱强碱

稀释倍>b~nb-n

无限稀释pH趋向于7

4.外界条件对弱电解质电离平衡的影响

(1)浓度：在一定温度下，同一弱电解质溶液，浓度越小，越易电离。

(2)温度：温度越高，电离程度越大。

(3)同离子效应：加入与弱电解质具有相同离子的电解质时，可使电离平衡向结合成弱电解质分子的方向移

动。

如：以0.1molL-1CH3COOH溶液为例，填写外界条件对CH3COOHCH3coeT+FT△9>0的影响。

移动电离

改变条件“(HDc(H+)c(CH3coeT)

方向程度

加水稀释正向增大减小减小增大

加冰醋酸正向增大增大增大减小

通入HCl(g)逆⑼增大增大减小减小

加醋酸钠固体逆向减小减小增大减小

升高温度正向增大增大增大增大

,

例1.(2022・浙江卷)已知25℃时二元酸H2A的Ka尸1.3x107,Ka2=7.1xl0\下列说法正确的是

A.在等浓度的Na?A、NaHA溶液中，水的电离程度前者小于后者

B.向O.lmolL的H2A溶液中通入HC1气体(忽略溶液体积的变化)至pH=3,则H2A的电离度为0.013%

C.向H2A溶液中加入NaOH溶液至pH=ll,则c(A2)>c(HA)

D.取pH=a的H2A溶液10mL,加蒸饰水稀释至100mL,则该溶液pH=a+l

【答案】B

【答案】C

高频考点二水溶液中的三大平衡

1.电离平衡与水解平衡的比较

电离平衡(如CHjCOOH溶液)水解平衡(如CH3COONa溶液)

实质弱电解质的电离盐促进水的电离

升高温度促进电离，离子浓度增大，尤增大促进水解，水解常数除增大

促进水解，离子浓度(除H+外)减小，水解常

加水稀释促进电离，离子浓度(除OK外)减小，尤不变

数Kh不变

加入相加1入CH3coOH或NaOH,抑制水解，水解

加入CH3coONa固体或盐酸，抑制电离，尤不变

应离了常数心不变

加入反

加入NaOH,促进电离，及不变加入盐酸，促进水解•，水解常数Kh不变

应离子

2.沉淀溶解平衡的影响

⑴升高温度，沉淀、溶解平衡大部分右移，少部分左移。

⑵加少最水，溶解平衡右移，但离子浓度一般不变。

⑶加沉淀本身，溶解平衡小移动。

(4)加同离子可溶物，抑制溶解・溶解度减小，但K’p不变。

⑸加反应禽子，促进溶解，溶解度增大，但K,p不变。

3.沉淀、溶解平衡的三种应用

⑴沉淀生成：除去CuCL溶液中的FcCb，可调节pH=3〜4,使Fe3+转化为Fe(0H)3沉淀而除去。

⑵沉淀溶解：向浓的NH4。溶液中加入Mg(OH)2,现象为Mg(()H)2逐渐溶解，其反应方程式为2NHC1+

【解析】铁离子水解显酸性，亚硫酸根离子水解显碱性，两者之间存在相互促进的水解反应，同时铁离子

具有氧化性，亚硫酸根离子具有还原性，两者还会发生氧化还原反应，在同•反应体系中，铁离子的水解反应

与还原反应共存并相互竞争，结合实验分析如下：实验①为对照实验，说明铁离子在水溶液中显棕黄色，存在

水解反应Fe3++3H2OUFe(OH)3+3H+,煮沸，促进水解平衡正向移动，得到红褐色的氢氧化铁胶体；实验②

说明少展亚硫酸根离子加入铁离子后，两者发生水解反应得到红褐色的氢氧化铁胶体；根据铁辄化钾检测结果

可知，同时发生氧化还原反应，使铁离子被还原为亚铁离子，而出现特征蓝色沉淀；实验③通过反滴操作，根

据现象描述可知，溶液仍存在铁离子的水解反应，但由于铁离子少量，没检测出亚铁离子的存在，说明铁离子

的水解反应速率快，铁离子的还原反应未来得及发生。铁离子的水解反应为吸热反应，加热煮沸可促进水解平

衡正向移动，使水解程度加深，生成较多的氢氟化铁，从而使溶液显红褐色，故A正确；在5mLFeCh溶液中

滴加2滴同浓度的Na2s03溶液，根据现象和分析可知，Fe3+既发生了水解反应，生成红褐色的氢氧化铁，又被

亚硫酸根离子还原,得到亚铁离子，加入铁冢化钾溶液后，出现特征蓝色沉淀，故B正确:实验③中在5mLNa2s03

溶液中滴加2滴同浓度少量FeCh溶液，根据现象和分析可知，仍发生铁离子的水解反应，但未来得及发生铁

离子的还原反应，即水解反应比氧化还原反应速率快，故C正确；结合三组实验，说明铁离子与亚硫酸根离子

混合时，铁离子的水解反应占主导作用，比氧化还原反应的速率快，因证据不足，不能说明亚硫酸离子对铁离

子的水解作用无影响，事实上，亚硫酸根离子水解显碱性，可促进铁离子的水解反应，故D错误。综上所述，

答案为D。

高频考点三溶液中粒子浓度的比较

1.三大守恒规律

(1)电荷守恒：电解质溶液中所有阳离子的正电荷总数与所有阴离子的负电荷总数相等。

(2)物料守恒：甩解质溶液中由于电离或水解因素，离子会发生变化，变成其他离子或分子等，但离子或分

子中某些特定元素的原子的总数存在确定的比例关系。

(3)质子守恒：即H20电离出的氢离子和氢氧根离子总数相等。一般根据电荷守恒式和物料守恒式整理得到。

2.溶液中粒子浓度比较

(1)MC1(强酸弱碱盐)溶液

①电荷守恒：C(M，)+C(H+)=C(C「)+C(0H-)

②物料守恒：c(M+)+c(M0H)=c(C「)

③粒子浓度：c<Cl)>e(M+)>c(H+)>c(M0H)>c(0H)

⑵Na2A(强碱弱酸盐)溶液

①电荷守恒：c(Na+)+c(H+)=2c(A2-)+c(HA-)+c(OH-)

②物料守恒：c(Na+)=2[c(H2A；i4-c(HA_)+c(A2-)]

③粒子浓度：c(Na+)>c(A2-)>c(OH-)>c(HA_)>c(H2A)>c(H+)

(3)NaHA(a：水解为主,b：电离为主)

①电荷守恒：c(Na+)+c(H+)=2c(A2-)+c(HA-)+c(OH-)

+-2

②物料守恒：c(Na)=C(H2A)+c(HA)4-c(A")

^a：c(Na+)>c(HA_)>c-(0H-)>c(H2A)

>c(H+)>c(Ar)

③粒子浓度：<：_,

b：c(Na)>c(HA)>c(H)>t<A2)

、>C(OH")>C(H2A)

(4)HA(弱酸)与NaA混合液(同浓度同体积)(a：pH<7,b：pH>7)

①电荷守恒：c(Na+)+c(H+)=c(A)+c(OH一)

②物料守恒：2c(Na+)=c(HA)+c(A)

"a：c(A)>c(Na)>r(HA)>

c(H+)>r(OH)

③粒子浓度：〈"

b：c(HA)>c(Na)>c(A)>

、c(OH")>c(H+)

(5)MOH(弱碱)与MCI混合液(同浓度、同体积)

(a：pH>7,b：pH<7)

①电荷守恒：c(M')+c(H+)=c(C「)+c(OH)

②物料守恒：2c(Cl)=c(MOH)4-c(M+)

'a：c(M)>c(Cr)>c(MOH)>

c(OH")>c(H+)

③粒子浓度：〈.

b：c(MOH)>c<Cl)>c(M+)>

、c(H')>c(OH)

B.长期露置在空气中，释放Cl2,漂白能力减弱

【答案】AD

【解析】NaQO溶液中CIO会水解，故O.Olmol/LNaClO溶液中c(QO)VO.()lmol/L,A正确；漂白粉主要

成分为Ca(C10)2和CaCb,长期雷置在空气中容易和CO?发生反应而失效，其反应的化学方程式为：

Ca(C10)2+C02+H20=CaC03+2HC10,HC1O再分解为HC1和O?,不会释放Ch,B错误:将过量的SCh通入NaCIO

溶液中，SO2被氧化：S02+C10-+H20=C1+S042+2H\C错误；25Z,pH=7.0的NaCIO和HC1O的混合溶液中，

存在电荷守恒:c(ClO)+c(OH)=c(H+)+c(Na+),则c(C10)=c(Na+),又C(HC1O)>C(CO),所以c(HC10)>c(C10)=c(Na+),

D正确；故选AD。

烟气中的CO2__________'

M|>|转化|—

I

KOH(ag)---------CO2

D.如图所示的“吸收""转化'’过程中，溶液的温度下降

【答案】C

【举一反三】(2021•天津卷)常温下，下列有关电解质溶液的叙述正确的是

【答案】A

高频考点四酸碱中和滴定及其拓展

1.滴定管的选择

酸式滴定管：酸性溶液、氧化性溶液、有机溶剂等

碱式滴定管：碱性溶液

2.指示剂选择

变色要灵敏，变色范围要小，使变色范围尽量与滴定终点溶液的酸碱性一致。

(1)不能用石蕊作指示剂。

(2)滴定终点为碱性时，用酚SV乍指示剂，如用NaOH溶液滴定醋酸。

(3)滴定终点为酸性时，用甲基橙作指示剂，如用盐酸滴定氨水。

(4)强酸滴定强碱一般用甲基橙，但用酚酸也可以。

(5)并不是所有的滴定都必须使用指示剂，如用标准的NazSQ：溶液滴定酸性KMnCh溶液时，酸性KMnO4

溶液颜色褪去时即为滴定终点。

3.误差分析

c标标偏大，cM扁大

/*3M1/后4

v测1,V标偏小，cM扁小

4.以向10mLO.lmol,L.的HA溶液中滴加0.1mol-L-1的NaOH溶液为例，突破中和滴定曲线的“五点”

5

a点:/Ca=10o

b点:离子浓度大小：c(A-)"(Na')>c(H')>c(OH)

c点：离子浓度大小：c(A)=c(Na+)>c(H+)=c(OH)。

d点:离子浓度大小：c(Na+)>c(A>c(OH

e点：离子浓度大小：c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)o

5.僦化还原滴定法

⑴原理：以氧化剂(或还原剂)为滴定剂，直接滴定一些具有还原性(或氧化性)的物质。

⑵实例

①酸性KMnCh溶液滴定H2c2。4溶液

原理2Mn0；+6H'+5H2c2()4=1OCO2T+2M«++8H2O

指示剂酸性KMnO4溶液本身呈紫色，不用另外选择指示剂

终点判当滴入最后一滴酸性KMnOq溶液后，溶液由无色变浅红色，且半分钟内不褪色，

断说明到达滴定终点

②Na2s2O3溶液滴定碘液

原理2Na2s2O3+L=Na2s4。6+2NaI

指示剂用淀粉作指示剂

当滴入最后一滴Na2s2O3溶液后，溶液的蓝色褪去，且半分钟内不恢玛原色，说

终点判断

明到达滴定终点

6.沉淀滴定法

(1)概念：沉淀滴定法是利用沉淀反应进行滴定、测量分析的方法。生成沉淀的反应很多，但符合条件的却

很少，实际上应用最多的是银量法，即利用Ag+与卤素离子的反应来测定。一、Br■、厂浓度。

(2)原理：沉淀滴定所用的指示剂本身就是一种沉淀剂，滴定剂与被滴定物反应的生成物的溶解度要比滴定

剂与指示剂反应的生成物的溶解度小，否则不能用这种指示剂。如用AgNCh溶液滴定溶液中的C「的含量时常

以CQF为指示剂，这是因为AgCl比Ag2CrO4更难溶。

例4.(2022•浙江卷)某同学在两个相同的特制容器中分别加入20mL0.4moiLNa2cCh溶液和

40mL0.2moiUNaHCCh溶液,再分别用0.4moHJ盐酸滴定,利用pH计和压力传感器检测,得到如图曲线：

12

10•

8、、乙

pH6;一........

2-

°1.0

J」

“kPa区

___11'20\T.'30'40"HCWml

10

下列说法正确的的是

A.图中甲、丁线表示向NaHC03溶液中滴加盐酸，乙、丙线表示向Na2c03溶液中滴加盐酸

B.当滴加盐酸的体积为VimL时(a点、b点)，所发生的反应用离子方程式表示为：HCO3+H-CO2T+H2O

C.根据pH—V(HQ)图，滴定分析时，c点可用酚酣、d点可用甲基橙作指示剂指示滴定终点

2+

D.Na2cCh和NaHCCh溶液中均满足：c(H2CO3)c(CO3)=c(OH)c(H)

【答案】C

【解析】碳酸钠的水解程度大于碳酸氢钠，故碳酸钠的碱性强于碳酸氢钠，则碳酸钠溶液的起始pH较大，

甲曲线表示碳酸钠溶液中滴加盐酸，碳酸钠与盐酸反应先生成碳酸氢钠，碳酸氢根离子再与氢离子反应产生碳

酸，进而产生二氧化碳，则图中丁线表示向Na2c03溶液中滴加盐酸，乙、丙线表示向NaHCCh溶液中滴加盐

酸,A项错误；由图示可知，当滴加盐酸的体积为20mL时，碳酸根离子恰好完全转化为碳酸氢根子，而V>20mL,

VmL时(a点、b点)，没有二氧化碳产生，则所发生的反应为碳酸氢根离子与氢离子结合生成碳酸，离子方程

式表示为：HCCh+H+=H2cCh,B项错误：根据pHV(HCl)图，滴定分析时，c点的pH在9左右，符合酚酰的指

示范围，可用酚配作指示剂；d点的pH在4左右，符合甲基橙的指示范围，可用甲基橙作指示剂指示滴定终点，

C项正确；根据电荷守恒和物料守恒，则Na2cOa中存在c(OH)c(H+尸

2C(H-CO3)+C(HCO3),NaHCCh溶液中满足c(H2co3)c(CO32)=c(OHjc(H-),D项错误；故选C。

【答案】AB

【举一反三】(2021•湖南卷)常温下，用O.lOOOmolL的盐酸分别滴定20.00mL浓度均为OlOOOmo卜U三

种一元弱酸的钠盐(NaX、NaY、NaZ)溶液，滴定曲线如图所示。下列判断错误的是()

【答案】C

【解析】由图可知，没有加入盐酸时，NaX、NaY、NaZ溶液的pH依次增大，贝ijHX、HY、HZ三种一元

弱酸的酸性依次减弱。NaX为强碱弱酸盐，在溶液中水解使溶液呈碱性，则溶液中离子浓度的大小顺序为c(Na+)

>c(X)>c(OH)>c(H+),故A正确；弱酸的酸性越弱，电离常数越小，由分析可知，HX、HY、HZ三种一元弱

酸的酸性依次减弱，则三种一元弱酸的电离常数的大小顺序为Ka(HX)>&(HY)>Ka(HZ),故B正确：当溶液

pH为7时，酸越弱，向盐溶液中加入盐酸的体积越大，酸根离子的浓度越小，则三种盐溶液中酸根的浓度大小

顺序为c(X)>c(Y)>c(Z),故C错误；向三种盐溶液中分别滴加20.00mL盐酸，三种盐都完全反应，溶液中钠

离子浓度等于氯离子浓度，将三种溶液混合后溶液中存在电荷守恒关系c(Na+)+c(H+尸dX)+c(Y)+c(Z)+c(Cl)+

c(OH),由c(Na+尸c(Cl)可得:c(X)+《Y)+c(Z尸c(H+)—c(OH),故D正确;故选C。

高频考点五沉淀溶解平衡图像

【方法技巧】沉淀溶解平衡图像题的解题策略