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文档简介
专题12水溶液中的离子平衡
纠错1电解质强弱判断
【例1】25c时,关于某酸(用H2A表示)下列说法中,不正确的是()
A.pH=a的Na2A溶液中,由水电离产生的c(OH)=10"-海
B.将pH=a的H2A稀释为pH=〃+l的过程中,c(H2A)/c(H+)减小,则H2A为弱酸
C.测NaHA溶液的pH,若pH>7,则H2A是弱酸;若pH<7,则H2A是强酸
D.0.2mol・LTH2A溶液中的c(H+)=m0.1molL-H2A溶液中的c(H+)»,若"2b,则H2A为弱酸
【错因分析】不能准确理解强、弱电解质的概念,掌握强、弱电解质常用的判断方法,容易出错。
【学霸解题】A项,若H2A为强酸,则Na2A为中性,pH=7,水电离产生的。(0k)二10-7,若H2A为
弱酸,则Na2A为碱性,pH=a的Na2A溶液中因A?-的水解促进水的电离,溶液中的OFT来源于水的电离,
14+
则由水电离产生的c(OH-)=Kr-,故A正确;B项,若H2A为强酸,c(H2A)/c(H)=0,若H2A为弱酸将pH=o
的H2A稀释为pH=«+l的过程中,c(H2A)/c(H+)减小,故B正确;C项,测NaHA溶液的pH,若pH>7,说
明HA-在溶液中水解,则H2A是弱酸;若pH<7,H2A不一定是强酸,可能是HA」的电离大于HA-的水解,
故C错误;D项,若H2A为强酸,0.2molL।H2A溶液中的时)=0=0而0>「,0.1mol-L1H2A溶液中
的c(H+)=/?=0.2mol-L-1,此时o=2b,现a<2b,则H2A为弱酸,故D正确;故选C。
【参考答案】C
【秒杀技巧】采取例证法。NaHCCh溶液呈碱性,NaHSCh溶液呈酸性,然H2co3、H2sO3均为弱酸。
判断弱电解质的三个思维角度
角度一:弱电解质的定义,即弱电解质不能完全电离。
(1)测定一定浓度的HA溶液的pHo
(2)与同浓度盐酸比较导电性。
(3)与同浓度的盐酸比较和锌反应的快慢。
角度二:弱电解质溶液中存在电离平衡,条件改变,平衡移动。
(1)从一定pH的HA溶液稀释前后pH的变化判断。
(2)从升高温度后pH的变化判断。
(3)从等体积等pH的HA溶液、盐酸分别与过量的锌反应生成H2的量判断。
角度三:弱电解质形成的盐类能水解,如判断CH3coOH为弱酸可用下面两个现象:
(I)配制某浓度的醋酸钠溶液,向其中加入几滴酚酷溶液。现象:溶液变为浅红色。
(2)用玻璃棒蘸取一定浓度的醋酸钠溶液滴在pH试纸上,测其pH。现象pH>7。
【变式训练】下列事实一定能说明HNOz为弱电解质的是()
①常温下,NaNOz溶液的pH>7
②用HNOz溶液做导电实验灯泡很暗
③HNOz不能与NaCl反应
④常温下0.1moLL-的HNCh溶液pH=2
®1LpH=l的HNO2溶液加水稀释至100L后溶液的pH=2.2
⑥1LpH=l的HNCh和1LpH=l的盐酸与足量的NaOH溶液完全反应,最终HNO2消耗的NaOH溶
®HNO2溶液中加入一定量NaNOz晶体,溶液中c(0K)增大
⑧HNOz溶液中加水稀释,溶液中c(OFT)增大
A.①②@©B.①③®©C.⑦D.②④⑥@
【答案】C
【解析】②如果盐酸(强酸)的浓度很小灯泡也很暗;④如果是强酸,pH=l;⑤如果是强酸,加水稀释
+
至100L后溶液的pH=3,实际pH=2.2,这说明HNO?溶液中存在HNO2H+NO2,加水平衡右移,
使pH<3;⑥依据HNCh+NaOH-NaNCh+HzO、HC1+NaOH=NaCl+H2。可知,&HNCh)大于c(HCl),
而溶液中c(H')相同,所以HNOz没有全部电离;⑦HNO2=H++NO2加入NaNCh,溶液中c(H,)减小,
dOH)增大,说明化学平衡逆向移动;⑧不论是强酸还是弱酸,加水稀释,溶液中e(H')均减小,而c(OH-)
增大。
纠错2电解质与溶液导电能力关系混淆
【例2]电导率用于衡量电解质溶液导电能力的大小,与离子浓度和离子迁移速率有关。图1为相同
电导率盐酸和醋酸溶液升温过程中电导率变化曲线,图2为相同电导率氯化钠和醋酸钠溶液升温过程中电
导率变化曲线,温度均由22℃上升到70℃。下列判断不可项的是()
曲线1船展曲线3复化%
曲线2曲线4M融第
IHM时间
图1图2
A.由曲线1可以推测:温度升高可以提高离子的迁移速率
B.由曲线4可以推测:温度升高,醋酸钠电导率变化与醋酸根的水解平衡移动有关
C.由图1和图2可以判定:相同条件下,盐酸的电导率大于醋酸的电导率,可能的原因是Cr的迁移
速率大于CH3coCT的迁移速率
D.由图1和图2可以判定:两图中目导率的差值不同,与溶液中H+、0H的浓度和迁移速率无关
【错因分析】溶液的导电能力取决于:①自由移动离子的浓度;②离子所带电荷数。若不理解此事实
则无法分析图像,也就无法获取正确答案。
【学霸解题】A项,曲线1中盐酸溶液在升高温度的过程中离子浓度不变,但电导率逐渐升高,说明
温度升高可以提高离子的迁移速率,故A正确;B项,温度升高,促进CH3coONa溶液中CH3coO一的水
解,贝J由曲线3和曲线4可知,温度升高,醋酸钠电导率变化与醋酸根的水解平衡移动有关,故B正确;C
项,由线1和曲线2起始时导电率相等,但温度升高能促进醋酸的电离,溶液中离子浓度增加,但盐酸溶
液的导电率明显比醋酸高,说明可能原因是C「的迁移速率大于CH3coeT的迁移速率,故C正确;D项,
曲线1和曲线2起始时导电率相等,可知盐酸和醋酸两溶液中起始时禽子浓度相等,包括H+和OFT浓度也
相等,而随着温度的升高,促进醋酸的电离,醋酸溶液中的H+和0H-浓度不再和盐酸溶液的H+和OFT浓度
相等,则两者的导电率升高的幅度存在差异,可能与溶液中H,OH的浓度司迁移速率有关,故D错误;
故选D。
【参考答案】D
【秒杀技巧】温度相同时,溶液的导电能力取决于:①自由移动离子的浓度;②离子所带电荷数;而
电流强度当然与离子迁移速率有关,D项符合题意。
』\易错快攻究错必备
电解质与溶液导电能力的关系
(I)强、弱电解质的主要区别是其在水溶液里能不能完全电离,是否存在电离平衡,而不是溶液的导电
能力强弱。
(2)含有强极性键的化合物不一定是强电解质,如HF。
(3)有些化合物(如BaSCh、AgCl)虽然溶解度小,但因溶解的部分能完全电离,属强电解质。
(4)熔融时是否导电,这是区别电解质与非电解质的常用方法,而不是区别强电解质与弱电解质的标准。
溶液导电性的强弱,取决于溶液中离子的浓度及离子所带电荷的多少等因素,因此不能将溶液导电性强弱
作为判断电解质强弱的标准。
(5)电解质不一定能导电,能导电的物质不一定是电解质。
(6)非电解质不导电,但不导电的物质不一定是非电解质。
(7)固态强碱和大多数盐中虽然有离子,但离子不能自由移动,所以不能导电,只有在溶液中或熔融状
态时才导电。
(8)一种物质溶于水形成的溶液能导电,原物质不一定是电解质。
(9)一种物质既可以不是电解质也可以不是非电解质,如氯气既不是电解质又不是非电解质,因为氯气
不是化合物而是单质。
(10)强电解质溶液的导电能力不一定强,弱电解质溶液的导电能力不一定比强电解质溶液的弱。
(11)浓溶液的导电能力不一定强,稀溶液的导电能力不一定弱。如冰醋酸是电解质,本身不导电,加水
稀释过程中,离子浓度先增大,后减小,导电能力先增大,后减小。
【变式训练】电导率是衡量电解质溶液导电能力大小的物理量,根据溶液电导率变化可以确定滴定反
应的终点。下图是KOH溶液分别滴定HQ溶液和CH3coOH溶液的滴定曲线示意图。下列示意图中,能正
确表示用NH3-H2O溶液滴定HC1和CHjCOOH混合溶液的滴定曲线的是()
KOH体积
NHjHzO体积NH4H2O体积NH’HO体积NH3H2O体积
ABCD
【答案】D
【解析】HC1为强电解质,CH3COOH为弱电解质,滴加NH3H2O,先与HCI反应,生成同样为强电
解质的NHK1,但溶液体积不断增大,溶液稀释,所以电导率下降。当HC1被中和完后,继续与CH3COOH
弱电解质反应,生成CH3coONH4,为强电解质,所以电导率增大。HC1与CH3co0H均反应完后,继续滴
加弱电解质NH3・H?O,电导率变化不大,因为溶液被稀释,有下降趋势。
纠错3电解质强强的比较
[例3]室温时,1mol-L-'的HA溶液和1mol-L1的HB溶液,起始时的体积均为V,分别向两溶液中
加水进行稀释,所得曲线如图所示。下列说法中错误的是()
A.HA是弱电解质,HB是强电解质
B.HAHB溶液中水电离的c(H+)之比为IO?
C.M点溶液中c(A-)等于N点溶液中c(B)
D.M、P两点的溶液分别用等浓度的NaOH溶液中和,消耗的NaOH溶液体积:P>M
【错因分析】没有从图象中分析得出HA、HB的酸性强弱,导致错解
【学霸解题】A项,1mol-L-'的HA溶液的pH=2、1molL”的HB溶液的pH=O,所以HA是弱电解质,
HB是强电解质,故A正确;B项,1molL"的HA溶液的pH=2,水电离的c(H+)=10,2>1mol-L-1的HB溶
液的pH=O,水电离的c(H+)=10/4,HA、HB溶液中水电离的c(H,)之比为102,故B正确;C项,HA
H++A-、HB=H++B,M、N两点pH相同,所以M点溶液中c(A)等于N点溶液中c(B),故C正确:D项,
M、P两点的溶液中HA、HB的物质的量相等,分别用等浓度的NaOH溶液中和,消耗的NaOH溶液体积:
P=M,故D错误;故选D。
【参考答案】D
【秒杀技巧】等体积等浓度的强酸和弱酸与碱完全反应,所消耗强碱的物质的量相等,选D。
易错快攻究错必备
1.一元强酸和一元弱酸的比较
浓度均为0.01mol-L-1pH均为2的强酸HA与弱
的强酸HA与弱酸HB酸HB
0.01mol-L'=c(HA)<
pH或物质的量浓度2=PHHA〈PHHB
c(HB)
开始与金属反应的速率HA>HBHA=HB
体积相同时与过量的碱反应时消耗
HA=HBHA<HB
碱的量
体积相同时与过量活泼金属反应产
HA=HBHA<HB
生H2的量
c(A)与池一)的大小c(A»cCB)c(A-)=c(B-)
分别加入固体NaA、NaB后pH变化HA:不变HB:变大HA:不变HB:变大
加水稀释10倍后3=PHHA〈PHHB3=PHHA>PHHB>2
溶液的导电性HA>HBHA=HB
水的电离程度HA<HBHA=HB
2.一元强酸(HC1)与一元弱酸(CECOOH)稀释图像比较
⑴相同体积、相同浓度的盐酸、醋酸
pHpH
77
XXCH,COOH
bCH;,COOH;
ovy(水)O匕匕M水)
加水稀释相同的倍数,醋酸的pH大加水稀释到相同的pH,盐酸加入的水多
⑵相同体积、相同pH值的盐酸、醋酸
PHPH
77
c
b■/V^TCHaCOOH
ZZ;CH3COOH
7
O-v0V.v2vuil)
加水稀释相同的倍数,盐酸的pH大加水稀释到相同的pH,醋酸加入的水多
3.两方.面突破一元强酸与一元弱酸比较
⑴相同浓度、相同体积的一元强酸与一元弱酸的比较
项目与足量Zn反应与金属反应的起
C(H')pH中和碱的能力
产生员的量始速率
一元强酸大小大
相同相同
一元弱酸小大小
⑵相同pH、相同体积的一元强酸与•元弱酸的比较
项目与足量Zn反应产与金属反应的起
c(H+)C(酸)中和碱的能力
生H2的量始速率
一元强酸相同小小少相同
【变式训练】常温下,将pH均为3、体积均为%的HA溶液和HB溶液分别加水稀释至体积为V,pH
y
随1gt的变化如图所示。下列说法中正确的是()
HA
s
A.稀释相同倍数时:c(A-)>c*(B-)
B.水的电离程度:b=c>a
C.溶液中离子总物质的量:b>c>a
D.溶液中离子总浓度:a>b>c
【答案】B
【解析】根据图像,当1g%=2时,HA溶液:pH=5,HB溶液:3<pH<5,HA为强酸,HB为弱酸。
根据图像,稀释相同倍数时,溶液的pH:HA溶液,HB溶液,溶液中c(A-)Vc(B-),A项错误;根据图
像,溶液的pH:aVb=c,酸溶液中OH一全部来自水的电离,水的电离程度:b=c>a,B项正确:a、c点
溶液体积相同,c点pH大于a点,c点溶液中c(A—)Va点溶液中c(B-),溶液中离子总物质的量:a>c,b
点相对于a点加水稀释,促进HB的电离,溶液中离子总物质的量:b>a,故溶液中离子总物质的量:b>a
>c,C项错误;c点pH大于a点,c点溶液中c(A-)Va点溶液中c(B一),溶液中离子总浓度:a>c,b、c
点溶液的pH相等,b、c点两溶液中的电荷守恒分别为c(H')=c(B-)+c(OH-)、c、(H')=c(A-)+c(OH—),
溶液中离子总浓度:b=c,溶液中离子总浓度:a>b=c,D项错误。
纠错4pH与溶液中c(H+)、c(OH-)的变化
【例4】对室温下pH相同、体积相同的稀氨水与氢氧化钠稀溶液,分别采取下列措施,有关叙述不正
确的是()
A.温度均升高20C,两溶液的pH均改变
B.加入适量氯化铁固体后,两溶液的pH均减小
C.加水稀释至体积为原来的100倍后,氨水中的c(OH)比氢氧化钠溶液中的大
D.与足量的氯化铁溶液反应,产生的氢氧化铁沉淀一样多
【错因分析】明确强酸在稀释时pH变化程度大及酸的浓度与氢离子的浓度的关系是解答本题的关键。
【学霸解题】A项,升高温度,水的离子积Kw变大,所以两溶液的pH一定改变,A正确,不符合题
意;B项,加入氯化钱之后,由于同离子效应,NH3H2O的电离程度减小,dOH-)降低,溶液pH减小,而
NaOH溶液中,NH4.和OH反应,使得ctOH)降低,溶液pH也减小,B正确,不符合题意;C项,向pH
相同的两溶液中加水稀释100倍,NaOH溶液的pH的变化量为2,而氨水的pH的变化量小于2,即稀释后,
氨水的pH更高,则氨水中c(OH)比氢氧化钠溶液中的大,C正确,不符合题意;D项,体积相同、pH相
同的两溶液中,〃(OH)相同,但是氨水中存在电离平衡,实际上未电离的NH3H2O还有很多,这部分NH3H2O
还可以再提供OH,故这两种溶液和足量的FeCh反应,氨水产生的Fe(QH)3更多,D错误,符合题意:故
选D。
【参考答案】D
【秒杀技巧】pH相同、体积相同的稀氨水与氢氧化钠,所含n(OH)以相同,与足量的氯化铁溶液反应,
产生的氢氧化铁沉淀一样多,故选D。
△一易错快攻究错必备
pH使用中的几个误区
1.pH=7的溶液不一定呈中性。只有在常温下pH=7的溶液才呈中性;当在100C时,水的离子积常数
为IxKT%此时pH=6的溶液为中性溶液,pH>6时为碱性溶液,pH<6时为酸性溶液。
2.使用pH试纸测溶液pH时,若先用蒸储水润湿,测量结果不一定偏小。若先用蒸储水润湿,相当于
将待测液稀释了,若待测液为碱性溶液,则所测结果偏小;若待测液为酸性溶液,则所测结果偏大;若待
测液为中性溶液,则所测结果没有误差。
3.溶液中的c(H+)和水电离出来的以H+)的区别
⑴室温下水电离出的8H+)=lxl()rmolf,若某溶液中水电离出的以丁)<30-7mol-L-',则可判断
该溶液呈酸性或碱性;若某溶液中水电离由的c(H+)>lxl()-7mohLj则可判断出该溶液中存在能水解的盐,
从而促进了水的电离。
(2)室温下,溶液中的c(H+)>lxl(r7mo卜L、,说明该溶液是酸性溶液或水解呈酸性的盐溶液;溶液中的
c(H+)<lxlO^mol.L1,说明该溶液是碱性溶液或水解呈碱性的盐溶液。
【变式训练】下列说法错误的是
A.弱酸pH=m加水稀释到10〃倍,则pH〈a+〃(〃+〃<7)
B.中和相同体积相同pH的盐酸和醋酸溶液所需NaOH的物质的最不相司,醋酸消耗NaOH的物质的
量多
C.pH=3的一元酸和pH=U的一元碱等体积混合后,混合液中一定存在c(H+)=c(OH-)
D.常温,pH=2的盐酸、pH=2的醋酸中由水电离出的c(H+)=c(OH-)=10T2moi.J
【答案】C
【解析】A.弱酸在水溶液中存在电离平衡,加水稀释促进弱酸电离,如果弱酸pH=m加水稀释到ICT
倍,则pHVa+〃(〃+〃V7),故A正确;B.pH相同的盐酸和醋酸溶液比较,。(醋酸),c(盐酸),中和相同体积
的两种溶液时,醋酸消耗NaOH的物质的量多,故B正确:CpH=3的一元酸和pH=ll的一元碱等体积混
和后的溶液中,一元酸和一元碱不知强弱,只有在强酸强碱反应时c(OH-)和《H+)一定相等,但强酸和弱碱
反应溶液呈碱性,弱酸和强碱反应溶液显酸性,故C错误:D.pH=2的盐酸中c(H+)=0.0lmolL-1,c(H+)水=以0巾)
+,4,21
zX=Kw/c-(H)=10/0.01=10-mol/L:pH=2的醋酸中cXH^O.OImolL,c(H+)产c(OH-)水
+,42
=Kw/dH)=1O-/0.01=10-'mol/L,故D正确。故选C。
纠错5滴定曲线分析
[例5](2020•浙江1月选考)室温下,向20.00mLO.IOOOmolL1盐酸中滴加O.lOOOmolL1NaOH溶
液,溶液的pH随NaOH溶液体积的变化如图。已知怆5=0.7。下列说法不正确的是()
plU
H)20~~304(^
l(NaOII)/mL
A.NaOH与盐酸恰好完全反应时,pH=7
B.选择变色范围在pH突变范围内的指示剂,可减小实验误差
C.选择甲基红指示反应终点,误差比甲基橙的大
D.V(NaOH)=30.00mL时,pH=12.3
【错因分析】没有理解滴定曲线的意义,陷入解题困境;对pH不熟练,易错解D。
【学霸解题】A项,NaOH与盐酸恰好完全反应时溶液中的溶质为Na。,呈中性,室温下pH=7,故A
正确;B项,选择变色范围在pH突变范围内的指示剂,可减小实验误差,B正确;C项,甲基橙的变色范
围在pH突变范围外,误差更大,故C错误:D项,V(Na°H)=30.00mL时,溶液中的溶质为氯化钠和
30mLx().1000mol/L-20mLx0.1(XX)mol/L
氢氧化钠,且c(NaOH)=20mL+30mL=0.02mol/L,即溶液中c(OH)=0.02mol,
则c(H+)=5xlO43moi/L,pH=-lgc(H+)=12.3,故D正确;故选C。
【参考答案】C
【秒杀技巧】根据酸碱滴定曲线中pH突变情况,选择合适的酸碱指示剂,故C项符合题意。
\易错快攻究错必备
滴定曲线的分析
⑴图示强酸与强碱滴定过程中pH曲线(以0.100OmoLL।NaOH溶液滴定20.00mL0.100OmolL।盐
酸为例)
①iF始时力II入的减对pH的
影响较小
②当接近滴定终点时,很少
量(0.04mL,约一滴1减
引起pH的突变,导致指示
剂的变色即反应完全.4到
终点
礴点后,加入的屈曲pH的
影响较小
⑵强酸(碱)滴定弱碱(酸)pH曲线比较
氢氧化钠滴定等浓度等体积的盐酸、醋盐酸滴定等浓度等体积的氢氧化钠、氨水的
酸的滴定曲线滴定曲线
V(HCI)/mL
曲线起点不同:强碱滴定强酸、弱酸的曲线,强酸起点低;强酸滴定强碱、弱碱的曲
线,强碱起点高
突跃点变化范围不同:强碱与强酸反应(强酸与强碱反应)的突跃点变化范围大于强碱
与弱酸反应(强酸与弱碱反应)
(3)滴定曲线应用
酸碱滴定曲线描述了酸碱中和滴定过程中溶液pH的变化情况,其中酸碱滴定终点附近的pH突变情
况,对于酸碱滴定中如何选择合适的酸碱指示剂具有重要意义。
12
突
变
范
国
10203040
WHCD/mL
【变式训练】用0.1molL-NaOH溶液滴定40mL0.1mol-L-'H2sO3溶液,所得滴定曲线如图所示(忽
略混合时溶液体积的变化)。下列叙述错误的是
A.Ka2(H2so3)的数量级为
B.若滴定到第一反应终点,可用甲基橙作指示剂
+2
C.图中Z点对应的溶液中:c(Na)>^SO3-)>c<HSO3-)>c(OH-)
D.图中Y点对应的溶液中:3c(SO32-)=c(Na+)+c(H")-c(OH-)
【答案】C
【解析】用0.1mol/LNaOH溶液滴定40mL0.1mol/LH2s。4溶液,由于H2s。3是二元酸,滴定过程中存
在两个化学计量点,滴定反应为:NaOH+H2SO3=NaHSO3+H2O,NaHSC>3+NaOH=Na2sO3+H2O,完全滴
定需要消耗NaOH溶液的体积为80mL,结合溶液中的守恒思想分析判断。A项,由图像可知,当溶液中
2-+
c(SO3>c(H)
2_
C(HSO3')=C(SO3)W,此时pH=7.19,即c(H+)=10-7/9moi/L,则H2sO3的Ka2=C(HS°3);《田),所
以H2s03的Ka2=lxl0-7」9,七232sO3)的数量级为10—故A正确;B项,第一反应终点时,溶液中恰好存
在NaHS03,根据图像,此时溶液pH=4.25.甲基橙的变色范围为3』~4.4,可用甲基橙作指示剂,故B正确;
C项,Z点为第二反应终点,此时溶液中恰好存在Na2sCh,溶液pH=9.86,溶液显碱性,表明SCh?一会水解,
考虑水也存在电离平衡,因此溶液中dOH)>c(HSO3-),故C错误:D项,根据图像.Y点溶液中
-2++2
CCHSO3)=C(SO3-),根据电荷守恒,c(Na)+c(H)=c(OH-)+c(HSO3-)+2c(SO3-),由于以HSCh-AdSC^-),所
以3c(SO32-)=c(Na+)+c(H+)-c(OH。,故D正确;故选C。
纠错6不能全面考虑守恒原理导致离子浓度大小比较出错
【例6】(2021•宁波调研)含SO2的烟气会形成酸雨,工业上常利用Na2s03溶液作为吸收液脱除烟气中
的SO”随着SO?的吸收,吸收液的pH不断变化。下列粒子浓度关系一定正确的是()
+
A.Na2s03溶液中存在:c(Na)>c(SOf)>c(H2SO3)>c(HSO3)
+
B.已知NaHS03溶液pHV7,该溶液中:c(Na)>c(HS07)>c(H2SO3)>t^SOf)
+
C.当吸收液呈酸性时:c(Na)=c(SOf)+c(HSO?)+c(H2SO3)
D.当吸收液呈中性时:c(Na+)=2c(SOf)+c(HSO;)
【错因分析】对三大守恒原理不熟悉,不能灵活运用而错解。
【学霸解题】Na2s03溶液呈碱性,溶液中粒子浓度关系为c(Na+)>c(S0D>c(0H)>c(HS03)>c(Hb)
>c(H2so3),A项错误;NaHSO3溶液pHV7,则该溶液中HSO]的电离程度大于水解程度,溶液中粒子浓
++
度大小关系为c(Na)>c(HSOn>c(H)>e(SOr)>c(OH-)>c(H2SO3),B项错误;当吸收液呈酸性时可以
是NaHSCh溶液,溶液中存在物料守恒:c(Na+)=c(H2so3)+cCSOr)+c(HSOC,也可以是NaHSCh和Na2SO3
的混合溶液,则选项中的物料守恒关系式不再适用,C项错误;当吸收液呈中性时,c(H+)=c(OH),溶液
中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(0H)+2c(S05)+c(HSCh),故c(Na+)=2c(SO3)+c<HSO3),D项正
确。
【参考答案】D
【秒杀技巧】正负电荷分别占据号两边,应考虑电荷守恒,而题中溶液呈性,故D项符合题怠。
易错快攻究错必备
1.离子浓度大小比较解题过程
2.溶液中粒子浓度大小比较的理论依据
(I)电离理论
①弱电解质的电离是微弱的,电离产生的微粒都非常少,同时还要考虑水的电离,如氨水溶液中:
NH3H2O、NHj、OH一浓度的大小关系是C(NH3H2O)>C(OH-)>C(NH])。
②多元弱酸的电离是分步进行的,其主要是第一步电离(第一步电离程度远大于第二步电离),如H2s溶
2-
液中:H2S.HS\S>H'的浓度大小关系是C(H2S)>C(H')>C(HS)>C(S2-)。
(2)水解理论
①弱电解质离子的水解损失是微量的[相互促进水解反应除外),但由于水的电离,故水解后酸性溶液中
c(H')或碱性溶液中d0H)总是大于水解产生的弱电解质的浓度,如NH4cl溶液中:NH;、C「、NH3H2O.
H+的浓度大小关系是c(C「)>c(NH;)>c(H+)>c(NH3H2O)。
②多元弱酸酸根离子的水解是分步进行的,其主要是第一步水解,如Na2c03溶液中:CO*,HCO5、
H2cO3的浓度大小关系应是C(COT)>C(HCO[)>C(H2co3)。
3.溶液中粒子浓度的三大定量关系
(1)电荷守恒规律
电解质溶液中,无论存在多少种离子,溶液都是呈电中性,即阴离子所带负电荷总数一定等于阳离子
所带正电荷总数,如NaHCCh溶液中存在着Na*、H,、HCO3、CO?\0H-,存在如下关系:c(Na+)+c(H
+)=c(HCOD+c(OH-)+2c(COr)o
⑵物料守恒规律
电解质溶液中,由于某些离子能够水解,离子种类增多,但元素总是守恒的,如K2s溶液中S2—、HS-
都能水解,故S元素以S?—、HS—、H2s三种形式存在,它们之间有如下守恒关系:C(K')=2C(S2)+2C(HS
_
)+2C(H2S)O
(3)质子守恒规律
如Na2s水溶液中的质子转移图示如下:
(得质子)(基准态物质)(失质子)
HS-.~±1^—
_+2卬s2-
Hib•
HjO*——^―>0H-
H2O
+
由图可得Na2s水溶液中质子守恒式可表示如下:c(H3O+)+2c(H2S)+c(HS-)=c(OH-)或c(H)+2c(H2S)
+c(HS-)=c(OH),,
质子守恒式可由电荷守恒式和物料守恒式推导获得。
【变式训练】(2019•江苏卷)室温下,反应HCO3-+H2O==H2co3+OH-的平衡常数K=2.2xl(f8。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.0.2molLT氨水:c(NH3H2O)>C(NH4+)>C(OH)>C(H+)
B.0.2molLNH4HCO3溶液(pH>7):c(NH4')>c(HCO3)"(H2cChACNHrHzO)
C.0.2mol-LT氨水和OZmolLTNHjHCCh溶液等体积混合:c<NH4+)+
2
C<NH3H2O)=C(H2CO3)+C-(HCO3)+C(CO3)
D.0.6molLi氨水和0.2molLTNH4HCO3溶液等体积混合:8NH3H2
O)+c(CO32)+c(OH)=0.3molLT+c(H2co3)+&H+)
【答案】BD
【解析】A项,NH3H2O属于弱电解,部分电离,氨水中存在的电离平衡有:NH3H2ONH/+OH,
H2O=^H++OH,所以C(OH-)>C(NH4+),故A错误;B项,NH4HCO3溶液显碱性,说明HCCh-的水解程
+
度大于NH4+的水解,所以C(NH4+)>C(HCO3)HCO3冰解:HCO3-H2co3+0H-,NHL水解:NH4+H2O
+
NH3H2O+H,前者水解程度大,则C(H2CO3)>C(NH3H2O),故R正确:C项,由物料守恒,n(N)m(C)=2:l,
则有C(NH4+)+C(NH3-H2O)=2[C(H2co3)+C(HCO3)+C(CO3")],故C错误;D项,由物料守恒,n(N):n(C)=4:l,
则有c(NH4+)+c(NHyH2O)=4[c(H2CO3)+c(HCO3-)+c(CO32)]①;电荷守恒有:
+2+
C(NH4")+C(H)=C(HCO3-)+2C(CO3)+C(OH-I②;结合①②消去c(NH4)得:
c(NH3H2O)+c(OH)=c(H+)+4c(H2co3)+3c(HCO3)+2c(CO32)③,0.2mol/LNH4HCO3与氨水等体积混合后,
c(NH4HCO3)=0.1mol/L,由碳守恒有,c(H2co3)+c(HCO3)+c(CO3〉)=0.1mol/L④,将③等式两边各加一个
2+2
c(COy),则有C(NH3H2O)+C(OH)+C(CO3)=C(H)+C(H2CO3)+3C(H2CO3)+3C(HCO3)+3C(CO3-),将④带入③
2+
中得,c(NH3H2O)+c(OH-)+c(CO3)=c(H)+3c(H2CO3)+0.3mol/L,故D正确;故选BD。
纠错7离子反应多曲线图象
[例7](2020•新课标I卷)以酚酰为指示剂,用0.1000mol-L-'的NaOH涔液滴定20.00mL未知浓度的
二元酸H2A溶液。溶液中,pH、分布系数3随滴加NaOH溶液体积VNaOH的变化关系如图所示。[比如A?-
2
2c(A)
的分布系数:6(A-)2J
C(H2A)+C(HA)+C(A)
下列叙述正确的是()
A.曲线①代表6(H2A),曲线②代表3(HA)
B.H2A溶液的浓度为0.2000molLT
C.HA的电离常数Ka=L0xl0-2
D.滴定终点时,溶液中c(Na+)V2c(A*)+c(HA-)
【错因分析】明确滴定反应式,清楚特殊点的含义,推断出各曲线所代表的微粒,把握溶液中的守恒
思想是解答本题的关键。本题的易错点为A,难以推断出曲线的意义。
【学霸解题】根据图像,曲线①代表的粒子的分布系数随着NaOH的滴入逐渐减小,曲线②代表的粒
子的分布系数随着NaOH的滴入逐渐增大,粒子的分布系数只有1个交点;当加入40mLNaOH溶液时,溶
液的pH在中性发生突变,且曲线②代表的粒子达到最大值接近1:没有加入NaOH时,pH约为1,说明
H2A笫一步完全电离,第二步部分电离,曲线①代表NHA-),曲线②代表B(A2)根据反应
2NaOH+H2A=Na2A+2H2O,c(H2A)=3M3^=0.1000mol/L。A项,根据分析,曲线①代表6(HA)曲
2x20.00mL
线②代表6(A2)A错误;B项,当加入40.00mLNaOH溶液时,溶液的pH发生突变,说明恰好完全反应,
x
结合分析,根据反应2NaOH+H2A=NazA+2H20,c(H2A)=0a,QQ0mQLL4QmL=o.jQDOmol/L,B错误:C项,根据
2x20.00mL
曲线当3(HA-)=6(A2-)时溶液的pH=2,则HA-的电离平衡常数公出心区心=C(H+)=1X1()-2,c正确;D项,用
C(HA)
酚酰作指示剂,酚酎变色的pH范围为8.2~10,终点时溶液呈碱性,c(OH-)>c(H+),溶液中的电荷守恒为
c(Na+)+c(H+)=2c(A2)+c(HA-)+c(OH-),则c(Na+)>2c(A2-)+c(HA)D错误;故选C。
【参考答案】C
【秒杀技巧】分析反应过程,确定各点溶液中存在的微粒。
易错快攻究错必备
四步骤''突破多曲线图象题
(1)明确横、纵坐标的含义。一般情况下,横坐标为pH,纵坐标各组分浓度随pH的变化趋势。
(2)抓主关键点。重视起点、终点和交点对应的pH,特别要关注交点,交点处微粒浓度相同,可用此特
殊关系计算电离常数或水解平衡常数。
(3)理解最高点和最低.点对应的pH和各组分存在的pH范围。
(4)联系电离平衡、水解平衡的规律及电荷守恒、物料守恒的关系分析判断。
【变式训练】25℃时,某混合溶液中c(CH3c
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