張成光
摘要:水溶液中的離子平衡是高考的熱點(diǎn)和重點(diǎn),文章從弱電離質(zhì)的電離平衡、水的電離平衡、水解平衡、溶解平衡四個(gè)方面分析了該部分內(nèi)容的重要考點(diǎn),提醒考生關(guān)注.
關(guān)鍵詞:弱電解質(zhì);電離平衡;溶解平衡;粒子濃度關(guān)系
考點(diǎn)一弱電解質(zhì)的電離平衡
例1酸雨中存在電離平衡:H2SO3H++HSO-3、HSO-3H++SO2-3.下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是()
A.常溫下,加入蒸餾水稀釋酸雨,c(H2SO3)、c(H+)c(HSO-3)都減小
B.常溫下,第一步電離常數(shù)K1大于第二步電離常數(shù)K2
C.不考慮亞硫酸的分解和揮發(fā),適當(dāng)升溫,平衡向右移動(dòng),電離常數(shù)增大
D.溫度不變,隨著酸雨放置時(shí)間的增長(zhǎng),溶液的酸性增強(qiáng)
解析A項(xiàng),加入蒸餾水稀釋酸雨,雖然電離程度增大,但c(H2SO3)、c(SO2-3)都減小,而Ka2=c(H+)·c(SO2-3)c(HSO-3)只與溫度有關(guān),常溫下保持不變,故c(H+)c(HSO-3)增大,錯(cuò)誤;B項(xiàng),弱酸的第一步電離大于第二步電離,正確;C項(xiàng),電離一般吸熱,升高溫度有利于電離,正確;D項(xiàng),亞硫酸在空氣中與氧氣反應(yīng)生成硫酸,溶液酸性增強(qiáng),正確.
答案A
點(diǎn)評(píng)對(duì)于弱電解質(zhì)溶液中的離子濃度比值關(guān)系可以采用兩種方法:(1)轉(zhuǎn)化法.將濃度比轉(zhuǎn)化為物質(zhì)的量比值,然后考慮電離平衡移動(dòng).(2)拼湊平衡常數(shù).利用稀釋過(guò)程中平衡常數(shù)不變,將比值問(wèn)題構(gòu)造成平衡常數(shù)有關(guān)的代數(shù)式進(jìn)行簡(jiǎn)化判斷,然后考慮電離平衡移動(dòng).
考點(diǎn)二水的電離與pH的計(jì)算
例2水的電離平衡曲線如圖所示.下列說(shuō)法正確的是()
A.在a點(diǎn)對(duì)應(yīng)溫度下,pH=a的氨水溶液,稀釋10倍后,其pH=b,則a=b+1
B.純水僅升高溫度,可從a點(diǎn)變到c點(diǎn)
C.水的離子積常數(shù)Kw數(shù)值大小關(guān)系為b>c>d
D.在b點(diǎn)對(duì)應(yīng)溫度下,05mol·L-1的H2SO4溶液與1mol·L-1的KOH溶液等體積混合,充分反應(yīng)后,所得溶液的c(H+)=10-7 mol·L-1
解析A項(xiàng),加水稀釋促進(jìn)一水合氨電離,pH=a的氨水溶液,稀釋10倍后,溶液中的氫氧根離子濃度大于原來(lái)的110,其pH=b,則ac>a=d,溫度關(guān)系為b>c>a=d,正確;D項(xiàng),b點(diǎn)的Kw=1×10-12,05mol·L-1的H2SO4溶液與1mol·L-1的KOH溶液等體積混合,充分反應(yīng)后所得溶液顯中性,此時(shí)c(H+)=10-6 mol·L-1,錯(cuò)誤.
答案C
點(diǎn)評(píng)(1)水的電離受外加試劑影響,一般來(lái)說(shuō),酸、堿抑制水的電離,易水解的鹽促進(jìn)水的電離,但不管是哪種情況,水電離出的c(OH-)與c(H+)始終相等.水的電離也受溫度影響,溫度升高,水的電離程度增大,水的離子積常數(shù)增大,故在應(yīng)用Kw時(shí)一定要注意溶液所處的溫度.(2)在計(jì)算pH時(shí),應(yīng)注意酸性時(shí)直接根據(jù)c(H+)計(jì)算pH,堿性時(shí)先求出c(OH-)再計(jì)算c(H+).
考點(diǎn)三溶液中粒子濃度的關(guān)系
例3常溫下,下列說(shuō)法正確的是()
A.向一定濃度的Na2CO3溶液中加入等濃度等體積的鹽酸:
c(Na+)=c(CO2-3)+c(HCO-3)+c(H2CO3)
B.NaHC2O4溶液:c(OH-)+c(C2O2-4)=c(H+)+c(H2C2O4)
C.pH相同的①CH3COONa、②NaClO二種溶液的c(Na+):①<②
D.pH=8的01mol·L-1的NaHB溶液中:c(HB-)>c(H+)>c(B2-)>c(H2B)
解析A項(xiàng),Na2CO3溶液中加入等濃度等體積的鹽酸,發(fā)生反應(yīng):Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl,物料守恒應(yīng)為:c(Na+)=2c(CO2-3)+2c(HCO-3)+2c(H2CO3),錯(cuò)誤;B項(xiàng),根據(jù)電荷守恒得:c(OH-)+2c(C2O2-4)+c(HC2O-4)=c(H+)+c(Na+),根據(jù)物料守恒得:c(Na+)=c(C2O2-4)+c(HC2O-4)+c(H2C2O4),兩式相加得:c(OH-)+c(C2O2-4)=c(H+)+c(H2C2O4),正確;C項(xiàng),由于酸性:CH3COOH>HClO,故同濃度的CH3COONa與NaClO的pH:CH3COONa
答案B
點(diǎn)評(píng)對(duì)于溶液中離子濃度大小比較的問(wèn)題,一要弄清溶液中存在哪些電離或水解;二要理解各種離子之間的關(guān)系.在解題時(shí),要注意:(1)若溶質(zhì)之間會(huì)發(fā)生反應(yīng),則首先考慮它們之間的反應(yīng),然后根據(jù)反應(yīng)后的溶質(zhì)進(jìn)行判斷;(2)選項(xiàng)中若有等式,則需考慮電荷守恒、物料守恒、質(zhì)子守恒.
考點(diǎn)四沉淀的溶解平衡
例4已知某溫度下,Ksp(AgCl)=156×10-10 mol2·L-2,Ksp(Ag2CrO4)=112×10-12 mol3·L-3,下列敘述正確的是()
A.向氯化銀的濁液中加入氯化鈉溶液,氯化銀的Ksp減小
B.向20×10-4mol·L-1的K2CrO4溶液中加入等體積的20×10-4 mol·L-1 AgNO3溶液,則有Ag2CrO4沉淀生成
C.將一定量的AgCl和Ag2CrO4固體混合物溶于蒸餾水中,充分溶解后,靜置,上層清液中Cl-的物質(zhì)的量濃度最大
D.將0001mol·L-1的AgNO3溶液逐滴滴入0001mol·L-1的KCl和0001 mol·L-1的K2CrO4的混合溶液中,則先產(chǎn)生AgCl沉淀
解析A項(xiàng),AgCl的Ksp只與溫度有關(guān),向AgCl的濁液中加入氯化鈉溶液,雖然平衡向逆方向移動(dòng),但Ksp不變,錯(cuò)誤;B項(xiàng),Q=c2(Ag+)×c(CrO2-4)=(20×10-42)×20×10-42 =10×10-12 答案D 點(diǎn)評(píng)解這類題時(shí)應(yīng)注意:①若離子來(lái)源于不同溶液,則代入Qc、Ksp中進(jìn)行計(jì)算的離子濃度是指溶液混合后、反應(yīng)前的濃度,而不是混合前的濃度.②不同類型難溶電解質(zhì),不能根據(jù)Ksp比較溶解度的大小. 參考文獻(xiàn): [1]柴勇水溶液中的離子平衡考點(diǎn)探究[J]數(shù)理化學(xué)習(xí)(高三版),2015(10):15 [2]李偉水溶液中的離子平衡考點(diǎn)測(cè)試[J]中學(xué)生數(shù)理化(高二高三版),2015(09):45