高考化学二轮复习(新高考版) 第1部分 专题8 考点一 溶液中的“三大”平衡（含解析）

这是一份高考化学二轮复习(新高考版) 第1部分 专题8 考点一 溶液中的“三大”平衡（含解析），共13页。试卷主要包含了对比剖析“三大”平衡，设NA为阿伏加德罗常数值等内容，欢迎下载使用。

1．对比剖析“三大”平衡
2.外界条件对水的电离平衡的影响
H2OH＋＋OH－ ΔH>0
3.常温下水电离产生c(H＋)和c(OH－)计算技巧
任何水溶液中水电离产生的c(H＋)水和c(OH－)水总是相等的，Kw＝c(H＋)溶液·c(OH－)溶液。
(1)酸溶液：OH－全部来自水的电离[c(H＋)水＝c(OH－)水＝c(OH－)溶液，c(H＋)水≠c(H＋)溶液]。
(2)碱溶液：H＋全部来自水的电离[c(OH－)水＝c(H＋)水＝c(H＋)溶液，c(OH－)水≠c(OH－)溶液]。
(3)水解呈酸性的盐溶液：H＋或OH－全部来自水的电离[c(H＋)水＝c(OH－)水＝c(H＋)溶液]。
(4)水解呈碱性的盐溶液：H＋或OH－全部来自水的电离[c(OH－)水＝c(H＋)水＝c(OH－)溶液]。
实例(以常温时的溶液为例)：
①pH＝12的NaOH溶液中c(H＋)＝10－12 ml·L－1，c(OH－)水＝c(H＋)＝10－12 ml·L－1。
但c(OH－)溶液＝eq \f(KW,10－12) ml·L－1＝1×10－2ml·L－1。
②pH＝12的Na2CO3溶液中c(H＋)溶液＝10－12 ml·L－1，
c(OH－)溶液＝eq \f(KW,10－12) ml·L－1＝1×10－2ml·L－1，
则c(OH－)水＝c(H＋)水＝c(OH－)溶液＝1×10－2ml·L－1。
注意 因部分水电离的H＋与部分COeq \\al(2－,3)结合使溶液中的c(H＋)＝10－12 ml·L－1
角度一 电离平衡及影响因素
1．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”
(1)常温时，0.1 ml·L－1氨水的pH＝11：NH3·H2ONHeq \\al(＋,4)＋OH－(√)
(2018·北京，8B)
(2)室温下，pH＝3的CH3COOH溶液与pH＝11的NaOH溶液等体积混合，溶液pH>7(×)
(2015·江苏，11B)
(3)25 ℃时，等体积、等浓度的硝酸与氨水混合后，溶液pH＝7(×)(2015·重庆理综，3B)
(4)常温下，pH为2的盐酸与等体积pH＝12的氨水混合后所得溶液呈酸性(×)
(5)常温下，pH为2的盐酸由H2O电离出的c(H＋)＝1.0×10－12 ml·L－1(√)
(6)同浓度、同体积的强酸与强碱溶液混合后，溶液的pH＝7(×)
2．(2019·全国卷Ⅲ，11)设NA为阿伏加德罗常数值。关于常温下pH＝2的H3PO4溶液，下列说法正确的是( )
A．每升溶液中的H＋数目为0.02NA
B．c(H＋)＝c(H2POeq \\al(－,4))＋2c(HPOeq \\al(2－,4))＋3c(POeq \\al(3－,4))＋c(OH－)
C．加水稀释使电离度增大，溶液pH减小
D．加入NaH2PO4固体，溶液酸性增强
答案 B
解析 pH＝2的H3PO4溶液中c(H＋)＝10－2ml·L－1，每升溶液中所含N(H＋)＝0.01NA，A错误；由电荷守恒知，该H3PO4溶液中存在c(H＋)＝c(H2POeq \\al(－,4))＋2c(HPOeq \\al(2－,4))＋3c(POeq \\al(3－,4))＋c(OH－)，B正确；加水稀释能促进H3PO4的电离，使其电离度增大，由于以增大溶液体积为主，导致溶液中c(H＋)减小，溶液pH增大，C错误；向H3PO4溶液中加入NaH2PO4固体，溶液中c(H2POeq \\al(－,4))增大，促使平衡H3PO4H＋＋H2POeq \\al(－,4)逆向移动，抑制H3PO4电离，溶液酸性减弱，D错误。
3．(2015·全国卷Ⅰ，13)浓度均为0.10 ml·L－1、体积均为V0的MOH和ROH溶液，分别加水稀释至体积V，pH随lgeq \f(V,V0)的变化如图所示。下列叙述错误的是( )
A．MOH的碱性强于ROH的碱性
B．ROH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lgeq \f(V,V0)＝2时，若两溶液同时升高温度，则eq \f(cM＋,cR＋)增大
答案 D
解析 A项，0.10 ml·L－1的MOH和ROH溶液，前者pH＝13，后者pH小于13，说明前者是强碱，后者是弱碱，正确；B项，ROH是弱碱，加水稀释，促进电离，b点电离程度大于a点，正确；C项，两碱溶液无限稀释，溶液近似呈中性，c(OH－)相等，正确；D项，由MOH是强碱，在溶液中完全电离，所以c(M＋)不变，ROH是弱碱，升高温度，促进电离平衡ROHR＋＋OH－向右移动，c(R＋)增大，所以eq \f(cM＋,cR＋)减小，错误。
误区一：不能正确理解酸、碱的无限稀释规律
常温下任何酸或碱溶液无限稀释时，溶液的pH都不可能大于7或小于7，只能接近7。
误区二：不能正确理解弱酸、弱碱的稀释规律
误区三：不能正确掌握混合溶液的定性规律
常温下，pH＝n(nb>d
C．若将b、d两点溶液混合，则c(Cl－)>c(NHeq \\al(＋,4))>c(H＋)>c(OH－)
D．由水电离出的n(OH－)：b>c
答案 D
解析 A项，图中分析可以知道开始导电能力相同说明开始氢氧根离子浓度和氢离子浓度相同，加水稀释促进一水合氨电离平衡正向移动，氢氧根离子浓度大于盐酸中氢离子浓度，导电能力强，则曲线Ⅰ表示氨水加水稀释过程中溶液导电性的变化，错误；B项，盐酸pH小于一水合氨，稀释过程中盐酸pH增大，溶液的pH大小关系：b＞d＞c，错误；C项，图中分析可以知道开始导电能力相同说明开始氨水中氢氧根离子浓度和盐酸中氢离子浓度相同，加水稀释促进一水合氨电离平衡正向移动，稀释相同倍数，氨水溶液中氢氧根离子浓度大于盐酸中氢离子浓度，若将b、d两点溶液混合后溶液显碱性，c(NHeq \\al(＋,4))＞c(Cl－)＞c(OH－)＞c(H＋)，错误；D项，b、c两点导电能力相同，水电离程度相同，b点溶液体积大，所以，由水电离出的n(OH－)：b＞c，正确。
2．室温下，浓度均为0.1 ml·L－1，体积均为V0的NaX、NaY溶液分别加水稀释至体积为V。已知pOH＝－lgc(OH－)，pOH 与lgeq \f(V,V0)的变化关系如图所示。下列叙述正确的是( )
A．HX、HY都是弱酸，且Ka(HX)>Ka(HY)
B．图中pOH随lgeq \f(V,V0)变化始终满足直线关系
C．lgeq \f(V,V0)＝3时，NaX溶液中所含离子总数小于NaY溶液
D．分别向稀释前的两种溶液加盐酸至pH＝7时，c(X－)＝c(Y－)
答案 A
解析 NaX、NaY溶液稀释前pOH≠7，表明NaX、NaY发生水解，所以HX、HY都是弱酸，浓度均为0.1 ml·L－1的NaX、NaY稀释前的pOH分别为4和3，表明水解程度：NaXKa(HY)，故A正确；当lgeq \f(V,V0)很大时，pOH变化很小，所以图中pOH随lgeq \f(V,V0)变化不会始终满足直线关系，故B错误；溶液中电荷守恒：c(X－)＋c(OH－)＝c(Na＋)＋c(H＋)，c(OH－)＋c(Y－)＝c(Na＋)＋c(H＋)，lgeq \f(V,V0)＝3时，NaX溶液中pOH较大，c(OH－)较小，c(H＋)较大，所含离子总数大于NaY溶液，故C错误；分别向稀释前的两种溶液加盐酸至pH＝7时，溶液中电荷守恒：c(X－)＋c(OH－)＋c(Cl－)＝c(Na＋)＋c(H＋)，c(OH－)＋c(Y－)＋c(Cl－)＝c(Na＋)＋c(H＋)，将c(OH－)＝c(H＋)代入得，c(X－)＋c(Cl－)＝c(Na＋)，c(Y－)＋c(Cl－)＝c(Na＋)，由于NaX溶液中pOH较大，加入盐酸较少，c(Cl－)较小，所以c(X－)>c(Y－)，故D错误。
3．(1)一定条件下，在水的电离平衡中，c(H＋)和c(OH－)的关系如下图所示。100 ℃时，若盐酸中c(H＋)＝5×10－4 ml·L－1，则由水电离产生的c(H＋)＝______。
(2)pH＝3的盐酸与pH＝5的盐酸等体积混合，pH＝________。
答案 (1)2×10－9 ml·L－1 (2)3.3
解析 (1)由图中信息可知，100 ℃时，c(H＋)＝c(OH－)＝10－6 ml·L－1，Kw＝c(H＋)·c(OH－)＝10－12，由水电离产生的c(H＋)等于溶液中氢氧根离子的浓度，盐酸中c(H＋)＝5×10－4 ml·L－1，则c(H＋)水＝c(OH－)＝eq \f(Kw,cH＋)＝eq \f(10－12,5×10－4) ml·L－1＝2×10－9 ml·L－1。(2)pH＝3和pH＝5的两种盐酸等体积混合，则c(H＋)＝eq \f(10－3V＋10－5V,2V)≈5×10－4 ml·L－1，所以pH＝
－lg c(H＋)＝4－lg 5≈3.3。
题组二 混合溶液反应过程中的综合分析(不定项选择题)
4．常温下，向浓度均为0.1 ml·L－1、体积均为100 mL的两种一元酸HX、HY的溶液中分别加入NaOH固体，lgeq \f(cH＋,cOH－)随加入NaOH的物质的量的变化情况如图所示。下列叙述正确的是( )
A．HX的酸性强于HY的酸性
B．a点由水电离出的c(H＋)＝1×10－12 ml·L－1
C．c点溶液中：c(Y－)>c(HY)
D．b点时酸碱恰好完全中和
答案 AC
解析 lgeq \f(cH＋,cOH－)越大，溶液中氢离子浓度越大，未加NaOH时，HX溶液比HY溶液的lgeq \f(cH＋,cOH－)大，所以HX的酸性强于HY的酸性，A项正确；由于a点lgeq \f(cH＋,cOH－)＝12，则溶液中c(H＋)＝0.1 ml·L－1，溶液中由水电离出的c(H＋)＝eq \f(1×10－14,0.1) ml·L－1＝1×10－13 ml·L－1，B项错误；由于c点lgeq \f(cH＋,cOH－)＝6，则溶液中的c(H＋)＝1×10－4 ml·L－1，此时消耗的NaOH的物质的量为0.005 ml，则溶液中的溶质为NaY和HY，且溶液中NaY和HY的物质的量浓度相等，由于溶液显酸性，所以HY的电离程度大于NaY的水解程度，c(Y－)>c(HY)，C项正确；由于100 mL 0.1 ml·L－1的HY溶液与NaOH溶液恰好中和时消耗NaOH的物质的量为
0.01 ml，而b点时消耗NaOH的物质的量为0.008 ml，所以酸过量，D项错误。
5．常温下，将NH3 通入50 mL NH4Cl 溶液中至pH＝10，再向其中滴加1 ml·L－1盐酸。溶液的pH随加入盐酸体积的变化如图所示，下列说法不正确的是( )
A．a点溶液中，c(OH－) ＝ 1×10－4ml·L－1
B．b点溶液中，c(NHeq \\al(＋,4))c(X－)＝c(HX)>c(OH－)>c(H＋)
D．b点溶液和d点溶液相比：cb(Na＋)Ka(HCN)，因此等浓度的HCN和NaCN的混合溶液中c(CN－)c(HCN)，即有c(Na＋)>c(CN－)；由于OH－、H＋都来自水的电离，浓度比较小且此时溶液的pH为9.2，c点溶液中存在：c(Na＋)>c(CN－)＝c(HCN) >c(OH－)>c(H＋)，C正确；由于HF酸性强于HCN，要使溶液均显中性，HF溶液中要加入较多的NaOH，因此cb(Na＋)>cd(Na＋)，D错误。
7．常温下，向20.00 mL 0.1 ml·L－1BOH溶液中滴入0.1 ml·L－1盐酸，溶液中由水电离出的c(H＋)的负对数[－lgc水( H＋)]与所加盐酸体积的关系如下图所示，下列说法正确的是( )
A．常温下，BOH的电离常数约为1×10－5
B．N点溶液离子浓度顺序：c(B＋)>c(Cl－)>c(OH－)>c(H＋)
C．a＝20
D．溶液的pH：R>Q
答案 AD
解析 根据图像，起点时－lg c水(H＋)＝11，c水(H＋)＝10－11ml·L－1，即0.1 ml·L－1的BOH溶液中水电离的H＋浓度为10－11ml·L－1，碱溶液中H＋全部来自水的电离，则0.1 ml·L－1的BOH溶液中c(H＋)＝10－11ml·L－1，溶液中c(OH－)＝10－3ml·L－1，BOH的电离方程式为BOHB＋＋OH－，BOH的电离平衡常数为eq \f(cB＋·cOH－,cBOH)＝eq \f(10－3×10－3,0.1－10－3)≈10－5，故A正确；N点－lg c水(H＋)最小，N点HCl与BOH恰好完全反应得到BCl溶液，由于B＋水解溶液呈酸性，溶液中离子浓度由大到小的顺序为c(Cl－)>c(B＋)>c( H＋)>c(OH－)，故B错误；N点－lg c水(H＋)最小，N点HCl与BOH恰好完全反应得到BCl溶液，N点加入的盐酸的体积为20.00 mL，则aQ，故D正确。
8．已知：pCu＝－lg c(Cu＋)，pX＝－lg c(X－)，式中X－表示卤素阴离子。298 K时，Ksp(CuCl)≈1.0×10－7，Ksp(CuBr)≈1.0×10－9，Ksp(CuI)≈1.0×10－12。298 K时，CuCl、CuBr、CuI的饱和溶液中pCu和pX的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A．298 K时，向CuCl饱和溶液中加入少量NaCl固体，c(Cu＋)和c(Cl－)都减小
B．图像中曲线Z代表CuI饱和溶液中pCu和pX的关系，且a＝6
C．298 K时，在曲线Y对应的饱和溶液中，增大阴离子浓度，曲线Y向曲线X移动
D．298 K时，反应CuBr(s)＋I－(aq)===CuI(s)＋Br－(aq)的平衡常数K＝eq \f(1,1 000)
答案 B
解析 向CuCl(s)Cu＋(aq)＋Cl－(aq)平衡体系中加入少量氯化钠固体，c(Cl－)增大，平衡向左移动，c(Cu＋)减小，A项错误；X、Y、Z三条曲线中，当pX相同时，pCu越小，对应CuX的Ksp越大，因此，曲线X代表CuCl，曲线Y代表CuBr，曲线Z代表CuI，且在CuI的饱和溶液中，c(Cu＋)＝c(I－)＝eq \r(KspCuI)＝eq \r(1.0×10－12) ml·L－1＝1.0×10－6 ml·L－1，有pCu＝pI＝6，B项正确；298 K时，在曲线Y对应的饱和溶液中，增大阴离子浓度，溶液还是饱和溶液，其组成只能用曲线Y描述，曲线Y不会移动，C项错误；反应CuBr(s)＋I－(aq)===CuI(s)＋Br－(aq)的平衡常数K＝eq \f(cBr－,cI－)＝eq \f(cCu＋·cBr－,cCu＋·cI－)＝eq \f(KspCuBr,KspCuI)＝eq \f(1.0×10－9,1.0×10－12)＝1 000，D项错误。平衡类型
电离平衡CH3COOH
CH3COO－＋H＋
水解平衡CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－
沉淀溶解平衡AgCl(s)
Ag＋(aq)＋Cl－(aq)
研究对象
弱电解质溶液
会水解的盐溶液
难溶电解质
影响因素
升温
促进电离
Ka增大
促进水解
Kh增大
若难溶物的溶解度与温度成正比，促进溶解；反之，则抑制溶解
若难溶物的溶解度与温度成正比，则Ksp增大；反之，则Ksp减小
加水
促进电离
Ka不变
促进水解
Kh不变
促进溶解
Ksp不变
加入相应离子
加入CH3COONa或盐酸，抑制电离
Ka不变
加入CH3COOH或NaOH，抑制水解
Kh不变
加入AgNO3或NaCl，抑制溶解
Ksp不变
加入反应离子(或物质)
加入OH－，促进电离
Ka不变
加入H＋，促进水解
Kh不变
加入氨水，促进溶解
Ksp不变
条件
平衡移动方向
Kw
水的电离程度
c(OH－)
c(H＋)
酸
向左
不变
减小
减小
增大
碱
向左
不变
减小
增大
减小
可水解的盐
Na2CO3
向右
不变
增大
增大
减小
NH4Cl
向右
不变
增大
减小
增大
温度
升温
向右
增大
增大
增大
增大
降温
向左
减小
减小
减小
减小
其他：如加入Na
向右
不变
增大
增大
减小
溶液
稀释前溶液pH
加水稀释到原来体积的10n倍
稀释后溶液pH
酸
强酸
pH＝a
pH＝a＋n
弱酸
a