高考化学二轮复习突破题专题07水溶液中的离子平衡（知识过关）（2份打包，解析版+原卷版，可预览）

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专题07 水溶液中的离子平衡 知识过关
一、试题分析
水溶液中的离子平衡是高考的重点，主要考查弱电解质的电离平衡、盐类的水解平衡、难溶电解质的溶解平衡的移动影响规律及应用，溶液中粒子浓度大小的比较，Ksp、pH的计算，中和滴定的计算、指示剂的选择等。
二、试题导图


三、必备知识
知识点 1 电离平衡和溶液的酸碱性　
1．电离平衡中的三个易错点
(1)电离平衡向正向移动，弱电解质的电离程度不一定增大，如向醋酸溶液中加入少量冰醋酸，平衡向电离方向移动，但醋酸的电离程度减小。
(2)弱电解质在加水稀释的过程中，溶液中所有离子浓度不一定都减小，如氨水加水稀释时，c(H＋)增大。
(3)由水电离出的c(H＋)＝1.0×10－13 mol·L－1的溶液不一定呈碱性。
2．水的电离和溶液的酸碱性
(1)水的电离
①任何条件下，水电离出的c(H＋)＝c(OH－)；常温下，离子积常数KW＝1.0×10－14。
②酸、碱抑制水的电离，能水解的正盐、活泼金属(如Na)则促进水的电离。
(2)溶液的酸碱性
溶液的酸碱性取决于溶液中c(H＋)和c(OH－)的相对大小。
溶液的酸碱性
c(H＋)与c(OH－)的大小
酸性溶液
c(H＋)>c(OH－)
中性溶液
c(H＋)＝c(OH－)
碱性溶液
c(H＋)
①当电离能力大于水解能力时，如何判断溶液酸碱性举例：
a．CH3COOH的电离程度大于CH3COO－的水解程度，所以等浓度的CH3COOH与CH3COONa溶液等体积混合后溶液显酸性；
b．NH3·H2O的电离程度大于NH的水解程度，等浓度的NH3·H2O和NH4Cl溶液等体积混合后溶液显碱性。
②当水解能力大于电离能力时，如何判断溶液酸碱性举例：
HClO的电离程度小于ClO－的水解程度，所以等浓度的HClO与NaClO溶液等体积混合后溶液显碱性。
③酸式盐溶液的酸碱性主要取决于酸式酸根的电离能力和水解能力哪一个更强。如在NaHCO3溶液中，HCO的水解能力大于电离能力，故溶液显碱性；而在NaHSO3溶液中，HSO的电离能力大于水解能力，故溶液显酸性。
知识点2 沉淀溶解平衡　
1．沉淀溶解平衡的三类应用
(1)沉淀的生成
①加沉淀剂，如向AgNO3溶液中加入NaCl可生成沉淀；
②调节pH，如除去一定浓度的CuSO4和FeSO4的混合溶液中的FeSO4，先加入H2O2氧化FeSO4，使Fe2＋转化为Fe3＋，再加入CuO或Cu(OH)2调节pH至约等于4，使得Fe3＋的水解平衡右移转化为沉淀，而Cu2＋没有沉淀从而达到除杂的目的。
(2)沉淀的溶解
①酸溶解法，如CaCO3溶于盐酸；
②盐溶液溶解法，如Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液；
③氧化还原溶解法，如Ag2S溶于稀HNO3；
④配位溶解法，如AgCl溶于氨水。
(3)沉淀的转化
溶解能力相对较强的沉淀易向溶解能力相对较弱的沉淀转化，如

2．Qc与Ksp大小比较的应用
Qc为离子积是指溶液中刚开始反应(但未反应)时体系各离子浓度幂次方之积。Qc与Ksp的相对大小可反映出体系是否为平衡状态(即沉淀是析出还是溶解)：
Qc>Ksp
过平衡状态，反应将逆向进行，析出沉淀
Qc＝Ksp
平衡状态
Qc 未平衡状态，反应将正向进行，沉淀溶解
知识点3 电解质溶液中粒子浓度关系　
1．四种典型电解质溶液中的粒子浓度关系
(1)CH3COONa与NH4Cl

CH3COONa溶液中
NH4Cl溶液中
物料守恒
c(Na＋)＝c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)
c(Cl－)＝c(NH)＋c(NH3·H2O)
电荷守恒
c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(CH3COO－)
c(OH－)＋c(Cl－)＝c(NH)＋c(H＋)
质子守恒
c(H＋)＋c(CH3COOH)＝c(OH－)
c(OH－)＋c(NH3·H2O)＝c(H＋)
大小关系
c(Na＋)>c(CH3COO－)>c(OH－)>c(H＋)
c(Cl－)>c(NH)>c(H＋)>c(OH－)
(2)Na2CO3与NaHCO3

Na2CO3溶液中
NaHCO3溶液中
物料守恒
c(Na＋)＝2[c(CO)＋c(HCO)＋c(H2CO3)]
c(Na＋)＝c(HCO)＋c(CO)＋c(H2CO3)
电荷守恒
c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HCO)＋2c(CO)
质子守恒
c(OH－)＝c(H＋)＋c(HCO)＋2c(H2CO3)
c(H＋)＋c(H2CO3)＝c(OH－)＋c(CO)
大小关系
c(Na＋)>c(CO)>c(OH－)>c(HCO)>c(H＋)
c(Na＋)>c(HCO)>c(OH－)>c(H＋)
c(Na＋)>c(HCO)>c(H2CO3)>c(CO)
2．解粒子浓度关系题的思路
(1)巧用三大守恒，必须注意细节
①电荷守恒
找全溶液中的阴、阳离子，分列等式两边，切勿漏写；离子所带电荷数不是1时，要在该离子物质的量浓度前乘以其所带的电荷数。
如一定温度下，pH＝2的H2C2O4溶液与pH＝12的NaOH溶液任意比例混合，浓度关系为c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HC2O)＋2c(C2O)(注意C2O的化学计量数为2)。
②物料守恒
以元素X、Y的物料关系书写守恒式时，分别找全含有X、Y的微粒，分列等式两边，切勿漏写；准确确定X与Y的物料关系，不要弄反两者的计量数之比，不要忽略新加入物质对溶液的影响。
如室温下，0.10 mol·L－1 Na2SO3溶液中存在c(Na＋)＝2[c(SO)＋c(HSO)＋c(H2SO3)](物料守恒)，但当通入SO2时，使溶液中含有S元素的微粒增多，故：c(Na＋)≠2[c(SO)＋c(HSO)＋c(H2SO3)]。
③质子守恒
方法一：找出所有能够提供H＋的微粒，包括H2O，等式左边书写这些微粒失去H＋后形成的微粒(注意若失去2个H＋，则该微粒的物质的量浓度前要乘以计量数2，且不要漏掉OH－)；右边书写与H＋结合后形成的微粒(若结合2个H＋，则该微粒的物质的量浓度前也要乘以计量数2，另外不要漏掉H＋)。如NaHCO3溶液中存在：
c(OH－)＋c(CO)＝c(H＋)＋c(H2CO3)。
方法二：代入法构建等式，即将物料守恒式与电荷守恒式联立，得出质子守恒式。
(2)根据粒子浓度关系式，套用合适守恒式
粒子浓度关系
思考套用公式
一边全为阴离子，另一边全为阳离子
电荷守恒式
一边微粒全含有一种元素，另一边微粒全含另一种元素
物料守恒式
一边微粒能电离H＋，另一边微粒能结合H＋
质子守恒式
两边没有明显特征
三守恒式结合
(3)分清主次关系，不要片面考虑
某些混合溶液中可能同时存在水解平衡和电离平衡，需要根据题目提供的溶液酸碱性或一般规律判断究竟是哪一种因素起主导作用。
知识点4 图像分析
能力点1 弱电解质的电离
类型
单曲线
对比曲线
多曲线
示例1



示例2



解答
要点
一看纵横坐标含义；二看特殊点(起点、拐点、落点)；三看变化趋势(规律)
找出相同点与不同点，找出在同一条件下两种曲线之间的差别与联系
在单曲线分析方法的基础上找出各种曲线的差别，分析变化对应的化学原理(物质)。尤其注意分析交点

能力点2　弱电解质分布系数图
分布曲线是指以pH为横坐标，分布系数即组分的平衡浓度占总浓度的分数为纵坐标，即分布系数与溶液pH之间的关系曲线。
举例
一元弱酸(以CH3COOH为例)
二元酸(以草酸为例)
三元酸(以H3PO4为例)
弱电解
质分布
系数图



δn
δ0、δ1分别为CH3COOH、CH3COO－分布系数
δ0为H2C2O4分布系数、δ1为HC2O分布系数、δ2为C2O分布系数
δ0为H3PO4分布系数、δ1为H2PO分布系数、δ2为HPO分布系数、δ3为PO分布系数

当pHpKa时，主要存在形式是CH3COO－。δ0与δ1曲线相交在δ0＝δ1＝0.5处，此时c(CH3COOH)＝c(CH3COO－)，即pH＝pKa
当溶液的pH＝1.2时δ0＝δ1，pH＝4.2时δ1＝δ2；当pH<1.2时，H2C2O4占优势；在1.24.2时，C2O为主要存在形式
当溶液的pH＝2时δ0＝δ1，pH＝7.1时δ1＝δ2，pH＝12.2时δ2＝δ3；当pH<2时， H3PO4占优势；在212.2时，PO为主要存在形式
离子
方程式
pH由2到6发生反应的离子方程式：


pH由4到6发生反应的离子方程式：

pH由11到14发生反应的离子方程式：

求lg K
K(CH3COOH)＝，从图可知，c(CH3COO－)＝c(CH3COOH) 时pH＝pKa ＝4.76，K(CH3COOH)＝c(H＋)＝10－4.76，

K2( H2C2O4)＝，从图可知，c(C2O)＝c(HC2O) 时pH＝4.2，K2＝c(H＋)＝10－4.2，

K3(H3PO4)＝，从图可知，c( HPO)＝c( PO) 时pH＝12.2，K3＝c(H＋)＝10－12.2，

能力点3　根据多元弱酸“共轭酸碱对”判断电离常数(Ka)与水解常数(Kh)大小

能力点4　电解质溶液中粒子浓度大小的比较


类型
方法
举例
不
等
式
的
建
立
一元弱酸(弱碱)、多元弱酸溶液中粒子浓度大小比较
考虑电离是可逆过程，电离程度较小，多元弱酸以一级电离为主
CH3COOH溶液中：
c(CH3COOH)>c(H＋)>c(CH3COO－)
>c(OH－)
H2CO3溶液中：
c(H2CO3)>c(H＋)>c(HCO)>c(OH－)
能水解的盐溶液中粒子浓度大小比较
考虑电离(完全)，水解是可逆过程，水解是微弱的
Na2CO3溶液中：
c(Na＋)>c(CO)>c(OH－)>c(HCO)>c(H＋)
不
等
式
的
建
立
酸式盐溶液中粒子浓度大小比较
水解程度大于电离程度
NaHCO3溶液中：
c(Na＋)>c(HCO)>c(H2CO3)>c(CO)
或c(Na＋)>c(HCO)>c(OH－)>c(H＋)
电离程度大于水解程度
NaHSO3溶液中：
c(Na＋)>c(HSO)>c(SO)>c(H2SO3)
或c(Na＋)>c(HSO)>c(H＋)>c(SO)>
c(OH－)
不
等
式
的
建
立
不同溶液中指定粒子浓度大小比较
主要考虑电离、起始浓度、水解程度
浓度均为0.1 mol·L－1的 (NH4)2CO3、(NH4)2SO4、NH4Cl 、
(NH4)2Fe(SO4)2溶液中，c(NH)的大小顺序：
(NH4)2Fe(SO4)2>(NH4)2SO4>(NH4)2CO3>NH4Cl
不
等
式
的
建
立
两种不反应的物质混合后溶液中粒子浓度大不比较
考虑电离和水解程度的相对大小
等浓度的NH4Cl和NH3·H2O混合溶液中(pH＞7)：
c(NH)>c(Cl－)>c(NH3·H2O)>c(OH－) >c(H＋)
等浓度的CH3COOH和CH3COONa混合溶液中(pH＜7)：
c(CH3COO－)>c(Na＋)>c(CH3COOH)>
c(H＋)>c(OH－)
不
等
式
的
建
立
两种溶液混合发生反应后的粒子浓度大小比较
考虑反应、过量、电离和水解
0.2 mol·L－1 HCN溶液与0.1 mol·L－1 NaOH溶液等体积混合的溶液中(pH＞7)：
c(HCN)>c(Na＋)>c(CN－)>c(OH－)>c(H＋)

四、回顾高考
1．（2019年全国1卷）NaOH溶液滴定邻苯二甲酸氢钾（邻苯二甲酸H2A的Ka1=1.1×10−3 ，Ka2=3.9×10−6）溶液，混合溶液的相对导电能力变化曲线如图所示，其中b点为反应终点。下列叙述错误的是

A．混合溶液的导电能力与离子浓度和种类有关
B．Na+与A2−的导电能力之和大于HA−的
C．b点的混合溶液pH=7
D．c点的混合溶液中，c(Na+)>c(K+)>c(OH−)
2．（2019年全国2卷）绚丽多彩的无机颜料的应用曾创造了古代绘画和彩陶的辉煌。硫化镉(CdS)是一种难溶于水的黄色颜料，其在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是

A．图中a和b分别为T1、T2温度下CdS在水中的物质的量浓度
B．图中各点对应的Ksp的关系为：Ksp(m)=Ksp(n) C．向m点的溶液中加入少量Na2S固体，溶液组成由m沿mpn线向p方向移动
D．温度降低时，q点的饱和溶液的组成由q沿qp线向p方向移动
3．（2018年全国3卷）用0.100 mol·L-1 AgNO3滴定50.0 mL 0.0500 mol·L-1 Cl-溶液的滴定曲线如图所示。下列有关描述错误的是（ ）

A．根据曲线数据计算可知Ksp(AgCl)的数量级为10-10
B．曲线上各点的溶液满足关系式c(Ag+)·c(Cl-)=Ksp(AgCl)
C．相同实验条件下，若改为0.0400 mol·L-1 Cl-，反应终点c移到a
D．相同实验条件下，若改为0.0500 mol·L-1 Br-，反应终点c向b方向移动
4．（2017年全国1卷）常温下将NaOH溶液滴加到己二酸（H2X）溶液中，混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示。下列叙述错误的是

A．Ka2（H2X）的数量级为10–6 B．曲线N表示pH与的变化关系
C．NaHX溶液中c(H＋)>c(OH－) D．当混合溶液呈中性时，c(Na＋)>c(HX－)>c(X2－)>c(OH－)=c(H＋)
5．（2017年全国2卷）改变0.1mol/L二元弱酸H2A溶液的pH，溶液中的H2A、HA-、A2-的物质的量分数δ(X)随pH的变化如图所示[已知]。

下列叙述错误的是
A．pH=1.2时， c(H2A)=c(HA-) B．lg[K2(H2A)]=－4.2
C．pH=2.7时， c(HA-)>c(H2A)=c(A2-) D．pH=4.2时，c(HA-)=c(A2-)=c(H+)
6．（2017年全国3卷）在湿法炼锌的电解循环溶液中，较高浓度的Cl—会腐蚀阳极板而增大电解能耗。可向溶液中同时加入Cu和CuSO4，生成CuCl沉淀从而除去Cl—。根据溶液中平衡时相关离子浓度的关系图，下列说法错误的是

A．Ksp(CuCl)的数量级为10－7 B．除Cl—反应为Cu+Cu2++2Cl—=2CuCl
C．加入Cu越多，Cu+浓度越高，除Cl—效果越好 D．2Cu+=Cu2++Cu平衡常数很大，反应趋于完全
7．（2016年全国1卷）298 K时，在20.0 mL 0.10mol·L－1氨水中滴入0.10mol·L－1的盐酸，溶液的pH与所加盐酸的体积关系如图所示。已知0.10 mol·L－1 氨水的电离度为1.32%，下列有关叙述正确的是

A．该滴定过程应该选择酚酞作为指示剂 B．M点对应的盐酸体积为20.0 mL
C．M点处的溶液中c(NH4＋)＝c(Cl－)＝c(H＋)＝c(OH－) D．N点处的溶液中pH<12
8．（2016年全国3卷）下列有关电解质溶液的说法正确的是
A．向0.1molCH3COOH溶液中加入少量水，溶液中减小
B．将CH3COONa溶液从20℃升温至30℃，溶液中增大
C．向盐酸中加入氨水至中性，溶液中
D．向AgCl、AgBr的饱和溶液中加入少量AgNO3，溶液中不变
五、预测2020
1．某温度下，和的电离常数分别为和。将和体积均相同的两种酸溶液分别稀释，其随加水体积的变化如图所示。下列叙述正确的是（ ）

A．曲线Ⅰ代表溶液
B．溶液中水的电离程度：b点＞c点
C．从c点到d点，溶液中保持不变（其中、分别代表相应的酸和酸根离子）
D．相同体积a点的两溶液分别与恰好中和后，溶液中相同
2．室温下，向某Na2CO3和NaHCO3的混合溶液中逐滴加入BaCl2溶液，溶液中lgc（Ba2+）与的变化关系如图所示。下列说法正确的是

（已知：H2CO3的Ka1、Ka2分别为）
A．a对应溶液的pH小于b
B．b对应溶液的
C．a—b对应的溶液中减小
D．a对应的溶液中一定存在：
3．室温下，取20 mL 0.1 mol·L−1某二元酸H2A，滴加0.1 mol·L−1 NaOH溶液。已知：H2AH+＋HA−，HA−⇌H+＋A2−。下列说法不正确的是
A．0.1 mol·L−1 H2A溶液中有c(H+)－c(OH−)－c(A2−)＝0.1 mol·L−1
B．当滴加至中性时，溶液中c(Na+)＝c(HA−)＋2c(A2−)，用去NaOH溶液的体积小于10 mL
C．当用去NaOH溶液体积10 mL时，溶液的pH＜7，此时溶液中有c(A2−)＝c(H+)－c(OH−)
D．当用去NaOH溶液体积20 mL时，此时溶液中有c(Na+)＝2c(HA−)＋2c(A2−)
4．下列说法不正确的是
A．测得0.1 mol·L－1的一元酸HA溶液pH＝3.0，则HA一定为弱电解质
B．25℃时，将0.1 mol·L-1的NaOH溶液加水稀释100倍，所得溶液的pH＝11.0
C．25℃时，将0.1 mol·L-1的HA溶液加水稀释至pH＝4.0，所得溶液c(OH－)＝1×10-10 mol·L-1
D．0.1 mol·L-1的HA溶液与0.1 mol·L-1的NaOH溶液等体积混合，所得溶液pH一定等于7.0
5．常温下，分别取浓度不同、体积均为20.00mL的3种HCl溶液，分别滴入浓度为1.000mol·L-1，0.1000mol·L-1和0.01000mol·L-1的NaOH溶液，测得3个反应体系的pH随V(NaOH)的变化的曲线如图，在V(NaOH)=20.00mL前后出现突跃。下列说法不正确的是

A．3种HCl溶液的c(HCl)：最大的是最小的100倍
B．曲线a、b、c对应的c(NaOH)：a>b>c
C．当V(NaOH)=20.00mL时，3个体系中均满足：c(Na+)=c(Cl-)
D．当V(NaOH)相同时，pH突跃最大的体系中的c(H+)最大
6．常温时，1mol/L的HA和1mol/L的HB两种酸溶液，起始时的体积均为V0，分别向两溶液中加水进行稀释，所得变化关系如图所示（V表示溶液稀释后的体积）。下列说法错误的是

A．Ka( HA)约为10-4
B．当两溶液均稀释至时，溶液中＞
C．中和等体积pH相同的两种酸所用n(NaOH)：HA>HB
D．等体积、等物质的量浓度的NaA和NaB溶液中离子总数前者小于后者
7．取三份浓度均为0.1 mol/L，体积均为1 L的醋酸钠溶液中分别加入氯化铵固体、醋酸铵固体、氯化氢气体后所得溶液pH变化曲线如图（溶液体积变化忽略不计）。

下列说法不正确的是
A．曲线a、b、c分别代表加入醋酸铵、氯化铵、氯化氢
B．由图可知Ka(CH3COOH)＝Kb(NH3﹒H2O)＝ 1×10-7
C．A点处c(CH3COO-)＞c(Na+)＞ c(NH4+)＞ c(OH-)＞ c(H+)
D．C点处c(CH3COO-)＋c(Cl-)＋c(OH-)＞0.1mol/L
8．羟氨(NH2OH)为一元弱碱(25℃时，平衡常数Kb=9.0×10-9)，其电离方程式为：NH2OH+H2O⇌NH3OH++OH-。在25℃时，用0.10mol·L-1盐酸滴定20mL0.10mol·L-1NH2OH溶液，滴定过程中由水电离出来的H+浓度的负对数[-1gc水(H+)]与盐酸体积(V)的关系如图所示。(已知：lg3=0.5)，下列说法中错误的是

A．a点对应溶液的pH=9.5 B．b点对应的溶液中有：c(NH3OH+)=c(Cl-)
C．c点溶液中存在离子反应： D．d点溶液中：-lgc水(H+)=13
9．向某Na2CO3、 NaHCO3的混合溶液中加入少量的BaCl2，测得溶液中与－1gc(Ba2+)的关系如图所示，下列说法不正确的是

A．该溶液中<
B．B、D、E三点对应溶液pH的大小顺序为B>D>E
C．A、B、C三点对应的分散系中，A点的稳定性最差
D．D点对应的溶液中一定存在2c(Ba2+)+c(Na+)+c(H+)=3c(CO32+)+c(OH－)+c(Cl－)