第五讲 水溶液中的离子平衡Word文件下载.docx

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A．c（NH4+）＞c（Cl–），c（OH–）＞c（H+）

B．c（NH4+）=c（Cl–），c（OH–）=c（H+）

C．c（Cl–）＞c（NH4+），c（OH–）＞c（H+）

D．c（Cl–）＞c（NH4+），c（H+）＞c（OH–）

解析：

无论滴定时用量关系如何，得到的水溶液中只存在四种离子，而且根据电荷守恒可以知道，溶液中的离子浓度一定满足：

c（NH4+）+c（H+）=c（Cl–）+c（OH–），溶液中不可能出现阴离子均大于阳离子的情况，不遵循电荷守恒，故C项错。

例2（08上海卷）某酸性溶液中只有Na+、CH3COO-、H+、OH-四种离子。

则下列描述正确的是（）

A．该溶液由pH=3的CH3COOH与pH=11的NaOH溶液等体积混合而成

B．该溶液由等物质的量浓度、等体积的NaOH溶液和CH3COOH溶液混合而成

C．加入适量的NaOH，溶液中离子浓度为c（CH3COO-）＞c（Na+）＞c（OH-）＞c（H+）

D．加入适量氨水，c（CH3COO-）一定大于c（Na+）、c（NH4+）之和

此题的关键应注意题中的“酸性”两个字，如果按选项B进行反应，NaOH溶液与CH3COOH恰好完全中和，所得溶液呈碱性。

选项C中当加入NaOH后溶液，根据电荷守恒，下列关系一定成立：

c（OH-）+c（CH3COO-）=c（Na+）+c（H+），如果仍然呈酸性，则c（H+）＞c（OH-）；

如果恰好呈中性，则c（Na+）=c（CH3COO-），当溶液呈碱性时，必定c（Na+）＞c（CH3COO-），所以在任何情况下C选项中的离子关系都不能成立。

选项D中加入氨水，由电荷守恒得：

c（CH3COO-）+c（OH-）=c（Na+）+c（NH4+）+c（H+），当溶液仍呈酸性即c（OH-）＜c（H+），则c（CH3COO-）＞c（NH4+）+c（Na+）；

当溶液呈中性时，c（H+）=c（OH-），则c（CH3COO-）=c（Na+）+c（NH4+）；

当溶液呈碱性时，c（H+）＜c（OH-），则c（CH3COO-）＜c（NH4+）+c（Na+），所以c（CH3COO-）不一定大于c（Na+）、c（NH4+）之和。

例3（09安徽）向体积为Va的0.05mol·

L-1CH3COOH溶液中加入体积为Vb的0.05mol·

L-1KOH溶液，下列关系错误的是（）

A．Va>

Vb时：

c（CH3COOH）+c（CH3COO–）＞c（K+）

B．Va=Vb时：

c（CH3COOH）+c（H+）＞c（OH–）

C．Va<

c（CH3COO–）＞c（K+）＞c（OH–）＞c（H+）

D．Va与Vb任意比时：

c（K+）+c（H+）=c（OH–）+c（CH3COO–）

以下三个关系式肯定成立：

c（CH3COO–）+c（OH–）=c（K+）+c（H+）

Va·

0.05=n（CH3COOH）+n（CH3COO–）Vb·

0.05=n（K+）答案：

C

例4（08江苏卷）下列溶液中有关物质的量浓度关系正确的是（）

A．pH=2的HA溶液与pH=12的MOH溶液任意比混合：

c（H+）+c（M+）=c（OH–）+c（A–）

B．pH相等的CH3COONa、NaOH和Na2CO3三种溶液：

c（NaOH）＜c（CH3COONa）＜c（Na2CO3）

C．物质的量浓度相等CH3COOH和CH3COONa溶液等体积混合：

c（CH3COO–）+2c（OH–）=2c（H+）+c（CH3COOH）

D．0.1mol·

L-1的NaHA溶液，其pH=4：

c（HA–）＞c（H+）＞c（H2A）＞c（A2–）

选项A中根据电荷守恒，此关系式正确；

选项B中pH相等，溶液中的c（OH–）相等，根据酸性越弱，水解越强，所以溶液中c（Na2CO3）＜c（CH3COONa）；

选项C中根据电荷守恒得：

c（CH3COO–）+c（OH–）=c（H+）+c（Na+）……①；

由于c（CH3COOH）=c（CH3COONa），且它们等体积混合，由原子守恒得：

2c（Na+）=c（CH3COO–）+c（CH3COOH）……②；

将①×

2-②得：

c（CH3COO–）+2c（OH–）=2c（H+）+c（CH3COOH）；

选项D中NaHA溶液的pH=4，溶液呈酸性，即c（H+）＞c（OH–），可以判断HA-以电离为主，所以离子浓度的大小顺序是：

c（A2–）＞c（H2A）。

答案：

AC

例5（08广东卷）盐酸、醋酸和碳酸氢钠是生活中常见的物质。

下列表述正确的是（）

A．在NaHCO3溶液中加入与其等物质的量的NaOH，溶液中的阴离子只有CO32–和OH–

B．NaHCO3溶液中：

c（H+）+c（H2CO3）=c（OH–）

C．10mL0.10mol·

L-1CH3COOH溶液加入等物质的量的NaOH后，溶液中离子的浓度由大到小的顺序是：

c（Na+）＞c（CH3COO–）＞c（OH–）＞c（H+）

D．中和体积与pH都相同的HCl溶液和CH3COOH溶液所消耗的NaOH物质的量相同

A中，生成Na2CO3溶液，CO32-会发生水解，生成HCO3-，所以A错；

根据电荷守恒：

c（H+）+c（Na+）=c（HCO3–）+2c（CO32–）+c（OH–）

物料守恒：

c（Na+）=c（HCO3–）+c（CO32–）+c（H2CO3）

两式相减得：

c（H+）+c（H2CO3）=c（CO32–）+c（OH–）。

所以B错误。

C中，生成CH3COOH，CH3COO–水解呈碱性，故C正确；

相同pH，相同体积的HCl和CH3COOH，因为CH3COOH为弱酸，所以CH3COOH的物质的量浓度大，CH3COOH所消耗的NaOH的物质的量多，D错。

例6（09江苏）下列溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是（）

A．室温下，向0.01mol·

L–1NH4HSO4溶液中滴加NaOH溶液至中性：

c（Na+）＞c（SO42–）＞c（NH4+）＞c（OH–）=c（H+）

B．0.1mol·

L–1NaHCO3溶液：

c（Na+）＞c（OH–）＞c（HCO3–）＞c（H+）

C．Na2CO3溶液：

c（OH–）-c（H+）=c（HCO3–）+2c（H2CO3）

D．25℃时，pH=4.75、浓度均为0.1mol·

L–1的CH3COOH、CH3COONa混合溶液：

c（CH3COO–）+c（OH–）＜c（CH3COOH）+c（H+）

向0.01mol·

L–1NH4HSO4溶液中滴加NaOH溶液至中性，根据电荷守恒，应当满足：

c（Na+）+c（NH4+）+c（H+）=2c（SO42–）+c（OH–），因为中性溶液中c（OH–）=c（H+），所以c（Na+）+c（NH4+）=2c（SO42–），而NH4+的水解致使c（SO42–）＞c（NH4+），所以c（Na+）＞c（SO42–），A选项正确。

Na2CO3溶液中，根据电荷守恒：

c（Na+）=2c（HCO3–）+2c（CO32–）+2c（H2CO3）

代入后得：

c（OH–）=c（H+）+c（HCO3–）+2c（H2CO3）。

所以C正确。

（也可根据质子守恒）

浓度均为0.1mol·

L–1的CH3COOH、CH3COONa混合溶液，根据电荷守恒：

c（H+）+c（Na+）=c（CH3COO–）+c（OH–）

再根据物料守恒：

2c（Na+）=c（CH3COO–）+c（CH3COOH）

电荷守恒式×

2，再将物料守恒式代入，可以得到：

2c（H+）+c（CH3COO–）+c（CH3COOH）=2c（CH3COO–）+2c（OH–）

c（CH3COO–）+2c（OH–）=c（CH3COOH）+2c（H+）

c（CH3COO–）+c（OH–）=c（CH3COOH）+c（H+）+［c（H+）-c（OH–）］

溶液的pH=4.75，说明c（H+）＞c（OH–），得到

c（CH3COO–）+c（OH–）＞c（CH3COOH）+c（H+）因此D错误

例7（09四川）关于浓度均为0.1mol/L的三种溶液：

①氨水、②盐酸、③氯化铵溶液，下列说法不正确的是（）

A．c（NH+4）：

③＞①

B．水电离出的c（H+）：

②＞①

C．①和②等体积混合后的溶液：

c（H+）=c（OH–）+c（NH3·

H2O）

D．①和③等体积混合后的溶液：

c（NH4+）＞c（Cl–）＞c（OH–）＞c（H+）

①和②等体积混合后，c（NH4+）+c（H+）=c（Cl–）+c（OH–）……电荷守恒

c（NH4+）+c（NH3·

H2O）=c（Cl–）……物料守恒

代入后得到c（H+）=c（NH3·

H2O）+c（OH–）C选项正确。

答案：

B

例8（09广东）下列浓度关系正确的是（）

A．氯水中：

c（Cl2）=2［c（ClO–）+c（Cl–）+c（HClO）］

B．氯水中：

c（Cl–）＞c（H+）＞c（OH–）＞c（ClO–）

C．等体积等浓度的氢氧化钠与醋酸混合：

c（Na+）=c（CH3COO–）

D．Na2CO3溶液中：

c（Na+）＞c（CO32–）＞c（OH–）＞c（HCO3–）＞c（H+）

在氯水中，Cl2只有一小部分（大约30%）与水发生了反应，因此存在的关系应当是：

n（达到平衡状态时消耗的Cl2）=n（生成HCl）+n（生成HClO）答案：

D

热点二、外界条件对平衡的影响

1、在水溶液中，弱电解质（弱酸、弱碱、水）存在电离平衡，盐电离产生的弱碱阳离子和弱酸的酸根离子存在水解平衡，难溶物存在溶解平衡，当外界条件发生改变时，溶液中的离子平衡可能受到影响发生移动。

高考中，重点考查考生能否利用勒夏特列原理以及平衡常数对上述三种平衡进行分析和判断。

例9（08重庆）向三份0.1mol/LCH3COONa溶液中分别加入少量NH4NO3、Na2SO3、FeCl2固体（忽略溶液体积变化），则CH3COO-浓度的变化依次为（）

A．减小、增大、减小B．增大、减小、减小

C．减小、增大、增大D．增大、减小、增大

CH3COONa为强碱弱酸盐，水解后溶液呈碱性，NH4NO3和FeCl2为强酸弱碱盐，水解后溶液呈酸性，因此，这两种盐能促进CH3COONa的水解，溶液中的CH3COO-减小；

Na2SO3为强碱弱酸盐，水解后溶液呈碱性，抑制CH3COONa的水解，溶液中的CH3COO-浓度增大。

A

例10（08天津）醋酸溶液中存在电离平衡CH3COOH

H++CH3COO-，下列叙述不正确的是（）

A．醋酸溶液中离子浓度的关系满足：

c（H+）＝c（OH-）+c（CH3COO-）

B．0.1mol/L的CH3COOH溶液中加水稀释，溶液中c（OH-）减小

C．CH3COOH溶液中加少量的CH3COONa固体，平衡逆向移动

D．常温下pH=2的CH3COOH溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合后，溶液的pH＜7

根据电荷守恒，选项A中的等量关系成立；

选项B中加水稀释，存在两种情况，虽然加水使醋酸的电离平衡向电离方向移动，使得n（H+）增大，但是溶液的体积增加得更多，所以稀释后c（H+）反而减小，c（OH-）增大。

选项C中加入少量的固体CH3COONa，实际上相当于增大了CH3COO-，使平衡向逆向移动；

选项D中pH=2的CH3COOH溶液中的c（H+）和pH=12的NaOH溶液中的c（OH-）相等，但由于CH3COOH为弱酸，CH3COOH只有部分电离，所以反应后溶液呈酸性。

例11（09天津）25℃时，浓度均为0.2mol/L的NaHCO3和Na2CO3溶液中，下列判断不正确的是（）

A．均存在电离平衡和水解平衡

B．存在的粒子种类相同

C．c（OH–）前者大于后者

D．分别加入NaOH固体，恢复到原温度，c（CO32–）均增大答案：

例12（09天津）下列叙述正确的是（）

A．0.1mol/LC6H5ONa溶液中：

c（Na+）＞c（C6H5O–）＞c（H+）＞c（OH–）

B．Na2CO3溶液加水稀释后，恢复至原温度，pH和Kw均减小

C．pH=5的CH3COOH溶液和pH=5的NH4Cl溶液中，c（H+）不相等

D．在Na2S溶液中加入AgCl固体，溶液中c（S2–）下降答案：

例13（08北京）下列叙述正确的是（）

A．将稀氨水逐滴加入稀硫酸中，当溶液的pH=7时，c（SO42-）＞c（NH4+）

B．两种醋酸溶液的物质的量浓度分别为c1和c2，pH分别为a和a+1，则c1=10c2

C．pH=11的NaOH溶液与pH=3的醋酸溶液等体积混合，滴入石蕊溶液呈红色

D．向0.1mol·

L-1的氨水中加入少量硫酸铵固体，则溶液中c（OH-）/c（NH3·

H2O）增大

A中将稀氨水加入硫酸中，pH=7时，溶液中c（H+）=c（OH–），根据电荷守恒原则，2c（SO42-）=c（NH4+），即c（SO42-）<

c（NH4+），A选项错误；

B中由于醋酸是弱酸，稀释会促进它的电离，因此溶液的pH相差10倍时，物质的量浓度不是相差10倍，错误；

C中由于醋酸是弱酸，其在溶液中电离很少，与氢氧化钠反应时醋酸过量很多，故所得溶液呈酸性，滴入石蕊呈红色，正确；

D中加入硫酸铵时，盐电离产生的铵根离子使平衡向左移动，c（OH–）/c（NH3·

H2O）减小，错误。

【高考考点】溶液中离子浓度比较、弱电解质电离平衡及其移动。

2、水是一种很弱的电解质，也存在着电离平衡，而且水的电离平衡的平衡常数––KW在计算中有很多的应用，因此在高考中，经常以水的电离为素材，既可以考查对电离平衡的理解，也可以考查相关的计算能力。

例14（08上海）常温下，某溶液中由水电离出来的c（H+）=1.0×

10-13mol·

L-1，该溶液可能是（）

①二氧化硫②氯化铵水溶液③硝酸钠水溶液④氢氧化钠水溶液

A．①④B．①②C．②③D．③④

常温条件下，纯水中水电离产生的c（H+）=1.0×

10-7mol·

L-1，题目所给溶液中由水电离产生的c（H+）=1.0×

L-1＜1.0×

L-1，说明该溶液中水的电离被抑制，溶解的物质应当能够电离产生大量的H+或OH-，①SO2+H2O

H2SO3，H2SO3

HSO3–+H+，HSO3-

SO32-+H+，溶液呈酸性；

④NaOH=Na++OH-。

例15（08北京）下列对水的电离平衡不产生影响的粒子是（）

水的电离式为：

H2O

H++OH-，A溶于水成为盐酸，电离产生的H+，使得平衡向左移动；

B质子数为26的是Fe3+，其能发生水解，使得平衡向右移动，C表示的是Cl-，不影响该平衡；

D是醋酸根离子，发生水解，使水的电离平衡向右移动。

【高考考点】电离平衡的影响因素，化学用语知识。

【易错提醒】不能正确理解26M3+中左下角标的含义，做出错误判断。

【备考提示】此题涉及了电离平衡的知识，特别是能发生水解的离子对电离平衡的影响，重点是掌握解题的方法和技巧，明确化学用语的意义。

例16（09海南）已知室温时，0.1mo1/L某一元酸HA在水中有0.1％发生电离，下列叙述错误的是（）

A．该溶液的pH=4

B．升高温度，溶液的pH增大

C．此酸的电离平衡常数约为1×

10-7

D．由HA电离出的c（H+）约为水电离出的c（H+）的106倍

0.1mo1/L某一元酸HA在水中有0.1％发生电离，酸电离产生的c（H+）=1×

10-4

mo1/L，溶液中的c（OH-）=1×

10-10mo1/L，水电离出的c（H+）=1×

10-10

mo1/L。

电离平衡常数K=

≈1×

10-7答案：

例17（09上海）对于常温下pH为1的硝酸溶液，下列叙述正确的是（）

A．该溶液1mL稀释至100mL后，pH等于3

B．向该溶液中加入等体积、pH为13的氢氧化钡溶液恰好完全中和

C．该溶液中硝酸电离出的c（H+）与水电离出的c（H+）之比值为10-12

D．该溶液中水电离出的c（H+）是pH为3的硝酸中水电离出的c（H+）的100倍

pH为1的硝酸溶液中c（H+）=1×

10-1

mo1/L，几乎全部由硝酸电离产生，溶液中的c（OH-）=1×

10-13mo1/L，水电离出的c（H+）=1×

10-13

pH为3的硝酸溶液中c（H+）=1×

10-3

mo1/L，几乎全部由硝酸电离产生，溶液中的c（OH-）=1×

10-11mo1/L，水电离出的c（H+）=1×

10-11

AB

例18．将下列物质：

⑴HCl、⑵NaHSO3、⑶KNO3、⑷NH3·

H2O、⑸NaHSO4、⑹CH3COONa、⑺NaOH、⑻Ba（OH）2、⑼NH4HCO3、⑽NaHCO3、⑾CH3COOH、⑿H2SO4溶解在水中，配制物质的量浓度0.1mol·

L–1的溶液，请回答下列问题：

（1）这些物质中能够促进水的电离的是，能够抑制水的电离的是，对水的电离没有影响的是。

（2）在上述能够抑制水的电离的物质中，不需要具体数据能够判断出对水的电离抑制作用由强到弱的顺序是；

其中需要具体数据才能确认最终比较结果的是，在实验中取得所需要的数据所必需的简单实验是。

（3）在上述能够促进水的电离的物质中，对水的电离促进作用由强到弱的顺序是。

（4）在上述溶液中，能够用c（H+）表示水的电离程度的是；

能够用c（OH–）表示水的电离程度的是。

在上述溶液中，是否存在这样的物质：

虽然知道溶液的pH，但是既不能够用c（H+），也不能够用c（OH–）表示水的电离程度。

如果有，是，其原因是。

（1）H2O

H++OH-，如果溶质能够电离产生H+或OH–，可以抑制水的电离，所以⑴HCl、⑷NH3·

H2O、⑸NaHSO4、⑺NaOH、⑻Ba（OH）2、⑾CH3COOH、⑿H2SO4可以抑制水的电离；

如果溶质溶解后电离出的粒子能够结合水电离产生的H+或OH–，可以促进水的电离，所以⑹CH3COONa、⑼NH4HCO3可以促进水的电离。

对于弱酸的酸式盐，由于同时发生电离和水解，需要结合具体物质进行判断，⑵NaHSO3产生的HSO3–以电离为主，对水的电离有抑制作用；

而⑽NaHCO3产生的HCO3–以水解为主，对水的电离有促进作用。

（1）⑹⑼⑽，⑴⑵⑷⑸⑺⑻⑾⑿，⑶

（2）、（3）、（4）三问考查计算能力，但是更主要的是分析能力。

水的电离程度只能用c（H+）或c（OH–）来表示，计算很简单，但是究竟选取二者中的哪个量，需要我们进行分析。

常温条件下，纯水中水电离产生的c（H+）=c（OH–）=1.0×

10–7mol·

L-1，如果水溶液中水的电离被抑制，水的电离程度应当小于纯水，因此在c（H+）和c（OH–）中应当选取＜1.0×

L-1的那个量来表示水的电离。

溶液

对水的电离的影响

c（H+）

c（OH–）

水的电离程度

⑴HCl

抑制

0.1mol·

L-1

1.0×

10–13mol·

⑵NaHSO3

用c（OH–）表示

⑷NH3·

用c（H+）表示

⑸NaHSO4

0.1mol·

⑹CH3COONa

促进

⑺NaOH

⑻Ba（OH）2

0.5×

0.2mol·

⑼NH4HCO3

⑽NaHCO3

⑾CH3COOH

⑿H2SO4

（2）在上述能够抑制水的电离的物质中，不需要具体数据能够判断出对水的电离抑制作用由强到弱的顺序是⑻=⑿＞⑴=⑸=⑺；

其中需要具体数据才能确认最终比较结果的是⑵⑷⑾，在实验中取得所需要的数据所必需的简单实验是测定溶液的pH。

在能够促进水的电离的三种物质中，水解程度不同，水解程度越大，结合的H+或OH–越多，对水的电离促进作用越大。

因为醋酸的酸性比碳酸强，因此醋酸根离子的水解程度小于碳酸氢根离子；

而在碳酸氢铵溶液中，铵根离子和碳酸氢根的水解相互促进，使得各自的水解程度都有所增大，因此对水的电离促进作用最明显。

（3）在上述能够促进水的电离的物质中，对水的电离促进作用由强到弱的顺序是⑼＞⑽＞⑹。

（4）在上述溶液中，能够用c（H+）表示水的电离程度的是⑶⑷⑺⑻；

能够用c（OH–）表示水的电离程度的是⑴⑵⑶⑸⑹⑽⑾⑿。

如果有，是⑼，其原因是：

在碳酸氢铵溶液中，水电离出的H+和OH–都被结合