电离与水解新.docx

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电离与水解新

电离与水解

电解质溶液中有关离子浓度的判断是近年高考的重要题型之一。

解此类型题的关键是掌握“两平衡、两原理”，即弱电解质的电离平衡、盐的水解平衡和电解质溶液中的电荷守恒、物料守恒原理。

首先，我们先来研究一下解决这类问题的理论基础。

一、电离平衡理论和水解平衡理论

1.电离理论：

⑴弱电解质的电离是微弱的，电离消耗的电解质及产生的微粒都是少量的，同时注意考虑水的电离的存在；⑵多元弱酸的电离是分步的，主要以第一步电离为主；

2.水解理论：

从盐类的水解的特征分析：

水解程度是微弱的（一般不超过2‰）。

例如：

NaHCO3溶液中，c（HCO3―）＞＞c（H2CO3）或c（OH―）

 理清溶液中的平衡关系并分清主次：

⑴弱酸的阴离子和弱碱的阳离子因水解而损耗；如NaHCO3溶液中有：

c（Na+）＞c（HCO3-）。

⑵弱酸的阴离子和弱碱的阳离子的水解是微量的（双水解除外），因此水解生成的弱电解质及产生H+的（或OH-）也是微量，但由于水的电离平衡和盐类水解平衡的存在，所以水解后的酸性溶液中c（H+）（或碱性溶液中的c（OH-））总是大于水解产生的弱电解质的浓度；

⑶一般来说“谁弱谁水解，谁强显谁性”，如水解呈酸性的溶液中c（H+）＞c（OH-），水解呈碱性的溶液中c（OH-）＞c（H+）；

⑷多元弱酸的酸根离子的水解是分步进行的，主要以第一步水解为主。

（5）影响水电离平衡的外界因素：

①酸、碱：

抑制水的电离（pH之和为14的酸和碱的水溶液中水的电离被同等的抑制）

②温度：

促进水的电离（水的电离是吸热的）

③易水解的盐：

促进水的电离（pH之和为14两种水解盐溶液中水的电离被同等的促进）

试比较pH=3的HAc、pH=4的NH4Cl、pH=11的NaOH、pH=10Na2CO3四种溶液中水的电离程度从大到小的顺序是。

（6）盐类水解的特点：

（1）可逆

（2）程度小（3）吸热

二、电解质溶液中的守恒关系

1、电荷守恒：

电解质溶液中的阴离子的负电荷总数等于阳离子的正电荷总数，

电荷守恒的重要应用是依据电荷守恒列出等式，比较或计算离子的物质的量或物质的量浓度。

如

（1）在只含有A＋、M－、H＋、OH―四种离子的溶液中c（A+）+c（H＋）==c（M-）+c（OH―）,若c（H＋）＞c（OH―），则必然有c（A+）＜c（M-）。

对于比较两种电性不同的两种微粒浓度，可依据物料守恒和电荷守恒的等式进行判断。

例如，在NaHCO3溶液中，有如下关系：

C（Na＋）+c（H＋）==c（HCO3―）+c（OH―）+2c（CO32―）

书写电荷守恒式必须①准确的判断溶液中离子的种类；②弄清离子浓度和电荷浓度的关系。

2、物料守恒：

就电解质溶液而言，物料守恒是指电解质发生变化（反应或电离）前某元素的原子（或离子）的物质的量等于电解质变化后溶液中所有含该元素的原子（或离子）的物质的量之和。

实质上，物料守恒属于原子个数守恒和质量守恒。

在Na2S溶液中存在着S2―的水解、HS―的电离和水解、水的电离，粒子间有如下关系

c（S2―）+c（HS―）+c（H2S）==1/2c（Na＋）（Na＋,S2―守恒）

3、质子守恒：

无论溶液中结合氢离子还是失去氢离子，但氢原子总数始终为定值，也就是说结合的氢离子的量和失去氢离子的量相等。

在NaHS溶液中存在着HS―的水解和电离及水的电离。

HS―＋H2O

H2S＋OH―　　HS―

H＋＋S2―　H2O

H＋＋OH―　

从物料守恒的角度分析，有如下等式：

c（HS―）+C（S2―）+c（H2S）==c（Na＋）；从电荷守恒的角度分析，有如下等式：

c（HS―）+2（S2―）+c（OH―）==c（Na＋）+c（H＋）；将以上两式相加，有：

c（OH―）==c（H2S）+c（H＋），得出的式子被称为质子守恒。

三、典型题----两种电解质溶液相混合型的离子浓度的判断

解此类题的关键是抓住两溶液混合后生成的盐的水解情况以及混合时弱电解质有无剩余，若有剩余，则应讨论弱电解质的电离。

下面以一元酸、一元碱和一元酸的盐为例进行分析。

1、强酸与弱碱混合

PH=13的NH3·H2O和PH=1的盐酸等体积混合后所得溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是____________

2、强碱与弱酸混合

PH=X的NaOH溶液与PH=Y的CH3COOH溶液，已知X+Y=14，且Y<3。

将上述两溶液等体积混合后，所得溶液中各离子浓度由大到小的顺序正确的是（）

A、C（Na＋）>C（CH3COO―）>C（OH―）>C（H＋）B、C（CH3COO―）>C（Na＋）>C（H＋）>C（OH―）

C、C（CH3COO―）>C（Na＋）>C（OH―）>C（H＋）D、C（Na＋）>C（CH3COO―）>C（H＋）>C（OH―）

3、强碱弱酸盐与强酸混合和强酸弱碱盐与强碱混合

10.2mol/L的CH3COOK与0.1mol/L的盐酸等体积混合后，溶液中下列粒子的物质的量关系正确的是（）

A、C（CH3COO―）==C（Cl―）==C（H＋）>C（CH3COOH）

B、B、C（CH3COO―）==C（Cl―）>C（CH3COOH）>C（H＋）

C、C（CH3COO―）>C（Cl―）>C（H＋）>C（CH3COOH）

D、C（CH3COO―）>C（Cl―）>C（CH3COOH）>C（H＋）

常温下，将甲酸和氢氧化钠溶液混合，所得溶液pH＝7，则此溶液中（  ）。

A．c（HCOO-）＞c（Na+）      B．c（HCOO-）＜c（Na+）

C．c（HCOO-）＝c（Na+）      D．无法确定c（HCOO-）与c（Na+）的关系

  （3）反应过量型

 常温下将稀NaOH溶液与稀CH3COOH溶液混合不可能出现的结果是

A．pH＞7，且c（OH—）＞c（Na+）＞c（H+）＞c（CH3COO—）

B．pH＞7，且c（Na+）+c（H+）=c（CH3COO—）+c（OH—）

C．pH＜7，且c（CH3COO—）＞c（H+）＞c（Na+）＞c（OH—）

D．pH＝7，且c（CH3COO—）＞c（Na+）＞c（H+）=c（OH—）

四、守恒问题在电解质溶液中的应用

解此类题的关键是抓住溶液呈中性（即阴阳离子所带电荷总数相等）及变化前后原子的个数守恒两大特点。

若题中所给选项为阴阳离子的浓度关系，则应考虑电荷守恒，若所给选项等式关系中包含了弱电解质的分子浓度在内，则应考虑物料守恒。

表示0.1mol/LNaHCO3溶液中有关粒子浓度的关系正确的是（双选）（）

A、C（Na＋）>C（HCO3―）>C（CO32―）>C（H＋）>C（OH―）B、C（Na＋）+C（H＋）==C（HCO3―）+C（CO32―）+C（OH―）

C、C（Na＋）+C（H＋）==C（HCO3―）+2C（CO32―）+C（OH―）D、C（Na＋）==C（HCO3―）+C（CO32―）+C（H2CO3）

1、两种物质混合不反应：

用物质的量都是0.1mol的CH3COOH和CH3COONa配制成1L混合溶液，已知其中C（CH3COO-）＞C（Na+），对该混合溶液的下列判断正确的是（）

　　　A.C（H+）＞C（OH-）B.C（CH3COOH）＋C（CH3COO-）＝0.2mol/L

　　　C.C（CH3COOH）＞C（CH3COO-）D.C（CH3COO-）＋C（OH-）＝0.2mol/L

2、两种物质恰好完全反应

在10ml0.1mol·L-1NaOH溶液中加入同体积、同浓度HAc溶液，反应后溶液中各微粒的浓度关系错误的是（）。

A．c（Na+）＞c（Ac-）＞c（H+）＞c（OH-）B．c（Na+）＞c（Ac-）＞c（OH-）＞c（H+）

C．c（Na+）＝c（Ac-）＋c（HAC）D．c（Na+）＋c（H+）＝c（Ac-）＋c（OH-）

3、不同物质同种离子浓度比较型：

物质的量浓度相同的下列溶液中，NH4+浓度最大的是（  ）。

A．NH4Cl   B．NH4HSO4  C．NH3COONH4   D．NH4HCO3

练习

一、单项选择。

1、常温下，向l0mL0.1mol/L的HR溶液中逐渐滴入0.lmol/L的NH3·H2O溶液，所得溶液pH及导电性变化如图5。

下列分析不正确的是（　　）

A.a～b点导电能力增强，说明HR为弱酸

B.b点溶液，c（NH3·H2O）=c（R-）+c（H+）-c（OH-）

C.c点溶液，存在c（NH4+）>c（R-）>c（OH-）>c（H+）

D.常温下，HR和NH3·H2O的电离平衡常数相等

2、下列有关实验操作、现象和结论都正确的是（　　）

选项

实验操作

现象

结论

A

向稀硝酸中加入过量的铁粉充分反应后，滴入KSCN溶液

溶液变为血红色

HNO3具有氧化性，能将Fe氧化成Fe3+

B

向盛有某溶液的试管中滴加NaOH溶液，将湿润的红色石蕊试纸置于试管口

试纸颜色无明显变化

原溶液中无NH4+

C

向淀粉溶液中加入稀硫酸，加热，冷却后加入新制Cu（OH）2，再加热

未见红色沉淀

淀粉未发生水解

D

向含有酚酞的Na2CO3溶液中加入少量BaCl2固体

溶液红色变浅

证明Na2CO3溶液中存在水解平衡

3、25℃条件下，向10mL0.1mol·L-1的HR溶液中逐滴滴入0.1mol·L-1的NH3·H2O溶液，所得溶液pH及导电性变化如图。

下列分析不正确的是（　　）

A.a～b点导电能力增强，说明HR为弱酸

B.b点溶液pH=7说明NH4R没有发生水解

C.c点溶液存在c（NH4+）>c（R-）、c（OH-）>c（H+）

D.b～c任意点溶液均有c（H+）·c（OH-）=KW=1.0×10-14

4、对下列物质放入水中后出现的现象分析，不正确的是（　　）

A.碳酸钠：

溶于水，滴入无色酚酞试液，溶液变红色

B.生石灰：

与水反应，显著放热

C.苯：

不与水反应，也难溶于水，液体分层，苯在下层

D.乙醇：

溶于水不分层

5、室温下，用0.10mol/L的盐酸分别滴定20.00mL浓度均为0.10mol/L氢氧化钠溶液和氨水，滴定过程中溶液pH随加入盐酸体积的变化关系如图所示。

下列说法不正确的是（　　）

A.当滴定氨水消耗V（HCl）＝10mL时，有：

2[c（OH-）-c（H＋）]＝c（NH4＋）-c（NH3·H2O）

B.当pH＝7时，滴定氨水消耗的V（HCl）<20mL，且溶液中c（NH4＋）＝c（Cl-）

C.当滴定氨水消耗V（HCl）＝20mL时，有：

c（Cl-）>c（NH4＋）>c（H＋）>c（OH-）

D.滴定氢氧化钠溶液,V（HCl）>20mL时一定有：

c（Cl-）>c（Na＋）>c（H＋）>c（OH-）

6、取0.2mol/LHX溶液与0.2mol/LNaOH溶液等体积混合（忽略混合后溶液体积的变化）,测得混合溶液的pH=8（25℃）,则下列说法（或关系式）正确的是（　　）

A.c（Na＋）﹣c（X－）=9.9×10－7mol/L

B.c（Na＋）=c（X－）+c（HX）=0.2mol/L

C.混合溶液中由水电离出的c（OH－）=1×10－8mol/L

D.c（OH－）﹣c（HX）=c（H＋）=1×lO－6mol/L

7、常温下将0.02mol/L的HCN溶液与0.02mol/LNaCN溶液等体积混合，测得混合溶液的pH>7，则下列关系中，正确的是（　　）

A.c（Na＋）>c（CN-）>c（H＋）>c（OH-）

B.c（Na＋）＋c（H＋）＝c（CN-）＋c（OH-）

C.c（HCN）＋c（CN-）＝0.04mol·L-1

D.c（CN-）>c（HCN）

8、下列说法正确的是（　　）

A.常温下将等体积pH=3的H2SO4和pH=11的碱BOH溶液混合，所得溶液不可能为酸性

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

C.常温下将0.1mol/L的HI溶液加水稀释100倍，溶液中所有离子的浓度随之减小

D.NH4＋浓度相同的下列溶液：

①（NH4）2Fe（SO4）2②（NH4）2CO3③（NH4）2SO4，各溶液浓度大小顺序：

③＞②＞①

9、下列混合溶液中，各离子浓度的大小顺序正确的是（　　）

A．10mL0．lmol/L氨水与l0mL0．lmol/L盐酸混合c（Cl-）>c（NH4+）>c（OH-）>c（H+）

B．10mL0.lmol/LNH4Cl溶液与5mL0.2mol/LNaOH溶液混合c（NH4+）>c（Cl-）>c（OH-）>c（H+）

C．l0mL0.lmol/LCH3COOH溶液与5mL0.2mol/LNaOH溶液混合,c（Na+）=c（CH3COO-）>c（OH-）=c（H+）

D．10mL0.5mol/LCH3COONa溶液与5mLlmol/L盐酸混合c（Cl-）=c（Na+）>c（H+）>c（OH-）

10、下列四种溶液均为0.l00mol/L①NH4Cl②NH4HSO4③NH4Fe（SO4）2④NH3·H2O，下列描述有几项正确（　　）

a．①②③显酸性，④显碱性b．c（NH4+）：

④<①<③<②

c．溶液的pH：

①<②<④d．②溶液中：

c（NH4+）+c（H+）=c（SO42-）+c（OH-）

A．1项B．2项C．3项D．4项

11、常温下，下列溶液中的微粒浓度关系正确的是（　　）

A．新制氯水中加入足量固体NaOH:

c（Na+）=c（Cl-）+c（ClO-）+c（OH-）

B．pH=8.3的NaHCO3溶液：

c（Na+）>c（HCO3-）>c（CO32-）>c（H2CO3）

C．pH=11的氨水与pH=3的盐酸等体积混合：

c（Cl-）=c（NH4+）>c（OH-）=c（H+）

D．0.2mol/LCH3COOH溶液与0．lmol/LNaOH溶液等体积混合：

2c（H+）-2c（OH-）=c（CH3COO-）-c（CH3COOH）

12、下列实验操作所得的现象及结论均正确的是（　　）

选项

实验操作

现象及结论

A

将AlC13溶液加热蒸干

得到白色固体，成分为纯净的AlC13

B

将少量Na2SO3样品溶于水，滴加足量盐酸酸化的Ba（NO3）2溶液

有白色沉淀产生，则Na2SO3己变质

C

用量筒量取一定体积的浓硫酸时，仰视读数

所量取的浓硫酸体积偏大

D

向FeI2溶液中通入少量C12

溶液变黄，则C12的氧化性强于Fe3+

13、25℃时，将浓度均为0.1mol/L，体积分别为Va和Vb的HA溶液与BOH溶液按不同体积比混合，保持Va+Vb=100mL，Va、Vb与混合液pH的关系如图所示，下列说法正确的是（　　）

A.Ka（HA）=1×10-6mol/L

B.b点c（B+）=c（A-）=c（OH-）=c（H+）

C.c点时，

随温度升高而减小

D.a→c过程中水的电离程度始终增大

14、下列各离子浓度的大小比较正确的是（　　）

A．0.1mol·L-1K2CO3溶液中：

c（OH-）=c（HCO3-）+c（H+）+c（H2CO3）

B．常温时将等体积的盐酸和氨水混合后pH=7，则c（NH4+）＞c（Cl-）

C．NH4+浓度相同的下列溶液：

①（NH4）2Fe（SO4）2②（NH4）2CO3③（NH4）2SO4，各溶液浓度大小顺序：

③＞②＞①

D．含有NH4+、Cl-、OH-、H+的溶液中，离子浓度大小关系可能为：

c（Cl-）＞c（NH4+）＞c（H+）＞c（OH-）

15、常温下向100mL0.01mol·L-1HA溶液中逐滴加入0.02mol·L-1MOH溶液，图中所示曲线表示混合溶液的pH变化情况（溶液体积变化忽略不计）。

下列说法正确的是（　　）

A．HA可能为一元弱酸，MOH为一元强碱

B．K点溶液中各微粒浓度大小关系：

c（M+）＞c（A-）＞c（MOH）＞c（OH-）＞c（H+）

C．N点水的电离程度小于K点水的电离程度

D．若K点对应的溶液的pH=10，则c（MOH）+c（M+）=0.02mol·L-1

16、常温下，下列说法正确的是（　　）

A．pH=10的CH3COONa溶液中，水电离产生的c（OH-）=1×10-10mol·L-1

B．pH=a的氨水溶液，稀释10倍（溶液体积变为原来10倍）后，其pH=b，则a

C．pH=3的H2S溶液与pH=11的NaOH溶液任意比例混合：

C（Na+）+c（H+）=c（OH-）+c（HS-）

D．pH相同的①CH3COONa②NaHCO3③NaClO三种溶液的：

c（Na+）大小顺序为①<②<③

17、某温度下，0.200mol·L-1的HA溶液与0.200mol·L-1的NaOH溶液等体积混合后，所得溶液中部分微粒组分及浓度如下表，下列说法正确的是（　　）

微粒

X

Y

Na+

A-

浓度/（mol·L-1）

8.00×10-4

2.50×10-10

0.100

9.92×10-2

A．0.1mol·L-1HA溶液的pH=1

B．该温度下Kw=1.0×10-14

C．微粒X表示OH-，Y表示H+

D．混合溶液中：

n（A-）+n（X）=n（Na+）

18、H2C2O4为二元弱酸。

20℃时，配制一组c（H2C2O4）+c（HC2O4–）+c（C2O42–）=0.100mol·L–1的H2C2O4和NaOH混合溶液，溶液中部分微粒的物质的量浓度随pH的变化曲线如图所示。

下列指定溶液中微粒的物质的量浓度关系一定正确的是（　　）

A．pH=2.5的溶液中：

c（H2C2O4）+c（C2O42–）＞c（HC2O4–）

B．c（Na+）=0.100mol·L–1的溶液中：

c（H+）+c（H2C2O4）=c（OH–）+c（C2O42–）

C．c（HC2O4–）=c（C2O42–）的溶液中：

c（Na+）＞0.100mol·L–1+c（HC2O4–）

D．pH=7的溶液中：

c（Na+）<2c（C2O42–）

19、T℃时，纯水的pH约为6.5。

该温度下，0.01mol·L-1HA溶液中c（H+）/c（OH-）=105，向10mL该溶液中逐滴加入0.01mol·L-1MOH溶液（已知MOH的电离平衡常数Kb=1.8×10-5），在滴加过程中，下列有关叙述中正确的是（）

A.HA的电离平衡常数为Ka＝1.0×10-7

B.当滴加10mLMOH溶液时，所得溶液呈酸性

C.当滴入20mLMOH溶液时，溶液中有：

c（MOH）+2c（OH-）=c（A-）+c（H+）+2c（HA）

D.当滴入少量的MOH溶液时，促进了HA的电离，溶液的pH升高，且随着MOH量的增加c（A-）/c（HA）的值增大

20、Na2HPO4/Na3PO4的混合溶液可以将体系的pH稳定在11.3～13.3之间，是一种常用的缓冲溶液。

下列有关该缓冲溶液的说法或关系式错误的是（）

A.加入少量强碱，发生反应：

HPO42－＋OH－===PO43－＋H2O

B.c（Na＋）＋c（H＋）＝c（OH－）＋c（H2PO4－）＋2c（HPO42－）＋3c（PO43－）

C.加入少量强酸，发生反应：

HPO42－＋H＋===H2PO4－

D.

c（Na＋）>c（PO43－）＋c（HPO42－）＋c（H2PO4－）＋c（H3PO4）>

c（Na＋）

21、含SO2的烟气会形成酸雨，工业上常利用Na2SO3溶液作为吸收液脱除烟气中的SO2。

随着SO2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．Na2SO3溶液中存在：

c（Na＋）>c（SO32-）>c（H2SO3）>c（HSO3-）

B．已知NaHSO3溶液的pH<7，该溶液中：

c（Na＋）>c（HSO3-）>c（H2SO3）>c（SO32-）

C．当吸收液呈酸性时：

c（Na＋）=c（SO32-）＋c（HSO3-）＋c（H2SO3）

D．当吸收液呈中性时：

c（Na＋）=2c（SO32-）＋c（HSO3-）

22、25℃时，下列有关溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是（　　）

A．NaH2PO4水溶液呈酸性，其溶液中：

c（Na+）＞c（H2PO4﹣）＞c（H3PO4）＞c（HPO42﹣）

B．O.1mol·L﹣1的CH3COONa溶液与0.1mol·L﹣1的CH3COOH溶液等体积混合（PH＜7）：

c（CH3COOH）＞c（Na+）＞c（CH3COO﹣）＞c（H+）

C．O.1mol·L﹣1的（NH4）2SO4溶液与O.1mol·L﹣1的NH3·H2O溶液等体积混合：

c（NH4+）+c（H+）=2c（SO42﹣）+c（OH﹣）

D．O.1mol·L﹣1的Na2CO3溶液与O.2mol·L﹣1的NaHCO3溶液等体积混合：

c（Na+）=c（CO32﹣）+c（HCO3﹣）+c（H2CO3）

23、常温下，0.2mol·L-1的一元酸HA与等浓度的NaOH溶液等体积混合后，所得溶液中部分微粒组分及浓度如图所示，下列说法正确的是（）

A．HA为强酸

B．该混合液pH=7

C．图中X表示HA，Y表示OH-，Z表示H+

D．该混合溶液中：

c（A-）+c（Y）=c（Na+）

24、25℃时，用0.0500mol·L﹣1H2C2O4（二元弱酸）溶液滴定25.00mL0.1000mol·L﹣1NaOH溶液所得滴定曲线如图．下列说法不正确的是（　　）

A．点①所示溶液中：

c（H+）+2c（H2C2O4）+c（HC2O4﹣）=c（OH﹣）

B．点②所示溶液中：

c（HC2O4﹣）+2c（C2O42﹣）=0.0500mol·L﹣1

C．点③所示溶液中：

c（Na+）＞c（HC2O4﹣）＞c（C2O42﹣）＞c（H2C2O4）

D．滴定过程中可能出现：

c（Na+）＞c（C2O42﹣）=c（HC2O4﹣）＞c（H+）＞c（OH﹣）

25、常温下，0.1mol·L﹣1一元酸HA与等浓度KOH溶液等体积混合后，所得溶液中部分微粒组分及浓度如图所示，下列说法正确的是（　　）

A．该混合溶液pH=7.0

B．原HA溶液中：

c（HA）＞c（H+）＞c（A﹣）

C．图中X表示HA，Y表示OH﹣，Z表示H+

D．混合溶液中：

c（X）+x（A﹣）=c（K+）

26、25℃时，将浓度均为0.1mol/L、体积不同的HA溶液与BOH溶液混合，保持溶液的总体积为100mL,溶液的体积与混合液pH的关系如图所示。

下列说法正确的是

A.V1表示HA溶液的体积，V2表示BOH溶液的体积

B.Ka（HA）和Kb（BOH）的数量级相等，均为10-6

C.y点时，c（B+）=c（A-）=c（OH-）=c（H+）

D.x、y、z所示三点时水的电离程度:

y>x=z

27、298K时，二元弱酸H2X溶液中含X微粒的分布分数如图所示。

下列叙述正确的是（　　）

A.溶液呈中性时:

c（Na+）=2c（X2-）