高考化学水溶液中的离子平衡命题猜想含答案和解释.docx

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高考化学水溶液中的离子平衡命题猜想含答案和解释

2017年高考化学水溶液中的离子平衡命题猜想（含答案和解释）

【考向解读】

1了解电解质在水溶液中的电离，以及电解质溶液的导电性；了解电解质的概念；了解强弱电解质的概念。

2了解弱电解质在水溶液中的电离平衡。

3了解水的电离和水的离子积常数。

4了解溶液pH的定义；了解测定溶液pH的方法，能进行pH的简单计算。

了解盐类水解的原理、影响盐类水解程度的主要因素以及盐类水解的应用。

6了解难溶电解质的沉淀溶解平衡；了解溶度积的含义及其表达式，能进行相关的计算。

7以上各部分知识的综合利用。

【命题热点突破一】溶液的酸碱性及pH

1．一个基本不变

相同温度下，不论是纯水还是稀溶液，水的离子积常数不变。

应用这一原则时需要注意两个条：

水溶液必须是稀溶液；温度必须相同。

2．两个判断标准

（1）任何温度

（H＋）>（H－），酸性；

（H＋）＝（H－），中性；

（H＋）<（H－），碱性。

（2）常温（2℃）

pH>7，碱性；

pH＝7，中性；

pH<7，酸性。

3．三种测量方法

（1）pH试纸

注意　①pH试纸不能预先润湿，但润湿之后不一定产生误差。

②pH试纸不能测定氯水的pH。

（2）pH计

pH计能精确测定溶液的pH，可精确到01。

（3）酸碱指示剂

酸碱指示剂能粗略测定溶液的pH范围。

常见酸碱指示剂的变色范围如下表所示：

指示剂变色范围的pH

石蕊<红色～8紫色>8蓝色

甲基橙>31红色31～44橙色>44黄色

酚酞<82无色82～10浅红色>10红色

例1．【2016年高考上海卷】能证明乙酸是弱酸的实验事实是（）

A．H3H溶液与Zn反应放出H2

B．01l/LH3Na溶液的pH大于7

．H3H溶液与Na3反应生成2

D．01l/LH3H溶液可使紫色石蕊变红

【答案】B【变式探究】（201•全国卷Ⅰ，13）浓度均为010l•L－1、体积均为V0的H和RH溶液，分别加水稀释至体积V，pH随lgVV0的变化如图所示。

下列叙述错误的是（　　）A．H的碱性强于RH的碱性

B．RH的电离程度：

b点大于a点

．若两溶液无限稀释，则它们的（H－）相等

D．当lgVV0＝2时，若两溶液同时升高温度，则＋R＋增大

【答案】D　【方法技巧】

图像法理解一强一弱的稀释规律

1．相同体积、相同浓度的盐酸、醋酸

（1）加水稀释相同的倍数，醋酸的pH大。

（2）加水稀释到相同的pH，盐酸加入的水多。

2．相同体积、相同pH值的盐酸、醋酸

（1）加水稀释相同的倍数，盐酸的pH大。

（2）加水稀释到相同的pH，醋酸加入的水多。

【变式探究】

（201•海南，11）下列曲线中，可以描述乙酸（甲，a＝18×10－）和一氯乙酸（乙，a＝14×10－3）在水中的电离度与浓度关系的是（　　）

【答案】B　【命题热点突破二】溶液中的“三大平衡”

电离平衡、水解平衡、沉淀溶解平衡是溶液中的三大平衡。

这三种平衡都遵循勒夏特列原理——当只改变体系的一个条时，平衡向能够减弱这种改变的方向移动。

1．对比“四个”表格，正确理解影响因素

（1）外界条对醋酸电离平衡的影响

H3HH3－＋H＋　ΔH>0

体系变化

条平衡移

动方向n（H＋）（H＋）导电

能力a

加水稀释向右增大减小减弱不变

加入少量

冰醋酸向右增大增大增强不变

通入Hl（g）向左增大增大增强不变

加NaH（s）向右减小减小增强不变

加入镁粉向右减小减小增强不变

升高温度向右增大增大增强增大

加H3Na（s）向左减小减小增强不变

（2）外界条对水的电离平衡的影响

H2H＋＋H－　ΔH>0

体系变化

条平衡移

动方向水的电

离程度（H－）（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Na23向右不变增大增大减小

NH4l向右不变增大减小增大

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

（3）外界条对Fel3溶液水解平衡的影响

Fe3＋＋3H2Fe（H）3＋3H＋　ΔH>0

体系变化

条平衡移

动方向n（H＋）pH水解

程度现象

升温向右增多减小增大颜色变深

通Hl向左增多减小减小颜色变浅

加H2向右增多增大增大颜色变浅

加Fel3固体向右增多减小减小颜色变深

加NaH3向右减小增大增大生成红褐色沉淀，放出气体

（4）外界条对Agl溶解平衡的影响

Agl（s）Ag＋（aq）＋l－（aq）　ΔH>0

体系变化

条平衡移

动方向平衡后

（Ag＋）平衡后

（l－）sp

升高温度向右增大增大增大

加水稀释向右不变不变不变

加入少量AgN3向左增大减小不变

通入Hl向左减小增大不变

通入H2S向右减小增大不变

实验：

①01l•L－1AgN3溶液和01l•L－1Nal溶液等体积混合得到浊液a，过滤得到滤液b和白色沉淀；

②向滤液b中滴加01l•L－1I溶液，出现浑浊；

③向沉淀中滴加01l•L－1I溶液，沉淀变为黄色。

例2、下列分析不正确的是（　　）

A．浊液a中存在沉淀溶解平衡：

Agl（s）Ag＋（aq）＋l－（aq）

B．滤液b中不含有Ag＋

．③中颜色变化说明Agl转化为AgI

D．实验可以证明AgI比Agl更难溶

【答案】B　【规律探究】

1．沉淀溶解平衡与化学平衡、电离平衡一样，具有动态平衡的特征，平衡时溶液中各离子浓度保持恒定，平衡只受温度的影响，与浓度无关。

2．溶度积（sp）的大小只与难溶电解质的性质和溶液的温度有关，相同类型的难溶电解质的sp越小，溶解度越小，越难溶。

【变式探究】

（201•天津理综，）室温下，将00lNa23固体溶于水配成100L溶液，向溶液中加入下列物质，有关结论正确的是（　　）

加入物质结论

A0L1l•L－1

H2S4反应结束后，（Na＋）＝（S2－4）

B00la溶液中H－H－3增大

0LH2由水电离出的（H＋）•（H－）不变

D01lNaHS4固体反应完全后，溶液pH减小，（Na＋）不变

【答案】B　

【解析】Na23溶液中存在水解平衡2－3＋H2H－3＋H－，所以溶液呈碱性。

A项，向溶液中加入0L1l•L－1H2S4，Na23与H2S4恰好反应生成00lNa2S4，根据物料守恒可得（Na＋）＝2（S2－4），错误；B项，向Na23溶液中加入00la后，发生反应a＋H2===a（H）2，生成00la（H）2，恰好与Na23反应：

a（H）2＋Na23===a3↓＋2NaH，则（2－3）减小，（H－）增大，（H－3）减小，所以H－H－3增大，正确；项，加入0LH2，2－3的水解平衡正向移动，但（H－）减小，溶液中的H－全部于水的电离，由于水电离出的H＋、H－浓度相等，故由水电离出的（H＋）•（H－）减小，错误；D项，加入的01lNaHS4固体与00lNa23恰好反应生成01lNa2S4，溶液呈中性，故溶液pH减小，加入NaHS4，引入Na＋，所以（Na＋）增大，错误。

【规律探究】

1．盐类水解易受温度、浓度、溶液的酸碱性等因素的影响，以氯化铁水解为例，当改变条如升温、通入Hl气体、加水、加铁粉、加碳酸氢钠等时，学生应从移动方向、pH的变化、水解程度、现象等方面去归纳总结，加以分析掌握。

2．多元弱酸的酸式盐问题。

酸式盐一般既存在水解，又存在电离。

如果酸式盐的电离程度大于其水解程度，溶液显酸性，如NaHS3溶液；如果酸式盐的水解程度大于其电离程度，则溶液显碱性，如NaH3溶液。

【命题热点突破三】溶液中的“三大常数”

电离平衡常数、水的离子积常数、溶度积常数是溶液中的三大常数，它们均只与温度有关。

电离平衡常数和水的离子积常数随着温度的升高而增大，因为弱电解质的电离和水的电离均为吸热反应。

有关常数的计算，要紧紧围绕它们只与温度有关，而不随其离子浓度的变化而变化进行。

例3．（201•广东理综，11）一定温度下，水溶液中H＋和H－的浓度变化曲线如图，下列说法正确的是（　　）A．升高温度，可能引起由向b的变化

B．该温度下，水的离子积常数为10×10－13

．该温度下，加入Fel3可能引起由b向a的变化

D．该温度下，稀释溶液可能引起由向d的变化

【答案】　

【变式探究】

201•全国卷Ⅱ，26（3）（4）]酸性锌锰干电池是一种一次性电池，外壳为金属锌，中间是碳棒，其周围是由碳粉、n2、Znl2和NH4l等组成的糊状填充物。

该电池放电过程产生nH。

回收处理该废电池可得到多种化工原料。

有关数据如下表所示：

溶解度/（g/100g水）

　　　温度/℃

化合物　　　020*********

NH4l29337248366773

Znl2343394248841614

化合物Zn（H）2Fe（H）2Fe（H）3

sp近似值10－1710－1710－39

（3）废电池糊状填充物加水处理后，过滤，滤液中主要有Znl2和NH4l，二者可通过______________________分离回收；滤渣的主要成分是n2、______________和______________，欲从中得到较纯的n2，最简便的方法为____________________________________，其原理是___________________________________________________________________________________。

（4）用废电池的锌皮制备ZnS4•7H2的过程中，需除去锌皮中的少量杂质铁，其方法是：

加稀H2S4和H22溶解，铁变为________，加碱调节至pH为________时，铁刚好沉淀完全（离子浓度小于1×10－l•L－1时，即可认为该离子沉淀完全）；继续加碱至pH为________时，锌开始沉淀（假定Zn2＋浓度为01l•L－1）。

若上述过程不加H22后果是________________________________________________________________________，

原因是________________________________________________________________________。

【答案】：

（3）加热浓缩、冷却结晶　碳粉　nH　在足量的空气或氧气中加热　碳粉转变为2，nH氧化为n2（4）Fe3＋　27　6　Zn2＋和Fe2＋不能分离　Fe（H）2和Zn（H）2的sp相近

【解析】：

（3）由于Znl2的溶解度受温度影响较大，而NH4l的溶解度受温度影响较小，所以可采用加

【命题热点突破四】溶液中“粒子”浓度的变化

1．明确“三个”守恒原理

（1）电荷守恒：

即电解质溶液中阴离子所带电荷总数等于阳离子所带电荷总数。

根据电荷守恒可准确、快速地解决电解质溶液中许多复杂的离子浓度问题。

（2）物料守恒：

是指物质发生变化前后，有关元素的存在形式不同，但元素的种类和原子数目在变化前后保持不变。

根据物料守恒可准确快速地解决电解质溶液中复杂离子、分子、物质的量浓度或物质的量的关系。

（3）质子守恒：

是指在电离或水解过程中，会发生质子（H＋）转移，但在质子转移过程中其数量保持不变。

例4．【2016年高考四川卷】向1L含001lNaAl2和002lNaH的溶液中缓慢通入二氧化碳，随n

（2）增大，先后发生三个不同的反应，当001l<n

（2）001时发生的反应是：

2NaAl2+2+2H2=2Al（H）3↓+Na23。

下列对应关系正确的是（）

选项n

（2）/l溶液中离子的物质的量浓度

A0（Na+）>（Al2-）+（H-）

B001（Na+）>（Al2-）>（H-）>（32-）

001（Na+）>（H3-）>（32-）>（H-）

D003（Na+）>（H3-）>（H-）>（H+）

【答案】D

【解析】向1L含001lNaAl2和002lNaH的溶液中缓慢通入二氧化碳，首先进行的反应为氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水，002l氢氧化钠消耗001l二氧化碳，生成001l碳酸钠；然后偏铝酸钠和二氧化碳反应生成氢氧化铝和碳酸钠，001l偏铝酸钠消耗000l二氧化碳，生成000l碳酸钠；再通入二氧化碳，二氧化碳和碳酸钠反应生成碳酸氢钠，消耗001l二氧化碳，生成003l碳酸氢钠。

未通入二氧化碳时，根据溶液中的电荷守恒有（Na+）+（H+）=（Al2-）+（H-），（Na+）＜（Al2-）+（H-），A错误；当通入的二氧化碳为001l时，则溶液为含有001l碳酸钠和001l偏铝酸钠的混合液，氢氧根离子浓度小于碳酸根离子浓度，B错误；当通入的二氧化碳为001l时溶液中含有001l碳酸钠，离子浓度的关系为（Na+）>（32-）>（H-）>（H3-），错误；当通入二氧化碳的量为003l时，溶液为碳酸氢钠溶液，溶液显碱性，离子浓度关系为（Na+）>（H3-）>（H-）>（H+），D正确。

【变式探究】（201•江苏，14）室温下，向下列溶液中通入相应的气体至溶液pH＝7（通入气体对溶液体积的影响可忽略），溶液中部分微粒的物质的量浓度关系正确的是（　　）

A．向010l•L－1NH4H3溶液中通2：

（NH＋4）＝（H－3）＋（2－3）

B．向010l•L－1NaHS3溶液中通NH3：

（Na＋）>（NH＋4）>（S2－3）

．向010l•L－1Na2S3溶液中通S2：

（Na＋）＝2（S2－3）＋（HS－3）＋（H2S3）]

D．向010l•L－1H3Na溶液中通Hl：

（Na＋）>（H3H）＝（l－）

【答案】D　【方法技巧】

巧抓“四点”，突破“粒子”浓度关系

1．抓反应“一半”点，判断是什么溶质的等量混合。

2．抓“恰好”反应点，生成什么溶质，溶液的酸碱性，是什么因素造成的。

3．抓溶液“中性”点，生成什么溶质，哪种反应物过量或不足。

4．抓反应“过量”点，溶质是什么，判断谁多、谁少还是等量。

【变式探究】

（201•东理综，13）室温下向10L01l•L－1NaH溶液中加入01l•L－1的一元酸HA，溶液pH的变化曲线如图所示。

下列说法正确的是（　　）A．a点所示溶液中（Na＋）>（A－）>（H＋）>（HA）

B．a、b两点所示溶液中水的电离程度相同

．pH＝7时，（Na＋）＝（A－）＋（HA）

D．b点所示溶液中（A－）>（HA）

【答案】D　【命题热点突破五】酸碱中和滴定及“迁移”应用

“中和滴定”考点归纳

（1）“考”实验仪器

酸式滴定管、碱式滴定管、滴定管夹（带铁架台）、锥形瓶。

其中常考的是滴定管，如正确选择滴定管（包括量程），滴定管的检漏、洗涤和润洗，滴定管的正确读数方法等。

（2）“考”操作步骤

①滴定前的准备；查漏、洗涤、润洗、充液（赶气泡）、调液面、读数；②滴定：

移液、滴加指示剂、滴定至终点、读数；③计算。

（3）“考”指示剂的选择

①强酸强碱相互滴定，可选用甲基橙或酚酞；②若反应生成的强酸弱碱盐溶液呈酸性，则选用酸性变色范围的指示剂（甲基橙），若反应生成强碱弱酸盐，溶液呈碱性，则选用碱性变色范围的指示剂（酚酞）；③石蕊溶液因颜色变化不明显，且变色范围过宽，一般不作指示剂。

（4）“考”误差分析

写出计算式，分析操作对V标的影响，由计算式得出对最终测定结果的影响，切忌死记硬背结论。

此外对读数视线问题要学会画图分析。

（）“考”数据处理

正确“取舍”数据，计算“平均”体积，根据反应式确定标准液与待测液浓度和体积的关系，从而列出公式进行计算。

例．【2016年高考天津卷】室温下，用相同浓度的NaH溶液，分别滴定浓度均为01l•L－1的三种酸（HA、HB和HD）溶液，滴定的曲线如图所示，下列判断错误的是（）A．三种酸的电离常数关系：

HA>HB>HD

B．滴定至P点时，溶液中：

（B－）>（Na＋）>（HB）>（H＋）>（H－）

．pH=7时，三种溶液中：

（A－）=（B－）=（D－）

D．当中和百分数达100%时，将三种溶液混合后：

（HA）＋（HB）＋（HD）=（H－）－（H＋）

【答案】【变式探究】（201•广东理综，12）准确移取2000L某待测Hl溶液于锥形瓶中，用01000l•L－1NaH溶液滴定。

下列说法正确的是（　　）

A．滴定管用蒸馏水洗涤后，装入NaH溶液进行滴定

B．随着NaH溶液滴入，锥形瓶中溶液pH由小变大

．用酚酞作指示剂，当锥形瓶中溶液由红色变无色时停止滴定

D．滴定达终点时，发现滴定管尖嘴部分有悬滴，则测定结果偏小

【答案】B　【变式探究】

n4溶液常用作氧化还原反应滴定的标准液，由于n4的强氧化性，它的溶液很容易被空气中或水中的某些少量还原性物质还原，生成难溶性物质n（H）2，因此配制n4标准溶液的操作如下所示：

①称取稍多于所需量的n4固体溶于水中，将溶液加热并保持微沸1h；②用微孔玻璃漏斗过滤除去难溶的n（H）2；③过滤得到的n4溶液贮存于棕色试剂瓶并放在暗处；④利用氧化还原滴定方法，在70～80℃条下用基准试剂（纯度高、相对分子质量较大、稳定性较好的物质）溶液标定其浓度。

请回答下列问题：

（1）准确量取一定体积的n4溶液需要使用的仪器是____________。

（2）在下列物质中，用于标定n4溶液的基准试剂最好选用________（填字母）。

A．H224•2H2B．FeS4

．浓盐酸D．Na2S3

（3）若准确称取g你选的基准试剂溶于水配成00L溶液，取200L置于锥形瓶中，用n4溶液滴定至终点，消耗n4溶液VL。

n4溶液的物质的量浓度为________l•L－1。

（4）若用放置两周的n4标准溶液去测定水样中Fe2＋的含量，测得的浓度值将________（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）。

【答案】：

（1）酸式滴定管　

（2）A　（3）1063V　（4）偏高

【解析】：

（1）n4溶液具有强氧化性，能将碱式滴定管下端的橡胶管腐蚀，所以不能用碱式滴定管量取，可以用酸式滴定管量取。

（2）H224•2H2在常温常压下是稳定的结晶水合物；

FeS4在空气中不稳定易被氧化，铁元素的化合价从＋2升高到＋3；浓盐酸易挥发；Na2S3在空气中不稳定易被氧化成Na2S4。

（3）根据得失电子守恒原理有关系式：

（H224•2H2）～2n4，则n4溶液的浓度为

（n4）＝g126g•l－1×200L00L×2V×10－3L＝1063Vl•L－1。

（4）在放置过程中，由于空气中还原性物质的作用，使n4溶液的浓度变小了，再去滴定水样中的Fe2＋时，消耗n4溶液（标准溶液）的体积会增大，导致计算出的（Fe2＋）会增大，测定的结果将偏高。

【高考真题解读】

1．【2016年高考海南卷】向含有g3固体的溶液中滴加少许浓盐酸（忽略体积变化），下列数值变小的是（）

A．（32−）B．（g2+）．（H+）D．sp（g3）

【答案】A2．【2016年高考江苏卷】下列图示与对应的叙述不相符合的是（）A．图甲表示燃料燃烧反应的能量变化

B．图乙表示酶催化反应的反应速率随反应温度的变化

．图丙表示弱电解质在水中建立电离平衡的过程

D．图丁表示强碱滴定强酸的滴定曲线

【答案】A

【解析】燃烧为放热反应，反应物的总能量高于生成物的总能量，与图甲不符，A错误；反应开始温度升高，酶催化反应的反应速率加快，温度达到一定值，酶（蛋白质）发生变性，催化性能降低，反应速率变慢，B正确；将弱电解质加入水中，一开始弱电解质分子的电离速率大于离子结合成电解质分子的速率，随着电离的进行，二者速率相等，达到电离平衡，正确；强碱滴定强酸的过程中溶液的pH逐渐增大，当接近滴定终点时pH发生突变，D正确。

3．【2016年高考江苏卷】H224为二元弱酸。

20℃时，配制一组（H224）+（H24-）+（242-）=0100l•L-1的H224和NaH混合溶液，溶液中部分微粒的物质的量浓度随pH的变化曲线如右图所示。

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的溶液中：

（H224）+（242-）＞（H24-）

B．（Na+）＝0100l•L-1的溶液中：

（H+）+（H224）＝（H-）+（242-）

．（H24-）＝（242-）的溶液中：

（Na+）＞0100l•L-1+（H24-）

D．pH=7的溶液中：

（Na+）＞2（242-）

【答案】BD4．【2016年高考上海卷】能证明乙酸是弱酸的实验事实是（）

A．H3H溶液与Zn反应放出H2

B．01l/LH3Na溶液的pH大于7

．H3H溶液与Na3反应生成2

D．01l/LH3H溶液可使紫色石蕊变红

【答案】B

【解析】只能证明乙酸具有酸性，不能证明其酸性强弱，A错误；该盐水溶液显碱性，由于NaH是强碱，故可以证明乙酸是弱酸，B正确；可以证明乙酸的酸性比碳酸强，但是不能证明其是弱酸，错误；01l/LH3H溶液可使紫色石蕊变红可以证明乙酸具有酸性，但是不能证明其酸性强弱，D错误。

．【2016年高考四川卷】向1L含001lNaAl2和002lNaH的溶液中缓慢通入二氧化碳，随n

（2）增大，先后发生三个不同的反应，当001l<n

（2）001时发生的反应是：

2NaAl2+2+2H2=2Al（H）3↓+Na23。

下列对应关系正确的是（）

选项n

（2）/l溶液中离子的物质的量浓度

A0（Na+）>（Al2-）+（H-）

B001（Na+）>（Al2-）>（H-）>（32-）

001（Na+）>（H3-）>（32-）>（H-）

D003（Na+）>（H3-）>（H-）>（H+）

【答案】D6．【2016年高考天津卷】下列叙述正确的是（）

A．使用催化剂能够降低化学反应的反应热（△H）

B．金属发生吸氧腐蚀时，被腐蚀的速率和氧气浓度无关

．原电池中发生的反应达到平衡时，该电池仍有电流产生

D．在同浓度的盐酸中，ZnS可溶而uS不溶，说明uS的溶解度比ZnS的小

【答案】D

【解析】使用催化剂不能改变化学反应的反应热（△H），A错误；金属发生吸氧腐蚀时，被腐蚀的速率和氧气浓度有关，氧气的浓度越大，腐蚀速率越快，B错误；原电池中发生的反应达到平衡时，两端就不存在电势差了，无法形成电压驱动电子移动，无法形成电流，错误；根据sp的计算公式，二者化学式形式相似，在同浓度的盐酸中，ZnS可溶而uS不溶，说明uS的溶解度比ZnS的小，D正确。

7．【2016年高考天津卷