备战2025年高考化学抢押秘籍(江苏专用)抢分秘籍6水溶液中的离子平衡(学生版+解析)练习

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水溶液中的离子平衡是化学反应原理摸块中的重要章节，涉及宏观辨识与微观探析，变化观念与平衡思想以及证据推理与模型认知等多重学科素养，属于高考中的常考经典题型，在近几年的高考中主要是以电解质溶液曲线变化为载体，考查电离平衡常数、水解平衡常数、溶度积的计算，指示剂的选择，对水的电离平衡的影响，溶液中粒子浓度的大小关系，以及外界条件对电离平衡、水解平衡、溶解平衡的影响，从高考命题的变化趋势来看，溶液中离子浓度的大小比较及沉淀的溶解平衡和转化是主流试题。题目不仅偏重考查粒子的浓度大小顺序，而且还侧重溶液中的各种守恒(电荷守恒、物料守恒、质子守恒)关系的考查，从而使题目具有一定的综合性、灵活性和技巧性。题型为选择题，难度较大，作为选择题中压轴题出现，根据对近年来高考试题的分析来看，依据研究对象及呈现方式不同。可将本专题分为5个热点，一是无图像的可溶性溶质在溶液中微粒变化的分析；二是无图像的难溶性溶质在溶液中微粒变化的分析；三是依据图像的可溶性溶质在溶液中微粒变化的分析；四是依据图像的难溶性溶质在溶液中微粒变化图的分析；五是依据图像的可溶性溶质和难溶性溶质在溶液中微粒变化图像的分析。
技法1 水电离的c(H＋)或c(OH－)的计算方法(25 ℃)
（1）中性溶液
c(H＋)＝c(OH－)＝1.0×10－7 ml·L－1。
（2）溶质为酸或碱(以溶质为酸的溶液为例)
H＋来源于酸和水的电离，而OH－只来源于水，如计算pH＝2的盐酸中水电离出的c(H＋)：求出溶液中的c(OH－)＝10－12 ml·L－1，即水电离出的c(H＋)＝c(OH－)＝10－12 ml·L－1。
（3）水解呈酸性或碱性的正盐溶液
H＋和OH－均由水电离产生，如pH＝2的NH4Cl溶液中由水电离出的c(H＋)＝10－2 ml·L－1；pH＝12的Na2CO3溶液中由水电离出的c(OH－)＝10－2 ml·L－1。
技法2 关于pH值的计算
1．单一溶液pH的计算
强酸溶液(HnA)，其物质的量浓度为c ml/L，则：c(H＋)＝nc ml/L，pH＝－lgc(H＋)＝－lgnc；强碱溶液[B(OH)n]，其物质的量浓度为c ml/L，则c(OH－)＝nc ml/L，c(H＋)＝eq \f(1.0×10－14,nc) ml/L，pH＝－lgc(H＋)＝14＋lgnc。
2．强酸、强碱混合液的pH计算
（1）强酸与强酸混合求pH
①非等体积混合
c(H＋)＝eq \f(c1(H＋)·V1＋c2(H＋)·V2,V1＋V2)，然后再求pH。
②等体积混合可近似计算pH＝pH小＋0.3
（2）强碱与强碱混合求pH
①非等体积混合
先计算：c(OH－)＝eq \f(c1(OH－)·V1＋c2(OH－)·V2,V1＋V2)，
再求c(H＋)＝eq \f(KW,c(OH－))，最后求pH。
②等体积混合，可近似计算pH＝pH大－0.3。
（3）强酸与强碱混合
①恰好完全反应，溶液呈中性，pH＝7。
②酸过量：
先求c(H＋)余＝eq \f(c(H＋)·V(酸)－c(OH－)·V(碱),V(酸)＋V(碱))，再求pH。
③碱过量：
先求c(OH－)余＝eq \f(c(OH－)·V(碱)－c(H＋)·V(酸),V(酸)＋V(碱))，再求c(H＋)＝eq \f(KW,c(OH－))，然后求pH。
3、pH和等于14时酸、碱混合问题的分析判断
pH和等于14的意义：酸溶液中的氢离子浓度等于碱溶液中的氢氧根离子的浓度。
（1）已知酸、碱溶液的pH之和为14，则等体积混合时：
①eq \x(强酸、强碱)pH＝7②eq \x(强酸、弱碱)pH>7③eq \x(弱酸、强碱)pH1∶1
③eq \x(弱酸、强碱)―→V酸∶V碱a点
B．a点：
C．：a点>b点>c点>d点
D．d点溶液中的溶质为，
13．（2025·河南·二模）常温下，向10mL0.1ml·L-1CH3COOH溶液中滴加VmL0.1ml·L-1NaOH溶液，溶液中分布系数δ[如δ(CH3COOH)=]与pH关系如图所示。
下列叙述错误的是
A．L1曲线代表δ(CH3COOH)与pH关系B．
C．V=10时溶液中D．V=5时溶液的pHc(H+)>c(CH3COO-)>c(OH-)
②V(NaOH)=10 mL
溶质是等物质的量浓度的CH3COOH和CH3COONa：c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH)>c(H+)>c(OH-)
= 3 \* GB3 ③pH=7
溶质是CH3COONa和少量的CH3COOH：
c(Na+)=c(CH3COO-)>c(H+)=c(OH-)
④V(NaOH)=20 mL
溶质是CH3COONa：
c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(CH3COOH)>c(H+)
一元弱酸(以CH3COOH为例)
二元酸(以草酸为例)
三元酸(以H3PO4为例)
δ0为CH3COOH，δ1为CH3COO-
δ0为H2C2O4、δ1为HC2O4-、δ2为C2O42-
δ0为H3PO4、δ1为H2PO4-、δ2为HPO42-、δ3为PO43-
随着pH增大，溶质分子浓度不断减小，离子浓度逐渐增大，酸根离子增多。根据分布系数可以书写一定pH时发生反应的离子方程式。
同一pH条件下可以存在多种溶质微粒。根据在一定pH时的分布系数和酸的浓度，就可以计算出各成分在该pH时的平衡浓度
图像种类
具体类型
含义
变化规律
对数图像
lgc(HX-)c(H2X)
生成物与反应物离子浓度比的常用对数
lgc(HX-)c(H2X)越大，反应向正反应方向进行的程度越大
lgeq \f(V,V0)
稀释后与稀释前体积比的常用对数
lgeq \f(V,V0)越大，稀释程度越大
AG＝lgc(H+)c(OH-)
氢离子与氢氧根离子浓度比的常用对数
AG越大，酸性越强，中性时，c(H+)c(OH-)＝1，AG＝0
负对数图像
pH＝－lg c(H＋)
氢离子浓度的常用对数负值
pH越大，c(H＋)越小，溶液的碱性越强
pC＝－lgc(C)
C离子浓度的常用对数负值
pC越大，c(C)越小
以“BaSO4(s)Ba2＋(aq)＋SOeq \\al(2－,4)(aq)”为例
图像展示
曲线可知
信息
= 1 \* GB3 \* MERGEFORMAT ①曲线上任意一点(a点、c点)都达到了沉淀溶解平衡状态，此时Qc＝Ksp。在温度不变时，无论改变哪种离子的浓度，另一种离子的浓度只能在曲线上变化，不会出现在曲线以外
= 2 \* GB3 \* MERGEFORMAT ②曲线上方区域的点(b点)均为过饱和溶液，此时Qc＞Ksp，表示有沉淀生成
= 3 \* GB3 \* MERGEFORMAT ③曲线下方区域的点(d点)均为不饱和溶液，此时Qc＜Ksp，表示无沉淀生成
= 4 \* GB3 \* MERGEFORMAT ④计算Ksp：由c点可以计算出Ksp
点的变化
a→c
曲线上变化，增大c(SOeq \\al(2－,4))
b→c
加入1×10－5 ml·L－1 Na2SO4溶液(加水不可以)
d→c
加入BaCl2固体(忽略溶液的体积变化)
c→a
曲线上变化，增大c(Ba2＋)
溶液蒸发时，离子浓度的变化
原溶液不饱和时，离子浓度都增大；原溶液饱和时，离子浓度都不变
溶度积常数只是温度的函数，与溶液中溶质的离子浓度无关，在同一曲线上的点，溶度积常数相同
BaSO4
曲线可知信息
= 1 \* GB3 \* MERGEFORMAT ①曲线上各点的意义：每条曲线上任一点都表示饱和溶液，曲线上方的任一点均表示过饱和溶液，此时有沉淀析出，曲线下方的任一点均表示不饱和溶液
T1曲线：a、b点都表示饱和溶液，c点表示过饱和溶液
T2曲线：a、b点都表示不饱和溶液，c点表示不饱和溶液
= 2 \* GB3 \* MERGEFORMAT ②计算Ksp：由a或b点可以计算出T1温度下的Ksp
= 3 \* GB3 \* MERGEFORMAT ③比较T1和T2大小：因沉淀溶解平衡大部分为吸热，可知：T1Ksp(CuS)
图像展示
函数关系
函数关系：随着COeq \\al(2－,3)浓度增大，Ca2＋浓度减小
曲线可知信息
= 1 \* GB3 \* MERGEFORMAT ①横坐标数值越大，COeq \\al(2－,3))越小；纵坐标数值越小，c(M)越大
= 2 \* GB3 \* MERGEFORMAT ②直线上各点的意义：直线上的任何一点为饱和溶液；直线上方的点为不饱和溶液；直线下方的点为过饱和溶液，有沉淀生成
如：c点，相对于MgCO3来说，处于直线上方，为不饱和溶液；相对于CaCO3来说，处于直线下方，为过饱和溶液，此时有CaCO3沉淀生成
= 3 \* GB3 \* MERGEFORMAT ③计算Ksp：由曲线上面给定数据可以计算出相应的Ksp
= 4 \* GB3 \* MERGEFORMAT ④比较Ksp大小：Ksp(MgCO3)>Ksp(CaCO3)>Ksp(MnCO3)
向 10mL 0.2 ml/L CuCl2 溶液中滴加 0.2 ml/L 的 Na2S 溶液
曲线可知信息
= 1 \* GB3 \* MERGEFORMAT ①曲线上各点的意义：曲线上任一点(a、b、c点)都表示饱和溶液
= 2 \* GB3 \* MERGEFORMAT ②计算Ksp：由b点恰好完全反应可知的c(Cu2+)＝10－17.7，进而求出Ksp＝10－17.7×10－17.7＝10－35.4
= 3 \* GB3 \* MERGEFORMAT ③比较a、b、c三点水的电离程度大小
溶液
稀释前溶液pH
加水稀释到
体积为原来
的10n倍
稀释后溶液pH
酸
强酸
pH＝a
pH＝a＋n
弱酸
a