2019届二轮复习 溶液中的离子反应 学案（浙江专用）


[学考要求]
知识条目
考试要求
知识条目
考试要求
1.强、弱电解质的概念
a
8.pH的简单计算
b
2.几种典型的弱电解质
a
9.测定溶液酸碱性的方法，用pH试纸、pH计测定溶液的pH
a
3.弱电解质水溶液中的电离平衡
a
10.盐类的水解原理，常见盐溶液的酸碱性的判断
a
4.弱电解质的电离方程式
b
11.盐类水解的简单应用
b
5.水的离子积常数
a
12.离子反应的本质及发生的条件
b
6.溶液的酸碱性与溶液中c(H＋)、c(OH－)的关系
a
13.离子方程式
b
7.pH的概念，pH的大小与溶液酸碱性的关系
a


一、弱电解质的电离平衡

1．强弱电解质

2．几种典型的弱电解质及其电离方程式
H2OH＋＋OH－
HFH＋＋F－
CH3COOHCH3COO－＋H＋
HClOH＋＋ClO－
HCNH＋＋CN－
NH3·H2ONH＋OH－
特别提醒
(1)强电解质的电离方程式用“===”号，弱电解质的电离方程式用“”号。
(2)多元弱酸分步电离，多元弱碱一步电离；强酸的酸式盐一步电离，弱酸的酸式盐分步电离，第一步可逆，以后步步可逆，且一步比一步程度小。
(3)强酸的酸式盐在溶液中的电离方程式：
NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO。
(4)弱酸的酸式盐在溶液中的电离方程式：
NaHCO3===Na＋＋HCO，HCOH＋＋CO。
3．弱电解质水溶液中的电离平衡
(1)概念
在一定的条件下(如温度、压强)，当弱电解质分子电离成离子的速率和离子结合成弱电解质分子的速率相等时，溶液中各分子和离子的浓度都不再发生变化，电离过程就达到了平衡状态。
(2)电离平衡状态的特征
①动——电离过程与离子结合成分子过程始终在进行；
②等——弱电解质在一定条件下达到电离平衡时，弱电解质分子电离成离子的速率和离子结合成弱电解质分子的速率相等；
③定——溶液中各种离子和分子的浓度保持不变；
④变——当外界条件改变时，平衡被破坏，在新的条件下建立新的平衡，即平衡发生移动。
4．强酸与弱酸的比较

浓度均为0.01 mol·L－1的强酸HA与弱酸HB
pH均为2的强酸HA与弱酸HB
pH或物质的量浓度
2＝pHHAc(Cl－)>c(OH－)>c(H＋)
B．在b点的溶液中：2n(CO)＋n(HCO)c(CN－)>c(OH－)>c(H＋)
B．在B点：c(Na＋)＝c(CN－)>c(OH－)＝c(H＋)，且a＝7.5
C．在C点：c(CN－)>c(Na＋)>c(OH－)>c(H＋)
D．在D点：c(HCN)＋c(CN－)>2c(Na＋)
答案　D
解析　在A、B间任意一点，因为开始时c(CN－)c(OH－)>c(CN－)>c(H＋)，A错误；B点，溶液呈中性，则c(OH－)＝c(H＋)，NaCN是强碱弱酸盐，要使溶液呈中性，酸的物质的量应稍微大于碱，所以a＞7.5，B错误；C点，pH＜7，溶液呈酸性，则c(OH－)c(H＋)>c(OH－)，C错误；D点，HCN过量，所加入HCN的物质的量为0.02 L×0.20 mol·L－1＝0.004 mol，NaOH的物质的量为0.015 L×0.10 mol·L－1＝0.001 5 mol，则反应后c(CN－)＋c(HCN)＞2c(Na＋)，D正确。
2．常温下，用0.100 0 mol·L－1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L－1 CH3COOH溶液所得滴定曲线如图所示。下列说法正确的是(　　)

A．点①所示溶液中：c(CH3COO－)＋c(OH－)＝c(CH3COOH)＋c(H＋)
B．点②所示溶液中：c(Na＋)＝c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)
C．点③所示溶液中：c(Na＋)>c(OH－)>c(CH3COO－)>c(H＋)
D．滴定过程中可能出现：c(CH3COOH)>c(CH3COO－)>c(H＋)>c(Na＋)>c(OH－)
答案　D
解析　点①所示溶液中的溶质为0.001 mol CH3COOH和0.001 mol CH3COONa，根据物料守恒：c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)＝2c(Na＋)，根据电荷守恒：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)，整理后得c(CH3COOH)＋2c(H＋)＝c(CH3COO－)＋2c(OH－)；点②所示溶液的pH＝7，根据电荷守恒：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)，又c(H＋)＝c(OH－)，则c(Na＋)＝c(CH3COO－)；点③所示溶液中的溶质为0.002 mol CH3COONa，离子浓度大小关系为c(Na＋)>c(CH3COO－)>c(OH－)>c(H＋)。
3．(2018·浙江4月学考模拟)常温下，在10 mL 0.5 mol·L－1 H2SO3溶液中缓慢滴入0.5 mol·L－1 KOH溶液，溶液的pH随滴入的KOH溶液的体积变化曲线如图所示。下列关系不正确的是(　　)

A．A点溶液中离子浓度：c(H＋)＞c(HSO)＞c(SO)＞c(OH－)
B．B点溶液呈酸性，说明HSO电离程度大于水解程度
C．C点溶液存在：c(HSO)＋c(SO)＞c(K＋)
D．D点溶液存在：c(H＋)＋c(HSO)＋2c(H2SO3)＝c(OH－)
答案　C
解析　A点溶质为H2SO3，由于H2SO3为二元弱酸，一级电离远大于二级电离，所以离子浓度大小关系：c(H＋)＞c(HSO)＞c(SO)＞c(OH－)，A正确；B点时，KOH与H2SO3反应生成KHSO3，即B点溶质为KHSO3，HSO电离使溶液显酸性，水解使溶液显碱性，事实上由图像可知B点溶液显酸性(因pH小于7)，说明HSO电离程度大于水解程度，B正确；C点溶液显中性，c(H＋)＝c(OH－)，根据电荷守恒可知c(HSO)＋2c(SO)＝c(K＋)，所以c(HSO)＋c(SO)＜c(K＋)，C错误；D点时，H2SO3与KOH恰好完全反应生成K2SO3，根据质子守恒可得：c(H＋)＋c(HSO)＋2c(H2SO3)＝c(OH－)，D正确。
4．室温下，向20.00 mL 0.100 mol·L－1醋酸溶液中逐滴加入0.100 mol·L－1 NaOH溶液，溶液的pH随加入NaOH溶液体积的变化关系如图所示。下列说法中不正确的是(　　)

A．N点醋酸与NaOH恰好中和
B．O点溶液的pH>1
C．M点存在：2c(Na＋)＝c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)
D．W点溶液中水的电离程度最大
答案　A
解析　CH3COONa是强碱弱酸盐，其水溶液呈碱性，要使CH3COOH、NaOH混合溶液呈中性，则CH3COOH应该稍微过量，N点溶液呈中性，说明CH3COOH的物质的量大于NaOH的物质的量，即CH3COOH过量，A选项错误；CH3COOH是弱酸，在水溶液中部分电离，0.100 mol·L－1 CH3COOH溶液中c(H＋)1，B选项正确；M点溶液中溶质为等物质的量浓度的CH3COONa和CH3COOH，根据物料守恒得：2c(Na＋)＝c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)，C选项正确；W点酸碱恰好完全反应生成CH3COONa，含有弱离子的盐促进水的电离，O、M、N点溶液中都含有CH3COOH，抑制水的电离，W点CH3COONa促进水的电离，故W点溶液中水的电离程度最大，D选项正确。
5．室温时，将0.10 mol·L－1 NaOH溶液滴入20.00 mL未知浓度的某一元酸HA溶液中，溶液pH随加入NaOH溶液体积的变化曲线如图所示(忽略溶液混合时体积的变化)。当V(NaOH)＝20.00 mL(图中c点)，二者恰好完全反应。则下列有关说法不正确的是(　　)

A．HA为弱酸，其物质的量浓度为0.10 mol·L－1
B．a点时：c(A－)－c(HA)＝2c(H＋)－2c(OH－)
C．c(HA)＋c(A－)＋c(Na＋)的值：b点等于c点
D．d点时：2c(HA)＋2c(A－)＝3c(Na＋)
答案　D
解析　当V(NaOH)＝20.00 mL(图中c点)，二者恰好完全反应，所以HA的浓度是0.10 mol·L－1，起始时HA的pH＝3，这说明HA为弱酸，A正确；a点时HA被中和一半，溶液中的溶质是等浓度的HA、NaA，根据电荷守恒和物料守恒可知溶液中c(A－)－c(HA)＝2c(H＋)－2c(OH－)，B正确；b点溶液显中性，溶液中c(HA)＋c(A－)＋c(Na＋)＝0.10 mol·L－1，c点二者恰好反应，根据物料守恒可知c(HA)＋c(A－)＋c(Na＋)＝0.10 mol·L－1，即b点等于c点，C正确；d点时溶质是氢氧化钠和NaA，根据物料守恒可知：3c(HA)＋3c(A－)＝2c(Na＋)，D错误。
6．常温下，向20.00 mL 0.100 0 mol·L－1 (NH4)2SO4溶液中逐滴加入0.200 0 mol·L－1 NaOH时，溶液的pH与所加NaOH溶液体积的关系如下图所示(不考虑挥发)。下列说法正确的是(　　)

A．点a所示溶液中：c(NH)>c(SO)>c(OH－)>c(H＋)
B．点b所示溶液中：c(NH)＝c(Na＋)>c(H＋)＝c(OH－)
C．点c所示溶液中：c(SO)＋c(H＋)＝c(NH3·H2O)＋c(OH－)
D．点d所示溶液中：c(SO)>c(NH3·H2O)>c(NH)>c(OH－)
答案　C
解析　a点溶液中，铵根离子水解导致溶液呈酸性，即c(H＋)＞c(OH－)，铵根离子水解程度较小，结合物料守恒知c(NH)＞c(SO)，所以溶液中离子浓度大小顺序是c(NH)＞c(SO)＞c(H＋)＞c(OH－)，A错误；b点溶液中，溶液呈中性，则c(H＋)＝c(OH－)，根据电荷守恒得c(H＋)＋c(NH)＋c(Na＋)＝2c(SO)＋c(OH－)，硫酸铵的酸性较弱，要使混合溶液呈中性，则加入少量氢氧化钠即可，所以c(NH)＞c(Na＋)，B错误；c点溶液中，溶液呈碱性，所以c(H＋)＜c(OH－)，溶液中的溶质是硫酸铵、硫酸钠、一水合氨，根据电荷守恒得c(H＋)＋c(NH)＋c(Na＋)＝2c(SO)＋c(OH－)，根据物料守恒得c(NH)＋c(NH3·H2O)＝2c(SO)＝2c(Na＋)，所以得c(SO)＋c(H＋)＝c(NH3·H2O)＋c(OH－)，C正确；d点溶液中，二者恰好反应生成硫酸钠、一水合氨，且硫酸钠是氨水浓度的一半，一水合氨电离程度较小，所以c(NH3·H2O)＞c(SO)，D错误。
7. (2017·浙江春晖中学学考模拟)在15 mL 0.1 mol·L－1 KOH溶液中逐滴加入0.2 mol·L－1甲酸溶液，溶液pH和加入的甲酸溶液的体积关系曲线如下图所示，有关粒子浓度大小关系正确的是(　　)

A．在A、B间任意一点：c(K＋)>c(HCOO－)>c(OH－)>c(H＋)
B．在B点：c(K＋)＝c(HCOO－)>c(OH－)＝c(H＋)，且a＝7.5
C．在C点：c(HCOO－)>c(K＋)>c(OH－)>c(H＋)
D．在D点：c(HCOO－)＋c(HCOOH)>2c(K＋)
答案　D
解析　15 mL 0.1 mol·L－1 KOH溶液与0.2 mol·L－1甲酸溶液恰好反应时，生成HCOOK溶液，呈碱性，B点pH＝7，说明甲酸过量，D点加入20 mL甲酸，反应后甲酸过量，甲酸与甲酸钾物质的量之比为5∶3。在A、B间任意一点，还有可能有c(K＋)>c(OH－)>c(HCOO－)>c(H＋)；在B点，c(K＋)＝c(HCOO－)>c(OH－)＝c(H＋)，且a>7.5；在C点，c(HCOO－)>c(K＋)>c(H＋)>c(OH－)；在D点，c(HCOO－)＋c(HCOOH)>2c(K＋)。
8．(2016·浙江10月学考)常温下，用浓度为0.100 0 mol·L－1的NaOH溶液分别逐滴加入到20.00 mL 0.100 0 mol·L－1的HX、HY溶液中，pH随NaOH溶液体积的变化如图所示。

下列说法正确的是(　　)
A．V(NaOH)＝0 mL时，两份溶液中，c(X－)>c(Y－)
B．V(NaOH)＝10.00 mL时，c(X－)>c(Na＋)>c(HX)>c(H＋)>c(OH－)
C．V(NaOH)＝20.00 mL时，c(OH－)>c(H＋)>c(Na＋)>c(X－)
D．pH＝7时，两份溶液中，c(X－)＝c(Na＋)＝c(Y－)
答案　B
解析　由图可知V(NaOH)＝0 mL时，0.100 0 mol·L－1的HY溶液pH＝1，即c(H＋)＝10－1 mol·L－1，说明HY完全电离，为强酸，c(Y－)＝10－1 mol·L－1；而0.100 0 mol·L－1的HX溶液pH＝3，即c(H＋)＝10－3 mol·L－1，说明HX没有完全电离， 为弱酸，c(X－)c(HX)>c(H＋)>c(OH－)，B正确；V(NaOH)＝20.00 mL时，两种溶液中的溶质分别是NaX和NaY，X－水解、Y－不水解，所以HX溶液中c(Na＋)>c(X－)>c(OH－)＞c(H＋)，C错误；因为HX与HY的浓度、体积相同，即物质的量相同，若都恰好中和，得到的NaY是强酸强碱盐，溶液为中性，pH＝7；而NaX是强碱弱酸盐，水解显碱性，若要使pH＝7时，则滴加的NaOH体积就要比HY少，故当滴定到pH＝7时，HX、HY溶液中分别存在c(X－)＝c(Na＋)，c(Y－)＝c(Na＋)，但HX中加入氢氧化钠溶液少，HY中多，故c(Y－)＞c(X－)，D错误。
9．常温下，用0.100 0 mol·L－1的盐酸滴定0.100 0 mol·L－1 Na2CO3溶液25.00 mL。用pH传感器测得混合溶液的pH变化曲线如图，下列说法正确的是(　　)

A．c→d发生的主要离子反应：HCO＋H＋===H2O＋CO2↑
B．在b点时，c(CO)>c(HCO)>c(OH－)
C．在d点时，c(OH－)＝c(H＋)＋c(HCO)＋2c(H2CO3)
D．在e点时，c(H＋)＝2c(CO)＋c(HCO)＋c(OH－)
答案　D
解析　由图中曲线可知，d点溶液为NaHCO3溶液，e点溶液为NaCl溶液，故c→d发生的主要离子反应：CO＋H＋===HCO；b点时，有1/2的Na2CO3转化为NaHCO3，由于CO的水解程度大于HCO的水解程度，故c(HCO)>c(CO)>c(OH－)；d点时，根据质子守恒，c(OH－)＝c(H＋)＋c(H2CO3)－c(CO)；在e点时，c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(CO)＋c(HCO)＋c(OH－)＋c(Cl－)，由于c(Na＋)＝c(Cl－)，故c(H＋)＝2c(CO)＋c(HCO)＋c(OH－)。故D正确。
10．(2017·浙江4月学考)25 ℃时，在含CH3COOH和CH3COO－的溶液中，CH3COOH、CH3COO－二者中各自所占的物质的量分数(α)随溶液pH变化的关系如图所示。下列说法不正确的是(　　)

A．在pH＜4.76的溶液中，c(CH3COO－)＜c(CH3COOH)
B．在pH＝7的溶液中，α(CH3COOH)＝0，α(CH3COO－)＝1.0
C．在pH＞4.76的溶液中，c(CH3COO－)与c(OH－)之和可大于c(H＋)
D．在pH＝4.76的溶液中加盐酸，α(CH3COOH)与α(CH3COO－)之和保持不变
答案　B
解析　根据图像可判断在pHc(CO)，A错误；根据物料守恒可知E点溶液中：c(Na＋)＞3c(CO)，B错误；根据物料守恒c(HCO)＋c(CO)＋c(H2CO3)＝0.100 mol·L－1和电荷守恒c(H＋)＋c(Na＋)＝c(OH－)＋2c(CO)＋c(HCO)可知pH＝11的溶液中：c(H＋)＋c(Na＋)＋c(H2CO3)＝c(OH－)＋c(CO)＋0.100 mol·L－1，C正确；在E点溶液中加入等体积0.100 mol·L－1的NaOH溶液，碳酸氢钠转化为碳酸钠，根据物料守恒可知c(CO)与c(HCO)之和发生变化，D错误。
12．(2018·宁波市3月模拟)常温下用0.100 0 mol·L－1的盐酸分别逐滴加入到20.00 mL 0.100 0 mol·L－1的三种一元碱MOH、XOH、YOH溶液中，溶液的pH随加入盐酸体积的变化如图所示。下列说法不正确的是(　　)

A．XOH为强碱，MOH、YOH均为弱碱
B．V(HCl)＝15.00 mL时，三份溶液中离子总浓度大小顺序：XOH>MOH>YOH
C．当盐酸滴加至20.00 mL时，三条曲线刚好相交
D．在逐滴加入盐酸至40.00 mL的过程中，三份溶液中水的电离程度均先增大后减小
答案　C
解析　由图像可知，0.100 0 mol·L－1的三种一元碱XOH、MOH、YOH溶液的pH分别为13、11、9，所以XOH为强碱，MOH、YOH均为弱碱，A正确；当V(HCl)＝15.00 mL时，三份溶液中c(Cl－)相等，由溶液的pH可知其c(OH－)大小顺序：XOH>MOH>YOH，溶液中的阴离子只有Cl－和OH－，所以溶液中离子总浓度大小顺序：XOH>MOH>YOH，故B正确；当盐酸滴加至20.00 mL时，三者都恰好完全反应，但由于三种碱的强弱不同，生成的盐中XCl不水解，MCl和YCl的水解程度不同，所以三种盐溶液的pH不同，三条曲线不会相交，故C错误；当逐滴加入盐酸至40.00 mL的过程中，开始在盐酸逐渐与三种碱反应生成盐的过程中，水的电离程度逐渐增大，随着过量盐酸的逐渐增多，增大了抑制水电离的程度，使水的电离程度逐渐减小，所以D正确。
13．25 ℃时，用0.25 mol·L－1的NaOH溶液，分别滴定同浓度的三种稀酸溶液，滴定的曲线如图所示，下列判断不正确的是(　　)

A．同浓度的稀酸中：c(A－)>c(B－)>c(D－)
B．滴定至P点时，溶液中：c(B－)>c(HB)
C．pH＝7时，三种溶液中：c(A－)>c(B－)>c(D－)
D．当中和百分数达100%时，将三种溶液混合后：
c(HA)＋c(HB)＋c(HD)＝c(OH－)－2c(H＋)
答案　D
解析　根据图像可知同浓度的三种酸(HA、HB和HD)溶液的起始pH，HA的pH最小，酸性最强，HD的pH最大，酸性最弱，酸性越强，酸根离子的浓度越大，A正确；滴定至P点时溶质为等物质的量浓度的HB和NaB，溶液显酸性，HB以电离为主，但电离程度较小，因此c(B－)>c(HB)，B正确；混合溶液的质子守恒关系式：c(HA)＋c(HB)＋c(HD)＝c(OH－)－c(H＋)，D错误。
14．(2018·浙江名校协作体高三上学期)室温下，将0.10 mol·L－1盐酸滴入20.00 mL 0.10 mol·L－1氨水中，溶液中pH和pOH随加入盐酸体积变化曲线如图所示。已知：pOH＝－lgc(OH－)，下列说法正确的是(　　)

A．M点所示溶液中：c(NH)＋c(NH3·H2O)＝c(Cl－)
B．N点所示溶液中溶质一定含NH4Cl，可能还含HCl
C．Q点消耗盐酸的体积等于氨水的体积
D．Q点所示溶液中：c(NH)>c(Cl－)>c(NH3·H2O)>c(OH－)>c(H＋)
答案　B
解析　M点溶液呈碱性，为NH4Cl、NH3·H2O混合溶液，溶液中c(NH)＋c(NH3·H2O)＞c(Cl－)，A错误；N点溶液呈酸性，溶液中溶质一定含NH4Cl，可能还含HCl，B正确；恰好反应得到NH4Cl溶液呈酸性，Q点溶液呈中性，氨水稍过量，C错误；Q点溶液呈中性，则c(H＋)＝c(OH－)，根据电荷守恒可知：c(NH)＝c(Cl－)，正确的离子浓度大小为c(NH)＝c(Cl－)＞c(H＋)＝c(OH－)，D错误。