高考化学一轮复习水溶液中的离子平衡

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(1)温度升高,NH3·H2O的电离平衡向________(填“左”或“右”)移动,能支持该结论的表中数据是________(填字母)。

a.电离常数 c.c(OH)

B.电离度 D.c(NH3·H2O)

(2)表中c(OH)基本不变的原因是__________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)常温下,在氨水中加入一定量的氯化铵晶体,下列说法错误的是________(填字母,下同)。

A.溶液的pH增大 C.c(OH)减小

B.氨水的电离度减小 D.c(NH4)减小

(4)将氨水与盐酸等浓度等体积混合,下列做法能使c(NH4)与c(Cl)比值变大的是________。

A.加入固体氯化铵 C.降低溶液温度

B.通入少量氯化氢 D.加入少量固体氢氧化钠

解析:(1)根据表中电离常数随温度的变化可以判断,NH3·H2O的电离吸收热量,升高温度,NH3·H2O的电离平衡向右移动。(3)对于平衡NH3·H2O

NH4+OH,加入NH4Cl

+-

固体,平衡左移,pH减小,电离度减小,c(OH)减小,c(NH4)增大,A、D错误。(4)氨水与盐酸等浓度等体积混合,恰好生成NH4Cl溶液,NH4+H2O

NH3·H2O+H,加入固

c?NH4?c?NH4?+

体NH4Cl,NH4水解程度减小,A正确;降温,NH4水解程度减小,-增大,-增

c?Cl?c?Cl?c?NH4?

大,C项正确;B项,通入HCl,c(Cl)增大的较c(NH4)多,D项,加入NaOH-减小;c?Cl?

c?NH4?

固体,c(NH4)减小,-减小。

c?Cl?

答案:(1)右 a

(2)氨水浓度降低,使c(OH)减小,而温度升高,使c(OH)增大,双重作用使c(OH)基本不变

(3)AD (4)AC

c?H?-8,

14.(2018·重庆一中期中)25 ℃时,0.1 mol·LHA溶液中L1BOH-=100.01 mol·

c?OH?

-1

溶液pH=12。请回答下列问题:

(1)0.1 mol·L1HA溶液pH=________,HA的电离常数Ka为________,BOH是

________(填“强电解质”或“弱电解质”)。

(2)在加水稀释HA的过程中,随着水量的增加而减小的是________(填字母)。 c?H?c?HA?A. B.- c?HA?c?A?

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C.c(H)与c(OH)的乘积

+-

D.c(OH)

(3)在体积相等、pH相等的HA溶液与HCl溶液中加入足量Zn,HA溶液中产生的气体比HCl溶液中产生的气体________(填“多”“少”或“相等”)。

(4)pH相等的BOH溶液与BA溶液,分别加热到相同的温度后BOH溶液的pH________(填“>”“=”或“<”)BA溶液的pH。

(5)已知碳酸的Ka1=4.3×107,Ka2=5.6×10

-11

,向等浓度的Na2CO3和NaA的溶液中

滴加盐酸直至过量,则与H作用的粒子依次为________。

解析:(1)25 ℃时,0.1 mol·L1×10

-14

-3

-1

c?H?+-8

的HA溶液中c(OH)=-=10,结合KW=c(H)·

c?OH?

-1

c?A?·c?H?

,可得c(H)=1×10 mol·L,所以pH=3。HA的电离常数Ka==

c?HA?

1×103×1×103-----

=105。0.01 mol·L1BOH溶液pH=12,c(OH)=1×102 mol·L1,所

0.1

c?H?·c?A?c?H?-

以BOH是强电解质。(2)稀释过程中,温度不变,Ka=不变,c(A)减小,所以

c?HA?c?HA?c?H?·c?A?c?A?c?HA?+

增大,A项不符合题意;稀释过程中Ka=不变,c(H)减小,增大,因此-

c?HA?c?HA?c?A?减小,B项符合题意;由于温度不变,故KW=c(H)·c(OH)不变,C项不符合题意;KW=c(H)·c(OH)不变,c(H)减小,所以c(OH)增大,D项不符合题意。(3)由(1)知HA是弱电解质,体积、pH均相等的HA与HCl溶液,HA溶液的物质的量浓度较大,所以HA溶液中产生的氢气较多。(4)由(1)知BOH为强电解质,在水溶液中完全电离出OH,BA为强碱弱酸盐,A水解使溶液显碱性,pH相等的BOH溶液与BA溶液,分别加热到相同的温度后,A的水解程度增大,BA溶液碱性增强,所以BOH溶液的pH

-11

+-+

,HA的Ka=105,则酸性:HA>H2CO3>HCO3,

向等浓度的Na2CO3和NaA的溶液中滴加盐酸直至过量,与H作用的粒子依次为CO23、HCO3、A。

答案:(1)3 105 强电解质 (2)B (3)多 (4)< (5)CO23、HCO3、A

考点一 水的电离

[思维流程]

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(一)水的电离平衡 1.水的电离

(1)水是极弱的电解质,水的电离方程式为H2O+H2OH2O

H+OH。

(2)25 ℃时,纯水中c(H)=c(OH)=1×107_mol·L1;任何水溶液中,由水电离出的

H3O+OH或简写为

+-

c(H)与c(OH)都相等。

2.水的离子积常数

+-

3.影响水的电离平衡的因素

项目 升高温度 加入酸碱 加酸 加碱 Na2CO3 NH4Cl 加入金属Na (二)水电离出的c(H)水或c(OH)水的相关计算 1.当抑制水的电离时(如酸或碱溶液)

在溶液中c(H)、c(OH)较小的数值是水电离出来的。具体见下表:

水电离出来的溶液(25 ℃) c?H?- mol·L1102 -++

-+

电离 平衡 右移 左移 左移 右移 右移 右移 溶液中c(H) 增大 增大 减小 减小 增大 减小 +溶液中c(OH) 增大 减小 增大 增大 减小 增大 -pH 减小 减小 增大 增大 减小 增大 溶液的 酸碱性 中性 酸性 碱性 碱性 酸性 碱性 KW 增大 不变 不变 不变 不变 不变 加入盐 c?OH?- mol·L110-12-c(H)或c(OH) mol·L1 -+-pH=2的盐酸 pH=13的NaOH溶液 1010-12 10-13 101 --13第 28 页 共 119 页

2.当促进水的电离时(如盐的水解)

在溶液中c(H)、c(OH)较大的数值是水电离出来的。具体见下表:

水电离出来的溶液(25 ℃) c?H?- mol·L1105 -++

c?OH?- mol·L1109 --c(H)或c(OH) mol·L1 -+-pH=5的NH4Cl溶液 pH=10的Na2CO3溶液

105 -10-10 104 -104 -[注意] (1)在任何溶液中水电离出来的c(H)与c(OH)始终相等。

(2)溶液中的H浓度与水电离的H浓度区别: ①酸溶液中:c(H)溶液=c(H)酸+c(H)水≈c(H)酸; ②碱溶液中:c(H)溶液=c(H)水。

(3)溶液中的OH浓度与水电离的OH浓度区别: ①碱溶液中:c(OH)溶液=c(OH)碱+c(OH)水≈c(OH)碱; ②酸溶液中:c(OH)溶液=c(OH)水。

[题点全练]

1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。

(1)25 ℃时,0.10 mol·L1 NaHCO3溶液加水稀释后,c(H)与c(OH)的乘积变大(×)

++

(2)向水中加入少量硫酸氢钠固体,促进了水的电离,c(H)增大,KW不变(×) (3)向水中加入AlCl3溶液对水的电离不产生影响(×)

(4)100 ℃的纯水中c(H)=1×106mol·L1,此时水呈酸性(×)

(5)将水加热,KW 增大,pH减小(√)

(6)已知某温度下CH3COOH和NH3·H2O的电离常数相等,现向10 mL浓度为0.1 mol·L

-1

的CH3COOH溶液中滴加相同浓度的氨水,在滴加过程中水的电离程度始终增大(×) 2.水的电离过程为H2O

H+OH,在不同温度下其离子积为KW(25 ℃)=1.0×10

-11

,KW(35 ℃)=2.1×10

-14

,则下列叙述正确的是( )

A.c(H)随温度的升高而降低 B.35 ℃时,c(H)>c(OH) C.水的pH:pH(35 ℃)>pH(25 ℃)

D.35 ℃时已电离的水的浓度约为1.45×107 mol·L1

解析:选D 由两种温度下水的离子积常数值知水的电离是吸热的,温度高时水中c(H

)较高,pH较小,但水中c(H)=c(OH),水呈中性,A、B、C错误;已电离的水的浓度

+-

与电离生成的c(H)或c(OH)相等,利用水的离子积常数可判断D正确。

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