熱點(diǎn)11水溶液中的離子平衡考向1【典例】【審答思維】強(qiáng)減小增大1.32.8D隨著pH增大,CH2ClCOOH、CHCl2COOH濃度逐漸減小,CH2ClCOO-、CHCl2COO-濃度逐漸增大,—Cl為吸電子基團(tuán),CHCl2COOH的酸性強(qiáng)于CH2ClCOOH,即Ka(CHCl2COOH)>Ka(CH2ClCOOH),δ(酸分子)=δ(酸根離子)=0.5時(shí)的pH分別約為1.3、2.8,則兩種酸的電離常數(shù)分別為Ka(CHCl2COOH)≈10-1.3,Ka(CH2ClCOOH)≈10-2.8,由此分析解題。A.根據(jù)分析,曲線M表示δ(CH2ClCOO-)~pH的變化關(guān)系,A錯(cuò)誤;B.Ka(CHCl2COOH)=c(CHCl2COO-)·c(H+)c(CHCl2COOH),初始c0(CHCl210-1.15mol·L-1,但a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的c(H+)=0.1mol·L-1,說(shuō)明此時(shí)溶液中加入了酸性更強(qiáng)的酸,根據(jù)電荷守恒可知c(H+)>c(CHCl2COO-)+c(OH-),B錯(cuò)誤;C.根據(jù)分析,CH2ClCOOH的電離常數(shù)Ka=10-2.8,C錯(cuò)誤;D.電離度α=n電離n始,n始=n電離+n未電離,則α(CH2ClCOOH)=δ(CH2ClCOO-),α(CHCl2COOH)=δ(CHCl2COO-),pH=2.08時(shí),δ(CH2ClCOO-)=0.15,δ(CHCl2COO1.D實(shí)驗(yàn)①中,溶液變淡紫色,說(shuō)明Fe2+被氧化為[Fe(H2O)6]3+,故A正確;實(shí)驗(yàn)①使用較濃硫酸因其酸性強(qiáng)且含水量少,能抑制Fe3+水解,Fe3++3H2O===Fe(OH)3+3H+,故B正確;由實(shí)驗(yàn)可知,鐵鹽溶液呈黃色可能是Fe3+水解導(dǎo)致,故C正確;對(duì)比實(shí)驗(yàn)①②,Fe2(SO4)3溶液是黃色,且滴加少量3mol·L-1H2SO4,溶液黃色變淺,說(shuō)明c(H+)增大,Fe3+水解平衡逆向移動(dòng),則Fe3+和OH-的結(jié)合能力大于Fe3+和H2O的結(jié)合能力,OH-的配位能力比H2O強(qiáng),故D錯(cuò)誤。2.DA.pOH大于7為酸性溶液,所以曲線m為苯酚溶液加水稀釋的曲線,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;B.NH2OH、苯酚分別為一元弱堿和一元弱酸,二者均抑制水的電離,lgV=1時(shí)苯酚中氫離子濃度約為10-5.5mol·L-1,羥胺中氫氧根離子濃度約為10-4.5mol·L-1,故水的電離程度為苯酚>NH2OH,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;C.結(jié)合B可知lgV=1即沒(méi)有加水時(shí)羥胺的電離程度更大,同濃度同體積的NH2OH和苯酚混合后得到正鹽,根據(jù)越弱越水解可知溶液顯堿性,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;D.結(jié)合B、C可知,Kb(NH2OH)>Ka(苯酚),選項(xiàng)D正確。3.C二元弱酸草酸的K1=c(H+)c(HC2OpH=-lgc(H+)=-lgK,pH1=1.22<pH2=4.19,表明K1=10-1.22>K2=10-4.19,所以直線Ⅰ中X表示的是c(HC2O4-)c(H2C2O4),直線Ⅱ中X表示的是c(C2O42-)c(HC2O4-),A正確;pH=0時(shí),lgc(HC2O4-)c(H2C2O4)=lgK1=-1.22,lgc(C2O42-)c(HC2O4-)=lgK2=-4.19,所以,直線Ⅰ、Ⅱ的斜率均為1,B正確;設(shè)pH=a,c(H+)=10-a,c(C2O42-)c(HC2O4-)=K2c(H+)=10a-4.19,當(dāng)c(C2O42-)<c(HC2O4-)時(shí),10a-4.19<1,即a-4.19<0,解得:a<4.19;K1·K2=c(H+)c(HC2O4-)c(H2C2O考向2【典例】D結(jié)合起點(diǎn)和終點(diǎn),向20mL0.10mol·L-1NaOH溶液中緩慢滴入相同濃度的HCOOH溶液,濃度發(fā)生改變的微粒是OH-和HCOO-,當(dāng)V(HCOOH)=0mL,溶液中存在的微粒是OH-,可知隨著甲酸的加入,OH-被消耗,濃度逐漸下降,即經(jīng)過(guò)M點(diǎn)在下降的曲線表示的是OH-濃度的改變,經(jīng)過(guò)M點(diǎn)、N點(diǎn)在上升的曲線表示的是HCOO-濃度的改變。M點(diǎn)時(shí),V(HCOOH)=10mL,溶液中的溶質(zhì)為c(HCOOH)∶c(HCOO-)=1∶1,仍有未反應(yīng)的甲酸,對(duì)水的電離是抑制的,N點(diǎn)HCOOH溶液與NaOH溶液恰好反應(yīng)生成HCOONa,此時(shí)僅存在HCOONa的水解,此時(shí)水的電離程度最大,故A正確;M點(diǎn)時(shí),V(HCOOH)=10mL,溶液中的溶質(zhì)為c(HCOOH)∶c(HCOO-)=1∶1,根據(jù)電荷守恒有c(Na+)+c(H+)=c(HCOO-)+c(OH-),M點(diǎn)為交點(diǎn)可知c(HCOO-)=c(OH-),可得2c(OH-)=c(Na+)+c(H+),故B正確;當(dāng)V(HCOOH)=10mL時(shí),溶液中的溶質(zhì)為c(HCOOH)∶c(HCOONa)=1∶1,根據(jù)電荷守恒有c(Na+)+c(H+)=c(HCOO-)+c(OH-),根據(jù)物料守恒c(Na+)=2c(HCOO-)+2c(HCOOH),可得c(OH-)=c(H+)+2c(HCOOH)+c(HCOO-),故C正確;N點(diǎn)HCOOH溶液與NaOH溶液恰好反應(yīng)生成HCOONa,甲酸根發(fā)生水解,因此c(Na+)>c(HCOO-)及c(OH-)>c(H+);觀察圖中N點(diǎn)可知,c(HCOO-)≈0.05mol·L-1,根據(jù)Ka(HCOOH)=c(H+)·c(HCOO-)c(HCOOH1.DA.根據(jù)溶液中電荷守恒,陽(yáng)離子所帶正電荷總量等于陰離子所帶負(fù)電荷總量,A正確;B.次磷酸是一元弱酸,所以電離是不完全電離,一分子只能電離出一個(gè)H+,B正確;C.H2PO2-水解,離子數(shù)量少于Na+,陰離子水解溶液顯堿性,c(OH-)>c(H+),H2PO2-水解數(shù)量較少,所以剩余H2PO2-要遠(yuǎn)多于OH-,C正確;D.NaH2PO2的水溶液加水稀釋,H2PO2-水解程度增大,但由于溶液體積增大程度更大,所以c(H3PO2)、c(OH-)變小,溶液中c(H+)變大2.Ca點(diǎn)溶液中溶質(zhì)為NH4HSO4,NH4HSO4和NaOH溶液混合時(shí)先發(fā)生中和反應(yīng),再生成弱電解質(zhì)NH3·H2O,酸或堿抑制水電離,b點(diǎn)前發(fā)生的是中和反應(yīng),b點(diǎn)溶質(zhì)為Na2SO4、(NH4)2SO4;c點(diǎn)溶質(zhì)為Na2SO4、NH3·H2O。A.NH4HSO4在水中完全電離出NH4+、H+和SO42-,由于NH4+發(fā)生水解產(chǎn)生H+,且溶液呈酸性,則離子濃度大小為c(H+)>c(SO42-)>c(NH4+)>c(OH-),A項(xiàng)錯(cuò)誤;B.a點(diǎn)至b點(diǎn)過(guò)程中,H+不斷被中和,對(duì)水的電離抑制作用越來(lái)越小,由水電離出的c(H+)一直增大,b點(diǎn)時(shí)水的電離程度最大,B項(xiàng)錯(cuò)誤;C.b點(diǎn)溶質(zhì)為Na2SO4、(NH4)2SO4,NH4+水解使溶液呈酸性,c點(diǎn)溶質(zhì)為Na2SO4、NH3·H2O,NH3·H2O電離使溶液呈堿性,中性點(diǎn)在b與c之間,即c(H+)=c(OH-),根據(jù)電荷守恒關(guān)系:c(Na+)+c(NH4+)=2c(SO42-),C項(xiàng)正確;D.c點(diǎn)溶液中cpH=14-pOH=14-(1+lg3)=12.5,實(shí)際上一水合氨電離程度約為1%,pH<12.5,D項(xiàng)錯(cuò)誤。考向3【典例】D由于AgCl和AgBr中陰、陽(yáng)離子個(gè)數(shù)比均為1∶1,即兩者圖像平行,所以①代表Ag2CrO4,由于相同條件下,AgCl溶解度大于AgBr,即Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr),所以②代表AgCl,則③代表AgBr,根據(jù)①上的點(diǎn)(2.0,7.7),可求得Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag+)×c(CrO42-)=(10-2)2×10-7.7=10-11.7,根據(jù)②上的點(diǎn)(2.0,7.7),可求得Ksp(AgCl)=c(Ag+)×c(Cl-)=10-2×10-7.7=10-9.7,根據(jù)③上的點(diǎn)(6.1,6.1),可求得Ksp(AgBr)=c(Ag+)×c(Br-)=10-6.1×10-6.1=10-12.2。由分析得,曲線②為AgCl沉淀溶解平衡曲線,故A正確;反應(yīng)Ag2CrO4+H+2Ag++HCrO4-的平衡常數(shù)K=c2(Ag+)c(HCrO4-)c(H+)=c2(Ag+)c(CrO=10-11.7(10-4.85)2=10-2.0(mol·L-1),因此,指示劑的濃度不宜超過(guò)10-2.0mol·L-1,故C正確;當(dāng)Br-到達(dá)滴定終點(diǎn)時(shí),c(Ag+)=c(Br-)=Ksp(AgBr)=10-6.1mol·L-1,即c(CrO1.DA.由圖可知a點(diǎn)時(shí),lgc(M+)c(MOH)=0,c(M+)c(MOH)=1,溶液為MOH和MCl的混合溶液,pH=10,c(OH-)=1×10-4mol·L-1,故Kb(MOH)=c(M+)·c(OH-)c(MOH)=1×10-4,故A正確;B.a點(diǎn)時(shí)lgc(M+)c(MOH)=0,可知c(M+=c(OH-)pH=12-c(OH-)pH=10=(10-2-10-4)mol·L-1,故B正確;C.a→c的過(guò)程中,水的電離程度逐漸增大,當(dāng)MOH全部轉(zhuǎn)化為MCl時(shí),水的電離程度最大,故C正確;D.c點(diǎn)溶液呈中性,加水稀釋,pH不變,故D錯(cuò)誤。2.BA.a點(diǎn)時(shí),lgc(MOH)c(M+)=0、pOH=4.2,則Kb=c(M=10-9.8≈1.58×10-10,數(shù)量級(jí)為10-10,A錯(cuò)誤;B.b點(diǎn)時(shí)中和率為50%,故MOH和MCl理論上的物質(zhì)的量比為1∶1,但此時(shí)溶液的pOH在4.2~5.2,呈堿性,說(shuō)明MOH的電離程度大于MCl的水解程度,故c(M+)>c(Cl-)>c(MOH)>c(OH-)>c(H+),B正確;C.c點(diǎn)時(shí)中和率大于50%,則c(M+)+c(MOH)<2c(Cl-),結(jié)合電荷守恒c(M+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),得出2c(M+)+c(MOH)+c(H+)<3c(Cl-)+c(OH-),C錯(cuò)誤;D.d點(diǎn)時(shí)中和率為100%,說(shuō)明溶質(zhì)理論上均為MCl,MCl水解促進(jìn)水的電離,故此時(shí)溶液中水的電離程度最大,D錯(cuò)誤。1.C電離平衡常數(shù)越大,酸的酸性越強(qiáng),其對(duì)應(yīng)的酸根離子水解程度越小,則相同濃度的鈉鹽溶液的pH越小,電離平衡常數(shù)H2SO3>HF>HSO3-,則水解程度:SO32->F->HSO3-,所以相同濃度的鈉鹽:pH(Na2SO3)>pH(NaF)>pH(NaHSO3),故A錯(cuò)誤;HF的Ka=6.8×10-4,其水解平衡常數(shù)Kh=10-146.8×10-4≈1.47×10-11<6.8×10-4,說(shuō)明HF電離程度大于F-水解程度,則將等濃度的HF溶液與NaF溶液等體積混合,混合液呈酸性,故B錯(cuò)誤;電離平衡常數(shù)H2SO3>HF>HSO3-,Na2SO3溶液中加入足量HF發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為SO32-+HF===F-+HSO3-,故C正確;H2SO3的Ka2=5.6×10-8,則SO32-的Kh2=10-141.3×10-3≈7.7×102.DA項(xiàng),As(OH)3[As(OH)2O]-+H+,Ka1=c{[As(OH)2c{[As(OH)2O]-}=c[As(OH)3],Ka1=c(H+)=10-9.1,lgKa1為-9.1,正確;B項(xiàng),[As(OH)2T]-[AsO(OH)T]2-+H+,Ka=c{[AsO(OH)Tc{[AsO(OH)T]2-}=c{[As(OH)2T]-},Ka=10-4.6,而由A項(xiàng)計(jì)算得As(OH)3的Ka1=10-9.1,即Ka>Ka1,故[As(OH)2T]-的酸性比As(OH)3的強(qiáng),正確;C項(xiàng),由題圖知,As(OH)3的濃度為左坐標(biāo),[As(OH)2T]-的濃度為右坐標(biāo),對(duì)比坐標(biāo)值,則pH=3.1時(shí),As(OH)3的濃度比[As(OH)2T]-的高,正確;D項(xiàng),由已知條件知,酒石酸lgKa1=-3.04,lgKa2=-4.37,As(OH)3的lgKa1為-9.1,即酒石酸的第一步電離常數(shù)遠(yuǎn)大于亞砷酸的第一步電離常數(shù),故酒石酸的酸性遠(yuǎn)強(qiáng)于As(OH)3,另外總As的濃度也小于總T的濃度,當(dāng)pH=7.0時(shí),溶液中濃度最高的物種不是As(OH)3,錯(cuò)誤。3.B當(dāng)V=1.12L時(shí),n(CO2)=1.12L220.1mol,n(CO2)∶n(NaOH)=1∶2,兩者恰好反應(yīng)生成Na2CO3,根據(jù)物料守恒n(C)∶n(Na+)=1∶2,即存在c(Na+)=2[c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)],A項(xiàng)正確;當(dāng)1.12L<V<2.24L時(shí),溶液中的溶質(zhì)為Na2CO3和NaHCO3的混合溶液,兩種鈉鹽的物質(zhì)的量相對(duì)大小未知,無(wú)法判斷c(HCO3-)和c(CO32-)的相對(duì)大小,B項(xiàng)錯(cuò)誤;當(dāng)V=2.24L,n(CO2)=2.24L22.4L·mol-1=0.1mol,n(CO2)=n(NaOH),二者恰好完全反應(yīng)生成NaHCO3,根據(jù)電荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-),根據(jù)物料守恒得到:c(Na+)=c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3),所以存在c(H+)+c(H2CO3)=c(OH-)+0.1mol,n(CO2)=n(NaOH),二者恰好完全反應(yīng)生成NaHCO3,根據(jù)物料守恒得到:c(Na+)=c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H4.DNH4HSO4溶液與NaOH反應(yīng)時(shí)H+先反應(yīng),NH4+后反應(yīng),向10mL0.1mol·L-1NH4HSO4溶液中滴加0.1mol·L-1NaOH溶液時(shí),當(dāng)V(NaOH)=10mL時(shí),H+恰好完全反應(yīng)生成水;當(dāng)V(NaOH)=20mL時(shí),NH4+恰好完全反應(yīng)生成NH3·H2O,所以P→M對(duì)應(yīng)的離子方程式為H++OH-===H2O、M→Q對(duì)應(yīng)的離子方程式為NH4++OH-NH3·H2O。P點(diǎn)pH<7的主要原因是NH4HSO4溶液中存在其電離出的氫離子,A錯(cuò)誤;酸或堿抑制水電離,銨根離子促進(jìn)水電離;M點(diǎn)溶質(zhì)為(NH4)2SO4、Na2SO4,Q點(diǎn)溶質(zhì)為Na2SO4、NH3·H2O,銨根離子促進(jìn)水電離、一水合氨抑制水電離,則水電離程度M>Q,B錯(cuò)誤;M點(diǎn)溶質(zhì)為(NH4)2SO4、Na2SO4,根據(jù)電荷守恒可得,c(NH4+)+c(Na+)+c(H+)=2c(SO42-)+c(OH-),Mc(NH4+)+c(Na+)<2c(SO42-),故C錯(cuò)誤;Q點(diǎn)加入的NaOH的物質(zhì)的量為NH4HSO4的二倍,根據(jù)物料守恒可得:2c(NH4+)+2c(NH3·H5.AA.M(OH)2的二級(jí)電離為[M(OH)]+M2++OH-,a點(diǎn)時(shí)Kb2=c(OH-)×c(M2+)c([M(OH)]+)=c(OH-)=10-9,數(shù)量級(jí)為10-9,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;B.同理Kb1=10-4,M(OH)Cl的電離常數(shù)Kb2=10-9、水解常數(shù)Kh2=KwKb1=10-10,電離程度大于水解程度,等物質(zhì)的量的M(OH)2和M(OH)Cl組成的混合溶液顯堿性,選項(xiàng)B正確;C.M(OH)2與少量的硫酸反應(yīng),因堿過(guò)量生成堿式鹽[M(OH)]2SO4,選項(xiàng)C正確;D.MCl2溶液中,電荷守恒c(H+)+2c(M2+c([M(OH)]+)+c(M(OH)2)},兩式聯(lián)立消去c(Cl-)得到c(H+)=c([M(OH)]+)+2c(M(OH)2)+c(OH-),選項(xiàng)D正確。6.D由圖可知,25℃時(shí),N2H4的電離平衡常數(shù)分別為Kb1(N2H4)=c(10-4.07,Kb2(N2H4)=c(N2H62+)c(OH-)c(N2c(N2H5+)c(N2H4)>c(N2H62+)c(N2H5+)。故曲線Ⅰ表示c(N2H62+)c(N2H5+)與pH的變化關(guān)系,曲線Ⅱ表示c(N2H5+)c(N2H4)與pH的變化關(guān)系,A錯(cuò)誤;第一步電離平衡常數(shù)的數(shù)量級(jí)為10-5,B錯(cuò)誤;由于2c(N2H62+)+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-)和物料守恒:c(Cl-)=2[c(N2H5+)+c(N2H62+)+c(N2H4)],可知,c(Na+)>37.CH2A的電離平衡常數(shù)Ka1=c(HA-)·c(H+)c(H2A),Ka2=c(A2-)·c(H+)c(HA-),則lgc(HA-)c(H2A)=lgKa1c(H+),lgc(A2-)c(HA-)=lgKa2c(H+),Ka1?Ka2,同一溶液中c(H+)相同,lgc水(H+)相同,lgKa1c(H+)?lgKa2c(H+),故曲線L1表示lgc水(H+)與lgc(A2-)c(HA-)的變化關(guān)系,A錯(cuò)誤;Y點(diǎn)時(shí),lgc(HA-)c(H2A)≈2,即c(HA-)c(H2A)≈100,則c(HA-)>c(H2A),B錯(cuò)誤;由圖可知,當(dāng)c(HA-8.D已知Ka=c(CH-lgc(H+)Ka=pH+lgKa,根據(jù)圖上pc(CH3COOH根據(jù)分析可知pc(CH3COOH)c(CH3COO-pc(CH3COOH)c(CH3COO-)=-lgc(H+)Ka=pH+lgKa,橫坐標(biāo)越大,則pH越大,溶液中c(CH3COO-)越大,水電離程度越大,從a到c溶液的pH逐漸增大,溶液中c(CH3COO-)增大,則水電離程度c>b>a,故B正確;Ka=10-4.75,Kh=10-1410-4.75=10-9.25<Ka,說(shuō)明等物質(zhì)的量濃度的CH3COOH、CH3COONa溶液中CH3COOH電離程度大于CH3COONa水解程度,如果加入10.00mLNaOH溶液,溶液中溶質(zhì)為等物質(zhì)的量濃度的CH3COOH、CH3COONa溶液,CH3COOH電離程度大于CH3COO-水解程度,導(dǎo)致溶液中c(CH3COOH)<c(CH3COO-),要使混合溶液中pc(CH3COOH)c(CH3COO-)=0即c(CH