水溶液中的离子平衡李仕才一、一元强酸与一元弱酸溶液比较(1)相同物质的量浓度、相同体积的HCl与CH3COOH的比较HClCH3COOHC（H+）大小关系与Zn反应的起始反应速率中和酸所用NaOH的物质的量与过量Zn反应产生H2的体积(2)相同PH、相同体积的HCl与CH3COOH的比较HClCH3COOH酸的浓度大小关系中和所用NaOH的物质的量中和酸所用NaOH的物质的量与Zn反应起始反应速率与过量Zn反应产生H2的体积(3)相同PHHCl与CH3COOH稀释某温度下，相同pH的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释，溶液pH随溶液体积变化的曲线如图所示。据图判断正确的是( )7\nA．Ⅱ为盐酸稀释时的pH变化曲线B．b点溶液的导电性比c点溶液的导电性强C．a点Kw的数值比c点Kw的数值大D．b点酸的总浓度大于a点酸的总浓度二、突破pH计算pH＝-lg[c(H＋)]计算下列溶液的pH，你能发现什么规律？（体积变化忽略不计）①将pH＝2的盐酸分别稀释10倍、100倍；②将pH＝12的氢氧化钠溶液分别稀释10倍、100倍③将pH＝2和pH＝4的盐酸等体积混合④将pH＝12和pH＝14的氢氧化钠溶液等体积混合⑤将pH＝2的盐酸和pH＝12的氢氧化钠等体积混合⑥将pH＝2的盐酸和pH＝12的氢氧化钠以体积比11:9混合⑦将pH＝2的盐酸和pH＝12的氢氧化钠以体积比9:11混合【变式训练】在25℃时，有pH为a的HCl溶液和pH为b的NaOH溶液，取VaL该HCl溶液用该NaOH溶液中和，需VbLNaOH溶液。请回答下列问题：7\n(1)若a＋b＝14，则Va∶Vb＝________。(2)若a＋b＝13，则Va∶Vb＝________。(3)若a＋b>14，则Va∶Vb＝________，且Va________(填“>”“<”或“＝”)Vb。三、突破溶液中离子浓度比较：理清一条思路，掌握分析方法:电离和水解的相对比较1、电离理论?弱电解质的电离是微弱的，电离产生的微粒都非常少，同时还要考虑水的电离，如氨水溶液中：NH3·H2O、NH4+、OH－浓度的大小关系是___________________。?多元弱酸的电离是分步进行的，其主要是第一级电离。如在H2S溶液中：H2S、HS－、S2－、H＋的浓度大小关系是_________________________。2、水解理论?弱电解质离子的水解损失是微弱的(双水解除外)，如NH4Cl溶液中：NH4+、Cl－、NH3·H2O、H＋的浓度大小关系是____________________。?多元弱酸酸根离子的水解是分步进行的，其主要是第一步水解，如在Na2CO3溶液中：CO32-、HCO3-、H2CO3的浓度大小关系应是_________________。3、同时还存电离因素和水解因素，必须搞清电离程度和水解程度的相对大小，然后判断离子浓度大小顺序。例：NaHCO3溶液中：溶液中c(OH-)＞c(H+)溶液显碱性，HCO3-水解程度大于电离程度c（Na+）＞c(HCO3-)＞c(OH-)＞c(H+)＞c(CO32-),NaHSO3溶液中：溶液显酸性c(H+)＞c(OH-)电离程度大于水解程度c（Na+）＞c(HSO3-)＞c(H+)＞c(SO32-)＞c(OH-).4、把握3种守恒，明确等量关系(1)电荷守恒：电解质溶液中所有阳离子所带有的正电荷数与所有阴离子所带的负电荷数相等。7\n(2)原子守恒：也叫物料守恒电解质溶液中由电离或水解因素，离子会发生变化，变成其他离子或分子等，但离子或分子中某特定元素的原子总数是不会改变的。即原子守恒。(3)质子守恒：酸失去的质子和碱得到的质子数目相同，也可以由电荷守恒和物料守恒联立得到例如：0.1mol·L－1的NaHCO3溶液中，存在的离子有____________________，存在的分子有________________，则其电荷守恒式为_____________________________，物料守恒式为_____________________，质子守恒式为______________________。5、酸碱混合溶液中离子浓度的比较，首先要考虑混合后溶液的状况及溶液的酸碱性例：（2022年高考全国理综Ⅱ、10题）用0.10mol/L的盐酸溶液滴定0.10mol/L的氨水，滴定过程中不可能出现的结果是：（ ）A.c(NH4+)＞c(Cl-),c(OH-)＞c(H+) B.c(NH4+)=c(Cl-);c(OH-)=c(H+)C.c(Cl-)＞c(NH4+),c(OH-)＞c(H+) D.c(Cl-)＞c(NH4+),c(H+)＞c(OH-)【解析】:氨水和盐酸混合后，溶液中仅有四种离子，c(Cl-)、c(NH4+)、c(OH-)、c(H+)。氨水大量过量时呈现碱性时A成立，溶液中c(NH4+)＞c(Cl-)＞c(OH-)＞c(H+)；溶液呈中性时根据电荷守恒B成立；溶液恰好完全反应时溶液为NH4Cl溶液，NH4+水解使溶液呈酸性，溶液中c(Cl-)＞c(NH4+)＞c(H+)＞c(OH-)，若盐酸过量时溶液为盐酸和氯化铵的混合溶液溶液也呈酸性，D都成立；C中阴离子浓度均大于阳离子浓度，不符合电荷守恒，正确选项为C。【变式】①用物质的量都是0.1mol的CH3COOH和CH3COONa配成1L混合溶液，已知其中c(CH3COO－)>c(Na＋)，对该溶液的下列判断正确的是( )7\nA．c(H＋)>c(OH－)B．c(CH3COO－)＝0.1mol·L－1C．c(CH3COOH)>c(CH3COO－)D．c(CH3COO－)＋c(OH－)＝0.1mol·L－1②将0.1mol·L－1的醋酸钠溶液20mL与0.1mol·L－1盐酸10mL混合后，溶液显酸性，则溶液中有关粒子的浓度关系正确的是( )A．c(CH3COO－)＞c(Cl－)＞c(H＋)＞c(CH3COOH)B．c(CH3COO－)＞c(Cl－)＞c(CH3COOH)＞c(H＋)C．c(CH3COO－)＝c(Cl－)＞c(H＋)＞c(CH3COOH)D．c(Na＋)＋c(H＋)>c(CH3COO－)＋c(Cl－)＋c(OH－)③25?¦Æ时，将稀氨水逐滴加入到稀硫酸中，当溶液的pH＝7时，下列关系正确的是( )A．c(NH)＝c(SO)B．c(NH)>c(SO)C．c(NH)<c(SO)D．c(OH－)＋c(SO)＝c(H＋)＋c(NH)【归纳总结】溶液中离子浓度大小比较的方法思路(1)先确定溶液中的溶质成分及各自物质的量浓度大小。(2)写出电离方程式、水解方程式，找出溶液中存在的离子。(3)依据电离和水解程度的相对大小，比较离子浓度大小。四、突破溶液平衡曲线分析【典例1】(2022·山东高考·13)室温下向10mL0.1mol·L-1NaOH溶液中加入0.1mol·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 ( )7\nA.a点所示溶液中c(Na+)>c(A-)>c(H+)>c(HA)B.a、b两点所示溶液中水的电离程度相同C.pH=7时,c(Na+)=c(A-)+c(HA)D.b点所示溶液中c(A-)>c(HA)【解题指南】解答本题注意以下三点:(1)坐标的含义(2)注意曲线的变化趋势,根据图象正确判断酸的强弱;(3)注意溶液的酸碱性与电离和水解之间的关系。【解析】选D。a点NaOH与HA恰好完全反应,溶液的pH为8.7,呈碱性,说明HA为弱酸,NaA发生水解反应,c(Na+)>c(A-)>c(HA)>c(H+),A错误;a点NaA发生水解反应,促进了水的电离,所以a点水的电离程度大于b点,B错误;根据电荷守恒,c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(A-),pH=7时,c(H+)=c(OH-),则c(Na+)=c(A-),C错误;b点HA过量,溶液呈酸性,HA的电离程度大于NaA的水解程度,所以c(A-)>c(HA),D正确【典例2】.(2022·新课标全国卷Ⅰ·11)溴酸银(AgBrO3)溶解度随温度变化曲线如图所示,下列说法错误的是 ( )A.溴酸银的溶解是放热过程B.温度升高时溴酸银溶解速度加快C.60℃时溴酸银的Ksp约等于6×10-4D.若硝酸钾中含有少量溴酸银,可用重结晶方法提纯【解题指南】解答本题时应注意以下两点:7\n(1)由图像分析横、纵坐标及曲线的意义;(2)注意Ksp计算公式中应代入物质的量浓度。【解析】选A。由溶解度随温度的变化关系可知:温度升高,该物质的溶解度增大,可见溴酸银(AgBrO3)溶解是吸热过程,A错误;温度升高,溴酸银溶解在水中的微粒运动速度加快,扩散得更快,因此升高温度使其溶解速度加快,B正确;60℃溴酸银的溶解度大约是0.6g,则c(AgBrO3)=(0.6g÷236g·mol-1)÷0.1L=0.025mol·L-1,Ksp=c(Ag+)·c(Br)=0.025×0.025≈6×10-4,C正确;由于硝酸钾的溶解度比较大,而溴酸银的溶解度较小,所以若硝酸钾中含有少量溴酸银,可用重结晶方法提纯,D正确。【归纳总结】溶液中离子平衡图像方法思路(1明确横、纵坐标。(2)曲线的变化趋势的意义。(3)重视特殊点：起点、交点、有明确数据的点等。7
