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2-5 水溶液中的离子平衡（概述）
1．了解电解质的概念，了解强电解质和弱电解质的概念。
2．理解电解质在水中的电离以及电解质溶液的导电性。
3．了解水的电离、离子积常数。
4．了解溶液pH的含义及其测定方法，能进行pH的简单计算。
5．理解弱电解质在水中的电离平衡，能利用电离平衡常数进行相关计算。
6．了解盐类水解的原理、影响盐类水解程度的主要因素、盐类水解的应用。
7．了解难溶电解质的沉淀溶解平衡。理解溶度积( Ksp)的含义，能进行相关的计算
1．以电离平衡常数为载体考查电解质的强弱及对应盐的水解强弱和相关计算；
2．以酸碱中和滴定为载体，考查“强”滴“弱”过程中微粒浓度的变化以及其他相关知识；
3．以图像为载体，考查粒子浓度关系和三大守恒定律的运用；
4．以某些难溶电解质为命题点，结合图像考查溶度积Ksp的应用和计算
31．有关弱电解质的电离平衡类试题
2015全国I，T13BD
结合图像考察强、弱电解质的电离以及影响电离平衡的因素
32．溶液酸碱性判断及pH计算类试题；
2014全国Ⅱ，T11
溶液的酸碱性及离子浓度大小比较
33．有关离子浓度大小比较及三大守恒定律应用类试题
2017全国I，T13
考查弱酸的电离平衡和溶液中离子浓度大小比较
2017全国Ⅱ，T12
考查二元弱酸溶液中pH不同，微粒浓度关系不同
34．有关盐类水解规律及其应用类试题
2016全国Ⅲ，T13
考查外界因素对弱电解质的电离平衡、盐类的水解平衡、沉淀溶解平衡的影响
35．有关难溶电解质溶解平衡
2017全国Ⅲ，T13
通过图像考查难溶电解质的溶解平衡及Ksp的相关计算
1．弱酸H2A溶液中存在H2A、HA-和A2- 三种形态的粒子,其物质的量分数 δ( X)= 随溶液pH变化的关系如图所示,下列说法正确的是（ ）
A．曲线①代表的粒子是HA-
B．0.1mol·L -1的NaHA溶液中存在：c(Na+ )+c(A2- )+c(H2A)+c(HA- )>0.2 mol·L-1
C．若图中的a值为4.2,则H2A的第二步电离平衡常数Ka1为10-4.2
D．随着PH的升高， 的比值先增大后减小
【答案】C
点睛：本题考查电离平衡，侧重考查学生读图能力。解题关键：分析清楚曲线上各点的平衡反应式，难点：C和D，都要在写出平衡方程式的基础上，利用特殊值或变形后的式子进行解题。
2．下列说法正确的是
A．等物质的量浓度的NH4HSO4溶液和NaOH溶液等体积混合，溶液中各离子浓度大小关系为c(Na+)=c(SO42-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)
B．常温下电离常数为Ka的酸HA的溶液中c(H+)=mol/L
C．常温下同浓度的强酸和强碱溶液等体积混合后，由水电离出的c(H+)=10-7mol/L
D．已知298K时氢氰酸(HCN)的Ka=4.9×10-10，碳酸的Ka1=4.4×10-7、Ka2=4.7×10-11，据此可推测出将氢氰酸加入到碳酸钠溶液中能观察到有气泡产生
【答案】A
【解析】A．等物质的量浓度的NH4HSO4溶液和NaOH溶液等体积混合，发生的反应为H++OH－H2O，而且中和反应恰好完全进行，形成等浓度的Na2SO4和(NH4)2SO4的混合溶液，NH4+水解使溶液呈酸性，形成溶液中各离子浓度大小关系为c(Na+)=c(SO42-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)，故A正确；B．常温下电离常数为Ka的酸HA的溶液中Ka=，c(H+)=mol/L，故B错误；C．酸与碱的元酸可以不同，所以常温下同浓度的强酸和强碱溶液等体积混合后，溶液可以呈酸性或碱性，此时由水电离出的c(H+)<10-7mol/L，故C错误；D．碳酸的Ka2=4.7×10-113．常温下，用0.1000 mol·L-1 HBr溶液滴定15.00 mL 0.1000 mol·L-1 NaHCO3溶液，滴定曲线如下图所示：
下列说法错误的是
A．可用甲基橙作指示剂
B．当V(HBr)=0.00 mL 时，溶液中c(OH-)＞c(CO32-)
C．当 V(HBr)=15.00mL 时，溶液中c(H+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-)
D．当溶液的pH=7.00时，溶液中c(Na+)=c(Br-)
【答案】D
4．室温下，将0.10 mol·L-1盐酸逐滴滴入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= -lg c(OH-)。
下列说法正确的是
A．M点所示溶液c(NH4+)+c(NH3·H2O)= c(Cl-)
B．N点所示溶液中：c(NH4+)>c(Cl-)
C．Q点所示消耗盐酸的体积等于氨水的体积
D．M点和N点所示溶液中水的离子积相同
【答案】D
【解析】由于Kw=（H+）×c（OH-）=10-14，则溶液的pH+pOH=14，实线为pH曲线，虚线为pOH曲线，作垂直体积坐标轴线与pH曲线、pOH曲线交点为相应溶液中pH、pOH．Q点的pH=pOH，则Q点溶液呈中性． A．M点溶液呈碱性，为NH4Cl、NH3?H2O混合溶液，溶液中c（NH4+）+c（NH3?H2O）>c（Cl-），A错误； B．N点溶液呈酸性，溶液中（H+）>c（OH-），结合电荷守恒c（NH4+）+c（H+）=c（Cl-）+c（OH-），可知c（NH4+）点睛：强酸和弱碱反应恰好完全反应，所得溶液为酸性，若要得到中性溶液，弱碱就必须稍过量，才能达到。
5．H2C2O4为二元弱酸。20℃时，配制一组c(H2C2O4)+ c(HC2O4－)+ c(C2O42－)=0.100 mol·L－1的H2C2O4和NaOH混合溶液，溶液中部分微粒的物质的量浓度随pH的变化曲线如图所示。下列指定溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是
A．pH=2.5的溶液中：c(H2C2O4)+c(C2O42－)＞c(HC2O4－)
B．c(Na+)＝0.100 mol·L－1的溶液中：c(H+)+c(H2C2O4)＝c(OH－)+ c(C2O42－)
C．c(HC2O4－)＝c(C2O42－)的溶液中：c(Na+)＞0.100 mol·L－1+ c(HC2O4－)
D．pH=7的溶液中：c(Na+)=2c(C2O42－)
【答案】B
【解析】A、由图象可知，pH=2.5的溶液中c（H2C2O4）和c（C2O42－）浓度之和小于c（HC2O4－），则c（H2C2O4）+c（C2O42－）＜c（HC2O4－），故A错误；B、依据溶液中电荷守恒和物料守恒分析，c（Na＋）=0.100mol·L－1的溶液中为NaHC2O4溶液，溶液中存在电荷守恒c（H＋）+c（Na＋）=2c（C2O42－）+c（HC2O4－）+c（OH－），物料守恒c（Na＋）=c（C2O42－）+c（HC2O4－）+c（H2C2O4），代入计算得到c（H＋）+c（H2C2O4）=c（OH－）+c（C2O42－），故B正确；C、c（H2C2O4）+c（HC2O4－）+c（C2O42－）=0.100mol·L－1，c（HC2O4－）=c（C2O42－），电荷守恒（H＋）+c（Na＋）=2c（C2O42－）+c（HC2O4－）+c（OH－），pH约4，此时氢离子浓度大于氢氧根，得到溶液中c（Na＋）＜0.100mol·L－1+c（HC2O4－），故C错误；D、 pH=7的溶液中，根据电荷守恒c（H＋）+c（Na＋）=2c（C2O42－）+c（HC2O4－）+c（OH－），c（Na＋）=2c（C2O42－）+c（HC2O4－），故D错误；故选B。
点睛：本题考查了弱电解质的电离、离子浓度大小比较，侧重于学生的分析能力的考查，解题关键：物料守恒、电荷守恒的运用，难度中等。易错选项D，pH=7时，c（HC2O4－）较小，但不等于0。
6．部分弱酸的电离常数如下表:
弱酸
HCOOH
HCN
H2S
电离平衡常数(25℃)
Ka=1.8×10-4
Ka=4.9 X 10-10
Ka1=1.3×10-7
Ka2=7.1×10-15
下列有关说法正确的是
A．恰好中和等体积、等pH的HCOOH和HCN消耗NaOH的量前者大于后者
B．HCOO-、CN-、HS-在溶液中不可以大量共存
C．NaHS溶液中加入适量KOH后:c (Na+)=c (H2S) +c (HS-) +2c (S2-)
D．等体积、等浓度的HCOONa和NaCN两溶液中所含离子总数目HCOONa大于NaCN
【答案】D
7．25C时，将1.0Lwmol/L的CH3COOH溶液与0.1molNaOH固体混合，充分反应后向混合液中通(加)?入HCl气体或NaOH固体，溶液pH随加入HCl或NaOH的物质的量而变化如下图。下列叙述正确的是
A．a、b、c?对应的混合液中，水的电离程度由大到小的顺序的是a>b>c
B．C点混合液中c(Na+)>c(CH3COO-)
C．加入NaOH过程中， 减小
D．若忽略体积变化，则25℃时CH3COOH的电离平衡常数
【答案】D
【解析】1.0Lw mol/L的CH3COOH溶液与0.1molNaOH固体混合，PH <7，说明醋酸有剩余，所以b点抑制水电离；C点PH=7，电解质对水电离无影响；a点加入盐酸，对水电离的抑制增强，所以a、b、c?对应的混合液中，水的电离程度由大到小的顺序的是a点睛：根据电荷守恒，溶液中阳离子带的正电荷总数一定等于阴离子带的负电荷总数；盐水解促进水电离，酸碱电离出的氢离子或氢氧根离子抑制水电离。
8．常温时,若Ca(OH)2和CaWO4(钨酸钙)的沉淀溶解平衡曲线如图所示(已知=0.58)。下列分析不正确的是
A．a点表示Ca(OH)2与CaWO4均未达到溶解平衡状态
B．饱和Ca(OH)2溶液和饱和CaWO4溶液等体积混合: c(OH-)>c(H+)>c(Ca2+)>c(WO42-)
C．饱和Ca(OH)2溶液中加入少量Na2O，溶液变浑浊
D．石灰乳与0.1mol/LNa2WO4溶液混合后发生反应:Ca(OH)2+WO42-=CaWO4?+2OH-
【答案】B
【解析】A项，如图，为Ca(OH)2和CaWO4(钨酸钙)的沉淀溶解平衡曲线，曲线上的点都代表平衡状态，则Ksp[Ca(OH)2]=c(Ca2+)?c2(OH-)=10-7，Ksp(CaWO4)=c(Ca2+)?c(WO42-)=10-10，a点的浓度商Q[Ca(OH)2]=c(Ca2+)?c2(OH-)=10-18小于Ksp[Ca(OH)2]，Q(CaWO4)=c(Ca2+)?c(WO42-)=10-12小于与Ksp(CaWO4)，所以a点表示Ca(OH)2与CaWO4均未达到溶解平衡状态，故A正确。B项，设饱和Ca(OH)2溶液中，c(Ca2+)=x，则c(OH-)=2x，根据Ksp[Ca(OH)2]=c(Ca2+)?c2(OH-)=10-7，则x?(2x)2=10-7，解得x=；设饱和CaWO4溶液中，c(Ca2+)=y，则c(WO42-)=y，根据Ksp(CaWO4)=c(Ca2+)?c(WO42-)=10-10，则y2=10-10，解得y=10-5；混合时：c(Ca2+)= ()≈ ==，c(OH-)=，c(H+)==0.29×10-12，c(WO42-)=×10-5，Q(CaWO4)=c(Ca2+)?c(WO42-)=××10-5大于Ksp(CaWO4)，所以混合后会析出CaWO4，但是溶液中减小的c(Ca2+)=c(WO42-)肯定会小于×10-5，所以沉淀后溶液中c(Ca2+)还是10-2级别，根据Ksp(CaWO4)=10-10可推出c(WO42-)是10-8级别，而前面已求得c(H+)=0.29×10-12。综上分析，c(OH-)>c(Ca2+)>c(WO42-)>c(H+)，故B错误。C项，Na2O和水反应使水减少，饱和Ca(OH)2溶液中，Q[Ca(OH)2]>Ksp[Ca(OH)2]，析出Ca(OH)2固体，所以溶液变浑浊，故C正确。D项，由前面的分析可知CaWO4比Ca(OH)2更难溶，所以石灰乳与0.1mol/LNa2WO4溶液混合后，会发生反应Ca(OH)2+WO42-=CaWO4+2OH-，实现沉淀的转化，故D正确。
点睛：本题考查沉淀溶解平衡曲线，解题思路为：①明确横纵坐标的含义；②理解曲线上的点、线外的点的含义；③抓住Ksp的特点，结合选项分析判断。注意本题中横纵坐标不是直接用离子浓度表示的，而是用离子浓度的负对数表示的，所以横纵坐标数值越大，表示的离子浓度越小；B项，因为含Ca(OH)2的溶液显碱性，c(H+)不可能大于c(Ca2+)，所以比较容易就能判断该项是错误的，但是要确定c(H+)与c(WO42-)的大小关系，最好通过计算来判断，因为两饱和溶液等体积混合后可能析出CaWO4，溶液中c(WO42-)会很小。
9．已知p(A)=-lgc(A)。三种金属硫化物在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法不正确的是
A．a点无ZnS沉淀生成
B．可用MnS除去MnCl2溶液中混有的少量ZnCl2
C．向CuS悬浊液中加入少量水,平衡向溶解的方向移动，c(S2-)增大
D．CuS和MnS共存的悬独液中，
【答案】C
【解析】p(A)=-lgc(A)，则c(A)=10-p(A)mol/L，故p(A)越大，c(A)越小 。所以平衡曲线右上方为不饱和溶液，平衡曲线左下方为过饱和溶液。A、a点不饱和，没有ZnS沉淀析出，故A正确；B、MnS的溶解度大于ZnS，向MnCl2溶液中加入MnS固体，可以促使平衡MnS(s)+Zn2+? ZnS(s)+Mn2+向右移动，即MnS转化为更难溶的ZnS，达到除去Zn2+的目的，故B正确；C、向CuS悬浊液中加入少量水，平衡向溶解的方向移动，由于悬浊液中存在CuS固体，溶液依然是饱和的，所以c(S2-)不变，故C错误；D、当p(S2-)=0，p(Mn2+)=15，即c(S2-)=1mol/L时，c(Mn2+)=10-15mol/L，Ksp(MnS)= c(Mn2+)×c(S2-)=10-15；当p(S2-)=25，p(Zn2+)=25，即c(S2-)=10-25mol/L，c(Zn2+)=10-10mol/L，Ksp(ZnS)= c(Zn2+)×c(S2-)=10-35；CuS和MnS共存的悬独液中， =10-20，故D正确。故选C。
10．水体中重金属铅的污染问题备受关注。查资料知Pb4+具有很强的氧化性，水中铅的存在形态主要有Pb2+、Pb(OH)+、Pb(OH)2( 在水中溶解度小)、Pb(OH)3-、Pb(OH)42-，各形态的物质的量分数a随溶液pH变化的关系如下图所示:
下列有关说法正确的是
A．Pb(NO3)2溶液中,c(Pb2+)/c(NO3-)=1/2
B．向Pb(NO3)2波中滴加氯化铵溶液,溶液中c(Pb2+)/c(NO3-)变小，可能是Cl-与Pb2+发生反应
C．向Pb(NO3)2溶液中滴加NaOH溶液，pH 越大，生成沉淀越多
D．pH=12时，混合体系中发生的主要反应的离子方程式为Pb(OH)3-+OH-=Pb(OH)42-
【答案】D
点睛：该题以Pb2+在水溶液中的各种形态与溶液中pH变化关系图，考查了学生在对多重平衡的函数曲线理解，是一个典型的利用多元信息，综合性考查学生知识与能力的创新型题目。注意图中信息pH=9时，曲线2、3表示的物质共存，由图可知Pb(OH)2的浓度分数比Pb(OH)+的大，所以主要反应是生成Pb(OH)2，pH=12时，Pb(OH)3-转化为Pb(OH)42-的过程。

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