高二化学水溶液中的离子平衡

•在电解质溶液中，由于电解质的电离，在电解质粒子与离子电荷之间构成了一定的等量关系。以下三种恒等式是电解质溶液中三种平衡的数学表达式。•1．物料守恒•反应前后，某物质在溶液中可能离解成多种粒子，或者因化学反应而生成含多种粒子的产物。在平衡状态时，该物质各粒子浓度之和必然等于该物质的分析浓度，这一规律称为物料守恒。•2．电荷守恒•电解质溶于水时，当处于平衡状态时，无论发生什么变化，溶液中正电荷的总数必定等于负电荷的总数，即溶液总是电中性的，这一规律称为电荷守恒。•3．质子守恒•依据溶液中得到质子后的产物与失去质子后产物的质子得失关系相等的原则，可以直接列出质子恒等式。这里，通常是选择一些物质(一般为溶液中参与质子转移的起始酸碱组分和溶剂分子)作为确定质子得失数目的参考基准(称为质子参考基准或零基准)。溶液中其他酸碱组分与零基准相比较，少了几个质子，就是失去了几个质子；多了几个质子，就是得到了几个质子。然后依据各物质得失质子的数目和其平衡浓度计算出其得到或失去质子的浓度，最后依据得失质子数目相等，列出质子恒等式。一般质子守恒式可由物料守恒与电荷守恒关系式相减得到。•(2011·广东理综)HA为酸性略强于醋酸的一元弱酸，在0.1mol·L－1NaA溶液中，离子浓度关系正确的是()•A．c(Na＋)c(A－)c(H＋)c(OH－)•B．c(Na＋)c(OH－)c(A－)c(H＋)•C．c(Na＋)＋c(OH－)＝c(A－)＋c(H＋)•D．c(Na＋)＋c(H＋)＝c(A－)＋c(OH－)•A中电荷不守恒，因为阳离子的浓度均大于阴离子浓度；A－的水解是微弱的，所以c(A－)c(OH－)，故B错；C中c(Na＋)＋c(OH－)c(A－)＋c(H＋)；D为电荷守恒。•答案：D•在0.1mol/LCH3COONa溶液中，下列关系不正确的是()•A．c(Na＋)c(CH3COO－)c(OH－)c(CH3COOH)c(H＋)•B．c(Na＋)＝c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)•C．c(Na＋)＋c(OH－)＝c(CH3COO－)＋2c(CH3COOH)＋c(H＋)•D．c(Na＋)c(OH－)＝c(CH3COOH)c(CH3COO－)c(H＋)•答案：D•四种重要的动态平衡的比较比较项目化学平衡电离平衡水解平衡沉淀溶解平衡存在条件一定条件下的可逆反应一定条件下弱电解质的水溶液一定条件下含“弱”的盐溶液中一定条件下(微溶、难溶)盐的饱和溶液中影响因素①温度；②浓度；③压强①温度；②浓度；③同离子酸、碱、盐和化学反应①温度②浓度；；③外加电解质和化学反应①温度；②浓度；③酸、碱、盐平衡限度平衡常数K、Ka(Kb)、KW、Ksp以及转化率或电离度或水解率α平衡移动的判据勒夏特列原理(向减弱条件改变的方向移动)•(2010·山东理综)某温度下，Fe(OH)3(s)、Cu(OH)2(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后，改变溶液pH，金属阳离子浓度的变化如下图所示。据图分析，下列判断错误的是()•A．Ksp[Fe(OH)3]Ksp[Cu(OH)2]•B．加适量NH4Cl固体可使溶液由a点变到b点•C.c、d两点代表的溶液中c(H＋)与c(OH－)乘积相等•D．Fe(OH)3、Cu(OH)2分别在b、c两点代表的溶液中达到饱和•由图象可知Ksp[Fe(OH)3]Ksp[Cu(OH)2]，A项正确；由a点变为b点，Fe3＋的浓度降低，OH－的浓度应增大，而加入NH4Cl固体只会使溶液的碱性减弱，B项错误；只要温度一定，c(H＋)与c(OH－)乘积就是一个定值，C项正确；由图象溶度积曲线上的点代表溶液已饱和，其上方的点都是QK，沉淀要析出，曲线下方的点表示该溶液为此温度下的不饱和溶液，D项正确。•答案：B•答案：D•比较离子浓度大小的方法及规律•(1)酸溶液或碱溶液•酸溶液中氢离子浓度即c(H＋)最大，碱溶液中氢氧根离子浓度即c(OH－)最大，其余离子浓度应根据酸或碱的电离程度比较。多元弱酸或多元弱碱以第一步电离为主。•例如，H2S溶液中各离子浓度比较为：c(H＋)c(HS－)c(S2－)c(OH－)。•(2)盐溶液•①多元弱酸的酸根和多元弱碱的阳离子都是分步水解，但以第一步水解为主。•例如，Na2CO3溶液中：c(Na＋)c(CO32－)c(OH－)c(HCO3－)c(H＋)。•②明确酸式酸根离子电离程度、水解程度的相对大小。•例如，NaHCO3溶液中由于HCO3－的水解程度大于电离程度，因此：c(Na＋)c(HCO3－)c(OH－)c(H＋)c(CO32－)。•③比较同一离子的浓度时，要注意其他离子对该离子的影响。•例如，物质的量浓度相同的各溶液中c(NH4＋)比较为：c(NH4HSO4)c(NH4Cl)c(CH3COONH4)。•(3)混合溶液•溶液混合要先考虑是否发生反应，若发生反应，先要确定反应后的物质及各物质的浓度，再考虑电离因素、水解因素。•例如200mL0.1mol/L醋酸与100mL0.2mol/L氢氧化钠溶液混合，溶液中各离子浓度大小顺序为：•c(Na＋)c(CH3COO－)c(OH－)c(H＋)。•(4)灵活运用电荷守恒、物料守恒和质子守恒。•(2009·安徽理综)向体积为Va的0.05mol·L－1CH3COOH溶液中加入体积为Vb的0.05mol·L－1KOH溶液，下列关系错误的是()•A．VaVb时：c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)c(K＋)•B．Va＝Vb时：c(CH3COOH)＋c(H＋)＝c(OH－)•C．VaVb时：c(CH3COO－)c(K＋)c(OH－)c(H＋)•D．Va与Vb任意比时：c(K＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(CH3COO－)•A项，因CH3COOH过量，根据物料守恒可知A项正确；B项，CH3COOH与KOH恰好反应，由质子守恒可知B项正确；C项，因KOH过量，故c(K＋)最大，C项错误；根据电荷守恒可得D项正确。•答案：C•(2010·天津理综)下列液体均处于25℃，有关叙述正确的是()•A．某物质的溶液pH7，则该物质一定是酸或强酸弱碱盐•B．pH＝4.5的番茄汁中c(H＋)是pH＝6.5的牛奶中c(H＋)的100倍•C．AgCl在同浓度的CaCl2和NaCl溶液中的溶解度相同•D．pH＝5.6的CH3COOH与CH3COONa混合溶液中，c(Na＋)c(CH3COO－)•答案：B