2026届高考化学专题复习：三大“平衡”的分析应用

(共35张PPT)
专题六　水溶液中的离子平衡
三大“平衡”的分析应用
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专题地位 与分值 核心重点模块。在高考理综卷或化学单科卷中,直接考查的分值约占8-15分。若算上与其他专题内容(如化学实验、元素化合物、化学反应原理)的综合考查,其影响分值更高,是拉开考生分数差距的关键专题。
主要考查 形式 1.选择题:常考查基本概念判断、图像分析、简单计算和比较(如pH、离子浓度大小顺序)。
2.填空题/解答题:必考题型。常与滴定实验相结合,考查原理分析(滴定曲线分析、指示剂选择);粒子浓度大小关系比较;守恒关系式的书写与应用(电荷守恒、物料守恒、质子守恒);Ka、Kh、Ksp的相关计算;误差分析。
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核心考点 梳理 1.弱电解质的电离平衡:电离平衡的移动与影响因素(温度、浓度、同离子效应等);电离度、电离常数的计算与应用(Ka、Kb);强弱电解质的比较与判断。
2.水的电离和溶液的pH:水的离子积(Kw)及影响因素(温度);pH的计算(强酸、强碱、弱酸、弱碱、混合溶液)【高频考点】;酸碱中和滴定曲线(pH曲线)的综合分析【高频难点】
3.盐类的水解平衡:水解的实质与规律(“谁弱谁水解,谁强显谁性”);影响水解平衡的因素(温度、浓度、酸碱度);水解离子方程式的书写;水解的应用(胶体制备、离子共存、溶液配制、泡沫灭火器等)。
4.溶液中粒子浓度大小比较:【顶级高频难点】三大守恒(电荷守恒、物料守恒、质子守恒)的应用;不同溶液(酸、碱、盐、混合溶液)中离子浓度的排序。
5.难溶电解质的溶解平衡(Ksp):沉淀溶解平衡的建立与特征;溶度积规则的应用(判断沉淀生成、溶解或转化);Ksp的计算与比较(纯水体系、同离子效应体系、沉淀转化体系);图像分析(pM-pH图、沉淀溶解曲线)。
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命题趋势 与热点 1.强化综合应用:减少对单一知识点的孤立考查,更多地将电离、水解、沉淀溶解平衡融合在同一情境中考查。
2.重视图像分析:通过新颖、复杂的图像考查学生信息提取和加工能力,图像分析是近年来的大热趋势。
3.紧扣生产生活:试题背景常来源于实际生产、环保、科研情境(如废水处理、矿物提取、药物合成),体现“学以致用”。
4.定量计算要求高:对Ka、Kb、Kh、Ksp的计算要求更加精确和灵活,常涉及对数运算和近似处理。
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复习策略 建议 1.构建网络:打破章节界限,将“电离”“水解”“沉淀”三大平衡联系起来,深刻理解其共性(平衡移动原理)和特性。
2.突破难点:专项训练粒子浓度大小比较和三大守恒关系的书写。归纳总结各类图像题的解题方法和突破口。
3.强化计算:提高运用平衡常数进行定量计算的能力,熟悉“三段式”在各类平衡计算中的应用。
4.关联实验:将本专题原理与酸碱中和滴定、沉淀滴定等实验操作紧密结合,做到知其然更知其所以然。
1.对比剖析“三大”平衡
平衡类型 电离平衡:CH3COOH CH3COO-+H+ 水解平衡:CH3COO-+H2O CH3COOH+OH- 沉淀溶解平衡:AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq) 研究对象 弱电解质溶液 能水解的盐溶液 难溶电解质 影响 因素 升温 促进电离 Ka增大 促进水解 Kh增大 若难溶物的溶解度与温度成正比,促进溶解;反之,则抑制溶解 若难溶物的溶解度与温度成正比,Ksp增大;反之,则Ksp减小
影 响 因 素 加水 促进电离 Ka不变 促进水解 Kh不变 促进溶解 Ksp不变
加入相 应离子 (或物质) 加入CH3COONa 或HCl,抑制电离 Ka不变 加入CH3COOH或NaOH,抑制水解 Kh不变 加入AgNO3或NaCl,抑制溶解 Ksp不变
加入反 应离子 (或物质) 加入OH-,促进电离 Ka不变 加入H+,促进水解 Kh不变 加入氨水,促进溶解 Ksp不变
2.证明弱电解质的思维方法(以醋酸为例)
(1)测定常温下0.1 mol·L-1醋酸溶液的pH,pH>1,说明醋酸为弱酸。
(2)测定常温下CH3COONa溶液的pH,pH>7,说明醋酸为弱酸。
(3)同温度、同浓度的盐酸的导电性强于醋酸溶液的导电性,说明醋酸是弱酸。
(4)1 mol·L-1的醋酸溶液中c(H+)约为0.01 mol·L-1,说明醋酸为弱酸。
(5)取pH=3的醋酸1 mL,用蒸馏水稀释到100 mL,pH<5,说明醋酸为弱酸。
(6)向0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液中加入少量CH3COONH4(水溶液呈中性)固体,溶液的pH变大,说明醋酸为弱酸。
3.走出溶液稀释、混合的误区
误区一:不能正确理解酸、碱的无限稀释规律。
常温下任何酸或碱溶液无限稀释时,溶液的pH都不可能大于7或小于7,只能接近7。
误区二:不能正确理解弱酸、弱碱的稀释规律。
溶液 稀释前溶液pH 加水稀释到原来体积的10n倍 稀释后溶液pH
酸 强酸 pH=a pH=a+n
弱酸 a碱 强碱 pH=b pH=b-n
弱碱 b-n误区三:不能正确掌握混合溶液的定性规律。
常温下,pH=n(n<7)的强酸和pH=14-n的强碱溶液等体积混合,混合溶液pH=7;pH=n(n<7)的醋酸和pH=14-n的氢氧化钠溶液等体积混合,混合溶液pH<7;pH=n(n<7)的盐酸和pH=14-n的氨水等体积混合,混合溶液pH>7。
　4.25 ℃时,不同溶液中水电离出的c(H+)或c(OH-)与溶液中c(H+)或c(OH-)的关系
举例 由水电离出的c(H+)/(mol·L-1) 说明
pH=3的HCl、CH3COOH溶液 10-11
pH=12的NaOH、 NH3·H2O溶液 10-12 pH=3的AlCl3、FeCl3溶液 10-3 pH=11的CH3COONa、Na2CO3、NaHCO3溶液 10-3 1.(2025·江苏模拟预测)室温下,探究醋酸的性质,下列实验方案能达到探究目的的是(　　)
D　
选项 探究目的 实验结论
A 测定醋酸溶液的浓度 取一定体积的醋酸溶液,加入几滴甲基橙,用已知浓度的NaOH标准溶液滴定,根据消耗标准液的体积进行计算
B 醋酸是否弱酸 向Al(OH)3悬浊液中滴加0.1 mol/L的CH3COOH溶液,观察溶液是否澄清
C 检验体系中是否有未反应的醋酸 乙酸和乙醇在一定条件下发生酯化反应,待充分反应后,将体系中液体稀释,再加入饱和NaHCO3溶液
D 用pH计分别测定浓度均为0.1 mol/L的CH3COONa溶液和Na2CO3溶液的pH,并比较大小
【解析】甲基橙的变色范围在酸性区域(pH=3.1~4.4),而醋酸与NaOH的滴定终点为碱性(pH>7),应使用酚酞作为指示剂。使用甲基橙会导致终点判断错误,无法准确测定醋酸浓度,A错误;Al(OH)3溶于强酸或弱酸的条件是H+浓度足够,0.1 mol/L醋酸解离的H+浓度较低(约0.0013 mol/L),但若实验中Al(OH)3溶解,仅能说明H+浓度足够,无法区分醋酸是强酸还是弱酸,B错误;酯化反应后体系中可能残留硫酸(催化剂),加入NaHCO3会与硫酸反应产生CO2,干扰对未反应乙酸的检测,无法准确检验醋酸的存在,C错误;若Na2CO3溶液的pH高于CH3COONa溶液,说明C水解程度更大,对应的酸性弱于CH3COOH。该实验能直接比较两者酸性强弱,D正确。
2.(2025·哈尔滨二模)室温下进行下列实验,根据实验操作和现象所得到的结论正确的是(　　)
D　
选项 实验操作或现象 结论
A 实验室合成少量氨气并检验氨气的存在
B 向浓度均为0.05 mol·L-1的NaI、NaCl混合溶液中滴加AgNO3溶液,最终有黄色沉淀生成 Ksp(AgI)>Ksp(AgCl)
C 用pH试纸测得:CH3COONa溶液的pH约为9,NaNO2溶液的pH约为8 HNO2电离出H+的能力比CH3COOH的强
D 滴定终点前冲洗锥形瓶内壁
【解析】氨气溶于水生成一水合氨,一水合氨电离产生氢氧根离子,氨气不能使干燥pH试纸变色,A错误;向相同浓度的NaI、NaCl混合溶液中滴加少量AgNO3溶液,最终有黄色沉淀生成,不能确定AgCl和AgI沉淀先后顺序,不能得出Ksp(AgI)>Ksp(AgCl),B错误;CH3COONa溶液与NaNO2溶液的浓度、温度不确定,故不能由盐溶液的pH大小判断对应弱酸的酸性强弱,C错误;在滴定过程中,滴定接近终点时,锥形瓶内壁可能附着少量未被反应的滴定液或被滴定液。若此时用蒸馏水冲洗,虽然会增加溶液体积,但锥形瓶中溶质的物质的量不会改变,D正确。
3.(2025·甘肃金昌三模)常温下,向等物质的量(2.0×10-4 mol)的BaCO3和Na2SO4固体中分别加入2 mL水配成浊液和溶液,完成如图所示实验。已知:
Ksp(BaCO3)=2.6×10-9,Ksp(BaSO4)=1.1×10-10;H2CO3的=4.5×10-7,
=4.7×10-11。下列说法错误的是(　　)
A.③中的固体为BaCO3和BaSO4的混合物
B.往①中通入一定量的CO2使溶液呈中性,溶液
中存在:c(H2CO3)>c(C)
C.③溶液中存在c(Na+)=2c(C)+
2c(HC)+2c(H2CO3)+2c(S)
D.水的电离程度:③>①>②
C　
【解析】由混合后溶液的颜色加深可知,溶液中的C浓度增大,且Ksp(BaCO3)和Ksp(BaSO4)相差不大,因此有部分BaCO3转化为BaSO4,A项正确;因为H2CO3的=4.5×10-7、=4.7×10-11,则当溶液呈中性时,==<1,因此c(H2CO3)>c(C),B项正确;③溶液中由电荷守恒得c(Na+)+c(H+)+2c(Ba2+)=c(OH-)
+2c(C)+c(HC)+2c(S),由质子守恒得c(OH-)
=c(H+)+c(HC)+2c(H2CO3),可推出c(Na+)+2c(Ba2+)=2c(C)+2c(HC)+2c(H2CO3)+2c(S),C项错误;由溶液的颜色可知,水的电离程度大小为③>①>②,D项正确。
4.(2025·广东湛江模拟预测)已知:H2A ═ H++HA-,HA- H++A2-。某化学研究小组利用pH传感器测定了暴露在空气中的0.1 mol·L-1Na2A溶液和蒸馏水(均溶有微量的二氧化碳)的pH随温度的变化曲线,如图所示。下列说法不正确的是(　　)
A.常温下,Na2A溶液(不含CO2 )呈碱性
B.温度高于60 ℃,Na2A溶液的pH增大的原因
可能是碳酸分解、溶解的CO2逸出
C.0.1 mol·L-1Na2A溶液中:0.2 mol·L-1=2c(A2-)+c(HA-)+c(OH-)
D.利用充分煮沸并用植物油液封冷却的蒸馏水进行实验,该蒸馏水的pH将随温度升高而减小
C　
【解析】由题意可知,A2-可发生水解:A2-+H2O HA-+OH-, 常温下Na2A溶液(不含CO2)呈碱性,A正确;碳酸分解、溶解的二氧化碳逸出会导致溶液氢离子浓度减小,pH增大,B正确;Na2A溶液中存在电荷守恒关系:
c+c=2c+c+c,将c=0.2 mol·L-1代入得到0.2 mol·L-1=2c+c+c-c,C错误;温度升高,水的电离程度增大,使水中的c增大,即pH减小,D正确。
5.(2024·广东联考)常温下浓度为0.1 mol·L-1的某些溶液的pH见下表:
下列有关说法正确的是(　　)
A.在相同温度下,同浓度的三种酸溶液的导电能力:H2CO3B.若将CO2通入0.1 mol·L-1Na2CO3溶液中至溶液呈中性,则溶液中存在:
2c(C)+c(HC)=0.1 mol·L-1
C.根据上表,水解方程式ClO-+H2O HClO+OH-的平衡常数Kh≈10-7.6
D.向上述NaClO溶液中通HF气体至恰好完全反应时:c(Na+)>c(F-)
>c(H+)>c(HClO)>c(OH-)
C　
溶质 NaF NaClO Na2CO3
pH 7.5 9.7 11.6
【解析】相同浓度的钠盐溶液碱性越强,说明酸根离子水解程度越大,相应酸的酸性越弱;根据钠盐溶液的pH知,酸根离子的水解程度:C>ClO->F-,相应酸的酸性:HCc(H+),D错误。
6.BiOCl是一种具有珍珠光泽的材料,利用金属Bi制备BiOCl的工艺流程如
图:
下列说法错误的是(　　)
A.酸浸工序中分次加入稀HNO3可降低反应的剧烈程度
B.转化工序中加入稀盐酸可抑制生成BiONO3
C.水解工序中加入少量CH3COONa(s)可提高Bi3+水解程度
D.水解工序中加入少量NH4NO3(s)有利于BiOCl的生成
D　
【解析】硝酸为强氧化剂,可与金属铋反应,酸浸工序中分次加入稀HNO3,可降低反应的剧烈程度,A正确;金属铋与硝酸反应生成的硝酸铋会发生水解反应生成BiONO3,水解的离子方程式为Bi3++N+H2O═BiONO3+2H+,转化工序中加入稀盐酸,使氢离子浓度增大,硝酸铋的水解平衡左移,可抑制生成BiONO3,B正确;氯化铋水解生成BiOCl的离子方程式为Bi3++Cl-+H2O
BiOCl+2H+,水解工序中加入少量CH3COONa(s),醋酸根离子会结合氢离子生成弱电解质醋酸,使氢离子浓度减小,氯化铋水解平衡右移,促进Bi3+水解,C正确;结合C项分析水解工序中加入少量NH4NO3(s),铵根离子水解生成氢离子,使氢离子浓度增大,氯化铋水解平衡左移,不利于生成BiOCl,且部分铋离子与硝酸根离子、水也会发生反应:Bi3++N+H2O BiONO3+2H+,也不利于生成BiOCl,D错误。
7.(2024·海南海口二模)已知:向难溶电解质饱和溶液中加入与该电解质没有相同离子的强电解质时,使难溶物溶解度增大的效应称为盐效应。常温下,在含大量BaSO4固体的浊液中加入0.01 mol下列物质(忽略体积变化),溶液中c(Ba2+)由大到小的排序正确的是①BaSO4　②Na2SO4　③KNO3(　　)
A.②①③ B.③②①
C.③①② D.①③②
C　
【解析】在含大量BaSO4固体的浊液中加入0.01 mol ①BaSO4时,对BaSO4的沉淀溶解平衡不产生任何影响,c(Ba2+)不变;加入0.01 mol ②Na2SO4时,增大了溶液中的c(S),使BaSO4的沉淀溶解平衡逆向移动,c(Ba2+)减小;加入0.01 mol ③KNO3时,发生盐效应,使BaSO4的溶解度增大,从而使c(Ba2+)增
大。综合以上分析,溶液中c(Ba2+)由大到小的排序③①②,故选C。
1.(2025·广东卷)CuCl微溶于水,但在Cl-浓度较高的溶液中因形成和而溶解。将适量CuCl完全溶于盐酸,得到含和的溶液,下列叙述正确的是(　　)
A.加水稀释,浓度一定下降
B.向溶液中加入少量NaCl固体,浓度一定上升
C.H的电离方程式为:HH++Cu++2Cl-
D.体系中,c(Cu+)+c(H+)=c(Cl-)+c()+c()+c(OH-)
A　
【解析】加水稀释,溶液体积变大,浓度一定下降,A正确;加入NaCl会增加Cl-浓度,可能促使,浓度不一定上升,B错误;H[CuCl2]应电离为H+和,而非分解为Cu+和Cl-,电离方程式错误,C错误;电荷守恒未考虑的电荷数,电荷守恒应为c+c=c+c+2c+c,D错误。
2.(2025·浙江1月选考)25 ℃时,H2CO3的电离常数=4.5×10-7,=4.7×10-11;Ksp(CaCO3)=3.4×10-9。下列描述不正确的是(　　)
A.HC+H2O H-+H2CO3,K=2.2×10-8
B.2HC H2CO3+C,K=1.0×10-4
C.HC+Ca2+ CaCO3(s)+H+,K=1.4×10-2
D.NaHCO3溶液中,c(H+)+c(H2CO3)=c(OH-)+c(C),则c(H+)=
D　
【解析】+H2O OH-+H2CO3,
K====2.2×10-8,A正确;2
H2CO3+C,K====1.0×10-4,B正确; +Ca2+ CaCO3(s)+H+,K=
===1.4×10-2,C正确;=
=c2×,由于c+
c=c+c,
=c2,D错误。
3.(2025·重庆卷)某兴趣小组探究沉淀的转化。将2 mL 0.1 mol·L-1 AgNO3溶液与同浓度同体积的NaCl溶液混合,得悬浊液1,然后进行如下实验。下列叙述错误的是(　　)
A.溶液1中c(Ag+)+c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(N)+c(OH-)
B.溶液2中c(Cl-)>c()
C.溶液3中c(H+)=c(OH-)
D.上述实验可证明Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)
C　
【解析】溶液1中主要溶质是NaNO3,同时由于存在溶解平衡:AgCl
Ag++Cl-,还存在极少量的Ag+、Cl-,选项中满足电荷守恒关系,A正确;根据元素守恒可知,若Ag+不水解,则c=c,但Ag+会水解生成其他含银的微粒,故c>c,B正确;溶液3中可能存在氨水过量的情况,不能得出c=c的结论,C错误;由实验操作可知,存在转化AgCl Cl AgI,由此说明AgI更难溶,故可得出结论Ksp>Ksp,D正确。
4.(2024·江苏卷)室温下,通过下列实验探究SO2的性质。已知(H2SO3)=1.3×10-2,(H2SO3)=6.2×10-8。
实验1:将SO2气体通入水中,测得溶液pH=3。
实验2:将SO2气体通入0.1 mol·L-1 NaOH溶液中,当溶液pH=4时停止通气。
实验3:将SO2气体通入0.1 mol·L-1酸性KMnO4溶液中,当溶液恰好褪色时停止通气。
下列说法正确的是(　　)
A.实验1所得溶液中:c(HS)+c(S)>c(H+)
B.实验2所得溶液中:c(S)>c(HS)
C.实验2所得溶液经蒸干、灼烧制得NaHSO3固体
D.实验3所得溶液中:c(S)>c(Mn2+)
D　
【解析】实验1所得溶液中存在电荷守恒:c(H+)=c(OH-)+c()
+2c(S)>c(S)+c(), A错误;实验2所得溶液pH=4,即c(H+)=10-4 mol·L-1,(H2SO3)==6.2×10-8,==6.2×10-4<1,故c(S)c(Mn2+),D正确。