高三化学二轮复习 第1部分 专题2 化学基本理论 突破点9 水溶液中的离子平衡.docx

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高三化学二轮复习第1部分专题2化学基本理论突破点9水溶液中的离子平衡

突破点9　水溶液中的离子平衡

提炼1　电离平衡及应用

1.弱电解质只进行微弱电离，发生电离的弱电解质及产生的离子都是少量的，同时注意考虑水的电离

如0.1mol/L的氨水中，由于存在电离平衡：

NH3·H2ONH

＋OH－、H2OH＋＋OH－，所以溶液中微粒浓度的关系为

c（NH3·H2O）>c（OH－）>c（NH

）>c（H＋）。

2．多元弱酸的电离分步进行，主要以第一步电离为主

如H2S溶液中，由于存在电离平衡：

H2SHS－＋H＋、HS－S2－＋H＋、H2OH＋＋OH－，所以溶液中微粒浓度关系为c（H2S）>c（H＋）>c（HS－）>c（S2－）。

3．电离平衡常见影响因素分析

（以CH3COOHCH3COO－＋H＋为例）

改变条件

平衡移动方向

c（H＋）

Ka

升高温度

正向移动

增大

增大

加水稀释

正向移动

减小

不变

加冰醋酸

正向移动

增大

不变

加浓盐酸

逆向移动

增大

不变

加入烧碱

正向移动

减小

不变

4.相同pH、相同体积的一元强酸与一元弱酸溶液的比较

5.溶液的酸碱性判断的最根本的标准是比较溶液中c（H＋）和c（OH－）的相对大小，而pH＝7或c（H＋）＝1×10－7mol·L－1，仅仅是在室温下的特例，因此在使用pH判断溶液酸碱性时，要特别注意温度条件。

提炼2　水解平衡及应用

1.水解是微弱的

如浓度为0.1mol/L、pH＝5.5的（NH4）2SO4溶液中，由于c（H＋）水＝c（OH－）水，而水电离产生的一部分OH－与很少量的NH

结合产生NH3·H2O，所以溶液中微粒浓度关系为c（NH

）>c（SO

）>c（H＋）>c（NH3·H2O）>c（OH－）。

2．盐溶液的酸碱性

（1）正盐：

谁弱谁水解，谁强显谁性。

强碱弱酸盐（如CH3COONa）―→弱酸根离子水解→结果：

c（OH－）>c（H＋）。

强酸弱碱盐（如NH4Cl）―→弱碱阳离子水解→结果：

c（H＋）>c（OH－）。

（2）酸式盐溶液

3．盐类水解的离子方程式

（1）多元弱酸盐的水解分步进行，以第一步为主，一般只写第一步水解的离子方程式，如Na2CO3水解的离子方程式：

CO

＋H2OHCO

＋OH－。

（2）多元弱碱阳离子的水解方程式一步写完，如FeCl3水解的离子方程式：

Fe3＋＋3H2OFe（OH）3＋3H＋。

（3）能完全水解的离子组，由于水解程度较大，书写时要用“===”“↑”“↓”等，如NaHCO3与AlCl3混合溶液反应的离子方程式：

Al3＋＋3HCO

===Al（OH）3↓＋3CO2↑。

如在Na2CO3溶液中存在着Na＋、CO

、H＋、OH－、HCO

，它们存在如下关系：

c（Na＋）＋c（H＋）＝2c（CO

）＋c（HCO

）＋c（OH－）。

（2）物料守恒规律

电解质溶液中，由于某些离子能水解或电离，粒子种类增多，但某些关键性的原子总是守恒的。

c（Na＋）＝2[c（CO

）＋c（HCO

）＋c（H2CO3）]

（3）质子守恒规律

电解质溶液中，电离、水解等过程中得到的质子（H＋）数等于失去的质子（H＋）数。

如Na2CO3溶液中质子守恒关系可以用图示分析如下：

由得失氢离子守恒可得：

c（OH－）＝c（H＋）＋c（HCO

）＋2c（H2CO3）。

提炼3　沉淀溶解平衡及应用1.沉淀溶解平衡常数——溶度积

（1）表达式：

对于溶解平衡MmAn（s）mMn＋（aq）＋nAm－（aq）　

Ksp＝[c（Mn＋）]m·[c（Am－）]n。

（2）意义：

溶度积（Ksp）反映了物质在水中的溶解能力。

（3）影响因素：

溶度积常数只与难溶性电解质的性质和温度有关，而与沉淀的量和溶液中离子的浓度无关。

2．溶度积的应用

通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度幂的乘积——离子积（Qc）的相对大小，判断难溶电解质在给定条件下能否生成或溶解：

当Qc>Ksp时，溶液为过饱和溶液，沉淀析出。

当Qc＝Ksp时，溶液为饱和溶液，处于平衡状态。

当Qc

3．Ksp的应用注意事项

（1）用溶度积直接比较难溶电解质的溶解能力时，物质的类型（如AB型、A2B型、AB2型等）必须相同。

（2）对于同类型物质，Ksp数值越大，难溶电解质在水中的溶解能力越强；当一种离子和其他几种离子都可能产生沉淀时，Ksp越小，沉淀越容易生成。

（3）对于不同类型的物质，当Ksp相差不大时不能直接作为比较依据，如常温下Ksp（AgCl）＝1.8×10－10，Ksp（Ag2CrO4）＝1.1×10－12，不能判断前者溶解度大。

（4）沉淀的转化过程中一般是溶解度大的易转化为溶解度小的，但也可以使溶解度小的沉淀转化成溶解度大的沉淀，如用饱和Na2CO3溶液浸泡重晶石（BaSO4）可制备溶于酸的钡盐BaCO3。

回访1　（2016·全国乙卷）298K时，在20.0mL0.10mol·L－1氨水中滴入0.10mol·L－1的盐酸，溶液的pH与所加盐酸的体积关系如图所示。

已知0.10mol·L－1氨水的电离度为1.32%，下列有关叙述正确的是（　　）

【导学号：

14942040】

A．该滴定过程应该选择酚酞作为指示剂

B．M点对应的盐酸体积为20.0mL

C．M点处的溶液中c（NH

）＝c（Cl－）＝c（H＋）＝c（OH－）

D．N点处的溶液中pH<12

D　[A项用0.10mol·L－1盐酸滴定20.0mL0.10mol·L－1氨水，二者恰好完全反应时生成强酸弱碱盐NH4Cl，应选用甲基橙作指示剂。

B项当V（HCl）＝20.0mL时，二者恰好完全反应生成NH4Cl，此时溶液呈酸性，而图中M点溶液的pH＝7，故M点对应盐酸的体积小于20.0mL。

C项M点溶液呈中性，则有c（H＋）＝c（OH－）；据电荷守恒可得c（H＋）＋c（NH

）＝c（OH－）＋c（Cl－），则有c（NH

）＝c（Cl－），此时溶液中离子浓度关系为c（NH

）＝c（Cl－）>c（H＋）＝c（OH－）。

D项NH3·H2O为弱电解质，部分发生电离，N点时V（HCl）＝0，此时氨水的电离度为1.32%，则有c（OH－）＝0.10mol·L－1×1.32%＝1.32×10－3mol·L－1，c（H＋）＝

＝

mol·L－1≈7.58×10－12mol·L－1，故N点处的溶液中pH<12。

]

回访2　（2014·新课标全国卷Ⅰ）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6×10－4

D．若硝酸钾中含有少量溴酸银，可用重结晶方法提纯

A　[A.由题图可知，随着温度升高，溴酸银的溶解度逐渐增大，因此AgBrO3的溶解是吸热过程。

B.温度越高物质的溶解速率越快。

C.由溶解度曲线可知，60℃时AgBrO3的溶解度约为0.6g，则其物质的量浓度约为0.025mol·L－1，AgBrO3的Ksp＝c（Ag＋）·c（BrO

）＝0.025×0.025≈6×10－4。

D.若KNO3中含有少量AgBrO3，可通过蒸发浓缩得到KNO3的饱和溶液，再冷却结晶获得KNO3晶体，而AgBrO3留在母液中。

]

热点题型1　滴定曲线分析及应用

1.（2016·河北石家庄调研）用0.1mol/LNaOH溶液滴定10mL0.1mol/LH2A溶液，溶液的pH与NaOH溶液的体积关系如图所示。

下列说法错误的是（　　）

A．A点溶液中加入少量水：

增大

B．B点：

c（Na＋）>c（HA－）>c（H＋）>c（A2－）>c（OH－）

C．C点：

c（Na＋）＝c（HA－）＋2c（A2－）

D．水电离出来的c（OH－）：

B>D

D　[向H2A溶液中加入少量水，H2A、H＋的浓度均减小，

＝

＝

，则

增大，故A正确；10mL0.1mol/LNaOH溶液与10mL0.1mol/LH2A溶液反应恰好生成NaHA，此时溶液呈酸性，HA－的电离程度大于其水解程度，所以B点有c（Na＋）>c（HA－）>c（H＋）>c（A2－）>c（OH－），故B正确；根据电荷守恒，c（Na＋）＋c（H＋）＝c（HA－）＋2c（A2－）＋c（OH－），C点溶液呈中性，所以c（Na＋）＝c（HA－）＋2c（A2－），故C正确；D点H2A与氢氧化钠恰好反应生成Na2A，A2－水解促进水的电离，B点为NaHA溶液，HA－电离使溶液呈酸性，抑制水的电离，所以水电离出来的c（OH－）：

B

]

2．常温下，向40.00mL0.1mol·L－1MOH溶液中滴加0.1mol·L－1盐酸，混合溶液的pH与所加盐酸体积的关系如图所示。

下列推断正确的是（　　）

A．MOH是强电解质

B．a点对应的溶液中：

c（Cl－）>c（M＋）>c（OH－）>c（H＋）

C．b点对应的溶液中：

c（Cl－）>c（M＋）>c（H＋）>c（OH－）

D．曲线上任意点所对应的溶液中都有c（H＋）＝c（OH－）＋c（MOH）

C　[A项，从图像中起点的pH和MOH溶液的浓度知，MOH是弱电解质，错误；B项，a点对应的溶液中：

c（M＋）>c（Cl－）>c（OH－）>c（H＋），错误；C项，b点时，二者恰好完全中和生成MCl，MCl水解，溶液呈酸性，溶液中离子浓度关系为c（Cl－）>c（M＋）>c（H＋）>c（OH－），正确；D项，只有b点对应的溶液中，存在质子守恒式：

c（H＋）＝c（OH－）＋c（MOH），错误。

]

3．25℃时，用Na2S沉淀Cu2＋、Mn2＋、Fe2＋、Zn2＋四种金属离子（M2＋），所需S2－最低浓度的对数值lgc（S2－）与lgc（M2＋）的关系如图所示。

下列说法正确的是（　　）

A．Ksp（CuS）约为1.0×10－20

B．向Cu2＋浓度为10－5mol·L－1的废水中加入ZnS粉末，会有CuS沉淀析出

C．向100mL浓度均为10－5mol·L－1的Cu2＋、Mn2＋、Fe2＋、Zn2＋的混合溶液中逐滴加入10－4mol·L－1的Na2S溶液，Zn2＋先沉淀

D．Na2S溶液中：

c（S2－）＋c（HS－）＋c（H2S）＝2c（Na＋）

B　[根据CuS对应的点（－25，－10）计算，c（S2－）＝10－25mol·L－1，c（Cu2＋）＝10－10mol·L－1，故Ksp（CuS）＝c（S2－）·c（Cu2＋）＝10－25×10－10＝10－35，A项错误；图上的点越向右，说明c（S2－）越大，同理，图上的点越向上，说明c（M2＋）越大，故Ksp（CuS）

]

4．（2016·天津高考）室温下，用相同浓度的NaOH溶液，分别滴定浓度均为0.1mol·L－1的三种酸（HA、HB和HD）溶液，滴定曲线如图所示，下列判断错误的是（　　）

A．三种酸的电离常数关系：

KHA>KHB>KHD

B．滴定至P点时，溶液中：

c（B－）>c（Na＋）>c（HB）>c（H＋）>c（OH－）

C．pH＝7时，三种溶液中：

c（A－）＝c（B－）＝c