高中化学微专题六电解质溶液中的平衡.docx

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高中化学微专题六电解质溶液中的平衡

一、弱电解质的电离平衡（以CH3COOH的电离为例）

1.弱电解质电离的特点：

CH3COOH

CH3COO—+H+

（1）动（动态平衡）、定（各微粒的含量保持不变）、等（电离的速率等于离子结合成分子的速率）、变（条件改变，平衡发生移动）。

（2）电离过程吸热；电离程度较小。

2.电离平衡常数：

用K表示，CH3COOH的电离平衡常数可表示为K（CH3COOH）=

[c（H+）·c（CH3COO—）]/c（CH3COOH）。

（1）电离平衡常数只随温度的变化而改变，不随参与电离平衡的分子和各离子的浓度变化而变化。

（2）K电离表达式中的各浓度指平衡时的浓度。

通常都用在25℃的电离常数来讨论室温下各种弱电解质溶液的平衡状态。

（3）多元弱酸是分步电离的，它的每一步电离都有相应的电离常数，通常用K1、K2、K3等表示，其大小关系为K1＞K2＞K3，一般都要相差104～105倍。

3.外界条件对电离平衡的影响：

（1）浓度：

增大弱电解质的浓度，电离平衡向右移动，溶质分子的电离程度减小；减小弱电解质的浓度（稀释），电离平衡向左移动，溶质分子的电离程度增大；增大离子的浓度（同离子效应），电离平衡向左移动，溶质分子的电离程度减小。

（2）温度：

升高温度，电离平衡向右移动，溶质分子的电离程度增大；降低温度，电离平衡向左移动，溶质分子的电离程度减小。

二、水的电离平衡

1.水的电离平衡的特点：

（1）水的电离是吸热的，升温，电离平衡向右移动，电离程度增大。

（2）水极难电离，25℃时1L纯水中只有1×10-7mol水分子发生电离。

（3）不同溶液中，c（H+）与c（OH-）不一定相等，但由水电离出的c（H+）和c（OH-）相等。

2.水的离子积常数

（1）25℃时水的离子积KW=1×10-14。

（2）KW只随温度变化而变化，温度升高，水的电离程度增大，KW增大。

（3）KW与溶液的酸碱性无关，在25℃时，酸性、碱性或中性溶液中KW均为1×10-14。

（4）水的离子积中c（H+）与c（OH-）均表示整个溶液中H+、OH-的总物质的量浓度。

三、盐类的水解平衡

1.盐类水解的实质：

盐电离出的弱离子（弱酸根离子或弱碱阳离子）和水所电离出的H＋或OH－结合生成弱电解质，破坏了水的电离平衡，从而使溶液呈现出酸性或碱性。

2.盐类水解的规律：

判断盐类是否发生水解以及水解后溶液的酸碱性，要看盐的离子对应的酸或碱的相对强弱。

水解规律：

“有弱才水解，无弱不水解，谁弱谁水解，越弱越水解，都弱都水解，谁强显谁性，同强显中性。

”

3.盐类水解的特点：

（1）动（动态平衡）、定（各微粒的含量保持不变）、等（离子水解的速率等于分子电离的速率）、变（条件改变，平衡发生移动）。

（2）盐类的水解过程是吸热的；盐类的水解程度一般都很小。

4.盐类水解方程式的书写：

（1）盐类的水解一般是微弱的，而且反应是可逆的，故书写盐类水解反应离子方程式时要用“

”，且水解生成的难溶物及气体，一般不标“↓”或“↑”（双水解反应除外）。

例如FeCl3水解：

Fe3++3H2O

Fe（OH）3+3H+。

（2）多元弱酸盐的水解是分步进行的，且以第一步为主，而多元弱碱盐的水解是一步完成的。

5.外界条件对盐类水解的影响：

（1）温度：

盐的水解是吸热过程，故升高温度有利于盐的水解。

例如，在Na2CO3溶液中加2滴酚酞试液，将溶液加热后，其红色加深。

（2）浓度：

增大盐的浓度，根据平衡移动的原理，可使水解平衡向正反应方向移动，但盐的总量增大，水解的百分数（即转化率）反而减小。

盐的浓度增大，盐溶液的H+或OH—浓度增大，酸性或碱性会随之增强，例如0.1mol/L的Na2CO3溶液的碱性要比0.01mol/LNa2CO3溶液的碱性强。

（3）溶液的酸碱性：

水解显酸性的盐溶液中加入碱，肯定促进盐的水解；水解显酸性的盐溶液中加入较强的酸，肯定抑制盐的水解。

同理水解显碱性的盐溶液中加入酸，会促进盐的水解；水解显碱性的盐溶液中加入较强的碱，会抑制盐的水解。

例如，配制FeCl3、AgNO3溶液时常加入少量相应的酸来抑制盐的水解，以防产生氢氧化物的沉淀。

四、难溶电解质的溶解

1.溶解平衡：

对于难溶电解质AmBn来说，存在平衡AmBn（s）

mAn+（aq）+nBm—（aq）。

2.溶度积常数：

在一定温度下，难溶电解质的饱和溶液中各组分离子浓度幂的乘积为一常数，称为溶度积常数，简称溶度积，用符号“Ksp”表示。

对于难溶电解质AmBn的溶解平衡：

AmBn（s）

mAn+（aq）+nBm—（aq），其溶度积常数为Ksp＝[c（An+）]m·[c（Bm—）]n，这里c（An+）与c（Bm—）为平衡浓度。

3.溶解平衡的特点：

（1）动（动态平衡）、定（各微粒的含量保持不变）、等（溶解的速率等于电离的速率）、变（条件改变，平衡发生移动）。

（2）溶解过程是吸热的；溶解程度都较小。

4.溶度积规则：

某难溶电解质的溶液中任一情况下有关离子浓度的乘积Qc（离子积），则Qc＝[c（An+）]m·[c（Bm—）]n，这里c（An+）与c（Bm—）为任意浓度，不一定是平衡浓度。

（1）当Qc＞Ksp时，溶液达到过饱和状态，溶液中有沉淀析出，直至溶液饱和，达到新的平衡；

（2）当Qc＝Ksp时，溶液达到饱和状态，沉淀与溶解处于平衡状态；

（3）当Qc＜Ksp时，溶液未饱和，溶液中无沉淀析出，若加入过量难溶电解质，难溶电解质溶解直至溶液饱和，达到新的平衡。

5.外界条件对溶解平衡的影响：

溶解平衡主要受温度的影响，一般来说，温度升高，难溶电解质的溶解平衡向右移动，溶解与电离程度增大。

例1下列说法中错误的是（　　）

A．室温下，向NH4HSO4溶液中加入NaOH至中性，则c（Na＋）＞c（SO

）＞c（NH

）

B．Mg（OH）2沉淀转化为Fe（OH）3沉淀较容易实现，说明Fe（OH）3的Ksp更小

C．向醋酸溶液中加入水，

不变（稀释过程中温度变化忽略不计）

D．25℃，amol·L－1氨水与0.01mol·L－1盐酸等体积混合液中c（NH

）＝c（Cl－），则K（NH3·H2O）＝

答案

解析

D

NH4HSO4溶液中滴加NaOH溶液，若二者物质的量相同，则溶质为等物质的量的（NH4）2SO4和Na2SO4，混合溶液呈酸性，若使混合溶液呈中性，即混合溶液中c（H＋）＝c（OH－），则滴加的NaOH溶液过量，根据电荷守恒可以得到c（Na＋）＋c（NH

）＝2c（SO

），故混合溶液中离子浓度大小关系为c（Na＋）＞c（SO

）＞c（NH

）＞c（OH－）＝c（H＋），A项正确；根据难溶物质容易转化为更难溶物质可知B项正确；将

分子、分母同时乘以c（H＋）：

＝

＝

，由于Ka（CH3COOH）和KW在相同温度下均为定值，故C项正确；在25℃下，混合后溶液中c（NH

）＝c（Cl－）＝0.005mol·L－1，根据物料守恒得c（NH3·H2O）＝（0.5a－0.005）mol·L－1，又c（H＋）＝c（OH－）＝10－7mol·L－1，故K（NH3·H2O）＝

＝

＝

，D项错误

例2水的电离平衡曲线如图所示，下列说法不正确的是（　　）

A．图中四点KW间的关系：

A＝D＜C＜B

B．若从A点到D点，可采用：

温度不变在水中加入少量酸

C．若从A点到C点，可采用：

温度不变在水中加入少量NH4Cl固体

D．若从A点到D点，可采用：

温度不变在水中加入少量NH4Cl固体

答案

解析

C

例3

（1）已知25℃时，Ksp[Mg（OH）2]＝1.8×10－11，Ksp[Cu（OH）2]＝2.2×10－20。

在25℃下，向浓度均为0.1mol·L－1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水，先生成________沉淀（填化学式），生成该沉淀的离子方程式为_______________________________。

（2）25℃时，向0.01mol·L－1的MgCl2溶液中，逐滴加入浓NaOH溶液，刚好出现沉淀时，溶液的pH为

________；当Mg2＋完全沉淀时，溶液的pH为________（忽略溶液体积变化，已知lg2.4＝0.4，lg7.7＝

0.9）。

（3）已知25℃时，Ksp（AgCl）＝1.8×10－10，则将AgCl放在蒸馏水中形成饱和溶液，溶液中的c（Ag＋）约为

______mol·L－1。

（4）已知25℃时，Ksp[Fe（OH）3]＝2.79×10－39，该温度下反应Fe（OH）3＋3H＋

Fe3＋＋3H2O的平衡常数K＝________。

答案

解析

（1）Cu（OH）2　Cu2＋＋2NH3·H2O===

Cu（OH）2↓＋2NH

（2）9.6　11.1　

（3）1.3×10－5　

（4）2.79×103

（3）Ksp（AgCl）＝1.8×10－10＝c（Ag＋）·c（Cl－）＝c2（Ag＋），解得：

c（Ag＋）≈1.3×10－5mol·L－1。

（4）Ksp[Fe（OH）3]＝c（Fe3＋）·c3（OH－），题示反应的平衡常数为K＝c（Fe3＋）/c3（H＋），25℃时水的离子积为KW＝c（H＋）·c（OH－）＝1×10－14，推得K＝Ksp[Fe（OH）3]/K

，即K＝2.79×10－39/（1×10－14）3＝2.79×103

1.下列叙述中正确的是（　　）

①pH=5的CH3COOH溶液和pH=5的NH4Cl溶液中,c（H+）相等

②Na2CO3溶液加水稀释后,恢复至原温度,pH和KW均减小

③某醋酸溶液的pH=a,将此溶液稀释1倍后,溶液的pH=b,则a>b

④在滴有酚酞溶液的氨水中,加入NH4Cl至溶液恰好无色,则此时溶液的pH<7

⑤1.0×10-3mol·L-1盐酸的pH=3.0;1.0×10-8mol·L-1盐酸的pH=8.0

⑥若1mLpH=1的盐酸与100mLNaOH溶液混合后,溶液的pH=7,则NaOH溶液的pH=11

⑦10mLpH=12的氢氧化钠溶液中加入pH=2的HA至pH刚好等于7,所得溶液体积V（总）≥20mL

A.①B.②⑦

C.③④D.⑤⑥

2.某化学研究性学习小组对电解质溶液作如下的归纳总结（均在常温下）,其中正确的是（　）①pH=1的强酸溶液,加水稀释后,溶液中各离子浓度都会降低

②1L0.50mol·L-1NH4Cl溶液与2L0.25mol·L-1NH4Cl溶液含N物质的量完全相等

③pH相等的四种溶液:

a.CH3COONa　b.C6H5ONa　c.NaHCO3d.NaOH,则四种溶液的溶质的物质的量浓度由小到大顺序为:

d

④pH=8.3的NaHCO3溶液:

c（Na+）>c（HC）>c（C）>c（H2CO3）

⑤pH=2的一元酸和pH=12的二元强碱等体积混合:

c（OH-）≤c（H+）

⑥pH=4、浓度均为0.1mol·L-1的CH3COOH、CH3COONa混合溶液中:

c（CH3COO-）+c（OH-）>c（CH3COOH）+c（H+）

A.①②④B.①③⑤

B.C.③⑤⑥D.②④⑥

3.已知:

HClO的Ka=3.0×10-8;H2CO3的Ka1=4.3×10-7,Ka2=5.6×10-11;Ksp（BaSO4）=1.1×10-

10;Ksp（BaCO3）=5.1×10-9。

下列说法中正确的是（　　）

A.相同条件下,pH相同的NaClO和Na2CO3溶液,物质的量浓度前者小于后者

B.常温下,将CH3COONa溶液和稀盐酸混合至溶液pH=7时:

c（Na+）>c（CH3COO