高三水溶液中的离子平衡专题复习

高三水溶液中的离子平衡专题复习第一节电离平衡一：强、弱电解质概念辨析：⑴“盐类水解”中的“强、弱”就来自于电解质中强碱或弱碱中的阳离子和强酸或弱酸中的阴离子。⑵电解质和非电解质都是化合物，单质和混合物即不是电解质也不是非电解质。⑶判断电解质看该化合物能否自身电离，如SO3、SO2、NH3等是非电解质。⑷判断电解质的强弱看它能否完全电离（在水溶液或熔化时），与其溶解性的大小、导电性强弱无关。⑸溶液的导电性与自由移动的离子浓度及离子所带的电荷数目有关，而与电解质的强弱无必然的关系。⑹有的电解质只能在水溶液中导电，如酸；有的电解质在水溶液和熔化状态下都能导电，如碱、盐。此法可区分共价键和离子键。二：电解质的电离及电离平衡注：多元弱酸分步电离，每次只电离出一个H+，以为主例：⑶影响弱电解质电离平衡的因素：见表。三：本节题型题型之一：考查电解质的判断（1）下列物质的水溶液能导电，但属于非电解质的是（）A．COOHCH3B．2ClC．34HCONHD．2SO题型之二：考查强弱电解质的比较（2）体积相同，浓度均为0.1mol/L的醋酸（a）、盐酸（b）、硫酸（c）溶液。强酸强碱大多数盐弱酸弱碱水和少数盐电解质强电解质化合物弱电解质某些金属氧化物非电解质单质纯净物混合物物质项目C(H+)酸性中和碱的能力与足量活泼金属产生H2的总量与同一金属反应时起始速率大小比较（3）体积相同，PH=1的醋酸（a）、盐酸（b）、硫酸（c）溶液。项目C(酸)酸性中和碱的能力与足量活泼金属产生H2的总量与同一金属反应时起始速率大小比较题型之三：考查强弱电解质的证明方法提炼：测定某酸为弱酸的方法，一般从三个方面入手：①能否完全电离；②是否存在电离平衡，外界条件的改变会引起平衡的移动；③弱酸根离子水解呈碱性。其方法（HA酸为例，延伸至弱电解质）㈠同条件下，测浓度都为0.1mol/L的HA和HCl的导电性，若HA弱则是弱酸。㈡测浓度为0.01mol/L的HA的PH，若PH=2（强酸），若PH﹥2（弱酸）㈢取V相同，PH相同的HA和HCl，加入足量的锌粒，最终产生H2多的为弱酸。㈣取V相同，PH相同的HA和HCl，滴入NaOH中，耗碱量多的为弱酸。㈤稀释后测PH，如10mL、PH=1的HA，稀释至10L，若PH=4（强酸），若1﹤PH﹤4（弱酸），（PH变化越慢则酸性越弱）㈥同离子效应：往HA溶液中加入其相应的盐（如NaA），若发生移动（指示剂显示）为弱酸。㈦测HA对应的钠盐溶液PH，如0.1mol/L的NaA溶液，PH﹥7时，HA为弱酸。（4）下列事实能说明亚硝酸是弱电解质的是（)A．亚硝酸钠溶液的pH大于7B．用亚硝酸溶液做导电试验，灯泡很暗C．亚硝酸溶液不与硫酸钠溶液反应D．0．1mol·L-1亚硝酸溶液的pH为2．1题型之四：考查弱电解质电离平衡的移动（5）0.1mol/L的醋酸溶液中，改变条件的变化情况。平衡移动C(H+)C(OH-)C(CH3COO-)导电能力加CH3COONa加NaOH加H2SO4加纯CH3COOH升高温度加水稀释（6）0.1mol/L氨水溶液在稀释过程中，始终保持增大趋势的是()A.OH的物质的量C.O)HNH()NH(23+4ccB.cH+cOHD.)OH()NH(-+4cc第二节水的电离和溶液的PH一：水的电离⑴水的离子积常数KW=c(H+)·c(OH-)特点：KW只与温度有关，且随温度的升高而增大，只有在通常情况下（250C）不论是酸、碱、盐溶液均有KW=10-14，且水电离出的c(H+)=c(OH-)。⑵影响水的电离的因素（见表）二：溶液的酸碱性与PH⑴溶液的酸碱性与PH的关系酸碱性实质250C溶液酸碱性与PH的关系酸性c(H+)﹥c(OH-)PH﹤7PH越小，酸性越强，c(H+)越大中性c(H+)=c(OH-)PH=7碱性c(H+)﹤c(OH-)PH﹥7PH越大，碱性越强，c(OH-)越大⑵PH及其性质①PH小的酸性溶液，不一定是强酸溶液。（如NaHSO4溶液）②PH一般是指常温下，其它温度下，中性溶液的PH≠7③对于PH=a的酸，稀释10n倍时，强酸的PH=a+n，弱酸为a﹤PH﹤a+n。对于PH=b的碱，稀释10n倍时，强碱的PH=b-n，弱碱为b﹥PH﹥b-n。PH变化越大则酸性或碱性越强。④常温下，不论稀释多少倍，酸溶液的PH值都﹤7，碱溶液的PH值都﹥7。⑶PH的计算公式：PH=-lg{c(H+)},适用范围c(H+)或c(OH-)≤1mol/L①单一溶液的计算类型及计算方法A强酸溶液，如HnA的浓度为Cmol/L，c(H+)=nCPH=-lgnCB强碱溶液，如B(OH)n的浓度为Cmol/L，c(H+)=KWc(OH-)PH=14+lgnC②酸或碱混合的PH的计算A强酸与强酸混合，c(H+)混={c(H+)1V1+c(H+)2V2}（V1+V2），再求PH。（若等体积混合PH混=PH小+lg2）B强碱与强碱混合，c(OH-)混={c(OH-)1V1+c(OH-)2V2}（V1+V2），再求c(H+)，再求PH。（若等体积混合PH混=PH大-lg2）③强酸和强碱混合的PH值的计算A若恰好中和，溶液的n(H+)=n(OH-)B若酸剩，则先求c(H+)混={c(H+)酸V酸-c(OH-)碱V碱}（V酸+V碱），再求PH。C若碱剩，则先求c(OH-)混={c(OH-)碱V碱-c(H+)酸V酸}（V酸+V碱），再求c(H+)，再求PH。三：本节题型题型之一：考查水的电离平衡平衡移动C(H+)C(OH-)水的电离程度Kw升高温度加烧碱加盐酸加FeCl3溶液加纯碱加金属钾题型之二：考查水的电离出的C(H+)或C(OH-)的计算（7）下列溶液：①pH＝0的盐酸，②0.5mol/L盐酸，③pH＝4的NH4Cl溶液，④0.1mol/LNaOH溶液，由水电离的氢离子物质的量浓度浓度由大到小的顺序正确地是（)A.①②③④B.③④②①C.①②③④D.③④①②方法提炼：水的电离出的C(H+)或C(OH-)的计算①纯水中：c(H+)水=c(OH-)水=Kw②加酸或碱的溶液中：酸则Kw=c(H+)酸×c(OH-)水或碱则Kw=c(H+)水×c(OH-)碱，再根据水中有c(H+)水=c(OH-)水来计算。③盐类水解的溶液中：溶液显什么性，就根据什么离子的浓度计算。题型之三：考查PH计算常温下PH=a的溶液，则C(H+)=10-amol/L，C(OH-)=10a-14mol/L。（8）常温下，某一元强碱溶液的pH值为a，某一元酸HA溶液的pH值为b，HA的电离度为10%，若将1体积此强碱溶液与10体积的HA溶液混合，恰好完全反应，则a与b之和为（）A14B15C16D17（9）将2510mLpH的KOH溶液跟5010mLpH的BaOH()2溶液混合，所得混合溶液的pH为（）A.9.7B.10C.10.3D.10.7（10）9901mLmolL.盐酸与1010052mLmolLBaOH.()溶液混合后，溶液的pHA.1.7B.10.7C.11D.11.3（11）常温下，有体积为VLpHm1，的稀硫酸和体积为VLpHn2，的NaOH溶液混合。（1）如果VV12时，①mn13，则溶液显_________性；②mn15，则溶液的pH________7（填“、、”）（2）如果混合后pH7时：①mn14，则VV12__；②mn13，则VV12___。（12）题⑴现有pH=2的HCl溶液100ml，要使它的pH=3，如果加入蒸馏水，需加水ml，如果加入PH=4的HCl溶液，需加入此HCl溶液_______ml⑵将pH=8的NaOH溶液与pH=11的NaOH溶液等体积混合后，溶液的pH=_______；⑶将0.1mol/L盐酸和0.06mol/L氢氧化钡溶液以等体积混合后，该混合溶液的pH=_____。(4)25℃时，PH=a的10体积的某强酸与PH=b的1体积的某强碱混合后，溶液呈中性，则a和b满足的关系____________题型之四：考查溶液酸碱性的表示（13）为更好的表示溶液的酸碱性，科学家提出酸度（AG）概念，AG=lg{c(H+)/c(OH-)}，则下列叙述正确的是（）A.中性溶液的AG=0B.常温下0.1mol/L盐酸溶液的AG=12C.常温下0.1mol/L氢氧化钠溶液AG=12D.酸性溶液的AG﹤0第三节盐类的水解一：盐类的水解实质：水的电离平衡正向移动。盐类水解促进水的电离。规律：有弱才水解，无弱不水解；谁弱谁水解，越弱越水解，谁强显谁性。书写：①单水解一般非常弱，用“”，不标“↓”或“↓”，生成不稳定的物质，也写化学式。②多元弱酸根分步水解，每次只结合一个H+，第步为主。例：③水解：弱酸根离子结合水电离的H+，溶液显碱性。弱阳离子结合水电离的OH-，溶液显酸性。二：影响盐类水解的因素：见表。专题：离子浓度大小比较题型归类解析⑴所用知识考虑平衡①水的电离平衡②弱电解质的电离平衡③弱酸根离子的水解平衡④盐的电离分清主次：①多元弱酸分步电离，多元弱酸根离子分步水解，都以第一步为主。②酸式盐的水解和溶液的酸碱性A多元强酸和强碱形成的酸式盐：只电离，不水解，其水溶液呈酸性，如NaHSO4。B多元弱酸和强碱形成的酸式盐：因盐溶液中电离出酸式酸根离子既电离又水解，溶液的酸碱性由电离和水解程度的相对大小而定。电离能力大于水解能力的酸式盐主要有：NaHSO3、NaH2PO4等,其水溶液呈酸性；水解能力大于电离能力的酸式盐主要有：NaHCO3、NaHS、Na2HPO4等,其水溶液呈碱性。③如都为0.1mol/L的CH3COOH和CH3COONa的混合液显酸性，是因为CH3COOH的电离大于CH3COO-的水解；都为0.1mol/L的NH3·H2O和NH4Cl的混合液显碱性，因为NH3·H2O电离大于NH4+的水解。但HCN的电离小于CN-的水解，所以同浓度的HCN和NaCN混合液显碱性。但有时看题中给出的信息。三个守恒①电荷守恒：溶液中阳离子所带的正电荷总数等于阴离子所带的负电荷总数，如NaHCO3溶液中c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-)②物料守恒（原子守恒）溶液中某元素的各种存在形式中，原子个数守恒：如0.1mol/L的Na2CO3溶液中c(Na+)=2c(CO32-)未水解=2c(HCO3-)+2c(CO32-)+2c(H2CO3)③质子（H+）守恒：溶液中由水电离的H+和OH-数目相同，如Na2S溶液中c(OH-)=c(H+)水解的=c(H+)剩下的+c(HS-)+2c(H2S)第四节难溶电解质的溶解平衡沉淀溶解平衡：沉淀溶解平衡属于化学平衡，具有化学平衡的一切特征。溶解平衡的表达式：MmAnmMn＋（aq）＋nAm－（aq），溶度积Ksp＝[c（Mn＋）]m·[c（Am－）]n，它反映了难溶电解质在水中的溶解能力，它的大小与温度有关，而与浓度无关。沉淀溶解平衡移动方向的判断：溶度积规则：离子积Qc＝c（Mn＋）m·c（Am－）nQc＞Ksp，溶液处于过饱和溶液状态，生成沉淀。Qc＝Ksp，沉淀和溶解达到平衡，溶液为饱和溶液。Qc＜Ksp，溶液未达饱和，沉淀发生溶解。注意：电离平衡、水解平衡、溶解平衡的共性①加水均能促进三大平衡；②加热均能促进三大平衡（溶解平衡个别例外）③三大平衡均为水溶液中的平衡，故都不受压强的影响.④均遵循勒夏特列原理。⑵题型例析①溶质单一型（14）0.1mol/L的Na2CO3溶液中，下列关系正确的是（）Ac(Na+)=2c(CO32-)Bc(OH-)=2c(H+)Cc(HCO3-)﹥c(H2CO3)Dc(Na+)﹤c(CO32-)+c(HCO3-)（15）明矾溶液中各种离子的物质的量浓度大小关系能够确定的是（）Ac(K+)﹥c(Al3+)Bc(K+)=c(Al3+)Cc(OH-)=c(H+)Dc(Al3+)﹤c(H+)（16）在氯化铵溶液中，下列关系正确的是（）Ac(Cl-)﹥c(NH4+)﹥c(H+)﹥c(OH-)