专题6水溶液中的离子平衡整理:陈玉莲审稿:李丽考点1强弱电解质的电离1.电解质的电离(1)强电解质在水溶液中是完全电离的。(2)弱电解质在水溶液中是小部分发生电离的。①多元弱酸分步电离,分步书写:②多元弱碱分步电离,一步书写:2.弱电解质的电离平衡(1)特征:①动:υ(离子化)=υ(分子化)≠0的动态平衡;②定:条件一定,分子和离子浓度一定;③变:条件改变,平衡破坏,发生移动。(2)影响因素(以CH3COOH⇌CH3COO-+H+为例)①浓度:加水稀释促进电离,溶液中n(H+)增大,c(H+)减小②温度:升温促进电离(因为电离过程是吸热的)③相关离子:例如加入无水CH3COONa能抑制电离,加入盐酸也抑制电离,加入碱能促进电离,仍然符合勒夏特列原理。3.电离平衡常数(K)--弱电解质电离程度相对大小一种参数对于一元弱酸HA⇌H++A-,平衡时,K=c(H+)c(A-)/c(HA)对于一元弱碱MOH⇌M++OH-,平衡时,K=c(M+)c(OH-)/c(MOH)K值越大,电离程度越大,相应酸(或碱)的酸性(或碱性)越强。影响电离平衡常数的因素:K值只随温度变化。例1.有①②③三瓶体积相等、浓度都是1mol·L-1的HCl溶液,将①加热蒸发至体积减少一半,在②中加入少量CH3COONa固体(加入后溶液仍呈强酸性),③不作改变,然后以酚酞作指示剂,用NaOH溶液滴定上述三溶液,所消耗的NaOH溶液的体积是A.①=③②B.③②①C.③=②①D.①=②=③例2.已知乙酸(HA)的酸性比甲酸(HB)弱,在物质的量浓度均为0.1mol/L的NaA和NaB混合溶液中,下列排序正确的是A.c(OH)c(HA)c(HB)c(H+)B.c(OH-)c(A-)c(B-)c(H+)C.c(OH-)c(B-)c(H+)c(A-)D.c(OH-)c(HB)c(HA)c(H+)例3.某二元酸H2A的溶液,按下式发生一级和二级电离:H2A⇌H++HA-,HA-⇌H++A2-。已知相同浓度时的一级电离大于二级电离。设有下列四种溶液:A.0.01mol/L的H2A溶液B.0.01mol/L的NaHA溶液C.0.02mol/L的HCl溶液与0.04mol/L的NaHA溶液等体积混合液D.0.02mol/L的NaOH溶液与0.02mol/L的NaHA溶液等体积混合液据此填写下列空白(填代号)(1)c(H+)最大的是______最小的是________。(2)c(H2A)最大的是_____最小的是________。(3)c(A2-)最大的是_______最小的是________考点2水的电离和溶液的pH1.水的离子积(1)H2O⇌H++OH-;△H0,KW=c(H+)·c(OH-)(2)性质①在稀溶液中,Kw只受温度影响,与溶液的酸碱性和浓度大小无关。②在其它条件一定的情况下,温度升高,KW增大,反之则减小。③在任何溶液中都有Kw,而且溶液中H2O电离产生的c(H+)水=c(OH-)水④在溶液中,Kw中的c(OH-)、c(H+)指溶液中总的离子浓度。2.溶液的pH(1)定义:pH=-lgc(H+),广泛pH试纸的测量范围为0~14。注意:当溶液中c(H+)或c(OH-)大于1mol/L时,不用pH表示酸碱性。(2)pH、c(H+)与溶液酸碱性的关系溶液的酸碱性据c(H+)与c(OH-)大小判断,用pH判断必须知道温度(3)有关pH的计算①酸溶液中,Kw=c(H+)·c(OH-)≈c(H+)酸·c(OH-)水=c(H+)酸·c(H+)水;碱溶液中,Kw=c(H+)·c(OH-)≈c(OH-)碱·c(H+)水=c(OH-)碱·c(OH-)水。②强酸、强碱溶液稀释的计算(常温)酸性溶液无限加水稀释,pH只能接近于7,且仍小于7;碱性溶液无限加水稀释时,pH只能接近于7,且仍大于7。pH值相同的强酸(碱)溶液与弱酸(碱)溶液稀释相同的倍数时,强酸(碱)溶液pH值的变化比弱酸(碱)溶液pH值的变化幅度大。③强酸、强碱溶液混合后溶液的pH计算酸按酸,碱按碱,酸碱混合看过量例4.25℃时,水的电离达到平衡:H2O⇌H++OH-;△H0,下列叙述正确的是A.向水中加入稀氨水,平衡逆向移动,c(OH-)降低B.向水中加入少量固体硫酸氢钠,c(H+)增大,KW不变C.向水中加入少量固体CH3COONa,平衡逆向移动,c(H+)降低D.将水加热,KW增大,pH不变例5.氯气溶于水达到平衡后,若其他条件不变,只改变某一条件,下列叙述正确的是A.再通入少量氯气,c(H+)/c(ClO-)减小B.通入少量SO2,溶液漂白性增强C.加入少量固体NaOH,一定有c(Na+)=c(Cl-)+c(ClO-)D.加入少量水,水的电离平衡向正反应方向移动例6.将0.05mol/L的盐酸溶液和末知浓度的NaOH溶液以1:2的体积比混合,所得混合液的pH为12,用上述NaOH滴定20mLpH为3的某一元弱酸溶液,达到终点时消耗12.5mLNaOH溶液。试求:(1)NaOH溶液的物质的量浓度;(2)此一元弱酸的物质的量浓度考点3盐类水解1.概念:盐类水解(如F-+H2O⇌HF+OH-)实质上可看成是两个电离平衡移动的综合结果:①水的电离平衡向正方向移动(H2O⇌H++OH-),②另一种弱电解质的电离平衡向逆方向移动(HF⇌F-+H+)。也可以看成是中和反应的逆反应,升温会促进水解。2.水解规律:有弱才水解,无弱不水解,都弱双水解,越弱越水解,谁强显谁性。(1)多元弱酸盐分步水解,如:(2)通常弱酸根或弱碱的阳离子的水解程度都很小。(3)同一溶液中有多种离子水解时,若水解显同性,则相互抑制,各离子的水解程度都比同等条件下单一离子的水解程度小;若水解显不同性,则相互促进,各离子的水解程度都比同等条件下单一离子的水解程度大。溶液显何性由水解程度大的那种微粒决定。(如醋酸铵溶液显中性,碳酸铵溶液显碱性)3.电离平衡与水解平衡的共存(1)弱酸的酸式盐溶液,酸碱性取决于电离和水解程度的相对大小。(2)弱酸(碱)及弱酸(碱)对应盐的混合溶液,如;等浓度的醋酸与醋酸钠的混合溶液,NH3H2O与NH4Cl的混合溶液,电离大于水解。4.电解质溶液中的三大守恒:(1)电荷守恒:(2)物料守恒:(3)质子守恒:5.盐类水解的应用:(1).分析判断盐溶液酸碱性时要考虑水解(2).确定盐溶液中的离子种类和浓度时要考虑盐的水解。(3).配制某些盐或盐溶液时要考虑盐的水解(4).某些活泼金属与强酸弱碱溶液反应,要考虑水解(5).制备氢氧化铁胶体时要考虑水解(6).分析盐与盐反应时要考虑水解.(7).其它方面①净水剂的选择:如Al3+,FeCl3等均可作净水剂,从水解的角度解释②化肥的使用时应考虑水解。如草木灰不能与铵态氮肥混合使用③小苏打片可治疗胃酸过多④纯碱液可洗涤油污⑤磨口试剂瓶不能盛放Na2SiO3,Na2CO3等试剂例7.现有等浓度的下列溶液:①醋酸,②苯酚,③苯酚钠,④碳酸,⑤碳酸钠,⑥碳酸氢钠。按溶液pH由小到大排列正确的是A.④①②⑤⑥③B.④①②⑥⑤③C.①④②⑥③⑤D.①④②③⑥⑤例8.25℃时,等浓度的NaHCO3和Na2CO3溶液,下列判断错误的是A.均存在电离平衡和水解平衡B.存在的粒子种类相同C.c(OH-)前者大于后者D.分别加入NaOH固体,恢复到原温度,c(CO32-)均增大考点4离子浓度大小关系比较(1)离子浓度大小的判断在判断能水解的盐溶液中离子浓度大小时,首先要明确盐的电离是完全的,水解是微弱的;其次要明确多元弱酸盐的水解是分步进行的,且水解程度逐级减弱,即第一步水解是主要的,还要考虑水的电离。(2)应用好三大守恒:电荷守恒、物料守恒、质子守恒例9.在25℃时,将pH=11的NaOH溶液与pH=3的CH3COOH溶液等体积混合后,下列关系式中正确的是()A.c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)B.c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)C.c(Na+)c(CH3COO-)c(OH-)c(H+)D.c(CH3COO-)c(Na+)c(H+)c(OH-)例10.有①Na2CO3溶液、②CH3COONa溶液、③NaOH溶液各25mL,物质的量浓度均为0.1mol/L,下列说法正确的是()A.三种溶液pH的大小顺序是③②①B.若将三种溶液稀释相同倍数,pH变化最大的是②C.若分别加入25mL0.1mol/L盐酸后,pH最大的是①D.若三种溶液的pH均为9,则物质的量浓度的大小顺序是③①②例11.将0.2mol/LHCN溶液和0.1mol/L的NaOH溶液等体积混合后,溶液显碱性,下列关系正确的是(双选)A.c(HCN)c(CN-)B.c(Na+)c(CN-)C.c(HCN)-c(CN-)=c(OH-)D.c(HCN)+c(CN-)=0.1mol/L例12.盐酸、醋酸和碳酸氢钠是生活中常见的物质。下列表述正确的是A.在NaHCO3溶液中加入与其等物质的量的NaOH,溶液中的阴离子只有CO32-和OH-B.NaHCO3溶液中:c(H+)+c(H2CO3)=c(OH-)C.10mL0.10mol·L-1CH3COOH溶液加入等物质的量的NaOH后,溶液中离子的浓度由大到小的顺序是:c(Na+)c(CH3COO-)c(OH-)c(H+)D.中和体积与pH都相同的HCl溶液和CH3COOH溶液所消耗的NaOH物质的量相同考点5沉淀溶解平衡1.溶度积的概念难溶电解质在水溶液中会有如下平衡:AnBm(s)⇌nAm+(aq)+mBn-(aq)根据化学平衡原理,它的平衡常数表达为:Ksp=c(Am+)nc(Bn-)m,Ksp称为溶度积常数,简称溶度积。(1)Ksp的数值在稀溶液中不受离子浓度的影响,只取决与温度。(2)溶度积的大小反映了难溶电解质溶解能力的大小。对于同种类型基本不水解的难溶强电解质,溶度积越大,溶解度也越大;对于不同类型难溶电解质,就不能简单用Ksp大小来简单比较,应换算到溶解度。2.溶度积规则浓度商Qc与溶度积Ksp的大小关系与判断沉淀的生成与溶解:QcKsp时,若溶液中有固体存在,则沉淀量减少,直至平衡;Qc=Ksp时,沉积与溶解处于平衡状态;QcKsp时,此时有沉淀析出,直至沉淀与溶解达到平衡状态。利用该规则既可判断体系中有无沉淀生成,也可通过控制离子浓度,使产生沉淀、沉淀溶解或沉淀发生转化。(1)沉淀的溶解——创造条件使溶液中Qc<Ksp。(2)难溶电解质的转化——生成更难溶的电解质。如:Cl-+Ag+⇌AgClAgCl+I-⇌AgI+Cl-2AgI+S2-⇌Ag2S+2I-沉淀溶解和转化的实质:难溶电解质溶解平衡的移动。3.综合应用解决沉淀溶解平衡的思路:“看到”粒子—“找到”平衡—“想到”移动例13.某温度时,BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是提示:BaSO4(s)⇌Ba2+(aq)+SO42-(aq)的平衡常数Ksp=c(Ba2+)·c(SO42-),称为溶度积常数。A.加入Na2SO4可以使溶液由a点变到b点B.通过蒸发可以使溶液由d点变到c点C.d点无BaSO4沉淀生成D.a点对应的Ksp大于c点对应的Ksp例14.在25℃时,FeS的Ksp=6.3×10-18,CuS的Ksp=1.3×10-36ZnS的Ksp=1.3×10-24。下列有关说法中正确的是()。A.25℃时,CuS的溶解度大于ZnS的溶解度B.25℃时,饱和CuS溶液中Cu2+的浓度为1.3×10-36mol•L-1C.向物质的量浓度相同的FeCl2、ZnCl2的混合液中加入少量Na2S,只有FeS沉淀生成D.除去某溶液中的Cu2+,可以选用FeS作沉淀剂考点6:酸碱中和滴定(氧化还原反应滴定)(1)定义:(2)原理:(3)关键:准确测定标准液与待测液的体积,准确判断滴定的终点(4)操作:①洗涤②查漏③润洗④注液⑤排气泡⑥调整液面⑦读数⑧量取待测液加指示剂⑨滴定至终点读数⑩重复操作、计算(5)误差分