高三化学二轮复习课件专题十-水溶液中的离子平衡

专题十水溶液中的离子平衡考点一、水的电离、溶液的酸碱性核心考点突破►核心自查1．根据溶液中c(H＋)和水电离出的c(H＋)判断溶液的性质。(1)常温下水电离出的c(H＋)＝1×10－7mol·L－1，若某溶液水电离出的c(H＋)＜1×10－7mol·L－1，则可判断该溶液呈酸性或碱性；若某溶液中水电离出的c(H＋)＞1×10－7mol·L－1，则可判断出该溶液中存在能水解的盐，从而促进了水的电离。核心考点突破(2)常温下，溶液中的c(H＋)＞1×10－7mol·L－1，说明该溶液是酸性溶液或水解呈酸性的盐溶液；溶液中的c(H＋)＜1×10－7mol·L－1，说明该溶液是碱性溶液或水解呈碱性的盐溶液。核心考点突破2．常温下，酸性、中性和碱性溶液的比较。溶液的酸碱性c(H＋)与c(OH－)比较c(H＋)大小pH酸性溶液c(H＋)＞c(OH－)c(H＋)＞1×10－7mol·L－1＜7中性溶液c(H＋)＝c(OH－)c(H＋)＝1×10－7mol·L－1＝7碱性溶液c(H＋)＜c(OH－)c(H＋)＜1×10－7mol·L－1＞7核心考点突破3.“pH和等于14”时酸、碱混合问题的分析判断。pH和等于14的意义：酸溶液中的氢离子浓度等于碱溶液中的氢氧根离子的浓度。(1)已知酸、碱溶液的pH之和为14，则等体积混合时：①强酸、强碱―→pH＝7；②强酸、弱碱―→pH＞7；③弱酸、强碱―→pH＜7。核心考点突破(2)已知酸、碱溶液的pH之和为14，若混合后溶液的pH为7，则酸碱溶液体积比：①强酸、强碱―→V酸∶V碱＝1∶1；②强酸、弱碱―→V酸∶V碱＞1∶1；③弱酸、强碱―→V酸∶V碱＜1∶1。(3)强酸、强碱溶液等体积混合后溶液酸碱性的判断。看pH之和―→――→等于14pH＝7――→大于14pH＞7――→小于14pH＜7。核心考点突破►突破例练题组考查关于溶液酸、碱性与pH关系的分析判断1．(2015·淄博模拟)25℃，pH＝3的醋酸溶液(Ⅰ)和pH＝11的氢氧化钠溶液(Ⅱ)，下列说法正确的是(D)A．Ⅰ和Ⅱ的物质的量浓度均为0.001mol·L－1B．将Ⅰ稀释10倍，溶液中c(CH3COOH)、c(OH－)均减小C．Ⅰ和Ⅱ溶液混合，若c(OH－)＞c(H＋)，则氢氧化钠过量D．Ⅰ和Ⅱ等体积混合后，溶液中离子浓度大小为c(CH3COO－)＞c(Na＋)＞c(H＋)＞c(OH－)核心考点突破解析：A项，醋酸为弱酸，pH＝3的醋酸溶液的物质的量浓度大于0.001mol·L－1；B项，将醋酸稀释10倍，电离程度增大，n(H＋)、n(CH3COO－)增大，但c(H＋)、c(CH3COO－)减小，由于Kw＝c(H＋)·c(OH－)不变，则c(OH－)增大；C项，当醋酸和NaOH恰好完全反应时，得到CH3COONa溶液，由于CH3COO－水解溶液呈碱性，此时c(OH－)c(H＋)。因此Ⅰ和Ⅱ溶液混合，若c(OH－)c(H＋)，氢氧化钠不一定过量；D项，Ⅰ和Ⅱ等体积混合得到CH3COOH和CH3COONa的混合溶液，溶液呈酸性，离子浓度大小为c(CH3COO－)＞c(Na＋)＞c(H＋)＞c(OH－)。核心考点突破2．已知温度T时水的离子积常数为Kw，该温度下，将浓度为amol·L－1的一元酸HA与bmol·L－1的一元碱BOH等体积混合，可判定该溶液呈中性的依据是(C)A．a＝bB．混合溶液的pH＝7C．混合溶液中，c(H＋)＝KWmol·L－1D．混合溶液中，c(H＋)＋c(B＋)＝c(OH－)＋c(A－)核心考点突破解析：判断溶液呈中性的依据是c(H＋)＝c(OH－)。A项中，a＝b，酸碱恰好完全反应生成正盐和水，由于酸碱强弱未知，不能确定溶液的酸碱性；B项中未说明温度为25℃，故混合溶液的pH＝7时不一定呈中性；C项混合溶液中，c(H＋)·c(OH－)＝Kw，因为c(H＋)＝Kwmol·L－1，则c(OH－)＝Kwmol·L－1，c(H＋)＝c(OH－)，故溶液呈中性；D项中c(H＋)＋c(B＋)＝c(OH－)＋c(A－)，只能说明溶液中电荷守恒，无法判断溶液的酸碱性。核心考点突破3．室温时，M(OH)2(s)M2＋(aq)＋2OH－(aq)Ksp＝a·c(M2＋)＝bmol·L－1时，溶液的pH等于(C)A.12lgbaB.12lgabC．14＋12lgabD．14＋12lgba核心考点突破解析：本题考查溶度积常数及溶液pH的计算，意在考查考生对溶度积常数的理解能力。根据M(OH)2的Ksp＝c(M2＋)·c2(OH－)，则溶液中c(OH－)＝Kspc（M2＋）＝ab，则pH＝－lgc(H＋)＝－lg(10－14÷ab)＝－(－14－12lgab)＝14＋12lgab。核心考点突破4．取浓度相同的NaOH和HCl溶液，以3∶2体积比相混合，所得溶液的pH等于12，则原溶液的浓度为(C)A．0.01mol/LB．0.017mol/LC．0.05mol/LD．0.50mol/L核心考点突破解析：设原溶液物质的量浓度为c，混合溶液中c(OH－)＝10－2mol/L则有10－2mol/L＝3cV－2cV3V＋2V，则c＝0.05mol/L。核心考点突破►方法规律pH计算的方法思路：解答有关pH的计算时，首先要注意温度，明确是25℃还是非25℃，然后判断溶液的酸碱性，再根据“酸按酸”“碱按碱”的原则进行计算。具体如下：(1)若溶液为酸性，先求c(H＋)，再求pH；(2)若溶液为碱性，先求c(OH－)，再由c(H＋)＝Kwc（OH－），最后求pH。考点二、外界条件对三大平衡的影响核心考点突破►核心自查电离平衡、水解平衡、沉淀溶解平衡是溶液中的三大平衡，它们都遵循平衡移动原理——当只改变体系的一个条件时，平衡向能够减弱这种改变的方向移动。1．抓住“四因素”突破弱电解质的电离平衡。(1)溶液加水稀释：弱电解质溶液的浓度越小，电离程度越大；但在弱酸溶液中c(H＋)减小，弱碱溶液中c(OH－)减小。核心考点突破(2)加热：电离是吸热的，加热使电离平衡向右移动，溶液中弱电解质分子数减小，溶液中离子浓度增大。(3)同离子效应：当向弱电解质溶液中加入的物质含有与弱电解质相同的离子时，由于同种离子的相互影响，使电离平衡向左移动，弱电解质的电离程度减小。(4)加入能反应的物质：当向弱电解质溶液中加入的物质能和弱电解质电离出的离子反应时，电离平衡向右移动，参加反应的离子浓度减小，其他的离子浓度增大。核心考点突破2．“用规律”“抓类型”突破盐类水解问题。(1)规律：有弱才水解；越弱越水解，谁强显谁性，同强显中性，越热越水解，越稀越水解。(2)类型。①强碱弱酸盐，阴离子水解，其水溶液呈碱性，如：醋酸钠水解的离子方程式为CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－；多元弱酸酸根分步水解，如碳酸钠水解的离子方程式为CO2－3＋H2OHCO－3＋OH－、HCO－3＋H2OH2CO3＋OH－。②强酸弱碱盐，阳离子水解，其水溶液呈酸性，如氯化铵、氯化铝水解的离子方程式分别为NH＋4＋H2OH＋＋NH3·H2O、Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋。核心考点突破③NaCl等强酸强碱盐不水解，溶液呈中性。④弱酸弱碱盐相互促进水解，其溶液的酸碱性取决于弱酸和弱碱的相对强弱。⑤弱酸酸式盐水溶液的酸碱性，取决于酸式酸根离子电离程度和水解程度的相对大小。a．若电离程度大于水解程度，溶液呈酸性，如NaHSO3、NaH2PO4等。b．若电离程度小于水解程度，溶液呈碱性，如NaHCO3、Na2HPO4等。核心考点突破3．“三法”突破沉淀溶解平衡。(1)沉淀能否生成或溶解的判断方法。通过比较溶度积与非平衡状态下溶液中有关离子浓度幂的乘积——离子积Qc的相对大小，可以判断难溶电解质在给定条件下沉淀生成或溶解的情况：①Qc＞Ksp，溶液过饱和，有沉淀析出。②Qc＝Ksp，溶液饱和，沉淀的生成与溶解处于平衡状态。③Qc＜Ksp，溶液未饱和，无沉淀析出。核心考点突破(2)沉淀的转化方法。沉淀转化的实质是沉淀溶解平衡的移动，非氧化还原类离子反应都是向离子浓度减小的方向移动，从溶解角度说，一般是易溶物质转化成微溶物质，微溶物质转化为难溶物质。有些金属硫化物(如CuS、HgS等)溶度积特别小，在饱和溶液中这些金属硫化物不能溶于非氧化性强酸，只能溶于氧化性酸，减小c(S2－)，可达到沉淀溶解的目的。核心考点突破(3)溶度积(Ksp)与溶解能力的关系的突破方法。溶度积(Ksp)反映了电解质在水中的溶解能力，对于阴阳离子个数比相同的电解质，Ksp的数值越大，难溶电解质在水中的溶解能力越强；但对于阴阳离子个数比不同的电解质，不能直接比较Ksp数值的大小。核心考点突破►突破例练题组一考查弱电解质电离平衡的影响因素5．(2014·山东高考)已知某温度下CH3COOH和NH3·H2O的电离常数相等，现向10mL浓度为0.1mol·L－1的CH3COOH溶液中滴加相同浓度的氨水，在滴加过程中(D)A．水的电离程度始终增大B．c(NH＋4)/c(NH3·H2O)先增大再减小C．c(CH3COOH)与c(CH3COO－)之和始终保持不变D．当加入氨水的体积为10mL时，c(NH＋4)＝c(CH3COO－)核心考点突破解析：酸碱均抑制水的电离，向CH3COOH溶液中滴加氨水，水的电离程度先增大，当恰好完全反应后，再滴加氨水，水的电离程度减小，A错误；因为氨水的电离常数Kb＝c（OH－）·c（NH＋4）c（NH3·H2O），所以c（NH＋4）c（NH3·H2O）＝Kbc（OH－），因为温度不变Kb不变，随氨水的加入c(OH－)增大，c（NH＋4）c（NH3·H2O）不断减小，B错误；加入氨水，体积变大，c(CH3COOH)与c(CH3COO－)之和变小，C错误；当加入氨水的体积为10mL时，氨水与CH3COOH恰好反应，CH3COOH和NH3·H2O的电离常数相等，故CH3COO－和NH＋4的水解程度相同，溶液呈中性，由电荷守恒可得c(NH＋4)＝c(CH3COO－)，D正确。核心考点突破6．已知NaHSO3溶液显酸性，溶液中存在以下平衡：HSO－3＋H2OH2SO3＋OH－①HSO－3H＋＋SO2－3②向0.1mol·L－1的NaHSO3溶液中分别加入以下物质，下列有关说法正确的是(C)核心考点突破A．加入少量金属Na，平衡①左移，平衡②右移，溶液中c(HSO－3)增大B．加入少量Na2SO3固体，则c(H＋)＋c(Na＋)＝c(HSO－3)＋c(OH－)＋12c(SO2－3)C．加入少量NaOH溶液，c（SO2－3）c（HSO－3）、c（OH－）c（H＋）的值均增大D．加入氨水至中性，则2c(Na＋)＝c(SO2－3)＞c(H＋)＝c(OH－)核心考点突破解析：A项加入金属钠后，钠和水反应生成氢氧化钠，使平衡①左移，平衡②右移，移动的结果是c(SO)可以利用极端分析法判断，如果金属钠适量，充分反应后溶液中溶质可以是亚硫酸钠，此时c(HSO)很小，所以A项错误。B项依据电荷守恒判断，c(SO)前面的化学计量数应为2，即c(H＋)＋c(Na＋)＝c(HSO)＋c(OH－)＋2c(SO)，所以B项错误。C项加入氢氧化钠溶液后，溶液酸性减弱，碱性增强，所以增大；平衡①左移，平衡②右移，最终c(SO)增大，c(HSO)减小，所以增大，所以C项正确。D项加入氨水到溶液呈中性，即c(H＋)＝c(OH－)。由电荷守恒知，其他离子存在如下关系：c(Na＋)＋c(NH)＝2c(SO)＋c(HSO)，所以D项错误。核心考点突破题组二考查一强一弱比较的图象分析7．对室温下100mLpH＝2的醋酸和盐酸两种溶液分别采取下列措施，有关叙述正确的是(B)核心考点突破A．加水稀释至溶液体积为200mL，醋酸溶液的pH变为4B．温度都升高20℃后，两溶液的pH不再相等C．加水稀释至溶液体积为200mL后，两种溶液中c(OH－)都减小D．加足量的锌充分反应后，两溶液中产生的氢气体积可用上图表示