搜索
第4讲溶液中的离子反应[考试说明]知识内容考试要求(1)几种典型的弱电解质a(2)弱电解质水溶液中的电离平衡b(3)弱电解质的电离方程式b(4)电离度及其简单计算c(5)水的离子积常数b(6)电离平衡常数与弱酸、弱碱的酸碱性强弱之间的关系b(7)多元弱酸的分步电离a(8)溶液的酸碱性与溶液中c(H＋)、c(OH－)的大小关系a(9)pH的概念，pH的大小与溶液酸碱性的关系a(10)pH的简单计算c续表知识内容考试要求(11)测定溶液酸碱性的方法，用pH试纸、pH计测定溶液的pHb(12)中和滴定原理及其操作方法b(13)几种常见酸碱指示剂的变色范围a(14)盐类的水解原理，常见盐溶液的酸碱性的判断b(15)盐类水解的简单应用b(16)盐类水解的离子反应方程式b(17)多元弱酸盐的分步水解b(18)影响盐类水解的因素b(19)常见酸式盐溶液的酸碱性判断b弱电解质的电离平衡[学生用书P51]1．电离平衡的特征2．影响电离平衡的外界条件(1)温度：温度升高，电离平衡向右移动，电离程度增大。(2)浓度：稀释溶液，电离平衡向右移动，电离程度增大。(3)同离子效应：加入与弱电解质具有相同离子的强电解质，电离平衡向左移动，电离程度减小。(4)加入能与电离出的离子反应的物质：电离平衡向右移动，电离程度增大。3．电离平衡常数的特点(1)电离平衡常数只与温度有关，因电离是吸热过程，所以升温，K值增大。(2)多元弱酸的各级电离平衡常数的大小关系是K1≫K2≫K3≫…，故其酸性取决于第一步。4．水的离子积常数(1)表达式：Kw＝c(H＋)·c(OH－)。室温下，Kw＝1×10－14。(2)影响因素：只与温度有关，水的电离是吸热过程，升高温度，Kw增大。(3)适用范围：Kw不仅适用于纯水，也适用于稀的电解质水溶液。在任何水溶液中均存在H＋和OH－，只要温度不变，Kw不变。5．强、弱电解质的判断方法(以HA为例)(1)从是否完全电离的角度判断方法1测定一定浓度的HA溶液的pH若测得0.1mol/L的HA溶液的pH＝1，则HA为强酸；若pH1，则HA为弱酸方法2跟同浓度的盐酸比较导电性若导电性和盐酸相同，则为强酸；若比盐酸弱，则为弱酸方法3跟同浓度的盐酸比较和锌反应的快慢若反应速率相同，则为强酸；若比盐酸慢，则为弱酸(2)从是否存在电离平衡的角度判断①从一定pH的HA溶液稀释前后pH的变化判断如将pH＝3的HA溶液稀释100倍后，再测其pH，若pH＝5，则为强酸，若pH5，则为弱酸。②从升高温度后pH的变化判断若升高温度，溶液的pH明显减小，则是弱酸。因为弱酸存在电离平衡，升高温度时，电离程度增大，c(H＋)增大。而强酸不存在电离平衡，升高温度时，只有水的电离程度增大，pH变化幅度小。(3)从酸根离子是否能发生水解的角度判断可直接测定NaA溶液的pH：若pH＝7，则HA是强酸；若pH7，则HA是弱酸。题组一弱电解质的电离平衡1．室温下，在pH＝12的某溶液中，分别有甲、乙、丙、丁四位同学计算出由水电离出的c(OH－)的数据分别为甲：1.0×10－7mol·L－1；乙：1.0×10－6mol·L－1；丙：1.0×10－2mol·L－1；丁：1.0×10－12mol·L－1。其中你认为可能正确的数据是()A．甲、乙B．乙、丙C．丙、丁D．乙、丁解析：选C。如果该溶液是一种强碱(如NaOH)溶液，则该溶液的OH－首先来自碱(NaOH)的电离，水的电离被抑制，c(H＋)＝1×10－12mol·L－1，所有这些H＋都来自水的电离，水电离时当然同时提供相同物质的量的OH－，所以丁是对的。如果该溶液是一种强碱弱酸盐溶液，则该溶液之所以呈碱性是由于盐中弱酸根水解的缘故。水解时，弱酸根离子与水反应生成弱酸和OH－，使溶液中c(OH－)c(H＋)，溶液中的OH－由水电离所得，所以丙也是正确的。2．稀氨水中存在着下列平衡：NH3·H2ONH＋4＋OH－，若要使平衡向逆方向移动，同时使c(OH－)增大，应加入适量的物质或采取的措施是()①NH4Cl固体②硫酸③NaOH固体④水⑤加热⑥加入少量MgSO4固体A．①②③⑤B．③⑥C．③D．③⑤解析：选C。若在氨水中加入NH4Cl固体，c(NH＋4)增大，平衡向逆方向移动，c(OH－)减小，①不符合题意；硫酸中的H＋与OH－反应，使c(OH－)减小，平衡向正方向移动，②不符合题意；当在氨水中加入NaOH固体后，c(OH－)增大，平衡向逆方向移动，③符合题意；若在氨水中加入水，稀释溶液，平衡向正方向移动，c(OH－)减小，④不符合题意；电离属吸热过程，加热平衡向正方向移动，c(OH－)增大，⑤不符合题意；加入MgSO4固体发生反应：Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓，溶液中c(OH－)减小，平衡向正方向移动，⑥不符合题意。题组二弱、弱电解质的比较与判断3．(2017·浙江4月选考，T18)室温下，下列事实不能说明NH3·H2O为弱电解质的是()A．0.1mol·L－1NH3·H2O的pH小于13B．0.1mol·L－1NH4Cl溶液的pH小于7C．相同条件下，浓度均为0.1mol·L－1NaOH溶液和氨水，氨水的导电能力弱D．0.1mol·L－1NH3·H2O能使无色酚酞试液变红色答案：D4．(2018·浙江4月选考，T18)相同温度下，关于盐酸和醋酸两种溶液的比较，下列说法正确的是()A．pH相等的两溶液中：c(CH3COO－)＝c(Cl－)B．分别中和pH相等、体积相等的两溶液，所需NaOH的物质的量相同C．相同浓度的两溶液，分别与金属镁反应，反应速率相同D．相同浓度的两溶液，分别与NaOH固体反应后呈中性的溶液中(忽略溶液体积变化)：c(CH3COO－)＝c(Cl－)答案：A5．为了证明一水合氨是弱碱，甲、乙、丙三位同学分别设计以下实验进行探究。(1)甲同学用pH试纸测得室温下0.10mol·L－1氨水的pH为10，则认定一水合氨是弱电解质，理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)乙同学取10mL0.10mol·L－1氨水，用pH试纸测出其pH为a，然后用蒸馏水稀释至1000mL，再用pH试纸测出其pH为b，若要确认一水合氨是弱电解质，则a、b应满足的关系是________(用等式或不等式表示)。(3)丙同学取出10mL0.10mol·L－1氨水，滴入2滴酚酞试液，显粉红色，再加入NH4Cl晶体少量，观察到的现象是________________，则证明一水合氨是弱电解质。解析：(1)甲同学用pH试纸测得室温下0.10mol·L－1氨水的pH为10，则认定一水合氨是弱电解质，理由是如果一水合氨是强碱，则0.10mol·L－1氨水的pH为13，但其溶液的pH＝1013，所以一水合氨是弱碱。(2)若是强碱，稀释100倍，pH减小2个单位，由于一水合氨是弱碱，稀释促进其电离，c(OH－)变化的幅度变小，pH减小幅度小于2个单位，则有(a－2)ba。(3)如果一水合氨是弱碱，则存在电离平衡NH3·H2ONH＋4＋OH－，向氨水中加入氯化铵后，c(NH＋4)增大，平衡逆向移动，溶液中c(OH－)降低，溶液的碱性减弱，则溶液的颜色变浅。答案：(1)如果一水合氨是强碱，则0.10mol·L－1氨水的pH为13，但其溶液的pH＝1013，所以一水合氨是弱碱(2)(a－2)ba(3)溶液的颜色变浅判断弱电解质的三个思维角度角度一弱电解质的定义，即弱电解质不能完全电离，如测0.1mol·L－1的CH3COOH溶液的pH1。角度二弱电解质溶液中存在电离平衡，条件改变，平衡移动，如pH＝1的CH3COOH溶液加水稀释10倍后1pH2。角度三弱电解质形成的盐类能水解，如判断CH3COOH为弱酸可用下面两个现象：(1)配制某浓度的醋酸钠溶液，向其中加入几滴酚酞试液。现象：溶液变为浅红色。(2)用玻璃棒蘸取一定浓度的醋酸钠溶液滴在pH试纸上，测其pH。现象：pH7。溶液的酸碱性[学生用书P52]1．一个基本不变相同温度下，不论是纯水还是稀溶液，水的离子积常数不变。应用这一原则时需要注意两个条件：水溶液必须是稀溶液；温度必须相同。2．两种测量方法溶液的pH可以用pH试纸测定，也可以用pH计(精确到0.01)测定。常用的pH试纸有广范pH试纸[范围是1～14(最常用)或0～10，可以识别的pH差值约为1]和精密pH试纸(可以判别0.2或0.3的pH差值)。3．三个具体问题(1)溶液中的c(H＋)和水电离出来的c(H＋)的区别①室温下纯水电离出的c(H＋)＝1.0×10－7mol·L－1，若某溶液中水电离出的c(H＋)1.0×10－7mol·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＋)1.0×10－7mol·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；②室温下，溶液中的c(H＋)1.0×10－7mol·L－1，说明该溶液是酸溶液或水解呈酸性的盐溶液等；溶液中的c(H＋)1.0×10－7mol·L－1，说明该溶液是碱溶液或水解呈碱性的盐溶液等。(2)计算溶液pH的原则(3)常温下，强酸与强碱溶液pH之和分析pH(酸)＋pH(碱)＝14时，c酸(H＋)＝c碱(OH－)14时，c酸(H＋)c碱(OH－)14时，c酸(H＋)c碱(OH－)4．“中和滴定”考点归纳(1)“考”实验仪器酸式滴定管、碱式滴定管、滴定管夹(带铁架台)、锥形瓶。其中常考的是滴定管，如正确选择滴定管(包括量程)，滴定管的检漏、洗涤和润洗，滴定管的正确读数方法等。(2)“考”操作步骤①滴定前的准备：查漏、洗涤、润洗、充液(赶气泡)、调液面、读数；②滴定：移液、滴加指示剂、滴定至终点、读数；③计算。(3)“考”指示剂的选择①强酸强碱相互滴定，可选用甲基橙或酚酞；②若反应生成的强酸弱碱盐溶液呈酸性，则选用酸性变色范围的指示剂(甲基橙)，若反应生成强碱弱酸盐，溶液呈碱性，则选用碱性变色范围的指示剂(酚酞)；③石蕊溶液因颜色变化不明显，且变色范围过宽，一般不作指示剂。(4)“考”误差分析写出计算式，分析操作对V标的影响，由计算式得出对最终测定结果的影响，切忌死记硬背结论。此外对读数视线(俯视、仰视)问题要学会画图分析。(5)“考”数据处理正确“取舍”数据，计算“平均”体积，根据反应式确定标准液与待测液浓度和体积的关系，从而列出公式进行计算。题组一溶液酸碱性与pH计算1．(2018·浙江11月选考，T18)下列说法不正确的是()A．测得0.1mol·L－1的一元酸HA溶液pH＝3.0，则HA一定为弱电解质B．25℃时，将0.1mol·L－1的NaOH溶液加水稀释100倍，所得溶液的pH＝11.0C．25℃时，将0.1mol·L－1的HA溶液加水稀释至pH＝4.0，所得溶液c(OH－)＝1×10－10mol·L－1D．0.1mol·L－1的HA溶液与0.1mol·L－1的NaOH溶液等体积混合，所得溶液pH一定等于7.0解析：选D。A项，测得0.1mol·L－1的一元酸HA溶液pH＝3.0，说明HA只有部分电离，若为强酸则pH＝1.0，因此HA一定为弱电解质，故A正确；B项，25℃时，将0.1mol·L－1的NaOH溶液加水稀释100倍，c(OH－)＝0.001mol·L－1，因此所得溶液的pH＝11.0，故B正确；C项，25℃时，将0.1mol·L－1的HA溶液加水稀释至pH＝4.0，说明所得溶液中c(H＋)＝1×10－4mol·L－1，则c(OH－)＝1×10－10mol·L－1，故C正确；D项，0.1mol·L－1的HA溶液与0.1mol·L－1的NaOH溶液等体积混合，如果HA是强酸，则反应后溶液pH等于7.0，如果HA是弱酸，则反应