【大綱創(chuàng)新設(shè)計(jì)】高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第8章 水溶液中的離子平衡課件 新人教

1．弱電解質(zhì)的電離

電離平衡是一種動(dòng)態(tài)平衡，當(dāng)溶液的溫度、濃度以及離子濃度改變時(shí)，電離平衡都會(huì)發(fā)生移動(dòng)，符合勒夏特列原理，其規(guī)律是： (1)濃度。濃度越大，電離程度越小。在稀釋溶液時(shí)，電離平衡向右移動(dòng)，而離子濃度一般會(huì)減小。 本章重點(diǎn)提示(2)溫度。溫度越高，電離程度越大。因電離過(guò)程是吸熱過(guò)程，升溫時(shí)平衡向右移動(dòng)。(3)同離子效應(yīng)。如在醋酸溶液中加入醋酸鈉晶體，增大了CH3COO－濃度，平衡左移，電離程度減??；加入鹽酸，平衡也會(huì)左移。(4)加入能反應(yīng)的物質(zhì)，實(shí)質(zhì)是改變濃度。如在醋酸溶液中加入鋅或NaOH溶液，平衡右移，電離程度增大。2．溶液稀釋pH的變化 (1)無(wú)論稀釋多少倍，酸溶液的pH都不能等于或大于7，只能趨近于7。這是因?yàn)楫?dāng)pH接近于6時(shí)，再加水稀釋?zhuān)伤婋x提供的H＋不能再忽略。 (2)無(wú)論稀釋多少倍，堿溶液的pH都不能等于或小于7，只能趨近于7。這是因?yàn)楫?dāng)pH接近于8時(shí)，再加水稀釋?zhuān)伤婋x提供的OH－不能再忽略。 (3)對(duì)于物質(zhì)的量濃度相同的強(qiáng)酸和弱酸(或強(qiáng)堿和弱堿)稀釋相同倍數(shù)，pH變化也不同，其結(jié)果是強(qiáng)酸(或強(qiáng)堿)稀釋后，pH變化程度比弱酸(或弱堿)大。3．多元弱酸的電離、多元弱酸根的水解，要分步寫(xiě)，且都是可逆的，如H2CO3H＋＋HCO，HCOH＋＋CO；CO＋H2OHCO＋OH－；HCO＋H2OH2CO3＋OH－。且第一步電離或水解程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于第二步，而多元弱堿的電離一步寫(xiě)，如Fe(OH)3Fe3＋＋3OH－，多元弱堿陽(yáng)離子的水解也一步寫(xiě)。如：Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋。4．溶度積：溶度積是一個(gè)常數(shù)，符號(hào)為Ksp，其含義如下：MmAn(s)mMn＋(aq)＋nAm－(aq)，則Ksp＝cm(Mn＋)·cn(Am－)。 (1)溶度積常數(shù)Ksp同電離常數(shù)、水的離子積常數(shù)、化學(xué)平衡常數(shù)一樣，只與溫度有關(guān)，與濃度無(wú)關(guān)。 (2)沉淀的溶解和生成：當(dāng)Qc大于Ksp時(shí)，沉淀的溶解平衡向左移動(dòng)，會(huì)生成沉淀；當(dāng)Qc小于Ksp時(shí)，沉淀的溶解平衡向右移動(dòng)，沉淀會(huì)溶解。 (3)沉淀的轉(zhuǎn)化：當(dāng)兩種物質(zhì)的Ksp差別較大時(shí)，可以使溶解能力相對(duì)較強(qiáng)的沉淀轉(zhuǎn)化為溶解能力相對(duì)較弱的沉淀。5.鹽類(lèi)水解的應(yīng)用 (1)判斷離子濃度；(2)判斷離子共存；(3)判斷弱電解質(zhì)相對(duì)強(qiáng)弱；(4)鹽溶液配制；(5)物質(zhì)的鑒別與除雜；(6)制備膠體；(7)明礬凈水；(8)泡沫滅火器原理、草木灰不能與銨態(tài)氮肥混合使用；(9)試劑存放：如Na2CO3溶液不能用磨口玻璃塞的試劑瓶存放；(10)判斷水解鹽溶液受熱產(chǎn)物。1．“pH相同的鹽酸和醋酸”與“物質(zhì)的量濃度相同的鹽酸和醋酸”。2．“溶液呈中性”和“溶液的pH＝7”。3．“酸與堿反應(yīng)二者恰好中和”與“酸與堿反應(yīng)得溶液呈中性”， 還有“酸堿中和滴定實(shí)驗(yàn)達(dá)終點(diǎn)?！?． 影響水電離的因素 水的電離是電離平衡的一種具體表現(xiàn)形式。(1)溫度：由于水的電離過(guò)程吸熱，故升溫使水的電離平衡右移，即加熱能促進(jìn)水的電離，c(H＋)、c(OH－)同時(shí)增大，KW增大，pH變小，但c(H＋)與c(OH－)仍相等，故體系仍顯中性。(2)酸、堿性：在純水中加入酸或堿，酸電離出的H＋或堿電離出OH－均能使水的電離平衡左移，即酸、堿的加入抑制水的電離。若此時(shí)溫度不變，則KW不變，c(H＋)、c(OH－)此增彼減。即：加酸，c(H＋)增大，c(OH－)減小，pH變小；加堿，c(OH－)增大，c(H＋)減小，pH變大。(3)能水解的鹽：在純水中加入能水解的鹽，由于水解的實(shí)質(zhì)是鹽電離出的弱酸酸根離子或弱堿陽(yáng)離子結(jié)合水電離出的H＋或OH－，所以鹽的水解必破壞水的電離平衡，使水的電離平衡右移。即鹽類(lèi)的水解促進(jìn)水的電離。(4)其他因素：向水中加入活潑金屬，由于其與水電離出的H＋直接作用，因而同樣能促進(jìn)水的電離。5．(1)檢驗(yàn)溶液的性質(zhì)：取一小塊試紙?jiān)诒砻婷蠡虿Ａ?，用蘸有待測(cè)液的玻璃棒或膠頭滴管點(diǎn)滴于試紙的中部，觀察顏色的變化，判斷溶液的性質(zhì)。 (2)檢驗(yàn)氣體的性質(zhì)：先用蒸餾水把試紙的一端潤(rùn)濕，粘在玻璃棒的一端，用玻璃棒將試紙靠近氣體，觀察顏色的變化，判斷氣體的性質(zhì)。也可用干凈的鑷子夾取試紙。 (3)紅色或藍(lán)色石蕊試紙、淀粉-KI試紙使用時(shí)則要先濕潤(rùn)。6．電解質(zhì)溶液中的離子濃度四大關(guān)系 (1)各離子濃度大小關(guān)系；(2)物料守恒；(3)電荷守恒；(4)質(zhì)子守恒c(H＋)水＝c(OH－)水(質(zhì)子守恒＝物料守恒－電荷守恒)。注：在弱酸的酸式鹽溶液中，質(zhì)子守恒中要注意弱酸的酸式酸根離子電離出的H＋濃度。如在NaHCO3溶液中：c(OH－)＝c(H2CO3)＋c(H＋)－c(CO)。7．鹽類(lèi)類(lèi)水水解解離離子子反反應(yīng)應(yīng)方方程程式式的的書(shū)書(shū)寫(xiě)寫(xiě)，，注注意意“”號(hào)的的用用法法。。如：FeCl3溶液液，，F(xiàn)e3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋。8．．電電解解質(zhì)質(zhì)的的溶溶解解性性與與電電解解質(zhì)質(zhì)強(qiáng)強(qiáng)弱弱的的關(guān)關(guān)系系電解解質(zhì)質(zhì)的的溶溶解解性性是是根根據(jù)據(jù)在在20℃時(shí)其其溶溶解解度度來(lái)來(lái)確確定定的的，，而而電電解解質(zhì)質(zhì)的的強(qiáng)強(qiáng)弱弱是是按按其其在在水水中中的的電電離離程程度度來(lái)來(lái)分分的的，，兩兩者者無(wú)無(wú)必必然然聯(lián)聯(lián)系系。。如如BaSO4難溶溶于于水水卻卻是是強(qiáng)強(qiáng)電電解解質(zhì)質(zhì)，，溶溶解解平平衡衡表表達(dá)達(dá)式式：：BaSO4(s)Ba2＋＋(aq)＋＋(aq)。。電離離方方程程式式：：BaSO4===Ba2＋＋＋。。1．．非電電解解質(zhì)質(zhì)、、電電解解質(zhì)質(zhì)、、強(qiáng)強(qiáng)弱弱電電解解質(zhì)質(zhì)幾幾個(gè)個(gè)概概念念的的含含義義。。2．．外界界因因素素對(duì)對(duì)弱弱電電解解質(zhì)質(zhì)的的電電離離、、鹽鹽類(lèi)類(lèi)水水解解和和沉沉淀淀溶溶解解平平衡衡影影響響的的合合理理解解釋釋(勒夏特特列原原理)。3．中和滴滴定的的操作作要點(diǎn)點(diǎn)和誤誤差分分析。。4．判斷某某一元元酸為為弱電電解質(zhì)質(zhì)的方方法：：(1)測(cè)定同溫度度、同同濃度度一元元強(qiáng)酸酸與一一元弱弱酸的的pH，一一元弱弱酸的的pH大。。(2)測(cè)定定同溫溫度、、同濃濃度強(qiáng)強(qiáng)酸鹽鹽和弱弱酸鹽鹽的水水溶液液的pH，，弱酸酸鹽pH大大。(3)配配制制同同溫溫度度、、同同濃濃度度的的一一元元強(qiáng)強(qiáng)酸酸與與一一元元弱弱酸酸溶溶液液做做導(dǎo)導(dǎo)電電性性實(shí)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)，，弱弱酸酸導(dǎo)導(dǎo)電電性性差差。。(4)測(cè)測(cè)定定1mol··L－1該弱弱酸酸溶溶液液，，其其pH>0。。(5)取取同同溫溫度度、、同同pH強(qiáng)強(qiáng)酸酸和和弱弱酸酸溶溶液液稀稀釋釋相相同同倍倍數(shù)數(shù)測(cè)測(cè)pH，，pH較較小小者者為為弱弱酸酸。。一、、弱弱電電解解質(zhì)質(zhì)的的電電離離平平衡衡【例例1】】(2009··海海南南化化學(xué)學(xué)，，6)已知室室溫溫時(shí)時(shí)，，0.1mol/L某某一一元元酸酸HA在在水水中中有有0.1%發(fā)發(fā)生生電電離離，，下下列列敘敘述述錯(cuò)錯(cuò)誤誤的的是是()A．．該該溶溶液液的的pH＝＝4B．．升升高高溫溫度度，，溶溶液液的的pH增增大大C．．此此酸酸的的電電離離平平衡衡常常數(shù)數(shù)約約為為1×10－7D．．由由HA電電離離出出的的c(H＋)約約為為水水電電離離出出的的c(H＋)的的106倍解析析：：A選項(xiàng)根根據(jù)據(jù)HA在在水水中中的的電電離離度度可可算算出出c(H＋)＝＝0.1×0.1%mol··L－1＝10－4mol··L－1，所所以以pH＝＝4，，A正正確確。。B選選項(xiàng)項(xiàng)因因HA在在水水中中有有電電離離平平衡衡，，升升高高溫溫度度促促進(jìn)進(jìn)平平衡衡向向電電離離的的方方向向移移動(dòng)動(dòng)，，所所以以c(H＋)將將增增大大，，pH會(huì)會(huì)減減小小，，B錯(cuò)錯(cuò)誤誤。。C選選項(xiàng)項(xiàng)可可由由平平衡衡常常數(shù)數(shù)表表達(dá)達(dá)式式算算出出K＝＝＝1×10－7，所所以以C正正確確。。D選選項(xiàng)項(xiàng)c(H＋)＝＝10－4mol··L－1，所所以以c(H＋，水水電電離離)＝＝10－10mol··L－1，前者是是后者的的106倍，D正正確。答案：B二、水的的電離和和溶液pH的計(jì)計(jì)算【例2】】(2009·上海海化學(xué)，，20)對(duì)于常溫下下pH為為1的硝硝酸溶液液，下列敘述述正確的的是()A．該溶溶液1mL稀稀釋至100mL后后，pH等于3B．向該該溶液中中加入等等體積、、pH為為13的的氫氧化化鋇溶液液恰好完完全中和和C．該溶溶液中硝硝酸電離離出的c(H＋)與水電電離出的的c(H＋)之比值值為10－12D．該溶溶液中水水電離出出的c(H＋)是pH為3的的硝酸中中水電離離出的c(H＋)的100倍解析：A項(xiàng)，1mL稀釋釋至100mL后，，H＋濃度由0.1mol/L變變?yōu)?0－3mol/L，所所以，pH由1變?yōu)?；B項(xiàng)項(xiàng)，pH為13的氫氧氧化鋇溶溶液中OH－濃度為0.1mol/L，，所以與與等體積積pH為為1的硝硝酸溶液液(H＋濃度為0.1mol/L)恰好完完全反應(yīng)應(yīng)；C項(xiàng)項(xiàng)，水電電離出的的c(H＋)等于水電離離的c(OH－)，即mol/L＝＝10－13mol/L，，所以該溶液液中硝酸電離離出的c(H＋)與水電離出出c(H＋)之比值為＝＝1012；D項(xiàng)，pH＝1的的硝酸溶液中中水電離出的的c(H＋)為10－13mol/L，，pH為3的的硝酸中水電電離的c(H＋)與水電離的的c(OH－)相等，即mol/L＝10－11mol/L，，所以該溶液液中水電離出出的c(H＋)是pH為3的硝酸中水水電離出的c(H＋)的倍倍。。答案：AB三、鹽溶液中中離子濃度的的比較【例3】(2009·上上海化學(xué)，17)根據(jù)下表提供的的數(shù)據(jù)，判斷斷在等物質(zhì)的的量濃度的NaClO、、NaHCO3混合溶液中，，各種離子濃濃度關(guān)系正確確的是()A.c(HCO)>c(ClO－)>c(OH－)B．c(ClO－)>c(HCO)>c(H＋)C．c(HClO)＋c(ClO－)＝c(HCO)＋＋c(H2CO3)D．c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HCO)＋＋c(ClO－)＋c(OH－)化學(xué)式電離常數(shù)HClOKi＝3×10－8H2CO3Ki1＝4.3×10－7

Ki2＝5.6×10－11解析：由電離常數(shù)可知知ClO－的水解程度度大于，，故該溶液中中c()>c(ClO－)，A項(xiàng)正正確，B項(xiàng)項(xiàng)錯(cuò)誤。C項(xiàng)，由物物料守恒得得：c(HClO)＋c(ClO－)＝c()＋c(H2CO3)＋c()，C項(xiàng)錯(cuò)誤。。D項(xiàng)，由電電荷守恒可可得：c(Na＋)＋c(H＋)＝c()＋c(ClO－)＋c(OH－)＋2c()，D項(xiàng)項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：A四、水溶液液中離子平平衡綜合考考查【例4】(2010·廣東東廣州模擬擬)已知25℃時(shí)，A酸溶溶液的pH＝a，B堿溶液液的pH＝＝b。(1)若A為強(qiáng)酸，，B為強(qiáng)堿堿，且a＋b＝14，兩兩者等體積積混合后，，溶液的pH＝________，此此時(shí)若溶液液中堿的陽(yáng)陽(yáng)離子濃度度大于酸根根陰離子濃濃度，其原原因可能是是_____________________________________。(2)若A為強(qiáng)酸，，B為強(qiáng)堿堿，二者按按體積比為為1∶10混合后后溶液顯中中性，則a＋b＝________。(3)若A的化學(xué)式式為HR，，B的化學(xué)學(xué)式為MOH，且a＋b＝14，兩兩者等體積積混合后溶溶液顯酸性性。則混合合溶液中必必定有一種種離子能發(fā)發(fā)生水解，，該水解反反應(yīng)的離子子方程式為為_(kāi)_____________________________。(4)在(3)的混混合溶液中中，下列微微粒濃度大大小關(guān)系一一定正確的的是________(填序序號(hào))。①c(MOH)>c(M＋)>c(R－)>c(H＋)>c(OH－)②c(HR)>c(M＋)>c(R－)>c(OH－)>c(H＋)③c(R－)>c(M＋)>c(H＋)>c(OH－)④c(M＋)>c(R－)>c(OH－)>c(H＋)⑤c(M＋)＋c(H＋)＝c(R－)＋c(OH－)解析：(1)酸堿混合的一一個(gè)重要規(guī)規(guī)律是：室室溫下，pH之和為為14的酸酸、堿溶液液等體積混混合，誰(shuí)弱弱顯誰(shuí)性，，無(wú)弱顯中中性(原因因是：二者者反應(yīng)后，，弱者有大大量剩余，，所以弱者者電離顯性性)。本題題中“A為強(qiáng)酸，，B為強(qiáng)堿堿”，故混合溶溶液呈中性性，pH＝＝7。若A為為一一元元酸酸，，B為為一一元元堿堿，，由由于于溶溶液液呈呈中中性性，，根根據(jù)據(jù)電電荷荷守守恒恒可可知知，，酸酸根根陰