2013年高考化学二轮复习考点研习课件：1-2-4水溶液中的离子平衡

1、第4讲 水溶液中的离子平衡,例1 已知： 25 时，弱电解质的电离平衡常数： Ka(CH3COOH)1.8105，Ka(HSCN)0.13；难溶电解质的密度积常数：Ksp(CaF2)1.51010。 25 时，2.0103 molL1氢氟酸水溶液中，调节溶液pH(忽略体积变化)，得到c(HF)、c(F)与溶液pH的变化关系，如下图所示：,请根据以上信息回答下列问题： (1)25 时，将20 mL 0.10 molL1CH3COOH溶液和20 mL 0.10 molL1HSCN溶液分别与20 mL 0.10 molL1NaHCO3溶液混合，实验测得产生的气体体积(V)随时间(t)变化的示意图为：,反应初始阶段，两种溶液产生CO2气体的速率存在明显差异的原因是_， 反应结束后所得两溶液中，c(CH3COO)_c(SCN)(填“”、“”或“”)。 (2)25 时，HF电离平衡常数的数值Ka_，列式并说明得出该平衡常数的理由_ _。 (3)4.0103 molL1 HF溶液与4.0104 molL1CaCl2溶液等体积混合，调节混合液pH为4.0(忽略调节时混合液体积的变化)，通过列式计算说明

2、是否有沉淀产生。,解析 (1)由已知可知Ka(HSCN)Ka(CH3COOH)，即等浓度的两种酸中，HSCN溶液中c(H)较大，故与NaHCO3溶液反应时速率较大。CH3COOH酸性较弱，则CH3COO水解程度较大，故等浓度的CH3COONa和NaSCN溶液中c(CH3COO)c(SCN)。,1弱电解质的电离平衡的分析方法 (1)对于弱电解质的电离平衡，应该像分析化学平衡一样，认真把握电离平衡的五个特征，运用勒夏特列原理。 (2)重点分析当改变溶液中某一离子的浓度后，平衡向哪个方向移动，特别注意的是向弱电解质溶液中加酸或碱：,牢记加强酸抑制弱酸的电离，加强碱抑制弱碱的电离，但是加入的物质的离子浓度会增大； 加入酸或碱后如果能发生中和反应，被中和的离子的浓度会减小。,2证明CH3COOH是弱电解质的实验方法或事实 (1)在相同条件下取同浓度的HCl和CH3COOH，进行溶液导电性实验，盐酸的导电性强。 (2)测定0.1 mol/L CH3COOH的pH，pH1。,(3)相同浓度的HCl和CH3COOH分别与相同大小颗粒的锌粒反应比较反应速率。 (4)相同pH，相同体积的HCl和CH3CO

3、OH与足量的锌粒反应， CH3COOH产生的氢气多。,(5)取相同pH的HCl和CH3COOH，稀释100倍，pH变化小的是CH3COOH。 (6)测定CH3COONa的水溶液应呈碱性。,1已知温度T时水的离子积常数为Kw，该温度下，将浓度为a molL1的一元酸HA与b molL1的一元碱BOH等体积混合，可判定该溶液呈中性的依据是( ) Aab B混合溶液的pH7,D混合溶液中，c(H)c(B)c(OH)c(A),例2 25 时，有c(CH3COOH)c(CH3COO)0.1 molL1的一组醋酸、醋酸钠混合溶液，溶液中c(CH3COOH)、c(CH3COO)与pH的关系如图所示。下列有关溶液中离子浓度关系的叙述正确的是( ),ApH5.5的溶液中：c(CH3COOH)c(CH3COO)c(H) c(OH) BW点所表示的溶液中：c(Na)c(H)c(CH3COOH)c(OH) CpH3.5 的溶液中：c(Na)c(H)c(OH)c(CH3COOH)0.1 molL1 D向W点所表示的1.0 L溶液中通入0.05 mol HCl气体(溶液体积变化可忽略)：c(H)c(CH3COOH

4、)c(OH),解析 由图像可知，在W点时，pH4.75，溶液中c(CH3COO)c(CH3COOH)0.050 molL1，并且随pH的减小，溶液酸性增强，pHc(CH3COO)，pH4.75时，c(CH3COOH)c(CH3COO)，故A错误。据电荷守恒得，溶液中c(Na)c(H)c(CH3COO)c(OH)，W点时，c(CH3COOH) c(CH3COO)，故B正确。C项中，由前面的电荷守恒推知c(Na)c(H)c(OH)c(CH3COO)，又因c(CH3COO)c(CH3COOH)0.1 molL1，故C正确。D项中， W点所表示的溶液中有0.050 mol的CH3COOH和0.050 mol的CH3COO，通入0.05 mol HCl气体后发生反应CH3COONaHCl=CH3COOHNaCl，得到的是CH3COOH和NaCl的混合溶液，此时的溶液中，由质子守恒得c(H)c(CH3COO)c(OH)，D错。答案 BC,1影响盐类水解的因素 (1)内因：有弱就水解，无弱不水解，谁弱谁水解，越弱越水解；,2比较溶液中离子浓度大小的方法 (1)牢记两个“较小” 弱电解质一般电离程度较

5、小 01 molL1的CH3COOH溶液中 c(H)c(CH3COO)c(OH)； c(H)c(CH3COO)c(OH),弱根离子一般水解程度较小，且多元弱酸根以第一步水解为主：如Na2CO3溶液 CO H2O HCO OH HCO H2O H2CO3OH 所以 c(Na)c(CO )c(OH)c(HCO)。,(2)抓住三个守恒 电荷守恒规律,物料守恒规律 电解质溶液中，由于某些离子能水解或电离，离子种类增多，但某些关键性的原子总是守恒的。,c(Na) 2c(CO )c(HCO )c(H2CO3),质子守恒规律 即H2O电离的氢离子和氢氧根离子浓度相等。在Na2CO3溶液中水电离出OH和H，其中H以H、HCO 、H2CO3三种形式存在于溶液中，则有c(OH)c(H)c(HCO )2c(H2CO3) 特别提醒 由上述电荷守恒式减去物料守恒式也可求出质子守恒式。,2(双选)对于常温下pH为2的盐酸，叙述正确的是( ) Ac(H)c(Cl)c(OH) B与等体积pH12的氨水混合后所得溶液显酸性 C由H2O电离出的c(H)1.01012 molL1 D与等体积0.01 molL1乙酸钠溶液混

6、合后所得溶液中：c(Cl)c(CH3COO),解析：结合守恒思想(电荷守恒、原子守恒)分析、解决相关问题。盐酸中HCl电离出H和Cl，H2O电离出H和OH，根据电荷守恒有c(H)c(Cl)c(OH)，A项正确。pH12的氨水中c(OH)102 molL1，氨水部分电离，氨水与盐酸等体积混合，氨水剩余，所得溶液显碱性，B项错误。pH为2的盐酸中，c(OH)1.01012 molL1，而OH全部由水电离产生，故H2O电离产生的c(H)1.01012 molL1，C项正确。pH为2的盐酸与0.01 molL1乙酸钠溶液等体积混合，恰好发生反应：CH3COONaHCl=CH3COOHNaCl，生成的CH3COOH部分电离，则有c(Cl)c(CH3COO)，D项错误。 答案：AC,例3 (2011年高考浙江卷)海水中含有丰富的镁资源。某同学设计了从模拟海水中制备MgO的实验方案：,注：溶液中某种离子的浓度小于1.0105 molL1，可认为该离子不存在；实验过程中，假设溶液体积不变。 Ksp，CaCO34.96109 Ksp，MgCO36.82106 Ksp，Ca(OH)24.68106 Ksp

7、，Mg(OH)25.611012 下列说法正确的是( ) A沉淀物X为CaCO3 B滤液M中存在Mg2，不存在Ca2 C滤液N中存在Mg2、Ca2 D步骤中若改为加入4.2 g NaOH固体，沉淀物Y为Ca(OH)2和Mg(OH)2的混合物,解析 由于HCO OHCa2=CaCO3H2O反应存在，且Ksp，CaCO34.96109，可求得c(CO )c(Ca2)1.0103 molL11.1102 molL1Ksp，CaCO3，因此X为CaCO3，A正确；Ca2反应完后剩余浓度大于1.0105 molL1，则M中存在Mg2、Ca2，B不正确；pH11.0时可求得c(OH)103 molL1，Ksp，Mg(OH)25.611012，c(Mg2) 1.0105，因此N中只存在Ca2不存在Mg2，C不正确；加入4.2 g NaOH固体时沉淀物应是Mg(OH)2，D错误。 答案 A,1影响难、微溶电解质溶解度的因素 (1)温度：一般情况下，难、微溶电解质的溶解大多是吸热的，升高温度，溶解度增大。 (2)同离子效应：在难、微溶电解质达到溶解平衡的溶液中，加入与上述电解质某种离子相同的强电解质时，

8、相当于增大了溶解平衡中产物的浓度，平衡左移，溶解度减小，但Ksp 不变。,2电离平衡、水解平衡、沉淀溶解平衡及影响因素,A含有大量SO 的溶 液中肯定不存在Ag BAg2SO4的溶度积常数(Ksp)为1103 C0.02 mol/L的AgNO3溶液与0.2 mol/L的Na2SO4溶液等体积混合不会生成沉淀 Da点可能为Ag2SO4的饱和溶液,3某温度时，Ag2SO4在 水中沉淀溶解平衡曲线如图所示。该温度下，下列说法正确的是( ),解析：Ag2SO4在水溶液中存在如下平衡：Ag2SO4(s) 2Ag(aq)SO (aq)，含有大量SO的溶液中仍可存在Ag，故A项不正确；曲线上的b点代表溶解平衡点，此点时c(Ag)2102mol/L，c(SO )5102mol/L，根据Kspc2(Ag)c(SO )(2102)251022105，故B项不正确；(0.01)20.11105Ksp，不会生成Ag2SO4沉淀，故C项正确；a点处(2102)211024106Ksp，溶液未达到饱和，故D项不正确。 答案：C,1错误认为溶于水能导电的物质一定是电解质，如NH3、CO2溶于水能导电，但它们是非电解质。 2将溶解性与电离程度混淆。易溶于水的电解质不一定是强电解质，如HF、CH3COOH属于弱电解质。 难溶于水的电解质不一定是弱电解质，如CaCO3、BaSO4属于强电解质。,3不注意电离条件，一种电解质在水溶液中和熔融状态下，电离情况可能不同，如：AlCl3溶于水电离，而熔融时不电离；NaHSO4溶于水NaHSO4=NaHSO ，熔融时NaHSO4=NaHSO 。,4错误认为强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质强，如较浓醋酸的导电能力可比稀盐酸强。CaCO3虽为强电解质，但溶于水所得溶液浓度非常小，导电能力极差。 5将溶解平衡误认为电离平衡。如 BaSO4(s) Ba2(aq)SO (aq)是溶解平衡，而不是电离平衡，因为BaSO4是强电解质，不存在电离平衡。,6不注意一些特例。电解质在用水稀释的过程中，电离出的离子浓度并非一直在减小，如冰醋酸随着加水量的增大，离子浓度先增大后减小。 7分不清酸式盐的水解和电离： 如把N

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