2019届高考化学二轮复习精编课件：第7讲-水溶液中的离子平衡.ppt

第7讲水溶液中的离子平衡 1 了解电解质的概念 了解强电解质和弱电解质的概念 2 了解电解质在水溶液中的电离 以及电解质溶液的导电性 3 了解弱电解质在水溶液中的电离平衡 4 了解水的电离 离子积常数 5 了解溶液pH的定义 了解测定溶液pH的方法 能进行pH的简单计算 6 了解盐类水解的原理 弱酸弱碱盐的水解不作要求 影响盐类水解程度的主要因素 盐类水解的应用 7 了解难溶电解质的沉淀溶解平衡及沉淀转化的本质 不要求计算 8 了解酸碱中和滴定的基本原理 考纲点击 自查自纠 吸 小 高 c H c OH 1 10 14 lgc H 溶解 生成 转化 1 相同pH 相同体积的盐酸和醋酸溶液分别与足量的等浓度的NaOH溶液反应 哪种酸消耗的NaOH溶液多 相同pH 相同体积的盐酸和醋酸溶液分别与足量Zn反应生成等量H2 哪种酸所用时间短 为什么 答案醋酸溶液消耗的NaOH溶液多 醋酸溶液所用时间短 因为醋酸是弱酸 醋酸溶液中存在电离平衡 pH相同时 醋酸溶液的物质的量浓度大于盐酸 随着反应的进行 醋酸继续电离产生H 反应过程中醋酸溶液中的c H 大于盐酸中的c H 2 常温下 将0 1mol L 1氢氧化钠溶液与0 06mol L 1硫酸溶液等体积混合 该混合溶液的pH是多少 答案假设氢氧化钠溶液和硫酸溶液的体积均为1L 硫酸溶液中n H 0 12mol 氢氧化钠溶液中n OH 0 1mol 酸过量 反应后的溶液中c H 0 12mol 0 1mol 1 1 L 0 01mol L 1 故pH 2 0 3 NaHCO3溶液中存在哪些平衡 该溶液中离子浓度的大小关系如何 4 沉淀溶解平衡有哪些具体的应用 答案 1 沉淀的生成 调节pH法和加沉淀剂法 2 沉淀的溶解 酸碱溶解法 生成配合物使沉淀溶解 发生氧化还原反应使沉淀溶解 3 沉淀的转化 当两种物质的Ksp差别较大时 可以由溶解度较小的沉淀转化为更难溶的沉淀 考点一弱电解质的电离平衡 1 弱电解质在溶液中存在着电离平衡 溶液中含有弱电解质分子 电离出的阳离子 阴离子及水分子 H OH 2 电离平衡的影响因素 升温 加水稀释 加入能反应的物质促进弱电解质的电离 加入同离子则抑制弱电解质的电离 3 电离平衡常数仅是温度的函数 K越大 越易电 知识链接 角度1弱电解质的电离平衡及其影响因素 2018 上海 11 离 对应的酸 碱 性越强 4 多元弱酸的各级电离平衡常数的大小关系是K1 K2 K3 其酸性取决于第一步 5 同pH 同体积的弱酸 弱碱 溶液 酸 碱 性越弱其浓度越大 角度发散 弱电解质的电离方程式的书写与正误判断 弱电解质的判断方法 1 同温度同浓度下 与同类型的强电解质溶液做导电性对比试验或比较反应速率快慢 2 测定一定物质的量浓度溶液的pH 如0 01mol L 1HA的pH 2 则HA为弱酸 3 测定对应的盐溶液的酸碱性 如NaA溶液pH 7 则HA为弱酸 4 稀释前后pH与稀释倍数的变化关系 如pH 2的酸溶液稀释103倍 pH 5 则该酸为弱酸 5 利用较强酸 碱 制取较弱的酸 碱 判断电解质强弱 知识链接 角度2弱电解质的判断 2018 天津理综 1D 1 2018 福建理综 8 室温下 对于0 10mol L 1的氨水 下列判断正确的是 A 与AlCl3溶液发生反应的离子方程式为Al3 3OH Al OH 3 B 加水稀释后 溶液中c NH4 c OH 变大C 用HNO3溶液完全中和后 溶液不显中性D 其溶液的pH 13 高考印证 答案C 1 2018 宣城质检 下列说法正确的是 A 常温下 将pH 3的醋酸溶液稀释到原体积的10倍后 溶液的pH 4B 为确定某酸H2A是强酸还是弱酸 可测NaHA溶液的pH 若pH 7 则H2A是弱酸 若pH 7 则H2A是强酸C 中和pH与体积均相同的盐酸和醋酸 则醋酸消耗NaOH溶液的物质的量比盐酸多D 将pH 4的盐酸稀释后 溶液中所有离子的浓度均降低 应用体验 解析醋酸为弱酸 稀释时会促进电离 稀释10倍后溶液的pH小于4而大于3 A错误 NaHA的水溶液呈碱性 说明HA 在溶液中水解 即H2A是弱酸 但若NaHA的水溶液呈酸性 可能是HA 的电离程度比HA 的水解程度大 而不能说明H2A能完全电离 也就不能说明H2A为强酸 B错误 选项C pH相同的HCl CH3COOH溶液相比 CH3COOH的物质的量浓度远远大于HCl的物质的量浓度 所以中和等体积 等pH的HCl CH3COOH溶液时 CH3COOH消耗NaOH溶液的物质的量多 选项D 稀释HCl溶液时 c H 下降 但c OH 上升 答案C 考点二水的电离和溶液的酸碱性 1 判断溶液酸碱性的根本依据是溶液中c H 和c OH 的相对大小 而不是溶液的pH 2 pH是溶液酸碱性的量度 受温度限制 如pH 6的溶液常温下呈酸性 其他温度也可能呈中性或碱性 3 pH 0溶液中c H 1 0mol L 1 并非无OH 只是c OH 1 0 10 14mol L 1 pH 14溶液中c OH 1 0mol L 1 并非无H 只是c H 1 0 10 14mol L 1 4 室温时 无限稀释溶液的pH接近于7 知识链接 角度1溶液的酸碱性 2018 全国大纲理综 12D 1 pH计算的思维模式 知识链接 角度2溶液pH的计算 2018 全国大纲理综 12D 口诀 酸按酸 H 碱按碱 OH 酸碱中和求过量 无限稀释7为限 2 强酸 强碱溶液的pH之和分析 1 酸式滴定管不能盛放碱性溶液和氢氟酸 碱式滴定管不能盛放酸性和强氧化性溶液 2 滴定管读数时保留小数点后两位 3 滴定的关键是准确测定两种反应物溶液的体积 判断滴定终点 合理选用指示剂 4 注意恰好中和 酸碱恰好反应 溶液呈中性 滴定终点 5 中和滴定误差分析 判断依据是c 待 c 标 V 标 aq V 待 aq 任何操作的误差最终均可归结到对所用标准液的体积的影响 知识链接 角度3酸碱中和滴定 2018 上海 54 角度发散 应用滴定法测定氧化还原反应中物质的量浓度或含量 2 2018 全国大纲理综 12 下图表示溶液中c H 和c OH 的关系 下列判断错误的是 高考印证 A 两条曲线间任意点均有c H c OH KWB M区域内任意点均有c H c OH C 图中T1 T2D XZ线上任意点均有pH 7解析A项 水的离子积KW c H c OH B项 根据图像可知在区域M内 都存在c H c OH C项 水的离子积随着温度的升高而增大 从T1 T2的过程 也是KW c H c OH 增大的过程 及T1 T2是温度升高的过程 D项 XZ线代表c H c OH 即溶液显中性 但是温度升高 pH在减小 pH 7 答案D 2 2018 江南十校模拟 7改编 下列说法错误的是 A 0 1mol L 1的CH3COOH溶液中 由水电离的c H 为10 13mol L 1B pH 2与pH 1的CH3COOH溶液中c H 之比为1 10C 用盛有CH3COOH酸式滴定管滴定NaOH溶液 终点时溶液pH 7D pH 13的NaOH溶液和pH 2的盐酸以1 9体积比混合 则混合后pH 11 应用体验 解析A项 0 1mol L 1的CH3COOH溶液中c H 10 13mol L 1 错误 B项 pH 2的CH3COOH溶液中c H 1 0 10 2mol L 1 pH 1的CH3COOH溶液中c H 1 0 10 1mol L 1 正确 C项 中和滴定终点时 生成CH3COONa溶液 由于CH3COO 水解溶液呈碱性 pH 7 正确 D项 pH 13的NaOH溶液 c H 10 13mol L 1 c OH 10 1mol L 1 盐酸的pH 2 c H 10 2mol L 1 二者以1 9体积比混合 溶液呈碱性 混合后溶液c OH 答案A 考点三盐类的水解和溶液中离子浓度的关系 1 盐类水解的规律 有弱才水解 无弱不水解 谁弱谁水解 越弱越水解 谁强显谁性 都弱具体定 如 强酸弱碱盐水解溶液显酸性 2 酸式盐溶液酸碱性的判断 强酸酸式盐 如NaHSO4 只电离不水解 溶液显酸性 弱酸酸式盐 酸式酸根既电离又水解 溶液酸碱性取决电离 水解程度的相对大小 若水解程度大 则溶液显碱 知识链接 角度1盐溶液的酸碱性的判断 2018 安徽理综 12D 性 如NaHS NaHCO3 若电离程度大 则溶液显酸性 如NaHSO3 NaH2PO4 3 盐类水解程度大小比较规律 越弱越水解 越稀越水解 越热越水解 相同条件 正盐 相应酸式盐 相互促进水解的盐 单水解的盐 相互抑制水解的盐 角度发散 用水解方程式表示溶液呈酸碱性 电解质溶液中离子浓度关系的判断依据 1 两个理论依据 弱电解质电离理论 电离粒子的浓度大于电离生成粒子的浓度 即弱酸和弱碱的电离程度很微弱 例如 H2CO3溶液中 c H2CO3 c HCO3 c CO32 多元弱酸第一步电离程度远远大于第二步电离 知识链接 角度2电解质溶液中离子浓度的关系 2018 安徽 13 水解理论 水解离子的浓度大于水解生成粒子的浓度 即弱酸阴离子和弱碱阳离子的水解程度很微弱 例如 Na2CO3溶液中 c CO32 c HCO3 c H2CO3 多元弱酸根离子的水解以第一步为主 2 三个守恒关系 电荷守恒 溶液中阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数 例如 NaHCO3溶液中 c Na c H c HCO3 2c CO32 c OH 物料守恒 物料守恒也就是元素守恒 变化前后某种元素的原子个数守恒 例如 0 1mol L 1NaHCO3溶液中 c Na c HCO3 c CO32 c H2CO3 0 1mol L 1 质子守恒 由水电离出的c H 等于由水电离出的c OH 在碱性盐溶液中OH 守恒 在酸性盐溶液中H 守恒 例如 纯碱溶液中c OH c H c HCO3 2c H2CO3 A 加入少量金属Na 平衡 左移 平衡 右移 溶液中c HSO3 增大 高考印证 D 加入氨水至中性 则2c Na c SO32 c H c OH 答案C 3 根据水溶液中的平衡原理 判断下列说法正确的是 A 室温下 某盐溶液的pH 7 则该溶液一定是强酸强碱盐溶液B 在小苏打溶液中存在下列关系 c Na c CO32 c HCO3 c H2CO3 C 0 1mol L 1氨水中 c OH c NH4 D 室温下 稀释0 1mol L 1的氨水 溶液中c NH4 c OH 不变 应用体验 答案B 考点四难溶电解质的沉淀溶解平衡 1 浓度 加水稀释 平衡向溶解的方向移动 但Ksp不变 2 温度 绝大多数难溶电解质的溶解是吸热过程 升高温度 平衡向溶解的方向移动 Ksp增大 3 同离子效应 在难 微溶电解质达到沉淀溶解平衡的溶液中 加入与电解质溶液中含有某种相同离子的强电解质时 相当于增大了沉淀溶解平衡中产物的浓度 平衡左移 溶解度减小 4 其他 向平衡体系中加入可与体系中某些离子反应生成更难溶 更难电离的物质或气体时 平衡向溶解的方向移动 但Ksp不变 知识链接 角度1影响沉淀溶解平衡的因素 2018 安徽 12C 1 沉淀的生成 条件Qc Ksp应用 调节pH法 控制溶液的pH来分离物质 沉淀剂法 分离离子 2 沉淀的溶解 条件 Qc Ksp 措施 酸碱溶解法 如向CaCO3悬浊液中滴加盐酸 盐溶解法 如向Mg OH 2悬浊液中滴加NH4Cl溶液 氧化还原法 如向CuS悬浊液中滴加浓硝酸 络合法 如向AgOH悬浊液中滴加浓氨水 3 沉淀的转化 溶解度或Ksp大的向溶解度或Ksp小的难溶电解质转化 对于阴 阳离子比相同的难溶电解质才可应用Ksp直接判断 知识链接 角度2由溶度积分析沉淀的生成 溶解和转化 2018 北京 10 4 2018 北京理综 10 实验 0 1mol L 1AgNO3溶液和0 1mol L 1NaCl溶液等体积混合得到浊液a 过滤得到滤液b和白色沉淀c 向滤液b中滴加0 1mol L 1KI溶液 出现浑浊 向沉淀c中滴加0 1mol L 1KI溶液 沉淀变为黄色 下列分析不正确的是 高考印证 解析A项 在浊液a中 存在AgCl的沉淀溶解平衡 正确 B项 在滤液b中 仍含有少量Ag 故在b中生成了AgI沉淀 错误 由于AgI比AgCl更难溶解 c为AgCl 滴加0 1mol L 1KI溶液 能发生沉淀转化反应 生成黄色的AgI C项和D项都正确 答案B 4 2018 安徽名校一模 下列说法不正确的是 A Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关B 由于Ksp ZnS Ksp CuS 所以ZnS在一定条件下可转化为CuSC 其他条件不变 离子浓度改变时 Ksp不变D 两种难溶电解质作比较时 Ksp越小的电解质 其溶解度一定越小 应用体验 解析Ksp只与难溶电解质的性质和外界温度有关 故A C正确 由于Ksp ZnS Ksp CuS 所以ZnS在一定条件下可转化为CuS B正确 同类型的难溶物 如AgCl AgBr AgI Ksp越小 溶解度越小 而不同类型的难溶物 如Ag2SO4和AgI Ksp小的溶解度不一定小 需要进行换算 故D错误 答案D 1 在探究溶液中离子的浓度 微粒数时要注意某些离子可能水解 2 注意实验 化工生产和生活中的盐类水解实例 如泡沫灭火器原理 明矾净水 纯碱去污原理 Fe OH 3胶体制备 碱性药品储存 肥料使用 某些晶体制备等 知识链接 防范1忽视盐类水解的应用 1 下列有关说法正确的是 A 500mL1mol L 1MgCl2溶液中的Mg2 数小于0 5NAB 向沸水中逐滴加入100mL0 1mol L 1饱和FeCl3溶液 形成的胶粒数为0 01NAC 由于NH4Cl为强电解质 故NH4Cl溶液中c NH4 c Cl D 纯碱Na2CO3由于CO32 水解 故纯碱可用于净水 防范演练 解析由于Mg2 发生水解 所以500mL1mol L 1MgCl2溶液中Mg2 数小于0 5NA A项正确 FeCl3的水解反应生成的Fe OH 3胶体粒子是许多Fe OH 3分子的集合体 胶粒数小于0 01NA B项错误 由于NH4 水解 致使c NH4 c Cl C项错误 纯碱Na2CO3由于CO32 水解呈碱性 可用于去油污 但不可净水 D项错误 答案A 1 向CuS悬浊液中滴加浓硝酸是利用浓硝酸的氧化性使CuS氧化而溶解 2 难 微溶电解质的阴 阳离子个数比相同时才可应用Ksp解释沉淀转化 3 当溶解度或Ksp悬殊不是很大时 也可发生溶解度小的向溶解度大的沉淀转化 知识链接 防范2对沉淀的溶解和转化理解应用不到位 2 2018 安师大附中模拟 已知 25 时 Ksp Mg OH 2 5 61 10 12 Ksp MgF2 7 42 10 11 下列说法正确的是 A 25 时 饱和Mg OH 2溶液与饱和MgF2溶液相比 前者的c Mg2 大B 25 时 在Mg OH 2的悬浊液加入少量的NH4Cl固体 c Mg2 增大C 25 时 Mg OH 2固体在20mL0 01mol L 1氨水中的Ksp比在20mL0 01mol L 1NH4Cl溶液中的Ksp小D 25 时 在Mg OH 2的悬浊液加入NaF溶液后 Mg OH 2不可能转化成为MgF2 防范演练 解析A项 Mg OH 2的溶度积小 故其电离出的Mg2 浓度要小一些 错 B项 NH4 可以结合Mg OH 2电离出的OH 离子 从而促使Mg OH 2的电离平衡正向移动 c Mg2 增大 正确 C项 Ksp仅与温度有关 故错 D项 由于MgF2的溶度积和Mg OH 2的溶度积相差不大 加入NaF浓溶液 使Qc MgF2 Ksp MgF2 时 即可以生成MgF2沉淀 正确 答案B 守恒思想在离子浓度大小比较中的应用电解质溶液中涉及的守恒关系主要有电荷守恒 物料守恒 元素守恒 和质子守恒 准确灵活运用这些守恒关系 能快速 准确地解题 1 电荷守恒 在电解质溶液中 无论存在多少种离子 溶液都是电中性 即电解质溶液中阴离子所带电荷总数等于阳离子所带电荷总数 如NaHCO3溶液中存在着Na H HCO3 CO32 OH 存在如下关系 c Na c H c HCO3 2c CO32 c OH 2 物料守恒 在电解质溶液中 由于某些粒子能够水解或电离 粒子种类增多 但元素的原子是守恒的 即物质发生变化前后 有关元素的存在形式不同 但元素的原子数目在变化前后保持不变 如K2S溶液中S2 HS 都水解 故S元素以S2 HS H2S三种形式存在 它们之间有如下守恒关系 c K 2c HS 2c S2 2c H2S 3 质子守恒 是指在电离或水解过程中 会发生质子 H 转移 但质子转移过程中其数量保持不变 如Na2S水溶液中的质子转移过程图示如下 由图可得Na2S水溶液中质子守恒式可表示 c H3O 2c H2S c HS c OH 或c H 2c H2S c HS c OH 质子守恒的关系式也可以由电荷守恒式与物料守恒式推导得到 应用三种守恒关系解决电解质溶液中离子