溶液中的离子平衡.

1、专题五 溶液中的离子平衡一、考试要求1、了解电离、电解质、强电解质和弱电解质的概念。2、了解弱电解质在水溶液中的电离平衡3、了解水的电离和水的离子积常数。了解溶液pH 的定义，能进行 pH 的简单计算。4、了解盐类水解的原理，能说明影响盐类水解程度的主要因素，认识盐类水解在生产 生活中的应用（弱酸弱碱盐的水解不作要求） 。5、知道难溶电解质的沉淀溶解平衡。6、初步掌握中和滴定的原理和方法。7、了解离子反应的概念，了解离子反应发生的条件，能正确书写简单的离子反应方程 式（并在其它专题中）二、命题的趋势预测1、离子方程式正误的判断与离子共存仍将是高考中必考的热点2、溶液中存在的离子的种类与浓度大小

2、的比较在近年高考中也是常出现的热点3、难溶液电解质的沉淀平衡是新课程标准中增加的内容，也是不容忽视的考点4、中和滴定实验是高中教材中为数不多的定量实验，虽然近年高考中没的出现过，但也 得加以重视，特别是与中和滴定相近的其它滴定方式的应用。三、要点梳理1、弱电解质的电离平衡电离平衡（1）电解质与非电解质（注意 CO2、SO2、NH3 等水溶液可以导电但是非电解质） （ 2）强弱电解质（注意 KSCN 等盐属于弱电解质，思考苯酚、水、乙醇、盐酸与钠反应 的现象有什么不同）（ 3）弱电解质的电离平衡（常见的H 2CO 3、 NH 3?H2O 、 CH 3COOH 等电离方程式的书写）（ 4）水的电离

3、，影响水的电离因素（酸，碱、盐、温度等）（ 5 ）水的离子积常数（ KW ）2、盐的水解平衡：（1）本质：弱电解质从逆向建立电离平衡时破坏了水的电离平衡 （ 2）影响因素：内因：有弱才水解，越弱越水解外因：温度、浓度（3）应用： 判断盐溶液中离子种类和比较离子浓度 弱酸或弱碱，如 CH3COOH、NH3?H2O 和 H2CO3 弱酸与其盐溶液如： HAC 与 NaAC ，弱碱与其盐溶液 NH4Cl 与 NH 3 ?H2O 多元弱酸的酸式盐溶液如： NaHCO 3、 NaHC 2O4 溶液 离子共存问题Fe3+、Cu2+、NH 4+、 Al 3+ 、Fe2+等离子只能存在于酸性溶液中CO32-、

4、 SiO3 2-、 AlO 2-、CH3COO-、C6H5O-等离子只能存在于碱性溶液中 HCO3-在酸性与碱性溶液中均不能存大泡沫灭火器中发生的反应 某些盐或盐溶液制备、保存FeCl3溶液的配制方法： 硅酸钠溶液在空气中久置变浑浊的原因，不能用玻璃瓶塞的原因 Fe（OH） 3 胶体的制备明矾的净水作用 弱电解质的证明证明 CH 3COOH 是弱酸的方法： 解释某些化学现象及在生活生产中的应用由 MgCl 2?6H2O 制取无水氯化镁的方法：AlCl 3?6H2O 和 SOCl2 混合加热可以得到得到无水氯化铝的原因用 TiCl 4 制取 TiO2 的反应等2、中和滴定（ 1）用已知物质的量浓

5、度的酸（或碱）来测定未知物质的量浓度的碱（或酸）的实验方法（2）原理： n（OH-）=n（H+）（3）关键：准确测定标准液与待测液的体积，准确判断滴定的终点（4）仪器与操作：准备、滴定（5）误差分析与数据处理（ 6）溶液中 PH 的计算：3、溶液 PH 的计算c(OH )1V1 c(OH )2V2（1）计算的原则酸溶液按 C（H+），碱溶液按 C（OH-）计算强碱混合： c（OH -）=V1 V2（2）强酸混合： c（H+）= c（H ）1V1 c（H ）2V2V1 V2（ 3）强酸与强碱混合后，先判V酸断溶液酸p碱H性酸再列p式H计碱算 14 （4）两强混合呈中性：V碱 = 10（ 5）若两

6、溶液等体积混合且溶液的PH 之和为 14，则混合溶液呈弱的一方的性质4、沉淀溶解平衡：（1）沉淀溶解平衡：一定条件下沉淀的溶解速率与生成速率相等时，溶液呈饱和状态（2）沉淀反应的应用：沉淀的生成：如： Cu 2+（ Fe3+、 Fe2+）离子和除去方法 沉淀的溶解：如： Mg（OH） 2 沉淀的溶解方法 沉淀的转化：如：水垢中 CaSO4 的除去，氟化物防治龋齿的化学原理等四、典例精析例 1：( 2008 年天津理综第 9 题)醋酸溶液中存在电离平衡：CH3COOHHCH3COO ，下列叙述不正确的是( )A醋酸溶液中离子浓度的关系满足： c(H )c(OH ) c( CH 3COO ) B0

7、.10mol/L 的 CH 3COOH 溶液加水稀释，溶液中 c(OH )减小 C CH 3COOH 溶液中加入少量的 CH 3COONa 固体，平衡逆向移动 D常温下， pH2 的 CH 3COOH 溶液与 pH12 的 NaOH 溶液等体积混合后，溶液的 pH7 答案： B 解析：根据电荷守恒，可得： c(H )=c(OH )+C(CH 3COO )，故 A 项对； 0.1mol/lCH 3COOH 在加水稀释过程中酸性减弱， 即 c(H )减小，而在一定温度下， C(H+) C(OH -)=Kw 是一定值， 故 c(OH ) 增大，所以 B 错；在醋酸中加入醋酸钠， c(CH 3COO

8、) 增大，所以平衡向左移动， 故 C 对； pH=2 的 CH3COOH 中 pH=12 的 NaOH 中 c(H )=c(OH )，但由于醋酸是弱酸，部 分电离，故醋酸的物质的量浓度大于NaOH ，二者等体积混合后，醋酸过量，所以溶液显酸性，即 pH 7，所以 D 对。规律：( 1)弱酸在加入水稀释的过程中 H +与弱酸根离子的浓度都在减小，只有对应的OH-浓度在增加(如果改成氨水讨论的方法相同)(2) PH 之和为 14的酸与碱等体积混合后，若都是强的则呈中性，若有弱的溶液呈弱的一 方的性质，(把选项 D 的溶液改为氨水与盐酸同样讨论，若使溶液呈中性则加入的弱的一方 的体积应该少)例 2：

9、(2008 年江苏高考第 12 题)下列溶液中有关物质的量浓度关系正确的是A pH=2的 HA 溶液与 pH=12的 MOH 溶液任意比混合：+ + - -c(H+) + c(M+) = c(OH-) + c(A-)BpH 相等的 CH 3COONa 、 NaOH 和 Na2CO3三种溶液：c(NaOH) c(CH 3COONa) c(H+)c(H2A)c(A2-) 答案： A 、C 解析： 选项 A 中无论酸 HA 与碱 MOH 强还是弱， 反应后的溶液中总存在四种离子， 根据电 荷守恒， A 正确，选项 B 中 NaOH 是强碱，电离呈碱性， CH3COONa 和 Na2CO3 两种溶液

10、是水解呈碱性，水解的程度很小，若 PH 相同的，所需要两者的物质的量浓度远大于 NaOH 溶液，而且酸越弱水解的程度越大， 所需要浓度就越小 c(NaOH) c(Na2CO3)c(CH3COONa) 选项 C 中存在电荷守恒 c(H+) + c(Na+) = c(OH-) + c(CH3COO-)，另不管溶液是电离还是水 解，由于物质的量浓度相等 CH3COOH 和 CH 3COONa 溶液等体积混合，所以 2c(Na+) = c(CH 3COOH) + c(CH3COO-)，把后面的等式代入到第一个等式中， 则C 正确， D选项是溶液 呈碱性，酸式盐的水解大于电离的等式若酸式盐呈碱性电离大于

11、水解就不成立了， D 错误 规律：（ 1）相同 PH 值的不同物质的浓度比较， 若呈碱性则是强碱弱碱水解呈碱性的盐， 水解程度大的盐水解程度小的盐（呈酸性的顺序也可以同理推出）（ 2）多元弱酸的酸式盐溶液 NaHA ，呈酸性与呈碱性时的不同是水解产物与电离产物的排 序，还有就是 H+与 OH -的排序， 如水解大于电离则 c（H+）c（H2A）c（A2-），若电离大于水解 则 c（OH-）c（A2-）c（H 2A）。例 3：以下是 25 时几种难溶电解质的溶解度：难溶电解质Mg(OH) 2Cu(OH) 2Fe(OH) 2Fe(OH) 3溶解度 /g910461.7 1061.5 1043.0

12、109在无机化合物的提纯中，常利用难溶电解质的溶解平衡原理除去某些离子。例如： 为了除去氯化铵中的杂质 Fe3，先将混合物溶于水，加入一定量的试剂反应，过滤结晶 为了除去氯化镁晶体中的杂质 Fe3，先将混合物溶于水，加入足量的氢氧化镁，充分反 应，过滤结晶 为了除去硫酸铜晶体中的杂质Fe2，先将混合物溶于水，加入一定量的H2O2，将 Fe2氧化成 Fe3，调节溶液的 pH 4，过滤结晶请回答下列问题：（ 1）上述三个除杂方案都能够达到很好效果，Fe2、Fe3都被转化为而除去（2）中加入的试剂应该选择 为宜，其原因是 。（3）中除去 Fe3所发生的总反应的离子方程式为 。（ 4）下列与方案相关的

13、叙述中，正确的是 （填字母）。AH2O2 是绿色氧化剂，在氧化过程中不引进杂质、不产生污染B将 Fe2氧化为 Fe3的主要原因是 Fe（OH） 2 沉淀比 Fe（OH） 3沉淀较难过滤C调节溶液 pH4 可选择的试剂是氢氧化铜或碱式碳酸铜DCu2+可以大量存在于 pH4 的溶液中E在 pH4 的溶液中 Fe3一定不能大量存在 答案：（1）氢氧化铁（2）氨水；不会引入新的杂质 （3）2Fe3 3Mg（OH） 2 = 3 Mg2+ 2Fe（OH） 3（4）A C D E 解析：由于氢氧化铁相对于氢氧化亚铁溶解度小，沉淀所需要的 PH 值低，所以通常将 Fe2 氧化为 Fe3然后再进行沉淀，沉淀中存

14、在溶解平衡，所以当加入溶解度更小的沉淀剂时， 沉淀会发生转化， 因些加入氢氧化镁时会发生氢氧化镁溶解生成氢氧化铁沉淀， 加入沉淀剂 时一般不能引入新的杂质，所以加入时应该加入与溶液中主要离子相同的阴离子或阳离子， 所以为了除去硫酸铜晶体中的杂质Fe2，先将混合物溶于水，加入一定量的H2O2，将 Fe2氧化成 Fe3 ，然后可以加入含有氧化铜，氢氧化铜等物质。规律：（ 1）利用沉淀平衡实现沉淀而除杂时，常加入与溶液中主要离子相同阳离子的难溶 物进行处理，如除去氯化镁中的铁离子，可以加入氧化镁、氢氧化镁、碳酸镁、碳酸氢镁等 （2）除杂时不能引入新的杂质离子，如：将Fe2氧化为 Fe3时，只能用 H

15、2O2、O3 等，若溶液中原有氯离子，还可以考虑用氯水等，但不能加入溶液中不含有的离子。五：课堂练习1、（ 2008 年上海高考第 14题）某酸性溶液中只有 Na、 CH 3COO、 H 、OH 四种离子。 则下列描述正确的是A 该溶液由 pH=3的CH3COOH与pH=11的NaOH 溶液等体积混合而成B该溶液由等物质的量浓度、等体积的 NaOH 溶液和 CH 3COOH 溶液混合而成C加入适量 NaOH ，溶液中离子浓度为 c（CH3COO）c（Na ）c（OH）c（H）D 加入适量氨水， c（CH 3COO ）一定大于 c（Na）、c（NH 4）之和答案： A2、 （ 2006 年江苏高

16、考第 12 题）下列叙述正确的是A0. 1mol L 氨水中， c（OH -）=c（NH 4+）11B10 mL 0. 02mol L HCl 溶液与 10 mL 0. 02mol L Ba（OH） 2溶液充分混合 ,若混合 后溶液的体积为 20 mL ，则溶液的 pH=12 1- +C在 0. 1mol L CH 3COONa 溶液中， c（OH ）=c（CH 3 COOH ） c（H ） D0.1molL1某二元弱酸强碱盐 NaHA 溶液中， c（Na+）=2c（A2-）c（HA-）c（H2A） 答案： B、 C3、（ 1）在氯化铁溶液中，加入难溶的碳酸钙粉末，发现碳酸钙粉末逐渐溶解，同时

17、还产生的现象有： ； ；请用离子方程式表示上述现象的本质原因： 。（2）在氯化铁溶液中加入一种单质，也会产生类似上述实验现象的化学反应，这种单质是 。（从下列选项中选择）PS MgCu（3）在氯化铁和氯化铝混和溶液中，其中Fe3+和 Al 3+的物质的量之和为 0.1mol，在此溶液中加入 90mL4mol L-1的 NaOH 的溶液，使其充分反应。设 Al 3+物质的量与总物质的量之比 为 x。当 x=0.4 时，溶液中产生的沉淀是 （写化学式） ，其物质的量为 。当沉淀只有 Fe（OH） 3时， x的取值范围是 。答案：（ 1）无色气体产生生成红褐色沉淀2Fe3+ +3CaCO 3+3H 2O=2Fe（OH） 3 +3CO2 +3C2a+（写分步反应也可） （2）（ 3）Fe（OH）3；0.006mol； x0.64、（ 2007天津第 1