水溶液中的离子平衡归纳总结提高

1、水溶液中的离子平衡归纳总结提高 规律的理解和运用：一、强、弱电解质与结构的关系强电解质：水溶液中完全电离，绝大多数为离子化合物和强极性共价化合物，如，强酸、强碱、绝大多数盐；假如不在熔融状态下，在水溶液中导电性不肯定强，由于可能是稀溶液或难溶强电解质。弱电解质：水溶液中不完全电离，绝大多数为含极性键的共价化合物，如，弱酸、弱碱、水。不要把溶解平衡当成电离平衡；弱电解质在很稀时电离程度也很大；导电性不肯定比强电解质差。二、弱电解质的电离平衡1、在肯定条件下（主要是温度，由于在水溶液中压强不怎么影响平衡），当电解质分子电离成离子（离子化）的速率与和离子重新结合生成分子（分子化）的速率相等时，电离过

2、程就达到了平衡状态。2、电离平衡的特征“动”动态平衡； “等”V分子化=V离子化； “定”弱电解质的电离程度保持肯定，溶液中各种粒子的浓度保持肯定； “变”外界条件发生变化，电离平衡也要发生移动。3影响电离平衡的因素对弱电解质溶液的稀释过程中，弱电解质的电离程度增大，溶液中离子数目增多，溶液中离子浓度变小。这里有相反的两个过程， n(B)随着稀释稍稍增大一点，V(aq)却随着稀释显著增大；分母增大的倍数大，所以C(B)还是减小。电离均为吸热过程，上升温度，电离程度增大，离了数目增多，离子浓度增大。K也增大。三、水的电离和溶液的PH1、水的离子积Kw只与温度有关，25时：Kw= c（H）

3、3;c（OH）=1×107×1×107=1×1014。2、影响水的电离的因素加入酸或碱，抑制水的电离，Kw不变；加入某些能水解盐，促进水的电离，Kw不变；加入金属钠也促进水的电离。上升温度，促进水的电离，水的离子积增大，有些资料认为：在100时，KW=1×1012。3、溶液的酸碱性分析：中性 c（H）=c（OH），酸性 c（H）c（OH），碱性 c（H）c（OH）。4、溶液的pH化学上常用c（H）的负常用对数表示溶液酸碱性的强弱：pH=lgc（H）范围在014四、盐类的水解1.离子浓度大小问题: 在CH3COONa溶液中存在着下列电离及水解过程

4、:粗略认为弱酸、弱碱电离1%，水解1. CH3COONa = CH3COO- + Na+ H2O H+ + OH- CH3COO- + H2O CH3COOH + OH-离子浓度大小挨次是:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)。假如只有四种离子排序口诀：阳阴阴阳或阴阳阳阴。2.物料守恒(质量守恒)问题: CH3COONa的浓度为 0.1mol/L ,达到水解平衡后c(CH3COO-)+c(CH3COOH) C(Na+)= 0.1mol/L3. 电荷守恒。溶液是呈电中性的,因此溶液中的负电荷总浓度和正电荷总浓度应当相等,这就是溶液中的电荷守恒。 CH3C

5、OONa溶液有:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-) 遇到二价离子×2，三价离子×3.4.质子守恒：用电荷守恒物料守恒质子守恒。 C(H+)=C(OH-)-C(CH3COOH)五、影响水解的因素(条件)1.水解反应的特点:(1).水解反应是可逆反应（其逆反应是有弱酸或弱碱参与的中和反应）,因此存在着水解平衡。 例如CH3COONa水解的化学方程式为: CH3COONa+H2O CH3COOH+NaOH由此可知CH3COONa水解反应的逆反应是CH3COOH和NaOH的中和反应,由于中和反应进行程度是比较高的,因此水解反应进行的程度是很微弱的，双水解比

6、单一水解程度大些，只要双水解产物中有沉淀，则水解进行完全，写等号,不行逆。 (2).水解反应是吸热反应。由于中和反应是放热反应,所以水解反应是吸热的。2.促进盐类水解的方法:以CH3COO-+H2O CH3COOH+OH- 为例(1).加热:加热可使平衡向吸热反应方向移动,因此加热能促进水解反应的发生。(2).加酸:加酸或酸性物质能中和水解产生的OH-,使OH-浓度减小,平衡正向移动。(3).加入能消耗OH-的盐:如加入含有NH4+、Al3+、Fe3+等能结合OH-的盐也能促进水解反应的发生(实际上除NH4+外，其它就是协同双水解反应)。(4).加水稀释:加水使溶液体积增大,平衡向微粒数增多的

7、方向移动即正向移动(水溶液中的化学平衡不考虑水分子)。但是水解产生的酸性或碱性还是减弱。3.抑制盐类水解的方法:以NH4+H2O NH3·H2O+H+ 为例(1).降温:降低温度可使平衡向放热反应方向移动,因此降温能抑制水反应。(2).加酸:加酸或酸性物质,使溶液中H浓度增大,平衡逆向移动。六一般规律:1.强酸溶液每稀释10倍,溶液的PH值增大1个单位,强碱溶液每稀释10倍,溶液的PH值减小1个单位。2.弱酸溶液每稀释10倍,溶液的PH值增大不到1个单位,弱碱溶液每稀释10倍,溶液的PH值减小不到1个单位。3.使酸溶液PH值增大1个单位,强酸溶液只需要稀释10倍,弱酸溶液必需稀释10

8、倍以上。4.使碱溶液PH值减小1个单位,强碱溶液只需要稀释10倍,弱碱溶液必需稀释10倍以上。5.酸越强对应离子的水解程度就越弱;酸越弱对应离子的水解程度就越强。6.碱越强对应离子的水解程度就越弱;碱越弱对应离子的水解程度就越强。7.浓度相同时,CH3COOH的电离程度大于CH3COO-的水解程度。8.相同条件下氨水的电离度和醋酸的电离程度相等,氨水和醋酸是强弱相当的弱碱和弱酸,因此浓度相同时NH3·H2O的电离程度大于NH4+的水解程度。醋酸铵溶液呈中性。9.若醋酸或氨水的浓度大于对应离子的浓度,他们的电离更大于水解。10.若是比醋酸和氨水较强的酸和碱,在浓度相同时,电解质的电离程

9、度比对应离子的水解程度更大。七难溶电解质溶解平衡1、概念：在肯定条件下（就是肯定温度下），难溶电解质电解质溶解成离子的速率等于离子重新结合成沉淀的速率，溶液中各离子的浓度保持不变的状态。（也叫沉淀溶解平衡）2、表达式：如： AgCl (s) Cl（aq）Ag（aq）3、特征：饱、等、动、定、变4、影响溶解平衡的因素：（1）内因：电解质本身的性质、确定不溶的电解质是没有的。、同是难溶电解质，溶解度差别也很大。（从难溶电解质可以生成更难溶的电解质）、易溶电解质做溶质时只要是饱和溶液也可存在溶解平衡。（2）外因：浓度：加水，平衡向溶解方向移动。加入能削减某一离子浓度的物质，平衡右移，直至溶解。如Ag

10、Cl (s) Cl（aq）Ag（aq）中滴加氨水，可以生成Ag(NH3)2+,降低Ag（aq）浓度，沉淀溶解。生成银氨溶液。温度：升温，多数平衡向溶解方向移动。反常的有Ca(OH)2,随温度上升，溶解度减小。5、溶度积（平衡常数）Ksp对于沉淀溶解平衡：（平衡时） MmAn (s) mMn（aq） nAm（aq） Ksp c (Mn) m·c(Am )n在肯定温度下，Ksp 是一个常数，称为溶度积常数，不随离子浓度的转变而转变；只随温度转变而转变。简称溶度积。若任意时刻有：Qc叫离子积。Qc c (Mn) m·c(Am )n则有：Qc > Ksp 过饱和，析出沉淀，降

11、低浓度，趋向平衡。Qc Ksp 饱和，平衡状态。仍旧是动态平衡。Qc < Ksp 未饱和。再加固体难溶物，还可以溶解的，直到平衡为止。 范例引导例1、将0.01mol下列物质分别加入100mL蒸馏水中，恢复至室温，所得溶液中阴离子浓度的大小挨次是（溶液体积变化忽视不计）Na2O2 Na2O Na2CO3 NaClA. >>> B. >>>C. =>> D. =>= 【分析解答】：溶于水，溶质都是NaOH，且物质的量都为0.02moL,且二者与水反应时消耗的水的物质的量相同。故反应后溶液体积相同，故=；中CO32-水解，溶液中消灭了OH

12、-、HCO3-，故溶液中阴离子浓度稍大于；故C正确。例2、常温下，将0.1 mol·L-1氢氧化钠溶液与0.06 mol·L-1硫酸溶液等体积混合，该混合溶液的pH等于A1.7 B2.0 C12.0 D12.4【规范解答】：设两溶液的体积均为1L，OH离子的物质的量为0.1 mol·L-1×1L=0.1 mol，因H+离子的浓度是硫酸浓度的2倍，即0.06 mol·L-1×2=0.12mol·L-1，故H+离子的物质的量为0.12 mol·L-1×1L=0.12mol，H+离子的物质的量大于OH离子的物质

13、的量，混合后，溶液呈酸性；混合反应后剩余H+离子的物质的量浓度为（0.12mol0.1 mol）÷（1L+1L）=0.01mol·L-1，溶液的pH=lg(H+)=2。例3、下列液体均处于25，有关叙述正确的是A某物质的溶液pH < 7，则该物质肯定是酸或强酸弱碱盐 BpH 4.5的番茄汁中c(H+)是pH 6.5的牛奶中c(H+)的100倍CAgCl在同浓度的CaCl2和NaCl溶液中的溶解度相同DpH 5.6的CH3COOH与CH3COONa混合溶液中，c(Na+) > c(CH3COO)【规范解答】：某些强酸的酸式盐pH7，如NaHSO4，故A项错误；pH

14、=4.5，c(H+)=10-4.5 mol·L-1，pH=6.5，其c(H+)=10-6.5 mol·L-1，故B项正确；同浓度的CaCl2溶液的c(Cl-)是NaCl溶液的c(Cl-)的两倍，它们对AgCl沉淀溶解平衡的抑制程度不同，故C项错误；混合溶液显酸性，则c(H+)>c(OH-)，依据电荷守恒，c(CH3COO-)>c(Na+)，故D项错误。例4、相同体积、相同pH的某一元强酸溶液和某一元中强酸溶液分别与足量的锌粉发生反应，下列关于氢气体积（V）随时间（t）变化的示意图正确的是【规范解答】：相同体积、相同pH的一元强酸和中强酸，中强酸的物质的量浓度大于

15、强酸的物质的量浓度，故与足量的锌粒反应中强酸产生的氢气多；初始时二者的C（H+)相同，反应一旦开头，中强酸还会电离出新的C（H+)，即随后中强酸电离出的C（H+)大于强酸，故中强酸与锌粒的反应速率大于强酸的。结合题中图像C选项正确。例5. 难溶电解质Mg (OH)2的Ksp = 1.2×10-11 mol3·L-3。在c(Mg2+)= 0.12mol·L-1的溶液中，要生成Mg (OH)2沉淀，溶液pH至少应把握在多少？【规范解答】：c(OH) =（）1/2 = （1.2×10-11/0.12）1/2 = 1.0×10-5mol·L-

16、1 c(H+) = 1.0×10-14/1.0×10-5 = 1.0×10-9 （mol·L-1） 故pH=9 即溶液的pH至少应把握在9以上。例6. 在氯化银饱和溶液中,尚有氯化银固体存在，当分别向溶液中加入下列物质时，将有何种变化？加入物质平衡移动方向AgCl溶解度溶液中C(Ag+)溶液中C(Cl)发生变化的缘由0.1mol·L1HCl0.1mol·L1AgNO3KNO3(s)0.1mol·L1NH3·H2OH2O【规范解答】：AgCl（s）Ag+(aq) + Cl-(aq)加入物质平衡移动方向AgCl溶解度溶

17、液中C(Ag+)溶液中C(Cl)发生变化的缘由0.1mol·L1HCl向左减小减小增大同离子效应0.1mol·L1AgNO3向左减小增大减小同离子效应KNO3(s)向右增大增大增大盐效应0.1mol·L1NH3·H2O向右增大减小增大形成协作物H2O向右不变不变不变稀释作用例7、医院中进行钡餐透视时，用BaSO4做内服造影剂，为什么不用BaCO3做内服造影剂？信息：Ksp(BaSO4)=1.1×10-10；Ksp(BaCO3)=5.1×10-9 Ba2+有剧毒；胃酸的酸性很强，pH约为0.91.5；【规范解答】： 由于人体内胃酸的酸性

18、较强(pH0.9-1.5)，假如服下BaCO3,胃酸会与CO32-反应生成CO2和水，使CO32-离子浓度降低，使Qc < Ksp，使BaCO3的沉淀溶解平衡向右移动，使体内的Ba2+浓度增大而引起人体中毒。 而SO42-不与H+结合生成硫酸，胃酸中的H+对BaSO4的溶解平衡没有影响，Ba2+浓度保持在平安浓度标准下，所以用BaSO4 作“钡餐”。 所以，不能用BaCO3作为内服造影剂“钡餐”例8、Na2SO3·7H2O是食品工业中常用的漂白剂、抗氧化剂和防腐剂。Na2SO3在30时的溶解度为35.5g/100gH2O。(1）计算30时Na2SO3饱和溶液中Na2SO3的质量

19、分数。（保留2位小数）(2）计算30时271g Na2SO3饱和溶液中水的质量。(3）将30的Na2SO3饱和溶液271g冷却到10，析出Na2SO3·7H2O晶体79.5g。计算10时Na2SO3在水中的溶解度。【规范解答】：（1）依据Na2SO3的溶解度，其饱和溶液中溶质为35.5g；溶剂为100g；溶液总质量为135.5g，则；（2）271g饱和溶液中，假设其含有的溶剂为x，则135.5：100=271：x；x=200（g）；（3）冷却溶液后，析出晶体79.5g，依据其晶体的组成，其中含有水和亚硫酸钠各一半，列式得：。例9回答下列有关常数的问题(1)Kw的数学表达式是Kw= ，

20、温度上升Kw的变化状况是 (选填“变大”、“变小”或“不变”)，若定义pOH=-lgc(OH-)，则pH+pOH= (用含Kw的代数式表示)(2)K通常表示化学平衡常数，K值越大表示该反应进行得越 ，对于反应2NO2(g)N2O4(g)，其化学平衡常K的数学表达式为 。(3)Ka通常表示弱酸的电离平衡常数，Ka值越大表示该弱酸 ，通常称为电离度，顾名思义是表示弱电解质的电离程度大小的一个指标，对于某一元弱酸，当用蒸馏水稀释该酸时，溶液越稀，Ka的变化状况是 (选填“变大”、“变小”或“不变”)，的变化状况是 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。(4)Ksp表示难溶物的溶度积常数，该常数越大表

21、示 。(5) 已知CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)某温度时，向肯定容积的密闭容器中充入CO和H2，浓度分别为1mol·L-1、2mol·L-1，达到平衡时CO的浓度为0.6mol·L-1。试求该温度下的化学平衡常数。W w w.k s 5 u.c o m【规范解答】：(1)c(H+)·c(OH-)；变大；-lgKw (2)完全； (3)的酸性越强；不变；变大 (4)难溶电解质在水中的溶解性越大。(5) CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)初始浓度/mol·L-1 1 2 0平衡浓度/mol·L-1 0.6 2-2(1-0

22、.6) 1-0.6 =1.2 =0.4 K= =0.463mol-2·L2 课后的检测 水溶液中的离子平衡单元检测一、选择题（共18小题，每小题3分，共54分，每小题只有一个选项符合题意）1. 由硫酸钾、硫酸铝和硫酸组成的混合溶液，其pH=1，c(Al3+)=0.4mol·L-1，c(SO42-)=0.8mol·L-1,则c(K+)为（ ）A0.15 mol·L-1 B0.2 mol·L-1 C0.3 mol·L-1 D0.4 mol·L-12. 对H2O的电离平衡不产生影响的粒子是（ ） 3. 在相同温度时，100mL0.

23、01molL-1的醋酸溶液与10mL 0.1molL-1的醋酸溶液相比较，下列数值中，前者大于后者的是（ ）A. H+的物质的量 B. 醋酸的电离常数 C. 中和时所需NaOH的量 D. CH3COOH的物质的量4. 下列说法正确的是（ ）A. pH=2与pH=1的硝酸中c(H+)之比为1：10B. Na2CO3溶液中c(Na+)与c(CO32-)之比为2:1C. 0.2 molL-1与0.1mol/L醋酸中c (H+)之比为2:1D. NO2溶于水时,被氧化的n(NO2)与被还原的n(NO2)之比为3:15. 0.1 molL-1 KHS溶液中下列表达式不正确的是（ ）A.c(K +)+c(

24、H+)= c(OH-)+ c(HS-)+2 c(S2-) B.c(K+)> c(HS-)> c(OH-)> c(S2-)> c(H+)C.c(HS-)+ c(S2-)+ c(H2S)= 0.1 molL-1 D.c(K+)> c(HS-)> c(OH-)> c(H2S)> c(H+) 7. 在25时将pH11 的NaOH 溶液与pH3 的CH3COOH溶液等体积混合后，下列关系式中正确的是（ ）Ac (Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH) Bc(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-) Cc (Na+) > c (CH3C

25、OO-)>c(OH-)>c(H+) Dc (CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-) 11. 在给定的四种溶液中，加入以下各种离子，各离子能在原溶液中大量共存有A. 滴加石蕊试液显红色的溶液：Fe3+、NH4+、Cl-、I-B. pH值为1的溶液：Cu2+、Na+、Mg2+、NO3-C. 水电离出来的c(H+)=1013mol/L的溶液：K+、HCO3-、Br-、Ba2+D. 所含溶质为Na2SO4的溶液：K+、CO32-、NO3-、Al3+12. 某溶液中只含有Na+、H+、OH-、A-四种离子，下列说法正确的是（ ） A. 若溶液中c（A-）c

26、（Na+），则溶液肯定呈中性 B. 溶液中不行能存在：c（Na+）> c（A-）> c（OH-）> c（H+） C. 若c（OH-）> c（H+），溶液中不行能存在：c（Na+）> c（OH-）> c（A-）> c（H+）D. 若溶质为NaA、HA，则肯定存在：c（A-）> c（Na+）> c（H+）> c（OH-）13.要求设计试验证明某种盐的水解是吸热的，有四位同学分别作出如下回答，其中正确的是( )A甲同学：将硝酸铵晶体溶于水，若水温下降，说明硝酸铵水解是吸热的B乙同学：在盐酸中加入相同温度的氨水，若试验过程中混合液温度下降，说

27、明盐类水解是吸热的C丙同学：在醋酸钠溶液中加入醋酸钠晶体，若溶液温度下降，说明盐类水解是吸热D丁同学：在醋酸钠溶液中滴入酚酞试液，加热后若红色加深，说明盐类水解是吸热14. 草酸是二元中强酸，草酸氢钠溶液显酸性。常温下，向10 mL 0.01 molL-1 NaHC2O4溶液中滴加0.01 molL-1 NaOH溶液，随着NaOH溶液体积的增加，溶液中离子浓度关系正确的是（ ）A.V（NaOH）0时，c(H+)1×10-2 molL-1B.V（NaOH）10 mL时，不行能存在c(Na+)2c(C2O42-)+c(HC2O4-)C.V（NaOH）10 mL时，c(H+)1×

28、10-7 mol/LD.V（NaOH）10 mL时，c(Na+)c(C2O42-)c(HC2O4-)15. 下列操作中，能使电离平衡H2OH+OH-，向右移动且溶液呈酸性的是（ ）A向水中加入NaHSO4溶液 B向水中加入Al2(SO4)3固体C向水中加入Na2CO3溶液 D将水加热到100，使pH616. 下列叙述正确的是（ ）A. 将稀氨水逐滴加入稀硫酸中，当溶液pH=7时，c(SO42-)c(NH4+)B. 两种醋酸溶液的物质的量浓度分别为c1和c2，pH分别为a和a+1，则c1=10c2C. pH=11的NaOH溶液与pH=3的醋酸溶液等体积混合，滴入石蕊溶液呈红色D. 向0.1 mo

29、l/L的氨水中加入少量硫酸铵固体，则溶液中增大17. 现有常温时pH1的某强酸溶液10mL，下列操作能使溶液的pH变成2的是（ ）A加入10mL 0.01mol·L1的NaOH溶液 B加入10mL 的水进行稀释C加水稀释成100mL D加入10mL 0.01mol·L1的盐酸溶液二、填空（本题包括5个小题，共46分）19.（6分）（1）对于Ag2S(s) 2Ag+(aq)+ S2-(aq)，其Ksp=_。（2）下列说法不正确的是_。A. 用稀盐酸洗涤AgCl沉淀比用水洗涤损耗AgCl小；B. 物质的溶解度随温度的上升而增加，故物质的溶解都是吸热的；C. 对于Al(OH)3(

30、s) Al(OH)3(aq) Al3+3OH-，前者为溶解平衡，后者为电离平衡；D. 除去溶液中的Mg2+，用OH-沉淀Mg2+比用CO32-效果好，说明Mg(OH)2的溶解度比MgCO3大E. 沉淀反应中常加过量的沉淀剂，其目的是使沉淀完全。20.（8分）用试验确定某酸HA是弱电解质。两同学的方案是：甲：称取肯定量的HA配制0.1mol/L的溶液100mL；用pH试纸测出该溶液的pH值，即可证明HA是弱电解质。乙：用已知物质的量浓度的HA溶液、盐酸，分别配制pH1的两种酸溶液各100mL；分别取这两种溶液各10mL，加水稀释为100mL；各取相同体积的两种稀释液装入两个试管，同时加入纯度相同的锌粒，观看现象，即可证明HA是弱电解质。（1）在两个方案的第步中，都要用到的定量仪器是_。（2）甲方案中，说明HA是弱电解质的理由是测得溶液的pH_1（选填、=）乙方案中，说明HA是弱电解质的现象是_（多选扣分）。a. 装盐酸溶液的试管放出H2的速率快。b. 装HA溶液的试管放出H2的速率快。c. 两个试管中产生H2的速率一样快。（3）请你再提出一个合理而比较简洁进行的方案（药品可任取），作简明扼要表述。_。22.（10分）（1）在粗制CuSO4·5H2O晶体中常含有杂质Fe2+。在提纯时为了除去Fe2+，常加入合适氧化剂，使Fe