高三化学复习知识清单（通用版） 知识清单16 溶液中的离子平衡

16溶液中的离子平衡知识清单【知识网络】【知识归纳】一、强电解质和弱电解质1．常见强电解质（1）强酸①无氧酸：HCl、HBr、HI②含氧酸：H2SO4、HNO3、HClO4（2）强碱①一元碱：KOH、NaOH②二元碱：Ca（OH）2、Ba（OH）2③有机碱：［Ag（NH3）2］OH（3）大多数盐：Fe(SCN)3除外（4）金属氧化物：如Na2O、Al2O3等（熔融态电离）2．常见弱电解质：弱酸、弱碱、少数盐和水3．电解质溶液的特点（1）强电解质：不含溶质分子，含溶剂分子（2）弱电解质：溶质分子和溶质离子共存4．弱电解质的判断（以弱酸HA为例）（1）电离方面：不能完全电离，存在电离平衡①10－nmol/L的HA溶液pH≠n②同浓度的HA和HCl溶液，导电性HCl的弱③同浓度的HA和HCl溶液与B反应，HA速率慢④同pH的HA和HCl溶液与B反应，HCl速率慢⑤同体积同pH的HA和HCl溶液与足量B反应，HA消耗的B多，产生的产物多⑥pH＝1的HA与pH＝13的强碱等体积混合，溶液呈酸性⑦盐酸与锌反应，加入少量NaA固体反应速率减慢⑧同pH的HA和HCl溶液加入相应钠盐，HA的pH增大（2）水解方面：电解质越弱，对应离子的水解能力越强①NaA溶液的pH＞7②NaA溶于水，加入酚酞试液，呈红色③在NaA溶液中，c（Na+）＞c（A－）（3）稀释方面：加水稀释，平衡移动①同倍数稀释同pH的HCl与HA，HA的pH小②pH＝a的HCl与HA稀释成pH＝b，HA加水量多（4）强制弱酸原理：比较酸（碱）性的相对强弱①将HA加到碳酸钠溶液中，有气泡产生，只能说明酸性：HA＞H2CO3，但不能说明HA是弱酸②将盐酸加到NaA溶液中，有HA产生，说明酸性：HCl＞HA，能说明HA是弱酸二、电解质溶液中的方程式1．电离方程式的书写（1）强酸的酸式盐：硫酸氢盐，如：NaHSO4①水溶液：NaHSO4Na++H++SO42－②熔融态：NaHSO4Na++HSO4－（2）弱酸的酸式盐：除了硫酸氢盐外的其他酸式盐①NaHCO3：NaHCO3Na++HCO3－②KH2PO4：KH2PO4K++H2PO4－（3）多元弱酸分步电离，以第一步为主①H2CO3第一步电离：H2CO3H++HCO3－②H2CO3第二步电离：HCO3－H++CO32－（4）多元弱碱分步电离，一般一步到位①Fe(OH)3的正常电离：Fe（OH）3Fe3++3OH－②Fe(OH)3第一步电离：Fe（OH）3［Fe（OH）2］++OH－（5）借水型电离①NH3·H2O的电离：NH3·H2ONH4++OH－②Al(OH)3酸式电离：Al（OH）3+H2O［Al（OH）4］－+H+（6）自偶电离：一个分子失去H+，另一个分子得到H+①H2O（l）：2H2OH3O++OH－②NH3（l）：2NH3NH4++NH2－③HNO3（l）：2HNO3H2NO3++NO3－2．水解方程式的书写（1）水解的本质：复分解反应①弱阴离子结合水中的H+，形成弱酸，溶液呈碱性②弱阳离子结合水中的OH－，形成弱碱，溶液呈酸性③NH4++D2ONH3•HDO+D+（2）多元弱酸根离子分步水解，以第一步为主①CO32－第一步水解：CO32－+H2OHCO3－+OH－②CO32－第二步水解：HCO3－+H2OH2CO3+OH－（3）多元弱碱根离子分步水解，一般一步到位①Fe3+的正常水解：Fe3++3H2OFe（OH）3+3H+②Fe3+第一步水解：Fe3++H2O［Fe（OH）］2++H+（4）电离型水解①[Al(OH)4]－：[Al(OH)4]－Al(OH)3+OH－②AlO2－：AlO2－+2H2OAl（OH）3+OH－（5）完全进行的双水解反应①Al3++HCO3－：Al3++3HCO3－Al（OH）3↓+3CO2↑②Fe3++ClO－：Fe3++3ClO－+3H2OFe（OH）3↓+3HClO③NH4++[Al(OH)4]－：[Al(OH)4]－+NH4+Al(OH)3↓+NH3·H2O（6）广义的水解①Mg3N2：Mg3N2+6H2O3Mg（OH）2↓+2NH3↑②Al2S3：Al2S3+6H2O2Al（OH）3↓+3H2S↑③SiCl4：SiCl4+4H2OH4SiO4↓+4HCl④IBr：IBr+H2OHIO+HBr3．沉淀溶解平衡方程式的书写（1）Ag2SO4：Ag2SO4（s）2Ag+（aq）+SO42－（aq）（2）Ca5（PO4）3OH：Ca5（PO4）3OH5Ca2++3PO43－+OH－4．沉淀转化方程式的书写（1）CaSO4→CaCO3：CaSO4（s）+CO32－（aq）CaCO3（s）+SO42－（aq）（2）ZnS→CuS：ZnS（s）+Cu2＋（aq）CuS（s）+Zn2＋（aq）5．注意问题（1）有水参与的反应不一定是水解反应，还可能是电离反应①电离平衡：HS－+H2OS2－+H3O+②水解平衡：HS－+H2OH2S+OH－（2）注意电离方程式和沉淀溶解平衡方程式的区别①完全电离：AgCl（s）Ag+（aq）+Cl－（aq）②沉淀溶解平衡：AgCl（s）Ag+（aq）+Cl－（aq）（3）电离型水解和水解型电离①电离平衡：Al（OH）3+H2O［Al（OH）4］－+H+②电离平衡：NH3+H2ONH4++OH－③水解平衡：[Al(OH)4]－Al(OH)3+OH－【特别提醒】溶液中的两个相当处理（1）H3O+H2O+H+（2）[Al(OH)4]－或AlO2－Al(OH)3+OH－三、水的电离平衡1．水的电离平衡：H2OH++OH－△H＜0（1）平衡移动①温度：越热越电离；②酸、碱抑制水的电离③弱盐及能够和H+或OH－反应的微粒促进水的电离（2）具体情况下水的电离平衡移动①有水参与的电解反应：正向移动②向水中加入氨水：逆向移动③向水中通入氨气：正向移动④向水中加入Na、Na2O和Na2O2：正向移动⑤向饱和氯水中加入少量固体NaCl：逆向移动⑥硼酸（H3BO3）溶于水生成［B（OH）4］－：正向移动2．c(H+)水和c(OH－)水的关系：在任何情况下都相等3．水的电离度：(H2O)＝×100%＝×100%＝1.8c(H+)水%（1）不同溶液中水的电离度之比等于c(H+)水之比（2）酸和碱抑制水的电离，酸碱性越强，(H2O)越小（3）弱盐促进水的电离，酸碱性越强，(H2O)越大4．稀释过程中c(H+)水的变化（1）酸碱溶液稀释过程中，c(H+)水变大（2）弱盐溶液稀释过程中，c(H+)水变小5．化学反应过程中c(H+)水的变化（1）酸和碱反应过程中，恰好中和时，(H2O)最大（2）强酸滴定弱酸盐过程中，c(H+)水变小（3）强碱滴定弱碱盐过程中，c(H+)水变小（4）水参与的电解反应，c(H+)水变大6．水电离出的氢离子浓度和溶液pH的关系（1）c(H+)水＝10－amol·L－1，pH＝a或14－a①c(H+)水＝10－5mol·L－1，pH＝5或9②c(H+)水＝10－11mol·L－1，pH＝11或3（2）c(H+)水＝10－7mol·L－1，该溶液对水的电离程度和抑制程度相同①NH3·H2O和NH4Cl的混合物：溶液呈中性②CH3COOH和CH3COONa的混合物：溶液呈中性③NaOH和Na2CO3的混合液：溶液呈碱性④NH4Cl和HCl的混合物：溶液呈碱性（3）已知pH＝a，则c(H+)水＝10－amol·L－1或10a－14mol·L－1①pH＝2，c(H+)水＝10－2mol·L－1（促进）或10－12mol·L－1（抑制）②pH＝11，c(H+)水＝10－3mol·L－1（促进）或10－11mol·L－1（抑制）四、弱电解质的电离平衡1．弱电解质的电离平衡（1）弱酸H2A的电离：①H2AH++HA－△H＜0；②HA－H++A2－△H＜0（2）弱碱氨水的电离：NH3·H2ONH4++OH－△H＜0（3）平衡移动：①温度：越稀越电离；②浓度：越热越电离2．相同体积和浓度的盐酸和醋酸的比较（1）c（H+）：盐酸醋酸，溶液的pH醋酸的大，溶液的导电性盐酸的强，酸根离子的浓度盐酸的大（2）与足量的其他物质反应：反应速率盐酸的快，消耗该物质的量一样多，反应结束所用的时间醋酸的长3．相同体积和pH的盐酸和醋酸的比较（1）溶液的浓度：盐酸醋酸，溶液的导电性一样的强，酸根离子的浓度一样的大（2）与足量的其他物质反应①反应速率：开始时一样快，过程中醋酸快②消耗该物质的量醋酸多③生成等量的某产物所用的时间盐酸的长④反应结束所用的时间醋酸的长五、弱盐的水解平衡1．弱盐的水解平衡（1）弱盐Na2A的水解①A2－+H2OHA－+OH－△H＜0；②HA－+H2OH2A+OH－△H＜0（2）平衡移动：①温度：越稀越水解；②浓度：越热越水解（3）配制易水解的盐溶液：加相应的稀酸或稀碱防水解①Na2CO3溶液：加NaOH溶液②（NH4）2SO4溶液：加稀硫酸或氨水③Fe（NO3）3溶液：加稀硝酸④Fe（NO3）2溶液：加不能加任何酸，以防亚铁离子被硝酸氧化2．某些盐溶液蒸干后的产物（1）挥发性酸的弱碱盐①AlCl3Al（OH）3Al2O3②Cu(NO3)2Cu（OH）2CuO③AgNO3AgOHAg（2）难挥发性酸的弱碱盐①Fe2(SO4)3Fe2(SO4)3②(NH4)2SO4(NH4)2SO4（3）多元弱酸的强碱盐①Na2CO3Na2CO3②Na3PO4Na3PO4（4）次氯酸盐①NaClONaCl②Ca(ClO)2CaCl2（5）还原性的盐①FeSO4Fe2(SO4)3②Na2SO3Na2SO4③Fe(NO3)2Fe（OH）2Fe（OH）3Fe2O3（6）受热易分解的盐：直接考虑分解即可①NaHCO3Na2CO3②Ca(HCO3)2CaCO3CaO③Mg(HCO3)2MgCO3Mg（OH）2MgO④(NH4)2S无固体剩余⑤NH4HCO3无固体剩余⑥NH4Cl无固体剩余3．促进盐类水解的应用（1）热的纯碱液去油污效果好①反应：CO32－+H2OHCO3－+OH－②原因：加热，促进CO32－的水解，碱性增强，促进油脂的水解（2）FeCl3、KAl（SO4）2·12H2O等可作净水剂①反应：Fe3++3H2OFe（OH）3（胶体）+3H+Al3++3H2OAl（OH）3（胶体）+3H+②原因：胶体比表面积大，吸附性强，可起净水作用（3）除去MgCl2溶液中的Fe3+①方法：在加热搅拌条件下，加入足量除杂剂后过滤②除杂剂：MgO、MgCO3或Mg（OH）2（4）制备Fe（OH）3胶体①方法：向沸水中滴加饱和FeCl3溶液，至液体呈透明的红褐色停止加热②反应：Fe3++3H2OFe（OH）3（胶体）+3H+（5）某些活泼金属与强酸弱碱盐溶液混合①现象：有气泡产生②原因：活泼金属与盐水解出的H+发生置换反应生成H2③实例：Mg放入NH4Cl、CuCl2、FeCl3溶液中产生氢气（6）泡沫灭火器原理①药品：NaHCO3溶液和Al2（SO4）3溶液②原理：酸碱性相反的盐溶液发生水解相互促进反应③反应：3HCO3－+Al3+＝Al（OH）3↓+3CO2↑（7）普钙［Ca（H2PO4）2］、铵态氮肥不能与草木灰（K2CO3）混用①原理：K2CO3水解显碱性：CO32－+H2OHCO3－+OH－②肥效降低反应3Ca（H2PO4）2+12OH－＝Ca3（PO4）2↓+12H2O+4PO43－NH4++OH－＝NH3↑+H2O（7）NH4Cl用于金属除锈①水解反应：NH4++H2ONH3·H2O+H+，铁锈与H+反应②除锈反应：Fe2O3+6H+2Fe3++3H2O4．抑制盐类水解的应用（1）配制易水解的盐溶液：加相应的酸或碱防水解①配制FeCl3溶液时加入少量稀盐酸，防止铁离子水解②配制CuSO4溶液时加入少量稀硫酸，防止铜离子水解③配制醋酸钠溶液时加入少量氢氧化钠，防止醋酸根离子水解（2）加热金属氯化物的结晶水合物制纯的无水物①措施：在干燥的HCl气流中加热脱水②反应：MClm·xH2OMClm+xH2O③装置5．盐类水解在药品保存中的应用（1）盛放Na2CO3溶液不能用带玻璃塞的试剂瓶①水解反应：CO32－+H2OHCO3－+OH－②腐蚀反应：SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2O（2）盛放NaF溶液不能用玻璃试剂瓶①水解反应：F－+H2OHF+OH－②腐蚀反应：SiO2+4HFSiF4↑+2H2O六、沉淀溶解平衡1．三种溶解平衡（1）沉淀溶解平衡①适用范围：难溶性固体溶质的饱和溶液②平衡举例：AmBn（s）mAn+（aq）+nBm－（aq）③平衡移动：浓度：越稀越溶解；温度：越热越溶解（一般）（2）结晶溶解平衡①适用范围：可溶性固体溶质的饱和溶液②平衡举例：KNO3（s）K＋（aq）+NO3－（aq）③平衡移动：适用平衡移动原理（3）气体溶解平衡①适用范围：气体溶质的饱和溶液②平衡举例：O2（g）O2（aq）△H＞0③平衡移动：温度越低越溶解，压强越大越溶解2．沉淀的生成（1）本质原因：Q＞Ksp（2）分步沉淀原理①实验前提：被沉淀的离子浓度必须相同②反应规律：混合液中滴加沉淀剂，优先生成溶解度小的沉淀3．沉淀的转化（1）实质：沉淀溶解平衡的正向移动（2）基本规律①一般来说，溶解度大→溶解度小②沉淀的溶解度差别越大，越容易转化（3）特殊规律：溶解度小的也可能转化为溶解度大的沉淀①内在条件：Ksp相差不大，一般相差1~2个数量级②外在条件：控制离子浓度（加浓溶液、可溶性固体），使Q＞Ksp（4）银盐转化：AgCl→AgBr→AgI→Ag2S①现象：白色沉淀→浅黄色沉淀→黄色沉淀→黑色沉淀②原因：这四种沉淀的溶解度越来越小（6）实验设计：两种沉淀所含的共同离子的量要少①少量AgNO3溶液AgClAgBr②少量NaOH溶液Mg(OH)2Fe(OH)3七、溶液中的三大平衡移动1．外加物质对溶液中离子平衡移动的影响（1）本质依据：离子方程式①FeCl3+3KSCNFe（SCN）3+3KCl（加少量KCl固体）：不移动②CuSO4+2H2OCu（OH）2+H2SO4（加少量BaCl2固体）：不移动（2）若和电离出的离子不反应，则还需要考虑所加物质是否能水解①NH3·H2ONH4++OH－（加少量MgCl2固体）：正向移动②NH3·H2ONH4++OH－（加少量Na2CO3固体）：逆向移动（3）加入××溶液时，还需要考虑到稀释效应①NH3·H2ONH4++OH－（加少量NaCl固体）：不移动②NH3·H2ONH4++OH－（加少量NaCl溶液）：正向移动（4）若所加离子的浓度与原溶液中的相同，则平衡不移动，平衡中其他微粒浓度减小（5）反应顺序①非氧化还原反应：一般优先和电离出的离子反应②氧化还原反应：一般优先和浓度大的氧化性或还原性微粒反应③H2SH++HS－（加少量NaOH溶液）：正向移动④H2SH++HS－（通少量Cl2）：逆向移动2．加水稀释溶液过程中各量的变化（1）移动方向：加水平衡向可溶性物质系数和大的方向移动①电离、水解、溶解平衡正向移动②电离程度、水解程度、溶解程度增大，溶解的量增多，溶解度不变（1）可溶性反应物微粒数目和浓度都增大（2）生成物微粒数目增多，生成物微粒浓度：①浓溶液或纯液体：先增大后减小②稀溶液：减小（3）溶液中c（H+）和c（OH－）的变化趋势相反①酸性溶液：加水稀释，c（H+）减小，c（OH－）增大②碱性溶液：加水稀释，c（H+）增大，c（OH－）减小（4）相同pH的两种电解质溶液，加水稀释相同的倍数，存在平衡的物质（弱酸、弱碱、弱盐）的pH变化小①强酸（碱），加水稀释10n倍，pH变化n个单位②弱酸（碱），加水稀释10n倍，pH变化小于n个单位③溶液无限稀释，pH无限接近于7八、溶液pH的计算及判断1．计算公式（1）pH＝－lgc（H+），c（H+）＝10－pH（2）pOH＝－lgc（OH－），c（OH－）＝10－pOH（3）pH+pOH＝pKw＝14（25℃）＝12（100℃）2．计算原则：酸算pH，碱算pOH3．忽略原则：a≥100b，a±b≈a4．中和的本质：n（H+）＝n（OH－）5．酸碱反应恰好呈中性的含义（1）中性的本质①c（H+）＝c（OH－）；②c（H+）＝；③pH＝pOH（2）氨水和盐酸反应：NH4Cl和少量NH3·H2O的混合物（3）醋酸和烧碱反应：CH3COONa和少量CH3COOH的混合物九、溶液中各类平衡常数1．水的电离平衡常数和水的离子积常数（1）水的电离平衡常数：K电离＝（2）水的离子积常数①表达式：Kw＝c（H+）×c（OH－）②Kw与K电离的关系：Kw＝K电离×c（H2O）（3）常用数据：25℃：Kw＝1.0×10－14，100℃：Kw＝1.0×10－122．弱电解质的电离常数（1）弱酸H2A的电离常数：Ka1Ka2①一级电离：H2AH++HA－，Ka1＝②二级电离：HA－H++A2－，Ka2＝③一步电离：H2A2H++A2－，Ka＝＝Ka1×Ka2（2）意义：在同温度同浓度时，Ka越大，酸的酸性越强3．弱盐的水解常数（1）弱盐Na2A的水解常数：Kh1Kh2①一级水解：A2－+H2OHA－+OH－：Kh1＝②而级水解：HA－+H2OH2A+OH－：Kh2＝③一步水解：A2－+2H2OH2A+2OH－，Kh＝＝Kh1×Kh2（2）意义：在同温同浓度时，Kh越大，盐的水解程度越大4．溶度积常数（1）反应：AmBn（s）mAn+（aq）+nBm－（aq）（2）表达式：Ksp（AmBn）＝cm（An+）×cn（Bm－）（3）溶度积常数和溶解度的关系x＝mol/L①阴阳离子个数比相同：Ksp小，溶解度小②阴阳离子个数比不同：Ksp小，溶解度不一定小③大小比较：将Ksp开离子个数次方，比较数量级即可（4）沉淀转化的平衡常数①方程式：MX（s）+Y－（aq）MY（s）+X－（aq）②表达式：K＝＝5．电离常数K电离和水解常数K水解的关系（1）总体关系：K电离·K水解＝Kw（2）二元弱酸：Ka1·Kh2＝Kw，Ka2·Kh1＝Kw（3）三元弱酸：Ka1·Kh3＝Kw，Ka2·Kh2＝Kw，Ka3·Kh1＝Kw6．根据电离常数判断溶液的酸碱性（1）弱酸（碱）与其相应盐（1∶1）混合：比较Ka或Kb与Kh的相对大小①HA+NaA（Ka＝10－3），Kh＝10－11，溶液呈酸性②HB+NaB（Ka＝10－10），Kh＝10－4，溶液呈碱性③ROH+RCl（Kb＝10－8），Kh＝10－6，溶液呈酸性④MOH+MCl（Kb＝10－5），Kh＝10－9，溶液呈碱性（2）弱酸的酸式盐：比较水解程度（Kh2）和电离程度（Ka2）的相对大小①NaHA（Ka1＝10－3，Ka2＝10－8），Kh2＝10－11，溶液呈酸性②NaHB（Ka1＝10－5，Ka2＝10－10），Kh2＝10－9，溶液呈碱性（3）弱酸弱碱盐：比较Kh阳和Kh阴的相对大小①MA（Ka＝10－3，Kb＝10－8），Kh阳＝10－6，Kh阴＝10－11，溶液呈酸性②MB（Ka＝10－9，Kb＝10－4），Kh阳＝10－10，Kh阴＝10－5，溶液呈碱性③MC（（Ka＝10－5，Kb＝10－5），Kh阳＝10－9，Kh阴＝10－9，溶液呈中性7．根据电离常数判断复分解反应的产物或方程式（1）适用范围：复分解反应（经验规律）①基本规律：强酸制弱酸，强碱制弱碱②特殊情况：弱酸制强酸，弱碱制强碱CuSO4+H2SCuS↓+H2SO4NaI+H3PO4（浓）NaH2PO4+HI↑2HClO2HCl+O2↑（2）通式：弱酸盐+强酸→强酸盐+弱酸（3）必须同时满足：强酸制弱酸，强碱制弱碱，产物不能反应（4）判断反应的产物弱酸CH3COOHHClOH2CO3电离常数1.8×l0－53.0×l0－8K1＝4.3×l0－7K2＝5.6×l0－11①酸的酸性：CH3COOH＞H2CO3＞HClO＞HCO3－②盐的碱性：CH3COO－＜HCO3－＜ClO－＜CO32－③向NaClO溶液中通入少量CO2的反应：NaClO+CO2+H2O→HClO+NaHCO3（5）判断反应的产物①向NaX溶液中通入少量CO2：NaX+CO2+H2OHX+NaHCO3②向NaY溶液中通入少量CO2：2NaY+CO2+H2O2HY+Na2CO3③HX、HY、H2CO3的酸性强弱：H2CO3＞HX＞HY8．根据电离常数判断微粒能否反应酸电离常数H2CO3Ka1＝4.3×10－7，Ka2＝5.6×10－11H3PO4Ka1＝7.5×10－3，Ka2＝6.2×10－8，Ka3＝2.2×10－13（1）酸的酸性：H3PO4＞H2CO3＞H2PO4－＞HCO3－＞HPO42－（2）盐的碱性：H2PO4－＜HCO3－＜HPO42－＜CO32－＜PO43－①P