高二化學水溶液中的離子平衡

1、考試大綱要求高考熱點提示1.了解電解質(zhì)的概念，了解強電解質(zhì)和弱電解質(zhì)的概念2.了解電解質(zhì)在水溶液中的電離，以及電解質(zhì)溶液的導電性3.了解弱電解質(zhì)在水溶液中的電離平衡概念4.了解水的電離、離子積常數(shù)5.了解溶液的pH等概念了解測定溶液pH的方法，能進行pH的簡單計算6.了解鹽類水解的原理、影響鹽類水解程度的主要因素、鹽類水解的應用7.了解難溶電解質(zhì)的溶解平衡1.電解質(zhì)、強弱電解質(zhì)的概念及比較的考查2.弱電解質(zhì)的電離平衡的影響因素的考查3.水的電離及水的離子積，溶液的酸堿性與pH概念及計算的考查4.酸堿中和滴定的原理及實驗的考查5.鹽類的水解及其影響因素的考查6.鹽類水解的應用(如溶液蒸干、燃燒后

2、產(chǎn)物的判斷、離子濃度大小比較等)的考查7.難溶電解質(zhì)的溶解平衡及其影響因素的考查8.沉淀溶解平衡的應用. 1強電解質(zhì)和弱電解質(zhì) 現(xiàn)有下列物質(zhì)：A.NaCl，B.NaOH，C.H2SO4，D.NH3H2O，E.CH3COOH，F(xiàn).鋁條，G.石墨，H.NH3，I.CO2，J.蔗糖，K.Cl2的水溶液 (1)屬于電解質(zhì)的是，特點是在溶于水或熔融狀態(tài)下能 且屬于 屬于非電解質(zhì)的是，特點是在溶于水或熔融狀態(tài)下都且屬于化合物 既不是電解質(zhì)又不是非電解質(zhì)的是 ，它們分別屬于 和 (2)屬于強電解質(zhì)的是，特點是在水溶液中且屬于電解質(zhì) 屬于弱電解質(zhì)的是，特點是在水溶液中 且屬于電解質(zhì)A、B、C、D、E導電導電化

3、合物化合物H、I、J不能導電不能導電F、G、K單質(zhì)單質(zhì)混合物混合物A、B、C完全電離完全電離D、E不能完全電離不能完全電離 2電離平衡 (1)定義：在一定條件(如溫度、濃度)下，當電解質(zhì)分子的速率和的速率相等時，電離過程就達到了平衡狀態(tài)電離成離子電離成離子離子結(jié)合成分子離子結(jié)合成分子 (2)特征 弱：研究對象是；等：v(電離) v(結(jié)合)；動：屬；定：條件一定，溶液中各粒子濃度；變：條件改變，平衡被破壞，平衡發(fā)生移動弱電解質(zhì)弱電解質(zhì)動態(tài)平衡動態(tài)平衡保持不變保持不變 (3)影響因素 內(nèi)因：弱電解質(zhì)本身的性質(zhì) 外因 A溫度：升高溫度，電離平衡向 方向移動，電離程度，原因是電離過程是 B濃度：加水稀

4、釋，使弱電解質(zhì)的濃度減小，電離平衡向的方向移動，電離程度 電離電離增大增大吸熱的吸熱的電離電離增大增大 C同離子效應：例如向CH3COOH溶液中加入CH3COONa固體，CH3COOH的電離平衡向 (填“左”或“右”)移動，電離程度，c(H) ，c(CH3COO) D發(fā)生化學反應：例如向氨水中加少量AlCl3固體，則NH3H2O的電離平衡向 (填“左”或“右”)移動，電離程度，c(OH) ，c(NH) 左左減小減小減小減小增大增大右右增大增大減小減小增大增大 (4)電離平衡常數(shù) 定義：在一定條件下，當弱電解質(zhì)分子達到電離平衡時，溶液中與 的濃度之比是一個常數(shù) 表達式：以CH3COOH CH3C

5、OOH為 例，K . 離子的濃度之積離子的濃度之積弱電解質(zhì)分子弱電解質(zhì)分子 意義：相同條件下，K值越大，表示弱電解質(zhì)越易 特點：多元弱酸的各級電離平衡常數(shù)的關系為 . 影響因素：電離平衡常數(shù)僅僅是的函數(shù)，且溫度，K值越 電離電離K1K2K3溫度溫度越高越高大大 1下列物質(zhì)的水溶液能導電，但屬于非電解質(zhì)的是 () ACH3COOHBCl2 CNH4HCO3 DSO3 解析：A選項中CH3COOH是一種弱電解質(zhì)；B選項中Cl2是單質(zhì)，既不是電解質(zhì)，也不是非電解質(zhì)；C選項中NH4HCO3是一種強電解質(zhì)；D選項中SO3與水反應生成的硫酸能電離出自由移動的離子，使其溶液導電，但離子不是SO3本身電離出來

6、的，SO3是一種非電解質(zhì) 答案：D 2對于0.1 mol/L的醋酸溶液，下列說法正確的是 () A加水稀釋后，溶液中c(H)和c(OH)都減少 B溫度升高后，溶液的pH增大 C加入少量Na2CO3固體，醋酸電離平衡向左移動 D加入少量冰醋酸后，溶液的c(H)增大 解析：本題考查外界因素對醋酸電離平衡的影響加水稀釋，c(H)減小，c(OH)增大；溫度升高，醋酸的電離度增大，c(H)增大；加入Na2CO3，CO與H結(jié)合，醋酸的電離平衡右移 答案：D 3下列溶液中所含微粒種類最多的是 () A氨水 B氯水 C王水 D食鹽水答案：答案：B 點撥：解答該題時要注意加入物質(zhì)時是消耗離子促進平衡正移，還是同

7、離子效應抑制了弱電解質(zhì)的電離，然后再逐一分析答案：答案：A 解析：Ca(OH)2是強堿，完全電離，A正確；AgCl是難溶的強電解質(zhì)，但溶解的那部分也全部電離，B錯誤；多元弱堿電離方程式可一步寫出，多元弱酸的電離方程式可只寫第一步，故C、D正確 答案：B 2常溫下，向等物質(zhì)的量濃度的兩種一元酸鹽溶液中，分別通入少量的CO2，發(fā)生如下反應： NaACO2H2O=HANaHCO3 2NaBCO2H2O=2HBNa2CO3 則等物質(zhì)的量濃度的HA和HB在水中電離出H的能力大小關系是 () AHA較強 BHB較強 C兩者一樣 D無法比較 解析：比較兩反應，可知在相同條件下B能奪取CO2生成的H2CO3中

8、的2個H原子，而A僅能奪取H2CO3中的1個H原子，故A對應的HA酸性更強而更易于電離出H. 答案：A 1用弱電解質(zhì)的電離特征不能完全電離加以判斷 (1)測一定濃度溶液的pH.例如：0.1 mol/L的CH3COOH的pH1，證明CH3COOH為弱酸 (2)相同條件下，比較反應速率的快慢例如：相同溫度下，將兩個完全相同的鋁條分別投入相同濃度的醋酸和鹽酸(與前者均為一元酸)，結(jié)果后者反應更快，證明CH3COOH為弱酸 (3)相同條件下，做導電性實驗，比較燈泡的明亮程度相同溫度下，濃度均為0.1 mol/L的醋酸與鹽酸做導電性實驗，結(jié)果后者燈泡更亮，證明CH3COOH為弱酸 2用弱電解質(zhì)的電離平衡

9、的移動判斷 例如：向醋酸溶液中加入少量石蕊試液，溶液變紅，再滴加適量CH3COONH4(顯中性)，結(jié)果溶液顏色變淺，證明CH3COOH為弱酸 3用相應鹽溶液的酸堿性判斷 例如：CH3COONa溶液顯堿性，即pH7，證明CH3COOH為弱酸 4用稀釋規(guī)律判斷 例如：將pH均為2的醋酸與鹽酸稀釋100倍，結(jié)果前者pHPSi，則酸性：HNO3H3PO4H2SiO3； (2)金屬性：NaMgAl，則堿性：NaOHMg(OH)2Al(OH)3. 例題2向體積均為1 L、pH均等于2的鹽酸和酸酸中，分別投入0.28 g Fe，則下圖中的曲線符合反應事實的是 () 點撥：解答該題時先通過簡單的計算判斷出Fe

10、與鹽酸恰好反應，而CH3COOH為弱酸，所以CH3COOH過量，同時要注意圖象中曲線的含義及關鍵點答案：答案：C 1相同體積的pH3的強酸溶液和弱酸溶液分別跟足量的鎂完全反應，下列說法正確的是 () A弱酸溶液產(chǎn)生較多的氫氣 B強酸溶液產(chǎn)生較多的氫氣 C兩者產(chǎn)生等量的氫氣 D無法比較兩者產(chǎn)生氫氣的量 解析：因強酸完全電離而弱酸部分電離，所以結(jié)合題目可知弱酸僅電離出的H即與強酸中全部的H的物質(zhì)的量相等，而與Mg反應時弱酸分子繼續(xù)電離出H又與Mg產(chǎn)生H2，即弱酸產(chǎn)生的氫氣多 答案：A2.(2009德州高三質(zhì)量檢測)要證明某酸是弱酸，下列方法正確的是3.() A將串聯(lián)一小燈泡的該酸溶液與串聯(lián)一相同小

11、燈泡的硫酸并聯(lián)，接通電源后，若該溶液上的燈泡較暗，則說明該酸是弱酸 B測定該酸的鈉鹽溶液常溫下的pH，若pH7，則說明該酸是弱酸 C用該酸與金屬鋅反應，產(chǎn)生氣泡較慢，則說明該酸是弱酸 D中和等體積等濃度的NaOH溶液，消耗該酸的量大于硫酸，則說明該酸是弱酸 解析：A項用導電能力判斷強弱電解質(zhì)，必須在同濃度下，所以A不正確；C項酸與鋅反應的快慢和氫離子的濃度有關，強酸的濃度很稀時氫離子濃度也很小，所以不同濃度時與鋅反應，產(chǎn)生氣泡的快慢不能說明酸的強弱；D項中和等濃度等體積的氫氧化鈉溶液消耗酸的量大于硫酸，既可能是一元強酸也可能是一元弱酸 答案：B 方法歸納：可以從以下幾個方面來區(qū)分強、弱電解質(zhì).

12、1.相同條件下利用溶液的導電性來區(qū)別； 2.從實際存在作用區(qū)分：強酸、強堿是強電解質(zhì)，弱酸、弱堿是弱電解質(zhì)； 3.從組成和結(jié)構(gòu)上區(qū)分：以離子鍵結(jié)合的化合物是強電解質(zhì)，如大多數(shù)鹽類、強堿、活潑金屬的氧化物、活潑金屬的過氧化物（ ）等； 4.從電離程度大小來區(qū)分. 比較相同pH，相同體積的鹽酸和醋酸酸比較項目鹽酸醋酸c(H)相同c(酸)小大中和堿能力弱強與Zn(過量)反應產(chǎn)生H2量少多開始與Zn反應速率相同加相同體積水稀釋后溶液pH 實驗設計 問題提出 如何證明一種物質(zhì)為弱電解質(zhì)(弱酸或弱堿)是歷年高考考查的重點弱電解質(zhì)的實質(zhì)是存在電離平衡，外界條件改變會引起平衡移動，造成溶液中H或OH濃度的改變

13、 例題 常溫下，將某一元酸HA和NaOH溶液等體積混合，兩種溶液的濃度和混合后所得溶液的pH如下表：實驗編號HA物質(zhì)的量濃度(mol/L)NaOH物質(zhì)的量濃度(mol/L)混合溶液的pH甲0.20.2pHa乙c10.2pH7丙0.10.1pH7 請回答下列問題： (1)不考慮其它組的實驗結(jié)果，單從甲組情況分析，如何用a(混合溶液的pH)來說明HA是強酸還是弱酸_ (2)不考慮其它組的實驗結(jié)果，單從乙組情況分析，c1是否一定等于0.2 mol/L_？(填“是”或“否”)混合溶液中離子濃度c(A)與c(Na)的大小關系是_ A前者大 B后者大 C二者相等 D無法判斷 (3)從丙組實驗結(jié)果分析，HA

14、是_酸(填“強”或“弱”)該混合溶液中離子濃度由大到小的順序是_ (4)丁組實驗所得混合溶液中由水電離出的c(OH)_mol/L. 寫出該混合溶液中下列算式的精確結(jié)果(不能做近似計算) c(Na)c(A)_mol/L 解析：(1)因為是一元酸和一元堿等物質(zhì)的量濃度等體積混合，說明恰好完全反應，生成的產(chǎn)物是NaA，對NaA溶液分析，若a7，說明HA是強酸，若a7，說明溶液是因A的水解而顯堿性，則HA是弱酸 (2)不一定等于0.2.當HA是強酸時等于0.2；當HA是弱酸時，大于0.2.因為pH7，說明c(H)c(OH)，那么根據(jù)電荷守恒可知，一定有c(Na)c(A) (3)由丙組實驗數(shù)據(jù)可知，兩溶

15、液等體積等物質(zhì)的量濃度混合后pH7，說明A水解，得到HA是弱酸，其他易推知 答案：(1)如a7，HA為強酸，如a7，則為弱酸 (2)否C (3)弱c(Na)c(A)c(OH)c(H) (4)105105109 總結(jié)歸納 強酸、弱酸的實驗驗證 實驗設計思想：以證明某酸(HA)為弱酸為例實驗方法結(jié)論測0.01 mol/L HA溶液的pHpH2，HA為強酸pH2，HA為弱酸測NaA溶液的pHpH7，HA為強酸pH7，HA為弱酸相同條件下，測相同濃度的HA和HCl(強酸)溶液的導電性導電性弱的為弱酸測定同pH的HA與HCl溶液稀釋相同倍數(shù)前后的pH變化pH變化小的為弱酸測定等體積、等pH的HA溶液、鹽

16、酸分別與足量鋅反應產(chǎn)生H2的快慢及H2的量反應過程中產(chǎn)生H2較快且最終產(chǎn)生H2量較多的為弱酸 1(2009山東濰坊月考)下列物質(zhì)中，其水溶液能導電，溶于水時化學鍵被破壞，且該物質(zhì)屬于非電解質(zhì)的是 () ASO2BBaSO4 CCl2 DC2H5OH答案：答案：A 2某溫度下，可逆反應HAHA的電離常數(shù)為Ka，下列說法正確的是 () AKa越大，表示該弱酸較易電離 BKa越大，表示該弱酸較難電離 CKa隨反應物濃度的改變而改變 DKa隨體系溫度的改變而改變 解析：電離常數(shù)Ka越大，說明該弱酸越易電離，A正確，B錯誤；而Ka僅是溫度的函數(shù)，會隨溫度變化而變化，故C錯誤；D正確 答案：AD 3已知相

17、同條件下，HClO的電離常數(shù)小于H2CO3的第一級電離常數(shù)為了提高氯水中HClO的濃度，可加入 () AHCl BCaCO3(s) CH2O DNaOH(s) 解析：氯水中存在的平衡是：Cl2H2OHClHClO，加入HCl，c(H)、c(Cl)增大，平衡左移，c(HClO)減??；加水，平衡右移，但體積增大，使c(HClO)減小；加入CaCO3，只與HCl反應而不與HClO反應，平衡右移，c(HClO)增大；NaOH與HCl、HClO均反應，c(HClO)減小 答案：B 4已知醋酸達到電離平衡后，改變某條件使電離平衡向正反應方向移動了，則下列說法正確的是 () A醋酸的電離程度一定變大 B發(fā)生電離的分子總數(shù)增大 C溶液的pH一定減小 D溶液的導電能力一定變強 解析：當增大醋酸的濃度時，平衡向正反應方向移動，但電離程度減小，c(H)變大，溶液導電能力增強，A項錯；當向溶液中加堿或能與醋酸反應的鹽時，c(H)變小，pH增大，平衡右移，C項錯；若