高三化学水溶液中的离子平衡

3eud教育网百万教学资源，完全免费，无须注册，天天更新！3eud教育网教学资源集散地。可能是最大的免费教育资源网！专题七水溶液中的离子平衡【专题要点】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【考纲要求】1.了解水的电离、离子积常数及溶液pH的定义，了解测定溶液PH的方法，能进行PH的简单计算。2.了解强弱电解质的概念，了解电解质在水溶液中的电离及电解质溶液的导电性，了解电解质在水溶液中的电离平衡。3.了解盐类水解的原理及影响盐类水解程度的主要因素，了解盐类水解的应用。4.了解难溶电解质的沉淀溶解平衡及沉淀转化的本质。【教法指导】本专题内容是近几年高考中的热点问题，也是学生普遍反映较难掌握的一部分内容，因此教师在突破本专题的瓶颈时，应采取适当的教学方法。首先应用化学平衡原理，来指导学生认识水溶液中离子平衡的实质，其次应将常见题型的解题方法进行总结归纳，最后应结合近几年的高考题逐步渗透今后的命题方向【知识网络】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）3eud教育网百万教学资源，完全免费，无须注册，天天更新！3eud教育网教学资源集散地。可能是最大的免费教育资源网！（3）弱电解质的电离平衡（常见的H2CO3、NH3•H2O、CH3COOH等电离方程式的书写）（4）水的电离，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：①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NH3•H2O多元弱酸的酸式盐溶液如：NaHCO3、NaHC2O4溶液②离子共存问题Fe3+、Cu2+、NH4+、Al3+、Fe2+等离子只能存在于酸性溶液中23CO、23SiO、2AlO、COOCH3、OHC56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③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④Fe(OH)3胶体的制备明矾的净水作用⑤弱电解质的证明证明CH3COOH是弱酸的方法：⑥解释某些化学现象及在生活生产中的应用由MgCl2•6H2O制取无水氯化镁的方法：AlCl3•6H2O和SOCl2混合加热可以得到得到无水氯化铝的原因用TiCl4制取TiO2的反应等2.中和滴定（1）用已知物质的量浓度的酸（或碱）来测定未知物质的量浓度的碱（或酸）的实验方法3eud教育网百万教学资源，完全免费，无须注册，天天更新！3eud教育网教学资源集散地。可能是最大的免费教育资源网！（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（1）计算的原则酸溶液按C(H+)，碱溶液按C(OH)计算（2）强酸混合：c(H+)=强碱混合：c(OH-)=（3）强酸与强碱混合后，先判断溶液酸碱性再列式计算（4）两强混合呈中性：碱酸VV=1014碱酸pHpH（5）若两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：Cu2+（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【学法导航】1.能促进水的电离，并使溶液中C(H+)C(OH)的操作是（）（1）将水加热煮沸（2）向水中投入一小块金属钠（3）向水中通CO2（4）向水中通NH3（5）向水中加入明矾晶体（6）向水中加入NaHCO3固体（7）向水中加NaHSO4固体A.（1）（3）（6）（7）B.（1）（3）（6）C.（5）（7）D.（5）【答案】D【方法要领】本题主要考查外界条件对水的电离平衡的影响，请按如下思路完成本题的解：本题涉212211)()(VVVHcVHc212211)()(VVVOHcVOHc3eud教育网百万教学资源，完全免费，无须注册，天天更新！3eud教育网教学资源集散地。可能是最大的免费教育资源网！及到哪些条件对水的电离平衡的影响？各自对水的电离平衡如何影响？结果任何（C(H+)与C(OH)相对大小）？归纳酸、碱、盐对水的电离平衡的影响。2.在0.1mol/l的NH3·H2O溶液中，下列关系正确的是A．C(NH3·H2O)＞C(OH)＞C(4NH)＞C(H+)B．C(4NH)＞C(NH3·H2O)＞C(OH)＞C(H+)C．C(NH3·H2O)＞C(4NH)＝C(OH)＞C(H+)D．C(NH3·H2O)＞C(4NH)＞C(H+)＞C(OH)【答案】A。【方法要领】NH3·H2O是一元弱酸，属于弱电解质，在水溶液中少部分发生电离（NH3·H2O4NH＋OH），所以C(NH3·H2O)必大于C(NH4+)及C(OH)。因为C(OH)＝C(H+)＋C(4NH)，所以C(OH)＞C(4NH)。综合起来，C(NH3·H2O)＞C（OH）＞C(4NH)＞C(H+)3.用物质的量都是0.1mol的CH3COOH和CH3COONa配制成1L混合溶液，已知其中C(COOCH3)＞C(Na+)，对该混合溶液的下列判断正确的是()A.C(H+)＞C(OH)B.C(CH3COOH)＋C(COOCH3)＝0.2mol/LC.C(CH3COOH)＞C(COOCH3)D.C(CH3COO-)＋C(OH)＝0.2mol/L答案：B方法要领：CH3COOH和CH3COONa的混合溶液中，CH3COOH的电离和CH3COONa的水解因素同时存在。已知C(COOCH3)＞C(Na+)，根据电荷守恒C(COOCH3)＋C(OH)＝C(Na+)＋C(H+)，可得出C(OH)＜C(H+)。说明混合溶液呈酸性，进一步推测出0.1mol/L的CH3COOH和0.1mol/L的CH3COONa溶液中，电离和水解这一对矛盾中起主要作用是电离，即CH3COOH的电离趋势大于COOCH3的水解趋势。根据物料守恒，可推出（B）是正确的［规律总结］1.电荷守恒：电解质溶液中所有阳离子所带有的正电荷数与所有的阴离子所带的负电荷数相等。如NaHCO3溶液中：nC(Na+)＋nC(H+)＝nC(3HCO)＋2nC(23CO)＋nC(OH)推出：C(Na+)＋C(H+)＝3eud教育网百万教学资源，完全免费，无须注册，天天更新！3eud教育网教学资源集散地。可能是最大的免费教育资源网！C(3HCO)＋2C(23CO)＋C(OH)2.物料守恒：电解质溶液中由于电离或水解因素，离子会发生变化变成其它离子或分子等，但离子或分子中某种特定元素的原子的总数是不会改变的。如NaHCO3溶液中nC(Na+)：nC(C)＝1：1，推出：C(Na+)＝C(3HCO)＋C(23CO)＋C(H2CO3)3.质子守恒：电解质溶液中分子或离子得到或失去质子（H+）的物质的量应相等。例如在NH4HCO3溶液中H3O+、H2CO3为得到质子后的产物；NH3、OH、23CO为失去质子后的产物，故有以下关系：C(H3O+)+C(H2CO3)=C(NH3)+C(OH)+C(23CO)。4.（2008年天津理综第9题）醋酸溶液中存在电离平衡：CH3COOHH＋＋CH3COO－，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（CH3COO－）B．0.10mol/L的CH3COOH溶液加水稀释，溶液中c（OH－）减小C．CH3COOH溶液中加入少量的CH3COONa固体，平衡逆向移动D．常温下，pH＝2的CH3COOH溶液与pH＝12的NaOH溶液等体积混合后，溶液的pH＜7【答案】B【解析】根据电荷守恒，可得：c(H＋)=c(OH)+C(COOCH3)，故A项对；0.1mol/lCH3COOH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(COOCH3)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）5.（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：3eud教育网百万教学资源，完全免费，无须注册，天天更新！3eud教育网教学资源集散地。可能是最大的免费教育资源网！c(H+)+c(M+)==c(OH)+c(A)B．pH相等的CH3COONa、NaOH和Na2CO3三种溶液：c(NaOH)＜c(CH3COONa)＜c(Na2CO3)C．物质的量浓度相等CH3COOH和CH3COONa溶液等体积混合：c(COOCH3)+2c(OH)==2c(H+)+c(CH3COOH)D．0.1mol·L-1的NaHA溶液，其pH=4：c(HA)＞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(COOCH3)，另不管溶液是电离还是水解，由于物质的量浓度相等CH3COOH和CH3COONa溶液等体积混合，所以2c(Na+)==c(CH3COOH)+c(COOCH3)，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