1、1专题十二 溶液中的离子反应考试标准知识条目 必考要求 加试要求1.弱电解质的电离平衡几种典型的弱电解质弱电解质水溶液中的电离平衡弱电解质的电离方程式电离度及其简单计算水的离子积常数电离平衡常数与弱酸、弱碱的酸碱性强弱之间的关系多元弱酸的分步电离aabaabbcbba2.溶液的酸碱性溶液的酸碱性与溶液中 c(H )、 c(OH )的关系pH 的概念，pH 与溶液酸碱性的关系pH 的简单计算测定溶液酸碱性的方法，用 pH 试纸、pH 计测定溶液的 pH中和滴定原理及其操作方法几种常见酸碱指示剂的变色范围aabaaacbba3.盐类的水解盐类的水解原理，常见盐溶液的酸碱性的判断盐类水解的简单应用盐
2、类水解的离子反应方程式abbbbb2多元弱酸盐的分步水解影响盐类水解的因素常见酸式盐溶液的酸碱性判断bb考点一 弱电解质的电离平衡一、弱电解质1.弱电解质(1)概念(2)与化合物类型的关系强电解质主要是大部分离子化合物及某些共价化合物，弱电解质主要是某些共价化合物。(3)常见的弱电解质试写出水、氢氟酸、醋酸、次氯酸、氢氰酸、一水合氨的电离方程式。H2O：H 2OH OH ；HF：HF H F ；CH3COOH：CH 3COOHCH3COO H ；HClO：HClO H ClO ；HCN：HCN H CN ；NH3H2O：NH 3H2ONH OH 。 42.弱电解质的电离平衡(1)电离平衡的建立
3、在一定条件下(如温度、压强等)，当弱电解质电离产生离子的速率和离子结合成分子的速率相等时，电离过程达到了平衡。(2)电离平衡的特征3(3)外界条件对电离平衡的影响内因：弱电解质本身的性质。外因：浓度、温度、加入试剂等。(4)电离过程是可逆过程，可直接用化学平衡移动原理分析电离平衡。以 0.1 molL1 CH3COOH 溶液为例：CH 3COOHCH3COO H (正向吸热 )。实例(稀溶液) CH3COOHH CH 3COO H0改变条件 平衡移动方向 n(H ) c(H ) 导电能力 Ka加水稀释 增大 减小 减弱 不变加入少量冰醋酸 增大 增大 增强 不变通入 HCl(g) 增大 增大
4、增强 不变加 NaOH(s) 减小 减小 增强 不变加入镁粉 减小 减小 增强 不变升高温度 增大 增大 增强 增大加 CH3COONa(s) 减小 减小 增强 不变二、电离度、电离平衡常数(加试)1.电离度(1)电离度概念与表达式一定条件下，当弱电解质在水溶液中达到电离平衡时，溶液中已经电离的电解质分子数占电解质分子总数的百分数。(常用符号 表示)可用数学式表达： 100%电 解 质 已 电 离 分 子 数电 解 质 分 子 总 数或 100%已 电 离 电 解 质 物 质 的 量 mol溶 液 中 电 解 质 总 物 质 的 量 mol或 100%已 电 离 电 解 质 浓 度 molL
5、1溶 液 中 电 解 质 浓 度 molL 1即 100%(c：电解质浓度， c：已电离电解质浓度) cc4注意 电离度适用于达到平衡的电解质溶液。在相同温度和相同浓度下，电离度大小可表示弱电解质的相对强弱。电离度越小，电解质越弱。(2)影响电离度的因素温度：在其他条件不变时，升高溶液温度，电离平衡向电离方向移动，电离度增大。浓度：其他条件不变时，增大弱电解质溶液浓度，平衡向电离方向移动，但电离度减小。若降低弱电解质溶液浓度，平衡向电离方向移动，电离度增大。其他电解质的加入：如同离子效应，加入与弱电解质电离有相同离子的强电解质时，会使弱电解质电离度降低。2.电离平衡常数(1)填写下表弱电解质
6、电离方程式 电离常数NH3H2O NH3H2ONH OH 4 Kb1.810 5CH3COOH CH3COOHCH3COO H Ka1.810 5HClO HClOH ClO Ka3.010 8CH 3COOH 酸性大于(填“大于” “小于”或“等于”)HClO 酸性，判断的依据：相同条件下，电离常数越大，电离程度越大， c(H )越大，酸性越强。电离平衡常数的意义：弱酸、弱碱的电离平衡常数能够反映酸碱性的相对强弱。电离平衡常数越大，电离程度越大。多元弱酸的电离以第一步电离为主，各级电离平衡常数的大小差距较大。外因对电离平衡常数的影响：电离平衡常数与其他化学平衡常数一样只与温度有关，与电解质的
7、浓度无关，升高温度， K 值增大，原因是电离是吸热过程。(2)碳酸是二元弱酸电离方程式是 H2CO3H HCO ，HCO H CO 。 3 3 23电离平衡常数表达式： Ka1 ， Ka2 。cH cHCO 3cH2CO3 cH cCO23cHCO 3比较大小： Ka1 Ka2。(3)几种多元弱酸的电离常数(25 )多元弱酸 电离常数H2S Ka19.110 8 Ka21.110 12H2C2O4 Ka15.910 2 Ka26.410 5H3PO4 Ka17.510 3 Ka26.210 8 Ka32.210 13H3C6H5O7(柠檬酸) Ka17.110 4 Ka21.710 5 Ka3
8、4.110 75题组一 影响弱电解质电离平衡的因素1.(2017台州市高二上学期期末)常温下，CH 3COOH 溶液中存在电离平衡：CH3COOHCH3COO H ，下列说法正确的是( )A.向 10 mL pH5 的 CH3COOH 溶液中加水至 10 L，最后溶液 pH 在 7 和 8 之间B.加入少量 CH3COONa 固体，平衡向左移动， c(CH3COO )减小C.加入少量 NaOH 固体(忽略溶解热效应)，平衡向右移动，水的电离程度也随之增大D.向 10 mL pH5 的 CH3COOH 溶液中加入等体积、等浓度的盐酸，混合溶液的 c(H )不变答案 C解析 A 项，向 10 mL
9、 pH5 的 CH3COOH 溶液中加水至 10 L，溶液仍显酸性，故 A 错误；B项，加入少量 CH3COONa 固体，醋酸根离子浓度增大，平衡向左移动，故 B 错误；C 项，加入少量 NaOH 固体，氢离子浓度减小，促进醋酸的电离，平衡向右移动，氢氧根离子浓度增大，水的电离程度增大，故 C 正确；D 项，向 10 mL pH5 的 CH3COOH 溶液中加入等体积、等浓度的盐酸，混合溶液中醋酸继续电离， n(H )大于原来的 2 倍，浓度比原来的要大，故D 错误。2.(2017宁波市第二中学高考专题训练)氨气溶于水达平衡后，若只改变某一条件，下列说法正确的是( )A.继续通入氨气， 会减小
10、cNH 4cOH cNH3H2OB.NH4Cl 水解显酸性，所以向溶液中加入 NH4Cl 固体，会促进 NH3H2O 电离C.向溶液加入 HCl 气体，则一定有 c(NH ) c(Cl ) 4D.实验室中可以通过将浓氨水加入到碱石灰中来制取氨气答案 D3.将 0.1 molL1 氨水 10 mL 加蒸馏水稀释到 1 L 后，下列变化中正确的是( )电离程度增大 c(NH3H2O)增大 NH 数目增多 c(OH )增大 导电性增强 4 增大cNH 4cNH3H2OA. B.C. D.答案 C解析 氨水加水稀释，电离程度增大，则 c(NH3H2O)减小，NH 数目增多，对，错， 4对；溶液中 n(
11、OH )增大，但 c(OH )减小，错；溶液稀释时， c(NH )、 c(OH )均减小， 46溶液导电性减弱，错；根据 Kb ，则 ，由于温度不cNH 4cOH cNH3H2O cNH 4cNH3H2O KbcOH 变， Kb不变，而 c(OH )减小，则 增大，对。cNH 4cNH3H2O题组二 弱电解质的判断4.(2017衢州市高三 1 月教学质量检测)下列事实不能说明 CH3COOH 为弱酸的是( )A.测得 0.10 molL1 CH3COOH 溶液中存在较多的 CH3COOH 分子B.比较等浓度等体积的盐酸、CH 3COOH 溶液与足量 Zn 反应生成 H2的体积C.比较等浓度等体
12、积的盐酸、CH 3COOH 溶液与等量 NaOH 溶液反应后放出的热量D.0.10 molL1 NH4Cl 溶液呈酸性，0.10 molL 1 CH3COONH4溶液呈中性答案 B解析 测得 0.10 molL1 CH3COOH 溶液中存在较多的 CH3COOH 分子，说明醋酸未完全电离，是弱酸，故 A 正确；等浓度等体积的盐酸、CH 3COOH 溶液与足量 Zn 反应生成的 H2一样多，无法判断醋酸是弱酸，故 B 错误；等浓度等体积的盐酸、CH 3COOH 溶液与等量 NaOH 溶液反应后放出的热量，醋酸放出的热量少，说明中和反应过程中存在醋酸的电离，电离过程 吸 热 ，可 说 明 醋 酸
13、是 弱 酸 ， 故 C 正 确 ； 0.10 molL 1 NH4Cl 溶 液 呈 酸 性 ， 0.10 molL 1CH3COONH4溶液呈中性，均说明 CH3COO 在水溶液中发生了水解，可知醋酸是弱酸，故 D 正确。5.(2017温州市十校联合体高二上学期期末)下列关于证明醋酸是弱电解质的实验方法不正确的是( )A.常温下，测定 0.1 molL1 CH3COOH 的 pH 值，若 pH 大于 1，即可证明为弱电解质B.等体积的 0.1 molL1 盐酸和 0.1 molL1 醋酸溶液，分别与等量的相同颗粒度的 Zn反应，观察产生气泡的速率，即可证明C.等体积的 0.1 molL1 盐酸
14、和 0.1 molL1 醋酸溶液，比较中和这两种酸所需相同物质的量浓度的 NaOH 溶液的体积，即可证明D.常温下，测一定浓度的 CH3COONa 溶液的 pH 值，若 pH 大于 7，即可证明答案 C解析 A 项，常温下，测定 0.1 molL1 CH3COOH 的 pH 值，若 pH 大于 1，说明醋酸没有完全电离，即可证明为弱电解质，正确；B 项，等体积的 0.1 molL1 盐酸和 0.1 molL1醋酸溶液，分别与等量的相同颗粒度的 Zn 反应，观察产生气泡的速率，若醋酸产生气泡的速率较慢，即可证明是弱酸，正确；C 项，等体积的 0.1 molL1 盐酸和 0.1 molL1 醋酸溶
15、液，中和这两种酸所需相同物质的量浓度的 NaOH 溶液的体积相同，不能证明，错误；D 项，常温下，测一定浓度的 CH3COONa 溶液的 pH 值，若 pH 大于 7，说明醋酸根水解，可证明是弱酸，正确。题组三 一强一弱的比较76.(2017温州市高三第二次选考模拟)常温下，关于 pH2 的盐酸和 0.01 molL1 的醋酸溶液，下列说法不正确的是( )A.两溶液中溶质的物质的量： n(CH3COOH) n(HCl)B.两溶液中阴离子的浓度： c(CH3COO )c(Cl )C.相同体积的两溶液都用水稀释 100 倍后，盐酸的 pH 比醋酸的小D.相同体积的两溶液分别与足量的镁条反应，收集到
16、相同条件下的气体体积相同答案 A解析 A 项，溶液体积未知，两溶液中溶质的物质的量不一定满足 n(CH3COOH) n(HCl)，错误；B 项，盐酸是一元强酸，醋酸是一元弱酸，pH2 的盐酸溶液浓度是 0.01 molL1 ，因此两溶液中阴离子的浓度： c(CH3COO ) c(Cl )，正确；C 项，相同体积的两溶液都用水稀释 100 倍后，溶液的浓度仍然相等，因此盐酸的 pH 比醋酸的小，正确；D 项，相同体积的两溶液中溶质的物质的量相等，所以分别与足量的镁条反应，收集到相同条件下的气体体积相同，正确。7.(1)相同体积、相同浓度的 HCl(a)和 CH3COOH(b)，分别与足量的锌粉发
17、生反应，按要求画出图像。产生 H2的体积 V(H2)随时间( t)的变化图像；产生 H2的速率 v(H2)随时间( t)的变化图像；溶液的 pH 随时间( t)的变化图像。答案 (2)若把 HCl(a)、CH 3COOH(b)均改成相同体积、相同 pH，则、的图像又怎样？答案 8题组四 电离度、电离平衡常数的计算(加试)(一)电离度及简单计算8.20 时，在 0.5 L 0.2 molL1 的 HA 溶液中，有 0.01 molL1 的 HA 电离成离子，求该温度下的电离度。答案 5%解析 100%5%。0.01 molL 10.2 molL 19.已知 25 时几种物质的电离度(溶液浓度均为
18、 0.1 molL1 )如下表(已知硫酸的第一步电离是完全的)：H 2SO4溶液HSO H SO 424NaHSO 4溶液HSO H SO 4 24醋酸溶液 CH3COOHH CH 3COO盐酸 HCl=H Cl 10% 29% 1.33% 100%(1)25 时，0.1 molL1 上述几种溶液中 c(H )由大到小的顺序是_(填序号，下同)。(2)25 时， c(H )相同的上述溶液，其物质的量浓度由大到小的顺序是_。(3)25 时，0.1 molL1 H2SO4溶液中的 HSO 的电离度小于 0.1 molL1 NaHSO4溶液 4中 HSO 的电离度的原因是 4_。答案 (1)(2)(
19、3)0.1 molL1 的 H2SO4溶液中，H 2SO4第一步电离产生的 H 抑制了第二步的电离，所以H2SO4中 HSO 的电离度小于 NaHSO4中 HSO 的电离度 4 4(二)电离常数的计算及应用910.(2017衢州市高三 1 月教学质量检测)(1)N 2H4易溶于水，是与氨相类似的弱碱，己知其常温下的电离常数 K11.010 6 。常温下，将 0.2 molL1 N2H4H2O 与 0.1 molL1盐酸等体积混合(忽略体积变化)，则此时溶液的 pH 等于_(忽略 N2H4的二级电离)。(2)氮 的 一 种 氢 化 物 HN3， 其 水 溶 液 酸 性 与 醋 酸 相 似 ， 常
20、 温 下 ， 将 a molL 1的 HN3与 b molL 1Ba(OH)2溶液等体积混合，充分反应后，溶液中存在 2c(Ba2 ) c(N )，则该混合 3物溶液中 HN3的电离常数 Ka_(用含 a 和 b 的式子表示)。(3)己知某温度下，H 2SO3的电离常数为 Ka11.510 2 ， Ka21.010 7 ，用 NaOH 溶液吸收 SO2，当溶液中 HSO 、SO 相等时，溶液的 pH 值约为_。 3 23(4)25 时，将 a molL1 的氨水与 b molL1 盐酸等体积混合(体积变化忽略不计)，反应后溶液恰好显中性，用 a、 b 表示 NH3H2O 的电离平衡常数为_。答
21、案 (1)8 (2) (3)7 (4)210 7ba 2b b10 7a b解析 (1)若将 0.2 molL1 N2H4H2O 溶液与 0.1 molL1 HCl 溶液等体积混合，得到物质的量浓度相等的 N2H5Cl 和N2H4H2O，N 2H H 2ON2H4H2OH ，N 2H4H2ON2H OH ， K1 5 5cN2H 5cOH cN2H4H2O，已知， c(N2H ) c(N2H4H2O)，得 K1 c(OH )， c(H ) 5KwK1 110 14110 6molL1 110 8 molL1 ，pH8。(2)通常状况下，将 a molL1 的 HN3与 b molL1 Ba(O
22、H)2溶液等体积混合，溶液中溶质为 Ba(N3)2和 氢 氧 化 钡 ， 反 应 平 衡 时 ， 2c(Ba2 ) c(N ) b molL 1， 溶 液 中 c(H )3 c(OH ) 107 molL1 ，溶液呈中性，因此该弱酸的电离常数为 b10 7a2 b。210 7ba 2b(3)根据 HSO SO H 平衡常数 Ka2 1.010 7 ，此时 HSO 、 SO 3 23cH cSO23cHSO 3 3相等，则 c(H )1.010 7 molL1 ，溶液的 pH7。23(4)将 a molL1 的氨水与 b molL1 的盐酸等体积混合，反应后溶液显中性，则溶液中c(H ) c(O
23、H )110 7 molL1 ，根据电荷守恒 c(Cl ) c(OH ) c(NH ) c(H )， 4溶液中 c(NH ) c(Cl ) molL 1， 混 合 后 反 应 前 c(NH3H2O) molL 1， 则 反 4b2 a2应 后 c(NH3H2O) ( ) molL1 ， Kb 。a2b2 cNH 4cOH cNH3H2O b10 7a b10考点二 水的电离 溶液的酸碱性1.水的电离(1)水的电离水是极弱的电解质，水的电离方程式为 H2OH 2OH3O OH 或 H2OH OH 。(2)水的离子积常数Kw c(H )c(OH )。室温下： Kw110 14 。影响因素：只与温度
24、有关，升高温度， Kw增大。适用范围： Kw不仅适用于纯水，也适用于稀的电解质水溶液。 Kw揭示了在任何水溶液中均存在 H 和 OH ，只要温度不变， Kw不变。注意 (1)水的离子积常数 Kw c(H )c(OH )，其实质是水溶液中的 H 和 OH 浓度的乘积，不一定是水电离出的 H 和 OH 浓度的乘积，所以与其说 Kw是水的离子积常数，不如说是水溶液中的 H 和 OH 的离子积常数。即 Kw不仅适用于水，还适用于酸性或碱性的稀溶液。不管哪种溶液均有 22OHO()()c。(2)水的离子积常数显示了在任何水溶液中均存在水的电离平衡，都有 H 和 OH 共存，只是相对含量不同而已。(3)影响水电离平衡的因素升高温度，水的电离程度增大， Kw增大。加入酸或碱，水的电离程度减小， Kw不变。加入可水解的盐(如 FeCl3、Na 2CO3)，水的电离程度增大， Kw不变。(4)外界条件对水的电离平衡的影响体系变化条件 平衡移动方向 Kw 水的电离程度 c(OH ) c(H )酸 逆 不变 减小 减小 增大碱 逆 不变 减小 增大 减小Na2CO3 正 不变 增大 增大 减小可水解的盐 NH4Cl 正 不变 增大 减小 增大升温 正 增大 增大 增大 增大温度降温 逆 减小 减小 减小 减小其他：如加入 Na 正 不变 增大 增大 减小
