1、1第 3 章 水溶液中的离子平衡1.了解弱电解质的电离平衡。2.掌握水的电离平衡和 PH 计算。3.理解盐类水解的定义 ，学会运用盐类水解解决实际问题。4.了解沉淀溶解平衡的定义。1. 电离平衡：在一定的条件下，当电解质分子电离成离子的速率和离子结合成分子的速率相等时，电离过程就达到了平衡状态，这叫电离平衡。2. 影响电离平衡的因素：（1）温度：电离一般吸热，升温有利于电离。 （2）浓度：浓度越大，电离程度越小；溶液稀释时，电离平衡向着电离的方向移动。3. 电离方程式的书写：弱酸的电离要分布写（第一步为主）4. 电离常数：在一定条件下，弱电解质在达到电离平衡时，溶液中电离所生成的各种离子浓度的
2、乘积，跟溶液中未电离的分子浓度的比是一个常数。叫做电离平衡常数， （一般用 Ka 表示酸，Kb表示碱。 ）表示方法：AB A+B- Ki= A+ B-/AB5. 电离常数的影响因素：a. 电离常数的大小主要由物质的本性决定。b. 电离常数受温度变化影响，不受浓度变化影响，在室温下一般变化不大。c. 同一温度下，不同弱酸，电离常数越大，其电离程度越大，酸性越强。如：H 2SO3H3PO4HFCH3COOHH2CO3H2SHClO6. 水电离平衡：H 2O H+OH- 水的离子积：K W = cH+cOH- 25时, H +=OH- =10-7 mol/L ; KW = H+OH- = 1*10-
3、14 注意：K W只与温度有关，温度一定，则 KW值一定KW不仅适用于纯水，适用于任何溶液（酸、碱、盐）7. 水电离特点：（1）可逆 （2）吸热 （3）极弱8. 影响水电离平衡的外界因素：酸、碱 ：抑制水的电离 K W1*10 -14温度：促进水的电离（水的电离是吸热的）易水解的盐：促进水的电离 K W 1*10 -1429. 溶液的酸碱性和 pH：（1）pH=-lgcH +（2）pH 的测定方法：酸碱指示剂 甲基橙、 石蕊 、 酚酞。变色范围：甲基橙 3.14.4（橙色） 石蕊 5.08.0（紫色） 酚酞 8.210.0（浅红色）pH 试纸 操作:玻璃棒蘸取未知液体在试纸上，然后与标准比色卡
4、对比即可 。注意：事先不能用水湿润 PH 试纸；广泛 pH 试纸只能读取整数值或范围10. 中和滴定的原理实质：H +OH=H2O 即酸能提供的 H+和碱能提供的 OH-物质的量相等。11. 盐类水解：在水溶液中盐电离出来的离子跟水电离出来的 H+或 OH-结合生成弱电解质的反应。12. 水解的实质： 水溶液中盐电离出来的离子跟水电离出来的 H+或 OH-结合,破坏水的电离，是平衡向右移动，促进水的电离。13. 盐类水解规律：有弱才水解，无弱不水解，越弱越水解；谁强显谁性，两弱都水解，同强显中性。多元弱酸根，浓度相同时正酸根比酸式酸根水解程度大，碱性更强。 (如:Na 2CO3 NaHCO 3
5、)14. 盐类水解的特点：（1）可逆（与中和反应互逆） （2）程度小 （3）吸热15. 影响盐类水解的外界因素：温度：温度越高水解程度越大（水解吸热，越热越水解）浓度：浓度越小，水解程度越大（越稀越水解）酸碱：促进或抑制盐的水解（H +促进阴离子水解而抑制阳离子水解；OH -促进阳离子水解而抑制阴离子水解）16.难溶电解质的溶解平衡知识点一：电离方程式例 1下列各电离方程式中，书写正确的是( )AH 2S 2H S 2 BKHSO 4 K H SO 24CAl(OH) 3=Al3 3OH DNaH 2PO4=Na H 2PO 43解析：H 2S 为二元弱酸，应该分步电离，A 错；KHSO 4为
6、强电解质，应该用等号，KHSO4=K H SO ，B 错；Al(OH) 3 Al3 3OH ，故 C 错；D 明显正确。答案为 D。24 A答案：D知识点二：弱电解质的电离例 2.在相同温度下，在 pH 都是 9 的 NaOH 和 CH3COONa 两种溶液中，设由水电离产生的 c（OH ）分别为 amol/L 与 bmol/L，则 a 与 b 的关系为（ ） A. ab B. a10 4 b C. b10 4 a D. ab 解析：根据水的电离解题。答案：B例 3.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
7、正确的是( )解析：中强酸中存在电离平衡，开始时两酸中 H 浓度相等，加入锌反应后，H 浓度减小，中强酸中电离平衡右移，继续补充 H ，所以生成 H2的速率大于强酸，最终产生 H2的体积也大于强酸。答案：C例 4某温度下，向一定体积 0.1 mol/L 醋酸溶液中逐滴加入等浓度的NaOH 溶液，溶液中 pOH(pOHlg cOH )与 pH 的变化关系如图所示，则 ( )AM 点所示溶液导电能力强于 Q 点BN 点所示溶液中 c(CH3COO ) c(Na )CM 点和 N 点所示溶液中水的电离程度相同DQ 点消耗 NaOH 溶液的体积等于醋酸溶液的体积解析：由于醋酸是弱酸，电离程度很小，离子
8、浓度也较小，M 点溶液的导电能力最弱，A 错；N 点所示溶液为碱性，根据溶液电荷守恒易判断出此时 c(Na ) c(CH3COO )，B 错；由于 M 点的 H 浓度等于 N 点的 OH 浓度，对水的电离程度抑制能力相同，所以两点水电离程度相同，C 正确；Q 点4的 pOHpH，溶液为中性，而两者等体积混合后生成醋酸钠，水解显碱性，则所加 NaOH 溶液体积略小于醋酸溶液的体积，D 错；答案为 C。答案：C知识点三：盐类水解例 5.25时，将稀氨水逐滴滴加到稀硫酸中，当溶液的 pH7 时，下列关系正确的是（ ）A. c（NH 4+）=c（SO 42 ） B. c（NH 4+）c（SO 42 ）
9、C. c（NH 4+）c（SO 42 ） D. c（NH 4+）c（SO 42 ） c（H +）=c（NH 4 ）解析：考查离子浓度大小的比较，运用电荷守恒的原理。答案：B 知识点四：沉淀溶解平衡例 6下列说法正确的是( )A对于平衡 Ca(OH)2 (s) Ca2 (aq)2OH (aq)，加入 NH4Cl 溶液，可使 Ca(OH)2减小AB在 AgBr 饱和溶液中加入 AgNO3溶液，达到平衡时，溶液中 Ksp(AgBr)降低C温度一定时，当溶液中 c(Ag )和 c(Cl )的乘积等于 Ksp值时，此溶液为 AgCl 的饱和溶液D把固体 AgCl 加入较浓的 KI 溶液中振荡，部分 Ag
10、Cl 转化为 AgI，其原因是 AgI 比 AgCl 稳定解析：A.对于平衡 Ca(OH)2(s) Ca2 (aq)2OH (aq)，加入 NH4Cl 溶液，NH 与 OH结合为A 4NH3H2O，降低 OH 浓度，促使平衡向正反应方向移动，因此可使 Ca(OH)2减小，A 正确；B.溶度积常数只与温度有关系，因此在 AgBr 饱和溶液中加入 AgNO3溶液，达到平衡时，溶液中 Ksp(AgBr)不变，B 不正确；C.难溶性物质在溶液中达到溶解平衡时，溶液中离子的浓度幂之积是常数，即为溶度积常数。因此温度一定时，当溶液中 c(Ag )和 c(Cl )的乘积等于 Ksp值时，此溶液为 AgCl
11、的饱和溶液，C 正确；D.把固体 AgCl 加入较浓的 KI 溶液中振荡，部分 AgCl 转化为 AgI，这是由于碘化银的溶解度小于氯化银的溶解度，沉淀容易向生成更难溶的方向转化，而不是因为是 AgI 比 AgCl稳定，D 不正确，答案选 AC。答案：AC知识点五：电离平衡常数例 7已知下面三个数据：7.210 4 、2.610 4 、4.910 10 分别是三种酸的电离平衡常数，若已知这三种酸可发生如下反应：NaCNHNO 2=HCNNaNO 2，NaCNHF= =HCNNaF，NaNO 2HF= =HNO2NaF。由此可判断下列叙述中正确的是( )AHF 的电离常数是 BHNO 2的电离常
12、数是CHCN 的电离常数是 DHNO 2的电离常数是解析：根据三个反应可知，三种酸的酸性由强到弱的顺序为：HFHNO 2HCN，故 A 正确。5答案：A【基础演练】1.在蒸发皿中加热蒸干并灼烧（低于 400）下列物质的溶液，可以得到该物质的固体的是（ ） A. 氯化铝 B. 碳酸氢钠 C. 硫酸镁 D. 高锰酸钾 答案：C2.常温时，以下 4 种溶液 pH 最小的是（ ）A. 0.01mol/L 醋酸溶液B. 0.02mol/L 醋酸与 0.02mol/LNaOH 溶液等体积混合 C. 0.02mol/L 醋酸与 0.01mol/LNaOH 溶液等体积混合D. pH2 的盐酸与 pH12 的
13、NaOH 溶液等体积混合 答案：A 3.欲使 0.1mol/L 的 NaHCO3溶液中 c（H +） 、c（CO 32 ） 、c（HCO 3 ）都减小，其方法是（ ）A. 通入二氧化碳气体 B. 加入氢氧化钠固体C. 通入氯化氢气体 D. 加入饱和石灰水溶液答案：D 425 时，0.1 mol/L 稀醋酸加水稀释，右图中的纵坐标 y 可以是( )A溶液的 pH B醋酸的电离平衡常数C溶液的导电能力 D醋酸的电离程度答案：C5稀氨水中存在着下列平衡：NH 3H2O NH OH ，若要使平衡逆向A 4移动，同时使 c(OH )增大，应加入适量的物质是( )ANaOH 固体 B硫酸 CNH 4Cl
14、固体 D水答案：A【巩固提高】6室温下，水的电离达到平衡：H 2O H OH 。下列叙述正确的是( )AA将水加热，平衡向正反应方向移动， Kw增大B向水中加入少量盐酸，平衡向逆反应方向移动， c(H )增大C向水中加入少量 NaOH 固体，平衡向逆反应方向移动， c(OH )降低D向水中加入少量 CH3COONa 固体，平衡向正反应方向移动， c(OH ) c(H )答案：AB67某研究性学习小组为了探究醋酸的电离情况，进行了如下实验。探究浓度对醋酸电离程度的影响用 pH 计测定 25 时不同浓度的醋酸的 pH，其结果如下：醋酸浓度/(mol/L) 0.0010 0.0100 0.0200
15、0.1000 0.2000pH 3.88 3.38 3.23 2.88 2.73回答下列问题：(1)写出醋酸的电离方程式：_。(2)醋酸溶液中存在的微粒有_。(3)根据表中数据，可以得出醋酸是弱电解质的结论，你认为得出此结论的依据是_(4)从表中的数据，还可以得出另一结论：随着醋酸浓度的减小，醋酸的电离程度(填“增大” 、 “减小”或“不变”)_。答案： (1) CH 3COOH CH3COO H (2)H2O、CH 3COOH、CH 3COO 、H 、OH (3)当醋酸浓度为 0.001mol/L 时，溶液中的氢离子浓度小于 0.001mol/L (4)增大 8. (1)某学习小组用 0.8
16、0 mol/L 标准浓度的烧碱溶液测定未知浓度的盐酸。滴定管如右图所示，用_滴定管盛装标准浓度的氢氧化钠溶液 (填“甲”或“乙”)。用滴定的方法来测定盐酸的浓度，实验数据如下所示：实验编号 待测 HCl 溶液的体积/mL 滴入 NaOH 溶液的体积/mL1 20.00 23.002 20.00 23.103 20.00 22.90该未知盐酸的浓度为(保留两位有效数字)_。下列操作会使所测得的盐酸的浓度偏低的是_。A盛装待测液的锥形瓶用水洗后未干燥B滴定前，碱式滴定管尖端有气泡，滴定后气泡消失C碱式滴定管用蒸馏水洗净后，未用标准氢氧化钠溶液润洗D读碱式滴定管的刻度时，滴定前仰视凹液面最低处，滴定
17、后俯视读数(2)某课外活动小组为了测定某氯化锶(SrCl 2)样品的纯度，设计了如下方案： 称取 1.0 g 样品溶解于适量水中，向其中加入含 AgNO3 2.38 g 的 AgNO3溶液(溶液中除 Cl 外，不含其他与 Ag 反应生成沉淀的离子)，Cl 即被全部沉淀。然后用含 Fe3 的溶液作指示剂，用 0.2 molL1 的 NH4SCN 标准溶液滴定剩余的 AgNO3，使剩余的 Ag 以 AgSCN 白色沉淀的形式析出，以测定氯化锶样品的纯度。 请回答下列问题： 7判断滴定达到终点的现象是_。考虑 Ag 和 Fe3 在酸或碱性溶液中的存在形式，在实施滴定的溶液以呈_(选填“酸性” 、 “
18、中性”或“碱性”)为宜。 在终点到达之前的滴定过程中，两种沉淀表面会吸附部分 Ag ，需不断剧烈摇动锥形瓶，否则会使 n(Cl )的测定结果_(选填“偏高” 、 “偏低”或“无影响”)。答案：(1) 乙 0.92 molL 1 D(2)溶液由无色变为血红色，且半分钟内不变色 酸性 偏高9 2012 年 4 月 30 日，卫生部要求召回和暂停使用铬超标胶囊剂药品。工业上将制取重铬酸钾(K2Cr2O7)和铬酸酐(CrO 3)的剩余废渣称为铬渣，其成分为：SiO2、Al 2O3、MgO、Fe 2O3、CrO 3、K 2Cr2O7等。已知：重铬酸钾和铬酸酐都易溶于水和酸，这是造成铬污染的主要原因，它们
19、都是强氧化剂，铬酸酐溶于水呈酸性。6 价铬易被人体吸收，可致癌；3 价铬不易被人体吸收，毒性小。下表为一些金属氢氧化物沉淀的 pH 参照数据。物质 开始沉淀 完全沉淀Fe(OH)3 2.7 3.7Al(OH)3 3.7 4.7Cr(OH)3 4.8 aFe(OH)2 7.6 9.6Mg(OH)2 9.6 11.1回答下列处理铬渣、消除铬污染的有关问题：(1)将铬渣用稀硫酸浸取、过滤，在浸出液中加入适量的绿矾(FeSO 47H2O)，加入绿矾的目的是_。(2)再向浸出液中缓慢加入烧碱，至 pH 刚好达到 4.7，过滤，所得沉淀的化学式是_；常温下，Cr(OH) 3的溶度积 Ksp10 32 ，要
20、使 Cr3 完全沉淀 c(Cr3 )降至 105 molL1 视为沉淀完全，溶液的 pH 应调于 a_。(3)向(2)中得到的滤液中加入硫酸，调节至呈强酸性，所得的硫酸盐溶液是_溶质的溶液。答案：(1)将高价有毒的6 价的 Cr 元素还原成3 价的 Cr 元素(2)Fe(OH)3、Al(OH) 3 5(3)MgSO4和 K2SO41.25时，在某物质的溶液中，由水电离出的 c(H+)110 a mol/L，下列说法不正确的是( )Aa7 时，水的电离受到抑制 Ba7 时，水的电离受到抑制8Ca7 时，溶液的 pH 一定为 a Da7 时，溶液的 pH 一定为 14a答案：AD2.下列离子方程式
21、中正确的是( )A. 氢氧化钠溶液吸收过量的二氧化碳 O H CO2 HCO3B. 亚硫酸氢铵溶液与足量氢氧化钠溶液反应 H SO3 OH SO32 H 2OC. 氯气通入冷水中 Cl 2 H 2O Cl ClO 2H +D. 碳酸镁悬浊液中加醋酸 C O32 2CH 3COOH 2CH3COO CO2 H 2O答案：A3.氢氰酸（HCN）的下列性质中,可以证明它是弱电解质的是( )A. 1mol/L甲酸溶液的pH约为3 B. HCN易溶于水C. 10 mL1mol/LHCN恰好与10 mL 1mol/L NaOH溶液完全反应D. 在相同条件下，HCN溶液的导电性比强酸溶液的弱答案：AD4.
22、已知当 NH4Cl 溶液的浓度小于 0.1mol/L 时，其 pH5.1。现用 0.1mol/L 的盐酸滴定10mL0.05mol/L 的氨水，用甲基橙作指示剂达到终点时所用盐酸的量应是( )A.10mL B.5mL C.大于 5mL D.小于 5mL答案：C5.将 40的饱和石灰水冷却至 10；或加入少量 CaO，但温度仍保持 40，在这两种情况下均未改变的是( )A.Ca(OH)2的溶解度、溶剂的质量 B.溶液中溶质的质量分数C.溶液的质量、水的电离平衡 D.溶液中 Ca2+的数目答案：B6.将 pH11 NaOH 溶液和 pH3 的甲酸溶液以等体积混合后，对所得溶液，下列判断一定正确(
23、)Ac(HCOO ) c(Na +) Bc(HCOO ) c(Na +)Cc(OH ） c(HCOO ） Dc(OH ） c(HCOO ）答案：BC7.（1）AgNO 3的水溶液呈 （填“酸” 、 “中” 、 “碱” ）性，常温时的 pH 7（填“” 、 “=”、 “”或“”或“”、 “c(NH4+)c(H+)c(OH-) c(Cl -)c(NH4+)c(OH-)c(H+)c(NH 4+)c(Cl-)c(OH-)c(H+) c(Cl -)c(H+)c(NH4+)c(OH-)（1）上述关系一定不正确的是 (填序号)13（2）若溶液中只有一种溶质，则该溶质为 ，该溶液中离子浓度的大小关系为 (填序
24、号)（3）若关系正确，则溶液中溶质为 。（4）若四种离子浓度关系有 c(NH4+)=c(Cl-)，则该溶液显 (填“酸性” 、 “碱性” 、“中性”)。（5）25，pH= a 的盐酸 VamL 与 pH=14-a 的氨水 VbmL 混合，若溶液显中性，则 Va Vb(填、”、“=”或 “ AgI。操作步骤 现象14步骤 1：向 2 mL 0.005 molL-1 AgNO3 溶液中加入2 mL 0.005 molL-1 KSCN 溶液，静置。出现白色沉淀。步骤 2：取 1 mL 上层清液于试管中，滴加 1 滴 2 molL-1 Fe(NO3)3 溶液。溶液变红色。步骤 3：向步骤 2 的溶液中
25、，继续加入 5 滴 3 molL-1 AgNO3 溶液。现象 a ，溶液红色变浅。步骤 4：向步骤 1 余下的浊液中加入 5 滴 3 molL-1 KI 溶液。出现黄色沉淀。 写出步骤 2 中溶液变红色的离子方程式 。 步骤 3 中现象 a 是 。 用化学平衡原理解释步骤 4 的实验现象 。答案：（1） CH3COOH CH3COO +H+ b、c （2） I 0.1 molL-1 醋酸溶液 c (Na+) c (H+) c (OH )（3） Fe3+3SCN Fe(SCN)3 出现白色沉淀 AgSCN(s) Ag+(aq)+SCN-(aq)，加入 KI 后，因为溶解度：AgI AgSCN，Ag +与 I-反应生成 AgI 黄色沉淀 ：Ag +I- = AgI，AgSCN 的溶解平衡正向移动。
