第七章 水溶液中的離子平衡考試要求教學(xué)建議1.從電離、離子反應(yīng)、化學(xué)平衡的角度認(rèn)識(shí)電解質(zhì)水溶液的組成、性質(zhì)和反應(yīng)。2.認(rèn)識(shí)弱電解質(zhì)在水溶液中存在電離平衡。3.認(rèn)識(shí)水的電離，了解水的離子積常數(shù)，認(rèn)識(shí)溶液的酸堿性及pH，掌握檢測(cè)溶液pH的方法。4.認(rèn)識(shí)鹽類水解的原理和影響鹽類水解程度的主要因素。5.認(rèn)識(shí)難溶電解質(zhì)在水溶液中存在沉淀溶解平衡，了解沉淀的生成、溶解與轉(zhuǎn)化。6.了解水溶液中的離子反應(yīng)與平衡在物質(zhì)檢測(cè)、化學(xué)反應(yīng)規(guī)律研究、物質(zhì)轉(zhuǎn)化中的應(yīng)用。7.了解溶液pH的調(diào)控在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究中的應(yīng)用。本章概念抽象、原理復(fù)雜、計(jì)算繁瑣，是考生較為頭疼的知識(shí)板塊之一。對(duì)于本章的復(fù)習(xí)，首先要牢記水溶液中存在各種平衡的原理，找共性，知個(gè)性，澄清基本的思維認(rèn)知；在打牢教材知識(shí)基礎(chǔ)上，重點(diǎn)突破4個(gè)難點(diǎn)：酸堿中和滴定、溶液中的粒子濃度關(guān)系、溶度積的計(jì)算及沉淀溶解圖像分析；最后理清四大平衡常數(shù)之間的相互關(guān)系。做到原理清、關(guān)系明、難點(diǎn)通，思維的出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)統(tǒng)一到“離子平衡”這一觀點(diǎn)上來。第1課時(shí)點(diǎn)點(diǎn)突破弱電解質(zhì)的電離平衡 知識(shí)點(diǎn)一弱電解質(zhì)的電離平衡及其影響因素1強(qiáng)、弱電解質(zhì)(1)概念及分類(2)電離方程式的書寫強(qiáng)電解質(zhì)用“=”連接，弱電解質(zhì)用“”連接。常見類型電離方程式強(qiáng)電解質(zhì)硫酸鉀：K2SO4=2KSO一元弱酸、弱堿乙酸：CH3COOHCH3COOH一水合氨：NH3H2ONHOH多元弱酸分步電離，如碳酸：H2CO3HHCO、HCOHCO多元弱堿一步寫出，如氫氧化鐵：Fe(OH)3Fe33OH酸式鹽強(qiáng)酸的酸式鹽水溶液中完全電離，如NaHSO4：NaHSO4=NaHSO弱酸的酸式鹽水溶液中不能完全電離，如NaHCO3：NaHCO3=NaHCO、HCOHCO2弱電解質(zhì)的電離平衡(1)電離平衡的建立在一定條件下(如溫度、壓強(qiáng)等)，當(dāng)弱電解質(zhì)分子電離產(chǎn)生離子的速率和離子結(jié)合成弱電解質(zhì)分子的速率相等時(shí)，電離過程達(dá)到了平衡。電離平衡建立過程如圖所示：開始時(shí)，v(電離)最大，而v(結(jié)合)為。平衡的建立過程中，v(電離)v(結(jié)合)。當(dāng)v(電離)v(結(jié)合)時(shí)，電離過程達(dá)到平衡狀態(tài)。(2)電離平衡的特征(3)外界條件對(duì)電離平衡的影響以CH3COOHHCH3COOH>0為例：改變條件移動(dòng)方向n(H)c(H)c(CH3COO)電離程度濃度加水稀釋正向增大減小減小增大加冰醋酸正向增大增大增大減小同離子效應(yīng)通入HCl(g)逆向增大增大減小減小加醋酸鈉固體逆向減小減小增大減小升高溫度正向增大增大增大增大說明稀醋酸加水稀釋時(shí)，溶液中不一定所有的離子濃度都減小；電離平衡右移，電解質(zhì)分子的濃度不一定減小，離子的濃度也不一定增大；電離平衡右移，電離程度也不一定增大3電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力與溶液中離子的關(guān)系電解質(zhì)溶液導(dǎo)電能力取決于自由移動(dòng)離子的濃度和離子所帶電荷數(shù)，自由移動(dòng)離子的濃度越大、離子所帶電荷數(shù)越多，導(dǎo)電能力越強(qiáng)。將冰醋酸、濃醋酸和稀醋酸分別加水稀釋，其導(dǎo)電能力隨加水量的變化曲線如圖：對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練1判斷正誤(正確的打“”，錯(cuò)誤的打“”)。(1)CaCO3難溶于水，其屬于弱電解質(zhì)()(2)強(qiáng)電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力一定比弱電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力強(qiáng)()(3)離子化合物一定是強(qiáng)電解質(zhì)，共價(jià)化合物一定是弱電解質(zhì)()(4)電離平衡時(shí)，由于分子和離子的濃度不斷發(fā)生變化，所以說電離平衡是動(dòng)態(tài)平衡()(5)強(qiáng)電解質(zhì)稀溶液中不存在溶質(zhì)分子，弱電解質(zhì)稀溶液中存在溶質(zhì)分子()(6)室溫下，由0.1 molL1一元堿BOH的pH10，可知溶液中存在BOH=BOH()2(2018浙江4月選考)下列屬于電解質(zhì)的是()A氯化鈉B蔗糖C氯氣 D鐵解析：選AA為電解質(zhì)，B為非電解質(zhì)，C、D兩項(xiàng)為單質(zhì)，既不是電解質(zhì)也不是非電解質(zhì)。3在醋酸溶液中，CH3COOH的電離達(dá)到平衡的標(biāo)志是()A溶液顯電中性 B溶液中無CH3COOH分子C氫離子濃度恒定不變 Dc(H)c(CH3COO)解析：選C醋酸溶液中存在的電離平衡有CH3COOHCH3COOH、H2OHOH，陰離子所帶負(fù)電荷總數(shù)與陽離子所帶正電荷總數(shù)永遠(yuǎn)相等，與是否達(dá)到電離平衡無關(guān)，A錯(cuò)；CH3COOH是弱電解質(zhì)，溶液中一定存在CH3COOH分子，B錯(cuò)；依據(jù)電離方程式，不管是否達(dá)到平衡，都有c(H)c(CH3COO)，D錯(cuò)；氫離子濃度恒定不變，電離達(dá)到平衡，C對(duì)。4(2016浙江10月選考)為證明醋酸是弱電解質(zhì)，下列方法不正確的是()A測(cè)定0.1 molL1醋酸溶液的pHB測(cè)定0.1 molL1 CH3COONa溶液的酸堿性C比較濃度均為0.1 molL1鹽酸和醋酸溶液的導(dǎo)電能力D比較相同物質(zhì)的量濃度的NaOH溶液和醋酸溶液恰好反應(yīng)完全時(shí)消耗兩溶液的體積解析：選D無論CH3COOH是強(qiáng)電解質(zhì)還是弱電解質(zhì)，消耗NaOH的能力相同，發(fā)生的反應(yīng)均為CH3COOHNaOH=CH3COONaH2O，D項(xiàng)錯(cuò)誤。5某濃度的氨水中存在平衡：NH3H2ONHOH，如想增大NH的濃度，而不增大OH的濃度，應(yīng)采取的措施是()適當(dāng)升高溫度加入NH4Cl固體通入NH3加入少量鹽酸A BC D解析：選C升溫平衡向右移動(dòng)，c(NH)、c(OH)都增大；加入NH4Cl固體，相當(dāng)于增大c(NH)，平衡向左移動(dòng)，c(OH)減小，但c(NH)仍較原來增大，因平衡移動(dòng)只能減小其增大的程度，而不能完全抵消它增大的部分；通入NH3平衡向右移動(dòng)，c(NH)、c(OH)都增大；加入少量鹽酸，H與OH反應(yīng)使c(OH)下降，平衡向右移動(dòng)，使c(NH)增大。知識(shí)點(diǎn)二電離平衡常數(shù)與電離度1電離平衡常數(shù)(1)概念：在一定條件下，弱電解質(zhì)在達(dá)到電離平衡時(shí)，溶液中電離所生成的各種離子濃度的乘積與溶液中未電離的分子濃度的比值是一個(gè)常數(shù)，這個(gè)常數(shù)叫做電離平衡常數(shù)，用K(弱酸用Ka，弱堿用Kb)表示。(2)表達(dá)式一元弱酸HA一元弱堿BOH電離方程式HAHABOHBOH電離常數(shù)表達(dá)式KaKb(3)意義相同條件下，K值越大，表示該弱電解質(zhì)越易電離，所對(duì)應(yīng)的酸性或堿性相對(duì)越強(qiáng)。(4)特點(diǎn)電離常數(shù)只與溫度有關(guān)，與電解質(zhì)的濃度、酸堿性無關(guān)，由于電離過程是吸熱的，故溫度升高，K增大。多元弱酸是分步電離的，各級(jí)電離常數(shù)的大小關(guān)系是K1K2，所以其酸性主要取決于第一步電離。(5)應(yīng)用判斷酸性相對(duì)強(qiáng)弱電離常數(shù)越大，酸性(或堿性)越強(qiáng)，如醋酸：K1.75105，次氯酸：K2.95108，則酸性：醋酸次氯酸。判斷鹽溶液的酸性(或堿性)強(qiáng)弱電離常數(shù)越大，對(duì)應(yīng)的鹽水解程度越小，鹽溶液的堿性(或酸性)越弱，如醋酸：K1.75105，次氯酸：K2.95108，則同濃度的醋酸鈉和次氯酸鈉溶液的pH：醋酸鈉次氯酸鈉。判斷反應(yīng)能否發(fā)生或者判斷產(chǎn)物是否正確強(qiáng)酸可以制取弱酸來判斷，如H2CO3：Ka14.2107，Ka25.61011，苯酚：Ka1.31010，向苯酚鈉溶液中通入的CO2不論是少量還是過量，其化學(xué)方程式為C6H5ONaCO2H2O=C6H5OHNaHCO3，不能生成Na2CO3。判斷微粒濃度或濃度比值的變化利用溫度不變電離常數(shù)就不變來判斷溶液中微粒濃度或者比值的變化情況，有時(shí)候還會(huì)結(jié)合KW一起進(jìn)行判斷，如：0.1 molL1 CH3COOH溶液中加水稀釋，加水稀釋，c(H)減小，K值不變，則增大。2電離度(1)概念：一定條件下，當(dāng)弱電解質(zhì)在溶液中達(dá)到電離平衡時(shí)，溶液中已經(jīng)電離的電解質(zhì)分子數(shù)占原來弱電解質(zhì)總分子數(shù)的百分?jǐn)?shù)。(2)表達(dá)式：100%。(3)意義：衡量弱電解質(zhì)的電離程度，在相同條件下(濃度、溫度相同)，不同弱電解質(zhì)的電離度越大，弱電解質(zhì)的電離程度越大。(4)影響因素溫度升高溫度，電離平衡向右移動(dòng)，電離度增大；降低溫度，電離平衡向左移動(dòng)，電離度減小濃度當(dāng)弱電解質(zhì)溶液濃度增大時(shí)，電離度減??；當(dāng)弱電解質(zhì)溶液濃度減小時(shí)，電離度增大 對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練1判斷正誤(正確的打“”，錯(cuò)誤的打“”)。(1)H2CO3的電離常數(shù)表達(dá)式：Ka()(2)弱電解質(zhì)的電離平衡右移，電離常數(shù)一定增大()(3)電離常數(shù)大的酸溶液中的c(H)一定比電離常數(shù)小的酸溶液中的c(H)大()(4)對(duì)于0.1 molL1的氨水，加水稀釋后，溶液中c(NH)、c(OH)變小()(5)某一弱電解質(zhì)，電離度越大，電離常數(shù)就越大()(6)向CH3COOH溶液中滴加相同濃度的氨水，先增大再減小()2下列關(guān)于電離常數(shù)的說法正確的是()A電離常數(shù)隨著弱電解質(zhì)濃度的增大而增大BCH3COOH的電離常數(shù)表達(dá)式為KaC電離常數(shù)只受溫度影響，與濃度無關(guān)DCH3COOH溶液中加入少量CH3COONa固體，電離常數(shù)減小解析：選C電離常數(shù)是溫度函數(shù)只與溫度有關(guān)，故A、D錯(cuò)誤，C正確；電離常數(shù)是弱電解質(zhì)達(dá)到電離平衡時(shí)，電離產(chǎn)生的離子濃度的乘積與未電離的電解質(zhì)分子的濃度的比，因此CH3COOH的電離常數(shù)表達(dá)式為Ka，B錯(cuò)誤。3已知下面三個(gè)數(shù)據(jù)：7.2104、4.6104、4.91010分別是下列有關(guān)的三種酸的電離常數(shù)(25 )，若已知下列反應(yīng)可以發(fā)生：NaCNHNO2=HCNNaNO2、NaCNHF=HCNNaF、NaNO2HF=HNO2NaF。由此可判斷下列敘述中不正確的是()AK(HF)7.2104BK(HNO2)4.91010C根據(jù)兩個(gè)反應(yīng)即可得出一元弱酸的強(qiáng)弱順序?yàn)镠FHNO2HCNDK(HCN)K(HNO2)K(HF)解析：選B相同溫度下，酸的電離常數(shù)越大，該酸的酸性越強(qiáng)，結(jié)合強(qiáng)酸制取弱酸分析可知，亞硝酸的酸性大于氫氰酸而小于氫氟酸，所以亞硝酸的電離常數(shù)為4.6104，故B錯(cuò)誤。4下列曲線中，可以描述乙酸(甲，K1.8105)和一氯乙酸(乙，K1.4103)在水中的電離度與濃度關(guān)系的是()解析：選B這兩種物質(zhì)都是弱電解質(zhì)，在溫度不變、濃度相等時(shí)，電離程度：CH3COOH<CH2ClCOOH，排除A、C兩項(xiàng)；當(dāng)濃度增大時(shí)，弱電解質(zhì)的電離程度均減小，排除D項(xiàng)。知識(shí)點(diǎn)三一元強(qiáng)酸(堿)與一元弱酸(堿)的比較1一元強(qiáng)酸(HCl)與一元弱酸(CH3COOH)的比較(1)相同物質(zhì)的量濃度、相同體積的鹽酸與醋酸溶液的比較比較項(xiàng)目c(H)pH中和堿的能力與活潑金屬反應(yīng)產(chǎn)生H2的量開始與金屬反應(yīng)的速率鹽酸大小相同相同大醋酸溶液小大小(2)相同pH、相同體積的鹽酸與醋酸溶液的比較比較項(xiàng)目c(H)c(酸)中和堿的能力與足量活潑金屬反應(yīng)產(chǎn)生H2的量開始與金屬反應(yīng)的速率鹽酸相同小小少相同醋酸溶液大大多2一元強(qiáng)酸(HCl)與一元弱酸(CH3COOH)稀釋圖像比較(1)相同體積、相同濃度的鹽酸、醋酸加水稀釋相同的倍數(shù)，醋酸的pH大加水稀釋到相同的pH，鹽酸加入的水多(2)相同體積、相同pH值的鹽酸、醋酸加水稀釋相同的倍數(shù)，鹽酸的pH大加水稀釋到相同的pH，醋酸加入的水多對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練1在相同溫度下，100 mL 0.01 molL1的醋酸溶液與10 mL 0.1 molL1的醋酸溶液相比較，下列數(shù)值前者大于后者的是()A中和時(shí)所需NaOH的量B電離的程度CH的物質(zhì)的量濃度DCH3COOH分子的物質(zhì)的量解析：選B100 mL 0.01 molL1的醋酸溶液與10 mL 0.1 molL1的醋酸溶液中含有的醋酸的物質(zhì)的量相同，中和時(shí)所需NaOH的量相同，A項(xiàng)不符合題意；根據(jù)濃度對(duì)電離平衡的影響規(guī)律：越稀越電離，0.01 molL1的醋酸溶液中醋酸電離的程度大于0.1 molL1的醋酸溶液中醋酸的電離程度，B項(xiàng)符合題意；H的物質(zhì)的量濃度：前者小于后者，C項(xiàng)不符合題意；兩份溶液中CH3COOH分子的物質(zhì)的量前者小于后者，D項(xiàng)不符合題意。2相同體積、相同pH的某一元強(qiáng)酸溶液和某一元中強(qiáng)酸溶液分別與足量的鋅粉發(fā)生反應(yīng)，下列關(guān)于氫氣體積(V)隨時(shí)間(t)變化的示意圖正確的是()解析：選C強(qiáng)酸完全電離，中強(qiáng)酸部分電離，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，中強(qiáng)酸會(huì)繼續(xù)電離出H，所以溶液產(chǎn)生氫氣的體積多，在相同時(shí)間內(nèi)，的反應(yīng)速率比快。3pH2的兩種一元酸x和y，體積均為100 mL，稀釋過程中pH與溶液體積的關(guān)系如圖所示。分別滴加NaOH溶液(c0.1 molL1)至pH7，消耗NaOH溶液的體積為Vx、Vy，則下列判斷正確的是()Ax為弱酸，Vx<VyBx為強(qiáng)酸，Vx>VyCy為弱酸，Vx<Vy Dy為強(qiáng)酸，Vx>Vy解析：選C由題圖知：將一元酸x和y分別稀釋10倍，pH的變化量pHx1，pHy<1，所以x為強(qiáng)酸，y為弱酸。pH2時(shí)弱酸y的濃度大，滴加NaOH溶液至pH7時(shí)消耗NaOH溶液的體積y比x大。