專題2.8 水溶液中的離子平衡考綱解讀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、理解電解質(zhì)在水中的電離以及電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電性。3、了解水的電離、離子積常數(shù)。4、了解溶液pH的含義及其測定方法，能進行pH的簡單計算。5、理解弱電解質(zhì)在水中的電離平衡，能利用電離平衡常數(shù)進行相關(guān)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(yīng)用。 7、了解難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡。理解溶度積（Ksp）的含義，能進行相關(guān)的計算?？键c探究高考試題對本講能力點的考查以分析和解決化學(xué)問題能力、以接受、吸收整合化學(xué)信息能力等為主，試題難度適中。在高考試題中經(jīng)常將弱電解質(zhì)的電離與溶液的酸堿性、鹽類的水解、離子濃度大小比較、沉淀溶解平衡等內(nèi)容相結(jié)合，以圖象的形式出現(xiàn)。預(yù)測2019年高考對本講內(nèi)容的考查仍將以外界條件對弱電解質(zhì)電離平衡、水的電離平衡的影響，溶液中離子濃度大小比較，既與鹽類的水解有關(guān)，又與弱電解質(zhì)的電離平衡有關(guān)，還注重溶液中的各種守恒(電荷守恒、物料守恒、質(zhì)子守恒等)關(guān)系的考查，從而使題目具有一定的綜合性、靈活性和技巧性，在2019在高考中仍將會涉及；題型主要以選擇題為主。關(guān)于溶液pH的計算，題設(shè)條件可千變?nèi)f化，運用數(shù)學(xué)工具(圖表)進行推理的試題在2019年高考中出現(xiàn)的可能性較大，推理性會有所增強，應(yīng)予以重視。和2016年大綱相比，該考點變化計算，主要體現(xiàn)在：要求由“了解電解質(zhì)在水中的電離以及電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電性”提高為“理解”；要求由“了解弱電解質(zhì)在水溶液中的電離平衡”提高為“理解”；增加“能利用電離平衡常數(shù)進行相關(guān)計算”；“常見離子的檢驗方法” 的要求由“了解”提高為“掌握”；刪去“沉淀轉(zhuǎn)化的本質(zhì)”，增加“理解溶度積（Ksp）的含義，能進行相關(guān)的計算”，這說明2019年高考將加強對電離平衡常數(shù)和溶度積（Ksp）的計算的考查，在復(fù)習(xí)中應(yīng)給予更多的關(guān)注。 （3）外界條件改變，水的電離平衡發(fā)生移動，但任何時候由水電離出的H和OH總是相等的。如Na2CO3溶液中OH全部由水電離產(chǎn)生，而水電離產(chǎn)生的H除一部分存在于溶液中，其他則存在于HCO3和H2CO3中。故有c(OH)c(H)c(HCO3)2c(H2CO3)。（4）水的離子積常數(shù)表示在任何水溶液中均存在水的電離平衡，都有H和OH共存，只是相對含量不同而已。并且在稀酸或稀堿溶液中，當(dāng)溫度為25 時，KWc(H)c(OH)11014mol2L2為同一常數(shù)。四、有關(guān)溶液酸堿性的判斷和pH的計算1、求溶液pH的方法，可總結(jié)口訣如下：酸按酸(H)，堿按堿(OH)；同強相混弱0.3；異強相混看過量；無限稀釋“7”為限。即25 兩強酸等體積混合，pHpH小0.3；兩強堿等體積混合，pHpH大0.3。強酸強堿等體積混合，若c(H)c(OH)，pH7；若c(H)c(OH)，pH0.3lgc(H)c(OH)；若c(H)c(OH)，pH13.7lgc(OH)c(H)。2、有關(guān)溶液酸堿性的判斷和pH的計算：（1）水電離的c(H)或c(OH)的計算(25 )。中性溶液：c(H)c(OH)1.0107 molL1。溶質(zhì)為酸的溶液：H來源于酸電離和水電離，而OH只來源于水。如計算pH2的鹽酸中水電離出的c(H)：方法是先求出溶液中的c(OH)1012 molL1，即水電離出的c(H)c(OH)1012 molL1。溶質(zhì)為堿的溶液：OH來源于堿電離和水電離，而H只來源于水。如pH12的NaOH溶液中，c(H)1012 molL1，即水電離產(chǎn)生的c(OH)c(H)1012 molL1。水解呈酸性或堿性的鹽溶液：H和OH均由水電離產(chǎn)生。如pH2的NH4Cl溶液中由水電離出的c(H)102 molL1；如pH12的Na2CO3溶液中由水電離出的c(OH)102 molL1。（2）關(guān)于pH的計算：總體原則：若溶液為酸性，先求c(H)，再求pHlgc(H)；若溶液為堿性，先求c(OH)，再求c(H)KW/c(OH)，最后求pH。 質(zhì)子守恒：由水電離出的c(H)等于由水電離出的c(OH)，在堿性鹽溶液中OH守恒，在酸性鹽溶液中H守恒。例如，純堿溶液中c(OH)c(H)c(HCO3)2c(H2CO3)。（3）四種情況分析：多元弱酸溶液：根據(jù)多步電離分析，如：在H3PO3溶液中，c(H)c(H2PO4)c(HPO32)c(PO43)。多元弱酸的正鹽溶液：根據(jù)弱酸根的分步水解分析，如：Na2CO3溶液中：c(Na)c(CO32)c(OH)c(HCO3)。不同溶液中同一離子濃度的比較：要看溶液中其他離子對其產(chǎn)生的影響。例如，在相同物質(zhì)的量濃度的下列溶液中：NH4NO3溶液，CH3COONH4溶液，NH4HSO4溶液，c(NH4)由大到小的順序是?；旌先芤褐懈麟x子濃度的比較：要進行綜合分析，如電離因素、水解因素等。例如，在0.1 molL1的NH4Cl和0.1 molL1的氨水混合溶液中，各離子濃度的大小順序為c(NH4)c(Cl)c(OH)c(H)。在該溶液中，但NH3H2O的電離程度大于NH的水解程度，溶液呈堿性，c(OH)c(H)，同時c(NH4)c(Cl)。即。九、沉淀溶解平衡及其應(yīng)用1沉淀的生成：（1）條件：離子濃度商(Qc)大于溶度積(Ksp)。（1）應(yīng)用：可利用生成沉淀來達到分離或除去某些離子的目的。例如：分離離子：同一類型的難溶電解質(zhì)，如AgCl、AgBr、AgI，溶度積小的物質(zhì)先析出，溶度積大的物質(zhì)后析出?？刂迫芤旱膒H來分離物質(zhì)，如除去CuCl2中的FeCl3就可向溶液中加入CuO或Cu(OH)2等物質(zhì)，將Fe3轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3而除去。2、沉淀的溶解（1）條件：濃度商Qc小于溶度積Ksp。（2）方法：酸堿溶解法：加入酸或堿與溶解平衡體系中的相應(yīng)離子反應(yīng)，降低離子濃度，使平衡向溶解的方向移動，如CaCO3可溶于鹽酸。鹽溶解法：加入鹽溶液，與沉淀溶解平衡體系中某種離子反應(yīng)生成弱電解質(zhì)，從而減小離子濃度使沉淀溶解，如Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液。 配位溶解法：加入適當(dāng)?shù)呐浜蟿?，與沉淀溶解平衡體系中的某種離子生成穩(wěn)定的配合物，從而減小離子濃度使沉淀溶解，如AgCl溶于氨水。氧化還原法：通過發(fā)生氧化還原反應(yīng)使平衡體系中的離子濃度降低，從而使沉淀溶解，如Ag2S溶于硝酸。3、沉淀的轉(zhuǎn)化（1）含義：在難溶物質(zhì)的飽和溶液中，溶解度小的沉淀會轉(zhuǎn)化生成溶解度更小的沉淀。（2）實例：AgNO3AgCl(白色沉淀) AgBr(淡黃色沉淀) AgI(黃色沉淀)Ag2S(黑色沉淀)。十、Ksp的有關(guān)計算及其圖像分析（1）溶度積的計算：已知溶度積求溶液中的某種離子的濃度，如Kspa的飽和AgCl溶液中c(Ag)mol/L。已知溶度積、溶液中某離子的濃度，求溶液中的另一種離子的濃度，如某溫度下AgCl的Kspa，在0.1 molL1的NaCl溶液中加入過量的AgCl固體，達到平衡后c(Ag)10amolL1。（2）圖像分析：曲線上的任意一點，都代表指定溫度下的飽和溶液，由對應(yīng)的離子濃度可求Ksp?？赏ㄟ^比較、觀察得出溶液是否達到飽和狀態(tài)，是否有沉淀析出。處于曲線上方的點表明溶液處于過飽和狀態(tài)，一定會有沉淀析出，處于曲線下方的點，則表明溶液處于未飽和狀態(tài)，不會有沉淀析出。從圖像中找到數(shù)據(jù)，根據(jù)Ksp公式計算得出Ksp的值。比較溶液的Qc與Ksp的大小，判斷溶液中有無沉淀析出。涉及Qc的計算時，所代入的離子濃度一定是混合溶液中的離子濃度，因此計算離子濃度時，所代入的溶液體積也必須是混合液的體積?？键c突破考點1 強弱電解質(zhì)的性質(zhì)比較及多角度判定【例1】關(guān)于醋酸(CH3COOH)的下列性質(zhì)中，不能證明它是弱電解質(zhì)的是A把pH=2的醋酸溶液稀釋100倍后pH=3.8B100mL l molL-1的醋酸溶液恰好與100mL l molL-1的NaOH溶液完全反應(yīng)C醋酸鈉CH3COONa溶液能使酚酞試液變紅D0.1 molL-1的醋酸溶液的pH約為2【答案】B【解析】【分析】強弱電解質(zhì)的根本區(qū)別是電離程度的不同，完全電離的電解質(zhì)是強電解質(zhì)，部分電離的電解質(zhì)是弱電解質(zhì)，只要能證明CH3COOH部分電離則可證明CH3COOH是弱電解質(zhì)，據(jù)此分析解答?！驹斀狻緾. 醋酸鈉溶液能使酚酞試液變紅，說明醋酸鈉是強堿弱酸鹽，則證明醋酸是弱酸，為弱電解質(zhì)，不符合題意，故C項不選；D. 0.1 molL1的醋酸溶液的pH約為2，說明氫離子濃度小于酸濃度，說明醋酸存在電離平衡，為弱電解質(zhì)，不符合題意，故D項不選； 考點6 鹽類水解的規(guī)律【例6】已知氫氟酸酸性強于氫氰酸(HCN)，下列判斷正確的是ANaCN 與 HCN 的混合液中一定有C(Na+)>C(CN-)>C(OH-)>C(H+)B氫氟酸溶液的導(dǎo)電性一定強于氫氰酸C相同溫度下，同濃度、同體積的NaF溶液和NaCN溶液，離子數(shù)目前者大于后者D氫氟酸能與Na2C03反應(yīng)生成C02氣體，HCN也一定能與Na2CO3 反應(yīng)生成C02氣體【答案】C【解析】考點：考查電解質(zhì)溶液中離子濃度的大小比較?？键c7 鹽類水解的綜合應(yīng)用【例7】下列有關(guān)問題，與鹽的水解有關(guān)的是（）NH4Cl與ZnCl2溶液可作焊接金屬中的除銹劑用NaHCO3與Al2（SO4）3兩種溶液可作泡沫滅火劑草木灰與銨態(tài)氮肥不能混合施用實驗室盛放碳酸鈉溶液的試劑瓶不能用磨口玻璃塞加熱蒸干AlCl3溶液得到Al2O3固體A B C D【答案】D【解析】【分析】銨根離子和鋅離子水解顯酸性；碳酸氫根離子與鋁離子發(fā)生雙水解生成二氧化碳；銨根離子水解呈酸性，碳酸根離子水解顯堿性；碳酸根、硅酸根離子水解顯堿性和玻璃中的二氧化硅反應(yīng)；加熱蒸干AlCl3溶液：AlCl3溶液中存在水解平衡：AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl【詳解】【點睛】本題考查了鹽類水解，水解離子的特征性質(zhì)和溶液酸堿性，解題關(guān)鍵：理解鹽類水解的實質(zhì)是弱離子結(jié)合水中氫離子或氫氧根離子生成弱電解質(zhì)考點8 溶液中微粒濃度大小的比較【例8】常溫下，下列溶液中的粒子濃度關(guān)系正確的是ANH4Cl溶液中：c(Cl)=c(NH4+)>c(OH)=c(H+)BNa2SO4溶液中：c(Na+)+c(H+)=c(SO42)+c(OH)CNaHCO3溶液中：c(Na+)>c(HCO3)>c(CO32)>c(OH)D濃度均為0.lmol/L的CH3COOH與CH3COONa溶液等體積混合后，pH=5，則混合溶液中：c(CH3COO-)-c(CH3COOH)=2(10-5-10-9) mol/L【答案】D【解析】【詳解】A.NH4Cl溶液中，NH4+會發(fā)生水解反應(yīng)：NH4+H2ONH3H2O+H+，NH4+水解消耗，c(Cl)>c(NH4+)，當(dāng)最終達到平衡時溶液中c(H+)>c(OH)，溶液顯酸性，所以A錯誤； 基礎(chǔ)特訓(xùn)1弱電解質(zhì)在水溶液里達到電離平衡時，溶液中已電離的電解質(zhì)分子數(shù)占原總分子總數(shù)的百分?jǐn)?shù)叫做該電解質(zhì)的電離度?，F(xiàn)欲粗略測定一未知濃度的醋酸溶液中醋酸的電離度，應(yīng)做的實驗和所需的試劑（或試紙）是A電解、NaOH溶液 B蒸餾、Na2CO3溶液C中和滴定、pH試紙 D酯化反應(yīng)、石蕊試液【答案】C【解析】考點：本題考查弱電解質(zhì)的電離及實驗方案的設(shè)計。2某弱酸溶液中存在電離平衡HAH+A，下列敘述不正確的是A溶液中離子濃度的關(guān)系滿足：c(H) = c(OH)c(A)B常溫下，加入NaA固體可使HA的電離常數(shù)增大CHA溶液中加少量的NaA固體，平衡逆向移動D0.10mol/L的HA溶液中加水稀釋，溶液中c（OH-）增大【答案】B【解析】【詳解】A.溶液呈電中性，陰陽離子所帶電荷相等，根據(jù)電荷守恒得：c（H+）=c（OH-）+c（A-），故A正確；B.溫度不變，弱酸的電離平衡常數(shù)不變，故B錯誤；C.加入少量的NaA時，c（A-）增大，從而抑制弱酸電離，平衡逆向移動,故C正確；D.加水稀釋促進弱電解質(zhì)電離，氫離子濃度減小，水的離子積常數(shù)不變，所以c（OH-）增大，故D正確。故選B。3電解質(zhì)溶液的電導(dǎo)率越大，導(dǎo)電能力越強。用0.100 molL1的NaOH溶液滴定10.00 mL濃度均為0.100 molL1 的鹽酸和CH3COOH溶液。利用傳感器測得滴定過程中溶液的電導(dǎo)率如圖所示。下列說法正確的是A曲線代表滴定CH3COOH溶液的曲線BA點溶液中：c(CH3COO)c(OH)c(H)0.5 molL1C在相同溫度下，A、B、C三點溶液中水的電離程度：BACDD點溶液中：c(Cl)2c(OH)2c(H)【答案】D【解析】【分析】溶液導(dǎo)電能力與離子濃度成正比，CH3COOH是弱電解質(zhì)，溶液中離子濃度較小，加入NaOH后，溶液中離子濃度增大，溶液導(dǎo)電性增強；HCl是強電解質(zhì)，隨著NaOH溶液加入，溶液體積增大，導(dǎo)致溶液中離子濃度減小，溶液導(dǎo)電能力減弱，當(dāng)完全反應(yīng)時離子濃度最小，繼續(xù)加入NaOH溶液，離子濃度增大，溶液導(dǎo)電能力增強，根據(jù)圖知，曲線代表0.1 mol/L NaOH溶液滴定HC1溶液的滴定曲線，曲線代表0.1 mol/LNaOH溶液滴定CH3COOH溶液的滴定曲線，據(jù)此分析?！驹斀狻緾. 酸或堿抑制水電離，含有弱離子的鹽促進水電離，C點溶質(zhì)為NaCl。A點溶質(zhì)為醋酸鈉，可促進水電離，B點為等物質(zhì)的量濃度的醋酸鈉和NaOH，NaOH會抑制水的電離，則在相同溫度下，由水的電離程度：B<C<A，故C項錯誤； B.從氯水中含有的Cl2、ClO-、HClO均具有氧化性，KI具有還原性分析；C.根據(jù)pH=1時溶液中各種微粒的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)分布分析； D.根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)分析?！驹斀狻緽.氯水中含有的Cl2、ClO-、HClO均具有氧化性，KI具有還原性，Cl2、ClO-、HClO三種微粒都可以與KI發(fā)生氧化還原反應(yīng)，B正確；【點睛】本題以氯水為載體考查了電離平衡常數(shù)的計算、離子濃度大小比較、物質(zhì)的性質(zhì)等知識點，正確分析圖象中各個物理量的關(guān)系是解本題關(guān)鍵，題目難度中等。8檸檬酸(用H3R表示)是一種高效除垢劑，現(xiàn)用一定濃度的檸檬酸溶液去除水垢，溶液中H3R、H2R-、HR2-、R3-的含量隨pH的變化如圖所示。下列說法正確的是AH3R的第二步電離常數(shù)Ka2(H3R)的數(shù)量級為10-4BNa2HR溶液中HR2-的水解程度大于電離程度CpH=6時，c(R3-)=c(HR2-)>c(H+)>c(OH-)DpH=4時，c(H+)=c(H2R-)+2c(HR2-)+c(OH-)【答案】C【解析】【分析】檸檬酸是三元弱酸，在溶液電離方程式：H3RH2R-+H+，H2R-HR2-+H+，HR2-R2-+H+，隨著pH值的增大，氫離子濃度會減小，平衡向右移動，所以H3R含量會減少。H3R、H2R-、HR2-、R3-在圖形中表示的曲線分別為a、b、c、d，據(jù)此回答。 （3）由開始NaOH溶液的pH=13，c（OH-）=c（NaOH）=0.1mol/L，故答案為：0.1mol/L；在B點，溶液顯中性，由電荷守恒知c(Na+)=c(CH3COO-)>c(OH-)=c(H+)；D點溶液顯酸性，為醋酸鈉和醋酸的混合溶液，醋酸電離程度大于醋酸根水解程度，則離子濃度大小關(guān)系為c（CH3COO-）c（Na+）。故答案：。（4）0.02mol CH3COONa溶液，則c(Na+)=0.02mol/L，醋酸的電離程度大于醋酸根離子的水解程度，則c（CH3COO-）0.01mol/L，氯離子不水解，則c（Cl-）=0.01mol/L，由電荷守恒知 c(H+) > c(OH-)，則離子濃度大小關(guān)系c(Na+)>c(CH3COO-)> c(Cl-)> c(H+)>c(OH-)【點睛】本題易錯點為Kw的數(shù)值與溫度有關(guān)，在計算pH時不要隨意認(rèn)為Kw=10-14。