电离平衡知识点

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[考纲要求] 1.了解电解质在水溶液中的电离,以及电解质溶液的导电性;了解电解质的概念;了解强弱电解质的概念。

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。

4.了解溶液pH的定义;了解测定溶液pH的方法,能进行pH的简单计算。

5.了解盐类水解的原理、影响盐类水解程度的主要因素以及盐类水解的应用。

6.了解难溶电解质的沉淀溶解平衡;了解溶度积的含义及其表达式,能进行相关的计算。

7.以上各部分知识的综合利用。

考点一溶液的酸碱性及pH
1.一个基本不变
相同温度下,不论是纯水还是稀溶液,水的离子积常数不变。

应用这一原则时需要注意两个条件:水溶液必须是稀溶液;温度必须相同。

2.两个判断标准
(1)任何温度
c(H+)>c(OH-),酸性;
c(H+)=c(OH-),中性;
c(H+)<c(OH-),碱性。

(2)常温(25 ℃)
pH>7,碱性;
pH=7,中性;
pH<7,酸性。

3.三种测量方法
(1)pH试纸
用pH试纸测定溶液的pH,精确到整数且只能在1~14范围内,其使用方法为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。

注意①pH试纸不能预先润湿,但润湿之后不一定产生误差。

②pH试纸不能测定氯水的pH。

(2)pH 计
pH 计能精确测定溶液的pH ,可精确到0.1。

(3)酸碱指示剂
酸碱指示剂能粗略测定溶液的pH 范围。

常见酸碱指示剂的变色范围如下表所示:
4.四条判断规律 (1)正盐溶液
强酸强碱盐显________,强酸弱碱盐(如NH 4Cl)显________,强碱弱酸盐(如CH 3COONa)显________。

(2)酸式盐溶液
NaHSO 4显酸性(NaHSO 4===Na +
+H +
+SO 2-
4)、NaHSO 3、NaHC 2O 4、NaH 2PO 4水溶液显酸性
(酸式根电离程度大于水解程度);NaHCO 3、NaHS 、Na 2HPO 4水溶液显碱性(酸式根水解程度大于电离程度)。

特别提醒 因为浓度相同的CH 3COO -与NH +4的水解程度相同,所以CH 3COONH 4
溶液显中性,而NH 4HCO 3溶液略显碱性。

(3)弱酸(或弱碱)及其盐1∶1混合溶液
①1∶1的CH 3COOH 和CH 3COONa 混合液呈酸性。

②1∶1的NH 3·H 2O 和NH 4Cl 混合溶液呈碱性。

(对于等浓度的CH 3COOH 与CH 3COO -
,CH 3COOH 的电离程度大于CH 3COO -
的水解程度) (4)酸碱pH 之和等于14等体积混合溶液
pH 和等于14的意义:酸溶液中的氢离子浓度等于碱溶液中的氢氧根离子的浓度。

①已知酸、碱溶液的pH 之和为14,则等体积混合时: 强酸、强碱――→恰好中和
pH =7 强酸、弱碱――→碱过量pH>7
弱酸、强碱――→酸过量
pH<7
②已知酸、碱溶液的pH 之和为14,若混合后溶液的pH 为7,溶液呈中性,则 强酸、强碱―→V 酸∶V 碱=1∶1 强酸、弱碱―→V 酸∶V 碱>1∶1 弱酸、强碱―→V 酸∶V 碱<1∶1
③强酸、强碱等体积混合后溶液酸、碱性的判断
看pH 之和——⎪⎪⎪⎪
――→等于14
pH =7
――→大于
14pH>7
――→小于14
pH<7
走出误区
误区一:不能正确理解酸、碱的无限稀释规律
常温下任何酸或碱溶液无限稀释时,溶液的pH 都不可能大于7或小于7,只能接近7。

误区二:不能正确理解弱酸、弱碱的稀释规律
误区三:不能正确掌握混合溶液的定性规律
pH =n (n <7)的强酸和pH =14-n 的强碱溶液等体积混合,pH =7;pH =n (n <7)的醋酸和pH =14-n 的氢氧化钠溶液等体积混合,混合溶液pH<7;pH =n (n <7)的盐酸和pH =14-n 的氨水等体积混合,混合溶液pH>7。

方法技巧
图像法理解一强一弱的稀释规律
1.相同体积、相同浓度的盐酸、醋酸
(1)加水稀释相同的倍数,醋酸的pH大。

(2)加水稀释到相同的pH,盐酸加入的水多。

2.相同体积、相同pH值的盐酸、醋酸
(1)加水稀释相同的倍数,盐酸的pH大。

(2)加水稀释到相同的pH,醋酸加入的水多。

思维模型
溶液pH计算的一般思维模型
考点二溶液中的“三大平衡”
电离平衡、水解平衡、沉淀溶解平衡是溶液中的三大平衡。

这三种平衡都遵循勒夏特列原理——当只改变体系的一个条件时,平衡向能够减弱这种改变的方向移动。

1.对比“四个”表格,正确理解影响因素
(1)外界条件对醋酸电离平衡的影响
CH3COOH CH3COO-+H+ΔH>0
(2)外界条件对水的电离平衡的影响
H 2O H ++OH -
ΔH >0
(3)外界条件对FeCl 3溶液水解平衡的影响 Fe 3+
+3H 2O
Fe(OH)3+3H +
ΔH >0
(4)外界条件对AgCl 溶解平衡的影响 AgCl(s)
Ag +
(aq)+Cl -
(aq) ΔH >0
2.思考重点问题,辨析易错知识
(1)加水稀释醋酸溶液,在稀释过程中,c ?CH 3COO -
?
c ?CH 3COOH ?________(填“增大”、“减小”或“不
变”,下同),c ?H +
?c ?CH 3COO -?________,c ?H +
?·c ?CH 3COO -
?c ?CH 3COOH ?________,c ?CH 3COO -
?
c ?CH 3COOH ?·c ?OH -
?________,c (CH 3COOH)+c (CH 3COO -
)________,n (CH 3COOH)+n (CH 3COO -
)________。

(2)在pH =5的酸性溶液中,c (H +
)水=______ mol·L -
1。

(3)常温下纯水的pH =7,升温到80 ℃,纯水的pH<7,其原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(4)相同浓度的(NH 4)2Fe(SO 4)2溶液与(NH 4)2SO 4溶液相比,c (NH +
4)________大(填“前者”或“后者”)。

(5)向NH 4Cl 溶液中加水,其稀释过程中c ?NH 3·H 2O ?
c ?NH +
4?________(填“增大”、“减小”或“不变”,下同),c ?H +
?c ?NH 3·H 2O ?____________,c ?H +
?·c ?NH 3·H 2O ?c ?NH +4?________,c ?NH 3·H 2O ?
c ?NH +4?·c ?OH -
?____________,c (NH +4)+c (NH 3·H 2O)________。

(6)某温度下,pH 值相同的盐酸和氯化铵溶液分别稀释,平衡pH 值随溶液体积变化的曲线如下图所示。

据图回答下列问题:
①Ⅱ为________________稀释时pH 变化曲线,水的电离程度a 点________c 点(填“>”、“<”或“=”,下同);b 点________c 点。

②a 点时,等体积的两溶液与NaOH 反应,消耗NaOH 的量________多。

(7)正误判断,正确的划“√”,错误的划“×”。

①洗涤沉淀时,洗涤次数越多越好( )
②为减少洗涤过程中固体的损耗,最好选用稀H 2SO 4代替H 2O 来洗涤BaSO 4沉淀( ) ③可以通过比较溶度积(K sp )与非平衡状态下溶液中有关离子浓度的乘积——离子积Q c 的相对大小,判断难溶电解质在给定条件下沉淀生成或溶解的情况( ) ④K sp 越小,其溶解度越小( )
⑤K sp 大的容易向K sp 小的转化,但K sp 小的不能向K sp 大的转化( )
(8)已知25 ℃时,K sp(FeS)=6.3×10-18,K sp(CdS)=3.6×10-29,能否用FeS处理含Cd2+的废水?请根据沉淀溶解平衡的原理解释(用必要的文字和离子方程式说明)。

规律探究
酸、碱、盐对水的电离的影响:酸和碱抑制水的电离,强酸弱碱盐和强碱弱酸盐促进水的电离。

强酸弱碱盐和碱溶液中由水电离的c(H+)或c(OH-)取决于溶液中的c(H+);强碱弱酸盐和酸溶液中由水电离出的c(H+)或c(OH-)取决于溶液中的c(OH-)。

但应关注酸式盐的特殊性,如硫酸氢钠完全电离,会抑制水的电离;碳酸氢钠以水解为主,呈碱性,促进水的电离。

规律探究
1.盐类水解易受温度、浓度、溶液的酸碱性等因素的影响,以氯化铁水解为例,当改变条件如升温、通入HCl气体、加水、加铁粉、加碳酸氢钠等时,学生应从移动方向、pH的变化、水解程度、现象等方面去归纳总结,加以分析掌握。

2.多元弱酸的酸式盐问题。

酸式盐一般既存在水解,又存在电离。

如果酸式盐的电离程度大于其水解程度,溶液显酸性,如NaHSO3溶液;如果酸式盐的水解程度大于其电离程度,则溶液显碱性,如NaHCO3溶液。

反思归纳
1.沉淀溶解平衡与化学平衡、电离平衡一样,具有动态平衡的特征,平衡时溶液中各离子浓度保持恒定,平衡只受温度的影响,与浓度无关。

2.溶度积(K sp)的大小只与难溶电解质的性质和溶液的温度有关,相同类型的难溶电解质的K sp越小,溶解度越小,越难溶。

考点三溶液中的“三大常数”
电离平衡常数、水的离子积常数、溶度积常数是溶液中的三大常数,它们均只与温度有关。

电离平衡常数和水的离子积常数随着温度的升高而增大,因为弱电解质的电离和水的电离均为吸热反应。

有关常数的计算,要紧紧围绕它们只与温度有关,而不随其离子浓度的变化而
变化来进行。

(1)CH 3COONa 、CH 3COOH 溶液中,K a 、K h 、K w 的关系是K w =K a ·K h 。

(2)M(OH)n 悬浊液中K sp 、K w 、pH 间关系 M(OH)n (s)
M n +
(aq)+n OH -(aq)
K sp =c (M n +
)·c n
(OH -
)=c ?OH -
?n ·c n (OH -)=c n +
1?OH -
?n =1n (K w 10
-pH )n +1。

考点四 溶液中“粒子”浓度的变化
1.明确“三个”守恒原理
(1)电荷守恒:即电解质溶液中阴离子所带电荷总数等于阳离子所带电荷总数。

根据电荷守恒可准确、快速地解决电解质溶液中许多复杂的离子浓度问题。

(2)物料守恒:是指物质发生变化前后,有关元素的存在形式不同,但元素的种类和原子数目在变化前后保持不变。

根据物料守恒可准确快速地解决电解质溶液中复杂离子、分子、物质的量浓度或物质的量的关系。

(3)质子守恒:是指在电离或水解过程中,会发生质子(H +
)转移,但在质子转移过程中其数量保持不变。

2.正确理解质子守恒
以Na 2CO 3和NaHCO 3溶液为例,可用下图所示帮助理解质子守恒: (1)Na 2CO 3溶液
所以c (OH -
)=c (HCO -
3)+2c (H 2CO 3)+c (H 3O +
), 即c (OH -
)=c (HCO -
3)+2c (H 2CO 3)+c (H +
)。

(2)NaHCO 3溶液
所以c (OH -
)+c (CO 2-
3)=c (H 2CO 3)+c (H +
)。

另外,将混合溶液中的电荷守恒式和物料守恒式相联立,通过代数运算消去其中某离子,即可推出该溶液中的质子守恒。

3.建立解题思维模型
(1)单一溶液⎩
⎪⎨⎪⎧
酸或碱溶液—考虑电离
盐溶液—考虑水解
(2)混合溶液⎩⎨⎧
不反应—同时考虑电离和水解
反应⎩⎨
⎧ 不过量—⎩
⎪⎨⎪⎧ 生成酸或碱—考虑电离
生成盐—考虑水解过量—根据过量程度考虑电离或水解
(3)不同溶液中某离子浓度的变化
若其他离子能促进该离子的水解,则该离子浓度减小,若抑制其水解,则该离子浓度增大。

4.归纳类型,逐一突破 (1)单一溶液 ①NH 4Cl 溶液
水解方程式:_____________________________________________________________; 离子浓度大小关系:_______________________________________________________; 电荷守恒:_______________________________________________________________; 物料守恒:_______________________________________________________________; 质子守恒:_______________________________________________________________。

②Na 2S 溶液
水解方程式:____________________________________________________________; 离子浓度大小关系:______________________________________________________; 电荷守恒:______________________________________________________________; 物料守恒:______________________________________________________________; 质子守恒:______________________________________________________________。

③NaHS 溶液
水解方程式:____________________________________________________________; 离子浓度大小关系:______________________________________________________; 电荷守恒:______________________________________________________________; 物料守恒:______________________________________________________________; 质子守恒:______________________________________________________________。

④NaHSO 3溶液
水解方程式:____________________________________________________________; 离子浓度大小关系:______________________________________________________; 电荷守恒:______________________________________________________________;
物料守恒:______________________________________________________________;质子守恒:______________________________________________________________。

(2)混合溶液
①1∶1的Na2CO3、NaHCO3溶液
水解方程式:____________________________________________________________;离子浓度大小关系:______________________________________________________;电荷守恒:______________________________________________________________;物料守恒:______________________________________________________________;质子守恒:______________________________________________________________。

②1∶1的CH3COOH、CH3COONa溶液
水解方程式:____________________________________________________________;离子浓度大小关系:______________________________________________________;电荷守恒:______________________________________________________________;物料守恒:______________________________________________________________;质子守恒:______________________________________________________________。

③1∶1 NH4Cl、NH3·H2O溶液
水解方程式:____________________________________________________________;离子浓度大小关系:______________________________________________________;电荷守恒:______________________________________________________________;物料守恒:______________________________________________________________;质子守恒:______________________________________________________________。

④CH3COOH、CH3COONa混合中性溶液
离子浓度大小关系:______________________________________________________;电荷守恒:______________________________________________________________;物料守恒:______________________________________________________________。

⑤pH=2的CH3COOH与pH=12的NaOH等体积混合
离子浓度大小关系:______________________________________________________;电荷守恒:______________________________________________________________。

5.不同溶液,同一离子
有物质的量浓度相同的以下几种溶液:
①(NH4)2SO4溶液②(NH4)2CO3溶液③NH4HSO4溶液④(NH4)2Fe(SO4)2⑤NH4Cl溶液⑥NH4HCO3溶液⑦NH3·H2O
c(NH+4)由大到小的顺序为_____________________________________________________
___________________。

方法技巧
巧抓“四点”,突破“粒子”浓度关系
1.抓反应“一半”点,判断是什么溶质的等量混合。

2.抓“恰好”反应点,生成什么溶质,溶液的酸碱性,是什么因素造成的。

3.抓溶液“中性”点,生成什么溶质,哪种反应物过量或不足。

4.抓反应“过量”点,溶质是什么,判断谁多、谁少还是等量。

考点五酸碱中和滴定及“迁移”应用
“中和滴定”考点归纳
(1)“考”实验仪器
酸式滴定管、碱式滴定管、滴定管夹(带铁架台)、锥形瓶。

其中常考的是滴定管,如正确选择滴定管(包括量程),滴定管的检漏、洗涤和润洗,滴定管的正确读数方法等。

(2)“考”操作步骤
①滴定前的准备;查漏、洗涤、润洗、充液(赶气泡)、调液面、读数;②滴定:移液、滴加指示剂、滴定至终点、读数;③计算。

(3)“考”指示剂的选择
①强酸强碱相互滴定,可选用甲基橙或酚酞;②若反应生成的强酸弱碱盐溶液呈酸性,则选用酸性变色范围的指示剂(甲基橙),若反应生成强碱弱酸盐,溶液呈碱性,则选用碱性变色范围的指示剂(酚酞);③石蕊溶液因颜色变化不明显,且变色范围过宽,一般不作指示剂。

(4)“考”误差分析
写出计算式,分析操作对V标的影响,由计算式得出对最终测定结果的影响,切忌死记硬背结论。

此外对读数视线问题要学会画图分析。

(5)“考”数据处理
正确“取舍”数据,计算“平均”体积,根据反应式确定标准液与待测液浓度和体积的关系,
从而列出公式进行计算。

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