北京市2017届高三化学二轮复习指导第二部分基本理论专题三水溶液中的离子平衡

专题三水溶液中的离子平衡

电解质溶液理论包括弱电解质、弱电解质的电离和电离平衡；水的电离平衡，溶液的pH计算和溶液的酸碱性；盐溶液的酸、碱性和酸碱中和滴定；难溶电解质的溶解平衡；电化学知识。无机化学反应大多数是在水溶液中进行的。参与这些反应的物质主要是酸、碱和盐，它们都是电解质，在水溶液中能电离成水合离子，因此，酸、碱、盐之间在溶液中的反应实质上就是离子反应。充分运用化学平衡移动原理分析弱电解质在水溶液中的电离平衡，酸碱中和与盐类水解反应的平衡移动规律，联系实际讨论分析溶液的pH、盐类水解的应用。原电池、金属的腐蚀与防护和电解等知识在工农业生产和科学研究中的应用，是极为重要的。

溶液中的离子平衡知识体系参见下表。

二、重点知识解析

1．溶液中的电离平衡

（1）电解质、非电解质

从化合物的结构认识电解质与非电解质。

①电解质：

离子化合物（熔化或溶于水）、极性共价化合物（溶于水）能电离生成自由移动的离子而导电。酸、碱、盐和部分金属氧化物属于电解质。

②非电解质：

部分共价化合物（熔化或溶于水）不电离因而不导电。非金属氧化物和大多数有机化合物属于非电解质。

（2）强电解质、弱电解质

1-

氧化铝熔融态电离为3

Al+和2O-而导电，氧化铝是电解质。二氧化碳溶于水生成碳酸，碳酸电离生成H+和

HCO-导电，碳酸是电解质、二氧化碳是非电解质。

3

Ca OH全部电离，在离微溶强电解质：在反应物的溶液中可写为离子，如澄清石灰水中，已溶解的()

2

Ca+和OH-表示。若是石灰乳，应该用化学式表示；在生成物中一般也写化学式。

子反应中用2

2．水的电离和溶液的pH

（1）水是极弱的电解质。 ①水的电离：2H O H OH +-+

②水的离子积：常温时水中()()

14w H OH 110K c c +--=⨯=⨯

③影响因素：温度升高14w 10K ->，()(

)

7H OH 10c c +--⨯>，但水仍为中性。 纯水中加入少量稀酸或稀碱[增大()H c +或(

)

OH c -]，使水电离平衡逆向移动。

纯水中加入弱酸盐或弱碱盐，因H A HA +-+ 或()M OH M OH n n n +-+ ，而促进水的电离平衡正向移动（盐类水解），并由此影响溶液酸、碱性。 （2）溶液的酸碱性

在稀的酸碱溶液中，常温水的离子积常数不变14w 110K -=⨯，因此： 若溶液中c(H )c(OH )+->，71c(H )10 mol L +-->⋅，pH 7<，溶液呈酸性。 若溶液中c(H )c(OH )+->，71c(H )10 mol L +-->⋅，pH 7=，溶液呈中性。 若溶液中c(H )c(OH )+->，71c(H )10 mol L +-->⋅，pH 7>，溶液呈碱性。 （3）溶液的()

pH pH lg H c +=-∶。 3．pH 计算

（1）强酸、强碱：()H c n c +=⨯酸，()

OH c n c -=⨯碱（n 为酸、碱的元数）。

（2）强酸溶液，根据c(H )+直接求pH ；强碱溶液，先求()OH c -，再根据()()

w H OH K c c +-=⋅求出(H )c +后，再求pH 。 4．盐类水解

（1）盐类水解实质

在溶液中盐的弱酸阴离子或弱碱阳离子跟水电离出来的H +或OH -结合生成弱酸、弱碱的反应。 （2）结果

水的电离平衡正向移动，溶液pH 变化。 （3）盐类水解特点：可逆、微弱、吸热 5．各种盐类水解规律

强酸弱碱盐类水解，溶液呈酸性pH 7<。 强碱弱酸盐类水解，溶液呈碱性pH 7>。 强碱强酸盐不水解，溶液呈中性pH 7=。

弱酸弱碱盐水解程度大，溶液酸碱性由组成盐相对应酸、碱的强弱决定，谁强显谁性。 6．影响盐类水解因素 （1）内因

组成盐的酸（碱）相对强弱。例如，在相同条件下，盐溶液的232323pH

Na SiO Na CO Na SO >>∶，酸越弱对应酸根离子水解程度越大，其盐溶液碱性越强。

（2）外因

盐类水解是吸热反应，升温促进水解；稀释促进水解；溶液酸碱度影响水解（3FeCl 、4CuSO 中加酸抑制水解）。其他因素（加入能与水解产物反应的物质，如镁粉加人4NH Cl 溶液促进水解）。 7．盐类水解离子方程式书写

弱酸阴离子()

2R H O -+ 弱酸()HR OH -+ 弱碱阳离子()

2M H O ++ 弱碱()MOH H ++

要点：不标出生成物的↑、↓标号，用可逆符号。 *水解趋于完全的（互促水解）： ①极弱的弱酸、弱碱形成的盐。

②生成物的状态不同，如一种沉淀、一种气体。 8．盐类水解的应用

例如：明矾净水，纯碱除去油污，某些盐溶液的配制，某些无机物的制备等。 9．某些酸式盐水溶液的酸碱性 强酸酸式盐：电离为主

溶液呈酸性，如4NaHSO

弱酸酸式盐：电离程度>水解程度，溶液呈酸性，如3NaHSO 、24NaH PO 水解程度>电离程度，溶液呈碱性，如3NaHCO 、24Na HPO

10．难溶电解质的溶解平衡

难溶电解质的溶解平衡，主要掌握难溶物在水中的溶解情况及沉淀溶解平衡的建立过程，能描述沉 淀溶解平衡。特别是沉淀的生成和分步沉淀，沉淀的溶解和转化，应该作为复习的重点。 三、典型例题解析

【例l 】常温下用pH 为3的某酸溶液分别与pH 都为11的氨水、氢氧化钠溶液等体积混合得到a 、b 两种溶液，关于这两种溶液酸碱性的描述正确的是（ ） A ．b 不可能显碱性 B ．a 一定显碱性 C ．a 不可能显酸性 D ．b 一定显酸性 【答案】A

【例2】有3种溶液①100l mol L -⋅．醋酸；②1002 mol L -⋅．醋酸与1002 mol L NaOH -⋅．等体积混合后的溶液；③1004 mol L -⋅．醋酸与1002 mol L NaOH -⋅．等体积混合后的溶液。下列说法不正确的是（ ）

A ．3种溶液中pH 最小的是①

B ．②和③溶液中所含微粒种类相同

C ．3种溶液中()

3CH COO c -大小顺序是③>②>① D ．向②中加少量的3CH COONa 固体则()()

3CH COO Na c c -+减小

【答案】D

【例3】向少量()2Mg OH 悬浊液中加入适量的饱和氯化铵溶液，结果固体完全溶解