《2020年高考化学二轮复习考点学与练专题11 水溶液中的离子平衡【带答案解析】》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020年高考化学二轮复习考点学与练专题11 水溶液中的离子平衡【带答案解析】（49页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、专题十一 水溶液中的离子平衡1.了解弱电解质在水溶液中存在电离平衡。2.了解水的电离、离子积常数。3.了解溶液pH的定义，能进行pH的简单计算。4.了解盐类水解的原理、影响盐类水解程度的主要因素、盐类水解的应用。5.了解难溶电解质的溶解平衡。了解溶度积的含义，能用平衡移动原理分析沉淀溶解、生成和转化过程。 水溶液中的离子平衡是化学平衡的延伸和应用，也是高考中考点分布较多的内容之一。其中沉淀溶解平衡是新课标中新增的知识点，题型主要是选择题和填空题，其考查主要内容有：电离平衡。酸、碱混合溶液酸碱性的判断及pH的简单计算。盐对水电离平衡的影响及盐溶液蒸干(或灼烧)后产物的判断。电解质溶液中离子浓度的
2、大小比较。沉淀的溶解平衡及沉淀的转化。从高考命题的变化趋势来看，溶液中离子浓度的大小比较及沉淀的溶解平衡和转化是主流试题。此类题目考查的内容既与盐的水解有关，又与弱电解质的电离平衡有关。题目不仅偏重考查粒子的浓度大小顺序，而且还侧重溶液中的各种守恒(电荷守恒、物料守恒、质子守恒)关系的考查，从而使题目具有一定的综合性、灵活性和技巧性。知识点一、电解质1.强、弱电解质与物质分类的关系2.强、弱电解质与化学键的关系一般电解质的键型不同，电离程度就不同，已知典型的离子化合物，如强碱(NaOH、KOH等)、大部分盐类(如NaCl、CaCl2)以及强极性共价化合物(如HCl、H2SO4)，在水分子作用下
3、能够全部电离，我们称这种在水溶液中能够完全电离的物质为强电解质。而含弱极性键的共价化合物如CH3COOH、NH3H2O、H2O等，在水中仅部分电离，为弱电解质。但是，仅从键型来区分强、弱电解质是不全面的，即使强极性共价化合物也有属于弱电解质的情况，如HF。3.弱电解质的判断在中学化学电解质溶液这一知识点的学习中，常常需要根据一些性质对强弱电解质进行有关判断和分析，属于高考的热点。现以弱酸为例进行分析，常见的判断方法有：（1）测定已知物质的量浓度的弱酸的pH。如已知酸HB，物质的量浓度为0.01 molL1，若为强酸，则完全电离，c(H)0.01 molL1，pH2；若为弱酸，则部分电离，c(H
4、)2。（2）取一定体积的酸HB溶液(设取1体积)，测定其pH，稀释至体积扩大100倍，再测定其pH。若pH增大2个单位，则为强酸；若pH增大小于2个单位，则为弱酸。（3）取酸HB对应的钠盐溶液，测定其pH。若pH7，则为强酸；若pH7，则为弱酸。（4）取体积和pH相同的酸HB溶液和盐酸，分别加入足量的锌粒，若HB产生H2的速率大且量多，说明是弱酸。（5）分别取等体积等pH的酸HB和盐酸进行中和滴定，若达到终点时酸HB消耗的同浓度的NaOH溶液体积大，说明HB为弱酸。（6）分别取相同物质的量浓度的酸HB溶液和盐酸，测其导电性，若酸HB溶液的导电能力弱，说明HB为弱酸。（7）分别取相同pH的酸HB
5、溶液和盐酸，向其中加入NaCl晶体和NaB晶体，振荡，待晶体溶解后，盐酸的pH几乎不变，若酸HB溶液的pH增大，说明HB为弱酸。4电离方程式的书写(1)强电解质：完全电离用“”，如：HClHCl ；NaOHNaOH；NaNO3NaNO3-。(2)弱电解质：部分电离用“”，如：CH3COOHCH3COOH，NH3H2ONH2-OH。(3)多元弱酸的电离是分步进行的，以第一步电离为主。如：H2CO3HHCO3-(主要)；HCO3-HCO32- (次要)。(4)多元弱碱用一步电离表示，如：Cu(OH)2Cu22OH。(5)强酸的酸式盐在水溶液中完全电离，如NaHSO4 =NaHSO42，在熔融状态下
6、的电离为KHSO4=KHSO4。弱酸的酸式盐既有完全电离，又有部分电离，如NaHCO3=NaHCO3，HCO3HCO32。5电离度(1)定义：弱电解质在水中达到电离平衡状态时，已电离的电解质分子数占原有电解质分子总数(包括已电离和未电离)的百分率，称为电离度。(2)表达式：电离度通常用表示： 100%。(3)意义电离度实质上是平衡转化率的一种。电离度表示弱电解质在水中的电离程度。温度相同、浓度相同时，不同的弱电解质的电离度是不同的，同一种电解质在不同浓度的水溶液中，其电离度也是不同的，溶液越稀，电离度越大。知识点二、酸碱稀释时pH的变化1强酸、强碱的稀释在稀释时，当它们的浓度大于105molL
7、1时，不考虑水的电离；当它们的浓度小于105molL1时，应考虑水的电离。例如：(1)pH=6的HCl溶液稀释100倍，混合液pH7(不能大于7)；(2)pH=8的NaOH溶液稀释100倍，混合液pH7(不能小于7)；(3)pH=3的HCl溶液稀释100倍，混合液pH=5；(4)pH=10的NaOH溶液稀释100倍，混合液pH=8。2弱酸、弱碱的稀释在稀释过程中有浓度的变化，又有电离平衡的移动，不能求得具体数值，只能确定其pH范围。例如：(1)pH=3的CH3COOH溶液，稀释100倍，稀释后3pH5； (2)pH=10的NH3H2O溶液，稀释100倍，稀释后8pH10； (3)pH=3的酸溶
8、液，稀释100倍，稀释后3pH5； (4)pH=10的碱溶液，稀释100倍，稀释后8pH10。3对于pH相同的强酸和弱酸(或强碱和弱碱)溶液稀释相同的倍数，强酸(或强碱)溶液的pH变化幅度大。这是因为强酸(或强碱)已完全电离，随着加水稀释，溶液中H(或OH)数(除水电离的以外)不会增多，而弱酸(或弱碱)随着加水稀释，电离程度增大，H(或OH)数会增多。4对于物质的量浓度相同的强酸和弱酸(或强碱和弱碱)，稀释相同的倍数，pH的变化幅度不同，强酸(或强碱)稀释后pH变化幅度大。知识点三、关于pH值的计算1单一溶液pH的计算强酸溶液(HnA)，其物质的量浓度为c mol/L，则：c(H)nc mol
9、/L，pHlgc(H)lgnc；强碱溶液B(OH)n，其物质的量浓度为c mol/L，则c(OH)nc mol/L，c(H) mol/L，pHlgc(H)14lgnc。2强酸、强碱混合液的pH计算(1)强酸与强酸混合求pH非等体积混合c(H)，然后再求pH。等体积混合可近似计算pHpH小0.3 (2)强碱与强碱混合求pH非等体积混合先计算：c(OH)，再求c(H)，最后求pH。等体积混合，可近似计算pHpH大0.3。(3)强酸与强碱混合恰好完全反应，溶液呈中性，pH7。酸过量：先求c(H)余，再求pH。碱过量：先求c(OH)余，再求c(H)，然后求pH。知识点四、酸碱中和滴定的误差分析1原理c
10、(标准)V(标准)c(待测)V(待测)，所以c(待测) ，因c(标准)已确定，因此只要分析出不正确操作引起V(标准)与V(待测)的变化，即 分析出结果。2引起误差的原因中和滴定实验中，产生误差的途径主要有操作不当、读数不准等，分析误差要根据计算式分析，c待测，当用标准酸溶液滴定待测碱溶液时，c标准、V待测均为定值，c待测的大小取决于V标准的大小。下列为不正确操作导致的实验结果偏差：(1)仪器洗涤酸式滴定管水洗后，未润洗(偏高)；酸式滴定管水洗后，误用待测液润洗(偏高)；碱式滴定管水洗后，未润洗(偏低)；锥形瓶水洗后，用待测液润洗(偏高)。(2)量器读数滴定前俯视酸式滴定管，滴定后平视(偏高)；
11、滴定前仰视酸式滴定管，滴定后俯视(偏低)如图所示；滴定完毕后，立即读数，半分钟后颜色又褪去(偏低)。(3)操作不当滴定前酸式滴定管尖嘴部分有气泡，滴定结束后气泡消失(偏高)；滴定过程中，振荡锥形瓶时，不小心将溶液溅出(偏低)；滴定过程中，锥形瓶内加少量蒸馏水(无影响)。3常见误差分析以标准酸溶液滴定未知浓度的碱(酚酞作指示剂)为例，常见的因操作不正确而引起的误差有：步骤操作V(标准)c(待测)洗涤酸式滴定管未用标准溶液润洗变大偏高碱式滴定管未用待测溶液润洗变小偏低锥形瓶用待测溶液润洗变大偏高锥形瓶洗净后还留有蒸馏水不变无影响取液放出碱液的滴定管开始有气泡，放出液体后气泡消失变小偏低滴定酸式滴定
12、管滴定前有气泡，滴定终点时气泡消失变大偏高振荡锥形瓶时部分液体溅出变小偏低部分酸液滴出锥形瓶外变大偏高读数滴定前读数正确，滴定后俯视读数(或前仰后俯)变小偏低滴定前读数正确，滴定后仰视读数(或前俯后仰)变大偏高知识点五、盐类水解离子方程式的书写1.水和弱电解质应写成分子式，不能写成相应的离子。2水解反应是可逆过程，因此要用“”符号，不能用“”。通常情况下，中和反应是趋于完成的反应，所以盐的水解程度很小，产物的量很少，因此方程式中不标“”“”符号，也不把易分解的生成物(如NH3H2O、H2CO3等)写成其分解产物的形式。如NH4ClH2ONH3H2OHCl；离子方程式为NH4+H2ONH3H2O
13、。3多元弱酸盐的水解是分步进行的，应分步书写，水解程度主要取决于第一步。如：CO32H2OHCO3 OH；HCO3H2OH2CO3OH。4多元弱碱的盐也是分步水解的，由于中间过程复杂，中学阶段仍写成一步，如：Cu22H2OCu(OH)22HAl33H2OAl(OH)33H(5)某些盐溶液在混合时，一种盐的阳离子与另一种盐的阴离子在一起都发生水解，使两种盐的离子水解趋于完全。此时，用“”“”“”(又叫双水解反应)。如生成的H2CO3写成CO2H2O。如将Al2(SO4)3溶液与NaHCO3溶液混合，立即产生大量白色沉淀和大量气体。这是由于Al2(SO4)3溶液显酸性：Al33H2OAl(OH)3
14、3H，NaHCO3溶液显碱性：HCO32H2OH2CO3OH，二者混合后，发生反应HOHH2O，使两个水解反应相互促进，趋于完全，所以产生白色沉淀和气体。总反应为Al33HCO3 Al(OH)33CO2。配平双水解反应离子方程式可遵循离子的电荷守恒和质量守恒配平。如：Al33AlO2 6H2O4Al(OH)3，2Fe33CO323H2O2Fe(OH)33CO2即：mMnnAnnm H2OmM(OH)nnHmA常见的能发生相互促进水解的离子有：Al3与CO32、HCO3 、S2、HS、AlO2；Fe3与CO32、HCO3、AlO2；NH4+ 与AlO2、SiO32等。双水解反应的规律可以用于：判断离子能否大量共存；确定待鉴别的试剂；比较物质溶解性的大小；选择要制备物质的试剂种类；确定肥料的复合方式。【特别提醒】盐类水解溶液中的守恒规则(1)电荷守恒电解质溶液中所有阳离子所带的正电荷总数与所有阴离子所带的负电荷总数相等。如在Na2CO3溶液中存在着Na、CO、H、OH、HCO，它们存在如下关系：c(Na)c(H)2c(CO)c(HCO)c(OH)。(2)物料守恒电解质溶液中，由于某些离子能水解或电离，离子种类增多，但某些关键性的原子总是守
