高三化學(xué)二輪復(fù)習(xí)指導(dǎo) 第二部分 基本理論 專題三 水溶液中的離子平衡

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專題三 水溶液中的離子平衡 知識(shí)點(diǎn) 《高考考試說明》 對(duì)應(yīng)教科書內(nèi)容 電解質(zhì)，強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì) 了解電解質(zhì)的概念 必修1 第二章 第二節(jié) 選修4 第三章 第一節(jié) 根據(jù)電角質(zhì)在水溶液中的電離與電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電性，理解強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)的概念，并能正確的書寫電離方程式 弱電解質(zhì)在水溶液中的電離平衡 理解弱電解質(zhì)在水溶液中的電離平衡 水的電離，水的離子積常數(shù) 了解水的電離及離子積常數(shù) 選修4 第三章 第二節(jié) 溶液 認(rèn)識(shí)溶液的酸堿性、溶液中和、三者之間的關(guān)系，并能進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算 了解酸堿中和滴定的原理 了解溶液的調(diào)控在生活、生產(chǎn)和科學(xué)研究中的重要作用 選修4 第三章 第二節(jié) 鹽類的水解 理解鹽類水解的原理、掌握影響鹽類水解程度的主要因素和鹽類水解的應(yīng)用 選修4 第三章 第三節(jié) 難溶電解質(zhì)的溶解平衡 了解難溶電解質(zhì)的溶解平衡及沉淀轉(zhuǎn)化的本質(zhì) 選修4 第三章 第四節(jié) 以上綜合 在理解離子反應(yīng)本質(zhì)的基礎(chǔ)上，能從離子角度分析電解質(zhì)在水溶液中的反應(yīng) 原電池、電解池 理解原電池和電解池的工作原理，并正確書寫出電極反應(yīng)和總反應(yīng)方程式。了解原電池和電解池在實(shí)際中的應(yīng)用 必修2 第二章 第二節(jié) 選修4 第四章 第一、二、三節(jié) 電化學(xué)腐蝕 能解釋金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原因，了解金屬腐蝕的危害，和金屬防護(hù)的措施 選修1 第三章 第二節(jié) 選修4 第四章 第四節(jié) 一、知識(shí)整理 電解質(zhì)溶液理論包括弱電解質(zhì)、弱電解質(zhì)的電離和電離平衡；水的電離平衡，溶液的pH計(jì)算和溶液的酸堿性；鹽溶液的酸、堿性和酸堿中和滴定；難溶電解質(zhì)的溶解平衡；電化學(xué)知識(shí)。無機(jī)化學(xué)反應(yīng)大多數(shù)是在水溶液中進(jìn)行的。參與這些反應(yīng)的物質(zhì)主要是酸、堿和鹽，它們都是電解質(zhì)，在水溶液中能電離成水合離子，因此，酸、堿、鹽之間在溶液中的反應(yīng)實(shí)質(zhì)上就是離子反應(yīng)。充分運(yùn)用化學(xué)平衡移動(dòng)原理分析弱電解質(zhì)在水溶液中的電離平衡，酸堿中和與鹽類水解反應(yīng)的平衡移動(dòng)規(guī)律，聯(lián)系實(shí)際討論分析溶液的pH、鹽類水解的應(yīng)用。原電池、金屬的腐蝕與防護(hù)和電解等知識(shí)在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究中的應(yīng)用，是極為重要的。 溶液中的離子平衡知識(shí)體系參見下表。 二、重點(diǎn)知識(shí)解析 1．溶液中的電離平衡 （1）電解質(zhì)、非電解質(zhì) 從化合物的結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)電解質(zhì)與非電解質(zhì)。 ①電解質(zhì)： 離子化合物（熔化或溶于水）、極性共價(jià)化合物（溶于水）能電離生成自由移動(dòng)的離子而導(dǎo)電。酸、堿、鹽和部分金屬氧化物屬于電解質(zhì)。 ②非電解質(zhì)： 部分共價(jià)化合物（熔化或溶于水）不電離因而不導(dǎo)電。非金屬氧化物和大多數(shù)有機(jī)化合物屬于非電解質(zhì)。 （2）強(qiáng)電解質(zhì)、弱電解質(zhì) ①?gòu)?qiáng)、弱電解質(zhì)的比較（等物質(zhì)的量濃度）： 類型 比較 強(qiáng)電解質(zhì) 弱電解質(zhì) 物質(zhì)類別 離子化合物，極性共價(jià)化合物 極性共價(jià)化合物 離子濃度 強(qiáng)堿、鹽、強(qiáng)酸 弱堿、弱酸、水 離子濃度 大 小 導(dǎo)電能力 強(qiáng) 弱 電離程度 完全（不可逆） 部分（可逆） 電離表示方式 用“” 用“”，存在電離平衡 溶液中溶質(zhì)微粒 離子 分子（多）、離子（少） 離子方程式表示 可溶：用離子；難溶：用化學(xué)式 用分子式 實(shí)例 強(qiáng)堿：、…… 強(qiáng)酸：、…… 大多數(shù)鹽：、…… 弱堿：…… 弱酸：、…… ②強(qiáng)、弱電解質(zhì)的實(shí)例： 氧化鋁熔融態(tài)電離為和而導(dǎo)電，氧化鋁是電解質(zhì)。二氧化碳溶于水生成碳酸，碳酸電離生成和導(dǎo)電，碳酸是電解質(zhì)、二氧化碳是非電解質(zhì)。 微溶強(qiáng)電解質(zhì)：在反應(yīng)物的溶液中可寫為離子，如澄清石灰水中，已溶解的全部電離，在離子反應(yīng)中用和表示。若是石灰乳，應(yīng)該用化學(xué)式表示；在生成物中一般也寫化學(xué)式。 2．水的電離和溶液的 （1）水是極弱的電解質(zhì)。 ①水的電離： ②水的離子積：常溫時(shí)水中 ③影響因素：溫度升高，，但水仍為中性。 純水中加入少量稀酸或稀堿[增大或]，使水電離平衡逆向移動(dòng)。 純水中加入弱酸鹽或弱堿鹽，因或，而促進(jìn)水的電離平衡正向移動(dòng)（鹽類水解），并由此影響溶液酸、堿性。 （2）溶液的酸堿性 在稀的酸堿溶液中，常溫水的離子積常數(shù)不變，因此： 若溶液中，，，溶液呈酸性。 若溶液中，，，溶液呈中性。 若溶液中，，，溶液呈堿性。 （3）溶液的。 3．計(jì)算 （1）強(qiáng)酸、強(qiáng)堿：，（為酸、堿的元數(shù)）。 （2）強(qiáng)酸溶液，根據(jù)直接求；強(qiáng)堿溶液，先求，再根據(jù)求出后，再求。 4．鹽類水解 （1）鹽類水解實(shí)質(zhì) 在溶液中鹽的弱酸陰離子或弱堿陽(yáng)離子跟水電離出來的或結(jié)合生成弱酸、弱堿的反應(yīng)。 （2）結(jié)果 水的電離平衡正向移動(dòng)，溶液變化。 （3）鹽類水解特點(diǎn)：可逆、微弱、吸熱 5．各種鹽類水解規(guī)律 強(qiáng)酸弱堿鹽類水解，溶液呈酸性。 強(qiáng)堿弱酸鹽類水解，溶液呈堿性。 強(qiáng)堿強(qiáng)酸鹽不水解，溶液呈中性。 弱酸弱堿鹽水解程度大，溶液酸堿性由組成鹽相對(duì)應(yīng)酸、堿的強(qiáng)弱決定，誰強(qiáng)顯誰性。 6．影響鹽類水解因素 （1）內(nèi)因 組成鹽的酸（堿）相對(duì)強(qiáng)弱。例如，在相同條件下，鹽溶液的，酸越弱對(duì)應(yīng)酸根離子水解程度越大，其鹽溶液堿性越強(qiáng)。 （2）外因 鹽類水解是吸熱反應(yīng)，升溫促進(jìn)水解；稀釋促進(jìn)水解；溶液酸堿度影響水解（、中加酸抑制水解）。其他因素（加入能與水解產(chǎn)物反應(yīng)的物質(zhì)，如鎂粉加人溶液促進(jìn)水解）。 7．鹽類水解離子方程式書寫 弱酸陰離子弱酸 弱堿陽(yáng)離子弱堿 要點(diǎn)：不標(biāo)出生成物的、標(biāo)號(hào)，用可逆符號(hào)。 *水解趨于完全的（互促水解）： ①極弱的弱酸、弱堿形成的鹽。 ②生成物的狀態(tài)不同，如一種沉淀、一種氣體。 8．鹽類水解的應(yīng)用 例如：明礬凈水，純堿除去油污，某些鹽溶液的配制，某些無機(jī)物的制備等。 9．某些酸式鹽水溶液的酸堿性 強(qiáng)酸酸式鹽：電離為主 溶液呈酸性，如 弱酸酸式鹽：電離程度>水解程度，溶液呈酸性，如、 水解程度>電離程度，溶液呈堿性，如、 10．難溶電解質(zhì)的溶解平衡 難溶電解質(zhì)的溶解平衡，主要掌握難溶物在水中的溶解情況及沉淀溶解平衡的建立過程，能描述沉 淀溶解平衡。特別是沉淀的生成和分步沉淀，沉淀的溶解和轉(zhuǎn)化，應(yīng)該作為復(fù)習(xí)的重點(diǎn)。 三、典型例題解析 【例l】常溫下用為的某酸溶液分別與都為的氨水、氫氧化鈉溶液等體積混合得到a、b 兩種溶液，關(guān)于這兩種溶液酸堿性的描述正確的是（ ） A．b不可能顯堿性 B．a(chǎn)一定顯堿性 C．a(chǎn)不可能顯酸性 D．b一定顯酸性 【答案】A 【例2】有3種溶液①醋酸；②醋酸與等體積混合后的溶液；③醋酸與等體積混合后的溶液。下列說法不正確的是（ ） A．3種溶液中最小的是① B．②和③溶液中所含微粒種類相同 C．3種溶液中大小順序是③>②>① D．向②中加少量的固體則減小 【答案】D 【例3】向少量懸濁液中加入適量的飽和氯化銨溶液，結(jié)果固體完全溶解 甲同學(xué)解釋是： ① ② ③ 由于③的發(fā)生使平衡①右移，沉淀溶解。 乙同學(xué)的解釋是： ① ② 由于②的發(fā)生使平衡①右移，沉淀溶解。 丙同學(xué)用下面的一種試劑做了實(shí)驗(yàn)，證明甲、乙的解釋只有一種正確。他用的試劑是（ ） A． B． C． D．氨水 【答案】B 【例4】某溫度下，相同的鹽酸和醋酸溶液分別加水稀釋，平衡隨溶液體積變化的曲線如右圖所示。據(jù)圖判斷下列說法正確的是（ ） A．Ⅱ?yàn)辂}酸稀釋時(shí)的變化曲線 B．b點(diǎn)溶液的導(dǎo)電性比c點(diǎn)溶液的導(dǎo)電性強(qiáng) C．a(chǎn)點(diǎn)的數(shù)值比c點(diǎn)的數(shù)值大 D．b點(diǎn)酸的總濃度大于a點(diǎn)酸的總濃度 【思路解析】考查醋酸的電離平衡，Ⅱ應(yīng)為醋酸稀釋時(shí)的變化曲線；溶液導(dǎo)電性取決于離子濃度， b點(diǎn)的濃度大，導(dǎo)電性強(qiáng)；的大小只取決于溫度；相同的鹽酸和醋酸，醋酸濃度遠(yuǎn)大于鹽酸的濃度，稀釋到相同體積時(shí)，醋酸（Ⅱ）濃度大于鹽酸（I）濃度。 【答案】B 【例5】有①、②、③三瓶體積相等，濃度都是的鹽酸溶液，將①加熱蒸發(fā)至原體積的一半；向②中加入少量的固體（加入后仍顯酸性）；③不作任何改變，以酚酞作指示劑，用溶液滴定上述三種溶液，所耗溶液的體積為（ ） A．①=②>③ B．③>②>① C．③=②>① D．①=②=③ 【思路解析】本題著重考查酸堿中和、溶液的酸堿性判斷及抽象思維能力。 對(duì)①加熱蒸發(fā)，由于的揮發(fā)性比水大，故蒸發(fā)后溶質(zhì)可以認(rèn)為沒有，消耗的溶液的體積最 少。在②中加入固體，發(fā)生反應(yīng)：，當(dāng)以酚酞作指示劑時(shí)，、被中和：，，此過程中被中和的物質(zhì)的量與③相同。 若改用甲基橙作指示劑，因?yàn)榧谆鹊淖兩秶鸀?，此時(shí)，部分不能被 完全中和，三種溶液所消耗的溶液體積為③>②>①。 【答案】C 【例6】現(xiàn)有下列9種物質(zhì)：① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦食鹽水 ⑧ ⑨ （1）上述物質(zhì)中屬于強(qiáng)電解質(zhì)的是__________（填序號(hào)），屬于弱電解質(zhì)的是__________，既能跟鹽酸反應(yīng)又能跟溶液反應(yīng)的是__________（填序號(hào)）。 （2）上述②的水溶液呈堿性的原因是（用離子方程式表示） 。 （3）④跟足量的濃溶液在加熱條件下反應(yīng)的離子方程式是______________________________。 【答案】（1）①②③④ ⑧ ②④⑥ （2） （3） 【例7】室溫下，將鹽酸滴入氨水中，溶液隨加入鹽酸體積的變化曲線如下圖所示。 （1）的電離方程式是____________________。 （2）b點(diǎn)所示溶液中__________（填“”“”或“”）。 （3）c點(diǎn)所示溶液，原因是______________________________（用離子方程式表示）。 （4）d點(diǎn)所示溶液中離子濃度由大到小的排序是____________________。 【答案】（1） （2）= （3） （4） 【例8】常溫下，濃度均為的種溶液如下： 溶質(zhì) 11．6 9．7 12．3 10．0 4．0 10．3 請(qǐng)由上表數(shù)據(jù)回答： （1）非金屬性__________（填“”或“”），用原子結(jié)構(gòu)解釋其原因：同主族元素由上到下________________________________________________________________________________。 （2）常溫下，相同物質(zhì)的量濃度的下列稀溶液，其酸性由強(qiáng)到弱的順序是（填序號(hào)）__________。 a． b． c． （3）用離子方程式說明溶液的原因________________________________________。 （4）6種溶液中，水的電離程度最小的是（填化學(xué)式）________________________________________。 （5）若增大氯水中次氯酸的深度，可向氯水中加入上表中的物質(zhì)是（填化學(xué)式）____________________，用化學(xué)平衡移動(dòng)的原理解釋其原因：__________________________________________________。 【答案】（1） 原子半徑逐漸增大，得電子能力逐漸減弱 （2） （3） （4） （5）（或）因?yàn)?，（或）消耗，平衡正向移去，使溶液中次氯酸深度增? 四、反饋練習(xí) 1．下列敘述正確的是（ ） A．某醋酸溶液的，將此溶液稀釋1倍后，溶液的，則 B．在滴有酚酞溶液的氨水里，加入至溶液恰好無色，則此時(shí)溶液的 C．鹽酸的，鹽酸的 D．若的鹽酸與溶液混合后溶液的，則溶液的 2．在體積均為，均等于的鹽酸和醋酸中，分雖投入鎂粉充分反應(yīng)后，下圖中比較符合反應(yīng)事實(shí)的曲線是（ ） 3．如圖，橫坐標(biāo)表示加水量，縱坐標(biāo)表示導(dǎo)電能力，能表示冰醋酸加入稀釋的圖像是（ ） 4．水的電離過程為，在不同溫度下水的離子積常數(shù)為：，。則下列敘述正確的是（ ） A．隨著溫度的升高而降低 B．在時(shí)， C．水的電離程度 D．水的電離是吸熱的 5．有關(guān)①、②兩種溶液的敘述不正確的是（ ） A．溶液中水電離出的個(gè)數(shù)：②① B．溶液中陰離子的物質(zhì)的量濃度之各：②① C．①溶液中： D．②溶液中： 6．2014年是勒夏特列誕生：164周年，以下事實(shí)不能用勒夏特列原理解釋的是（ ） A．往水中加酸，水的電離受到抑制 B．加熱氯化鐵溶液，溶液變渾濁 C．溫度升高，消石灰的溶解度減小 D．時(shí)催化活性最大 7．欲使的溶液中、、都減少，其方法是（ ） A．通入二氧化碳?xì)怏w B．加入氫氧化鈉固體 C．通人氯化氫氣體 D．加入飽和石灰水 8．己知酸性強(qiáng)弱順序?yàn)?，下列反?yīng)可能發(fā)生的是（ ） A． B． C． D． 9．水是一種極弱電解質(zhì)，在室溫下平均每個(gè)水分子中只有一個(gè)水分子發(fā)生電離，則凡值是（ ） A． B． C． D．55.6 10．自然界地表層原生銅的硫化物經(jīng)氧化、淋濾作用后變成溶液，向地下深層滲透，遇到難溶 或，慢慢轉(zhuǎn)變?yōu)殂~藍(lán)。下列分析正確的是（ ） A．的溶解度大于的溶解度 B．原生銅的硫化物具有還原性，而銅藍(lán)沒有還原性 C．與反應(yīng)的離子方程式是 D．整個(gè)過程涉及的反應(yīng)類型有氧化還原反應(yīng)和復(fù)分解反應(yīng) 【反饋練習(xí)答案】 1．D 2．B 3．D 4．D 5．C 6．D 7．D 8．BC 9．B 10．D