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專題三 水溶液中的離子平衡 知識點 《高考考試說明》 對應教科書內容 電解質，強電解質和弱電解質 了解電解質的概念 必修1 第二章 第二節(jié) 選修4 第三章 第一節(jié) 根據電角質在水溶液中的電離與電解質溶液的導電性，理解強電解質和弱電解質的概念，并能正確的書寫電離方程式 弱電解質在水溶液中的電離平衡 理解弱電解質在水溶液中的電離平衡 水的電離，水的離子積常數 了解水的電離及離子積常數 選修4 第三章 第二節(jié) 溶液 認識溶液的酸堿性、溶液中和、三者之間的關系，并能進行簡單計算 了解酸堿中和滴定的原理 了解溶液的調控在生活、生產和科學研究中的重要作用 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用 選修4 第三章 第三節(jié) 難溶電解質的溶解平衡 了解難溶電解質的溶解平衡及沉淀轉化的本質 選修4 第三章 第四節(jié) 以上綜合 在理解離子反應本質的基礎上，能從離子角度分析電解質在水溶液中的反應 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和總反應方程式。了解原電池和電解池在實際中的應用 必修2 第二章 第二節(jié) 選修4 第四章 第一、二、三節(jié) 電化學腐蝕 能解釋金屬發(fā)生電化學腐蝕的原因，了解金屬腐蝕的危害，和金屬防護的措施 選修1 第三章 第二節(jié) 選修4 第四章 第四節(jié) 一、知識整理 電解質溶液理論包括弱電解質、弱電解質的電離和電離平衡；水的電離平衡，溶液的pH計算和溶液的酸堿性；鹽溶液的酸、堿性和酸堿中和滴定；難溶電解質的溶解平衡；電化學知識。無機化學反應大多數是在水溶液中進行的。參與這些反應的物質主要是酸、堿和鹽，它們都是電解質，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實質上就是離子反應。充分運用化學平衡移動原理分析弱電解質在水溶液中的電離平衡，酸堿中和與鹽類水解反應的平衡移動規(guī)律，聯系實際討論分析溶液的pH、鹽類水解的應用。原電池、金屬的腐蝕與防護和電解等知識在工農業(yè)生產和科學研究中的應用，是極為重要的。 溶液中的離子平衡知識體系參見下表。 二、重點知識解析 1．溶液中的電離平衡 （1）電解質、非電解質 從化合物的結構認識電解質與非電解質。 ①電解質： 離子化合物（熔化或溶于水）、極性共價化合物（溶于水）能電離生成自由移動的離子而導電。酸、堿、鹽和部分金屬氧化物屬于電解質。 ②非電解質： 部分共價化合物（熔化或溶于水）不電離因而不導電。非金屬氧化物和大多數有機化合物屬于非電解質。 （2）強電解質、弱電解質 ①強、弱電解質的比較（等物質的量濃度）： 類型 比較 強電解質 弱電解質 物質類別 離子化合物，極性共價化合物 極性共價化合物 離子濃度 強堿、鹽、強酸 弱堿、弱酸、水 離子濃度 大 小 導電能力 強 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：用化學式 用分子式 實例 強堿：、…… 強酸：、…… 大多數鹽：、…… 弱堿：…… 弱酸：、…… ②強、弱電解質的實例： 氧化鋁熔融態(tài)電離為和而導電，氧化鋁是電解質。二氧化碳溶于水生成碳酸，碳酸電離生成和導電，碳酸是電解質、二氧化碳是非電解質。 微溶強電解質：在反應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，在離子反應中用和表示。若是石灰乳，應該用化學式表示；在生成物中一般也寫化學式。 2．水的電離和溶液的 （1）水是極弱的電解質。 ①水的電離： ②水的離子積：常溫時水中 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。 純水中加入弱酸鹽或弱堿鹽，因或，而促進水的電離平衡正向移動（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．計算 （1）強酸、強堿：，（為酸、堿的元數）。 （2）強酸溶液，根據直接求；強堿溶液，先求，再根據求出后，再求。 4．鹽類水解 （1）鹽類水解實質 在溶液中鹽的弱酸陰離子或弱堿陽離子跟水電離出來的或結合生成弱酸、弱堿的反應。 （2）結果 水的電離平衡正向移動，溶液變化。 （3）鹽類水解特點：可逆、微弱、吸熱 5．各種鹽類水解規(guī)律 強酸弱堿鹽類水解，溶液呈酸性。 強堿弱酸鹽類水解，溶液呈堿性。 強堿強酸鹽不水解，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應酸、堿的強弱決定，誰強顯誰性。 6．影響鹽類水解因素 （1）內因 組成鹽的酸（堿）相對強弱。例如，在相同條件下，鹽溶液的，酸越弱對應酸根離子水解程度越大，其鹽溶液堿性越強。 （2）外因 鹽類水解是吸熱反應，升溫促進水解；稀釋促進水解；溶液酸堿度影響水解（、中加酸抑制水解）。其他因素（加入能與水解產物反應的物質，如鎂粉加人溶液促進水解）。 7．鹽類水解離子方程式書寫 弱酸陰離子弱酸 弱堿陽離子弱堿 要點：不標出生成物的、標號，用可逆符號。 *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，某些無機物的制備等。 9．某些酸式鹽水溶液的酸堿性 強酸酸式鹽：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．難溶電解質的溶解平衡 難溶電解質的溶解平衡，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，沉淀的溶解和轉化，應該作為復習的重點。 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一定顯堿性 C．a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，結果固體完全溶解 甲同學解釋是： 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。 丙同學用下面的一種試劑做了實驗，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。據圖判斷下列說法正確的是（ ） A．Ⅱ為鹽酸稀釋時的變化曲線 B．b點溶液的導電性比c點溶液的導電性強 C．a點的數值比c點的數值大 D．b點酸的總濃度大于a點酸的總濃度 【思路解析】考查醋酸的電離平衡，Ⅱ應為醋酸稀釋時的變化曲線；溶液導電性取決于離子濃度， b點的濃度大，導電性強；的大小只取決于溫度；相同的鹽酸和醋酸，醋酸濃度遠大于鹽酸的濃度，稀釋到相同體積時，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①加熱蒸發(fā)，由于的揮發(fā)性比水大，故蒸發(fā)后溶質可以認為沒有，消耗的溶液的體積最 少。在②中加入固體，發(fā)生反應：，當以酚酞作指示劑時，、被中和：，，此過程中被中和的物質的量與③相同。 若改用甲基橙作指示劑，因為甲基橙的變色范圍為，此時，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】現有下列9種物質：① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦食鹽水 ⑧ ⑨ （1）上述物質中屬于強電解質的是__________（填序號），屬于弱電解質的是__________，既能跟鹽酸反應又能跟溶液反應的是__________（填序號）。 （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點所示溶液中__________（填“”“”或“”）。 （3）c點所示溶液，原因是______________________________（用離子方程式表示）。 （4）d點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 11．6 9．7 12．3 10．0 4．0 10．3 請由上表數據回答： （1）非金屬性__________（填“”或“”），用原子結構解釋其原因：同主族元素由上到下________________________________________________________________________________。 （2）常溫下，相同物質的量濃度的下列稀溶液，其酸性由強到弱的順序是（填序號）__________。 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是（填化學式）____________________，用化學平衡移動的原理解釋其原因：__________________________________________________。 【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）因為，（或）消耗，平衡正向移去，使溶液中次氯酸深度增大 四、反饋練習 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后，下圖中比較符合反應事實的曲線是（ ） 3．如圖，橫坐標表示加水量，縱坐標表示導電能力，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為：，。則下列敘述正確的是（ ） A．隨著溫度的升高而降低 B．在時， C．水的電離程度 D．水的電離是吸熱的 5．有關①、②兩種溶液的敘述不正確的是（ ） A．溶液中水電離出的個數：②① B．溶液中陰離子的物質的量濃度之各：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．通入二氧化碳氣體 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．己知酸性強弱順序為，下列反應可能發(fā)生的是（ ） A． B． C． D． 9．水是一種極弱電解質，在室溫下平均每個水分子中只有一個水分子發(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，慢慢轉變?yōu)殂~藍。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，而銅藍沒有還原性 C．與反應的離子方程式是 D．整個過程涉及的反應類型有氧化還原反應和復分解反應 【反饋練習答案】 1．D 2．B 3．D 4．D 5．C 6．D 7．D 8．BC 9．B 10．D