水溶液中的离子平衡专题复习2010.ppt

水溶液中的离子平衡专题复习 2010年11月,水溶液中的离子平衡海淀指导p49-56,一、电解质及其电离 1.电解质与非电解质（化合物范畴） 2.强电解质与弱电解质,3.弱电解质弱酸、弱碱的电离平衡 （1）电离平衡常数 Ka(弱酸）Kb(弱碱）只是温度的常数。 H0，吸热反应，温度升高，K增大，正向移动。 （2）电离度（相当化学平衡的转化率） 一定温度下，弱电解质的c浓度越小，电离度越大。稀释促进弱电解质的电离。,二.水的电离与溶液的pH简单计算 1.水的电离： 2H2O H3O+ OH- 常温下，Kw= 110-14， 温度升高，Kw增大。,针对练习： 100时，KW=110-12，pH=6，呈中性。 此时，0.1mol/LHCl的pH=？ 0.1mol/LNaOH溶液的pH=？,2. 酸碱盐溶液中pH的简单计算 计算依据： （1）酸、碱、盐的稀溶液,一定温度下，Kw为常数 Kw= c(H+)c(OH-)= 110-14 。c(H+)或c(OH-)来源于水或外加的酸或碱。 （2）pH=- lgc(H+) （3）稀溶液混合的过程即是稀释过程，总体积近似等于各体积之和，V(总)=V1+V2,1. 将pH=1的盐酸平均分成2份，1份加适量水，另1份加入与该盐酸物质的量浓度相同的适量NaOH溶液后，pH都升高了1，则加入的水与NaOH溶液的体积比为 A9 B10 C11 D12,针对练习,2（05江苏）在一定体积pH12的Ba(OH)2溶液中，逐滴加入一定物质的量浓度的NaHSO4溶液，当溶液中的Ba2恰好完全沉淀时，溶液pH11。若反应后溶液的体积等于Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液的体积之和，则Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液的体积比是 A 19 B 11 C 12 D 14,3.室温下,将pH=5的硫酸溶液稀释500倍,则稀释后溶液中c(SO42-)与c(H+)之比约为 A. 11 B. 12 C. 110 D. 101,4. 常温下,pH=9的KOH溶液和pH=12的NaOH溶液等体积混合，所得溶液的c(H+)约为,A. molL-1 B. (10-9 + 10-12) molL-1 C. 210-9 molL-1 D. 210-12 molL-1,3. 酸碱中和滴定原理与简单计算 （1）计算依据：一元酸碱， c1V1=c2V2 （2）酸碱指示剂： 石蕊 5.08.0 红紫蓝 酚酞 8.210.0 无色浅红红色 甲基橙 3.14.4 红色橙色黄色 其它氧化还原滴定指示剂： MnO4-Mn2+, 紫红色褪为无色 I2、淀粉I-，蓝色褪为无色,中和滴定计算 （1）注意读数精确到0.01mL 如20.00mL. （2）滴定管的使用及简单误差分析,中和滴定突变曲线：,错误！ 正确！,0 10 20 30 40 V(NaOH)mL,12 10 8 6 4 2,PH,颜色突变范围,中和滴定曲线,酚酞,甲基橙,针对练习： 08全国二实验室现有3种酸碱指示剂，其pH变色范围如下甲基橙：3.14.4 石蕊：5.08.0 酚酞：8.210.0 用0.1000mol/L NaOH溶液滴定未知浓度的CH3COOH溶液，反应恰好完全时，下列叙述中正确的是 A.溶液呈中性，可选用甲基橙或酚酞作指示剂 B.溶液呈中性，只能选用石蕊作指示剂 C.溶液呈碱性，可选用甲基橙或酚酞作指示剂 D.溶液呈碱性，只能选用酚酞作指示剂,溶液稀释后平衡的移动与pH变化 基本思路： （1）强酸或强碱稀释后，只是物理变化，体积增大浓度减小。 强酸,体积增大10倍，pH改变1个单位，如pH=1的硫酸，稀释10倍pH为2，稀释100倍，pH为3。 思考：pH=5的硫酸，稀释1000倍，pH是否为8？ （2）弱酸、弱碱存在电离平衡，稀释时平衡正向移动，因此pH变化小！ （3）盐类存在水解平衡时，稀释时pH变化小！,针对训练,1（10重庆）pH=2的两种一元酸x和y，体积均为100ml,稀释过程中pH与溶液体积的关系如图所示。分别滴加NaOH溶液（c =0.1mol/L）至pH=7,消耗NaOH 溶液体积为Vx,Vy，则 A.x为弱酸，VxVy B. x为强酸，Vx Vy C.y为弱酸，VxVy D. y为强酸，VxVy,2常温下，pH=10的X、Y两种 碱溶液各1mL，分别稀释至100mL 其pH与溶液体积（V）的关系如 右图所示，下列说法正确的是 AX、Y两种碱溶液中溶质的物质的量浓度 一定相等 B稀释后，X溶液的碱性比Y溶液的碱性强 C若8V(Y),针对练习,3（09京）有4种混合溶液，分别由等体积0.1 molL的2种溶液混合而成：CH3COONa与HCl； CH3COONa与NaOH；CH3COONa与NaCl； CH3COONa与NaHCO3下列各项排序正确的是 A.pH： B.c(CH3COO-)： C.溶液中c(H+)： D.c(CH3COOH)： 4(07京）有 Na2CO3溶液 CH3COONa溶液 NaOH溶液各25mL，物质的量浓度均为0.1molL-1， 下列说法正确的是 A.3种溶液pH的大小顺序是 B.若将3种溶液稀释相同倍数，pH变化最大的是 C.若分别加入25mL0.1molL-1盐酸后，pH最大的是 D.若3种溶液的pH均为9，则物质的量浓度的大小顺序是,5.pH相同的氨水、氢氧化钠和氢氧化钡溶液，分别用蒸馏水稀释到原来的x倍、y倍、z倍，稀释后三种溶液的pH相同，则x、y、z的关系是 A. x=y=z B.xy=z C.xy=z D. x=yz,6.pH相同的氨水、氢氧化钠和氢氧化钡溶液，分别用蒸馏水稀释到原来的10倍, 稀释后三种溶液的pH分别为x、y、z,则三者的关系是 A. x=y=z B.xy=z C.xy=z D. x=yz,7.用水稀释0.1mol/L氨水时，溶液中随着水量的增加而减小的是 A. c(OH-)/c(NH3H2O) B. c(NH3H2O)/ c(OH-) C. n (OH-) D. c(NH4+) E.c(H+) F. c(OH-),8.用水稀释0.1mol/L醋酸时，溶液中随着水量的增加而增大的是 A. c(H+)/c(CH3COOH) B. c(CH3COOH)/ c(H+) C. n (H+) D. c(CH3COO-) E.c(H+) F. c(OH-),9.分析冰醋酸加水稀释过程的导电性变化情况，回答问题：,(1)“0”导电能力为0的原因？,(2)a、b、c三点，溶液的c(H+)由小到大的顺序是？,(5)如何使c点c(Ac-) 增大，c(H+)减小？,(3)a、b、c三点，溶液的pH由小到大的顺序是？,(4)a、b、c三点，醋酸的电离度由小到大的顺序是？,三、盐类水解典型物质离子关系剖析,（一）单一溶质类型 1. NH4Cl 类型。 类似NH4NO3等 2. (NH4)2SO4类型。注意区别1。 3. NaA类型。类似，CH3COONa、KF、NaClO NaN3、KCN等。 4. Na2CO3类型。类似Na2S 、Na2SO3、Na2C2O4等 5. NaHCO3类型。类似NaHS.水解强于电离，pH7 6. NaHSO3类型。NaHC2O4.电离强于水解，pH7,判定溶液中离子浓度关系的思维方法： （1）一看是什么溶质？ 中和、中性须辨析！ （2）二看有什么微粒？ 水解、电离看仔细！ （3）三种守恒要牢记，大小关系作对比！,实例：将过量CO2通入KOH溶液中，分析离子关系？ （1）一看是什么溶质？ 溶质是 KHCO3. （2）二看有什么微粒？ HCO3-既水解又电离！ HCO3-+H2O H2CO3+OH- 水解为主，pH7 HCO3-+H2O H3O+OH- 电离！ 因此，KHCO3与K2CO3的微粒种类完全相同！,KHCO3溶液中离子浓度关系： 电荷守恒：阳离子正电荷总数=阴离子负电荷总数 原子守恒：不变量K+=变化量之和（含C原子微粒） 质子守恒：给出质子后的微粒=得到质子后的微粒 大小关系：定性判断、定量估算！,电荷守恒：c(K+)+c(H+)= c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-) 原子守恒：c(K+) = c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3) 质子守恒：c(OH-)+c(CO32-)=c(H+)+c(H2CO3) 大小关系：c(H2CO3)c(CO32-) 水解大于电离 c(K+)c(HCO3-)c(OH-)c(CO32-)c(H+),0.1mol/L Na2CO3溶液： c(Na+)+c(H+) = c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-) c(Na+) = 2c(HCO3-)+2c(CO32-)+2c(H2CO3) c(OH-) = c(H+)+ c(HCO3-) + 2c(H2CO3) 大小关系： c(Na+) c(CO32-) c(OH-) c(HCO3-)c(H+),0.1mol/L NaHCO3溶液： 电荷守恒：c(Na+)+c(H+)= c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-) 原子守恒：c(Na+) = c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3) 质子守恒：c(OH-)+c(CO32-)=c(H+)+c(H2CO3) 大小关系： c(Na+)c(HCO3-)c(OH-)c(CO32-)c(H+) Ka2=5.610-11,NaHSO3 、NaHC2O4类型：已知pH水解 电荷守恒：c(Na+)+c(H+)= c(OH-)+c(HSO3-)+2c(SO32-) 原子守恒：c(Na+) = c(HSO3-)+c(SO32-)+c(H2SO3) 质子守恒：c(OH-)+c(SO32-)=c(H+)+c(H2SO3) 大小关系：c(SO32- )c(H2SO3) 电离大于水解 c(Na+)c(HSO3-)c(H+)c(SO32-)c(OH-),说明：比较H+与SO32-大小，依据Ka2=5.610-8 H2C2O4, Ka1=5.610-2, Ka2=5.4210-5,混合溶液中离子浓度关系,NH4Cl与NH3H2O等量（均为0.1mol/L)混合： 常温下，Kb=1.7510-5， 水解常数Kh=Kw/Kb Kb. 因此，凡是弱酸、弱碱平衡常数大于10-7时，弱酸或弱碱与对应的盐混合，都是电离强于水解。,电荷守恒: c(NH4+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-) 恒等式 原子守恒：c(NH4+)+c(NH3H2O)=2c(Cl-)=0.2mol/L 2- 得： c(NH4+)+2c(H+)=2c(OH-)+c(NH3H2O) 大小关系：c(NH4+)c(Cl-) c(OH-) c(H+),混合溶液中离子浓度关系,CH3COONa与CH3COOH等量（均为0.1mol/L)混合： 常温下，Ka=1.7510-5， 水解常数Kh=Kw/Kb Ka. 电离强于水解, pH=4.757,电荷守恒: c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-) 恒等 原子守恒: 2c(Na+) = c(CH3COO-)+c(CH3COOH) 2- 得： 即为质子守恒关系 c(CH3COOH)+2c(H+)=c(CH3COO-)+2c(OH-) 大小：c(CH3COO-)c(Na+)c(CH3COOH)c(H+)c(OH-),混合溶液中离子浓度关系,NaCN与HCN等量（均为0.1mol/L)混合： 常温下，Ka=6.210-10， 水解常数Kh=Kw/Kb Ka. 水解强于电离, pH7 （根据题目信息答题）,电荷守恒: c(Na+)+c(H+)=c(CN-)+c(OH-) 恒等 原子守恒: 2c(Na+) = c(CN-)+c(HCN) 2- 得：c(HCN)+2c(H+)=c(CN-)+2c(OH-) 大小关系： c(HCN)0.1,c(Na+)=0.1, c(CN-)c(Na+)c(CN-) c(OH-) c(H+),酸碱中和过程中离子浓度的动态变化：,实例：往0.1mol/LNH3H2O中滴加0.1mol/L HCl （1）NH3H2O(由多到少)+NH4Cl(由少到多) c(NH4+)c(OH-)c(Cl-)c(H+) ; c(NH4+)c(OH-)=c(Cl-)c(H+); c(NH4+) c(Cl-) c(OH-)c(H+); c(NH4+)= c(Cl-) c(OH-)=c(H+); pH=7，中性(不是中和）（B点） （2）恰好中和，只有NH4Cl （C点，pH c(NH4+)c(H+) c(OH-) (3)NH4Cl与HCl（由少到多）混合 c(Cl-) c(NH4+)=c(H+) c(OH-); c(Cl-) c(H+) c(NH4+)c(OH-);,酸碱中和过程中离子浓度的动态变化：,实例：往0.1mol/LCH3COOH中滴加0.1mol/L NaOH （1）CH3COOH(由多到少)+CH3COONa(由少到多) c(CH3COO-)c(H+)c(Na+)c(OH-) ; c(CH3COO-)c(H+)=c(Na+)c(OH-); c(CH3COO-) c(Na+) c(H+)c(OH-); c(CH3COO-)= c(Na+) c(H+)=c(OH-); pH=7，中性(不是中和）图中D （2）恰好中和，只有CH3COONa (E点） c(Na+) c(CH3COO-) c(OH-) c(H+) (3)CH3COONa与NaOH（由少到多）混合 c(Na+) c(CH3COO-)=c(OH-) c(H+); c(Na+) c(OH-) c(CH3COO-) c(H+);,1常温下，0.1molL-1某一元酸(HA)溶液中 c(OH-)/c(H)110-8，下列叙述正确的是 A该溶液中由水电离出的c(H+)110-3 molL-1 B由pH=3的HA与pH=11的NaOH溶液等体积混合，溶液中c(Na+)c(A-)c(OH-)c(H+) C浓度均为0.1mol/L的HA和NaA溶液等体积混合后，若溶液呈酸性，则 c(A-)c(HA)c(Na+)c(H+)c(OH-) D0.1molL-1HA溶液与0.05molL-1NaOH溶液 等体积混合后所得溶液中 2c(H+)c(HA)c(A-)2c(OH-),2常温下，一定体积pH = 3的二元弱酸H2R溶液与一定体积pH = 11的NaOH溶液混合后，溶液呈中性。下列判断正确的是 A溶液中c(Na+)10-3 mol/L B溶液中 c(R2-) c(Na+) c(H+) c(OH-) C溶液中 c(R2-) c(OH-) c(HR-) c(Na+) c(H+) D溶液中 2c(R2-) c(HR-) c(Na+),3.在常温下10mL pH=11的KOH溶液中加入pH=3的一元酸HA溶液至pH恰好等于7（假设溶液混合所引起的体积变化忽略），则反应后溶液存在的关系是 A. c(A-)=c(K+) B. c(H+)=c(OH-)c(A-)c(OH-)c(H+) D. V总20mL,四、盐类水解的重要应用 1.比较离子浓度大小 例1，等浓度的(NH4)2SO4，NH4NO3, NH4HSO3, CH3COONH4, (NH4)2Fe(SO4)2, (NH4)2CO3 中c(NH4+) 例2，0.1mol/L的下列溶液中阴离子数目最多的是？ A. K2CO3 B. NaCl C. NH4Cl D. CH3COONa,2. 防止水解问题：配制药品SnCl2, FeSO4 3. 加热促进水解进行到底。AlCl3与NaAlO2区别 Na2SO3, Na2SO4等。 4. 互促水解不能共存。如Al3+与S2-,HCO3-,AlO2-等。,五、难溶电解质的溶解平衡及沉淀的转化,2010京.自然界地表层原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后变成CuSO4溶液，向地下深层渗透，遇到难溶的ZnS或PbS，慢慢转变为铜蓝(CuS)。下列分析正确的是 A.CuS的溶解度大于PbS的溶解度 B.原生铜的硫化物具有还原性，而铜蓝没有还原性 C.CuSO4与ZnS反应的离子方程式是Cu2+S2-=CuS D.整个过程涉及的反应类型有氧化还原反应和复分解反应,(09年天津 4)下列叙述正确的是 A . 0.1 mol/LC6H5ONa溶液中：c(Na+)c(C6H5O-)c(H+)c(OH-) B .Na2CO3溶液加水稀释后，恢复至原温度，pH和Kw 均减小 C .pH=5的CH3COOH溶液和pH=5的NH4Cl溶液中，c(H+)不相等 D .在Na2S溶液中加入AgCl固体，溶液中c(S2-)下降,（09年浙江 10）已知：25时， KSPMg(OH)2=5.611012 ， KSPMgF2=7.421011 下列说法正确的是 A25时，饱和Mg(OH)2 溶液与饱和MgF2溶液相比，前者的 c(Mg2+)大 B25时，在Mg(OH)2 的悬浊液加入少量的NH4Cl固体， c(Mg2+)增大 C25时，固体在20 mL 0.01 mol/L氨水中的Kw比在20 mL0.