高考化学二轮复习 124水溶液中的离子平衡考点研习课件.ppt

第4讲水溶液中的离子平衡 例1 已知 25 时 弱电解质的电离平衡常数 ka ch3cooh 1 8 10 5 ka hscn 0 13 难溶电解质的密度积常数 ksp caf2 1 5 10 10 25 时 2 0 10 3mol l 1氢氟酸水溶液中 调节溶液ph 忽略体积变化 得到c hf c f 与溶液ph的变化关系 如下图所示 请根据以上信息回答下列问题 1 25 时 将20ml0 10mol l 1ch3cooh溶液和20ml0 10mol l 1hscn溶液分别与20ml0 10mol l 1nahco3溶液混合 实验测得产生的气体体积 v 随时间 t 变化的示意图为 反应初始阶段 两种溶液产生co2气体的速率存在明显差异的原因是 反应结束后所得两溶液中 c ch3coo c scn 填 或 2 25 时 hf电离平衡常数的数值ka 列式并说明得出该平衡常数的理由 3 4 0 10 3mol l 1hf溶液与4 0 10 4mol l 1cacl2溶液等体积混合 调节混合液ph为4 0 忽略调节时混合液体积的变化 通过列式计算说明是否有沉淀产生 解析 1 由已知 可知ka hscn ka ch3cooh 即等浓度的两种酸中 hscn溶液中c h 较大 故与nahco3溶液反应时速率较大 ch3cooh酸性较弱 则ch3coo 水解程度较大 故等浓度的ch3coona和nascn溶液中c ch3coo c scn 1 弱电解质的电离平衡的分析方法 1 对于弱电解质的电离平衡 应该像分析化学平衡一样 认真把握电离平衡的五个特征 运用勒夏特列原理 2 重点分析当改变溶液中某一离子的浓度后 平衡向哪个方向移动 特别注意考题中出现频率比较高的是向弱电解质溶液中加酸或碱 牢记加强酸抑制弱酸的电离 加强碱抑制弱碱的电离 但是加入的物质的离子浓度会增大 加入酸或碱后如果能发生中和反应 被中和的离子的浓度会减小 2 证明ch3cooh是弱电解质的实验方法或事实 1 在相同条件下取同浓度的hcl和ch3cooh 进行溶液导电性实验 盐酸的导电性强 2 测定ch3coona的水溶液应呈碱性 3 测定0 1mol lch3cooh的ph ph 1 4 相同浓度的hcl和ch3cooh分别与相同大小颗粒的锌粒反应比较反应速率 5 相同ph 相同体积的hcl和ch3cooh与足量的锌粒反应 ch3cooh产生的氢气多 6 取相同ph的hcl和ch3cooh 稀释100倍 ph变化小的是ch3cooh 1 2012年高考新课标全国卷 已知温度t时水的离子积常数为kw 该温度下 将浓度为amol l 1的一元酸ha与bmol l 1的一元碱boh等体积混合 可判定该溶液呈中性的依据是 a a bb 混合溶液的ph 7 d 混合溶液中 c h c b c oh c a 例2 2012年高考江苏卷 25 时 有c ch3cooh c ch3coo 0 1mol l 1的一组醋酸 醋酸钠混合溶液 溶液中c ch3cooh c ch3coo 与ph的关系如图所示 下列有关溶液中离子浓度关系的叙述正确的是 a ph 5 5的溶液中 c ch3cooh c ch3coo c h c oh b w点所表示的溶液中 c na c h c ch3cooh c oh c ph 3 5的溶液中 c na c h c oh c ch3cooh 0 1mol l 1d 向w点所表示的1 0l溶液中通入0 05molhcl气体 溶液体积变化可忽略 c h c ch3cooh c oh 解析 由图像可知 在w点时 ph 4 75 溶液中c ch3coo c ch3cooh 0 050mol l 1 并且随ph的减小 溶液酸性增强 phc ch3coo ph 4 75时 c ch3cooh c ch3coo 故a错误 据电荷守恒得 溶液中c na c h c ch3coo c oh w点时 c ch3cooh c ch3coo 故b正确 c项中 由前面的电荷守恒推知c na c h c oh c ch3coo 又因c ch3coo c ch3cooh 0 1mol l 1 故c正确 d项中 w点所表示的溶液中有0 050mol 的ch3cooh和0 050mol的ch3coo 通入0 05molhcl气体后发生反应ch3coona hcl ch3cooh nacl 得到的是ch3cooh和nacl的混合溶液 此时的溶液中 由质子守恒得c h c ch3coo c oh d错 答案 bc 1 影响盐类水解的因素 1 内因 有弱就水解 无弱不水解 谁弱谁水解 越弱越水解 2 比较溶液中离子浓度大小的方法 1 牢记两个 较小 弱电解质一般电离程度较小0 1mol l 1的ch3cooh溶液中c h c ch3coo c oh c h c ch3coo c oh 弱根离子一般水解程度较小 且多元弱酸根以第一步水解为主 如na2co3溶液co h2o hco oh hco h2o h2co3 oh 所以c na c co c oh c hco 2 抓住三个守恒 电荷守恒规律 物料守恒规律电解质溶液中 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恒的 c na 2 c co c hco c h2co3 质子守恒规律即h2o电离的氢离子和氢氧根离子浓度相等 在na2co3溶液中水电离出oh 和h 其中h 以h hco h2co3三种形式存在于溶液中 则有c oh c h c hco 2c h2co3 特别提醒 由上述电荷守恒式减去物料守恒式也可求出质子守恒式 2 2012年高考广东卷 双选 对于常温下ph为2的盐酸 叙述正确的是 a c h c cl c oh b 与等体积ph 12的氨水混合后所得溶液显酸性c 由h2o电离出的c h 1 0 10 12mol l 1d 与等体积0 01mol l 1乙酸钠溶液混合后所得溶液中 c cl c ch3coo 解析 结合守恒思想 电荷守恒 原子守恒 分析 解决相关问题 盐酸中hcl电离出h 和cl h2o电离出h 和oh 根据电荷守恒有c h c cl c oh a项正确 ph 12的氨水中c oh 10 2mol l 1 氨水部分电离 氨水与盐酸等体积混合 氨水剩余 所得溶液显碱性 b项错误 ph为2的盐酸中 c oh 1 0 10 12mol l 1 而oh 全部由水电离产生 故h2o电离产生的c h 1 0 10 12mol l 1 c项正确 ph为2的盐酸与0 01mol l 1乙酸钠溶液等体积混合 恰好发生反应 ch3coona hcl ch3cooh nacl 生成的ch3cooh部分电离 则有c cl c ch3coo d项错误 答案 ac 例3 2011年高考浙江卷 海水中含有丰富的镁资源 某同学设计了从模拟海水中制备mgo的实验方案 注 溶液中某种离子的浓度小于1 0 10 5mol l 1 可认为该离子不存在 实验过程中 假设溶液体积不变 ksp caco3 4 96 10 9ksp mgco3 6 82 10 6ksp ca oh 2 4 68 10 6ksp mg oh 2 5 61 10 12下列说法正确的是 a 沉淀物x为caco3b 滤液m中存在mg2 不存在ca2 c 滤液n中存在mg2 ca2 d 步骤 中若改为加入4 2gnaoh固体 沉淀物y为ca oh 2和mg oh 2的混合物 解析 由于hco oh ca2 caco3 h2o反应存在 且ksp caco3 4 96 10 9 可求得c co c ca2 1 0 10 3mol l 1 1 1 10 2mol l 1 ksp caco3 因此x为caco3 a正确 ca2 反应完后剩余浓度大于1 0 10 5mol l 1 则m中存在mg2 ca2 b不正确 ph 11 0时可求得c oh 10 3mol l 1 ksp mg oh 2 5 61 10 12 c mg2 1 0 10 5 因此n中只存在ca2 不存在mg2 c不正确 加入4 2gnaoh固体时沉淀物应是mg oh 2 d错误 答案 a 1 影响难 微溶电解质溶解度的因素 1 温度 一般情况下 难 微溶电解质的溶解大多是吸热的 升高温度 溶解度增大 2 同离子效应 在难 微溶电解质达到溶解平衡的溶液中 加入与上述电解质某种离子相同的强电解质时 相当于增大了溶解平衡中产物的浓度 平衡左移 溶解度减小 但ksp不变 2 电离平衡 水解平衡 沉淀溶解平衡及影响因素 3 2012年昆明模拟 某温度时 ag2so4在水中沉淀溶解平衡曲线如图所示 该温度下 下列说法正确的是 a 含有大量so的溶液中肯定不存在ag b ag2so4的溶度积常数 ksp 为1 10 3c 0 02mol l的agno3溶液与0 2mol l的na2so4溶液等体积混合不会生成沉淀d a点可能为ag2so4的饱和溶液解析 ag2so4在水溶液中存在如下平衡 ag2so4 s 2ag aq so aq 含有大量so的溶液中仍可存在ag 故a项不正确 曲线上的b点代表溶解平衡点 此点时c ag 2 10 2mol l c so 5 10 2mol l 根据ksp c2 ag c so 2 10 2 2 5 10 2 2 10 5 故b项不正确 0 01 2 0 1 1 10 5 ksp 不会生成ag2so4沉淀 故c项正确 a点处 2 10 2 2 1 10 2 4 10 6 ksp 溶液未达到饱和 故d项不正确 答案 c 1 错误认为溶于水能导电的物质一定是电解质 如nh3 co2溶于水能导电 但它们是非电解质 2 将溶解性与电离程度混淆 易溶于水的电解质不一定是强电解质 如hf ch3cooh属于弱电解质 难溶于水的电解质不一定是弱电解质 如caco3 baso4属于强电解质 3 不注意电离条件 一种电解质在水溶液中和熔融状态下 电离情况可能不同 如 alcl3溶于水电离 而熔融时不电离 nahso4溶于水nahso4 na h so 熔融时nahso4 na hso 4 错误认为强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质强 如较浓醋酸的导电能力可比稀盐酸强 caco3虽为强电解质 但溶于水所得溶液浓度非常小 导电能力极差 5 将溶解平衡误认为电离平衡 如baso4 s ba2 aq so aq 是溶解平衡 而不是电离平衡 因为baso4是强电解质 不存在电离平衡 6 不注意一些特例 电解质在用水稀释的过程中 电离出的离子浓度并非一直在减小 如冰醋酸随着加水量的增大 离子浓度先增大后减小 7 分不清酸式盐的水解和电离 如把nahs的水解写成电离hs h2o h3o s2 正确应为hs h2o h2s oh 判断正误 正确的打 号 错误的打 号 1 2012年银川模拟 相同温度下 0 2mol l的醋酸溶液与0 1mol l的醋酸溶液中c h 之比小于2 1 2 2012年泰安质检 25 某物质的溶液ph 7 则该物质一定是酸或强酸弱碱盐 3 2011年高考浙江卷 已知一定温度下 醋酸溶液的物质的量浓度为c 电离度为 ka 若加入少量ch3coona固体 则电离平衡ch3cooh ch3coo h 向左移动 减小 ka变小 4 2011年高考山东卷 制备alcl3 fecl3 cucl2均不能用直接蒸干的方法 5 2012年西安模拟 已知 25 时 caco3的ksp 4 96 10 9 mg oh 2的ksp 5 61 10 12 caco3和mg oh 2的饱和溶液中c ca2 c mg2 6 2012年桂林模拟 已知 25 时 ksp mg oh 2 5 61 10 12 ksp mgf2 7 42 10 11 在mg oh 2悬浊液中加入naf溶液后 mg oh 2也可能转化为mgf2 案例1 下列叙述正确的是 a 将稀氨水逐滴加入稀硫酸中 当溶液ph 7时 c so c nh b 两种醋酸溶液的物质的量浓度分别为c1和c2 ph分别为a和a 1 则c1 10c2c ph 11的naoh溶液与ph 3的醋酸溶液等体积混合 滴入石蕊溶液呈红色d 向0 1mol l的氨水中加入少量硫酸铵固体 则溶液中增大 易错剖析 本题易错选a或b 错选a的原因是受nh4cl溶液中nh水解c cl c nh 的影响 错选b的原因是忽视稀释对醋酸电离的影响 醋酸稀释时电离程度增大 因此稀释10倍后 稀释后溶液中c h 比稀释前溶液中c h 的略大 规范解答 将稀氨水逐滴加入稀硫酸中 当溶液ph 7时 溶液中c h c oh 根据电荷守恒 2c so c nh 即c so 10c2 b错 ph 11的naoh溶液与ph 3的醋酸溶液等体积混合 得到的是醋酸和醋酸钠的混合溶液 溶液显酸性 滴入石蕊溶液呈红色 c对 向0 1mol l的氨水中加入少量硫酸铵固体 电离平衡nh3 h2o nh oh 向逆方向移动 c oh 减小 c nh3 h2o 增大 则溶液中减小 d错 答案 c 案例2 常温时有以下三种溶液 a ba oh 2 b naoh c nh3 h2o 下列说法正确的是 a 同物质的量浓度的三种溶液的ph a b cb 同ph的三种溶液稀释相同倍数后 ph a b c