第三章水溶液中的离子平衡

1、第三章 水溶液中的离子平衡第一节 弱电解质的电离强电解质离子化合物，如：强碱、绝大多数盐。某些具有极性键的共价化合物，如：强酸一、强、弱电解质与结构的关系弱电解质：含极性键的共价化合物弱酸：_弱碱：_水【注】离子化合物含有离子键的化合物；共价化合物只含共价键的化合物常见弱电解质：NH3H2O、Cu(OH)2、Mg(OH)2、Fe(OH)3、Al(OH)3、Fe(OH)2 、AgOH（难溶碱都弱碱）；HF、HClO、H2S、H2SO3、H2CO3、H2SiO3、H3PO4、HNO2、有机酸水是一种极弱的电解质。二、弱电解的电离平衡1电离平衡：在一定条件下，弱电解质分子电离成离子的速率和离子结合成

2、分子的速率相等，溶液未电离的分子浓度和已电离成离子的浓度保持不变的状态2电离平衡的特征：逆：弱电解质的电离是可逆的(不完全电离)动：达平衡时，V电离V结合0定：外界条件一定，溶液中分子、离子浓度一定变：影响平衡的条件改变时，平衡发生移动。3.弱电解质电离的一般规律：一元弱酸、弱碱、多元弱碱一步电离； CH3COOH HCH3COO， NH3H2O NHOH Cu(OH)2 Cu22OH多元弱酸分步电离；且下一步比上一步电离程度更弱，第一步电离程度最大。 H2S HHS HS HS2例1下列说法正确的是()A根据溶液中有CH3COOH、CH3COO和H即可证明CH3COOH达到电离平衡状态B根据

3、溶液中CH3COO和H的物质的量浓度相等可证明CH3COOH达到电离平衡状态C当NH3H2O达到电离平衡时，溶液中NH3H2O、NH和OH的浓度相等DH2CO3是分步电离的，电离程度依次减弱4.影响电离平衡的条件：（1）温度：电离过程是吸热过程，因此，升高温度，促进电离（使平衡正向移动）；降低温度，抑制电离。（2）浓度：减小电离产物离子的浓度，平衡向电离的方向移动； 加水稀释溶液，促进电离，即平衡向电离的方向移动； 加水稀释时，稀释程度比电离程度大得多，电离平衡虽然向电离的方向移动，但最终电离的离子浓度比稀释前都减小。5.溶液中阴、阳离子所带的正负电荷总数相等：例：H3PO4溶液中， c(H+

4、)= c(H2PO4)+2 c(HPO42)+ 3 c(PO43)+c(OH)例2. 把0.05 mol NaOH固体分别加入下列100 mL液体中，溶液的导电性基本不变的是（ ）A.自来水 B.0.5 molL1的盐酸C.0.5 molL1的醋酸 D.0.5 molL1的氨水例3. 硫化氢的水溶液中有如下动态平衡： H2S H+HS HS H+S2 H2O H+OH在物质的量浓度为0.1 molL1的H2S溶液中，下列各离子间的关系正确的是（ ）A.c(H+)= c(HS)+2 c(S2)+ c(OH) B.2 c(H+)=2 c(HS)+ c(S2)+2 c(OH)C. c(H+)= c(

5、HS)+2 c(S2) D. c(H+)=2 c(S2)+ c(OH)三、电离常数1表示方法对于AB A B，K= 2K的意义：用于比较弱电解质的相对强弱，K值越大，电解质越强。多元弱酸只考虑第一步电离。3影响因素：电离常数只与温度有关，升高温度，K值增大。4. 电离度: 当弱电解质达到电离平衡时，溶液里已经电离的电解质分子数占原来总分子数的百分数，称为电离度（a）。例4.在25 时，0.1 molL1的HNO2、HCOOH、HCN、H2CO3的溶液中，它们的电离平衡常数分别为4.6104molL1、1.8104molL1、4.91010molL1、K14.3107molL1和K25.6101

6、1molL1，其中氢离子浓度最小的是() AHNO2 BHCOOH CHCN DH2CO3例5.已知下面三个数据：7.2104 molL1、4.6104 molL1、4.91010 molL1分别是三种酸的电离平衡常数，若已知这些酸可发生如下反应：NaCNHNO2=HCNNaNO2，NaCNHF=HCNNaF，NaNO2HF=HNO2NaF。由此可判断下列叙述中，不正确的是()AHF的电离平衡常数为7.2104 molL1 B.HNO2的电离平衡常数为4.91010 molL1C根据两个反应即可知三种酸的相对强弱 DHNO2的电离平衡常数比HCN大，比HF小【针对训练】1. 在甲酸的下列性质中

7、，可以证明它是弱电解质的是 （ ）A. 1mol/L的甲酸溶液中c（H+）约为1102 mol/L B. 甲酸能与水以任意比例互溶C. 1mol/L的甲酸溶液10mL恰好与10mL1mol/L的NaOH溶液完全反应D. 在相同条件下，甲酸溶液的导电性比盐酸弱2. 已知0.1 molL1的醋酸溶液中存在电离平衡：CH3COOHCH3COOH，要使溶液中c(H)/c(CH3COOH)的值增大，可以采取的措施是()加少量烧碱溶液升高温度加少量冰醋酸加水A B C D3. 下列关于盐酸与醋酸两种稀溶液的说法正确的是()A相同浓度的两溶液中c(H)相同B100 mL 0.1 molL1的两溶液能中和等物

8、质的量的氢氧化钠CpH3的两溶液稀释100倍，pH都为5D两溶液中分别加入少量对应的钠盐，c(H)均明显减小4. 已知室温时，0.1 mol/L某一元酸HA在水中有0.1%发生电离，下列叙述错误的是()A该溶液的pH4B升高温度，溶液的pH增大C此酸的电离平衡常数约为1107D由HA电离出的c(H)约为水电离出的c(H)的106倍5.在25 时的醋酸溶液，若采用下列不同的措施：加入NaOH固体；加入CaCO3固体；加等体积的水稀释；加热醋酸溶液使温度上升10 ；加入醋酸钠固体；加入盐酸。其中能促进醋酸电离的有( )A.B.C. D.6. 下列实验事实不能证明醋酸是弱酸的是( )A.常温下，醋酸

9、溶液能与石灰石反应生成CO2B.常温下，测得0.1mol-1L醋酸溶液的pH=4C.常温下，将pH=1的醋酸溶液稀释1000倍，测得pH4D.常温下，将物质的量浓度相同的醋酸溶液与氢氧化钠溶液等体积混合后恰好中和7. 醋酸溶液中存在电离平衡：CH3COOHHCH3COO，下列叙述不正确的是()A.CH3COOH溶液中离子浓度的关系满足：c(H)c(OH)c(CH3COO)B.0.1mol/L的CH3COOH溶液加水稀释，溶液中c(OH)减小C.CH3COOH溶液中加入少量CH3COONa固体，平衡逆向移动D.常温下，pH2的CH3COOH溶液与pH12的NaOH溶液等体积混合后，溶液的pH0，

10、下列叙述正确的是( )A向水中加入稀氨水，水的电离程度增大B向水中加入少量固体醋酸钠，平衡逆向移动，c(H)降低C向水中加入少量固体硫酸氢钠，c(H)增大，KW不变D将水加热，平衡逆向移动2常温下0.1 molL1醋酸溶液的pHa，下列能使溶液pH(a1)的措施是( )A将溶液稀释到原体积的10倍 B加入适量的醋酸钠固体C加入等体积0.2 molL1盐酸 D提高溶液的温度3已知在常温下，测得浓度均为0.1 mol/L的下列六种溶液的pH：溶质CH3COONaNaHCO3Na2CO3pH8.89.711.6溶质NaClONaCNC6H5ONapH10.311.111.3复分解反应存在一个规律：碱

11、性较强的物质发生类似反应可以生成碱性较弱的物质。依照该规律，请你判断下列离子反应不能成立的是()ACOC6H5OHHCOC6H5O BCO2H2OClO=HCOHClOCCO2H2OC6H5OHCOC6H5OH DCO2H2O2C6H5OCO2C6H5OH4. 25 时，在等体积的pH0的H2SO4溶液， 0.05 molL1的Ba(OH)2溶液，pH10的Na2S溶液， pH5的NH4NO3溶液中，发生电离的水的物质的量之比是()A1101010109 B1551095108C1201010109 D1101041095能说明醋酸是弱电解质的是()往苯酚钠溶液中加入醋酸可得苯酚 醋酸钠溶液呈

12、碱性可以用食醋清除热水瓶内的水垢 pH2的醋酸溶液稀释1000倍后pH小于5AB C D 6室温下向10 mL pH3的醋酸溶液中加水稀释后，下列说法正确的是()A溶液中导电粒子的数目减少 B溶液中变大C醋酸的电离程度增大，c(H)亦增大 D再加入10 mL pH11的NaOH溶液，混合液pH77. 室温下，把1mL0.1mol/L的H2SO4加水稀释成2L溶液，在此溶液中由水电离产生的H+，其浓度接近于（ ） A. 110-4 mol/L B. 110-8 mol/L C. 110-11 mol/L D. 110-10 mol/L8. 将pH为5的硫酸溶液稀释500倍，稀释后溶液中c (SO

13、42）：c (H+)约为（ ）A、1：1B、1：2C、1：10D、10：19. 弱酸H溶液的pH=3.0，将其与9倍体积的水混合后的pH可能是（ ）A. 3.6B. 4C. 5D. 2.710. 将体积均为10 mL、pH均为3的盐酸和醋酸，加入水稀释至a mL和b mL，测得稀释后溶液的pH均为5，则稀释后溶液的体积（ ）A.a=b=100 mLB.a=b=1000 mLC.ab D.ab11. 若在室温下pH=a的氨水与pH=b的盐酸等体积混合，恰好完全反应，则该氨水的电离度可表示为（ ） A.10a+b-12 % B. 10a+b-14 % C. 1012-a-b % D. 1014-a

14、-b %12. 在t时，稀硫酸和盐酸混合液中，c(H+)=10a molL1，c(OH-)=10b molL1，已知a+b=12.向20mL该混合酸溶液中逐滴加入pH=11Ba(OH)2溶液，生成BaSO4的量如图所示，当加入60mL Ba(OH)2溶液时，C点溶液的pH=6（体积变化忽略不计），试计算：（1）最初混合酸溶液中c(H2SO4)= ，c(HCl)= ；（2）A点pH= ；（3）B点比最初混合酸的pH增加多少（写出计算过程）？（lg3=0.48）第三节 盐类水解一盐类水解1. 定义：在溶液中盐电离出来的_跟_所电离出来的_ 或_结合生成_的反应，叫做盐类的水解。【解析】在溶液中，由

15、盐电离出的弱酸的阴离子或弱碱的阳离子跟水电离出的氢离子或氢氧根离子结合生成弱电解质（弱酸或弱碱），破坏了水的电离平衡，使其平衡向右移动，引起氢离子或氢氧根离子浓度的变化。2.影响水解的因素内因：盐类本身的性质 这是影响盐类水解的内在因素。组成盐的酸或碱越弱，盐的水解程度越大，其盐溶液的酸性或碱性就越强。外因：(1)温度：所以盐的水解是吸热反应，温度升高，水解程度增大。(2)浓度：溶液浓度越小，实际上是增加了水的量，可使平衡相正反应方向移动，使盐的水解程度增大。(3)溶液的酸碱性：盐类水解后，溶液会呈现不同的酸碱性。因此，控制溶液的酸碱性可以促进或抑制盐的水解。如在配制FeCl3溶液时常加入少量

16、盐酸来抑制FeCl3水解。【口诀】“无弱不水解，有弱即水解，越弱越水解，谁强显谁性”根据水的电离平衡H2O H+OH- 和下列条件的改变，填空：溶液酸碱性平衡移动方向C(H+)C(OH-）Kw加 热加HCl 加NaOH 加Na2CO3二、溶液中离子浓度比较1.清一条思路，掌握分析方法(1)首先必须形成正确的解题思路电解质溶液2. 根据水解原理判断弱酸（或弱碱）离子的水解程度是微弱的（双水解除外），因此，水解产物浓度极小。如NH4Cl溶液中：C（Cl）C（NH4）C（H）C（OH）多元弱酸根离子的水解要分步进行，其主要是第一步水解，以后的每一步水解程度非常小。如在Na2CO3溶液中：C（CO32

17、）C（HCO3）C（H2CO3）3. 电荷守恒：电解质溶液中所有阳离子所带有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：C（Na+）+C(H+)=C(HCO3)+2C(CO32)+C(OH-)。4. 物料守恒：电解质溶液中由于电离或水解因素，离子会发生变化，变成其他离子或分子等，但离子或分子中某特定元素的原子总数是不会改变的。如NaHCO3溶液中n(Na+):n（C）=1:1，推出：C（Na+）=C(HCO3-)+C(CO32-)+C(H2CO3)。5.质子守恒：由水电离出的C（H）水C（OH）水，得质子守恒关系为：C（OH）C（H）C（HCO3）2C（H2CO3）例

18、1.关于小苏打水溶液的表述不正确的是（）A、C（Na+）=C(HCO3-)+C(CO32-)+C(H2CO3) B、C（Na+）+C(H+)=C(HCO3-)+C(CO32-)+C(OH-) C、HCO3的电离程度小于HCO3的水解程度D、存在的电离有：NaHCO3NaHCO3，HCO3HCO32，H2OHOH。例2.常温下，将PH2的盐酸与PH12的氨水等体积混合后，离子浓度的关系正确的是（）A、C（Cl-）C(NH4+)C(H+)C(OH-) B、C(NH4+)C（Cl-） C(H+)C(OH-)C、C（Cl-）=C(NH4+)C(H+)=C(OH-) D、C(NH4+)C（Cl-）C(O

19、H-)C(H+)例3. 0.2mol/L HCN溶液和0.1mol/L NaOH溶液等体积混合后，混合溶液呈碱性，则下列关系正确的是（）A、C（HCN）C（CN） B、C（Na+） C(CN-)C、C（HCN）C（CN）C（OH） D、C（HCN）C（CN）0.1mol/L【针对训练】1 25 时，浓度均为0.2 mol/L的NaHCO3和Na2CO3溶液中,下列判断不正确的是 ( )w.w.w.k.s.5.u.c.o.mA.均存在电离平衡和水解平衡 B.存在的粒子种类相同C.c(OH-)前者大于后者 D.分别加入NaOH固体，恢复到原温度，c(CO33-)均增大2. 有4种混合溶液，分别由等

20、体积0.1mol/L的2种溶液混合面成：与； 与与 与 下列各项排序正确的是 ApH: B ： C.溶液中: D :3. 关于浓度均为0.1 mol/L的三种溶液：氨水、盐酸、氯化铵溶液，下列说法不正确的是A.c（NH+4）： B.水电离出的c（H+）：C.和等体积混合后的溶液：c（H+）c(OH)+c(NH3H2O)D.和等体积混合后的溶液：c（NH+4）c(Cl)c(OH)c(H+)4. 已知乙酸（HA）的酸性比甲酸（HB）弱，在物质的量浓度均为0.1mol/L的NaA和NaB混合溶液中，下列排序正确的是（ ）Ac(OH)c(HA)c(HB)c(H+)B c(OH-)c(A-)c(B-)c

21、(H+)C c(OH-)c(B-)c(A-)c(H+)D c(OH-)c(HB)c(HA)c(H+)5. 相同物质的量浓度的NaCN 和NaClO相比，NaCN溶液的pH较大，则同温同体积同浓度的HCN 和 HClO说法正确的是 A电离程度：HCNHClO BpH：HClOHCNC与NaOH恰好完全反应时，消耗NaOH的物质的量：HClOHCND酸根离子浓度：c(CN)c(ClO)6. 蒸干FeCl3水溶液后再强热,得到的固体物质主要是 ( )A. FeCl3 B. FeCl36H2O C. Fe(OH)3 D. Fe2O37. 在0.1molLNaHSO3溶液中存在着微粒浓度的关系式，正确的

22、是AC(Na)C(HSO3) C(SO32) C(H)C(OH)BC(Na)+C(H)= C(HSO3)+ C(SO32)+C(OH)CC(Na)+C(H)=C(HSO3)+2C(SO32)+ C(OH)DC(Na)= C(HSO3)+C(SO32)+ C(H2SO3)8. 已知常温下有浓度为0.1mol.L-1PH2的某一元弱酸HA溶液,；又知0.01molL1的一元碱BOH溶液中C(OH)/C(H)1010,将上述两种溶液等体积混合,所得溶液中离子深度大小关系正确的是 ( ) AC(OH)C(H)C(B)C(A) BC(A)C(B)C(H)C(OH) CC(B)C(A)C(OH)C(H) DC(B)C(A)C(H)C(OH)9. 将pH=3的盐酸溶液和pH=11的氨水等体积混和后,溶液中离子浓度关系正确的是 (A)C(NH4+)C(Cl-)C(H+)C(OH-) (B)C(NH4+)C(Cl-)C(OH-)C(H+)(C)C(Cl-)C(NH4+)C(H+)C(OH-) (D)C(Cl-)C(NH