大概念统摄下高考化学《水溶液中的离子反应与平衡》专题复习

1、大概念统摄下高三化学水溶液中的离子反应与平衡专题复习学习任务学习任务新课标学业要求新课标学业要求学业质量水平学业质量水平1.1.能用化学用语正确表示水溶能用化学用语正确表示水溶液中的离子反应与平衡液中的离子反应与平衡2.2.能举例说明离子反应与平衡能举例说明离子反应与平衡在生产生活的应用在生产生活的应用3.3.能进行溶液能进行溶液pH的简单计算的简单计算4.能分析解决生产、生活中有能分析解决生产、生活中有关电解质溶液的实际问题关电解质溶液的实际问题1.1.能运用宏观、微观、符号等描能运用宏观、微观、符号等描述、说明物质转化的本质和规律述、说明物质转化的本质和规律 2.2.能依据需要选择不同方法

2、，从能依据需要选择不同方法，从不同角度对物质及其变化进行分不同角度对物质及其变化进行分析和推断析和推断3.3.能运用化学原理和方法解释或能运用化学原理和方法解释或解决生产、生活中的实际问题解决生产、生活中的实际问题知识框架知识框架水溶液中的离水溶液中的离子反应与平衡子反应与平衡认知水平1L水55.6mol10-7mol水电离知识框架知识框架水的电离平衡水的电离平衡一、水的电离平衡一、水的电离平衡H2O+H2O H3O+OH-H2O H+OH-1.微粒间的数量关系：水电离出的n(H+) = n(OH) 2.平衡思想：水是极弱的电解质，存在电离平衡1.微粒间的数量关系H2O+H2O H3O+OH-

3、H2O H+OH-水电离出的n(H H+ +)=n(OHOH) (2)(2)加入碱加入碱 (3)(3)加入与加入与H H+ +或或OHOH- -反应的物质反应的物质 (1)(1)加入酸加入酸 水电离出的水电离出的c c(H(H)=)=c c(OH(OH) )但但c c(H(H) )液液、c c(OH(OH) )液液不一定相等不一定相等c c(H(H) )液液、c c(OH(OH) )液液相对大小决定溶液酸碱性相对大小决定溶液酸碱性一、水的电离平衡一、水的电离平衡【思考思考】溶液中的溶液中的c c(H(H) )与与c c(OH(OH) )是否相等是否相等？2.平衡思想H2O+H2O H3O+OH

4、-H2O H+OH-【思考思考】影响影响水的电离平衡的因素？水的电离平衡的因素？一、水的电离平衡一、水的电离平衡T、C、P？体系变化体系变化条件条件 平衡移平衡移动方向动方向KW水的电水的电离程度离程度c(OH)液液c(H)液液溶液酸碱溶液酸碱性性促进或促进或抑制抑制水水电离电离2.平衡思想平衡思想水的电离平衡影响因素水的电离平衡影响因素H2O H+OH-H0温度温度升温升温正向正向增大增大增大增大增大增大增大增大中性中性促进促进逆向逆向减小减小减小减小减小减小减小减小降温降温中性中性抑制抑制逆向逆向抑制抑制酸酸HCl增大增大逆向逆向减小减小抑制抑制减小减小酸性酸性不变不变增大增大逆向逆向减小

5、减小抑制抑制减小减小碱性碱性碱碱NaOH不变不变正向正向不变不变增大增大增大增大减小减小促进促进Na2CO3盐盐碱性碱性正向正向不变不变增大增大减小减小增大增大促进促进NH4Cl酸性酸性正向正向促进促进体系变化体系变化条件条件 平衡移平衡移动方向动方向KW水的电水的电离程度离程度c(OH)液液c(H)液液溶液酸碱溶液酸碱性性促进或促进或抑制抑制水水电离电离2.平衡思想平衡思想水的电离平衡影响因素水的电离平衡影响因素H2O H+OH-H0温度温度升温升温正向正向增大增大增大增大增大增大增大增大中性中性促进促进逆向逆向减小减小减小减小减小减小减小减小降温降温中性中性抑制抑制逆向逆向抑制抑制酸酸HC

6、l增大增大逆向逆向减小减小抑制抑制减小减小酸性酸性不变不变增大增大逆向逆向减小减小抑制抑制减小减小碱性碱性碱碱NaOH不变不变正向正向不变不变增大增大增大增大减小减小促进促进Na2CO3盐盐碱性碱性正向正向不变不变增大增大减小减小增大增大促进促进NH4Cl酸性酸性正向正向促进促进以上所加物质，均忽略溶解热效应以上所加物质，均忽略溶解热效应体系变化体系变化条件条件 平衡移平衡移动方向动方向KW水的电水的电离程度离程度c(OH)液液c(H)液液溶液酸碱溶液酸碱性性促进或促进或抑制抑制水水电离电离HCl逆向不变减小减小增大酸性酸性抑制抑制NaOH逆向不变减小增大减小碱性碱性抑制抑制Na2CO3正向不

7、变增大增大减小碱性碱性促进促进NH4Cl正向不变增大减小增大酸性酸性促进促进升温升温正向增大增大增大增大中性中性促进促进降温降温逆向减小减小减小减小中性中性抑制抑制Na等等正向不变增大增大减小碱性碱性促进促进酸酸碱碱盐盐温温度度其其他他2.平衡思想平衡思想水的电离平衡影响因素水的电离平衡影响因素H2O H+OH-H0溶质溶质数量关系酸碱性数量关系酸碱性平衡思想平衡思想【设问角度1】：已知所加溶质，问水的电离程度例：25 ，pH相同的氢氧化钠溶液与醋酸钠溶液，水电离出的c(OH)前者小于后者。()解题方法：解题方法：10-7mol/L 10-7mol/L(2011四川高考四川高考)25 时在等体

8、积的时在等体积的pH0的的H2SO4溶液溶液0.05 mol/L的的Ba(OH)2溶液溶液pH10的的Na2S溶液溶液pH5的的NH4NO3溶液中溶液中，发生电离的水的物质的量之比是发生电离的水的物质的量之比是()A1101010109 B1551095108C1201010109 D110104109【设问角度1】：已知所加溶质，问水的电离程度解题方法：解题方法：溶质的类别溶质的类别酸酸碱碱酸酸碱碱性性水水解解的的盐盐抑制抑制促进促进小于纯水的电离小于纯水的电离大于纯水的电离大于纯水的电离已知25 时在等体积的pH0的H2SO4溶液0.05 mol/L的Ba(OH)2溶液pH10的Na2S溶

9、液pH5的NH4NO3溶液c c(OH(OH) )水水c c(H(H) )水水1010-14-14mol/Lmol/L0.05mol/LBa(OH)0.05mol/LBa(OH)2 2: : pH0 (H2SO4) : c(H)溶液=1mol/Lc(OH)溶液=10-14mol/LKwc(H)pHpH10 (Na10 (Na2 2S):S):pHpH5 (NH5 (NH4 4NONO3 3) ) : : c(OH-)溶液=0.1mol/Lc(H+)溶液=10-13mol/LKwc(OH-)c c(OH(OH) )水水c c(H(H) )水水1010-13-13mol/Lmol/Lc(H+)溶液

10、=10-10mol/Lc(OH-)溶液=10-4mol/LKwc(H)c c(OH(OH) )水水c c(H(H) )水水1010-4-4mol/Lmol/Lc(H+)溶液=10-5mol/Lc(OH-)溶液=10-9mol/LKwc(H)c c(OH(OH) )水水c c(H(H) )水水1010-5-5mol/Lmol/L(2011四川高考四川高考)25 时在等体积的时在等体积的pH0的的H2SO4溶液溶液0.05 mol/L的的Ba(OH)2溶液溶液pH10的的Na2S溶液溶液pH5的的NH4NO3溶液中溶液中，发生电离的水的物质的量之比是发生电离的水的物质的量之比是()A1101010

11、109 B1551095108C1201010109 D110104109pH0(H2SO4) : 抑制抑制 c(OH)水水c(H)水水10-1414mol/Lmol/LpH10(Na2S): 促进促进 c(OH)水水c(H)水水10-4mol/Lmol/LpH5(NH4NO3) : 促进促进 c(H)水水c(OH)水水10-5mol/Lmol/L0.05mol/LBa(OH)0.05mol/LBa(OH)2 2: : 抑制抑制 c c(H(H) )水水c c(OH(OH) )水水1010-13-13mol/Lmol/L【设问角度1】：已知所加溶质，问水的电离程度A【设问角度2】：已知水的电离

12、程度，问溶液酸碱性例：常温下，由水电离的c(H)11013 molL1的溶液中：Ca2、K、Cl、HCO3能大量共存。()。该溶液的酸碱性？溶液的pH值？抑制抑制酸：酸：pH=1pH=1碱：碱：pH=13pH=13【设问角度3】：已知溶液酸碱性，问水的电离程度例：常温下，某碱性溶液(不考虑弱酸弱碱盐)pH=9，问水的电离出的H+或OH-浓度是多少？水电离的c(H)=10-5mol/L或10-9mol/L溶液中的c(H)=10-9mol/L常温下，pH=9溶液中c(OH)=10-5mol/LKwc(H)溶质H2O H+ + OH-碱：NaOH等盐：Na2CO3等抑制小于纯水的电离10-9mol/

13、L促进大于纯水的电离10-5mol/L例：常温下，某碱性溶液(不考虑弱酸弱碱盐)pH=9，问水的电离出的H+或OH-浓度是多少？解题方法归纳：解题方法归纳：10-7mol/L酸碱性酸碱性溶液中的c(H)=10-9mol/L溶液中c(OH)=10-5mol/L 10-7mol/L【小结】：（1）水电离出的H数目=水电离出的OH数目，但溶液中的c(H+)溶液、c(OH-)溶液不一定相等（2）c(H+)溶液与c(OH-)溶液的相对数量大小关系决定溶液的酸碱性（3）c(H+)溶液与c(OH-)溶液相互依存（同时存在）； 此消彼长；乘积为定值即Kwc(H)溶液c(OH)溶液（4）改变溶液酸碱性的途径：平

14、衡移动加酸、加碱抑制抑制水的电离，“增一抑一”加易水解的盐促进促进水的电离，“减一促一”(2015广东高考广东高考)一定温度下，水溶液中一定温度下，水溶液中H和和OH的浓度变化曲线如图。下的浓度变化曲线如图。下列说法正确的是列说法正确的是()A升高温度，可能引起由升高温度，可能引起由c向向b的变化的变化B该温度下，水的离子积常数为该温度下，水的离子积常数为1.01013C该温度下，加入该温度下，加入FeCl3可能引起由可能引起由b向向a的变化的变化D该温度下，稀释溶液可能引起由该温度下，稀释溶液可能引起由c向向d的变化的变化C典型例题典型例题1 1溶液中溶液中H H+ +和和OHOH- -量关

15、系量关系碱性碱性中性中性A A：c c点碱性溶液，点碱性溶液，b b点中性点中性abcabc各点的酸碱性各点的酸碱性酸性酸性C C：FeClFeCl3 3可水解显酸性可水解显酸性B B：由图可知应为：由图可知应为1.01.01010-14-14D D：温度不变，：温度不变，K Kw w不变不变c(H H+ +)/molL1c(OHOH- -)/molL1解题方法归纳溶液中解题方法归纳溶液中H+和和OH-量关系量关系角平分线：横坐标= =纵坐标即c(H H+ +)=c(OHOH- -)中性区中性区纵坐标横坐标即c(H H+ +) c(OHOH- -)酸性区酸性区：K Kw w= =c c(H(H

16、+ +) )c c(OH(OH- -) )纵坐标横坐标即c(H H+ +)c(OHOH- -)碱性区碱性区：等温线等温线：确定温度下,Kw=c c(H(H+ +) )c c(OH(OH- -) )【思考思考】改变横纵坐标，各个区改变横纵坐标，各个区域代表什么？域代表什么？c c(OH(OH- -)/)/molLmolL1 1c c(H(H+ +)/)/molLmolL1 1横坐标= =纵坐标即c(H H+ +)=c(OHOH- -)中性区中性区碱性区碱性区酸性区酸性区碱性区碱性区酸性区酸性区Kw1Kw21.1.看面看面横纵坐标横纵坐标2.2.看线看线增减性增减性3.3.看点看点起点、交点、起点

17、、交点、拐点、极值点拐点、极值点 1.(2013大纲全国卷大纲全国卷)下图表示水溶液中下图表示水溶液中c(H)和和c(OH)的关系，下列判断错的关系，下列判断错误的是误的是()配套练习配套练习A两条曲线间任意点均有两条曲线间任意点均有c(H)c(OH)KWBM区域内任意点均有区域内任意点均有c(H)c(OH)C图中图中T1T2DXZ线上任意点均有线上任意点均有pH7DA:任意点确定，温度确定，任意点确定，温度确定， c(H)c(OH)KW成立成立B ：M M区域内纵坐标大于横坐标即区域内纵坐标大于横坐标即 c(H) c(OH)C： KW1KW2 T1c(Na)CM点和点和N点所示溶液中水的电离

18、程度相同点所示溶液中水的电离程度相同DQ点消耗点消耗NaOH溶液的体积等于醋酸溶液溶液的体积等于醋酸溶液 的体积的体积配套练习配套练习配套练习配套练习3 32525时时pHpH6 6的的HClHCl和和NHNH4 4ClCl溶液，其中水电离出的溶液，其中水电离出的c c(H(H+ +) )分别为分别为xmolLxmolL- -1 1、ymolLymolL- -1 1。两者关系为（。两者关系为（ ）A A相等相等B BxyxyC Cx x1010- -2 2y yD Dx x10102 2y y配套练习答案配套练习答案配套练习配套练习1.(2013大纲全国卷大纲全国卷) 答案：答案：D配套练习配

19、套练习2.(20132.(2013山东高考山东高考) ) 答案：答案： C C 配套练习配套练习3. 3. 答案：答案： C C 知识框架知识框架电电解解质质在在水水中中的的行行为为体系变化体系变化条件条件 平衡移平衡移动方向动方向KW水的电水的电离程度离程度c(OH)液液c(H)液液溶液酸碱溶液酸碱性性促进或促进或抑制抑制水水电离电离Na2CO3正向不变增大增大减小碱性碱性促进促进NH4Cl正向不变增大减小增大酸性酸性促进促进H2O H+OH-二、电解质在水中的行为二、电解质在水中的行为1.可溶性盐的水解本质KI 盐盐【思考思考】盐一定促进水的电离吗？盐一定促进水的电离吗？NaHSONaHS

20、O4 4H2O H+ + OH-二、电解质在水中的行为二、电解质在水中的行为1.可溶性盐的水解本质KI NaHSONaHSO4 4I I- - + K K+ + CO32- + H2O HCO3- +OH - Na2COCO3 3 = CO32- + 2Na+H2O H+ + OH -+ HCO3- -H H+ + +Na+Na+ + + + SO42-2- 等浓度等浓度NaNa2 2COCO3 3溶液与溶液与CHCH3 3COONaCOONa溶液溶液谁碱谁碱性强？谁更能促进水的电离？性强？谁更能促进水的电离？HI为强酸为强酸KOH为强碱为强碱 CH3COONa = CH3COO- + Na+

21、H2O H+ + OH -+CH3COOHCH3COO- + H2O CH3COOH +OH - CO32- + H2O HCO3- +OH - Na2COCO3 3 = CO32- + 2Na+H2O H+ + OH -+ HCO3- -25 Kh1=Kw /Ka210-3 HCOHCO3 3- - CO CO3 32- 2- +H+H+ + 25 K Ka2a2=4.7=4.71010-11-11CHCH3 3COOHCOOH CH CH3 3COOCOO- - +H +H+ + 25 K Ka a=1.75=1.751010-5-525 Kh=Kw /Ka10-9 C CH H3 3CO

22、OCOO- - COCO3 32-2- CH3COOH HCO3- - 电离水水解解2.盐类水解的规律常温下，0.1 molL1的三种盐溶液NaX、NaY、NaZ的pH分别为7、8、9，则下列判断中正确的是()AHX、HY、HZ的酸性依次增强B水的电离程度：NaXNaYNaZC电离常数：K(HZ)K(HY)Dc(X)c(Y)c(HY)c(Z)c(HZ)典型例题典型例题1 1DNaXNaX、NaYNaY、NaZNaZ的的pHpH为为7 7、8 8、9 9则则HXHX强酸，强酸，HYHY弱酸、弱酸、HZHZ弱酸弱酸酸性：酸性：HXHYHZHXHYHZ根据物料守恒可知根据物料守恒可知D D项正确项正

23、确C CH H3 3COOCOO- - COCO3 32-2- CH3COOH HCO3- - 电离水水解解典型例题典型例题2 2常温下，醋酸的Ka=1.810-5约等于氨水的Kb，试判断(NH4)2CO3溶液的酸碱性？例：常温下，1L某碱性溶液(不考虑弱酸弱碱盐) pH=9，问水的电离出的H+或OH-的数目是多少？【思考思考】为什么不考虑弱酸弱碱盐？为什么不考虑弱酸弱碱盐？碱性碱性K（氨水）=K（醋酸）K(H2CO3)K(HCO3-)1L,pH=7的CH3COONH4溶液，水电离出的H+是否为10-7mol? N NH H4 4+ + COCO3 32-2- NH3 . .H2O HCO3-

24、 - 电离水水解解大于10-7mol 7B7C7D无法判断无法判断 A典型例题典型例题4 4 纵坐标即c(Ag+ +)Ksp不饱和不饱和: :c(Ag+)c(Cl-) 纵坐标即c(Ag+ +)c(ClCl- -)1已知25 下，Ka(HCOOH)1.78104，Kb(NH3H2O)1.79105。保持25 不变，向一定体积0.1 molL1的氨水中滴加0.1 molL1的甲酸溶液。在滴加过程中下列说法正确的是()A水的电离常数先增大后减小B当氨水和甲酸溶液体积相等时，c(HCOO)c(NH4)Cc(NH3H2O)与c(NH4)之和始终保持不变D甲酸与氨水恰好中和时，溶液显酸性 配套练习配套练习

25、2.2.（20192019年新课标年新课标）绚绚丽多彩的无机颜料的应用曾创造了古代绘画和彩陶丽多彩的无机颜料的应用曾创造了古代绘画和彩陶的辉煌。硫化镉的辉煌。硫化镉(CdS)是一种难溶于水的黄色颜料，其在水中的沉淀溶解平是一种难溶于水的黄色颜料，其在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是（衡曲线如图所示。下列说法错误的是（ ） A.图中图中a和和b分别为分别为T1、T2温度下温度下CdS在水中的溶解度在水中的溶解度B.图中各点对应的图中各点对应的Ksp的关系为：的关系为：Ksp(m)=Ksp(n)Ksp(p)Ksp(q)C.向向m点的溶液中加入少量点的溶液中加入少量Na2S固体，溶液组成由固体，溶液组成由m 沿沿mpn线向线向p方向移动方向移动D.温度降低时，温度降低时，q点的饱和溶液的组成由点的饱和溶液的组成由q沿沿qp线向线向p方向移方向移动动配套练习配套练习3.3.下列说法正确的是下列说法正确的是( ( ) )A A向向10 mL10 mL浓度为浓度为0.1 molL0.1 molL1 1 CH C