专题十一电离平衡与盐类的水解

1、专题十电离平衡与盐类的水解、考点回顾1 考点阐释：考点1:电解质概念：电解质：在水溶液中或熔融状态下能够导电的化合物。如：酸、碱、盐和水等。 非电解质：在水溶液中和熔融状态下都不导电的化合物。强电解质和弱电解质强电解质弱电解质定义溶于水可完全电离的电解质溶于水只有部分电离的电解 质化合物类型离子化合物记忆部分共价化 合物一部分电离程度完全电离部分电离，存在电离平衡溶液中存在的粒子阴阳离子和水分子阴阳离子、电解质分子以及水 分子物质种类强酸、强碱、大多数盐弱酸、弱碱和水电离方程式+2H2SO4 = 2 H + S042+Ca(OH) 2 = Ca + 2 OH+NaHCO3= Na + HCO3

2、CH3COOH CH 3COO + H +NH3 NH4 + OHH2OH+ + OH 弱电解质的电离平衡概念：在一定条件(如温度、压强)下，当电解质分子电离成离子的速率与离子重新结合生成分子的速率相等时，电离过程就达到了平衡状态，叫电离平衡。影响电离平衡的因素 温度：升高温度，平衡向电离方向移动。但如果溶质为挥发性物质，则加热会导致浓度下降。 浓度：将弱电解质加水稀释， 平衡向电离方向移动； 减少生成物浓度，可以促进电离； 加入与阴阳离子相同的离子时，则产生同离子效应，抑制电解质的电离。电离方程式的书写 强电解质的电离应用“=”连接，弱电解质的电离用“ 一”连接。 多元弱酸的电离为分步电离，

3、且第一步为主要过程， 起决定作用。而多元弱碱的电离则可一步书写。考点2。水的电离和溶液的 pH水的电离：出0 -一 H+ + OH ，属于吸热反应。25C时，水的离子积常数为1X 1014； 影响水的电离程度的因素 温度：升高温度，水的电离程度增强，水的离子积增大。 酸或碱：加入酸和碱时都会抑制水的电离，但在稀溶液中，水的离子积常数不变。 易水解的盐：盐类的水解可促进水的电离，溶液的酸碱性和 pH值溶液酸碱性的判断：当 c (H+) = c (OH )时，溶液呈中性；当c (H+) c (OH )时，溶液呈酸性；当c (H+) C (OH )时，溶液呈碱性.若溶液中的c (H+)在1 x 10

4、 14mol/L1mol/L之间时,常用pH来表示,pH = - lg c ( H+) 因此在25C时，当pH = 7,溶液为中性；pH 7时，溶液为碱 性。溶液中pH的计算： 酸的pH:先求溶液中c (H+)，再根据公式计算 pH。当溶液为强酸时，加水稀释时， 每稀释10倍，pH增加1，但溶液的pH只能接近7。如果为弱酸，则增加的幅度比强酸小。碱的pH值：先求溶液中的 c (OH )，由水的离子积常数求出c (H+)，进而求出pH。如果为强碱，每稀释10倍，pH降低1,但溶液的pH只能接近7;若为弱碱，则降低的幅度 小于强碱。 酸与酸混合：当两种强酸混合时，先由H+的物质的量与溶液的体积求出

5、c (H +)，然后求出pH值 碱与碱混合：当两种强碱混合时，先求出由OH 的物质的量和溶液的体积求出c (OH)，由水的离子积常数求出c (H+)，进而求出pH。 酸碱混合时：首先判断哪种物质过量，来判断溶液的酸碱性，如果为酸性，则通过求得c (H+)而得到pH值；若为碱性，则首先计算c (OH )，由水的离子积解得 c (H+)，进而求出pH。考点3:盐类水解盐类水解的实质：盐中电离产生的阴离子或阳离子与水中电离产生的H+或OH 结合为更弱的电解质，从而减少了溶液中的H+或OH ，促进了水的电离，盐类水解的结果：促进水的电离，影响了溶液的酸碱性。酸性：强酸弱碱盐碱性：强碱弱酸盐 中性：强酸

6、强碱盐弱酸弱碱盐的酸碱性由阴阳离子的水解程度决定。影响盐类水解的因素因素水解平衡的影响c (H+)或 c (OH )内因水解的阴阳离子对应的酸或碱越弱，水解程度越强外因温度升温1水解程度增大增大降温水解程度减小减小浓度加水水解程度增大减小加盐水解程度减小增大溶 液的酸 碱性加酸抑制阳离子的水 解c (H+)增大，c (OH )减小加碱抑制阴离子的水 解c (H+)减小，c (OH、增大判断酸碱反应后溶液的 pH 强酸强碱反应时，酸碱恰好完全反应与溶液为中性属于同一状态； 强酸弱碱反应时，弱恰好完全反应，则溶液呈酸性，溶液呈中性时，为碱过量； 强碱与弱酸反应，恰好完全反应时，溶液显碱性，溶液为中

7、性时，酸过量。考点4。酸碱中和滴定实验原理以及目的：H+ + OH = H2O ,根据在反应过程中溶液的 pH的变化情况，可 以由已知浓度的酸(碱)测定未知浓度的酸(碱)的浓度。(12)实验所用试剂和仪器：酸式滴定管、碱式滴定管、锥形瓶、铁架台等，标准溶液、待 测溶液以及酸碱指示剂中和滴定过程中的注意事项： 滴定管的使用：先检验是否漏水，然后用水清洗，再用待装溶液洗涤23次，排除尖嘴处的气泡；装溶液，并调节溶液的高度在刻度线之内，记录体积。保留小数点后两位。 滴定时用移液管或滴定管取待测液于锥形瓶中，并加入指示剂，滴定时眼睛注视锥形瓶中颜色的变化以及溶液的流速，当滴入溶液后30秒后溶液颜色不再

8、变化，则可以判断反应进行完毕，记录所有标准液的体积。根据公式c (H+)v (酸)=c (OH ) v (碱)，计算出待测溶液的浓度。2考查角度：了解电解质和非电解质、强电解质和弱电解质的概念，能够准确判断物质分类。明确离子反应的实质，能够判断离子反应能否发生。掌握水的电离情况，了解溶液的pH等概念。能够进行简单的计算。掌握弱电解质的电离情况，并明确影响平衡的条件。溶液的酸碱性的判断以及强酸强碱中和滴定的原理。理解盐类水解的原理，能够判断盐溶液的酸碱性。了解盐类水解的用途。3.常见失误：电解质的判断中经常忽略电解质为化合物。只注意到导电的情况，所以常把单质或溶液认为成电解质；在非电解质的判断中

9、，经常认为出电解质以外的物质均为非电解质；判断强弱电解质时，常把沉淀认为是弱电解质。加入酸和碱都会抑制水的电离，很多情况下把由水电离产生的c (OH )或c (H+)减少认为成只有酸性或碱性。盐类水解过程促进了水的电离。也影响了盐溶液中各离子浓度的大小，在判断过程中会出现错误的概念。酸式酸盐的水解和电离同时发生，而溶液的酸碱性则是由它们程度的不同来判断的。 所以对应的阴阳离子浓度的变化也是比较复杂的，这一知识点也是学生常出错误的情况。酸碱中和反应的终点与恰好完全反应的关系也是学生经常混淆的地方。二、经典例题剖析例1 . (2007年高考山东理综14题)氯气溶于水达到平衡后，若其他条件不变，只改

10、变某一条件，下列叙述正确的是A .再通入少量氯气，c(H + )/c(CIO)减小B .通入少量SO2，溶液漂白性增强C.加入少量固体 NaOH，定有 c(Na +) = c(C) + c(CIO)D .加入少量水，水的电离平衡向正反应方向移动【解析】原反应为：CI2+出0H + + C+ HCIO，再通入少量氯气后，c(H + )与c(HCIO) 冋等程度增大，若 HCQ的电离度不变，c(H )/c(CIO )应该相等，但实际上 HCIO的电离度 减小，使c(CIO)增大倍数不够，所以 c(H +)/c(CIO)增大，A错。SO2与CI2反应，二者的 漂白性都减弱，B错。据电荷守恒有：c(N

11、a +)+ c(H +) = c(C)+ c(CIO)+ c(OH 一)，当溶液 呈中性时，c(H +) = c(OH)，才有c(Na +) = c(C) + c(CIO), C错。若在溶液中加入水，相 当于稀释次溶液，则酸性减弱，水的电离程度增强。【答案】D【点评】本题考查了既考查了化学平衡，又考查了电离平衡。次氯酸是一种弱电解质，在增加HCIO时，其电离度减小，在水中加酸或碱都抑制了水的电离，弱稀释酸或碱溶液时，则水的电离度增加。例2 .(2007高考天津理综11题)25C时，水的电离达到平衡： 出0 H + + OH ; AH 0，下列叙述正确的是A 向水中加人稀氨水，平衡逆向移动，c(

12、OH )降低B向水中加入少量固体硫酸氢钠，c(H )增大，Kw不变C向水中加人少量固体 CH3COONa，平衡逆向移动，c(H +)降低D将水加热，Kw增大，pH不变【解析】由题意可知，水的电离为吸热反应，当温度升高时，平衡象正向移动，c(H +)都增大，所以pH减小，D错误；当加入酸(NaHSO4 = Na+ + H + + SO42，相当于加入酸) 或碱(加入稀氨水 NH3 H2O.一 NH4+ + OH )时，都抑制了水的电离，而溶液中的c(H +)和c(OH )分别增大，由于温度不变，所以水的离子积不变，A错误，B正确；当加入可水解的盐(CH3COONa)时，因为存在 CH3COO +

13、 H2O 一 CH3COOH + OH 而促进水的 电离，C错误。【答案】B【点评】影响水电离的因素为加酸、碱一一抑制水的电离；温度(升高温度)、加入可水解的盐促进水的电离。例3. (2007高考上海化学第13题)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B 100mL 0.1mol/L的两溶液能中和等物质的量的氢氧化钠C pH = 3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【解析】盐酸为强电解质，在溶液中存在 HCI = H + + Cl；而醋酸为弱电解质，在水分 子作用下存在CH3COOH CH3COO

14、+ H +，它们均为一元酸，所以当它们物质的量相同时，完全电离时可以产生相同物质的量的H +，所以B正确；但如果它们的浓度相同时，强电解质电离产生的c(H+)更大，A项错误；当稀释两种溶液时由于弱电解质会继续电离而强 电解质不能，所以强电解质的pH增加更快，C错误；盐酸对应的盐为 NaCI，不水解，则加入到水中不影响c(H +),醋酸对应的盐为醋酸钠可以水解显碱性，c(OH )增加，所以，c(H +)明显减小，则D项错误。【答案】B【点评】强酸为强电解质，在水分子的作用下完全电离，弱酸为弱电解质，在水分子的作用下不完全电离，在稀释过程中强电解质不会继续电离，而弱电解质会继续发生电离。例4. (

15、2007高考全国1理综第7题)室温时，下列混合溶液的pH 一定小于7的是A pH = 3的盐酸和pH = 11的氨水等体积混合B pH = 3的盐酸和pH = 11的氢氧化钡溶液等体积混合C pH = 3的醋酸和pH = 11的的氢氧化钡溶液等体积混合D pH = 3的硫酸和pH = 11的氨水等体积混合【解析】由于盐酸、硫酸为强电解质，醋酸为弱电解质，所以pH相等的酸中醋酸的浓度最大，pH相等的碱中氨水的浓度最大，所以当它们混合时，酸过量的情况pH 一定小于7。【答案】C【点评】酸、碱反应时，其实质为H+ + OH = H2O，判断反应发生的情况应根据H +和oH 物质的量的大小。例5. (

16、2007高考北京理综第12题)有Na2CO3溶液 CHsCOONa溶液 NaOH 溶液各25mL ,物质的量浓度均为 0.1mol L一1,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25mL0.1mol L 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【解析】此三种溶液都为碱性溶液，为水解后呈现碱性，且H2CO3的酸性小于CH3COOH的酸性，NaOH为强碱，直接电离产生 OH ,所以当它们的pH相等时，浓度由 大到小的顺序为 C、HCO3一K + Ba2*、C、NO3A B C D【解析】由题目所给信

17、息可知， 此溶液中抑制了水的电离， 则说明溶液中加入了酸或碱， 所以溶液可能为酸性或碱性。组离子因为含有S2而不能在酸性条件下存在；组中有Fe2+ 不能在碱性条件下存在，中的HCO3在酸性和碱性溶液中都不能存在。【答案】B【点评】溶液中各离子是否可以大量共存，可以从以下几方面判断：生成弱电解质、沉 淀、气体等。（弱酸根离子与 H+结合生成弱酸、OH 则与不活泼金属阳离子形成弱碱，所以 不能大量共存。）、强氧化性离子与还原性离子不能大量共存；可以发生双水解反应的离子不能大量共存。如 Fe3+ （Al3+ ）与 HCO3、CO32、ClO 、S2、HS、AlO 2等大量共存。形 成络合物，如Fe3

18、 SCN。例7. （2007高考广东化学第15题）下列各溶液中，微粒的物质的量浓度关系正确的是A 1.0mol/L Na 2CO3 溶液：c（OH）= c（HCO3） + c（H *） + 2c（H2CO3）B 1.0mol/LNH 4CI 溶液：c（NH4*）= c（C）C向醋酸钠溶液中加入适量醋酸，得到的酸性混合溶液：c（Na *） c（CH 3COO） c（H * ） c（OH）D 向硝酸钠溶液中滴加稀盐酸得到的pH = 5的混合溶液：c（Na*） = c（NO3）【解析】在盐的混合溶液中，一般存在三个守恒：质量守恒、电荷守恒、质子守恒。在A 项中因为存在着 CO3? + H 2O p

19、HCO 3 + OH ； HCO3 + H 2OH 2CO3 + OH ,所以溶液中的OH 来自于三部分：由水电离产生（等于溶液中H +的物质的量）、CO32水解生成HCO3时产生的（等于 HCO3的物质的量）、CO32水解生成H2CO3时产生的（等于 H2CO3物质的量的2倍），所以A正确；NaNO3与盐酸均为强电解质，混合后各离子都不会 结合，所以物质的量都不变，则c（Na*） = c（NO3）, D项正确；NH4CI中NH4+发生水解，而Cl不水解，所以c（NH4*） c（C），B项错误；当醋酸钠与醋酸混合时，溶液中存在两个影 响 c（CH 3COO）的平衡：CH3COOH CH3COO

20、 + H + ； CH3COO + H2O - CH3COOH + ，由于溶液显酸性，所以醋酸的电离程度大于醋酸根离子的水解程度，则c（Na*） c(OH )c(HCO3 )c(H2CO3)2 1 + C. c(CO3 )+c(HCO3 )=0.1mol L- D. c(OH )= c(H )+ c(HCO3 )+ 2c(H2CO3)水解反应是典型的可逆反应。水解反应的化学平衡常数称为水解常数(用Kh表示)，请写出Na2CO3第一步水解反应的水解常数的表示式： 简答题：实验室中不少试剂瓶的标签外都涂有一层石蜡，其作用是_可。HCIO的酸性弱与碳酸，所以可以用CaCO3。5. B 【解析】二氧化

21、硫不是电解质， A错；从图上看，在 224mL时，0.05 mol L-1的 亚硫酸的pH远小于1,说明它是弱酸，B正确；根据方程式：2H2S+SO2=3S+2H2O得，原 氢硫酸溶液的物质的量浓度 0.1mo1L1, D错；从图中看出，同浓度的亚硫酸比氢硫酸的pH 小,则其酸性比氢硫酸的要强，C错。6. A【解析】本题考查中和热的测定和中和滴定实验的有关操作和目的。该实验是 一个定量实验，定量实验取关键之处就是减小误差，所以，在中和滴定实验的滴定过程中，眼睛要始终注视锥形瓶内溶液的颜色变化，B选项错误；中和滴定是通过指示剂来指示滴定终点，通过对测定数据的计算来确定待测液的浓度，故只要能满足上

22、述条件，则与滴加顺序无关，A正确。测中和热时，两烧杯间填满碎纸的作用是首先是保温，减少热量损失；中和 热是以生成1mol水为基准，中和反应的中和热均为放出57.3kJ/mol，而与酸碱的用量无关，故C、D均错误，填空题：1.【答案】 A ;水的电离是吸热过程，温度低时，电离程度小，c(H+)、c (OH)小 10 : 1 a+b=14 或：pH1 + pH2 =14曲线B对应95C，此时水的离子积为1012。HA为弱酸，HA中和NaOH后，混合溶液中还剩余较多的 HA分子，可继续电离出 H+，使溶液pH = 5。【解题思路】本题的关键是在搞清楚温度对水电离平衡、水的离子积和溶液 pH的影响。当

23、温度升高时，促进水电离， 水的离子积也增大，水中氢离子浓度、 氢氧根离子浓度 都增大，水的pH也增大，但溶液仍然呈中性。 因此结合图象中 A、B曲线变化情况及氢离子 浓度、氢氧根离子浓度可以判断则 25 C时水的电离平衡曲线应为 A，理由为水的电离是吸 热过程，升高温度，使水的电离程度增大。中25C时所得混合溶液的 pH = 7,溶液呈中性即酸碱恰好中和，即n(OH)= n(H+),则 V(NaOH) 10-5mo1 lT=V(H2SO4)10-4mo1 L 1，得 V(NaOH) ： V(H2SO4)= 10 : 1要注意是95C时，水的离子积为 10-12，即c(H+) c(OH)=10

24、12,即：等体积强酸碱 反应至中性时pH(酸)+ pH(碱)=12。根据95C时混合后溶液呈中性，pH2= b的某强碱溶液中c(OH)=1012；有100 X 10a= 1 x 10b 12,即：10 a*2= 10b 12，所以，有以下关系：a+b = 14,或：pH 1 + pH2 =14中在曲线B对应温度下，因pH(酸)+ pH(碱)=12,可得酸碱两溶液中 c(H+) = c(OH ), 如 是强酸、碱，两溶液等体积混合后溶液应呈中性；现混合溶液的pH = 5，即等体积混合后溶液显酸性，说明H+与OH 完全反应后又有新的 H+产生，酸过量，所以说酸HA是弱酸。【答案】 CO32+H2O

25、 - HCO3+OH -；向纯碱溶液中滴加数滴酚酞试液后，溶液显红色；然后逐滴加入氯化钙溶液直至过量， 若溶液红色逐渐变浅直至消失，则说明上述观点。1用pH试纸(或pH计)测常温下0.1mol L 纯碱溶液的pH，若pH V 12,则该同学 的观点正确；若 pH 12,则该同学的观点不正确。 B、D Kh= c(HC3_) c(OH_)c(CO3【解题思路】纯碱是盐不是碱，其溶液呈碱性的原因只能是盐的水解。证明的出发点是：把产生水解的离子消耗掉，看在无水解离子的情况下溶液是否发生变 化。离子是微观的，发生水解的量是看不到的，但水解后的结果溶液酸碱性和酸碱度是可以测量的，所以可用测溶液pH的方法来测定“水解度”。A式c(Na+)=2c(CO32)方程式两边分别是正负电荷，所以考虑电荷守恒。因为缺少HC03而错误。B式是离子浓度大小排序：c