2018届二轮复习水溶液中的离子平衡课件（50张）（全国通用） 50页

水溶液中的离子平衡 1 ．了解电解质在水溶液中的电离，以及电解质溶液的导电性。 2 ．了解弱电解质在水溶液中的电离平衡。 3 ．了解水的电离，离子积常数。 4 ．了解溶液 pH 的定义。了解测定溶液 pH 的方法，能进行 pH 的简单计算。 5 ．了解盐类水解的原理，影响盐类水解程度的主要因素，盐类水解的应用。 6 ．了解难溶电解质的沉淀溶解平衡及沉淀转化的本质 ( 不要求用溶度积常数进行相关计算 ) 。 ①②④ ①③ ① K W ＝ c (H ＋ )· c (OH － ) 　　条件 影响　　 升高 温度 通少量 HCl(g) 加少量 NaOH(aq) 加少量 NH 4 Cl(s) 平衡移动 K W 右移 左移 左移 右移 不变 不变 不变 增大 (2) 溶液的酸碱性和 pH ： ① 25℃ ， 0.01 mol/L 的盐酸中， c (OH － ) ＝ mol/L ，其 pH ＝ 。 ② pH ＝ 6 的水中 c (H ＋ ) ＝ mol/L ，该水显 性。 ③ 100℃ 时 (K W ＝ 10 － 12 ) ， 0.01 mol/L 的 NaOH 溶液的 pH 为 。 10 － 12 2 10 － 6 中 10 1 ．等浓度、等 pH 强酸、弱酸性质的比较 等物质的量浓度的盐酸 (a) 与醋酸溶液 (b) 等 pH 的盐酸 (a) 与醋酸溶液 (b) pH 或物质的量 浓度 pH ： a ＜ b 物质的量浓度： a ＜ b 溶液导电性 a ＞ b a ＝ b c (Cl － ) 与 c (CH 3 COO － ) 大小 c (Cl － ) ＞ c (CH 3 COO － ) c (Cl － ) ＝ c (CH 3 COO － ) 等体积溶液中和 NaOH 的量 a ＝ b a ＜ b 分别加该酸的钠盐固体后 pH 盐酸：不变醋酸溶液：变大 盐酸：不变醋酸溶液：变大 2 ．由水电离出的 c (H ＋ ) 或 c (OH － ) 的计算 (25℃ 时 ) (1) 中性溶液： c (H ＋ ) ＝ c (OH － ) ＝ 1.0×10 － 7 mol·L － 1 。 (2) 溶质为酸的溶液： H ＋ 来源于酸电离和水电离，而 OH － 只来源于水电离。如计算 pH ＝ 2 的盐酸中水电离出的 c (H ＋ ) ：方法是先求出溶液中 c (OH － ) ＝ 10 － 12 mol·L － 1 ，水电离出的 c (H ＋ ) ＝溶液中的 c (OH － ) ＝ 10 － 12 mol·L － 1 。 (3) 溶质为碱的溶液： OH － 来源于碱电离和水电离，而 H ＋ 只来源于水电离。如 pH ＝ 12 的 NaOH 溶液中 c (H ＋ ) ＝ 10 － 12 mol/L ，即水电离产生的 c (OH － ) ＝ c (H ＋ ) ＝ 10 － 12 mol/L 。 (4) 水解呈酸性或碱性的盐溶液： H ＋ 和 OH － 均由水电离产生。 如 pH ＝ 2 的 NH 4 Cl 溶液中由水电离出的 c (H ＋ ) ＝ 10 － 2 mol/L ； pH ＝ 12 的 Na 2 CO 3 溶液中由水电离出的 c (OH － ) ＝ 10 － 2 mol/L 。 (5) 某溶液中由水电离产生的 c (H ＋ ) 水 ＝ 10 － 13 mol·L － 1 ，说明水的电离受到了抑制，则该溶液的 pH 为 1 或 13 ，溶质为酸 ( 强酸的酸式盐 ) 或碱。某溶液中由水电离出的 c (H ＋ ) 水 ＝ 10 － 5 mol/L ，说明水的电离受到了促进，则该溶液的 pH ＝ 5 或 pH ＝ 9 ，溶液为强酸弱碱盐或强碱弱酸盐。 判断下列描述的正误 ( 正确的打 “√” ，错误的打 “ ×”) 。 1 ．水的离子积常数 K W 随着温度的升高而增大，说明水的 电离是放热反应 ( ) 解析： 因忽视温度对水的电离平衡的影响而造成判断错误；升高温度能促进水的电离， K W 增大，说明水的电离是吸热反应。 × 2 ．常温下，将 pH ＝ 3 的醋酸溶液稀释到原体积的 10 倍后， 溶液的 pH ＝ ( ) 解析： 因忽视加水稀释能促进弱电解质的电离而造成失误；醋酸为弱酸，稀释时会促进电离，稀释 10 倍后溶液的 pH 大于 3 而小于 4 。 3 ． 25℃ 和 60℃ 时，水的 pH 相等 ( ) 解析： 因忽视温度对水电离平衡的影响而造成失误；升高温度促进水的电离，其中的 c (H ＋ ) 增大， pH 减小。 × × 1 ．盐类水解的基本规律 有下列八种物质的溶液： ① NH 3 ·H 2 O 　 ② NaCl ③NH 4 Cl 　 ④ Na 2 CO 3 　 ⑤ CH 3 COOH 　 ⑥ H 2 SO 4 ⑦NaHCO 3 　 ⑧ CH 3 COONa (1) 溶液呈酸性的是 。 (2) 溶液呈碱性的是 。 (3) 能促进水电离的是 ，能抑制水电离的是 。 ③⑤⑥ ①④⑦⑧ ③④⑦⑧ ①⑤⑥ ①③⑤ ①② ①③⑤ 1 ．酸式盐溶液的酸碱性判断 (1) 强酸的酸式盐： 酸式酸根只电离不水解，溶液显酸性，且相当于一元强酸，如 NaHSO 4 。 (2) 弱酸的酸式盐： 酸式酸根既能电离，又能水解，因此溶液的酸碱性取决于酸式酸根电离程度和水解程度的相对大小。 ① 若水解程度大于电离程度，则溶液显碱性，如 NaHS 、 Na 2 HPO 4 。 ② 若电离程度大于水解程度，则溶液显酸性，如 NaHCO 3 、 NaHS 3 、 NaH 2 PO 4 。 [ 归纳 · 助学 ] 解析： 因忽视在加热条件下 NH 4 Cl 易分解而造成判断错误； NH 4 Cl 溶液受热会加速水解，且蒸干时 NH 4 Cl 还会分解。 × 2 ．盐酸中滴加氨水至中性，溶液中溶质为氯化铵 ( ) × × AgCl AgI Ag 2 S 2 ．沉淀溶解平衡的应用 (1) 沉淀的溶解和生成：当溶液的浓度商 Q c 大于 K sp 时，沉淀的溶解平衡向左移动，就会生成沉淀；当 Q c 小于 K sp 时，沉淀的溶解平衡向右移动，沉淀就会溶解； (2) 沉淀的转化：由一种沉淀转化为另一种沉淀的过程。若难溶电解质类型相同，则 K sp 较大的沉淀易转化为 K sp 较小的沉淀。 判断下列描述的正误 ( 正确的打 “√” ，错误的打 “ ×”) 。 1 ．向 AgCl 悬浊液中滴加 Na 2 S 溶液，白色沉淀变成黑色， 2AgCl ＋ S 2 － ===Ag 2 S↓ ＋ 2Cl － ( ) 解析： 对沉淀转化的实质认识不清而易出现判断错误；相同条件下， Ag 2 S 的溶解度小于 AgCl ，故向 AgCl 悬浊液中加入 Na 2 S 溶液时，能将 AgCl 转化为 Ag 2 S 。 √ 2 ．相同温度下，将足量氯化银固体分别放入相同体积的 ① 蒸馏水　 ② 0.1 mol/L 盐酸　③ 0.1 mol/L 氯化镁溶液　 ④ 0.1 mol 硝酸银溶液中， Ag ＋ 浓度： ① >④ ＝ ② >③ ( ) 解析： 因忽视 ④ 的溶液中 c (Ag ＋ ) 而过分强调 Cl － 、 Ag ＋ 对沉淀溶解平衡的影响而造成判断错误； ④ 中 c (Ag ＋ ) 最大， ① 中次之， ③ 中 c (Ag ＋ ) 最小。 × 3 ．往 AgI 沉淀中滴入稀 KCl 溶液有白色沉淀生成，说明 AgCl 比 AgI 更难溶 ( ) 解析： 只重视了实验现象而忽视了沉淀转化的实质造成判断错误；往 AgI 中滴入稀 KCl 溶液有白色沉淀生成，是由于增大了溶液中 c (Cl － ) ，溶液中 c (Ag ＋ )· c (Cl － ) ＞ K sp (AgCl) ，而产生 AgCl 白色沉淀，但 AgCl 的溶解度大于 AgI 。 × D D 从近几年高考命题的变化趋势来看，有关溶液中各种微粒 ( 分子、离子 ) 浓度大小关系的考查，成为电解质溶液考查的主流试题，此类题目考查的内容既与酸碱中和反应有关，又与盐类的水解有关，还与弱电解质的电离平衡有关。题目不仅偏重考查粒子浓度大小的关系，而且还侧重溶液中的各种守恒 ( 电荷守恒、物料守恒、原子守恒 ) 关系的考查。从而使题目具有一定的综合性、灵活性和技巧性。 D C 酸、碱等体积混合后溶液酸碱性的判断 (1) 强酸和强碱混合： (2) 酸和碱的 pH 之和为 14 ： B 2 ．常温下，下列对醋酸稀溶液的叙述正确的是 ( 　　 ) A ．将 pH ＝ a 的醋酸稀释变为 pH ＝ a ＋ 1 ，醋酸的浓度则 变为原来的 1/10 B ．将 pH ＝ a 的醋酸稀释为 pH ＝ a ＋ 1 的过程中， c (CH 3 COOH)/ c (H ＋ ) 变小 C ．用 pH ＝ a 的醋酸与 pH ＝ a ＋ 1 的醋酸分别中和等物质 的量的 NaOH 溶液，二者消耗的体积比为 1∶10 D ．等体积 pH ＝ a 的醋酸与 pH ＝ b 的 NaOH 溶液恰好中和 时，存在 a ＋ b ＝ 14 B B 与 K sp 相关的常见错误 (1) 溶度积 ( K sp ) 的大小只与难溶电解质性质和温度有关，不同的难溶电解质在相同温度下 K sp 不同，离子溶度的改变可使沉淀溶解平衡发生移动，但不能改变溶度积。 (2) 难溶电解质的 K sp 越小，溶解度就一定越小，如：常温下， K sp (AgCl) ＝ 1.8×10 － 10 ， K sp (Ag 2 CrO 4 ) ＝ 2.0×10 － 12 ，但溶解度 Ag 2 CrO 4 大于 AgCl 。 (3) 误认为 K sp 大的难溶电解质只能向 K sp 小的难溶电解质转化，反之不可能。实际上当两种难溶电解质 K sp 相差不是很大时，通过调节某种离子的浓度，可实现难溶电解质由 K sp 小的向 K sp 大的转化。 如图：横坐标为常温下溶液的 pH ，纵坐标为 Zn 2 ＋ 或 [Zn(OH) 4 ] 2 － 物质的量浓度的对数，回答下列问题： (1) 往 ZnCl 2 溶液中加入足量的氢氧化钠溶液，反应的离子方程式可表示为 ___________________________________ 。 (2) 从图中数据计算可得 Zn(OH) 2 的溶度积 K sp ＝ _______ 。 (3) 某废液中含 Zn 2 ＋ ，为提取 Zn 2 ＋ 可以控制溶液 pH 的范围是 ________ 。 [ 解析 ] 　 (1) 审题不清，容易造成漏写离子方程式。题意是指往 ZnCl 2 溶液中加入足量的氢氧化钠溶液，由题目图象可知，加入足量 NaOH 溶液的过程中，先生成 Zn(OH) 2 ，然后 Zn(OH) 2 溶解于过量的 NaOH 溶液，最终沉淀消失，应该书写这两个反应过程的离子方程式，而不能只写出其中的某一反应过程。 (2) c (OH － ) 和 c (H ＋ ) 的关系核算不清造成错答。错误认为 pH ＝ 8 时， c (OH － ) ＝ 10 － 8 而代错数据，正确的是当 pH ＝ 8 时，开始生成沉淀，此时 c (Zn 2 ＋ ) ＝ 10 － 5 mol/L ，故 K sp ＝ 10 － 5 ×( － 10 － 6 ) 2 ＝ 10 － 17 。 (3) 没有正确解读图示，为了使 Zn 2 ＋ 提取完全， pH ＜ 8 时，以 Zn 2 ＋ 存在， pH ＞ 12 时以 [Zn(OH) 4 ] 2 － 存在，只有 8 ＜ pH ＜ 12 时，以 Zn(OH) 2 存在。 [ 答案 ] 　 (1)Zn 2 ＋ ＋ 2OH － ===Zn(OH) 2 ↓ 和 Zn(OH) 2 ＋ 2OH － ===[Zn(OH) 4 ] 2 － ( 或者 Zn 2 ＋ ＋ 4OH － ===[Zn(OH) 4 ] 2 － ) (2)10 － 17 　 (3)8 ＜ pH ＜ 12 某温度时， BaSO 4 在水中的沉淀溶解平衡曲线如下图所示。下列说法正确的是 ( 　　 ) 解析： 选 。错误原因是不能根据沉淀溶解平衡的概念及移动分析图象中硫酸钡溶液中钡离子浓度与硫酸根离子浓度的关系。图中的曲线表示的是一定温度下，在饱和硫酸钡溶液中钡离子浓度与硫酸根离子浓度的关系。在温度不变时，无论是改变那种离子的浓度，另一种粒子的浓度只能在曲线上变化，不能出现在曲线外 ( 如 b 、 d ) ， A 错；由 d 点变化到 c 点，表示溶液中硫酸根离子浓度不变，但钡离子浓度增大，但是蒸发时，溶液中两种离子的浓度变化有两种情况，原溶液不饱和时都增大；原溶液饱和时，都不变， B 错；在 d 点，溶液中两种离子浓度都在曲线以下，说明溶液中硫酸钡未达到饱和，无硫酸钡沉淀生成， C 对；溶度积常数与温度有关，而与溶液中溶质的离子浓度无关，在 a 点和 c 点的溶度积常数相同， D 错。 C