2019高考化学二轮复习 第1部分 第9讲 水溶液中的离子平衡学案.docx

第9讲水溶液中的离子平衡知考点明方向满怀信心正能量设问方式溶液酸碱性判断及pH计算与比较例(2017全国卷，13)，(2017全国卷，12)盐类水解与离子浓度大小比较例(2018江苏卷，14)，(2018北京卷，6)中和滴定及迁移应用例(2018全国卷，27)，(2018全国卷，28)(2018全国卷，13)，(2018天津卷，9)溶液中的三大平衡问题例(2018天津卷，6)，(2018天津卷，10)知识点网络线引领复习曙光现释疑难研热点建模思维站高端考点一溶液的酸碱性和pH)命题规律：1题型：选择题、填空题。2考向：(1)运用勒夏特列原理分析外因对电离平衡影响；(2)pH的相关计算；(3)电离常数的计算与应用方法点拨：1熟悉“四条件”对弱电解质电离的影响条件改变影响微粒浓度影响结果电离程度电离常数浓度加水正向移动弱酸的H、酸根离子浓度减小，OH浓度增大；弱碱的OH，金属离子(NH)浓度减小，H浓度增大增大不变加弱电解质正向移动弱电解质相应离子和弱电解质浓度均增大减小不变加热正向移动弱电解质分子浓度减小；弱电解质相应离子浓度增大增大增大同离子效应逆向移动弱电解质浓度增大，“同离子”浓度增大，相反电荷离子浓度减小减小不变加入与弱电解质反应的物质正向移动参与反应的离子浓度减小，其他离子浓度增大增大不变2对比区分影响水电离的因素3溶液的酸碱性及pH的本质(1)(在任何温度下的)中性溶液中c(H)c(OH)，常温下中性溶液pH7，温度升高时，中性溶液的pH7。(2)溶液pH的计算方法先判断溶液的酸碱性4弱电解质的平衡常数特点与计算(1)弱电解质(以弱酸HX为例)电离平衡常数K，对于多元酸，通常也是进行粗略计算的。(2)同一弱电解质，K值只与温度有关，一般情况下，温度升高，K值增大；对于多元弱酸来说，其K1K2K3。1(1)下列说法正确的是(ADEF)A(2018天津卷)向C6H5ONa溶液中通入CO2溶液变浑浊，说明酸性：H2CO3C6H5OHB(2016江苏卷)室温下，稀释0.1 mol/L CH3COOH溶液，溶液的导电能力增强C(2017江苏卷)已知常温下，Ka(HCOOH)1.77104，Ka(CH3COOH)1.75105，则用相同浓度的NaOH溶液分别滴定等体积pH均为3的HCOOH和CH3COOH溶液至终点，消耗NaOH溶液的体积相等D(2017全国卷)氢硫酸不能与碳酸氢钠溶液反应，而亚硫酸可以，说明氢硫酸比亚硫酸的酸性弱E(2017全国卷)氢硫酸的导电能力低于相同浓度的亚硫酸，说明氢硫酸比亚硫酸的酸性弱F(2017全国卷)0.10 molL1的氢硫酸和亚硫酸的pH分别为4.5和2.1说明氢硫酸比亚硫酸的酸性弱(2)(2018天津卷)CO2可以被NaOH溶液捕获。若所得溶液pH13，CO2主要转化为！_CO_#(写离子符号)；若所得溶液c(HCO)：c(CO)2：1，溶液pH！_10_#。(室温下，H2CO3的K14107；K251011)(3)(2017江苏卷)H3AsO3和H3AsO4水溶液中含砷的各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH的关系分别如图1和图2所示。以酚酞为指示剂(变色范围pH 8.010.0)，将NaOH溶液逐滴加入到H3AsO3溶液中，当溶液由无色变为浅红色时停止滴加。该过程中主要反应的离子方程式为！OHH3AsO3=H2AsOH2O#。H3AsO4第一步电离方程式H3AsO4H2AsOH的电离常数为Ka1，则pKa1！_2.2_#(pKa1lgKa1 )。突破点拨(1)强酸与弱酸对比时注意两点：二者是物质的量浓度相同，还是pH即c(H)相同；对比的问题是与c(H)有关还是与能提供的n(H)有关；(2)涉及到电离常数，既可以用常规的计算方法解答，也可以根据图像中特殊点突破。解析(1)根据强酸制弱酸的原理可知选项A正确；稀释0.1 mol/L CH3COOH溶液时，溶液中离子浓度减小，所以导电能力减弱，选项B错误；pH均为3的HCOOH和CH3COOH溶液，醋酸浓度大，所以等体积的两种酸溶液进行中和滴定时，醋酸溶液消耗的NaOH溶液的体积大，选项C错误；氢硫酸不能与碳酸氢钠溶液反应，而亚硫酸可以，体现强酸制备弱酸的规律，可说明亚硫酸的酸性比氢硫酸强，选项D正确；氢硫酸的导电能力低于相同浓度的亚硫酸，可说明亚硫酸的电离程度大，则亚硫酸的酸性强，选项E正确；0.10molL1的氢硫酸和亚硫酸的pH分别为4.5和2.1，可说明亚硫酸的电离程度大，酸性较强，选项F正确。(2)CO2可以被NaOH溶液捕获。若所得溶液pH13，因为得到溶液的碱性较强，所以CO2主要转化为碳酸根离子(CO)。若所得溶液c(HCO)c(CO)21，则根据第二步电离平衡常数K251011，所以氢离子浓度为11010 mol/L，pH10。(3)根据图知，碱性条件下H3AsO3的浓度减小、H2AsO浓度增大，说明碱和H3AsO3反应生成H2AsO，该反应为酸碱的中和反应，同时还生成水，离子方程式为：OHH3AsO3=H2AsOH2O；pH2.2时，c(H)102.2 mol/L，c(H3AsO4)c(H2AsO)，所以Ka1c(H)102.2 mol/L pKa1lgKa12.2。【变式考法】(1)(2018北京卷)磷精矿粉酸浸时发生反应：2Ca5(PO4)3(OH)3H2O10H2SO410CaSO40.5H2O6H3PO4该反应体现出酸性关系：H3PO4！_”或“相应酸式盐。(4)相互促进水解的盐单独水解的盐水解相互抑制的盐。水解程度越大消耗越多存在越少。2盐类水解的应用应用举例(1)加热促进水解方便生活热的纯碱溶液去污力强(纯碱水解显碱性，在碱性条件下油脂水解，并不是纯碱和油脂直接反应)(2)分析盐溶液的酸碱性、比较对应酸碱性强弱等物质的量浓度的Na2CO3、NaHCO3溶液均显碱性，且碱性：Na2CO3NaHCO3(3)判断离子能否大量共存Al3和HCO因发生水解互促反应不能大量共存(4)配制或贮存盐溶液方法配制FeCl3溶液，要向FeCl3溶液中加入适量盐酸(不能将其直接溶于水中)(5)胶体制备与作净水剂原理铝盐、铁盐净水；制备Fe(OH)3胶体(6)化肥的使用禁忌铵态氮肥不宜与草木灰混合使用(7)泡沫灭火器的反应原理Al33HCO=Al(OH)33CO2水解相互促进的结果(8)无水盐制备的条件控制由MgCl26H2O制MgCl2，在干燥的HCl气流中加热(9)判断盐溶液蒸干的产物将AlCl3或Al(NO3)3、Fe(NO3)3、FeCl3溶液蒸干灼烧得到的是Al2O3(或Fe2O3)而不是AlCl3或Al(NO3)3、Fe(NO3)3、FeCl3(10)某些盐的分离除杂措施方法为除去MgCl2酸性溶液中的Fe3，可在加热搅拌的条件下加入MgO、MgCO3或Mg(OH)2，过滤后再加入适量的盐酸(11)盐溶液除锈原理解释NH4Cl溶液除去金属表面的氧化物(NH水解显酸性)3“三大守恒”解决溶液中离子浓度大小比较1(1) 下列说法中正确的是(CE)A(2018天津卷)某温度下，一元弱酸HA的Ka越小，则NaA的Kh(水解常数)越小B(2016江苏卷)0.1 mol/L Na2CO3溶液加热后，溶液的pH减小C(2017天津卷)用可溶性的铝盐和铁盐处理水中的悬浮物D(2017天津卷)蒸发Al与稀盐酸反应后的溶液来制备无水AlCl3E(2016全国卷乙)配制氯化铁溶液时，将氯化铁溶解在较浓的盐酸中再加水稀释(2)(2018江苏卷)(双选)H2C2O4为二元弱酸，Ka1(H2C2O4)5.4102，Ka2 (H2C2O4)5.4105，设H2C2O4溶液中c(总)c(H2C2O4)c(HC2O) c(C2O)。室温下用NaOH溶液滴定25.00 mL 0.100 0 molL1 H2C2O4溶液至终点。滴定过程得到的下列溶液中微粒的物质的量浓度关系一定正确的是(AD)A0.100 0 molL1 H2C2O4溶液：c(H) 0.100 0 molL1c(C2O)c(OH)c(H2C2O4)Bc(Na) c(总)的溶液：c(Na)c(H2C2O4)c(C2O)c(H)CpH7的溶液：c(Na)0.100 0 molL1c(C2O)c(H2C2O4)Dc(Na ) 2c(总)的溶液：c(OH)c(H)2c(H2C2O4)c(HC2O)突破点拨(1)盐溶液的配制、保存和蒸发都要注意考虑水解问题；(2)蒸发溶液时能彻底水解的盐主要是水解产物中生成了挥发性的强酸，如硝酸和盐酸；(3)多元弱酸的酸式盐的显性，主要取决于其水解程度与电离程度的相对大小。解析(1)酸的电离常数越小，则酸性越弱，对应的盐水解程度越大，水解常数越大，选项A错误；水解吸热，加热水解程度增大，碱性增强，选项B错误；铝盐和铁盐均可水解产生胶体，吸附水中的悬浮物，选项C正确；AlCl3易水解，溶液加热蒸发时，由于水解产生的HCl逸出，水解不断进行，会产生氢氧化铝，继续加热氢氧化铝分解，最后得到氧化铝，选项D错误；由于氯化铁极易水解，所以配制溶液时加入盐酸抑制其水解，选项E正确。(2)H2C2O4溶液中的电荷守恒为c(H)c(HC2O)2c(C2O)c(OH)，0.1000 molL1 H2C2O4溶液中0.1000 mol/Lc(H2C2O4)c(HC2O)c(C2O)，两式整理得c(H)0.1000 mol/Lc(H2C2O4)c(C2O)c(OH)，选项A正确；c(Na)c(总)时溶液中溶质为NaHC2O4，HC2O既存在电离平衡又存在水解平衡，HC2O水解的离子方程式为HC2OH2OH2C2O4OH，HC2O水解常数Kh1.851013c(H2C2O4)，选项B错误；滴入NaOH溶液后，溶液中的电荷守恒为c(Na)c(H)c(HC2O)2c(C2O)c(OH)，室温pH7即c(H)c(OH)，则c(Na)c(HC2O)2c(C2O)c(总)c(C2O)c(H2C2O4)，由于溶液体积变大，c(总)0.100 0mol/L，c(Na)c(OH)，溶液中正确的离子浓度大小为：c(Na)c(Cl)c(CH3COO)c(OH)，选项A正确；0.1 mol/L NH4Cl与0.1 mol/L氨水等体积混合(pH7)，溶液呈碱性，说明一水合氨的电离程度大于铵根离子的水解程度，则c(NH)c(NH3H2O)，结合物料守恒可得c(NH)c(Cl)c(NH3H2O)，溶液中正确的离子浓度大小为：c(NH)c(Cl)c(NH3H2O)c(OH)，选项B错误；0.1 mol/L Na2CO3与0.1 mol/L NaHCO3溶液等体积混合，根据物料守恒可得：c(Na)c(CO)c(HCO)c(H2CO3)，选项C正确；0.1 mol/L Na2C2O4与0.1 mol/L HCl溶液等体积混合(H2C2O4为二元弱酸)，恰好反应生成NaHC2O4，根据电荷守恒可知：2c(C2O)c(HC2O)c(Cl)c(OH)c(Na)c(H)，选项D错误；2(2018北京卷)测定0.1 molL1 Na2SO3溶液先升温再降温过程中的pH，数据如下。时刻温度/25304025pH9.669.529.379.25实验过程中，取时刻的溶液，加入盐酸酸化的BaCl2溶液做对比实验，产生白色沉淀多。下列说法不正确的是(C)ANa2SO3溶液中存在水解平衡：SOH2OHSOOHB的pH与不同，是由于浓度减小造成的C的过程中，温度和浓度对水解平衡移动方向的影响一致D与的Kw值相等解析Na2SO3是强碱弱酸盐，存在水解平衡：SOH2OHSOOH、HSOH2OH2SO3OH，选项A正确；取时刻的溶液，加入盐酸酸化的BaCl2溶液，产生白色沉淀多，说明实验过程中部分Na2SO3被氧化成Na2SO4，与温度相同，与对比，SO浓度减小，溶液中c(OH)减小，的pH小于，B项正确；盐类水解为吸热过程，的过程，升高温度SO水解平衡正向移动，c(SO)减小，水解平衡逆向移动，温度和浓度对水解平衡移动方向的影响相反，选项C错误；Kw只与温度有关，与温度相同，Kw值等，选项D正确。3(2018湖北八市联考)(1)Na2S2O4溶液在空气中易被氧化，课题小组测定 0.05 molL1Na2S2O4溶液在空气中pH变化如图：0t1段主要生成HSO，根据pH变化图，HSO的电离平衡！_#水解平衡(填“”或“”)，课题小组推测Na2S2O4溶液在空气中易被氧化，0t1发生离子反应方程式为！2S2OO22H2O=4HSO#。t3时溶液中主要阴离子符号！_SO_#。(2)25 时，H2SO3HSOH的电离常数Ka1102 molL1，则该温度下NaHSO3水解反应的平衡常数Kh！_11012_#molL1，若向NaHSO3溶液中加入少量的I2，则溶液中将！_增大_#(填“增大”“减小”或“不变”)。(3)AlCl3在溶液中分三步水解：Al3H2OAl(OH)2HK1Al(OH)2H2OAl(OH)HK2Al(OH)H2OAl(OH)3HK3以上水解反应的平衡常数K1、K2、K3由大到小顺序是！_K1K2K3_#。通过控制条件，以上水解产物聚合，生成聚合氯化铝，离子方程式为xAl3yH2OAlx(OH)yH，欲使平衡正向移动可采用的方法是(填字母)！_bd_#。a降温 b加水稀释c加入NH4Cl d加入NaHCO3(4)对于易溶于水的正盐MnRm溶液，若pH7，其原因是！RnnH2OHR(n1)nOH#；若pHK2K3。盐类的水解是吸热反应，降温使平衡逆向移动；越稀越水解，加水稀释，可以促进水解平衡正向移动；NH4Cl溶于水呈酸性，使水解平衡逆向移动；NaHCO3与H反应，使水解平衡正向移动，故可以采用的方法是b、d。(4)pH7，说明该盐一定是弱酸盐，故一定发生酸根离子的水解；pHKsp：溶液过饱和，有沉淀析出QcKsp：溶液饱和，处于平衡状态QcKsp(AgI)B(2018天津卷)向含有ZnS和Na2S的悬浊液中滴加CuSO4溶液，生成黑色沉淀，说明；Ksp(CuS)Ksp(ZnS)C(2018江苏卷)如图是室温下用Na2SO4除去溶液中Ba2达到沉淀溶解平衡时，溶液中c(Ba2 )与c(SO)的关系曲线，说明溶液中c(SO)越大c(Ba2)越小D(2017全国卷)在湿法炼锌的电解循环溶液中，较高浓度的Cl会腐蚀阳极板而增大电解能耗。可向溶液中同时加入Cu和CuSO4，生成CuCl沉淀从而除去Cl。根据溶液中平衡时相关离子浓度的关系图，由图可知Ksp(CuCl)的数量级为107(2)(2017全国卷)若“滤液”中c(Mg2)0.02 mol/L，加入双氧水和磷酸(设溶液体积增加1倍)，使Fe3恰好沉淀完全即溶液中c(Fe3)1105 mol/L，此时是否有Mg3(PO4)2沉淀生成？！KspFePO4c(Fe3)c(PO)1.31022，则c(PO)1.31017 mol/L，QcMg3(PO4)2c3(Mg2)c2(PO)(0.01)3#！(1.31017)21.6910401.01024，则无沉淀。_#(列式计算)。FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分别为1.31022、1.01024。(3)(2017海南卷)向含有BaSO4固体的溶液中滴加Na2CO3溶液，当有BaCO3沉淀生成时溶液中！_24_#。(已知Ksp(BaCO3)2.6109，Ksp(BaSO4)1.11010)(4)(2016全国卷乙)在化学分析中采用K2CrO4为指示剂，以AgNO3标准溶液滴定溶液中Cl，利用Ag与CrO生成砖红色沉淀，指示到达滴定终点。当溶液中Cl恰好沉淀完全(浓度等于1.0105 molL1)时，溶液中c(Ag)为！_2.0105_#molL1，此时溶液中c(CrO)等于！_5103_#molL1。(已知Ag2CrO4、AgCl的Ksp分别为2.01012和2.01010)突破点拨(1)运用Qc与Ksp的大小关系判断溶液混合后是否产生沉淀时，一定要用混合后溶液中离子浓度代入计算；(2)同一溶液中有几种具有含有相同离子的沉淀物共存时，可以通过所含相同的那种离子浓度进行相互间的求算。解析(1)向NaCl、NaI的混合稀溶液中滴入少量稀AgNO3溶液，有黄色沉淀生成，说明先达到AgI的溶度积，但由于NaCl、NaI的浓度未知，不能说明AgCl、AgI溶度积的大小，选项A错误；向含有ZnS和Na2S的悬浊液中滴加CuSO4溶液，虽然有ZnS不溶物，但是溶液中还有Na2S，加入硫酸铜溶液以后，Cu2一定与溶液中的S2反应得到黑色的CuS沉淀，不能证明发生了沉淀转化。选项B错误；根据图像可见横坐标越小，纵坐标越大，lgc(SO)越小，lgc(Ba2)越大，说明c(SO)越大c(Ba2)越小，选项C正确；由图中曲线任找一点，通过横坐标和纵坐标对应的离子浓度可知Ksp(CuCl)数量级大约为107，选项D正确。(2)注意体积增加1倍后，c(Mg2)0.01 mol/L，再根据FePO4的Ksp和c(Fe3)可求出溶液中的c(PO)，再根据c(PO)和c(Mg2)，根据Mg3(PO4)2的Ksp可以判断是否有Mg3(PO4)2沉淀生成。(3)分子分母同乘c(Ba2)即可转化为二者的Ksp之比。(4)当溶液中Cl完全沉淀时，即c(Cl)1.0105 molL1，根据Ksp(AgCl)2.01010，此时c(Ag)Ksp(AgCl)/c(Cl)2.01010