第十章 水溶液中的离子反应与平衡
第 1 节 弱电解质的电离平衡
5%# 续表
平衡移 导电
一、弱电解质的电离平衡 条件变化 CH3COOHc( + )
动方向 电离程度 H 性
1.强电解质和弱电解质
加少量冰醋酸 向右 减小 增大 增强
* *?BUF-,0 加少量浓盐酸 向左 减小 增大 增强
! *.
?
#"GF
B *?BUF-! ,0 加少量
*. 向左 减小 减小 增强
固体
CH3COONa
2.弱电解质的电离平衡
加少量 固体 向右 增大 减小 增强
NaOH
建立与特征
(1)
注意 电离平衡右移,电离程度不一定增大.如增大
弱电解质的浓度,电离平衡右移,但电离程度减小.
电解质溶液的导电能力 取决于自由移动离子
(3) :
的浓度和离子所带电荷数 自由移动离子的浓
,
度越大 离子所带电荷数越多 导电能力越强
、 , .
注意 电解质溶液的导电能力与电解质的强弱无必
影响因素
(2) 然关系,强电解质溶液的导电能力不一定强,如 .
BaSO4
*?B+*. &D/U 二、电离平衡常数
P#U*.= /U*
#
./ 1.表达式 以一元弱酸 为例
: HA ,HA
!/FU*.= /U c + c -
. " *./ U * H + +A - , K a= (H c ) (A ) .
* ?B" U*.= (HA)
= /U*./ 注意 弱酸的电离平衡常数用K 表示,弱碱的电离
2+
a
平衡常数用K 表示.
*?B*.*+
* . b
/.+*?BU*.=E
2.特点 多元弱酸分步电离 各级电离平衡常数
/U*./ : ,
的大小关系是K K K 故其酸性
6*?B*.*+ a1≫ a2≫ a3
/. +'BU*.= 主要取决于第一步电离
.
/U*./
3.影响因素
以 的醋酸溶液
0.1molL -1 [CH3COOH
(1)
内因
:
弱电解质本身的性质
.
H + +CH3COO - (Δ H >0)] 为例 , 改变 (2) 外因 : 只与温度有关 , 温度升高 , K a 增大 .
条件后 有如下变化
4.应用
, :
平衡移 导电
应用 举例
条件变化 CH3COOHc(
+
)
动方向 电离程度 H 性
判断弱酸酸性
升高温度 向右 增大 增大 增强 或弱碱碱性 K a(HF)> K a(HClO), 则同浓度溶
( )液的酸性
加少量水 向右 增大 减小 减弱 的相对强弱 :HF>HClO
第十章 水溶液中的离子反应与平衡 99
续表 相同 相同体积的盐酸与醋酸溶液的比较
(2) pH、
应用 举例
盐酸 醋酸溶液
K K
a1 (H2CO3)> a (HClO)> c + 相同
判断酸与盐的 K 无论 是否过量 (H )
a2(H2CO3), CO2 ,
反应能否发生 与 溶液反应的化学方程 c ( 酸 ) 小 大
CO2 NaClO
强酸制弱酸 式均 为 中和碱的能力 小 大
( ) NaClO+CO2 +H2O
与足量活泼金属反
NaHCO3+HClO
少 多
c - 应产生 的量
稀释氨水
,
判断
c
(OH ) 的变
H2
(NH3H2O)
与金属反应的起始速率 相同
判断溶液中粒 化趋势 可根据K 的
, b(NH3H2O)
子浓度比值的 表 达 式 将 该 比 值 转 化 为 2.一元强酸(HCl)与一元弱酸(CH COOH)稀释图
3
变化 K
b(NH3H2O)稀释过程中分子 像的比较
c + ,
(NH4)
不变 分母减小 故比值增大 相同体积 相同物质的量浓度的盐酸 醋酸溶液
, , (1) 、 、
时 的K
-7
25℃ ,H2CO3 a1=4.5×10 、
判断酸式酸根 K -11 - 的水解常
a2=4.7×10 ,HCO3
离子的电离和
K -14
数 K W 1×10
水解程度的相 h=K = -7 ≈2.2×
a1 4.5×10
对大小 -8 K 故 - 的水解程度大
10 > a2, HCO3 加水稀释相同的倍数 加水稀释到相同的
于其电离程度 , pH,
醋酸溶液的 大 盐酸中加入的水多
pH
5.电离平衡相关计算(以弱酸 HA 为例)
相同体积 相同 的盐酸 醋酸溶液
(2) 、 pH 、
计算类型 计算过程
+ -
HA H + A
起始c始(HA)
0 0
① 已知c始(HA) 平衡c始(HA)- c (H +) c (H +) c (H +)
和c (H + ), 求 则K c (H + ) c (A - )
K a(HA) a(HA)= c (HA) = 加水稀释相同的倍数 , 加水稀释到相同的 pH,
c2 (H + ) c2 (H + ) 盐酸的 大 醋酸溶液中加入的水多
c始(HA)- c
(H
+
)
≈c始(HA) pH
②
已知c始(HA)由
于 K
c2
(H
+
) 则
3.强酸、弱酸的判断方法
和K
a(HA),
求 a (HA)≈c始(HA) ,
实验方法 结论
c (H + ) c (H + )≈ K a(HA) c始(HA) 常温下 测 为强酸
① , 0.01mol pH=2,HA ;
三、强酸、弱酸的比较与判断方法 溶液的 为弱酸
-1
L HA pH pH>2,HA
1.一元强酸(HCl)与一元弱酸(CH COOH)的比较 常温下 测 溶液 为强酸
3 ② , NaA pH=7,HA ;
的 为弱酸
相同物质的量浓度 相同体积的盐酸与醋酸 pH pH>7,HA
(1) 、 测相同 的 溶液 若 溶液的 变化
溶液的比较 ③ pH HA HA pH
和盐酸稀释相同倍数前 比盐酸的小 则 为
, HA
盐酸 醋酸溶液 后的 变化 弱酸
pH
测 等 体 积 等 的 若 溶液消耗
c
(H
+
)
大 小 ④ 、 pH HA NaOH
溶液和盐酸分别中和 的物质的量比盐酸的
小 大 HA
pH 的物质的量 多 则 为弱酸
中和碱的能力 相同 NaOH , HA
测等体积 等物质的量 若 溶液与锌粒反应
⑤ 、 HA
与足量活泼金属反应
浓度的 溶液和盐酸 的速率比盐酸与锌粒反
相同
HA
产生 的量
分别与颗粒大小相同的 应的速率慢 则 为
H2
, HA
与金属反应的起始速率 快 慢 锌粒反应的速率 弱酸
100 5年高考 3年模拟 A版 高考化学
即练即清 -
学生用书 P97 HCOO
- 2-
1关于常温下 -1 的醋酸溶液 下列 B.2CN +H2O+CO22HCN+CO3
. 0.1molL ,
中和等体积 等 的 溶液和
叙述正确的是 C. 、 pH HCOOH
( )
溶液消耗 的量 前者小于后者
溶液中c + c - HCN NaOH :
A. (H )= (CH3COO )
时 反应
-
加水稀释后 溶液中所有离子的浓度均减小 D.25℃ , HCOOH+CN HCN+
B. ,
的化学平衡常数约为
- 5
加入少量醋酸钠晶体后 溶液的 增大 HCOO 3.67×10
C. , pH
答案 B
加入等体积 的 溶液后
D. 、pH=13 NaOH ,
3能证明乙酸是弱酸的实验事实是
c + c - . ( )
(Na )= (CH3COO )
溶液与 反应放出
答案 C A.CH3COOH Zn H2
溶液的 大于
2部分弱电解质的电离平衡常数如下表 B.0.1mol/LCH3COONa pH 7
. :
溶液与 反应生成
弱电解质 C.CH3COOH Na2CO3 CO2
HCOOH HCN H2CO3 溶液可使紫色石蕊
电离平衡常K K K -7 D.0.1mol/LCH3COOH
a=1.8× a=4.9× a1=4.5×10
数( ) -4 -10 K -11 变红
25℃ 10 10 a2=4.7×10
下列说法错误的是 答案 B
( )
结合 的能力
+ 2- - -
A. H :CO3 >CN >HCO3 >
第十章 水溶液中的离子反应与平衡 101
第 2 节 溶液的酸碱性 酸碱中和滴定
5%# 水的离子积常数
(3)
=D , D ) eD 0)
一、水的电离和溶液的酸碱性 8
#U, f
1.水的电离 8
# UP#U,
水的电离平衡 8
+ -
(1) :H2OH +OH .
, E*3!UE*/+
影响因素 E* 8
(2) *?B#"
温度升高 促进水的电离
, A !#" )
① , . 8
加入酸或碱 抑制水的电离 0)U ># U,
8
② , .
加入能水解的盐 促进水的电离
③ , . 注意 K W 表达式中的c( H + )和c( OH - )不一定都
是由水电离出来的,指的是溶液中的c(
+
)和c(
-
).
水的 H OH
溶液中 溶液中 溶液的
2.溶液的酸碱性和 pH
条件变化 电离 K
c( + )c( - )pH 酸碱性 W
平衡 H OH 溶液的酸碱性
(1)
升高温度 右移 增大 增大 减小 中性 增大
c(H+ )与c(OH- )
pH c(H+ )/(molL-1 )
大小的比较
加酸 左移 增大 减小 减小 酸性 不变
加碱 左移 减小 增大 增大 碱性 不变 酸性 <7 >10 -7 c (H + )> c (OH - )
中性 -7 c + c -
加 右移 减小 增大 增大 碱性 不变 =7 =10 (H )= (OH )
入
Na2CO3
碱性 -7 c + c -
盐 右移 增大 减小 减小 酸性 不变 >7 <10 (H )< (OH )
NH4Cl 适用的
常温下 任何温度
加入 右移 减小 增大 增大 碱性 不变 温度
Na
溶液的 滴定终点溶液为中性时,用甲基橙或酚酞作指示剂均
(2) pH ④
可.例如用盐酸滴定 溶液.
计算公式 c + NaOH
① :pH=-lg (H ).
3.实验操作
适用范围 稀溶液 数值在 之间
② : , 0~14 .
滴定前的准备
表示意义 溶液酸碱性的强弱 越小 酸性 (1)
③ : ,pH ,
滴定管 检漏 洗涤 润洗 装液 调液
越强 ① : → → → →
.
面 记录
溶液 计算的一般思维模型 → .
(3) pH
锥形瓶 注碱液 加指示剂
F+ ② : → .
/F 注意 向滴定管内添加液体时,一般要加到“”刻
a. 0
! 3
度以上.如果排气泡时用的液体过多,排完气泡后要补
FF F #"
# #" O ) U
加液体.滴定前要将液体的凹液面调至“”刻度或“”刻
0 0
!D ) 度以下,并记录数据.
F-
Q) MHD )
排气泡的方法:
# ! 3 b.
如果酸式滴定管内部有气泡,应快速放液以
#"
-- - O 0)
赶出气泡;如果碱式滴定管内部有气泡,赶
# #" D 0) U 出碱式滴定管胶管中气泡的方法如图所示.
, !
-+ D ) 8 滴定
/F (2)
二、酸 碱 中 和 滴 定 (以 标 准 盐 酸 滴 定 待 测
NaOH 溶液为例)
1.原理
c 标 V 标
c 测 ( ) ( ) 终点判断
( )= V 测 (3)
( )
等到滴入最后半滴标准液时溶液变色 且半
2.实验用品 ,
分钟内不恢复原来的颜色 视为滴定终点 记
仪器 酸式滴定管 碱式滴定管 滴定管夹 , ,
(1) : 、 、 、
录用去标准液的体积 读数精确至
烧杯 铁架台 锥形瓶 ( 0.01mL).
、 、 .
4.数据处理
U ()"
$ F$0
F 按上述操作重复 次 求出用去标准盐酸
0 A1- 60()) -$0 2~3 ,
N- 体 积 的 平 均 值 根 据 c
, (NaOH)=
c V
注意 滴定管的选择 (HCl) (HCl)计算
V .
酸性、氧化性溶液一般用酸式滴定管盛装,因为其易腐 (NaOH)
①
蚀橡胶. 注意 若有异常数据,则应该舍弃异常数据后再求平
碱性溶液一般用碱式滴定管盛装,因为其易腐蚀玻璃, 均值.
②
致使玻璃活塞无法打开.
5.误差分析
使用聚四氟乙烯活塞的滴定管为酸碱通用滴定管.
③
可将所有误差都归结到对V 的影响上
试剂 标准液 待测液 指示剂 蒸馏水 (HCl) .
(2) : 、 、 、 .
注意 指示剂的选择 操作 具体内容 误差
不用石蕊作中和滴定的指示剂,颜色变化不明显.
① 酸式滴定管未用盐酸润洗 偏高
滴定终点溶液为碱性时,用酚酞作指示剂.例如用
②
溶液滴定醋酸溶液.
仪器洗涤 碱式滴定管未用 溶液润洗 偏低
NaOH NaOH
滴定终点溶液为酸性时,用甲基橙作指示剂.例如用
③
锥形瓶用 溶液润洗 偏高
盐酸滴定氨水.
NaOH
102 5年高考 3年模拟 A版 高考化学
续表 强酸起点低 强酸滴定强碱 弱碱的曲线 强
; 、 ,
操作 具体内容 误差 碱起点高
.
突变范围不同 强碱与强酸反应 强酸与强
滴定前有气泡 滴定后无气泡 偏高
, (2) : (
气泡处理
碱反应 的突变范围大于强碱与弱酸反应
滴定前无气泡 滴定后有气泡 偏低 )
,
强酸与弱碱反应 的突变范围
盐酸滴出瓶外 偏高 ( ) .
滴定 即练即清
学生用书 P99
振荡时瓶内溶液溅出 偏低
1为测定工业烧碱样品中 的质量分数
前仰后平 偏低 . NaOH ,
用标准盐酸滴定 若测得的 质量分数
, NaOH
读数 前平后仰 偏高
偏低 可能的原因是
, ( )
前仰后俯 偏低
配制待测液时 转移过程中洗涤烧杯和玻
A. ,
滴定终点时滴定管尖嘴悬一滴溶液 偏高 璃棒 次
2~3
其他 锥形瓶用蒸馏水洗涤后 再用待测液润洗
指示剂变色即停止滴定 半分钟内
, 偏低 B. ,
恢复原来的颜色 盛放标准盐酸的滴定管未用标准液润洗
C.
滴定时 锥形瓶摇晃剧烈 有少量液体溅出
三、滴定曲线(pH 曲线)分析 D. , ,
答案 D
1.强酸与强碱滴定过程中的 pH 曲线
2常温下 关于下列溶液的说法不正确的是
以 -1 溶 液 滴 定 . ,
( 0.1000 molL NaOH
-1
盐酸为例 ( )
20.00mL0.1000molL )
编号
① ② ③ ④ ⑤
溶液氨水 氢氧化钠溶液 盐酸醋酸溶液 氯化钠溶液
pH 11 11 3 3 7
水电离出的 浓度
+
A. H :①=②=③=④=
-4
⑤×10
分别加水稀释至 倍 溶液的
B. 10 , pH:①>
2.强酸(碱)与强碱(酸)、弱碱(酸)的滴定
②>⑤>③>④
曲线比较
两溶液等体积混合所得溶液中水的
C.①、③
氢氧化钠溶液滴定等浓 盐酸滴定等浓度 等体积
、 电离程度大于 溶液
⑤
度 等体积的盐酸 醋酸 的氢氧化钠溶液 氨水的
、 、 、 V 溶液与V 溶液混合 若混合溶
溶液的滴定曲线 滴定曲线 D.1L② 2L③ ,
液 则V V 忽略溶液体
pH=4, 1∶ 2=9∶11(
积变化
)
答案 C
3室温下 向
-1
盐酸
. , 20.00mL0.1000molL
中滴加 溶液 溶液
-1
0.1000molL NaOH ,
的 随 溶液体积的变化如图 已知
pH NaOH .
曲线起点不同 强碱滴定强酸 弱酸的曲线 下列说法不正确的是
(1) : 、 , lg5=0.7. ( )
第十章 水溶液中的离子反应与平衡 103
与盐酸恰好完全反应时
A.NaOH ,pH=7
选择变色范围在 突变范围内的指示剂
B. pH ,
可减小实验误差
选择甲基红指示反应终点 误差比甲基橙的大
C. ,
V 时
D.(NaOH)=30.00mL ,pH=12.3
答案 C
104 5年高考 3年模拟 A版 高考化学
第 3 节 盐类的水解
5%# 外因
(2)
1.盐类水解的相关概念 水解产物
外因及其变化 水解平衡 水解程度
的浓度
盐类水解是指在水溶液中 盐电离产生的
,
离子与水电离产生的 或 结合生成 温度 升温 右移 增大 增大
+ -
H OH
弱电解质的反应 水解反应是可逆的 是 增大 加
. , ( 右移 减小 增大
溶质
微弱的 它是酸碱中和反应的逆反应 是吸 )
, , 浓度
热反应 减小 加
. ( 右移 增大 减小
水稀释
2.盐类水解规律 )
/B$MF-+U 外加 加酸 弱碱阳离子水解程度减小
!?U !?UFU)$/ $)$00)U
酸 碱
BB!? , #"-U 、 加碱 弱酸阴离子水解程度减小
/B$/ $)$00/B
5.水解方程式的书写
/)$MF-+U#"
一般来说 盐类水解的程度不大 应该用
+ FU$)$00/B-F
(1) , ,
1 +U#"-U, $)$00)
! AA B 表示 盐类水解一般不会产生沉淀
? U
,
C
/)
e)
0 U$)
$00/)
“” .
> #"DU, B )$00) 和 气 体 所 以 一 般 不 用 符 号 和
, /)e)0 U)$00/)#" , “↓”
C
F 如
“↑”. :
+!?/ , #"Q)U Cu 2+ +2H2OCu(OH)2+2H +
+F+ /B$0 /B)$0
+ +
NH4 +H2O NH3H2O+H
3.酸式盐溶液酸碱性的判断
多元弱酸盐的水解是分步进行的 水解方程
(2) ,
*.U!?U#"
F+F+ 式分步书写 如 的水解反应
FU/B)40 . Na2CO3 :
F 2- - -
8FF .+*./ CO3 +H2O HCO3 +OH
+ !?/U#"FU
- -
/B)40/B)10/B)$0 HCO3 +H2O H2CO3+OH
F+ 相互促进的水解反应
F+ (3)
8FF .+*./
弱酸阴离子和弱碱阳离子会相互促进水解
!?/U#"-U .
/B)$0/B)10/B)4 若水解产物均为容易脱离反应体系的溶解
4.盐类水解的影响因素 度较小的物质 如溶解度不大的气体或沉
(
内因 盐本身的性质 淀 则其相互促进水解的程度非常大 水解
(1) : . ), ,
反应认为完全进行 应用 表 续表
, “”“↑”“↓”
示 如 应用 示例
3+ -
, Al +3HCO3 Al(OH)3↓+
若水解产物中有溶解度较大的物 判断 物 质 间 因 + 水解使溶液显酸性 将
3CO2↑; NH4 , Mg
能否反应 加入 溶液中会产生
质 无法脱离反应体系 虽水解反应能相互
NH4Cl H2
( ),
促进 但水解程度还是较小 如 加热 浓 缩 某
, , NH4 + + 浓缩 溶液 蒸干得氢氧
些盐溶液时 FeCl3、AlCl3 ,
, 化物 灼烧得金属氧化物
CH3COO - +H2OCH3COOH+NH3 要考虑水解 ,
与 可大量共存
+ -
H2O,NH4 CH3COO . 配制 溶液时 将 固体溶
FeCl3 , FeCl3
注意 2+ 与 - 、[ ( )] - 与 - 的反 配制 保存某 解在浓盐酸中 然后加水稀释 保存
Mn HCO3 AlOH 4 HCO3 、 , ;
应不是相互促进的水解反应,前者是 - 电离出的 些盐溶液时 等碱性盐溶液不能用磨口
HCO3 , Na2CO3
2- 与 2+ 反应,后者是 - 电离出的 + 与 要考虑水解 玻璃塞 保存 溶液不能用玻
CO3 Mn HCO3 H , NH4F
[ ( )] - 反应. 璃瓶
AlOH 4
盐的水解常数 以
6. ( A - +H2OHA+OH - 泡沫灭火器 主要成分为
[ NaHCO3
为例
溶液和 溶液 工作原理
) Al2(SO4)3 ] :
表达式 K c (HA) c (OH - ) Al 3+ +3HCO3 - Al(OH)3↓+
(1) : h= c -
(A ) 3CO2↑
K 与K K 的关系
(2) h W、 a 明矾作净水剂 :Al 3+ +3H2O
c c - c + K 胶体 +
K (HA) (OH ) (H ) W Al(OH)3( )+3H
h= c - c + =K
(A ) (H ) a
生活 生产中 化肥的使用 铵态氮肥与草木灰不
K 、 :
注意 的第一步水解常数 K W; 的应用 能混用
①Na2CO3 h=K
a2
K
的水解常数K W. 水解常数只受温度 除锈剂 与 溶液显酸
NaHCO3 h=K ② :NH4Cl ZnCl2
a1
性 可以与金属表面的氧化物反应
影响.水解反应是吸热反应,故K 随温度升高而增 , ,
h
作焊接金属的除锈剂
大.K 越大,水解趋势越大. 根据电离常数与水解
h ③
常数的大小关系可判断弱酸的酸式盐溶液的酸碱性.
热的纯碱溶液清洗油污 加热促进
例如根据K ( - ) K ( )可知 溶 :
h HCO3 > a2 H2CO3 NaHCO3 溶液中
2-
的水解 溶液
液呈碱性. Na2CO3 CO3 ,
碱性增强 去污能力增强
,
7.盐类水解的应用
实验室制备 胶体
3+
应用 示例 Fe(OH)3 :Fe +
△ 胶体 +
判断 溶 液 的 溶液显酸性 原因是 3+ 物质的制备 3H2OFe(OH)3( )+3H
FeCl3 , Fe +
酸碱性 3H2OFe(OH)3+3H + 用 TiCl4 制备 TiO2:TiCl4+( x +2)H2O
x
等物质的量浓度的 TiO2 H2O↓+4HCl
判断 弱 酸 的 NaX、NaY、NaZ
三种盐溶液的 分别为
酸性强弱 pH 8、9、10, 即练即清
则酸性 学生用书 P101
:HX>HY>HZ
判断 溶 液 中 Al 3+ 、Fe 3+ 与 HCO3 - 、CO 2 3 - 、SiO 2 3 - 、 1 .25℃ 时 , 浓度均为 0.2molL -1 的 NaHCO3
离子 能 否 大 - 等因相互促进水解的 溶液和 溶液中 下列判断不正确的是
[Al(OH)4] Na2CO3 ,
量共存 程度较大而不能大量共存
( )
第十章 水溶液中的离子反应与平衡 105
均存在电离平衡和水解平衡 往混合液中滴加少量 溶液 可促进
A. D. NaOH ,
存在的粒子种类相同
+
的水解 水解常数K 增大
B. CH3NH3 , h
c - 前者大于后者 答案 D
C.(OH )
分别加入 固体 恢复到原温度 3下列实验中 均产生白色沉淀
D. NaOH , , . , .
c 2- 均增大
(CO3 )
答案 C
2甲胺 为一元弱碱 可与盐酸反应
. (CH3NH2) , 下列分析不正确的是
生成盐酸盐 用 表示 将 ( )
( CH3NH3Cl ). 10mL 与 溶液中所含微粒种类
溶液与 A.Na2CO3 NaHCO3
-1
0.1molL CH3NH2 10mL01.mol 相同
盐酸混合 下列叙述不正确的是
-1
L . ( ) 能促进 水解
混合溶液呈酸性 加水稀释n
+
增加 B.CaCl2 Na2CO3、NaHCO3
A. , ,(H ) 能促进 水解
甲胺在水中的电离方程式为 C.Al2(SO4)3 Na2CO3、NaHCO3
B. CH3NH2+ 个实验中 溶液滴入后 试管中溶液
D.4 , , pH
+ -
H2OCH3NH3 +OH 均降低
混合溶液中 c + c -
C. : (CH3NH3 )+ (Cl )< 答案 B
-1
0.1molL
106 5年高考 3年模拟 A版 高考化学
第 4 节 沉淀溶解平衡
5%# 3.影响沉淀溶解平衡的因素
ì内因:难溶电解质本身的性质(决定因素)
ï
1.沉淀溶解平衡
ï
ì浓度:加水稀释,平衡向溶解方向移动,但
ï ï
固体溶质溶解的过程是一个可逆过程
ï ï
: 影ï ï K 不变
ì ïv溶解 v结晶 固体溶解 响ï ï sp
> 温度:升温时,多数平衡向溶解方向移动,少
溶解 ï 沉ï ï
固体溶质
结晶
溶液中的离子í
ï
v溶解
=
v结晶 溶解平衡
淀
ï
ï
ï
ï 数平衡向沉淀方向移动.如 ( ),
î ï v溶解
<
v结晶 析出晶体 溶
解í
ï外
í
ï
升温时平衡向析出 (
Ca
)
O
的
H
方
2
因
沉淀溶解平衡的特点 逆 等 动 定 变 适用 平ï ï CaOH 2
: 、 、 、 、 ( 衡ï ï 向移动,即溶解度减小
ï ï
平衡移动原理 的
). 因
ï ï同离子效应:加入难溶电解质对应的离子,
ï ï
2.溶度积 素ï ï 平衡向沉淀方向移动
ï ï
" # T N"O BR O#N BR ï î ï 发生反应:加入可与难溶电解质对应离子反
=D N O ï
, <D "O >Ne<D #N >O ï
TQ î 应的物质,平衡向溶解方向移动
4.沉淀溶解平衡的应用
2 , #
TQ
沉淀的生成
2 , U#"N U!" U (1)
TQ
#/> 2 , U!"#?='U 在溶液中 当Q K 时 就会生成沉淀 利
2 ,
TQ
U !" U,7D=
, > sp , .
TQ 用生成沉淀可除去溶液中的杂质离子 常用
,
注意 某温度下,难溶电解质溶液在任意时刻下有关 方法
:
离子浓度幂的乘积为Q(离子积).
K 的应用
方法 示例 (4) sp
应用 示例
用 等作沉淀剂 使某些金属离
加沉淀 Na2S、H2S ,
剂法 子 (Cu 2+ 、Hg 2+ 等 ) 生成极难溶的硫化物 根 据 沉 向浓度均为 0.1molL -1 ( 同浓度 ) 的
沉淀 等 淀 的 先 和 同类型 混合溶液中滴加
(CuS、HgS ) NaCl NaI( )
后 次 序 少量 溶液 少量沉淀剂 先出
, AgNO3 ( ),
除去 溶液中的 可加入
CuCl2 FeCl3, CuO、 比较K sp 现黄色沉淀 ( 先生成的沉淀的K sp 更
调节 Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3 等消耗 H + , 使 的大小 小 ), 则K sp(AgCl)> K sp(AgI)
法 平衡
3+ +
pH Fe +3H2OFe(OH)3+3H 已知 K -33
正向移动 生成 沉淀 : sp[Al(OH)3]=1×10 ,
, Fe(OH)3
K -39
sp[Fe(OH)3]=3×10 ,pH=7.1
注意 不可能使要除去的离子全部通过形成沉淀 时 开始沉淀 室温下 除去
①
Mn(OH)2 . ,
而除去.一般认为残留在溶液中的离子浓度小于 溶液中的 3+ 3+ 又不使
1× MnSO4 Fe 、Al
10 -5 mol L -1 时,沉淀完全. 根据K sp Mn 2+ 沉淀出来 , 由K sp[Al(OH)3]>
判断两种溶液混合时是否有沉淀生成,要注意混合后 判 断 沉 K 可知 3+ 沉淀完全时
② sp[Fe(OH)3] ,Al
溶液体积改变引起的浓度变化,利用混合后的离子浓度 淀 某 离
3+
早已沉淀完全 当
3+
恰好沉淀
Fe , Al
计算出Q,再与K 进行比较. 子的 完全时 c 3+ -5 -1
sp pH ,(Al )=10 molL ,
范围
沉淀的溶解 K c 3+ c3 -
(2)
sp[Al(OH)3]= (Al ) (OH )=
-33
此时c
- -9.3
当Q K 时 沉淀就会溶解 常用方法 1×10 , (OH )≈10 mol
< sp , . : -1 c + K c -
L , (H )= W/ (OH )=
方法 示例 -47. -1 即 故需调节
10 molL , pH=4.7,
溶液 范围为
pH 4.7≤pH<7.1
酸 碱溶解法 用盐酸溶解
、 BaCO3
即练即清
氧化还原法 用硝酸溶解金属硫化物 等 学生用书 P103
(CuS、HgS )
1已知 下列物质的溶度积常数
生成配合物法用氨水溶解 生成 + . 25 ℃ .FeS:
AgCl [Ag(NH3)2]
K -18 K -36
盐溶解法 用 溶液溶解
sp=6.3×10 ;CuS: sp=1.3×10 ;
NH4Cl Mg(OH)2 K -24 以下说法正确的是
ZnS: sp=1.6×10 .
沉淀的转化
(3) ( )
一般来说 若难溶电解质类型相同 则K 时 饱和 溶液中 的浓度为
, , sp A.25℃ , CuS Cu 2+
较大的沉淀易转化为K 较小的沉淀 若类
sp ; 1.3 ×10 -18 molL -1
型不同 沉淀的溶解度差别越大 越容易
时 的 溶 解 度 大 于 的 溶
, ,
B.25 ℃ ,CuS ZnS
转化
解度
.
注意 一种沉淀可以转化为更难溶的沉淀,这是一般
因为 是强酸 故
规律,并不意味着溶解度小的沉淀不能转化为溶解度大 C. H2SO4 , CuSO4+H2S
不能发生
的沉淀,沉淀转化的实质是沉淀溶解平衡的移动.如 CuS↓+H2SO4
比 更难溶解,但将 沉淀加入饱和 向物质的量浓度相同的 的混
BaSO4 BaCO3 BaSO4 D. FeCl2、ZnCl2
溶液中,只要c( 2+ )c( 2- ) K ( ), 合液 中 加 入 少 量 只 有 沉 淀
Na2CO3 Ba CO3 > sp BaCO3 Na2S, FeS
就可以缓慢转化为 .
BaSO4 BaCO3 生成
答案 A
第十章 水溶液中的离子反应与平衡 107
2下列现象不能用沉淀溶解平衡移动原理解释 中的少量硫化钠杂质
.
的是 答案 B
( )
相同温度下 在水中的溶解程度大于 3 3+ 也有一定毒性 会污染水体 常温下
A. ,AgCl .(5)Cr , ,
在氯化钠溶液中的溶解程度 要除去废液中多余的 调节 至少为
3+
Cr , pH
浓 溶液滴入沸水中继续加热形成红 才能使铬离子沉淀完全 若溶液中
B. FeCl3 , [
褐色透明液体 离子浓度小于 认为该离子
-5
1.0×10 mol/L,
自然界地表层原生铜矿变成 溶液 沉淀完全 的溶度积常数为
C. CuSO4 , ;Cr(OH)3 1.0×
向地下深层渗透 遇到难溶的 或
-32
, ZnS PbS, 10 ].
慢慢转变为铜蓝 答案
(CuS) (5)5
加入少量 固体可以除去氯化钠溶液
D. AgCl
108 5年高考 3年模拟 A版 高考化学
考法突破 19 溶液中微粒浓度关系判断
1.溶液中微粒浓度大小比较的原则 2.电解质溶液中的“三大守恒”规律
比较原则 示例 类型 含义 示例
溶液中 溶液中阳离子所带
①Na2CO3 , 溶液中c
+
电荷 的正电荷总数等于 NaHCO3 : (Na )+
2- - -
CO3 +H2O HCO3 +OH c + c -
守恒 阴离子所带的负电 (H )= (HCO3 )+
- -
HCO3 +H2O H2CO3+OH c 2- c -
单一盐溶液中 则c + c 2- c - 荷总数 2(CO3 )+ (OH )
(Na )> (CO3 )> (OH )>
微粒浓度的比c - c 电解质溶液中 某
(HCO3)> (H2CO3) 元素 , -1 溶液
较 需要考虑 溶液中 的水解程度 些离子发生电离或0.1molL NaHCO3
, ②NaHCO3 ,HCO3 - 守恒 中c + c -
离 电 子 离 的水解或 c 大 于 电 - 离 c 程 度 , 所 以 c c (N 2 a - + )> ( 物料 水 的某 解 种 , 但 元 离 素 子 在 所 变 含 化 c (C : O ( 2 3 N - a )+ ) c = ( ( H H 2C C O O 3 3 ) )+ =
(HCO3)>
溶
(
液
H2
中
CO3)> (
的
CO
水
3
解
)
程度
守恒 )前后是守恒的 0.1molL -1
-
③NaHSO3 ,HSO3
小 于 电 离 程 度 则 c + 溶液中
, (Na )> Na2CO3 :
c (HSO3 - )> c (SO 2 3 - )> c (H2SO3) 电解质溶液中 , 分 B 'BB
相同浓度的 子或离子得到质子 )$0 ) $0
不 同 同 一 盐 离 溶 子 液 浓 中 度 NH4HSO4( N c H ) 4 三 Cl 种 (a) 溶 、C 液 H3 中 CO , O 因 NH Cl 4 - (b 对 )、 质 守 子 恒 (H + ) 与 的 失 物 去 质 质 的 子 量 ) ) $ 0 0 ) ) ) 0 ) 0)
+ 的 水 解 无 影 响 - 对 (H + )
的比较 , 要看 NH4 的水解起促进作 、 用 CH3C 对 OO 相等 c (HCO3 - )+2 c (H2CO3)+
+ + +
溶液中其他离 NH4 、H NH4 c + c -
的水解起抑制作用 所以c
+
由
(H )= (OH )
子的影响 , (NH4 )
大到小的顺序 溶液中存在元素守
:c>a>b Na2CO3
混合溶液中微粒 相同浓度的 NH4Cl 和 NH3H2O 的混 恒 : c (Na + )=2 c (CO 2 3 - )+
浓度的比较 , 要 合溶液中 , 因 NH3H2O 的电离程度 2 c (HCO3 - )+2 c (H2CO3),
综合分析水解因 大于 的水解程度 故浓度顺序为 三者关系 质子守恒式 电荷守恒c + c +
NH4 + , : :(Na)+ (H )=
素和电离因素带c (NH4 + )> c (Cl - )> c (NH3H2O)> 可通过电荷守恒式与 c (HCO3 - )+2 c (CO 2 3 - )+
来的影响 c
(OH
-
)>
c
(H
+
)
元素守恒式联立得到 c (OH - ), 两式联立消去
c + 可得c -
注意 若两份溶液混合时发生反应,需先确定混合后
(Na ) (HCO3)+
c c +
溶液的溶质组成及相应浓度,再分析微粒浓度的大小 2(H2CO3)+ (H )=
c - 即质子守恒式
关系. (OH ),
方法技巧 微粒浓度大小比较的常用方法 即练即清 学生用书 P105
()定性比较法
1 典例 ( 天津, , 分)常温下 下列有关电
2021 103 ,
0 0 0
解质溶液的叙述正确的是
> >
( )
#B1
=' =' 在 -1 溶液中c
A. 0.1molL H3PO4 ,(H3PO4)>
$)$00/B $)$00 )0
)0) 0) c - c 2- c 3-
#" $)$00) 0) (H2PO4 )> (HPO4 )> (PO4 )
在
-1
溶液中c
+
$)$00 $)$00) B. 0.1molL Na2C2O4 ,(Na )+
)
/B 0) c + c - c - c 2-
(H )= (OH )+ (HC2O4)+ (C2O4 )
在 溶 液 中
/B 0) ) C. 0.1 mol L -1 NaHCO3 ,
$)$00 $)$00)
c c - -1
(H2CO3)+ (HCO3 )=0.1molL
()定量比较法
2 氨水和 溶液混合 形成 的溶液
守恒法 如 、 混合溶液中存 D. NH4Cl , pH=9
① CH3COONaCH3COOH 中c - c + c - c +
在电荷守恒:c(
-
) c(
-
) c(
+
) ,(Cl )> (NH4 )> (OH )> (H )
CH3COO + OH = H + 答案 A
c(
+
),若该混合溶液呈碱性,有c(
-
)c(
+
),
Na OH > H
则有c(
Na +
)
>
c(
CH3COO -
). 变式 变考查形式
:
依据图像考查微粒浓度关系
②
常数法 已知常温下,K
a=
c(
C
c
H3
(
COO -
)c(
)
H +
)
=
判断 (
2023
深圳光明区二模,
16
)常温下
,
用
CH3COOH
的 溶液滴定
-5 ,若某 、 混合溶液的 0.01molL -1 NaOH 10mLHX
1.8×10 CH3COONaCH3COOH
pH=6
,将c(
H +
)
=10 -6 mol
L -1
代入K
a
表达式可得 和
HY
的混合酸
,
测得溶液的导电能力随滴入
c(
-
) 溶液体积V的关系如图所示 已知
c( CH3COO )=18 ,即c( CH3COO - ) > c( CH3COOH ). NaOH . HX
CH3COOH 为强酸 为弱酸 点和 点可分别看作
,HY ,N P
3.解题模型 和 恰好与 完全反应的点 忽略
HX HY NaOH (
#" 溶液混合时引起的体积变化 下列叙述正确
# ).
#B+
*?B 3 B#" 的是
* ( )
#"
#"
#
+F-
*
#"
D 0) !?
D ) *. .
2 /, "
2
DK.U
*8
DK. 点 溶 液 中 和 的 浓 度 均 为
A.M HX HY
D .2U -1
2 0.005molL
D .2
1" 点 溶 液 中 存 在 c + c -
B.P : (Na )= (X )+
20
D16*.) U B c (Y - )+ c (OH - )
D163 )
点溶液中存在c + c - c -
C.Q :(Na )> (X )> (Y )
.0 水的电离程度
0! '
5 D. :Q>P>N>M
答案 C
第十章 水溶液中的离子反应与平衡 109
微专题 4 溶液中离子平衡图像分析
一、解题策略 2.沉淀溶解平衡图像
1.明确坐标轴的意义 以一定温度下 的沉淀溶解平衡体系
BaSO4
先看清横 纵坐标所表示的量 进而理解整个
、 , 为例
:
图像的含义
. D #B NPMe-
2.把握曲线的变化趋势 BD% 3 2 ,UN #"
f TQ
C2U, !"*
曲线的变化趋势代表了某物质的某一参数的 TQ
C
f B D, #B40 f
变化情况 通过分析曲线的变化趋势 判断参 D TQ
, , f E2U, N #"
E TQ
数变化的原因以及溶液中溶质的变化情况
. ff f D 40 NPMe-
3.关注特殊点
解题关键
起点 定性或定量判断酸 碱的相对强弱
(1) : 、 . 理解图像中线上点、线外点的含义:曲线上任意一点
①
反应一半点 中性点 恰好反应点 主要用来
(2) 、 、 : 都达到了沉淀溶解平衡状态,此时Q
=
K
sp
;曲线上方
确定不同阶段中各反应物与生成物的量的 的点()Q K ,会有沉淀析出;曲线下方的点()
b > sp d
关系 进而分析溶液中各粒子浓度的关系 Q K ,无沉淀析出. K 只受温度影响,在同一曲
, . < sp ② sp
交点 某条件下两个值是相等的 交点处信 线上的点,K 相同.
(3) : , sp
息的应用分析往往是解决问题的关键
. 注意 纵、横坐标可能改为 c(
2+
)/ c(
2+
)、
二、常见图像类型 lg Ba -lg Ba
c(
2-
)/ c(
2-
),曲线变为直线,注意直线上方
lg SO4 -lg SO4
1.中和滴定图像 和下方的点代表的意义可能发生变化.
理解图中的 关键点 对应的溶质是解题关键 3.分布系数图像
“ ” .
如常温下 将 溶液滴加
, 0.1molL -1 NaOH 分布曲线是指以 为横坐标 分布系数即各
pH ,
到 溶液中 溶液
-1
20mL0.1molL HA , pH 组分的平衡浓度占总浓度的分数 以 为
与 溶液体积的关系图 [ H2A
NaOH : c
例 δ (X) 为
, (X)=c c - c 2- ]
(H2A)+ (HA )+ (A )
纵坐标作出的关系曲线
.
一元弱酸 二元弱酸
(CH3COOH) (H2C2O4)
三元弱酸
(H3PO4)
110 5年高考 3年模拟 A版 高考化学
图中需要注意的信息 4.对数图像或负对数图像
:
曲线代表的微粒 图像种类 具体类型 变化规律
(1)
分别为
①CH3COOH:①、② CH3COOH、
c -
- 的分布系数随 的变化曲线 lgc
(HX )越大
,
CH3COO pH . (H2X)
分 别 为 c - c -
② H2C2O4:①、②、③ H2C2O4、 lgc
(HX ) 表示
c
(HX )越大
;
的分布系数随 的变化
(H2X) (H2X)
HC2O4 - 、C2O 2 4 - pH 对数图像 c (HX - ) K a1
曲线 . lgc (H2X) =lgc (H + )
分 别 为
③H3PO4:①、②、③、④ H3PO4、
AG
越大
,
酸性越强
,
中
- 2- 3- 的分布系数随 c + c +
H2PO4 、HPO4 、PO4 pH (H ) 性 时 (H )
AG=lgc - ,c - =1,
的变化曲线 (OH ) (OH )
.
AG=0
微粒的平衡浓度
(2)
用总浓度乘以某 下某微粒的分布系数 越大c + 越小
pH pH=-lg c (H + ) p 溶 H 液的碱 , 性 ( 越 H 强 ) ,
数值 即可得该 下该微粒的平衡浓度 或 ;pOH
, pH . 负对数 pOH= 越大c - 越小 溶
相邻曲线交点计算电离常数K 图像 -lg c (OH - ) 液的 , 酸 ( 性 O 越 H 强 ) ,
(3) a
以 为 例 根 据 K
H2C2O4 , a1 =
c 越大c 越小
c - c + pC=-lg(C) pC ,(C)
(HC2O4 ) (H ) 由 图 可 知
c , ,
(H2C2O4) 解题关键
c c - 时为 与 的交 先确定图像的类型是对数图像还是负对数图像,若
(H2C2O4)= (HC2O4 ) ① ② ①
为负对数图像,应注意负对数数值越大实际数值越小.
点 因此K c + -1.2 同
,pH=1.2, a1= (H )=10 , 再弄清楚图像中横坐标和纵坐标的含义,是浓度对
理 根据 与 的交点 可以得出K ②
, ② ③ pH a2= 数还是浓度比值对数.
c (C c 2O (H 2 4 - C ) 2 O c 4 - ( ) H + ) = c (H + )=10 -4.2 . ③ 抓住图像中特殊点:如 lg c c ( ( B A ) ) =0 的点有c( A ) =
计算特定点的 c(), c( ) 的点有c( )
-1
,以及
(4) pH B lg D =0 D =1mol L
的点、交点等.
以
H2C2O4
为例
,①
与
③
的交点c
(H2C2O4)=
pH=7
c - c + 图像示例 水溶液中 图像
c 2- K K (HC2O4) (H ) : pOH-pH
(C2O4 ), a1 a2= c ×
(H2C2O4)
Q0)
c (C2O 2 4 - ) c (H + ) c2 + c + C .
c (HC2O4 - ) = (H ), (H )= B 2
K K -2.7 -1 故该点溶液 /
a1 a2 =10 molL ,
的
pH=2.7. 0 BC Q)
易错警示
重要信息
分布系数图像的横坐标为 ,故需外加酸或碱来调 :
pH
节 .因此,书写分布系数图像中某点对应的电荷守 点代表中性溶液 点溶液呈酸性 点
pH Q .M ,N
恒式时,一定不要忽略外加酸(或碱)中阴离子(或阳离 溶液呈碱性 三点对应的K 相等
.M、Q、N W ,
子)的电荷浓度.
均为 a
-2
10 .
第十章 水溶液中的离子反应与平衡 111
5.复合图像 某c c - 的缓冲溶液
D. (HA)∶ (A )=4∶1 ,pH≈4
复合图像为在同一图像中 集合了两个或两个 解题导引
,
以上坐标系的图像 例如
. :
溶液滴入 溶液中 氨水滴入稀硫酸中
NaOH H2A
答案 B
典例 2 ( 大湾区一模,)常温下 向
2024 4 , 20.00mL
乙二胺盐酸盐溶液中加入 固体 -1 次磷酸 一元酸 中 逐滴
NaOH 1molL [H3PO2( )] ,
注意 由于一个图像有两个或两个以上的坐标系,且共 加入 溶液 溶液的 与所
-1
1molL NaOH , pH
用横轴或纵轴,图像相对复杂,可以根据共用的坐标轴量的
加 溶液的体积关系如图所示 下列有
变化与其他不同坐标轴对应量之间的变化关系加以区分. NaOH .
关叙述正确的是
如氨水滴入稀硫酸中,溶液温度、 随滴加氨水体积V ( )
pH
的变化关系图:该图有两个坐标系,共用横轴氨水体积,
Q) D
随着氨水体积的增大,曲线 先增大后减小,只能是温
① C
度 氨水体积图像.而曲线 随着氨水体积的增大逐渐
- ② B
增大,且在滴入 氨水时出现了突变,是 氨水
20mL pH-
体积图像. 7 /B0)#" N-
即练即清
学生用书 P108 点 溶 液 中c - c -
A.a (H2PO2 )+ (OH )=
典例 1 ( 海南, , 分)某弱酸 溶液中 c + c +
2020 124 HA (Na )+ (H )
主要成分的分布分数随 的变化如图所示 点溶液中
pH . B.b pH=7
下列说法错误的是 溶液显酸性
( ) C.NaH2PO2
的电离平衡常数约为
-1
D.H3PO2 1×10
解题导引
C% %U#B/B)10
Q)
D D%DF
B% %U#B
%U# C /B)10
B0'B B /B0)
+F+)10
该酸 K /B)10 7 /B0)#" N-
A. -lg a≈4.7
B%U B%Q) @0)10+
的水解平衡常数K 1 *.=
B.NaA h=K
a
当该溶液的 时c c - 答案 A
C. pH=7.0 ,(HA)< (A )
112 5年高考 3年模拟 A版 高考化学