水溶液中的離子平衡第八章

復習目標1.了解電解質的概念；了解強電解質和弱電解質的概念2.理解弱電解質在水中的電離平衡，能利用電離常數進行相關計算3.了解水的電離、離子積常數(Kw)4.了解溶液pH的含義及其測定方法，能進行pH的簡單計算5.了解鹽類水解的原理6.了解影響鹽類水解程度的主要因素7.了解鹽類水解的應用8.能利用水解常數(Kh)進行相關計算9.了解難溶電解質的沉淀溶解平衡10.理解溶度積常數(Ksp)的含義，能進行相關的計算核心素養1.變化觀念與平衡思想：認識弱電解質(特別是水)的電離、鹽類水解、難溶電解質的溶解平衡是有一定限度的，是可以調控的；能多角度、動態地分析弱電解質的電離平衡，并運用平衡移動原理解決實際問題2.證據推理與模型認知：知道可以通過分析、推理等方法認識電離平衡的本質特征、建立模型；能運用模型解釋電離平衡的移動，揭示現象的本質和規律3.科學探究與創新意識：能發現和提出酸堿中和滴定中有探究價值的問題；能從問題和假設出發，確定探究目的，設計探究方案，進行實驗探究；在探究中學會合作，面對“異常”現象敢于提出自己的見解，進行誤差分析廣東命題趨勢1.在2023年廣東高考卷有1道選擇題和2道非選擇題考查了電解質溶液的相關知識，其中第12題考查了FeCl3水解可用作凈水劑；而非選擇題中的第17題考查了HAc電離平衡的影響因素，并設計實驗方案進行測定；在第18題的工藝流程題中考查了與溶度積常數Ksp有關的計算與應用等2.從以上分析可以看出，廣東新高考關于電解質溶液的考查點較多，關于溶度積常數的計算與應用更是考查的重點，預計在2025年的高考中將會延續對有關電離常數、水解常數和溶度積常數等知識的綜合考查與計算第一節電離平衡(本節對應系統復習P212)欄目導航01必備知識關鍵能力03真題體驗領悟高考02配套訓練必備知識關鍵能力1知識點1電離平衡1.弱電解質的電離平衡(1)電離平衡的建立。在一定條件下(如溫度、壓強等)，當弱電解質________的速率和___________________的速率相等時，電離過程達到平衡。

電離離子結合成分子

(2)電離平衡的建立與特征。①開始時，v(電離)____，而v(結合)為____。

②平衡的建立過程中，v(電離)____v(結合)。

③當v(電離)____v(結合)時，電離過程達到平衡狀態。

＝≠

最大0

大于

＝

2.外界條件對電離平衡的影響(1)內因：弱電解質本身的性質。(2)外因：①溫度：升高溫度，電離平衡__________移動，電離程度__________，原因是電離過程________。

②濃度：稀釋溶液，電離平衡________移動，電離程度________。

③相同離子：如向CH3COOH溶液中加入CH3COONa固體，溶液中c(CH3COO-)________，CH3COOH的電離平衡______移動，電離程度________，c(H+)______，pH______。

向右增大吸熱

向右增大

增大向左減小

減小增大

④加入能與弱電解質電離出的離子反應的物質：電離平衡____移動，電離程度____。

(3)以稀醋酸溶液為例，填寫外界條件對CH3COOH

CH3COO-+H+

ΔH>0的影響。向右增大

改變條件平衡移動方向n(H+)c(H+)導電能力Ka加水稀釋向右___________________________加入少量冰醋酸向右_________________________通入HCl(g)向左_____________________________加入NaOH(s)向右_____________________________加入鎂粉向右_____________________________加入CH3COONa(s)向左減小減小增強不變升高溫度向右____________________________增大減小減弱

不變增大增大增強

不變增大增大增強不變

減小減小增強不變

減小減小增強不變

增大增大增強增大

（1）電離平衡向右移動，電離程度不一定增大。（2）電離平衡向右移動，電解質的分子濃度不一定減小，電解質的離子濃度也可能減小。（3）溶液的導電能力（電導率）與電解質的強弱無關，它取決于溶液中自由移動離子的濃度大小、離子所帶電荷量。易錯辨析

判斷正誤(正確的畫“√”，錯誤的畫“×”)。(1)強電解質的溶液一定比弱電解質的溶液導電性強(

)(2)強電解質都是離子化合物，而弱電解質都是共價化合物(

)(3)兩瓶濃度分別為1mol·L-1、0.1mol·L-1的氨水中，c(OH-)之比為10∶1(

)(4)稀醋酸加水稀釋，醋酸電離程度增大，溶液的pH減小(

)(5)向0.1mol·L-1NH3·H2O中加入少量的NH4Cl晶體時，溶液中的c(OH-)增大(

)×

×

×

×

×

(6)由常溫下0.1mol·L-1一元堿BOH溶液的pH＝10，可推知BOH溶液存在BOH===B++OH-(

)(7)25℃時，稀釋0.1mol·L-1的CH3COOH溶液，溶液中所有離子濃度都降低(

)×

×

突破一

弱電解質的判斷方法1.常溫下，下列事實不能說明某一元酸HX是弱酸的是(

)A.0.1mol·L-1HX溶液的pH＝4B.0.1mol·L-1NaX溶液的pH>7C.0.1mol·L-1HX溶液比0.1mol·L-1硝酸導電能力弱D.10mL0.1mol·L-1NaOH溶液與10mL0.1mol·L-1HX溶液恰好中和D2.為了證明一水合氨(NH3·H2O)是弱電解質，甲、乙、丙三人分別選用下列試劑進行實驗：0.010mol·L-1氨水、0.1mol·L-1NH4Cl溶液、NH4Cl晶體、酚酞試液、pH試紙、蒸餾水。(1)甲用pH試紙測出0.010mol·L-1氨水的pH為10，則認定一水合氨是弱電解質，你認為這一方法________(填“正確”或“不正確”)，并說明理由：______________________________________________________________________________________________________________。

正確

若是強電解質，則0.010mol·L-1氨水中c(OH-)應為0.010mol·L-1，pH＝12(2)乙取出10mL0.010mol·L-1氨水，用pH試紙測得其pH＝a，然后用蒸餾水稀釋至1000mL，再用pH試紙測得其pH＝b，若要確認NH3·H2O是弱電解質，則a、b應滿足什么關系？____________________。

a-2＜b＜a(3)丙取出10mL0.010mol·L-1氨水，滴入2滴酚酞溶液，顯粉紅色，再加入少量NH4Cl晶體，溶液顏色變________(填“深”或“淺”)。你認為這一方法能否證明NH3·H2O是弱電解質？______(填“能”或“否”)。

(4)請你根據所提供的試劑，再提出一個合理又簡便的方案證明NH3·H2O是弱電解質：_______________________________________________________________________________________________________________。

淺能

取一張pH試紙，再用玻璃棒蘸取0.1mol·L-1NH4Cl溶液滴在pH試紙上，顯色后跟標準比色卡比較測出pH，pH＜7(方案合理即可)弱電解質的判斷弱電解質是指不能完全電離的電解質①測定一定濃度的HA溶液的pH②與同濃度的鹽酸比較導電性③與同濃度的鹽酸比較和鋅反應的快慢弱電解質溶液中存在電離平衡，條件改變，平衡移動①從一定pH的HA溶液稀釋前后pH的變化判斷②從升高溫度后pH的變化判斷③從等體積、等pH的HA溶液、鹽酸分別與過量的鋅反應生成H2的量判斷弱電解質形成的鹽類能水解，如判斷CH3COOH為弱酸①配制某濃度的醋酸鈉溶液，向其中加入幾滴酚酞溶液；現象為溶液變為淺紅色②用玻璃棒蘸取一定濃度的醋酸鈉溶液滴在pH試紙上，測其pH，pH>7突破二

外界條件對弱電解質電離平衡的影響A.加水，平衡向右移動，溶液中氫離子濃度增大B.通入過量SO2氣體，平衡向左移動，溶液pH增大C.滴加新制氯水，平衡向左移動，溶液pH減小D.加入少量硫酸銅固體(忽略體積變化)，溶液中所有離子濃度都減小C4.二氧化碳的過量排放可對珊瑚的生存環境造成很大影響，其原理如下圖所示。下列敘述不正確的是(

)C突破三

強酸(強堿)與弱酸(弱堿)性質的比較5.常溫下，現有體積相同、pH均為2的鹽酸和醋酸溶液，下列說法不正確的是(

)A.鹽酸中的c(Cl-)與醋酸溶液中的c(CH3COO-)相等B.分別與足量CaCO3反應，放出的CO2一樣多C.分別用水稀釋相同倍數，n(Cl-)＜n(CH3COO-)D.分別將兩溶液升溫至80℃，醋酸溶液的pH變小，鹽酸的pH不變(不考慮揮發)B【解析】兩種溶液中c(H+)相同，由電荷守恒可知，c(H+)＝c(Cl-)+c(OH-)，c(H+)＝c(CH3COO-)+c(OH-)，所以兩種溶液的n(Cl-)＝n(CH3COO-)，A正確；它們分別與足量CaCO3反應時，醋酸的物質的量多，與醋酸反應生成的CO2多，B錯誤；等倍數稀釋時，促進醋酸的電離，醋酸中醋酸根離子的物質的量增大，而鹽酸中氯離子的物質的量不變，所以n(Cl-)＜n(CH3COO-)，C正確；醋酸中存在電離平衡，升高溫度，促進醋酸的電離，醋酸中氫離子濃度增大，則pH減小，升高溫度，鹽酸中氫離子濃度基本不變，所以pH不變，D正確。比較強酸、弱酸的常見角度

以一元強酸（HCl）與一元弱酸（CH3COOH）的比較為例。

等物質的量濃度的鹽酸（a）與醋酸溶液（b）等pH的鹽酸（a）與醋酸溶液（b）pH或物質的量濃度pH：a<b物質的量濃度：a<b溶液的導電性a>ba=b水的電離程度a<ba=b加水稀釋相同倍數后pH的變化量a>ba>b

等物質的量濃度的鹽酸（a）與醋酸溶液（b）等pH的鹽酸（a）與醋酸溶液（b）等體積溶液中和NaOH的量a=ba<b分別加入該酸的鈉鹽固體后pHa：不變b：變大a：不變b：變大開始與金屬反應的速率a>b相同等體積溶液與過量活潑金屬反應產生H2的量相同a<b6.兩種一元堿MOH和ROH的溶液分別加水稀釋，溶液pH的變化如圖所示，下列敘述不正確的是(

)A.MOH是一種弱堿B.在x點，c(M+)＝c(R+)C.稀釋前，c(ROH)＝10c(MOH)D.稀釋前，MOH溶液和ROH溶液中由水電離出的c(OH-)，前者是后者的10倍C【解析】由圖像可知，稀釋相同倍數，MOH的pH變化小，故MOH為弱堿，A正確；在x點，c(OH-)＝c(M+)+c(H+)＝c(R+)+c(H+)，x點時MOH和ROH溶液中c(H+)均為10-11

mol·L-1，c(OH-)均為10-3

mol·L-1，故c(M+)＝c(R+)，B正確；MOH為弱堿，ROH為強堿，則稀釋前c(ROH)＜10c(MOH)，C錯誤；稀釋前MOH溶液中由水電離出的c(OH-)＝10-12

mol·L-1，ROH溶液中由水電離出的c(OH-)＝10-13

mol·L-1，故前者是后者的10倍，D正確。突破四

電解質溶液的導電性判斷7.(2022·河北石家莊期末改編)下列說法正確的是(

)A.室溫下，向醋酸溶液中滴入醋酸銨溶液的pH變化曲線如圖1，c點pH大于7B.室溫下，相同體積的鹽酸、醋酸溶液加水稀釋后的pH變化曲線如圖2，M代表醋酸C.室溫下，一定質量冰醋酸加水稀釋，溶液導電能力變化如圖3所示，a、b、c三點醋酸的電離程度：c＜a＜bD.圖3中a、b、c三點溶液用1mol·L-1NaOH溶液中和，消耗NaOH溶液體積一樣多圖1

圖2圖3D知識點2電離平衡常數及其應用

2.特點(1)電離平衡常數只與溫度有關，升溫，K值______。

(2)電離平衡常數反映弱電解質的相對強弱，K越大，表示弱電解質越易電離，酸性或堿性越強。例如，在25℃時，K(HNO2)＝4.6×10-4，K(CH3COOH)＝1.8×10-5，因而HNO2的酸性比CH3COOH強。(3)多元弱酸的各級電離平衡常數的大小關系是K1?K2?K3…，故其酸性取決于第____級電離(常數)。

增大

一

(3)影響因素。①內因(決定因素)：弱電解質本身的性質。②相同溫度下，同一弱電解質，濃度越大，其電離度(α)越______；相同濃度下，同一弱電解質，溫度越高，其電離度(α)越______。

小大

√

×

×

(4)弱電解質的電離平衡右移，電離平衡常數一定增大(

)(5)電離常數大的酸溶液中的c(H+)一定比電離常數小的酸溶液中的c(H+)大(

)(6)某一弱電解質，電離度越大，電離常數就越大(

)×

×

×

B

電離平衡常數的四大應用（1）判斷弱酸（或弱堿）的相對強弱：電離平衡常數越大，酸性（或堿性）越強。（2）判斷鹽溶液的酸性（或堿性）強弱：電離平衡常數越大，對應的鹽水解程度越小，堿性（或酸性）越弱。（3）判斷復分解反應能否發生：一般符合“強酸制弱酸”規律。（4）判斷微粒濃度比值的變化：弱電解質加水稀釋時，能促進弱電解質的電離，溶液中離子和分子的濃度會發生相應的變化，但電離平衡常數不變。突破二

有關電離平衡常數的定量計算2.已知室溫時，0.1mol·L-1某一元酸HA在水中有0.1%發生電離，下列敘述錯誤的是(

)A.該溶液的pH＝4B.升高溫度，溶液的pH增大C.此酸的電離常數約為1×10-7D.由HA電離出的c(H+)約為水電離出的c(H+)的106倍B

一弱

-4.2有關電離平衡常數的定量計算（1）已知c始（HX）和c平衡（H+），求電離平衡常數：

HX

H+

+

X-起始：

c始（HX）

0

0平衡：c始（HX）-c平衡（H+）c平衡（H+）c平衡（H+）則Ka=c平衡（H+）·c平衡（X-）c平衡（HX）=c平衡2（H+）c始（HX）-c平衡（H+）。由于弱酸只有極少一部分電離，c（H+）的數值很小，可作近似處理：c始（HX）-c平衡（H+）≈c始（HX），則Ka=c平衡2（H+）c始（HX），代入數值求解即可。

真題體驗領悟高考2

B

C3.(2021·浙江卷)某同學擬用pH計測定溶液pH以探究某酸HR是否為弱電解質。下列說法正確的是(

)A.25℃時，若測得0.01mol·L-1NaR溶液pH＝7，則HR是弱酸B.25℃時，若測得0.01mol·L-1HR溶液pH>2且pH＜7，則HR是弱酸C.25℃時，若測得HR溶液pH＝a，取該溶液10.0mL，加蒸餾水稀釋至100.0mL，測得pH＝b，b-a＜1，則HR是弱酸D.25℃時，若測得NaR溶液pH＝a，取該溶液10.0mL，升溫至50℃，測得pH＝b，a>b，則HR是弱酸B【解析】25

℃時，若測得0.01

mol·L-1NaR溶液pH＝7，說明NaR為強酸強堿鹽，則HR為強酸，A錯誤；25

℃時，若測得0.01

mol·L-1HR溶液pH>2且pH＜7，可知溶液中c(H+)＜0.01

mol·L-1，所以HR未完全電離，HR為弱酸，B正確；假設HR為強酸，取pH＝6的該溶液10.0

mL，加蒸餾水稀釋至100.0

mL，測得此時溶液pH＜7，C錯誤；假設HR為強酸，則NaR為強酸強堿鹽，溶液呈中性，升溫至50

℃，促進水的電離，水的離子積常數增大，pH減小，D錯誤。

A.當pH＝1時，體系中c(H2L)>c([FeL]+)>c(OH-)>c(HL-)B.pH在9.5~10.5之間，含L的物種主要為L2-C.L2-+[FeL]+

[FeL2]-的平衡常數的lgK約為14D.當pH＝10時，參與配位的c(L2-)≈1.0×10-3mol·L-1C【解析】由圖信息知，Fe(Ⅲ)主要與L2-進行絡合，pH＝1時富含L的型體主要為H2L，此時電離出的HL-較少，根據H2L的一級電離常數可以簡單計算pH＝1時溶液中c(HL-)≈10-9.46，但pH＝1時c(OH-)＝10-13，因此這四種離子的濃度大小為c(H2L)>c([FeL]+)>c(HL-)>c(OH-)，A錯誤；根據分布分數圖可以推導出，在pH≈9.9時HL-的含量最大，而H2L和L2-的含量最少，因此當pH在9.5~10.5之間時，含L的物種主要為HL-，B錯誤；

配套訓練4(本欄目對應配套訓練P64~66)[A組·基礎練習]1.下列說法正確的是(

)A.電解質溶液的濃度越大，其導電能力一定越強B.強酸和強堿一定是強電解質，不管其水溶液濃度的大小，都能完全電離C.強極性共價化合物不一定都是強電解質D.多元酸、多元堿的導電性一定比一元酸、一元堿的導電性強C2.(2023·廣東佛山模擬)飽和氯化鈉溶液中存在如圖所示過程，下列說法正確的是(

)A.a離子為Cl-，b離子為Na+B.此過程中的溶解速率小于結晶速率C.再加入NaCl固體，溶質微粒濃度變大D.此過程可以說明NaCl的電離：NaCl

Na++Cl-AA.該電離過程ΔH>0，則升高溫度，平衡正向移動B.等pH的醋酸和鹽酸分別與相同鎂條反應，鹽酸與鎂條的反應速率快C.溫度不變，醋酸中加少量的CH3COONa固體，pH增大D.向0.10mol·L-1的醋酸加少量水稀釋，c(H+)減小，n(H+)增大B①NH4Cl固體②硫酸

③NaOH固體④水

⑤加熱

⑥加入少量MgSO4固體A.①②③⑤

B.③⑥

C.③

D.③⑤C

5.現欲粗略測定一未知濃度的醋酸溶液中醋酸的電離度，應做的實驗和所需的試劑(或試紙)是(

)A.電解、NaOH溶液B.蒸餾、Na2CO3溶液C.中和滴定、pH試紙D.酯化反應、石蕊溶液【解析】電解和電離是不同的過程，A錯誤；B、D無法測量已電離的醋酸的量，錯誤；由中和滴定可測量醋酸的物質的量，由pH試紙可測溶液的pH，進而求出電離的醋酸的物質的量，C正確。C

A.圖甲表示向CH3COOH溶液中逐步加入CH3COONa固體后，溶液pH的變化B.圖乙表示向CH3COOH溶液中加水時溶液的導電性變化，則CH3COOH溶液的pH：a>bC.醋酸溶液中離子濃度的關系滿足：c(H+)＝c(OH-)+c(CH3COO-)D.向0.10mol·L-1的CH3COOH溶液中加水稀釋，溶液中c(OH-)減小6.醋酸溶液中存在電離平衡：CH3COOHH++CH3COO-，下列敘述正確的是(

)C【解析】向CH3COOH溶液中逐步加入CH3COONa固體，c(CH3COO-)增大，抑制醋酸的電離，溶液的pH增大，A錯誤；溶液的導電性與溶液中自由移動的離子的濃度和離子所帶的電荷量有關，若醋酸溶液的導電性越強，則溶液中氫離子的濃度越大，pH越小，故CH3COOH溶液的pH：a＜b，B錯誤；根據電荷守恒，可得醋酸溶液中c(H+)＝c(OH-)+c(CH3COO-)，C正確；加水稀釋醋酸溶液，醋酸的電離程度增大，但c(H+)減小，而稀釋時溫度不變，Kw不變，根據Kw＝c(H+)·c(OH-)，則c(OH-)增大，D錯誤。

B

8.已知25℃時有關弱酸的電離常數如下表所示：弱酸化學式HXHYH2CO3電離常數7.8×10-93.7×10-15K1＝4.4×10-7K2＝4.7×10-11

A

9.(2023·廣東華南師大附中期中)25℃時，已知弱酸H3RO3溶液中含R物種的濃度之和為0.1mol·L-1，溶液中所有含R-物種的lgc-pOH關系如圖所示，下列說法錯誤的是(

)

D

A.H2A是弱酸B.稀釋0.1mol·L-1H2A溶液，因電離平衡向右移動而導致c(H+)增大C.在0.1mol·L-1的H2A溶液中，c(H+)＝0.