专题08 水溶液中的离子平衡-【口袋书】2021年高考化学考前回归教材必背知识手册

【口袋书】2021年高考化学考前回归教材必背知识手册 专题08 水溶液中的离子平衡 一、溶液酸碱性及pH 1.根据水电离出的c(H+)和溶液中c(H+)判断溶液的酸碱性 (1)室温下纯水中水电离出的c(H+)=1×10-7 mol·L-1,若某溶液中水电离出的c(H+)<1×10-7 mol·L-1,则可判断该溶液呈酸性或碱性;若某溶液中水电离出的c(H+)>1×10-7 mol·L-1,则可判断出该溶液中存在能水解的盐,从而促进了水的电离。 (2)室温下,溶液中的c(H+)>1×10-7 mol·L-1,说明该溶液是酸溶液或酸式盐溶液或水解呈酸性的盐溶液;溶液中的c(H+)<1×10-7 mol·L-1,说明该溶液是碱溶液或水解呈碱性的盐溶液等。 2.溶液酸碱性判断的四条规律 (1)正盐溶液。 强酸强碱盐溶液显中性,强酸弱碱盐(如NH4Cl)溶液显酸性,强碱弱酸盐(如CH3COONa)溶液显碱性。 (2)酸式盐溶液。 NaHSO4(NaHSO4Na++H++SO42-)、NaHSO3、NaHC2O4、NaH2PO4水溶液显酸性(后三者酸式酸根离子的电离程度大于水解程度),NaHCO3、NaHS、Na2HPO4水溶液显碱性(酸式酸根离子的水解程度大于电离程度)。 注意:因为浓度相同的CH3COO-与NH4+的水解程度相同,所以CH3COONH4溶液显中性,而NH4HCO3溶液略显碱性。 (3)弱酸(或弱碱)及其盐1∶1混合的溶液。 ①CH3COOH和CH3COONa混合液呈酸性(等浓度的CH3COOH与CH3COO-,CH3COOH的电离程度大于CH3COO-的水解程度)。 ②NH3·H2O和NH4Cl混合溶液呈碱性。 (4)pH之和等于14的酸、碱溶液等体积混合的溶液。 pH之和等于14的意义:酸溶液中的氢离子浓度等于碱溶液中的氢氧根离子的浓度。 已知酸、碱溶液的pH之和为14,则等体积混合时: 强酸、强碱,混合后溶液pH=7, 强酸、弱碱,混合后溶液pH>7, 弱酸、强碱,混合后溶液pH<7。 3．溶液中水电离出的c(H＋)水或c(OH－)水计算 (1)酸或碱溶液：c(H＋)水＝c(OH－)水＝c(OH－)或c(H＋)。 (2)水解呈酸性或碱性的盐溶液：c(H＋)水＝c(OH－)水＝c(H＋)或c(OH－)。 (3)酸式盐溶液： ①电离为主：c(H＋)水＝c(OH－)水＝c(OH－) ②水解为主：c(H＋)水＝c(OH－)水＝c(OH－) 4．强酸与强碱混合的有关计算 (1)n(OH－)>n(H＋)：c(OH－)＝eq \f(n（OH－）－n（H＋）,V1＋V2)⇒c(H＋)⇒pH (2)n(OH－)<n(H＋)：c(H＋)＝eq \f(n（H＋）－n（OH－）,V1＋V2)⇒pH (3)n(OH－)＝n(H＋)：pH＝7(25 ℃) (4)25 ℃，pH＝a的强酸与pH＝b的强碱按V1∶V2混合，混合液pH＝7时，V1×10－a＝V2×10－14＋b。 5．溶液的稀释问题 (1)相同体积、相同pH的酸性溶液稀释 ⇒eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(①稀释相同倍数，强酸的pH大,②ΔpH相同，稀释倍数，强酸的小)) (2)相同体积、相同浓度酸性溶液稀释 ⇒eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(①稀释相同倍数，强酸的pH小,②pH相同时，稀释倍数，强酸的大)) 6．向10 mL 0.1 mol·L－1的氨水中，滴加同浓度的盐酸(25 ℃) 从图中可知： ①V0＝10 mL ②b点、d点分别呈中性、酸性 ③b点的离子浓度大小顺序,为c（Cl－）＝c（NH4+）>c（OH－）＝c（H＋） 二、溶液中的平衡 1．溶液中的三大平衡 (1)弱电解质的电离平衡：弱电解质电离的过程是可逆的、微弱的，在一定条件下达到电离平衡状态，对于多元弱酸的电离，可认为是分步电离，且以第一步电离为主。如在H2S的水溶液中：H2SHS－＋H＋ ，HS－S2－＋H＋，H2OH＋＋OH－，则离子浓度由大到小的顺序为c(H＋)＞c(HS－) ＞c(S2－)＞c(OH－)。 (2)水的电离平衡：任何条件下，水电离出的c(H＋)＝c(OH－)；常温下，离子积常数KW＝1.0×10－14，酸、碱抑制水的电离，能水解的正盐、活泼金属(如Na)则促进水的电离。 (3)盐类水解平衡：在盐的水溶液中，弱酸根的阴离子或弱碱的阳离子都会发生水解反应，在一定条件下达到水解平衡。在平衡时，一般来说发生水解反应是微弱的。多元弱酸根的阴离子的水解，可认为是分步进行的，且依次减弱，以第一步为主。如在Na2CO3溶液中存在的水解平衡是：COeq \o\al(2－,3)＋H2OHCOeq \o\al(－,3)＋OH－，HCOeq \o\al(－,3)＋H2OH2