内容正文:
【提分必备】2022-2023学年高二化学期末专题复习
专题突破03-水溶液中的离子反应与平衡
【核心考点梳理】
核心考点1:电离平衡、水解平衡、溶解平衡的比较
类型
电离平衡
水解平衡
溶解平衡
实例
CH3COOHCH3COO-+H+
NH+H2ONH3·H2O+H+
Fe(OH)3(s)Fe3+(aq)+3OH-(aq)
平衡
常数
Ka=
Kh=
Ksp=c(Fe3+)·c3(OH-)
升温
平衡右移,Ka增大,c(H+)增大,电离程度增大
平衡右移,Kh增大,c(H+)增大,水解程度增大
平衡右移,Ksp增大(极少数左移,Ksp减小)
加水
平衡右移,Ka不变,c(H+)减小,电离程度增大
平衡右移,Kh不变,c(H+)减小,水解程度增大
平衡右移,Ksp不变,c(OH-)不变
加入
原溶质
平衡右移,Ka不变,c(H+)增大,电离程度减小
平衡右移,Kh不变,c(H+)增大,水解程度减小
平衡不移动c(OH-)不变
水解常数(Kh)与电离常数(Ka、Kb)的关系
CH3COONa溶液中存在如下水解平衡:CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,Kh====。
因而Ka(或Kb)与Kh、Kw的定量关系为Ka·Kh=Kw或Kb·Kh=Kw。
Na2CO3的水解常数Kh=,NaHCO3的水解常数Kh=。
核心考点2:水电离出的c水(H+)或c水(OH-)的相关计算
1.当水的电离受到抑制时(如酸或碱溶液)
在溶液中c(H+)、c(OH-)较小的数值是水电离出来的。具体见下表:
溶液(25 ℃)
c(H+)/(mol·L-1)
c(OH-)/(mol·L-1)
c水(H+)或c水(OH-)
/(mol·L-1)
pH=2的盐酸
10-2
10-12
10-12
pH=13的NaOH溶液
10-13
10-1
10-13
2.当水的电离受到促进时(如盐的水解)
在溶液中c(H+)、c(OH-)较大的数值是水电离出来的。具体见下表:
溶液(25 ℃)
c(H+)/(mol·L-1)
c(OH-)/(mol·L-1)
c水(H+)或c水(OH-)
/(mol·L-1)
pH=5的
NH4Cl溶液
10-5
10-9
10-5
pH=10的
Na2CO3溶液
10-10
10-4
10-4
核心考点3:酸碱中和滴定的拓展应用
中和滴定操作不仅适用于酸碱中和反应,还可迁移应用于氧化还原反应的定量测定。
1.原理:以氧化剂或还原剂为滴定剂,直接滴定一些具有还原性或氧化性的物质;或者间接滴定一些本身并没有还原性或氧化性,但能与某些氧化剂或还原剂反应的物质。
2.试剂:常见的用于滴定的氧化剂有KMnO4、K2Cr2O7、I2等。常见的用于滴定的还原剂有亚铁盐、草酸、维生素C等。
3.指示剂:氧化还原滴定的指示剂有三类:
(1)氧化还原指示剂(2)专用指示剂,如在碘量法滴定中,可溶性淀粉溶液遇碘标准溶液变蓝。
(3)自身指示剂,如用高锰酸钾标准溶液滴定草酸时,滴定终点时溶液呈现高锰酸钾溶液的浅红色。
4.实例
KMnO4溶液滴定
H2C2O4溶液
Na2S2O3溶液
滴定碘溶液
原理
2MnO+6H++5H2C2O4
===10CO2↑+2Mn2++8H2O
2Na2S2O3+I2===Na2S4O6+2NaI
指示剂
酸性KMnO4溶液本身呈紫红色,不用另外选择指示剂
淀粉溶液
终点判断
溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色
溶液的蓝色褪去,且半分钟内不恢复原色
核心考点4:水溶液中离子浓度的关系
1.溶液中的三个守恒关系
(1)电荷守恒关系
电解质溶液中,不论存在多少种离子,溶液总是呈电中性,即阴离子所带负电荷总数一定等于阳离子所带正电荷总数,如Na2CO3溶液中存在着Na+、CO、H+、OH-、HCO,它们存在如下关系:c(Na+)+c(H+)=2c(CO)+c(HCO)+c(OH-)
(2)物料守恒关系
电解质溶液中,由于某些离子能水解或电离,离子种类增多,但原子总数是守恒的,如Na2CO3溶液中CO能水解,故碳元素以CO、HCO、H2CO3三种形式存在,它们之间的守恒关系为:c(Na+)=c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)
(3)质子守恒关系
质子守恒是指电解质在水溶液中发生电离、水解时,存在H+的转移,在转移时,失去H+的物质的量与得到H+的物质的量是相等的。如在Na2CO3溶液中有关系式:c(OH-)=c(H+)+c(HCO)+2c(H2CO3)。
2.离子浓度大小的比较
(1)单一溶液:①对于多元弱酸溶液,应根据多步电离进行分析。例如:在H3PO4的溶液中,c(H+)>c(H2PO)>c(