水溶液中的离子反应与平衡-【数理报·抢分计划】2024年高考化学专题突破冲击训练（新教材）

书 综合应用指导 水 溶 液 中 的 离 子 反 应 与 平 衡 弱 电 解 质 的 电 离 强弱电解 质的比较 强电解质：在水溶液中全部电离（强酸、 　　　　　强碱、大部分盐） 弱电解质：在水溶液中部分电离（弱酸、 　　　　　弱碱、少量盐 { ） 弱电解质的 电离平衡 在一定条件下，弱电解质电离成离子 的速率和离子结合成弱电解质分子 的速率相等时， { 即达到电离平衡 影响因素：温度、浓度、酸碱度、离子效应等 电离常数： 幑幐ＡＢ Ａ＋＋Ｂ－，Ｋ＝ｃ（Ａ ＋）·ｃ（Ｂ－） ｃ（ＡＢ） Ｋ{              只与温度有关 水的电 离和溶 液的酸 碱性 水的电离：水是极弱的电解质，Ｈ２ 幑幐Ｏ Ｈ＋＋ＯＨ－ 水的离子积：ＫＷ ＝ｃ（Ｈ＋）·ｃ（ＯＨ－） 溶液的酸碱性 酸性溶液：ｃ（Ｈ＋）＞ｃ（ＯＨ－） 中性溶液：ｃ（Ｈ＋）＝ｃ（ＯＨ－） 碱性溶液：ｃ（Ｈ＋）＜ｃ（ＯＨ－ { ） ｐＨ ｐＨ＝－ｌｇｃ（Ｈ＋） ｐＨ{          的计算 盐 类 的 水 解 定义：在水溶液中盐电离出来的离子跟水电离出来 的Ｈ＋或ＯＨ－结合生成弱电解质的反应 实质：盐类的水解促进了水的电离 条件：盐中必须有弱酸根离子或弱碱阳离子，盐溶于水 影响因素：浓度、温度、酸碱度等 规律：谁弱谁水解，谁强显谁性，越弱越水解，都弱 都水解，无弱不水解          盐类水解的应用 难溶电解质 的溶解平衡 物质的溶解性：易溶、可溶、微溶、难溶 溶解平衡：ＡｇＣｌ（ｓ） 溶解 幑幐 沉淀 Ｃｌ－（ａｑ）＋Ａｇ＋（ａｑ） 沉淀反应的应用：沉淀的生成、溶解、 {                                        转化 高考真题链接 例１．（２０２３浙江第一次卷）碳酸钙是常见难溶物， 将过量碳酸钙粉末置于水中达到溶解平衡：ＣａＣＯ３（ｓ 幑幐 ） Ｃａ２＋（ａｑ）＋ＣＯ２－３ （ａｑ）［已知 Ｋｓｐ（ＣａＣＯ３）＝３．４× １０－９，Ｋｓｐ（ＣａＳＯ４）＝４．９×１０ －５，Ｈ２ＣＯ３的电离常数 Ｋａ１＝４．５×１０ －７，Ｋａ２＝４．７×１０ －１１］，下列有关说法正确 的是 （　　） Ａ．上层清液中存在ｃ（Ｃａ２＋）＝ｃ（ＣＯ２－３ ） Ｂ．上层清液中含碳微粒最主要以ＨＣＯ－３ 形式存在 Ｃ．向体系中通入 ＣＯ２气体，溶液中 ｃ（Ｃａ ２＋）保持 不变 Ｄ．通过加 Ｎａ２ＳＯ４溶液可实现 ＣａＣＯ３向 ＣａＳＯ４的 有效转化 解析：上层清液为碳酸钙的饱和溶液，ＣＯ２－３ 水解 生成ＨＣＯ－３，因此 ｃ（Ｃａ ２＋）＞ｃ（ＣＯ２－３ ），Ａ错误；根据 Ｈ２ＣＯ３的电离常数 Ｋａ２＝ ｃ（ＣＯ２－３ ）·ｃ（Ｈ ＋） ｃ（ＨＣＯ－３） ＝４．７× １０－１１，得 ＣＯ２－３ 的 水 解 平 衡 常 数 Ｋｈ ＝ ｃ（ＨＣＯ－３）·ｃ（ＯＨ －） ｃ（ＣＯ２－３ ） ＝ ＫＷ Ｋａ２ ≈２×１０－２＞Ｋａ２，说明 ＣＯ ２－ ３ 的水解程度较大，则上层清液中含碳微粒主要为 ＨＣＯ－３，Ｂ正确；向体系中通入 ＣＯ２，ＣＯ ２－ ３ ＋ＣＯ２＋Ｈ２  Ｏ ２ＨＣＯ－３，ｃ（ＣＯ ２－ ３ ）减小，ＣａＣＯ３（ｓ幑幐） Ｃａ ２＋（ａｑ）＋ ＣＯ２－３ （ａｑ）正向移动，溶液中钙离子浓度增大，Ｃ错误； 由题干信息可知，碳酸钙比硫酸钙更难溶，加入硫酸钠 后不易实现碳酸钙向硫酸钙的有效转化，Ｄ错误． 答案：Ｂ 例２．（２０２３浙江第一次 卷）甲酸（ＨＣＯＯＨ）是重要的 化工原料．工业废水中的甲 酸及其盐，通过离子交换树 脂（含固体活性成分 Ｒ３Ｎ，Ｒ 为烷基）因静电作用被吸附 回收，其回收率（被吸附在树脂上甲酸根的物质的量分 数）与废水初始 ｐＨ关系如图（已知甲酸 Ｋａ＝１．８× １０－４），下列说法不正确的是 （　　） Ａ．活性成分 Ｒ３Ｎ在水中存在平衡：Ｒ３Ｎ＋Ｈ２ 幑幐 Ｏ Ｒ３ＮＨ ＋＋ＯＨ－ Ｂ．ｐＨ＝５的废水中ｃ（ＨＣＯＯ－）∶ｃ（ＨＣＯＯＨ）＝１８ Ｃ．废水初始ｐＨ＜２．４，随 ｐＨ下降，甲酸的电离被 抑制，与Ｒ３ＮＨ ＋作用的ＨＣＯＯ－数目减少 Ｄ．废水初始 ｐＨ＞５，离子交换树脂活性成分主要 以Ｒ３ＮＨ ＋形态存在 解析：Ｒ３Ｎ中Ｎ原子上含有１个孤电子对，可以结 合水中的Ｈ＋，则其在水中存在平衡：Ｒ３Ｎ＋Ｈ２ 幑幐Ｏ Ｒ３ＮＨ ＋＋ＯＨ－．当废水初始 ｐＨ大于５时，平衡向左移 动，离子交换树脂活性成分主要以Ｒ３Ｎ形态存在，Ａ正 确，Ｄ错误；由电离常数公式可知，溶液中ｃ（ＨＣＯＯ －） ｃ（ＨＣＯＯＨ）＝ Ｋａ ｃ（Ｈ＋） ，当溶液 ｐＨ为 ５时，溶液中 ｃ（ＨＣＯＯ －）