高考化学一轮复习专题课件：水溶液中的离子平衡(专题课件)

第八章
第1讲 弱电解质的电离平衡
内
容
索
引
01
强基础 增分策略
02
增素能 精准突破
03
研专项 前沿命题
04
明考向 真题演练
【本章体系构建】
【课程标准】
1.从电离、离子反应、化学平衡的角度认识电解质水溶液的组成、性质
和反应。
2.认识弱电解质在水溶液中存在电离平衡,了解电离平衡常数的含义。
3.能用化学用语正确表示水溶液中的离子反应与平衡,能通过实验证明水
电解质分子总数的百分比。
(2)表示方法。
α=
已电离的弱电解质分子数
溶液中原有弱电解质的总分子数
×100%
(3)影响因素。
温度
升高温度,电离平衡向
右 移动,电离度
增大
同时影响电离度和 降低温度,电离平衡向 左 移动,电离度 减小
电离常数
浓度
当弱电解质溶液浓度增大时,电离度 减小 ;
电离度改变,但是电 当弱电解质溶液浓度减小时,电离度 增大
3
答案 A
解析
(CO 2(H + )
3 )·
a 2 (H2CO3)= (HC O - ) =10-10.25,实验
3
1 溶液的 pH 为 10.25,c(H+)=
+
10-10.25 mol·
L-1,则 c(HCO-3 )=c(CO2),根据电荷守恒,c(Na
)>c(HCO
3
3)
=c(CO23 ),A 正确;向混合溶液中滴几滴酚酞,加水稀释,溶液红色变浅,说明 pH
下列有关说法正确的是(
)
A.实验 1 溶液中存在:c(Na+)>c(HCO-3 )=c(CO23 )

热点强化22 水解常数及应用
热点 精讲
1.水解常数的概念
(1)含义：盐类水解的平衡常数，称为水解常数，用Kh表示。
(2)表达式：
cHA·cOH－
①对于 A－＋H2O HA＋OH－，Kh＝_____c_A__－______；
cBOH·cH＋
②对于 B＋＋H2O BOH＋H＋，Kh＝_____c_B__＋_____。
(3)意义和影响因素 ①Kh越大，表示相应盐的水解程度__越__大____； ②Kh只受温度的影响，升高温度，Kh__增__大___。
2.水解常数(Kh)与电离常数的定量关系(以CH3COONa为例) CH3COONa溶液中存在如下水解平衡： CH3COO－＋H2O CH3COOH＋OH－
cCH3COOH·cOH－ Kh＝ cCH3COO－
2.磷酸是三元弱酸，常温下三级电离常数分别是 Ka1＝7.1×10－3，Ka2＝6.2×10－8，Ka3＝4.5×10－13，解答下列问题： (1) 常 温 下 同 浓 度 ①Na3PO4 、 ②Na2HPO4 、 ③NaH2PO4 的 pH 由 小 到 大 的 顺 序 是 __③__＜__②__＜__①___(填序号)。 (2)常温下，NaH2PO4的水溶液pH_＜___(填“＞”“＜”或“＝”)7。
CN－的水解程度大于HCN的电离程度，所以c(HCN)＞c(Na＋)＞c(CN－)，故C
项错误；
c mol·L－1盐酸与0.6 mol·L－1 N溶液等体积混合后溶液中存在电荷守恒：
c(H＋)＋c(Na＋)＝c(OH－)＋c(CN－)＋c(Cl－)，溶液显中性，所以c(CN－)＝c(Na＋) －c(Cl－)＝0.62－c mol·L－1，溶液中还存在元素质量守恒：c(HCN)＋c(CN－)＝ c(Na＋)，所以 c(HCN)＝c(Na＋)－c(CN－)＝2c mol·L－1，所以有 Ka＝cCcNH－C·cNH＋ ＝0.62－cc×10－7＝6.25×10－10，解得 c＝84.0.85，D 项正确。

角度二 从影响弱电解质电离的外界因素分析 弱电解质的电离程方案如下：
第25讲 │ 要点探究
(1)配制pH相同的盐酸和醋酸溶液，取1 mL上述盐酸和醋酸 溶液分别用蒸馏水稀释相同倍数(如100倍)，再测定稀释后两溶 液的pH。现象：盐酸pH变化大，醋酸溶液pH变化小。
5．难溶电解质的溶解平衡这一讲，从平衡移动的观点看待 溶解平衡，结合影响难溶物溶解平衡的因素及其在实际生产、 生活中的应用进一步加深理解。
► 教学建议 1．教学时要注意电解质与电离平衡是本单元的基础和核心。 复习时应强化对一系列概念的认识，把握其中的内在联系，能 够用电离平衡常数与电离理论解释弱电解质的电离平衡及平衡 移动的影晌因素，把握相关的知识点命题规律及主要题型的解 题思路。通过课时作业以强化巩固，紧扣相关理论的本质，提 高学生认识、分析、解决化学问题的能力。
第25讲 │ 要点探究
例1 C [解析]从图象看，稀释10倍，x的pH变化为1， y的pH变化小于1，说明x为强酸，y为弱酸。pH相等的强 酸和弱酸与碱反应，反应中弱酸还继续电离，故消耗碱的 量大，C项正确。
[点评] pH相同的强酸和弱酸，因强酸完全电离，而弱 酸电离程度很小，故稀释相同倍数或中和等量的NaOH， 弱酸继续电离，使溶液的pH变化小于强酸，这是解本例 题的关键。变式题则从弱电解质的判断依据方面考查。
(6)镁粉与一定量稀硫酸反应，如果向其中加入少量醋酸钠可
以降低反应速率但不改变产生气体的总量
A．(2)(4)(5)(6)
B．(2)(3)(5)(6)
C．(3)(4)(5)(6)
D．全是
第25讲 │ 要点探究
A [解析]醋酸怎样制取与是否是弱酸没有必然的联系，故 (1)错误；H2SO4 是二元酸，CH3COOH 是一元酸，等体积、等 物质的量浓度时，H2SO4 消耗的 NaOH 当然多，(3)不正确。

同一曲线上的点，溶度积常数相同。
真题演练•素养通关
答案：B
2．[2021·全国乙卷，13]HA是一元弱酸，难溶盐MA的饱和溶液中c(M＋) 随c(H＋)而变化，M＋不发生水解。实验发现，298 K时c2(M＋)～c(H＋)为线 性关系，如下图中实线所示。
下列叙述错误的是( ) A．溶液pH ＝ 4 时，c(M＋)＜ ×10－4mol·L－1 B．MA的溶度积Ksp(MA)＝×10－8 C．溶液 pH ＝ 7 时， c(M＋)＋c(H＋)＝c(A－)＋c(OH－) D．HA的电离常数Ka(HA)≈ ×10－4
[判断] (正确的打“√”，错误的打“×”) (1)Ksp既与难溶电解质的性质和温度有关，也与沉淀的量和溶液中的 离子浓度有关( × ) (2)在一定条件下，溶解度较小的沉淀也可以转化成溶解度较大的沉
淀( √ ) (3)常温下，向BaCO3饱和溶液中加入Na2CO3固体，BaCO3的Ksp减小
(× )
答案：A
解析：沉淀工业废水中的Pb2＋时，生成沉淀的反应进行得越完全越好，由于 PbS的溶解度最小，故选硫化物作为沉淀剂。
练后归纳
沉淀生成的两大应用 (1)分离离子：同一类型的难溶电解质，如AgCl、AgBr、AgI，溶 度积小的物质先析出，溶度积大的物质后析出。 (2)控制溶液的pH来分离物质，如除去CuCl2中的FeCl3就可向溶液中 加入CuO或Cu(OH)2等物质，将Fe3＋转化为Fe(OH)3而除去。
答案：A
答案：B
5．要使工业废水中的Pb2＋沉淀，可用硫酸盐、碳酸盐、硫化物等 作沉淀剂，已知Pb2＋与这些离子形成的化合物的溶解度如下：
化合物 溶解度/g
PbSO4 1.03×10－4
PbCO3 1.81×10－7

2-
巩固训练 2 根据下表提供的数据,判断在等浓度的 NaClO、 NaHCO3 混合溶液中,各粒子浓度关系正确的是( )。 化学式 电离常数 HClO K=3×10-8 H2CO3 K1=4.3×10-7 K2=5.6×10-11 A.c(OH-)>c(HClO)>c(H2CO3)>c(H+) B.c(OH
3.体积相同的盐酸和醋酸两种溶液,n(Cl-)=n(CH3COO-)=0.01 mol, 下列叙述错误 的是( )。 ．． A.与 NaOH 完全中和时,醋酸所消耗的 NaOH 多 B.分别与足量 CaCO3 反应时,放出的 CO2 一样多 C.两种溶液的 pH 相等 D.分别用水稀释相同倍数时,n(Cl )<n(CH3COO )
解析 体积相同的盐酸和醋酸两种溶 液,n(Cl-)=n(CH3COO-)=0.01 mol,根据二者的电离方程式可知,二 + 者电离出的 c(H )相同,故 pH 相等,C 项正确;由于醋酸不能完全电 离,因此 n(CH3COOH)>n(HCl),故与 NaOH 完全中和时,醋酸消耗的 NaOH 更多,分别与足量 CaCO3 反应时,醋酸放出的 CO2 更多,A 项正 确,B 项错误;分别用水稀释相同倍数时,醋酸的电离程度增 大,n(CH3COO-)增大,而 n(Cl-)不变,D 项正确。 答案 B
-
)>c(HCO3 )>c(ClO-)>c(H+)
-
C.c(HClO)+c(ClO )=c(HCO3 )+c(H2CO3) D.c(Na )+c(H )=c(HCO3 )+c(ClO )+c(OH )
+ + -
-
-

解析：(1)由②中反应后无气体放出，可知其产物为 Cl－和 CNO－，根据电子 守恒配平即可。(3)由消耗 0.4 mol Cr2O27－转移 2.4 mol e－，可知反应后铬转化为＋ 3 价，据此，再根据电子守恒写出离子方程式。
主题二 废水的处理与综合利用 【解题策略】 工业废水的处理主要有排除污染和循环利用，无论哪种方法，都会涉及离子 的沉淀或转化问题，一般需要从离子的水解、氧化还原反应以及沉淀的生成与转 化等方面来分析。
【例 2】 某工业废水中含有 CN－和 Cr2O27－等离子，需经污水处理达标后才 能排放，污水处理厂拟用下列流程进行处理：
水溶液中的离子平衡
方法总述 有关溶液中平衡问题是高考Ⅱ卷大题的必考知识点。本专题重点从溶液中的 平衡及其移动在生产、生活中的应用等方面的试题入手，通过典例精析使同学们 对该部分试题的命题趋向、命题思路以及解法有个大致的了解。本知识点在试题 中往往以隐含条件的形式进行考查，这就要求我们在审题时必须把这些隐含条件 充分挖掘出来，如隐含水解平衡的移动，隐含难溶盐的沉淀转化，隐含难溶盐溶 解度而错写反应产物等等。
【例 1】 废弃物的综合利用既有利于节约资源，又有利于保护环境。实验 室利用废旧电池的铜帽(Cu、Zn 总含量约为 99%)回收 Cu 并制备 ZnO 的部分实 验过程如下：
(1)①铜帽溶解时加入 H2O2的目的是__C__u_＋__H_2_O__2＋__H__2S__O_4_=_=_=_C__u_S_O_4_＋__2_H__2O__ (用化学方程式表示)。
(4)取少量待测水样于试管中，加入 NaOH 溶液观察到有蓝色沉淀生成，继续 加至不再产生蓝色沉淀为止，再向溶液中加入足量 Na2S 溶液，蓝色沉淀转化成 黑色沉淀，解释产生该现象的原因

盐的类 型
实例
是否 水解
水解的离子
溶液的 溶液 酸碱性 的pH
强酸强 NaCl、
碱盐
KNO3
否
中性 pH＝7
强酸弱 NH4Cl、 碱盐 Cu(NO3)2
是
弱酸强 CH3COON 是 碱盐 a、Na2CO3
NH＋ 4 、 Cu2＋
CH3COO－ 、 CO23－
酸性 碱性
pH<7 pH>7
(1)水解的条件是溶液中必须有弱碱的阳离子或弱酸的阴 离子，盐必须可溶于水。
c(NH＋ 4 )>c(OH－)＝c(H＋)
D．0.2 mol/L CH3COOH 溶液与 0.1 mol/L NaOH 溶液等 体积混合：2c(H＋)－2c(OH－)＝c(CH3COO－)－c(CH3COOH)
【解析】 本题考查溶液中离子浓度的大小比较。A 项电 荷不守恒，错误；pH＝8.3 的 NaHCO3 溶液中，HCO－ 3 的水解 程度大于电离程度，CO32－由电离而来，H2CO3 由水解而来，故 c(CO23－)小于 c(H2CO3)，B 项错误；pH＝11 的氨水与 pH＝3 的盐酸等体积混合，氨水过量，溶液显碱性，C 项错误；
(2)物料守恒 在电解质溶液中，某些微粒可能发生变化，但变化前后某 种元素的原子个数守恒。 如 0.1 mol·L－1NaHCO3 溶液中： c(Na＋)＝c(HCO－ 3 )＋c(CO23－)＋c(H2CO3)＝0.1 mol·L－1
3．主要类型 (1)多元弱酸溶液 多元弱酸分步电离，逐级减弱，如 H3PO4 溶液中： c(H＋)>c(H2PO4－)>c(HPO24－)>c(PO43－) (2)多元弱酸的正盐溶液 多元弱酸的弱酸根离子的分步水解，水解程度逐级减弱， 如在 Na2CO3 溶液中：c(Na＋)>c(CO23－)>c(OH－)>c(HCO－ 3 )

二、弱电解质的电离平衡 1.电离平衡的建立
在一定条件(如温度、浓度)下,当电解质分子 的速率 和 的速率相等时,电离过程就达到了平衡状态,叫作电离 平衡。 2.电离平衡的特点 弱电解质的电离是一个可逆过程,存在着电离平衡。 电离平衡是 一种特殊的化学平衡。它符合化学平衡的一切特征。 (1)动——电离平衡是相对的、有条件的动态平衡。
外因: (1)浓度:浓度越大,电离程度 衡 移动,而离子浓度一般会 (2)温度:温度越高,电离程度 热过程。 (3)外加试剂:
。 在稀释溶液时,电离平 。 ,这是因为电离是
a.酸碱效应:弱酸溶液中加强酸,或弱碱溶液中加强碱,均 弱电解质的电离;弱酸溶液中加强碱,或弱碱溶液中加强酸,均 弱电解质的电离。 b.同离子效应:在弱电解质溶液中加入与弱电解质具有相同离 子的电解质,会 电解质的电离。
c.能反应的离子:加入能与电解质电离出来的离子发生反应的 另一物质,会 电解质的电离。
4.电离常数 在一定条件下,弱电解质的电离达到平衡时,溶液中电离出的各 种离子浓度的乘积与溶液中未电离的分子浓度的比是一个常数,这 个常数叫电离平衡常数,简称电离常数,用 K 表示(弱酸——Ka;弱碱 ——Kb)。
(1)表达式:对于电离过程 AB A++B-,
K=
。 (2)电离平衡常数只与 有关,温度不变,K 值不变。
(3)电离常数表达式中各组分浓度是指电离达到平衡后的 的值,而不是初始值。 (4)一般来说,稀溶液中 H2O 的浓度可视为常数,不写入电离常数 表达式中。
(5)多元弱酸的电离平衡常数大小一般为 K1≫K2≫K3,溶液酸性主 要由 步电离决定。 (6)同温、同体积、同浓度的弱酸电离常数越大,达到电离平衡 时电离出的 H+越 ,酸性越 ;反之,酸性越 。

cH2C2O4·cC2O42－
由电离常数表达式可知cH2Cc22OH4C·2cOC－ 4 2O24－＝KKaa12＝1100－ －14..22＝1 000。
5.已知亚磷酸(H3PO3)为二元弱酸，常温下，向某浓度的 亚磷酸溶液中逐滴加入一定物质的量浓度的KOH溶液， 混合溶液的pH与离子浓度的关系如图所示。 (1)写出亚磷酸的电离方程式：__H_3_P_O_3____H__2P_O__－ 3_＋__H__＋__、 _H__2P_O__－ 3____H__P_O_23_－_＋__H__＋_。
由图像可知 pH＝1.2 时，c(HC2O－ 4 )＝c(H2C2O4)，则 Ka1＝10－1.2。
(2)Ka2＝__1_0_－__4._2 _。 pH＝4.2 时，c(HC2O－ 4 )＝c(C2O24－)，则 Ka2＝10－4.2。
c2HC2O4－
(3)pH＝2.7 时，溶液中
＝__1__0_0_0__。
2.计算电离常数的思维方法 (1)根据电离方程式，写出电离平衡常数表达式。 (2)根据题干信息，结合电荷守恒、元素质量守恒，找出各微粒的浓度，代入表达式 即可。 (3)若有图像信息，可选择曲线上特殊点(能准确读出纵、横坐标的数值)，确定各微 粒的浓度，最后代入平衡常数表达式计算。
热点 专练
题组一 根据溶液中微粒浓度的关系计算电离常数 1.(单一溶液)已知标准状况下，1 L水能溶解V L二氧化硫气体，且饱和溶液中的SO2 有 23与水反应生成H2SO3，测得c(H＋)＝0.2 mol·L－1，计算该条件下的V＝__7_3_._9_2__(已 知H2SO3的第一步电离平衡常数Ka1＝0.02，忽略第二步电离和溶液体积的变化)。
4.已知草酸为二元弱酸：H2C2O4 HC2O－4 ＋H＋Ka1，HC2O－4 C2O24－＋H＋ Ka2，常 温下，向某浓度的 H2C2O4 溶液中逐滴加入一定浓度的 KOH 溶液，所得溶液中 H2C2O4、 HC2O－4 、C2O24－三种微粒的物质的量分数(δ)与溶液 pH 的关系如图所示。 则常温下： (1)Ka1＝__1_0_－_1_.2__。

新课标高考总复习·化学
【总结提升】
1、电离平衡的特征
2、影响电离平衡的因素
新课标高考总复习·化学
【针对训练】
新课标高考总复习·化学
命题角度二 电离平衡常数与弱电解质的比较 【典型例题】
新课标高考总复习·化学
【总结提升】
新课标高考总复习·化学
【针对训练】
新课标高考总复习·化学
新课标高考总复习·化学
新课标高考总复习·化学
命题角度一 盐类的水解及影响因素 【典型例题】
新课标高考总复习·化学
新课标高考总复习·化学
【总结提升】
新课标高考总复习·化学
【针对训练】
新课标高考总复习·化学
命题角度二 盐类的水解的应用 【典型例题】
新课标高考总复习·化学
【总结提升】
新课标高考总复习·化学
新课标高考总复习·化学
新课标高考总复习·化学
【总结提升】
新课标高考总复习·化学
【针对训练】
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命题角度二 溶度积常数及其应用 【典型例题】
新课标高考总复习·化学
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【总结提升】
新课标高考总复习·化学
【针对训练】
新课标高考总复习·化学
新课标高考总复习·化学
中和滴定、pH等知识融合在一起，具有一定的综合性
【命题角度】
1、盐对水的电离程度的影响做定性判断或定量计算。 2、盐溶液蒸干灼烧后产物的判断； 3、pH大小的比较； 4、离子浓度大小的比较等。另外，判断离子共存、配
制溶液、试剂贮存、化肥的混用、物质鉴别推断、 某些盐的分离除杂等内容在高考中也涉及到盐的水解。
第八章 水溶液中的离子平衡
新课标高考总复习·化学

巩固溶液中 的平衡观
发展溶液中的平衡观 关注和利用平衡间的相 互影响
沉淀生成、 溶解及转 化的调控
所含微粒 及浓度
追本溯源——探查命题方向
近三年全国卷高考中《水溶液中的离子反应与平衡》的考查特征
年年考，且选择题与填空题都会涉及到 分值基本在10分以上，相对来说，这个专题在高考中的占比比较大 填空题中一般以工艺流程题的形式考查 图文、图表形式呈现比较多、定性定量一般都会涉及到，而定量考查较多 情境素材多样化：化学与环境、化工与防疫抗疫、科技成果、化学工艺等情境素材 难度一般中等偏难
A、B项解题的方法： 反例法、分类观 D项解题的关键：
1、清楚正盐溶液中H+与OH的来源与去向 2、C(H+)水=C(OH-)水
核心知识： 弱电解质电离、盐类水解 能力方面： 理解与辨析、分析与推测能力 素养方面： 宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡 思想、证据推理与模型认知 考点： 盐的种类与性质、PH计算
水溶液中的离子反应与平衡 复习策略
2023届 高考化学复习
命题方向 回眸高考 模型建构 考题预测 教学策略
2023届 高考化学复习
命题方向 回眸高考 模型建构 考题预测 教学策略
追本溯源——探查命题方向
解读课标，明确考向——课程标准中有哪些具体要求？
2022人教版选择性必修1
水溶液中的离子反应与平衡 内容要求及必备知识
解题的关键： 对特例的把握
《水溶液中的离子反应与平衡》在高考选择题中的呈现方式之——文字描述题
（2022·浙江高考真题）25℃时，下列说法正确的是 A．NaHA 溶液呈酸性，可以推测 H2A 为强酸 B．可溶性正盐 BA 溶液呈中性，可以推测 BA 为强酸强碱盐 C．0.010 mol·L-1、0.10mol·L-1 的醋酸溶液的电离度分别为α1、α2， 则α1＜α2 D．100 mL pH=10.00 的 Na2CO3 溶液中水电离出 H+的物质的量为 1.0×10-5mol

D项正确。
答案：D
【专项训练】 1． 将 pH＝2 的盐酸和 pH＝12 的氨水等体积混合后， 在所 得的混合溶液中，下列关系式正确的是(
－ ＋ A．c(Cl－)＞c(NH＋ 4 )＞c(OH )＞c(H ) ＋ － ＋ －
)
B．c(NH4 )＞c(Cl )＞c(H )＞c(OH )
－ ＋ － C．c(NH＋ ) ＞ c (Cl ) ＞ c (H ) ＞ c (OH ) 4
c(A－)＞c(M＋)＞ c(H＋)＞c(OH－)
3.若酸HA与碱MOH等体积混合溶液呈中性 c(HA) 与
c(H＋) c(OH－)
酸与
碱大小
HA MOH
强 强 弱 强 弱 强
c(MOH) 大小 ＝ ＜ ＞
离子浓度
大小顺序 c(A－)＝c(M
＋)
＝ ＞ ＜
＞c(OH－
)＝c(H＋)
4.强酸溶液 (pH＝a)与强碱溶液 (pH＝b)完全中和时的体积 比 由 n(H＋)＝n(OH－) V 酸· c(H )酸＝V 碱· c(OH )碱 V酸 cOH 碱 10pH 14 10b 14 ＝ ＝ －pH ＝ －a ＝10a＋b－14 ＋ V碱 cH 酸 10 10
＋ ＋ － ＋
)。(3)升温促进水的电离，即升温 KW 增大，t℃时 KW＞1×10 ，即 t℃＞25℃；NaOH 溶液中 n(OH－)＝0.01 a mol，H2SO4
＋ －
－14
中 n(H )＝ 0.1 b mol ，根据混合后溶液 pH＝ 10 ，得 10 3＝ 0.01 a－0.1 b ，解得 a∶b＝101∶9。 a＋b
必修部分
第八章 水溶液中的离子平衡
专题大舞台
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