第三章 水溶液中的離子反應(yīng)與平衡章末總結(jié)【 知識建構(gòu)+達標(biāo)特訓(xùn) 】 人教版2019選擇性必修1 高二化學(xué)教材同步精講精練（ 含答案解析 ）

第三章水溶液中的離子反應(yīng)與平衡eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(電離平衡\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(電解質(zhì)\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(強電解質(zhì)：強酸、強堿、大部分鹽水溶液中全部電離,弱電解質(zhì)：弱酸、弱堿、水水溶液中部分電離)),弱電解質(zhì)電離平衡\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(特點：逆、等、動、定、變,影響因素\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(內(nèi)因：電解質(zhì)本身的性質(zhì),外因：溫度、濃度等)))),電離常數(shù)：ABA＋＋B－，K＝\f(cA＋·cB－,cAB)，K只與溫度有關(guān))),水的電離和溶液的pH\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(水的電離：水是極弱的電解質(zhì),水的離子積：Kw＝cH＋·cOH－，室溫下Kw＝1×10－14,影響水電離的因素：溫度、加酸、加堿、加鹽,溶液的酸堿性\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(酸性溶液：cH＋＞cOH－,中性溶液：cH＋＝cOH－,堿性溶液：cH＋＜cOH－,溶液的pH\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(pH＝－lgcH＋,pH的相關(guān)計算)))))),鹽類的水解\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(實質(zhì)：鹽＋水\o(,\s\up7())酸＋堿,規(guī)律：有弱才水解，無弱不水解，越弱越水解；都弱都水解，誰強顯誰性,影響因素：溫度、濃度、酸堿度等,水解平衡：如MA＋H2OHA＋MOH,鹽類水解的應(yīng)用)),沉淀溶解平衡\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(沉淀溶解平衡：如AgCls\o(,\s\up7())Ag＋aq＋Cl－aq,特征：具備化學(xué)平衡的一切特征,溶度積：對AmBnsmAn＋aq＋nBm－aq,Ksp＝cmAn＋·cnBm－,沉淀溶解平衡的應(yīng)用：沉淀的生成、溶解和轉(zhuǎn)化))))專題一陰、陽離子水解相互促進的應(yīng)用相互促進水解的離子主要有如下幾種情況(1)兩種離子水解相互促進。有下面兩種情況：①兩種離子水解，強烈的相互促進，使反應(yīng)趨于完全，其離子方程式中應(yīng)用“=”連接，產(chǎn)物應(yīng)標(biāo)明“↑”“↓”。如泡沫滅火器的反應(yīng)原理可表示為Al3++3HCO3-==Al(OH)3↓+3CO2↑。如Na2S溶液與Al2(SO4)3溶液之間的反應(yīng)：S2-+H2OHS-+OH-HS-+H2OH2S+OH-Al3++3H2OAl(OH)3+3H+H+與OH-反應(yīng)生成H2O，促進兩離子的水解，其反應(yīng)的離子方程式為3S2-+2Al3++6H2O==2Al(OH)3↓+3H2S↑。②兩種離子水解，相互促進但不強烈，其離子方程式仍用“”連接。如CH3COONH4的水解方程式可表示為CH3COO-+NH4++H2OCH3COOH+NH3·H2O。(2)發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)。當(dāng)發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成的沉淀比水解反應(yīng)生成的沉淀更難溶時，物質(zhì)之間發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)。如Na2S溶液和CuSO4溶液混合，其離子方程式為S2-+Cu2+==CuS↓。(3)發(fā)生氧化還原反應(yīng)。物質(zhì)之間若既能發(fā)生氧化還原反應(yīng)，又能發(fā)生水解反應(yīng)，通常以氧化還原反應(yīng)為主。如Na2S溶液與FeCl3溶液混合，其離子方程式為S2-+2Fe3+==S↓+2Fe2+?！纠?】(1)明礬可用于凈水，原因是(用離子方程式表示)：_______________________。把FeCl3溶液蒸干，灼燒，最后得到的主要固體產(chǎn)物是________。(2)用離子方程式表示泡沫滅火器滅火原理：_________________________________。(3)純堿可代替洗滌劑洗滌餐具，原因是(用離子方程式表示)：__________________________________。(4)為了除去MgCl2酸性溶液中的Fe3＋，可在加熱攪拌的條件下加入MgCO3固體，過濾后再加入足量鹽酸。MgCO3固體能除去Fe3＋的原因是_____________________________。【答案】(1)Al3＋＋3H2OAl(OH)3(膠體)＋3H＋Fe2O3(2)Al3＋＋3HCOeq\o\al(－,3)=Al(OH)3↓＋3CO2↑(3)CO32－＋H2OHCOeq\o\al(－,3)＋OH－(4)MgCO3與Fe3＋水解產(chǎn)生的H＋反應(yīng)，促進了Fe3＋的水解，使Fe3＋轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀而被除去?！窘馕觥?1)利用Al3＋＋3H2OAl(OH)3(膠體)＋3H＋，Al(OH)3膠體能凝聚水中的懸浮雜質(zhì)從而達到凈水目的；FeCl3溶液中存在FeCl3＋3H2OFe(OH)3＋3HCl，加熱時HCl揮發(fā)，蒸干時得到Fe(OH)3，再燃燒得到Fe2O3。(2)泡沫滅火器原理是利用NaHCO3與Al2(SO4)3相互促進水解造成的，反應(yīng)為Al3＋＋3HCOeq\o\al(－,3)=Al(OH)3↓＋3CO2↑。(3)COeq\o\al(2－,3)水解生成的OH－，能洗去油污。(4)MgCO3與水解產(chǎn)生的H＋反應(yīng)：MgCO3＋2H＋=Mg2＋＋CO2↑＋H2O，使水解平衡正向移動，生成的Fe(OH)3在加熱攪拌條件下發(fā)生聚沉，在過濾時Fe(OH)3和未反應(yīng)的MgCO3一同被除去。專題二化學(xué)平衡常數(shù)、水的離子積、電離平衡常數(shù)及溶度積的比較化學(xué)平衡常數(shù)水的離子積電離平衡常數(shù)溶度積反應(yīng)舉列mA+nBpC+qDH2OH++OH-HAH++A-AmBn(s)mAn+(aq)+nBm-(aq)表達式K=QUOTEcp平(C)KW=c(H+)·c(OH-)K=Ksp=cm(An+)·cn(Bm-)影響因素溫度溫度溫度溫度適應(yīng)范圍一般化學(xué)反應(yīng)平衡體系稀的酸性、堿性或中性溶液弱電解質(zhì)的電離平衡體系難溶電解質(zhì)的溶解平衡體系【例2】（2023·遼寧丹東高二期末）化學(xué)平衡常數(shù)(K)、電離常數(shù)(Ka、Kb)、溶度積常數(shù)(Ksp)等常數(shù)是表示、判斷物質(zhì)性質(zhì)的重要常數(shù)。下列關(guān)于這些常數(shù)的說法正確的是()A.化學(xué)平衡常數(shù)的大小與溫度、濃度、壓強有關(guān),與催化劑無關(guān)B.Ka(HCN)<Ka(CH3COOH),說明相同物質(zhì)的量濃度時,氫氰酸的酸性比醋酸強C.向硝酸銀溶液中加入同濃度的氯化鈉和溴化鈉溶液,先產(chǎn)生淺黃色沉淀,則Ksp(AgBr)>Ksp(AgCl)D.當(dāng)溫度升高時,弱酸、弱堿的電離常數(shù)(Ka、Kb)變大【答案】D【解析】化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),與濃度、壓強、催化劑無關(guān),故A錯誤;HCN和CH3COOH都是一元酸,濃度相同時,電離常數(shù)越小,說明酸的電離程度越小,氫離子濃度越小,溶液的酸性越弱,故氫氰酸的酸性比醋酸弱,故B錯誤;溶解度越小的越先沉淀,AgCl和AgBr結(jié)構(gòu)相似,溶解度越小,溶度積就越小,故Ksp(AgBr)<Ksp(AgCl),故C錯誤;弱酸、弱堿的電離過程是吸熱過程,溫度升高促進電離,弱酸、弱堿的電離常數(shù)(Ka、Kb)變大,故D正確。專題三酸、堿中和滴定的圖像解決酸堿中和滴定曲線類問題的關(guān)鍵是巧抓“5點”,即曲線的起點、恰好反應(yīng)點、中性點、反應(yīng)一半點和過量點,先判斷出各個點對應(yīng)的溶質(zhì)及溶液的酸堿性,然后再進行相關(guān)的分析和判斷。下面以室溫時用0.1mol·L-1NaOH溶液滴定20mL0.1mol·L-1HA溶液為例(如圖),總結(jié)如何抓住滴定曲線的5個關(guān)鍵點:關(guān)鍵點離子濃度的關(guān)系起點(點①)起點為HA的單一溶液,0.1mol·L-1HA溶液的pH>1說明HA是弱酸;溶液中c(HA)>c(H+)>c(A-)>c(OH-)反應(yīng)一半點(點②)點②溶液是等物質(zhì)的量的NaA和HA的混合液,此時溶液pH<7,說明HA的電離程度大于A-的水解程度,溶液中c(A-)>c(Na+)>c(HA)>c(H+)>c(OH-)中性點(點③)此時溶液的pH=7,溶液呈中性,酸沒有完全被中和,此時溶液中c(Na+)=c(A-)>c(HA)>c(H+)=c(OH-)恰好完全反應(yīng)點(點④)此時二者恰好完全反應(yīng)生成NaA,NaA為強堿弱酸鹽,溶液呈堿性,c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(HA)>c(H+)過量點(點⑤)此時,NaOH溶液過量,得到NaA與NaOH等物質(zhì)的量的混合液,溶液顯堿性,溶液中c(Na+)>c(OH-)>c(A-)>c(H+)【例3】(雙選)(2023·江西上饒中學(xué)高二月考)25℃時,將pH均為2的鹽酸與HX溶液分別加水稀釋,溶液pH隨溶液體積變化的曲線如圖所示。下列說法不正確的是()A.a、b兩點:c(X-)<c(Cl-)B.溶液的導(dǎo)電性:a>bC.稀釋前,c(HX)>0.01mol·L-1D.溶液體積稀釋到原來的10倍,HX溶液的pH<3【答案】AB【解析】鹽酸是強酸,完全電離,HX為弱酸,部分電離。相同溫度下,相同pH的鹽酸和HX溶液,HX濃度大,溶液稀釋時,HX進一步電離,其溶液中離子濃度大于鹽酸的離子濃度,所以a、b兩點:c平(X-)>c平(Cl-),故A錯誤;相同pH的鹽酸和HX溶液,HX的濃度大,溶液稀釋時,HX進一步電離,其溶液中離子濃度大于鹽酸的離子濃度,溶液的導(dǎo)電性:a<b,故B錯誤;HX為弱酸,pH=2時,c始(HX)>0.01mol·L-1,故C正確;HX為弱酸,溶液稀釋時,HX進一步電離,pH=2的HX溶液稀釋到體積為原來的10倍,HX溶液的pH<3,故D正確。專題四電解質(zhì)溶液中三大守恒關(guān)系的應(yīng)用(1)電荷守恒規(guī)律：電解質(zhì)溶液中，不論存在多少種離子，溶液總是呈電中性，即陰離子所帶負電荷總數(shù)一定等于陽離子所帶正電荷總數(shù)，如Na2CO3溶液中存在著Na+、CO32-、H+、OH-、HCO3-，它們存在如下關(guān)系：c(Na+)+c(H+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-)。(2)元素質(zhì)量守恒(物料守恒)規(guī)律：電解質(zhì)溶液中，由于某些離子能水解或電離，離子的存在形式發(fā)生了變化，就該離子所含的某種元素來說，其質(zhì)量在變化前后是守恒的，如Na2CO3溶液中CO32-能水解，故碳元素以CO32-、HCO3-、H2CO3三種形式存在，它們與Na+之間的守恒關(guān)系為c(Na+)=2c(CO32-)+2c(HCO3-)+2c(H2CO3)。(3)質(zhì)子守恒規(guī)律：電解質(zhì)溶液中，由于電離、水解等過程的發(fā)生，往往存在質(zhì)子(H+)的轉(zhuǎn)移，但轉(zhuǎn)移過程中質(zhì)子數(shù)量保持不變，稱為質(zhì)子守恒。如在NaHS溶液中，存在NaHS的電離和水解、H2O的電離，其質(zhì)子轉(zhuǎn)移情況可作如下分析：H2SHS-S2-H3O+H2OOH-根據(jù)質(zhì)子守恒有c(H2S)+c(H3O+)=c(S2-)+c(OH-)，即c(H2S)+c(H+)=c(S2-)+c(OH-)。如在K2S溶液中，H2O電離出的OH-即存在如下關(guān)系：c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+2c(H2S)?！纠?】(雙選)室溫下，將兩種濃度均為0.10mol·L-1的溶液等體積混合，若溶液混合引起的體積變化可忽略，下列各混合溶液中微粒物質(zhì)的量濃度關(guān)系正確的是 ()A.NaHCO3-Na2CO3混合溶液(pH=10.30)：c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)B.氨水-NH4Cl混合溶液(pH=9.25)：c(NH4+)+c(H+)=c(NH3·H2O)+c(OH-)C.CH3COOH-CH3COONa混合溶液(pH=4.76)：c(Na+)>c(CH3COOH)>c(CH3COO-)>c(H+)D.H2C2O4-NaHC2O4混合溶液(pH=1.68，H2C2O4為二元弱酸)：c(H+)+c(H2C2O4)=c(Na+)+c(C2O42-)+c(OH-)【答案】AD【解析】A項，等濃度的NaHCO3和Na2CO3溶液，CO32-的水解程度比HCO3-的大，所以溶液中c(HCO3-)>c(CO32-)，正確；B項，電荷守恒：c(NH4+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)，物料守恒：c(NH4+)+c(NH3·H2O)=2c(Cl-)，pH=9.25，溶液顯堿性，說明NH3·H2O的電離程度大于NH4+的水解程度，c(NH4+)>c(NH3·H2O)，結(jié)合物料守恒，有c(NH4