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(共71张PPT)
微专题3　　水溶液中的离子反应与平衡
考点一 溶液中三大平衡的基础
【核心整合 模型重塑】
一、弱电解质电离平衡及影响因素的解题模型
二、盐类水解平衡移动及影响因素的解题模型
因素 水解平衡 水解程度 溶液中离子浓度
温度 升高 右移 增大 增大
浓度 增大 右移 减小 增大
减小(稀释) 右移 增大 减小
因素 水解平衡 水解程度 溶液中离子浓度
外加
酸碱 酸 促进弱酸阴离子的水解,使其水解程度增大;抑制弱碱
阳离子的水解,使其水解程度减小
碱 抑制弱酸阴离子的水解,使其水解程度减小;促进弱碱
阳离子的水解,使其水解程度增大
加能水解的盐
三、沉淀溶解平衡移动及影响因素的解题模型
√
【新题精练 素养提升】
1.(2024·山东卷改编)常温下Ag(Ⅰ) CH3COOH水溶液体系中存在反应:
Ag++CH3COO CH3COOAg(aq),平衡常数为K。已知初始浓度c0(Ag+)=c0(CH3COOH)=0.08 mol·L 1,所有含碳物种的摩尔分数与pH
变化关系如图所示(忽略溶液体积变化)。下列说法正确的是(　　)
√
【解析】选C。在溶液中存在平衡:CH3COOH CH3COO +H+(①)、Ag++CH3COO CH3COOAg(aq)(②),Ag+的水解平衡Ag++H2O
AgOH+H+(③),随着pH的增大,c(H+)减小,平衡①③正向移动,
c(CH3COOH)、c(Ag+)减小,pH较小时(约小于7.8)CH3COO 浓度增大的影响大于Ag+浓度减小的影响,CH3COOAg浓度增大,
2.(2025·北京海淀区三模)25 ℃时,向100 mL蒸馏水中加入3 g CaCO3粉末,一段时间后再向其中加入10 mL蒸馏水。该过程中电导率的变化如图。
已知:25 ℃时,Ksp(CaCO3)=3.4×10 9;饱和CaCO3溶液的pH略小于10。
H2CO3的电离常数:Ka1=4.5×10 7,Ka2=4.7×10 11。
√
【图示析题】
考点二 微粒浓度大小比较
【核心整合 模型重塑】
1.掌握溶液中微粒的三个“守恒”
①电荷守恒:电解质溶液中阳离子所带正电荷总数与阴离子所带负电荷总数相等。
②元素守恒(物料守恒):电解质溶液中,由于某些微粒能电离或水解,微粒种类增多,但某些关键性的原子总是守恒的。
③质子守恒:电解质溶液中分子或离子得到或失去质子(H+)的物质的量相等。
2.抓酸碱滴定中的“五点”,判断溶液中的微粒浓度关系
抓反应的“起始”点 判断酸、碱的相对强弱
抓反应的“一半”点 判断是哪种溶质的等量混合
抓溶液的“中性”点 判断溶液中溶质的成分及哪种物质过量或不足
抓“恰好”反应点 判断生成的溶质成分及溶液的酸碱性
抓反应的“过量”点 判断溶液中的溶质,判断哪种物质过量
3.掌握“解题流程”,形成思维链
√
A.CH3COOH的电离平衡常数为10 4.25
B.a、b两点c(CH3COOH)相等
C.c点,c(CH3COOH)>c(CH3COO )=c[M(CH3COO)2]
D.M(CH3COO)2(aq)+2OH (aq) M(OH)2(s)+2CH3COO (aq)的K=7.68×1018
√
说明随着醋酸电离过程中,先生成了M(CH3COO)2,随后转化为M(OH)2沉淀,则曲线Ⅲ代表δ(CH3COO ),图中a点δ(CH3COOH)
=δ[M(CH3COO)2],则c(CH3COOH)=2c[M(CH3COO)2],图中d点δ(CH3COO )=δ(CH3COOH),则c(CH3COO )=c(CH3COOH)。
图中c点pH=4.25时,c(OH )=10 9.75 mol·L 1,δ(CH3COO )=
δ[M(CH3COO)2]=30%、δ(CH3COOH)=40%,由物料守恒可知,
c(CH3COO )+2c[M(CH3COO)2]+c(CH3COOH)=0.4 mol·L 1,由此可知,c(CH3COO )=2c[M(CH3COO)2]=0.12 mol·L 1、
c(CH3COOH)=0.16 mol·L 1,
√
【解析】选D。由流程可知,向含有少量锰离子的硫酸锌溶液中加入次氯酸钠溶液,将溶液中的锰离子转化为二氧化锰沉淀,过滤得到二氧化锰和滤液;向滤液中加入NH4HCO3和氨水沉锌,将溶液中的锌离子转化为ZnCO3沉淀,过滤得到ZnCO3和滤液。NaClO是强碱弱酸盐,在溶液中水解使溶液呈碱性,c(OH )大于c(HClO),溶液中存在电荷守恒关系c(Na+)+c(H+)=c(ClO )+c(OH ),A错误;
考点三 水溶液中的图像
【核心整合 模型重塑】
1.滴定曲线中“分布系数”图像分析
一元弱酸和二元弱酸的分布系数图像及分析如下:
一元弱酸(以CH3COOH为例) 二元弱酸(以草酸H2C2O4为例)
注:pKa为电离常数的负对数
一元弱酸(以CH3COOH为例) 二元弱酸(以草酸H2C2O4为例)
2.滴定曲线中“对数关系”图像分析
常温下,二元弱酸H2Y溶液中滴加NaOH溶液,所得混合溶液pH与离子浓度变化的关系如图所示:
(1)向二元弱酸H2Y中滴加NaOH溶液,依次发生反应:
H2Y+OH ===H2O+HY 、HY +OH ===H2O+Y2 。
3.沉淀溶解平衡直线形(pM pR曲线)图像的分析
pM为阳离子浓度的负对数,pR为阴离子浓度的负对数。
【真题再练 通法培优】
1.(分布系数、对数曲线)(2025·河南卷)乙二胺(H2NCH2CH2NH2,简写为Y)可结合H+转化为[H2NCH2CH2NH3]+(简写为HY+)和[H3NCH2CH2NH3]2+(简写为H2Y2+)。Ag+与Y可形成[AgY]+和[AgY2]+两种配离子。室温下向AgNO3溶液中加入Y,通过调节混合溶液的pH改变Y的浓度,从而调控不同配离子的浓度(忽略体积变化)。混合溶液中Ag+和Y的初始浓度分别为1.00×10 3 mol·L 1和1.15×10 2 mol·L 1。
下列说法错误的是(　　)
A.曲线Ⅰ对应的离子是[AgY2]+
B.δ(HY+)最大时对应的pH=8.39
C.反应Ag++Y [AgY]+的平衡常数K1=104.70
D. lg[c(Y)/(mol·L 1)]=3.00时,c(HY+)>c(H2Y2+)>c(Y)
√
【解析】选D。Ag+与Y可形成[AgY]+和[AgY2]+两种配离子,发生的反应为Ag++Y [AgY]+、[AgY]++Y [AgY2]+,故随着Y浓度变大,Ag+浓度变小,[AgY]+浓度先增大后减小,[AgY2]+浓度增大,则从图像上(从右向左表示Y浓度变大)可以看出,曲线Ⅰ表示[AgY2]+浓度,Ⅱ表示[AgY]+浓度,Ⅲ表示Ag+浓度;同理,调节溶液pH,当酸性较强时,H2Y2+浓度大,当碱性较强时,Y的浓度大,故曲线Ⅳ表示H2Y2+,曲线Ⅴ表示HY+,曲线Ⅵ表示Y,据此解题。
√
【新题精练 素养提升】
1.(2025·北京朝阳区三模)利用平衡移动原理,分析一定温度下Mg2+在不同pH的Na2CO3体系中的可能产物。
已知:①图1中曲线表示Na2CO3体系中各含碳粒子的物质的量分数与pH的关系。
√
2.(2025·辽宁二模)室温下,向c(Al3+)、c(Zn2+)均为0.1 mol·L 1的混合溶液中持续通入H2S气体,始终保持H2S饱和(H2S的物质的量浓度为
0.1 mol·L 1),通过调节pH使Al3+、Zn2+分别沉淀,溶液中 lgc与pH的关系如图所示。其中,c表示Al3+、Zn2+、OH 和S2 的物质的量浓度的数值,Ksp[Zn(OH)2]=1.2×10 17。下列说法错误的是(　　)
A.②代表 lgc(OH )与pH的关系曲线
B.溶解度:Al(OH)3C.pH逐渐增大时,优先析出的沉淀是ZnS
D.ZnS+2H+ Zn2++H2S的平衡常数K=100.6
√
【解析】选D。依据纵坐标 lgc(OH )即为pOH,室温下pOH+pH=14,根据点(5.8,8.2)可推知②代表OH ,pH越大,硫离子浓度越大,所以①代表S2 ;从c(Al3+)、c(Zn2+)均为0.1 mol·L 1可知③④代表金属离子;根据②与④的交点坐标(5.8,8.2)可知此时pH=5.8,则c(OH )=10 8.2 mol·L 1,同时根据Ksp[Zn(OH)2]=1.2×10 17,则④代表Al3+,③代表Zn2+。
由分析知,②代表 lgc(OH )与pH的关系曲线,A不符合题意;根据分析,曲线④代表Al3+,曲线②与曲线④的交点坐标(5.8,8.2),可知此时pH=5.8,则c(OH )=c(Al3+)=10 8.2 mol·L 1,Ksp[Al(OH)3]=10 32.8 Ksp[Zn(OH)2]
=1.2×10 17,则溶解度:Al(OH)3

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