2022届高三化学二轮复习 第6讲：粒子的种类与数量——水溶液中的离子平衡 课件

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1．电解质在水溶液中的行为：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．电离平衡：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。认识水的电离，了解水的离子积常数，认识溶液的酸碱性及pH，掌握检测溶液pH的方法。3．水解平衡：认识盐类水解的原理和影响盐类水解的主要因素。4．沉淀溶解平衡：认识难溶电解质在水溶液中存在沉淀溶解平衡，了解沉淀的生成、溶解与转化。5．离子反应与平衡的应用：了解水溶液中的离子反应与平衡在物质检测、化学反应规律研究、物质转化中的应用。了解溶液pH的调控在工农业生产和科学研究中的应用。
普通高中化学课程标准（2017 年版 2020 年修订）
（1）水溶液中的离子平衡是化学平衡的延伸和应用，也是高考中考点分布较多的章节之一。选择题着重考查考生对基本理论的理解，主要考查电解质溶液中电离常数与水解常数的相关计算、水的离子积常数的运用、pH的定性判断和定量计算、粒子浓度大小比较、难溶电解质的溶解平衡与溶度积计算等。
（2）水溶液中的离子平衡试题常常借助“多曲线图象”来考查。命题设计新颖灵活，综合性强，难度较大。涉及内容主要有：电解质相对强弱的判断，离子浓度的变化或定量计算，pH的计算，水解平衡的强弱判断或粒子浓度大小比较，难溶电解质的溶解平衡的判断及计算等。题目注重考查考生的读图识表能力、逻辑推理能力以及分析问题和解决问题的能力。
以全国卷为例分析水溶液中的离子平衡的相关考点
1．水溶液中的离子平衡思维导图
4．突破离子浓度大小的几种思维——变量思维
4．突破离子浓度大小的几种思维——等量替换思维
4．突破离子浓度大小的几种思维——强弱思维
4．突破离子浓度大小的几种思维——缺项思维
4．突破离子浓度大小的几种思维——增项思维
5．平衡常数的相关计算
7．水溶液离子平衡图像中常见的对数关系
①识图象——看清横坐标和纵坐标的含义，弄清曲线上的点（起点、交点、拐点、终点）、线（曲线、直线）表达的意义。②思原理——根据信息明确涉及哪些反应原理，并与相关数据结合起来。解决这类题目必须掌握的知识基础有：掌握强弱电解质判断及其电离、盐类水解、化学平衡理论（电离平衡、水解平衡），电离与水解的竞争反应，以及化学反应类型、化学计算、质量守恒、电子守恒等来求解。③巧结合——将图像与原理结合起来思考，找准切入点，分析并解决问题。
先看横坐标与纵坐标所表示的含义负对数值越大，离子浓度越小已知Ksp(BaSO4)＜Ksp(BaCO3)
负对数值大，离子浓度小
曲线①表示BaSO4的沉淀溶解曲线
★试题情境——学习探索情境★学科素养——证据推理与模型认知、变化观念与平衡思想★必备知识——难溶电解质的溶解平衡、溶度积常数计算★关键能力——科学推理论证与处理转化数据的归纳论证能力
BaSO4的沉淀溶解曲线
该点时，c(Ba2+)=10－1ml/L，c(SO42－)=10－9ml/L则Ksp(BaSO4)=1.0×10－10
在BaCO3饱和溶液中，加入BaCl2，使c(Ba2+)增大，温度不变，Ksp(BaCO3)不变，则c(CO32－)减小，所以溶液不是由a点变到b点，可认为是由b点变到a点
由图像可知Ksp(BaCO3)=10－(5.1＋y1)Ksp(BaSO4)=10－(5.1＋y2)
★试题情境——学习探索情境★学科素养——证据推理与模型认知、变化观念与平衡思想★必备知识——线性关系、离子浓度比较、溶度积常数及电离常数计算★关键能力——科学推理论证与处理转化数据的归纳论证能力
c2(M＋)=K·c(H＋)＋b
斜率 截距
K和b均为常数，与Ka、Ksp有关
加入HA酸，溶液中c(A－)增大，Ksp(MA)不变，所以c2(M＋)减小
＋c(B－)
★试题情境——学习探索情境★学科素养——证据推理与模型认知、变化观念与平衡思想★必备知识——离子浓度大小比较、电离常数计算、离子浓度关系★关键能力——科学推理论证与处理转化数据的归纳论证能力
等浓度NaX、NaY、NaZ三种盐的 pH不同，pH越大，所对应酸的酸性越弱，Ka越小即有Ka(HX)>Ka(HY)>Ka(HZ)
★试题情境——学习探索情境★学科素养——证据推理与模型认知、变化观念与平衡思想★必备知识——离子浓度大小比较、电离常数大小比较、pH计算★关键能力——科学推理论证与处理转化数据的归纳论证能力
M点时，溶液中存在的阳离子有H3R2＋、H2R＋、H＋、Na＋阴离子有Cl－、OH－、R－M点时，溶液中c(H3R2＋)=c(H2R＋)
O点时，溶液中c(R－)=c(H2R＋)

由图像知c(H3R2＋)、c(H2R＋)很小，可忽略不计
pH>7c(OH－)>c(H＋)
★试题情境——学习探索情境★学科素养——证据推理与模型认知、变化观念与平衡思想★必备知识——电离程度与水解程度比较、离子浓度大小比较★关键能力——科学推理论证与处理转化数据的归纳论证能力
该点溶液pH>7c(OH－)>c(H＋)
pH增大(a→b→c)
pH减小(a→d→e)
a→d→e过程加HCl溶液，有CO2逸出，含C元素物种的量减少
★试题情境——学习探索情境★学科素养——证据推理与模型认知、变化观念与平衡思想★必备知识——离子浓度大小比较、电离常数大小比较★关键能力——科学推理论证与处理转化数据的归纳论证能力
pH越小，说明电离程度越大，对应阴离子水解程度越小，所以有Ka(HA)c(HB)
★试题情境——生产环保情境★学科素养——证据推理与模型认知、变化观念与平衡思想★必备知识——离子浓度大小比较、离子存在形式的判断★关键能力——科学推理论证与处理转化数据的归纳论证能力
Pb2＋浓度逐渐减小，减小至pH=10时，浓度几乎为0，且不再增大
pH>10 n(Pb2＋)接近0
pH=7从图上可知有3种离子
pKb=5－lg1.74=4.75
浓度对数－pH线性关系
★试题情境——生产环保情境★学科素养——证据推理与模型认知、变化观念与平衡思想★必备知识——曲线的识别、电离常数的计算、离子浓度的计算★关键能力——科学推理论证与处理转化数据的归纳论证能力
c(Ca2＋)随pH升高而减小
比较水解程度与电离程度强弱
以酚酞为指示剂(8.2~10.0)
★试题情境——学习探索情境★学科素养——证据推理与模型认知、变化观念与平衡思想★必备知识——曲线的识别、浓度及电离常数的计算、离子浓度的比较★关键能力——科学推理论证与处理转化数据的归纳论证能力
H2A溶液的浓度为0.1000 ml • L－1
电荷守恒c(Na+)＋c(H+) =c(OH－)＋c(HA－)＋2c(A2－)
★试题情境——学习探索情境★学科素养——证据推理与模型认知、变化观念与平衡思想★必备知识——曲线的识别、Ksp的比较、离子浓度的变化★关键能力——科学推理论证与处理转化数据的归纳论证能力
★试题情境——学习探索情境★学科素养——证据推理与模型认知、变化观念与平衡思想★必备知识——Ksp的计算、反应终点的变化★关键能力——科学推理论证与处理转化数据的归纳论证能力
★试题情境——学习探索情境★学科素养——证据推理与模型认知、变化观念与平衡思想★必备知识——数量级的确定、曲线的识别、离子浓度的比较★关键能力——科学推理论证与处理转化数据的归纳论证能力
1．深化基础知识：弱电解质的电离平衡、水的电离平衡、盐类水解平衡、沉淀溶解平衡，理解并学会应用平衡常数Ka、Kb、Kw、Kh、Ksp等，能进行常数之间的运算；2．加强计算能力：能够对数字及离子符号有一定的敏感性，理解常数之间的关系；3．加强识图辩图能力：横纵坐标所表示的物理意义→曲线的趋势→特殊点的含义→结合守恒关系进行判断；4．适当拓展知识范围，善于引导学生突破难点，多思考解决问题的途径和方法；5．清晰试题与所学知识之间的联系，建立知识网格，明确试题的内在涵义，寻找快速破题的方法。