【期末总复习】人教版(2019)化学选择性必修1-高二上学期——第3章 水溶液中的离子反应与平衡（1）（知识串讲）

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第03章 水溶液中的离子反应与平衡（1）


【一、电离平衡】
】

下列十二种物质，属于电解质的有 ，属于非电解质的有
A.铝 B. 盐酸 C.硫酸 D.SO２　　E．NaCl F. HCl
G. CaCO3 H. C2H5OH I..NH3 J.KOH K. Na2O L.CH4
感悟：
1. 电解质的含义是
2. 非电解质的含义是
3. 电解质和非电解质的相同点是 不同点是
4. 常见的电解质有（按物质类别分） 、 、 、 、水等。
5. 常见的非电解质的类型有 、 、
6. 不是电解质的物质就是非电解质，对吗？
【答案】.电解质的有：C E F G J K 非电解质的有：D H I L
感悟：
1. 电解质的含义：溶于水或熔融时能导电的化合物
2. 非电解质的含义：溶于水和熔 融时都不能导电的化合物
3. 都是化合物 不同点能不能导电
4. 酸、碱、盐、金属氧化物
5. 非金属氧化物、大多数氢化物、大多数有机物
考点过关

一、电离平衡
1.强电解质的概念： 。
2.弱电解质： 。
3．与物质类别的关系
(1)强电解质主要包括： 、 、 、金属氧化物。
(2)弱电解质主要包括： 、 、水、(CH3COO)2Pb等。
【答案】1.强电解质：在水中能完全电离的电解质
2.弱电解质：在水中不能完全电离的电解质
3.(1)强酸、强碱、绝大多数盐 （2）弱酸、弱碱

注意
电离方程式的书写
(1)强电解质用“===”表示；弱电解质用“”表示。
(2)多元弱酸分步电离，且第一步电离远远大于第二步电离，如碳酸：
H2CO3 H＋＋HCO、HCO H＋＋CO。
(3)多元弱碱电离方程式的书写可一步到位，如氢氧化铁Fe(OH)3 Fe3＋＋3OH－。
(4)酸式盐：①强酸的酸式盐，如NaHSO4：
NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO(水中)
熔融时NaHSO4电离方程式为：
②弱酸的酸式盐，如NaHCO3：NaHCO3===Na＋＋HCO。

4．电离常数
(1) CH3COOHCH3COO—+H+ 电离平衡常数表达式：

①对于一元弱酸HA：
HAH＋＋A－，电离常数K＝ 。
②对于一元弱碱BOH：
BOHB＋＋OH－，电离常数K＝ 。
(2)特点：
①电离常数只与 有关，因为电离是 热的，升高温度K 。
②多元弱酸的各级电离常数的大小关系是K1≫K2≫K3…，故其酸性取决于第一步。
(3)意义：
25℃0.1mol/L醋酸和HCN电离平衡常数分别为1.75×10—5和6.2×10—10，则醋酸和HCN中酸性较强的是
25℃ 0.01mol/L碳酸的一级电离平衡常数分别为4.5×10—7和4.7×10—11，则碳酸溶液中c（H+)主要由 级电离决定的。
【答案】
(1) K= (2)K=c(CO2)
(2) K= 练习：AD
1.(1)K=
(2)特点：温度 吸 增大
(3)CH3COOH 一
例题点拨

例1．下表中物质的分类组合完全正确的是（ ）
选项
A
B
C
D
强电解质



HClO4
弱电解质




非电解质




【答案】A
【解析】A．为盐，属于强电解质，为弱酸，属于弱电解质，为非金属氧化物，属于非电解质，A正确；
B．为盐，属于强电解质，为单质，既不是电解质也不是非电解质，B错误；
C．属于弱电解质，C错误；
D．为盐，属于强电解质，D错误；
拔高训练

1．下列关于电解质电离的叙述中正确的是（ ）
A．在水中溶解度很小，其导电能力很弱，所以是弱电解质
B．在水中溶解度很小，但溶解的全部电离，所以是强电解质
C．氯气（）和氨气（)的水溶液导电性都很好，所以它们都是电解质
D．在电流作用下，盐酸中的电离成和
【答案】B
【解析】A．虽然CaCO3溶液的导电能力弱，但在水中溶解的部分全部电离，所以CaCO3是强电解质，A错误；
B．虽然AgCl难溶于水，但溶解于水的AgCl发生完全电离，所以AgCl是强电解质，B正确；
C．是单质，既不属于电解质，又不属于非电解质，自身不能电离出离子，不是电解质，的水溶液之所以能够导电是因为与水反应生成了弱电解质，C错误；
D．的电离是在水分子作用下进行的，与有无电流作用无关，D错误；
2．下列电离方程式表达正确的是（ ）
A．次氯酸钠：NaClO⇌+
B．碳酸：H2CO3⇌2+
C．NH3∙H2O：NH3∙H2O⇌+
D．碳酸氢钠：NaHCO3=++
【答案】C
【解析】A．次氯酸钠是强电解质，在水溶液中是完全电离的，电离方程式用等号表示：NaClO=+，故A错误；
B．碳酸是弱电解质，在水溶液中是部分电离的，且碳酸是二元弱酸，分步电离，电离方程式为：H2CO3⇌+，⇌+，故B错误；
C．NH3∙H2O是弱电解质，在水溶液中部分电离生成生成铵根离子和氢氧根离子，电离方程式为：NH3∙H2O⇌+，故C正确；
D．碳酸氢钠是强电解质，在水溶液中是完全电离的，电离方程式为：NaHCO3=+，故D错误；
3．下列关于强弱电解质的叙述正确的是（ ）
A．强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液强
B．NH3、CH3COOH、BaSO4、H3PO4都是弱电解质
C．CO2溶于水后能部分电离，故CO2是弱电解质
D．纯净的强电解质在液态时，有的导电，有的不导电
【答案】D
【解析】A．电解质溶液导电能力与自由移动的离子浓度成正比，当弱电解质溶液的离子浓度大于强电解质溶液的离子浓度时，导电能力可以强于强电解质，故A错误；
B．NH3是非电解质，CH3COOH和H3PO4都是弱酸，弱酸和弱碱都属于弱电解质，电解质强弱与溶解性无关，取决于电离的程度，硫酸钡难溶于水，但在熔融状态下能完全电离，属于强电解质，故B错误；
C．电解质必须是本身能够电离的化合物，二氧化碳本身不能电离，属于非电解质，故C错误；
D．纯净的强电解质在液态时，若为共价化合物在液态时，不导电，若为离子化合物在液态时导电，故D正确；
4．用水稀释1mol/L氨水时，溶液中随着水量的增加而增加的是（ ）
A．c(H+)和c(OH-)的乘积 B．
C．OH-的物质的量浓度 D．H+的物质的量浓度
【答案】D
【解析】A.c(H+)和c(OH-)的乘积等于水的离子积常数，温度不变，水的离子积不变，A错误；
B.在氨水中存在电离平衡：NH3·H2ONH4++OH-，=，加水稀释，平衡正向移动， n(NH3·H2O)减小，n(OH-)增多，所以减小，B错误；
C.加水稀释，c(OH-)减小，C错误；
D.加水稀释，c(OH-)减小，由于水的离子积不变，所以c(H+)增大，D正确；

【二、水的电离和溶液的pH】
】
】

水是一种极弱的电解质，25℃时，纯水中c(H+)=c(OH-)= ，此时水的离子积KW= 。25℃时向纯水分别滴入几滴下列溶液，请填表：

1mol/L盐酸
1mol/LNaOH溶液
1mol/L NaCl溶液
水的电离平衡移动方向



c(OH-)



KW



pH



【答案】1×10-7mol/L 1×10-14

1mol/L盐酸
1mol/LNaOH溶液
1mol/L NaCl溶液
水的电离平衡移动方向
左
左
不移动
c(OH-)
减小
增大
不变
KW
不变
不变
不变
pH
减小
增大
不变

考点过关

一、pH的含义及计算
(1) pH的定义:
(2) pH的表达式:
(3)根据常温下水的离子积填表：
c(H+)mol/L
1
0.1
0.01
1×10_5
1×10_7


c(OH_)mol/L





1×10_2
1×10_5
pH







结论：常温下酸性溶液的pH范围 、 中性溶液的pH=
碱性溶液的pH范围是 ；
酸性超强pH越 、碱性越强pH越 。
正常人血液pH范围是 ，当pH小于 时发生酸中毒、当pH大于
时发生碱中毒，当pH小于 或大于 会危及生命，可见正常人血液pH范围很 ，通过 和 缓冲下列平衡：
。
二、pH的测定
阅读课本“资料卡片”，认识pH试纸和pH计。
(1) 广范pH试纸，测量时读数保留 、精密pH试纸测量可以保留 小数。
(2) 如何正确使用pH试纸？

(3) pH计又称 ，可以精确测定溶液的pH，结果可以保留 小数。
【答案】
1. (1)c(H+)的负对数 (2)pH=-lgc(H+)
(3)
c(H+)mol/L
1
0.1
0.01
1×10_5
1×10_7
1.0×10_12
1.0×10_9
c(OH_)mol/L
1.0×10_14
1.0×10_13
1.0×10_12
1.0×10_9
1.0×10_7
1×10_2
1×10_5
pH
0
1
2
5
7
12
9
结论：pH7 （注意pH不能大于14，也不能为负数，当H+或OH—大于1mol/L时，直接用物质的量浓度表示，不用pH) 小、大
正常人pH范围：7.35-7.45、7.2以下、7.5以上、6.8、7.8、很窄、H2CO3、HCO3—、
H+(aq)+HCO3— H2CO3(aq)CO2(g)+H2O(l)
2. pH的测定 (1)正整数 一位
(2)用玻璃棒取待测液，点在pH试纸上，并在半分钟内与比色卡比较，读出pH。
切忌不要将pH试纸.浸入待测液，因为试纸浸入待测液会有指示剂流失，从而导致所测值不准，而指示剂流失的同时，会污染待测液。pH试纸不能用水润湿。
(4) 酸度计、一位
三、酸碱中和实验过程：
以标准盐酸(0.0100mol/L)滴定未知浓度NaOH为例，实验步骤如下:
1. 装液
(1) 装入标准盐酸：

(2) 装入待测NaOH溶液：

2. 加入指示剂：
3. 在锥形瓶下方垫上 ，目的是
4. 滴定开始：
(1) 滴定前期滴液速率可以 ，眼睛注视 ，一般是左手控制 ，右手 。滴定后期速率要 ，以免标准溶液过量，如果标准溶液滴入过量，怎么办？

(2) 滴定终点的判断：当滴入最后一滴或者半滴时，溶液颜色发生显著变化，且在
内不变色，认为达到 ，读取 式滴定管中的数据，并记录。
(3) 重复2-4操作2至3次，记录数据如下表：
如果未知溶液浓度是0.008mol/L，请在下表填入合理数据：
实验次数
移入NaOH溶液
体积(mL)
滴定管滴定前盐酸读数(mL)
滴定管滴定后盐酸读数(mL)
消耗盐酸体积
(mL)
1
15.00
0

12.00
2
25.00
1.00


3
25.00
1.50


数据设计依据是什么？
误差分析：
以标准盐酸(0.0100mol/L)滴定未知浓度NaOH为例，用偏高、偏小或无影响填空：
(1) 酸式滴定管用蒸馏水洗干净后直接装入标准盐酸，实验结果 ；
(2) 碱式滴定管用蒸馏水洗干净后直接装入NaOH溶液，并量取液20.00mL溶液，实验
结果 ；
(3) 滴定过程有少量盐酸滴到锥形瓶外，实验结果 ；
(4) 滴定终点仰视读数，实验结果 ；
(5) 滴定到溶液变色后立即读取标准盐酸体积，实验结果 ；
(6) 若用甲基橙为指示剂，比改用酚酞作指示剂，结果要 ；
(7) 把NaOH溶液装入锥形瓶后加了10mL水稀释，结果是 。
V(盐酸)=c(NaOH)V(NaOH溶液)/c(盐酸)
【答案】实验过程：
(1)关好活塞，用小烧杯向酸式滴定管里注入标准盐酸溶液至0刻度线上，打开活塞排除空气泡，并把液面调整到0刻度处或其下处。
(2)用小烧杯向碱式滴定管里注入标准NaOH溶液至0刻度线上，挤压橡胶管排除空气泡，并把液面调整到0刻度处或其下处。
2.加入酚酞作指示剂 3.白纸 便于观察溶液颜色变化，减少实验误差
4.(1)稍快 溶液颜色变化 活塞 摇动锥形瓶 慢(甚至一滴一滴滴入)
小心反滴NaOH溶液，记录NaOH溶液体积
(2)30s 滴定终点 酸
(3)提示：根据未知溶液和标准溶液物质的量浓度，算出消耗盐酸的体积，再加上滴定前的体积等于滴定后盐酸读数（注意有效数值，实验1: 12.00 实验2: 21.00、20.00
实验3： 21.50 、20.00（这三次数据在计算值左右小范围内偏差都可以）
数据设计依据：c(盐酸)V(盐酸)=c(NaOH)V(NaOH溶液)
误差分析：
(1)偏高 (2)偏低 (3)偏高 (4)偏高 (5)偏低 (6)偏低 (7)无影响

注意
酸碱中和滴定
口诀：酸式碱式莫混用，读数视线要水平；充满尖嘴不留气，液面不要高于零；
适量滴加指示剂，初始读数要记清；左手慢慢旋活塞，右手旋摇锥形瓶；
两眼紧盯锥形瓶，颜色突变立即停；记下刻度来计算，中和滴定操作完。

例题点拨

例2．关于常温下为2的盐酸，下列叙述正确的是（ ）
A．将该溶液稀释至后，
B．向该溶液中加入等体积为12的氨水恰好完全中和
C．该溶液中盐酸电离出的与水电离出的之比为
D．该溶液中由水电离出的
【答案】C
【解析】A．将的盐酸稀释至后，，pH=3，故A错误；
B．向该溶液中加入等体积pH为12的氨水，由于一水合氨部分电离，氨水过量，HCl完全反应后溶液中仍含有大量的，故B错误；
C．该溶液中水电离出的，则盐酸电离出的与水电离出的之比为，故C正确；
D．该溶液中由水电离出的，故D错误。
拔高训练

1．水的电离过程为H2O H＋ + OH－，在不同温度下其离子积为KW(25℃)＝1.0×10－14，KW(35℃)＝2.1×10－14。则下列叙述正确的是（ ）
A．c(H＋)随温度的升高而降低
B．在35℃时，c(H＋)>c(OH－)
C．25℃时水的电离程度大于35℃时水的电离程度
D．水的电离是吸热的
【答案】D
【解析】A. 升高温度促进水电离，则c（H+）随温度的升高而增大，A项错误；
B. 升高温度促进水电离，但水中仍然存在c（H+）=c（OH-），呈中性，B项错误；
C. 升高温度会促进水的电离，则25℃时水的电离程度小于35℃时水的电离程度，C项错误；
D.升高温度促进水电离，则水的电离是吸热的，D项正确；
2．向lOmL 1 mol• L-1的HCOOH溶液中不断滴加1 mol• L-1的NaOH溶液，并一直保持常温，所加碱的体积与-lgc(H+)的关系如图所示。c(H+)为溶液中水电离出的c(H+)。下列说法正确的是（）

A．HCOOH为强电解质
B．a、b两点pH均为7
C．混合溶液的pH逐渐增大
D．从a点到b点，溶液的导电性先增强后减弱
【答案】C
【解析】A.1 mol• L-1的HCOOH溶液中由水电离产生的氢离子浓度为10-12mol/L，所以甲酸电离出氢离子浓度为10-2 mol/L，因此HCOOH为弱酸，属于弱电解质，A错误；
B. 图示可知，a点时甲酸过量，水电离产生的氢离子浓度为10-7mol/L，溶液中氢离子浓度为10-7mol/L， pH=7；曲线的最高点表示酸碱恰好反应， 得到甲酸钠溶液，甲酸钠水解使溶液呈碱性，此时水的电离程度最大；当反应进行到b点时氢氧化钠已过量，溶液碱性更强，pH>7，B错误；
C. 甲酸显酸性，随着氢氧化钠的不断加入直至过量，溶液的碱性逐渐增强，混合溶液的pH逐渐增大，C正确；
D.溶液的导电能力强弱取决于溶液中离子浓度的大小和离子所带电荷的多少，离子浓度越大，离子所带电荷越多，溶液导电能力越强；甲酸是弱酸，甲酸钠和氢氧化钠均是强电解质，所以混合液的导电能力逐渐增强，D错误；
3．关于常温下为2的盐酸，下列叙述正确的是（ ）
A．将该溶液稀释至后，
B．向该溶液中加入等体积为12的氨水恰好完全中和
C．该溶液中盐酸电离出的与水电离出的之比为
D．该溶液中由水电离出的
【答案】C
【解析】A．将的盐酸稀释至后，，pH=3，故A错误；
B．向该溶液中加入等体积pH为12的氨水，由于一水合氨部分电离，氨水过量，HCl完全反应后溶液中仍含有大量的，故B错误；
C．该溶液中水电离出的，则盐酸电离出的与水电离出的之比为，故C正确；
D．该溶液中由水电离出的，故D错误。
4．相同某温度下，0.01 mol/L的NaOH溶液和0.01 mol/L的盐酸相比较，下列说法错误的是（ ）
A．两溶液的pH之和等于14
B．稀释100倍后，盐酸溶液pH=4
C．两溶液等体积混合后，溶液一定呈中性
D．两溶液中水的电离程度相同
【答案】A
【解析】A．0.01 mol/L的盐酸溶液pH=-lgc(H+)=2，而0.01 mol/L的NaOH溶液中c(H+)无法判断，由此两溶液的pH之和不一定等于14，故A项说法错误；
B．稀释100倍(即102倍)后，盐酸溶液pH=2+2=4，故B项说法正确；
C．0.01 mol/L的NaOH溶液中c(OH-)=0.01mol/L，0.01 mol/L的盐酸溶液中c(H+)=0.01mol/L，二者等体积混合后，H+与OH-恰好完全反应，生成强酸强碱盐，由此溶液呈中性，故C项说法正确；
D．0.01 mol/L的NaOH溶液中c(H+)水==，0.01 mol/L的盐酸溶液中c(OH-)水==，相同温度下，KW相同，由此两溶液中水的电离程度相同，故D项说法正确；
综上所述，说法错误的是A项，故答案为A。
5．下列实验方法或操作正确的是( )
A．酸碱中和滴定时，右手旋转滴定管的活塞，左手摇动锥形瓶，眼睛注视滴定管中的液面
B．用200mL烧杯配制物质的量浓度约为0.1000mol/L氢氧化钠溶液200mL
C．不用另加任何试剂就能鉴别NaAlO2、Na2SiO3、HCl、NaCl四种无色溶液
D．用托盘天平称取1.6g硫酸铜晶体配制100mL 0.1mol/L的硫酸铜溶液
【答案】C
【解析】A．酸碱中和滴定时，眼睛应观察锥形瓶中溶液颜色的变化，故A错误；
B．物质的量浓度约为0.1000mol/L的氢氧化钠溶液应用容量瓶，而不是烧杯，故B错误；
C．任取一种逐滴滴入其他三种溶液中，观察现象。①若一个无明显变化，一个出现沉淀，一个先产生沉淀，滴加过量后又消失，则滴加的是HCl，无明显变化的是NaCl，出现沉淀的是Na2SiO3，先产生沉淀，滴加过量后又消失的是NaAlO2；②若两个无明显变化，一个出现沉淀，则滴加的是Na2SiO3或NaAlO2，出现沉淀的是HCl，无明显变化的是NaCl，再用HCl鉴别Na2SiO3或NaAlO2，出现沉淀的是Na2SiO3，先产生沉淀，滴加过量后又消失的是NaAlO2；③若都没有明显变化，则滴加的是NaCl，再在其余三种中任取一种逐滴滴入其他两种中，结合①②分析判断，因此根据该实验方法通过相互反应的现象可以鉴别这四种无色溶液，故C正确；
D．配制100mL 0.1mol/L的硫酸铜溶液采用0.01mo l硫酸铜晶体，应该称取0.01mol ×250g/mol=2.5g硫酸铜晶体，故D错误；
6．用 0.50mol•L﹣1NaOH标准液10.00mL，将未知浓度的盐酸20.00mL恰好滴定至终点，下列说法正确的是（　　）
A．若滴定完毕，滴定管尖嘴悬有一滴液体，则所测的盐酸浓度偏大
B．用量筒量取上述盐酸
C．若选用酚酞作指示剂，终点时，液体恰好褪色
D．盐酸的浓度为1.00 mol•L﹣1
【答案】A
【解析】A．滴定管尖嘴悬有一滴液体，导致消耗的V(NaOH)偏大，由c(盐酸)=可知，所测的盐酸浓度偏大，故A正确；
B．盐酸体积20.00mL，而量筒的感量为0.1mL，不能使用量筒，可选滴定管或移液管量取，故B错误；
C．NaOH滴定盐酸，选用酚酞作指示剂，终点时，溶液由无色变为红色、且30s不变色，故C错误；
D．用 0.50mol•L-1NaOH标准液10.00mL，滴定未知浓度的盐酸20.00mL，则c(盐酸)= ==0.25mol/L，故D错误；
7．下列实验操作不正确的是（ ）
A．用以水润湿的pH试纸测NaOH溶液的pH
B．用10mL量简量取8.5mL蒸馏水
C．酸碱中和滴定的滴定管需先用蒸馏水洗净，再用所要盛装的标准液或待测液润洗
D．配制FeCl3溶液时，先将FeCl3固体溶解在较浓的盐酸中，再加水稀释
【答案】A
【解析】A．用以水润湿的pH试纸测NaOH溶液的pH，pH偏小，选项A不正确；
B．由于量筒的最小刻度为0.1mL，用10mL量筒量取8.58L蒸馏水，操作正确，选项B正确；
C．酸碱中和滴定的滴定管需先用蒸馏水洗净，再用所要盛装的标准液或待测液润洗，选项C正确；
D．配制FeCl3溶液时，为抑制FeCl3水解，先将FeCl3固体溶解在较浓的盐酸中，再加水稀释，选项D正确；