精品高中化学选修4第三章水溶液中的离子平衡知识点和题型总结Word文档下载推荐.docx
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(3)测NaAc溶液的pH值;
(4)测pH=a的HAc稀释100倍后所得溶液pH<
a+2
5)将物质的量浓度相同的HAc溶液和NaOH溶液等体积混合后溶液呈碱性
6)中和10mLpH=1的HAc溶液消耗pH=13的NaOH溶液的体积大于10mL;
7)将pH=1的HAc溶液与pH=13的NaOH溶液等体积混合后溶液呈酸性
8)比较物质的量浓度相同的HAc溶液与盐酸分别与同样的锌粒反应产生气体的速率
最佳的方法是和;
最难以实现的是,说明理由
。
(提示:
实验室能否配制0.1mol/L的HA(?
能否配制pH=1的HAc?
为什么?
)
5、强酸(HA)与弱酸(HE)的区别:
(1)溶液的物质的量浓度相同时,PHha)vPHhb)
(2)pH值相同时,溶液的浓度ChavChb
(3)pH相同时,加水稀释同等倍数后,pHLa>
phh
物质的量浓度相同的盐酸、硫酸和醋酸溶液,pH最小的是,pH最大的是;
体积相同时分别与同种NaOH溶液反
应,消耗NaOH溶液的体积大小关系为。
pH相同的盐酸、硫酸和醋酸溶液,物质的量浓度最小的是,最大的是;
体积相同时分别与同种NaOH溶液反应,
消耗NaOH溶液的体积大小关系为。
甲酸和乙酸都是弱酸,当它们的I/L时,甲酸中的c(H+)为乙酸中c(H+)的3倍,欲使两溶液中c(H+)相等,则需
将甲酸稀释至原来的_「倍(填“<
”“>
”或“=”;
试推测丙酸的酸性比乙酸强还是弱。
二、水的电离和溶液的酸碱性
1、水离平衡:
HOH+OH-水的离子积:
Kw=[H+]•[OH-]
25C时,[H+]=[OH]=10-7moI/L;
Kw=[H+]•[OH]=10-14
Kw只与温度有关,温度一定,则KW值一定
Kw不仅适用于纯水,适用于任何溶液(酸、碱、盐)
2、水电离特点:
(1)可逆
(2)吸热(3)极弱
3、影响水电离平衡的外界因素:
1酸、碱:
抑制水的电离(pH之和为14的酸和碱的水溶液中水的电离被同等的抑制)
2温度:
促进水的电离(水的电离是吸热的)
3易水解的盐:
促进水的电离(pH之和为14两种水解盐溶液中水的电离被同等的促进)
试比较pH=3的HAc、pH=4的NHCI、pH=11的NaOHpH=10NaCO四种溶液中水的电离程度从大到小的顺序是。
4、溶液的酸碱性和pH:
(1)pH=-lg[H+]
①酸性溶液不一定是酸溶液(可能是溶液);
2pHv7溶液不一定是酸性溶液(只有;
—
3碱性溶液不一定是碱溶液(可能是溶液)。
已知100C时,水的KW=1X10-12,则该温度
(1)NaCl的水溶液中[H+]=,pH=,溶液呈性。
2)0.005mol/L的稀硫酸的mol/L的NaOH溶液的pH=
(2)pH的测定方法:
酸碱指示剂一一甲基橙、石蕊、酚酞pH试纸一一最简单的方法。
操作:
将一小块pH试纸放在洁净的玻璃片上,用玻璃棒沾取未知液点试纸中部,然后与标准比
色卡比较读数即可。
①事先不能用水湿润PH试纸;
②只能读取整数值或范围
用湿润的pH试纸测某稀溶液的pH,所测结果(填“偏大”、“偏小”、“不变”或“不能确定”),理由
是。
(3)常用酸碱指示剂及其变色范围:
指示剂
变色范围的PH
石蕊
<
5红色
5〜8紫色
>
8蓝色
甲基橙
3.1红色
3.1〜4.4橙色
4.4黄色
酚酞
8无色
8〜10浅红
10红色
试根据上述三种指示剂的变色范围,回答下列问题:
①强酸滴定强碱最好选用的指示剂为:
,原因是;
②强碱滴定强酸最好选用的指示剂
为因是
;
③中和滴定不用石蕊作指示剂的原因是2Z。
三、混合液的pH值计算方法公式
1、强酸与强酸的混合:
(先求[H+]混:
将两种酸中的H离子数相加除以总体积,再求其它)
[H+]混=([H+]1V1+[H+]V)/(V1+V2)
2、强碱与强碱的混合:
(先求[OH-]混:
将两种酸中的OH离子数相加除以总体积,再求其它)
[OH]混=([OH]1V+[OH]2V2)/(V+V2)(注意:
不能直接计算[H+]混)
3、强酸与强碱的混合:
(先据H+OH==HO计算余下的^或OH,①H有余,则用余下的H数除以溶液总体积求[H+]混;
OH有余,则用余下的OH数除以溶液总体积求[OH-]混,再求其它)
在加法运算中,相差100倍以上(含100倍)的,小的可以忽略不计!
将pH=1的HCI和pH=10的NaOH溶液等体积混合,所得溶液的pH=;
将pH=5的H2SO和pH=12的NaOH溶液等体积混合,
所得溶液的pH;
20mLpH=5的盐酸中加入1滴(0.05mL)0.004mol/LBa(OH)2溶液后pH=。
四、稀释过程溶液pH值的变化规律:
1、
强酸溶液:
稀释
10n倍时,
pH稀=pH原+n
(但始终不能大于或等于
7)
2、
弱酸溶液:
pH稀<
pH原+n
3、
强碱溶液:
pH稀=pH原—n
(但始终不能小于或等于
4、
弱碱溶液:
pH稀>
pH原—n
5、不论任何溶液,稀释时pH均是向7靠近(即向中性靠近);
任何溶液无限稀释后pH均为7
6、稀释时,弱酸、弱碱和水解的盐溶液的pH变化得慢,强酸、强碱变化得快。
pH=3的HCI稀释100倍后溶液的pH变为;
pH=3的HAc溶液稀释100倍后pH为,若使其pH变为5,应稀释的倍数应
(填不等号)100;
pH=5的稀硫酸稀释1000希后溶液中[H+]:
[SO42-]=;
pH=10的NaOH溶液稀释100倍后溶液的pH
变为;
pH=10的NaAc溶液稀释10倍后溶液的pH为。
五、“酸、碱恰好完全反应”与“自由H+与OH恰好中和”酸碱性判断方法
1、酸、碱恰好反应(现金+存款相等):
恰好生成盐和水,看盐的水解判断溶液酸碱性。
(无水解,呈中性)
2、自由N与OH恰好中和(现金相等),即“14规则:
pH之和为14的两溶液等体积混合,谁弱显谁性,无弱显中性。
”:
生成盐和水,弱者大量剩余,弱者电离显性。
(无弱者,呈中性)
(1)100mLpH=3的HSO中加入10mL0.01mol/L氨水后溶液呈性,原因是
pH=3的HCI与pH=11的氨水等体积混合后溶液呈性,原因是。
(2)室温时,0.01mol/L某一元弱酸只有1%发生了电离,则下列说法错误的是
A、上述弱酸溶液的pH=4
B、加入等体积0.01mol/LNaOH溶液后,所得溶液的pH=7
C、加入等体积0.01mol/LNaOH溶液后,所得溶液的pH>
7
D加入等体积pH=10的NaOH溶液后,所得溶液的pH<
六、盐类的水解(只有可溶于水的盐才水解)
1盐类水解规律:
1有弱才水解,无弱不水解,越弱越水解;
谁强显谁性,两弱相促进,两强不水解。
2多元弱酸根,浓度相同时正酸根比酸式酸水解程度大,碱性更强。
(如:
NazCO>
NaHCO
3弱酸酸性强弱比较:
A、同主族元素最高价含氧酸的酸性递减,无氧酸的酸性递增(利用特殊值进行记忆。
如酸性:
HF<
HC;
HNOHPQ)
B、饱和一元脂肪酸的碳原子数越小,酸性越强(如HCOOHX3WOH
C一些常见的酸的酸性:
HCIOHAIQ、苯酚为极弱酸;
醋酸>
碳酸;
磷酸和HSO为中强酸;
HCIQ为最强含氧酸等。
(1)下列物质不水解的是;
水解呈酸性的是;
水解呈碱性的是
1FeS②Nal③NaHSO④KF⑤NHNIO⑥OHUCOONa
(2)浓度相同时,下列溶液性质的比较错误的是()
1酸性:
H2S>
HSe②碱性:
NsbS>
NaHS③碱性:
HCOONa>
CHOONa
4水的电离程度:
NaAcvNaAIQ⑤溶液的pH:
NaHSO<
NaSO<
NaHCONaCIO
2、盐类水解的特点:
(1)可逆
(2)程度小(3)吸热
下列说法错误的是:
A、NaHC3溶液中碳元素主要以HC0存在;
B、NaCO溶液中滴加酚酞呈红色,加热红色变深;
C、NHCI溶液呈酸性这一事实能说明氨水为弱碱;
D、在稀醋酸中加醋酸钠固体能促进醋酸的电离。
3、影响盐类水解的外界因素:
1温度:
温度越高水解程度越大(水解吸热)
2浓度:
浓度越小,水解程度越大(越稀越水解)
3酸碱:
促进或抑制盐的水解(^促进阴离子水解而抑制阳离子水解;
0H促进阳离子水解而抑制阴离子水解)
Na2CQ溶液呈碱性原原因用方程式表示为;
能减少NaCQ溶液中C&
浓度的措施可以是
()
①加热
④加少量NHCI
②加少量NaHCC固体
⑤加水稀释
③加少量(NH4)2CQ固体
⑥加少量NaQH
4、酸式盐溶液的酸碱性:
①只电离不水解:
如
HSQ
②电离程度〉水解程度:
,显酸性
(如:
HSQ3-
、HPQ-)
③水解程度〉电离程度,
显碱性
(如:
HCQ、
HS、HPQ"
)
写出NaHPQ溶液中所有的水解和电离方程式
并指示溶液中[H3PQ]、[HPQ2-]与
[H2PQ-]的大小关系
2AI3++3S2-+6H2。
==2AI(QH)3J+3H2Sf
5、双水解反应:
NH4AC==NH4++Ac-NH4++H:
QNH3•HQ+H+Ac—+H2QHAc+QH-・
(1)构成盐的阴阳离子均能发生水解的反应为双水解反应(即弱酸弱碱盐)
双水解反应相互促进,水解程度较大,有的甚至水解
完全。
其促进过程以NHAc为例解释如下:
两个水解反应生成的H和QH反应生成水而使两个水解反应的生成物浓度均减少,平衡均右移。
(2)常见的双水解反应完全的为:
Fe3+、AI3+与AIQ2-、CQ2-(HCQ-)、S2-(HS-)、SQ2-(HSQ-);
其特点是相互水解成沉淀或气体。
双水
解完全的方程式写“==”并标“,其离子方程式配平依据是两边电荷平衡,如:
写出AI3+与CQ2-、HCQ在水溶液中反应的离子方程式:
在足量NaCQ溶液中加少量硫酸铝溶液的离子方程式
为一,泡沫灭火器中使用硫酸铝与小苏打而不用纯碱的原因
是;
能鉴别NaCQ、NaQHNaCI、AgNQ和苯酚钠五种溶液的
一种试剂是。
6、盐类水解的应用:
1混施化肥(NP、K三元素不能变成f和J)
2泡沫灭火剂(用硫酸铝和小苏打为原料,双水解)
3FeCI3溶液止血剂(血浆为胶体,电解质溶液使胶体凝聚)
4明矶净水(AI3+水解成氢氧化铝胶体,胶体具有很大的表面积,吸附水中悬浮物而聚沉)
5NHCI焊接金属(氯化铵呈酸性,能溶解铁锈)
6判断溶液酸碱性(强者显性)
7比较盐溶液离子浓度的大小
8判断离子共存(双水解的离子产生沉淀和气体的不能大量共存)
9配制盐溶液(加对应的酸防止水解)七、电离、水解方程式的书写原则
1、多元弱酸(多元弱酸盐)的电离(水解)的书写原则:
分步书写
例:
H2S的电离H2SH++HS-;
HS-H++S二
N&
S的水解:
HQ+S2-HS■^■QHH2Q+HS-H2S+QH-注意:
不管是水解还是电离,都决定于第一步,第二步一般相当微弱。
AI3++3H2。
AI(OH)
3+3H
一步书写
2、多元弱碱(多元弱碱盐)的电离(水解)书写原则:
下列方程式中属于电离方程式的是;
属于水解方程式的是
A、HCO+H2OHdCO32-B=Ba2++SO/
_r-2+2-
C、AIO2+2H20AI(OH)3+OHD、CaCO(s)Ca+COs-
八、溶液中微粒浓度的大小比较
1、基本原则:
抓住溶液中微粒浓度必须满足的两种守恒关系:
1电荷守恒(电荷数前移):
任何溶液均显电中性,各阳离子浓度与其所带电荷数的乘积之和=各阴离子浓度与其所带电荷数的乘
积之和
2物料守恒(原子个数前移):
某原子的总量(或总浓度)=其以各种形式存在的所有微粒的量(或浓度)之和
3质子守恒(得失川个数前移):
:
刀得质子后形成的微粒浓度•得质子数==刀失质子后形成的微粒浓度•失质子数
2、同浓度的弱酸和其弱酸盐、同浓度的弱碱和其弱碱盐的电离和水解强弱规律:
1中常化学常见的有三对
等浓度的HAc与NaAc的混合溶液:
弱酸的电离〉其对应弱酸盐的水解,溶液呈酸性
等浓度的NH・HLO与NHCI的混合液:
弱碱的电离〉其对应弱碱盐的水解,溶液呈碱性
等浓度的HCN与NaCN的混合溶液:
弱酸的电离<其对应弱酸盐的水解,溶液呈碱性
2掌握其处理方法(即抓主要矛盾)
0.1mol/LCH3COOI和0.1mol/LCH3COON溶液等体积混合后溶液呈酸性,则丁溶液呈酸性,/•CHCOOH的电离〉CHCOONa勺水
解,[HAc]<0.1mol/L,[Ac-]>0.1mol/L.
(因为NaAc的水解呈碱性被HAc的电离呈酸性所掩盖,故可当作“只HAc电离,而NaAc不水解"
考虑,即只考虑酸的电离。
九、酸碱中和滴定(见专题)十、溶解平衡
1、难溶电解质的溶解平衡的一些常见知识
(1)溶解度小于0.01g的电解质称难溶电解质。
生成难溶电解质的反应为完全反应,用“="
。
(2)反应后离子浓度降至1X10-5moI/L以下的反应为完全反应,用“="
如酸碱中和时[H+]降至10-7moI/L<10-5moI/L,故为完全反应,用“="
常见的难溶物在水中的离子浓度均远低于10-5
moI/L,故均用“="
(3)难溶并非不溶,任何难溶物在水中均存在溶解平衡。
(4)掌握三种微溶物质:
CaSO、Ca(OH)2、AqSO
(5)溶解平衡常为吸热,但Ca(OH)2为放热,升温其溶解度减少。
(6)溶解平衡存在的前提是:
必须存在沉淀,否则不存在平衡。
2、溶解平衡方程式的书写
注意在沉淀后用(s)标明状态,并用“”。
如:
AqS(s)2Ag+亠2-
3、沉淀生成的三种主要方式
(1)加沉淀剂法:
Ksp越小(即沉淀越难溶),沉淀越完全;
沉淀剂过量能使沉淀更完全。
2)调pH值除某些易水解的金属阳离子:
常加入难溶性的MOM(OH》、MCO等除M+溶液中易水解的阳离子。
如加MgO除去MgC2
溶液中FeCl3。
(3)氧化还原沉淀法:
加氧化剂或还原剂将要除去的离子变成沉淀而除去(较少见)
4、沉淀的溶解:
沉淀的溶解就是使溶解平衡正向移动。
常采用的方法有:
①加水;
②加热;
③减少生成物(离子)的浓度。
使沉淀溶解的方法一般为减少生成物的浓度,丁对于难溶物加水和加热对其溶解度的影响并不大。
5、沉淀的转化:
溶液中的沉淀反应总是向着离子浓度减少的方向进行,简而言之,即溶解度大的生成溶解度小的,溶解度小的生成溶解度更小的。
(1)对于AgS(s)2A^++S2-,其心的表达式为。
(2)下列说法中不正确的是
①用稀HCI洗涤AgCI沉淀比用水洗涤损耗AgCI小;
2一般地,物质的溶解度随温度的升高而增加,故物质的溶解大多是吸热的;
3对于AI(OH)3(s)AI(OH)3Al亠3OH-,前者为溶解平衡,后者为电离平衡;
4除去溶液中的Mg+,用OH沉淀比用CO2-好,说明Mg(OH》的溶解度比MgCO大;
5沉淀反应中常加过量的沉淀剂,其目的是使沉淀更完全。
(3)如何除去Mg(OH)中混有的Ca(OH)2?
2方法、归纳和技巧
一、酸的酸性强弱与溶液的酸性强弱的联系与区别
酸的酸性强弱是指酸电离岀H+的难易(越易电离岀H,酸的酸性越强);
溶液酸性的强弱是指溶液中[H+]的相对大小(H+浓度越大,溶液的酸性越强)。
溶液的酸性可能是由酸电离产生的H而引起的,也可能是由强酸弱碱盐水解而引起的。
下列说法中错误的是
A、强酸溶液的导电性一定比弱酸的强;
B、酸越难以电离岀质子,其对应的酸根离子就越易水解;
C溶液的酸性越强,则溶液中的[H+]越大,水的电离程度就越小;
D在水中完全电离的酸一定是强酸,但强酸的水溶液的酸性不一定强。
二、溶液的导电性与电解质强弱的联系与区别
溶液的导电性仅与溶液中的离子浓度及离子所带电荷数的多少相关。
电荷数相同时,离子浓度越大,导电性越强;
离子浓度相同时,离子所带电荷数越多,溶液导电性越强;
电解质溶液导电的同时一定发生电解!
电解质的强弱是指电解质在水中的电离程度。
电解质越强,在水中就越完全电离,反之就越难电离。
相同条件下,强电解质溶液的导电性比弱电解质的强(即导电性对比实验)。
(1)常见的三种导电方式为、和电子空穴导电。
(2)浓度相同的HCI、HAcNaHSO三种酸并联入同一电路中,导电性最强的是,最弱的是。
三、电离平衡、水解平衡、溶解平衡的共性
1、加水均能促进三大平衡;
2、加热均能促时三大平衡(溶解平衡个别例外)
3、三大平衡均为水溶液中的平衡,故都不受压强的影响
4、均遵循勒夏特列原理。
对于AgCI(s)Ag++CI-,平衡后欲使溶液中的[CI-]增大,可采取的措施是()
1加氨水②加水③加NaCI(s)④加AgCI(s)⑤加NaBr(s)⑥加热
四、酸碱盐对水的电离的影响
1、水中加酸:
酸电离出的H使平衡H2OH++OH逆移,溶液中[H+]主要是酸电离产生的,只有极小部分由水电离产生(可忽略);
[OH]全由水电离产生。
'
2、水中加碱:
碱电离出的OH使平衡HOH++-OH-逆移,溶液中[OH]主要是碱电离产生的,只有极小部分由水电离产生(可忽略);
[H+]全由水电离产生。
3、正盐溶液中的[H+]、[OH]均由水电离产生:
(1)强酸弱碱盐:
如AICI3,水电离产生的OH部分被阳离子结合生成了难电离的弱碱,故使溶液中[H+]>
[OH-]。
(2)强碱弱酸盐:
女口NaAc,水电离产生的H+部分被阴离子结合生成了难电离的弱酸,故使溶液中[OH]>
[H+]。
4、酸式盐中NaHSONaHSONaHPO中酸根离子以电离为主,故显酸性而抑制水的电离,其余均以水解为主而促进水的电离。
已知某NaHSO溶液的pH=4,则有关NaHSO溶液的说法中正确的是()
A、NaHS略液中水的电离程度小于N&
SO溶液,也小于NaSO溶液
-2-
B、[HSQ]>
[H2SO]>
[SO3]
C、该溶液中由水电离出的[H+]为1X10-4mol/L
D、加入少量NaOH使溶液的pH升高会使水的电离受抑制
五、Q与K
Qc为浓度商:
是指刚开始反应(但未反应)时平衡体系各物质浓度幂次方之积之比(对于溶液是指混合后但不反应时的浓度)
K为平衡常数:
是指可逆反应达到平衡时体系各物质浓度幂次方之积之比。
在化学平衡、电离平衡、水解平衡、溶解平衡四大平衡中分别有不同的名称:
化学平衡常数(K)、电离常数(Ka)、水解常数(Kh)、溶度积(Ksp)。
Q与K的相对大小可反映出体系是否为平衡状态:
(1)Q>
K,过平衡状态,反应将逆向进行;
(2)Q=K,平衡状态;
(3)Q<
K,未平衡状态,反应将正向进行
已知25°
C时CaSO的心=9.1X10-6,若将0.02mol/L的NstSQ溶液与0.004mol/LCaCI2溶液等体积混合,试通过计算溶液中是否有沉淀析出
六、解题方法
1、溶液导电能力的变化
【例1】把0.05moINaOH固体分别加入到100mL下列液体中,溶液的导电能力变化最小的是
A.0.05moI•L—1硫酸B.0.6moI•L—1盐酸
C.0.5moI•L—1的醋酸;
D.0.5moI•L—1KCI溶液
方法:
写将化学程式改为离子方程式的第一步,比较反应前后溶液中离子数的变化
关键:
不需考虑弱电解质的电离及离子的水解;
注意加入物质是否过量
2、水电离岀的[H+]浓度为已知条件的离子共存判断
【例2】在由水电离产生的c(H)=1X10-14moI/L的溶液中,一定可以大量共存的离子组是
+3+-2-+2+--+2+--++2-2-
A)NH4,AI,Br,SOB)Na,Mg,CI,NQC)K,Ba,CI,NQD)K,Na,SO3,SO4
“由水电离产生的c(H)=1X10-14moI