电离平衡知识点Word文件下载.docx
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________________________________________________________________________。
注意 ①pH试纸不能预先润湿,但润湿之后不一定产生误差。
②pH试纸不能测定氯水的pH。
(2)pH计
pH计能精确测定溶液的pH,可精确到0.1。
(3)酸碱指示剂
酸碱指示剂能粗略测定溶液的pH范围。
常见酸碱指示剂的变色范围如下表所示:
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
8.2无色
8.2~10浅红色
10红色
4.四条判断规律
(1)正盐溶液
强酸强碱盐显________,强酸弱碱盐(如NH4Cl)显________,强碱弱酸盐(如CH3COONa)显________。
(2)酸式盐溶液
NaHSO4显酸性(NaHSO4===Na++H++SO
)、NaHSO3、NaHC2O4、NaH2PO4水溶液显酸性(酸式根电离程度大于水解程度);
NaHCO3、NaHS、Na2HPO4水溶液显碱性(酸式根水解程度大于电离程度)。
特别提醒 因为浓度相同的CH3COO-与NH
的水解程度相同,所以CH3COONH4溶液显中性,而NH4HCO3溶液略显碱性。
(3)弱酸(或弱碱)及其盐1∶1混合溶液
①1∶1的CH3COOH和CH3COONa混合液呈酸性。
②1∶1的NH3·
H2O和NH4Cl混合溶液呈碱性。
(对于等浓度的CH3COOH与CH3COO-,CH3COOH的电离程度大于CH3COO-的水解程度)
(4)酸碱pH之和等于14等体积混合溶液
pH和等于14的意义:
酸溶液中的氢离子浓度等于碱溶液中的氢氧根离子的浓度。
①已知酸、碱溶液的pH之和为14,则等体积混合时:
pH=7
7
②已知酸、碱溶液的pH之和为14,若混合后溶液的pH为7,溶液呈中性,则
―→V酸∶V碱=1∶1
―→V酸∶V碱>
1∶1
―→V酸∶V碱<
③强酸、强碱等体积混合后溶液酸、碱性的判断
——
走出误区
误区一:
不能正确理解酸、碱的无限稀释规律
常温下任何酸或碱溶液无限稀释时,溶液的pH都不可能大于7或小于7,只能接近7。
误区二:
不能正确理解弱酸、弱碱的稀释规律
溶液
稀释前溶液pH
加水稀释到
体积为原来
的10n倍
稀释后溶液pH
酸
强酸
pH=a
pH=a+n
弱酸
a<
a+n
碱
强碱
pH=b
pH=b-n
弱碱
b-n<
b
误区三:
不能正确掌握混合溶液的定性规律
pH=n(n<
7)的强酸和pH=14-n的强碱溶液等体积混合,pH=7;
7)的醋酸和pH=14-n的氢氧化钠溶液等体积混合,混合溶液pH<
7;
7)的盐酸和pH=14-n的氨水等体积混合,混合溶液pH>
7。
方法技巧
图像法理解一强一弱的稀释规律
1.相同体积、相同浓度的盐酸、醋酸
(1)加水稀释相同的倍数,醋酸的pH大。
(2)加水稀释到相同的pH,盐酸加入的水多。
2.相同体积、相同pH值的盐酸、醋酸
(1)加水稀释相同的倍数,盐酸的pH大。
(2)加水稀释到相同的pH,醋酸加入的水多。
思维模型
溶液pH计算的一般思维模型
考点二 溶液中的“三大平衡”
电离平衡、水解平衡、沉淀溶解平衡是溶液中的三大平衡。
这三种平衡都遵循勒夏特列原理——当只改变体系的一个条件时,平衡向能够减弱这种改变的方向移动。
1.对比“四个”表格,正确理解影响因素
(1)外界条件对醋酸电离平衡的影响
CH3COOHCH3COO-+H+ ΔH>
体系变化
条件
平衡移
动方向
n(H+)
c(H+)
导电
能力
Ka
加水稀释
向右
增大
减小
减弱
不变
加入少量
冰醋酸
增强
通入HCl(g)
向左
加NaOH(s)
加入镁粉
升高温度
加
CH3COONa(s)
(2)外界条件对水的电离平衡的影响
H2OH++OH- ΔH>
Kw
水的电
离程度
c(OH-)
可水解的盐
Na2CO3
NH4Cl
温度
升温
降温
其他:
如加入Na
(3)外界条件对FeCl3溶液水解平衡的影响
Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+ ΔH>
pH
水解
程度
现象
增多
颜色变深
通HCl
颜色变浅
加H2O
加FeCl3
固体
加NaHCO3
生成红褐色沉淀,放出气体
(4)外界条件对AgCl溶解平衡的影响
AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq) ΔH>
平衡后
c(Ag+)
c(Cl-)
Ksp
AgNO3
通入HCl
通入H2S
2.思考重点问题,辨析易错知识
(1)加水稀释醋酸溶液,在稀释过程中,
________(填“增大”、“减小”或“不变”,下同),
________,
________,c(CH3COOH)+c(CH3COO-)________,n(CH3COOH)+n(CH3COO-)________。
(2)在pH=5的酸性溶液中,c(H+)水=______mol·
L-1。
(3)常温下纯水的pH=7,升温到80℃,纯水的pH<
7,其原因是________________________________________________________________________
(4)相同浓度的(NH4)2Fe(SO4)2溶液与(NH4)2SO4溶液相比,c(NH
)________大(填“前者”或“后者”)。
(5)向NH4Cl溶液中加水,其稀释过程中
________(填“增大”、“减小”或“不变”,下同),
____________,
____________,c(NH
)+c(NH3·
H2O)________。
(6)某温度下,pH值相同的盐酸和氯化铵溶液分别稀释,平衡pH值随溶液体积变化的曲线如下图所示。
据图回答下列问题:
①Ⅱ为________________稀释时pH变化曲线,水的电离程度a点________c点(填“>
”、“<
”或“=”,下同);
b点________c点。
②a点时,等体积的两溶液与NaOH反应,消耗NaOH的量________多。
(7)正误判断,正确的划“√”,错误的划“×
”。
①洗涤沉淀时,洗涤次数越多越好( )
②为减少洗涤过程中固体的损耗,最好选用稀H2SO4代替H2O来洗涤BaSO4沉淀( )
③可以通过比较溶度积(Ksp)与非平衡状态下溶液中有关离子浓度的乘积——离子积Qc的相对大小,判断难溶电解质在给定条件下沉淀生成或溶解的情况( )
④Ksp越小,其溶解度越小( )
⑤Ksp大的容易向Ksp小的转化,但Ksp小的不能向Ksp大的转化( )
(8)已知25℃时,Ksp(FeS)=6.3×
10-18,Ksp(CdS)=3.6×
10-29,能否用FeS处理含Cd2+的废水?
请根据沉淀溶解平衡的原理解释(用必要的文字和离子方程式说明)。
规律探究
酸、碱、盐对水的电离的影响:
酸和碱抑制水的电离,强酸弱碱盐和强碱弱酸盐促进水的电离。
强酸弱碱盐和碱溶液中由水电离的c(H+)或c(OH-)取决于溶液中的c(H+);
强碱弱酸盐和酸溶液中由水电离出的c(H+)或c(OH-)取决于溶液中的c(OH-)。
但应关注酸式盐的特殊性,如硫酸氢钠完全电离,会抑制水的电离;
碳酸氢钠以水解为主,呈碱性,促进水的电离。
1.盐类水解易受温度、浓度、溶液的酸碱性等因素的影响,以氯化铁水解为例,当改变条件如升温、通入HCl气体、加水、加铁粉、加碳酸氢钠等时,学生应从移动方向、pH的变化、水解程度、现象等方面去归纳总结,加以分析掌握。
2.多元弱酸的酸式盐问题。
酸式盐一般既存在水解,又存在电离。
如果酸式盐的电离程度大于其水解程度,溶液显酸性,如NaHSO3溶液;
如果酸式盐的水解程度大于其电离程度,则溶液显碱性,如NaHCO3溶液。
反思归纳
1.沉淀溶解平衡与化学平衡、电离平衡一样,具有动态平衡的特征,平衡时溶液中各离子浓度保持恒定,平衡只受温度的影响,与浓度无关。
2.溶度积(Ksp)的大小只与难溶电解质的性质和溶液的温度有关,相同类型的难溶电解质的Ksp越小,溶解度越小,越难溶。
考点三 溶液中的“三大常数”
电离平衡常数、水的离子积常数、溶度积常数是溶液中的三大常数,它们均只与温度有关。
电离平衡常数和水的离子积常数随着温度的升高而增大,因为弱电解质的电离和水的电离均为吸热反应。
有关常数的计算,要紧紧围绕它们只与温度有关,而不随其离子浓度的变化而变化来进行。
(1)CH3COONa、CH3COOH溶液中,Ka、Kh、Kw的关系是Kw=Ka·
Kh。
(2)M(OH)n悬浊液中Ksp、Kw、pH间关系
M(OH)n(s)Mn+(aq)+nOH-(aq)
Ksp=c(Mn+)·
cn(OH-)=
·
=
(
)n+1。
考点四 溶液中“粒子”浓度的变化
1.明确“三个”守恒原理
(1)电荷守恒:
即电解质溶液中阴离子所带电荷总数等于阳离子所带电荷总数。
根据电荷守恒可准确、快速地解决电解质溶液中许多复杂的离子浓度问题。
(2)物料守恒:
是指物质发生变化前后,有关元素的存在形式不同,但元素的种类和原子数目在变化前后保持不变。
根据物料守恒可准确快速地解决电解质溶液中复杂离子、分子、物质的量浓度或物质的量的关系。
(3)质子守恒:
是指在电离或水解过程中,会发生质子(H+)转移,但在质子转移过程中其数量保持不变。
2.正确理解质子守恒
以Na2CO3和NaHCO3溶液为例,可用下图所示帮助理解质子守恒:
(1)Na2CO3溶液
所以c(OH-)=c(HCO
)+2c(H2CO3)+c(H3O+),
即c(OH-)=c(HCO
)+2c(H2CO3)+c(H+)。
(2)NaHCO3溶液
所以c(OH-)+c(CO
)=c(H2CO3)+c(H+)。
另外,将混合溶液中的电荷守恒式和物料守恒式相联立,通过代数运算消去其中某离子,即可推出该溶液中的质子守恒。
3.建立解题思维模型
(1)单一溶液
(2)混合溶液
(3)不同溶液中某离子浓度的变化
若其他离子能促进该离子的水解,则该离子浓度减小,若抑制其水解,则该离子浓度增大。
4.归纳类型,逐一突破
①NH4Cl溶液
水解方程式:
_____________________________________________________________;
离子浓度大小关系:
_______________________________________________________;
电荷守恒:
_______________________________________________________________;
物料守恒:
质子守恒:
_______________________________________________________________。
②Na2S溶液
____________________________________________________________;
______________________________________________________;
______________________________________________________________;
______________________________________________________________。
③NaHS溶液
④NaHSO3溶液
①1∶1的Na2CO3、NaHCO3溶液
②1∶1的CH3COOH、CH3COONa溶液
③1∶1NH4Cl、NH3·
H2O溶液
④CH3COOH、CH3COONa混合中性溶液
⑤pH=2的CH3COOH与pH=12的NaOH等体积混合
5.不同溶液,同一离子
有物质的量浓度相同的以下几种溶液:
①(NH4)2SO4溶液 ②(NH4)2CO3溶液 ③NH4HSO4溶液 ④(NH4)2Fe(SO4)2 ⑤NH4Cl溶液 ⑥NH4HCO3溶液 ⑦NH3·
H2O
c(NH
)由大到小的顺序为_____________________________________________________
___________________。
巧抓“四点”,突破“粒子”浓度关系
1.抓反应“一半”点,判断是什么溶质的等量混合。
2.抓“恰好”反应点,生成什么溶质,溶液的酸碱性,是什么因素造成的。
3.抓溶液“中性”点,生成什么溶质,哪种反应物过量或不足。
4.抓反应“过量”点,溶质是什么,判断谁多、谁少还是等量。
考点五 酸碱中和滴定及“迁移”应用
“中和滴定”考点归纳
(1)“考”实验仪器
酸式滴定管、碱式滴定管、滴定管夹(带铁架台)、锥形瓶。
其中常考的是滴定管,如正确选择滴定管(包括量程),滴定管的检漏、洗涤和润洗,滴定管的正确读数方法等。
(2)“考”操作步骤
①滴定前的准备;
查漏、洗涤、润洗、充液(赶气泡)、调液面、读数;
②滴定:
移液、滴加指示剂、滴定至终点、读数;
③计算。
(3)“考”指示剂的选择
①强酸强碱相互滴定,可选用甲基橙或酚酞;
②若反应生成的强酸弱碱盐溶液呈酸性,则选用酸性变色范围的指示剂(甲基橙),若反应生成强碱弱酸盐,溶液呈碱性,则选用碱性变色范围的指示剂(酚酞);
③石蕊溶液因颜色变化不明显,且变色范围过宽,一般不作指示剂。
(4)“考”误差分析
写出计算式,分析操作对V标的影响,由计算式得出对最终测定结果的影响,切忌死记硬背结论。
此外对读数视线问题要学会画图分析。
(5)“考”数据处理
正确“取舍”数据,计算“平均”体积,根据反应式确定标准液与待测液浓度和体积的关系,从而列出公式进行计算。