高考化学一轮化学反应速率与水溶液Word文档格式.docx
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1.内因
反应物本身的性质是主要因素。
如相同条件下Mg、Al与稀盐酸反应的速率大小关系为Mg>
Al。
2.外因(其他条件不变,只改变一个条件)
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×
”)。
(1)对于反应:
2H2O2===2H2O+O2↑,加入MnO2或降低温度都能加快O2的生成速率()
(2)催化剂不能参与化学反应,但可以改变平衡移动()
(3)((5)两试管各加入5mL0.1mol·
L-1Na2S2O3溶液,同时分别滴入55mL0.1mol·
L-1硫酸和盐酸,两只试管同时变浑浊()
(4)100mL2mol·
L-1的盐酸跟锌片反应,加入适量的氯化钠溶液,反应速率不变()
(5)升高温度可使吸热反应的反应速率增大,使放热反应的反应速率也增大()
2.按要求填空。
(1)形状大小相同的铁块、铝块分别与等浓度的盐酸反应生成氢气的速率:
铁________铝。
(2)对于Fe+2HCl===FeCl2+H2↑,改变下列条件对生成氢气的速率有何影响?
(填“增大”“减小”或“不变”)
①升高温度:
________;
②增大盐酸浓度:
③增大铁的质量:
④增加盐酸体积:
⑤把铁片改成铁粉:
⑥滴入几滴CuSO4溶液:
1.下列说法正确的是( )
A.(2014·
安徽高考)因为反应物浓度越大,反应速率越快,所以常温下,相同的铝片中分别加入足量的浓、稀硝酸,浓硝酸中铝片先溶解完
B.(2014·
天津高考)增大反应物浓度可加快反应速率,因此用浓硫酸与铁反应能增大生成H2的速率
C.(2012·
江苏高考)N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<
0,其他条件不变时升高温度,反应速率v(H2)和H2的转化率均增大
D.(2011·
江苏高考)对于反应2H2O2===2H2O+O2↑,加入MnO2或升高温度都能加快O2的生成速率
[知能存储]
1.气体反应体系中充入“惰性气体”(不参加反应)时对反应速率的影响结果
(1)恒温恒容:
充入“惰性气体”―→总压增大―→物质浓度不变(活化分子浓度不变)―→反应速率不变。
(2)恒温恒压:
充入“惰性气体”―→体积增大―→物质浓度减小(活化分子浓度减小)―→反应速率减小。
2.外界条件对反应速率的影响结果
(1)温度
①正反应是放热反应:
升高温度,v(正)、v(逆)均增大;
但v(逆)增大的幅度更大。
②正反应是吸热反应:
但v(正)增大的幅度更大。
(2)压强
①正反应是气体物质的量减小的反应:
增大压强,v(正)、v(逆)均增大,但v(正)增大的幅度更大。
②正反应是气体物质的量增大的反应:
增大压强,v(正)、v(逆)均增大,但v(逆)增大的幅度更大。
③反应是反应前后气体物质的量不变的反应:
增大压强,v(正)、v(逆)同等程度的增大。
(3)催化剂
使用催化剂,v(正)、v(逆)同等程度的增大。
利用“断点”突破化学反应速率图像(vt图)
1.对于反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<
0已达平衡,如果其他条件不变时,分别改变下列条件,对化学反应速率和化学平衡产生影响,下列条件与图像不相符的是(O~t1:
v正=v逆;
t1时改变条件,t2时重新建立平衡)( )
常见含“断点”的速率变化图像分析
图像
t1时刻所改变的条件
温度
升高
降低
适合正反应为放热的反应
适合正反应为吸热的反应
压强
增大
减小
适合正反应为气体物质的量增大的反应
适合正反应为气体物质的量减小的反应
考点一
[记牢主干知识]
1.强、弱电解质
(1)概念
(2)电离方程式的书写
①弱电解质
a.多元弱酸分步电离,且第一步电离程度远远大于第二步,如H2CO3电离方程式:
H2CO3H++
,HCO
H++
。
b.多元弱碱电离方程式一步写成,如Fe(OH)3电离方程式:
Fe(OH)3Fe3++3OH-。
②酸式盐
a.强酸的酸式盐完全电离,如NaHSO4电离方程式:
NaHSO4===Na++H++
b.弱酸的酸式盐中酸式酸根不能完全电离,如NaHCO3电离方程式:
NaHCO3===Na++HCO
(3)影响电离平衡的外界条件
①温度:
升高温度,电离平衡向右移动,电离程度增大。
②浓度:
稀释溶液,电离平衡向右移动,电离程度增大。
③相同离子:
加入与弱电解质具有相同离子的强电解质,电离平衡向左移动,电离程度减小。
④加入能与离子反应的物质:
电离平衡向右移动,电离程度增大。
(1)HClO是弱酸,所以NaClO是弱电解质()
(2)弱电解质溶液中存在溶质分子,而强电解质溶液中不存在溶质分子()
(3)AgCl的水溶液不导电,而CH3COOH的水溶液能导电,故AgCl是弱电解质,CH3COOH是强电解质()
(4)由0.1mol·
L-1氨水的pH为11,可知溶液中存在NH3·
H2ONH
+OH-()
(5)为确定某酸H2A是强酸还是弱酸,可测NaHA溶液的pH。
若pH>
7,则H2A是弱酸;
若pH<
7,则H2A是强酸()
(6)弱电解质在溶液里达到电离平衡时,分子的浓度和离子的浓度一定相等()
题点
(一) 电离平衡的特点
2.下列说法正确的是( )
A.(2015·
全国卷Ⅰ)2L0.5mol·
L-1的亚硫酸溶液中含有的H+离子数为2NA
B.(2013·
江苏高考)CH3COOH溶液加水稀释后,溶液中
的值减小
重庆高考)稀醋酸加水稀释,醋酸电离程度增大,溶液的pH减小
D.(2012·
浙江高考)常温下,将pH=3的醋酸溶液稀释到原体积的10倍后,溶液的pH=4
题点
(二) 影响电离平衡的因素
3.H2S水溶液中存在电离平衡H2SH++HS-和HS-H++S2-。
若向H2S溶液中( )
A.加水,平衡向右移动,溶液中氢离子浓度增大
B.通入过量SO2气体,平衡向左移动,溶液pH增大
C.滴加新制氯水,平衡向左移动,溶液pH减小
D.加入少量硫酸铜固体(忽略体积变化),溶液中所有离子浓度都减小
平衡移动引起结果变化的判断方法
电离平衡属于动态平衡,当外界条件改变时,弱电解质的电离平衡会发生移动,平衡移动遵循勒夏特列原理。
实例(稀溶液)
CH3COOHH++CH3COO- ΔH>
改变条件
平衡移动方向
n(H+)
c(H+)
导电能力
Ka
加水稀释
→
减弱
不变
加入少量冰醋酸
增强
通入HCl(g)
←
加入NaOH(s)
加入镁粉
升高温度
考点二
1.表达式
(1)一元弱酸HA的电离常数:
根据HAH++A-,可表示为Ka=
(2)一元弱碱BOH的电离常数:
根据BOHB++OH-,可表示为Kb=
2.意义:
相同条件下,K值越大,表示该弱电解质越易电离,所对应的酸性或碱性相对越强。
3.特点:
电离常数只与温度有关,与电解质的浓度、酸碱性无关,由于电离过程是吸热的,故温度升高,K增大。
多元弱酸是分步电离的,各级电离常数的大小关系是K1≫K2……,所以其酸性主要决定于第一步电离。
电离常数的影响因素及其应用
1.下列关于电离常数的说法正确的是( )
A.电离常数随着弱电解质浓度的增大而增大
B.CH3COOH的电离常数表达式为Ka=
C.电离常数只受温度影响,与浓度无关
D.向CH3COOH溶液中加入少量CH3COONa固体,电离常数减小
2.相同温度下,根据三种酸的电离常数,下列判断正确的是( )
酸
HX
HY
HZ
电离常数K
9×
10-7
10-6
1×
10-2
A.三种酸的强弱关系:
HX>HY>HZ
B.反应HZ+Y-===HY+Z-能够发生
C.相同温度下,0.1mol·
L-1的NaX、NaY、NaZ溶液,NaZ溶液pH最大
D.相同温度下,1mol·
L-1HX溶液的电离常数大于0.1mol·
L-1HX
电离常数的4大应用
(1)判断弱酸(或弱碱)的相对强弱,电离常数越大,酸性(或碱性)越强。
(2)判断盐溶液的酸性(或碱性)强弱,电离常数越大,对应的盐水解程度越小,碱性(或酸性)越弱。
(3)判断复分解反应能否发生,一般符合“强酸制弱酸”规律。
(4)判断微粒浓度比值的变化。
弱电解质加水稀释时,能促进弱电解质的电离,溶液中离子和分子的浓度会发生相应的变化,但电离常数不变,考题中经常利用电离常数来判断溶液中微粒浓度比值的变化情况。
如:
0.1mol·
L-1CH3COOH溶液中加水稀释,
=
,加水稀释时,c(H+)减小,K值不变,则
增大。
考点三
难点拉分型——讲细练全
1.相同物质的量浓度、相同体积的一元强酸与一元弱酸的比较
比较项目
酸
pH
中和碱的能力
与足量Zn反应产生H2的量
开始与金属反应的速率
一元强酸
大
小
相同
一元弱酸
2.相同pH、相同体积的一元强酸与一元弱酸的比较
c(酸)
少
强弱电解质的比较及图像分析
(2016·
高考)25℃时,相同pH的两种一元弱酸HA与HB溶液分别加水稀释,溶液pH随溶液体积变化的曲线如图所示。
下列说法正确的是( )
A.同浓度的NaA与NaB溶液中,c(A-)小于c(B-)
B.a点溶液的导电性大于b点溶液
C.a点的c(HA)大于b点的c(HB)
D.HA的酸性强于HB
.以“弱酸的电离平衡常数”为载体串联弱电解质的相关知识
高考载体(2013·
上海高考T18)
部分弱酸的电离常数如下表:
弱酸
HCOOH
HCN
H2CO3
电离常数(25℃)
K=1.77×
10-4
K=4.9×
10-10
K1=4.3×
K2=5.6×
10-11
[知识串联设计]
(1)依据表格中三种酸的电离常数,判断三种酸酸性强弱的顺序为_________________。
(2)向NaCN溶液中通入CO2气体能否制得HCN?
________。
若能写出反应的化学方程式?
________________________________________________________。
(3)同浓度的HCOO-、HCO
、CO
、CN-结合H+的能力由强到弱的顺序是_______。
1.水的电离
水是极弱的电解质,水的电离方程式为H2O+H2OH3O++OH-或简写为:
H2OH++OH-。
25℃时,纯水中c(H+)=c(OH-)=1×
10-7_mol·
L-1;
任何水溶液中,由水电离出的c(H+)与c(OH-)都相等。
2.水的离子积常数
KW=c(H+)·
c(OH-)。
(1)室温下:
KW=1×
10-14。
(2)影响因素:
只与温度有关,升高温度,KW增大。
(3)适用范围:
KW不仅适用于纯水,也适用于稀的电解质水溶液。
(4)KW揭示了在任何水溶液中均存在H+和OH-,只要温度不变,KW不变。
3.影响水电离平衡的因素
(1)温度升高,促进水的电离,KW增大;
温度降低,抑制水的电离,KW减小。
(2)加入酸或碱抑制水的电离。
(3)加入可水解的盐,促进水的电离。
(4)加入能与水反应的活泼金属,促进水的电离。
4.外界条件对水的电离平衡的影响
电离平衡移动方向
KW
右移
加入酸或碱
左移
加能水解的盐或活泼金属
(1)纯水中c(H+)随着温度的升高而降低()
(2)25℃时,0.10mol·
L-1NaHCO3溶液加水稀释后,n(H+)与n(OH-)的乘积变大()
(3)在蒸馏水中滴加浓H2SO4,KW不变()
(4)向水中加入少量硫酸氢钠固体,促进了水的电离,c(H+)增大,KW不变()
(5)向水中加入AlCl3溶液对水的电离不产生影响()
(6)100℃的纯水中c(H+)=1×
10-6mol·
L-1,此时水呈酸性()
外界条件对水的电离平衡的影响
1.(2016·
模拟)25℃时,水的电离达到平衡:
H2OH++OH- ΔH>
0,下列叙述正确的是( )
A.向水中加入稀氨水,平衡逆向移动,c(OH-)降低
B.向水中加入少量固体硫酸氢钠,c(H+)增大,KW不变
C.向水中加入少量盐酸,平衡逆向移动,c(OH-)增大
D.将水加热,KW增大,pH不变,呈中性
水电离出的c(H+)和c(OH-)的计算
韶关模拟)已知NaHSO4在水中的电离方程式为NaHSO4===Na++H++SO
某温度下,向c(H+)=1×
10-6mol·
L-1的蒸馏水中加入NaHSO4晶体,保持温度不变,测得溶液的c(H+)=1×
10-2mol·
L-1。
下列对该溶液的叙述不正确的是( )
A.该温度高于25℃
B.由水电离出来的H+的浓度为1×
10-10mol·
L-1
C.加入NaHSO4晶体抑制水的电离
D.取该溶液加水稀释100倍,溶液中的c(OH-)减小
水电离的c(H+)或c(OH-)的计算技巧(25℃时)
(1)中性溶液:
c(H+)=c(OH-)=1.0×
10-7mol·
(2)酸或碱抑制水的电离,水电离出的c(H+)=c(OH-)<
10-7mol·
L-1,当溶液中的c(H+)<
L-1时就是水电离出的c(H+);
当溶液中的c(H+)>
L-1时,就用10-14除以这个浓度即得到水电离的c(H+)。
(3)可水解的盐促进水的电离,水电离的c(H+)或c(OH-)均大于10-7mol·
若给出的c(H+)>
L-1,即为水电离的c(H+);
若给出的c(H+)<
L-1,就用10-14除以这个浓度即得水电离的c(OH-)。
考点二
1.溶液的酸碱性(25℃时)
溶液的酸碱性
c(H+)与c(OH-)比较
c(H+)大小
酸性溶液
c(H+)>
c(OH-)
<
7
中性溶液
c(H+)=c(OH-)
c(H+)=1×
=7
碱性溶液
c(H+)<
>
2.溶液的pH及其测量
(1)定义式:
pH=-lg_c(H+)。
(2)溶液的酸碱性跟pH的关系:
室温下:
(3)pH试纸的适用范围:
0~14。
(4)pH试纸的使用
①方法:
把小片试纸放在表面皿上,用玻璃棒蘸取待测液点在干燥的pH试纸上,试纸变色后,与标准比色卡对比即可确定溶液的pH。
②注意:
pH试纸使用前不能用蒸馏水润湿,否则待测液因被稀释可能会产生误差。
广泛pH试纸只能测出整数值。
混合溶液酸碱性的判断
海南)常温下,下列叙述不正确的是( )
A.c(H+)>
c(OH-)的溶液一定显酸性
B.pH=3的弱酸溶液与pH=11的强碱溶液等体积混合后溶液呈酸性
C.pH=5的硫酸溶液稀释到原来的500倍,稀释后c(SO
)与c(H+)之比约为1∶10
D.中和10mL0.1mol·
L-1醋酸与100mL0.01mol·
L-1醋酸所需NaOH的物质的量不同
关于pH的计算
2.(2016·
模拟)将pH=1的盐酸平均分成两份,一份加入适量水,另一份加入与该盐酸物质的量浓度相同的适量NaOH溶液,pH都升高了1,则加入的水与NaOH溶液的体积比为( )
A.9 B.10C.11D.12
3.求下列常温条件下溶液的pH(已知lg1.3=0.1,lg2=0.3,混合溶液忽略体积的变化)。
(1)0.005mol·
L-1的H2SO4溶液。
(2)0.1mol·
L-1的CH3COOH溶液(已知CH3COOH的电离常数Ka=1.8×
10-5)。
(3)将pH=8的NaOH与pH=10的NaOH溶液等体积混合。
(4)常温下,将pH=5的盐酸与pH=9的NaOH溶液以体积比11∶9混合。
(5)将pH=3的HCl与pH=3的H2SO4等体积混合。
(6)0.001mol·
L-1的NaOH溶液。
混合溶液酸碱性的判断方法
1.等浓度等体积一元酸与一元碱混合的溶液
——“谁强显谁性,同强显中性”
中和反应
反应后所得溶液的酸碱性
强酸与强碱
中性
强酸与弱碱
酸性
弱酸与强碱
碱性
2.室温下,已知酸和碱pH之和的溶液等体积混合
(1)两强混合:
①若pH之和等于14,则混合后溶液显中性,pH=7。
②若pH之和大于14,则混合后溶液显碱性,pH>7。
③若pH之和小于14,则混合后溶液显酸性,pH<7。
(2)一强一弱混合——“谁弱显谁性”。
pH之和等于14时,一元强酸和一元弱碱等体积混合呈碱性;
一元弱酸和一元强碱等体积混合呈酸性。
溶液pH的计算方法
1.总体原则
(1)若溶液为酸性,先求c(H+)⇨再求pH=-lgc(H+)。
(2)若溶液为碱性,先求c(OH-)⇨再求c(H+)=KW/c(OH-)⇨最后求pH。
2.单一类的计算方法
(1)浓度为c的强酸(HnA):
由c(H+)=nc可求pH。
(2)浓度为c的强碱[B(OH)n]:
由c(OH-)=nc可推c(H+)=
⇨再求pH。
3.混合类的计算方法
(1)同性混合:
①若为酸的溶液混合,则先求c(H+)混=[c(H+)1V1+c(H+)2V2]/(V1+V2)⇨再求pH。
②若为碱的溶液混合,则先求c(OH-)混=[c(OH-)1V1+c(OH-)2V2]/(V1+V2)⇨再求c(H+)=KW/c(OH-)混⇨最后求pH。
(2)异性混合:
①若酸过量,则先求c(H+)过=[c(H+)酸V酸-c(OH-)碱V碱]/(V酸+V碱)⇨再求pH。
②若碱过量,则先求c(OH-)过=[c(OH-)碱V碱-c(H+)酸V酸]/(V酸+V碱)⇨再求c(H+)=KW/c(OH-)过⇨最后求pH。
1.实验原理
利用酸碱中和反应,用已知浓度酸(或碱)来测定未知浓度的碱(或酸)的实验方法。
以标准盐酸溶液滴定待测的NaOH溶液,待测的NaOH溶液的物质的量浓度为c(NaOH)=
酸碱中和滴定的关键:
(1)准确测定标准液的体积。
(2)准确判断滴定终点。
2.实验用品
(1)仪器
酸式滴定管(如图A)、碱式滴定管(如图B)、滴定管夹、铁架台、锥形瓶。
(2)试剂
标准液、待测液、指示剂、蒸馏水。
(3)滴定管的使用
试剂性质
滴定管
原因
酸性、氧化性
酸式滴定管
氧化性物质易腐蚀橡胶管
碱式滴定管
碱性物质易腐蚀玻璃,致使玻璃活塞无法打开
3.实验操作(以标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例)
(1)滴定前的准备
(2)滴定
(3)终点判断
等到滴入最后一滴标准液,溶液由红色变为无色,且在半分钟内不恢复原来的颜色,视为滴定终点并记录标准液的体积。
(4)数据处理
按上述操作重复二至三次,求出用去标准盐酸体积的平均值,根据c(NaOH)=
计算。
4.常用酸碱指示剂及变色范围
指示剂
变色范围的pH
石蕊
5.0红色
5.0~8.0紫色
8.0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
8.2~10.0粉红色
10.0红色