电离平衡基础知识讲义及练习题.docx

1、电离平衡基础知识讲义及练习题主讲：黄冈中学高级教师陈晓峰一周强化、一周知识概述1电解质与非电解质，强电解质与弱电解质的概念；2、 溶液的酸碱性与 c（OH 一）、c（H + ）及pH的关系;3、 盐类水解的特点及类型；4、 酸碱中和滴定。、重、难点知识归纳及讲解（一）、电离平衡1、电解质与非电解质在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物是电解质，在上述条件下均不能导电的化合物是非电解质。其水溶液能导电的化合物不一定是电解质，例如： SO3是非电解质，但SO3溶于水后与水发生反应，生成能导电的化合物 H2SO4则是电解质。2、强、弱电解质的区别电解质物质结构在水洎液中的恙现強电码孑化合物、某些貝有

2、极性健的共饰化合物以富孑形式存在1不 存在电翳质分子弱电解质数盐但菸1小水慕些具肓根性寵的共价 化合勒存在电离平戰1 丈SE 分氓分子帑式存在 少数电离磁离子3、弱电解质的电离平衡(1)在一定条件(如温度、浓度)下，当电解质分子电离成离子的速率和离子重新结合成分子的速率相等时，电离过程就达到了平衡状态，这叫做电离平衡。(2 )影响电离平衡的条件：1温度：升高温度，电离平衡向电离方向移动(因为弱电解质的电离过程是吸热的)2浓度：当弱电解质溶液被稀释时平衡向电离的方向移动。(2)、水的电离和溶液的 pH1、 水的电离和水的离子积常数水是一种极弱的电解质，它能微弱地电离：H/J =H+4 0H HQ

3、 + 电0 = HQ 十 OfT25C时，纯水中 c(H +) = c(OH _)= 1X10 7mol L_1水的离子积： Kw = c(H +) c(OH )= 1014(25 C )Kw增理解Kw时要注意：Kw与温度有关，因为水的电离过程是吸热过程，所以温度升高，有利于水的电离，大。女口 100C 时，Kw 约为 1X01202、 溶液的酸碱性和pH(1) pH :溶液中氢离子浓度的负对数叫做 pH,即pH = lgc(H +)；pH的测定方法：1pH试纸;2酸碱指示剂;pH计。(2)溶液的酸碱性取决于溶液中 c(H +)与c(OH 一)的相对大小。溶液酸碱性的常见判断方法醐咸性普通方強

4、25它时的条件c(H+)10_7nl L_l 或 c(OH0 lOmol- L 1pH 1(3)、盐类的水解1、盐类水解的概念及实质(1)概念在溶液中盐电离出来的离子跟水所电离出来的 H +或0H结合生成弱电解质的反应，叫做盐类的水解(2)实质盐中的弱离子和水所电离出的 H*或OH-结合生成弱电解质，打破了水的电离平衡，从而使溶液呈现出酸性或碱性。2、盐类水解的特点及类型(1)盐类水解一般非常弱，其规律可总结为：有弱才水解，无弱不水解，越弱越水解，都弱都水解，谁强显谁性，同强显中性。pHV7。NH4CI、AICI3、FeCl3、CuSO4等。pH 7。女口 CH3COONa、Na2CO3、Na

5、2S 等。pH = 7。女口 KCI、NaCI、Na2SO4等。(2 )盐类水解的类型1强酸弱碱盐水解，溶液显酸性，2强碱弱酸盐水解，溶液显碱性，3强酸强碱盐不水解，溶液显中性,4弱酸弱碱盐水解，水解后溶液的酸碱性由对应的弱酸弱碱的相对强弱决定，如CH3COONH4 等。3、影响盐类水解的因素(1)温度：盐类的水解是吸热反应，因此，升高温度能促进盐类的水解(2)浓度：盐溶液浓度越稀越有利于水解。(3)溶液的酸碱性：酸和碱能促进或抑制盐类的水解。4、水解方程式的书写(1) 一般地说，盐类水解不能进行到底，故写作(2)般盐类水解程度都很小， 水解产物也很少，一般不会产生沉淀和气体， 所以不标“T或

6、“拐”号，也不将生成物如 H2CO3、NH3 H2O等写成其分解产物的形成，如NHj+H2O W(3)多元弱酸根分步水解，必须分步写，如:HS-+H3OHjS+OH-(4)多元弱碱根阳离子水解过程复杂，通常一步写出，如:%卅十狛 = +2H+氏31十汨知=Fe(OH)3+3H*5、双水解一般来说，一种盐的水溶液显酸性，另一种盐的水溶液显碱性，两者混合，可能发生双水解。常见的含下列离子的两种盐混合时，会发生较彻底的双水解反应。甘卜十，S2-A1OJ.M-(hcc)re 41A10J由于发生上述双水解反应时，反应彻底，故应用 丄”，并应将沉淀及气体分别用 “4、“T符号标出。如：3AIO2_+ A

7、l 3+ + 6H2O = 4AI(OH)3j,Al3+ + 3HCO3- = AI(OH) 3 4+ 3CO2 T2AI3+ + 3S2+ 6H2O= 2AI(OH) 3 4+ 3H2ST(4)、酸碱中和滴定1、中和滴定的概念(1)定义用已知物质的量浓度的酸(或碱)来测定未知物质的量浓度的碱(或酸)的实验方法。(2)原理在中和反应中使用一种已知物质的量浓度的酸（或碱）溶液与未知物质的量浓度的碱（或 酸）溶液完全中和，测出二者所用的体积，根据化学方程式中酸碱物质的量比求出未知溶液的 物质的量浓度。（3）关键1准确测定参加反应的两种溶液的体积；2准确判断中和反应是否恰好完全反应。2、 中和滴定的

8、仪器酣式旖是昔（不籠盛服碱液、水解呈贼性的盐潯彼、氢氟酸，它们仪弋 易府蚀理璃）碱式旖定管环帛瞌放酸性潟液和肖氧化性潯液它旳易腐蚀概皮）、雄我精、軼架台-漓定管夹、烧杯箱3、 中和滴定指示剂的选择一般要求变色明显（所以一般不选用石蕊），指示剂的变化范围与恰好中和时的 pH要吻合强酸强碱相互滴定，生成的盐不水解，呈中性，可用酚酞或甲基橙作指示剂。4、 中和滴定操作（1）准备滴定管a.检验酸式滴定管是否漏水； b洗涤滴定管后要用标准液洗涤 23次，并排除管尖嘴处的气泡;d.将液面调节到“ 0刻度（或“ 0刻度以下某一刻度）记下刻度。2锥形瓶：只用蒸馏水洗涤，不能用待测液润洗。3移液管：转移少量溶液

9、用，其洗涤方法与滴定管相同。（2）滴定1用移液管（或碱式滴定管）取一定体积待测液于锥形瓶中，滴入 23滴指示剂;2用左手握活塞旋转开关，右手不断旋转振荡锥形瓶，眼睛注视锥形瓶中溶液的颜色变化至橙色或红色出现，记下刻度。（3）计算每个样品滴定23次，取平均值求出结果。1滴定管“ 0刻度线在上面，全部容积大于其最大刻度值，属于精量仪器。2酸、碱式滴定管、移液管在清洗干净后必须用待装液润洗方能使用，而锥形瓶在清洗干净后不能用待装液润洗。重逢AG、浅析AG述正确的是（）A、中性溶液的AG = 0B、酸性溶液的AG V 0C、 常温下O.1mol/L氢氧化钠溶液的 AG = 12D、 常温下O.1mol

10、/L盐酸溶液的AG = 122002年理科综合能力测试题中有一道与例 1非常类似的试题:例2、有人曾建议用AG表示溶液的酸度acidity grade) ， AG 的定义为 。下列表述正确的是()D、在25C时，溶液的pH与AG的换算公式为 AG = 2 (7 pH)解析:巩卅)对于例1,中性溶液中c(H + )= c(OH),；=1，贝V AG = lg1 = 0;酸性溶液中，c(H +)伸) 巩屮)c(OH ),；-； 1 , AG = IgC ； lg1 = 0,即 AG 0;同理，在碱性溶液中有 AG V 0。常温下，kW= c(H +) (OH )= 1014, 0.1mo/L 氢氧

11、化钠溶液中，c(OH ) = 0.1mol/L，则 c(H+ )= 10 13mol/L，进一步可知 ，故 AG = lg1012= 12;同理可求得0.1mol/L盐酸溶液的 AG = 12.综上分析，(A)、( D)为正确答案对于例2:( A)、( B)、( C)三个选项的分析见例 1 ;对于(D)，在25C时，kw= H+ OH _= 10_14，由 pH = - lgH 十有H + = 10_pH,结合 kw有 ，贝心故D为正确答案当然，此题可能采用排除法，排除 A、B、C三个选项，直接得出 D为正确答案。答案：D评析：两题都考查了学生接受新信息，处理问题的能力，又从新的角度考查了 p

12、H、kw、AG等的知识及其相互关系，不失为一道好题。尽管例 2有抄袭例1之嫌，但是例2在例1基础上不断创新，把pH、kw、AG三者有机的结合在一起，更好地考查了学生的自学能力和思维能力。启示：1、酸度(acidity grade) AG 的提出酸碱的电离理论是1884年瑞典科学家阿累民乌斯(Arrhenius, S.18591927)提出的，它 是中学化学教材关于酸、碱的定义的基础和蓝本。 我们常用到一些H +浓度很小的时候，如果直接用H +浓度表示溶液的酸碱性，使用和记忆都很不方便，这时常采用 pH值来表示溶液的酸碱性。pH的概念是索伦森(Sorewsen, S.P.L.)于1909年首先提

13、出的。”由于pH的一些不足，诸如：初三化学还没有对电离平衡、 kW进行介绍，对于pH和H + 的关系要理解对初学者是比较困难的； pH受温度的影响和浓度大小的限制，一般要求 H+ 1mol/L或OH - 0,碱性溶液AG V 0.(2) AG越大，溶液的酸性越强； AG越小，溶液的碱性越强，且实现了以 “0”基准，更 符合人们的认识逻辑.(3)AG避免了数学上对有单位的数取对数带来的不便，更符合物理上物理量的量纲要求高考解析例1、(北京)对室温下pH相同、体积相同的醋酸和盐酸两种溶液分别采取下列措施，有关叙述正确的是()A .加适量的醋酸钠晶体后，两溶液的 pH均增大B .使温度都升高20C后

14、，两溶液的pH均不变C.加水稀释2倍后，两溶液的pH均减小D .加足量的锌充分反应后，两溶液中产生的氢气一样多解析：CH3C00H Q CH3C00_+ 加入 CH3C00Na 晶体，c(CH3C00_)增大，平衡向左移动，c(H +)减小，pH 增大，CH3COONa + HCl=CH 3COOH + NaCl, CH3COOH 为弱电解质，c(H +)减 小，pH增大，C错误；CH3COOH为弱电解质，pH相同的醋酸和盐酸溶液 c(CH3C00H)c(HCI), Zn + 2HCI=ZnCI 2+ H2T , Z叶 2CH3COOH=(CH 3COO)2Zn+ H2 T,故 CH3COOH

15、 溶液产生的 H2 较 多，D错。答案：A1 io 11、 在由水电离的C(H ) = 1.0 X 10 mol L溶液中，下列各组离子可能大量共存的是( )一 2 + 2+ 一 2 一A. Na+ NH/、NO、CQ2 B. K+ Mcj+ AIO2、SQ2C. Na+ Ba2/、NQ_、QH D. K+ Fef NQ一、Cl 2、 pH相同的盐酸和醋酸溶液分别和锌反应，若最后锌都已经完全溶解，但放出的气体一样多，则下列判断正确的是()A.整个反应阶段平均反应速率：醋酸盐酸B.反应所需时间：醋酸盐酸C.参加反应的锌的质量：盐酸=醋酸D.开始反应速率：盐酸醋酸3、若1体积硫酸恰好与10体积pH

16、=11的氢氧化钠溶液完全反应，则二者物质的量浓度之比应为（）4、下列混合溶液中，各离子浓度的大小顺序正确的是（ ）Lt氨水与 10mL 0.1mol L盐酸混合：c(Cl _)c(NH?)c(OH) c(H +)1 B.10mL0.1mol iNHCI 溶液与 5mL0.2mol 匚一 1NaOH容液混合：c(Na+)= c(Cl t)c(OH_)c(H+)1 C.10mL0.1mol LTCHCOO溶液与 5mL0.2mol -L_1NaOH容液混合：c(Na +)= c(CHsCOO) c(OH t )c(H +)D. 10mL0.5mol L CH3COON溶液与 6mL1mol L 盐

17、酸溶液混合：c(Cl ) c(Na ) c(OH_ ) c(H +)5、草酸是二元弱酸，草酸氢钾溶液呈酸性。在 0.1mol L_1KHCQ溶液中，下列关系正确的是A.+ + 2c(K ) + c(H )=c(HC2Q ) + c(OH ) + c(CQ )EIb. 2 1c(HC2Q ) + c(C2O )= 0.1mol LEIc.2 c(C2O )c(H2CO)EId.c(K + )= c(H2GO) + c(HCQ ) + c(C2O2)6、100mL O.lmol L-1醋酸与50mL 0.2 mol L-1氢氧化钠溶液混和，在所得溶液中（ ）A.c(Na +) c(CH3COO)

18、c(OH_) c(H +)EIb.c(Na +) c(CH3C0O) c(H +) c(OH)EIc.c(Na +) c(CH3COO) c(H +) = c(OH)EId.c(Na +) = c(CH3COO) c(OH_) c(H +)7、把1mL O.lmol L_1的HSQ加水稀释制成2L溶液，在此溶液中由水电离产生的 ，其浓度接近于（）EIa.4 1 8 11 x 10 mol L B. 1 x 10 mol LEIc.11 1 10 11 x 10 mol L D. 1 x 10 mol L8、向10mL pH= 12的NaQH溶液中加入10mL某酸，再滴入几滴甲基橙，则溶液呈红色

19、，这种 酸可能是（）厂 厂 A. pH= 2的硫酸 B. 0.01mol L 的甲酸C. pH= 2的醋酸D. 0.01mol L-1 的硝酸9、中和相同体积、相同 pH的Ba(0H)2、NaOH和氨水三种溶液所用相同浓度的盐酸体积分别为V3 Vi= wD.C. Vi V2 wV3 ViV210、把一种一定浓度的 NaOH容液分成两等份，一份密闭保存，另一份敞口放置。几天后用相同浓度的盐酸去中和它们，至溶液中只有NaCl时，若第一份用去盐酸 VimL第二份用去盐酸 UmL则M和V2的关系正确的是()B. ViV V2A. Vi = V2C. ViV2、综合题ii、在一定温度下，冰醋酸加水稀释过

20、程中溶液的导电能力如图所示。请回答:a 加水量(1)O点不导电的原因是 ；(2)a、b、c三点 c(H+)由在到小的顺序是 (3) a、b、c三点中，HAc电离程度最大的是 ;(4)若使C点表示的溶液中c(CH3COO)增大，而c(H +)减小，可采用的措施是： : : 。答案12、Mg(OH难溶于水，但它所溶解的那一部分，则在溶液中完全电离， t C时，饱和Mg(OH溶液的pH= 11,若不考虑Kw的变化，则该温度下 Mg(OHR的溶解度为 。答案13、CuCl2溶液中含有少量杂质 FeC为制备晶体CuCl2 2HO,拟定实验步骤如下:简要回答下列问题:(1)最适宜的氧化剂是 B、NaClO

21、A K2C2OC、HbQ D KMnO(2)物质y是 。(3) 除去 Fe升的有关离子方程式是 。(4)为了防止CuCb水解，要得到CuCl2 2fO,应控制的一定条件是答案114、 取相同体积(0.025L )的两份O.OImol L NaOH溶液，把其中一份放在空气中一段时间后，溶液的pH (填增大、减小或不变)，其原因是 。用已知浓度的硫酸溶液中和上述两份溶液，其中第一份(在空气中放置一段时间)所消耗硫酸 溶液的体积为 另一份消耗硫酸溶液的体积 V，贝【J: ( 1 )以甲基橙为指示剂时，VA与Vb的关系是 ； ( 2)以酚酞为指示剂时， Va与Vb的关系是 。答案15、 50mL pH

22、= 1的稀硫酸和盐酸的混合溶液与 50mL Ba(OH溶液相混合，充分反应后过滤，得0.466g沉淀，滤液的pH值变为13 (假设混合后的体积为 100mL)，求：(1)原混合液中sq2和Cl 的物质的量；(2)Ba(QH)2溶液的物质的量浓度。_ ：|第1题答案错误！正确答案为C_ ：i第2题答案错误！正确答案为AC： - ：第3题答案错误！正确答案为B： - ：第4题答案错误！正确答案为B： - ：第5题答案错误！正确答案为CD： - ：第6题答案错误！正确答案为A： - ：第7题答案错误！正确答案为D： ：第8题答案错误！正确答案为C： - ：第9题答案错误！正确答案为A ： - ：第1

23、0题答案错误！正确答案为A提示：+ 一 13 一 1 一 13 一 11、由水电离的 C(H ) = 10 mol L ,同时水电离产生 C(QH) = 10 mol L ，在溶2、pH相同的HCI与HAc溶质的浓度一定是 HAQ HC,由于浓度相同，开始时的反应 速率相同，后来HCI中消耗，而HAc在反应的同时继续电离， 在后来反应过程中 HAc中的C(H +)大于HCI中的C(H，平均速率HAc大，所需时间短，由于产生的 H2相同故反应消耗的Zn相 同。3、由 HSQ和 NaOH容液反应的实质是 H+ + OR=H2O有 c(H +) V(H+)= c(OH_) V：OH_)设体 积为 L

24、,贝y： 1LX c(H +)=10L x C(OH_), 1LX c(H + )=10L x 1O_3, c(H+)=10-2 mol - L-1,有：c(H2SO) 1x10:c(NaOH)=- ： 10_3=5： 1,故 B选项正确。4、A选项中氨水恰好与盐酸反应，生成的 NHCI因水解溶液显酸性因此有 c(Cl _)c(E)c()c(OH_) , A错；B选项中两溶液恰好完全反应： NHCI + NaOH=NH H2O+ NaCl,离子浓度大小顺序正确； C选项中，由于 CHCOO水解，故c(Na +) c(CH3COO) c(OH_) c (H+) , C错；D选项中溶液混合后显酸性

25、，也就是 c(H + ) c (OH-)，给出离子浓度大小顺序错误，中溶液中以电离为主，故有 c(C2Q2-)c(H2C2Q) , C选项正确；A选项考查的是电荷守恒，应该I | 2一 一 2是:c(K ) + c(H )=c(HC2O ) + c(OH ) + 2c(C2Q )A 选项不正确；B 选项应为：c(HC2Q ) + cQQ一)+ c(H2C2O4)= 0.1moI L一：理论根据是碳元素守恒；由这两个等量关系可推出 D中的等量关系正确。因为c(K )=0.1mol L 而推出B选项中关系式为c(HQQ ) + c(C2O ) +c(H2C2Q)=0.1mol，所以 c(K= c(

26、H2QO) + cLQOT) + c(C2Q2一)。6、HAc + NaOH = NaAc + H2O，由题意可知正好完全反应，生成 0.01mol NaAc,而NaAc完全电离，NaAc = Ac 一 I Na1, Ac一水解使溶液呈碱性，由于水解程度不大， c(Ac 一) c(OH 一)。答案:(1)冰醋酸分子未发生电离，无自由移动的离子;(2)b、c、a(3)C(4)加入NaAc 加入NaOH 加入活泼金属 Zn答案：32.9 X 10 3g解析:pH = 11,c(OH )= 1X 103 mol _ 1 ,c(Mg(OH)2)= 5X 104 mol _ 1，因为 Mg(OH) 2

27、溶解度很小，1L Mg(OH) 2溶液可近似看做是1000g溶液，其中溶剂质量也可近似看作是 1000g,由此可求出答案:(1)C(2)CuCO或 CuO或 Cu(OH)2(3)八一 - h _ I I- 1 (4)加入浓盐酸，在 HCI气氛中，可抑制Cu2+的水解。答案：减小；NaOH与空气中的 CO反应生成 NqCO;( 1) Vx= Vb;( 2) Vv V 解析:NaOH溶液放置于空气中，因 NaOH与空气中CQ反应造成NaOH减少，故溶液的pH减小。用 H2SQ滴定NqCQ溶液，反应分两个阶段进行：+ 2 1H + CO = HCO (此时溶液呈弱碱性)2H + + HCO = CQ

28、T + H2O (此时溶液呈弱酸性)滴定过程中，按哪种反应进行，取决于选择的指示剂。(1)若选用甲基橙作指示剂，因其变色范围在 pH= 3.14.4。故滴定反应按进行，由关系式：I “ 一 :一 1 : 一可知消耗的H2SQ量不变，故答案为 VA= Vbo(2)若选用酚酞作指示剂，酚酞的变色范围为 pH = 810,滴定反应按进行，由关系式r 1 .l；l . J - H-可知消耗H2SO4的量减少，故答案为 VA V VB o答案：0.002 ; 0.001 ; 0.15 mol L 1解析：Ba(QH)2 4 H2SO4 - 0*SO41+ 2HQ当溶液最后呈碱性时，HCI与HSQ都已反应完全，SQ2已完全沉淀。C(soj) = W = 0,04mol-rL1 2原溶液中 C(HSO) = 0.04 mol L , n(SC4 ) = 0.04 X 0.05 = 0.002 molC(HCI) = 0.1 0.04 X 2= 0.02 mol L 1n