高中化学选修4第三章水溶液中的离子平衡期末复习知识要点与练习.docx
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高中化学选修4第三章水溶液中的离子平衡期末复习知识要点与练习
第一部分电离平衡
考点1弱电解质的电离
1、根据化合物在水溶液里或熔融状态下能否导电,可以把化合物分为和。
根据电解质在里电离能力的大小,又可将电解质分为
和。
弱电解质电离为离子,还有未电离的分子存在。
水也是。
考点2弱电解质的电离平衡及影响因素
1.电离平衡的概念:
在一定条件(如:
温度、浓度)下,当电解质电离成的速率和重新结合成的速率相等时,电离过程就达到了平衡状态,这叫做电离平衡。
2.电离平衡的特征:
①弱:
只有才会存在电离平衡;
②动:
电离平衡是平衡;
③等:
v电离v结合(填﹥、=或﹤);
④定:
条件一定与的浓度一定;
⑤变:
条件改变,破坏,发生移动。
3.电离平衡的影响因素
1内因:
由电解质本身的性质决定。
2外因:
主要是温度、浓度、同离子效应。
a.温度:
升温使电离平衡向的方向移动,因为是吸热过程。
b.浓度:
浓度,电离平衡向电离的方向移动。
c.同离子效应:
在弱电解质溶液中加入同弱电解质具有相同离子的强电解质,电离平衡向
方向移动。
反馈习题
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)
1、等体积的0.5mol·L-1的盐酸、0.5mol·L-1CH3COOH溶液,说法错误的是()
A、导电能力:
相同C、溶液中自由移动离子的数目:
前者大于后者
B、导电能力:
前者大于后者D、溶液中自由移动离子的浓度:
前者大于后者
2、下物质分类组合正确的是()
A
B
C
D
强电解质
HCl
FeCl3
H3PO4
HClO
弱电解质
HF
CH3COOH
BaSO4
Ba(OH)2
非电解质
NH3
Cu
H2O
C2H5OH
3、下列关于电解质的说法正确的是()
A、强电解质溶液的导电性一定比弱电解质溶液的导电性强
B、强电解质都是离子化合物,而弱电解质都是共价化
合物
C、强电解质在稀的水溶液中全
部以离子的形态存在
D、水溶液中导电能力差的电解质一定是弱电解质
4、在0.lmol•L-1醋酸溶液中存在:
CH3COOH
CH3COO—+H+,对于该平衡,下列叙述正确的是()
A、加入少量NaOH固体,电离平衡向正向移动
B、加入少量NaOH固体,溶液的pH减小
C、加入少量CH3COONa固体,电离平衡向正向移动
D、加入少量CH3COONa固体,CH3COO—浓度减小
5、将体积都为10mL、pH值均等于3的醋酸和盐酸,加水稀释至amL和bmL,测得稀释后溶液的pH值均为5。
则稀释后溶液的体积大小关系()
A、a=b=100mLB、a=b=1000mLC、a<bD、a>b
6、室温下,CH3COOH的Ka=1.7×10-
5mol•L-1,NH3·H2O的Kb=1.7×10-5mol•L-1,下列说法不正确的是()
A、室温下,相同浓度的CH3COOH与NH3·H2O的电离程度相同
B、温度改变后,Ka、Kb都会发生改变
C、室温下,CH3COOH溶液中的[H+]与NH3·H2O中的[OH—]相等
D、室温下,相同物质的量浓度时,CH3COOH溶液中的[H+]与NH3·H2O中的[OH--]相等
二、填空解答题
7、已知氢氟酸、醋酸、氢氰酸(HCN)、碳酸在室温下的电离常数分别为:
①
HF
Ka=6.8×10-4mol•L-1
②
CH3COOH
Ka=1.7×10-5mol•L-1
③
HCN
Ka=6.2×10-10mol•L-1
④
H2CO3
Ka1=4.4×10-7mol•L-1
Ka2=4.7×10-11mol•L-1
根据上述数据,回答下列问题:
(1)四种酸中酸性最强的是_____________,四种酸中酸性最弱的是_____________。
(2)写出H2CO3电离方程式是、。
(3)写出反应的离子方程式:
足量的氢氟酸与碳酸钠溶液混合:
_________________,
足量的CO2通入NaCN溶
液中:
______________。
8、氨水中存在:
NH3·H2O
NH4++OH--,在5份0.01mol•L-1的氨水中分别加入下列各物质:
A、浓氨水B、纯水C、少量NaOH固体D、少量浓硫酸E、NH4Cl固体按照要求填空:
(1)电离平衡会向正向移动是________,电离平衡会向逆向移动是________。
(2)[NH4+]、[OH—]都增大的是____,[NH4+]、[OH—]都较小的是____。
(3)[NH4+]增大,[OH—]减小的是____。
(4)[
NH4+]减小,[OH—]增大的是____。
9、为了证明一水合氨是弱电解质,甲、乙、丙三同学分别选用下列试剂进行实验探究。
可能用到的试剂是:
0.10mol·L-1氨水,0.1mol·L-1NH4Cl溶液,NH4Cl晶体,酚酞试剂,pH试纸,蒸馏水等。
回答以下问题:
(1)甲用pH试纸测出0.10m
ol·L-1氨水pH为10,则认定一水合氨是弱电解质,你认为这一方法_________(填是、否)正确,说明你的理由是___________________________。
(2)乙取出10mL0.10mol·L-1氨水,用pH试纸测出其pH为a,然后用蒸馏水稀释至1000mL,再用pH试纸测出其pH为b,若要确认一水合氨是弱电解质,则a、b值应满足的关系是
________________(用等式或不等式表示)。
(3)丙取出10mL0.10mol·L-1氨水,滴入2滴酚酞试液,显粉红色,再加入NH4Cl晶体少量,观察到的现象是______________,你认为这一方法______(填能、否)证明一水合氨是弱电解质。
第二部分水的电离和溶液的PH
考点1水的电离和水的离子积常数
1、水是一种极弱的,它能微弱的电离,25℃水的离子积常数KW=,升温时,水的电离平衡移动,c(H+)=c(OH-)10-7mol/L,KW,100℃时,纯水中c(H+)=c(OH-)=10-6mol/L,则KW=。
考点2影响水的电离平衡的因素
1、水的电离是吸热的,故升温,水的电离平衡向移动,降温,电离平衡向移动,降温时水电离出的c(H+)和c(OH-)都。
2、向水中加酸,水的电离平衡向移动,水电离出的c(H+)和c(OH—)都,若加碱,平衡向移动,水电离出的c(H+)和c(OH—)都,只要温度一定,KW;向水中加入能水解的盐,水的电离平衡向移动,水电离出的c(H+)和c(OH—)都,温度不变则KW。
考点3溶液的酸碱性与c(H+)、c(OH—)关系
溶液酸碱性的本质判断标准是。
考点4溶液的pH与酸碱性
1、pH可以用来表示溶液酸碱性的强弱,计算溶液pH的表达式为,反之,如果知道了溶液的pH,也可用pH来表示溶液中c(H+)和c(OH—),如c(H+)=,c(OH—)=。
2、100℃时,纯水pH=6,那么酸性溶液的pH,碱性溶液的pH。
3、关于溶液pH的计算
考点5实验:
酸碱中和滴定
1原理:
c酸v酸=c碱v碱,
2实验的关键:
(1)准确测量参加反应的两种溶液的体积
(2)准确判断滴定终点
3指示剂的选择:
强酸滴定弱碱,两者正好完全反应,生成强酸弱碱盐,反应后溶液呈性选用作指示剂。
强碱滴定弱酸,两者正好完全反应,生成强碱弱酸盐,反应后溶液呈性选用作指示剂
4实验步骤:
5误差分析:
6注意:
酸式滴定管下端为玻璃活塞,只能装碱性液体。
碱式滴定管下端为橡胶管,不能装酸性液体与氧化性液体,且滴定管0刻度在上面,下端没有刻度。
滴定管读数0.01mL,量筒无0刻度,且小刻度在下面,读到0.1mL。
PH试纸只能为正整数,天秤能读到0.1g
考点5关于溶液pH的计算
1、粗略测定溶液的pH可以使用,测定范围,精确测定溶液的pH可用。
2、用酸碱指示剂可测定溶液pH范围。
请填出以下三种指示剂所对应的颜色。
甲基橙,石蕊,酚酞。
3、计算方法
原理:
酸性溶液:
先求c(H+)→pH=-lgc(H+)
碱性溶液:
先求C(OH-)→c(H+)→pH=-lgc(H+)
1、单一溶液PH的计算
(1)强酸溶液:
如HnA,设物质的量浓度为cmoL/L,
则c(H+)=moL/L,pH=-lgc(H+)=
例1、0.1mo1/L盐酸溶液的pH=,0.1mo1/L盐酸溶液的pH=。
(2)强碱溶液,如B(OH)n,设溶液物质的量浓度为cmoL/L,
则c(H+)=moL/L,pH=-lgc(H+)=
2、两两混合溶液的PH计算
(1)强酸与强酸混合
由C(H+)混=
先求出混合后的C(H+)混,再根据公式求出pH.
例2.pH=1盐酸溶液和pH=3的硫酸溶液等体积混合,混合溶液的pH=
技巧一:
若两强酸等体积混合,可用速算法:
pH混=pH小+0.3
(2)强碱与强碱混合
由c(OH-)混=
先求出混合后C(OH-),再通过Kw求(H+).
例3、25mLpH=10的氢氧化钾溶液跟50mLpH=10的氢氧化钡溶液混合,混合液的pH是( )
A、9.7B、10C、10.3D、10.7
例4.pH=11NaOH溶液和pH=13的KOH溶液等体积混合,混合溶液的pH=
技巧二:
若两强碱溶液等体积混合,pH混=pH大-0.3
(3)强酸与强碱混合
强酸与强碱混合实质为中和反应,可以有以下三种情况:
若恰好中和,pH=7。
例5、1体积pH=2.5的盐酸与10体积某一元强碱溶液恰好完全反应,则该碱溶液的pH等于()
A、9.0B、9.5C、10.5D、11.0
若酸剩余,先求出中和后剩余的c(H+),再求出pH
例6.pH=5的盐酸和pH=9的氢氧化钠溶液以体积比11∶9混合,混合液的pH
A为72B为8C为6D无法计算
若碱剩余,先求出中和后剩余的c(OH-),再通过Kw求出c(H+),最后求pH。
例7.pH=13的强碱溶液与pH=2的强酸溶液混合,所得混合液的pH=11,则强碱与强酸的体积比是()
A.11∶1B.9∶1C.1∶11D.1∶9
3、溶液稀释后的pH求法
(1)一般来说,强酸(强碱)溶液,每稀释为10倍体积,pH增大(减小)1个单位;对于弱酸(弱碱)溶液,每稀释为10倍体积,pH增大(减小)不足1个单位。
即:
强酸,pH=a,加水稀释10n倍,则pH=
弱酸,pH=a,加水稀释10n倍,则<pH<
强碱,pH=b,加水稀释10n倍,则pH=
弱碱,pH=b,加水稀释10n倍,则>pH>
无论稀释多少倍,酸溶液的pH不能等于或大于,碱溶液的pH不能7,只能趋近于7(考虑水的电离)。
(2)对于pH相同的强酸和弱酸(或强碱和弱碱)溶液稀释相同的倍数,强酸(或强碱)溶液的pH变化幅度大。
这是因为强酸(或强碱)已完全电离,随着加水稀释,溶液中H+(或OH-)数(除水电离的以外)不会增多,而弱酸(或弱碱)随加水稀释。
电离平衡向移动,H+(或OH-)数还会增多。
技巧三、已知酸和碱的pH之和,判断等体积混合后溶液的pH(25℃):
(1)若强酸与强碱溶液的pH之和等于14,则混合后溶液显,pH=。
(2)若强酸与强碱溶液的pH之和大于14,则混合后溶液显,pH=。
(3)若强酸与强碱溶液的pH之的小于14,则混合后溶液显,pH=。
(3)若酸碱溶液的pH之和为14,酸碱中有一强、一弱,则酸、碱溶液混合后,谁弱显谁的性质。
例8、室温下,下列溶液等体积混合后,所得溶液的pH一定大于7的是()
A。
0.1mol/L的盐酸和0.1mol/L的氢氧化钠溶液
B。
0.1mol/L的盐酸和0.1mol/L的氢氧化钡溶液
C。
pH=4的醋酸溶液和pH=10的氢氧化钠溶液
D。
pH=4的盐酸和pH=l0的氨水
总结:
pH计算口诀:
酸按酸(H+),碱按碱(OH-),酸碱混合看过量,无限稀释7为限。
反馈习题:
1.用0.01mol/LNaOH溶液完全中和pH=3的下列溶液各100mL。
需NaOH溶液体积最大的是
A盐酸B硫酸C高氯酸D醋酸
2.室温时,若01mo1·L1的一元弱碱的电离度为l%,则下列说法正确的是
A该溶液的pH=11
B.该溶液的pH=3
C.加入等体积01mo1·L1HCI后所得溶液的pH=7
D加入等体积01mo1·L1HCI后所得溶液的pH>7
3.某强酸溶液pH=a,强碱溶液pH=b,已知a+b=12,酸碱溶液混合后pH=7,则酸溶液体积V(酸)和碱溶液体积V(碱)的正确关系为()
A.V(酸)=102V(碱)B.V(碱)=102V(酸)
C.V(酸)=2V(碱)D.V(碱)=2V(酸)
4.某雨水样品刚采集时测得pH为482,放在烧杯中经2小时后,再次测得pH为468,以下叙述正确的是
A雨水样品酸度逐渐减小
B雨水样品酸度没有变化
C雨水样品继续吸收空气中的CO2
D雨水样品中的H2SO3逐渐被空气中的氧气氧化成H2SO4
5.99mL0.5mol/L硫酸跟101mL1mol/L氢氧化钠溶液混合后,溶液的pH值为
A04B2C12D136
6.60mL05mol/L氢氧化钠溶液和40mL04mol/L硫酸相混合后,溶液的pH约为
A05B17C2D132
7.将硫酸钾、硫酸铝、硫酸钾铝三种盐混合溶于硫酸酸化的水中,测得c(
)=0.105mol/L,c(Al3+)=0.055mol/L,溶液的pH=2.0(假设溶液中H2SO4完全电离为H+和
),则c(K+)为()
A.0.045mol/LB.0.035mol/LC.0.055mol/LD.0.040mol/L
8.在室温下等体积的酸和碱的溶液,混合后pH值一定小于7的是()
A.pH=3的硝酸跟pH=11的氢氧化钾溶液
B.pH=3的盐酸跟pH=11的氨水溶液
C.pH=3的硫酸跟pH=11的氢氧化钠溶液
D.pH=3的醋酸跟pH=11的氢氧化钡溶液
9.下列液体pH值>7的是
A人体血液B蔗糖溶液C橙汁D胃液
第三部分盐类的水解
考点1盐类水解的定义及规律
1、盐类水解的定义及实质:
盐电离出的或可分别与水电离出的或
生成难电离的或,使得溶液中,破坏了,使水的电离平衡向移动,因而使溶液呈现或。
2、盐类水解的条件①;②盐在组成上必须具有
3、盐类水解的规律:
概括为“有弱才水解,无弱不水解,谁弱谁水解,谁强显谁性;两弱双水解。
越弱越水解,越热越水解,越稀越水解,”
考点2盐类水解离子方程式的书写
1.由于水解是微弱的反应,因而反应物与生成物用“
”连接,易挥发性的物质不标“↑”,难溶物不标“↓”。
(双水解除外)
如:
NaHCO3(aq):
FeCl3(aq):
2.多元弱酸盐的水解分步写。
如Na2S(aq):
.水解以第一步水解为主。
3.金属阳离子(弱碱的阳离子)水解一步写到底。
如AlCl3(aq):
4.酸式盐的水解与电离:
NaH2PO4NaHC2O4NaHSO3溶液显酸性NaHCO3Na2HPO4溶液显碱性
考点3离子浓度大小比较规律:
弱电解质的电离是微弱的,弱酸(碱)根离子水解是微弱的
1.大小比较方法:
①考虑水解因素:
如Na2CO3溶液存在两级水解1、;
2、所以离子浓度。
②不同溶液中同一离子浓度的比较要看溶液中对其影响。
③混合液中各离子浓度的比较要综合分析水解因素、电离因素。
如:
相同浓度的NH4Cl和氨水混合液中,离子浓度顺序:
NH3·H2O电离因素大于NH4+水解因素。
2、电解质溶液中的离子之间存在着三种定量关系:
守恒守恒守恒
微粒数守恒关系(即)如:
纯碱溶液
电荷数守恒关系,如小苏打溶液中:
(注:
1molCO32-带有2mol负电荷,所以电荷浓度应等于2c(CO32-)。
水的电离离子平衡关系(即质子守恒)
如纯碱溶液c(H+)水=c(OH—)水;c(H+)水=c(HCO3-)+2c(H2CO3)+c(H+)aq
即c(OH—)=
考点4影响盐类水解的因素和盐类水解的利用
1、主要因素:
,因物质的结构决定物质的性质。
外界因素:
、、。
1、盐类水解的利用
以下情况必须考虑盐类的水解:
①判断盐溶液的酸碱性,如纯碱溶液呈性;
②比较盐溶液中离子浓度的大小:
如CH3COONa溶液中离子浓度的大小关系为:
③配制盐溶液。
如配制FeSO4溶液时,应加入少量的
④物质鉴别。
如鉴别NaCl和Na2CO3两种溶液时可来判断;
⑤制备物质:
如Fe(OH)3胶体的制备;
⑥用盐作净水剂时,如明矾净水的原理是(用方程式表示)
⑦蒸干溶液产物的判断。
如AlCl3溶液蒸干并灼烧可得。
课堂反馈
1、物质的量浓度相同的下列溶液中,NH4+浓度最大的是()
A.NH4ClB.NH4HSO4C.CH3COONH4D.NH4HCO3
2、与50mL0.2mol/LNH4Cl溶液中的NH4+浓度相同的是()
A.50mL0.2mol/LCH3COONH4溶液B.50mL0.25mol/L(NH4)SO4溶液
C.100mL0.2mol/LNH4NO3溶液D.50mL0.2mol/LNH3·H2O
3、25℃时,在浓度均为1mol·L-1的(NH4)2SO4、(NH4)2CO3、(NH4)2Fe(SO4)2的溶液中,测得其中c(NH4+)分别为a、b、c(mol·L-1),则下列判断正确的是()
A.a>b>cB.c>a>bC.b>a>cD.a>c>b
4、一元酸HA溶液中,加入一定量强碱MOH溶液后,恰好完全反应,反应后的溶液中,下列判断正确的是()
A.c(A-)≥c(NH4+) B.c(A-)≤c(M+)
C.若MA不水解,则c(OH―)<c(A-) D.若MA水解,则c(OH―)>c(A-)
5、某氨水的pH=X,某盐酸的pH=Y,已知X+Y=14,将上述氨水与盐酸等体积混合后,所得溶液中各种离子浓度的关系正确的是()
A.cNH4+>cCl->cOH->cH+B.cNH4+>cCl->cOH->cH+
C.cCl->cNH4+>cH+>cOH-D.cNH4++cH+=cCl-+cOH-
6、将0.1mol/L的醋酸钠溶液20mL与0.1mol/L盐酸10rnL混合后,溶液显酸性,则溶液中有关微粒的浓度关系正确的是()
A.c(Ac-)>c(Cl-)>c(H+)>c(HAc)B.c(Ac-)>c(Cl-)>c(HAc)>c(H+)
C.c(Ac-)=c(Cl+)>c(H+)>c(HAc)D.c(Na+)+c(H+)=c(Ac-)+c(Cl-)+c(OH-)
12、等体积等浓度的MOH强碱溶液和HA弱酸溶液混和后,混和液中有关离子的浓度应满足的关系是()
A.c(M+)>c(OH―)>c(A-)>c(H+) B.c(M+)>c(A-)>c(H+)>c(OH―)
C.c(M+)>c(A-)>c(OH―)>c(H+) D.c(M+)>c(H+)=c(OH―)+c(A-)
7、在硫化钠水溶液中存在着多种离子和分子,下列关系式正确的是()
A.cOH-=c()
A.c(Na+) >c(CN-)>c(OH―)>c(H+)B.c(CN-)>c(Na+) >c(H+)>c(OH―)
C.c(Na+)+c(CN-)=2mol/L D.c(Na+) +c(OH―)=c(CN-)+c(H+)
8、在由水电离出c(H+)=2×10-13mol/L溶液中,下列各组离子一定可以大量共存的是()
A.F-、AlO2-、Cl-、Mg2+B.Na+、K+、NO3-、Ba2+
C.Br-、S2-、I-、NO3-D.SO32-、Ca2+-、SO42-、I-
9、下列各环境下的离子组合能过大量共存的是()
A.中性溶液中:
Mg2+、Fe3+、SO42―、Cl―
B.pH=0的溶液中:
Al3+、NH4+、Ca2+、SO42―
C.c(H+)=10-14mol·L-1的溶液中:
Na+、AlO2-、S2-、SO32-
D.pH试纸变红的溶液中:
Fe2+、I-、NO3-、ClO-
10、物质的量浓度相同的三种盐NaX、NaY和NaZ的溶液,其pH值依次为8、9、10,则HX、HY、HZ的酸性由强到弱的顺序是()
A.HX、HZ、HYB.HZ、HY、HXC.HX、HY、HZD.HY、HZ、HX
11、物质的量浓度相等的下列溶液pH值由大到小的顺序是()
A.Na2CO3、NaHCO3、NaCl、NH4ClB.Na2CO3、NaHCO3、NH4Cl、NaCl、
C.Na2CO3、NaCl、NH4Cl、NaHCO3D.Na2CO3、NH4Cl、NaHCO3、NaCl、
12、相同温度、相同物质的量浓度的四种溶液:
①CH3COONa、②NaHSO4、③NaCl、
④
,按pH值由小到大的顺序排列,正确的是()
A.④>①>③>②B.①>④>③>②
C.①>②>③>④D.④>③>①>②
13、在蒸发皿中加热蒸干并灼烧(低于400℃)下列物质的溶液,可以得到该物质固体的是A.氯化铝B.碳酸氢钠C.硫酸镁D.高锰酸钾
14、把三氯化铁溶液蒸干灼烧,最后得到的固体产物是()
A.无水三氯化铁B.氢氧化铁C.氧化亚铁D.三氧化二铁
15、要准确量取25.00ml的稀盐酸,可用的仪器是( )
A、25ml的量筒B、25ml的酸式滴定管C、25ml的碱式滴定管D、25ml的烧杯
16、下列有关滴定的操作正确的顺序是( )
①用标准液润洗滴定管 ②往滴定管中注入标准溶液 ③检查滴定管是否漏水 ④滴定 ⑤洗涤
A、⑤①③②④ B、③⑤①②④
C、⑤②③①④ D、②①③⑤④
17、下列几种情况,对中和滴定结果无影响的是( )
A、滴定管用水冲洗后即注入标准液
B、滴定管尖端末充满液体
C、滴定前标准液在“0”刻度以上
D、锥形瓶里有少量水
18.实验室用标准盐酸溶液测定某
溶液的浓渡,用酚酞作指示剂。
下列操作可能使测定结果偏低的是 (填写标号)。
(A)酸式滴定管在装液前未用标准盐酸溶液润洗2次~3次。
(B)开始实验时,酸式滴定管尖嘴部分有气泡,在滴定过程中,气泡消失。
(C)滴定
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