总复习五电化学基础.docx
- 文档编号:23061320
- 上传时间:2023-04-30
- 格式:DOCX
- 页数:44
- 大小:115.22KB
总复习五电化学基础.docx
《总复习五电化学基础.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《总复习五电化学基础.docx(44页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
总复习五电化学基础
高考总复习五――电离与水解6.电离与水解
[知识指津]
1.强电解质和弱电解质的比较
强电解质
弱电解质
相同点
都是电解质,在水溶液中都能电离,都能导电,与溶解度无关
化学键
离子键或极性键
极性键
化合物类型
离子化合物和某些具有极性键的共价化合物
具有极性键的共价化合物
物质类别
强酸、强碱,绝大多数盐类,金属氧化物
弱酸、弱碱、水
电离程度
完全电离
部分电离
电离过程
不可逆过程
可逆过程,存在电离平衡
溶液中电解质的存在形式
水合离子
分子、水合离子
电离方程式
分子
离子
分子
离子
2.弱电解质的电离平衡的特征:
(1)“动”:
电离平衡是动态平衡,
(2)“定”:
溶液中分子和离子的浓度保持不变;
(3)“变”:
条件改变,平衡被破坏。
影响电离平衡的因素主要是:
温度、浓度和同离子,可运用勒夏特列原理判断条件改变时电离平衡移动的方向。
弱电解质电离方程式的书写应注意多元弱酸分步电离;多元弱碱电离过程复杂,一步写出。
3.电解质溶液的导电能力与离子浓度及离子所带电荷数有关,溶液中自由移动的离子浓度越大,离子所带电荷数越高,导电能力越强,反之亦然。
强电解质溶液导电能力不一定强。
4.常温下水的离子积Kω=c(H+)·c(OH-)=1×10-14不仅适用于纯水,还适用于稀的水溶液(包括酸性溶液、中性溶液和碱性溶液),在任何情况下,c(H+)或c(OH-)都不会等于零,所以任何水溶液中H+和OH-总是同时存在,只是相对含量不同而已。
但任何溶液中由H2O电离出的c(H+)和c(OH-)总是相等。
水的离子积常数Kω只与温度有关,温度升高,水的电离程度增大。
5.pH的适用范围:
适用于c(H+)或c(OH-)为1mol/L以下的稀溶液,pH的取值范围为0-14。
当pH小于0或pH大于14时,溶液较浓,则直接用c(H+)或c(OH-)来表示其酸碱性强弱较为方便。
其中:
c(H+)越大,pH越小,溶液酸性越强;c(OH-)越大,pH越大,溶液碱性越强。
pH改变一个单位,溶液中c(H+)便改变10倍,如pH每增大一个单位,c(H+)就减小10倍。
6.溶液pH的计算类型:
(1)强酸、强碱溶液的pH;
(2)强酸、强碱混合溶液的pH;(3)强酸、强碱稀释后溶液的pH。
计算时,若溶液显酸性,则先求c(H+),再求pH;若溶液显碱性,则先求c(OH-),再求c(H+),最后求pH。
注意:
溶液稀释后pH不过限(即稀释到一定程度pH值只能接近7)。
7.盐类水解的实质:
在溶液中,由于盐的离子与水电离出来的H+或OH-生成弱电解质,从而破坏水的电离平衡,使溶液显示出不同程度的酸性、碱性或中性。
盐的水解可看作酸碱中和反应的逆过程,为吸热反应。
8.盐类水解的类型和规律:
谁弱谁水解,谁强显谁性。
(1)强碱弱酸盐,水解显碱性;
(2)强酸弱碱盐,水解显酸性;
(3)弱酸弱碱盐强烈水解,水解显强者性;
(4)强酸强碱盐不水解;
(5)弱酸酸式根即电离又水解,溶液的酸碱性取决于酸式根离子的电离程度和水解程度的相对大小。
一般H2PO4-、HSO3-以电离为主,溶液呈酸性,其他弱酸根离子以水解为主,溶液呈碱性。
9.大多数盐类水解程度较低,但其过程促进了水的电离。
盐类水解的程度主要决定于盐的本性,组成盐的酸根对应的酸(或阳离子对应的碱)越弱,水解程度就越大,其盐溶液的碱性(或酸性)越强。
升高温度、水解程度增大;在温度不变的条件下,稀释溶液,水解程度增大,另外,加酸或加碱抑制水解。
10.水解反应可用化学方程式或离子方程式表示,书写时应注意。
(1)一般用可逆号“
,只有互相促进的完全水解(即有沉淀或气体产生的互促水解)才用“=”。
(2)多元弱酸盐的水解是分步进行的,可用多步水解方程式表示。
(3)一般不写“↓”和“↑”,水解程度大的例外。
11.判断盐溶液中各种离子浓度的大小关系,要从盐的组成、水的电离、盐是否水解等方面综合考虑,并注意守恒法的应用(电荷守恒和元素守恒),对于弱酸(碱)及其强碱(酸)盐的混合物,一般说来优先考虑盐对弱酸(碱)电离平衡的影响,忽略盐的水解。
如NH4Cl与NH3水的混合物,一般只考虑氨水的电离而忽略铵离子的水解。
[范例点击]
例1 甲酸下列性质中,可以证明它是弱电解质的是( )
A.1mol/L甲酸溶液中的c(H+)约为1×10-2mol/L
B.甲酸能与水以任意比例互溶
C.10mL1mol/L甲酸溶液恰好与10mL1mol/LNaOH溶液完全反应
D.在相同条件下,甲酸溶液的导电性比强酸溶液弱
解析 若能说明在相同条件下甲酸只发生部分电离,便可以证明它是弱电解质。
1mol/L甲酸溶液中的c(H+)约为1×10-2mol/L,说明甲酸部分电离。
在相同条件下,甲酸溶液中自由移动离子数较强酸少,其导电能力比强酸弱,即甲酸只发生部分电离。
而B、C与甲酸的电离情况无关。
答案 A、D。
例2 用水稀释0.1mol/L氨水时,溶液中随着水量的增加而减小的是( )
A.c(OH-)/c(NH3·H2O) B.c(NH3·H2O)/c(OH-)
C.c(H+)和c(OH-)的乘积 D.OH-的物质的量
解析 因为水的离子积与溶液浓度无关,故可以排除C选项。
对于一定体积的稀氨水溶液,加水稀释时,电离平衡NH3·H2O
NH4++OH-,向正方向移动,此时溶液中主要微粒的浓度均减小,但是从物质的量的角度来看,n(NH3·H2O)减小时,n(OH-)却增大。
这样既可以排除D选项,同时又可以据c(NH3·H2O)/c(OH-),排除A选项。
例3 把0.05molNaOH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.自来水 B.0.5mol/L盐酸 C.0.5mol/L醋酸 D.0.5mol/L氯化钾溶液
解析 水和醋酸都是弱电解质,它们的导电能力都很弱,当加入NaOH固体后,溶液中的离子浓度大大增加,必然使溶液导电能力大大增强;100mL0.5mol/L盐酸溶液中,HCl的物质的量为0.05mol,而离子浓度应为lmol/L,当加入0.05molNaOH固体,反应后生成0.05molNaCl和H2O,溶液中离子浓度基本上还是1mol/L,变化不大。
而在100mL0.5mol/LKCl溶液中加入0.5molNaOH固体,则会使溶液中的浓度增大1倍。
因而导电能力也要增大。
答案 B
例4 有两种一元弱酸的钠盐溶液,其物质的量浓度相等,现向这两种盐的溶液中分别通人足量的CO2,发生的反应如下:
①NaR+CO2+H2O=HR+NaHCO3
②2NaRˊ+CO2+H2O=2HRˊ+Na2CO3
比较HR和HRˊ酸性的强弱,正确的是( )
A.HR较弱 B.HRˊ较弱 C.两者相同 D.无法比较
解析 根据盐与酸反应时,较强酸制较弱酸的规律,由本题提供的两个反应方程式可知酸性顺序为H2CO3>HR>HCO3->HRˊ。
例5 写出下列物质的电离方程式
(1)稀硫酸
(2)硫化氢水溶液 (3)碳酸氢钠溶液 (4)氯酸钾溶液
(5)水 (6)氨水 (7)氢氧化铁溶液 (8)硫酸钡溶液
解析 电离方程式的书写首先要正确判断强、弱电解质,其中弱电解质电离方程式中的连接号为“
,另外多元弱酸的电离应分步书写,并以第一步电离为主。
答案
(1)H2SO4=2H++SO42-
(2)H2S
H++HS-,HS-
H++S2-
(3)NaHCO3=Na++HCO3-,HCO3-
H++CO32- (4)KClO3=K++ClO3-
(5)H2O
H++OH- (6)NH3·H2O
NH4++OH- (7)Fe(OH)3
Fe3++3OH-
(8)BaSO4=Ba2++SO42-
例6 试用简单的实验证明,在醋酸溶液中存在着CH3COOH
CH3COO-+H+的电离平衡。
(要求写出简要操作,现象及实验能说明的问题)
解析 由于题目没有给定试剂和限定方法,故思考的空间比较大,可设计用不同的实验方法。
答案:
方法一:
取一定体积的溶液,用pH试纸测其溶液的pH,然后再用蒸馏水将溶液稀释100倍,再测定溶液的pH,若稀释前后溶液pH改变小于2,说明存在上述电离平衡。
方法二:
在醋酸溶液中滴人石蕊溶液,溶液呈红色,加入醋酸铵固体,振荡溶液,溶液颜色明显变浅。
c(H+)变小,是由于加入的CH3COO-使平衡向左移动,由此说明醋酸溶液存在着醋酸的电离平衡。
例7 某温度时,测得纯水中c(H+)=2.4×10-7mol·L-1,则c(OH-)为( )
A.2.4×10-7mol/L B.0.1×10-7mol/L C.
D.无法确定
解析 根据纯水中c(H+)=c(OH-)判断A选项为正确答案。
解答本题时应注意克服思维定势,因此时温度并非是常温,故Kw不再为1×10-14。
例8 室温下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7.2 B.为8 C.为6 D.无法计算
解析 pH=5的盐酸溶液中c(H+)=10-5mol/L,pH=9的氢氧化钠溶液中c(OH-)=10-5mol/L,两者以体积比11:
9混合,则酸过量,混合液的pH小于7。
例9 在室温下等体积的酸和碱的溶液,混合后pH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
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
解析 室温时,pH之和为14的等体积强酸和强碱溶液混合,所得的混合液一定是中性,故A、C两个选项可以排除。
对于B选项,由于氨水是弱电解质,其溶液的pH=11,表明溶液的物质的量浓度远大于10-3mol/L,也即远大于HCl的物质的量浓度,因而混合后溶液呈碱性,即pH>7。
同理,pH=3的醋酸溶液,其溶液的物质的量浓度也远大于10-3mol/L,因而与pH=11的等体积氢氧化钡溶液混合后,溶液中还剩余了未反应的醋酸,使溶液呈酸性,即pH<7。
例10 为更好地表示溶液的酸碱性,科学家提出了酸度(AG)的概念:
AG=
。
则下列叙述中正确的是( )
A.中性溶液的AG=0 B.酸性溶液的AG<0
C.常温下0.1mol/L氢氧化钠液的AG=12 D.常温下0.1mol/L盐酸溶液的AG=12
解析 性溶液c(H+)=c(OH-),则AG=0;酸性溶液c(H+)>c(OH-),则AG>0;0.1mol/L盐酸溶液中,c(H+)=0.1mol/L,c(OH-)=10-13mol/L,则可求得AG=12,同理0.lmol/L氢氧化钠溶液的AG=-12。
答案 A、D
例11 pH=2的A、B两种酸溶液各1mL,分别加水稀释到1000mL,其溶液的pH与溶液体积(V)的关系如右图所示,则下列说法正确的是( )
A.A、B两种酸溶液物质的量浓度一定相等 B.稀释后A酸溶液的酸性比B酸溶液强
C.a=5时,A是强酸,B是弱酸 D.若A、B都是弱酸,则5>a>2
解析 pH相等的两种酸稀释相同的倍数,其中pH变化越大,该酸的酸性越强(相等浓度时电离程度越大)。
另外,强酸每稀释10倍,pH变化一个单位(增大1),而弱酸每稀释10倍,pH的变化则小于1。
例12 25℃时,若体积为Va、pH=a的某一元强酸与体积为Vb、pH=b的某一元强碱混合恰好中和,且已知Va (1)a值可否等于3? _________________(填“可”或“否”)。 其理由是_________________。 (2)a值可否等于3? _________________(填“可”或“否”)。 其理由是_________________。 (3)a的取值范围是_________________。 解析 本题应根据b>7,Va·c(H+)a=Vb·c(OH-)b,即Va·10-a=Vb·10b-14,这两个隐含条件来分析。 答案 (1)否;若a=3,由a=0.5b,推得b=6,溶液显酸性,与题意不符,故a≠3。 (2)否;若a=5,由a=0.5b,推得b=10, ,与题意Va (3) 。 例13 下列物质能跟镁反应并生成氢气的是( ) A.甲酸溶液 B.氢氧化钠溶液 C.氯化铵溶液 D.碳酸钠溶液 解析 甲酸具有酸的通性,能与镁反应并生成氢气;氯化铵溶液水解呈酸性,能与镁反应产生H2和NH3。 例14 在pH都等于9的NaOH和CH3COONa两种溶液,设由水电离产生的c(OH-)分别为Amol/L与Bmol/L,则A和B的关系为( ) A.A>B B.A=10-4B C.B=10-4A D.A=B 解析 pH=9的NaOH溶液,c(OH-)=10-5mol/L,c(H+)=10-9mol/L,这些H+离子是由水电离产生的,这是由于加入碱抑制了水的电离,因而水同时电离的c(OH-)=10-9mol/L。 pH=9的CH3COONa溶液,c(OH-)=10-5mol/L,这些OH-离子也是由水电离产生的。 这是由于CH3COONa水解促进了水的电离。 则: A=10-9mol/L,B=10-5mol/L,A/B=10-9/10-5=10-4,A=10-4B。 例15 等物质的量浓度的下列溶液中,NH4+的浓度最大的是( ) A.NH4Cl B.NH4HCO3 C.NH4HSO4 D.NH4NO3 解析 四种溶液中均存在水解平衡: NH4++H2O NH3·H2O+H+,其中选项B中存在HCO3-将促进NH4+的水解平衡,使c(NH4+)减小,选项C中存在HSO4-将抑制NH4+的水解平衡,使c(NH4+)增大。 例16 将0.1mol下列物质置于1L水中充分搅拌后,溶液中阴离子数最多的是( ) A.KCl B.Mg(OH)2 C.Na2CO3 D.MgSO4 解析 Na2CO3溶液中由于CO3-的水解,产生了HCO3-和OH-,溶液中阴离子数目最多;难溶的mg(OH)2溶液中阴离子数目最少。 例17 浓度均为0.mol/L的甲酸和氢氧化钠溶液等体积相混合后,下列关系式中正确的是( ) A.c(Na+)>c(HCOO-)>c(OH-)>c(H+) B.c(HCOO)-)>c(Na+)>c(H+) C.c(HCOO-)>c(H+)=c(OH-) D.c(Na+)=c(HCOO-)>c(H+) 解析 等浓度等体积的甲酸和氢氧化钠溶液完全反应后生成HCOONa溶液,由于一小部分的HCOO-水解使得溶液呈碱性,故有c(Na+)>c(HCOO)-)>c(OH-)>c(H+)。 例18 浓度均为0.1mol/L的八种溶液: ①HNO3②H2SO4③HCOOH④Ba(OH)2⑤NaOH⑥CH3COONa⑦KCl⑧NH4Cl,溶液的pH由小到大的顺序是(填写编号)_________________。 解析 比较溶液的pH大小顺序应分为酸性、中性、碱性三组来进行,其中酸性溶液中(浓度相同时),二元强酸溶液的pH<一元强酸溶液的pH<弱酸的PH<水解盐(呈酸性)溶液的pH,碱性溶液也按此法类推。 答案 ②①③⑧⑦⑥⑤④ [变式操练] 1.可以判断某酸是强电解质的是( ) A.该酸加热至沸腾也不分解 B.该酸可溶解Cu(OH)2 C.该酸可跟石灰石反应产生CO2 D.0.01mol/L的该酸溶液pH为2 [答案] D 2.20℃时,H2S饱和溶液1L,其浓度为0.1mol/L,其电离方程式为H2S H++HS-,HS-=H++S2-,若要使该溶液中的pH增大同时使c(S2-)减小,可采取的措施是( ) A.加入适量的水 B.加入适量的NaOH固体 C.通人适量的SO2 D.加入适量的CuSO4固体 [答案] AC 3.在lmol/L硫酸中逐滴加入lmol/LBa(OH)2溶液,下列各图能够近似反映出溶液导电性变化的是( ) [答案] D 4.下列事实中能证明氯化氢是共价化合物的是( ) A.氯化氢极易溶于水 B.液态氯化氢不导电 C.氯化氢不易分解 D.氯化氢溶液可以电离 [答案] B 5.在同一温度下,强电解质溶液a,弱电解质溶液b,金属导体c的导电能力相同,则升高温度后,它们的导电能力是( ) A.a>b>c B.a=b=c C.c>a>b D.b>a>c [答案] D 6.甲、乙两瓶氨水的浓度分别为lmol/L和0.1mol/L,则甲、乙两瓶中c(OH-)之比_________________(填“大于”、“小于”或“等于”)10,并说明理由_________________。 [答案] 小于 c(OH-)甲/c(OH-)乙= <10 7.室温下,在pH=12的溶液中,由水电离的c(OH-)为( ) A.1.0×10-7mol/L B.1.0×106mol/L C.1.0×10-2mol/L D.1.0×10-12mol/L [答案] D 8.液氨与水相似,存在着微弱的电离: 2NH3 NH4++NH2-。 -50℃时,两种离子的平衡浓度均为1×10-15mol/L,下列有关液氨的离子积及其电离平衡的叙述中正确的是( ) A.此温度下,液氨的离子积等于1×10-15 B.在液氨中放人NaNH2,则液氨的离子积数值将增大 C.此温度下,在液氨中加人NaNH2,则液氨中c(NH4+)<1×10-15mol/L D.在液氨中加入NH4Cl,则液氨中c(NH4+)将大于c(NH2-) [答案] CD 9.20℃时,某强酸溶液pH=a,强碱溶液pH=b,且a+b=12,酸碱溶液混合后溶液的pH=7,则酸溶液体积V1与碱溶液体积V2的正确关系是( ) A.V1=102V2 B.V2=102V1 C.V1: 2V2 D.V2=2V1 [答案] B 10.25℃时将pH=3的强酸与pH=12的强碱溶液混合,所得混合液pH=10,则强酸与强碱的体积比是(假定体积不变)( ) A.1: 9 B.9: 1 C.1: 11 D.11: 1 [答案] B 11.关于溶液的酸碱性说法正确的是( ) A.c(H+)很小的溶液一定呈碱性 B.且pH值等于7的溶液一定呈中性 C.c(OH-)=c(H+)的溶液一定呈中性 D.不能使酚酞试液变红的溶液一定呈酸性 [答案] C 12.有两瓶pH=2的酸溶液,一瓶是强酸,一瓶是弱酸。 现只有石蕊试液,酚酞试液,pH试纸和蒸馏水,而没有其他试剂。 简述如何用最简便的实验方法来判断哪瓶是强酸。 [答案] 各取等体积酸溶液用蒸馏水分别稀释100倍,然后用pH试纸测其pH,pH变化大的是强酸。 13.健康人血液的pH为7.35-7.45,患某种疾病的人的血液pH可暂时降到5.9,问此时血液中氢离子浓度为正常状态的多少倍? [答案] 101.45-101.55倍(或28.2-35.5倍) 14.为了使Na2S溶液中c(Na+)/c(S2-)的比值变小,可加入的物质是( ) A.适量NaOH B.适量盐酸 C.适量KOH D.适量KHS [答案] CD 15.NH4Cl溶于重水(D2O)生成一水合氨和水合氢离子的化学式是( ) A.NH3·D2O和HD2O+ B.NH3·HDO和HD3O+ C.NH2D·D2O和DH2O+ D.NH2D·HDO和HD3O+ [答案] B 16.在相同温度下等体积、等物质的量浓度的4种稀溶液: ①Na2SO4 ②H2SO3 ③NaHSO3 ④Na2S,所含带电微粒的数目由多到少的顺序是( ) A.①=④>③=② B.④=①>③>② C.①>④>③>② D.④>①>③>② [答案] D 17.某溶液中由水电离出的H+浓度为1×10-14mol/L,在此溶液中可能大量共存的离子是( ) A.Al3+、SO42-、NH4+、Cl- B.K+、Fe2+、Cl-、MnO4- C.K+、Na+、AlO2-、SO42- D.Na+、K+、NO3-、HCO3- [答案] AC 18.工业上制备纯ZnCl2时,常将含杂质的氧化锌溶于过量的盐酸。 为了除去杂质需调节溶液pH到4,应加入的试剂是( ) A.氨水 B.烧碱 C.氧化锌 D.氯化锌 [答案] C 19.若200mLc(H+)=1×10-3mol/L的某一元酸和100mLc(OH-)=1×10-3mol/L的某一元碱溶液相混合后,溶液呈碱性,所用的酸和碱应是( ) A.等浓度的弱酸和强碱 B.稀的强酸和稀的强碱 C.稀的弱酸和浓的强碱 D.稀的强酸和浓的弱碱 [答案] D 20.下列说法正确的是( ) A.0.2mol/L的NaHCO3溶液中: c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-) B.向NH4Cl溶液中加入少量氨水,使溶液的pH=7,则混合液中: c(NH4+)=c(Cl-) C.0.1mol/L的Na2S溶液中: c(Na+)=2c(S2-) D.0.1mol/L的乙二酸溶液的pH>1,则等体积、等浓度的乙二酸溶液与NaOH溶液混合,溶液的pH>7 [答案] B 21.分析下列盐溶液蒸干后得到的固体物质是什么,写出化学式,并简要说明理由。 (1)碳酸钾的水溶液蒸干得到的固体物质是_________________,原因是__________________
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 总复习五 电化学基础 复习 电化学 基础