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选修四第三章溶液中的离子平衡
选修四第三章溶液中的离子平衡
第1讲 弱电解质的电离平衡
【考点一 强、弱电解质】
1.电解质与非电解质
(1)电解质:
在__________里或________状态下能导电的__________。
从物质分类的角度,
电解质包括。
(2)非电解质:
在水溶液里和熔融状态下____不能导电的____________。
从物质分类的角度,非电解质包括。
2.强电解质和弱电解质
(1)概念
电解质
(2)与化合物类型的关系
强电解质主要是大部分________化合物及某些________化合物。
弱电解质主要是某些________化合物。
3.电离方程式的书写
(1)强电解质用______,弱电解质用________。
(2)多元弱酸分步电离,且第一步电离程度远远大于第二步,如碳酸电离方程式:
________________________________________________________________________。
(3)多元弱碱电离方程式一步写成,如氢氧化铁电离方程式:
_______________________。
(4)酸式盐
①强酸的酸式盐完全电离。
例如:
NaHSO4===____________________________________。
②弱酸的酸式盐中酸式根不能完全电离。
例如:
NaHCO3===__________、______________________________。
(5)Al(OH)3存在酸式与碱式电离两种形式:
______________Al(OH)3______________
酸式电离 碱式电离
1.
(1)强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液的导电能力强吗?
(2)能导电的物质一定是电解质吗?
举例说明。
2.强电解质一定易溶于水吗?
易溶于水的电解质一定是强电解质吗?
3.下列物质中属于强电解质的是________。
①含有强极性键的HF ②不溶于水的BaSO4、AgCl ③稀H2SO4溶液 ④易溶于水的醋酸 ⑤Na2O、Na2O2、NaCl ⑥水溶液浓度为0.1mol·L-1,pH=1的HA ⑦NH3的水溶液
4.下列说法不正确的是( )
①将BaSO4放入水中不能导电,所以BaSO4是非电解质 ②氨溶于水得到的氨水能导电,所以氨水是电解质 ③固态共价化合物不导电,熔融态的共价化合物可以导电 ④固态的离子化合物不导电,熔融态的离子化合物也不导电 ⑤强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液的导电能力强
A.①④B.①④⑤C.①②③④D.①②③④⑤
【考点二 弱电解质的电离平衡】
1.外界条件对电离平衡的影响
(1)内因:
。
(2)外因:
①温度:
升高温度,电离平衡向________方向移动,电离程度________,原因是电离过程________。
既“”
②浓度:
加水稀释,使弱电解质的浓度减小,电离平衡向________的方向移动,电离程度________。
既“”
③同离子效应:
电离。
④化学反应:
电离。
6.电离平衡右移,电解质分子的浓度一定减小吗?
离子的浓度一定增大吗?
举例说明。
7.稀释一弱电解质溶液时,所有粒子浓度都会减小吗?
8.已知0.1mol·L-1的醋酸溶液中存在电离平衡:
CH3COOH
CH3COO-+H+,要使溶液中
值增大,可以采取的措施是( )
①加少量烧碱溶液 ②降低温度 ③加少量冰醋酸 ④加水 ⑤通入HCl气体 ⑥加入NaAc固体
A.①②④⑥B.①②③④C.④⑤D.④⑤⑥②
9.冰醋酸加水稀释时,溶液中的氢离子浓度随加入的水量变化的下列各曲线图中,正确的是( )
【考点三 电离平衡常数】
1.对一元弱酸HA:
HA
H++A-
Ka=_______________________________________________________________________。
对一元弱碱BOH:
BOH
B++OH-
Kb=_______________________________________________________________________。
2.特点
(1)电离平衡常数只与________有关,升温,K值________。
(2)多元弱酸的各级电离平衡常数的大小关系是Ka1≫Ka2≫Ka3,所以其酸性主要决定于第一步电离。
(3)意义:
。
10.下列关于电离平衡常数(K)的说法中正确的是( )
A.电离平衡常数(K)越小,表示弱电解质电离能力越弱
B.电离平衡常数(K)与温度无关
C.不同浓度的同一弱电解质,其电离平衡常数(K)不同
D.多元弱酸各步电离平衡常数相互关系为K1 【规律与方法】多角度巧判强、弱电解质 1.依据强、弱电解质的定义或弱电解质电离平衡的移动进行判断 常见方案如下: 浓度为0.01mol·L-1的HA的pH>2 2.根据盐类水解进行判断 常见方案如下: (1)配制某浓度的醋酸钠溶液,向其中加入几滴酚酞试液。 现象: 溶液变为浅红色。 (2)用玻璃棒蘸取一定浓度的醋酸钠溶液滴在pH试纸上,测其pH。 现象: pH>7。 【例题1】下列事实能说明醋酸是弱电解质的是________。 ①醋酸与水能以任意比互溶;②醋酸溶液能导电;③醋酸稀溶液中存在醋酸分子;④常温下,0.1mol·L-1醋酸的pH比0.1mol·L-1盐酸的pH大;⑤醋酸能和碳酸钙反应放出CO2;⑥0.1mol·L-1醋酸钠溶液的pH=8.9;⑦pH=a的溶液的物质的量浓度等于pH=a+1的溶液的物质的量浓度的10倍 【例题2】 下列关于强弱电解质的叙述错误的是() A.弱电解质在溶液中部分电离,存在电离平衡 B.在溶液中导电能力强的电解质是强电解质,导电能力弱的电解质是弱电解质 C.同一弱电解质的溶液,当温度、浓度不同时,其导电能力也不相同 D.纯净的强电解质在液态时,有的导电,有的不导电 【巩固练习】 1、下列说法正确的是(), A.由0.1mol·L-1一元碱BOH溶液的pH=10,可推知BOH溶液存在BOH===B++OH- B.醋酸在醋酸钠溶液中电离的程度大于在纯水中电离的程度 C.某醋酸溶液的pH=a,将此溶液稀释1倍后,溶液的pH=b,则a>b D.0.1mol·L-1CH3COOH溶液的pH>1,(原因是)CH3COOH CH3COO-+H+ 2、稀氨水中存在着下列平衡: NH3·H2ONH +OH-,若要使平衡向逆反应方向移动,同时使c(OH-)增大,应加入适量的物质是( ) ①NH4Cl固体 ②硫酸 ③NaOH固体 ④水 ⑤加热 ⑥加入少量MgSO4固体 A.①②③⑤B.③⑥C.③D.③⑤ 3、已知室温时,0.1mol·L-1某一元酸HA在水中有0.1%发生电离,下列叙述错误的是( ) A.该溶液的pH=4B.此酸的电离平衡常数约为1×10-7 C.升高温度,溶液的pH增大D.由HA电离出的c(H+)约为水电离出的c(H+)的106倍 4、相同体积、相同pH的某一元强酸溶液①和某一元弱酸溶液②分别与足量的锌粉发生反应,下列关于氢气体积(V)随时间(t)变化的示意图正确的是( ) 5.将浓度为0.1mol·L-1HF溶液加水不断稀释,下列各量始终保持增大的是( ) A.c(H+)B.Ka(HF)C. D. 6.室温下向10mLpH=3的醋酸溶液中加水稀释后,下列说法正确的是( ) A.溶液中导电粒子的数目减少B.溶液中 不变 C.醋酸的电离程度增大,c(H+)亦增大 D.再加入10mLpH=11的NaOH溶液,混合液pH=7 7.体积相同、pH相同的HCl溶液和CH3COOH溶液,与NaOH溶液中和时两者消耗NaOH的物质的量( ) A.相同B.中和HCl的多C.中和CH3COOH的多D.无法比较 8.判断下列说法是否正确,正确的打“√”,错误的打“×” (1)强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液强;( ) (2)中和等体积、等物质的量浓度的盐酸和醋酸溶液,盐酸所需氢氧化钠多于醋酸;( ) (3)将NaOH和氨水溶液各稀释一倍,两者的OH-浓度均减少到原来的 ;( ) (4)如果盐酸的浓度是醋酸浓度的二倍,则盐酸的H+浓度也是醋酸的二倍;( ) (5)物质的量相同的磷酸钠溶液和磷酸溶液中所含的PO 量相同。 ( ) 9、某一元弱酸(用HA表示)在水中的电离方程式是HA H++A-,回答下列问题: (1)向溶液中加入适量NaA固体,以上平衡将向______(填“正”、“逆”)反应方向移动,理由是______________________________________ (2)若向溶液中加入适量NaCl溶液,以上平衡将向____(填“正”、“逆”)反应方向移动,溶液中c(A-)将______(填“增大”、“减小”或“不变”),溶液中c(OH-)将______(填“增大”、“减小”或“不变”)。 (3)在25℃下,将amol·L-1的氨水与0.01mol·L-1的盐酸等体积混合,反应平衡时溶液中c(NH )=c(Cl-),则溶液显________性(填“酸”、“碱”或“中”);用含a的代数式表示NH3·H2O的电离常数Kb=____________________。 第2讲 水的电离和溶液的pH 【考点一 水的电离】 1.电离方程式 水是一种________的电解质,H2O+H2O__________,简写为__________________。 2.水的离子积常数 (1)符号: __________。 (2)公式: Kw=______________,25℃时Kw=____________________________________。 3.影响Kw大小的因素 (1)水的电离过程是个________的过程,故温度升高,H2O的Kw________。 (2)水的离子积是水电离平衡时的性质,不仅适用于纯水,也适用于稀的____________水溶液,只要________不变,Kw就不变。 4.影响水的电离平衡的因素 (1)酸、碱均可________水的电离; (2)升高温度可________水的电离; (3)易水解的盐均可________水的电离; (4)活泼金属(Na)可________水的电离。 1.在pH=2的盐酸溶液中由水电离出来的c(H+)与c(OH-)之间的关系是什么? 2.甲同学认为,在水中加入H2SO4,水的电离平衡向左移动,解释是加入H2SO4后c(H+)增大,平衡左移。 乙同学认为,加入H2SO4后,水的电离平衡向右移动,解释为加入H2SO4后,c(H+)浓度增大,H+与OH-中和,平衡右移。 你认为哪种说法正确? 说明原因。 水的电离平衡移动后,溶液中c(H+)·c(OH-)增大还是减小? 3.25℃时,相同物质的量浓度的下列溶液: ①NaCl ②NaOH③H2SO4 ④(NH4)2SO4,其中水的电离程度按由大到小顺序排列的一组是( ) A.④>③>②>①B.②>③>①>④ C.④>①>②>③D.③>②>①>④ 【考点二 溶液的酸碱性与pH】 1.pH (1)计算公式: pH=____________。 (2)表示意义: 表示溶液酸碱性的强弱,pH越____,酸性越强;pH越____,碱性越强。 2.pH试纸的使用 (1)方法: 把一小块pH试纸放在玻璃片(或表面皿)上,用蘸有待测液的玻璃棒点在试纸的中央,试纸变色后,与__________比较来确定溶液的pH。 5.下列溶液一定显酸性的是( ) A.pH<7的溶液B.c(H+)=c(OH-)的溶液 C.c(H+)=1×10-7mol·L-1D.c(H+)>c(OH-)的溶液 6.溶液中的c(H+)与水电离出的c(H+)是否相同,有什么关系? 一、水电离的c(H+)或c(OH-)的求算(25℃时)技巧 (1)中性溶液: c(H+)=c(OH-)=1.0×10-7mol·L-1。 (2)酸或碱抑制水的电离,水电离出的c(H+)=c(OH-)<10-7mol·L-1,当给出的c(H+)<10-7mol·L-1时就是水电离出的c(H+);当给出的c(H+)>10-7mol·L-1时,就用10-14除以这个浓度即得到水电离的c(H+)。 (3)可水解的盐溶液促进水的电离,水电离的c(H+)或c(OH-)均大于10-7mol·L-1。 若给出的c(H+)>10-7mol·L-1,即为水电离的c(H+);若给出的c(H+)<10-7mol·L-1,就用10-14除以这个浓度即得水电离的c(OH-)。 【例题1】 求算下列溶液中H2O电离的c(H+)和c(OH-)。 (1)pH=2的H2SO4溶液,c(H+)=__________,c(OH-)=__________。 (2)pH=10的NaOH溶液,c(H+)=__________,c(OH-)=__________。 (3)pH=2的NH4Cl溶液,c(H+)=__________。 (4)pH=10的Na2CO3溶液,c(OH-)=__________。 【例题2】下列四种溶液中,室温下由水电离生成的H+浓度之比(①∶②∶③∶④)是 ①pH=0的盐酸 ②0.1mol·L-1的盐酸 ③0.01mol·L-1的NaOH溶液 ④pH=11的NaOH溶液 A.1∶10∶100∶1000B.0∶1∶12∶11 C.14∶13∶12∶11D.14∶13∶2∶3 【例题3】室温下,在pH=12的某溶液中,分别有甲、乙、丙、丁四位同学计算出由水电离出的c(OH-)的数据分别为甲: 1.0×10-7mol·L-1;乙: 1.0×10-6mol·L-1;丙: 1.0×10-2mol·L-1;丁: 1.0×10-12mol·L-1。 其中你认为可能正确的数据是() A.甲、乙B.乙、丙C.丙、丁D.乙、丁 2、溶液的pH求算和酸碱性判断 1.溶液的酸碱性判定规律 (1)pH相同的酸,某种酸的酸性越弱,则这种酸的物质的量浓度;同样,pH相同的碱,某种碱的碱性越弱,则这种碱的物质的量浓度也。 (2)酸与碱的pH之和为14,强酸与强碱等体积混合时,溶液的pH7;强酸与弱碱等体积混合,溶液的pH7;强碱与弱酸等体积混合,溶液的pH7。 2.稀释后溶液pH的变化规律 (1)强酸溶液,被稀释10n倍,溶液的pH增大个单位。 (2)强碱溶液,被稀释10n倍,溶液的pH个单位。 (3)pH相同的强酸与弱酸(或强碱与弱碱)被稀释相同倍数,则溶液的pH变化不同, 的pH变化大。 【例4】 常温时,下列三种溶液: ¢Ù0.001mol·L-1氨水与0.001mol·L-1HCl溶液等体积混合液¢ÚpH=3的HCl与pH=11的NaOH溶液等体积混合液 ¢ÛpH=11的氨水与pH=3的HCl溶液等体积混合液。 其pH大小关系正确的是( ) A.¢Ù=¢Ú=¢ÛB.¢Ù>¢Ú=¢Û C.¢Ù<¢Ú=¢ÛD.¢Ù<¢Ú<¢Û 【巩固练习】 1.判断下列说法是否正确,正确的划¡°¡Ì¡±,错误的划¡°¡Á¡± (1)25¡æ时NH4Cl溶液的Kw大于100¡æ时NaCl溶液的Kw( ) (2)4¡æ时,纯水的pH=7( ) (3)由水电离的c(H+)=1¡Á10-14mol·L-1的溶液中: Ca2+、K+、Cl-、HCO 能大量共存 (4)100¡æ时,将pH=2的盐酸与pH=12的NaOH溶液等体积混合,溶液显中性( ) (5)25¡æ时,某物质的溶液pH<7,则该物质一定是酸或强酸弱碱盐( ) (6)25¡æ时,pH=4.5的番茄汁中c(H+)是pH=6.5的牛奶中c(H+)的100倍( ) 2.常温下用pH为3的某酸溶液分别与pH都为11的氨水、氢氧化钠溶液等体积混合得到a、b两种溶液,关于这两种溶液酸碱性的描述正确的是( ) ¢Ùb不可能显碱性 ¢Úa可能显酸性或碱性 ¢Ûa不可能显酸性 ¢Üb可能显碱性或酸性 A.¢Ù¢ÚB.¢Û¢ÜC.¢Ù¢ÛD.¢Ú¢Ü 3.常温下,将0.1mol·L-1氢氧化钠溶液与0.06mol·L-1硫酸溶液等体积混合,该混合溶液的pH等于( ) A.1.7B.2.0C.12.0D.12.4 4.常温下,某溶液中由水电离的c(H+)=1¡Á10-13mol·L-1,该溶液可能是( ) ¢Ù二氧化硫水溶液 ¢Ú氯化铵水溶液 ¢Û硝酸钠水溶液¢Ü氢氧化钠水溶液 A.¢Ù¢ÜB.¢Ù¢ÚC.¢Ú¢ÛD.¢Û¢Ü 5、25¡æ时,水中存在电离平衡: H2O H++OH- ΔH>0。 下列叙述正确的是( ) A.将水加热,Kw增大,pH不变 B.向水中加入少量NaHSO4固体,c(H+)增大,Kw不变 C.向水中加入少量NaOH固体,平衡逆向移动,c(OH-)降低 D.向水中加入少量NH4Cl固体,平衡正向移动,c(OH-)增大 6、有关常温下pH均为3的醋酸溶液和盐酸的说法正确的是( ) A.两种溶液中,由水电离出的氢离子浓度均为1¡Á10-11mol·L-1 B.分别加水稀释100倍后,两种溶液的pH仍相等 C.中和同体积的这两种酸溶液所需要NaOH物质的量也相等 D.分别加入足量锌片,两种溶液生成H2的体积相等 7、现有下列化合物¢ÙNaCl、¢ÚNaOH、¢ÛHCl、¢ÜNH4Cl、¢ÝCH3COONa、¢ÞCH3COOH、¢ßNH3·H2O、¢àH2O,回答问题: (1)NH4Cl溶液显________性,用离子方程式表示__________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)常温下,pH=10的CH3COONa溶液中,水电离出来的c(OH-)为________,在pH=3的CH3COOH溶液中水电离出来的c(H+)为____________。 (3)已知水存在如下平衡: H2O+H2O? ? H3O++OH- ΔH>0,现欲使平衡向右移动,且所得溶液显酸性,选择方法是__________。 A.向水中加入NaHSO4固体 B.向水中加入Na2CO3固体 C.加热至100¡æ D.向水中加入(NH4)2SO4固体 (4)若等pH、等体积的¢Ú(NaOH)和¢ß(氨水)分别加水稀释m倍、n倍,稀释后pH相等,则m______(填¡°>¡±、¡°<¡±或¡°=¡±)n。 第3讲 盐类的水解 【考点一 盐类的水解及其规律】 1.定义: 在溶液中盐电离出来的离子跟结合生成__________的反应。 2.实质: 盐电离¨D¡ú ¨D¡ú破坏了____________¨D¡ú水的电离程度¨D¡úc(H+)≠c(OH-)¨D¡ú溶液呈碱性、酸性或中性。 3.特点: 4.规律: 。 1.怎样证明Na2CO3溶液呈碱性是由CO 水解引起的? 2.同浓度的Na2CO3和CH3COONa溶液相比,谁的pH较大? 为什么? 同浓度的Na2CO3和NaHCO3相比呢? 3.怎样用最简单的方法区别NaCl溶液、氯化铵溶液和碳酸钠溶液? 4.物质的量浓度相同的下列溶液中,含离子和分子种类最多的是( ) A.CaCl2B.CH3COONaC.NH3D.K2S 5.在0.1mol·L-1的NH4Cl溶液中,NH 、Cl-、H+、OH-及NH3·H2O的浓度大小顺序可表示如下,请按要求填空: 【考点二 水解的离子方程式的书写】 1.书写形式: (用离子方程式表示) 弱酸阴离子+水 ¯ñ弱酸+OH-;弱碱阳离子+水 ¯ð弱碱+H+ 2.书写规律 (1)一般盐类水解程度很小,水解产物很少,如果产物易分解(如NH3¡¤H2O、H2CO3)也不写成其分解产物的形式,如: NH4Cl的水解离子方程式: _________________________。 (2)多元弱酸盐的水解分步进行,以第一步为主,一般只写第一步水解的离子方程式,如Na2CO3的水解离子方程式: (3)多元弱碱阳离子的水解方程式一步写完, 如FeCl3的水解离子方程式: 。 (4)水解分别是酸性和碱性的离子组由于相互促进水解程度较大,书写时要用¡°===”、¡°¡ü¡±、¡°¡ý¡±等, (5)如NaHCO3与AlCl3混合溶液的反应离子方程式: 。 6.下列反应不属于水解反应或水解方程式不正确的是( ) ①HCl+H2O H3O++Cl- ②ZnCl2+2H2O===Zn(OH)2+2HCl ③Na2CO3+2H2O H2CO3+2NaOH ④Al2(CO3)3+6H2O 2Al(OH)3↓+3H2CO3 ⑤CH3COO-+H2O CH3COOH+OH-⑥CH3COOH+H2O CH3COO-+H3O+ ⑦CO +H2O HCO +OH- ⑧Fe3++3H2O Fe(OH)3(胶体)+3H+ ⑨CH3COOH+OH-===CH3COO-+H2O ⑩碳酸氢钠溶液: HCO +H2O CO +H3O+ ? NH4Cl溶于D2O中: NH +D2O NH3·D2O+H+ 7.下列化学反应式书写正确的是( ) A.制取氢氧化铁胶体的化学方程式为FeCl3+3H2O Fe(OH)3(胶体)+3HCl B.亚硫酸在溶液中的电离方程式为H2SO3 2H++SO C.NaHCO3水解的离子方程式为HCO +H2O CO +H3O+ D.电子工业印刷电路反应式为2Fe3++Cu===Cu2++2Fe2+ 8.写出下列物质中能发生水解反应的离子方程式。 ①明矾 ②硫化钠 ③小苏打 ④偏铝酸钠 ⑤硫酸氢钠 【考点三 盐类水解的影响因素】 1.内因: 酸或碱越弱,其对应的弱酸根阴离子或弱碱阳离子的水解程度____,溶液的碱性或酸性____。 2.外因 因素 水解平衡 水解程度 水解产生离子的浓度 温度 浓度 增大 减小(即稀释) 外加 酸碱 酸 弱酸根离子的水解程度____,弱碱阳离子的水解程度____ 碱 弱酸根离子的水解程度____,弱碱阳离子的水解程度____ 9.有人认为,向CH3COONa溶液中,加入少量冰醋酸,会与CH3COONa溶液水解产生的OH-反应,使平衡向水解方向移动,这种说法对吗? 为什么? 10.在一定条件下,Na2CO3溶液存在: CO +H2O H
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