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溶液中的离子反应
专题三溶液中的离子反应
复习内容:
1.弱电解质的电离平衡及水的离子积
2.溶液的酸碱性、PH的有关计算及中和滴定的原理
3.盐类水解及其应用
4.沉淀溶解平衡及其影响因素
知识点复习
一、弱电解质的电离平衡
1.电解质和非电解质:
在水溶液中或熔融状态时是否能够导电的化合物。
2.强电解质与弱电解质:
在水溶液中能否完全电离的电解质;与溶解度和导电能力无关。
3.电离平衡——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。
4.电离常数:
K值越大,电离程度越大,相应酸(或碱)的酸(或碱)性越强。
5.电离度:
弱电解质浓度越大,电离程度越小。
6.影响因素:
温度——电离过程是吸热过程,温度升高,平衡向电离方向移动。
浓度——弱电解质浓度越大,电离程度越小。
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,使电离平衡向逆方向移动。
化学反应——在弱电解质溶液中加入能与弱电解质电离产生的某种离子反
应的物质时,可以使电离平衡向电离方向移动。
7.电离方程式的书写
多元弱酸的电离应分步完成电离方程式,多元弱碱则一步完成电离方程式。
8.水的电离:
水是一种极弱的电解质,能微弱电离。
9.水的离子积常数——Kw=C(H+)×C(OH—)
Kw取决于温度,不仅适用于纯水,还适用于其他稀溶液。
25℃时,Kw=1×10-14
在水溶液中,Kw中的C(OH-)、C(H+)指溶液中总的离子浓度.
常温下,任何稀的水溶液中均存在离子积常数,且Kw=1×10-14。
不论是在中性溶液还是在酸碱性溶液,水电离出的C(H+)=C(OH-)
根据Kw=C(H+)×C(OH-)在特定温度下为定值,C(H+)和C(OH-)可以互求。
10.影响水的电离平衡移动的因素
二、溶液的酸碱性
1.溶液的酸碱性取决于溶液中氢离子浓度和氢氧根离子浓度的相对大小。
酸性:
c(H+)>c(OH-)中性:
c(H+)=c(OH-)碱性:
c(H+) 2.常温下(25℃) 酸性溶液: C(H+)﹥C(OH-),C(H+)﹥1×10-7mol/L 中性溶液: C(H+)=C(OH-),C(H+)=1×10-7mol/L 酸性溶液: C(H+)﹤C(OH-),C(H+)﹤1×10-7mol/L 3.溶液的PH值: 表示溶液酸碱性的强弱。 PH=-lgc(H+) 适用于稀溶液,当溶液中c(H+)或c(OH-)大于1mol时,直接用浓度表示溶液的酸碱性。 4.PH值越小,酸性越强,PH越大,碱性越强。 PH范围0—14之间,但PH值等于0的溶液不是酸性最强的溶液,PH值等于14的溶液不是碱性最强的溶液。 PH值增加一个单位C(H+)减小10倍 5.测定溶液酸碱性的常用方法: a酸碱指示剂(石蕊、酚酞、甲基橙) bPH试纸: 广泛PH试纸: 1~14,只能读得整数 精密PH试纸 PH试纸的使用方法: 剪下一小块PH试纸,放在玻璃片(或表面皿)上,用玻璃棒沾取一滴溶液滴在PH试纸上,半分钟内与比色卡比较,读出PH值。 cPH计,它可以精确测量溶液的PH值。 6.PH值计算的常见类型 (1)溶液的稀释①强酸: 计算稀释后的溶液中的c(H+),直接换算成PH ②强碱: 计算稀释后的溶液中的c(OH-),换算成c(H+)再求出PH值。 【小结】一般情况下,强酸溶液每稀释10倍,pH值就增加1个单位,但稀释后pH值一定小于7;强碱溶液每稀释10倍,pH值就减小1个单位,但稀释后pH值一定大于7。 (2)强酸与强酸、强碱与强碱混合 通常两种稀溶液混合,可认为混合后体积为二者体积之和。 强酸与强酸混合,先算混合后的[H+],再算pH。 强碱与强碱混合,先算混合后的[OH-],再由Kw求[H+]及pH,或先算混合后的[OH-]及pOH,再求pH。 绝对不能先直接求才c(H+),再按之来算pH。 【经验公式】(其中0.3是lg2的近似值) 已知pH的两强酸等体积混合,混合液的pH=pH小+0.3 已知pH的两强碱等体积混合,混合液的pH=pH大-0.3 (3)酸碱混合: 先判断过量,求出剩余的酸或碱的浓度,再求c(H+) 【注意】强酸的稀释根据c(H+)计算,强碱的的稀释首先应c(OH-)浓计算出稀c(OH-),让后据Kw计算出c(H+),再计算出PH,不能直接根据c(H+)计算。 【总结】溶液的稀释规律: ①强酸pH=a,加水稀释10n倍,则pH=a+n; 弱酸pH=a,加水稀释10n倍,则a 强碱pH=b,加水稀释10n倍,则pH=b-n; 弱碱pH=b,加水稀释10n倍,则b>pH>b-n; ②酸、碱溶液无限稀释时,pH只能接近7,但酸不能大于7,碱不能小于7(室温时) ③对于浓度(或pH)相同的强酸和弱酸,稀释相同倍数,强酸的pH变化幅度大。 (4)强酸与强碱溶液混合: 其反应的实质是H++OH-=H2O,所以在计算时用离子方程式做比较简单,要从以下三种可能去考虑: (室温时) (1)若n(H+)=n(OH-),恰好中和,pH=7 (2)若n(H+)>n(OH-),酸过量,计算剩下的[H+],再算pH (3)若n(H+) 7.溶液酸碱性判定规律 (1)PH相同的酸(或碱),酸(或碱)越弱,其物质的量浓度越大。 (2)PH相同的强酸和弱酸溶液,加水稀释相同的倍数,则强酸溶液PH变化大;碱也如此。 (3)酸和碱的PH之和为14,等体积混合。 若为强酸与强碱,则PH=7;若为强酸与弱碱。 则PH﹥7;若为弱酸与强碱,则PH﹤7。 (4)等体积的强酸和强碱混合 A、若二者PH之和为14,则溶液呈中性,PH=7 B、若二者PH之和大于14,则溶液呈碱性。 C、若二者PH之和小于14,则溶液呈酸性。 8.酸碱中和滴定原理 用已知浓度的酸(或碱)来测定未知浓度的碱(或酸)的方法叫做酸碱中和滴定。 (1)酸式滴定用的是玻璃活塞,碱式滴定管用的是橡皮管。 (思考为什么? ) (2)滴定管的刻度从上往下标,下面一部分没有读数因此使用时不能放到刻度以下。 (3)酸式滴定管不能用来盛放碱溶液,碱式滴定管不盛放酸溶液或强氧化性的溶液。 (4)滴定管的精确度为0.01mL,比量筒精确;所以读数时要读到小数点后两位。 实际滴出的溶液体积=滴定后的读数-滴定前的读数 (5)滴定操作: 把滴定管固定在滴定管夹上,锥形瓶放在下面接液体,滴定过程中用左手控制活塞,用右手摇动锥形瓶,眼睛应注视锥形瓶中溶液颜色的变化 (6)滴定终点判断: 当滴入最后一滴溶液时颜色发生变化且半分钟内颜色不再发生变化即已达终点。 (7)指示剂选择: 强酸滴定强碱——酚酞或甲基橙 强酸滴定弱碱——甲基橙 强碱滴定弱酸——酚酞 (8)颜色变化: 强酸滴定强碱: 甲基橙由黄色到橙色 酚酞由红色到无色 强碱滴定强酸: 甲基橙由红色到橙色 酚酞由无色到粉红色 (9)酸碱中和滴定中的误差分析 产生误差的原因: 操作不当,滴定终点判断不准等。 三、盐类的水解 1.盐类水解 定义: 在溶液中盐电离出的离子与水所电离出来的H+或OH-结合生成弱电解质的反应。 实质: 破坏水的电离平衡,使水的电离平衡正向移动。 2.盐类水解规律: 有弱才水解: 必须含有弱酸或弱碱的离子才能发生水解; 无弱不水解: 强酸强碱盐不水解; 都弱都水解: 弱酸弱碱盐因阴、阳离子都能发生水解,可相互促进; 谁强显谁性: 盐水解后的酸碱性取决于形成盐的酸和碱的强弱。 3.多元弱酸的水解多步完成 多元弱碱的水解一步完成 4.常见完全双水解——Al3+与AlO2-、HCO3-、CO32-、S2-、HS-、 Fe3+与AlO2-、HCO3-、CO32- 5.多元弱酸的酸式氢根离子,水解和电离程度的比较: H2PO4-、HSO3-电离强于水解,显酸性; HCO3-、HPO42-、HS-水解强于电离,显碱性; 6.盐类水解方程式的书写规律 (1)盐类水解一般是比较微弱的,通常用可逆符号表示,同时无沉淀和气体产生。 (2)多元弱酸的酸根离子水解是分步进行的,第一步水解程度比第二步水解程度大得多。 (3)多元弱碱的阳离子水解过程较为复杂,通常写成一步完成。 (4)对于发生“完全双水解”的盐类,因水解彻底,故用“=”,同时有沉淀和气体产生。 (5)多元弱酸的酸式氢根离子,水解和电离同步进行。 7.影响盐类水解的外界因素: (1)温度越高越水解 (2)浓度越稀越水解 a、增大盐溶液的物质的量浓度,平衡向水解方向移动,盐的水解程度减小 b、稀释盐溶液,平衡向水解方向移动,盐的水解程度增大。 c、外加酸或碱: 可抑制或促进盐的水解。 8.盐类水解的应用: (1)盐溶液酸碱性的判断: (2)溶液中离子浓度大小的比较: (3)实验室里配制FeCl3溶液时,常加入一定量的盐酸等 (4)泡沫灭火器: (5)蒸干某些盐溶液时,往往要考虑盐的水解: (6)判断溶液中的离子能否大量共存 9.电荷守恒: 电解质溶液中,不论存在多少种离子,整个溶液问题呈电中性。 物料守恒: 某一种离子的原始浓度等于它在溶液中的各种存在形式的浓度之和。 四、沉淀溶解平衡 1.溶解度(S): 在一定温度下,某物质在100g溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量。 2.沉淀溶解平衡 概念: 在一定的温度下,当沉淀溶解的速率和沉淀生成速率相等 表示方法: AgCl(S)≒Ag+(aq)+Cl-(aq) 沉淀溶解平衡的特征: 等定动变 3.影响沉淀溶解平衡的因素: (1)内因(决定因素): 溶质本身的性质 (2)外因: 温度,外加酸碱盐 4.溶度积常数(简称溶度积) (1)表示: Ksp (2)意义: Ksp的大小反映了物质在水中的溶解能力。 Ksp越大,其溶解能力越强。 (3)特点: 一定温度下,为一常数 5.溶度积常数的应用 溶液中的离子反应练习题 一、选择题 1.下列物质在水溶液中,存在电离平衡的是() A.Ca(OH)2B.CH3COOHC.BaSO4D.CH3COONa 2.下列关于强、弱电解质的叙述,有错误的是() A.强电解质在溶液中完全电离,不存在电离平衡 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,其导电能力也不同 D.纯净的强电解质在液态时,有的导电,有的不导电 3.下列关于电解质电离的叙述中,正确的是() A.碳酸钙在水中溶解度很小,其溶液的电阻率很大,所以碳酸钙是弱电解质 B.碳酸钙在水中的溶解度很小,但被溶解的碳酸钙全部电离,所以碳酸钙是强电解质 C.氯气和氨气的水溶液导电性都很好,所以它们是强电解质 D.水难电离,纯水几乎不导电,所以水是弱电解质 4.在0.1mol/L的CH3COOH溶液中存在如下电离平衡() CH3COOH CH3COO-+H+对于该平衡,下列叙述正确的是 A.加入少量NaOH固体,平衡向正反应方向移动 B.加水,反应速率增大,平衡向逆反应方向移动 C.滴加少量0.1mol/LHCl溶液,溶液中C(H+)减少 D.加入少量CH3COONa固体,平衡向正反应方向移动 5.下列说法中,正确的是() A.强电解质的水溶液一定比弱电解质溶液的导电能力强 B.强电解质都是离子化合物,弱电解质都是共价化合物 C.强电解质的水溶液中不存在溶质分子 D.不溶性盐都是弱电解质,可溶性酸和具有极性键的化合物都是强电解质。 6.水的电离过程为H2O H++OH-,在不同温度下其平衡常数为 K(25℃)=1.0×10-14,K(35℃)=2.1×10-14。 则下列叙述正确的是() A.C(H+)随着温度升高而降低B.35℃时,c(H+)>c(OH-) C.水的电离度 > D.水的电离是吸热的 7.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. B. C.C(H+)和C(OH-)的乘积D.OH-的物质的量 8.室温时,下列混合溶液的pH一定小于7的是 A.pH=3的盐酸和pH=11的氨水等体积混合 B.pH=3的盐故和pH=11的氢氧化钡溶液等体积混合 C.pH=3的醋酸和pH=11的氢氧化钡溶液等体积混合 D.pH=3的硫酸和pH=11的氨水等体积混合 9.现有强酸甲溶液的pH=1,强酸乙溶液的pH=2,则酸甲与酸乙的物质的量浓度之比不可能的是A.2∶1 B.5∶1C.10∶1D.20∶1() 10.常温下,将0.1mol/L盐酸和0.06mol/LBa(OH)2等体积混合,混合溶液的pH是() A.1.7B.12.3C.12D.2 11.某强酸的pH=a,强碱的pH=b。 已知a+b=12,若酸碱溶液混合后pH=7,则酸溶液体积V1与碱溶液体积V2的正确关系() A.V1=102V2B.V2=102V1C.V1=2V2D.V2=2V1 12.25℃时,向VmLpH=a的盐酸中,滴加10VmLpH=b的NaOH溶液,所得溶液中Cl-的物质的量恰好等于Na+的物质的量,则a+b的值是() A.15B.14C.13D.不能确定 13.常温下,将pH=1的硫酸溶液平均分成两等份,一份加入适量水,另一份加入与该硫酸溶液物质的量浓度相同的氢氧化钠溶液,两者pH都升高了1,则加入的水和氢氧化钠溶液的体积比为A.5: 1B.6: 1C.10: 1D.11: 1() 14.用标准NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸,用酚酞作指示剂,下列操作中会导致实验结果偏低的是①碱式滴定管用蒸馏水洗净后没有用标准液润洗 ②用酸式滴定管加待测液时,刚用蒸馏水洗净后的滴定管未用待测液润洗 ③锥形瓶用蒸馏水洗净后没有用待测液润洗 ④滴定前滴定管尖端有气泡,滴定后气泡消失 ⑤终点读数时俯视,其他读数方法正确() A.④⑤B.①④C.②③⑤D.②⑤ 15.已知: 在100℃时,水的离子积为1×10-12,此时将pH=12的NaOH溶液V1L与pH=l的H2SO4溶液V2L混合,若所得混合溶液的pH=10,则V1∶V2为() A.1: 9B.10: 1C.9: 1D.1: 10 16.在25℃时将pH=11的NaOH溶液与pH=3的CH3COOH溶掖等体积混合后,下列关系式中正确的是() A.c(Na+)==c(CH3COO-)+c(CH3COOH)B.c(H+)==c(CH3COO-)+c(OH一) C.c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)D.c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-) 17.25℃时,在浓度为1mol·L-1的(NH4)2SO4、(NH4)2CO3、(NH4)2Fe(SO4)2的溶液中,测得c(NH4+)分别为a、b、c(单位为mol·L-1)。 下列判断正确的是() A.a=b=cB.a>b>cC.a>c>bD.c>a>b 18.温度相同、浓度均为0.2mol的①(NH4)2SO4、②NaNO3、③NH4HSO4、④NH4NO3、⑤ ⑥CH3COONa溶液,它们的pH值由小到大的排列顺序是() A.③①④②⑥⑤B.①③⑥④②⑤C.③②①⑥④⑤D.⑤⑥②④①③ 19.在由水电离产生的H+浓度为1×10-13mol/L的溶液中,一定能大量共存的离子组是() ①K+、Cl-、NO3-、S2-②K+、Fe2+、I-、SO42-③Na+、Cl-、NO3-、SO42- ④Na+、Ca2+、Cl-、HCO3-⑤K+、Ba2+、Cl-、NO3- A.①③B.③⑤C.③④D.②⑤ 20.常温下pH=3的二元弱酸H2R溶液与aLpH=11的NaOH溶液混合后,混合液的pH刚好等于7(假设反应前后体积不变),则对反应后混合液的叙述正确的是 A.c(R2-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+) B.c(R2-)>c(Na+)>c(H+)=c(OH-) C.2c(R2-)+c(HR-)=c(Na+) D.混合后溶液的体积为2aL 21.有关AgCl沉淀的溶解平衡说法正确的是() A.AgCl沉淀生成和沉淀溶解不断进行,但速率相等 B.AgCl难溶于水,溶液中没有Ag+和Cl-C.升高温度,AgCl沉淀的溶解度增大 D.向AgCl沉淀中加入NaCl固体,AgCl沉淀的溶解度不变 22.在25mL0.1mol·L-1NaOH溶液中逐滴加入0.2mol·L-1CH3COOH溶液,溶液pH变化曲线如图所示,下列有关离子浓度的比较正确的是() A.在A、B间任一点(不含A、B点),溶液中可 能有c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+) B.在B点,a>12.5,且有c(Na+)=c(CH3COO-)=c(OH-)=c(H+) C.在C点,c(CH3COO-)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+) D.在D点,c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=c(Na+) 23.已知常温下BaSO4的溶解度为2.33×10-4g,类似于水的离子积,难溶盐AmBn也有离子积Ksp且Ksp=〔C(An+)〕m·〔C(Bm-)〕n,,则其Ksp为() A.2.33×10-4 B.1×10-5 C.1×10-10 D.1×10-12 24.在100ml0.01mol/LKCl溶液中,加入1ml0.01mol/LAgNO3溶液,下列说法正确的是(AgCl的Ksp=1.8×10-10)() A.有AgCl沉淀析出 B.无AgCl沉淀C.有沉淀,但不是AgClD.无法确定 25.将足量BaCO3分别加入: 30mL水 10mL0.2mol/LNa2CO3溶液 50mL0.01mol/L氯化钡溶液 100mL0.01mol/L盐酸中溶解至溶液饱和。 请确定各溶液中Ba2+的浓度由大到小的顺序为() A.①②③④B..③④①②C.④③①②D.②①④③ 26.一定量的盐酸跟过量的铁粉反应时,为了减缓反应速度,且不影响生成氢气的总量,可向盐酸中加入适量的①NaOH固体②H2O③NH4Cl固体④CH3COONa固体 ⑤NaNO3固体⑥KCl溶液 A.②④⑥B.①②C.②③⑤D.②④⑤⑥ 27.往含I-和Cl-的稀溶液中滴人AgNO3溶液,沉淀的质量与加入AgNO3溶液体积的关系如右图所示。 则原溶液中c(I-)/c(Cl-)的比值为 A(V2-V1)/V1BV1/V2 CV1/(V2-V1)DV2/V 28.25℃时,在某物质的溶液中,由水电离出的c(H+)=1×10-amol/L,下列说法正确的是 A.a<7时,水的电离受到抑制B.a>7时,水的电离受到抑制 C.a<7时,溶液的pH一定为aD.a>7时,溶液的pH一定为14-a 29.氢氰酸(HCN)的下列性质中,可以证明它是弱电解质的是 A.1mol/L甲酸溶液的pH约为3B.HCN易溶于水 C.10mL1mol/LHCN恰好与10mL1mol/LNaOH溶液完全反应 D.在相同条件下,HCN溶液的导电性比强酸溶液的弱 30.能说明醋酸是弱酸的是 A.醋酸能与NaOH反应B.醋酸能使石蕊变红 C.醋酸钠溶液pH值大于7D.常温下,0.1mol·L-1醋酸的电离度为1.32% 31.下列事实,可以证明氨水是弱碱的是 A.氨水能跟氯化亚铁溶液反应生成氢氧化亚铁B.铵盐受热易分解 C.0.1mol/L的氨水可以使酚酞试液变红D.0.1mol/L的NH4Cl溶液的pH约为5 32.下列说法正确的是 A在Na2CO3、NaHCO3两溶液中,离子种类不相同 B在等体积、等物质的量浓度的Na2CO3、NaHCO3两溶液中,阳离子总数相等 CNaHCO3和Na2CO3混合液中一定有c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+c(OH-)+2c(CO32-) D在NaHCO3和Na2CO3混合液中一定有2c(Na+)=3[c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3)] 33.已知25℃时,AgCl的溶度积Ksp=1.8×10-10,则下列说法正确的是 A.向饱和AgCl水溶液中加入盐酸,Ksp值变大 B.AgNO3溶液与NaCl溶液混合后的溶液中,;一定有c(Ag+)=c(Cl-) C.温度一定时,当溶液中c(Ag+)×c(Cl-)=Ksp时,此溶液为AgCl的饱和溶液 D.将固体AgCl加入到较浓的KI溶液中,部分AgCl转化为AgI,AgCl溶解度小于AgI 34.已知NaHSO4在水中的电离方程式为: NaHSO4=Na++H++SO 。 某温度下,向pH=6的蒸馏水中加入NaHSO4晶体,保持温度不变,测得溶液的pH为2。 下列不正确的是 A.该温度高于25℃B.由水电离出来的H+的浓度是1.0×10-10mol·L-1 C.NaHSO4晶体的加入抑制了水的电离 D.该温度下加入等体积pH为12的NaOH溶液可使该溶液恰好呈中性 35.某学生的实验报告所列出的下列数据中合理的是 A.用10mL量筒量取7.13mL稀盐酸 B.用酸度计测得某稀盐酸的pH为1.54 C.用广泛pH试纸测得某溶液的pH为2.3D.用精密pH试纸测得某烧碱溶液的pH为13.15 36.下列混合溶液中,各离子浓度的大小顺序正确的是( ) A.10mL0.1mol/L氨水与10mL0.1mol/L盐酸混合: C(Cl—)>C(NH4+)>C(OH—)>C(H+) B.10mL0.1mol/LNH4Cl与5mL0.2mol/LNaOH混合: C(Na+)=C(Cl-)>C(OH-)>C(H+) C.10mL0.1mol/LCH3COOH与5mL0.2mol/LNaOH混合: C(Na+)=C(CH3COO-)>C(OH-)>C(H+) D.10mL0.5mol/LCH3COONa与6mL1mol/L盐酸混合: C(Cl—)>C(Na+)>C(OH-)>C(H+) 37.将pH=3的盐酸溶液和pH=11的氨水等体积混合后,溶液中离子浓度关系正确的是 A.C(NH4+)>C(Cl–)>C(H+)>C(OH–) B.C(NH4+)>C(Cl–)>C(OH–)>C(H+) C.C(Cl–)>C(NH4+)>C(H+)>C(OH–) D.C(Cl–)>C(NH4+)>C(OH–)>C(H+) 二、填空题 38.一定温度下,将一定质量的冰醋酸加水稀释过程中,溶液的导电能力变化如右图所示, ⑴O点导电能力为0的理由是
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- 溶液 中的 离子 反应