高中化学选修4第三章水溶液中的离子平衡知识点和题型总结【复习准备】 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/11/10 9:20:17星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

水溶液中的离子平衡

§1 知识要点

一、弱电解质的电离

1、定义:电解质、非电解质 ;强电解质 、弱电解质 混和物

单质 物质 强电解质:强酸、强碱、绝大多数金属氧化物和盐。如HCl、NaOH、NaCl、BaSO4

纯净物 电解质 弱电解质:弱酸、弱碱和水。如HClO、NH3·H2O、Cu(OH)2、H2O…… 化合物

非电解质:大多数非金属氧化物和有机物。如SO3、CO2、C6H12O6、CCl4、CH2=CH2……

下列说法中正确的是( )

A、能溶于水的盐是强电解质,不溶于水的盐是非电解质;

B、强电解质溶液中不存在溶质分子;弱电解质溶液中必存在溶质分子; C、在熔融状态下能导电的化合物一定是离子化合物,也一定是强电解质; D、Na2O2和SO2溶液于水后所得溶液均能导电,故两者均是电解质。 2、电解质与非电解质本质区别:

在一定条件下(溶于水或熔化)能否电离(以能否导电来证明是否电离) 电解质——离子化合物或共价化合物 非电解质——共价化合物 离子化合物与共价化合物鉴别方法:熔融状态下能否导电 下列说法中错误的是( )

A、非电解质一定是共价化合物;离子化合物一定是强电解质; B、强电解质的水溶液一定能导电;非电解质的水溶液一定不导电; C、浓度相同时,强电解质的水溶液的导电性一定比弱电解质强; D、相同条件下,pH相同的盐酸和醋酸的导电性相同。 3、强电解质与弱电质的本质区别:

在水溶液中是否完全电离(或是否存在电离平衡)

注意:①电解质、非电解质都是化合物 ②SO2、NH3、CO2等属于非电解质

③强电解质不等于易溶于水的化合物(如BaSO4不溶于水,但溶于水的BaSO4全部电离,故BaSO4为强电解质) 二、水的电离和溶液的酸碱性 1、水离平衡:H2OH+ + OH- 水的离子积:KW = [H+]·[OH-]

25℃时, [H+]=[OH-] =10-7 mol/L ; KW = [H+]·[OH-] = 10-14 注意:KW只与温度有关,温度一定,则KW值一定

KW不仅适用于纯水,适用于任何溶液(酸、碱、盐) 2、水电离特点:(1)可逆 (2)吸热 (3)极弱 3、影响水电离平衡的外界因素:

①酸、碱 :抑制水的电离(pH之和为14的酸和碱的水溶液中水的电离被同等的抑制) ②温度:促进水的电离(水的电离是吸热的)

③易水解的盐:促进水的电离(pH之和为14两种水解盐溶液中水的电离被同等的促进)

试比较pH=3的HAc、pH=4的NH4Cl、pH=11的NaOH、pH=10Na2CO3四种溶液中水的电离程度从大到小的顺序是 。 4、溶液的酸碱性和pH: (1)pH= -lg[H+]

注意:①酸性溶液不一定是酸溶液(可能是 溶液) ;

②pH<7 溶液不一定是酸性溶液(只有温度为常温才对);

③碱性溶液不一定是碱溶液(可能是 溶液)。

-12

已知100℃时,水的KW=1×10,则该温度下

(1)NaCl的水溶液中[H+]= ,pH = ,溶液呈 性。 (2)0.005mol/L的稀硫酸的pH= ;0.01mol/L的NaOH溶液的pH= (2)pH的测定方法:

酸碱指示剂——甲基橙、石蕊、酚酞

pH试纸 ——最简单的方法。 操作:将一小块pH试纸放在洁净的玻璃片上,用玻璃棒沾取未知液点试纸中部,然后与标准

比色卡比较读数即可。

注意:①事先不能用水湿润PH试纸;②只能读取整数值或范围

用湿润的pH试纸测某稀溶液的pH,所测结果 (填“偏大”、“偏小”、“不变”或“不能确定”),理由是 。 (3)常用酸碱指示剂及其变色范围: 指示剂 变色范围的PH 复习资料 1

石蕊 甲基橙 酚酞 <5红色 <3.1红色 <8无色 5~8紫色 3.1~4.4橙色 8~10浅红 >8蓝色 >4.4黄色 >10红色 试根据上述三种指示剂的变色范围,回答下列问题:①强酸滴定强碱最好选用的指示剂为: ,原因是 ;②强碱滴定强酸最好选用的指示剂为: ,原因是

;③中和滴定不用石蕊作指示剂的原因是 。

三 、混合液的pH值计算方法公式 1、强酸与强酸的混合:(先求[H+]混:将两种酸中的H+离子数相加除以总体积,再求其它)

[H+]混 =([H+]1V1+[H+]2V2)/(V1+V2) 2、强碱与强碱的混合:(先求[OH-]混:将两种酸中的OH-离子数相加除以总体积,再求其它)

[OH-]混=([OH-]1V1+[OH-]2V2)/(V1+V2) (注意 :不能直接计算[H+]混) 3、强酸与强碱的混合:(先据H+ + OH- ==H2O计算余下的H+或OH-,①H+有余,则用余下的H+数除以溶液总体积求[H+]混;OH-有余,则用余下的OH-数除以溶液总体积求[OH-]混,再求其它)

注意:在加法运算中,相差100倍以上(含100倍)的,小的可以忽略不计!

将pH=1的HCl和pH=10的NaOH溶液等体积混合,所得溶液的pH= ;将pH=5的H2SO4和pH=12的NaOH溶液等体积混合,所得溶液的pH= ;20mLpH=5的盐酸中加入1滴(0.05mL)0.004mol/LBa(OH)2溶液后pH= 。

四、稀释过程溶液pH值的变化规律:

1、强酸溶液:稀释10n倍时,pH稀=pH原+ n (但始终不能大于或等于7) 2、弱酸溶液:稀释10n倍时,pH稀<pH原+n (但始终不能大于或等于7) 3、强碱溶液:稀释10n倍时,pH稀=pH原-n (但始终不能小于或等于7) 4、弱碱溶液:稀释10n倍时,pH稀>pH原-n (但始终不能小于或等于7) 5、不论任何溶液,稀释时pH均是向7靠近(即向中性靠近);任何溶液无限稀释后pH均为7 6、稀释时,弱酸、弱碱和水解的盐溶液的pH变化得慢,强酸、强碱变化得快。

pH=3的HCl稀释100倍后溶液的pH变为 ;pH=3的HAc溶液稀释100倍后pH为 ,若使其pH变为5,应稀释的倍数应 (填不等号)100;pH=5的稀硫酸稀释1000倍后溶液中[H+] :[SO42-]= ; pH=10的NaOH溶液稀释100倍后溶液的pH变为 ;pH=10的NaAc溶液稀释10倍后溶液的pH为 。

五、“酸、碱恰好完全反应”与“自由H+与OH-恰好中和”酸碱性判断方法 1、酸、碱恰好反应(现金+存款相等):

恰好生成盐和水,看盐的水解判断溶液酸碱性。(无水解,呈中性)

+-2、自由H与OH恰好中和(现金相等),即“14规则:pH之和为14的两溶液等体积混合,谁弱显谁性,无弱显中性。”:

生成盐和水,弱者大量剩余,弱者电离显性。(无弱者,呈中性)

(1)100mLpH=3的H2SO4中加入10mL0.01mol/L氨水后溶液呈 性,原因是

;pH=3的HCl与pH=11的氨水等体积混合后溶液呈 性,原因是 。 (2)室温时,0.01mol/L某一元弱酸只有1%发生了电离,则下列说法错误的是 A、上述弱酸溶液的pH=4

B、加入等体积0.01mol/LNaOH溶液后,所得溶液的pH=7 C、加入等体积0.01mol/LNaOH溶液后,所得溶液的pH>7 D、加入等体积pH=10的NaOH溶液后,所得溶液的pH<7 六、盐类的水解(只有可溶于水的盐才水解) 1、盐类水解规律:

①有弱才水解,无弱不水解,越弱越水解;谁强显谁性,两弱相促进,两强不水解。

②多元弱酸根,浓度相同时正酸根比酸式酸水解程度大,碱性更强。 (如:Na2CO3 >NaHCO3) (1)下列物质不水解的是 ;水解呈酸性的是 ;水解呈碱性的是 ①FeS ②NaI ③NaHSO4 ④KF ⑤NH4NO3 ⑥C17H35COONa (2)浓度相同时,下列溶液性质的比较错误的是( )

①酸性:H2S>H2Se ②碱性:Na2S>NaHS ③碱性:HCOONa>CH3COONa ④水的电离程度:NaAc

2、盐类水解的特点:(1)可逆 (2)程度小 (3)吸热

下列说法错误的是:

A、NaHCO3溶液中碳元素主要以HCO3-存在;

B、Na2CO3溶液中滴加酚酞呈红色,加热红色变深; C、NH4Cl溶液呈酸性这一事实能说明氨水为弱碱; 复习资料

2

D、在稀醋酸中加醋酸钠固体能促进醋酸的电离。

3、影响盐类水解的外界因素:

①温度:温度越高水解程度越大 (水解吸热)

②浓度:浓度越小,水解程度越大(越稀越水解)

③酸碱:促进或抑制盐的水解(H+促进阴离子水解而抑制阳离子水解;OH-促进阳离子水解而抑制阴离子水解)

Na2CO3溶液呈碱性原原因用方程式表示为 ;能减少Na2CO3溶液中CO32-浓度的措施可以是( )

①加热 ②加少量NaHCO3固体 ③加少量(NH4)2CO3固体

④加少量NH4Cl ⑤加水稀释 ⑥加少量NaOH

4、酸式盐溶液的酸碱性:

①只电离不水解:如HSO4-

②电离程度>水解程度,显酸性 (如: HSO3- 、H2PO4-) ③水解程度>电离程度,显碱性 (如:HCO3- 、HS- 、HPO42-)

写出NaH2PO4溶液中所有的水解和电离方程式

,并指示溶液中[H3PO4]、[HPO42-]与[H2PO4-]的大小关系 。 5、双水解反应:

(1)构成盐的阴阳离子均能发生水解的反应为双水解反应(即弱酸弱碱盐)。双水解反应相互促进,水解程度较大,有的甚至水解完全。其促进过程以NH4Ac为例解释如下:

NH4Ac == NH4+ + Ac- NH4+ + H2O NH3·H2O + H+ Ac + H2O HAc + OH-

两个水解反应生成的H+和OH反应生成水而使两个水解反应的生成物浓度均减少,平衡均右移。

(2)常见的双水解反应完全的为:Fe3+、Al3+与AlO2-、CO32-(HCO3-)、S2-(HS-)、SO32-(HSO3-);其特点是相互水解成沉淀或气体。双水解完全的方程式写“==”并标“↑↓”,其离子方程式配平依据是两边电荷平衡,如:2Al3+ + 3S2- + 6H2O == 2Al(OH)3↓+ 3H2S↑

写出Al3+与CO32-、HCO3-在水溶液中反应的离子方程式: ,

;在足量Na2CO3溶液中加少量硫酸铝溶液的离子方程式为 ,泡沫灭火器中使用硫酸铝与小苏打而不用纯碱的原因是 ;能鉴别Na2CO3、NaOH、NaCl、AgNO3和苯酚钠五种溶液的一种试剂是 。 6、盐类水解的应用:

①混施化肥(N、P、K三元素不能变成↑和↓) ②泡沫灭火剂(用硫酸铝和小苏打为原料,双水解)

③FeCl3溶液止血剂(血浆为胶体,电解质溶液使胶体凝聚)

④明矾净水(Al3+水解成氢氧化铝胶体,胶体具有很大的表面积,吸附水中悬浮物而聚沉) ⑤NH4Cl焊接金属(氯化铵呈酸性,能溶解铁锈) ⑥判断溶液酸碱性(强者显性) ⑦比较盐溶液离子浓度的大小

⑧判断离子共存(双水解的离子产生沉淀和气体的不能大量共存) ⑨配制盐溶液(加对应的酸防止水解) 七、电离、水解方程式的书写原则

1、多元弱酸(多元弱酸盐)的电离(水解)的书写原则:分步书写 例:H2S的电离H2S H+ + HS- ; HS- H+ + S2-

例:Na2S的水解:H2O+ S2- HS- + OH- H2O + HS- H2S + OH-

注意:不管是水解还是电离,都决定于第一步,第二步一般相当微弱。 2、多元弱碱(多元弱碱盐)的电离(水解)书写原则:一步书写 例:Al3+ + 3H2O Al(OH)3 + 3H+

下列方程式中属于电离方程式的是 ;属于水解方程式的是 A、HCO3- +H2O H3O+ + CO32- B、BaSO4 == Ba2+ + SO42-

C、AlO2- + 2H2O Al(OH)3 + OH- D、CaCO3(s) Ca2+ + CO32-

八、溶液中微粒浓度的大小比较

1、基本原则:抓住溶液中微粒浓度必须满足的两种守恒关系:

①电荷守恒(电荷数前移):任何溶液均显电中性,各阳离子浓度与其所带电荷数的乘积之和=各阴离子浓度与其所带电荷数的乘

积之和

②物料守恒(原子个数前移):

某原子的总量(或总浓度)=其以各种形式存在的所有微粒的量(或浓度)之和 ③质子守恒(得失H+个数前移)::

∑得质子后形成的微粒浓度·得质子数 == ∑失质子后形成的微粒浓度·失质子数 复习资料

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