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高中化学58个考点精讲
31、电离平衡
1.复习重点
1.强、弱电解质的概念及电离方程式的
书
关于书的成语关于读书的排比句社区图书漂流公约怎么写关于读书的小报汉书pdf
写;
2.弱电解质的电离平衡;电离平衡常数。
2.难点聚焦
(一)强电解质、弱电解质
1.相互关系
否——非电解质
化合物 是——强电解质
能
否——弱电解质
热或水的作用
电解质 自由移动离子
电离
思考:一种物质的水溶液能导电,原物质一定是电解质吗?
分析:不一定!关键要分清发生电离散是否要原物质本身。有可能溶于水时就发生了化学变化
如(1)Cl2
氯水
↓ ↓
即不是电解质 HCl.HclO
又不是非电解质 发生电离
(2)CO2
碳酸溶液
↓ ↓
非电解质 H2CO3电离
(3)Na2O
NO2OH溶液
↓ ↓
虽不是本身电离子 NaOH电离
但可在熔融态电离,故它属强电解质
2.比较强、弱电解质
强电解质
弱电解质
电离程度
完全
部分
电离平衡
不、不可逆
有、可能
过程
表
关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf
示
溶液中存在的微粒
(水分子不计)
====
只有电离出的阴、阳离子,不存在电解质分子
即有电离出的阴、阳离子(少部分),又有电解质分子(大部分)。
电离方程式
H2SO4====2H++SO42—
CaCl2====Ca2++2Cl—
NH3·H2O NH4++OH—
H2S H++HS—,HS— H++S2—
实例
绝大多数的盐(包括难溶性盐);
强酸:H2SO4、HCl、HclO4等;
强碱:Ba(OH)2、Ca(OH)2等。
注意:多元强酸电离一步完成且完全 如 HnA====Nh++An—
而多元弱酸的电离是分步进行的,且第二步电离比第一步电离困难,第三步电离比第二步电离更困难,但每步电离都存在相应的电离平衡,因此应分步书写电离方程式。例如磷酸的电离方程式应写三步:
H3PO4 H++H2PO4—, H2PO4— H++HPO42—
HPO42— H++PO43—,不能合并成H3PO4 3H++PO43—。 由于磷酸溶液中的[H+]主要由第一步电离决定,因此磷酸的电离方程式有时也可只写第一步。
对HnA弱酸而言,电离方程式可只考虑:
HnA H++Hn+A—
想一想:为什么多元的酸电离下一步比上一步困难,电离程度小得多,甚至可忽略?
(二)弱电解质的电离平衡
(1)概念
弱电解质的电离平衡是指在一定条件下(湿度、浓度),弱电解质电离成离子的速率和离子结合成分子的速率相等的状态。
(2)特点
①动——动态平衡:V(闻子化)=V(分子化)≠0。在电离方程式中用“ ”表示。
②定——平衡时各组成成分一定,即平衡时溶液中离子浓度和分子浓度保持不变
③变——条件改变,平衡被打破。
(3)影响电离平衡的因素
与化学平衡一样,外界条件的改变也会引起移动.
以0.1mol/1 CH3COOH溶液为例:
项目
变化
项目
加水
升温
加入固体
NaOH
加入无水
CH3COONa
通入气体
HCl
加入等浓度的CH3COOH
平衡移动
右移
右移
右移
左移
左移
不移动
H+的物质的量(mol)
增大
增大
减小
减小
增大
增大
[H+]浓度(mol)
减小
增大
减小
减小
增大
不变
PH值
增大
减小
增大
增大
减小
不变
导电能力
减弱
增强
增强
增强
增强
不变
(三)电解质溶液导电能力的强弱与电解质强弱影响溶液导电能力的因素:
①自由移动离子浓度的大小。(主要决定因素)湿度一定,离子浓度越在,导电能力越强。
②湿度:湿度越高,导电能力越强。(与金属导电相反)
③离子电荷数:电荷数越高,导电能力越强。
由此可知:强电解质溶液的导电能力不一定比弱电解质强。
如 较浓醋酸的导电能力可比极稀HCl溶液强。 CaCO3虽为强电解质,但溶于水所得溶液极稀,导电能力极差。
思考:若在某溶液中加入一种物质,出现沉淀,则溶液的导电能力一定减弱吗?(湿度不变)
分析:不一定。关键要看溶液中离子浓度有无显著变化。如:
(1)若在H2SO4溶液中加Ba(OH)2,因生成BaSO4沉淀和极难电离的水,使溶液中离子浓度降低,导电能力降低。
(2)若在H2SO4溶液中加BaCl2,虽有沉淀BaSO4生成,但同时生成了HCl,相当于1molSO42—被2molCl—代替,故导电能力有所增强。
(3)若在HCl溶液中加AgNO3,则导电能力几乎不变。
(四)水的电离平衡
1. 实验证明,纯水微弱的导电性,是极弱的电解质:
2. 25℃1LH2O的物质的量n(H2O)=
=55.6(mol)共有10—7mol发生电离
H2O H++OH—
起始(mol) 55.6 0 0
电离(mol) 10—7 10—7 10—7
平衡(mol)55.6-10—7 10—7 10—7
25℃[H+]·[OH—]= 10—7=10—14=Kw的离子积常数。
2.影响Kw的因素
Kw与溶液中[H+]、[OH—]无关,与湿度有关。
水的电离为吸热过程,所以当湿度升高时,水的电离程度增大,Kw也增大。
例如100℃,1LH2O有10—6mol电离,此时水的离子积常数为Kw=10—6·10—6=10—12.
3.影响水的电离平衡因素
(1)湿度,升湿度促进水的电离,降温则相反
(2)向纯水中引入H+或OH—,会抑制水的电离
(3)向纯水中引入弱酸酸根阴离子或弱碱阳离子,将促进水的电离,此乃为盐类水解的实质。
3. 酸、碱、盐溶液中水电离的定量计算。(列表比较如下:)
[H+]水与[OH—]水关系
x的计算式
室温x值
对水电离影响
纯水
[H+]水=[OH—]水
x=
x=1×10—7mol/L
对水电离影响
酸溶液
x=
x<1×10—7mol/L
碱溶液
x=
抑制
正
盐
溶
液
强酸弱碱盐
强碱弱酸盐
强碱强酸盐
x=[H+]
x>1×10—7mol/L
促进
x=[OH—]
x=
x=1×10—7mol/L
无
注[H+]水、[OH—]水指水电离出的H+、OH—浓度
[H+]水、[OH—]指指溶液中的H+、OH—浓度
由上表可得重要规律:
(1)在任意湿度、任意物质的水溶液中(含纯水)的水本身电离出的[H+]水≡[OH—]水
(2)酸和碱对水的电离均起抑制作用
①只要碱的pH值相等(不论强弱、不论几元)对水的抑制程度相等,碱也同理。
②若酸溶液的pH值与碱溶液的pOH值相等,则两种溶液中水的电离度相等。
如pH=3的盐酸溶液与pH=11的氨水溶液在室温下,由水电离出的
[H+]水=[OH—]水=
=10—11mol/L
(3)在凡能水解的盐溶液中,水的电离均受到促进,且当强酸弱的碱盐的pH和强碱弱酸盐的pOH值相等时(同一湿度),则促进程度相等。
(4)较浓溶液中水电离出[H+]的大小:
①酸溶液中[OH—]等于水电离的[H+]
②碱溶液中[H+]等于水电离的[H+]
③强酸弱碱盐溶液中的[H+]等于水电离出[H+]
④强碱弱酸盐溶液中的[OH—]等于水电离出的[H+]
如pH=4的NH4Cl溶液与pH=10的NaAc溶液中,(室温)由水电离出的
[H+]水=[OH—]水=
=10—4mol/L
3.例题精讲
例1.下列四种溶液中,由水电离出的[H+]之比(依次)为( )
①pH=0的盐酸 ②0.1mol/L的盐酸 ③0.01mol/L的NaOH溶液 ④pH=11的NaOH溶液
(A)1 :10 :100 :1000 (B)0 :1 :12 :11
(C)14 :13 :12 :11 (D) 14 :13 :2 :3
解析①[H+]=1mol/L [H+]水=[OH—]=1×10—14mol/L
②[H+]=1mol/L [H+]水=
=1×10—13mol/L
③[OH—]=1×10—2mol/L [H+]水=
=1×10—12mol/L
④[OH—]=1×10—3mol/L [H+]水=
=1×10—11mol/L
例2.某湿度下,纯水中的[H+]=2×10—7mol/L,则此时[OH—]=______,若湿度不变,滴入稀硫酸使[H+]=5×10—6mol/L,则[OH—]=_______,由水电离出[H+]为,该纯水的PH值_______(填>、<、==
解析
纯水中 H2O H++OH—
mol/L 2×10—7 2×10—7
加酸后,水的电离平衡逆向移动,使[OH—]减小,可由Kw、[H+]求出[OH—],此湿度下Kw值为2×10—7 ×2×10—7= 4×1—14
[OH—]=
=8×10—9mol/L
由水电离的[H+]=[OH—]=8×10—11mol/L
该湿度下Ph= -lg×10—7= 7―lg2<7.
例3.常温下某溶液中,由水电离出的[H+]为1×10—12mol/L,该溶液中一定能大量共存的离子组是( )
A.K+、Na+、SO42—、NO3— B.Na+、K+、S2—、CO32—
C.Fe2+、Mg2+、Cl—、SO42— D.NH4+、Cl—、K+、SO32—
解析 常温、由水电离出的[H+]=×10—11mol/L<1×10—7mol/L说明水的电离受到抑制。此溶液可能是pH=1酸溶液,也可能为pH=13的碱溶液,选项B、D中的S2—、CO32—、SO32—不能存在于强酸性溶液中,C中的Fe2+、Mg2+、D中的NH42+、D中的NH4+与OH—均不能大量存共存,故本题答案A。
例4.在图(1)所示的装置中,烧杯中盛放的是Ba(OH)2溶液,当从滴定管中逐渐加入某种溶液(A)时,溶液的导电性的变化趋势如图(2)所示。
图1 图2
该根据离子反应的特点分析:A溶液中含有的溶质可能是_________或__________(至少写出两种),并写出相应的离子反应的离子方程式:
________________________________、____________________________
解析:从图2可分析知,随着A的加入溶液导电能力迅速降低,说明A必定能与Ba(OH)2发生反应,使溶液中离子浓度变得极小,故不仅与Ba2+反应转化为沉淀,还要与OH—反应生成水或其它弱电解质,当反应完全后,过量A的加入,导电能力又显著上升,说明A应为强电解质,故A可能是H2SO4或CuSO4或MgSO4或(NH4)2SO4等。
离子方程式:2H++SO42—+Ba2++2OH—=BaSO4↓+2H2O
Mg2++SO42—+Ba2++2OH—=BaSO4↓+Mg(OH)2
想一想:A可否为Na2SO4或H2CO3溶液?为什么?
4.实战演练
一、选择题(
1.在含有酚酞的0.1 mol·L-1氨水中加入少量的NH4Cl晶体,则溶液颜色
A.变蓝色
B.变深
C.变浅
D.不变
2.当不考虑水的电离时,在氢硫酸溶液中,下列的离子浓度关系中正确的是
A.c(H+)=c(HS-)+2c(S2-)B.c(H+)=c(HS-)+c(S2-)C.2c(S2-)=c(H+)D.c(S2-)=c(HS-)
3.在无土栽培中,需配制一定量含50 mol NH4Cl,24 mol K2SO4的营养液。若用KCl,NH4Cl和(NH4)2SO4三种固体为原料来配制,三者的物质的量依次是(单位为mol)
A.2,64,24
B.48,2,24
C.32,50,12
D.16,50,24
4.在浓度均为1 mol·L-1的(NH4)2SO4、(NH4)2CO3、(NH4)2Fe(SO4)2三种溶液中,若测得其中c(NH
)分别为a、b、c(mol·L-1),则下列判断正确的是
A.a=b=c
B.c>a>b
C.b>a>c
D.a>c>b
5.甲酸的下列性质中可以证明它是弱电解质的是
A.1 mol·L-1的甲酸溶液的c(H+)约为0.01 mol·L-1
B.甲酸与水以任意比例互溶
C.10 mL 1 mol·L-1甲酸恰好与10 mL 1 mol·L-1NaOH溶液完全反应
D.在相同条件下,甲酸的导电性比一元强酸溶液的弱
6.用水稀释0.1 mol·L-1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
7.下列各电离方程式中书写正确的是
A.CH3COOH
H++CH3COO-B.KHSO4
K++H++SO
C.Al(OH)3
Al3++3OH-D.NaH2PO4
Na++H2PO
8.当溶液中HS-+H2O
S2-+H3O+达到平衡时,欲使c(S2-)增大,应加入
A.Cu2+
B.CO
C.H2O
D.HCl
9.在RNH2·H2O
RNH
+OH-形成的平衡中,要使RNH2·H2O的电离程度及c(OH-)都增大,可采取的措施是
A.通入HCl
B.加少量NaOH固体
C.加水
D.升温
二、非选择题(共55分)
10.(12分)用实验确定某酸HA是弱电解质。两同学的
方案
气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载
是:
甲:①称取一定质量的HA配制0.1 mol·L-1的溶液 100 mL;②用pH试纸测出该溶液的pH,即可证明HA是弱电解质。
乙:①用已知物质的量浓度的HA溶液、盐酸,分别配制pH=1的两种酸溶液各100 mL;②分别取这两种溶液各10 mL,加水稀释为100 mL;③各取相同体积的两种稀释液装入两个试管,同时加入纯度相同的锌粒,观察现象,即可证明HA是弱电解质。
(1)在两个方案的第①步中,都要用到的定量仪器是 。
(2)甲方案中,说明HA是弱电解质的理由是测得溶液的pH 1(选填>、<、=)。
乙方案中,说明HA是弱电解质的现象是 (多选扣分)
a.装HCl溶液的试管中放出H2的速率快;
b.装HA溶液的试管中放出H2的速率快;
c.两个试管中产生气体速率一样快:
(3)请你评价乙方案中难以实现之处和不妥之处。
(4)请你再提出一个合理而比较容易进行的方案(药品可任取),作简明扼要表述。
11.(9分)如下图,在一烧杯中盛有200 mL 0.1 mol·L-1的H3PO4溶液,同时一光滑小球悬浮在液体中间。
(1)合上电键K时,电流计指针向 边偏转。
(2)向烧杯里逐滴滴入0.4 mol·L-1的Ba(OH)2溶液至刚好完全反应,可观察到的现象有:
① ,② ,③ 。
(3)磷酸可用磷矿石[Ca3(PO4)2]来制取,写出该反应的化学方程式:
12.(12分)已知多元弱酸在水溶液中的电离是分步进行的,且第一步电离程度大于第二步电离程度,第二步电离程度远大于第三步电离程度……
今有HA、H2B、H3C三种一元、二元、三元弱酸,根据“较强酸+较弱酸盐=较强酸盐+较弱酸”的反应规律,它们之间能发生下列反应:①HA+HC2-(少量)===A-+H2C-②H2B(少量)+2A-===B2-+2HA
③H2B(少量)+H2C-===HB-+H3C
回答下列问题:
(1)相同条件下,HA、H2B、H3C三种酸中酸性最强的是 。
(2)A-、B2-、C3-、HB-、H2C-、HC
种离子中,最易结合质子的是 ,最难结合质子的是 。
(3)判断下列反应的离子方程式中正确的是(填写标号) 。
A.H3C+3A-===3HA+C3- B.HB-+A-===HA+B2-C.H3C+B2-===HB-+H2C-
(4)完成下列反应的离子方程式。A.H3C+OH-(过量) ;
B.HA(过量)+C3- 。
13.(8分)在稀氨水中存在平衡:NH3+H2O
NH
+OH-,如进行下列操作,则NH3、NH
、H+、OH-浓度如何变化?试用“增大”“减小”“不变”填写。
(1)通适量HCl气体时,c(NH3) ,c(H+) 。
(2)加入少量NaOH固体时,c(NH
) ,c(OH-) 。
(3)加入NH4Cl晶体时,c(NH
) ,c(OH-) 。
14.(8分)在a、b两支试管中,分别装上形态相同、质量相等的一颗锌粒,然后向两支试管中分别加入相同物质的量、相同体积的稀盐酸和稀醋酸。填写下列空白:
(1)a、b两支试管中的现象:相同点是 ;不同点是 。原因是 。
(2)a、b两支试管中生成气体的体积开始时是a 于b,反应完毕后生成气体的总体积是a b,原因是 。
15.(6分)为测定人呼出气体中二氧化碳的含量,将1000 mL呼出的气体通入50.0 mL氢氧化钡溶液中,使其完全吸收,过滤后取20.0 mL澄清溶液,用0.100 mol·L-1盐酸滴定,当耗去20.4 mL盐酸时恰好完全反应。另取20.0 mL原氢氧化钡溶液,用同种盐酸滴定,耗去36.4 mL盐酸时,恰好反应完全。试计算人呼出气体中二氧化碳的体积百分含量(气体体积在标准状况下测定)。
附参考答案
一、1.解析:c(NH
)增大,平衡逆向移动。答案:C 2.A 3.B 4.B 5.AD 6.B 7.A 8.B 9.D
二、10.(1)100 mL容量瓶(2)> b
(3)配制pH=1的HA溶液难以实现,不妥之处在于加入的锌粒难以做到表面积相同。
(4)配制NaA溶液,测其pH>7,即证明HA是弱电解质。
11.(1)右(2)①小球下沉到烧杯底部 ②产生白色沉淀 (3)Ca3(PO4)2+3H2SO4===2H3PO4+3CaSO4
③电流计指针偏转幅度不断变小,最后指针
回到中央
12.(1)H2B (2)C3- HB- (3)BC
(4)H3C+3OH-===C3-+3H2O
2HA+C3-===2A-+H2C-
13.(1)减小 增大 (2)减小 增大 (3)增大 减小
14.(1)都产生气泡,Zn溶解 a产生气泡、Zn溶解速度都快 HCl完全电离,
HCl中的c(H+)大于CH3COOH中的c(H+)
(2)大 等于 a中c(H+)大于b中的c(H+),而酸的总量相等
15.4.48%
能否
电离
是否
完全
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