高中化学人教版选修四第三章水溶液中的离子平衡知识梳理+综合复习试题学生版文档格式.docx
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注:
K只与温度有关,温度一定,则K值一定
6.影响因素:
a.电离常数的大小主要由物质的性质决定。
b.电离常数受温度变化影响,不受浓度变化影响,在室温下一般变化不大。
C.同一温度下,不同弱酸,电离常数越大,其电离程度越大,酸性就越强,如:
H2SO3>
H3PO4>
HF>
CH3COOH>
H2CO3>
H2S>
HClO。
【例题1】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.强电解质溶液中存在溶质分子;
弱电解质溶液中也必存在溶质分子
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
【例题2】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
知识点二、水的电离和溶液的酸碱性
1.水电离平衡:
:
水的离子积:
KW=
25℃时,[H+]=[OH-]=10-7mol/L;
KW=c[H+]·
c[OH-]=。
KW只与温度有关,温度一定,则KW值一定
KW不仅适用于纯水,适用于任何稀溶液(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
②温度:
促进水的电离(水的电离是热的)
③易水解的盐:
促进水的电离
4.溶液的酸碱性和pH:
(1)pH是c(H+)的负对数,即:
pH=
(2)pH的测定方法:
常见酸碱指示剂——。
变色范围:
甲基橙3.1~4.4(橙色);
石蕊5.0~8.0(紫色);
酚酞8.2~10.0(浅红色)。
pH试纸——操作。
①事先不能用水湿润PH试纸;
②广泛pH试纸只能读取整数值或范围
【例题3】试比较pH=3的HAc、pH=4的NH4Cl、pH=11的NaOH、pH=10的Na2CO3四种溶液中水的电离程度从大到小的顺序是。
知识点三、混合液的pH值计算方法公式
1.强酸与强酸的混合:
(先求c(H+)混:
将两种酸中的H+物质的量相加除以总体积,再求其它)
2.强碱与强碱的混合:
(先求c[OH-]混:
将两种碱中的OH物质的量相加除以总体积,再求其它)
(注意:
碱性溶液不能直接计算c(H+)混)
3.强酸与强碱的混合:
(先根据H++OH-==H2O计算余下的H+或OH-,H+有余,则用余下的H+数除以溶液总体积求c(H+)混;
OH-有余,则用余下的OH-数除以溶液总体积求c(OH-)混,再求其它)
【例题4】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=。
知识点四、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.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均接近7。
6.稀释时,弱酸、弱碱和水解的盐溶液的pH变化慢,强酸、强碱变化快。
【例题5】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,应稀释的倍数为(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。
知识点五、强酸(pH1)强碱(pH2)混合计算规律w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
1.若等体积混合
pH1+pH2=14;
则溶液显中性pH=7
pH1+pH2≥15;
则溶液显碱性pH=pH2-0.3
pH1+pH2≤13;
则溶液显酸性pH=pH1+0.3
2.若混合后显中性
V酸:
V碱=1:
1
pH1+pH2≠14;
10〔14-(pH1+pH2)〕
【例题6】
(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
知识点六、酸碱中和滴定
1.中和滴定的原理
实质:
H++OH—=H2O;
即酸提供的H+和碱提供的OH-物质的量相等。
2.中和滴定的操作过程:
(1)仪器:
、、烧杯、锥形瓶、铁架台。
滴定管的刻度,O刻度在,往下刻度标数越来越大,全部容积它的最大刻度值,因为下端有一部分没有刻度。
滴定时,所用溶液不得超过最低刻度,不得一次滴定使用两滴定管(酸或碱),也不得中途向滴定管中添加溶液。
(2)药品:
标准液、待测液、指示剂。
(3)准备过程:
准备:
、洗涤、、装液、赶气泡、调液面。
[洗涤,用洗液洗→检漏,滴定管是否漏水→用水洗→用标准液洗(或待测液洗)→装溶液→排气泡→调液面→记数据V(始)]
(4)试验过程
3.酸碱中和滴定的误差分析
误差分析:
利用n酸·
c酸·
V酸=n碱·
c碱·
V碱进行分析
n——酸或碱中氢原子或氢氧根离子数;
c——酸或碱的物质的量浓度;
V——酸或碱溶液的体积。
当用酸去滴定碱确定碱的浓度时,则:
c碱=
知识点七、盐类的水解(只有可溶于水的盐才水解)
1.盐类水解:
在水溶液中盐电离出来的与水电离出来的结合生成的反应。
2.水解的实质:
水溶液中盐电离出来的离子跟水电离出来的H+或OH-结合,破坏水的电离,使平衡向右移动,促进水的电离。
3.盐类水解规律:
①有才,无弱不水解,越弱越水解;
谁显谁性,两弱都水解,同强显中性。
②多元弱酸根,浓度相同时正酸根比酸式酸根水解程度大,碱性更强。
(如:
Na2CO3>NaHCO3)
4.盐类水解的特点:
(1)可逆(与中和反应互逆)
(2)程度小(3)吸热
【例题7】
(1)下列物质不水解的是;
水解呈酸性的是;
水解呈碱性的
是。
①FeS②NaI③NaHSO4④KF⑤NH4NO3⑥C17H35COONa
(2)浓度相同时,下列溶液性质的比较错误的是()
①酸性:
H2Se②碱性:
Na2S>
NaHS③碱性:
HCOONa>
CH3COONa
④水的电离程度:
NaAc<
NaAlO2⑤溶液的pH:
NaHSO3<
Na2SO4<
NaHCO3<
NaClO
【例题8】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
D.在稀醋酸中加醋酸钠固体能促进醋酸的电离。
5、影响盐类水解的外界因素:
①温度:
温度越水解程度越大(水解吸热,越热越水解)
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+促进水解而阳离子水解;
OH-促进阳离子水解而抑制阴离子水解)。
6.酸式盐溶液的酸碱性:
①只电离不水解:
如HSO4-显性
②电离程度>水解程度,显性(如:
HSO3-、H2PO4-)
③电离程度<水解程度,显性(如:
HCO3-、HS-、HPO42-)
【例题9】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NH4Cl⑤加水稀释⑥加少量NaOH
【例题10】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。
7.双水解反应:
(1)构成盐的阴阳离子均能发生水解的反应。
双水解反应相互促进,水解程度较大,有的甚至水解完全,使得平衡向右移动。
(2)常见的双水解反应完全的为:
Fe3+、Al3+与AlO2-、CO32-(HCO3-)、S2-(HS-)、SO32-(HSO3-);
S2-与NH4+;
CO32-(HCO3-)与NH4+其特点是相互水解成沉淀或气体。
双水解完全的离子方程式配平依据是两边电荷平衡,如2Al3++3S2-+6H2O==2Al(OH)3↓+3H2S↑
【例题11】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。
8、盐类水解的应用:
水解的应用
实例
原理
(1)净水
明矾净水
Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+
(2)去油污
用热碱水冼油污物品
△
CO32-+H2OHCO3-+OH-
(3)药品的保存
①配制FeCl3溶液时,常加入少量盐酸
Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+
②配制Na2CO3溶液时,常加入少量NaOH
(4)制备无水盐
由MgCl2·
6H2O制无水MgCl2在HCl气流中加热
若不然,则:
MgCl2·
6H2OMg(OH)2+2HCl+4H2O
Mg(OH)2MgO+H2O
(5)泡沫灭火器
用Al2(SO4)3与NaHCO3溶液混合
Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑
(6)比较盐溶液中离子浓度的大小
比较NH4Cl溶液中离子浓度的大小
NH4++H2ONH3·
H2O+H+
c(Cl-)>
c(NH4+)>
c(H+)>
c(OH)-
9.水解平衡常数(Kh)
对于强碱弱酸盐:
Kh=Kw/Ka(Kw为该温度下水的离子积,Ka为该条件下该弱酸根形成的弱酸的电离平衡常数)
对于强酸弱碱盐:
Kh=Kw/Kb(Kw为该温度下水的离子积,Kb为该条件下该弱碱根形成的弱碱的电离平衡常数)
10.电离、水解方程式的书写原则
(1)多元弱酸(多元弱酸盐)电离(水解)的书写原则:
分步书写。
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)电离(水解)书写原则:
一步书写。
【例题12】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-+H2OH3O++CO32-B.BaSO4==Ba2++SO42-
C.AlO2-+2H2OAl(OH)3+OH-D.CaCO3(s)Ca2+(aq)+CO32-(aq)
知识点八、溶液中微粒浓度的大小比较
【基本原则】抓住溶液中微粒浓度必须满足的三种守恒关系
1电荷守恒:
任何溶液均显,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,如:
NH4Cl溶液,c[NH4+]+c[H+]=c[Cl-]+c[OH-]。
2物料守恒:
(即原子个数守恒或质量守恒)。
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,如:
NH4Cl溶液c[NH4+]+c[NH3•H2O]=c[Cl-]。
3质子守恒:
即水电离出的H+浓度与OH-浓度相等。
如:
NH4Cl溶液c[NH3•H2O]+c[OH-]=c[H+]。
【例题13】将0.1mol/LNaOH和0.1mol/LNH4Cl溶液等体积混合后,离子浓度大小的顺序正确是()A.c[Na+]>c[Cl-]>c[OH-]>c[H+]B.c[Cl-]>c[Na+]>c[OH-]>c[H+]
C.c[Na+]=c[Cl-]>c[OH-]>c[H+]D.c[Na+]=c[Cl-]>c[H+]>c[OH-]
【例题14】将100ml、0.1mol/L的BaCl2溶液加入到100ml、0.2mol/L的H2SO4溶液中,则溶液中存在的离子浓度的关系正确的是()
A.c[H+]>c[Cl-]>c[Ba2+]>c[SO42-]B.c[H+]>c[Cl-]>c[SO42-]>c[Ba2+]
C.c[Cl-]>c[H+]>c[SO42-]>c[Ba2+]D.c[Cl-]>c[H+]>c[Ba2+]>c[SO42-]
知识点九、难溶电解质的溶解平衡
1.溶解平衡方程式的书写
在沉淀物后面用(s)标明状态,并用“”。
如Ag2S(s)2Ag+(aq)+S2-(aq)。
2.沉淀生成的三种主要方式
(1)加沉淀剂法:
Ksp越小(即沉淀越难溶),沉淀越完全;
沉淀剂过量能使沉淀更完全。
(2)调pH值除去某些易水解的金属阳离子,如加MgO除去MgCl2溶液中的FeCl3。
(3)氧化还原沉淀法
(4)同离子效应法
3.沉淀的转化
溶解度大的生成溶解度小的,溶解度小的生成溶解度的。
AgNO3AgCl(白色沉淀)AgBr(淡黄色)AgI(黄色)Ag2S(黑色)
4.溶度积(KSP)
(1)定义:
在一定条件下,难溶电解质溶解成离子的速率等于离子重新结合成沉淀的速率,溶液中各离子的浓度保持不变的状态。
(2)表达式:
AmBn(s)mAn+(aq)+nBm-(aq)
KSP=[c(An+)]m•[c(Bm-)]n
(3)影响因素(外因)
①浓度:
加水,平衡向溶解方向移动。
升温,多数平衡向溶解方向移动。
(4)溶度积规则
QC(离子积)>KSP有沉淀析出
QC=KSP平衡状态
QC<KSP未饱和,继续溶解
【例题15】
(1)对于Ag2S(s)2Ag+(aq)+S2-(aq),其Ksp的表达式为。
(2)下列说法中不正确的是。
①用稀HCl洗涤AgCl沉淀比用水洗涤损耗AgCl小;
②一般地,物质的溶解度随温度的升高而增加,故物质的溶解大多是吸热的;
③对于Al(OH)3(s)Al(OH)3Al3++3OH-,前者为溶解平衡,后者为电离平衡;
④除去溶液中的Mg2+,用OH-沉淀比用CO32-好,说明Mg(OH)2的溶解度比MgCO3大;
4沉淀反应中常加过量的沉淀剂,其目的是使沉淀更完全。
(3)如何除去Mg(OH)2中混有的Ca(OH)2?
【例题16】对于AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq),平衡后欲使溶液中的[Cl-]增大,可采取的措施是________。
第三章《水溶液中的离子平衡》章末综合复习
一、选择题
1.下列关于强、弱电解质的叙述中正确的是()
A.强电解质都是离子化合物,弱电解质都是共价化合物
B.强电解质都是可溶性化合物,弱电解质都是难溶性化合物
C.强电解质的水溶液中无溶质分子,弱电解质的水溶液中有溶质分子
D.强电解质的导电能力强,弱电解质的导电能力弱
2.氨水有下列平衡:
NH3·
H2ONH4++OH-当其它条件不变时,改变下列条件,平衡向左移动,且c(NH4+)增大的是()
A.加NaOHB.加盐酸C.加NH4ClD.加同浓度氨水
3.在0.01mol·
L-1的H2SO4溶液中由水电离出的c(OH-)是()
A.5×
10-13mol·
L-1B.0.01mol·
L-1C.1×
10-7mol·
L-1D.1×
10-2mol·
L-1
4.60mL0.5mol·
L-1NaOH溶液和40mL0.4mol·
L-1的H2SO4相混合后,溶液的pH约为()
A.0.5B.1.7C.2D.13.2
5.在盐类的水解过程中,下列叙述正确的是()
A.盐的电离平衡被破坏B.水的电离平衡被破坏
C.没有发生中和反应D.溶液的pH一定变大
6.物质的量浓度相同、体积也相同的一元酸和一元碱相互中和时,溶液是()
A.显酸性B、显碱性C.显中性D.酸碱性无法确定
7.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.KClB.Mg(OH)2C.Na2CO3D.MgSO4
8.为了配置NH4+的浓度与Cl-的浓度比为1:
1的溶液,可在NH4Cl溶液中加入()
①适量的HCl②适量的NaCl③适量的氨水④适量的NaOH
A.①②B.③C.③④D.④
9.25℃时,在浓度为1mol·
L-1的(NH4)2SO4、(NH4)2CO3、(NH4)2Fe(SO4)2的溶液中,测得其c(NH4+)分别为a、b、c(单位为mol/L)。
下列判断正确的是()
A.a=b=cB.a>b>cC.a>c>bD.c>a>b
10.用酸滴定碱时,滴定前读酸式滴定管读数时,仰视读数,滴定结束时读数正确,这样会使测得的碱溶液的浓度()
A.偏高B.偏低C.不受影响D.不能确定
11.已知HClO是比H2CO3还弱的酸,反应:
Cl2+H2OHCl+HClO,达到平衡后要使HClO的浓度增大,可加入()
A.H2SB.HClC.CaCO3D.NaOH(固体)
12.下列叙述不正确的是()
A.纯水也是一种电解质
B.无论是酸性、中性还是碱性稀溶液,只要温度恒定,c(H+)×
c(OH-)是一个常数
C.一定温度下,0.1mol·
L-1的磷酸溶液中H+主要来自于酸的第一步电离
D.强碱溶液中不存在H+
13.体积相同、pH相同的盐酸和醋酸溶液,在用氢氧化钠溶液中和时,两者消耗氢氧化钠的物质的量是()
A.相同B.盐酸多C.醋酸多D.无法比较
14.能正确表示下列反应的离子方程式是()
A.用碳酸钠溶液吸收少量的二氧化硫:
2CO32-+SO2+H2O=2HCO3-+SO32-
B.金属铝溶于盐酸中:
Al+2H+=2Al3++H2↑
C.硫化钠溶于水中:
S2-+H2O=H2S↑+OH-
D.碳酸镁溶于硝酸中:
CO32-+2H+=CO2↑+H2O
15.某温度下,有两瓶不同浓度的氨水,甲瓶的浓度为0.1mol/L,乙瓶的浓度为1mol/L,则甲瓶溶液中[OH-]与乙瓶之比为()
A.等于1/10B.大于1/10C.小于1/10D.无法确定
16.已知AG=lg[c(H+)/c(OH-)],常温下,在AG=-10的溶液中能大量存在的离子组是:
A.Cl-,AlO2-,SO32-,Na+B.NO3-,Ac-,Na+,NH4+
C.Cl-,NO3-,Mg2+,K+D.SO42-,HCO3-,Cl-,K+
二、非选择题
17.
(1)纯水能微弱地电离出和。
在25℃时,水电离出的H+和OH-浓度为,其离子浓度的乘积为,该乘积叫做。
在25℃时,其数值为,水的电离过程是一个过程。
(2)下列10种物质中:
①NaOH溶液②H2SO4③硫酸铜晶体④Cu⑤CH3COOH⑥NaOH固体⑦蔗糖⑧石灰水⑨水银⑩氨水
能导电的有;
属于强电解质的有;
属于弱电解质的有。
(3)有A、B、C三种溶液,其中A的pH=5,B中c(H+)=1×
10-4mol·
L-1,C中c(OH-)=1×
10-11mol·
L-1,则三种溶液的酸性由强到弱的顺序为。
18.BiCl3水解生成BiOCl。
(1)写出BiCl3水解反应方程式:
(2)有人把BiCl3叫次氯酸铋,你是否同意此名称。
(3)如何配置BiCl3溶液。
(4)把适量固体BiCl3置于浓NaCl溶液中可得澄清溶液,请说出可能的原因。
19.
(1)盐碱地(含较多NaCl、Na2CO3)不利于作物生长。
产生碱性的原因是(用离子方程式表示)___________
__________________________,施加适量石膏可降低盐碱地的碱性,表示其反应原理的离子方程式是_____
____________________________________。
(2)已知AnBm的离子积=c(Am+)n·
c(Bn-)m,式中的c(Am+)n和c(Bn-)m表示平衡时离子的物质的量浓度。
在某温度下,Ca(OH)2的溶解度为0.74g,其饱