水溶液中离子平衡例题.doc

【重点内容】电离平衡；水的电离及溶液pH；中和滴定；盐类的水解；难溶电解质的溶解平衡；平衡的综合应用。【内容讲解】一、电离平衡相关内容关系图：通过对电离平衡关系图的分析及反思，我们可以看到：（1）电离平衡研究对象是弱电解质的电离，这里以弱酸（CH3COOH）、弱碱（氨水）和水为代表。（2）水的电离程度大小是本章的核心问题，以它为线索可以把全章知识进行归纳。水的电离程度受温度和浓度等各种因素的影响，其变化规律符合勒夏特列原理。而电离出的产物H+和OH-的浓度大小决定了溶液的酸碱性。（3）强酸、强碱、弱酸、弱碱、能水解的盐都会影响水的电离平衡，而由于水是极弱的电解质，所以溶液中的中和反应特别容易发生。（4）各种因素如何影响水的电离平衡的，其结果到底使溶液显示什么性质，可以用图中的相互关系结合勒夏特列原理来分析，例如可以分析在水中加入NaOH、HCl、CH3COONa、NH4Cl、NaCl以及酸碱中和的原因，举例如下，其他的同学们自己试着完成。二、平衡的综合应用：人体血液中的酸碱平衡平衡综合应用的例子简直是不胜枚举。当英国的工程师去想尽办法加高炼铁高炉的高度时，他们无论如何也想不到自己正在和自然界中的一个普遍规律在抗衡，即使如此，勒夏特列也用非常精炼的文字告诉我们人类在化学平衡面前并不是无能为力的！只要我们去改变那些可以影响平衡的条件，平衡就会不情愿但有必须向着我们期望的方向移动;另一方面，我们又不得不深深感激存在于你我身体内部的各种 平衡，是他们保证了我们可以快乐的生活到今天！再举一个综合利用平衡的例子。如何设计反应原理证明醋酸是弱电解质？方案如下：(1)不完全电离0.1mol/L的醋酸pH 1与同浓度的盐酸对比导电性同浓度的盐酸对比溶液的pH与同浓度的盐酸对比与锌粉反应的速率(2)电离平衡将溶液冲稀1000倍后pH的变化与同pH的盐酸等倍冲稀后比较pH变化同pH的盐酸和醋酸与足量的锌粒反应产生氢气的体积或速率(3)水解平衡 0.1mol/L的醋酸钠pH 7【经典例题】1. FeCl3溶液中，加入难溶于水的CaCO3粉末，观察到CaCO3逐渐溶解，产生无色气体和红褐色沉淀。则：(1)气体为_，红褐色沉淀为_。(2)上述现象产生的理由是_。分析与解答沉淀溶解平衡是有条件的。条件改变，沉淀溶解平衡会发生移动。而此次引起平衡移动的因素来自另一个平衡也就是FeCl3的水解。答案：(1)CO2 Fe(OH)3 (2)FeCl3在溶液中水解呈酸性：Fe3+3H2OFe(OH)3+3H+；加入CaCO3逐渐与H+反应：CaCO3+2H+Ca2+H2O+CO2；消耗H+使Fe3+水解，平衡向右移而出现褐色沉淀2. 现有浓度、体积均相等的HCl 溶液A和CH3COOH 溶液B。试回答下列问题（填 “”、“=” 或 “” ）：这两种溶液的pH大小关系为A_B，A和B分别与足量的金属铁反应，反应开始时速率的大小关系为A_B，完全反应后，产生气体的体积（相同状况）的大小关系为A_B。A、B分别加入0.10 mol/L NaOH溶液40mL，反应后两种溶液的pH大小关系为A_B。分析与解答这是一道考查强弱电解质性质差别的典型题。思考问题时始终要注意弱电解质虽然不能完全电离，但其潜力是相当惊人的！注意识别前提条件是同体积同浓度的强酸和弱酸：（1） pH显然是AB，强酸H+ 浓度大，pH反而小！（2） 与铁反应时，反应速率取决于H+浓度的大小，开始显然是AB，反应后的气体量与酸的总浓度有关，应当是相等的。（3） 虽然酸碱中和时两者消耗的物质的量是相同的，但由于弱酸的盐会发生水解，所以pH较大，AB.3. pH=2的两种一元酸HX和HY的溶液分别取50 mL，加入过量的镁粉，充分反应后，收集的H2的体积在相同状况下分别为V1和V2，若V1V2，下列说法正确的是（）A.HX一定是弱酸B.NaX水溶液的碱性弱于NaY水溶液的碱性C.HY一定是强酸D.反应开始时二者生成H2的速率相同分析与解答如果两者酸性强弱相等，则二者的体积和浓度都相等，与过量镁粉反应，得到的气体的物质的量也应该相等；因V1V2，pH相同时，相对较弱的酸的浓度大于相对较强的酸，故酸性应该是HYHX，但HX不一定为弱酸；由于反应刚开始溶液中c(H+)相同，则二者的反应速率相同。根据盐类水解规律，酸性强的盐对应的溶液碱性弱。答案：D4.常温下，用蒸馏水逐渐稀释0.1 molL-1的氨水，下列各数值不会逐渐增大的是（）A.c(H+)B.OH数目C.溶液pHD.分析与解答对弱电解质的稀溶液来说，在加水稀释的过程中，电离生成的离子结合成弱电解质的可能性减小，其电离程度增大，电离出的离子个数增多，但由于溶液的体积变化大，离子浓度反而减小。氨水中存在以下电离平衡：NH3H2ONHOH，H2OH+OH，由于思维定势，弱碱溶液中仅讨论有关氢氧根离子的量，忽略了氢离子量的讨论。而碱溶液中氢离子浓度增大，似乎酸性增强，选择了A选项。实际上氨水在稀释过程中，氢氧根离子个数增多，氢氧根浓度减小。在酸、碱的稀溶液中，水的离子积不变，因此氢离子浓度增大。但氢离子浓度始终小于氢氧根离子浓度，溶液显碱性，选项A不符合本题题意要求。选项D中的氢氧根离子浓度和氨水的浓度随着氨水稀释过程都减小，但减小的速率不易直观判断。显然随氨水稀释，电离程度增大，比值也增大，因此选项D也不符合本题题意要求。由于氢离子浓度增大，溶液pH只能减小，选项C为本题正确答案。答案