高中化学-电离平衡

1 电离平衡和水解平衡专题复习电离平衡和水解平衡专题复习 一 弱电解质的电离一 弱电解质的电离 1 定义 定义 电解质 在水溶液中或熔化状态下能导电的化合物 叫电解质 非电解质 在水溶液中和熔化状态下都不能导电的化合物 强电解质 在水溶液里全部电离成离子的电解质 弱电解质 在水溶液里只有一部分分子电离成离子的电解质 电解质 离子化合物和部分共价化合物 非电解质 大多数共价化合物 注意 电解质 非电解质都是化合物 SO2 NH3 CO2等属于非电解 质 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 电解质的强弱与导电性 溶解性无关 电解质的强弱与导电性 溶解性无关 2 弱电解质的电离平衡 弱电解质的电离平衡 在一定的条件下 当电解质分子电离成 离子的速率 和离子 结合成 分子的速率相等时 电离过程就达到了平衡状态 这叫电离平衡 3 影响电离平衡的因素 影响电离平衡的因素 A 温度 电离一般吸热 升温有利于电离 B 浓度 浓度越大 电离程度 越小 溶液稀释时 电离平衡向着电离的方向移动 C 同离子效应 在弱电解质溶液里加入与弱电解质具有相同离子的电解质 会 抑制 电离 D 其他外加试剂 加入能与弱电解质的电离产生的某种离子反应的物质时 则促进电 离 4 电离方程式的书写 电离方程式的书写 用可逆符号 多元弱酸的电离要分步写 第一步为主 5 电离平衡常数 电离平衡常数 在一定条件下 弱电解质在达到电离平衡时 溶液中电离所生成的 各种离子浓度的乘积 跟溶液中未电离的分子浓度的比是一个常数 叫做电离平衡常电离平衡常 数数 一般用 Ka 表示酸 Kb 表示碱 表示方法 ABA B Ki A B AB 电离平衡常数的影响因素 a 电离常数的大小主要由物质的本性决定 b 电离常数受温度变化影响 不受浓度变化影响 C 同一温度下 不同弱酸 电离常数越大 其电离程度越大 酸性越强 如 H2SO3 H3PO4 HF CH3COOH H2CO3 H2S HClO 练习 练习 物质 单质 化合物 电解质 非电解质 非金属氧化物 大部分有机物 如 SO3 CO2 C6H12O6 CCl4 CH2 CH2 强电解质 强酸 强碱 大多数盐 如 HCl NaOH NaCl BaSO4 弱电解质 弱酸 弱碱 极少数盐 水 如 HClO NH3 H2O Cu OH 2 H2O 混和物 纯净物 2 1 下列物质中属于电解质的是 D 干冰 B 氯水 铜 氯化氢 2 下列物质能导电的是 B 固体食盐 溴水 CuSO4 5H2O 液溴 蔗糖 氯化氢气体 盐酸 液态氯化氢 A B C D 3 下列物质的水溶液能导电 但属于非电解质的是 D A CH3COOH B Cl2 C NH4HCO3 D SO2 4 下列关于电解质的叙述正确的是 C A 氯化钠溶液在电流作用下电离成钠离子和氯离子 B 溶于水后能电离出氢离子的化合物都是酸 C 硫酸钡难溶于水 但硫酸钡属强电解质 D CO2溶于水能部分电离 故 CO2属于弱电解质 5 下列事实可证明氨水是弱碱的是 C 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 pHc NH4 c H c OH 电离 水解方程式的书写原则电离 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 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 四 溶液中微粒浓度的大小比较四 溶液中微粒浓度的大小比较 基本原则 1 电离平衡 水解平衡的特点 2 溶液中微粒浓度满足的三种守恒关系 7 电荷守恒电荷守恒 任何溶液均显电 中中 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 即阳离子正电荷总数与阴离子负电荷总数相 等 物料守恒物料守恒 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 质子守恒质子守恒 即水电离出的 H 浓度与 OH 浓度相等 以以 Na2CO3溶液为例分析 溶液为例分析 练习 练习 1 液中溶质的物质的量浓度均为 0 1 mol L 1的下列溶液中 NH4 浓度最大的是 B A NH4Cl B NH4HSO4 C CH3COONH4 D 氨水 2 室温下 在 pH 12 的某溶液中 由水电离的 OH 浓度为 CD A 1 10 7 mol L 1 B 1 10 6 mol L 1 C 1 10 2 mol L 1 D 1 10 12 mol L 1 3 下列有关 pH 变化的判断中 正确的是 C A 随着温度的升高 碳酸钠溶液的 pH 减小 B 随着温度的升高 纯水的 pH 增大 C 新氯水制经光照一段时间后 pH 减小 D 氢氧化钠溶液久置于空气 中 pH 增大 4 物质的量浓度相同的下列溶液中 符合按 pH 由小到大顺序排列的是 C A Na2CO3 NaHCO3 NaCl NH4Cl B Na2CO3 NaHCO3 NH4Cl NaCl C NH4 2SO4 NH4Cl NaNO3 Na2S D NH4Cl NH4 2SO4 NaNO3 Na2S 5 关于小苏打 NaHCO3 水溶液的表述正确的是 AD A c Na c HCO3 c CO32 c H2CO3 B c Na c H c HCO3 c CO32 c OH C HCO3 的电离程度大于 HCO3 的水解程度 D 存在的电离有 NaHCO3 Na HCO3 HCO3 H CO32 H2O H OH 6 pH 3 的盐酸和 pH 11 的氨水等体积混合后 溶液中离子浓度关系正确的是 B A c NH4 c Cl c H c OH B c NH4 c Cl c OH c H 8 C c Cl c NH4 c H c OH D c Cl c NH4 c OH c H 7 常温下将甲酸和氢氧化钠溶液混合所得溶液 pH 7 则此溶液中 C A c HCOO c Na B c HCOO c Na C c HCOO c Na D 无法确定 c HCOO 与 c Na 的关系 8 在 pH 都等于 9 的 NaOH 和 CH3COONa 两种溶液中 设由水电离产生的 OH 离子浓 度分别为 Amol L 与 Bmol L 则 A 和 B 关系为 B A A B B A 10 4 B C B 10 4 A D A B 9 下列混合溶液中 各离子浓度的大小顺序正确的是 B 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 L NH4Cl 溶液与 5mL0 2mol L NaOH 溶液混合 C Na C Cl C OH C H C 10mL0 1mol LCH3COOH 溶液与 5mL0 2mol L NaOH 溶液混合 C Na C CH3COO C OH C H D 10mL0 5mol LCH3COONa 溶液与 6mL1mol L 盐酸混合 C Cl C Na C OH C H 10 25 时 在浓度为 1 mol 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 D A a b c B a b c C a c b D c a b 11 有体积相同 相等 pH 的烧碱溶液和氨水 下列叙述中正确的是 C A 两溶液物质的量浓度相同 B 用同浓度的盐酸中和时 消耗盐酸的体 积相同 C 两溶液中 OH 离子浓度相同 D 加入等体积的水稀释后 pH 仍相等 12 下列叙述正确的是 C A 0 1mol L 1氨水中 c OH c NH4 B 10 mL 0 02mol L 1HCl 溶液与 10 mL 0 02mol L 1Ba OH 2溶液充分混合 若混 合后溶液的体积为 20 mL 则溶液的 pH 12 C 在 0 1mol L 1CH3COONa 溶液中 c OH c CH3COOH c H D 0 1mol L 1某二元弱酸强碱盐 NaHA 溶液中 c Na 2c A2 c HA c H2A 13 某溶液中在 25 由水电离出的氢离子浓度为 1 10 12mol L 下列说法正确的是 AB A HCO3 HS HPO42 等离子在该溶液中不能大量共存 B 该溶液的 pH 可能 是 2 或 12 C 向该溶液中加入铝片后 一定能生成氢气 D 若该溶液的溶质只有一种 它一 定是酸或碱 9 14 草酸是二元弱酸 KHC2O4溶液呈酸性 对于 0 1 mol L KHC2O4 下列关系正确的 是 CD A c K c H c HC2O4 c OH c C2O42 B c HC2O4 c C2O42 0 1 mol L C c K c H2C2O4 c HC2O4 c C2O42 D c C2O42 c H2C2O4 15 用物质的量都是 0 1mol 的 HCN 和 NaCN 混合后配成 1L 溶液 已知溶液中的 c CN c OH B c HCN c CN C c CN c OH 0 1mol L 1 D c HCN c CN 0 2mol L 1 五 难溶电解质的溶解平衡五 难溶电解质的溶解平衡 1 难溶电解质的溶解平衡的一些常见知识 1 溶解度 小于 0 01g 的电解质称难溶电解质 2 反应后离子浓度降至 10 5以下的反应为完全反应 如酸碱中和时 H 降至 10 7mol L 10 5mol L 故为完全反应 用 常见的难溶物在水中的离子浓度均远低于 10 5mol L 故均用 3 难溶并非不溶 任何难溶物在水中均存在溶解平衡 4 掌握三种微溶物质 CaSO4 Ca OH 2 Ag2SO4 5 溶解平衡常为吸热 但 Ca OH 2为放热 升温其溶解度减少 6 溶解平衡存在的前提是 必须存在沉淀 否则不存在平衡 2 溶解平衡方程式的书写 注意在沉淀后用 s 标明状态 并用 如 Ag2S s 2Ag aq S2 aq 3 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 值除某些易水解的金属阳离子 如加 MgO 除去 MgCl2溶液中 FeCl3 3 氧化还原沉淀法 4 同离子效应法 由于加入含相同离子的强电解质 使弱电解质电离度减小或使难溶盐溶解度降低 的效应 叫同离子效应 分别说明如下 使弱电解质电离度减小 例如 在醋酸溶液中加人醋酸钠 由于醋酸钠是强电解 质 在水中全部电离成 Na 和 Ac 溶液中 Ac 浓度增大 大量的 Ac 同 H 结合成醋酸 分子 使醋酸的电离平衡向左移动 HAcH Ac 因此 醋酸的电离度减小 溶液中 H 浓度降低 在弱碱溶液中加入弱碱盐 例如 在氨水中加入氯化铵 也存在同离子 效应 有同离子效应时计算氢离子浓度的一般公式为 式中 K 为弱酸的电离常数 c 为浓度 同理可得 式中 Kb 为弱碱的电离常数 10 使难溶盐溶解度降低 例如 硫酸钡饱和溶液中 存在如下平衡 在上述饱和溶 液中加人氯化钡 由于氯化钡完全电离 溶液中 Ba2 突然增大 Ba2 KSP 原来 的平衡遭到破坏 KSP 时 Ba2 大于 BaSO4 溶解在纯水中的钡离子浓度 而平衡 向左移动 析出 BaSO4 沉淀 当溶液中再次建立新的平衡 即 Ba2 则小于 BaSO4 溶 解在纯水中的硫酸根浓度 硫酸钡的溶解度可用新的平衡状态下的来量度 因此 BaSO4 在 BaCl2 溶液中的溶解度比在纯水中要小 即加入含相同离子的强电解质 BaCl2 使难溶盐 BaSO4 的溶解度降低 同离子效应也可以降低易溶电解质的溶解度 例如 在饱和的 NaCl 溶液中加入浓盐酸或通入氯化氢气体 也可以使 NaCl 晶体析出 4 沉淀的溶解 沉淀的溶解就是使溶解平衡正向移动 常采用的方法有 酸碱 氧化还原 沉淀转化 5 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 更小 的 如 AgNO3 AgCl 白色沉淀 AgBr 淡黄色 AgI 黄色 Ag2S 黑色 6 溶度积 KSP 1 定义 在一定条件下 难溶电解质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 浓度 加水 平衡向溶解方向移动 温度 升温 多数平衡向溶解方向移动 熟石灰例外 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 1 向含有 AgCl s 的饱和 AgCl 溶液中加水 下列叙述正确的是 A AgCl 的溶解度增大 B AgCl 的溶解度 Ksp 均不变 C Ksp AgCl 增大 D AgCl 的溶解度 Ksp 均增大 2 CaCO3 在下列液体中溶解度最大的是 A H2O B Na2CO3 溶液 C CaCl2 溶液 D 乙醇 3 得到较纯的 FeS 沉淀 应在 FeCl2 溶液中加入的试剂 A NH4 2S B Na2S C H2S D NaHS 11 4 要除去 MgCl2 酸性溶液里少量的 FeCl3 不宜选用的试剂是 A MgO B MgCO3 C NaOH D Mg OH 2 5 非结合胆红素 VCB 分子中有羟基 被氧化后 生成羧基 与钙离子结合形成胆红素 钙的反应 就是一个沉淀生成的离子反应 从动态平衡的角度分析能预防胆结石的方 法是 A 大量食用纯碱可使钙离子沉淀完全 防止胆结石生成 B 不食用含钙的食品 C 适量服用低维生素 E 低维生素 C 等抗氧化自由基可防治胆结石 D 常喝水稀释钙离子 溶解沉淀 6 工业废水中常含有 Cu2 Cd2 Pb2 等重金属离子 可通过加入过量的难溶电解 质 FeS MnS 使这些金属离子形成硫化物沉淀除去 根据以上事实 可推知 FeS MnS 具有的相关性质是 A 在水中的溶解能力大于 CuS CdS PbS B 在水中的溶解能力小于 CuS CdS PbS C 在水中的溶解能力与 CuS CdS PbS 相同 D 二者均具有较强的吸附性 7 在 100mL 0 01mol L 1KCl 溶液中 加入 lmL 0 01mol L 1 AgNO3 溶液 下列 说法正确的是 AgCl 的 Ksp 1 8 10 10mol L 1 A 有 AgCl 沉淀析出 B 无 AgCl 沉淀析出 C 无法确定 D 有沉淀但不是 AgCl 8 向 5mL NaCl 溶液中滴入一滴 AgNO3 溶液 出现白色沉淀 继续滴加一滴 KI 溶液 并振荡 沉淀变为黄色 再滴入一滴 Na2S 溶液并振荡 沉淀又变成黑色 根据上述变 化过程 分析此三种沉淀物的溶解度关系为 A AgCl AgI Ag2S B AgCl AgIAgI Ag2S D AgI AgCI Ag2S 9 在一定温度下 一定量的水中 石灰乳悬浊液存在下列平衡 Ca OH 2 s Ca OH 2 aq Ca2 aq 2OH aq 当向此悬浊液中加入少量生石灰时 下列说法正确的是 A n Ca2 增大 B c Ca2 不变 C n OH 增大 D c OH 减小 10 已知 Ksp AgCl 1 8 10 10 Ksp AgI 1 0 10 16 下列关于不溶物之间转 化的说法中错误的是 A AgCl 不溶于水 不能转化为 AgI B 两种不溶物的 Ksp 相差越大 不溶物就越容易转化为更难溶的不溶物 C AgI 比 AgCl 更难溶于水 所以 AgCl 可以转化为 AgI D 常温下 AgCl 若要在 NaI 溶液中开始转化为 AgI 则 NaI 的浓度必须不低于 11 8 10 11 mol L 1 13 在含 AgCl 固体的饱和溶液中 分别加入下列物质 对 AgCl 的溶解度有什么影响 并解释之 1 盐酸 12 2 AgNO3 3 氨水 14 写出下列难溶电解质的溶度积表达式 Mg OH 2 AgBr Ca3 PO4 2 Ag2S 难溶电解质的溶解平衡测试题 答案 1 B 解析 固体的溶解度和溶度积的大小取决于难溶电解质的本性 仅随温度的改 变而改变 2 A 解析 B C 产生同离子效应 溶解度减小 H2O 比乙醇极性大 离子化合物在 H2O 中溶解度更大 3 A 解析 B D 溶液水解显碱性 除得到 FeS 还会有 Fe OH 2 沉淀产生 C H2S 电离出的 S2 得到的 FeS 沉淀不彻底 而 NH4 2S 溶液完全电离且接近中性 不可能因 为溶液的水解产生的酸碱性影响 FeS 沉淀 4 C 解析 除杂的目的是除去杂质且不引入新的杂质 C NaOH 引入了 Na 5 C 解析 防止非结合胆红素 VCB 分子中的羟基被氧化 6 A 解析 沉淀的转化是把一种难溶电解质转化为另一种难溶电解质的过程 加入 过量的难溶电解质 FeS MnS 能使 Cu2 Cd2 Pb2 等重金属离子形成硫化物沉淀 除去 可知 FeS MnS 在水中的溶解能力大于 CuS CdS PbS 7 A 解析 Qc c Ag c C