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文档简介
1、第4讲电解质溶液一、弱电解质的电离平衡NH3H2O在水溶液中的电离方程式为:_。对该电离平衡改变条件如下:升高温度;加水稀释;加少量NaOH(s);通少量HCl(g);加入NH4Cl(s),其中:(1)使电离平衡右移的有_。(2)使c(OH-)增大的有_。324NH H ONHOH二、水的电离和溶液的pH1.水的电离水的离子积常数表达式为:_,25时,KW=_。外界条件对水的电离平衡的影响如下:条件影响条件影响升高温度升高温度通入少量通入少量HCl(g)HCl(g)加入少量加入少量NaOH(aq)NaOH(aq)加入少量加入少量NHNH4 4Cl(s)Cl(s)平衡移动平衡移动_KW W_KW
2、=c(H+)c(OH-)110-14右移左移左移右移增大不变不变不变2.溶液的酸碱性和pH(1)25,0.01 molL-1的盐酸中c(OH-)=_molL-1,其pH=2。(2)100时(KW=10-12),0.01 molL-1的NaOH溶液的pH=_。pH=6的水中c(H+)=_molL-1,该水显_性。10-121010-6中三、盐类的水解1.盐类水解的基本规律有弱才水解,谁弱谁水解,越弱越水解,谁强显谁性。有下列六种物质的溶液:氨水NH4ClNaHSO4醋酸CH3COONaNaHCO3(1)溶液呈酸性的是_;(2)溶液呈碱性的是_;(3)能促进水电离的是_;(4)能抑制水电离的是_。
3、2.盐类水解平衡的移动FeCl3水解的离子方程式为_;改变下列条件:升高温度;加少量浓盐酸;加水稀释;加少量铁粉;加少量Na2CO3(s);(1)使水解平衡右移的是_;(2)使水解平衡左移的是_;(3)使溶液pH减小的是_。Fe3+3H2O Fe(OH)3+3H+四、难溶电解质的溶解平衡已知:KspMg(OH)2=210-11,KspCu(OH)2=210-20(1)Mg(OH)2浊液中存在着Mg(OH)2的溶解平衡,表示该平衡的方程式为_,溶度积常数表达式为KspMg(OH)2=_。Mg(OH)2(s) Mg2+(aq)+2OH-(aq)c(Mg2+)c2(OH-)(2)向Mg(OH)2浊液
4、中逐滴加入CuSO4溶液,其现象为:_,发生反应的离子方程式为_。(3)向Mg2+、Cu2+均为0.1 molL-1的溶液中逐滴加入过量的NaOH溶液,先沉淀的离子为_,最终溶液中c(Mg2+)/c(Cu2+)=_。白色难溶物逐渐变为蓝色Mg(OH)2+Cu2+=Cu(OH)2+ Mg2+Cu2+109一、证明CH3COOH是弱电解质的“六种方法”1.导电实验在相同条件下取同浓度的HCl和CH3COOH,进行溶液导电性实验,证明盐酸的导电性强。2.水解实验测定CH3COONa的水溶液呈碱性,NaCl的水溶液呈中性。3.测定pH常温下测定0.1 molL-1CH3COOH的pH,其pH1。4.测
5、定稀释一定倍数后pH的变化取一定浓度的CH3COOH测得pH1,稀释100倍后,pH小于pH1+2。5.比较与活泼金属的反应速率相同浓度的HCl和CH3COOH分别与相同大小颗粒的锌粒反应,比较反应速率。6.与锌粒反应比较产生氢气的多少相同pH,相同体积的HCl和CH3COOH与足量的锌粒反应,CH3COOH产生的氢气多。二、影响水的电离平衡的“五个因素”1.加入酸或加入碱:不论强弱都能抑制水的电离;2.加入强酸强碱盐溶液:如果是正盐,对水的电离无影响,如果是酸式盐(或碱式盐),则相当于加入酸(或碱),可抑制水的电离;3.加入强酸弱碱盐溶液或加入强碱弱酸盐溶液:会促进水的电离;4.升高或降低温
6、度:由于水的电离是吸热的,故升高温度促进水的电离,降低温度抑制水的电离;5.投入金属钠:因消耗水电离产生的H+,会促进水的电离。三、沉淀的溶解和转化1.沉淀的溶解(1)条件:QcKsp(2)措施。酸溶法,如向CaCO3(s) Ca2+(aq)+C (aq)平衡体系中加强酸(HCl),C 与H+反应生成CO2和H2O,减小了c(C ),平衡右移,CaCO3溶解。盐溶法,如向Mg(OH)2(s) Mg2+(aq)+2OH-(aq)平衡体系中加NH4Cl(s),N 与OH-反应生成NH3H2O,减小了c(OH-),平衡右移,Mg(OH)2溶解。23O23O4H23O氧化法,如向CuS(s) Cu2+
7、(aq)+S2-(aq)平衡体系中加浓硝酸,S2-被浓硝酸氧化,使c(S2-)减小,平衡右移,CuS溶解。络合法,如向AgOH(s) Ag+(aq)+OH-(aq)平衡体系中加入浓氨水,因Ag+2NH3=Ag(NH3)2+而使c(Ag+)减小,平衡右移,沉淀溶解。2.沉淀的转化沉淀的转化是一种难溶电解质转化为另一种难溶电解质的过程,其实质是沉淀溶解平衡的移动。(1)溶解度或Ksp大的难溶电解质易向溶解度或Ksp小的难溶电解质转化。(2)当溶解度或Ksp悬殊不是很大时,也可以发生由溶解度小的难溶电解质向溶解度大的难溶电解质转化。判断下列说法是否正确。一、弱电解质的电离平衡及影响因素高考频次:1.
8、考查强、弱电解质的比较(1)(2012福建高考)中和等体积、等物质的量浓度的盐酸和醋酸所消耗的n(NaOH)相等。( )分析:盐酸和醋酸都是一元酸,等体积、等物质的量浓度的这两种酸的物质的量相同,完全反应消耗的NaOH的物质的量相同。(2)(2013福建高考)0.10 molL-1的氨水加水稀释后,溶液中c(N )c(OH-)变大。( )分析:0.10 molL-1的氨水加水稀释,平衡NH3H2ON +OH-向电离方向移动,n(N )和n(OH-)增大,但c(N )和c(OH-)减小,则c(N )c(OH-)减小。4H4H4H4H4H2.考查水的电离平衡的影响因素(3)(2012福建高考)25
9、与60时,水的pH相等。( )分析:水的电离过程是吸热的,故升高温度,水的电离平衡正向移动,c(H+)增大,pH减小。(4)(2013天津高考)在蒸馏水中滴加浓H2SO4,KW不变。 ( )分析:蒸馏水中滴加浓H2SO4,放出热量,溶液温度升高,使KW变大。二、盐类的水解 高考频次:1.考查盐类水解的应用(5)(2013广东高考)50时,饱和小苏打溶液中:c(Na+)=c(HC )。( )分析:饱和小苏打溶液中,HC 水解使其浓度减小,则c(HC )Ksp(AgI)。( )分析:Cl-、I-的物质的量浓度相同,氯化银、碘化银为同类型化合物,出现的黄色沉淀为碘化银,说明碘化银溶度积小。(9)相同
10、温度下,两难溶电解质,Ksp大的溶解度一定大,且沉淀转化只能由Ksp大的向Ksp小的进行。( )分析:当两难溶电解质组成类型相似(如都是AB型,或AmBn型)时,Ksp大的溶解度大,否则不一定,沉淀容易由Ksp大的转化为Ksp小的,但通过改变离子浓度,也可以使Ksp小的沉淀转化为Ksp大的沉淀。热点考向 1 弱电解质的电离平衡【典题训练】1.(2012上海高考)水中加入下列溶液对水的电离平衡不产生影响的是( )A.NaHSO4溶液B.KF溶液C.KAl(SO4)2溶液 D.NaI溶液【解题指导】解答本题的关键有以下两点:(1)明确盐中阴、阳离子对应酸、碱的强弱。(2)强酸强碱的正盐对H2O的电
11、离平衡无影响。【解析】选D。本题考查水的电离以及外界条件对其电离的影响,意在考查考生的理解能力。A项电离出H+,抑制水的电离,错误;B项F-水解促进水的电离,错误;C项Al3+水解促进水的电离,错误;D项中Na+、I-均不水解,对水的电离无影响,正确。2.对于常温下pH为2的醋酸溶液,下列叙述不正确的是( )A.c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)B.向上述溶液中加入一定量的盐酸时,KW不变C.由H2O电离出的c(H+)=1.010-12molL-1D.与等体积0.01 molL-1氢氧化钠溶液混合后所得溶液一定呈中性【解题探究】(1)水的离子积含义是什么?受哪些因素影响?提示:水的
12、离子积常数为KW=c(H+)c(OH-),只受温度影响,温度升高KW变大。(2)如何计算酸溶液中由水电离出的c(H+)?如何计算碱溶液中由水电离出的c(OH-)?提示:在酸溶液中,H+来自于酸的电离和水的电离,但OH-仅来自于水的电离,并且由水电离产生的H+和OH-一定相等,因此可以根据KW求出溶液中c(OH-),继而求出由水电离出的c(H+);同理,可以求出碱溶液中的c(H+),继而求出碱溶液中由水电离产生的c(OH-)。(3)电解质溶液中的电荷守恒的含义是什么?提示:电解质溶液中,阳离子所带的电荷总数和阴离子所带的电荷总数相等,电解质溶液呈电中性。【解析】选D。根据电荷守恒可知,A正确;K
13、W只与温度有关,温度不变KW不变,B正确;根据KW=c(H+)c(OH-)求得盐酸中c(OH-)=1.010-12molL-1,又因水电离出的H+和OH-浓度相等,所以H2O电离出的c(H+)=1.010-12molL-1,C正确;因醋酸是弱酸,反应后醋酸有剩余,溶液不一定呈中性,D不正确。【误区警示】“电离平衡”分析判断中的常见误区(1)误认为电离平衡向正向移动,弱电解质的电离程度一定增大。如向醋酸溶液中加入少量冰醋酸,平衡向电离方向移动,但醋酸的电离程度减小。(2)误认为弱电解质在加水稀释的过程中,溶液中离子浓度都减小,如氨水加水稀释时,c(H+)离子浓度增大。(3)误认为由水电离出的c(
14、H+)=10-13molL-1的溶液一定呈碱性。如25,0.1 molL-1的盐酸或氢氧化钠溶液中由水电离出的c(H+)都为10-13molL-1。(4)弱电解质溶液加水稀释过程中,判断某些微粒浓度的关系式是否发生变化时,首先要考虑该关系式是否是电离常数、离子积常数以及它们的变形。热点考向 2 溶液的酸碱性和盐类的水解【典题训练】3.(2012新课标全国卷)已知温度T时水的离子积常数为KW,该温度下,将浓度为amolL-1的一元酸HA与bmolL-1的一元碱BOH等体积混合,可判定该溶液呈中性的依据是( )A.a=bB.混合溶液的pH=7C.混合溶液中,c(H+)= molL-1D.混合溶液中
15、,c(H+)+c(B+)=c(OH-)+c(A-)WK【解题指导】解答本题时应注意判断溶液呈中性的惟一依据是c(H+)=c(OH-)。【解析】选C。因为一元酸和一元碱的强弱未知,所以不可依据a=b判断,A错误。只有25时中性溶液的pH=7,所以B项错误。C项,KW=c(H+)c(OH-),中性溶液中c(H+)=c(OH-),所以c(H+)= molL-1,C项正确。D项,无论溶液呈酸性、碱性还是中性,根据电荷守恒都有c(H+)+c(B+)=c(OH-)+c(A-),D错误。WK4.(2012浙江高考)下列说法正确的是( )A.常温下,将pH=3的醋酸溶液稀释到原体积的10倍后,溶液的pH=4B
16、.为确定某酸H2A是强酸还是弱酸,可测NaHA溶液的pH。若pH7,则H2A是弱酸;若pH=【解题指导】解答本题时应注意以下两点:(1)弱酸稀释过程中电离程度逐渐变大。(2)Ksp的大小只与温度有关。【解析】选C。选项选项具体分析具体分析结论结论A A将将pH=3pH=3的醋酸溶液稀释到原体积的的醋酸溶液稀释到原体积的1010倍后,由于倍后,由于稀释过程中醋酸不断电离,所以溶液的稀释过程中醋酸不断电离,所以溶液的pH4pH 。不对不对【误区警示】“三性”(溶液酸性、碱性和中性),“一衡”(水解平衡)问题分析中的常见误区1.溶液的酸碱性(1)误认为溶液的酸碱性取决于pH,如pH=7的溶液在温度不
17、同时,可能是酸性或碱性,也可能是中性。(2)误认为酸碱恰好中和时溶液一定显中性。如强酸和弱碱恰好中和溶液显酸性,强碱和弱酸恰好中和溶液显碱性,强酸和强碱恰好中和溶液显中性。2.水解平衡(1)误认为水解平衡向正向移动,离子的水解程度一定增大。如向FeCl3溶液中,加入少量FeCl3固体,平衡向水解方向移动,但Fe3+的水解程度减小。(2)误认为弱酸强碱盐都因水解而显碱性。如NaHSO3因为酸式酸根的电离能力大于水解能力,其溶液显酸性。(3)由于加热可促进盐类水解,错误地认为可水解的盐溶液在蒸干后都得不到原溶质。其实不一定,对于那些水解程度不是很大,水解产物离不开平衡体系的情况如Al2(SO4)3
18、、Na2CO3来说,溶液蒸干仍得原溶质。热点考向 3 难溶电解质的溶解平衡及应用【典题训练】5.(2013新课标全国卷)已知Ksp(AgCl)=1.5610-10,Ksp(AgBr)=7.710-13,Ksp(Ag2CrO4)=9.010-12。某溶液中含有Cl-、Br-和Cr ,浓度均为0.010 molL-1,向该溶液中逐滴加入0.010 molL-1的AgNO3溶液时,三种阴离子产生沉淀的先后顺序为( )A.Cl-、Br-、CrB.Cr 、Br-、Cl-C.Br-、Cl-、Cr D.Br-、Cr 、Cl-24O24O24O24O24O【解题探究】(1)相同条件下,结构相似的难溶物其Ksp
19、大小与其溶解度有何关系?提示:结构相似的难溶物,Ksp越小则其溶解度越小。(2)如何使某种离子更容易沉淀完全?提示:欲沉淀某种离子时,尽量选择使该离子形成溶解度更小的沉淀,且尽量增大沉淀剂的离子浓度。【解析】选C。根据Ksp(AgCl)=c(Ag+)c(Cl-)=1.5610-10,当Cl-浓度为0.010 molL-1时,要产生AgCl沉淀,所需Ag+的最小浓度为1.5610-8molL-1,同理当Br-的浓度为0.010 molL-1时,要产生AgBr沉淀,所需Ag+的最小浓度为7.710-11molL-1,当Cr 浓度为0.010 molL-1时,要产生Ag2CrO4沉淀,所需Ag+的最
20、小浓度为3.010-5molL-1,向混合溶液中逐滴加入0.010 molL-1的硝酸银溶液时,Ag+的浓度逐渐增大,所以Br-最先沉淀,Cr 最后沉淀。应选C。24O24O6.已知25时,MgF2的溶度积常数Ksp(MgF2)=7.4210-11,CaF2的溶度积常数Ksp(CaF2)=1.4610-10。下列推断不合理的是( )A.25时,CaF2固体在HF溶液中的Ksp比在纯水中的Ksp小B.25时,饱和MgF2溶液与饱和CaF2溶液相比,前者c(F-)小C.25时,向CaF2悬浊液加入MgCl2溶液后,Ksp(CaF2)不发生变化D.25时,向MgF2悬浊液加入CaCl2溶液后,MgF
21、2可能转化为CaF2【解题指导】解答本题需明确Ksp的表达式的含义,以及影响Ksp的因素;并会运用进行Ksp简单计算。【解析】选A。只要温度不变,CaF2的溶度积常数Ksp不变,则A项不正确,C项正确;对于同型难溶电解质而言,可由Ksp的大小确定溶解能力的大小,Ksp(MgF2)比Ksp(CaF2)小,则其饱和溶液中,MgF2的c(F-)小,故B项正确;25时,MgF2的饱和溶液中的c(F-)可按如下求算:设MgF2的饱和溶液中Mg2+的浓度为xmolL-1,则c(F-)=2x,MgF2(s) Mg2+(aq)+2F-(aq)Ksp(MgF2)=x(2x)2=7.4210-11解得x2.651
22、0-4molL-1,则c(F-)=5.310-4molL-1向MgF2悬浊液加入CaCl2,只要满足c(Ca2+)(5.310-4)21.4610-10,即可实现由MgF2到CaF2的转化,解得c(Ca2+)5.210-4molL-1,该浓度是很容易达到的,故D项正确。【方法总结】Ksp与物质溶解能力的关系(1)用溶度积直接比较难溶电解质的溶解能力时,物质的类型(如AB型、A2B型、AB2型等)必须相同。(2)对于同类型物质,Ksp数值越大,难溶电解质在水中的溶解能力越强。(3)对于不同类型的物质,当Ksp相差不大时不能直接作为比较依据,可通过比较饱和溶液中溶质的物质的量浓度确定溶解能力强弱。
23、1.25时,用水稀释0.1 molL-1的氨水,溶液中随着水量的增加而减小的是( ) 43232c NHc OHc(NH H O)c(NH H O)c OHc Hc OHc OHc HA. B. C. D.【解析】选D。在氨水中存在NH3H2O N +OH-的平衡,加水稀释时平衡右移,NH3H2O的物质的量减小,N 和OH-的物质的量增大,但浓度均减小,由于温度一定,水的离子积KW和电离常数Kb不变,故可借助Kb= KW=c(H+)c(OH-)判断出正确。4H4H432c(NH ) c OHc(NH H O),2.(双选)(2013海南高考)0.1 molL-1HF溶液的pH=2,则该溶液中有
24、关浓度关系式不正确的是( )A.c(H+)c(F-)B.c(H+)c(HF)C.c(OH-)c(HF) D.c(HF)c(F-)【解析】选B、C。0.1 molL-1HF溶液的pH=2说明HF为弱电解质,有0.01 molL-1HF发生了电离,0.09 molL-1HF没有电离,考虑到溶液中H2O的电离,所以A项正确,B项错误,D项正确;pH=2的溶液中c(OH-)=10-12molL-1,C项错误。 3.(2013厦门质检)常温下,向体积为10 mL、物质的量浓度均为0.1 molL-1的盐酸和醋酸的混合溶液中滴入0.1 molL-1 NaOH溶液。下列说法错误的是()A.加入NaOH溶液后
25、,溶液一定满足:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(Cl-)+c(CH3COO-)B.加入10 mL NaOH溶液时,溶液满足(溶液体积变化忽略不计):c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=0.05 molL-1C.加入15 mL NaOH溶液时,呈酸性,溶液满足:c(Na+)c(Cl-)c(CH3COO-)c(CH3COOH)c(H+)c(OH-)D.加入足量NaOH溶液时,溶液中发生的中和反应的热化学方程式表示为H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) H=-57.3 kJmol-1【解析】选D。A项,符合电荷守恒,正确;加入10 mL NaOH溶液时,溶液体积变为原来的2
26、倍,浓度变为原来的一半,根据物料守恒可知B正确;C项,加入15 mL NaOH溶液时,盐酸完全反应,此时是CH3COOH和CH3COONa的混合溶液,溶液呈酸性,说明c(CH3COO-)c(CH3COOH),正确;因醋酸是弱酸,写离子方程式时应保留化学式,且醋酸电离是吸热过程,则H数值小于57.3,D错误。4.已知:下表为25时某些弱酸的电离平衡常数。图像表示常温下,稀释CH3COOH、HClO两种酸的稀溶液时,溶液pH随加水量的变化。下列说法正确的是( )CHCH3 3COOHCOOHHClOHClOH H2 2COCO3 3Ka a=1.8=1.81010-5-5Ka a=3.0=3.01
27、010-8-8Ka1a1=4.4=4.41010-7-7Ka2a2=4.7=4.71010-11-11A.相同浓度的CH3COONa和NaClO的混合液中,各离子浓度的大小关系是c(Na+)c(ClO-)c(CH3COO-)c(OH-)c(H+)B.向NaClO溶液中通入少量二氧化碳的离子方程式为:2ClO-+CO2+H2O=2HClO+CC.图像中a、c两点处的溶液中 相等(HR代表CH3COOH或HClO)D.图像中a点酸的总浓度大于b点酸的总浓度c Rc HR c OH23O【解析】选C。根据表中电离常数可知:酸性由强至弱的顺序为CH3COOHH2CO3HClOHC ,结合质子的能力由大
28、到小的顺序为C ClO-HC CH3COO-。A项,ClO-的水解程度大于CH3COO-的水解程度,同浓度CH3COONa和NaClO的混合液中,各离子浓度的大小关系应是c(Na+)c(CH3COO-)c(ClO-)c(OH-)c(H+),错误;B项,C 结合质子的能力大于ClO-结合质子的能力,离子方程式应为ClO-+CO2+H2O=HClO+HC 错误; 变形为 ,该式即为K电离/Kw,温度相同则该式的值相等,正确;D项:CH3COOH的酸性强于HClO,pH相同时,HClO的浓度大于CH3COOH的浓度,错误。3O23O3O23O3O,c Rc HR c OH c Rc Hc HR c OHc(H )2.盐类水解平衡的移动FeCl3水解的离子方程式为_;改变下列条件:升高温度;加少量浓盐酸;加水稀释;加少量铁粉;加少量Na2CO3(s);(1)使水解平衡右移的是_;(2)使水解平衡左移的是_;(3)使溶液pH减小的是_。Fe3+3H2O Fe(OH)3+3H+判断下列说法是否正确。一、弱电解质的电离平衡及影响因素高考频次:1.考查强、弱电解质的比较(1)(2012福建高考)中和等体积、等物质的量浓度的盐酸和醋酸所消耗的n(NaOH)相等。( )分析:盐酸和醋酸都是一元
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