2022年高中化学选修水溶液中的离子平衡知识点和题型总结.doc
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1、水溶液中的离子平衡1 知识要点一、弱电解质的电离 1、定义:电解质、非电解质 ;强电解质 、弱电解质 物质单质化合物电解质非电解质:大多数非金属氧化物和有机物。如SO3、CO2、C6H12O6、CCl4、CH2=CH2强电解质:强酸、强碱、绝大多数金属氧化物和盐。如HCl、NaOH、NaCl、BaSO4弱电解质:弱酸、弱碱和水。如HClO、NH3H2O、Cu(OH)2、H2O混和物纯净物 下列说法中正确的是( BC ) A、能溶于水的盐是强电解质,不溶于水的盐是非电解质; B、强电解质溶液中不存在溶质分子;弱电解质溶液中必存在溶质分子; 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
2、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。2、电解质与非电解质本质区别:在一定条件下(溶于水或熔化)能否电离(以能否导电来证明是否电离)电解质离子化合物或共价化合物 非电解质共价化合物离子化合物与共价化合物鉴别方法:熔融状态下能否导电 下列说法中错误的是( B )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。3、强电解质与弱电质的本质区别:在水溶液中是否完全电离(或是否存在电离平衡
3、) 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)4、强弱电解质通过实验进行判定的方法(以HAc为例):(1)溶液导电性对比实验; (2)测0.01mol/LHAc溶液的pH2;(3)测NaAc溶液的pH值; (4)测pH= a的HAc稀释100倍后所得溶液pHa +2(5)将物质的量浓度相同的HAc溶液和NaOH溶液等体积混合后溶液呈碱性(6)中和10mLpH=1的HAc溶液消耗pH=13的NaOH溶液的体积大于10mL;(7)将pH=1的HAc溶液与pH=1
4、3的NaOH溶液等体积混合后溶液呈酸性(8)比较物质的量浓度相同的HAc溶液与盐酸分别与同样的锌粒反应产生气体的速率最佳的方法是 和 ;最难以实现的是 ,说明理由 。(提示:实验室能否配制0.1mol/L的HAc?能否配制pH=1的HAc?为什么? )5、强酸(HA)与弱酸(HB)的区别:(1)溶液的物质的量浓度相同时,pH(HA)pH(HB) (2)pH值相同时,溶液的浓度CHACHB(3)pH相同时,加水稀释同等倍数后,pHHApHHB物质的量浓度相同的盐酸、硫酸和醋酸溶液,pH最小的是 ,pH最大的是 ;体积相同时分别与同种NaOH溶液反应,消耗NaOH溶液的体积大小关系为 。pH相同的
5、盐酸、硫酸和醋酸溶液,物质的量浓度最小的是 ,最大的是 ;体积相同时分别与同种NaOH溶液反应,消耗NaOH溶液的体积大小关系为 。甲酸和乙酸都是弱酸,当它们的浓度均为0.10mol/L时,甲酸中的c(H+)为乙酸中c(H+)的3倍,欲使两溶液中c(H+)相等,则需将甲酸稀释至原来的 3倍(填“”或“=”);试推测丙酸的酸性比乙酸强还是弱 。二、水的电离和溶液的酸碱性1、水离平衡:H2OH+ + OH- 水的离子积:KW = H+OH- 25时, H+=OH- =10-7 mol/L ; KW = H+OH- = 10-14注意: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
6、用于任何溶液(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:酸、碱 :抑制水的电离(pH之和为14的酸和碱的水溶液中水的电离被同等的抑制) 温度:促进水的电离(水的电离是吸热的)易水解的盐:促进水的电离(pH之和为14两种水解盐溶液中水的电离被同等的促进) 试比较pH=3的HAc、pH=4的NH4Cl、pH=11的NaOH、pH=10Na2CO3四种溶液中水的电离程度从大到小的顺序是 。4、溶液的酸碱性和pH: (1)pH= -lgH+ 注意:酸性溶液不一定是酸溶液(可能是 溶液) ;pH7 溶液不一定是酸性溶液(只有温度为常温才对); 碱性溶液不
7、一定是碱溶液(可能是 溶液)。已知100时,水的KW=110-12,则该温度下(1)NaCl的水溶液中H+= ,pH = ,溶液呈 性。(2)0.005mol/L的稀硫酸的pH= ;0.01mol/L的NaOH溶液的pH= (2)pH的测定方法:酸碱指示剂甲基橙、石蕊、酚酞pH试纸 最简单的方法。 操作:将一小块pH试纸放在洁净的玻璃片上,用玻璃棒沾取未知液点试纸中部,然后与标准比色卡比较读数即可。 注意:事先不能用水湿润PH试纸;只能读取整数值或范围 用湿润的pH试纸测某稀溶液的pH,所测结果 (填“偏大”、“偏小”、“不变”或“不能确定”),理由是 。(3)常用酸碱指示剂及其变色范围:指示
8、剂变色范围的PH石蕊5红色58紫色8蓝色甲基橙3.1红色3.14.4橙色4.4黄色酚酞8无色810浅红10红色试根据上述三种指示剂的变色范围,回答下列问题:强酸滴定强碱最好选用的指示剂为: ,原因是 ;强碱滴定强酸最好选用的指示剂为: ,原因是 ;中和滴定不用石蕊作指示剂的原因是 。三 、混合液的pH值计算方法公式1、强酸与强酸的混合:(先求H+混:将两种酸中的H+离子数相加除以总体积,再求其它)H+混 =(H+1V1+H+2V2)/(V1+V2)2、强碱与强碱的混合:(先求OH-混:将两种酸中的OH离子数相加除以总体积,再求其它)OH-混(OH-1V1+OH-2V2)/(V1+V2) (注意
9、 :不能直接计算H+混)3、强酸与强碱的混合:(先据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H+混;OH-有余,则用余下的OH-数除以溶液总体积求OH-混,再求其它) 注意:在加法运算中,相差100倍以上(含100倍)的,小的可以忽略不计! 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= 。四、稀释过程溶液pH值的变化规律:1、强酸溶液:稀释
10、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、不论任何溶液,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均为76、稀释时,弱酸、弱碱和水解的盐溶液的pH变化得慢,强酸、强碱变化得快。 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,应稀释的倍数应 (填不等号)100;pH=5的稀硫
11、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 。五、“酸、碱恰好完全反应”与“自由H+与OH-恰好中和”酸碱性判断方法1、酸、碱恰好反应(现金+存款相等):恰好生成盐和水,看盐的水解判断溶液酸碱性。(无水解,呈中性)2、自由H+与OH-恰好中和(现金相等),即“14规则:pH之和为14的两溶液等体积混合,谁弱显谁性,无弱显中性。”:生成盐和水,弱者大量剩余,弱者电离显性。(无弱者,呈中性)(1)100mLpH=3的H2SO4中加入10mL0.01mol/L氨水后溶液呈 性,原因是 ;p
12、H=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 BA、上述弱酸溶液的pH4 B、加入等体积0.01mol/LNaOH溶液后,所得溶液的pH7C、加入等体积0.01mol/LNaOH溶液后,所得溶液的pH7D、加入等体积pH=10的NaOH溶液后,所得溶液的pH7六、盐类的水解(只有可溶于水的盐才水解)1、盐类水解规律: 有弱才水解,无弱不水解,越弱越水解;谁强显谁性,两弱相促进,两强不水解。多元弱酸根,浓度相同时正酸根比酸式酸水解程度大,碱性更强。 (如:Na2CO3 NaHCO3)弱酸酸性强弱
13、比较:A、同主族元素最高价含氧酸的酸性递减,无氧酸的酸性递增(利用特殊值进行记忆。如酸性:HFH3PO4)B、饱和一元脂肪酸的碳原子数越小,酸性越强(如HCOOHCH3COOH)C、一些常见的酸的酸性:HClO、HAlO2、苯酚为极弱酸;醋酸碳酸;磷酸和H2SO3为中强酸;HClO4为最强含氧酸等。(1)下列物质不水解的是 ;水解呈酸性的是 ;水解呈碱性的是 FeS NaI NaHSO4 KF NH4NO3 C17H35COONa(2)浓度相同时,下列溶液性质的比较错误的是( 1 3 ) 酸性:H2SH2Se 碱性:Na2SNaHS 碱性:HCOONaCH3COONa 水的电离程度:NaAcN
14、aAlO2 溶液的pH:NaHSO3Na2SO4NaHCO3NaClO2、盐类水解的特点:(1)可逆 (2)程度小 (3)吸热下列说法错误的是:DA、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。3、影响盐类水解的外界因素: 温度:温度越高水解程度越大 (水解吸热)浓度:浓度越小,水解程度越大(越稀越水解)酸碱:促进或抑制盐的水解(H+促进阴离子水解而抑制阳离子水解;OH-促进阳离子水解而抑制阴离子水解) Na2CO3溶液呈碱性原原因用方程式表示为
15、;能减少Na2CO3溶液中CO32-浓度的措施可以是( 1 4 5 ) 加热 加少量NaHCO3固体 加少量(NH4)2CO3固体加少量NH4Cl 加水稀释 加少量NaOH4、酸式盐溶液的酸碱性:只电离不水解:如HSO4- 电离程度水解程度,显酸性 (如: HSO3- 、H2PO4-) 水解程度电离程度,显碱性 (如:HCO3- 、HS- 、HPO42-)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 。5、双水解反应: (1)构成盐的阴阳离子均能发生水解的反应为双水解反应(即弱酸弱碱盐)。双水解反应相互促进,水解程度较大,有的甚
16、至水解完全。其促进过程以NH4Ac为例解释如下: NH4Ac = NH4+ + Ac- NH4+ + H2O NH3H2O + H+ Ac + H2O HAc + OH-两个水解反应生成的H+和OH反应生成水而使两个水解反应的生成物浓度均减少,平衡均右移。 (2)常见的双水解反应完全的为:Fe3+、Al3+与AlO2-、CO32-(HCO3-)、S2-(HS-)、SO32-(HSO3-);其特点是相互水解成沉淀或气体。双水解完全的方程式写“=”并标“”,其离子方程式配平依据是两边电荷平衡,如:2Al3+ + 3S2- + 6H2O = 2Al(OH)3+ 3H2S 写出Al3+与CO32-、H
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