第五章+水溶液中的离子平衡5
水溶液中的离子平衡归纳总结提高
水溶液中的离子平衡归纳总结提高☆ 规律的理解和运用:一、强、弱电解质与结构的关系强电解质:水溶液中完全电离,绝大多数为离子化合物和强极性共价化合物,如,强酸、强碱、绝大多数盐;如果不在熔融状态下,在水溶液中导电性不一定强,因为可能是稀溶液或难溶强电解质。
弱电解质:水溶液中不完全电离,绝大多数为含极性键的共价化合物,如,弱酸、弱碱、水。
不要把溶解平衡当成电离平衡;弱电解质在很稀时电离程度也很大;导电性不一定比强电解质差。
二、弱电解质的电离平衡1、在一定条件下(主要是温度,因为在水溶液中压强不怎么影响平衡),当电解质分子电离成离子(离子化)的速率与和离子重新结合生成分子(分子化)的速率相等时,电离过程就达到了平衡状态。
2、电离平衡的特征“动”——动态平衡; “等”——V 分子化=V 离子化; “定”——弱电解质的电离程度保持一定,溶液中各种粒子的浓度保持一定; “变”——外界条件发生变化,电离平衡也要发生移动。
3.影响电离平衡的因素①对弱电解质溶液的稀释过程中,弱电解质的电离程度增大,溶液中离子数目增多,溶液中离子浓度变小。
这里有相反的两个过程,)()()(aq V B n B C n(B)随着稀释稍稍增大一点,V(aq)却随着稀释显著增大;分母增大的倍数大,所以C(B)还是减小。
②电离均为吸热过程,升高温度,电离程度增大,离了数目增多,离子浓度增大。
K 也增大。
三、水的电离和溶液的PH 1、水的离子积K w只与温度有关,25℃时:K w = c (H +)·c (OH -)=1×10-7×1×10-7=1×10-14。
2、影响水的电离的因素①加入酸或碱,抑制水的电离,K w 不变;②加入某些能水解盐,促进水的电离,K w 不变;加入金属钠也促进水的电离。
③升高温度,促进水的电离,水的离子积增大,有些资料认为:在100℃时,K W =1×10-12。
水溶液中的离子平衡知识点总结
第三章水溶液中的离子平衡一、弱电解质的电离1、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:在水溶液中或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。
2、电解质与非电解质本质区别:电解质——离子化合物或共价化合物非电解质——共价化合物注意:①电解质、非电解质都是化合物②SO2、NH3、CO2等属于非电解质③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。
3、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电解质分子时,电离过程就达到了平衡状态,这叫电离平衡。
4、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,会减弱电离。
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,有利于电离。
9、电离方程式的书写:用可逆符号弱酸的电离要分布写(第一步为主)10、电离常数: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。
叫做电离平衡常数,(一般用Ka表示酸,Kb表示碱。
)表示方法:AB A++B- Ki=[ A+][ B-]/[AB]11、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,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,酸性越强。
如:H2SO3>H3PO4>HF>CH3COOH>H2CO3>H2S>HClO二、水的电离和溶液的酸碱性1、水电离平衡::水的离子积:KW= c[H+]·c[OH-]25℃时, [H+]=[OH-] =10-7mol/L ; KW= [H+]·[OH-] = 1*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:①酸、碱:抑制水的电离 KW〈1*10-14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。
2020-2021高考化学化水溶液中的离子平衡-经典压轴题及答案解析
2020-2021高考化学化水溶液中的离子平衡-经典压轴题及答案解析一、水溶液中的离子平衡1.氢叠氮酸(HN3)和莫尔盐[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]是两种常用原料。
(1)氢叠氮酸易溶于水,25℃时,该酸的电离常数为Ka=10×10-5。
①氢叠氮酸在水溶液中的电离方程式为_______②0.2mol/L的HN3溶液与0.1mol/L的NaOH溶液等体积混合后,恢复到25℃,此时,溶液呈酸性,则混合溶液中各离子和HN3分子浓度由大到小的顺序为_______。
(2)在FeSO4溶液中,加入(NH4)2SO4固体可制备莫尔盐晶体[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O],为了测定产品纯度,称取ag产品溶于水,配制成500mL溶液,用浓度为cmol/L的酸性高锰酸钾溶液滴定,每次所取待测液体积均为25.00mL,实验结果记录如下:(已知莫尔盐的分子量为392)实验次数第一次第二次第三次消耗KMnO4溶液体积/mL25.5225.0224.98①配制莫尔盐溶液,所使用的玻璃仪器除了烧杯和玻璃棒外还有_______②滴定终点的现象是_______,通过实验数据,计算该产品的纯度为_______(用含字母a、c的式子表示)。
③上表第一次实验中记录数据明显大于后两次,其原因可能是_______。
A 第一次滴定时,锥形瓶用待装液润洗B 该酸性高锰酸钾标准液保存时间过长,部分变质C 滴定前酸式滴定管中尖嘴处有气泡,滴定结束后气泡消失【来源】海南省海口市海南中学2020届高三下学期第七次月考化学试题【答案】HN3⇌H++N3- c(N3-)>c(Na+)>c(HN3+)>c(H+)>c(OH-) 500mL容量瓶,胶头滴管滴入最后一滴标准液,溶液变为浅紫红色,且半分钟不变色(980c/a)×100% AC【解析】【分析】(1)①氢叠氮酸是一元弱酸;②0.2mol/L的HN3溶液与0.1mol/L 的NaOH溶液等体积混合后,溶液中含有等物质的量浓度的HN3和NaN3;(2)溶液的配置需要的仪器有:烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管;高锰酸钾溶液本身是紫色的,可以根据高锰酸钾溶液颜色变化判断滴定终点;第一次实验中记录数据明显大于后两次,即高锰酸钾溶液体积偏大。
(完整版)水溶液中的离子平衡典型练习题及答案
水溶液中的离子平衡1.常温下将稀NaOH溶液和稀CH3COOH溶液混合,溶液中不可能出现的结果是().A.pH>7,且c(OH-)>c(Na+)>c(H+)>c(CH3COO-)B.pH>7,且c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)C.pH<7,且c(CH3COO-)>c(H+)>c(Na+)>c(OH-)D.pH=7,且c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)=c(OH-)2. 在25℃,将a mol/L的氨水与b…的盐酸等体积混合,反应后显中性…用含a和b的代数式表示该混合溶液中一水合氨的电离平衡常数是?3.水的电离平衡曲线如图所示,下列说法中,正确的是()A、图中A、B、D三点处Kw的大小关系:B>A>DB、25℃时,向pH=1的稀硫酸中逐滴加入pH=8的稀氨水,溶液中c(NH4+)/c(NH3?H2O)的值逐渐减小C、在25℃时,保持温度不变,在水中加人适量NH4Cl固体,体系可从A点变化到C点D、A点所对应的溶液中,可同时大量存在Na+、Fe3+、Cl-、S042-4. 设水的电离平衡线如图所示:(1)若以A点表示25℃时水在电离平衡时的离子浓度,当温度上升到100℃时,水的电离平衡状态到B点,则此时水的离子积从_____增加到____,造成水的离子积增大的原因是____.(2)将pH=8的Ba(OH) 2 溶液与pH=5的稀盐酸混合,并保持100℃的恒温,欲混合溶液pH=7,则Ba(OH) 2 溶液与盐酸的体积比为____.(3)100℃时,已知某强酸溶液的pH酸与某强碱溶液的pH碱存在如下关系:pH酸+ pH碱=13,若要使该强酸与该强碱混合后溶液呈中性,则该强酸溶液的体积与强碱溶液的体积之比为__5. 已知NaHSO4在水中的电离方程式为:NaHSO4═Na++H++SO42-.某温度下,向pH=6的蒸馏水中加入NaHSO4晶体,保持温度不变,测得溶液的pH为2.下列对该溶液的叙述中,不正确的是()A.该温度高于25℃B.由水电离出来的H+的浓度是1.0×10-10mol/LC.加入NaHSO4晶体抑制了水的电离D.该温度下加入等体积pH=12的NaOH溶液可使该溶液恰好呈中性6.为更好地表示溶液的酸碱性,科学家提出了酸度(AG)的概念,AG=已知某无色溶液的AG=12,则在此溶液中能大量共存的离子组是( )A.Na+、AlO2-、K+、NO3-B.MnO4-、K+、SO42-、Na+C.NH4+、NO3-、Al3+、Cl-D.Mg2+、SO42-、HCO3-、Na+7.下列事实能说明醋酸是弱电解质的是( )①醋酸与水能以任意比互溶②醋酸溶液能导电③醋酸溶液中存在醋酸分子④1mol/L醋酸的pH比0.1mol/L盐酸pH大⑤醋酸能和碳酸钙反应放出CO2⑥0.1mol/L醋酸钠溶液pH=8.9⑦大小相同的锌粒与相同物质的量浓度的盐酸和醋酸反应,醋酸产生H2速率慢A.②⑥⑦B.③④⑥⑦C.③④⑤⑥D.①②③8.关于小苏打水溶液的表述正确的是()A.c (Na+)=c (HCO3-)+c (CO32-)+2c (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-9.下列有关电解质溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是()A.在0.1mol•L-1NaHCO3溶液中:c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(H2CO3)B.在0.1mol•L-1Na2CO3溶液中:c(OH-)-c(H+)=c(HCO3-)+2c(H2CO3)C.向0.2 mol•L-1NaHCO3溶液中加入等体积0.1mol•L-1NaOH溶液:c(CO32-)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+)D.常温下,CH3COONa和CH3COOH混合溶液[pH=7,c(Na+)=0.1mol•L-1]:c(Na+)=c(CH3COO-)>c(CH3COOH)>c(H+)=c(OH-)10. (1)在25°C时,已知0.1mol/LHCN溶液的PH=4,0.1mol/LNaCN溶液的pH=12.现将0.2mol/L 的HCN溶液和0.1mol/L的NaOH溶液等体积混合后,溶液中各种离子的浓度有大到小的关系为______.(2)常温下,将0.01molNH4Cl和0.002molNaOH溶于水,配制成0.5L混合溶液.试回答(填写数据):①溶液中c(NH4+)+c(NH3•H2O)一定等于______②溶液中n(OH-)+n(Cl-)-n(NH+4)=______.11某二元弱酸的酸式盐,NaHA溶液,若PH<7,则溶液中各离子的浓度关系不正确的是A C(Na+)>c(HA-)>c(H+)>c(A2-)>c(OH-)B c(Na+)+ c(H+)= c(HA-)+2 c(A2-)+ c(OH-)C c(H+)+ c(HA-)= c(OH-)+ c(H2A)D c(Na+)= c(HA-)+ c(H2A)+ c(A2-).答案1.在电解质溶液中存在三个守恒:①电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-),②物料守恒,③质子守恒,故B正确;D项pH=7,c(H+)=c(OH-),则有c(Na+)=c(CH3COO-),故D项错;A项NaOH是强电解质NaOH====Na++OH-,当两溶液混合OH-参加反应被消耗,而Na+不参加反应,故c(Na+)>c(OH-),同理c (CH3COO-)>c(H+),故A项错;C项pH<7,醋酸过量,结论正确。
第五章酸碱平衡
c(H3O+) = c(Ac-) = 1.3×10-3 mol· L-1
c(OH-) =7.7×10-12 mol· L-1 = x/0.10 =1.3%
c(HAc)=0.10-x≈0.10mol· L-1
{ c (H3O+)}{c(OH-)}
pH = lg c(H3O ) = 2.89
α与 K a的关系: HA(aq) 初始浓度 c 平衡浓度 c– c
H+(aq) + A-(aq) 0 0 c c
c ca c 2 Ka = = c c 1
1.一元弱酸、弱碱的解离平衡
c 2 Ka = 1 当< 10-2, 即Ka / c <10-4 时,可近似计算, 1 1,
5.1 酸碱质子理论概述
酸:凡是能释放出质子的任何分子或离子 (质子给予体) 碱:任何能与质子结合的分子或离子 (质子接受体)
共轭酸碱的概念
共轭酸碱对 酸
HAc
H 2 PO4 HPO2 4
H+ +碱
H Ac
2 H HPO4 H PO3 4
H2PO4-的共轭碱? 共轭酸?
0.200
NH OH 4
0
0
0.200(1– 0.934%) 0.200×0.934% 0.200×0.934%
c(OH ) = 0.200 0.934% = 1.87 10 3 pH = 14 pOH = 14 ( lg 1.87 10 3 ) = 11.27
3 2 c ( NH ) c ( OH ) ( 1 . 87 10 ) 4 K b ( NH3 ) = = c( NH3 ) 0.200 1.87 10 3
水溶液中离子的平衡知识点
水溶液中离子的平衡知识点Revised on November 25, 2020水溶液中的离子平衡【命题规律】:从考查内容上看,主要集中在:判断电解质、非电解质;外界条件对电离平衡的影响及电离平衡移动、离子浓度大小比较;同浓度(或同PH)强、弱电解质溶液的比较,如c(H+)大小、起始反应速率、中和酸(或碱)的能力、稀释后PH的变化;强弱电解质的判断;物质导电性的强弱;电离平衡常数的简单计算或半定量分析。
水的电离平衡及其影响因素;溶液酸碱性(或PH大小)的判断;已知PH或浓度的强酸、强碱混合分析溶液酸碱性;有关溶液PH 计算。
其中溶液的酸碱性、离子浓度大小比较是高考的必考题,这类题目能有效地测试考生的判断、推理运算等思维能力。
【考点一电离和电离平衡】强电解质弱电解质定义溶于水后几乎完全电离的电解质溶于水后只有部分电离的电解质化合物类型离子化合物及具有强极性键的共价化合物某些具有弱极性键的共价化合物。
电离程度几乎100%完全电离只有部分电离电离过程不可逆过程,无电离平衡可逆过程,存在电离平衡溶液中存在的微粒(水分子不计)只有电离出的阴阳离子,不存在电解质分子既有电离出的阴阳离子,又有电解质分子实例绝大多数的盐(包括难溶性盐)强酸:H2SO4、HCl、HClO4等强碱:Ba(HO)2 Ca(HO)2等弱酸:H2CO3、CH3COOH等。
弱碱:NH3·H2O、Cu(OH)2Fe(OH)3等。
少数盐:(CH3COO)2Pb、HgCl2电离方程式KNO3=K++NO3—H 2SO4=2H++SO42—NH3·H2O NH4++OH_H2S H++HS_ HS_H++S2-②SO2、NH3、CO2等属于非电解质③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。
【注意】:(2)强酸酸式盐在水溶液中完全电离,在稀溶液中不存在酸式酸根,如NaHSO4=Na++H++SO42-.在熔融状态下则电离成金属离子和酸根离子,如NaHSO4=Na++HSO4-酸式盐在熔融状态下与溶于水时的电离不同:熔融Na2HSO4=Na++HSO4—NaHCO3=Na++HCO3—溶于水Na2HSO4=Na++H++SO42—NaHCO3=Na++HCO3—HCO3—H++CO32—(3)弱酸的酸式盐的电离是分步电离,先完全电离成金属离子和酸式酸离子,酸式酸根再部分电离。
《水溶液中的离子平衡》高考典型题型解析汇总
《水溶液中的离子平衡》高考典型题型解析汇总一、选择题:本题共7小题,每小题6分,共42分。
1.[2019·河南洛阳质检]能影响水的电离平衡,并使溶液中的c(H+)>c(OH-)的措施是( )A.向水中通入SO2 B.将水加热煮沸C.向纯水中投入一小块金属钠 D.向水中加入NaCl固体答案:A解析:向水中通入SO2,SO2与水发生反应生成H2SO3,抑制水的电离,所得溶液呈酸性,则有c(H+)>c(OH-),A正确;将水加热煮沸,促进水的电离,但水仍呈中性,则有c(H+)=c(OH-),B错误;向纯水中投入一小块金属钠,Na与水反应生成NaOH,抑制水的电离,所得溶液呈碱性,则有c(H+)<c(OH-),C错误;向水中加入NaCl固体,而NaCl是强酸强碱盐,不发生水解,对水的电离平衡无影响,D错误。
2.室温时,pH=10的氨水和Na2CO3溶液中,水电离产生的c(H+)前者与后者之比为( ) A.1:1 B.10-10:10-4C.10-4:10-10 D.10-10:10-7答案:B解析:pH=10的氨水中水电离出的氢氧根离子浓度等于水电离出的氢离子浓度,为10-10mol·L-1,pH=10的碳酸钠溶液中水电离产生的c(H+)=10-4mol·L-1,前者与后者之比为10-10:10-4。
3.[2019·四川南充一诊]25 ℃时,0.1 mol·L-1的3种溶液:①盐酸、②氨水、③CH3COONa 溶液。
下列说法中,不正确的是( )A.3种溶液中pH最小的是①B.3种溶液中水的电离程度最大的是③C.①与②等体积混合后溶液显酸性D.①与③等体积混合后:c(Na+)>c(Cl-)>c(H+)>c(CH3COO-)>c(OH-)答案:D解析:盐酸呈酸性,氨水和CH3COONa溶液呈碱性,则pH最小的是盐酸,A正确;盐酸和氨水抑制水的电离,CH3COONa因发生水解而促进水的电离,故水的电离程度最大的是CH3COONa,B正确;等浓度、等体积的盐酸和氨水混合,二者恰好完全反应生成NH4Cl,由于NH+4发生水解而使溶液呈酸性,C正确;等浓度、等体积的盐酸和CH3COONa溶液混合,二者恰好完全反应生成CH3COOH和NaCl,由于Na+、Cl-均不发生水解,则有c(Na+)=c(Cl-),D错误。
高考化学二轮复习专题考点剖析—水溶液中的离子平衡
高考化学二轮复习专题考点剖析—水溶液中的离子平衡必备知识解读一、弱电解质的电离(弱电解质:包括弱酸、弱碱、极少数盐(如醋酸铅)、两性氢氧化物、水等。
)1.电离度(1)概念在一定条件下的弱电解质达到电离平衡时,已经电离的电解质分子数占原电解质总分子数的分数。
(2)表示方法α=已电离的弱电解质分子数溶液中原有弱电解质的总分子数×100%也可表示为α=弱电解质的离子浓度弱电解质的浓度×100%(3)影响因素温度的影响升高温度,电离平衡向右移动,电离度增大;降低温度,电离平衡向左移动,电离度减小浓度的影响当弱电解质溶液浓度增大时,电离度减小;当弱电解质溶液浓度减小时,电离度增大2.电离常数(1)概念:电离平衡的常数叫做电离常数。
(2)表达式①对于一元弱酸HA :HAH ++A -,电离常数K a =c(H +)·c (A -)c(HA)。
②对于一元弱碱BOH :BOH B ++OH -,电离常数K b =c(B +)·c(OH -)c(BOH -)。
(3)特点多元弱酸各级电离常数的大小关系是K 1≫K 2≫K 3,故其酸性取决于第一步电离。
(4)影响因素内因:弱电解质本身的性质外因:电离常数只与温度有关,升高温度,K值增大。
(5)意义K越大―→越易电离―→酸碱性越强如相同条件下常见弱酸的酸性强弱:H2C2O4>H2SO3>H3PO4>HF>HCOOH>CH3COOH>H2CO3>H2S>HClO。
3.电离常数的四大应用①判断弱酸(或弱碱)的相对强弱,电离常数越大,酸性(或碱性)越强。
②判断盐溶液的酸性(或碱性)强弱,电离常数越大,对应的盐水解程度越小,酸性(或碱性)越弱。
③判断复分解反应能否发生,一般符合“强酸制弱酸”规律。
④计算弱酸、弱碱溶液中的c(H+)、c(OH-)。
有关电离平衡常数的计算(以弱酸HX为例)已知c(HX)和电离平衡常数,求c(H+)。
HX H++X-起始:c(HX)00平衡:c(HX)-c(H+)c(H+)c(X-)则:K=c(H+)·c(X-)c(HX)-c(H+)=c2(H+)c(HX)-c(H+)由于c(H+)的数值很小,可做近似处理:c(HX)-c(H+)≈c(HX),则c(H+)=K·c(HX),代入数值求解即可。
水溶液中的离子平衡专练带答案
水溶液中的离子平衡专练一、正误判断•辨析概念1.弱电解质的电离平衡(1)0.1 mol-L-1 氨水中加入CH3COONH4 固体,c(OH-)/c(NH3- H2O)变大。
()(2)强电解质溶液中一定不存在电离平衡。
()⑶改变条件使电离平衡正向移动,溶液的导电能力一定增强。
()(4)CHCOOH溶液加水稀释后,溶液中。
(CH3c OOH)的值减小。
()3c (CH3COO-)(5)0.1 moll-1 CH3COOH溶液中加入冰醋酸,醋酸的电离程度变小。
()(6)在室温下,CH3COOH分子可以完全以分子的形式存在于pH=8的溶液中。
()⑺中和pH和体积均相同的盐酸和醋酸,消耗NaOH的体积相同。
()(8)0.1 moll-1的CH3COOH溶液加水稀释,CH3COOH的电离平衡向正方向移动,n(H+)增大。
( 2.水的电离和溶液的pH(1)25 ℃时NH4Cl溶液的K w大于100℃时Nad溶液的K()(2)NaCl溶液和CH3COONH4溶液均显中性,两溶液中水的电离程度相同。
()⑶在蒸馏水中滴加浓H2s,K w不变。
()(4)无论在酸溶液中还是碱溶液中,由水电离出的c(H+) = c(OH-)。
()(5)pH=0 的溶液中c(H+)=0 moll-1。
( )(6)某溶液中滴入酚欧呈无色,溶液呈酸性。
()(7)用pH试纸测定溶液的pH,不能用水浸湿,否则一定会产生误差。
()(8)两种醋酸的物质的量浓度分别为c3口c2, pH分别为。
和a +1,则c尸10c2。
()⑼将Ca(OH)2的饱和溶液加热,pH和K w均增大。
()(10)1.0x10-3 mol • L-1 盐酸的pH=3.0, 1.0X10-8 mol • L-1 盐酸的pH=8.0。
( )(11)分别和pH相等的盐酸和硫酸反应时,消耗NaOH的物质的量相同。
()(12)将纯水加热,K w变大,pH变小,酸性变强。
()(13)只有pH=7的溶液中才存在c(H+) = c(OH-)o ( )(14)常温下,等体积的盐酸和CH3COOH的pH相同,由水电离出的c(H+)相同。
水溶液中的离子反应与平衡(解析版)
专题十四水溶液中的离子反应与平衡考情概览:解读近年命题思路和内容要求,统计真题考查情况。
2024年真题研析:分析命题特点,探寻常考要点,真题分类精讲。
近年真题精选:分类精选近年真题,把握命题趋势。
必备知识速记:归纳串联解题必备知识,总结易错易混点。
最新模拟探源:精选适量最新模拟题,发掘高考命题之源。
命题解读考向水溶液中的离子反应与平衡是《化学反应原理》重要内容之一,主要内容为弱电解质的电离平衡、盐类的水解平衡、难溶电解质的溶解平衡的移动影响规律及应用,溶液中粒子浓度大小的比较,K 、pH 的计算,中和滴定的计算、指示剂的选择等。
溶液中的三大平衡--电离平衡、水解平衡、沉淀溶解平衡早已成为高考化学中的热点内容。
常见的题型是选择题,也有填空题,题目设计新颖灵活,综合性强,注重考査考生的读图识表能力、逻辑推理能力以及分析问题和解决问题的能力。
题目的考査点基于基础知识突出能力要求,并与平衡移动、粒子浓度比较、化学计算等联系在一起考查。
一般需要考生具有一定的识别图像、图表的能力,综合分析、推理、计算、做出判断,本部分内容经常与其他部分知识(如化学平衡、物质结构、元素及其化合物、化学计算等)联系在一起考查,同时考查考生变化观念与平衡思想的核心素养。
考向一电离平衡考向二盐类的水解及其应用考向三沉淀溶解平衡考向四电解质溶液曲线命题分析分析2024年高考化学试题可以看出,水溶液中的离子反应与平衡依然是各个卷区的选择题压轴题,通常作为选择题的最后一题,难度大,思维强,多与电解质溶液曲线相结合。
是广大考生的易失分题。
试题精讲考向一电离平衡1(2024·江苏卷)室温下,通过下列实验探究SO 2的性质。
已知K a 1H 2SO 3 =1.3×10-2,K a 2H 2SO 3 =6.2×10-8。
实验1:将SO 2气体通入水中,测得溶液pH =3。
实验2:将SO 2气体通入0.1mol ⋅L -1NaOH 溶液中,当溶液pH =4时停止通气。
高考化学一轮复习--水溶液中的离子平衡
3.几个重要数据
1×10-7 1×10-14 中 1×10-6
中
4.影响水的电离平衡的因素和影响Kw的因素
改变条件 升高温度 加少量 HCl(aq) 通少量 SO2(g) 加少量 NaOH(aq) 加少量 NaHSO4(s) 加少量 NaCl(s) 加少量 Na2CO3(s) 加少量 Na(s) 水电离平衡移动方向 向⑫____ 右 移动 向⑭____ 左 移动 向⑯____ 左 移动 向⑱____ 左 移动 向⑳____ 左 移动
实践活动:测定 酸碱反应曲线 滴定实验操作 图示反应曲线
考点一 弱电解质的电离平衡
1、强弱电解质的概念及其判断。 2、会写常见电解质的电离方程式 如: CH3COOH、H2S、Cu(OH)2
H2CO3、KHCO3、KHSO4、NH3.H2O
3、会分析导电性和强弱电解质的关系。
4、影响电离平衡的因素。
例:0.1mol/L的CH3COOH溶液中 CH3COOH CH3COO-+H+
电离程度 n(H+) C(H+) 导电能力
加水
升温
增大 增大 减小 减小
增大 增大 减小 增大
减小? 减小?
增大 减小 增大 减小 增大 增大 增大
加醋酸钠
加HCl 加NaOH
增大
减小
增大
课堂练习
2、下列物质能导电的是______, a.c.e. 属于强电 解质的是______, d.h.l.o 属于弱电解质的是 i.j.k.m. 属于非电解质的是_______. f.g. ________, a.铜丝 b.金刚石 c.石墨 d.NaCl e.盐酸 f.蔗糖 g.CO2 h.Na2O i.硬脂酸 j.醋酸 k.碳酸 l.碳酸氢铵 m.氢氧化铝 n.氯气 o. BaSO4
化学【专题五】水溶液中的离子反应与离子平衡
【专题五】水溶液中的离子反应与离子平衡【考情分析】1.判断离子能否共存类试题是传统题型,所涉及的内容覆盖面广,知识容量大,有很好的区分度,因此成为高考热点中的热点,离子共存类判断题发展的趋势是:①增加限制条件,如强酸性、无色透明、碱性、pH = 1、甲基橙呈红色、发生氧化还原反应等;②定性中有定量,如“由水电离出的c (H +)= 1×10-14 mol ·L -1的溶液、)(H w c K = 0.1 mol ·L -1的溶液……等”,主要难点集中在离子之间的双水解反应和氧化还原反应。
2.对离子方程式正误判断的考查可谓“年年岁岁题相似,岁岁年年人不同”,并从各地考题中透露出这样的信息:新高考命题特点之一是“离子反应与量有关”,之二是“对未知反应的正误判断”,大大增加了试题的难度。
3.溶液中的离子平衡是化学平衡的延伸和应用,其中沉淀溶解平衡是新课程中新增知识点,这些重要的知识点在2009年实验区的新课程高考中都扮演着重要的角色,试题把盐类水解的知识、沉淀溶解平衡与弱电解质的电离,酸碱中和滴定,pH 等知识融合在一起,考查学生的综合分析能力和解决实际问题的能力,这类试题特受命题者的青睐,要引起我们足够的重视。
【知识交汇】一、离子方程式正误判断中常见设错方式设错方式1:不符合客观事实,错写反应产物如2Fe 3++3S 2-==Fe 2S 3,Fe 3+有氧化性,S 2-有还原性,Fe 3+可将S 2-氧化为S ,即2Fe 3++S 2-==2Fe 2++S↓ 设错方式2:混淆化学式和离子式的书写形式。
如NH 3通入醋酸溶液中:CH 3COOH+NH 3==CH 3COONH 4,错在未将强电解质拆分成CH 3COO -、NH 4+。
设错方式3:漏写部分离子反应。
如Ba(OH)2 溶液与H 2SO 4溶液反应:Ba 2++SO 42-==BaSO 4↓,学生只注意了Ba 2+与SO 42-反应,而漏掉了H +与OH -的反应。
水溶液中的离子平衡知识点总结
水溶液中的离子平衡知识点总结水溶液中的离子平衡是指在溶液中溶解的电离物质(通常为盐和酸碱)之间的化学反应达到平衡的状态。
在离子平衡中,离子的浓度、水合度以及溶剂中其他化学物质的影响会相互作用,从而确定离子在溶液中的浓度和活性系数。
以下是水溶液中离子平衡的主要知识点的总结。
1.电离与离解平衡:当盐或酸碱溶解在水中时,会发生电离和离解反应。
电离是指分子或离子在溶液中失去或获得电子,形成离子。
离解是指发生离解反应的物质中,溶解出来的离子与未溶解的物质之间的平衡关系。
例如,普通盐(如氯化钠)在水中溶解后会形成Na+和Cl-离子,这是一个电离过程;酸碱的离解反应可以用离解方程式表示。
2.离子的动态平衡:在溶液中,离子与溶剂分子之间存在动态平衡。
当溶质分子溶解到溶液中时,会与溶剂分子重新结合,而且离子在水合的过程中还可能与其他离子形成复杂的离子配位化合物,这些过程决定了离子活动和浓度。
3.离子浓度与平衡常数:在离子平衡中,离子的浓度可以通过平衡常数来表示。
平衡常数是描述离子的浓度和溶液中化学反应的速度的一个参数。
对于酸碱反应,酸性常数(Ka)描述酸的强弱,碱性常数(Kb)描述碱的强弱,这些常数与离子平衡有很大的关系。
4.PH和酸碱平衡:PH是用来衡量溶液酸碱性的指标,是对数单位的负对数,它表示了溶液中氢离子(H+)的浓度。
PH值与酸碱反应的平衡有直接关系,当酸碱平衡移动时,PH值也会相应改变。
5.水自离解和电离常数:水自离解是指水分子自己发生电离的过程,产生等量的氢离子(H+)和氢氧根离子(OH-)。
水的电离常数(Kw)是描述水的离解程度的参数,其值为1.0×10^-14,在25℃下。
6.普通盐的完全电离和部分电离:普通盐是指由酸和碱反应得到的盐类,如氯化钠。
在水中溶解后,一些普通盐会完全电离成阳离子和阴离子,例如氢氧化钠(NaOH);而其他一些普通盐则只会部分电离,如硫酸(H2SO4)。
7.酸碱中和反应和滴定:酸碱中和反应是指酸和碱反应生成盐和水的化学反应。
无机化学第五章 酸碱平衡
弱碱
一元弱碱:解离出一个OH-的碱 二元弱碱:解离出两个OH-的碱 多元弱碱:解离出多个OH-的碱
描述酸碱解离程度用什么?
一元弱酸的解离度和解离平衡常数
标准平衡常数表达式
对于气相反应:
H2 (g) I2 (g) 2HI(g)
[ p(HI) / p ]2
[ p标(H准2平) /衡p常数][:p(I2 ) / p ] 对于溶液中的反K应 :
Kw意义----一定温度时水溶液中[H+]和[OH-]之积为一常数
温度升高,KW增大
5.2.2溶液的pH值 ● 水溶液中氢离子的浓度称为溶液的酸度
----溶液酸碱性的定量标度
● 在[H+]<1mol·L-1时,pH值表示溶液的酸度
pH =-lg[H+] pOH=- lg[OH-]
pKw= -lg{[H+][OH-]} pKw= pH+ pOH
5.1.1 酸碱解离理论
酸碱电离理论:凡在水溶液中电离出的阳离子全部 是H+的化合物是酸;电离出的阴离子全是OH- 的化 合物是碱。
酸碱电离缺点和不足:
仅限于水溶液,无法说明非水溶液的酸碱性 对于在水溶液中曾酸碱性但本身不解离出H+或OH酸碱无法定义
实际现象
NH4C1水溶液呈酸性 Na2CO3水溶液呈碱性
酸碱相互依赖的关系 成为共轭关系,酸碱也
共轭酸成为共轭共酸轭碱 碱 + H+
酸碱共轭关系
(1)HCO
3
H
CO
23
(2)H2CO 3
H
HCO
3
(3)NH
4
H
NH3
(4) NH3 (C2H4) NH3 NH3 (C2H4) NH2 H
第五章配合物在溶液中的稳定性
第五章 配合物在溶液中的稳定性在配位化学的研究应用中,常提及配合物的稳定性问题,配合物的稳定性在化学上有重要意义。
对配合物而言,其稳定性可包括热力学稳定性、动力学稳定性、氧化还原稳定性以及在水溶液、非水溶液或融盐中的稳定性等。
习惯上所说配合物的稳定性并且应用最多的是在水溶液中的热力学稳定性。
本章主要讨论热力学范畴的配合物在水溶液中的稳定常数和配位平衡,以及影响稳定性的因素和氧化还原稳定性等问题。
5. 1配合物的几种稳定常数稳定常数有不同的表示方法,在水溶液中经验平衡常数与标准平衡常数是一样的,故在讨论时所用平衡常数均为经验平衡常数。
5.1.1.浓度稳定常数(生成常数)和不稳定常数(解离常数)若M 表示金属离子,L 表示配体,则配离子的生成平衡与解离平衡一般可分别以下式表示,为简明起见略去各物种电荷:由此可见, )f K K (或稳越大,表示配离子越难解离,配合物也就越稳定。
故稳定常数是衡量配合物在溶液中稳定的尺度。
5.1.2. 逐级稳定常数与积累稳定常数实际上,配离子在溶液中的生成与解离都是逐级进行的:上式中的n K K K ,.......,21称为配离子的逐级稳定常数。
对以下各反应的平衡常数称为积累稳定常数,以 n βββ,.......,21表示:][]][[)(]][[][)(n nd nn f nML L M K K L M ML K K ML nL M ==+或或不稳稳 ]][[][.......................................................................]][[][]][[][1n 122 21 L ML ML K ML LML L ML ML K ML L ML L M ML K ML LM n n n n --=+=+=+第i 级积累稳定常数与逐级稳定常数之间的关系为:f K K K ......211=β。
5.1.3.混合配体化合物的稳定常数如配合物的形成过程:则:)(,][]][[][ij ji j i ij K N n N n j i B A M B MA ββ==≤=+=稳时,当ij β为混合配体化合物的积累稳定常数,n为配位数,N 为中心原子(离子)的最高配位数.若形成过程为:若形成过程为:这些稳定常数均为多重平衡的总结果,即总的平衡常数,它反映了体系达平衡后各个浓度之间的关系。
2020届高三高考化学一轮复习小题狂练《水溶液中的离子平衡》含答案及详细解析
绝密★启用前2020届高三高考化学一轮复习小题狂练《水溶液中的离子平衡》1.下列有关说法正确的是()A.将0.2 mol/L的NH3·H2O与0.1 mol/L的盐酸等体积混合后pH>7,则c(Cl-)>c(NH)>c(OH-)>c(H+)B.已知MgCO3的K sp=6.82×10-6,则所有含有固体MgCO3的溶液中,都有c(Mg2+)=c(CO),且c(Mg2+)·c(CO)=6.82×10-6C. 0.1 mol/L Na2CO3与0.1 mol/L NaHCO3溶液等体积混合:c(Na+)=c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3) D.用惰性电极电解Na2SO4溶液,阳、阴两极产物的物质的量之比为2∶12.下列叙述正确的是()A. pH=5.2的CH3COOH与CH3COONa混合溶液中,c(Na+)>c(CH3COO-)B.在滴有酚酞溶液的氨水里加入盐酸至溶液恰好无色,则此时溶液的pH=7C.若100 mL pH=11的NaOH溶液与10 mL盐酸混合后溶液的pH=7,则盐酸溶液的pH=2D.某醋酸溶液的pH=3,将此溶液稀释10倍后溶液的pH=43.25℃时,在等体积的①pH=0的H2SO4溶液、②0.05 mol·L-1的Ba(OH)2溶液、③pH=10的Na2S溶液、④pH=5的NH4NO3溶液中,发生电离的水的物质的量之比是()A. 1∶10∶1010∶109B. 1∶5∶5×109∶5×108C. 1∶20∶1010∶109D. 1∶10∶104∶1094.常温下0.1 mol·L-1醋酸溶液的pH=a,下列能使溶液pH=(a+1)的措施是()A.将溶液稀释到原体积的10倍B.加入适量的醋酸钠固体C.加入等体积0.2 mol·L-1盐酸D.提高溶液的温度5.某酸性溶液中只有Na+、CH3COO-、H+、OH-四种离子。
水溶液中的离子平衡(习题+答案)
水溶液中的离子平衡【习题】1.对常温下pH=3的CH3COOH溶液,下列叙述不.正确..的是A.c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)B.加入少量CH3COONa固体后,c(CH3COO-)降低C.该溶液中由H2O电离出的c(H+)是1.0×10-11 mol/LD.与等体积pH=11的NaOH溶液混合后所得溶液显酸性2.欲使0.1 mol·L-1的NaHCO3溶液中c(H+)、c(CO32-)、c(HCO3-)都减少,其方法是A.通入二氧化碳气体B.加入氢氧化钠固体C.通入氯化氢气体D.加入饱和石灰水溶液3.人体血液中存在平衡:CO2+H2O H2CO3HCO3-,使血液pH保持在7.35~7.45之间,否则就会发生酸中毒或碱中毒。
已知pH随c(HCO3-)︰c(H2CO3)变化关系如下表所示,则下列说法中不正确的是A.pH=7的血液中,c(HCO3-)>c(H2CO3)B.人体发生酸中毒时,可静脉滴注一定浓度的NaHCO3溶液解毒C.常温下将pH=7.40的血液稀释至pH=7时,c(H+)·c(OH-)一定不变D.c(HCO3-)︰c(H2CO3)=1时,H2CO3的电离程度小于HCO3-的水解程度4.已知氯水中存在反应:Cl2+H2O H++Cl-+HClO,取5 mL饱和氯水进行如下实验。
下列说法中,正确的是A.加5 mL水,c (H+)增大B.加少量NaCl固体,c (H+)不变C.加少量碳酸钙粉末,c(HClO)升高D.加少量Na2SO3固体,溶液pH升高5.实验:①将0.1 mol·L-1 MgCl2溶液和0.5 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合得到浊液;②取少量①中浊液,滴加0.1 mol·L-1 FeCl3溶液,出现红褐色沉淀;③将①中浊液过滤,取少量白色沉淀,滴加0.1 mol·L-1 FeCl3溶液,白色沉淀变为红褐色;④另取少量白色沉淀,滴加饱和NH4Cl溶液,沉淀溶解。
专题练习 水溶液中的离子平衡及答案解析
水溶液中的离子平衡1.写出下列电解质在水溶液中的电离方程式NaHCO3__________________________HCl____________________________CH3COOH_________________________Fe(OH)3_______________________.【答案】NaHCO 3=Na++HCO3﹣HCl=H++Cl﹣CH3COOH CH3COO﹣+H+Fe(OH)3Fe3++3OH﹣.【解析】碳酸氢钠会完全电离为钠离子和碳酸氢根离子,所以电离方程式为:NaHCO3=Na++HCO3-。
HCl是强酸应该发生不可逆电离,得到氢离子和氯离子,所以方程式为:HCl=H++Cl﹣。
醋酸是弱酸,应该发生可逆电离,得到醋酸根离子和氢离子,方程式为:CH 3COOH CH3COO﹣+H+。
氢氧化铁是弱碱,应该发生可逆电离得到铁离子和氢氧根离子(注意不分步),所以方程式为:Fe(OH)3Fe3++3OH﹣。
2.化学平衡移动原理同样也适用于其他平衡。
已知在氨水中存在下列平衡:NH3+H2ONH3·H2O NH4++OH-(1)向氨水中加入MgCl2固体时,平衡向____移动,OH-的浓度____(填“增大”“减小”或“不变”,下同), NH4+的浓度____。
(2)向氨水中加入浓盐酸,平衡向____移动。
(3)向浓氨水中加入少量NaOH固体,平衡向____移动。
【答案】右减小增大右左【解析】(1)向氨水中加入MgCl2固体时,镁离子与氢氧根离子反应得到氢氧化镁沉淀,因为氢氧根离子浓度减小,反应平衡向右移动,随着平衡向右,电离出更多的铵根离子,所以铵根离子浓度增大。
虽然平衡向右,但是根据勒夏特列原理,氢氧根的浓度还是要减少。
(2)向氨水中加入浓盐酸,盐酸中的氢离子与氨水电离的氢氧根离子中和,随着氢氧根离子浓度减小,平衡向右移动。
(3)向浓氨水中加入少量NaOH固体,会增大氢氧根离子浓度,使平衡向左移动。
专题06 水溶液中的离子平衡-备战2022年高考化学母题题源解密(广东专版)(解析版)
专题06 水溶液中的离子平衡【母题来源】2021年高考广东卷【母题题文】鸟嘌呤(G)是一种有机弱碱,可与盐酸反应生成盐酸盐(用GHCl表示)。
已知GHCl水溶液呈酸性,下列叙述正确的是A.0.001 mol/L GHCl水溶液加水稀释,pH升高B.0.001 mol/L GHCl水溶液的pH=3C.GHCl 在水中的电离方程式为:GHCl = G + HClD.GHCl 水溶液中:c(OH—)+ c(Cl—)= c(GH+)+ c(G)【答案】B【试题解析】A、0.001 mol/L GHCl水溶液呈酸性,加水稀释之后酸性降低,所以pH升高,A正确;B、GHCl为强酸弱碱盐,水解使溶液显酸性,因为水解存在水解平衡,所以0.001 mol/L GHCl的pH > 3,B错误;C、GHCl为强酸弱碱盐,在水中的电离方程式为GHCl =GH+ +C1-,C错误;D、由电荷守恒可知,GHCl水溶液中存在c(OH7) +c(Cl- )= c(GH+)+ c(H+),D错误。
故答案为B。
【命题意图】结合图象考查溶液的酸碱性、pH的相关计算及粒子浓度的大小比较等,落实宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡思想、证据推理与模型认知等化学学科的核心素养。
【命题方向】电解质溶液是高考的必考题型,涉及的内容很多,如盐溶液中离子浓度的变化、水的离子积的变化、电离平衡常数、水解平衡常数、溶液pH的判断、水解离子方程式的书写、盐水解的应用、电荷守恒规律、物料守恒规律、质子守恒规律的应用,加入其他试剂对水解平衡的影响、稀释规律等。
高考试题对本部分能力点的考查以分析和解决化学问题能力、以接受、吸收整合化学信息能力等为主,试题难度适中。
在高考试题中经常将弱电解质的电离与溶液的酸碱性、盐类的水解、离子浓度大小比较、沉淀溶解平衡等内容相结合,以图象的形式出现。
高考对本讲内容的考查仍将以外界条件对弱电解质电离平衡、水的电离平衡的影响,溶液中离子浓度大小比较,既与盐类的水解有关,又与弱电解质的电离平衡有关,还注重溶液中的各种守恒(电荷守恒、物料守恒、质子守恒等)关系的考查,从而使题目具有一定的综合性、灵活性和技巧性;题型主要以选择题为主。
水溶液中的离子平衡图像题归类解析
技法点拨摘要:水溶液中的离子平衡图像题是近几年高考的热点,它充分考查学生“宏观辨识与微观探析”“变化观念与平衡思想”“证据推理与模型认知”的化学学科核心素养。
本文依据高考考点,结合典型例题,对离子平衡图像题中常见的曲线进行归类解析,总结方法,完善思路。
关键词:水溶液;离子平衡;图像;归类;解析离子平衡图像题是近几年高考的热点,它综合性强、难度较大,其中融合了弱电解质的电离、盐类的水解、沉淀溶解平衡及其相互关系等基本原理,不仅考查学生定性与定量结合分析问题的思想,而且考查数形结合识图、用图的能力,还要求学生能深入微观世界认识各种化学过程来解决比较微粒浓度大小的问题,即考查学生“宏观辨识与微观探析”“变化观念与平衡思想”“证据推理与模型认知”的化学学科核心素养。
在高考中,离子平衡图像题常见的考点有:判断强弱电解质、判断溶液的酸碱性、比较微粒浓度的大小、判断水的电离程度、判断三大守恒(电荷守恒、物料守恒和质子守恒)式、计算三大平衡(电离平衡、水解平衡、沉淀溶解平衡)常数等。
常见以下四种曲线。
一、酸碱中和滴定曲线1.充分利用特殊点(起点、一半点、中性点、中和点、过量点等),准确判断这些点的溶质及其量的关系,以便快速把握三大平衡(电离平衡、水解平衡、溶解平衡)、解决判断强弱电解质、求三大常数(电离常数、水解常数和溶度积常数)、列三大守恒式、比较微粒浓度大小的问题。
2.明确:弱电解质的电离和盐类的水解是微弱的。
3.对于弱酸的酸式盐(如NaHCO3等)或类似弱酸HX及其盐NaX的混合溶液,可通过观察图像信息或根据电离和水解的常数的相对大小判断溶液的酸碱性。
典例1:常温下,用0.1000mol·L-1NaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol·L-1HX溶液所得滴定曲线如图。
下列说法正确的是()A.由图可知HX是强酸B.点②所示溶液中:c(Na+)=c(HX)+c(X-)C.水的电离程度:①>②>③D.点①所示溶液中:c(X-)>c(Na+)>c(HX)>c(H+)> c(OH-)解析:答案为D。
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s=
Ksp fCa2+fSO42-
> Ksp
即大于纯水中的溶解度! 即大于纯水中的溶解度!
c. 温度效应 难溶离子固体在水溶液中的溶解难溶离子固体在水溶液中的溶解-沉淀平衡也服从 范特霍夫方程式: 范特霍夫方程式:
KSP2 ∆Hsol 1 1 ln =− ( − ) KSP1 R T2 T 1
但温度影响较小,一般不考虑。 但温度影响较小,一般不考虑。 大部分难溶性离子固体,温度升高,溶解度增加。 大部分难溶性离子固体,温度升高,溶解度增加。 (吸热过程,即∆Hsol > 0) 吸热过程, ) 少部分难溶性离子固体,温度升高,溶解度减小。 少部分难溶性离子固体,温度升高,溶解度减小。 (放热过程,即∆Hsol < 0) 放热过程, )
不恰当解法: 不恰当解法: CaF2(s) 起始 转化 平衡 Ca2+ (aq) + 2F- (aq) 0.030 x 0.030 − x 0.070 2x 0.070 − 2x
Ksp = [Ca2+][F-]2 = (0.030 − x)(0.070 − 2x)2 = 3.9×10-11 × ( x不能忽略 为什么?求解困难!) 不能忽略, 不能忽略 为什么?求解困难!
b. 盐效应
在强电解质的浓溶液中, 在强电解质的浓溶液中,难溶离子固体的溶解度增 加,这种效应称为盐效应。 这种效应称为盐效应。 CaSO4(s) Ca2+ (aq) + SO42- (aq)
在纯水中,溶解度为 × 在纯水中,溶解度为5.0×10-3 mol/L 在0.10 mol/L的KNO3中,溶解度为8.9×10-3 mol/L 的 溶解度为 ×
例3:在1.0 L 含0.10 mol/L Ca2+的溶液中要加入多少克 : NaF(M = 42 g/mol)才会产生 沉淀?已知CaF2 ( )才会产生CaF2沉淀?已知 的Ksp = 3.9 × 10-11 CaF2(s) Ca2+ (aq) + 2F- (aq)
反应商Qc = CCa2+CF-2 > Ksp 反应商
相同离子难溶盐之间的同离子效应( 相同离子难溶盐之间的同离子效应(P. 385/24): ): AgCl(s) AgBr(s) Ag+ (aq) + Cl- (aq) x+y Ag+ (aq) x+y x + Br- (aq) y
(x + y) x = KSP (AgCl) = 1.8×10-10 × (x + y) y = KSP (AgBr) = 7.7×10-13 × x = [Cl-] = 1.34×10-5 mol/L × y = [Br-] = 5.73×10-8 mol/L × [Ag+] = x + y = 1.34×10-5 mol/L ×
d. 酸效应 溶液的pH改变导致难溶氢氧化物和难溶弱酸盐的 溶液的 改变导致难溶氢氧化物和难溶弱酸盐的 改变导致难溶氢氧化物和难溶弱酸盐 溶解度发生变化的效应叫酸效应。 溶解度发生变化的效应叫酸效应。
例6: 25.0°C,Zn(OH)2的 Ksp = 4.5×10-17, 在 pH = : ° , × 7.00的缓冲溶液中的溶解度为多少? 的缓冲溶液中的溶解度为多少? 的缓冲溶液中的溶解度为多少 解: Zn(OH)2(s) Zn2+(aq) s [H3O+] = 10-7 mol/L [OH-] = Kw / [H3O+] = 1 × 10-7 mol/L Ksp = [Zn2+][OH-]2 = s×(1×10-7)2 × × s = 4.5×10-17 / (1 × 10-7)2 = 4.5 × 10-3 mol/L × 纯水中: 纯水中: s’ = (4.5×10-17 /4)1/3 = 2.2 × 10-6 mol/L × + 2OH-(aq)
例4:计算 :计算AgBr在纯水和 0.30 mol/L的NaBr(aq)中的 在纯水和 的 中的 溶解度。 溶解度。AgBr的 Ksp= 7.7 × 10-13 的 纯水中, 纯水中,s = (Ksp)1/2 = (7.7 × 10-13)1/2 = 8.8×10-7 mol/L × AgBr(s) 起始 平衡 Ag+(aq) + 0 s’ Br-(aq) 0.30 0.30+s’
CaSO4(s) Ksp = aCa2+aSO42-
Ca2+ (aq) + SO42- (aq)
aCa2+ = [Ca2+]fCa2+ aSO42- = [SO42-]fSO42-
fCa2+ < 1 fSO42- < 1
Ksp = aCa2+aSO42- = [Ca2+][SO42-]fCa2+fSO42= s2fCa2+fSO42-
3.
溶解与沉淀过程的判断 mA(aq) + nB(aq) c: mol/L
AmBn(s)
反应商Qa = aAmaBn = CAmCBn = Qc 反应商 当Qc > Ksp,∆GT > 0,有沉淀析出。 ,有沉淀析出。
当Qc < Ksp,∆GT < 0,没有沉淀析出,固体继续溶解 ,没有沉淀析出, 平衡状态, 当Qc = Ksp,∆GT = 0,体系处于平衡状态,饱和溶液 ,体系处于平衡状态 ∆GT = ∆G T + RTlnQa = -RTlnK a + RTlnQa = RTln(Qc / Ksp)
CF− > Ksp CCa2+ 3.9×10−11 = =1.97×10−5 (mol/L) 0.10
m = VCF-M > 1.0×1.97×10-5×42 = 8.3×10-4 (g) × × × 需加入大于8.3× 克的NaF才会产生 才会产生CaF2沉淀 需加入大于 ×10-4克的 才会产生
Ksp = [Ag+][Br-] = s’×(0.30+s’) = s’×0.30 × × 0.30 + s’ = 0.30, 为什么? 为什么? s’ = Ksp / 0.30 = 2.6×10-12 mol/L , 大大低于纯水中的溶 × 解度! 解度!
例5:P. 360 / 例13−2 : − 纯水中, 纯水中,s = (Ksp/4)1/3 = (3.9×10-11/4)1/3 = 2.1×10-4 mol/L × × 如果求在10 的 溶液中的溶解度, 如果求在 -4 mol/L的 CaCl2 或 NaF溶液中的溶解度 , 溶液中的溶解度 则不能忽略! 则不能忽略!
AB3 或 A3B 型离子固体 : Ksp = s×(3s)3 = 27s4 × AmBn型离子固体 : Ksp = (ms)m×(ns)n = mmnn(s)m+n s = (Ksp/27 )1/4
s =(
)1/(m+n) (mol/L) m n mn
Ksp
符合此种关系必须有两个条件: 符合此种关系必须有两个条件: a. 没有后续反应
b. 离子固体必须一步完全电离 例如: 例如 Mg(OH)2(s) → Mg2+(aq) + 2OH-(aq) s 2s
用 Ksp 比较难溶离子固体的溶解度大小 对于相同类型的难溶离子固体, 越大, 越大 越大, 对于相同类型的难溶离子固体,Ksp越大,s越大, Ksp越小,s越小。不同类型的难溶离子固体,则不一 越小, 越小 不同类型的难溶离子固体, 越小。 定成立。 定成立。 例:AgCl, Ksp = 1.6×10-10 × Ag2CrO4, Ksp = 1.9×10-12 × s = 1.26×10-5 mol/L × s = 7.8×10-5 mol/L ×
的缓冲溶液中的溶解度为多少? 例7:CaF2在pH = 4.00的缓冲溶液中的溶解度为多少? : 的缓冲溶液中的溶解度为多少 已知: 已知:Ksp = 3.9×10-11, HF的Ka = 6.6×10-4 × 的 × CaF2(s) Ca2+(aq) + 2F-(aq) Ksp 1/Ka
溶度积( 与溶解度( s) 溶度积(Ksp)与溶解度( s)的关系
AgCl 在纯水中的溶解度为 s (mol/L) AgCl(s) Ksp= s2 Ag+ (aq) + Cl- (aq) s s
s = Ksp
(mol/L)
AB 型离子固体 : Ksp = s2 s = (Ksp )1/2
CaF2在纯水中的溶解度为 s (mol/L) CaF2(s) Ca2+ (aq) + 2F- (aq) s Ksp = s×(2s)2 = 4s3 × 2s
CCa2+ = 0.10×30.0 / (70.0 + 30.0) = 0.030 mol/L × CF- = 0.10×70.0 / (70.0 + 30.0) = 0.070 mol/L × Qc = CCa2+×CF-2 = 0.030×0.0702 × = 1.47×10-4 > Ksp × 所以有CaF2沉淀生成! 沉淀生成! 所以有
例1:P. 357 / 例13−1 : − 例2:70.0 mL 0.10 mol/L 的NaF 和30.0 mL 0.10 mol/L : Ca(NO3)2的溶液混合,求:溶液中 Ca2+ ,F- 的浓度? 的溶液混合, 的浓度? 已知CaF2的Ksp = 3.9 × 10-11 已知 CaF2(s) Ca2+ (aq) + 2F- (aq)
二. 沉淀−溶解平衡 沉淀−
1. 溶度积K 沉淀− 溶度积 sp ---- 沉淀−溶解平衡常数 ZnCl2,S:302克 / 100克水。习惯上,S < 0.01克 / 克水。 : 克 克水 习惯上, 克 100克水的物质叫难溶物,如:HgS的S为1.3×10-6克 / 克水的物质叫难溶物, 克水的物质叫难溶物 的 为 × 100克水。 难溶物是离子固体,则称为难溶离子固体, 克水。 难溶物是离子固体, 则称为难溶离子固体, 克水 如:AgCl。 。 考察AgCl晶体在水中的溶解: 晶体在水中的溶解: 考察 晶体在水中的溶解 AgCl(s) Ag+ (aq) + Cl- (aq) 一定温度下,当溶解速率和沉淀速率相等时, 一定温度下,当溶解速率和沉淀速率相等时,就达到 了溶解平衡,此时的溶液称为饱和溶液, 了溶解平衡,此时的溶液称为饱和溶液,饱和溶液中 AgCl的浓度就是 的浓度就是AgCl在水中的溶解度。 在水中的溶解度。 的浓度就是 在水中的溶解度