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1水溶液中的离子平衡第1节弱电解质的电离学什么?1.了解强弱电解质的概念。2.了解电解质在水溶液中的电离,以及电解质溶液的导电性。3.了解弱电解质在水溶液中的电离平衡。考点主要有:一是强弱电解质的判断与比较;二是外界条件对电离平衡的影响,往往结合图像进行考查,同时考查溶液的pH变化及溶液的导电性;三是电离平衡常数牢记强电解质、弱电解质判断的3种类别强电解质:强酸、强碱、绝大多数盐。弱电解质:弱酸、弱碱、水。理解电离平衡状态的2个特征(1)v(离解)=v(结合)≠0。(2)分子、离子的浓度保持不变。理解影响电离平衡的3个因素温度、浓度、相同离子。正确书写1个表达式弱电解质(如HAH++A-)的电离常数:Ka=cH+·cA-cHA考点一影响电离平衡的因素1.内因弱电解质本身的性质,如常温下K(HF)K(CH3COOH)。2.外因以CH3COOH↹CH3COO-+H+为例(1)温度弱电解质的电离过程一般是吸热的,升高温度,电离平衡向右移动,CH3COOH电离程度增大,c(H+)、c(CH3COO-)增大。(2)浓度加水稀释CH3COOH溶液,电离平衡向右移动,电离程度增大。n(CH3COO-)、n(H+)增大,但c(CH3COO-)、c(H+)减小。(3)同离子效应2在弱电解质溶液中加入同弱电解质具有相同离子的强电解质,电离平衡向左移动。例如0.1mol/L的醋酸溶液中存在如下平衡CH3COOHCH3COO-+H+。加入少量CH3COONa固体或HCl,由于增大了c(CH3COO-)或c(H+),使CH3COOH的电离平衡向左移动。前者使c(H+)减小,后者使c(H+)增大。(4)化学反应在弱电解质溶液中加入能与弱电解质电离产生的某种离子反应的物质时,可使电离平衡向电离的方向移动。例如,在CH3COOH溶液中加入NaOH或Na2CO3溶液,由于OH-+H+===H2O、CO2-3+2H+===H2O+CO2↑,使c(H+)减小,平衡向着电离的方向移动。例1下列叙述正确的是()A.稀醋酸加水稀释、醋酸电离程度增大,溶液的pH减小B.常温时0.1mol/L醋酸溶液的pH=a,升高温度能使溶液的pH=a+1C.pH=3的醋酸溶液中加水稀释时溶液中cCH3COO-cCH3COOH·cOH-不变D.25℃时NH4Cl溶液的KW大于100℃时NaCl溶液的Kw答案C1.室温下,水的电离达到平衡:H2OH++OH-,下列叙述正确的是()A.向水中加入少量NaOH固体,平衡逆向移动,c(OH-)增大B.新制氯水久置后,水的电离平衡正向移动c(OH-)增大C.向水中加入NH4Cl固体,平衡正向移动,KW增大D.将水加热平衡正向移动KW变小答案:A考点二强酸与弱酸(强碱与弱碱)的比较1.强酸与弱酸(或强碱与弱碱)由于电离程度的不同,在很多方面表现出不同的性质。等物质的量浓度的盐酸(a)与醋酸溶液(b)等pH的盐酸(a)与醋酸溶液(b)pH或物质的量浓度pH:ab物质的量浓度:ab溶液导电性aba=b水的电离程度aba=bc(Cl-)与c(CH3COO-)大小c(Cl-)c(CH3COO-)c(Cl-)=c(CH3COO-)等体积溶液中和NaOH的量a=bab分别加该酸的钠盐固体后pHa:不变b:变大a:不变b:变大开始与金属反应的速率ab相同3等体积溶液与过量活泼金属产生H2的量相同ab2.稀释时pH变化特点比较如图:a、b分别为pH相等的NaOH溶液和氨水稀释曲线。c、d分别为pH相等的盐酸和醋酸溶液稀释曲线。请体会图中的两层含义:(1)加水稀释相同倍数后的pH大小:氨水NaOH溶液,盐酸醋酸溶液。若稀释10n倍,盐酸、NaOH溶液pH变化n个单位,而氨水与醋酸溶液pH变化不到n个单位。(2)稀释后的pH仍然相等,则加水量的大小:氨水NaOH溶液,醋酸溶液盐酸。3.强酸、弱酸的判断方法判断一种酸是强酸还是弱酸时,其实质就是看它在水溶液中的电离程度,完全电离即为强酸,不完全电离即为弱酸。最常用的两种实验验证方法为:(1)测0.01mol·L-1HA溶液的pH,若pH=2,HA是强酸;若pH2,HA是弱酸。(2)测NaA溶液的pH,若pH=7,HA为强酸;若pH7,则HA为弱酸。注意:比较强酸和弱酸时,常因概念原理辨别不清而易导致张冠李戴,主要表现在:(1)酸的强弱与导电能力不一定一致,不能误认为强酸溶液的导电能力一定强;(2)中和碱的能力易混淆两个前提条件,同体积同物质的量浓度的两种酸比较与同体积同pH的两种酸比较,结果不同;(3)同pH的两种酸与活泼金属反应时易混淆开始产生H2的速率与整个过程速率;(4)误认为不稳定性,挥发性、易溶性是判断强弱酸的依据;(5)强酸制弱酸的复分解反应一定能进行,但能进行的复分解反应不一定符合强酸制弱酸,如H2S+CuSO4===CuS↓+H2SO4。例2用pH均为2的盐酸和醋酸溶液,分别中和等体积、等物质的量浓度的氢氧化钠溶液,当氢氧化钠恰好被完全中和时,消耗盐酸和醋酸溶液的体积分别为V1和V2,则V1和V2的关系正确的是()A.V1V2B.V1V2C.V1=V2D.V1≤V2答案A41.室温时,将浓度和体积分别为c1、V1的NaOH溶液和c2、V2的CH3COOH溶液相混合,下列关于该混合溶液的叙述错误的是()A.若pH7,则一定是c1V1=c2V2B.在任何情况下都是c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)C.当pH=7时,若V1=V2,则一定是c2c1D.若V1=V2,c1=c2,则c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=c(Na+)答案:A2.某温度下,相同pH的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释,pH随溶液体积变化的曲线如图所示。据图判断正确的是()A.Ⅱ为盐酸稀释时的pH变化曲线B.b点溶液的导电性比c点溶液的导电性强C.a点KW的数值比c点KW的数值大D.b点酸的总浓度大于a点酸的总浓度答案:B3.将2gNaOH固体分别加入到100mL下列溶液中,溶液的导电能力变化最小的是()A.自来水B.0.5mol·L-1盐酸C.0.5mol·L-1CH3COOH溶液D.0.5mol·L-1KCl溶液答案B4.在体积均为1L、pH均等于2的盐酸和醋酸溶液中,分别投入0.23gNa,则图中比较符合反应事实的曲线是()答案B第2节水的电离和溶液的酸碱性学什么?1.了解水的电离、离子积常数。52.了解溶液pH的定义,测定pH的方法,能进行pH的简单计算。3.了解酸碱中和滴定的原理及过程。考点有四个:一是影响水电离平衡的因素及KW的应用;二是溶液的酸碱性的判断及pH的计算;三是离子共存问题;四是酸碱中和滴定的原理及仪器的了解。牢记3个关系(1)c(H+)c(OH-),溶液呈酸性;(2)c(H+)=c(OH-),溶液呈中性;(3)c(H+)c(OH-),溶液呈碱性。熟记1个口诀酸按酸(H+),碱按碱(OH-);同强相混直接算;异强相混看过量;无限稀释“7”为限。熟记pH试纸的使用方法把小片试纸放在表面皿上,用玻璃棒蘸取待测液滴在pH试纸上,试纸变色后,与标准比色卡对比即可确定溶液的pH。掌握酸、碱式滴定管的构造和使用(1)构造:滴定管的“0”刻度在上,精确度为0.01。(2)使用:①滴定管使用四步骤:查漏—洗涤—润洗—装液。②酸式滴定管盛装酸性溶液和强氧化性溶液;碱式滴定管盛装碱性溶液,二者不可混用。考点一水电离出的c(H+)、c(OH-)的求算1.中性溶液:c(H+)=c(OH-)=1.0×10-7mol/L。2.溶质为酸的溶液H+来源于酸电离和水电离,而OH-只来源于水。如计算pH=2的盐酸中水电离出的c(H+):方法是先求出溶液中的c(OH-)=10-12mol/L,即水电离出的c(H+)=c(OH-)=10-12mol/L。3.溶质为碱的溶液OH-来源于碱电离和水电离,而H+只来源于水。如pH=12的NaOH溶液中,c(H+)=10-12mol/L,即水电离产生的c(OH-)=c(H+)=10-12mol/L。4.水解呈酸性或碱性的盐溶液H+和OH-均由水电离产生。如pH=2的NH4Cl溶液中由水电离出的c(H+)=10-2mol/L[c(OH-)=10-12mol/L是因为部分OH-与部分NH结合了];pH=12的Na2CO3溶液中由水电离出的c(OH-)=10-2mol/L。注意:(1)当溶液中由水电离出的c(H+)10-7mol/L时,如1×10-13mol/L,该溶液可能为酸溶液,6也可能为碱溶液。即pH值(常温)可能是1或13。(2)常温下pH=3的溶液①若为酸溶液,水电离出的H+浓度为1.0×10-11mol/L。②若为盐溶液,水电离出的H+浓度为1.0×10-3mol/L。例1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.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pH7,则H2A是强酸C.用0.2000mol·L-1NaOH标准溶液滴定HCl与CH3COOH的混合液(混合液中两种酸的浓度均约为0.1mol·L-1),至中性时,溶液中的酸未被完全中和D.相同温度下,将足量氯化银固体分别放入相同体积的①蒸馏水、②0.1mol·L-1盐酸、③0.1mol·L-1氯化镁溶液、④0.1mol·L-1硝酸银溶液中,Ag+浓度:①④=②③答案C1.下列四种溶液中,室温下由水电离生成的H+浓度之比(①∶②∶③∶④)是()①pH=0的盐酸②0.1mol/L的盐酸③0.01mol/L的NaOH溶液④pH=11的NaOH溶液A.1∶10∶100∶1000B.0∶1∶12∶11C.14∶13∶12∶11D.14∶13∶2∶3答案:A考点二溶液中的PH的计算方法总体原则(1)若溶液为酸性,先求c(H+),再求pH;(2)若溶液为碱性,先求c(OH-),再由c(H+)=KWcOH-求c(H+),最后求pH。1.单一溶液pH的计算(1)强酸溶液,如HnA,设物质的量浓度为:cmol·L-1,c(H+)=ncmol·L-1,pH=-lgc(H+)=-lgnc。(2)强碱溶液,如B(OH)n,设溶液物质的量浓度为cmol·L-1,c(H+)=10-14ncmol·L-1,pH=-lgc(H+)=14+lgnc。2.两强酸混合由c(H+)混=cH+1V1+cH+2V2V1+V2,先求出混合后的c(H+)混,再根据公式pH=-lgc(H+)求pH。3.两强碱混合7由c(OH-)混=cOH-1V1+cOH-2V2V1+V2,先求出混合后的c(OH-)混,再通过KW求出c(H+)混,最后求pH。4.强酸与强碱混合强酸与强碱混合实际上发生了中和反应,H++OH-===H2O,中和后溶液的pH有以下三种情况:(1)若恰好中和,pH=7;(2)若剩余酸,先求中和后剩余的c(H+),再求pH;(3)若剩余碱,先求中和后剩余的c(OH-),再通过KW求出c(H+),最后求pH。5.溶液稀释后求pH(1)pH=a的酸稀释10n倍强酸:pH=a+n弱酸:apHa+n(2)pH=b的碱稀释10n倍强碱:pH=b-n弱碱:b-npHb(3)注意:酸溶液稀释时,pH增大,但无论稀释多大倍数,pH无限接近于7,却不会大于7。碱溶液稀释时,pH减小,但无论稀释多大倍数,pH无限接近于7,却不会小于7。6.已知酸和碱的pH之和,判断等体积混合后溶液的pH(25℃)(1)若强酸与强碱溶液的pH之和等于14,则混合后溶液显中性,pH=7。(2)若强酸与强碱溶液的pH之和大于14,则混合后溶液显碱性,pH7。(3)若强酸与强碱溶液的pH之和小于14,则混合后溶液显酸性,pH7。(4)若酸碱溶液的pH之和为14,酸碱中有一强、一弱,则酸、碱溶液混合后,谁弱显谁的性质。例2下列关于溶液pH的说法中正确的是()A.常温下pH=2的盐酸中由水电离产生的c(H+)=1×10-12mol/LB
本文标题:水溶液中的离子平衡
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