10专题十 电解质溶液
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高三化学之电解质溶液什么是电解质溶液?电解质溶液是由电解质及其溶剂水组成的溶液,其中电解质能够在溶液中以离子形式存在。
在电解质溶液中,正负离子被水分子包围,并与周围水分子形成溶剂化层。
电解质溶液通常能够导电,因为溶液中的离子能够在电场的作用下迁移。
电解质的分类电解质可分为强电解质和弱电解质两种。
强电解质强电解质在溶液中完全电离,生成大量离子。
常见的强电解质有盐酸(HCl)、硫酸(H2SO4)和氯化钾(KCl)等。
在溶液中,这些电解质完全分解为阴离子和阳离子。
例如,HCl完全电离为H+(氢离子)和Cl-(氯离子)。
弱电解质弱电解质在溶液中只有部分离解,并生成少量离子。
弱电解质的离解度较低,溶液中大部分是以分子形式存在。
常见的弱电解质有乙酸(CH3COOH)、氨(NH3)和醋酸(CH3COONa)等。
在溶液中,这些电解质只部分分解为阴离子和阳离子。
电解质溶液的导电性由于电解质溶液中存在离子,它们能够在电场的作用下迁移,因此电解质溶液是良好的导电体。
电解质溶液的导电机理电解质溶液的导电机理可以用离子迁移解释。
当外加电场施加在电解质溶液中时,正离子被电场推向负电极,负离子被电场推向正电极。
电解质溶液的导电性主要取决于以下因素:1.电解质的浓度:电解质的浓度越高,溶液中的离子数量越多,导电性越强。
2.电解质的离子价数:离子价数越高,电解质的导电性越好。
因为离子价数越高,每个离子携带的电荷越多。
3.温度:温度越高,电解质溶液的导电性越好。
因为高温能够促进离子迁移,并降低电解质溶液的电阻。
电解质溶液的电导率电解质溶液的导电性程度可以用电导率来表示。
电导率是指单位长度和单位截面积的溶液在单位电压下的电流强度。
电导率的单位是西门子/米(S/m)。
电导率越高,溶液的导电性越强。
电解质溶液的影响因素电解质溶液的性质可以受到一些因素的影响,以下是一些常见的影响因素:1.温度:随着温度的升高,电解质溶液的离子迁移速度加快,导电性增强。
专题十电解质溶液2•了解电解质在水溶液中的电[考纲要求]1•了解电解质的概念;了解强、弱电解质的概念。
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。
4.了解水的电离及离子积常数。
5•了解溶液pH的定义,认识溶液的酸碱性、溶液中c(H+)和c(OH-)、pH三者之间的关系,并能进行简单计算;了解测定溶液pH的方法。
6•了解盐类水解的原理、影响盐类水解的主要因素以及盐类水解的应用。
7" 了解难溶电解质的溶解平衡以及沉淀转化的本质。
\J知识精讲1 .一个基本不变相同温度下,不论是纯水还是稀溶液,水的离子积常数不变。
应用这一原则时需要注意两个条件:水溶液必须是稀溶液;温度必须相同。
溶液的pH值可以用pH试纸测定(精确到整数,且只能在1〜14的范围内),也可以用pH计(精确到0.1)测定。
3 .三个重要比较溶液的酸碱性c(H +)与c(OH —)比较C(H+)大小pH酸性溶液c(H +)>c(OH —)+ —7 —1c(H )>1 X 10 mol •<7中性溶液c(H + )= c(OH —)+ —7 —1c(H )= 1X 10 mol L =7碱性溶液-..+ —c(H )<c(OH )+ —7 —1c(H )<1 X 10 mol •>7水溶液可分为酸性溶液、中性溶液和碱性溶液,下表是常温下这三种溶液的比较:4.pH使用中的几个误区(1)pH = 7的溶液不一定呈中性。
只有在常温下pH = 7的溶液才呈中性;当在100 C时,水的离子积常数为1X 10「12,此时pH = 6的溶液为中性溶液,PH>6时为碱性溶液,PH<6时为酸性溶液。
(2)使用pH试纸测溶液pH时,若先用蒸馏水润湿,测量结果不一定偏小。
湿,相当于将待测液稀释了,若待测液为碱性溶液,则所测结果偏小;若先用蒸馏水润若待测液为酸性溶液,则所测结果偏大;若待测液为中性溶液,则所测结果没有误差。
电解质溶液非电解质:无论在水溶液或熔融状态都不导电的化合物定义:凡是在水溶液或熔融状态能够导电的化合物 化合物 强碱强电解质→水溶液中全部电离的电解质 大多数盐 离子化合物金属氧化物电解质:分类 强酸 →强极性化合物弱酸电解质和 弱电解质→水溶液中部分电离的电解质 弱碱 弱极性化合物 电解质溶液 水①、(强)一步电离与(弱)分步电离 表示:电离方程式 ②、(强)完全电离与(弱)可逆电离 ③、质量守恒与电荷守恒能否导电:有自由移动离子,溶液能导电;导电能力:相同条件下,离子浓度越大,则导电能力越强。
意义:一定条件下,弱电解质离子化速率与分子化速率相等时,则建立平衡。
动:动态平衡,v(电离)=v (结合)≠0弱电解质的 特征: 定:条件一定,分子、离子浓度一定电离平衡 变:条件改变,平衡被破坏,发生移动 如:H 2CO 3 H 2CO 3 HCO 3-+H +表示:电离方程式,可逆符号,多元弱酸分步书写; HCO 3- CO 32-+H +影响因素:温度越高,电离程度越大; 而多元弱碱不需分步写,如:Cu(OH)2浓度越小,电离程度越大。
Cu(OH)2 Cu 2++2OH -水是极弱电解质:H 2O H + + OH -①、c(H +)=c(OH -)=1×10-7mol -1纯水常温下数据:②、Kw=c(H +)·c(OH -)=1×10-14③、pH=-lgc(H +)=7水的电离: c(H +)>c(OH -) 酸性 PH<7水溶液的酸碱性:c(H +)=c(OH -) 中性 PH=7c(H +)<c(OH -) 碱性 PH>7抑制电离:加入酸或碱影响水电离的因素 加入活泼金属,如Na 、K 等;促进电离:加入易水解的盐,如NaAc 、NH 4Cl 等;升高温度。
电解质溶液 混合物←电解质溶液 溶于水表示方法:p H=—lg(H +) 适用范围:浓度小于1mol ·L -的稀酸或稀碱溶液。
专题十电解质溶液棠张中学孟宪征课题名称:电解质溶液考纲要求:⑴了解电解质和非电解质、强电解质和弱电解质的概念。
⑵理解离子反应的概念;理解电解质的电离平衡概念。
⑶了解水的电离、溶液PH等概念;了解强酸、强碱中和滴定的原理。
(新增内容)⑷理解盐类水解的原理。
了解盐溶液的酸碱性。
学习重难点:离子反应原理及应用;电解质的电离平衡与盐类水解原理及应用。
学习方法:解答本章的题目关键是要正确的理解有关概念,会利用化学平衡原理分析研究弱电解质的电离情况,有关溶液PH的计算,应根据题目特点,注意应用数学工具解决该类问题。
解答有关盐类水解的问题,应根据盐类水解规律,结合生产、生活中的实际问题来解决题目。
基础知识典型例题例1(’04江苏)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.V1> V2 B.V1< V2 C.V1= V2 D.V1≤V2例2(’04江苏)草酸是二元弱酸,草酸氢钾溶液呈酸性。
在0.1mol·L—1KHC2O4溶液中,下列关系正确的是()A.c(K+)+c(H+)=== c(HC2O4—)+ c(OH—)+ c(C2O42—)B.c(HC2O4—)+ c(C2O42—)=== 0.1mol·L—1C.c(C2O42—)> c(H2C2O4)D.c(K+)=== c(H2C2O4)+ c(HC2O4—)+ c(C2O42—)例3(’04广东)下列说法正确的是()A.pH= 2 与pH=1 的硝酸中c(H+)之比为1:10B.Na2CO3溶液中c(Na+)c(CO32—)之比为2:1C.0.2mol·L—1与0.1mol·L—1醋酸中c(H+)之比为2:1D.NO2溶于水时,被氧化的n(NO2)与被还原的n(NO2)之比为3:1例4(’04上海)常温时,向pH=2的硫酸中加入等体积的下列溶液后,滴入甲基橙试液,出现红色,该溶液可能是()A.pH=12的Ba(OH)2 B.pH=12的氨水C.0.005 mol·L—1NaOH D.0.05 mol·L—1 BaCl2例5(’04全国二)将0.1mol·L—1醋酸溶液加水稀释,下列说法正确的是()A.溶液中c(H+)和c(OH—)都减小B.溶液中c(H+)增大C.醋酸电离平衡向左移动D.溶液的pH增大例6(’04全国三)1体积pH=2.5的盐酸与10体积某一元强碱溶液恰好完全反应,则该碱溶液的pH等于()A.9.0 B.9.5 C.10.5 D.11.0例7(’04全国四)若1体积硫酸恰好与10体积pH=11的氢氧化钠溶液完全反应,则二者物质的量浓度之比应为()A.10:1 B.5:1 C.1:1 D.1:10基础训练1.室温下,在PH=12的某溶液中,由水电离的c(OH—)为()A.1.0×10—7mol·L B.1.0×10—6mol·LC.1.0×10—2mol·L D.1.0×10—12mol·L2.可以用来判断醋酸属于弱电解质的实验事实是()A.醋酸属于共价化合物B.醋酸能以任意比与水混溶C.醋酸钠溶液呈碱性D.常温下PH=3醋酸溶液稀释100倍后PH < 53.有一种酸溶液甲和一种碱溶液乙,若将它们等体积混合后,溶液的PH大于7,则下列说法中错误的是()A.甲为弱酸,乙为强碱,且等体积混合后酸碱完全中和B.甲为强酸,乙为弱碱,且反应前甲溶液的c(H+)和乙溶液的c(OH—)相等C.甲为弱酸,乙为强碱,且反应前两溶液在室温下的PH之和为14D.甲为一元强酸,乙为二元强碱,且甲、乙两溶液物质的量浓度相等4.将PH=5的H2SO4的溶液稀释1000倍后,溶液中SO42—离子浓度与H+ 离子浓度的比值为()A.1:10 B.1:1 C.1:2 D.1:205.下列叙述正确的是()A.常温下PH = 12的烧碱和PH = 2的某酸溶液等体积混合,混合后溶液的PH≤7B.PH相同的氨水和烧碱溶液稀释相同倍数时,氨水PH下降得少些C.同浓度盐酸中和PH相同的氨水和烧碱溶液,所需盐酸体积相同D.同浓度盐酸中和PH相同的两种弱碱,所需碱的体积相同6.常温下,把盐酸和氨水等体积混合后,其溶液的PH恰好等于7,则下列说法正确的是()A.盐酸中的c(H+)一定大于氨水中的c(OH—)B.盐酸的物质的量浓度一定小于氨水的物质的量浓度C.反应后生成的盐溶液一定没有发生水解D.盐酸中氯化氢的物质的量一定等于氨水的物质的量7.相同温度下,等物质的量浓度的下列溶液中,PH最小的是()A.NH4Cl B.NH4HCO3 C.NH4HSO4 D.(NH4)2SO48.某二元酸(化学式用H2A表示)在水中的电离方程式是()H2A === H+ + HA—HA—H+ + A2—回答下列问题:(1)Na2A溶液显(填“酸性、中性或碱性”),理由是(用离子方程式表示)。
(2)若0.1mol·L—1 NaHA溶液的PH== 2,则0.1mol·L—1H2A溶液中氢离子的物质的量浓度可能是0.11mol·L—1(填“>、=、<”)。
理由是。
(3)0.1mol·L—1 NaHA溶液中各种离子浓度由大到小的顺序是。
9.某温度下的溶液中,c(H+)= 10x mol/L,c(OH一)=10y mol/L。
x与y的关系如右图所示;(1)求该温度下,中性溶液的pH。
(2)求该温度下0.01mol·L—1NaOH溶液的pH。
能力提高1.常温下某种溶液中由水电离出的c(H+)== 10—10mol·L—1,该溶液中的溶质不可能是()A.NaHSO4 B.Al2(SO4)3 C.NaOH D.HCl2.950C时,纯水中H+的物质的量浓度为10—6mol·L—1。
若将0.01mol NaOH固体溶解在950C水中配成1L溶液,则溶液中由水电离出的H+的浓度(单位为mol·L—1)为()A.10—6 B.10—10 C.10—8 D.10—123.常温下,将PH =1的硫酸溶液平均分成两等份,一份加入适量的水,另一份加入与硫酸溶液物质的量浓度相同的氢氧化钠溶液,两者PH都升高了1,则加入的水和氢氧化钠溶液的体积比为()A.5:1 B.6:1 C.10:1 D.11:14.某氢氧化钠溶液跟醋酸溶液混合后,溶液PH < 7。
混合后溶液中离子物质的量浓度关系正确的是()A.c(CH3COO—)> C(Na+) > c(H+)> c(OH—)B.C(Na+)> c(CH3COO—)> c(H+)> c(OH—)C.c(CH3COO—)> cNa+)> c(OH—)> c(H+)D.C(Na+)+ c(H+) > c(CH3COO—)+ c(OH—)5.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( )A.Na2CO3NaHCO3NaCl NH4ClB.Na2CO3NaHCO3NH4Cl NaClC.(NH4)2SO4NH4Cl NaNO3Na2SD.NH4Cl (NH4)2SO4 Na2S NaNO36.将标准状况下的2.24LCO2通入150mL1mol/LNaOH溶液中,下列说法正确的是()A.c(HCO3—)略大于c(CO32—)B.c(HCO3—)等于c(CO32—)C.c(Na+)等于c(CO32—)与C(HCO3—)之间D.c(HCO3—)略小于c(CO32—)7.下列混合溶液中,各离子浓度的大小顺序正确的是()A.10mL0.1mol·L—1 氨水与10mL0.1mol·L—1 盐酸混合后,c(Cl—)> c(NH4+)> c(OH—)> c(H+)B.10mL0.1mol·L—1 NH4Cl溶液与5mL0.2mol·L—1NaOH溶液混合,c(Na+)= c(Cl—)> c(OH—)> c(H+)C.10mL0.1mol·L—1 CH3COOH溶液与5mL0.2mol·L—1NaOH溶液混合,c(Na+)= c(CH3COO—)> c(OH—)> c(H+)D.10mL0.5mol·L—1 CH3COONa溶液与6mL1mol·L—1 盐酸混合后,c(Cl—)> c(Na+)> c(OH—)> c(H+)8.(1)在饱和氯化铁溶液中加入碳酸钙粉末,发现碳酸钙逐渐溶解,同时还产生的现象有①;②。
用离子方程式表示产生上述现象的原因。
(2)在饱和氯化铁溶液中加入一种单质,也会产生类似上述现象的反应,这种单质是。
A.磷B.硫C.镁D.铜(3)向物质的量之和为0.1mol的FeCl3和AlCl3混合溶液中加入90mL4mol·L—1的NaOH溶液,使其充分反应。
假设原溶液中Al3+ 物质的量与Al3+ 和Fe3+总物质的量之比为X。
①当X=0.4时,溶液中产生的沉淀是,其物质的量为。
②当沉淀只有Fe(OH)3时,X的取值范围为。
参考答案专题十例1.A 例2.CD 例3.A 例4.CD 例5.D 例6.C 例7.B基础训练1.CD 2.CD 3.D 4.D 5.AB 6.AB 7.C8.(1)碱性A2—+ H2O HA—+ OH—(2)< ,H2A第一步电离出的H+ ,对HA—的电离起到抑制作用,使HA—更难电离出H+(3)c(Na+)> c(HA—)> c(H+ )> c(A2—)> c(OH—)9.(1)PH == 7.5 (2)PH == 13能力提高1.B 2.B 3.B 4.B 5.C 6.A 7.B8.(1)①有无色无味气体生成;②溶液颜色变深,产生红褐色胶体(久置有红褐色沉淀);Fe3+ + 3H2O Fe(OH)3 + 3H+ CaCO3 + 2H+ === Ca2+ + H2O + CO2↑(2)C(3)①Fe(OH)30.06mol ②0 < X ≤0.6。