用动态平衡观点解决化学问题
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化学反应中的动态平衡和稳态分析化学反应是化学学科的核心内容之一,它代表了物质在化学变化中所表现出的本质特性。
在反应中,反应物被转化为产物,这个转化过程是迅速的,但实际上这个过程是与时间有关的,而且在某些情况下,这个转化过程并不会达到完全转化的程度。
因此,在化学反应中,我们需要研究动态平衡和稳态分析等概念。
动态平衡的概念动态平衡是指化学反应在反应物和产物浓度之间达到一种平衡状态的情况。
这种平衡是一个动态过程,反应物和产物之间的反应速率相等,在此期间,无论是反应物还是产物的浓度,都是不会发生常数性当量变化的。
这个平衡状态可以用化学反应的平衡常数K来描述。
动态平衡是一种特殊的平衡状态,它仅仅限于在一定的条件下,才能达到平衡。
这些条件包括反应物和产物的浓度,温度和压力等因素。
在这些条件下,当反应物和产物浓度达到一定比例时,这个反应就会达到动态平衡状态。
动态平衡的特点动态平衡有着很多独特的特点。
首先,它是一个动态的过程,而不是一个静态的状态。
其次,它是在一定条件下达到的,在这些条件改变的情况下,平衡状态也会相应发生变化。
最后,动态平衡的达成是一个双向的过程,即反应物和产物之间相互转化。
稳态分析的概念稳态分析是一种描述反应动力学过程的方法。
它是通过测量反应物和产物的浓度的变化以及能量的变化来刻画反应的特性。
这种分析方法可以直接反映出反应的本质特性,还可以用来探索反应机理和反应速率等参数,从而加深对反应基本原理的理解。
稳态分析的步骤和方法稳态分析的核心是测量反应物和产物的浓度变化以及能量的变化,并利用这些数据来探索反应的特性。
其主要的步骤包括测量反应物和产物的浓度变化,定量计算反应速率和反应动力学参数,以及利用这些参数来探索反应的本质特性。
例如,考虑以下反应:A +B → C稳态分析的第一步是测量反应物A和B的浓度,以及产物C 的浓度。
通过测量这些浓度的变化,可以计算出反应速率。
根据反应速率的计算结果,可以定量分析反应动力学参数,如反应平衡常数、反应速率常数和反应级数等。
人教版高一化学化学平衡与动态平衡的调节高中化学课程是学生们在学习科学方面的重要一环。
其中,化学平衡与动态平衡的调节是一个重要的主题。
本文将围绕人教版高一化学教材中对化学平衡与动态平衡的调节进行探讨。
一、化学平衡的基本概念化学平衡是指化学反应达到一种动态平衡状态,反应物和生成物之间的浓度保持相对稳定。
根据动态平衡的特点,反应物和生成物的浓度虽然没有发生改变,但是它们之间的转化仍然持续进行。
化学平衡的调节主要通过以下几个方面来实现。
二、浓度对化学平衡的调节浓度是指单位体积中存在的物质的量。
当反应物浓度增加时,反应速率会增加,反之亦然。
通过增加或减小反应物的浓度,可以改变反应速率,从而调节化学平衡。
三、温度对化学平衡的调节温度是控制反应速率最常用的方法之一。
根据热力学原理,温度升高时,反应速率会加快,而温度降低则会使反应速率变慢。
因此,通过调节温度,可以改变反应的平衡位置。
四、压力对化学平衡的调节对于气体反应来说,压力也是影响反应速率和平衡位置的重要因素。
在气体反应中,当压力增加时,反应物浓度会增加,反应速率也会随之增加。
反之,当压力降低时,反应速率会减小。
通过改变反应体系的压力,可以调节化学平衡。
五、催化剂对化学平衡的调节催化剂是一种可以改变反应速率的物质,但是催化剂并不参与化学反应本身。
通过存在催化剂,反应物可以更容易地转化为生成物,从而提高反应速率。
催化剂的使用可以改变化学平衡的位置和速率。
综上所述,化学平衡与动态平衡的调节是一个相对复杂的过程,包括浓度、温度、压力和催化剂等因素的综合作用。
在化学教学中,要求学生理解并掌握这些调节方法的应用,从而加深对化学平衡与动态平衡的理解。
通过本文的论述,人教版高一化学教材中关于化学平衡与动态平衡的调节方法得到了全面的阐释。
在学习化学平衡与动态平衡的过程中,学生可以根据这些调节方法来分析和解决问题,提高问题解决的能力和科学思维能力。
化学平衡动态调整方法研究化学平衡是化学反应中物质浓度达到稳定状态的过程。
在实际应用中,我们经常需要调整化学平衡,以满足特定的需求。
本文将探讨一些常见的化学平衡动态调整方法。
一、温度调整法温度是影响化学反应速率的重要因素之一。
根据Le Chatelier原理,当温度升高时,反应速率会增加,平衡位置会向反应生成物的一侧移动。
相反,当温度降低时,反应速率会减慢,平衡位置会向反应物的一侧移动。
通过控制反应温度,我们可以调整化学平衡。
例如,在工业生产中,合成氨的反应是一个重要的例子。
该反应的平衡位置在较低的温度下偏向反应生成物一侧。
为了提高产量,我们可以通过提高温度来推动反应向生成物一侧移动。
然而,温度的调整需要谨慎进行,因为过高的温度可能导致副反应的发生,从而降低产量。
二、压力调整法压力是另一个能够影响化学平衡的因素。
对于气相反应而言,当压力增加时,平衡位置会向物质分子数较少的一侧移动,以减少压力。
相反,当压力降低时,平衡位置会向物质分子数较多的一侧移动,以增加压力。
通过调整压力,我们可以实现化学平衡的动态调整。
例如,合成甲醇的反应是一个重要的工业过程。
该反应在较高的压力下有利于反应生成物的形成。
因此,通过增加反应容器内的压力,我们可以促进甲醇的合成。
三、浓度调整法浓度是影响化学平衡的另一个重要因素。
根据Le Chatelier原理,当某种物质浓度增加时,平衡位置会向该物质的一侧移动,以减少浓度。
相反,当某种物质浓度降低时,平衡位置会向该物质的一侧移动,以增加浓度。
通过调整反应物或生成物的浓度,我们可以实现化学平衡的动态调整。
例如,酸碱中和反应是一个常见的化学平衡反应。
当我们需要增加酸的浓度时,可以向反应体系中加入更多的酸。
反之,如果我们需要增加碱的浓度,可以向反应体系中加入更多的碱。
四、催化剂的使用催化剂是一种能够加速化学反应速率的物质。
在化学平衡中,催化剂的使用可以调整平衡位置,使反应更快达到平衡。
用平衡移动的观点解释碳酸钙的溶解与生成全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:平衡移动是指在动态平衡下,物质在不同相之间的转化过程。
碳酸钙的溶解与生成是一个典型的平衡移动过程,其中涉及到碳酸钙在水中的溶解和生成反应。
碳酸钙(CaCO3)是一种常见的无机盐类化合物,其溶解与生成反应在自然界中广泛存在,比如在海洋中海洋生物壳体的形成过程中就涉及到了碳酸钙的溶解与生成。
本文将从平衡移动的观点解释碳酸钙的溶解与生成过程。
首先我们来看碳酸钙在水中的溶解过程。
碳酸钙在水中溶解的过程可以描述为:CaCO3(s) ⇌ Ca2+(aq) + CO32-(aq)在这个过程中,固体的碳酸钙溶解成为溶液中的Ca2+和CO32-离子。
在这个溶解过程中,有些碳酸钙溶解,同时也有一部分Ca2+和CO32-离子再结合形成固体的碳酸钙,这就是平衡移动的过程。
当溶液中Ca2+和CO32-离子达到一定浓度时,就会出现碳酸钙的生成反应,使得溶解和生成过程达到动态平衡。
碳酸钙的生成反应可以描述为:在生成反应中,溶液中的Ca2+和CO32-离子再结合形成固体的碳酸钙。
当生成反应发生时,固体的碳酸钙会逐渐沉淀出来,并最终达到平衡状态。
在碳酸钙的溶解与生成过程中,影响这个平衡移动的因素有很多。
其中最主要的因素是温度和溶液的pH值。
温度的变化会影响反应速率,例如在高温下碳酸钙的溶解速度会增加;而溶液的pH值则会影响Ca2+和CO32-离子的浓度,从而影响碳酸钙的溶解与生成过程。
溶液中其他离子的存在也会对碳酸钙的溶解与生成过程产生影响。
比如在海水中,除了Ca2+和CO32-离子外,还有很多其他离子存在,这些离子可能与Ca2+和CO32-离子发生竞争反应,从而影响碳酸钙的溶解与生成过程。
碳酸钙的溶解与生成是一个动态的平衡移动过程,受到多种因素的影响。
通过了解这个过程,我们可以更好地理解自然界中的化学反应以及生物体内的代谢过程,为环境保护和生物科学研究提供重要的参考。
高中化学如何解决动态平衡问题动态平衡是高中化学中一个重要的概念,指的是在化学反应中,反应物与生成物浓度之间的平衡状态。
解决动态平衡问题需要掌握一些关键的解题技巧和方法。
本文将介绍一些常见的动态平衡问题,并提供相应的解题思路和策略,帮助高中学生和他们的父母更好地理解和应对这一问题。
一、平衡常数的计算平衡常数是描述化学反应平衡状态的数值,通常用K表示。
在解决动态平衡问题时,计算平衡常数是一个重要的步骤。
以酸碱中和反应为例,假设有一个酸碱反应方程式:HA + OH- ⇌ H2O + A-,我们需要计算该反应的平衡常数K。
解题思路:首先,根据反应方程式,写出反应物和生成物的浓度表达式。
在此例中,反应物为HA和OH-,生成物为H2O和A-。
其次,根据反应物和生成物的浓度表达式,写出平衡常数表达式K。
对于该反应,平衡常数K = [H2O][A-]/[HA][OH-]。
举一反三:通过这个例子,我们可以看出,计算平衡常数的关键是写出反应物和生成物的浓度表达式,并根据它们计算平衡常数表达式。
在解决其他类型的动态平衡问题时,也可以采用类似的方法。
二、平衡常数与反应方向的关系在动态平衡中,平衡常数与反应方向之间存在着密切的关系。
解决动态平衡问题时,我们需要了解平衡常数与反应方向之间的关系,并根据这一关系来分析和判断问题。
解题思路:平衡常数K的数值越大,说明反应向生成物的方向偏移;反之,K 的数值越小,说明反应向反应物的方向偏移。
根据这一关系,我们可以判断反应的偏向,从而得出相应的结论。
举一反三:在解决其他类型的动态平衡问题时,也可以根据平衡常数与反应方向的关系来分析和判断问题。
这对于理解和解决动态平衡问题非常有帮助。
三、影响平衡位置的因素在化学反应中,有许多因素可以影响平衡位置,例如温度、压力、浓度和催化剂等。
解决动态平衡问题时,我们需要了解这些因素对平衡位置的影响,并根据具体情况进行分析和判断。
解题思路:首先,了解不同因素对平衡位置的影响。
动态平衡与化学反应反应速率与反应平衡动态平衡与化学反应:反应速率与反应平衡化学反应是物质转化的基本过程,而动态平衡是一种特殊的反应状态。
在化学反应中,反应速率与反应平衡是两个重要的概念。
本文将探讨动态平衡的概念以及反应速率与反应平衡之间的关系。
一、动态平衡的概念动态平衡指的是在封闭系统中化学反应进行到一定程度后,反应物的浓度以及产物的浓度不再发生明显变化,但反应仍在进行。
反应的正反两个方向仍然进行着,但两个方向的反应速率相等。
这种状态下,我们称之为动态平衡。
在动态平衡下,反应物与产物之间的浓度比例保持不变。
这种情况下的反应速率并非为零,而是正反两个方向的反应速率相互抵消,达到了动态平衡。
二、反应速率与反应平衡反应速率指的是化学反应中,反应物转化为产物的速度。
反应速率受到多种因素的影响,如反应物的浓度、温度、催化剂等。
在动态平衡中,虽然反应速率不为零,但正反两个方向的反应速率相等,即正向反应与逆向反应的速率一样。
这是因为动态平衡下体系中的反应物浓度不再发生明显变化。
当外界条件发生变化时,如改变反应物浓度、温度等,体系将不再处于动态平衡状态,反应速率将重新调整以适应新的条件。
这种调整过程称为“平衡移位”。
平衡移位使得体系重新达到新的动态平衡。
三、影响反应速率与反应平衡的因素1. 反应物浓度:反应物浓度的增加会提高反应速率,因为反应物浓度的增加会增加反应物之间的碰撞频率,从而促进反应。
在动态平衡下,改变反应物浓度会导致平衡移位,使体系重新达到新的平衡。
2. 温度:温度的升高会增加反应速率,因为温度的升高会增加反应物的平均动能,使分子运动更加剧烈,碰撞概率增大。
在动态平衡下,改变温度会引起平衡移位,以达到新的平衡。
3. 催化剂:催化剂可以降低反应的活化能,从而提高反应速率。
催化剂本身在反应过程中不参与化学变化,所以在动态平衡下,催化剂并不会改变平衡位置。
四、应用:化学工业中的动态平衡动态平衡的概念在化学工业中具有重要意义。
化学反应的动态平衡原理
动态平衡原理是一种可以用来解释一些化学反应中物质浓度变化情况的理论,
它比较直观地描述了一个化学反应过程的状态,以及驱动这个反应系统发生变化的原因,从而判断反应系统何时处于动态平衡状态,以及影响反应速率的因素有哪些。
动态平衡原理指出,在动态平衡状态下,反应物的浓度是定值,且在给定的条
件下是不会改变的,而往往是被维持在一定的比例。
因此,反应系统中反应物之间的平衡形成的物化态的分布是动态不变的,即反应系统中的浓度比例也会发生变化的可能性较小。
另外,反应物在系统没有外力入侵的情况下不会改变,即反应速率也会保持不变。
同时,动态平衡原理认为,影响反应系统的动态平衡的因素很多,其中主要有:(1)冷却时间:当反应系统的冷却时间越长,激发的能量就越低,从而影响到反
应系统的动态平衡;(2)活化能:反应系统的活化能增加,反应物的活化能就会
随之增加,从而影响到反应系统的动态平衡;(3)温度及压力:反应系统温度及
压力的变化会影响到反应系统的动态平衡;(4)反应物浓度:反应系统中反应物
浓度的变化也会影响到反应系统的动态平衡。
此外,也可以利用动态平衡原理来分析某些化学反应的温度及压力变化情况,
以及影响反应速率的因素等问题,从而可以指导实验室中反应系统的实验设计和优化。
总之,动态平衡原理是一种能够广泛应用于化学反应研究中的有用理论,它可
以解释反应物浓度的变化,以及影响反应系统中反应速率的因素,从而为反应实验的实施提供技术支持和有效指导。
化学反应平衡的动态平衡化学反应平衡是我们学习化学时经常接触的概念。
在这个过程中,反应物和产物之间的反应速率相等。
而当化学反应达到平衡时,它并不是一个静态的状态,而是一个动态的状态,我们称之为动态平衡。
什么是动态平衡?动态平衡是指,在一个封闭系统中,反应物和产物之间的化学反应速率达到了相等状态,但是该状态仍然在不断变化中。
这意味着,尽管反应物和产物之间的反应速率是相等的,但它们仍在不断转化为彼此,并且化学平衡的状态只有当各种物质浓度保持不变的情况下才能维持。
化学反应平衡的动态平衡是由反应物之间的分子碰撞所决定的。
在反应开始时,反应物之间的反应速率是极快的,然而由于产生的产物数量的增加,反应过程逐渐降低到一定比例,这个比例就是反应的化学平衡。
反应物继续碰撞,但它们变成产物的速率与产物变成反应物的速率是相等的,这就保持了化学反应的平衡。
动态平衡的特征除了上述的物质浓度不变之外,动态平衡还有一些其他的重要特征。
其中:1. 可逆性:化学反应平衡是一种可逆性反应,如果反应物中任何一个物质的浓度增加或者减少,它都将导致化学反应的方向改变。
2. 受温度影响:温度对于动态平衡的影响非常大。
在某些情况下,升高温度可以加速化学反应,但在另外一些情况下,升高温度会使反应方向向左或向右移动。
3. 受浓度影响:在动态平衡的过程中,任何一个反应物或者产物的浓度增加都会使远离浓度增加的方向移动,反之亦然。
4. 受压力影响:对于气体的动态平衡反应,改变气压会对反应方向产生影响。
如果气压增加,反应方向就会向压力高的方向移动。
为什么动态平衡对于化学反应很重要?动态平衡对于化学反应很重要,因为它是实现化学平衡的基础。
在化学反应中,有些反应物会完全转化为产物,但更多的情况是,它们之间的反应速率达到了一种相对平衡。
动态平衡的理解能力对于我们解释化学现象和预测化学反应很重要。
例如,我们可以用这个概念来解释为什么通过改变反应物浓度可以促进或者抑制反应的发生。
化学反应中的动态平衡及其移动化学反应是指一种物质转化为另一种物质的过程。
在化学反应中,物质的摆动呈现一种动态平衡的状态,即产品和反应物之间的比例关系在一定程度上保持稳定。
本文将以大自然中的化学反应为例,介绍动态平衡的概念及其移动。
一、动态平衡的概念动态平衡是指化学反应中达到一种平衡状态,反应物转化为产物的速度与产物向反应物转化的速度相等的状态。
在这种状态下,反应物和产物的浓度不发生显著的变化,也就是说,反应物和产物的浓度保持相对稳定。
在大自然中,有许多反应都是以动态平衡的状态进行的。
例如,氮气与氢气可以反应生成氨气:N2(g) + 3H2(g) ⇌ 2NH3(g)这个反应可以在高温和高压下进行。
反应初期,氮气和氢气的浓度互不相等,反应物被消耗后,反应速率逐渐下降,最终达到一种平衡状态,其中氮气、氢气和氨气之间的比例保持稳定。
此时,反应速度几乎为零,称为动态平衡状态。
二、动态平衡的移动动态平衡状态是化学反应的一个重要特征,它可以在一定条件下移动。
也就是说,通过改变反应物和产物的浓度、温度、压力等条件,可以促使反应达到新的平衡状态。
1. 浓度对平衡的影响反应物和产物的浓度是影响动态平衡的关键因素之一。
当反应物的浓度增加时,反应物转化为产物的速率就会增加,同时,产物向反应物转化的速度会减慢,导致平衡状态向产物的方向移动。
如果反应物的浓度减少,则平衡状态向反应物的方向移动。
这个过程被称为浓度效应。
例如,将硫酸和水反应生成硫酸溶液时,反应式为:H2SO4(l) + H2O(l) → H3O+(aq) + HSO4-(aq)在原始状态下,反应物和产物的浓度相等。
如果我们向溶液中加入更多的硫酸,则平衡状态向产物的方向移动,产生更多的氢离子和硫酸根离子。
反之,如果我们增加水的浓度,则平衡状态向反应物的方向移动,产生更多的硫酸和水。
2. 温度对平衡的影响温度是影响动态平衡的另一个重要因素。
在一定温度下,反应物和产物之间的比例保持稳定。
化学反应中的化学平衡反应物与生成物的动态平衡化学反应是指物质之间的相互作用,通过化学反应,反应物会转化为生成物。
然而,在大多数情况下,反应物不会完全转化为生成物,而是达到了一种动态平衡的状态。
化学平衡是指反应物与生成物的浓度达到一种稳定状态,反应物与生成物的速率达到了动态平衡。
化学平衡是在封闭系统中发生的,封闭系统意味着反应所在的系统中没有物质进入或者流失。
在这种系统中,化学反应会持续进行,直到反应物与生成物的浓度达到稳定状态。
动态平衡是指在化学反应过程中,反应物与生成物的浓度保持不变,虽然反应仍然在进行,但反应物与生成物之间的相对浓度保持在一个固定的比例范围内。
当反应达到动态平衡时,反应物与生成物的速率相等,这意味着反应物转化为生成物的速率与生成物转化为反应物的速率相等。
化学平衡是由反应物与生成物之间相互作用引起的。
在一个化学反应中,反应物会相互碰撞并发生相互作用,形成生成物。
然而,生成物又会与反应物进行逆反应,将生成物转化回反应物。
在反应物和生成物之间,达到了一种动态平衡的状态。
影响化学平衡的因素有很多,其中一个重要的因素是温度。
温度的变化可以改变反应物与生成物之间的速率,进而改变化学平衡的位置。
当温度升高时,反应物转化为生成物的速率会增加,化学平衡向生成物的一侧移动。
相反,当温度降低时,反应物转化为生成物的速率会减慢,化学平衡向反应物的一侧移动。
除了温度,浓度也会影响化学平衡的位置。
当反应物浓度增加时,反应物转化为生成物的速率会增加,化学平衡向生成物的一侧移动。
相反,当生成物浓度增加时,生成物转化为反应物的速率会增加,化学平衡向反应物的一侧移动。
此外,反应物与生成物之间的压力变化也可以影响化学平衡的位置。
当压力增加时,反应物的浓度相对较高,反应物分子之间的碰撞次数增多,反应物转化为生成物的速率也会增加,化学平衡向生成物的一侧移动。
相反,当压力降低时,生成物的浓度相对较高,生成物转化为反应物的速率增加,化学平衡向反应物的一侧移动。
用动态平衡观点解决化学问题化学平衡移动原理适用于一切平衡体系(化学平衡、电离平衡、水解平衡、沉淀溶解平衡等),高考复习过程中一定要通过解决问题的训练,有意识地帮助学生将化学学科知识的学习与学科基本观念的形成进行有机融合,构建动态平衡观,感悟解决化学问题的思想方法,最终转化为自主学习的能力。
例1.今有甲、乙、丙三瓶等体积、浓度均为0.1 mol·L-1的新制氯水。
如果在甲瓶中加入少量的NaHCO3晶体(m mol),在乙瓶中加入少量的NaHSO3晶体(m mol),丙瓶不加任何物质,片刻后,甲、乙、丙三瓶溶液中HClO的物质的量浓度大小关系是(溶液体积变化忽略不计)( )A.甲=乙>丙B.甲>丙>乙C.丙>甲=乙D.乙>丙>甲解析:由于氯水中存在平衡:Cl2+H2O HCl+HClO,可结合平衡观的应用,加深理解氯水多重性的认识。
因酸性HClO<H2CO3<HCl,所以NaHCO3只与HCl反应而不与HClO 反应,加入少量NaHCO3晶体,使上述平衡向右移动,HClO浓度增加。
加入少量NaHSO3晶体,由于NaHSO3还原性较强,Cl2可与NaHSO3发生氧化还原反应:2Cl2+2NaHSO3+2H2O===Na2SO4+4HCl+H2SO4,使上述平衡向左移动,HClO浓度降低。
丙瓶不加任何物质,处于平衡状态,HClO的物质的量浓度不变,排列居中,故选项B正确。
例2.向一定量的饱和NaOH溶液中加入少量Na2O2固体,恢复到原来温度时,下列说法中正确的是( )①溶液中的Na+总数不变②单位体积内的OH-数目减少③溶质的物质的量浓度不变④溶液的质量不变⑤有晶体析出⑥有气泡产生A.①③⑥B.②⑤⑥C.③⑤⑥D.①③④解析:由于饱和NaOH溶液中存在溶解平衡:NaOH(s)Na++OH-,当Na2O2投入NaOH溶液中,实际是Na2O2与水反应:2H2O+2Na2O2===4NaOH+O2↑,消耗溶液中的溶剂水,并放出O2。
Na+和OH-浓度增大,溶解平衡向左移动,有NaOH晶体析出,且溶液质量减少;又因原溶液是饱和的且温度不变,NaOH溶解度不变,因而析出晶体后的NaOH溶液仍是饱和的,其浓度不变。
故选项C正确。
例3.某同学在实验室进行了如图所示的实验,下列说法中错误的是()A.利用过滤的方法,可将Z中固体与液体分离B.X、Z烧杯中分散质相同C.Y中反应的离子方程式为:3CaCO3+2Fe3++3H2O===2Fe(OH)3+3CO2↑+3Ca2+D.Z中分散系能产生丁达尔效应解析:由于FeCl3溶液中存在水解平衡:Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+,溶液呈酸性,加入石灰石时发生反应:CaCO3+2H+===CO2↑+Ca2++H2O,促使Fe3+的水解平衡右移,生成较多的Fe(OH)3,从而在Z烧杯中形成氢氧化铁胶体并残留有未溶解的石灰石。
因氢氧化铁胶体可透过滤纸而石灰石固体不能透过,故可以利用利用过滤的方法分离,A选项正确;X烧杯中的分散质为氯化铁,Z烧杯中的分散质为氢氧化铁胶粒,故B选项错;根据以上水解平衡结果生成氢氧化铁胶体,两式相加得Y中反应的离子方程式为:3CaCO3+2Fe3++3H2O===2Fe(OH)3+3CO2↑+3Ca2+,故C选项正确;该分散系为胶体,能产生丁达尔效应,D选项正确。
正确答案选B。
例4.25℃时,K sp[Mg(OH)2]=5.61×10-12,K sp[MgF2]=7.42×10-11。
下列说法正确的是( ) A.25℃时,饱Mg(OH)2溶液与饱和MgF2溶液相比,前者的[Mg2+]大B.25℃时,在Mg(OH)2的悬浊液加入少量的NH4Cl固体,[Mg2+]增大C.25℃时,Mg(OH)2固体在20 mL 0.01mol·L-1氨水中的K sp比在20 mL 0.01mol·L-1NH4Cl溶液中的K sp小D.25℃时,在Mg(OH)2的悬浊液加入NaF溶液后,Mg(OH)2不可能转化成为MgF2解析:由于Mg(OH)2和MgF2的饱和溶液或悬浊液中均存在沉淀溶解平衡:Mg(OH)2Mg2++2OH-,MgF2Mg2++2F-,题给Mg(OH)2的溶度积小,所以其饱和溶液中的Mg2+浓度要小一些,选项A错误;在Mg(OH)2的悬浊液加入少量的NH4Cl固体,由于NH4+可以直接与Mg(OH)2平衡中的OH-结合生成水,从而促使Mg(OH)2的平衡正向移动,[Mg2+]增大,选项B正确;由于K sp仅与温度有关,与溶液中离子浓度的大小、难溶电解质的量的多少等无关,选项C错误;因为K sp[Mg(OH)2]和K sp(MgF2)相差不大,在Mg(OH)2悬浊液中加入NaF,当[Mg2+]·[F-]2>7.42×10-11时,生成MgF2沉淀,Mg(OH)2的平衡正向移动,故Mg(OH)2可以转化为MgF2,选项D错误。
正确答案选B。
例5.下列溶液中微粒的物质的量浓度关系不正确的是()A.pH=2的HA溶液与pH=12的MOH溶液任意比混合:[H+]+[M+]=[OH-]+[A-]B.Na2CO3溶液:[OH-]﹣[H+]=[HCO3-]+2[H2CO3]C.物质的量浓度相等的CH3COOH和CH3COONa溶液等体积混合:[CH3COO-]+2[OH-]=2[H+]+[CH3COOH]D.25℃时,pH=4.75、浓度均为0.1mol·L-1的CH3COOH、CH3COONa混合液:[CH3COO-]+[OH-]<[CH3COOH]+[H+]解析:选项A中无论HA和MOH是强电解质还是弱电解质,所得溶液一定呈电中性,必然存在电荷守恒关系:[H+]+[M+]=[OH-]+[A-],选项A正确。
Na2CO3溶液中存在如下水解平衡和水的电离平衡:CO32-+H2O HCO3-+OH-,HCO3-+H2O H2CO3+OH-,H2O H++OH-,由三个平衡式可知水提供的质子总数等于CO32-水解生成HCO3-、H2CO3结合的质子与溶液中实际存在的质子总和,质子守恒式为:[OH-]=[HCO3-]+2[H2CO3]+[H+],选项B正确。
等量的CH3COOH、CH3COONa混合液存在如下水解平衡和电离平衡:CH3COOHCH3COO-+H+,CH3COO-+H2O CH3COOH+OH-,H2O H++OH-,由三个平衡式知CH3COOH既提供质子,同时又是结合质子的产物,无法直接得出质子守恒式。
根据电荷守恒:[Na+]+[H+]=[CH3COO-]+[OH-]和物料守恒:2[Na+]=[CH3COO-]+[CH3COOH],可得质子守恒式为:2[H+]+[CH3COOH]=2[OH-]+[CH3COO-],选项C正确。
CH3COOH、CH3COONa混合液的pH=4.75,溶液呈酸性,说明CH3COOH的电离程度大于CH3COO-的水解程度,观察上述CH3COOH电离和CH3COO-水解的两个平衡式可知:[CH3COO-]+[OH-]>[CH3COOH]+[H+],选项D错误。
训练:1.(2011重庆卷)对滴有酚酞试液的下列溶液,操作后颜色变深的是()A.明矾溶液加热B.CH3COONa溶液加热C.氨水中加入少量NH4Cl固体D.小苏打溶液中加入少量NaCl固体解析:明矾溶液中存在Al3+的水解平衡:Al3++3H2O Al(OH)3+3H+,加热时平衡右移,酸性会增强,酸性对酚酞试液不显色,选项A不正确;CH3COONa溶液中存在水解平衡:CH3COO-+H2O CH3COOH+OH-,加热时平衡右移,碱性会增强,所以溶液颜色会变深,选项B正确;氨水中存在下列电离平衡:NH3·H2O NH4++OH-,加入少量NH4Cl 固体,会增大NH4+的浓度,平衡左移,抑制氨水的电离,降低碱性,颜色会变浅,选项C 不正确;NaHCO3溶液中HCO3-同时电离和水解平衡:HCO3-H++CO32-,HCO3-+H2O H2CO3+OH-。
由于水解程度大于电离程度,所以NaHCO3溶液显弱碱性,但加入少量NaCl固体时,对两个平衡不会产生影响,即颜色不发生变化,选项D不正确。
答案:B2.(2011新课标全国卷)将浓度为0.1 mol·L-1HF溶液加水不断稀释,下列各量始终保持增大的是()A.c(H+) B.K a(HF) C.c(F-)/c(H+) D.c(H+)/c(HF)解析:HF溶液存在电离平衡:HF H++F-,加水促进HF的电离平衡向右移动,即电离程度增大,但电离平衡常数只与温度有关,所以选项B不变;稀释溶液,体积增大,c(H+)、c(F-)和c(HF)的浓度均降低,但由于稀释促进电离,HF分子数减少,H+离子数增加,c(H+)/c(HF)增大;同时考虑到水还存在电离平衡:H2O H++OH-,稀释到一定程度(即无限稀释时),c(H+)就不在发生变化,但c(F-)和c(HF)却一直会降低,故选项D符合题意。
答案:D3.(2010海南卷)光谱研究表明,易溶于水的S02所形成的溶液中存在着下列平衡:据此,下列判断中正确的是()A.该溶液中存在着SO2分子B.该溶液中H+浓度是SO32-浓度的2倍C.向该溶液中加入足量的酸都能放出SO2气体D.向该溶液中加入过量NaOH可得到Na2SO3、NaHSO3和NaOH的混合溶液解析:根据题设化学平衡知:该溶液中必含有SO2分子,选项A正确;根据分步电离平衡知:第二步电离的H+浓度远小于第一步电离的H+浓度,故该溶液中H+浓度远大于SO32-浓度的2倍,选项B错;向该溶液中加入足量的酸上述平衡左移会放出SO2气体,但+4价硫具有较强的还原性,若加入硝酸发生氧化还原反应生成硫酸,则不放出SO2气体,选项C 错;NaHSO3和NaOH混合可发生反应,该溶液中加入过量NaOH后,混合液中不含NaHSO3,选项D错。
答案:A4.用酒精灯加热蒸干下列物质的溶液然后灼烧,可得到该物质固体的是()A.AlCl3B.KMnO4C.Cu(NO3)2D.MgSO4解析:AlCl3溶液中存在以下水解平衡:AlCl3+3H2O Al(OH)3+3HCl,加热时HCl 从反应体系中脱离出来,使得水解平衡不断右移,当溶液蒸干时得到Al(OH)3固体,灼烧后得到的产物为Al2O3,故选项A错误;KMnO4溶液加热蒸干后得到KMnO4固体,对其灼烧时,KMnO4分解为K2MnO4、MnO2、O2,最终得到K2MnO4、MnO2固体,故选项B错误。