电解质溶液和离子平衡
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电解质溶液的浓度计算方法化学中,电解质溶液指的是含有电离物质(即能够生成离子的化合物)的溶液。
在测量、制备和调节电解质溶液中离子的浓度时,需要使用一些特定的计算方法。
本文将介绍一些常见的电解质溶液浓度计算方法,帮助大家更好地理解电解质溶液的性质。
1.电解质溶液的浓度表示电解质溶液的浓度通常用“摩尔浓度”(M)来表示。
1摩尔浓度电解质溶液指的是1升溶液中含有1摩尔的离子。
若某个化合物的摩尔质量为M,则其1摩尔占有的体积为Vm升。
据此,可以得出计算公式:M = n/Vm其中,n表示化合物的摩尔数,Vm表示1摩尔该化合物占有的溶液体积。
有时,为了方便计算,还会用用更为简便的表述方式——“克分数浓度”(w/w%)。
克分数浓度表示出1升溶液中某一种化合物所占的质量比。
若某种溶质的摩尔质量为M,其在1升溶液中的克分数浓度表示式为:w/w% = (m/M) x 100%其中,m表示该化合物在1升溶液中所占的质量(单位为克)。
2.多种离子的电解质浓度计算在电解质溶液中,一个化合物往往会分解成多种离子,也就意味着每种离子的浓度都需要单独计算。
例如,一些电解质溶液中,离子种类有Na+、Cl-和SO42-。
针对这样的情况,可以使用下列方法进行浓度计算。
2.1.离子浓度的计算在某些情况下,可以通过电解质分子流动速率和离子效应系数的转化来计算溶液中每种离子的浓度。
电解质在溶液中的电导率(Λ)可以用来计算离子移动度的次序。
若某种电解质在水中的电导率为Λ0,则其在溶液中的电导率为Λ。
任意离子浓度的表达式为:C = (Λ / Λ0) * C0其中,C0为电解质溶液的总浓度,Λ0表示电解质在水中的电导率、Λ表示溶液中电解质的电导率、C表示一个离子的浓度。
需要注意的是,公式并不是所有情况下都适用。
当电解质样品的浓度很高或溶液的温度很低时,离子间交互作用可能很大,从而导致误差。
2.2.溶液的离子平衡当电解质溶液中含有两种离子时,其离子平衡分析可以使用溶液的化学平衡原理来求解。
化学选修第3章《水溶液中的离子平衡》知识点总结一、电解质、非电解质,强弱电解质的比较1.电解质、非电解质的概念2.强电解质与弱电解质的概念3.强弱电解质通过实验进行判断的方法(以醋酸HAc为例):(1)溶液导电性对比实验:相同条件下,HAc溶液的导电性明显弱于强酸(盐酸、硝酸)(2)测0.01mol/L HAc溶液的pH>2(3)测NaAc溶液的pH值:常温下,pH>7(4)测pH=a的HAc稀释100倍后所得溶液pH<a+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10mL pH=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=13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,后者快特别提醒:1.SO2、NH3、CO2的水溶液虽然能导电,但它们仍属于非电解质。
2.电解质强弱的判断,关键是看电解质在水溶液中是否完全电离。
电解质电离程度与溶解度无直接关系,溶解度大的不一定是强电解质(如醋酸),溶解度小的不一定是弱电解质(如硫酸钡)。
3.电解质溶液导电性取决于溶液中自由移动离子浓度和离子所带电荷数的多少。
一般来说,相同浓度的强电解质的导电性明显强于弱电解质。
弱酸(碱)与弱碱(酸)反应生成了强电解质,溶液的导电性明显增强。
4.电解质的强弱与溶液的导电性没有直接的关系。
如难溶物BaCO 3,它溶于水的部分能完全电离,故属于强电解质,但溶液的导电性几乎为零。
二、弱电解质电离平衡及电离平衡常数要点一:影响电离平衡的因素:1.温度:升高温度,促进电离(因为电离过程吸热),离子浓度增大2.浓度:溶液稀释促进电离,离子浓度反而变小3.同离子效应:加入与弱电解质具有相同的离子的物质,将抑制电离,相关离子浓度增大;4.加入能反应的物质,促进电离,但相关离子浓度降低。
一、选择题(14×1'=14')1、一种酸的强度与它在水溶液中的哪一种数据有关?( )A 、浓度B 、活度C 、解离常数D 、解离度2、下列溶液中,H +浓度最大的是( )A 、1.0mol/L HAcB 、1.0mol/L H 3PO 4(K a,1=6.92×10-3)C 、0.40mol/L HC1D 、0.30mol/L H 2SO 43、对于强电解质溶液,下列说法错误的是( )A 、浓度越大,活度系数越大B 、浓度越大,活度系数越小C 、浓度极稀时,活度系数接近于1D 、活度系数越小,表观电离度也越小4、下列各组分子离子中,不属于共轭关系的是( )A 、HC1~C1-B 、H 2CO 3~CO 32-C 、H 2CO 3~HCO 3-D 、NH 4+~NH 35、乙酸在液氨和在液态HF 中分别是( )A 、弱酸和强碱B 、强酸和强碱C 、强酸和弱碱D 、弱酸和弱碱6、0.05mol/L HCN 溶液中,若有0.01%的HCN 解离,则HCN 的解离常数为( )A 、5×10-8B 、5×10-6C 、5×10-10D 、2.5×10-77、下列物质按碱性由弱到强排列顺序是( )A 、OH -<HPO 42-<NH 3<HSO 4-<H 2OB 、HPO 42-<OH -<NH 3<H 2O<HSO 4-C 、HSO 4-<H 2O<HPO 42-<NH 3<OH -D 、HPO 42-<OH -<H 2O<NH 3<HSO 4-8、将0.20mol NaOH 和0.20mol NH 4NO 3溶于足量水中,使溶液体积为1.0L ,则此溶液的pH 为( )A 、10.27B 、11.27C 、9.27D 、12.279、0.10mol/L HC1和0.10mol/L HAc 等体积混合,溶液中总的[H +]为( )A 、0.050mol/LB 、0.10mol/LC 、0.1013mol/LD 、0.0509mol/L10、已知K a (HAc)=1.76×10-5,K b (NH 3)=1.79×10-5,NH 4Ac 溶液的pH 为( )A 、明显>7B 、≈7C 、明显<7D 、=011、BaSO 4在下列哪种溶液中溶解度最大? ( )A 、1mol/L NaC1B 、1mol/L H 2SO 4C 、2mol/L BaC12D 、纯水12、难溶硫化物如FeS 、CuS 、ZnS 等有的溶于盐酸溶液,有的则不溶,主要是因为它们的( )A 、酸碱性不同B 、溶解速度不同C 、K Sp 不同D 、晶体结晶不同。
一、实验目的(1)加深对弱电解质的解离平衡、同离子效应、盐类水解等基本概念的理解。
了解缓冲溶液的缓冲作用及配制。
(2)掌握难溶电解质的多相离子平衡及沉淀的生成和溶解的条件。
二、实验原理在弱电解质的解离平衡或难溶电解质的沉淀一溶解平衡体系中,加入与弱电解质或难溶电解质具有相同离子的易溶强电解质,则平衡向左移动,产生使弱电解质的解离度或难溶电解质的溶解度明显降低的现象,叫做同离子效应。
三、实验用品(仪器、药品)试管、药匙、氨水、醋酸铵固体、酚酞。
甲基橙、碘化铅。
碘化钾。
四、实验内容及操作步骤(l)在小试管中加入1cm30.lmol·dm-3NH3水溶液和1滴酚酞指示剂,观察溶液颜色。
再加入少许NH4Ac晶体,振荡使其溶解,观察溶液颜色的变化并进行解释(2)自己设计一实验,验证同离子效应使HAc溶液中的H+浓度降低。
(3)在试管中加入3滴PbI2饱和溶液,加入2滴0.lmol·dm-3KI溶液。
观察现象,解释之。
五、实验现象及结论(l)在小试管中加入1cm30.lmol·dm-3NH3水溶液和1滴酚酞指示剂,观察溶液颜色。
再加入少许NH4Ac晶体,振荡使其溶解,因同离子效应OH-浓度降低,碱性降低,红色溶液颜色变浅或褪去,(2)自己设计一实验,验证同离子效应使HAc溶液中的H+浓度降低。
在小试管中用滴管加入1毫升0.1摩尔/升醋酸水溶液和1滴甲基橙指示剂,因醋酸溶液呈酸性,使甲基橙溶液有无色变为红色。
再用药匙向小试管中加入少许醋酸铵晶体,振荡使其溶解,因同离子效应,氢离子浓度降低,酸性降低,橙红色溶液颜色变为橙黄色或黄色。
(3)在试管中加入3滴PbI2饱和溶液,加入2滴0.lmol·dm-3KI溶液。
有黄色沉淀碘化铅生成。
一、实验目的(1)加深对弱电解质的解离平衡、同离子效应、盐类水解等基本概念的理解。
了解缓冲溶液的缓冲作用及配制。
(2)掌握难溶电解质的多相离子平衡及沉淀的生成和溶解的条件。
举例说明弱电解质在溶液中的电离平衡及其移动以醋酸(CH3COOH)为例,其在溶液中的电离平衡可以表示为:CH3COOH+H2O⇌CH3COO-+H3O+
这个电离平衡可以理解为:醋酸在溶液中部分电离为离子,同时离子也会结合成醋酸分子。
这个平衡可以受到多种因素的影响,包括温度、浓度和同离子效应等。
1.温度:电离过程是吸热过程,因此升温会使平衡向右移动,即增加电离程度。
简记为“越热越电离”。
2.浓度:在稀释溶液时,离子浓度一般会减小,平衡向右移动,即“越稀越电离”。
3.同离子效应:向醋酸溶液中加入醋酸钠晶体,增大了CH3COO-的浓度,平衡左移,电离程度减小;加入稀盐酸,平衡也会左移。
4.能反应的物质:向醋酸溶液中加入锌或NaOH溶液,平衡右移,电离程度增大。
以上信息仅供参考,如果还有疑问,建议查阅化学书籍或咨询专业化学专业人士。