北京市一零一中学2013年高中化学竞赛 第8讲 电解质溶液和电离平衡
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第8讲 电解质溶液和电离平衡 【竞赛要求】 酸碱质子理论。
弱酸、弱碱的电离常数。
缓冲溶液。
利用酸碱平衡常数的计算。
溶度积原理及有关计算。
离子方程式的正确书写。
一、酸碱质子理论(Bronsted 理论) 酸使石蕊变红,有酸味; 碱使石蕊变蓝,有涩味。
当酸碱相混合时,性质消失。
Arrhenius)的电离学说,使人们对酸碱的认识发生了一个飞跃。
HA=H+ + A- 电离出的正离子全部是 H+ ;MOH=M+ + OH- 电离出的负离子全部是OH-。
进一步从平衡角度找到了比较酸碱强弱的标准,即、。
阿仑尼乌斯理论在水溶液中是成功的但其在非水体系中的适用性,却受到了挑战。
:,无法用的理论去讨论,因为根本找不到符合定义的酸和碱。
理论Bronsted)和英国化学家劳里(Lowry)于1923年分别提出了酸碱质子理论1、酸碱的定义 ,HSO,H2PO等都是酸,因为它们能给出质子;CN-,NH3,HSO,SO都是碱,因为它们都能接受质子。
为区别于阿仑尼乌斯酸碱,也可专称质子理论的酸碱为布仑斯惕酸碱。
由如上的例子可见,质子酸碱理论中的酸碱不限于电中性的分子,也可以是带电的阴阳离子。
若某物质既能给出质子,又能接受质子,就既是酸又是碱,可称为酸碱两性物质,如HCO等,通常称为酸式酸根离子。
2、酸碱的共轭关系 碱 + 质子,此式中的酸碱称为共轭酸碱对。
例如NH3是NH的共轭碱,反之,NH是NH3的共轭酸。
又例如,对于酸碱两性物质,HCO的共轭酸是H2CO3,HCO的共轭碱是CO。
换言之,H2CO3和HCO是一对共轭酸碱,HCO和CO是另一对共轭酸碱。
3、酸和碱的反应 碱1 + 酸2 例如: HCl + NH3 Cl- + NH H2O + NH3 OH- + NH HAc + H2O Ac-+ H3O+ H2S + H2O HS-+ H3O+ H2O + S 2- OH- + HS- H2O + HS- OH- + H2S 这就是说,单独一对共轭酸碱本身是不能发生酸碱反应的,因而我们也可以把通式:酸 碱 + H+ 称为酸碱半反应,酸碱质子反应是两对共轭酸碱对交换质子的反应;此外,上面一些例子也告诉我们,酸碱质子反应的产物不必定是盐和水,在酸碱质子理论看来,阿仑尼乌斯酸碱反应(中和反应、强酸置换弱酸、强碱置换弱碱)、阿仑尼乌斯酸碱的电离、阿仑尼乌斯酸碱理论的“盐的水解”以及没有水参与的气态氯化氢和气态氨反应等等,都是酸碱反应。
专题八电解质溶液和电离平衡学号姓名得分1、根据酸碱的质子理论,“凡是能给出质子[H]的分子或离子都是酸;凡是能结合质子的分子或离子都是碱。
”按这个理论,下列微粒:①HS,②CO3,③HPO4,④NH3,⑤OH,⑥H2O,⑦HCO3,⑧HAc,⑨KHSO4(1)只属于碱的微粒是:;(2)只属于酸的微粒是:;(3)属于两性的微粒是:。
(填编号)。
2、人体血液的pH值变化范围较小,pH值只能在7.0~7.8的范围内变化,否则将会有生命危险。
实验证明,在50 mL的血液中加入1滴(0.05 mL)10 mol·L 的盐酸时,pH值由7.4降至7.2,如果向50 mL、pH值为7.4的NaOH溶液中加入1滴(0.05mL)10 mol·L-1-1-2-2---+盐酸时,pH值大约将变为。
显然,人体血液具有的作用。
3、经测定,H2O2为二元弱酸,其酸性比碳酸弱,它在碱性溶液中极不稳定,易分解生成H2O 和O2。
若向Na2O2中通入干燥的CO2气体,Na2O2与CO2并不起反应。
(1)写出H2O2在水溶液中的电离方程式(2)用化学方程式表示Na2O2和潮湿的CO2气体反应的过程。
4、将食盐晶体与浓磷酸共热可得磷酸二氢钠与氯化氢气体;在磷酸二氢钠溶液中通入氯化氢气体又可得磷酸与氯化钠。
上述两反应是否矛盾?若不矛盾,试以平衡移动原理解释。
5、把0.10 mol CH3COONa加到1.0 L 0.10 mol·L CH3COOH溶液中(设加CH3COONa溶液体积不变),求溶液的pH(已知pKa= 4.74)。
6、已知Kb= 1.8 ×10,计算 0.10 mol·L 的 NH3·H2O 的 [OH];若向其中加入固体NH4Cl ,使[NH] 的浓度达到 0.20 mol·L ,求 [OH]。
7、已知硫酸的第一步电离(H2SO4 = H+HSO)是完全的,但第二步电离(HSO+-1+-1--5-1--1 H-1?2?+ SO24)并不完全。
电解质溶液及电离平衡课件集团标准化工作小组 [Q8QX9QT-X8QQB8Q8-NQ8QJ8-M8QMN]电解质溶液及电离平衡一、强电解质和弱电解质1.强、弱电解质强电解质:溶液和熔融状态下,完全电离的物质:如NaCl、Al(OH)3。
弱电解质:溶液和熔融状态下,不完全电离的物质:如H2S、H2CO3。
一般而言,强酸强碱和所有的盐都是强电解质,弱酸弱碱都弱电解质。
2.弱电解质的电离平衡⑴电离平衡:类似化学平衡反应,弱电解质的电离反应是可逆的。
当达到反应物和生成物的浓度不变时,达到平衡。
这个平衡是动态平衡的。
⑵电离平衡的特征:1、是一个可逆反应,在一定条件下,达到一个平衡点,有一个K值。
2、平衡受反应物和生成物的量的影响,当改变生成物和反应物的浓度时,平衡值也会改变。
3、电离反应是吸热反应,因此改变温度对平衡也有影响。
二、水的离子积和溶液的PH写出水的电离方程式。
在纯水及任何稀溶液中, 2H2O——H3O++OH- 可简写为:H2O—— H+ + OH-1、水的离子积常数25℃Kw = c(H+)·c(OH-)=10-14(常数)其中,25℃时,c(H+)=c(OH-)=10-7mol·L-1讨论:1、在纯水中加入酸(或碱)时,对水的电离有怎样的影响2、给纯水加热,其中c(H+)、c(OH-)如何变化3、在c(H+)=10-2的盐酸中,OH-浓度是多少其中水电离出来的H+浓度是多少2.溶液的酸碱性和PHPH = - lgc(H+)当C(H+)10—7mol/L PH 7 溶液呈酸性当C(H+)10—7mol/L PH 7 溶液呈中性当C(H+)10—7mol/L PH 7 溶液呈碱性讨论:1、常温下,稀溶液中,pH+pOH=2、你认c(H+)在什么范围内,用pH来表示溶液的酸碱性比较方便3、pH的测定方法:(1)广范pH试纸、精密pH试纸(2)酸碱指示剂 3)pH计石蕊5 ~ 8、酚酞8 ~10、甲基橙~红.紫.蓝无.粉红.红红.橙.黄4、PH相关计算例1:pH=12的NaOH溶液1mL加水稀释至100mL,pH ;pH=5的HCl 溶液1mL加水稀释至1000mL,pH 。
第8讲电离平衡新题赏析主讲教师:周业虹北京市化学特级教师新题赏析题一:(新课标I卷)已知K sp(AgCl)=1.56×10-10,K sp(AgBr)=7.7×10-13 ,K sp(Ag2CrO4)=9×10-11。
某溶液中含有Cl-、Br-和CrO42-,浓度均为0.010mol/L,向该溶液中逐滴加入0.010mol/L的AgNO3溶液时,三种阴离子产生沉淀的先后顺序为()A、Cl-、Br-、CrO42-B、CrO42-、Br-、Cl-C、Br-、Cl-、CrO42-D、Br-、CrO42-、Cl-题二:(新课标II卷)室温时,M(OH)2(s) M2+(aq)+2OH-(aq),K sp=a;c(M2+)=b mol·L-1时,溶液的pH等于()A. B. C.14+ D.14+题三:(山东卷)某温度下,向一定体积0.1mol/L醋酸溶液中逐滴加入等浓度的NaOH溶液,溶液中pOH(pOH=-lg[OH-])与pH的变化关系如图所示,则()A.M点所示溶液导电能力强于Q点B.N点所示溶液中c(CH3COO-)﹥c(Na+)C.M点和N点所示溶液中水的电离程度相同D.Q点消耗NaOH溶液的体积等于醋酸溶液的体积题四:(江苏卷)下列有关说法正确的是()A.反应NH3(g)+HCl(g)== NH4Cl(s)在室温下可自发进行,则该反应的△H<0B.电解法精炼铜时,以粗铜作阴极,纯铜作阳极C.CH3COOH 溶液加水稀释后,溶液中的值减小D.Na2CO3溶液中加入少量Ca(OH)2固体,CO32-水解程度减小,溶液的pH 减小题五:(北京卷)实验:①0.1mol·L-1AgNO3溶液和0.1mol·L-1NaCl溶液等体积混合得到浊液a,过滤得到滤液b和白色沉淀c;②向滤液b中滴加0.1mol·L-1KI溶液,出现浑浊;③向沉淀c中滴加0.1mol·L-1KI溶液,沉淀变为黄色。
高中化学知识点规律大全——电离平衡1.电离平衡[强电解质和弱电解质]强电解质弱电解质 概 念在水溶液里全部电离为离子的电解质 在水溶液里仅部分电离为离子的电解质化合物类型 含有离子键的离子化合物和某些具有极性键的共价化合物 某些具有极性键的共价化合物 所含物质 强酸、强碱、盐等 水、弱酸、弱碱电离情况完全电离,不存在电离平衡(电离不可逆) 不完全电离(部分电离),存在电离平衡联 系 都属于电解质说明 离子化合物在熔融或溶于水时离子键被破坏,电离产生了自由移动的离子而导电;共价化合物只有在溶于水时才能导电.因此,可通过使一个化合物处于熔融状态时能否导电的实验来判定该化合物是共价化合物还是离子化合物. [弱电解质的电离平衡](1)电离平衡的概念:在一定条件(如温度、压强)下,当电解质分子电离成离子的速率与离子重新结合成分子的速率相等时,电离过程就达到了平衡状态,这叫做电离平衡. (2)弱电解质的电离平衡的特点:电离平衡遵循勒夏特列原理,可根据此原理分析电离平衡的移动情况. ①电离平衡是动态平衡.电离方程式中用可逆符号“”表示.例如:CH 3COOH CH 3COO - + H +NH 3·H 2O NH 4+ + OH -②将弱电解质溶液加水稀释时,电离平衡向弱电解质电离的方向移动.此时,溶液中的离子数目增多,但电解质的分子数减少,离子浓度减小,溶液的导电性降低.③由于电离过程是吸热过程,因此,升高温度,可使电离平衡向弱电解质电离的方向移动.此时,溶液中离子的数目增多,离子浓度增大,溶液的导电性增强. ④在弱电解质溶液中,加入与弱电解质电离出相同的离子的强电解质时,使弱电解质的电离平衡向逆反应方向移动.例如,在0.1mol ·L -1”滴有氨水的溶液(显浅红色)中,存在电离平衡NH 3·H 2O NH 4+ + OH -.当向其中加入少量下列物质时:a . NH 4Cl 固体.由于增大了c(NH 4+),使NH 3·H 2O 的电离平衡逆向移动,c(OH -)减小,溶液红色变浅.b .NaOH 固体.NaOH 溶于水时电离产生的OH -抑制了NH 3·H 2O 的电离,从而使平衡逆向移动.[电离平衡常数] 在一定温度下,当弱电解质的电离达到平衡状态时,溶液中电离产生的各种离子浓度的乘积与溶液中未电离的弱电解质分子浓度的比值是一个常数,这个常数叫做电离平衡常数,简称电离常数.弱酸的电离常数用K a 表示,弱碱的电离常数用K b 表示. (1)电离平衡常数的表达式.①一元弱酸、一元弱碱的电离常数表达式: 例如,一定温度下CH 3COOH 的电离常数为:CH 3COOH CH 3COO - + H +)()()(33COOH CH c COO CH c H c Ka -+⋅=一定温度下NH 3·H 2O 的电离常数为:NH 3·H 2O NH 4+ + OH -)()()(234O H NH c OH c NH c Kb ⋅⋅=-+②多元弱酸的电离特点及电离常数表达式:a .分步电离.是几元酸就分几步电离.每步电离只能产生一个H +,每一步电离都有其相应的电离常数.b .电离程度逐渐减小,且K 1》K 2》K 3,故多元弱酸溶液中平衡时的H +主要来源于第一步.所以,在比较多元弱酸的酸性强弱时,只需比较其K1即可.例如25℃时,H 3PO 4的电离; H 3PO 4 H 2PO 4-+ H +343421105.7)()()(-+-⨯=⋅=PO H c H c PO H c KH 2PO 4-HPO 42- + H +842242102.6)()()(--+-⨯=⋅=PO H c H c HPO c KHPO42-PO 43- + H +132********.2)()()(--+-⨯=⋅=HPO c H c PO c K注意 a .电离常数表达式中各组分的浓度均为平衡浓度.b .多元弱酸溶液中的c(H +)是各步电离产生的c(H +)的总和,在每步的电离常数表达式中的c(H +)是指溶液中H+的总浓度而不是该步电离产生的c(H +). (2)电离常数的特征.同一弱电解质的稀溶液的电离常数的大小与溶液的浓度无关,只随温度的变化而变化.温度不变,K 值不变;温度不同,K 值也不同.但由于电离常数随温度的变化不大,在室温时,可不考虑温度对电离常数的影响. (3)电离常数的意义:①表明弱电解质电离的难易程度.K 值越大,离子浓度越大,该电解质越易电离;反之,电解质越难电离.②比较弱酸或弱碱相对强弱.例如在25℃时,HNO 2的K =4.6×10-4,CH 3COOH 的K =1.8×10-5,因此HNO 2的酸性比CH 3COOH 的酸性强.6.水的电离和溶液的pH [水的电离](1)水的电离方程式.水是一种极弱的电解质,它能像酸一样电离出极少量的H +,又能像碱一样电离出少量的OH -(这叫做水的自偶电离).水的电离方程式可表示为:H 2O + H 2O H 3O + + OH -简写为:H 2O H + + OH -(2)水的离子积K W .一定温度下,水的电离常数为:)()()(2O H c OH c H c K -+⋅=即c(H +)·c(OH -)=K ·c(H 2O)设水的密度为1 g ·cm3,则1 L H 2O =1 000 mL H 2O =1 000 gH 20=55.6 mol ,即H 2O 的起始浓度为55.6 mol ·L -1.由于水是极弱的电解质,它电离时消耗的水与电离前相比,可忽略不计.例如,25℃时,1 LH 2O 中已电离的H 2O 为10-7mol ,所以c(H 2O)≈55.6 mol ·L -1,即K ·c(H 2O)为一常数,这个新的常数叫做水的离子积常数,简称水的离子积,表示为:c(H +)·c(OH -)=K W说明 ①一定温度下,由于K W 为一常数,故通常不写单位,如25℃时K W =1×10-14.②K W 只与温度有关,与溶液的酸碱性无关.温度不变,K W 不变;温度变化,K W 也发生变化.③由于水的电离过程是吸热过程,因此温度升高时,纯水中的c(H +)、c(OH -)同时增大,K W 也随着增大.例如:25℃时,c(H ’)=(OH -)=1×10-7 mol ·L -1 ,K W =1×10-14100℃时,c(H ’)=(OH -)=1×10-6 mol ·L -1 ,K W =1×10-12但由于c(H +)与c(OH -)始终保持相等,故仍显中性.④在任何以水为溶剂的溶液中都存在H +和OH -,它们既相互依存,又相互制约.当溶液中的c(H +)增大时,c(OH -)将减小;反之,当溶液中的c(OH -)增大时,c(H +)则必然减小.但无论在中性、酸性还是碱性溶液中,在一定温度下,c(H +)与c(OH -)的乘积(即K W )仍是不变的,也就是说,K W 不仅适用于纯水,也适用于任何酸、碱、盐的稀溶液.只要温度相同,不论是在纯水中,还是在酸、碱、盐的水溶液中,K W 都是相同的.⑤一定温度下,不论是纯水中,还是在酸、碱、盐的水溶液中,由H 2O 电离产生的c(H +)与c(OH -)总是相等的.如25℃时,0.1 mol ·L-1的盐酸中,c 水(H +)=c(OH -)=1.010114-⨯=1×10-13 mol ·L -1.⑥水的电离平衡遵循勒夏特列原理.例如,向纯水中加入酸或碱,均使水的电离平衡逆向移动(即酸或碱抑制水的电离);向水中投入活泼金属如钠等,由于金属与水电离产生的H +直接作用而促进水的电离.[溶液的酸碱性的实质] 任何水溶液中都存在水的电离,因此都含有H +和OH -.一种溶液是显酸性、中性还是碱性,是由该溶液中的c(H +)与c(OH -)的相对大小来决定的.酸性溶液:c(H +)>c(OH -)中性溶液:c(H +)=c(OH -)碱性溶液:c(H +)<c(OH -)例如:25℃时,因为K W =1×10-14,所以:中性溶液:c(H +)=c(OH -)=1×10-7 mol ·L -1酸性溶液:c(H +)>1×10-7 mol ·L -1,c(OH -)<1×10-7 mol ·L -1碱性溶液:c(H +)<1×10-7 mol ·L -1,c(OH -) >1×10-7 mol ·L -1100℃时,因为K W =1×10-12,所以:中性溶液:c(H +)=c(OH -)=1×10-6 mol ·L -1酸性溶液:c(H +)>1×10-6 mol ·L -1,c(OH -)<1×10-6 mol ·L -1碱性溶液:c(H +)<1×10-6 mol ·L -1,c(OH -) >1×10-6 mol ·L -1[溶液的pH](1)溶液的pH 的概念:在c(H +)≤1 mol ·L -1的水溶液中,采用c(H +)的负对数来表示溶液酸碱性的强弱.(2)数学表达式: pH =-1g[c(H +)]若c(H +)=10-n mol ·L -1,则pH =n .若c(H +) =m ×10-n mol ·L -1,则pH =n -lgm . (3)溶液酸碱性的强弱与pH 的关系. ①常温(25℃)时:pH =7,溶液呈中性,c(H +)=c(OH -)=1×10-7 mol ·L -1.Ph <7,溶液呈酸性,pH 小(大) c(H +)大(小) 溶液的酸性强(弱).PH >7,溶液呈碱性,pH 大(小) c(OH -)大(小) 溶液的碱性强(弱).②pH 范围为0~14之间.pH =0的溶液中并非无H +,而是c(H +)=1mol ·L -1;pH =14的溶液中并非没有OH -,而是c(OH -)=1 mol ·L -1.pH 减小(增大)n 倍,则c(H +)增大为原来的10n 倍(减小为原来的1/10n 倍),相应的c(OH -)减小为原来1/10n 倍(增大为原来的10n倍).③当溶液中的c(H +)>1mol ·L -1时,pH <0;c(OH -)>1mol ·L -1时,pH >14.因此,当溶液中的c(H +)或c(OH -)大于mol ·L -1时,一般不用pH 来表示溶液的酸碱性,而是直接用c(H +)或c(OH -)来表示.所以,pH 只适用于c(H +)或c(OH -)≤1 mol ·L -1的稀溶液.④也可以用pOH 来表示溶液的酸碱性.pOH 是OH -离子浓度的负对数,即pOH =一lg[c(OH -)].因为25℃时,c(H +)·c(OH -)=1×10-14,所以:pH + pOH =14. [溶液中pH 的计算] (1)基本关系式:①pH =-1g[c(H +)]②c(H +)=10-pH mol ·L -1③任何水溶液中,由水电离产生的c(H +)与c(OH -)总是相等的,即:c 水(H +)=c 水(OH -).④常温(25℃)时,c(H +)·c(OH -)=1×10-14⑤n 元强酸溶液中c(H +)=n ·c 酸;n 元强碱溶液中c(OH -)=n ·c 碱· (2)强酸与弱酸、强碱与弱碱溶液加水稀释后pH 的计算. ①强酸与弱酸分别加水稀释相同倍数时,由于弱酸中原来未电离的弱酸分子进一步电离出离子,故弱酸的pH 变化小.设稀释10n倍,则:强酸:pH 稀 = pH 原 + n 弱酸:pH 稀 < pH 原 + n当加水稀释至由溶质酸电离产生的c 酸(H +)<10-6 mol ·L -1时,则必须考虑水的电离.如pH =5的盐酸稀释1 000倍时,pH 稀=6.98,而不是等于8.因此,酸溶液无论如何稀释,溶液的pH 都不会大于7.②强碱与弱碱分别加水稀释相同倍数时,弱碱的pH 变化小.设均稀释10n倍,则: 强碱:pH 稀 = pH 原 — n 弱碱:pH 稀 > pH 原 — n当加水稀释至由溶质碱电离产生的c(OH -)<10-6 mol ·L -1时,则必须考虑水的电离.如pH =9的NaOH 溶液稀释1 000倍时,pH 稀≈7,而不是等于6.因此,碱溶液无论如何稀释,溶液的pH 都不会小于7. (3)两强酸或两强碱溶液混合后pH 的计算. ①两强酸溶液混合.先求出:212211V V V H c V H c H c ++=+++)()()(酸 再求;pH 混=-1g[c 混(H +)] 注:V 1、V 2的单位可为L 或mL ,但必须一致.②两强碱溶液混合.求算两强碱溶液混合后溶液的pH 时,不能直接根据题中给出的碱的pH 求算混合液的pH ,而必须先分别求出两强碱溶液中的c(OH -),再依下式求算c 混(OH -):212211V V V OH c V OH c OH c ++=---)()()(混 然后求出c 混(H +)、pH 混.例如:将pH =8的Ba(OH)2溶液与pH =10的NaOH 溶液等体积混合后,溶液中的c(H +)应为2×10-10 mol ·L -1,而不是(10-10 + 10-8)/2 mol ·L -1.(4)强酸与强碱溶液混合后pH 的计算.解题步骤:分别求出酸中的n(H +)、碱中的n(OH -)→依H + + OH -=H 2O 比较出n(H +)与n(OH -)的大小.①n(H +)=n(OH -)时,恰好中和,混合液显中性;pH =7.[反之,若混合液的pH =7,则必有n(H +)=n(OH -)]②n(H +)>n(OH -)时,酸过量,则:碱酸余碱酸酸)()()()(V V H n V V OH n H n H c +=+-=+-++再求出pH 混(求得的pH 混必小于7).注:若已知pH 混<7,则必须利用上式进行相关计算.⑧ n(H +)< n(OH -)时,碱过量.则:碱酸余碱酸酸)()()()(V V OH n V V H n OH n OH c +=+-=-+--然后求出c 混(H +)、pH 混.注:若已知pH 混>7,则必须利用上式进行相关计算. (5)强酸与强碱混合反应后溶液呈中性时,强酸的pH 酸、强碱的pH 碱与强酸溶液体积V 酸、强碱溶液体积V 碱之间的关系:当溶液呈中性时:n(H +) =n(OH -)即:c(H +)·V 酸=c(OH -)·V 碱25℃时,有c 酸(H +)·V 酸=1×10-14/c 碱(H +)·V 碱,整理得:c 酸(H +)·c 碱(H +)=1×10-14V 碱/V 酸,两边取负对数得:{-1g [c 酸(H +)]} + {-lg[ c 碱(OH -)]}={-lg(1×10-14)} + {-lg (V 碱/V 酸)} 故 pH 酸 + pH 碱 =14 + lg(V 酸/V 碱)①若pH 酸+pH 碱=14,则V 酸∶V 碱=1∶1,即强酸与强碱等体积混合. ②若pH 酸+pH 碱>14,则:V 酸∶V 碱=14)(10-+碱酸pH pH ∶1③若pH 酸+pH 碱<14,则:V 酸∶V 碱=1∶)(1410碱酸pH pH +-7.盐类的水解 [盐类的水解](1)盐类水解的概念:在溶液中盐电离出来的离子跟水电离产生出来的H +或OH -结合生成弱电解质的反应,叫做盐类的水解.说明 盐类的水解反应与中和反应互为可逆过程:盐 + 水酸 + 碱 - 热量(2)盐类水解的实质:盐溶于水时电离产生的弱碱阳离子(如NH 4+、A13+、Fe 3+等)或者弱酸阴离子(如CH 3COO -、CO 32-、S 2-等)与水电离产生的OH -或H +结合生成了难电离的弱碱、弱酸(弱电解质),使水的电离平衡发生移动,从而引起水电离产生的c(H +)与c(OH -)的大小发生变化. (3)各种类型的盐的水解情况比较:盐的类型 强酸强碱盐 强酸弱碱盐 弱酸强碱盐 弱酸弱碱盐 水解情况 不水解 水解 水解 水解参与水解的离子弱碱阳离子 弱酸阴离子 弱酸阴离子和弱碱阳离子溶液的酸碱性 正盐显中性;酸式盐因电离产生H ’而显酸性 酸性[弱碱阳离子与H 2O 电离产生的OH-结合而使得c(H +)> c(OH -)]碱性 [弱酸阴离子与H 2O 电离产生的OH-结合而使得c(H +)<c(OH -)] 依组成盐对应的酸、碱的电离常数尺的相对大小而定K 酸>K 碱:溶液呈酸性K 酸<K 碱:溶液呈碱性 实例正 盐:KCl 、Na 2SO 4、NaNO 3、KNO 3等 酸式盐:NaHSO 4等CuCl 2、NH 4C1、FeCl 3、A12(SO 4)3 CH 3COONa 、NaClO 、NaF 、K 2S 、K 2CO 3 CH 3COONH 4、NH 4F 、(NH 4)2CO 3说明①盐类的水解程度很小,水解后生成的难溶物的微粒数、易挥发性物质的微粒数都很少,没有沉淀、气体产生,因此不能用“↑”、“↓”符号表示②发生水解的盐都是使水的电离平衡正向移动而促进水的电离(而酸或碱则总是抑制水的电离)①判断某盐是否水解的简易口诀:不溶不水解,无弱不水解,谁弱谁水解,都弱都水解. ②判断盐溶液酸碱性的简易口诀:谁强显谁性,都强显中性,都弱具体定(比较等温时K 酸与K 碱的大小). (4)盐类水解离子方程式的书写方法书写原则:方程式左边的水写化学式“H 2O ”,中间符号用“”,右边不写“↓”、“↑”符号.整个方程式中电荷、质量要守恒. ①强酸弱碱盐: 弱碱阳离子: M n + + nH 2O M(OH)n + nH +如CuSO 4水解的离子方程式为: Cu 2+ + 2H 2O Cu(OH)2 + 2H +说明 溶液中离子浓度大小的顺序为:c(SO 42-)>c(Cu 2+)>c(H +)>c(OH -) ②弱酸强碱盐:a . 一元弱酸对应的盐.如CH 3COONa 水解的离子方程式为: CH 3COO - + H 2O CH 3COOH + OH -说明溶液中离子浓度大小的顺序为:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)根据“任何电解质溶液中阴、阳离子电荷守恒”可知:c(Na+) + c(H+) = c(CH3COO-) + c(OH-)b.多元弱酸对应的盐.多元弱酸对应的盐发生水解时,是几元酸就分几步水解,且每步水解只与1个H2O分子结合,生成1个OH-离子.多元弱酸盐的水解程度是逐渐减弱的,因此,多元弱酸盐溶液的酸碱性主要由第一步水解决定.例如K2CO3的水解是分两步进行的:第一步:CO32- + H2O HCO3- + OH-第二步:HCO3- +H2O H2CO3 + OH-水解程度:第一步>第二步.所以K2CO3溶液中各微粒浓度大小的顺序为:c(K+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3-)>c(H2CO3)>c(H+)根据“任何电解质溶液中电荷守恒”可知:c(K+) + c(H+) =2×c(CO32-) + c(OH-) + c(HCO3-)⑧弱酸弱碱盐:如CH3COONH4水解的离子方程式为:CH3COO-+ NH4++ H2O CH3COOH + NH3·H2O因为K(CH3COOH)=K(NH3·H2O)=1.8×10-5,所以CH3COONH4溶液呈中性.[影响盐类水解程度的因素](1)盐本身的组成决定盐是否水解及水解程度的大小.对于强碱弱酸盐来说,组成盐的阴离子对应的酸越弱(强),则盐的水解程度越大(小),溶液中的c(OH-)越大(小),pH 也越大(小).例如:相同温度下,等物质的量浓度的CH3COONa溶液与NaClO溶液相比,由于酸性CH3COOH>HClO,故pH较大<碱性较强)的是NaClO溶液.又如:相同温度下,等物质的量浓度的NaA、NaB、NaC三种溶液的pH的大小顺序为:NaA>NaB>NaC,则三种酸HA、HB、HC的酸性强弱顺序为:HA<HB<HC.(2)盐类的水解平衡遵循勒夏特列原理.①温度.因为盐水解时吸热,所以升温,盐的水解程度增大,盐溶液的酸性或碱性增强.②浓度.盐溶液越稀,水解程度越大,故加水稀释能促进盐的水解.但因为溶液体积增大得更多,所以盐溶液中的c(H +)或c(OH-)反而减小(即酸性或碱性减弱).③向能水解的盐溶液中加入与水解产物相同的离子,水解被抑制;若将水解产物反应掉,则促进盐的水解.例如,在FeCl3溶液中存在水解平衡:Fe3+ + 3H2O Fe(OH)3 + 3H+.若加入少量的NaOH溶液,则水解平衡向右移动,促进了Fe3+的水解;若加入少量盐酸,则水解平衡向左移动,Fe3+的水解受到抑制.[盐类水解的应用](1)判断盐溶液的酸碱性(或pH范围).如A12(SO4)3。
弱电解质的电离〖复习目标〗(1)巩固对电解质、强弱电解质概念的理解。
(2)了解弱电解质电离平衡的建立及移动的影响因素。
(3)能对溶液的导电能力判断及对强弱酸碱进行比较。
〖教学重点〗弱电解质电离平衡的建立及移动的影响因素。
〖教学难点〗弱电解质电离平衡的应用。
〖教学过程〗考点一化学反应的方向、化学平衡状态【知识精讲】1、电解质(1)电解质与非电解质电解质:在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物。
非电解质:在水溶液里或熔融状态下不能导电的化合物。
【注意】①电解质和非电解质的范畴都是化合物,所以单质既不是电解质也不是非电解质。
②化合物为电解质,其本质是自身能电离出离子,有些物质溶于水时所得溶液也能导电,但这些物质自身不电离,而是生成了一些电解质,则这些物质不属于电解质。
如:SO2、SO3、CO2、NO2等。
③常见电解质的范围:酸、碱、盐、离子型氧化物。
④溶剂化作用:电解质溶于水后形成的离子或分子并不是单独存在的,而是与水分子相互吸引、相互结合,以“水合离子”或“水合分子”的形态存在,这种溶质分子或离子与溶剂相互吸引的作用叫做溶剂作用。
(2)强电解质和弱电解质强电解质:在溶液中能够全部电离的电解质。
则强电解质溶液中不存在电离平衡。
弱电解质:在溶液中只是部分电离的电解质。
则弱电解质溶液中存在电离平衡【注意】①强、弱电解质的范围:强电解质:强酸、强碱、绝大多数盐弱电解质:弱酸、弱碱、水②强、弱电解质与溶解性的关系:电解质的强弱取决于电解质在水溶液中是否完全电离,与溶解度的大小无关。
一些难溶的电解质,但溶解的部分能全部电离,则仍属强电解质。
如:BaSO 4、BaCO 3等。
③强、弱电解质与溶液导电性的关系:溶液的导电性强弱与溶液中的离子浓度大小有关。
强电解质溶液的导电性不一定强,如很稀的强电解质溶液,其离子浓度很小,导电性很弱。
而弱电解质溶液的导电性不一定弱,如较浓的弱电解质溶液,其电离出的离子浓度可以较大,导电性可以较强。
一、填空题1.已知水的电离平衡曲线如图所示:回答下列问题:(1)图中C 点水的离子积常数为__________。
(2)A 、B 、C 、D 四点K W 的关系是_____。
(3)从A 点到D 点,可采取的措施是____。
a.升温 b.加入少量盐酸 c.降温 d.加入少量NaOH (4)100℃时,pH=2的盐酸中水电离产生的H +浓度为_______。
(5)25℃时,将pH=12的NaOH 溶液与pH=3的H 2SO 4溶液混合,若所得混合溶液pH=7,则NaOH 溶液与H 2SO 4溶液的体积比为____。
(6)室温下,实验测得0.1mol·L -1醋酸溶液的pH=3,下列说法正确的是_________ a.醋酸是弱电解质 b.醋酸电离使溶液中c(H +)>c(OH -) c.醋酸电离出的H +抑制水的电离 d.溶液中的H +全部来自醋酸 答案:10﹣12(mol·L ﹣1)2 C >B >A =D b 10﹣10mol·L ﹣1 1:10 abc 【详解】(1)图中C 点水的离子积常数为K W = c(H +)⨯c(OH −)=10-6⨯10-6(mol·L ﹣1)2=10﹣12(mol·L ﹣1)2,故答案为:10﹣12(mol·L ﹣1)2 (2)水的离子积常数只与温度有关,温度越高,离子积常数越大,同一曲线是相同温度,根据图知,温度高低点顺序是C >B >A =D ,所以离子积常数大小顺序是C >B >A =D ,故答案为:C >B >A =D ;(3)在A 点时,c(H +)=c(OH −),溶液显中性,而到D 点c(H +)变大,c(OH −)变小,溶液显酸性,即由A 点到D 点,溶液由中性变为酸性,但K w 不变, a. 升高温度,K w 变大,故a 不选;b. 加入少量盐酸,则溶液显酸性,K w 不变,故b 选;c. 降温,K w 变小,故c 不选;d. 加入少量NaOH ,则溶液呈碱性,故d 不选; 故答案为:b ;(4)100℃时,K w =10−12,pH=2的盐酸中c(H +)=10-2mol/L ,水电离产生的H +浓度等于该溶液中氢氧根的浓度为()w+K c H =1221010--mol/L=10﹣10mol·L ﹣1,故答案为:10﹣10mol·L ﹣1; (5)25℃时,K w =10−14,将pH=12的NaOH 溶液与pH=3的H 2SO 4溶液混合,若所得混合溶液的pH=7,则酸溶液中的n(H +)等于碱溶液中的n(OH −),故有:10-2mol/L×V 碱=10−3mol/L×V 酸,则NaOH 溶液与H 2SO 4溶液的体积比为1:10,故答案为:1:10; (6)a. 0.1mol·L -1醋酸溶液的pH=3,则c(H +)=10-3mol/L ,说明醋酸部分电离,醋酸是弱电解质,故a 正确;b. 醋酸溶液呈酸性,则醋酸电离使溶液中c(H +)>c(OH -),故b 正确;c. 醋酸溶液呈酸性,醋酸电离出的H +抑制水的电离,故c 正确;d. 溶液中的H +来着水和醋酸的电离,故d 错误; 故答案为:abc 。
电离平衡A 组1.下列溶液中导电性最强的是A 1L 0.1mol/L 醋酸B 0.1L 0.1mol/L H 2SO 4溶液C 0.5L 0.1mol/L 盐酸D 2L 0.1mol/L H 2SO 3溶液2.把0.05mol NaOH 固体分别加入到100mL 下列液体中,溶液的导电能力变化最小的是A 自来水B 0.5mol/L 盐酸C 0.5mol/L HAc 溶液D 0.5mol/L KCl 溶液3.一定量的盐酸跟过量的铁粉反应时,为了减缓反应速率但不影响生成H 2的总量,可向盐酸中加入适量的A CaCO 3(s )B Na 2SO 4溶液C KNO 3溶液D CuSO 4(s )4.一定量的盐酸跟过量的铁粉反应时,为了减缓反应速度,且不影响生成氢气的总量,可向盐酸中加入适量的A NaOH (s )B H 2OC NH 4Cl (s )D CH 3COONa (s )5.下列离子最易结合H +的是A C 6H 5O -B CH 3COO -C OH -D C 2H 5O -6.物质的量浓度和体积均相同的氯化钠和醋酸钠两种溶液,前者溶液中离子总数为a,后者溶液中离子总数为b,下列关系中正确的是A c(Cl -)>c(CH 3COO -)B a >bC a =bD a <b7.在RNH 2·H 2O RNH 3++OH -的平衡中,要使RNH 2·H 2O 的电离程度及[OH -]都增大,可采取的措施是A 通入HClB 加入少量NaOHC 加水D 升温8.用水稀释0.1mol/L 氨水时,溶液中随着水量的增加而减小的是 A ][][23O H NH OH ⋅- B ][][23-⋅OH O H NH C [NH 4+]和[OH -]的乘积 D OH -的物质的量9.将0.l mol ·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10.将0.05mol/L 的醋酸溶液加水稀释时,下列说法正确的是A 溶液中氢氧根离子的浓度增大了B [CH 3COOH]减少,电离平衡向生成醋酸的分子方向移动C 平衡向电离的方向移动,氢离子的浓度增大,醋酸分子的数量减少D 电离程度增大,[CH 3COO -]也增大了11.向醋酸溶液中滴加NaOH 溶液,则A 醋酸的电离平衡向左移动B 溶液的pH 减小C 醋酸根离子的物质的量减小D 醋酸的浓度减小12.将一小包碳酸铜粉末分成两等份,向一份中加入过量的0.1mol/L 的盐酸,另一份加入过量的0.1mol/L 的醋酸,保持其它条件相同.有关这两个反应,下列哪一项会不相同A 释放出气体的体积B 溶解的碳酸铜质量C 所得溶液的颜色D 所得溶液的氢离子浓度13.向冰醋酸中不断加水时的变化曲线如右图,若x表示加水的量,则y轴可表示为A 导电性B H+的物质的量C [H+]D CH3COOH的电离程度14.已知同温同浓度时①H2CO3比H2S电离程度大,②H2S比HCO3-电离程度大,则下列反应不正确的是A Na2CO3+H2S=NaHCO3+NaHSB Na2S+H2O+CO2=NaHS+NaHCO3C 2NaHCO3+H2S=Na2S+2H2O+2CO2D 2NaHS+H2O+CO2=Na2CO3+2H2S15.写出下列物质的全部电离方程式:(1)NH3·H2O:(2)H2S:(3)NaHCO3:16.如何证明CH3COOH是一种弱酸?17.向0.1mol/L Ca(ClO)2溶液中通入少量CO2,其结果是(Ca(ClO)2完全反应,还是只部分反应?),原因是 .18.向CaCl2溶液中通入CO2时,没有明显的现象发生.若同时也通入NH3,会发现溶液中有产生.试用电离平衡理论解释以上现象: .19.“侯氏制碱法”是我国近代化学家侯德榜先生发明的制碱法,其原理是向氨化的饱和食盐水中不断通入CO2气体即可析出小苏打,但若将通NH3和CO2的顺序颠倒,则不能获得小苏打.试用有关原理加以解释.20.在一定温度下,冰醋酸加水稀释过程中溶液的导电能力如图所示,请回答:(1)加水前导电能力为零的理由是:;(2)a、b、c三点溶液pH值由小到大的顺序是;(3)a、b、c三点中电离程度最大的是 .(4)若要把b点溶液中[CH3COO-]、[OH-]均减小,可采用的方法是(选择正确的选项)A 加水B 加NaOHC 加H2SO4D 加Na2CO321.在做导电实验时,将0.1mol·L-1Ba(OH)2溶液不断滴入到10rnL0.1mol·L-1 H3PO4溶液中,用电流计记录通过电流强度I(A)的大小与加入Ba(OH)2溶液体积V(mL)的关系如右图所示.(1)试用化学方程式表示右图中的曲线变化.(2)计算B、C、D点处滴入Ba(OH)2溶液的分别体积是 .(3)在右下图中坐标上画出表示0.1mol·L-1 Ba(OH)2溶液的用量V(mL)与生成的沉淀的量n(mmol)的函数关系曲线.A组(电离度)22.下列关于电离度的叙述正确的是A 电离度的大小,可以表示弱电解质的相对强弱,它是已电离的电解质分子数占原来电解质分子总数的百分数B 对同一弱电解质一般是浓度越小,温度越高,电离度越大C 电离度的大小首先决定弱电解质本身D 弱电解质的电离度随溶液的稀释而增大,在不断稀释过程中,溶液的导电性不断增强23.在一定条件下,0.1mol/L的某一元弱酸中未电离的分子数与弱酸电离生成的离子数之比是25︰1,则该酸在此条件下的电离度为A 4%B 2%C 1.96%D 2.04%24.某温度下1mol/L氟化氢的电离度为α,在1升溶液中,阴、阳离子和未电离的氟化氢分子总数与阿佛加德罗常数之比等于A 1+αB 2αC (1+α)/6.02×1023D 2α/6.02×102325.某一元弱酸HB在一定条件下的电离度为α.已知此溶液中有1mol HB分子,则此溶液中溶质各种形态微粒的总物质量是A (1+2α)/(1-α)molB (1+α)/αmolC 2α/(1-α)molD (1+α)/1-α)mol26.在25℃时,纯水的电离度为α1,pH=3的醋酸中水的电离度为α2,pH=11的氢氧化钠溶液中水的电离度为α3.若将上述醋酸溶液和氢氧化钠溶液等体积混合,所得溶液中水的电离度为α4,则下列关系正确的是A α1<α3<α2<α4B α3<α2<α1<α4C α2=α3<α1<α4D α2=α3<α4<α127.下列溶液中与0.1mol/L某一元弱酸溶液(电离度为1×10-2%)的导电能力相近的是A 1mol/L的盐酸B pH=13的NaOH溶液C 1×10-5mol/L NaNO3溶液D 1×10-5mol/L K2SO4溶液28.下列溶液中,与0.1mol/L某一元酸溶液(其电离度为0.01%)的导电能力相近的是A pH=1的盐酸溶液B 1×10-5mol/L的NaNO3溶液C pH=9的氨水溶液D 1×10-5mol/L的NaHSO4溶液29.在0.1mol·L-1的CH3COOH溶液1L中,再溶解0.3mol冰醋酸,醋酸的电离度减小到原来的1/2,这时溶液中[H+]是原溶液中A 1/2倍B 1/4倍C 2倍D 4倍30.在一定温度下,用水稀释C mol/L的稀氨水,若用K W表示水的离子积,α表示氨水的电离度.下列数值随水量增加而减小的是A αB K W/[OH-]C [NH4+]/[NH3·H2O]D K W/α31.一定温度下,用水稀释C mol/L的稀氨水,若用Kw表示水的离子积,α表示氨水的电离度,下列数值随加入水的增加而增大的是A cα(c表示加水过程的动态浓度)B Kw/[OH-]C [NH4+]/[NH3·H2O]D Kw/α32.在相同状况下的两杯甲酸溶液,第一杯甲酸溶液的浓度为C1,电离度为α1,第二杯甲酸溶液的浓度为C2,电离度为α2,若第二杯甲溶液中的甲酸根离子浓度恰为C1,则必然有A pH1<pH2B [H+]1>[H+]2C C2>C1D α1<α233.在相同温度时100mL 0.01mol/L的醋酸溶液与10mL 0.1mol/L的醋酸溶液相比较,下列数值前者大于后者的是A 中和时所需NaOH的量B 电离度C [H+]的物质的量D CH3COOH的物质的量34.在相同的物质的量的浓度的两种一元弱酸的钠盐溶液中分别通入适量的CO2,发生如下反应:①NaR+CO2+H2O=HR+NaHCO3;②2NaR'+CO2+H2O=2HR'+2Na2CO3.下列说法正确的是A HR的酸性比HR'强B 同物质的量浓度溶液的碱性强弱:NaR'>Na2CO3>NaR>NaHCO3C 相同条件下,HR与NaR溶液中水的电离度:HR>NaRD pH值相同、体积也相同的HR与HR'溶液中和碱的能力HR>HR'35.25℃时将水不断滴入0.1mol/L的氨水中,下列变化的图象合理的是A B C D36.某0.5mol/L的弱酸HA溶液中,HA的电离度为α,4L这种溶液中HA、H+、A-这三种微粒的总数是阿佛加德罗常数的倍37.(1)25℃时纯水的电离度是多少?(纯水中[H+]=10-7mol·L-1)(2)25℃时0.1mol·L-1盐酸中水的电离度又是多少?(3)25℃时0.1mol·L-1氨水(α=1.33%)中[OH-]是多少?此时水的电离度是多少?(4)从以上计算中你可以得出什么结论?38.现有一瓶稀氨水,要测定NH3·H2O电离度的大约数值,其实验方案可设计如下:(1)先做实验(写名称,不用写过程),目的是 ,所需的主要药品是与 .(2)再测定其pH值,其操作过程简述如下:(3)设上述氨水的物质的量的浓度为c,测得的pH值为a,求该氨水的电离度α.39.t℃时,某硫化氢溶液的物质量的浓度为0.1mol/L,电离度为0.1%,若向此溶液中滴入甲基橙,溶液变为 ,该溶液中各种离子的浓度由大到小的顺序是(不考虑OH -) .40.A、B、C三种一元弱酸的浓度均为0.1mol/L.在室温下A溶液中[OH-]为0.76×10-11mol/L,B溶液中B的电离度为1.15%,C溶液的pH=3,则三种溶液的酸性由强到弱的顺序是 .B组41.浅绿色的Fe(NO3)2溶液中,存在水解平衡:Fe2++2H2O Fe(OH)2+2H+,若在此溶液中加入盐酸,则溶液颜色A 绿色变深B 绿色更浅C 变黄D 不变42.醋酸可以通过分子间氢键双聚.一定温度下,将一定质量的冰醋酸加水稀释过程中,溶液的导电能力变化如下图所示,有关说法正确的是A a、b、c三点溶液的pH:a>b>cB 若用湿润的pH试纸测量c处溶液的pH,比实际pH偏小C a、b、c三点溶液用1mol/L氢氧化钠溶液中和,消耗氢氧化钠溶液体积:a>b>cD 若在“O”点醋酸双聚成八元环分子,则其结构为:43.关节炎病原因是在关节滑液中形成尿酸钠晶体HUr(尿酸)+H2O Ur﹣(尿酸根离子)+H3O+ Ur﹣(溶液)+Na+(溶液)NaUr(固) 第一次关节炎发作大部分在寒冷季节脚趾和手指的关节处.下列叙述不正确的是A 尿酸酸性比盐酸弱B 尿酸钠的溶解度随温度升高而增大C 反应①为吸热反应,②为放热反应D 尿酸钠的熔点很低.44.将食盐晶体与浓磷酸共热可得磷酸二氢钠与氯化氢气体;在磷酸二氢钠溶液中通入氯化氢气体又可得磷酸与氯化钠.上述两反应是否矛盾?若不矛盾,试以平衡移动原理解释.45.为测定冰醋酸在加水稀释的过程中溶液导电能力的变化,某学生用下图所示仪器设计了一个实验.(1)请将下面所示仪器间没有连接的部分用导线连接起来完成本实验.(2)电路开关闭合为t 0时刻,之后向长颈漏斗中持续加入蒸馏水,并分别在t1、t2、t3时刻观察到电流计指针的偏转情况如下(其中t1<t2<t3,且在实验全过程中,t2时刻电流计指针偏转为最大)请据此信息分析:①在t1到t2的过程中,溶液中[H+](填“增大”“减小”或“不变”)__________;②继续加水,在t2到t3的过程中,溶液中[H+](填“增大”“减小”或“不变”)___________;③请用简要文字解释冰醋酸在稀释过程中[H+]变化的原因:____________________.(3)下图中横坐标均表示向一定量冰醋酸中加入水的体积,请判断图中纵坐标的意义并填空.纵坐标表示:醋酸的电离度______;醋酸的浓度______;溶液的导电能力______.(请填选项字母)A B C46.请选用下列试剂:酚酞、石蕊、稀氨水、氯化铵溶液、浓盐酸、熟石灰粉末、醋酸铵晶体和蒸馏水,设计实验证明NH3·H2O在水中存在电离平衡,请简述实验方法及现象.47.已知HCO3-比HBrO更难电离,但HBrO的酸性比H2CO3弱,写出以下反应的离子方程式:(1)向NaHCO3溶液中滴加少量溴水(2)向Na2CO3溶液中滴加少量溴水48.在尤·弗·霍达科夫的专著《普通化学》中,叙述了作者为求得硒酸的二级酸离解常数(硒酸一级离解完全)而做的下列实验.准备400mL含硒酸钠211.68g和无水硝酸0.17mL的溶液(密度1.50g/mL).向溶液中加入甲基橙,观察其颜色变化.甲基橙在此溶液中的颜色与它在250mL的含有0.357g乙酸钠和1.500g乙酸的溶液中颜色相同.根据这些数据,计算硒酸的二级离解常数,如果CH3COOH的酸离解常数是1.74×10-5.C组49.在某溶液中含有乙酸和乙酸钠,则写出其中存在的化学平衡50.根据Le chatelier原理讨论乙酸钠对乙酸溶液的影响.51.加入何种试剂能够增加下列各离子的浓度;(1)乙酸根离子?(2)氨根离子?52.写出下列各反应的平衡常数表达式:(1)HC2H3O2+H2O H3O++C2H3O2-(2)HC2H3O2+CH3OH H2O+C2H3O2CH3(3)哪个表达式中的[H2O]可略去不要53.可把下面哪种物质加入到水中从而制得0.10mol/L的下列各离子的溶液?(1)NH4+(2)C2H3O2-(3)Cl-(i)NH3(ii)NH4Cl (iii)HC2H3O2(iv)NaC2H3O2(v)HCl (vi)NaCl54.把氯化钠、氯化氢和水加入到一容器中;把乙酸钠、乙酸和水加入到另一容器中.(1)写出第一个容器中发生的化学平衡.(2)加入氯化钠对此平衡有何影响?(3)对容器中发生的每个反应,所加物质是否都是必须的?(4)写出第二个容器中发生的化学平衡.(5)加入乙酸钠对此平衡有何影响?(6)第二个容器中的所有物质是否都参与反应?55.在室温下甲酸的自电离常数(K=[HCOOH2+][HCOO-]约为10-6,则甲酸转化为甲酸根的转化率为多少?已知甲酸的密度为1.22g/cm3.56.求在0.200mol/L的HC2H3O2溶液中氢离子的浓度为多少?已知K a=1.80×10-5.并求此酸的离解百分率.57.25℃时,0.0100 M氨溶液有4.1%电离.试计算:(1)OH-离子和NH4+离子的浓度?(2)氨分子的浓度?(3)氨水的电离常数?(4)1L上述溶液中加人0.0090 mol的NH4Cl后OH-的浓度?(5)在每升含有0.010 molNH3和0.0050 molHCl的溶液中OH-的浓度?58.计算电离度为2.0%的乙酸溶液的摩尔浓度?HC2H3O2的K a=1.75×10-5(25℃).59.试计算浓度为1.00 M的氢氰酸(HCN)溶液的电离度(%)?已知HCN的K a=4.93×10-1060.0.020 M的苯甲酸溶液中[H+]为1.1×10-3.试根据以下电离方程式求其K a?HC7H5O2H++C7H5O2-61.甲酸的电离平衡常数K a=1.77×10-4.试求0.00100 M甲酸的百分电离度?62.试问乙酸的浓度为多大时,[H+]等于3.5×10-4?已知K a=1.75×10-5.63.一种酸溶液的浓度为0.100 M(密度=1.010 g/cm3),电离度为4.5%.试计算该溶液的凝固点?已知酸的摩尔质量等于300.64.在一种溶液中,氯乙酸(HC2H2O2Cl)的浓度为0.0100 M,氯乙酸钠(NaC2H2O2Cl)的浓度为0.0020 M.求该溶液的[H+]?已知氯乙酸的K a=1.40×10-3.65.计算在0.100 M的HC2H3O2和0.050 M的HCl混合溶液中,[H+]和[C2H3O2-]各为多少?已知HC2H3O2的K a=1.75×10-5.66.计算在0.100 M HC2H3O2(K a=1.75×10-5)和0.200 M HCN(K a=4.93×10-10)混合溶液中,[H+]、[C2H3O2-]和[CN-]各为多少?67.计算在0.100 M HCOOH(K a=1.77×10-5)和0.100 M HOCN(K a=33×10-4)的混合溶液中,[H+]等于多少?68.试计算已电离1.31%的0.100 M HC2H3O2溶液中的[H+]和[OH-]?69.试计算电离度为4.l%的0.0100 M氨溶液中的[H+]和[OH-]?70.已知甲酸的相对密度是1.22 g/cm.纯甲酸的自电离常数K=[HCOOH2+][HCOO-],在室温下估计为10-6.试求出纯甲酸(HCOOH)中甲酸分子转化成甲酸根离子的百分数?71.已知在0.10 M甲酸溶液中有4.2%的甲酸(HCOOH)电离.试求甲酸的电离常数?72.某乙酸溶液电离度为 1.0%.试求乙酸的摩尔浓度和溶液的[H+]各为多少?已知HC2H3O2的K a是1.75×10-573.氨在水中的电离常数是1.75×10-5.求:(1)电离度;(2)0.08 M NH3溶液的[OH -]?74.氯乙酸是一元酸,K a=1.40×10-3.试计算0.10 M这种酸溶液的凝固点?假设摩尔浓度和质量摩尔浓度相等.75.往0.050 M氨溶液中加入足够的NH4Cl,使得[NH4+]=0.100,求该溶液的[OH-]等于多少?已知氨的K b=1.75×10-5.76.1L溶液中含有0.080mol HC2H3O2和0.100mol NaC2H3O2,求该溶液的[H+]等于多少?已知HC2H3O2的K a=1.75×10-5.77.一种0.0250 M的一元酸溶液的凝固点是-0.060℃,求该酸的K a和K b值?假设在这种低浓度情况下质量摩尔浓度与摩尔浓度相等.78.某溶液含有0.0200 M NH3和0.0100 M KOH,它的[NH4+]等于多少?已知NH3的K b=1.75×10-5.79.若使溶液的[OH-]=1.5×10-3,NH3的摩尔浓度应为多少?已知NH3的K b=1.75×10-5.80.某溶液含有0.015 M HCOOH和0.020 M HCl,它的[HCOO-]等于多少?已知HCOOH 的K a=1.8×10-481.某溶液含有0.030 M HC3H5O3和0.100 M HOC6H5,其中的[H+]、[C3H5O3-]和[OC6H5-]分别等于多少?已知HC-5和1.05×10-10.3H5O3和HOC6H5的K a值分别为3.1×1082.在200 mL水中溶解氨和吡啶各0.0050 mol,该溶液的[OH-]等于多少?铵离子(NH4+)和吡啶鎓离子(C5H5NH4+)的浓度各为多少?已知氨和吡啶的比值分别为1.75×10-5和l.78×10-9.83.对于具有酸性常数K a的一元弱酸溶液,当电离度小于10%时,该酸的最小浓度C 等于多少?84.已知氯乙酸的K a=l.40×10-3,0.0065 M该酸的电离度等于多少?85.已知二氯乙酸的K a=3.32×10-2,当溶液的[H+]=8.5×10-3时,该酸的浓度等于多少?86.某溶液含有0.200 M二氯乙酸和0.100 M二氯乙酸钠,试计算其[H+]等于多少?已知二氯乙酸的K a=3.32×10-2.87.往1L、0.100 M二氯乙酸溶液中加入多少固体二氯乙酸钠,才能使溶液的[H+]减少到0.030?已知二氯乙酸的K a=3.32×10-2,计算过程中忽略加入盐所引起的体积增加.88.计算0.0100 M HCl和0.0100 M HC2HO2Cl2的混合溶液中[H+]和[C2HO2Cl2-]各为多少?HC2HO2C12(二氯乙酸)的K a=3.32×10-2.89.计算0.0200 M HC2H3O2和0.0100 M HC7H5O2的混合溶液中[H+]、[C2H3O2-]和[C7H5O2-5和6.46×10-5.-]各为多少?已知HC2H3O2和HC7H5O2的K a值分别为1.75×1090.求K1=1.0×10-6的酸在下列各种情况下的[H3O+]和离解百分率.(1)0.10mol/L的溶液;(2)0.0010mol/L的溶液;(3)说明在弱酸中,[H3O+]的大小与离解百分率的大小不同.91.0.600mol/L HC2H3O2溶液中的[H3O+]为多少?92.已知酸HA的K=1.0×10-6,求反应:A-+H3O+HA+H2O的K值.93.写出下列化学反应的平衡常数表达式,并说明其关系.(1)Na2CO3+HCl NaHCO3+NaCl(2)2Na++CO32-+H++Cl-2Na++HCO3-+Cl-(3)CO32-+H+HCO394.求在0.20mol/L NH3溶液中OH-的浓度为多少(已知K b=1.8×10-5)?95.求在离解百分率为2.0%的乙酸溶液中乙酸的物质的量浓度为多少?96.求在1.00mol/L 的HCN 溶液中HCN 的离解百分率为多少?97.已知在1.0L,0.100mol/L 的NH 3溶液中,有0.00135mol 的NH 3离解,求NH 3的离解平衡常数值为多少?98.已知在0.072mol/L 苯甲酸溶液中[H +]=2.1×10-3,求苯甲酸的K a 值为多少?99.已知甲酸的离解常数值为1.8×10-4,在0.00100mol/L 的甲酸溶液中甲酸的离解百分率?100.要使乙酸溶液中[H +]=3.5×10-4mol/L,则乙酸的浓度应为多少?101.测得某未知酸HX 的K 1=1.0×10-6,求在0.10mol/L HX 溶液中[H 3O +]和[X -]的值分别为多少?102.求在0.010mol/L 的HCN 溶液中CN -的浓度为多少?103.已知在0.100mol/L 的乙酸溶液中乙酸的离解百分率为1.31%,求溶液中[H +]和[OH -]分别为多少?104.已知在0.0100mol/L 的氨溶液中氨的离解百分率为4.1%,求溶液中[H +]和[OH-]分别为多少?105.已知在0.10mol/L 的甲酸溶液中甲酸的离解百分率为4.2%,求甲酸的离解常数为多少?106.已知在某乙酸溶液中乙酸的离解百分率为1.0%,求此溶液中乙酸的浓度和[H +]为多少?107.求在0.080mol/L 的氨溶液中(1)氨的离解度为多少?(2)[OH -]为多少?108.已知氟乙酸的K a =2.6×10-3,要使溶液中[H +]=2.0×10-3,氟乙酸的浓度需为多少?109.要使溶液中[OH -]=1.5×10-3,NH 3的浓度需为多少?110.求在NH 3和KOH 的浓度分别为0.0200mol/L 和0.0100mol/L 的溶液中,NH 4+的浓度为多少?111.求在HCOOH 和HCl 的浓度分别为0.015mol/L 和0.020mol/L 的溶液中,HCOO -的浓度为多少?112.求要使溶液中[H +]=8.5×10-3,二氯乙酸的浓度需为多少?113.求在HCl 和HC 2HCl 2O 2的浓度均为0.0100mol/L 的溶液中,H +和C 2HCl 2O 2-的浓度分别为多少?已知HC 2HCl 2O 2的K a =5.0×10-2.114.求在0.0065mol/L 氯乙酸溶液中氯乙酸的离解百分率为多少?115.求在HC 2H 3O 2和HCl 浓度分别为0.200mol/L 和0.100mol/L 的溶液中,乙酸的离解百分率为多少?116.设有某一元酸的酸度常数为K a ,求要使溶液中没有离解的酸的浓度在10%的误差范围内等于酸的浓度c 时,c 的最小值应为多少?设校正活度系数可忽略.117.求在HC 2H 3O 2和HC 7H 5O 2的浓度分别为0.0200mol/L 和0.0100mol/L 的溶液中,H +,C 2H 3O 2-和C 7H 5O 2-的浓度分别为多少?118.把NH 3和C 5H 5N 各0.0050mol 溶于水中制成200mL 的溶液,则求溶液中[OH -],[NH 4+]和[C 5H 5NH +]分别为多少?119.求在HC 3H 5O 3和HC 6H 5O 浓度分别为0.030mol/L 和0.100mol/L 的溶液中,H +、C 3H 5O 3-和C6H5O -的浓度分别为多少?已知HC3H5O3和HC6H5O的K a分别为1.38×10-4和1.05×10-10120.求在HCOOH和HOCN的浓度均为0.100mol/L的溶液中,H+的浓度为多少?121.求在0.1mol/L H2S溶液中H3O+和S2-的浓度为多少?122.在H2S的饱和溶液中加入足量的HCl,使溶液中的[H+]=2×10-4,求溶液中S2-的浓度为多少?123.求H2PO4-,HPO42-,PO43-分别与水反应的平衡常数值,比较H2PO4-与水反应的两个平衡常数值的相对大小,由此推断H2PO4-与HPO42-的水溶液分别呈酸性还是碱性.124.求在0.0100mol/L H3PO4溶液中H+,H2PO4-,HPO42-和PO43-的浓度值分别为多少?125.求0.10mol/L H2S溶液中的H+的浓度值为多少?126.求下列各溶液中的C8H4O42-的浓度值为多少?(1)0.010mol/L H2C8H4O4溶液,(2)H2C8H4O4和HCl的浓度分别为0.0l0mol/L和0.020mol/L的溶液.已知H2C2H3O2的各级离解常数为H2C8H4O4H++HC8H4O4 K a=1.1×10-14HC8H4O4-H++C8H4O4- K a=3.9×10-6127.溶液中H2S和HCl的浓度分别为0.050mol/L和0.0100mol/L,求此溶液中S2-的浓度值为多少?128.已知H2C2O4的K1和K2分别为5.6×10-2和5.4×10-5,求在0.0050mol/LNa2CO3溶液中[OH-]的值为多少?129.把0.100molH2S和0.300mol HCl溶于水中制成1.0L的溶液,求此溶液中S2-的浓度值为多少?130.求在0.15mol/L H2SO4溶液中SO42-的浓度值为多少?131.求在0.100mol/L NH2CH2CH2NH2溶液中pH和enH22+的浓度值分别为多少?132.把0.100mol Na2PO4溶于水中制成1.0L的溶液,求此溶液中H3PO4和OH-的浓度值为多少?133.求0.0050mol/L K2CrO4溶液的水解百分率.已知H2CrO4的各级离解常数为:K1=1.6,K2=3.1×10-7.134.求0.050mol/L H2S溶液中的[H+]值.135.求0.050mol/L H2S溶液中的[S2-]值.136.丙二酸是一种二元酸,其K1=1.42×10-3,K2=2.01×10-6.求在下列各溶液中二价丙二酸离子的浓度为多少?(1)0.0010mol/L丙二酸溶液(2)某丙二酸和HCl的浓度分别为0.00010mol/L和0.00040mol/L的溶液137.求0.0060mol/L H2SO4溶液中的[H+]和[S2-]值,已知H2SO4的第一级离解完全,第二级离解的K2=1.02×10-2.138.NH2C2CH4NH2是一种碱,能够接受一个或二个质子.已知NH2C2CH4NH2及其接受一个质子的产物与水反应的pK b分别为4.07和7.15,则求在0.010mol/L NH2C2CH4NH2溶液中,其正一价和正二价离子的浓度分别为多少?139.H4P2O7的pK1和pK2分别为0.80和2.20,忽略第三、四步的离解.求0.050mol/LH4P2O7,溶液中[H2P2O72-]为多少?140.已知H2S的K1和K2分别为1.0×10-7和1.2×10-13.试计算0.10 MH2S溶液[H+]等于多少?141.计算(1)在0.010 M H2C8H4O4溶液中,(2)在0.010 M H2C8H4O4和0.020 M HCl 混合溶液中C8H4O42-的浓度.已知H2C8H4O4(苯二甲酸)的电离常数是H2C8H4O4H++HC8H4O4- K1=1.3×10-3HC8H4O4-H++C8H4O42- K2=3.9×10-6142.已知H2CrO4的电离常数是K1=0.18,K2=3.2×10-7.试计算0.005 M K2CrO3的水解程度?143.已知H3PO4的K1、K2和K3分别为7.52×10-3、6.23×10-8和4.5×10-13.试计算0.0100 M H3PO4溶液中的[H+]、[H2PO4-]、[HPO42-]和[P3-]各为多少?144.求0.0100 M NH4CN溶液的[H+]和[CN-]各为多少?已知HCN的K a=4.93×10--510,NH3的K b=1.75×10145.已知H2S的K1=1.0×10-7,求0.050 M H2S溶液的[H+]?146.已知H2S的K2=1.2×10-113,求0.050 M H2S溶液的[S2-]?147.求0.050 M H2S和0.0100 M HCl混合溶液的[S2-]等于多少?148.(1)计算上题溶液中的[HS-]等于多少?(2)如果加入足够量的氨使溶液成为pH=4.37的缓冲体系,那么S2-和HS-的浓度各为多少?149.已知草酸的K1和K2分别是5.9×10-2和6.4×10-5.求0.0050 M Na2C2O4溶液的[OH -]等于多少?150.丙二酸是二元酸,K1=1.49×10-3,K2=2.03×10-6.计算二价丙二酸根离子在(1)0.0010 M丙二酸,(2)0.00010 M丙二酸和0.00040 M HCl混合溶液中的浓度?151.计算0010 M H3NO3人溶液的pH值?已知H3PO4的K1和K2分别是7.52×10-3和6.23×10-8.152.求0.0060 M H2SO4溶液的[H+]和[SO42-]各为多少?已知H2SO4的第一级电离是完全的,第二级电离的K2=1.20×10-2.153.1,2-乙二胺(NH2C2H4NH2)是一个能接受一个或两个质子的碱.在水溶液中其电中性和一价阳离子形式的pK b值依次是3.288和6.436.计算0.0100 M1,2一乙二胺溶液中一价阳离子和二价阳离子形式的浓度?154.若取上题溶液1L,加入0.0100摩尔NaOH,那么一价阳离子和二价阳离子形式的浓度变为多少?155.若用0.0100摩尔HCl代替上题的NaOH,求一价阳离子、二价阳离子和电中性的1,2-乙二胺等形式的浓度各为多少?156.焦磷酸的pK1和pK2分别是0.85和1.49.忽略这种酸的第三和第四级电离,那么在0.050 M该酸溶液中二价阴离子的浓度等于多少?157.当0.00100 M Na2CO3溶液水解反应达平衡后,[CO32-]等于多少?已知H2CO3的K1和K2分别是4.30×10-7和5.61×10-11158.计算0.050 M NaH2PO4和0.00200 M Na3PO4溶液的pH值各为多少?已知H3PO4溶液的K1、K2和K3分别是7.52×10-3、6.23×10-8和4.5×10-13.159.柠檬酸是一种多元酸,pK1、pK2和pK3分别是3.15、4.77和6.39.求算0.0100 M 柠檬酸溶液中H+、一价阴离子、二价阴离子和三价阴离于浓度各为多少?160.如果将0.00100 mol柠檬酸溶于1L、pH=5.00的缓冲溶液中(溶液体积不变),柠檬酸的平衡浓度是多少?其一价阴离子、二价阴离子和三价阴离子浓度分别是多少?使用上题中的pK a 值.161.柠檬酸是一多元酸,其pK 1、pK 2、pK 3分别为3.13,4.76,6.40.求在0.0100mol/L柠像酸溶液中,H +及其一价阴离子、二价阴离子、三价阴离子的浓度为多少?如果把0.00010mol/LH 3PO 4加入到1.0L pH =7.00的缓冲溶液中,则溶液中(体积不变),则平衡时溶液中的柠檬酸及其一价阴离子、二价阴离子、三价阴离子的浓度值分别为多少?用此题中的pK 值162.把等体积的1.0mol/L HCl 溶液和1.0mol/L Na 2CO 3溶液相混合,求平衡后溶液中[CO 32-]为多少?163.10mL 0.20mol/L NH 4+的(绝对)乙醇溶液和10mL 0.20mol/L C 2H 5ONa 的(绝对)乙醇溶液混合,求所得溶液(20mL )中NH 4+的浓度.附:(绝对)乙醇自电离常数K =8.0×10-20,NH 4+的电离常数K a =1.0×10-10 164.pK a 的测定.2×10-3mol/L 的丙酸的比电导是κ=61.6×10-4S/m.无限稀释时,丙酸钠的摩尔电导是Λ0=86×10-4S ·m 2/mol,计算丙酸的pK a .无限稀释的摩尔电导:HCl 的Λ0=426.2×10-4S ·m 2/molNaCl 的Λ0=126.6×10-4S ·m 2/mol165.某二元酸HOOC -(CH 2)x -COOH,其一级解离常数K 1是二级解离常数K 2的4倍.此处x 足够大,以致两个羧基之间的分子内相互作用可忽略不计.(1)试证明K 1=4K 2成立.(2)找出溶液中[H +]与羧酸浓度的关系.(3)定性阐明,当x =1和x =0时,K 1与K 2之比会发生怎样改变?为什么?166.氯气能溶于水,并与水反应生成次氯酸,氯离子和氢离子.设第一个平衡的平衡常数为K 1,第二个平衡的平衡常数为K 2,总反应为K 3.写出这三个平衡常数的表达式.已知在25℃和氯的分压为100kPa 下达成平衡,总反应平衡常数K 3=1.8×10-10mol 3/L 9·Pa,溶液里溶解的氯的总量为6.0g/L.计算溶液中次氯酸,氯离子和氢离子的浓度和pH 值以及K 1和K 2的数值.若把达平衡的氯水迅速注入一密闭器,使溶液占一半的体积(设此过程中氯水中的氯未发生逃逸),问达新平衡时氯气的分压?167.某一元弱酸HA,用适当方法称此酸6.6666g,配成1.000L 溶液,此溶液的pH 为2.853,将此溶液部分移入250mL 锥形瓶中,用未知浓度的NaOH 溶液进行滴定,当滴入3.77mL NaOH 溶液时,溶液的pH 为4.000,继续滴入至16.00mL 时,溶液的pH 为5.000.试求:(1)此一元弱酸HA 的K a .(2)HA 的摩尔质量(取三位有效数字).168.已知CO 2的水溶液,H 2CO 3能发生电离:H2CO 3H ++HCO 3- pKa 1=6.35HCO3-H ++CO 32- pKa 2=10.33.在CO 2的水溶液中,[H 2CO 3]+[HCO 3-]+[CO 32-]=K (常数).为方便计算,假定K =1mol/L.(1)试计算当pH =3~13时,HCO 3-的浓度;(2)试计算当pH 值等于多少时,HCO 3-浓度最大?其值为多少?(3)画出pH 与[HCO 3-]物质的量分数x([HCO 3-])关系曲线.参考答案(78)1 B2 B3 B4 B、D5 D6 A、B7 D8 BC9 D10 A11 D12 D13 A、C14 C、D15 (1)NH3·H2O NH4++OH-(2)H2S H++HS-;HS-H++S2-(3)NaHCO3=Na++HCO3-;HCO3-H++CO32-16 ①取一定量冰醋酸配成一定浓度的溶液(比如0.01mol/L),再测得溶液的pH值,若pH>2,说明CH3COOH是弱酸.②假设CH3COOH是弱酸,则其强碱弱酸盐必显碱性.我们只要取一定量的CH3COONa晶体溶于水,配成溶液,再测得溶液的pH值,若pH值>7,则反证得CH3COOH必为弱酸.17 Ca(ClO)2将完全反应掉.因CO2与Ca(ClO)2反应生成的HClO不稳定,生成的HCl又与Ca(ClO)2反应,如此循环,以致Ca(ClO)2全部反应掉.18 白色沉淀因只通CO2时,由CO2难溶于水、H2CO3为弱酸,电离产生的[CO32-]较小;若同时通NH3,则于碱性条件下,使H2CO3电离的CO32-足以跟Ca2+结合成难溶性CaCO3沉淀.19 因NH3依然易溶于饱和食盐水中,生成NH3·H2O,当通入CO2时,在溶液中转化成HCO3-离子,又由于NaHCO3的溶解度较小,结晶析出小苏打;但若先通CO2,因它难溶,即使通入NH3,产生的HCO3-过少,不会有NaHCO3析出,从而不能获得小苏打.20 (1)冰醋酸中没有自由离子(2)b<a<c (3)c点(4)C21 (1)2H3PO4+Ba(OH)2=Ba(H2PO4)2+2H2O Ba(H2PO4)2+Ba(OH)2=2BaHPO4↓+2H2O 2BaHPO4+Ba(OH)2=Ba3(PO4)2↓+2H2O(2)5mL 10mL 15mL(3)22 B、C23 C24 A25 D26 D27 C28 B、C29 C30 D31 B 、C32 C 、D33 B 、C34 A 、B35 A 、C36 2(1+α)37 (1)1.8×10-7% (2)1.8×10-13% (3)1.33×10-3mol/L,1.35×10-11% (4)纯水中加酸或碱均会使水的电离逆向移动、等物质的量浓度的强酸或强碱对于水的电离影响远大于弱酸或弱碱的作用.38 (1)中和滴定 测定氨水的物质的量的浓度 标准盐酸 甲基橙试液 (2)用洁净的玻璃棒蘸取氨水,滴在pH 试纸上,将试纸与标准比色卡相比较,从而测定此氨水的pH值 (3)该氨水的电离度α=10α-14/c ×100%39 橙色 H +、HS -、S 2-40 A >B >C41 C42 D43 D44 不矛盾,因为前者反应时,H 3PO 4为难挥发性酸,而HCl 具有挥发性,所以有HCl 气体逸出,平衡右移.后者反应时,水溶液中HCl 是强酸,H 3PO 4是中强酸(弱电解质),故反应时平衡向生成弱电解质方向移动.45 (1)(2)增大;减小:由于冰醋酸中没有水,醋酸分子无法发生电离,则to 时刻[H +]约为零;当加入一定量的水时,醋酸溶液浓度有所减小,但醋酸的电离度增大,导致溶液中[H +]增大;当加入大量的水后,尽管电离度继续增大,但醋酸溶液的减小成为影响[H +]的主要因素,所以溶液中[H +]反而减小.(3)C ;B ;A46 在试管中加入适量稀氨水,滴入几滴酚酞试液,溶液呈红色;然后向其中加入适量醋酸铵晶体并振荡,可看到红色变浅,说明氨水中存在电离平衡.47 HCO 3-+Br 2=HBrO +Br -+CO 2 2CO 32-+Br 2+H 2O =BrO -+Br -+2HCO 3-48 2.8×10-249 HC 2H 3O 2C 2H 3O 2-+H 3O + 注意所加的乙酸钠只是使平衡向左移动.50 乙酸钠使乙酸的离解平衡向左移动51 (1)加入乙酸钠或别的可溶性乙酸盐,但不能加入乙酸.(2)加入氯化氨或别的可溶性氨盐,但不能加入氨. 52 (1)K a =[][][]2322323O H HC O H C O H —+。
第8讲 电解质溶液和电离平衡【竞赛要求】酸碱质子理论。
弱酸、弱碱的电离常数。
缓冲溶液。
利用酸碱平衡常数的计算。
溶度积原理及有关计算。
离子方程式的正确书写。
【知识梳理】一、酸碱质子理论(Bronsted 理论)最初阶段人们从性质上认识酸碱。
酸:使石蕊变红,有酸味; 碱:使石蕊变蓝,有涩味。
当酸碱相混合时,性质消失。
当氧元素发现后,人们开始从组成上认识酸碱,以为酸中一定含有氧元素;盐酸等无氧酸的发现,又使人们认识到酸中一定含有氢元素。
阿仑尼乌斯(Arrhenius )的电离学说,使人们对酸碱的认识发生了一个飞跃。
HA = H + + A -电离出的正离子全部是 H + ;MOH = M + + OH - 电离出的负离子全部是 OH -。
进一步从平衡角度找到了比较酸碱强弱的标准,即a K 、b K 。
阿仑尼乌斯理论在水溶液中是成功的,但其在非水体系中的适用性,却受到了挑战。
例如:溶剂自身的电离和液氨中进行的中和反应,都无法用阿仑尼乌斯的理论去讨论,因为根本找不到符合定义的酸和碱。
为了弥补阿仑尼乌斯理论的不足,丹麦化学家布仑斯惕(Bronsted )和英国化学家劳里(Lowry )于1923年分别提出了酸碱质子理论。
1、酸碱的定义质子理论认为:凡能给出质子(H +)的物质都是酸;凡能接受质子的物质都是碱。
如HCl ,NH +4,HSO -4,H 2PO -4等都是酸,因为它们能给出质子;CN -,NH 3,HSO -4,SO -24都是碱,因为它们都能接受质子。
为区别于阿仑尼乌斯酸碱,也可专称质子理论的酸碱为布仑斯惕酸碱。
由如上的例子可见,质子酸碱理论中的酸碱不限于电中性的分子,也可以是带电的阴阳离子。
若某物质既能给出质子,又能接受质子,就既是酸又是碱,可称为酸碱两性物质,如HCO -3等,通常称为酸式酸根离子。
2、酸碱的共轭关系质子酸碱不是孤立的,它们通过质子相互联系,质子酸释放质子转化为它的共轭碱,质子碱得到质子转化为它的共轭酸。
这种关系称为酸碱共轭关系。
可用通式表示为:酸 碱 + 质子,此式中的酸碱称为共轭酸碱对。
例如NH 3是NH +4的共轭碱,反之,NH +4是NH 3的共轭酸。
又例如,对于酸碱两性物质,HCO -3的共轭酸是H 2CO 3,HCO -3的共轭碱是CO -23。
换言之,H 2CO 3和HCO -3是一对共轭酸碱,HCO -3和CO -23是另一对共轭酸碱。
3、酸和碱的反应跟阿仑尼乌斯酸碱反应不同,布仑斯惕酸碱的酸碱反应是两对共轭酸碱对之间传递质子的反应,通式为: 酸1 + 碱2 碱1 + 酸2例如: HCl + NH3 Cl -+ NH +4 H 2O + NH 3 OH -+ NH +4HAc + H 2O Ac -+ H 3O + H 2S + H 2O HS -+ H 3O +H2O + S 2- OH - + HS - H 2O + HS - OH -+ H 2S这就是说,单独一对共轭酸碱本身是不能发生酸碱反应的,因而我们也可以把通式:酸 碱 + H +称为酸碱半反应,酸碱质子反应是两对共轭酸碱对交换质子的反应;此外,上面一些例子也告诉我们,酸碱质子反应的产物不必定是盐和水,在酸碱质子理论看来,阿仑尼乌斯酸碱反应(中和反应、强酸置换弱酸、强碱置换弱碱)、阿仑尼乌斯酸碱的电离、阿仑尼乌斯酸碱理论的“盐的水解”以及没有水参与的气态氯化氢和气态氨反应等等,都是酸碱反应。
在酸碱质子理论中根本没有“盐”的内涵。
二、弱电解质的电离平衡 1、水的电离平衡(1)水的离子积常数H 2O(l) H +(aq) + OH -(aq) w K = [H +] + [OH -] (8-1)式中的w K 称为水的离子积常数。
w K 是标准平衡常数,式中的浓度都是相对浓度。
由于本讲中使用标准浓度极其频繁,故省略除以0c 的写法。
要注意它的实际意义。
由于水的电离是吸热反应,所以,温度升高时,w K 值变大。
表-1 不同温度下水的离子积常数K2[ H + ] [ OH -] = w K 不论溶液是酸性,碱性,还是中性。
常温下,[ H +] = 1×10–7,表示中性,因为这时w K = 1.0×10–14;非常温时,溶液的中性只能是指 [ H + ] = [ OH -]。
(2)pH 值和 pOH 值pH = – lg [ H +] (8-2) pOH = – lg [ OH -] (8-3)因为 [ H + ] [ OH - ] = 1.0×10–14所以 pH + pOH = 14 (8-4)pH 和 pOH 一般的取值范围是 1~14 ,但也有时超出,如:[ H +] = 10 ,则 pH = –1。
2、弱酸和弱减的电离平衡(1)一元弱酸和弱减的电离平衡将醋酸的分子式简写成 HAc ,用 Ac -代表醋酸根,则醋酸的电离平衡可以表示成:HAc H + + Ac -用0a K 表示酸式电离的电离平衡常数,经常简写作a K 。
且:氨水 NH 3·H 2O 是典型的弱碱,用0b K (简写成b K )表示碱式电离的电离平衡常数,则有: NH 3·H 2O NH 4++ OH -b K =][]][[234O H NH OH NH ⋅-+=1.8×10–5(2)多元弱酸的电离平衡多元弱酸的电离是分步进行的,对应每一步电离,各有其电离常数。
以 H 2S 为例:第一步 H 2S H + + HS -721103.1][]][[--+⨯==S H HS H K第二步 HS -H ++ S 2-1522101.7][]][[---+⨯==HS S H K 显然,1K 2K 。
说明多元弱酸的电离以第一步电离为主。
将第一步和第二步的两个方程式相加,得:H 2S 2H + + S 2-22212221102.9][][][--+⨯=⋅==K K S H S H K平衡常数表示处于平衡状态的几种物质的浓度关系,确切地说是活度的关系。
但是在我们的计算中,近似地认为活度系数 f = 1,即用浓度代替活度。
a K 、b K 的大小可以表示弱酸和弱碱的离解程度,K 的值越大,则弱酸和弱碱的电离程度越大。
3、缓冲溶液 (1)同离子效应HAc H + + Ac - 达到平衡时,向溶液中加入固体 NaAc (强电解质完全电离:NaAc = Na + + Ac -),由于Ac - 的引入,破坏了已建立的弱电解质的电离平衡:HAc H + + Ac -Ac -增多,使平衡左移,使 HAc 的电离度减小。
定义:在弱电解质的溶液中,加入与其具有相同离子的强电解质,从而使电离平衡左移,降低弱电解质的电离度。
这种现象称为同离子效应。
(2)缓冲溶液 ①概念能够抵抗外来少量酸碱的影响和较多水的稀释的影响,保持体系 pH 值变化不大的溶液,我们称之为缓冲溶液。
如向 1L 0.10 mol ·L -1 的HCN 和0.10 mol ·L -1NaCN 的混合溶液中(pH = 9.40),加入0.010 mol HCl 时,pH 变为 9.31;加入0.010 mol NaOH 时,pH 变为 9.49;用水稀释,体积扩大 10 倍时,pH 基本不变。
可以认为,0.10 mol ·L -1 HCN 和 0.10 mol ·L -1NaCN 的混合溶液是一种缓冲溶液,可以维持体系的 pH 值为 9.40 左右。
②原理缓冲溶液之所以具有缓冲作用是因为溶液中含有一定量的抗酸成分和抗碱成分。
当外加少量酸(或碱)时,则它与抗酸(或抗碱)成分作用,使弱酸盐弱酸c c /(或弱碱盐弱碱c c /)比值基本不变,从而使溶液pH 值基本不变。
适量水稀释时,由于弱酸与弱酸盐(或弱碱与弱碱盐)以同等倍数被稀释,其浓度比值亦不变。
缓冲溶液一般是由弱酸及其盐(如HAc 与NaAc )或弱碱 及其盐(如NH 3与NH +4盐)以及多元弱酸及其次级酸式盐或酸式盐及其次级盐(如H 2CO 3与NaHCO 3,NaHCO 3与Na 2CO 3)组成。
这类缓冲溶液的pH 值 计算可概括为如下两种形式“(a )弱酸及其盐[H +] = 盐酸c c K a ⋅(8-5) pH = 酸盐c c pK a lg+ (8-6)(b )弱碱及其盐[OH -]= 盐碱c c K b ⋅(8-7) pOH = 碱盐c c pK b lg+ (8-8)缓冲溶液中的弱酸及其盐(或弱碱及其盐)称为缓冲对。
缓冲对的浓度愈大,则它抵制外加酸碱影响的作用愈强,通常称缓冲容量愈大。
缓冲对浓度比也是影响缓冲容量的重要因素,浓度比为1时,缓冲容量最大。
一般浓度比在10到0.1之间,因此缓冲溶液的pH (或pOH )在p a K (或p b K )1±范围内。
配制缓冲溶液时,首先选择缓冲对的p a K (或p b K )最靠近欲达到的溶液pH (或pOH ),然后调整缓冲对的浓度比,使其达到所需的pH 。
上述计算未考虑离子间相互作用的影响,因此最后还应以pH 计测定值为准。
4、酸碱指示剂(1)指示剂的变色原理能通过颜色变化指示溶液的酸碱性的物质,如石蕊,酚酞,甲基橙等,称为酸碱指示剂。
酸碱指示剂一般是弱的有机酸。
现以甲基橙为例,说明指示剂的变色原理。
甲基橙的电离平衡表示如下:HIn In - + H + a K = 4×10–4分子态 HIn 显红色,而酸根离子 In - 显黄色。
当体系中 H +的浓度大时,平衡左移,以分子态形式居多时,显红色;当体系中 OH -的浓度大时,平衡右移,以离子态形式居多时,显黄色。
究竟 pH = ? 时,指示剂的颜色发生变化,则与弱酸 HIn 的电离平衡常数a K 的大小有关。
(2)变色点和变色范围仍以甲基橙为例, HIn In - + H + a K = 4×10–4 ;当 [In -] = [ HIn ] 时,[ H +] = p a K = 4×10–4,pH = p a K = 3.4,显橙色,介于红色和黄色之间。
当 pH < 3.4,HIn 占优势时,红色成分大; 当 pH > 3.4,In -占优势时,黄色成分大。
故 pH = p a K 称为指示剂的理论变色点。
甲基橙的理论变色点为 pH = 3.4, 酚酞的理论变色点为 pH = 9.1。
距离理论变色点很近时,显色并不明显,因为一种物质的优势还不够大。
当 [ HIn ] = 10 [In -] 时,显红色, 当 [In -] = 10 [ HIn ] 时,显黄色。
这时有关系式 pH = p a K 1±,这是指示剂的变色范围。