高考化学考点解析全程复习考点:电离平衡
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能否电离是否高考化学考点解析全程复习考点:电离平衡1.复习重点1.强、弱电解质的概念及电离方程式的书写; 2.弱电解质的电离平衡;电离平衡常数。
2.难点聚焦(一)强电解质、弱电解质 1.相互关系否——非电解质化合物 是——强电解质能否——弱电解质热或水的作用思考:一种物质的水溶液能导电,原物质一定是电解质吗?分析:不一定!关键要分清发生电离散是否要原物质本身。
有可能溶于水时就发生了化学变化如(1)Cl 2−−→−溶于水 氯水↓ ↓ 即不是电解质 HCl.HclO 又不是非电解质 发生电离 (2)CO 2−−→−溶于水 碳酸溶液↓ ↓ 非电解质 H 2CO 3电离 (3)Na 2O−−→−溶于水 NO 2OH 溶液↓ ↓ 虽不是本身电离子 NaOH 电离 但可在熔融态电 离,故它属强电 解质注意:多元强酸电离一步完成且完全如H n A====Nh++A n—而多元弱酸的电离是分步进行的,且第二步电离比第一步电离困难,第三步电离比第二步电离更困难,但每步电离都存在相应的电离平衡,因此应分步书写电离方程式。
例如磷酸的电离方程式应写三步:H3PO4H++H2PO4—,H2PO4—++HPO42—HPO42—H++PO43—,不能合并成H3PO43H++PO43—。
由于磷酸溶液中的[H+]主要由第一步电离决定,因此磷酸的电离方程式有时也可只写第一步。
对HnA弱酸而言,电离方程式可只考虑:HnA H++Hn+A—想一想:为什么多元的酸电离下一步比上一步困难,电离程度小得多,甚至可忽略?(二)弱电解质的电离平衡(1)概念弱电解质的电离平衡是指在一定条件下(湿度、浓度),弱电解质电离成离子的速率和离子结合成分子的速率相等的状态。
(2)特点①动——动态平衡:V(闻子化)=V(分子化)≠0。
在电离方程式中用“”表示。
②定——平衡时各组成成分一定,即平衡时溶液中离子浓度和分子浓度保持不变③变——条件改变,平衡被打破。
(3)影响电离平衡的因素与化学平衡一样,外界条件的改变也会引起移动.以0.1mol/1 CH3COOH溶液为例:(三)电解质溶液导电能力的强弱与电解质强弱影响溶液导电能力的因素:①自由移动离子浓度的大小。
(主要决定因素)湿度一定,离子浓度越在,导电能力越强。
②湿度:湿度越高,导电能力越强。
(与金属导电相反)③离子电荷数:电荷数越高,导电能力越强。
由此可知:强电解质溶液的导电能力不一定比弱电解质强。
如 较浓醋酸的导电能力可比极稀HCl 溶液强。
CaCO 3虽为强电解质,但溶于水所得溶液极稀,导电能力极差。
思考:若在某溶液中加入一种物质,出现沉淀,则溶液的导电能力一定减弱吗?(湿度不变) 分析:不一定。
关键要看溶液中离子浓度有无显著变化。
如:(1)若在H 2SO 4溶液中加Ba(OH)2,因生成BaSO 4沉淀和极难电离的水,使溶液中离子浓度降低,导电能力降低。
(2)若在H 2SO 4溶液中加BaCl 2,虽有沉淀BaSO 4生成,但同时生成了HCl ,相当于1molSO 42—被2molCl —代替,故导电能力有所增强。
(3)若在HCl 溶液中加AgNO 3,则导电能力几乎不变。
(四)水的电离平衡1. 实验证明,纯水微弱的导电性,是极弱的电解质: 2. 25℃1LH 2O 的物质的量n(H 2O)=181000=55.6(mol)共有10—7mol 发生电离 H 2O H ++OH —起始(mol) 55.6 0 0 电离(mol) 10—710—710—7平衡(mol)55.6-10—7 10—710—725℃[H +]·[OH —]= 10—7=10—14=Kw 的离子积常数。
2.影响Kw 的因素Kw 与溶液中[H +]、[OH —]无关,与湿度有关。
水的电离为吸热过程,所以当湿度升高时,水的电离程度增大,Kw 也增大。
例如100℃,1LH 2O 有10—6mol 电离,此时水的离子积常数为Kw=10—6·10—6=10—12.3.影响水的电离平衡因素(1)湿度,升湿度促进水的电离,降温则相反 (2)向纯水中引入H +或OH —,会抑制水的电离(3)向纯水中引入弱酸酸根阴离子或弱碱阳离子,将促进水的电离,此乃为盐类水解的实质。
3. 酸、碱、盐溶液中水电离的定量计算。
(列表比较如下:)注[H ]水、[OH ]水指水电离出的H 、OH 浓度 [H +]水、[OH —]指指溶液中的H +、OH —浓度由上表可得重要规律:(1)在任意湿度、任意物质的水溶液中(含纯水)的水本身电离出的[H +]水≡[OH —]水 (2)酸和碱对水的电离均起抑制作用①只要碱的pH 值相等(不论强弱、不论几元)对水的抑制程度相等,碱也同理。
②若酸溶液的pH 值与碱溶液的pOH 值相等,则两种溶液中水的电离度相等。
如pH=3的盐酸溶液与pH=11的氨水溶液在室温下,由水电离出的[H +]水=[OH —]水=3141010--=10—11mol/L (3)在凡能水解的盐溶液中,水的电离均受到促进,且当强酸弱的碱盐的pH 和强碱弱酸盐的pOH 值相等时(同一湿度),则促进程度相等。
(4)较浓溶液中水电离出[H +]的大小: ①酸溶液中[OH —]等于水电离的[H +] ②碱溶液中[H +]等于水电离的[H +]③强酸弱碱盐溶液中的[H +]等于水电离出[H +] ④强碱弱酸盐溶液中的[OH —]等于水电离出的[H +]如pH=4的NH 4Cl 溶液与pH=10的NaAc 溶液中,(室温)由水电离出的[H +]水=[OH —]水=10141010--=10—4mol/L3.例题精讲例1.下列四种溶液中,由水电离出的[H +]之比(依次)为( )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 :1000 (B )0 :1 :12 :11 (C )14 :13 :12 :11 (D ) 14 :13 :2 :3 解析①[H +]=1mol/L [H +]水=[OH —]=1×10—14mol/L②[H +]=1mol/L [H +]水=1.010114-⨯=1×10—13mol/L③[OH —]=1×10—2mol/L [H +]水=214101101--⨯⨯=1×10—12mol/L ④[OH —]=1×10—3mol/L [H +]水=314101101--⨯⨯=1×10—11mol/L例2.某湿度下,纯水中的[H +]=2×10—7mol/L ,则此时[OH —]=______,若湿度不变,滴入稀硫酸使[H +]=5×10—6mol/L ,则[OH —]=_______,由水电离出[H +]为,该纯水的PH 值_______(填>、<、==解析纯水中 H 2O H ++OH —mol/L 2×10—72×10—7加酸后,水的电离平衡逆向移动,使[OH —]减小,可由Kw 、[H +]求出[OH —],此湿度下Kw 值为2×10—7×2×10—7= 4×1—14[OH —]=614105104--*⨯=8×10—9mol/L 由水电离的[H +]=[OH —]=8×10—11mol/L该湿度下Ph=-lg ×10—7=7―lg2<7.例3.常温下某溶液中,由水电离出的[H +]为1×10—12mol/L ,该溶液中一定能大量共存的离子组是( )A .K +、Na +、SO 42—、NO 3—B .Na +、K +、S 2—、CO 32—C .Fe 2+、Mg 2+、Cl —、SO 42—D .NH 4+、Cl —、K +、SO 32—解析 常温、由水电离出的[H +]=×10—11mol/L <1×10—7mol/L 说明水的电离受到抑制。
此溶液可能是pH=1酸溶液,也可能为pH=13的碱溶液,选项B 、D 中的S 2—、CO 32—、SO 32—不能存在于强酸性溶液中,C 中的Fe 2+、Mg 2+、D 中的NH 42+、D 中的NH 4+与OH —均不能大量存共存,故本题答案A 。
例4.在图(1)所示的装置中,烧杯中盛放的是Ba(OH)2溶液,当从滴定管中逐渐加入某种溶液(A )时,溶液的导电性的变化趋势如图(2)所示。
图1 图2该根据离子反应的特点分析:A 溶液中含有的溶质可能是_________或__________(至少写出两种),并写出相应的离子反应的离子方程式:________________________________、____________________________解析:从图2可分析知,随着A 的加入溶液导电能力迅速降低,说明A 必定能与Ba(OH)2发生反应,使溶液中离子浓度变得极小,故不仅与Ba 2+反应转化为沉淀,还要与OH —反应生成水或其它弱电解质,当反应完全后,过量A 的加入,导电能力又显著上升,说明A 应为强电解质,故A 可能是H 2SO 4或CuSO 4或MgSO 4或(NH 4)2SO 4等。
离子方程式:2H ++SO 42—+Ba 2++2OH —=BaSO 4↓+2H 2O Mg 2++SO 42—+Ba 2++2OH —=BaSO 4↓+Mg(OH)2 想一想:A 可否为Na 2SO 4或H 2CO 3溶液?为什么?4.实战演练一、选择题(1.(2001年全国高考题)在含有酚酞的0.1 mol ·L -1氨水中加入少量的NH 4Cl 晶体,则溶液颜色A.变蓝色B.变深C.变浅D.不变2.当不考虑水的电离时,在氢硫酸溶液中,下列的离子浓度关系中正确的是A.c(H+)=c(HS-)+2c(S2-)B.c(H+)=c(HS-)+c(S2-)C.2c(S2-)=c(H+)D.c(S2-)=c(HS-)3.在无土栽培中,需配制一定量含50 mol NH4Cl,24 mol K2SO4的营养液。
若用KCl,NH4Cl和(NH4)2SO4三种固体为原料来配制,三者的物质的量依次是(单位为mol)A.2,64,24B.48,2,24C.32,50,12D.16,50,244.在浓度均为1 mol·L-1的(NH4)2SO4、(NH4)2CO3、(NH4)2Fe(SO4)2三种溶液中,若测得其中c(NH+)分别为a、b、c(mol·L-1),则下列判断正确的是4A.a=b=cB.c>a>bC.b>a>cD.a>c>b5.甲酸的下列性质中可以证明它是弱电解质的是A.1 mol·L-1的甲酸溶液的c(H+)约为0.01 mol·L-1B.甲酸与水以任意比例互溶C.10 mL 1 mol·L-1甲酸恰好与10 mL 1 mol·L-1NaOH溶液完全反应D.在相同条件下,甲酸的导电性比一元强酸溶液的弱6.用水稀释0.1 mol·L-1氨水时,溶液中随着水量的增加而减小的是A.c(OH-)/c(NH3·H2O)B.c(NH3·H2O)/c(OH-)C.c(H+)和c(OH-)的乘积D.OH-的物质的量7.下列各电离方程式中书写正确的是A.CH3COOH H++CH3COO-B.KHSO4K++H++SO-24C.Al(OH)3Al3++3OH-D.NaH2PO4Na++H2PO-48.当溶液中HS-+H2O S2-+H3O+达到平衡时,欲使c(S2-)增大,应加入A.Cu2+B.CO-23C.H2OD.HCl+OH-形成的平衡中,要使RNH2·H2O的电离程度及9.在RNH2·H2O RNH+3c(OH-)都增大,可采取的措施是A.通入HClB.加少量NaOH固体C.加水D.升温二、非选择题(共55分)10.(12分)用实验确定某酸HA是弱电解质。