2011届高考化学热点知识复习测试题16
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第16讲原电池【学科核心素养】变化观念与平衡思想:认识原电池反应的本质是自发的氧化还原反应;能多角度、动态地分析原电池中物质的变化及能量的转换。
证据推理与模型认知:能利用典型的原电池装置,分析原电池原理,建立解答原电池问题的思维模型,并利用模型揭示其本质及规律。
科学态度与社会责任:具有可持续发展意识和绿色化学观念,能对与原电池有关的社会热点问题做出正确的价值判断与分析。
【核心素养发展目标】1.理解原电池的构成、工作原理及应用,能书写电极反应和总反应方程式。
2.了解常见化学电源的种类及其工作原理。
【知识点解读】知识点一原电池的工作原理及应用1.概念和反应本质原电池是把化学能转化为电能的装置,其反应本质是氧化还原反应。
2.构成条件(1)一看反应:看是否有能自发进行的氧化还原反应发生(一般是活泼性强的金属与电解质溶液反应)。
(2)二看两电极:一般是活泼性不同的两电极。
(3)三看是否形成闭合回路,形成闭合回路需三个条件:①电解质溶液;①两电极直接或间接接触;①两电极插入电解质溶液中。
3.工作原理以锌铜原电池为例(1)反应原理(2)盐桥的组成和作用①盐桥中装有饱和的KCl、KNO3等溶液和琼胶制成的胶冻。
①盐桥的作用:a.连接内电路,形成闭合回路;b.平衡电荷,使原电池不断产生电流。
(3)单液原电池(无盐桥)和双液原电池(有盐桥)对比4.原电池原理的应用(1)比较金属的活动性强弱:原电池中,负极一般是活动性较强的金属,正极一般是活动性较弱的金属(或非金属)。
(2)加快化学反应速率:氧化还原反应形成原电池时,反应速率加快。
(3)用于金属的防护:将需要保护的金属制品作原电池的正极而受到保护。
(4)设计制作化学电源①首先将氧化还原反应分成两个半反应。
①根据原电池的工作原理,结合两个半反应,选择正、负电极材料以及电解质溶液。
知识点二常见化学电源及工作原理一、一次电池:只能使用一次,不能充电复原继续使用1.碱性锌锰干电池总反应:Zn+2MnO2+2H2O===2MnOOH+Zn(OH)2。
2011专项卷高考化学选择题真题解析2011年的高考化学专项卷中,涵盖了许多选择题。
通过对这些选择题的解析,我们可以更好地理解和掌握化学知识。
下面将逐题进行解析。
第一题:已知氧气和溴气反应生成二氧化碳和溴化钠,下列反应方程式中,正确的是:A. O2 + Br2 → CO2 + NaBrB. O2 + Br2 → Br2 + Na2CO3C. O2 + Br2 → CO2 + Na2BrD. 2O + Br2 → CO2 + 2NaBr正确答案是A。
根据题目中气体反应生成的产物和反应物进行对应,可以得出正确的反应方程式。
第二题:下列合成两步反应中,生成二氯甲烷的位置是:A. HCHO + Cl2 + NaOH → CH2Cl2 + NaCl + H2OB. CH3COOH + NaOH → CH3COONa + H2OC. HCHO + Cl2 + NaCl → CHCl3 + NaClD. CH3COOH + NaOH → CH3OH + NaOCH3正确答案是C。
根据反应物和产物进行对应,可以推断出生成二氯甲烷的反应式是HCHO + Cl2 + NaCl → CHCl3 + NaCl。
第三题:已知4.82克铝粉和6.4克二氧化铜发生完全反应生成一种化合物,该化合物的摩尔质量为:A. 63.5B. 159.5C. 31.75D. 95.75正确答案是D。
根据题目中提供的质量和化合物的摩尔质量之间的关系,可以计算出正确的答案为95.75。
第四题:在3.01g CaCO3样品中加入过量的HCl,完全反应后得到的产物与总质量相比质量未变。
试判断下列说法正确的是:A. 生成了0.719gCO2B. 生成了3.01gCl2C. 生成了6.02×10^23gCl2D. 试剂HCl质量为3.01g正确答案是A。
根据题目中的信息,加入了过量的HCl后产物与总质量相比质量未变,可以推断出生成的产物是气体CO2。
1、【2016】设A N 为阿伏加德罗常数值。
下列有关叙述正确的是( )A.14g 乙烯和丙烯混合气体中的氢原子数为A 2NB. 1mol 2N 与4mol 2H 反应生成的3NH 分子数为A 2NC. 1mol Fe 溶于过量硝酸,电子转移数为A 2ND.标准状况下,2.24L 4CCl 含有的共价键数为A 0.4N【2015】N A 为阿伏伽德罗常数的值。
下列说法正确的是( )A .18gD 2O 和18gH 2O 中含有的质子数均为10N AB .2L0.5mol/L 亚硫酸溶液中含有的H +两种数为2N AC .过氧化钠与水反应时,生成0.1mol 氧气转移的电子数为0.2N AD .密闭容器中2molNO 与1molO 2充分反应,产物的分子数为2N A【2012】用N A 表示阿伏加德罗常数的值。
下列叙述中不正确...的是 A.分子总数为N A 的NO 2和CO 2混合气体中含有的氧原子数为2N AB.28g 乙烯和环丁烷(C 4H 8)的混合气体中含有的碳原子数为2N AC.常温常压下,92g 的NO 2和N 2O 4混合气体含有的原子数为6N AD.常温常压下,22.4L 氯气与足量镁粉充分反应,转移的电子数为2 N A【2012】下列叙述正确的是A .1.00mol NaCl 中含有6.02×1023个NaCl 分子B .1.00mol NaCl 中,所有Na +的最外层电子总数为8×6.02×1023C .欲配置1.00L ,1.00mol .L -1的NaCl 溶液,可将58.5g NaCl 溶于1.00L 水中D .电解58.5g 熔融的NaCl ,能产生22.4L 氯气(标准状况)、23.0g 金属钠2.【2016】化学与生活密切相关。
下列有关说法错误的是( )A.用灼烧的方法可以区分蚕丝和人造纤维B. 食用油反复加热会产生稠环芳烃等有害物质C. 加热能杀死流感病毒是因为蛋白质受热变性D.医用消毒酒精中乙醇的浓度为95%【2015】我国清代《本草纲目拾遗》中记叙无机药物335种,其中“强水”条目下写道:“性最烈,能蚀五金……其水甚强,五金八石皆能穿第,惟玻璃可盛。
2011年选择题组2011年全国卷(理综)1、(11全国理综Ⅱ,T6)等浓度的下列稀溶液:①乙酸、②苯酚、③碳酸、④乙醇,它们的pH由小到大排列正确的是A.④②③①B.③①②④C.①②③④D.①③②④【解析】D 依据酸性强弱的大小顺序:乙酸>碳酸>苯酚>乙醇。
2、(11全国理综Ⅱ,T7)下列叙述错误..的是A.用金属钠可区分乙醇和乙醚B.用高锰酸钾酸性溶液可区分己烷和3--己烯C.用水可区分苯和溴苯D.用新制的银氨溶液可区分甲酸甲酯和乙醛【解析】D 钠和乙醇反应有气泡产生,而钠和乙醚不反应;3--己烯可以使高锰酸钾酸性溶液褪色,而己烷不能;苯的密度比水小,而溴苯的密度比水的密度大;甲酸甲酯分子结构中也含有醛基,故用新制的银氨溶液不能区分甲酸甲酯和乙醛,故D项错误。
3、(11全国理综Ⅱ,T8)在容积可变的密闭容器中,2molN2和8molH2在一定条件下发生反应,达到平衡时,H2的转化率为25%,则平衡时氮气的体积分数接近于A.5% B.10% C.15% D.20%【解析】C 依据三行式,平衡时N2、H2、NH3,的物质的量分别为4/3、6、4/3,N2的物质的量分数约等于15%,故氮气的体积分数接近于15%,故答案选C。
4、(10全国理综Ⅱ,T9)室温时,将浓度和体积分别为C1、V1的NaOH溶液和C2、V2的CH3COOH溶液相混合,下列关于该混合溶液的叙述错误..的是A.若PH>7,则一定是C1V1=C2V2B.在任何情况下都是C(Na+)+C(H+)=C(CH3COO-) +C(OH-)C.当PH=7时,若V1=V2,一定是C2>C1D.若V1=V2,C1=C2,则C(CH3COO-) +C(CH3COOH)=C(Na+)【解析】D 当NaOH和CH3COOH按照等物质的量反应时,形成的是强碱弱酸盐,显碱性,PH>7,而NaOH过量时,其PH也大于7,故A错误;B项符合电荷守恒关系式;当PH=7时,CH3COOH的物质的量需大于的NaOH物质的量,若V1=V2,一定是C2>C1,C 项正确;若V1=V2,C1=C2,则NaOH和CH3COOH恰好中和,依据物料守恒,知D项正确。
2011年江苏高考化学真题及答案满分120分,考试时间100分钟可能用到的相对的原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Mg 24 Al 27 S 32 Cl 35.5 Ca 40 Mn 55 Fe 56 Cu 64 Br 80 Ag 108第Ⅰ卷(选择题 共40分)一、单项选择题(本题包括10小题,每小题2分,共计20分。
每小题只有一个....选项符合题意)1.化学与人类生活、社会可持续发展密切相关,下列措施有利于节能减排、保护环境的是①加快化石燃料的开采与使用;②研发易降解的生物农药;③应用高效洁净的能源转换技术;④田间焚烧秸秆;⑤推广使用节能环保材料。
A .①③⑤B .②③⑤C .①②④D .②④⑤2.下列有关化学用语表示正确的是A .N 2的电子式:N ‥‥NB .S 2-C .质子数为53,中子数为78的碘原子:131 53ID .邻羟基苯甲酸的结构简式:COOH OH3.下列有关物质的性质和该性质的应用均正确的是A .常温下浓硫酸能使铝发生钝化,可在常温下作用铝制贮藏贮运浓硫酸B .二氧化硅不与任何酸反应,可用石英制造耐酸容器C .二氧化氯具有还原性,可用于自来水的杀菌消毒D .铜的金属活泼性比铁的弱,可在海轮外壳上装若干铜块以减缓其腐蚀4.常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是A .1.0 mol ·L -1的KNO 3溶液:H +、Fe 2+、Cl -、SO 2-4B .甲基橙呈红色的溶液:NH +4、Ba 2+、AlO -2、Cl -C .pH =12的溶液:K +、Na +、CH 3COO -、Br -D .与铝反应产生大量氢气的溶液:Na +、K +、CO 2-3 、NO -35.短周期元素X 、Y 、Z 、W 、Q 在元素周期表中的相对位置如图1所示。
下列说法正确的是A .元素X 与元素Z 的最高正化合价之和的数值等于8B .原子半径的大小顺序为:r X >r Y >r Z >r W >r QC .离子Y 2-和Z 3+的核外电子数和电子层数都不相同D .元素W 的最高价氧化物对应的水化物的酸性比Q 的强6.下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是A .FeCl 3溶液与Cu 的反应:Cu +Fe 3+===Cu 2++Fe 2+B .NO 2与水的反应:3NO 2+H 2O===2NO -3+NO +2H +C .醋酸溶液与水垢中的CaCO 3反应:CaCO 3+2H +===Ca 2++H 2O +CO 2↑ 图1D.向NaAlO2溶液中通入过量CO2:2AlO-2+CO2+3H2O===2A(OH)3↓+CO2-37.下列有关实验原理或实验操作正确的是A.用水湿润pH试纸测量某溶液的pHB.用量筒量取20 mL 0.500 0 mol·L-1 H2SO4溶液于烧杯中,加水80 mL,配制成0.100 0mol·L-1 H2SO4溶液C.实验室用图2所示装置制取少量氨气D.实验室用图3所示装置除去Cl2中的少量HCl8.设N A为阿伏伽德罗常数的值。
H :1 C :12 N :14 O :16 Na :23 Al :27 P :31 S :32 C1:35.5提示:请将每道题的准确答案按要求用铅笔填涂在答题纸上,考试完毕上交答题纸。
答案写在试题部分无效。
一、单项选择题Ⅰ:本大题共30小题,每小题1分,共30分。
在每小题列出的四个选项中,只有一项最符合题意。
1. 19世纪中叶,门捷列夫的突出贡献是A .提出原子学说B .发现元素周期律C .提出分子学说D .发现氧气2. 人们在认识事物时可以采取多种分类方法。
下列关于NaCl 的分类不.正确的是 A .化合物B .氧化物C .氯化物D .钠盐3. 下列互为同位素的是A .Cl 3517和Cl 3717B .金刚石和石墨C .乙烷和丙烷D .T 2O 和D 2O 4. 下列物质中,属于电解质的是 A .铜B .H 2SO 4C .蔗糖D .酒精5.胶体在人们日常生活中随处可见。
下列分散系属于胶体的是 A .矿泉水B .生理盐水C .豆浆D .白酒6. 最易使钢铁生锈的环境是 A .干燥的空气 B .潮湿的空气 C .浸没在水中 D .浸没在油中7. 实验室中下列药品保存方法不.正确的是 A .少量金属钠保存在煤油中 B .少量NaOH 保存在带有玻璃塞的试剂瓶中 C .少量白磷保存在冷水中 D .少量浓硝酸保存在棕色试剂瓶中 8.下列物质的俗名所对应的化学式(括号内)正确的是:A .明矾(KAl(SO 4)2•12H 2O )B .纯碱(NaHCO 3)C .胆矾(CuSO 4)D .小苏打(Na 2CO 3)9.下列物质不.属于硅酸盐工业产品的是 A .玻璃 B . 水泥 C .陶瓷 D .化肥 10. 漂白粉的有效成分是A. 次氯酸钙B. 氯化钙C. 次氯酸D. 次氯酸钙与氯化钙 11. 下列物质中属于纯净物的是A. 石油B. 汽油C. 苯D. 煤12. 在通常状况下能共存,且能用浓硫酸干燥的一组气体是 A .H 2,O 2,N 2 B .O 2,NO ,NO 2 C .H 2,N 2,NH 3 D .NH 3,HCl ,NO 213. 下列化合物中,既有离子键又有共价键的是A.NH4Cl B.MgO C.C2H6 D.CO214. 下列酸和金属铝作用能产生氢气的是A.浓硫酸 B. 稀硫酸 C.浓硝酸 D.稀硝酸15. 检验氨气可以用A. 湿润的红色石蕊试纸B. 干燥的红色石蕊试纸C. 干燥的蓝色石蕊试纸D. 湿润的蓝色石蕊试纸16. 铝具有较强的抗腐蚀性能,主要是因为A.与氧气在常温下不反应 B.铝性质不活泼C.铝表面能形成了一层致密的氧化膜 D.铝耐酸耐碱17.在元素周期表中金属元素和非金属元素的分界线附近的一些元素能用于制A.半导体 B.合金 C.催化剂 D.农药18.下列物质中既能跟盐酸反应,又能跟氢氧化钠溶液反应的是A.Al(OH)3 B.NaCl溶液C.K2SO4溶液 D.稀H2SO419.元素的化学性质主要决定于A.核外电子数 B.核内质子数 C.核内中子数 D.最外层电子数20. 只含有一种元素的物质A.一定是单质 B.一定是混合物C.一定是纯净物 D.一定不是化合物21. 下列单质中,通常用来制造半导体材料的是A. 铝B. 铁C. 晶体硅D. 金刚石22. 下列实验操作或事故处理正确的是A.金属钠着火,立即用水扑灭B.实验结束后,用嘴吹灭酒精灯C.皮肤上不慎沾上NaOH溶液,立即用盐酸冲洗D.稀释浓硫酸时,将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中,并不断搅拌23. 用自来水养金鱼时,通常先将自来水曝晒一段时间再注入鱼缸,目的是A. 提高水温B. 增加水中氧气的含量C. 除去水中少量HClOD. 用紫外线杀死水中的细菌24. 将下列溶液置于敞口容器中,溶液质量会增加的是A. 浓硫酸B. 稀硫酸C. 浓盐酸D. 浓硝酸25. 下列反应中,属于加成反应的是A. 乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色B. 将苯滴入溴水中,震荡后水层接近无色C. 乙烯使溴水褪色D. 甲烷与氯气混合,光照一段时间后黄绿色消失 26. 下列两种物质不.属于同分异构体的是 A. 葡萄糖和果糖 B. 蔗糖和麦芽糖 C. 淀粉和纤维素 D. 正丁烷和异丁烷 27. 下列对化学反应热现象的说法不.正确的是 A .放热反应发生时不必加热 B .化学反应一定有能量变化C .一般地说,吸热反应加热后才能发生D .化学反应的热效应数值与参加反应的物质的多少有关28. 如右图,在锌、铜和稀硫酸组成的原电池中,正极发生的反应是 A .Zn - 2e -= Zn 2+B .Cu - 2e -= Cu 2+C .2H ++ 2e -= H 2↑ D .Cu 2++ 2e -= Cu29. 下列晶体中不.属于原子晶体的是 A .干冰 B .金刚石 C .水晶 D .晶体硅30. 要除去FeCl 2溶液中的少量氯化铁,可行的办法是 A. 滴入KSCN 溶液 B. 通入氯气 C. 加入铜粉 D. 加入铁粉 二、单项选择题Ⅱ:本大题共20小题,每小题2分,共40分。
2011年普通高校招生考试广东卷理科综合A卷化学试题答案与解析一、单选题7. 下列说法正确的是A.纤维素和淀粉遇碘水均显蓝色B.蛋白质、乙酸和葡萄糖均属电解质C.溴乙烷与NaOH乙醇溶液共热生成乙烯D.乙酸乙酯和食用植物油均可水解生成乙醇解析:A.纤维素不能B.蛋白质,葡萄糖不是D, 食用植水解有甘油生成8. 能在水溶液中大量共存的一组离子是A. H+、I―、NO3―、SiO32-B. Ag+、Fe3+、Cl―、SO42―C.K+、SO42-、Cu2+、NO3―D.NH4+、OH-、Cl-、HCO3-解析:A. H+、I―、NO3―、三者发生氧化还原反应;H+,SiO32-生成沉淀。
B. Ag+与Cl―、SO42―形成沉淀。
D.NH4+与OH-和OH-与HCO3-均反应9.设n A为阿伏伽德罗常数的数值,下列说法正确的是A、常温下,23g NO2含有n A个氧原子B、1L0.1mol•L-1的氨水含有0.1n A个OH―C、常温常压下,22.4LCCl4含有个n A CCl4分子D、1molFe2+与足量的H2O2溶液反应,转移2n A个电子解析:B、弱电解质部分电离,小于0.1n A个。
C、条件和状态不对。
D、1molFe2+作还原剂,转移n A个电子10、某同学通过系列实验探究Mg及其化合物的性质,操作正确且能达到目的的是A、将水加入浓硫酸中得到稀硫酸,置镁条于其中探究Mg的活泼性B、将NaOH溶液缓慢滴入MgSO4溶液中,观察Mg(OH)2沉淀的生成C、将Mg(OH)2浊液直接倒入已装好滤纸的漏斗中过滤,洗涤并收集沉淀D、将Mg(OH)2沉淀转入蒸发皿中,加足量稀盐酸,加热蒸干得无水MgCl2固体解析:A、稀释方法不对。
C、不能直接倒入,应采用玻璃棒引流。
D、加热蒸干得MgO固体11、对于0.1mol•L-1 Na2SO3溶液,正确的是A、升高温度,溶液的pH降低B、c(Na+)=2c(SO32―)+ c(HSO3―)+ c(H2SO3)C、c(Na+)+c(H+)=2 c(SO32―)+ 2c(HSO3―)+ c(OH―)D、加入少量NaOH固体,c(SO32―)与c(Na+)均增大解析:A、水解为吸热,升高温度,溶液的pH升高。
2011年高考理综试题(全国I卷)1.等浓度的下列稀溶液:①乙酸、②苯酚、③碳酸、④乙醇,它们的pH由小到大排列正确的是A.④②③①B.③①②④ C.①②③④D.①③②④2.下列叙述错误的是A.用金属钠可区分乙醇和乙醚B.用高锰酸钾酸性溶液可区分己烷和3-己烯C.用水可区分苯和溴苯D.用新制的银氨溶液可区分甲酸甲酯和乙醛3.在容积可变的密闭容器中,2molN2和8molH2在一定条件下发生反应,达到平衡时,H2的转化率为25%,则平衡时氮气的体积分数接近于A.5% B.10% C.15% D.20%4.室温时,将浓度和体积分别为C1、V1的NaOH溶液和C2、V2的CH3COOH溶液相混合,下列关于该混合溶液的叙述错误的是A.若PH>7,则一定是C1V1=C2V2B.在任何情况下都是C(Na+)+C(H+)=C(CH3COO-)+C(OH-)C.当PH=7时,若V1=V2,一定是C2>C1D.若V1=V2,C1=C2,则C(CH3COO-)+C(CH3COOH)=C(Na+)5.用石墨作电极电解CuSO4溶液。
通电一段时间后,欲使电解液恢复到起始状态,应向溶液中加入适量的A.CuSO4 B.H2O C.CuO D.CuSO4·H2O6.将足量的CO2通入下列各溶液中,所含离子还能大量共存的是A.K+、SiO32-、Cl-、NO3- B.H+、NH4+、Al3+、SO42-C.Na+、S2-、OH-、SO42-D.Na+、C6H5O-、CH3COO-、HCO3-7. N A为阿伏伽德罗常数,下列叙述错误的是A.18gH2O中含有的质子数为10N AB.12g金刚石中含有的共价键数为4 N AC.46gNO2和N2O4混合气体中含有的原子总数为3 N AD.1molNa与足量的O2反应,生成Na2O和Na2O2的混合物,钠失去N A个电子8.某含铬(Cr2O72-)废水用硫酸亚铁铵[FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O]处理,反应中铁元素和铬元素完全转化为沉淀。
绝密★启用前2011年普通高等学校招生全国统一考试化学注意事项:1、本试卷分第I卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2. 回答第I卷时,每小题选出答案后,用铅笔把答题卡上对应题没有的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号,写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。
写在本试卷上无效。
4. 考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量: H1 C12 N14 O 16 Na23 P31 S32 Cl35.5K39 Fe56 Cu64 I127 Au197第I卷一、选择题:本题共6小题。
每小题2分,共12分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.下列化合物中,在常温常压下以液态形式存在的是A. 甲醇B. 乙炔C. 丙烯D. 丁烷2.用0.1026mol·L-1的盐酸滴定25.00mL未知浓度的氢氧化钠溶液,滴定达终点时,滴定管中的液面如下图所示,正确的读数为A. 22.30mLB. 22.35mLC. 23.65mLD. 23.70mL3. 下列固体混合物与过量的稀H2SO4反应,能产生气泡并有沉淀生产的是A. NaHCO3和Al(OH)3B. BaCl2和NaClC. HClO3和K2SO4D. Na2SO3和BaCO34. 是常规核裂变产物之一,可以通过测定大气或水中的含量变化来检测核电站是否发生放射性物质泄漏。
下列有关的叙述中错误的是A. 的化学性质与相同B. 的原子序数为53C. 的原子核外电子数为78D. 的原子核内中子数多于质子数5.已知:2Zn(s)+O2(g)=2ZnO(s)△H=-701.0kJ·mol-12Hg(l)+O2(g)=2HgO(s)△H=-181.6kJ·mol-1则反应Zn(s)+ HgO(s)=ZnO(s)+ Hg(l)的△H为A. +519.4kJ·mol-1B. +259.7 kJ·mol-1C. -259.7 kJ·mol-1D. -519.4kJ·mol-16.一种充电电池放电时的电极反应为H2+2OH—2e-=2H2O; NiO(OH)+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-当为电池充电时,与外电源正极连接的电极上发生的反应是A. H2O的还原B. NiO(OH)的还原C. H2的氧化D. NiO(OH) 2的氧化二、选择题:本题共6小题。
高考化学热点知识训练电离平衡、pH、盐类水解知识结构一般来说,强电解质不存在电离平衡而弱电解质存在电离平衡。
1.弱电解质的电离电离平衡是一种动态平衡,当溶液的温度、浓度以及离子浓度改变时,电离平衡都会发生移动,符合勒夏特列原理,其规律是:(1)浓度。
浓度越大,电离程度越小。
在稀释溶液时,电离平衡向右移动,而离子浓度一般会减小。
(2)温度。
温度越高,电离程度越大。
因电离过程是吸热过程,升温时平衡向右移动。
(3)同离子效应。
如在醋酸溶液中加入醋酸钠晶体,增大了CH3COO-浓度,平衡左移,电离程度减小;加入盐酸,平衡也会左移。
(4)加入能反应的物质,实质是改变浓度。
如在醋酸溶液中加入锌或NaOH溶液,平衡右移,电离程度增大。
2.溶液稀释pH的变化(1)无论稀释多少倍,酸溶液的pH都不能等于或大于7,只能趋近于7。
这是因为当pH接近于6时,再加水稀释,由水电离提供的H+不能再忽略。
(2)无论稀释多少倍,碱溶液的pH都不能等于或小于7,只能趋近于7。
这是因为当pH接近于8时,再加水稀释,由水电离提供的OH-不能再忽略。
(3)对于物质的量浓度相同的强酸和弱酸(或强碱和弱碱)稀释相同倍数,pH变化也不同,其结果是强酸(或强碱)稀释后,pH变化程度比弱酸(或弱碱)大。
3.多元弱酸的电离、多元弱酸根的水解,要分步写,且都是可逆的,如H2CO3H++HCO3,HCO3- H++CO32-;CO32-+H2O HCO3-+OH-; HCO3-+H2O H2CO3+OH-。
且第一步电离或水解程度远远大于第二步,而多元弱碱的电离一步写,如Fe(OH)3 Fe3++3OH-,多元弱碱阳离子的水解也一步写。
如:Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+。
4.溶度积:溶度积是一个常数,符号为K sp,其含义如下:M m A n(s) m M n+(aq)+n A m-(aq),则K sp=cm(M n+)·cn(A m-)。
(1)溶度积常数K sp同电离常数、水的离子积常数、化学平衡常数一样,只与温度有关,与浓度无关。
(2)沉淀的溶解和生成:当Qc大于K sp时,沉淀的溶解平衡向左移动,会生成沉淀;当Qc小于K sp时,沉淀的溶解平衡向右移动,沉淀会溶解。
(3)沉淀的转化:当两种物质的K sp差别较大时,可以使溶解能力相对较强的沉淀转化为溶解能力相对较弱的沉淀。
pHpH实际上是水溶液中酸碱度的一种表示方法。
平时我们经常习惯于用百分浓度来表示水溶液的酸碱度,如1%的硫酸溶液或1%的碱溶液,但是当水溶液的酸碱度很小很小时,如果再用百分浓度来表示则太麻烦了,这时可用pH来表示。
pH的应用范围在0-14之间,当pH=7时水呈中性;pH<7时水呈酸性,pH愈小,水的酸性愈大;当pH>7时水呈碱性,pH愈大,水的碱性愈大。
溶液PH计算的整体思路是:根据PH的定义PH=-lgc(H+),溶液PH计算的核心是确定溶液中的c(H+)相对大小。
一、单一溶液的PH的计算若该溶液是酸性溶液,必先确定c(H+),再进行PH的计算。
若该溶液是碱性溶液,必先确定c(OH-),可根据c(H+)·c(OH-)=K w换算成c(H+),再求PH,或引用PH定义,由c(OH-)直接求POH,再根据PH+POH=PK w,换算出PH。
例1、求室温下1.0×10-3mol/L的Ba(OH)2溶液的PH。
解析:由题意c(OH-)=2.0×10-3mol/L,c(H+)·c(OH-)=K w,c(H+)= K w/c(OH-)=5.0×10-12mol/L,PH=-lgc(H+)=-lg5.0×10-12=11.3。
或由题意c(OH-)=2.0×10-3mol/L,POH=-lgc(OH-)=-lg2.0×10-3=2.7,PH+POH=PK w,PH+2.7=14,PH=11.3。
二、溶液稀释后的PH的计算1、强酸或强碱的稀释在稀释强酸或强碱时,当它们的浓度大于10-5mol/L时,不考虑水的电离;当它们的浓度小于10-5mol/L时,应考虑水的电离。
如PH=6的盐酸,稀释100倍,稀释后PH≈7(不能大于7);PH=8的氢氧化钠溶液,稀释100倍,稀释后PH≈7(不能小于7);PH=3的盐酸,稀释100倍,稀释后PH=5;PH=10的氢氧化钠溶液,稀释100倍,稀释后PH=8。
例2、室温时将PH=5的硫酸溶液稀释1000倍后,则c(H+):c(SO42-)是()A. 2:1B. 21:1C.20:1 D. 22:1解析:PH=5时,c(H+)酸=1×10-5mol/L,c(SO42-)=5×10-6mol/L,稀释1000倍后,由硫酸电离出的c(H+)酸=1×10-8mol/L,c(SO42-)=5×10-9mol/L,考虑水的电离受硫酸的抑制,设水电离出的c(H+)为xmol/L,故水电离出的c(OH-)也为xmol/L,根据水的离子积在室温时为一常量,得方程(x+10-8)·x=10-14,解得x=9.5×10-8,故c(H+):c(SO42-)=[c(H+)酸+c(H+)水]:c(SO42-)=10.5×10-8mol/L: 5×10-9mol/L=21:1,故应选B。
2、弱酸或弱碱的稀释在稀释弱酸或弱碱过程中有浓度的变化,又有电离平衡的移动,不能求得具体数值,只能确定其PH范围。
如PH=3的醋酸溶液,稀释100倍,稀释后3<PH<5;PH=10的氨水,稀释100倍,稀释后8<PH<10;PH=3的酸溶液,稀释100倍,稀释后3<PH≤5;PH=10的碱溶液,稀释100倍,稀释后8≤PH<10。
例3、PH=11的氨水溶液和氢氧化钠溶液,用蒸馏水稀释100倍,二者的PH的关系是()A.氨水的PH大于氢氧化钠的PHB.氨水的PH小于氢氧化钠的PHC.都比原来小D.氨水比原来的大,氢氧化钠比原来的小解析:氨水为弱碱,氢氧化钠为强碱,稀释100倍之后,氨水的9<PH<11,而氢氧化钠溶液的PH=9。
故选A、C。
三、溶液混合后的PH的计算两种溶液混合后,首先应考虑是否发生化学变化,其次考虑溶液总体积变化,一般来说溶液的体积没有加和性,但稀溶液混合时,常不考虑混合后溶液的体积的变化,而取其体积之和(除非有特殊说明)。
1、两强酸混合后的PH的计算先求混合后的c(H+)混,再直接求PH。
即:c(H+)混=[ c(H+)1×V1+ c(H+)2×V2]/(V1+ V2)。
例4、PH=4的盐酸和PH=2的盐酸等体积混合后,溶液的PH最接近于()A.2.0 B. 2.3 C.3.5 D. 3.7解析:由题意PH=4的盐酸,c(H+)1=1.0×10-4mol/L;PH=2的盐酸,c(H+)2=1.0×10-2mol/L。
c(H+)混=(1.0×10-4mol/L×V +1.0×10-2mol/L×V)/2V=5.0×10-3mol/L,PH= 2.3。
故应选B。
2、两强碱混合后的PH的计算先求混合后的c(OH-)混,再间接求PH。
即:c(OH-)混=[ c(OH-)1×V1+ c(OH-)2×V2]/(V1+ V2)。
知识拓展——0.3规则(近似规则)若两种强酸溶液或两种强碱溶液等体积混合,且其PH相差2个或2 个以上时,混合液的PH有如下近似规律:两强酸等体积混合时,混合液的PH=PH小+0.3;两强碱等体积混合时,混合液的PH=PH大-0.3。
如上述例4若用0.3规则,就很方便,混合液的PH= PH小+0.3=2+0.3= 2.3。
3、强酸与强碱溶液混合后的PH的计算根据n(H+)与n(OH-)的相对大小先判断酸、碱的过量情况。
⑴强酸与强碱恰好完全反应,溶液呈中性,PH=7。
⑵若酸过量,溶液呈酸性,n(H+)>n(OH-),c(H+)混=[ n(H+)-n(OH-)]/V总。
⑶若碱过量,溶液呈碱性,n(OH-)>n(H+),c(OH-)混=[ n(OH-)-n(H+)]/V总,再求出c(H+)混。
例5、60ml0.5mol/LNaOH溶液和40ml0.4mol/L硫酸混合后,溶液的PH最接近于()A. 0.5B. 1.7C.2 D. 13.2解析:由题意知,酸碱中和反应后,酸过量,c(H+)混=[ n(H+)-n(OH-)]/V总=(0.032mol -0.03mol)/0.1L=0.02mol/L,PH=1.7,故应选B。
⑷若未标明酸碱的强弱,混合后溶液PH不定,应分析讨论。
①若强酸(PH1)和强碱(PH2)等体积混合,PH1+ PH2=14,则溶液呈中性,PH=7;PH1+ PH2>14,则溶液呈碱性,PH>7;PH1+ PH2<14,则溶液呈酸性,PH<7。
②若酸(PH1)和碱(PH2)等体积混合,PH1+ PH2=14,若为强酸与强碱,则恰好反应,PH=7;若为弱酸与强碱,则酸有剩余,PH<7;若为强酸与弱碱,则碱有剩余,PH>7。
例6、在室温下等体积的酸和碱的溶液,混合后PH一定小于7的是()A.PH=3的硝酸和PH=11的氢氧化钠溶液B.PH=3的盐酸和PH=11的氨水C.PH=3的硫酸和PH=11的氢氧化钠溶液D.PH=3的醋酸和PH=11的氢氧化钠溶液解析:A、C两选项为强酸与强碱的混合,且PH1+ PH2=14,则溶液呈中性,PH=7。
B选项为强酸与弱碱的混合,且PH1+ PH2=14,则溶液呈碱性,PH>7。
D选项为弱酸与强碱的混合,且PH1+ PH2=14,则溶液呈酸性,PH<7。
故应选D。
注意:在相关计算过程中,应遵守“酸按酸,碱按碱,同强混合在之间,异强混合看过量”。
盐类水解1.定义:在溶液中盐的离子跟水所电离出来的H+或OH-生成弱电解质的过程叫做盐类的水解。
2.条件:盐必须溶于水,盐必须能电离出弱酸根离子或弱碱阳离子。
3.实质:弱电解质的生成,破坏了水的电离,促进水的电离平衡发生移动的过程。
4.规律:难溶不水解,有弱才水解,无弱不水解;谁弱谁水解,越弱越水解,都弱都水解;谁强显谁性,同强显中性,弱弱具体定;越弱越水解,越热越水解,越稀越水解。
(即盐的构成中出现弱碱阳离子或弱酸根阴离子,该盐就会水解;这些离子对应的碱或酸越弱,水解程度越大,溶液的pH变化越大;水解后溶液的酸碱性由构成该盐离子对应的酸和碱相对强弱决定,酸强显酸性,碱强显碱性。
)5.特点:(1)水解反应和中和反应处于动态平衡,水解进行程度很小。
(2)水解反应为吸热反应。