610 likes | 768 Views
专题讲座:水溶液中的离子反应 ——— 方法、归纳和技巧. 一、关于电解质 (一)概念提炼 1 、定义:电解质、非电解质 ;强电解质 、弱电解质 《 例 》① 盐酸 ②饱和食盐水 ③ NH 3 ④Cu ⑤ 熔融烧碱 ⑥ BaSO 4 中 属于电解质的是 ______ , 属于非电解质的是 _______________ , 属于强电解质的是 ____________ 。 关键词:化合物(纯净物)、本身电离、完全电离。. 2 、电解质与非电解质的化合物类别: 电解质 —— 离子化合物或共价化合物
E N D
专题讲座:水溶液中的离子反应———方法、归纳和技巧专题讲座:水溶液中的离子反应———方法、归纳和技巧
一、关于电解质 (一)概念提炼 1、定义:电解质、非电解质 ;强电解质 、弱电解质 《例》①盐酸 ②饱和食盐水 ③NH3 ④Cu ⑤熔融烧碱 ⑥BaSO4中 属于电解质的是______, 属于非电解质的是_______________, 属于强电解质的是____________。 关键词:化合物(纯净物)、本身电离、完全电离。 2、电解质与非电解质的化合物类别: 电解质——离子化合物或共价化合物 非电解质——共价化合物 注意:离子化合物与共价化合物鉴别方法: ———熔融状态下能否导电
(二)方法选择 1、规律:强酸(HA)与弱酸(HB)的区别—— (1)溶液的物质的量浓度相同时,pH(HA)<pH(HB) (2)pH值相同时,溶液的浓度CHA<CHB (3)pH相同时,加水稀释同等倍数后,pHHA>pHHB 2、强弱电解质通过实验进行判定的方法(以HAc为例): (1)溶液导电性对比实验; (2)测0.01mol/LHAc溶液的pH>2; (3)测NaAc溶液的pH值; (4)测pH= a的HAc稀释100倍后所得溶液pH< a+2 (5)向滴有石蕊的HAc溶液中加入NaAc固体,观察溶液颜色变化 (6)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
(7)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(7)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 (8)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 (9)中和10mLpH=1的HAc溶液消耗pH=13的NaOH溶液的体积大于10mL; (10)比较pH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 通常容易采用的方法是______________________; 最难以实现的是__________,理由是______________ _________________________。 (提示:实验室能否配制0.1mol/L的HAc?___;能否配制pH=1的HAc?___;为什么?______________________ __________________________________。 (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) HAc为弱酸, pH=1的HAc难以配制 能 HAc为弱酸,随溶液的的稀释而电离程度增加,故难以配制 否
二、关于酸碱盐对水的电离的影响 (一)规律 酸、碱 :抑制水的电离(pH之和为14的酸和碱的水溶液中水的电离被同等的抑制) 升高温度:促进水的电离(水的电离是吸热的) 易水解的盐:促进水的电离(pH之和为14两种水解盐溶液中水的电离被同等的促进) 注意:酸式盐对水电离的影响取决于酸式根电离和水解能力的相对大小 ①水解>电离能力的酸式根有:HCO3—、HS—、 HPO4—等 ②水解<电离能力的酸式根有:HC2O4—、HSO3—、 H2PO42—等 ③NaHSO4完全电离,不水解。
《例》NaHSO4在水溶液和熔融状态下均存在的离子有( ) A.SO42― B.HSO4― C.H+D.Na+ (二)方法选择 1、判定溶液PH、溶质、离子共存 一般方法:首先将水电离出的c(H+)与10—7mol/L比较,判定水电离是被促进还是受到抑制,然后依据规律判定溶液PH、判定溶质等。 《例1》试比较pH=3的HAc、pH=4的NH4Cl、pH=11的NaOH、pH=10Na2CO3四种溶液中水的电离程度从大到小的顺序是____________________________。 • NH4Cl=Na2CO3 >HAc=NaOH 《例2》室温下,在pH=12的某溶液中,由水电离生成的c(OH-)为( ) A.10-7mol·L-1B.10-6mol·L-1 C.10-2mol·L-1D.10-12mol·L-1 • CD
《例3》某溶液中由水电离产生c(H+)=10-5 mol·L-1 • (1)该溶液的PH为 ( ) • A.7 B.5 C.9 D.无法确定 • (2)该溶液中的溶质可能是 ( ) • A.NaOH B.Al2(SO4) 3 C.NaHSO4 D.NaAlO2 • (3) 该溶液不可能大量共存的离子组是 ( ) • A.Mg2+、Fe3+、SO42―、Cl― • B.Al3+、NH4+、Ca2+、SO42― • C.Na+、AlO2-、S2-、SO32- • D.Fe2+、I-、NO3-、ClO- • BC • BD • BD 《例4》在由水电离产生c(H+)=10―14mol/L的溶液中,一定可以大量共存的离子组是 ( ) A.NH4+ Al3+ Br-SO4-B.Na+ Mg2+ Cl-NO3- C.K+ Ba2+ Cl- NO3-D.K+ Na+ SO32- SO42- • C
《例5》常温下,下列溶液中一定能大量共存的离子组《例5》常温下,下列溶液中一定能大量共存的离子组 是 ( ) A.含有大量S2-的溶液:ClO-、Na+、Cl-、CO32- B.无色澄清溶液:MnO4-、SO42-、K+、Fe3+ C.能使pH试纸变红的溶液:NH4+、Na+、SO42-、Fe3+ D.水电离产生的c(H+)=1×10-12mol/L的溶液: HCO3-、NH4+、Cl-、Ca2+ • C 《例6》25℃时,某溶液中由水电离的、并游离于溶液中的c(H+)=1×10-a mol·L-1。以下说法中正确的是( ) A.a>7时溶液中水的电离一定是受到了抑制 B.a >7时溶液的pH为a或14-a C.a <7时溶液的pH为a或14-a D.a <7时溶液中水的电离一定是受到了促进 • BD
2、“酸、碱恰好完全反应”与“自由H+与OH-恰好中和”酸碱性判断方法2、“酸、碱恰好完全反应”与“自由H+与OH-恰好中和”酸碱性判断方法 (1)酸、碱恰好反应(现金+存款相等): 恰好生成盐和水,看盐的水解判断溶液酸碱性。(无水解,呈中性) (2)自由H+与OH-恰好中和(现金相等,存款不一定相等),即“14规则:pH之和为14的两溶液等体积混合,谁弱显谁性,无弱显中性。”: 生成盐和水,弱者大量剩余,弱者电离显性。(无弱,则酸、碱恰好反应,呈中性) 《例1》一元酸HA溶液中,加入一定量强碱MOH溶液后,恰好完全反应,反应后的溶液中,下列判断正确的是( ) A.[A-]≥[M+] B.[A-]≤[M+] C.若MA不水解,则[OH -]<[A-] D.若MA水解,则[OH-]>[A-] • BC
《例2》常温时,将的氨水滴加到的盐酸中,下述结论中正确的是 ( ) A.若混合溶液的pH=7,则c1V1>c2V2 B.若V1=V2,c1=c2,则混合液中c(NH4+)=c(Cl-) C.若混合液的pH=7,则混合液中c(NH4+)>c(Cl-) D.若V1=V2,且混合液的pH<7,则一定有c1<c2 • A 《例3》草酸氢钠溶液显酸性。常温下,向10 mL 0.01 mol/L NaHC2O4溶液中滴加0.01 mol/L NaOH溶液,随着NaOH溶液体积的增加,溶液中离子浓度关系正确的是( ) A.V(NaOH)=0时,c(H+)=1×10-2 mol/L B.V(NaOH)<10 mL时,不可能存在c(Na+)=2c(C2O42-)+c(HC2O4-) C.V(NaOH)=10 mL时,c(H+)=1×10-7mol/L D.V(NaOH)>10 mL时,c(Na+)>c(C2O42-)>c(HC2O4-) • D
《例4》在常温下10mLpH=10的KOH溶液中,加人pH=4的一元酸HA溶液至pH刚好等于7(假设反应前后体积不变),则对反应后溶液的叙述正确的是 ( ) • A.cA-=cK+ • B.cH+=cOH-<cK+<cA- • C.V总≥20 mL • D.V总≤20 mL • AD 解析:分HA为强酸和弱酸两种情况,再结合14规则:假如酸为弱酸,则加入10mL弱酸后溶液呈酸性,而已知溶液呈中性,故加入的弱酸体积小于10mL。
《例5》pH=3的盐酸和pH=11的氨水等体积混合后,溶液中离子浓度关系正确的是( ) A.c(NH4+)>c(Cl-)>c(H+) >c(OH-) B.c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-) >c(H+) C.c(Cl-)>c(NH4+)>c (H+) >c(OH-) D.c(Cl-)>c(NH4+)>c(OH-) >c(H+) • B 解析:利用“pH之和为14的酸碱等体积混合后,谁弱谁过量显谁性”规律,判断反应后溶液为NH4Cl和NH3·H2O的混合溶液且呈碱性,而溶液呈碱性,则以氨水的电离为主。
《例6》已知一种c(H+) = 10-3mol/L的酸和一种c(OH—)= 10-3mol/L的碱溶液等体积混合后溶液呈酸性。其原因可能是 ( ) A. 浓的强酸和稀的强碱溶液反应 B. 浓的弱酸和稀的强碱溶液反应 C. 等浓度的弱碱和强酸溶液反应 D. 生成了一种强酸弱碱盐 • B
《例7》pH=2的某酸HnA与pH=12的某碱B(OH)m等体积混合,生成正盐的分子式为______________。《例7》pH=2的某酸HnA与pH=12的某碱B(OH)m等体积混合,生成正盐的分子式为______________。 (1)若混合液的pH变为8该盐中存在着一定水解的离子,该离子的水解方程式为____________________ ; 简述该混合液呈碱性的原因____________________。 (2) 若混合液的pH变为5该盐中存在着一定水解的离子,该离子的水解方程式为_____________________; 简述该混合液呈碱性的原因______________________。
甲同学的解释为:因为NH4Cl溶液中,NH4++H2ONH3·H2O甲同学的解释为:因为NH4Cl溶液中,NH4++H2ONH3·H2O +H+,且Mg(OH)2(s) Mg2+ + 2OH―;又H++OH―=H2O, 所以Mg(OH)2溶解平衡向右移动,促进Mg(OH)2的溶解。 乙同学的解释为:因为NH4Cl=NH4+ + Cl―,CH3COONH4= CH3COO― + NH4+,且Mg(OH)2(s) Mg2++ 2OH―; NH4+ + OH- = NH3·H2O,所以Mg(OH)2溶解平衡向右移动,促进Mg(OH)2的溶解。 你认为哪一位同学的解释正确?说明理由 《例8》有甲、乙两同学做了如下实验:甲同学在制得的Mg(OH)2沉淀中加入浓的NH4Cl溶液,结果沉淀溶解;乙学生在制得的Mg(OH)2沉淀中加入浓的CH3COONH4溶液,结果沉淀也完全溶解。对此甲、乙两同学用学过的有关知识各自解释了上述实验事实:
3、关于溶液酸碱性比较 规律:越弱越水解、谁强显谁性;多元弱酸根,分步水解,逐步减弱(如:Na2CO3>NaHCO3)。 一些常见酸的电离能力: HCOOH>CH3COOH>H2CO3(一级)> C6H5OH> HCO3— 离子水解能力: HCOO— CH3COO— HCO3—C6H5O— CO32— 一些常见酸的强弱: HClO、HAlO2、苯酚为极弱酸;磷酸和H2SO3为中强酸
运用: 《例1》由于与平衡有关的离子的存在,导致平衡移动程度的差异,决定了离子浓度的大小。正常人胃液的pH在0.3~1.2之间,酸(一般以盐酸表示)多了,需要治疗。某些用以治疗胃酸过多的药物中含MgCO3、NaHCO3,还有用酒石酸钠来治疗。这主要是由于( ) A.对人体而言酒石酸是营养品 B.Na+、Mg2+都是人体必需的元素 C.碳酸、酒石酸都不是强酸 D.MgCO3、NaHCO3与胃酸作用生成CO2,在服药后有喝汽水的舒服感 • C
《例2》电解质溶液: ①Na2CO3 ②NaHCO3 ③NaAlO2 ④CH3COONa ⑤NaOH ⑥Na2SO3,已知:CO2+3H2O+2AlO2—= 2Al(OH)3↓ + CO32—,CH3COOH(足量)+ SO32— = CH3COO—+HSO3— (1)当六种溶液pH相同时,其物质的量浓度由大到小的顺序是(填编号) (2)将上述浓度均为0.1mol/L的六种溶液,稀释相同的倍数后pH变化最大的是 (3)在上述五种电解质溶液中,分别加入AlCl3溶液,无气体产生的是 (4)上述②③溶液混合后能否反应,若能请写出其反应的离子方程式_______________________。
《例3》①Na2SO3②C6H5ONa③NaClO④CH3COONa ⑤NaOH 等五种溶液,在空气中长时间放置(不考虑水分蒸发)后,有两种溶液的PH接近于7,这两种溶液是 __________________。 《例4》已知HCO3-比HBrO更难电离,但HBrO的酸性弱于H2CO3。写出离子方程式: 向小苏打溶液中滴加少量溴水: _________________________________; 向苏打溶液中滴加少量溴水: _________________________________________。 HCO3-+Br2==HBrO+Br-+CO2 2CO32-+Br2+H2O==2HCO3-+Br-+BrO-
《例5》已知多元弱酸在水溶液中的电离是分步进行的,且第一步电离程度远大于第二步电离程度,第二步电离程度远大于第三步电离程度……今有HA、H2B、H3C三种一元、二元、三元弱酸,根据“较强酸+较弱酸盐=较强酸盐+较弱酸”的反应规律,它们之间能发生下列反应: ① HA+HC2—(少量) = A—+H2C— ② H2B(少量)+2A— = B2—+2HA ③ H2B(少量)+H2C— = HB—+ H3C 回答下列问题: (1)相同条件下,HA、H2B、H3C三种酸中酸性最强的是___________。 (2)A—、B2—、C3—、HB—、H2C—、HC2— 6种离子中,最易结合质子的是________ 最难结合质子的是________。 • H2B • C3— • HB—
(3)判断下列反应的离子方程式中正确的是 (填写标号)_____________ A.H3C+3A— = 3HA+C3— B.HB—+A— = HA+B2— C. H3C+B2— = HB—+H2C— (4)完成下列反应的离子方程式: H3C+OH— (过量) ____________________________; HA(过量) +C3—____________________________。 • B C • H3C+3OH— (过量) =3H2O+C3— • 2HA(过量) +C3— =H2C—+2A—
三 、关于混合液的pH值计算 基本思路:谁主沉浮、抓住不变(KW)。 1、强碱与强碱的混合:先求c(OH—)混再利用KW求c(H+)混 c(OH—)混=[c(OH—)1V1+ c(OH—)2V2]/(V1+V2) (注意:不能直接计算[H+]混) 2、强酸与强碱的混合:先据H++OH— = H2O判定过量,求出余下的c (H+)混或C(OH—)混 《例1》将pH=10的Ba(OH)2和pH=8的NaOH溶液等体积混合,所得溶液的pH=;
《例2》常温下,有pH=12的NaOH溶液100mL,若将其PH变为11(溶液混合忽略体积变化,计算结果精确到0.1)《例2》常温下,有pH=12的NaOH溶液100mL,若将其PH变为11(溶液混合忽略体积变化,计算结果精确到0.1) (1)若用pH=12的NaOH溶液,应加入_______mL (2)若用pH=2的盐酸溶液,应加入_______mL (3)若用0.01mol/L的醋酸溶液v1mL,v1范围为_____ (4)若用pH=2的一元酸HR溶液v2mL,v2范围为_____ 《例3》25℃时,向VmLpH=a的盐酸中滴加pH=b的NaOH溶液10VmL,溶液中Cl-的物质的量恰好等于Na+的物质的量,则(a+b)的值为( ) A.13 B.14 C.15 D.12 • A
四、稀释过程溶液pH值的变化规律(图象分析):四、稀释过程溶液pH值的变化规律(图象分析): 1、强酸、强碱溶液:有限稀释10n倍、无限稀释10n倍 2、弱酸、弱碱溶液:有限稀释10n倍、无限稀释10n倍 3、稀释时,弱酸、弱碱和水解的盐溶液的pH变化得慢,强酸、强碱变化得快。 4、强酸弱碱盐溶液、强碱弱酸盐溶液稀释类似弱酸、弱碱溶液稀释。 《例1》pH=5的稀硫酸稀释1000倍后溶液中c(H+)=_____, c(SO42—)=__________; pH=10的NaAc溶液稀释10倍后溶液的pH为。
《例2》常温下,有甲、乙两份体积均为1 L,浓度均为0.1 mol·L-1的氨水,其pH为11。 ①甲用蒸馏水稀释100倍后,溶液的pH将为a;②乙与等体积、浓度为0.2mol·L-1的HCl混合,在混合溶液中:n(NH4+)+n(H+)-n(OH—)=b mol 。a、b正确的答案组合是( ) A.9~11之间;0.1 B.9~11之间;0.2 C.12~13之间;0.2 D.13;0.1 • B
《例3》pH=11的x、y两种碱溶液各5mL,分别稀释至500mL,其pH与溶液体积(V)的关系如图所示,下列说法正确的是( ) A.稀释后x溶液中水的电离程度比y溶液中水电离程度小 B.若x、y是一元碱,等物质的量浓度的盐酸盐溶液y的pH大 C.若x、y都是弱碱,则a的值一定大于9 D.完全中和x,y两溶液时,消耗同浓度稀硫酸的体积V(x)>V(y) • C
《例4》pH=2的X、Y、Z三种酸的水溶液各 1 mL,分别加水稀释到1000mL,其pH与溶液体积(V)的关系如图所示,则下列说法正确的是 ( ) A.原溶液都是稀溶液 B.原溶液的浓度大小c(X)>c(Z)>c(Y) C.Z是强酸,Y和X是弱酸 D.三种酸由强到弱的顺序是Z>X>Y • A
五、关于电解质溶液中离子浓度大小比较 电解质溶液中离子浓度大小比较问题,是高考的“热点”之一。 (一)分析方法 首先必须有正确的思路:
其次要掌握解题的三个思维基点:电离、水解和守恒(电荷守恒、物料守恒及质子守恒)。对每一种思维基点的关键、如何切入、如何展开、如何防止漏洞的出现等均要通过平时的练习认真总结,形成技能。其次要掌握解题的三个思维基点:电离、水解和守恒(电荷守恒、物料守恒及质子守恒)。对每一种思维基点的关键、如何切入、如何展开、如何防止漏洞的出现等均要通过平时的练习认真总结,形成技能。 第三,要养成认真、细致、严谨的解题习惯,要在平时的练习中学会灵活运用常规的解题方法,例如:淘汰法、定量问题定性化、整体思维法等。 (二)四个原则 1、守恒原则:电荷守恒、物料守恒、质子守恒
《例1》分别分析0.1mol/LNa2C2O4溶液、0.1mol/L NaHC2O4溶液中的守恒关系 《例2》将0.1mol/L KHSO4和0.1mol/L Na2S溶液等体积混合后,所得溶液能使pH试纸变蓝,则离子浓度关系正确的是 ( ) A. c(SO42-)>c(HS-)>c(OH-)>(H+) B.c(Na+)>c(K+)>c(H+)>c(OH-) C. c(Na+)=2c(S2-)+c(H2S)+c(HS-)+2(SO42-) D. c(Na+)+c(K+)+c(H+)=c(SO42-)+c(S2-)+c(HS-) +c(OH-) • A
2、程度小原则 (1)电离程度小原则——弱酸、强碱溶液的电离程度小,产生的离子浓度也就小。 例:0.1mol·L-1的CH3COOH溶液中所有微粒浓度大小关系: (2)水解程度小原则——含一种弱酸根(或弱碱)离子的盐溶液水解程度一般很小,水解产生的离子浓度一般较小。 例:在0.1 mol·L-1的Na2CO3溶液中离子浓度大小关系:
3、电离、水解谁为主原则 (1)以电离为主原则—— 弱酸(HA)与其强碱盐(NaA)等体积等浓度混合时,若溶液呈酸性,溶液以弱酸(HA)电离为主。 弱碱(BOH)与其盐(BCl)等体积等浓度混合时,若溶液呈碱性,溶液以弱碱(BOH)电离为主。 某些弱酸的酸式盐如NaHSO3、NaH2PO4。NaHC2O4因溶液呈酸性,所以溶液以弱酸的酸式根电离为主。
《例1》物质的量都是0.1 mol的HAc和NaAc配成1L混合溶液,其中c(Ac—)>c(Na+),对该混合溶液的下列判断正确的是( ) A.c(H+)>c(OH—) B.c(HAc)+c(Ac—)=0.2mol/L C.c(HAc)>c(Ac—) D.c(Ac—)+c(OH)=0.2 mol/L 《例2》的溶液中各组分浓度大小关系: (2)以水解为主原则—— 弱酸(HA)与其盐(NaA)等体积等浓度混合时,若溶液呈碱性,溶液以盐(NaA)水解为主。 弱碱(BOH)与其盐(BCl)等体积等浓度混合时,若溶液呈酸性,溶液以弱碱的强酸盐(BCl)水解为主。 某些弱酸的酸式盐如NaHCO3、NaHS、Na2HPO4,因溶液呈碱性,所以溶液以弱酸的酸式根水解为主。
《例1》用物质的量都是0.1mol的HCN和NaCN配成1L混合溶液,已知溶液中c(CN-)<c(Na+),则对该混合溶液的下列判断正确的是( ) A.c(Na+)>c(CN-)>c(H+)>c(OH-) B.c(CN-)>c(HCN) C.c(Na+)+c(H+)= c(CN-)+ c(OH-) D.c(CN-)+c(HCN)=0.2mol/L • CD 《例2》 0.1mol/L的NaHCO3溶液中离子浓度大小关系
《例3》已知0.1mol/L NaHSO3溶液中有如下关系:c(Na+)>c(HSO3-)>c(SO32-)>c(H2SO3),则 (1)该溶液呈____性,结合离子方程式说明理由 ______________________________________________。 (2)现向NH4HSO3溶液中,逐滴加入少量含有酚酞的烧碱溶液,可观察到的现象是_____________________, 写出该反应的离子方程式_________________________。
4、离子效应影响原则 由于与平衡有关的离子的存在,导致平衡移动程度的差异,决定了离子浓度的大小。 《例1》将相同物质的量浓度的某弱酸HX与NaX溶液等体积混合,测得混合溶液中C(Na+)>C(X-),则下列关系错误的是 ( ) A.C(OH-)<C(H+) B.C(HX)<C(X-) C.C(HX)+C(X-)=2C(Na+) D.C(H+)+C(Na+)= C(X-)+C(OH-)
《例2》某酸式盐NaHY的水溶液显碱性,下列叙述正确的是 ( ) A.的电离方程式: B.离子的水解方程式: C.该酸式盐溶液中离子浓度关系: C(Na+)>c(HY—)>c(OH–)>c(H+) >c(Y2—) D.该酸式盐溶液中离子浓度关系: C(Na+)>c(Y2—)>c(HY—)>c(OH–)>c(H+)
《例3》某二元酸(化学式用H2B表示)在水中的电离方程式是:H2B=H+ + HB–,HB– H+ + B2– 回答问题:(1)Na2B溶液显_____(填“酸性”,“中性”,或“碱性”) 理由是_____________________(用离子方程式表示)。 (2)在0.1 mol/L的Na2B溶液中,下列粒子浓度关系式正确的是_________________。 A.c (B2– ) + c (HB– ) + c (H2B) = 0.1 mol/L B.c (Na+ ) + c (OH– ) = c (H+) + c (HB– ) C.c (Na+ ) + c (H+ ) = c (OH – ) + c (HB– ) + 2c (B2 – ) D.c (Na+ ) = 2c (B 2– ) + 2c (HB– ) (3)已知0.1 mol/LNaHB溶液的pH=2,则0.1 mol/LH2B溶液中氢离子的物质的量浓度可能是___0.11 mol/L(填“<”,“>”,或“=”),理由是:___________。 (4)0.1 mol/L NaHB溶液中各种离子浓度由大到小的顺序是_______________________。
《例4》已知0.1 mol/L的二元酸H2A溶液的PH=4.0,则下列说法中正确的是( ) A.在Na2A、NaHA两溶液中,离子种类不相同 B.在溶质物质的量相等的Na2A、NaHA两溶液中,阴离子总数相等 C.在NaHA溶液中一定有: c(Na+)+c(H+) = c(HA—)+c(OH—)+2c(A2—) D.在Na2A溶液中一定有:c(Na+)> c(A2—)> c(H+)> c(OH—) • C 《例5》浓度均为0.1mol·L-1的下列溶液:Na2CO3、 NaHCO3 、 H2CO3、(NH4)2CO3、NH4HCO3,按照 c CO32-由小到大顺序排列___________________。
《讨论》 1、草酸氢钾溶液呈酸性,在0.1mol/LKHC2O4溶液中,下列关系正确的是( ) A. c(K+)+c(H+)=c(HC2O4-)+c(OH-)+c(C2O42-) B. c(HC2O4-)+ c(C2O42-)=0.1mol/L C. c(K+)= c(H2C2O4)+ c(HC2O4-)+ c(C2O42-) D. c(C2O42-)>c(H2C2O4) • CD
2、电解氯化铜溶液时,实验测得其溶液的pH变化如图所示:下列说法中不正确的是( ) A.电解氯化铜溶液的方程式为:CuCl2 Cu+Cl2↑ B.在电解过程中,溶液中H+ 浓度逐渐减小 C.随着电解的进行,溶液中Cu2+ 浓度逐渐减小, 由Cu2+ 水解产生的H+ 越来越少 D.电解时阳极上产生的氯气溶于水,生成HClO和 HCl,使氢离子浓度增大,pH变小 • B
(三)重点讨论 1、盐溶液中离子总数的变化 盐类水解后溶液中离子总数是增加还是减少,不同的情况会有不同结论,不能一概而论。这类问题是同学学习的难点,要突破这个难点,一方面要深入理解化学基本原理,另一方面要有较高的运用数学方法的技巧。 《例1》等物质的量浓度、等体积的NaCl和NaF两种溶液,设前者溶液中离子数目为n1,后者溶液中离子数目为n2,试分析n1与n2的大小关系。 结论:一元弱酸水解后,溶液中离子总数减少,水解程度越大,离子数目的减少越多。
《例2》等物质的量浓度和体积均相同的Na2CO3和Na2SO4两种溶液,设前者溶液中离子数目为n1,后者溶液中离子数目为n2。试分析n1和n2的大小关系。《例2》等物质的量浓度和体积均相同的Na2CO3和Na2SO4两种溶液,设前者溶液中离子数目为n1,后者溶液中离子数目为n2。试分析n1和n2的大小关系。 结论:多元弱酸根离子水解反应后,溶液中离子总数增加,水解程度越大,离子总数增加越多。
2、量变而量浓度不变 【例1】一定温度下,向足量的石灰乳中加少量生石灰时,下列有关说法错误的是( ) A、溶液中Ca2+数不变 B、溶液的pH不变 C、溶液的密度不变 D、溶液中[Ca2+]不变 • A 解析:题目已说明温度不变,故不需考虑热效应。 CaO + H2O = Ca(OH)2(s),使溶液中水减少而析出Ca(OH)2,但溶液依然为饱和溶液!本题就相当于从饱和石灰水中移去部分饱和溶液,各组分的量变小了,但浓度等度并不变。
【例2】一定温度下,向足量Na2CO3饱和溶液中加入1.06g无水碳酸钠,析出Na2CO3·10H2O晶体,下列有关说法正确的是 ( ) A、析出晶体质量2.86g B、溶液的pH不变 C、溶液中Na+数增加 D、溶液质量减少 • BD 3、常见实验问题 【例1】实验室用硫酸铁晶体配制硫酸铁溶液方法是: __________________________________________, 这样操作的目的是____________________________。 答案:先把硫酸铁晶体溶解在稀硫酸中,再加水稀释到所需的浓度。 目的是抑制硫酸铁水解。
答案:(1)BiCl3 + H2O BiOCl + 2HCl; (2)不同意; (3)将BiCl3溶于盐酸中; (4)增大溶液中c(Cl—)能抑制BiCl3的水解 【例2】BiCl3水解生成BiOCl。 (1)写出BiCl3水解反应方程式:。 (2)有人把BiCl3叫次氯酸铋,你是否同意此名称。 (3)如何配置BiCl3溶液。 (4)把适量固体BiCl3置于浓NaCl溶液中可得澄清溶液,请说出可能的原因___________________。
【例3】配制Fe(OH)3胶体方法是__________________, 离子方程式为___________________________。 【例4】Na2FeO4可以用于自来水消毒,原因是_______, 还可以用来净水原因是___________________________。 【例5】实验室有下列试剂:①NaOH溶液 ②水玻璃 ③Na2S溶液 ④NaF溶液 ⑤浓H2SO4,其中必须用带橡胶塞的试剂瓶保存的是____________________。 【例6】甲、乙两位同学分别做中和滴定的试验,甲同学认真地做了一次实验,就取得了实验数据。乙同学认真地做了两次实验,取两次数据的平均值作为试验的测定数据。你认为哪一位同学的方法合理,请简述理由。 _________________________________。 乙;乙能较好地克服实验误差
答案: (1)CuO + 2H+ = Cu2+ + H2O;Fe + 2H+=Fe2+ + H2↑; (2)Fe(OH)3 (3)蓝色变绿色; (4)一方面2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O消耗了H+,另一方面CuO消耗H+。 【例7】阅读下列材料:已知Cu2+和Fe2+在pH为4~5的环境中不水解,而此种情况下,Fe3+几乎全部水解,双氧水(H2O2)是强氧化剂,在酸性条件下,它的还原产物为水。用粗氧化铜(含少量铁)制纯CuCl2溶液的过程如下:取①50 mL稀盐酸,加入一定量粗氧化铜,加热、搅拌,充分反应后过滤,经测定溶液pH约为2;②向滤液中加入双氧水搅拌;③向滤液中加入过量的纯氧化铜,微热、充分搅拌,经测定溶液的pH约为5;④过滤;⑤浓缩溶液。思考: (1)操作①中的离子方程式___________________ (2)操作④中过滤后滤渣的成分是_________ (3)浓缩过程中溶液颜色的变化________ (4)操作中pH升高的原因是发生了反应___________。
【例8】我们知道空气中含有N2、O2、CO2、H2S等气体。分析下列现象的原因,并写出有关离子方程式。以酚酞为指示剂,用碱液滴定酸液到显现浅红色在半分钟内不褪色为终点。约半分钟后导致褪色的原因:【例8】我们知道空气中含有N2、O2、CO2、H2S等气体。分析下列现象的原因,并写出有关离子方程式。以酚酞为指示剂,用碱液滴定酸液到显现浅红色在半分钟内不褪色为终点。约半分钟后导致褪色的原因: _______________________________________________ 以淀粉为指示剂,用Na2S2O3滴定I2(2S2O32-+I2=S4O62-+2I-),到蓝色恰好褪去为终点,约5min后溶液又显色的原因: ________________________________________________ 以紫色KMnO4为标准溶液滴定还原剂,在消耗完还原剂后,再多加0.5—1滴KMnO4溶液后呈现的浅红色在半分钟内不褪色为终点。约半分钟后浅红色褪色的可能原因: _________________________________________________ 空气中存在CO2,H2S:CO2+OH-=HCO3-,H2S+OH-=HS-+H2O 。 空气中存在O2: O2+4I-+4H+=2H2O+I2 空气中存在H2S:5H2S+2MnO4-+6H+2Mn2++5S↓+8H2O。
H2O2把黑色的PbS氧化成白色的PbSO4与纸颜色一致。同时白纸上先用淀粉碘化钾溶液书写“你好”两字,因I-被氧化成I2,而碘遇淀粉溶液变蓝,而出现蓝色“你好” 。 《联系》观察实验,根据实验现象回答问题。 主持人用手枪式喷雾器向一张“白”纸上喷出一种未知溶液使白纸上出现“化学”两个黑字。这时主持人再向白纸喷出H2O2水雾,结果黑色字迹消失,同时出现“你好”两个蓝色字体。请回答:(已知“化学”两个字是事先用Pb(NO3)2溶液写好的) ⑴第一次喷出的溶液一定含有什么离子?________。 ⑵喷出的H2O2使“化学”两个字隐去,同时又出现“你好”两个字,其原因是:_________________________。 ⑶“化学”两个黑字出现的有关反应的化学离子方程式是: ______________________。 ⑷有关氧化还原反应的化学方程式是: ___________________________;__________________。 S2- Pb2++S2— = PbS↓ PbS+4 H2O2= PbSO4↓+4 H2OKI+ H2O2=2KOH+ I2