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1、PAGE PAGE 113第35讲水与水溶液(基础课)1.了解水的电离、水的离子积(KW)及应用。2.了解溶液的酸、碱性及pH,了解pH的定义、测定和有关计算。3.了解酸、碱中和滴定的原理,实验操作、数据处理和误差分析。水的电离与水的离子积1水的电离(1)水是一种极弱的电解质,其电离方程式为H2OH2OH3OOH,可简写为H2OHOH。(2)25 时,纯水中c平(H)c平(OH)1107molL1;任何水溶液中,由水电离出的c平(H)与c平(OH)都相等。2水的离子积3外界条件对水的电离平衡的影响体系变化条件平衡移动方向KW水的电离程度c平(OH)c平(H)外加酸碱酸逆不变减小减小增大碱逆不变

2、减小增大减小外加可水解的盐Na2CO3正不变增大增大减小NH4Cl正不变增大减小增大温度升温正增大增大增大增大降温逆减小减小减小减小其他:如加入Na正不变增大增大减小酸性溶液中水的电离可能被促进也可能被抑制,若是酸溶液(电离出H)则抑制水的电离,若是水解呈酸性的盐溶液则促进水的电离。外界条件对水电离的影响1室温时纯水中存在电离平衡:H2OHOH。下列叙述正确的是()A升高温度,水的电离程度增大,c平(H)增大,pH1107 molL1D向水中加入少量NH4Cl固体,NHeq oal(,4)结合水电离出的OH,由水电离出的c平(H)1107 molL1D升高温度,水的电离程度增大,c平(H)增大

3、,pH1107 molL1,故D正确。2在不同温度下,水溶液中c平(H)与c平(OH)的关系如图所示。请回答(1)T_25(填“”或“(2)酸、中(3)1105 molL11105 molL1或1107 molL1(4)在加热条件下加入碱性物质水溶液中c平(H)H2O或c平(OH)H2O的计算与判断3已知NaHA在水中的电离方程式为NaHA=NaHA2。某温度下,向c平(H)H2O1106 molL1的蒸馏水中加入NaHA晶体,保持温度不变,测得溶液的c平(H)1102 molL1。下列对该溶液的叙述不正确的是()A该温度高于25 B由水电离出来的H的浓度为11010 molL1C加入NaHA

4、晶体抑制水的电离D取该溶液加水稀释100倍,溶液中水电离出的c平(H)H2O减小D加H2O稀释100倍,c平(H)减小,H对H2O电离的抑制减小,c平(H)H2O增大,D错误。4(1)在t1 时,测得纯水中的c平(H)2.4107 molL1,则c平(OH)为_。该温度下,测得某H2SO4溶液中c平(SOeq oal(2,4)5106 molL1,该溶液中c平(OH)_ molL1。(2)KW11012 mol2L2时,pH10的NaOH溶液和Na2CO3溶液中,水电离出的c平(OH)H2O分别为_和_。(3)25 ,溶液中c平(H)H2O11010 molL1的溶液的pH为_;溶液中c平(H

5、)H2O1104 molL1的溶液的pH为_。答案(1)2.4107 molL15.76109(2)11010 molL11102 molL1(3)4或104或10水电离的c平(H)H2O或c平(OH)H2O的计算技巧(25 时)(1)中性溶液:c平(H)H2Oc平(OH)H2O1.0107 molL1。(2)酸或碱溶液:计算出溶液中的c平(H)和c平(OH),数值小的为水电离的c平(H)H2O或c平(OH)H2O数值。(3)可水解的盐溶液:计算出溶液中的c平(H)和c平(OH),数值大的为水电离的c平(H)H2O或c平(OH)H2O数值。中和反应过程中c平(H)H2O或c平(OH)H2O的变

6、化5常温下,向20.00 mL 0.1 molL1HA溶液中滴入0.1 molL1 NaOH溶液,溶液中由水电离出的氢离子浓度的负对数lg c平(H)H2O与所加NaOH溶液体积的关系如图所示,下列说法中不正确的是()A常温下,Ka(HA)约为105 molLBM、P两点溶液对应的pH7Cb20.00DM点后溶液中均存在c平(Na)c平(A)B向HA溶液中加入NaOH溶液,lg c平(H)H2O先减小至N再变大,说明c平(H)H2O先增大,再减小。N点时c平(H)H2O最大,说明恰好反应。M点为HA与NaA的混合物,为中性,pH7,N为恰好反应,pH7,P点为NaA与NaOH的混合物,为碱性,

7、pH7,B错误。酸、碱反应中水的电离程度变化(以氨水中滴加盐酸为例)eq blcrc (avs4alco1(水:abde,性质:a点为碱性,b, 点为中性,c、d、e点, 为酸性,c点为, 恰好反应点)溶液的酸碱性与pH1溶液的酸碱性溶液的酸碱性取决于溶液中c平(H)和c平(OH)的相对大小。(1)酸性溶液:c平(H)c平(OH),常温下,pH7。(2)中性溶液:c平(H)c平(OH),常温下,pH7。(3)碱性溶液:c平(H)c平(OH),常温下,pH7。2溶液的pH(1)定义式:pHlg_c平(H)。(2)溶液的酸碱性与pH的关系(室温下)pH一般表示c平(H)1 molL1的酸性溶液或c

8、平(OH)1 molL1的碱性溶液。(3)测量pH试纸法a使用方法:把小片试纸放在表面皿或玻璃片上,用干燥的玻璃棒蘸取待测液点在pH试纸中央,试纸变色后,与标准比色卡对比即可确定溶液的pH。b分类:常用的pH试纸有广泛pH试纸和精密pH试纸。广泛pH试纸的pH范围是114(最常用)或010,可以识别的pH差约为1;精密pH试纸的pH范围较窄,可以判别0.2到0.3的pH差。c注意事项:)pH试纸不能伸入待测液中测pH。)用广泛pH试纸测出溶液的pH是114的整数,读数不会出现小数。)pH试纸不能湿润,若湿润相当于对待测溶液稀释,所测pH可能有误差。pH计:又称酸度计,可精密测量pH。溶液的酸碱

9、性与pH1判一判(正确的打“”,错误的打“”)。(1)任何碱性溶液的c平(OH)1107 molL1,pH7。()(2)中性溶液中的c平(H)c平(OH)eq r(KW)。()(3)用湿润的pH试纸测某酸溶液的pH,结果偏小。()(4)用pH试纸可以测量氯水的pH。()(5)用广泛pH试纸测定某溶液的pH3.4。()答案(1)(2)(3)(4)(5)2用“酸性”“碱性”“中性”或“不确定”填空。(1)相同浓度的HCl和NaOH溶液等体积混合_。(2)25 时,相同浓度NH3H2O和HCl溶液等体积混合_。(3)25 时,pH3的HCl和pH12的NaOH溶液等体积混合_。(4)25 时,pH2

10、的CH3COOH和pH12的NaOH溶液等体积混合_。(5)25 时,pH2的H2SO4溶液和pH12的氨水等体积混合_。(6)25 时,0.2 molL1的氨水与0.1 molL1的盐酸等体积混合_。答案(1)中性(2)酸性(3)碱性(4)酸性(5)碱性(6)碱性酸碱混合性质判断(1)等浓度等体积一元酸与一元碱混合的溶液性质“谁强显谁性,同强显中性”。(2)25 时,pH之和等于14时,一元强酸和一元弱碱等体积混合呈碱性;一元弱酸和一元强碱等体积混合呈酸性。即谁弱显谁性,同强显中性。(3)酸、碱混合后生成的盐与剩余的酸或碱浓度相同时,可根据酸、碱的Ka或Kb确定酸碱性,若Ka或Kb1107

11、molL1(25 时),由剩余的酸或碱决定。(4)两强等体相混时若pH之和大于14,则混合后溶液显碱性,pH7。若pH之和小于14,则混合后溶液显酸性,pH2.0107 molL1,A错误。2(2021湖南选择性考试,T15)碳酸钠俗称纯碱,是一种重要的化工原料。以碳酸氢铵和氯化钠为原料制备碳酸钠,并测定产品中少量碳酸氢钠的含量,过程如下:步骤.Na2CO3的制备步骤.产品中NaHCO3含量测定称取产品2.500 g,用蒸馏水溶解,定容于250 mL容量瓶中;移取25.00 mL上述溶液于锥形瓶,加入2滴指示剂M,用0.100 0 molL1盐酸标准溶液滴定,溶液由红色变至近无色(第一滴定终点

12、),消耗盐酸V1 mL;在上述锥形瓶中再加入2滴指示剂N,继续用0.100 0 molL1盐酸标准溶液滴定至终点(第二滴定终点),又消耗盐酸V2 mL;平行测定三次,V1平均值为22.45,V2平均值为23.51。已知:()当温度超过35时,NH4HCO3开始分解。()相关盐在不同温度下的溶解度表eq blc(rc)(avs4alco1(g/100 g H2O)温度/0102030405060NaCl35.735.836.036.336.637.037.3NH4HCO311.915.821.027.0NaHCO36.98.29.611.112.714.516.4NH4Cl29.433.337.

13、241.445.850.455.2回答下列问题:(1)步骤中晶体A的化学式为_,晶体A能够析出的原因是_;(2)步骤中“300 加热”所选用的仪器是_(填标号); A BC D(3)指示剂N为_,描述第二滴定终点前后颜色变化_;(4)产品中NaHCO3的质量分数为_(保留三位有效数字);(5)第一滴定终点时,某同学俯视读数,其他操作均正确,则NaHCO3质量分数的计算结果_(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。解析(1)根据相关盐在不同温度下的溶解度可知,3035 ,NaHCO3的溶解度明显小于NaCl、NH4HCO3和NH4Cl的溶解度,因此NaHCO3在步骤中结晶析出。(2)300 给固体加

14、热选用的仪器应为坩埚。(3)本题中测定碳酸氢钠含量采用了双指示剂滴定法,第一滴定过程以酚酞为指示剂,Na2CO3转化为NaHCO3,第二滴定过程以甲基橙为指示剂,NaHCO3转化为NaCl、CO2和H2O,所以第二滴定终点前后溶液由黄色变为橙色,且半分钟内不变色。(4)由(3)的分析过程可知,25.00 mL待测液中所含NaHCO3的物质的量为0.100 0 molL1(V2V1)103 L,则2.500 g产品中所含NaHCO3的质量为84 gmol1eq f(250 mL,25.00 mL)0.100 0 molL1(23.5122.45)103 L0.089 g,则产品中NaHCO3的质

15、量分数eq f(0.089 g,2.500 g)100%3.56%。(5)第一次滴定终点时,俯视读数,导致测得的V1偏小,NaHCO3质量分数的计算结果偏大。答案(1)NaHCO3在3035 时,NaHCO3的溶解度小于NaCl、NH4HCO3和NH4Cl的溶解度(2)D(3)甲基橙 溶液由黄色变为橙色,且半分钟内不变色(4)3.56%(5)偏大(双选)某温度下,向20 mL一定浓度的NaOH溶液中滴加1 molL1甲酸(HCOOH,弱酸)溶液,溶液的pH和pOH关系如图所示。下列说法正确的是()ANaOH物质的量浓度为0.01 molL1BN点对应甲酸溶液体积V20.00 mLC在M与N之间

16、某点对应的溶液中水的电离程度最大D温度不变,加水稀释P点溶液,eq f(c平HCOO,c平HCOOH)增大CD根据图示,该NaOH溶液中pHpOH12,即lg c平(H)lg c平(OH)12,lg c平(H)c平(OH)12,则KW1012 mol2L2,起点处溶液的pH12,c平(H)1012 molL1,则c平(OH)KW/c平(H)1 molL1,故NaOH物质的量浓度为1 molL1,A项错误;N点pHpOH6,c平(H)c平(OH),溶液呈中性,而甲酸溶液体积V20.00 mL时,NaOH和HCOOH恰好完全反应,得到HCOONa溶液,HCOO水解,溶液呈碱性,因此当溶液呈中性时,

17、甲酸溶液体积大于20.00 mL,B项错误;当NaOH和甲酸完全反应时,得到0.5 molL1HCOONa溶液,此时水的电离程度最大,溶液呈碱性,位于M和N点之间,C项正确;P点溶液pH2,c平(H)0.01 molL1,呈酸性,温度不变,加水稀释P点溶液,酸性减弱,c平(H)减小,eq f(c平HCOO,c平HCOOH)eq f(KaHCOOH,c平H),Ka(HCOOH)不变,故eq f(c平HCOO,c平HCOOH)增大,D项正确。第36讲滴定曲线和中和滴定的拓展应用(能力课)1.理解滴定曲线的含义及各点的粒子浓度大小分析。2.了解中和滴定的拓展应用氧化还原滴定、沉淀滴定等。滴定曲线的分

18、析1中和滴定曲线“5点”分析法抓反应的“起始”点判断酸、碱的相对强弱抓反应“一半”点判断是哪种溶质的等量混合抓“恰好”反应点判断生成的溶质成分及溶液的酸碱性抓溶液的“中性”点判断溶液中溶质的成分及哪种物质过量或不足抓反应的“过量”点判断溶液中的溶质,判断哪种物质过量例如:室温下,向20 mL 0.1 molL1 HA溶液中逐滴加入0.1 molL1 NaOH溶液,溶液pH的变化如图所示。2沉淀滴定曲线分析以某温度下,向10 mL 0.01 molL1 PbCl2溶液中滴加0.01 molL1的Na2S溶液,滴加过程中lg c(Pb2)与Na2S溶液体积的关系如图所示。eq blcrc (avs

19、4alco1(b点为恰好生成PbS,KspPbS1028 mol2L2,将cNa2S改为0.02 molL1,b点向, 左平移至VNa2S5 mL)1(2021山东六地市联考)H2N2O2是化工上常用的二元酸,具有氧化性,室温下,向10 mL 0.01 molL1的H2N2O2溶液中滴加相同浓度的NaOH溶液,测得溶液pH与滴加NaOH溶液的体积关系如图所示。下列说法正确的是()AH2N2O2为二元弱酸,Ka11.0105 molL1Bb点溶液:c平(Na)c平(H2N2O2)2c平(N2Oeq oal(2,2)c平(HN2Oeq oal(,2)Cd点溶液:c平(Na)c平(N2Oeq oal

20、(2,2)c平(OH)c平(HN2Oeq oal(,2)Da点溶液的导电性强于d点C根据室温下0.01 molL1 H2N2O2溶液的pH4.3,可以估算出Ka11.0106.6 molL1,A项错误;b点溶液显中性,根据电荷守恒可以得出c平(Na)c平(H)2c平(N2Oeq oal(2,2)c平(HN2Oeq oal(,2)c平(OH),因为c平(OH)c平(H),所以c平(Na)2c平(N2Oeq oal(2,2)c平(HN2Oeq oal(,2),B项错误;d点恰好完全反应,生成物为Na2N2O2,根据水解知识,可以得出d点溶液:c平(Na)c平(N2Oeq oal(2,2)c平(OH

21、)c平(HN2Oeq oal(,2),C项正确;a点溶液仍含有弱电解质H2N2O2,而d点溶液溶质为强电解质Na2N2O2,d点溶液的导电性强于a点,D项错误。2(2021潍坊模拟)常温下,向含少量盐酸的0.1 molL1的CrCl3溶液中逐滴滴加NaOH溶液,所加NaOH溶液的体积与溶液pH变化如图所示。已知:Cr(OH)3为灰绿色沉淀,当Cr3浓度为105 molL1时,可认为沉淀完全,碱过量时生成Cr(OH)4。下列说法正确的是()AAB段发生反应的离子方程式为Cr33OH=Cr(OH)3BA到D过程中,溶液中水的电离程度先减小后增大C当溶液pH5时,c平(Cr3)1103.8 molL

22、1DD点溶液中c平(Cl)c平(Na)c平Cr(OH)4c平(OH)c平(H)C溶液中含少量盐酸,AB段首先发生的反应为HOH=H2O,A错误;AB段肯定发生HCl和NaOH的中和反应,HCl的电离抑制水的电离,所以该阶段水的电离程度逐渐增大,B错误;C点之后pH发生突变,则该点应为Cr3完全沉淀的点,此时c平(Cr3)105 molL1、c平(H)105.4 molL1,则常温下,c平(OH)108.6 molL1,则KspCr(OH)3c平(Cr3)ceq oal(3,平)(OH)1030.8,pH5时c平(OH)109 molL1,所以c平(Cr3)eq f(1030.8,1093) m

23、olL1103.8 molL1,C正确;D点溶液显碱性,所以NaOH过量,溶液中存在NaCl、NaCr(OH)4,故c平(Na)c平(Cl),D错误。3某温度下,分别向10 mL浓度均为0.1 molL1的CuCl2和ZnCl2溶液中滴加0.1 molL1的Na2S溶液,滴加过程中溶液中lg c(Cu2)和lg c(Zn2)与Na2S溶液体积(V)的关系如图所示。已知:Ksp(ZnS)Ksp(CuS),lg 30.5,下列说法错误的是()A溶液pH:abeBa点的ZnCl2溶液中:c(Cl)Ksp(CuS),故终点时lgc(Zn2)ceq blc(rc)(avs4alco1(X)ceq blc

24、(rc)(avs4alco1(OH)ceq blc(rc)(avs4alco1(H)B三种一元弱酸的电离常数:Ka(HX)Ka(HY)Ka(HZ)C当pH7时,三种溶液中:ceq blc(rc)(avs4alco1(X)ceq blc(rc)(avs4alco1(Y)ceq blc(rc)(avs4alco1(Z)D分别滴加20.00 mL盐酸后,再将三种溶液混合:ceq blc(rc)(avs4alco1(X)ceq blc(rc)(avs4alco1(Y)ceq blc(rc)(avs4alco1(Z)ceq blc(rc)(avs4alco1(H)ceq blc(rc)(avs4alco

25、1(OH)C在NaX溶液中,X发生水解反应:XH2OHXOH,溶液中存在c(Na)c(X)c(OH)c(H),A判断正确;等浓度的NaX、NaY、NaZ三种溶液的pH大小关系:NaZNaYNaX,根据“越弱越水解”可知,酸性:HXHYHZ,则电离常数关系:Ka(HX)Ka(HY)Ka(HZ),B判断正确;pH7时,根据电荷守恒,三种溶液混合后分别存在c(Cl)c(X)c(Na)、c(Cl)c(Y)c(Na)、c(Cl)c(Z)c(Na),由于三种一元酸的酸性强弱不同,则向其盐溶液中加入HCl的物质的量不同,则c(X)、c(Y)、c(Z)三者不等,C判断错误;分别加入20.00 mL盐酸后,均恰

26、好完全反立,三种溶液的溶质分别为HX与NaCl、HY与NaCl、HZ与NaCl,三种溶液混合后的溶液中存在电荷守恒:c(X)c(Y)c(Z)c(H)c(OH),D判断正确。2(2018全国卷)用0.100 molL1 AgNO3滴定50.0 mL 0.050 0 molL1 Cl溶液的滴定曲线如图所示。下列有关描述错误的是()A根据曲线数据计算可知Ksp(AgCl)的数量级为1010B曲线上各点的溶液满足关系式c(Ag)c(Cl)Ksp(AgCl)C相同实验条件下,若改为0.040 0 molL1 Cl,反应终点c移到aD相同实验条件下,若改为0.050 0 molL1 Br,反应终点c向b方

27、向移动C根据滴定曲线,当加入25 mL AgNO3溶液时,Ag与Cl刚好完全反应,AgCl处于沉淀溶解平衡状态,此时溶液中c(Ag)c(Cl)104.75molL1,Ksp(AgCl)c(Ag)c(Cl)109.53.161010,A项正确;曲线上各点都处于沉淀溶解平衡状态,故符合c(Ag)c(Cl)Ksp(AgCl),B项正确;根据图示,Cl浓度为0.050 0 molL1时消耗25 mL AgNO3溶液,则Cl浓度为0.040 0 molL1时消耗20 mL AgNO3溶液,a点对应AgNO3溶液体积为15 mL,所以反应终点不可能由c点移到a点,C项错误;由于AgBr的Ksp小于AgCl

28、的Ksp,初始 c(Br)与c(Cl)相同时,反应终点时消耗的AgNO3溶液体积相同,但Br浓度小于Cl浓度,即反应终点从曲线上的c点向b点方向移动,D项正确。3(2021浙江6月选考,T30节选)已知:Cl2OH2O2HClO,Cl2O在CCl4中的溶解度远大于其在水中的溶解度。取一定量Cl2O浓溶液(含Cl2)的稀释液,加入适量CCl4、过量KI溶液及一定量的稀H2SO4,充分反应。用标准Na2S2O3溶液滴定(滴定);再以酚酞为指示剂,用标准NaOH溶液滴定(滴定)。已知产生I2的反应(不考虑Cl2与水反应):2ICl2=I22Cl4ICl2O2H=2I2H2O2Cl2IHClOH=I2

29、H2OCl实验数据如下表:加入量n(H2SO4)/mol2.505103滴定测出量n(I2)/mol2.005103滴定测出量n(H2SO4)/mol1.505103(1)用标准Na2S2O3溶液滴定时,无需另加指示剂。判断滴定到达终点的实验现象是_。(2)高纯度Cl2O浓溶液中要求n(Cl2O)/n(Cl2)99(Cl2O和HClO均以Cl2O计)。结合数据分析所制备的Cl2O浓溶液是否符合要求_。解析(1)溶有I2的CCl4溶液呈紫红色,用标准Na2S2O3溶液滴定I2过程中,当I2恰好反应完全时,溶液呈无色,因此滴定I2到达终点的实验现象是CCl4中由紫红色突变到无色,且30 s不恢复。

30、(2)由2ICl2=I22Cl、4ICl2O2H=2I2H2O2Cl、2IHClOH=I2H2OCl(HClO为Cl2O与H2O反应的产物)可得关系式:Cl2O2H2I2,由实验数据可知Cl2O和HClO共消耗n(H)2(2.505103 mol1.505103 mol)2103 mol,生成I2的物质的量为2103 mol,则高纯度Cl2O浓溶液中n(Cl2O)1103 mol,加入过量KI溶液共生成I2的物质的量为2.005103 mol,因此Cl2与I反应生成I2的物质的量为2.005103 mol2103 mol5106 mol,由此可知高纯度Cl2O浓溶液中n(Cl2)5106 mo

31、l,所以高纯度Cl2O浓溶液中eq f(nCl2O,nCl2)eq f(1103 mol,5106 mol)20099,则所制备的高纯度Cl2O浓溶液符合要求。答案(1)CCl4中由紫红色突变到无色,且30 s不恢复(2)溶液中Cl2O和Cl2分别为1.000103 mol、5106 mol,eq f(nCl2O,nCl2)20099,符合要求1(双选)室温下,用0.1 molL1的NaOH溶液滴定20 mL 0.1 molL1的HAuCl4溶液。溶液中含氯微粒a、b的分布系数、消耗NaOH溶液体积V(NaOH)与pH的关系如图所示比如HAuCl4的分布系数(HAuCl4)eq f(c平HAu

32、Cl4,c平HAuCl4c平AuCloal(,4)。下列叙述错误的是()AX点,溶液中c平(Na)c平(HAuCl4)Bp点,溶液中c平(HAuCl4)c平(H)c平 (OH),结合电荷守恒c平(Na)c平(H)c平(OH)c平(AuCleq oal(,4),得c平(Na)c平(Na)c平(HAuCl4),结合电荷守恒c平(Na)c平(H)c平(OH)c平(AuCleq oal(,4),得c平(HAuCl4)c平(H)c平 (OH)c平(AuCleq oal(,4),B项正确;实线代表HAuCl4、AuCleq oal(,4)分布系数,由图示知,n点对应的(AuCleq oal(,4)明显大于

33、0.8,C项错误;0.1 molL1 HAuCl4溶液pH3,HAuCl4溶液中c平(H)c平(AuCleq oal(,4)103 molL1,则Kaeq f(c平Hc平AuCloal(,4),c平HAuCl4)eq f(103103,0.1103) molL1105 molL1,则NaAuCl4溶液中AuCleq oal(,4)的水解平衡常数Kheq f(KW,Ka)eq f(1014,105) molL1109 molL1,q点对应加入NaOH溶液体积为20 mL,与酸恰好反应生成NaAuCl4,c平(AuCleq oal(,4)c平(Na)eq f(0.1 molL1,2)0.05 mo

34、lL1,由水解平衡AuCleq oal(,4)H2OHAuCl4OH知,c平(HAuCl4)c平(OH),Kheq f(c平HAuCl4c平OH,c平AuCloal(,4)eq f(coal(2,平)OH,0.05),故ceq oal(2,平)(OH)51011(molL1)2,则ceq oal(2,平)(H)eq f(Koal(2,W),coal(2,平)OH)21018(molL1)2,则109 molL1c平(H)eq r(2)109 molL1108 molL1,故8pHv(结合)。当v(电离)v(结合)时,电离过程达到平衡状态。2影响电离平衡的因素(1)内因:弱电解质本身的性质决定因

35、素。(2)外因温度:弱电解质电离一般是吸热的,故升温,电离平衡向正向移动,电离程度增大。浓度:用同一弱电解质配制溶液,增大溶液的浓度,电离平衡向正向移动,溶液中离子的浓度增大,但电离程度减小;稀释溶液时,电离平衡向正向移动,电离程度增大,但溶液中离子的浓度减小。同离子效应:加入与弱电解质具有相同离子的强电解质,电离平衡逆向移动,电离程度减小。反应离子:加入能与电解质电离出的离子反应的离子时,电离平衡向正向移动,电离程度增大。(1)电离平衡向右移动,电解质分子的浓度不一定减小,如对于CH3COOHCH3COOH,平衡后,加入冰醋酸,c平(CH3COOH)增大,平衡右移。(2)电离平衡向右移动,电

36、离程度也不一定增大,如增大弱电解质的浓度,电离平衡向右移动,弱电解质的电离程度减小。(3)电离平衡向右移动,离子的浓度不一定增大,如在CH3COOH溶液中加水稀释或加少量NaOH固体,都会引起平衡向右移动,但c平(CH3COOH)、c平(H)都比原平衡时小。1判一判(正确的打“”,错误的打“”)。(1)CH3COOH溶于水达到电离平衡时,c平(CH3COOH)与c平(CH3COO)相等且保持不变。()(2)CH3COOH溶液中加水或冰醋酸时CH3COOH的电离平衡均向右移动,促进醋酸电离。()(3)若CH3COOH电离平衡向右移动,则c平(CH3COO)增大。()(4)NH3H2O溶液中加NH

37、4Cl(s),c平(OH)减小。()答案(1)(2)(3)(4)2. 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图所示,下列说法正确的是()Aa、b、c三点溶液的pH:cabBa、b、c三点CH3COOH的电离程度:caac,故pH:cab;B项,加水体积越大,越利于CH3COOH电离,故电离程度:cba;C项,用湿润的pH试纸测量a处溶液的pH,相当于稀释a点溶液,c平(H)增大,pH偏小。3常温下将浓度为0.1 molL1 HF溶液加水稀释,下列各量如何变化?(填“变大”“变小”或“不变”)(1)eq f(c平H,c平HF):_、eq f(c平F,c平HF):_。(

38、2)eq f(c平Fc平H,c平HF)_、eq f(c平HFc平OH,c平F)_。答案(1)变大变大(2)不变不变加水稀释粒子浓度比值变化分析模型(1)同一溶液,浓度比等于物质的量比。如HF溶液:eq f(c平H,c平HF)eq f(nH,nHF)。(由浓度比较变成物质的量比较)(2)将浓度比换算成含有某一常数的式子,然后分析。如HF溶液:eq f(c平H,c平HF)eq f(c平Hc平F,c平HFc平F)eq f(Ka,c平F)。(由两变量转变为一变量)注意:熟记Ka(Kb)、Kh、KW的表达式进行换算变形。电离常数及其应用1电离常数(1)电离常数表达式一元弱酸HA的电离常数:根据HAHA,

39、可表示为Kaeq f(c平Hc平A,c平HA)。一元弱碱BOH的电离常数:根据BOHBOH,可表示为Kbeq f(c平OHc平B,c平BOH)。多元弱酸如H2A的Ka1eq f(c平Hc平HA,c平H2A),Ka2eq f(c平Hc平A2,c平HA)。(2)电离常数意义:相同条件下,K值越大,表示该弱电解质越易电离,所对应的酸性或碱性相对越强。(3)电离常数的影响因素电离常数只与温度有关,与电解质的浓度、酸碱性无关,由于电离过程是吸热的,故温度升高,K增大。多元弱酸或多元弱碱是分步电离的,各级电离常数的大小关系是K1K2K3,其理由是前一步电离出的H或OH抑制下一步的电离,故其酸性或碱性主要取

40、决于第一步电离。2电离度()(1)表达式eq f(已电离的弱电解质分子数,溶液中原有弱电解质的总分子数)100%或eq f(已电离的弱电解质浓度,溶液中原有弱电解质的浓度)100%。(2)影响因素温度的影响升高温度,电离平衡向右移动,电离度增大;降低温度,电离平衡向左移动,电离度减小浓度的影响当弱电解质溶液浓度增大时,电离度减小;当弱电解质溶液浓度减小时,电离度增大3电离常数Ka(Kb)与电离度()的计算模板(1)一元弱酸(以CH3COOH为例)设常温下,浓度为c molL1的醋酸的电离度为CH3COOHCH3COOHeq avs4al(起始/molL1) c 0 0eq avs4al(转化/

41、molL1) c c ceq avs4al(平衡/molL1) ccc c cKaeq f(cc,c)c2、eq r(f(Ka,c),c平(H)ceq r(Kac)。(2)一元弱碱(如NH3H2O,电离常数为Kb)同理可得:Kbc2,c平(OH)ceq r(Kbc)。电离常数的含义及应用1(2021海淀区模拟)相同温度下,根据三种酸的电离常数,下列判断正确的是()酸HXHYHZ电离常数Ka /(molL1)910791061102A三种酸的强弱关系:HZHYHXB反应HXY=HYX能够发生C相同温度下,0.1 molL1的NaX、NaY、NaZ溶液,NaZ溶液pH最大D相同温度下,1 molL

42、1 HX溶液的电离常数大于0.1 molL1 HX答案A2分析表中数据:弱酸CH3COOHHCNH2CO3HClO电离常数(25 )/(molL1)1.81054.91010Ka14.4107Ka24.710113.0108请回答:(1)CH3COO、CN、COeq oal(2,3)、ClO、HCOeq oal(,3)结合氢离子的能力由弱到强的顺序为_。(2)写出下列反应的离子方程式:Na2CO3溶液中通入过量的HCN:_;NaClO溶液中通入少量的CO2:_;Na2CO3溶液中加入少量的CH3COOH溶液:_。答案(1)CH3COOHCOeq oal(,3)ClOCN7C浓度均为1 molL

43、1的H2C2O4溶液的导电能力比硫酸的导电能力弱D常温下pH4的H2C2O4溶液稀释100倍,pH约为5答案A2(2021重庆模拟)下列事实一定能说明HNO2为弱电解质的是 ()A用HNO2溶液做导电实验灯泡很暗B常温下0.1 molL1的HNO2溶液加水稀释c平(H)减小C1 L c平(H)0.1 molL1的HNO2和1 L c平(H)0.1 molL1的盐酸与足量的NaOH溶液完全反应,最终HNO2消耗的NaOH溶液多D0.1 molL1的HNO2溶液能使紫色石蕊试液变红色CA项,未指明浓度,错误;B项,任何酸液稀释c平(H)均减小,错误;D项,该事实说明HNO2为酸,错误。弱电解质判断

44、的四角度(以弱酸为例)角度一:根据弱酸的定义判断,弱酸在水溶液中不能完全电离,如测0.1 molL1的CH3COOH溶液的pH1。角度二:根据弱酸在水溶液中存在电离平衡判断,条件改变,平衡发生移动,如pH1的CH3COOH加水稀释100倍后,1pH7。角度四:根据等体积、等pH的酸中和碱的量判断,如消耗的碱越多,酸越弱。一强一弱的比较3某温度下,HNO2和CH3COOH的电离常数分别为5.0104 molL1和1.7105 molL1。将pH和体积均相同的两种酸溶液分别稀释,其pH随加水体积的变化如图所示。下列叙述正确的是()A曲线代表HNO2溶液B溶液中水的电离程度:b点c点C从c点到d点,

45、溶液中eq f(c平HAc平OH,c平A)保持不变(其中HA、A分别代表相应的酸和酸根离子)D相同体积a点的两溶液分别与NaOH恰好中和后,溶液n(Na)相同C加相同体积水,曲线对应的pH变化较大,代表较强的酸,即HNO2,A错误;酸液中pH越小,水的电离程度越小,即b点醋酸中的c平(H),故mn。(3)体积相同,pH为2的醋酸电离出的H多,生成H2多,故n1n。答案(1)mn(3)n1n(1)酸、碱溶液稀释与pH的关系pH相同,强酸或强碱稀释的倍数小于弱酸或弱碱稀释的倍数。稀释相同倍数,强酸或强碱的pH大于弱酸或弱碱的pH。(2)酸、碱溶液稀释后的pH判定规律溶液稀释前溶液pH加水稀释到体积

46、为原来的10n倍稀释后溶液pH酸强酸pHapHan7弱酸apH7弱碱bnpH2且pH7,可知溶液中c(H)0.01 molL1,所以HR未完全电离,HR为弱酸,B正确;假设HR为强酸,取pH6的该溶液10.0 mL,加蒸馏水稀释至100.0 mL,测得此时溶液pHc(Cl)c(OH)c(H)CD向H3RCl2溶液中滴加NaOH溶液,依次发生离子反应:H3R2 OH=H2RH2O、H2ROH=HRH2O、HROH=RH2O,溶液中c(H3R2)逐渐减小,c(H2R)和c(HR)先增大后减小,c(R)逐渐增大。K1eq f(cH2RcH,cH3R2),K2eq f(cHRcH,cH2R),K3eq

47、 f(cRcH,cHR),M点c(H3R2)c(H2R),由图可知K1约为102.2,N点c(HR)c(H2R),则K2约为109.1,P点c(HR)c(R),则K3约为1010.8。eq f(K2,K1)eq f(109.1,102.2)106.9,eq f(K3,K2)eq f(1010.8,109.1)101.7,因此eq f(K2,K1)eq f(K3,K2),故A错误;M点存在电荷守恒:c(R)c(OH)c(Cl)2c(H3R2)c(H2R)c(H)c(Na),此时c(H3R2)c(H2R),因此c(R)c(OH)c(Cl)3c(H2R)c(H)c(Na),故B错误;O点c(H2R)

48、c(R),因此eq f(cH2R,cR)1,即eq f(cH2RcHRcHcH,cRcHRcHcH)eq f(c2H,K2K3)1,因此c(H)eq r(K2K3),溶液pHlg c(H)eq f(lg K2lg K3,2),故C正确;P点溶质为NaCl、HR、NaR,此时溶液呈碱性,因此c(OH)c(H),溶质浓度大于水解和电离所产生微粒浓度,因此c(Na)c(Cl)c(OH)c(H),故D正确。3(2019全国卷)设NA为阿伏加德罗常数值。关于常温下pH2的H3PO4溶液,下列说法正确的是()A每升溶液中的H数目为0.02NABc(H)c(H2POeq oal(,4)2c(HPOeq oa

49、l(2,4)3c(POeq oal(3,4)c(OH)C加水稀释使电离度增大,溶液pH减小D加入NaH2PO4固体,溶液酸性增强B磷酸是中强酸,存在电离平衡。A项,常温下pH2的H3PO4溶液中,c(H)0.01 molL1,每升溶液中的H数目为0.01NA,错误;B项,由电荷守恒知,c(H)c(H2POeq oal(,4)2c(HPOeq oal(2,4)3c(POeq oal(3,4)c(OH),正确;C项,加水稀释使电离平衡右移,电离度增大,但是溶液中的离子浓度减小,溶液中的H浓度减小,故溶液pH增大,错误;D项,加入NaH2PO4固体,抑制了磷酸的第一步电离,溶液酸性减弱,错误。T 时

50、,向浓度均为1 molL1的两种弱酸HA、HB中不断加水稀释,并用pH传感器测定溶液pH。所得溶液pH的两倍(2pH)与溶液浓度的对数(lg c)的关系如图所示。下列叙述错误的是()已知:HA的电离常数:Kaeq f(c平Hc平A,c平HAc平A)eq f(coal(2,平)H,c平HA);pKalg Ka。A酸性:HAHBBa点对应的溶液中:c平(HA)0.1 molL1,c平(H)0.01 molL1CT 时,弱酸HB的pKa5D弱酸的Ka随溶液浓度的降低而增大D从图中得到,浓度相等的时候,HB溶液的pH更大,说明HB的酸性更弱,A项正确;a点溶液的纵坐标为4,即溶液的pH为2(注意纵坐标

51、为pH的2倍),所以c平(H)0.01 molL1,a点溶液的横坐标为1,即lg c平(HA)1,所以c平(HA)0.1 molL1,B项正确;从图中得到,1 molL1的HB溶液的pH2.5,即c平(H)102.5 molL1,所以Kaeq f(coal(2,平)H,c平HA)eq f(102.52,1) molL1105 molL1,pKa5,C项正确;Ka是电离常数,其数值只与温度相关,温度不变,Ka值不变,D项错误。 第38讲盐类的水解(基础课)1.了解盐类水解的实质及其原理。2.了解影响盐类水解的主要因素及盐类水解的应用。3.溶液中粒子浓度的比较。盐类的水解原理及其规律1盐类的水解原

52、理(1)水解过程NH4Cl水解:H2OOHH NH4Cl=NHeq oal(,4)Cl NH3H2O总反应为NH4ClH2ONH3H2OHCl离子方程式为NHeq oal(,4)H2ONH3H2OH。Na2CO3第一步水解:H2O HOH Na2CO3=COeq oal(2,3)2Na HCOeq oal(,3)离子方程式为COeq oal(2,3)H2OHCOeq oal(,3)OH。(2)盐类的水解原理2盐的分类及水解规律盐的分类强酸弱碱盐弱酸强碱盐强酸强碱盐实例(NH4)2SO4CH3COONaNaNO3酸碱性酸性碱性中性规律:有弱才水解,无弱不水解;越弱越水解,谁强显谁性;同强显中性,

53、同弱不确定。这里说的“弱”指的是弱酸阴离子或弱碱阳离子。3水解离子方程式的书写(1)书写形式在书写盐类水解方程式时一般要用“”号连接,产物不标“”或“”,用离子方程式表示为盐中的弱离子水弱酸(或弱碱)OH(或H)。(2)书写规律一般盐类水解程度很小,水解产物很少,如果产物易分解(如NH3H2O、H2CO3)也不写成其分解产物的形式。多元弱酸盐的水解分步进行,以第一步为主,一般只写第一步水解的离子方程式,如Na2CO3的水解离子方程式:COeq oal(2,3)H2OHCOeq oal(,3)OH。多元弱碱阳离子的水解方程式一步写完,如FeCl3的水解离子方程式:Fe33H2OFe(OH)33H

54、。水解分别显酸性和碱性的离子组,由于相互促进水解程度较大生成气体或沉淀的,书写时要用“=”“”“”;水解不生成气体或沉淀,水解不完全的,书写仍用“”。如2Al33COeq oal(2,3)3H2O=2Al(OH)33CO2;CH3COONHeq oal(,4)H2OCH3COOHNH3H2O。4酸式盐在水中的性质(1)强酸的酸式盐只电离,不水解,溶液显酸性。(2)弱酸的酸式盐溶液的酸碱性,取决于酸式酸根离子的电离程度和水解程度的相对大小。若电离程度小于水解程度,溶液呈碱性。常见的有HCOeq oal(,3)、HS、HPOeq oal(2,4)等。若电离程度大于水解程度,溶液显酸性。常见的有HS

55、Oeq oal(,3)、H2POeq oal(,4)等。盐类的水解原理及规律1常温下,浓度均为0.1 molL1的下列四种盐溶液,其pH测定如表所示:序号溶液CH3COONaNaHCO3Na2CO3NaClOpH8.89.711.610.3下列说法不正确的是()A四种盐使H2O的电离程度增大B根据可知Ka(HClO)Ka(HCOeq oal(,3),B错误。225 时浓度都是1 molL1的四种正盐溶液:AX、BX、AY、BY;AX溶液的pH7且溶液中c平(X)1 molL1,BX溶液的pH4,BY溶液的pH6。下列说法正确的是()A电离平衡常数K(BOH)小于K(HY)BAY溶液的pH小于B

56、Y溶液的pHC稀释相同倍数,溶液pH变化:BX等于BYD将浓度均为1 molL1的HX和HY溶液分别稀释10倍后,HX溶液的pH大于HYA由题给条件可以推出AX是强酸强碱盐,BX为强酸弱碱盐,BY为弱酸弱碱盐,AY为强碱弱酸盐。1 molL1 BY溶液的pH6,说明电离平衡常数K(BOH)7,其原因是_(用离子方程式说明,下同);若pHKa(HA),故HA在水中水解程度大于电离程度,溶液呈碱性盐类水解的影响因素及应用1盐类水解的影响因素(1)内因主要因素弱酸阴离子、弱碱阳离子对应的酸、碱越弱,就越易发生水解,溶液的碱性或酸性越强。如酸性(或Ka)CH3COOHH2CO3HCOeq oal(,3

57、)可知同浓度的CH3COONa、NaHCO3、Na2CO3的水解程度依次增大,pH依次增大。(2)外界因素对盐类水解的影响因素水解平衡水解程度水解产生离子的浓度温度升高右移增大增大浓度增大右移减小增大减小(即稀释)右移增大减小外加酸、碱加酸弱碱阳离子的水解程度减小;弱酸根阴离子的水解程度增大加碱弱酸根阴离子的水解程度减小;弱碱阳离子的水解程度增大外加水解形式相同的盐相互抑制(如NH4Cl中加FeCl3)其他盐水解形式相反的盐相互促进如Al2(SO4)3中加NaHCO32盐类水解的“五大”应用(1)判断离子能否共存若阴、阳离子发生水解相互促进的反应,水解程度较大而不能大量共存,有的甚至水解完全。

58、常见的水解相互促进的反应进行完全的有:Al3与HCOeq oal(,3)、COeq oal(2,3)、Al(OH)4、SiOeq oal(2,3)、HS、S2、ClO。Fe3与HCOeq oal(,3)、COeq oal(2,3)、Al(OH)4、SiOeq oal(2,3)、ClO。NHeq oal(,4)与SiOeq oal(2,3)、Al(OH)4。(2)应用生活方面热的纯碱溶液去污效果好,原因是加热水解程度大,碱性强。可溶性铁盐、铝盐(明矾)作净水剂,原因是水解生成胶体Fe(OH)3、Al(OH)3胶体吸附悬浮物而净水。铵态氮肥与草木灰不能混用,某些盐溶液(如ZnCl2、NH4Cl)作

59、除锈剂。泡沫灭火器的原理NaHCO3与Al2(SO4)3的饱和溶液混合Al33HCOeq oal(,3)=Al(OH)33CO2。(3)应用于生产科研方面实验室制备Fe(OH)3胶体的原理为FeCl33H2Oeq o(=,sup9()Fe(OH)3(胶体)3HCl。TiCl4制备TiO2原理TiCl4(x2)H2Oeq o(=,sup9()TiO2xH2O4HCl(4)判断盐溶液蒸干时所得的产物盐溶液水解生成难挥发性酸和酸根阴离子易水解的强碱盐,蒸干后一般得原物质,如CuSO4(aq)蒸干得CuSO4;Na2CO3(aq)蒸干得Na2CO3(s)。盐溶液水解生成易挥发性酸时,蒸干灼烧后一般得对

60、应的氧化物,如AlCl3(aq)蒸干得Al(OH)3,灼烧得Al2O3。弱酸的铵盐蒸干后无固体。如NH4HCO3、(NH4)2CO3。(5)保存、配制某些盐溶液如配制FeCl3溶液时,为防止出现Fe(OH)3沉淀,常加几滴盐酸来抑制FeCl3的水解;在实验室盛放Na2CO3、CH3COONa、Na2S等溶液的试剂瓶不能用玻璃塞,应用橡胶塞。1判一判(正确的打“”,错误的打“”)。(1)因为0.1 molL1 Na2CO3溶液的pH大于0.1 molL1 Na2SO3溶液的pH,故可推知酸性H2CO38.3,则乙正确。答案(1)HCOeq oal(,3)H2OH2CO3OH(2)大于2NaHCO

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