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2023年高考化学冲刺精练卷
10 水溶液中的离子平衡
一.知识再现
1.“电离平衡”分析判断中的常见误区
(1)误认为电离平衡正向移动,弱电解质的电离程度一定增大。如向醋酸溶液中加入少量冰醋酸,平衡向电离方向移动,但醋酸的电离程度减小。
(2)误认为弱电解质在加水稀释的过程中,溶液中离子浓度都减小。如氨水加水稀释时,
c(H+)增大。
(3) 误认为由水电离出的c(H+)=1.0×10-13 mol·L-1的溶液一定呈碱性。如25 ℃,
0.1 mol·L-1盐酸或氢氧化钠溶液中由水电离的c(H+)都为1.0×10-13 mol·L-1。
(4)弱电解质溶液在加水稀释的过程中,判断某些微粒浓度的关系式是否发生变化时,首先要考虑该关系式是否是电离常数、离子积常数或者是它们的变形。
2.不同温度下水溶液中c(H+)与c(OH-)的变化曲线
①A、C、B三点均为中性,温度依次升高,KW依次增大
②D点为酸性溶液,E点为碱性溶液,KW=1×10-14
③AB直线的左上方均为碱性溶液,任意一点:c(H+)<c(OH-)
3.滴定原理及其应用
(1)氧化还原滴定:以氧化剂或还原剂为滴定剂,直接滴定一些具有还原性或氧化性的物质。
①酸性KMnO4溶液滴定H2C2O4溶液原理:2MnO4-+6H++5H2C2O4═══10CO2↑+2Mn2++8H2O
指示剂:酸性KMnO4溶液本身呈紫色,不用另外选择指示剂,当滴入一滴酸性KMnO4溶液后,溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色,说明到达滴定终点。
②Na2S2O3溶液滴定碘液
原理:2Na2S2O3+I2═══Na2S4O6+2NaI
指示剂:用淀粉作指示剂,当滴入一滴Na2S2O3溶液后,溶液的蓝色褪去,且半分钟内不恢复原色,说明到达滴定终点。
(2)沉淀滴定:沉淀滴定是利用沉淀反应进行滴定、测量分析的方法。如利用Ag+与卤素离子的反应来测定Cl-、Br-、I-浓度。
注意:①在进行相关计算时,要注意取出样品溶液与原样品所配制溶液量之间的关系。
②若测量的次数在三次及以上,在计算平均体积时,要舍去与其他二次(或以上)数据相差较大的一次,求平均值。
4.分布系数图像
分布系数:组分的平衡浓度占总浓度的分数,为纵坐标.
以草酸H2C2O4为例
δ0为H2C2O4分布系数、δ1为HC2O分布系数、δ2为C2O分布系数
随着pH增大,溶质分子浓度不断减小,离子浓度逐渐增大,酸根离子增多。根据分布系数可以书写一定pH时所发生反应的离子方程式。同一pH条件下可以存在多种溶质微粒。根据在一定pH的微粒分布系数和酸的浓度,就可以计算各成分在该pH时的平衡浓度
5.电离常数与水解常数的关系
(1)对于一元弱酸HA,Ka与Kh的关系
HAH++A-,Ka(HA)=;
A-+H2OHA+OH-,Kh(A-)=。
则Ka·Kh=c(H+)·c(OH-)=Kw,故Kh=。
常温时Ka·Kh=Kw=1.0×10-14 Kh=。
(2)对于二元弱酸H2B,Ka1(H2B)、Ka2(H2B)与Kh(HB-)、Kh(B2-)的关系
HB-+H2OH2B+OH-,
Kh(HB-)===。
B2-+H2OHB-+OH-,
Kh(B2-)===,
6.微粒浓度大小的比较
(1)多元弱酸溶液,根据多步电离分析,如在H3PO4的溶液中:
c(H+)> c(H2PO)>c(HPO)>c(PO)。
(2)多元弱酸的正盐溶液,根据弱酸根的分步水解分析,如Na2CO3的溶液中:
c(Na+)>c(CO)>c(OH-)>c(HCO)。
(3)不同溶液中同一离子浓度的比较,要看溶液中其他离子对其影响的因素。如在相同的物质的量浓度的下列各溶液中a.NH4Cl b.CH3COONH4 c.NH4HSO4。c(NH)由大到小的顺序是c>a>b。
(4)混合溶液中各离子浓度的比较,要进行综合分析,如电离因素、水解因素等。如相同浓度的NH4Cl溶液和氨水等体积混合后,由于氨水的电离程度大于NH的水解程度,所以溶液中离子浓度顺序为:c(NH)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)。
(5)四种常考的混合溶液
①CH3COOH与CH3COONa等浓度时:CH3COOH的电离程度大于CH3COO-的水解程度,溶液呈酸性,c(CH3COO-)>c(CH3COOH)。
②NH4Cl和NH3·H2O等浓度时:NH3·H2O的电离程度大于NH4+ 的水解程度,溶液呈碱性,c( NH4+ )>c(NH3·H2O)。
③HCN与NaCN等浓度时:CN-的水解程度大于HCN的电离程度,混合后溶液呈碱性,c(HCN)>c(CN-)。
④Na2C