内容正文:
物质的量浓度、K的计算
物质的量浓度
1.溶质的质量分数
定义
表示单位质量的溶液里所含溶质B的质量
对象
混合气体或溶液
符号
@B
单位
1
公式
n=100%
m溶液
规律
溶液一旦配制好,ωB就为定值,与所取用的溶液体积、质量均无关系
缺点
溶液和气体均为流体,测量体积比测量质量更方便
注:溶液中的溶质往往不单一,一定要指明研究对象。
物质的量浓度
2.物质的量浓度
定义
表示单位体积的溶液里所含溶质B的物质的量
对象
混合气体或溶液
符号
CB
单位
常用单位是“mol·L1”或“mol/L”
公式
n B
CB-V
规律
溶液一旦配制好,浓度就为定值,与所取用的溶液体积无关。
注:(1)公式中的V是溶液体积,不是溶剂(水)的体积。
(2)溶液中溶质往往不单一,一定要指明浓度的研究对象。
(3)溶液稀释公式:nB浓=nB稀→cB浓V浓=cB稀V稀
物质的量浓度
3.质量分数与物质的量浓度的关系
nB
mB
me
CB =
e
e
→CB
CB =1000x mB-x-p
CB=
1000p03
p=m溶液
m指孩×103
7m溶液
Ms
V微液
p的单位一般为gmL,因此溶液体积
m单位为mL,则”×10单位为L。
(p、ωB、MB分别表示溶液密度、溶质B的质量分数、溶质B的摩尔质量,且p的单位是
g/mL)
注:同学们要尝试自己推导一些衍生公式,并理解公式的意义和运用范围;物理和数学中也有
很多的衍生公式,请同学们将这些学科中的衍生公式也进行推导和理解。
a、K、K、K计算及其运用
一、电离度(a)
1.弱电解质的电离度相当于化学反应中的转化率,计算公式:a=
已电离的电解质分子数
弱电解质初始分子数
×100%。
2.影响因素(外因):浓度、温度、酸碱性等。
二、Ka、Kb、Kw
1.表示方法:
(1)对于弱酸:HA一H++A,K,=c(H):c(A)
c(HA)
K.(CH.COOH)-(CHCOOG(HK.(HCO)-(HCOH
(CH COOH)
c(H2CO)
K(H,CO)=c(CO片)·c(H+)
c(HCO)
a、K、K、Kw计算及其运用
(2)对于弱碱:BOH一B十OH,K=c(B):c(OH)
c(BOH)
例:K(NH·H,O)=cNH)·c(OH)
c(NH3·H2O)
(3)水的电离方程式为:H2O一H++OH,当水的电离达到平衡时,电离产物H+和
OH浓度之积是一个常数,记作Kw。Kw叫做水的离子积常数(简称水的离子积),Kw=
c(H+)·c(OH)。常温下Kw=1X10-14。
a、K、K、K计算及其运用
2.影响因素:K。、Kb、K只受温度的影响,并和温度正相关。
注:(1)一般K。表示酸的电离常数,K,表示碱的电离常数。
(2)同种酸的逐级电离常数依次减小,且K。>K>K…,所以多元弱酸主要考虑第
一步电离。
(3)计算Kw时,代入的c(H+)、c(OH)均为水溶液中的浓度,不一定只来自于水。
3.Ka、Kb、Kw的运用
(1)利用K。、K,比较酸、碱的相对强弱,进而推导化学方程式
①常见K.的大小顺序:CH COOH>HCO>HCIO>C6HOH(苯酚)>HCO5>AI(OHD3
注:记忆口诀“醋坛次,本坛绿”。
②常见Kb的大小顺序:Mg(OH)2>NH3·H2O>Fe(OH)2>Fe(OH)3
注:CH COOH的酸性(K。约1.8X10-5)≈NH3·H2O的碱性(K,约1.8X10-5)
(2)利用Ka、Kb、Kw的表达式分析离子浓度比值的变化
(3)利用K。、Kb、Kw计算电离度、pH
类型I:利用K或K书写化学方程式
【例1】已知:常温下,Ka,(H2CO3)=4.2×10-7,K(H2CO3)=5.6×10-11,Ka(HCIO)=3×
10一8,往次氯酸钠的溶液中通入少量CO2的离子方程式为:
类型I:利用K或K书写化学方程式
【例1】已知:常温下,Ka,(H2CO3)=4.2×10-7,K(H2CO3)=5.6×10-11,Ka(HClO)=3×
10一8,往次氯酸钠的溶液中通入少量CO2的离子方程式为:
解析:根据K。的相对大小可知酸性由强到弱的顺序:H2CO3>HCO>HCO5,根据由强酸制弱酸的原理:
CO2(即HCO3)与CIO厂反应可生成HCIO,CO2最终变成HCO5还是CO,关键看过量的C1O能否与
HCO继续反应。由于酸性HCO5弱于HCIO,所以HCO5与CIO厂无法进一步反应生成CO-和HCIO。
所以最终的离子方程式为:CIO厂+CO2十H2O=HCIO+HCO5。
答案:CIO-+CO2+H2O=HCIO+HCO5
【反思】我们也可以换个角度思考,反应生成的HCO与CO不能大量共存,CO会进一步反应生成
HCO5,因此方程式不会出现HCO十CO的情况。总之,无论是少量还是过量CO2通入次氯酸钠溶液,离
子方程式都是CIO+CO2+HO=HCIO+HCO5。
离子(大量)共存
离子大量共存题型
1.离子大量共存的本质:体系中的几种离子不发生化学反应,即各个离子不生
成沉淀、气体、弱电解质;不生成配合物,不发生氧化还原反应等。
【说明】离子共存默认的是“大量”离子共存,比如大量的H+和OH虽然发生反
应,但水中却可以同时存在少量H+和OH。
离子大量共存题型
2.离子大量共存的附加条件:
①常见的有色离子
颜色
紫红
橙
黄
绿
蓝
CrO,2、Fe3+、
Cu2+、
常见离子
MnO
Cr2022-
[Fe(CN)6]3-、
Fe2+、Cr3+
[CuCl]2
[Cu(NH3)4]2+
【注意】“透明”和“有色”不冲突,“透明”指是没有沉淀的澄清溶液。有颜色的溶液可以
澄清透明。
离子大量共存题型
2.离子大量共存的附加条件:
①常见的有色离子
颜色
紫红
橙
黄
绿
蓝
CrO,2、Fe3+、
Cu2+、
常见离子
MnO
Cr2022-
[Fe(CN)6]3-、
Fe2+、Cr3+
[CuCl]2
[Cu(NH3)4]2+
【注意】“透明”和“有色”不冲突,“透明”指是没有沉淀的澄清溶液。有颜色的溶液可以
澄清透明。
离子大量共存题型
2.离子大量共存的附加条件:
②溶液酸碱性
条
常温下
溶液中c(H+)、c(OH)
加入铝粉
c水(H)或c水(OH)
指示剂显色
件
的pH
的比值
放出H
远小于10-7
甲基橙:红3.1~橙4.4黄
性
pH<7酸性
c(Ht)/c(OH)>1酸性
溶液可能酸性,
溶液可能酸性,
石蕊:红5~紫~8蓝
质
pH>7碱性
c(Ht)/c(OH)<1碱性
也可能碱性
也可能碱性
酚酞:无色8.2~浅红~10.0红
【注意】常见的两性离子(多元弱酸的酸式酸根):HC03、HSO3、HS、HC204、
H2PO4、HP0子等,既不能和H+大量共存,也不能和OH大量共存。
判断离子能否大量共存的五个方面
(1)因生成沉淀(或微溶性物质)不能大量共存。
离子
不能大量共存的离子
F
Ca2+、Mg2+
X(CI-、Br-、I)
Ag+、Cut
S0,2-
Ba2+与Pb2+(生成难溶物);Ca2+、Ag(生成微溶物)
C032-、S032-、PO?、S2-
除K+、Na+、NH+以外的绝大多数阳离子
除K+、Na+、Ba+以外的绝大多数阳离子,
OH
其中与Ca2+生成微溶物
判断离子能否大量共存的五个方面
(2)因生成弱电解质而不能大量共存。
离子
不能大量共存的离子
弱酸阴离子(C032-、HCO3、SO32、HSO3、S2-、HS、C2O42-、HC2O4、
H
PO,3-、H2PO4ˉ、HPO42-、CIO、F-、[A1(OH)4]-等),与H十反应生成弱酸而
不能大量共存
①弱碱阳离子(Mg+、A13+、Fe3+、Fe+、Cu+、NH4+等),与OH反应生成弱碱
而不能大量共存
OH
②弱酸的酸式酸根(HCO3ˉ、HSO3、HS、HC,O4、H2PO4ˉ、HPO42),与
OH反应生成水而不能大量共存
【技巧】记住H+可与强酸阴离子(ClO4、I厂、Br、CI厂、NO3、S0子)大量共存;OH
可与三种强碱阳离子(Na+、K+、Ba2+)大量共存。
判断离子能否大量共存的五个方面
(3)强氧化性与强还原性的离子在溶液中会发生氧化还原反应不能大量共存。
总结
判断下表中所列离子能否大量共存,可以的打“/”,不可以的打“×”
HS-/S-
HSO/SO
Fe2+
Br
CI-
X(强酸性)
CIO-
√(强碱性)
MnO (H)
×
×
X
Cr2O,2-(H+)
×
×
NO(H)
×
/(稀HNO3)
Fe3+
×
【补充】①NO5(H+)与B能否大量共存和浓度有关,命题时会避免出现;C1在浓硝酸中是否会被氧化,
存在不同说法,命题时一般也会避开。
②S20?与H+也无法大量共存:S20?+2H+=S↓+S02↑+H20(该反应在高中阶段一般视为歧化反应)
判断离子能否大量共存的五个方面
(4)因彻底双水解而不能大量共存,常见离子如下:
①AI3+与C0号、HCO3、S2-、HS、CI0、A1O2(或[Al(OHD4]厂)、Si03。
②Fe3+与C0、HC03CI0、AIO2(或[A1(OHD4])、Si0?。
③NHH与SiO3、AIO2(或[A1(OH田4])。
【补充】①Mg2+和HCO3、NHH和CH3CO0~,这两组会发生双水解但微弱,因此可以大量
共存;②AIO2(或[A1(OHD4])和HCO3不能大量共存不是因为彻底双水解,而是因为酸性
HCO3>Al(OH)3。两者发生的反应方程式为:A1O2+HC03+H20=Al(OH)3+C0号或
[AI(OD4]+HC03=Al(OH)3↓+CO+H20,注意没有C02生成。
判断离子能否大量共存的五个方面
(5)因配合反应而不能大量共存:
如Fe3+和SCN~、CN-、C6H50(苯酚根离子)不能大量共存。
模块1:氧化还原反应及其相关概念
1.氧化还原反应的本质和特征
本质
电子的转移(电子得失或共用电子对偏移)
氧化还
原反应
特征
反应过程中元素的化合价发生变化
模快1:氧化还原反应及其相关概念
2.氧化还原反应的相关概念
化合价降低得到电子,发生还原反应
生成
氧化剂+还原剂
→还原产物+
失电子(本质),化合价升高特征),被氧化
氧化产物
有元
生成
失
素化
电子
发生
还原剂
具有
还原性
氧化
生成
氧化
化合价升高失去电子,发生氧化反应
的反
反应
产物
应物
的生
失电子的能力
成物
同时存在,得失电
子数相等,化合价
升降总数相等
得电子的能力
有元
得到
素化
电
氧化剂
具有
发生
还原
生成
氧化性
还原
合价
的反
反应
产物
降低
应物
成物
得电子(本质),化合价降低特征),
被还原
模块1:氧化还原反应及其相关概念
氧化还原反应基本概念的口诀:
①口诀:升、失、氧化、还原剂、具有还原性;降、得、还原、氧化剂、具有氧化性。
(解释:化合价升高、失电子、发生氧化反应/被氧化、作还原剂、具有还原性;化合价降低、
得电子、发生还原反应/被还原、作氧化剂、具有氧化性)
②口诀:嬛嬛失声痒痒痒(记忆情节:甄嬛甄嬛,感冒失去声音,喉咙痒痒痒)
字
嬛
嬛
失
声
痒
痒
痒
意义
还原剂
具有还原性
失e
化合价升高
被氧化
发生氧化反应
生成氧化产物
模块1:氧化还原反应及其相关概念
3.氧化还原反应和四大基本反应类型的关系:
化合
氧化还
反应
原反应
反应
分解
有单质参加
有单质生成的分
的化合反应
解反应是氧化还
是氧化还原
置换反应
原反应
反应
复分解反应