内容正文:
高中化学人教版(2019)选择性必修1
章末总结与提升
第三章
水溶液中的离子平衡
知识体系
特点:
弱电解质的电离
电离特点:
部分电离
电离平衡
影响因素:
平衡常数:
Ka、Kb(只与温度有关),同浓度越大酸碱性越强
逆、等、动、定、变、吸、弱
越热越电离、越稀越电离、同离子效应
H2O H+ +OH-
常温下Kw =c(H+) · c(OH-) = 1×10-14
影响因素:
越热越电离、加酸碱抑制、加水解的盐促进
c(H+) > c(OH-) 酸性,c(H+) = c(OH-) 中性,c(H+)< c(OH-) 碱性
水的电离和溶液的酸碱性
水的电离
溶液的酸碱性:
溶液的PH:
pH = - lgc(H+)
pOH = - lgc(OH-)
常温下:pH+ pOH=14
离子积:
极微弱:
溶液中的离子平衡
知识体系
3
难溶电解质的溶解平衡
盐类的水解
本质:
水解平衡特点:
应用:
规律:
弱离子跟水电离出的H+或OH-结合为弱电解质,促进了水的电离。
谁弱谁水解,越弱越水解,谁强显谁性,都强不水解,都弱双水解。
逆、等、动、定、变、吸、弱。
水解平衡影响因素:
越热越水解、越稀越水解,加酸、碱、盐。
Na2CO3溶液去油污、 配制蒸干易水解盐 溶液、制纳米材料、净水等。
特点:
影响因素:
溶度积常数(Ksp):
逆、等、动、定、变、饱。
浓度、温度、同离子效应、化学反应。
意义、影响因素、溶度积规则。
应用:
沉淀的生成、沉淀的溶解、沉淀的转化。
溶液中的离子平衡
知识体系
4
条件
改变 平衡移动 K α 各微粒的n 各微粒的c
HAc Ac-
H+
HAc AC-
H+
升温
加水
通HCl
加固体NaAc
加固体NaOH
加Mg
CH3COOH + H2O
CH3COO - + H3+O 吸热
增大
增大
减少
增大
增大
减少
增大
增大
正向
不变
增大
减少
增大
增大
减少
减少
减少
逆向
不变
减小
增大
减少
增大
增大
减少
增大
逆向
不变
减小
增大
增大
减小
增大
增大
减小
正向
不变
增大
减小
增大
减小
减小
增大
减小
正向
不变
增大
减小
增大
减小
减小
增大
减小
正向
CH3COOH
CH3COO - + H+ 吸热
1.反应条件对弱酸或弱碱电离平衡的影响
知识体系
2.反应条件对水电离平衡的影响
知识体系
条件 移动
方向 c(CH3COO-) c(CH3COOH) c(OH-) c(H+) pH 水解
程度
加热 右 减小 增大 增大 减小 增大 增大
加水 右 减小 减小 减小 增大 减小 增大
加CH3COOH 左 增大 增大 减小 增大 减小 减小
加CH3COONa 右 增大 增大 增大 减小 增大 减小
加NaOH 左 增大 减小 增大 减小 增大 减小
加HCl 右 减小 增大 减小 增大 减小 增大
CH3COO-+H2O CH3COOH+OH-
3.反应条件对盐类水解平衡的影响
知识体系
4、反应条件对难溶电解质的溶解平衡的影响
以AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq) ΔH>0为例
知识体系
电离平衡、水解平衡、溶解平衡的共性
1.加水均能促进三大平衡;
2.加热均能促进三大平衡(溶解平衡个别例外)
3.三大平衡均为水溶液中的平衡,故都不受压强的影响.
4.均遵循勒夏特列原理。
知识体系
1.在一定条件下,Na2CO3溶液中存在水解平衡:+H2O+OH-,下列说法正确的是( )
A. 稀释溶液,上述可逆反应平衡常数不变
B. 通入CO2,溶液pH增大
C. 加入NaOH固体,平衡向正反应方向移动
D. 升高温度,c()/c()不变
【解析】对任何可逆反应的平衡而言,平衡常数只与温度有关,温度不变,平衡常数不变,A正确;通入CO2,生成碳酸中和OH-,c(OH-)降低,平衡正移,B错误;加入NaOH固体,c(OH-)增大,平衡逆移,C错误;水解反应是吸热反应,升温促进盐类水解,平衡正移,c()增大,c()减小,c()/c()增大,D错误。
A
知识体系
2.能影响水的电离平衡,并使溶液中c(H+)>c(OH-)的操作是( )
A. 向水中投入一小块金属钠
B. 加入NaHCO3固体
C. 向水中加入CH3COONa晶体
D. 向水中加入NH4Cl溶液
【解析】H2O H++OH-,增加H+或OH-,抑制水电离;消耗H+或OH-,促进水电离。钠和水电离的H+反应促进了水的电离,产物NaOH对水的电离又产生了抑制,使溶液中的c(H+)<c(OH-),A错误;+H+ H2CO3使c(H+)减小,促进水的电离,反应消耗H+使c(H+)<c(OH-),B错误;CH3COO-+H+ CH3COOH使c(H+)减小,促进水的电离,反应消耗H+使c(H+)<c(OH-),C错误;+OH- NH3·H2O,促进水电离,反应消耗OH-使c(OH-)<c(H+),D正确。
D
知识体系
3.常温下向0.1 mol·L-1CH3COOH溶液中加入少量的CH3COONa晶体时,会引起( )
A. 溶液中的c(H+)减小
B. 电离平衡左移,电离常数减小
C. 溶液的导电能力减弱
D. 溶液中的c(OH-)减小
【解析】CH3COOH CH3COO-+H+,当加入CH3COONa晶体时,溶液中c(CH3COO-)增大,平衡向左移动,c(H+)减小,c(OH-)增大;由于体系温度不变,电离常数不变,由于加入CH3COONa,使c(CH3COO-)增大,溶液导电性增强。
A
知识体系
5.相同温度下,根据三种酸的电离常数,下列判断正确的是( )
A.三种酸的强弱关系:HX>HY>HZ
B.反应HX+Y-===HY+X-能够发生
C.相同温度下,0.1 mol·L-1的NaX、NaY、NaZ溶液,NaZ溶液pH最小
D.相同温度下,1 mol·L-1 HX溶液的电离常数大于0.1 mol·L-1 HX
【解析】A.相同温度下,酸的电离常数越大,则酸的电离程度越大,酸的酸性越强,则酸根离子水解程度越小,根据电离平衡常数知,这三种酸的强弱顺序为HZ>HY>HX,故A错误;B.由A知,HY的酸性强于HX,根据强酸制取弱酸知,该反应HX+Y-===HY+X-不能发生,故B错误;C.根据电离平衡常数知,这三种酸的强弱顺序是HZ>HY>HX,根据盐越弱越水解,0.1 mol·L-1的NaX、NaY、NaZ溶液,NaZ溶液pH最小,故C正确;D.电离平衡常数与浓度无关,只受温度影响,相同温度下同一物质的电离平衡常数不变,故D错误。
C
知识体系
平衡类型 弱电解质的电离平衡(以HAc为例) 水电离平衡 盐类的水解平衡(以NH4Cl为例) 沉淀的溶解平衡(以AgCl为例)
体系中存在的粒子
有关反应
平衡常数表达式
H2O H++OH-
Ksp= c (Ag+) ·c (Cl-)
电离平衡、水解平衡和沉淀溶解平衡
H +、Ac - 、HAc
H +、OH- 、H2O
NH4+、 Cl - 、 H + 、NH3 ·H2O
Ag +、 Cl -
HAc Ac- + H+
Ka=
c(Ac- )·c(H+)
c(HAc)
Kw =c(H+) · c(OH-)
NH4 + +H2O
NH3 ·H2O +H +
Kh=
c(NH3 ·H2O )·c(H+)
c(NH4 +)
AgCl(s)
Cl-(aq)+Ag+(aq)
知识体系
知识体系
典例2 化学平衡常数(K)、电离常数(Ka、Kb)、溶度积常数(Ksp)等常数是表示、判断物质性质的重要常数。下列关于这些常数的说法正确的是
( )
A.化学平衡常数的大小与温度、浓度、压强有关,与催化剂无关
B.Ka(HCN)<Ka(CH3COOH),说明相同物质的量浓度时,氢氰酸的酸性比醋酸强
C.向硝酸银溶液中加入同浓度的氯化钠和溴化钠溶液,先产生浅黄色沉淀,则Ksp(AgBr)>Ksp(AgCl)
D.当温度升高时,弱酸、弱碱的电离常数(Ka、Kb)变大
D
例2.已知K、Ka、Kw、Kh、Ksp分别表示化学平衡常数、弱酸的电离平衡常数、水的离子积常数、盐的水解平衡常数、难溶电解质的溶度积常数。
(1)有关上述常数的说法正确的是________(填标号)。
a.它们都能反映一定条件下对应变化进行的程度
b.它们的大小都随温度的升高而增大
c.常温下,CH3COOH在水中的Ka大于在饱和CH3COONa溶液中的Ka
d.一定温度下,在CH3COONa溶液中,Kw=Ka·Kh
(2)25 ℃时,H2SO3HSO3 -+H+的电离常数Ka=1.4×10-2 mol/L,
则该温度下pH=3、c(HSO)=0.1 mol/L的NaHSO3溶液中
c(H2SO3)=________。
ad
0.007 mol/L
知识体系
【变式1】已知 25 ℃,NH3·H2O 的 Kb=1.8×10-5,H2SO3 的 Ka1=1.3×10-2,Ka2= 6.2×10-8。若氨水的浓度为 2.0 mol·L-1,溶液中的 c(OH-) = mol·L-1.将SO2通入该氨水中,当 c(OH-) 降至1.0×10-7 mol·L-1 时,溶液中的 c(SO32-) /c(HSO3- )= 。
6.0×10-3
0.62
【变式2】相同温度下,根据三种酸的电离常数,下列判断正确的是( )
A.三种酸的强弱关系:HX>HY>HZ
B.反应HX+Y-===HY+X-能够发生
C.相同温度下,0.1 mol·L-1的NaX、NaY、NaZ溶液,NaZ溶液pH最小
D.相同温度下,1 mol·L-1 HX溶液的电离常数大于0.1 mol·L-1 HX
酸 HX HY HZ
电离常数Ka 9×10-7 9×10-6 1×10-2
C
【解析】A.相同温度下,酸的电离常数越大,则酸的电离程度越大,酸的酸性越强,则酸根离子水解程度越小,根据电离平衡常数知,这三种酸的强弱顺序为HZ>HY>HX,故A错误;B.由A知,HY的酸性强于HX,根据强酸制取弱酸知,该反应HX+Y-===HY+X-不能发生,故B错误;C.根据电离平衡常数知,这三种酸的强弱顺序是HZ>HY>HX,根据盐越弱越水解,0.1 mol·L-1的NaX、NaY、NaZ溶液,NaZ溶液pH最小,故C正确;D.电离平衡常数与浓度无关,只受温度影响,相同温度下同一物质的电离平衡常数不变,故D错误。
水溶液中的离子反应与平衡的认识思路
粒子
反应
平衡
水溶液中的离子反应与平衡
粒子观
变化观
平衡观
弱电解质电离与平衡
盐类的水解与平衡
难溶电解质的沉淀溶解平衡
认识视角
形成观念
思路和方法
室温时,下列混合溶液的pH一定小于7的是( )
A.pH=3的盐酸和pH=11的氨水等体积混合
B.pH=3的盐酸和pH=11的氢氧化钡溶液等体积混合
C.pH=3的醋酸和pH=11的氢氧化钡溶液等体积混合
D.pH=3的硫酸和pH=11的氨水等体积混合
解析A项,由于NH3·H2O是弱碱,部分电离,其浓度远大于10-3 mol·L-1,故氨水过量,反应后溶液显碱性,同理,D项反应后的溶液也显碱性;B项,盐酸电离出的氢离子与氢氧化钡电离出的氢氧根离子的物质的量相等,它们恰好完全反应,反应后溶液显中性;C项,醋酸是弱酸,部分电离,其浓度远大于10-3 mol·L-1,与氢氧化钡反应后,醋酸过量,反应后溶液显酸性,即pH小于7,故C项符合题意。
C
溶液酸碱性及pH大小的判断
思路和方法
规律总结 溶液酸碱性的判断
判断溶液酸碱性最根本的依据是c平(H+)和c平(OH-)的相对大小。若
c平(H+)=c平(OH-),则溶液显中性;若c平(H+)>c平(OH-),则溶液显酸性;若
c平(H+)<c平(OH-),则溶液显碱性。在常温下还有下列依据:
(1)pH相同的酸溶液,酸越弱,酸物质的量浓度越大;pH相同的碱溶液,碱越弱,碱物质的量浓度越大。
(2)pH相同的强酸和弱酸溶液,加水稀释相同的倍数,则强酸溶液pH变化大。
思路和方法
(3)常温时,酸溶液与碱溶液的pH之和为14,等体积混合。
①若为强酸与强碱,则混合后溶液pH=7
②若为强酸与弱碱,则混合后溶液pH>7
③若为弱酸与强碱,则混合后溶液pH<7
规律:pH相当(pH之和为14),谁弱谁过量,谁弱显谁性。
原因:酸和碱已电离的H+与OH-恰好中和,谁弱谁的H+或OH-有储备(即该物质过量),中和后还能继续电离。
思路和方法
(4)等体积强酸溶液(pH1)和强碱(pH2)溶液混合
①若二者pH之和为14,则溶液呈中性,pH=7;
②若二者pH之和大于14,则溶液呈碱性;
③若二者pH之和小于14,则溶液呈酸性。
(5)等物质的量浓度的一元酸、碱等体积混合后溶液的pH的判断:
强酸和强碱混合,pH=7;
强酸和弱碱混合,pH<7;
弱酸和强碱混合,pH>7;
弱酸和弱碱混合,pH由相对强者决定;
未注明酸、碱强弱时,pH无法判断。
(6)对于任一混合溶液的酸碱性,可通过计算判断过量情况或溶质的成分,然后确定溶液的酸碱性。
思路和方法
3.已知常温下Ksp[Cu(OH)2]=2.0×10-20。常温下某硫酸铜溶液中 c(Cu2+)=0.02mol·L-1,如需生成Cu(OH)2沉淀,应调整溶液的pH大于等于______;要使0.2mol·L-1 CuSO4溶液中的Cu2+沉淀完全(Cu2+溶液降为原来的千分之一),则应调节溶液pH至少为_____。
2.某温度下(t℃)时,水的Kw=1.0×10-13,则该温度________(填“大于、小于或等于”)25℃,其理由是________________________________。将此温度下pH=11的NaOH溶液aL与pH=1的H2SO4溶液bL溶合,若所得溶液为中性,则a:b=_________。
1.已知25℃时Ka(HCN)=3.0×10-8,则该温度下0.01mol·L-1 HCN溶液中PH约为________。(已知 , lg1.7=0.2 )
4.8
大于
升温促进水的电离,t℃时Kw大于25 ℃的
10:1
5
6
思路和方法
4. (双选)已知某NaHSO3溶液的pH=4,则有关NaHSO3溶液的说法中正确的是( )
A.NaHSO3溶液中水的电离程度小于Na2SO3溶液,也小于Na2SO4溶液
B.c(HSO3-)>c(H2SO3)>c(SO32-)
C.该溶液中由水电离出的c(H+)为1×10-4mol/L
D.加入少量NaOH使溶液的pH升高会使水的电离受抑制
AD
思路和方法
(三)溶液中离子浓度大小比较:“一、二、三”
1.一个原理:平衡移动原理
2.二个平衡:
⑴电离平衡理论
⑵水解平衡理论
3.三个守恒:
⑴电荷守恒
⑵原子守恒(元素质量守恒)
⑶质子守恒[c(H+)水=c(OH—)水]
★提醒:
一是任何条件下,只要溶液中c(H+)=c(OH-)一定呈中性;
二是溶液中电荷一定守恒。
思路和方法
1 . (双选)常温下将稀NaOH溶液和稀CH3COOH溶液混合,不可能出现的结果是( )
A.pH>7,且c(OH-)>c(Na+)>c(H+)>c(CH3COO-)
B.pH>7,且c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
C.PH<7,且c(CH3COO-)>c(H+)>c(Na+)>c(OH-)
D.pH=7,且c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)=c(OH-)
A D
2.写出 KH2PO4 的三个守恒式
原子守恒:
电荷守恒:
质子守恒:
_______________________________________
______________________________________
____________________________________________
c(K+)+c(H+)=3c(PO43-)+2c(HPO42-)+c(H2PO4-)+c(OH-)
c(OH-) = c(H+) +c(H3PO4)-c(HPO42-) -2c(PO43-)
c(K+)=c(PO43-)+c(HPO42-)+c(H2PO4-)+c(H3PO4)
思路和方法
AD
【典例2】(双选)室温下,将两种浓度均为0.1 mol·L-1的溶液等体积混合,若溶液混合引起的体积变化可忽略,下列各混合溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是( )
A.NaHCO3-Na2CO3混合溶液(pH=10.30):c(Na+)> c()> c()> c(OH-)
B.氨水-NH4Cl混合溶液(pH=9.25):c()+c(H+)=c(NH3·H2O)+c(OH-)
C.CH3COOH-CH3COONa混合溶液(pH=4.76):c(Na+)> c(CH3COOH)> c(CH3COO-)>c(H+)
D.H2C2O4-NaHC2O4混合溶液(pH=1.68,H2C2O4为二元弱酸):c(H+)+c(H2C2O4)=c(Na+)+c()+c(OH-)
思路和方法
思路和方法
【典例1】 常温下,下列溶液中有关微粒的物质的量浓度关系正确的是( )
A.pH=8 的CH3COONa溶液:c(CH3COOH)=9.9×10-7 mol·L-1
B.0.1 mol·L-1Na2SO3溶液:c(Na+)+c(H+)=c()+c()+c(OH-)
C.0.1 mol·L-1NaHCO3溶液:c(Na+)+c(OH-)=c()+c(H2CO3)+c(H+)
D.0.1 mol·L-1CH3COONa溶液中通入HCl至溶液pH=7:c(Na+)> c(CH3COOH)>c(Cl-)
A
思路和方法
1.向浓度为0.1 mol·L-1的醋酸溶液中加入醋酸钠溶液至中性,则混合溶液中各离子浓度按照由大到小排序为______________________________。写出醋酸钠和盐酸反应得到的中性溶液中离子浓度大小顺序:____________________。
【答案】c(CH3COO-)=c(Na+)>c(H+)=c(OH-)c(Na+)>c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(H+)=c(OH-)
【解析】在醋酸和醋酸钠的混合溶液中:CH3COOH CH3COO-+H+,CH3COONa===CH3COO-+ Na+,CH3COO-+H2O CH3COOH+ OH-;在溶液中存在的离子为CH3COO-、Na+、H+、OH-,在任何水溶液中,所有的阳离子带的正电荷总量与所有的阴离子所带的负电荷总量相等:c(CH3COO-) +c(OH-)=c(Na+)+c(H+);溶液呈中性,c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒可得:c(CH3COO-)=c(Na+);则混合溶液中各离子浓度按照由大到小排序为c(CH3COO-)=c(Na+)>c(H+)=c(OH-)。
醋酸钠和盐酸混合后:CH3COONa+HCl===CH3COOH+ NaCl;若溶液显示中性,溶液中的溶质为CH3COOH、NaCl及剩余CH3COONa;在此混合溶液中离子种类为 Na+、H+、OH-、CH3COO-、Cl-;在任何水溶液中,所有的阳离子带的正电荷总量与所有的阴离子所带的负电荷总量相等:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-)+c(Cl-);溶液呈中性,c(H+)=c(OH-),则c(Na+)=c(CH3COO-)+c(Cl-),c(Na+)最大;为保持中性,盐酸要少量,醋酸钠过量,c(CH3COO-)>c(Cl-),综合可得c(Na+)>c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(H+)=c(OH-)。
思路和方法
解决混合溶液中粒子浓度问题的整体思路
思路和方法
1.不能在酸性溶液中共存的离子:一般为弱酸的酸(氢)根离子
(二)溶液中离子大量共存问题
所谓离子在同一溶液中大量共存,就是指离子间不发生反应,若离子间发生反应,则不能大量共存。
如:OH-、AlO2-、CO32-、HCO3-、SiO32-、SO32-、HSO3-、S2O32-、S2-、HS-、ClO-、F-,PO43-、HPO42-、H2PO4-、CH3COO-等。
2.不能在碱性溶液中大量共存的离子:一般为弱碱离子或弱酸(氢)根离子等
如:H+、Fe2+、Fe3+、Cu2+、Ag+、Zn2+、Mg2+、Al3+、NH4+、HCO3-、H2PO4-、HPO42-、HSO3-、HS-等。
思路和方法
3.相互间反应生成沉淀或微溶物的离子不能大量共存。
如: ① SO42-与Ba2+、 Pb2+、 Ag+、Ca2+等不共存; ② CO32-与Ca2+、Mg2+、Ba2+等不共存; ③ S2-与Cu2+、Pb2+、Hg2+、Ag+、Fe2+等不共存。
4.氧化性离子不能与还原性离子大量共存:
如①酸性条件下NO3-与Fe2+、S2-、SO32-等不共存;②酸性条件下SO32-与S2-等不共存(但在碱性条件下可以共存);③MnO4-与I-、S2-、SO32-、Br-、Cl-等不共存。
5.能相互结合形成络合物的离子不能大量共存。
如:Fe3+与SCN-:Fe3++SCN-=[Fe(SCN)]2+。
思路和方法
7.弱酸离子和弱碱离子双水解不能大量共存
如Al3+、Fe3+ 分别与AlO2-、CO32-、HCO3-、ClO-等不能大量共存。
6.溶液若无色,则不存在有色离子。
如Fe3+、Cu2+、MnO4-、Fe2+等。
思路和方法
例2.下列各组离子:
①I-、ClO-、NO3-、H+、 Fe2+ ;
②Al3+、NH4+、HCO3-、OH-、CO32—;
③SO32-、SO42-、Cl-、K+ 、NH4+ ;
④Fe3+、Na+、CO32-、Cl-、SCN—;
⑤Al3+、K+、AlO2-、HSO3-、CN—;
⑥Cu2+、Na+、SO42-、NO3-、Mg2+。
在水溶液中能大量共存的是:
A.①和⑥ B.③和⑥ C.②和⑤ D.①和④
B
思路和方法
1.下列各组离子一定能大量共存的是( )
A.在pH=1的无色溶液中:Na+、CO32-、Fe3+、ClO-
B.能与金属铝反应放出氢气的溶液中:K+、SO42-、Cl-、Na+
C.常温下水电离的c(OH-)=1×10-13 mol·L-1的溶液中:
NH4+、Fe3+、SO42-、Cl-
D.含有HCO3-的溶液中:K+、OH-、NO3-、Ca2+
B
2.在由水电离产生的H+浓度为1×10-13 mol·L-1的溶液中,一定能大量共存的离子组是 ( )
①K+、Cl-、NO3-、S2- ②K+、Fe2+、I-、SO42- ③Na+、Cl-、NO3-、SO42-
④Na+、Ca2+、Cl-、HCO3- ⑤K+、Ba2+、Cl-、NO3-
A.①③ B.③⑤ C.③④ D.②⑤
B
思路和方法
3.在pH=1的溶液中,大量存在着的阳离子是NH4+、Mg2+、Al3+、Fe2+,则溶液中还可能大量存在的阴离子是:
A.Cl— B.ClO— C.HCO3— D.NO3—
A
4.下列各组离子中能在水溶液中大量共存,且溶液显酸性的是:
A.Na+、Al3+、HCO3-、NO3- B.H+、Na+、Cl-、ClO-
C.Fe3+ 、K+ 、S2-、 Cl- D.Cu2+ 、NO3- 、Mg2+ 、SO42-
D
思路和方法
典例1下列物质的溶液在蒸发皿中加热蒸干、灼烧,可以得到该物质的固体的是( )
A.FeCl3 B.Na2SO3 C.KMnO4 D.MgSO4
解析:FeCl3的溶液在蒸发皿中加热蒸干、灼烧得到Fe2O3;Na2SO3的溶液在蒸发皿中加热蒸干、灼烧得到Na2SO4;KMnO4加热分解。
考点4:不同类型盐溶液蒸干后所得固体的判断
D
思路和方法
解决溶液蒸干是否得到原溶质的问题时,常常需要从以下几个方面进行分析
(1)加热挥发性酸的弱碱盐(铵盐除外)的水合晶体或溶液时,得到水解产物(也可能再分解)。
(2)加热挥发性酸的强碱盐溶液或不挥发性酸的弱碱盐溶液等,得到的固体一般为原溶质。
(3)某些盐溶液在加热过程中或蒸干后可能发生分解反应,最终得到分解产物。
(4)加热阴、阳离子均易水解且水解产物易挥发的盐的水溶液,蒸干时得不到任何固体物质,如(NH4)2S、(NH4)2CO3等。
(5)加热蒸干易被氧化的盐溶液,蒸干后得到其氧化产物。
例如,FeSO4溶液蒸干后得到Fe2(SO4)3。Na2SO3溶液蒸干后得到Na2SO4。
思路和方法
【变式1】在蒸发皿中加热蒸干并灼烧下列物质的溶液,可以得到该固体物质的是( )
A.MgCl2 B.Al2(SO4)3
C.Ca(HCO3)2 D.(NH4)2CO3
B
思路和方法
【变式2】在蒸发皿中加热蒸干并灼烧(低于400 ℃)下列溶液,可以得到原溶质的是( )
A.氯化镁溶液 B.硫酸亚铁溶液
C.碳酸氢钠溶液 D.硫酸铝溶液
解析:氯化镁溶液蒸干并灼烧得到氧化镁;硫酸亚铁溶液蒸干并灼烧最后得到硫酸铁;碳酸氢钠溶液蒸干并灼烧最后得到碳酸钠,硫酸铝溶液蒸干并灼烧最后得到硫酸铝。
D
思路和方法
解答离子平衡图象题“三步曲”
离子平衡图像题涉及电离平衡、水解平衡、沉淀溶解平衡等多种平衡,有时出现负对数,采用“识图象、想原理、巧整合”三步曲解决问题,可以提高解题效率。
1. 识图象:“面、线、点”。要看清楚纵横坐标代表的物理量,明确各曲线的含义,注重拐点、特殊点、起点、终点表示的含义。
2. 想原理:结合图象联想原理规律。根据图中信息,明确涉及哪些化学反应原理,渗透平衡思想、守恒思想、定性与定量相结合,与相关数据结合起来,有效地做到数形结合。
3. 巧整合:在识图象、想原理的基础上,将图象与原理结合起来思考,找准切入点。
思路和方法
44
思路和方法
直线的斜率与倾斜角的关系
典例3 5 ℃时,相同pH的两种一元弱酸HA与HB溶液分别加水稀释,溶液pH随加水体积变化而变化的曲线如图所示。下列说法正确的是( )
D
A.HB的酸性强于HA
B.a点溶液的导电性大于b点溶液
C.同浓度的NaA与NaB溶液中,c平(A-)=c平(B-)
D.加水稀释到pH相同时,酸HA、HB用到的水的体积V(A)小于V(B)
思路和方法
解析 酸性越弱,加水稀释后电离出的氢离子越多,溶液pH越小,故HB的酸性弱于HA,故A错误;溶液的导电性取决于溶液中自由移动离子的浓度。在a、b两点的溶液中都有电荷守恒:c平(H+)=c平(OH-)+c平(A-)和c平(H+)=
c平(OH-)+c平(B-),a点溶液的pH大于b点溶液,所以a点溶液中的c平(H+)小于b点溶液中的c平(H+),可以推知a点溶液中的离子的总浓度小于b点溶液中的离子的总浓度,所以a点溶液的导电性小于b点溶液的导电性,故B错误;酸的酸性越弱,酸根离子的水解程度越大,故同浓度的NaA与NaB溶液中,c平(A-)大于c平(B-),故C错误;根据图像分析可知,稀释到相同pH时,用到水的体积V(A)小于V(B),故D正确。
分别加水稀释到体积为原来相同的倍数, CH3COOH溶液的pH大 加水稀释到相同的pH,盐酸中加入的水多
规律总结 酸、碱溶液稀释的图像
(1)相同体积、相同浓度的盐酸、CH3COOH溶液稀释时的图像。
思路和方法
(2)相同体积、相同pH的盐酸、 CH3COOH溶液稀释时的图像。
分别加水稀释到体积为原来相同的倍数,盐酸的pH大 加水稀释到相同的pH, CH3COOH溶液中加入的水多
思路和方法
考点2:酸碱中和滴定曲线问题
【典例】 以酚酞为指示剂,用0.100 0 mol·L-1的NaOH溶液滴定20.00 mL未知浓度的二元酸H2A溶液。溶液中,pH、分布系数δ随滴加NaOH溶液体积VNaOH的变化关系如图所示。[比如A2-的分布系数: 下列叙述正确的是( )
A.曲线①代表δ(H2A),曲线②代表δ(HA-)
B.H2A溶液的浓度为0.200 0 mol·L-1
C.HA-的电离常数Ka=1.0×10-2
D.滴定终点时,溶液中c(Na+)<2c(A2-)+c(HA-)
C
思路和方法
思路和方法
抓反应的“起始点” 判断酸、碱的相对强弱
抓反应的“一半点” 判断是哪种溶质的等量混合
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“恰好反应点” 判断生成的溶质成分及溶液的酸碱性
抓反应的“过量点” 判断溶液中的溶质,判断哪种物质过量
1.关键“五点”
2.示例点拨
常温下,向20 mL 0.1 mol·L-1 HA溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1 NaOH溶液,溶液pH的变化如图所示:
思路和方法
思路和方法
【变式1】常温下,将a L 0.1 mol·L-1的NaOH溶液与b L 0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液混合。下列有关混合溶液的说法一定不正确的是( )
A.a<b时,c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
B.a>b时,c(CH3COO-)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+)
C.a=b时,c(CH3COOH)+c(H+)=c(OH-)
D.无论a、b有何关系,均有c(H+)+c(Na+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
解析:由电荷守恒得c(H+)+c(Na+)=c(CH3COO-)+c(OH-),故D正确;若b>a,醋酸过量,混合后溶液为CH3COONa与CH3COOH的混合溶液,当溶液呈酸性时A正确;若a=b,反应后的溶液为CH3COONa溶液,由于CH3COO-水解而显碱性,根据质子守恒可知,C正确;若a>b,说明碱过量,溶液为CH3COONa与NaOH的混合溶液,存在c(Na+)>c(CH3COO-),B错误。
B
思路和方法
【变式2】在常温下,向10 mL浓度均为0.1 mol·L-1的NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加0.1 mol·L-1的盐酸,溶液pH随盐酸加入体积的变化如图所示。下列说法正确的是( )
B
思路和方法
思路和方法
(1)明确图像中纵轴、横轴的含义
纵轴、横轴通常是难溶电解质溶解后电离出的离子浓度。
沉淀溶解平衡图像类题的解题步骤
思路和方法
②曲线上方区域的点均表示过饱和溶液,此时Q>Ksp
③曲线下方区域的点均表示不饱和溶液,此时Q<Ksp
(2)理解图像中线上点线外点的含义
①以AgCl为例,在该沉淀溶解平衡图像中,曲线上任意一点都表示达到了沉淀溶解平衡状态,此时,Q=Ksp。在温度不变时,无论改变哪种离子的浓度,另一种离子的浓度都只能在曲线上变化,不会出现在曲线以外。
思路和方法
(3)抓住Ksp的特点,结合选项分析判断
①溶液在蒸发时,离子浓度的变化分两种情况:
I.原溶液不饱和时,离子浓度都增大;
II.原溶液饱和时,离子浓度都不变。
②溶度积常数只是温度的函数,与溶液中溶质的离子浓度无关,在同一曲线上的点,溶度积常数相同。
思路和方法
例5 . (双选题) 一定温度下,三种碳酸盐MCO3(M:Mg2+、Ca2+、Mn2+)的沉淀溶解平衡曲线如下图所示。
已知: pM=-lg c(M),p (CO32-)= -lg c(CO32-)。下列说法正确的是 ( )
A.MgCO3、CaCO3、MnCO3 的Ksp依次增大
B.a 点可表示MnCO3 的饱和溶液,
且c(Mn2+)= c(CO32-)
C.b 点可表示CaCO3 的饱和溶液,
且c(Ca2+)<c(CO32-)
D.c 点可表示MgCO3 的不饱和溶液,
且c(Mg2+)<c(CO32-)
BD
思路和方法
反应条件
移动方向
平衡后
c(Ag+)
平衡后
c(Cl-)
Ksp
升高温度
正向
增大
增大
增大
加水稀释
正向
不变
不变
不变
加入少量
AgNO3
逆向
增大
减小
不变
通入HCl
逆向
减小
增大
不变
通入H2S
正向
减小
增大
不变
酸
HX
HY
HZ
电离常数Ka
9×10-7
9×10-6
1×10-2
解析:A项,CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,H2O H++OH-,由方程式可知,溶液中的OH-来自CH3COO-的水解以及H2O的电离。常温下pH=8,溶液中c(OH-)=10-6
mol·L-1,溶液中c(H+)均由水电离得到,则溶液中来自水的电离的OH-浓度为10-8 mol·L-1,继而知溶液中由水解得到的c(OH-)=(10-6-10-8) mol·L-1,根据水解方程式,可知CH3COOH的浓度与水解得到OH-的浓度相同,则c(CH3COOH)=10-6-10-8 mol·L-1=9.9×10-7 mol·L-1,正确;B项,0.1 mol·L-1Na2SO3溶液,由电荷守恒得c(Na+)+c(H+)=2c(SOeq \o\al(2-,3))+c(HSOeq \o\al(-,3))+c(OH-),错误;C项,0.1 mol·L-1NaHCO3溶液中,由电荷守恒得c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCOeq \o\al(-,3))+2c(COeq \o\al(2-,3)),由元素质量守恒得
c(Na+)=c(HCOeq \o\al(-,3))+c(H2CO3)+c(COeq \o\al(2-,3)),将两式中COeq \o\al(2-,3)消去,得c(Na+)+c(OH-)=c(HCOeq \o\al(-,3))+2c(H2CO3)+c(H+),错误;D项,在所得溶液中,由电荷守恒得c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+
c(Cl-)+c(OH-),pH=7时,c(H+)=c(OH-),则c(Na+) =c(CH3COO-)+c(Cl-),c(Na+)> c(Cl-),由元素质量守恒得c(Na+) =c(CH3COO-)+c(CH3COOH),结合c(Na+) =c(CH3COO-)+c(Cl-),则c(CH3COOH)=c(Cl-),正确排序应为c(Na+)> c(CH3COOH)=c(Cl-),D项错误。
解析:MgCl2溶液中存在水解平衡:MgCl2+2H2OMg(OH)2+2HCl,加热时因HCl挥发,使平衡右移,水解程度逐渐增大,生成Mg(OH)2沉淀,经灼烧后得到MgO,A不符合题意;Ca(HCO3)2受热分解,最终得到CaCO3,C不符合题意;加热(NH4)2CO3溶液促进N和C水解,最后以NH3和CO2的形式挥发掉,D不符合题意。
A.在a点的溶液中:c(Na+)>c(C)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)
B.在b点的溶液中:2n(C)+n(HC)<0.001 mol
C.在c点的溶液pH<7,是因为此时HC的电离能力大于其水解能力
D.若将0.1 mol·L-1的盐酸换成同浓度的醋酸溶液,当滴至溶液的pH=7时:c(Na+)=c(CH3COO-)
$