电离平衡基础知识讲义及练习题.docx

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1、主讲：黄冈中学高级教师陈晓峰一周强化一、一周知识概述 1、电解质与非电解质，强电解质与弱电解质的概念； 2、溶液的酸碱性与c(OH)、c(H)及pH的关系； 3、盐类水解的特点及类型； 4、酸碱中和滴定。 二、重、难点知识归纳及讲解 （一）、电离平衡1、电解质与非电解质 在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物是电解质，在上述条件下均不能导电的化合物是非电解质。其水溶液能导电的化合物不一定是电解质，例如：SO3是非电解质，但SO3溶于水后与水发生反应，生成能导电的化合物H2SO4则是电解质。2、强、弱电解质的区别 3、弱电解质的电离平衡 （1）在一定条件（如温度、浓度）下，当电解质分子电离成离子的

2、速率和离子重新结合成分子的速率相等时，电离过程就达到了平衡状态，这叫做电离平衡。 （2）影响电离平衡的条件： 温度：升高温度，电离平衡向电离方向移动（因为弱电解质的电离过程是吸热的）。浓度：当弱电解质溶液被稀释时平衡向电离的方向移动。（二）、水的电离和溶液的pH 1、水的电离和水的离子积常数 水是一种极弱的电解质，它能微弱地电离：25时，纯水中c(H)c(OH)1107molL1水的离子积： KWc(H)c(OH)1014(25) 理解KW时要注意：KW与温度有关，因为水的电离过程是吸热过程，所以温度升高，有利于水的电离，KW增大。如100时，KW约为11012。2、溶液的酸碱性和pH （1）

3、pH：溶液中氢离子浓度的负对数叫做pH，即pHlgc(H)； pH的测定方法： pH试纸； 酸碱指示剂；pH计。 （2）溶液的酸碱性取决于溶液中c(H)与c(OH)的相对大小。 溶液酸碱性的常见判断方法（三）、盐类的水解1、盐类水解的概念及实质 （1）概念 在溶液中盐电离出来的离子跟水所电离出来的H或OH结合生成弱电解质的反应，叫做盐类的水解。（2）实质 盐中的弱离子和水所电离出的H或OH结合生成弱电解质，打破了水的电离平衡，从而使溶液呈现出酸性或碱性。2、盐类水解的特点及类型 （1）盐类水解一般非常弱，其规律可总结为：有弱才水解，无弱不水解，越弱越水解，都弱都水解，谁强显谁性，同强显中性。

4、（2）盐类水解的类型 强酸弱碱盐水解，溶液显酸性，pH7。NH4Cl、AlCl3、FeCl3、CuSO4等。强碱弱酸盐水解，溶液显碱性，pH7。如CH3COONa、Na2CO3、Na2S等。 强酸强碱盐不水解，溶液显中性，pH7。如KCl、NaCl、Na2SO4等。弱酸弱碱盐水解，水解后溶液的酸碱性由对应的弱酸弱碱的相对强弱决定，如CH3COONH4等。3、影响盐类水解的因素 （1）温度：盐类的水解是吸热反应，因此，升高温度能促进盐类的水解。 （2）浓度：盐溶液浓度越稀越有利于水解。 （3）溶液的酸碱性：酸和碱能促进或抑制盐类的水解。 4、水解方程式的书写 （1）一般地说，盐类水解不能进行到底

5、，故写作“”。 （2）一般盐类水解程度都很小，水解产物也很少，一般不会产生沉淀和气体，所以不标“”或“”符号，也不将生成物如H2CO3、NH3H2O等写成其分解产物的形成，如。 （3）多元弱酸根分步水解，必须分步写，如： （4）多元弱碱根阳离子水解过程复杂，通常一步写出，如： 5、双水解 一般来说，一种盐的水溶液显酸性，另一种盐的水溶液显碱性，两者混合，可能发生双水解。常见的含下列离子的两种盐混合时，会发生较彻底的双水解反应。由于发生上述双水解反应时，反应彻底，故应用“”，并应将沉淀及气体分别用“”、“”符号标出。如：3AlO2Al36H2O4Al(OH)3，Al33HCO3Al(OH)33C

6、O22Al33S26H2O2Al(OH)33H2S （四）、酸碱中和滴定1、中和滴定的概念 （1）定义 用已知物质的量浓度的酸（或碱）来测定未知物质的量浓度的碱（或酸）的实验方法。（2）原理 在中和反应中使用一种已知物质的量浓度的酸（或碱）溶液与未知物质的量浓度的碱（或酸）溶液完全中和，测出二者所用的体积，根据化学方程式中酸碱物质的量比求出未知溶液的物质的量浓度。（3）关键 准确测定参加反应的两种溶液的体积；准确判断中和反应是否恰好完全反应。2、中和滴定的仪器 3、中和滴定指示剂的选择 一般要求变色明显（所以一般不选用石蕊），指示剂的变化范围与恰好中和时的pH要吻合。 强酸强碱相互滴定，生成的

7、盐不水解，呈中性，可用酚酞或甲基橙作指示剂。4、中和滴定操作 （1）准备 滴定管a.检验酸式滴定管是否漏水； b.洗涤滴定管后要用标准液洗涤23次，并排除管尖嘴处的气泡； c.用漏斗注入标准液至“0”刻度上方23cm处； d.将液面调节到“0”刻度（或“0”刻度以下某一刻度）记下刻度。 锥形瓶：只用蒸馏水洗涤，不能用待测液润洗。移液管：转移少量溶液用，其洗涤方法与滴定管相同。（2）滴定 用移液管（或碱式滴定管）取一定体积待测液于锥形瓶中，滴入23滴指示剂； 用左手握活塞旋转开关，右手不断旋转振荡锥形瓶，眼睛注视锥形瓶中溶液的颜色变化至橙色或红色出现，记下刻度。 （3）计算 每个样品滴定23次，

8、取平均值求出结果。 注意：滴定管“0”刻度线在上面，全部容积大于其最大刻度值，属于精量仪器。 酸、碱式滴定管、移液管在清洗干净后必须用待装液润洗方能使用，而锥形瓶在清洗干净后不能用待装液润洗。 重逢AG、浅析AG例1、为更好地表示溶液的酸碱性，科学家提出了酸度（AG）的概率，则下列叙述正确的是（ ） A、中性溶液的AG0 B、酸性溶液的AG0 C、常温下0.1mol/L氢氧化钠溶液的AG12 D、常温下0.1mol/L盐酸溶液的AG12 2002年理科综合能力测试题中有一道与例1非常类似的试题： 例2、有人曾建议用AG表示溶液的酸度（acidity grade），AG的定义为。下列表述正确的是

9、（ ） A、在25时，若溶液呈中性，则pH7，AG1 B、在25时，若溶液呈酸性，则pH7，AG0 C、在25时，若溶液呈碱性，则pH7，AG0 D、在25时，溶液的pH与AG的换算公式为AG2（7pH） 解析：对于例1，中性溶液中c(H)c(OH)，1，则AGlg10；酸性溶液中，c(H)c(OH)，1，AGlglg10，即AG0；同理，在碱性溶液中有AG0。 常温下，kWc(H)c(OH)1014，0.1mo/L氢氧化钠溶液中，c(OH)0.1mol/L，则c(H)1013mol/L，进一步可知，故AGlg101212；同理可求得0.1mol/L盐酸溶液的AG12. 综上分析，（A）、（D

10、）为正确答案. 对于例2：（A）、（B）、（C）三个选项的分析见例1；对于（D），在25时，kWHOH1014，由pHlgH有H10pH，结合kW有，则：故D为正确答案.当然，此题可能采用排除法，排除A、B、C三个选项，直接得出D为正确答案。 答案： D 评析：两题都考查了学生接受新信息，处理问题的能力，又从新的角度考查了 pH、kW、AG等的知识及其相互关系，不失为一道好题。尽管例2有抄袭例1之嫌，但是例2在例1基础上不断创新，把pH、kW、AG三者有机的结合在一起，更好地考查了学生的自学能力和思维能力。 启示：1、酸度（acidity grade）AG的提出 酸碱的电离理论是1884年瑞典

11、科学家阿累民乌斯（Arrhenius，S.18591927）提出的，它是中学化学教材关于酸、碱的定义的基础和蓝本。“我们常用到一些H浓度很小的时候，如果直接用H浓度表示溶液的酸碱性，使用和记忆都很不方便，这时常采用pH值来表示溶液的酸碱性。pH的概念是索伦森（Sorewsen，S.P.L.）于1909年首先提出的。” 由于pH的一些不足，诸如：初三化学还没有对电离平衡、kW进行介绍，对于pH和H的关系要理解对初学者是比较困难的；pH受温度的影响和浓度大小的限制，一般要求H1mol/L或OH1mol/L，这给pH的使用带来了许多条件限制，往往由于忽略温度、浓度而产生误会；即使进入高中阶段，对于p

12、H大小与溶液的酸碱性强弱的对应关系，也常常发生“方向性”的错误。 1999年荷兰科学家Henk van Lubeck所作的题为“Why Not Replace pH and pOH by Just One Real Acidity Grade, AG?”（为什么不用一个真正的酸度AG代替pH和pOH呢？）于是就有了两道试题中的信息：。 2、在25时，溶液的pH，pOH与AG的关系： AG2（7pH） AG27(14pOH)2(pOH7) 3、在25时，AG、pH、H的关系 4、AG的优点 （1）AG与温度无关，只要是中性溶液，便有AG0，酸性溶液AG0，碱性溶液AG0. （2）AG越大，溶液的

13、酸性越强；AG越小，溶液的碱性越强，且实现了以“0”为基准，更符合人们的认识逻辑. （3）AG避免了数学上对有单位的数取对数带来的不便，更符合物理上物理量的量纲要求.高考解析例1、（北京）对室温下pH相同、体积相同的醋酸和盐酸两种溶液分别采取下列措施，有关叙述正确的是（ ）A加适量的醋酸钠晶体后，两溶液的pH均增大B使温度都升高20后，两溶液的pH均不变C加水稀释2倍后，两溶液的pH均减小D加足量的锌充分反应后，两溶液中产生的氢气一样多解析：CH3COOHCH3COOH，加入CH3COONa晶体，c(CH3COO)增大，平衡向左移动，c(H)减小，pH增大，CH3COONaHCl=CH3COO

14、HNaCl，CH3COOH为弱电解质，c(H)减小，pH增大，C错误；CH3COOH为弱电解质，pH相同的醋酸和盐酸溶液c(CH3COOH)c(HCl), Zn2HCl=ZnCl2H2, Zn2CH3COOH=(CH3COO)2ZnH2，故CH3COOH溶液产生的H2较多，D错。答案：A窗体顶端1、在由水电离的C(H)1.01013 molL1溶液中，下列各组离子可能大量共存的是（ ）ANa、NH4、NO3、CO32 BK、Mg2、AlO2、SO42CNa、Ba2、NO3、OH DK、Fe2、NO3、Cl2、pH相同的盐酸和醋酸溶液分别和锌反应，若最后锌都已经完全溶解，但放出的气体一样多，则下

15、列判断正确的是（ ）A整个反应阶段平均反应速率：醋酸盐酸B反应所需时间：醋酸盐酸C参加反应的锌的质量：盐酸醋酸D开始反应速率：盐酸醋酸 3、若1体积硫酸恰好与10体积pH=11的氢氧化钠溶液完全反应，则二者物质的量浓度之比应为（ ）A101 B51C11 D1104、下列混合溶液中，各离子浓度的大小顺序正确的是（ ）A10mL 0.1molL1氨水与10mL 0.1molL1盐酸混合：c(Cl)c(NH4)c(OH)c(H)B10mL 0.1molL1NH4Cl溶液与5mL 0.2molL1NaOH溶液混合：c(Na)=c(Cl)c(OH)c(H)C10mL 0.1molL1CH3COOH溶液

16、与5mL 0.2molL1NaOH溶液混合：c(Na)= c(CH3COO) c(OH)c(H)D10mL 0.5molL1CH3COONa溶液与6mL 1molL1盐酸溶液混合：c(Cl) c(Na) c(OH) c(H)5、草酸是二元弱酸，草酸氢钾溶液呈酸性。在0.1molL1KHC2O4溶液中，下列关系正确的是（ ）Ac(K)c(H)=c(HC2O4)c(OH)c(C2O42)Bc(HC2O4)c(C2O42)= 0.1molL1Cc(C2O42)c(H2C2O4)Dc(K)=c(H2C2O4)c(HC2O4)c(C2O42)6、100mL 0.1molL1醋酸与50mL 0.2 mol

17、L1 氢氧化钠溶液混和，在所得溶液中（ ）Ac(Na)c(CH3COO)c(OH)c(H) Bc(Na)c(CH3COO)c(H)c(OH) Cc(Na)c(CH3COO)c(H)c(OH) Dc(Na)c(CH3COO)c(OH)c(H) 7、把1mL 0.1molL1的H2SO4加水稀释制成2L溶液，在此溶液中由水电离产生的H，其浓度接近于（ ）A1104molL1 B1108molL1C11011molL1 D11010molL18、向10mL、pH12的NaOH溶液中加入10mL某酸，再滴入几滴甲基橙，则溶液呈红色，这种酸可能是（ ）ApH2的硫酸 B0.01molL1的甲酸CpH2的

18、醋酸 D0.01molL1的硝酸9、中和相同体积、相同pH的Ba(OH)2、NaOH和氨水三种溶液所用相同浓度的盐酸体积分别为V1，V2和V3，则（ ）AV3V1V2 BV3V2V1CV1V2V3 DV3V1V210、把一种一定浓度的NaOH溶液分成两等份，一份密闭保存，另一份敞口放置。几天后用相同浓度的盐酸去中和它们，至溶液中只有NaCl时，若第一份用去盐酸V1mL，第二份用去盐酸V2mL。则V1和V2的关系正确的是（ ）AV1V2 BV1V2CV1V2 D不一定 窗体底端B卷二、综合题11、在一定温度下，冰醋酸加水稀释过程中溶液的导电能力如图所示。请回答： （1）O点不导电的原因是_； （

19、2）a、b、c三点c(H)由在到小的顺序是_； （3）a、b、c三点中，HAc电离程度最大的是_； （4）若使C点表示的溶液中c(CH3COO)增大，而c(H)减小，可采用的措施是：_；_；_。 答案12、Mg(OH)2难溶于水，但它所溶解的那一部分，则在溶液中完全电离，t时，饱和Mg(OH)2溶液的pH11，若不考虑KW的变化，则该温度下Mg(OH)2的溶解度为_。答案13、CuCl2溶液中含有少量杂质FeCl2为制备晶体CuCl22H2O，拟定实验步骤如下： 简要回答下列问题：（1）最适宜的氧化剂是_。 A、K2Cr2O7B、NaClO C、H2O2 D、KMnO4（2）物质y是_。 （3

20、）除去Fe3的有关离子方程式是_。 （4）为了防止CuCl2水解，要得到CuCl22H2O，应控制的一定条件是_。答案 14、取相同体积（0.025L）的两份0.01molL1 NaOH溶液，把其中一份放在空气中一段时间后，溶液的pH_（填增大、减小或不变），其原因是_。用已知浓度的硫酸溶液中和上述两份溶液，其中第一份（在空气中放置一段时间）所消耗硫酸溶液的体积为VA，另一份消耗硫酸溶液的体积VB，则：（1）以甲基橙为指示剂时，VA与VB的关系是_；（2）以酚酞为指示剂时，VA与VB的关系是_。答案15、50mL pH1的稀硫酸和盐酸的混合溶液与50mL Ba(OH)2溶液相混合，充分反应后过

21、滤，得0.466g沉淀，滤液的pH值变为13（假设混合后的体积为100mL），求：（1）原混合液中SO42和Cl的物质的量；（2）Ba(OH)2溶液的物质的量浓度。 第1题答案错误!正确答案为 C第2题答案错误!正确答案为 AC第3题答案错误!正确答案为 B第4题答案错误!正确答案为 B第5题答案错误!正确答案为 CD第6题答案错误!正确答案为 A第7题答案错误!正确答案为 D第8题答案错误!正确答案为 C第9题答案错误!正确答案为 A第10题答案错误!正确答案为 A提示：1、由水电离的C(H)1013 molL1，同时水电离产生C(OH) 1013 molL1，在溶液中的C(H)C(OH)1

22、014，故溶液中一定还存在大量的H（101 molL1）或大量的OH（0.1 molL1），即该溶液可能呈酸性，也可能呈碱性。A中 NH4与OH不共存，CO32在酸性溶液中不存在；B中Mg2与OH不共存，AlO2与H不共存；D中Fe2与OH不共存，Fe2与NO3、H不共存；C中离子可以在碱性中共存。2、pH相同的HCl与HAc，溶质的浓度一定是HAcHCl，由于H浓度相同，开始时的反应速率相同，后来HCl中H消耗，而HAc在反应的同时继续电离，在后来反应过程中HAc中的C(H)大于HCl中的C(H)，平均速率HAc大，所需时间短，由于产生的H2相同故反应消耗的Zn相同。3、由H2SO4和NaO

23、H溶液反应的实质是HOH=H2O有c(H)V(H)= c(OH)V(OH)设体积为L，则：1Lc(H)=10Lc(OH)，1Lc(H)=10L103，c(H)=102 molL1,有：c(H2SO4)c(NaOH)=103=51,故B选项正确。4、A选项中氨水恰好与盐酸反应，生成的NH4Cl因水解溶液显酸性因此有c(Cl) c()c(H)c(OH)，A错；B选项中两溶液恰好完全反应：NH4ClNaOH=NH3H2ONaCl，使溶液显碱性，所以有：c(Na)= c(Cl) c(OH)c(H)，B中离子浓度大小顺序正确；C选项中，由于CH3COO水解，故c(Na) c(CH3COO) c(OH)

24、c(H)，C错；D选项中溶液混合后显酸性，也就是c(H) c(OH)，给出离子浓度大小顺序错误，D错。5、溶液中HC2O4在溶液中既存在电离平衡：；又存在水解平衡：；因为由题给条件知KHC2O4水溶液显酸性，说明HC2O4在水中溶液中以电离为主，故有c(C2O42)c(H2C2O4)，C选项正确；A选项考查的是电荷守恒，应该是：c(K)c(H)=c(HC2O4)c(OH)2c(C2O42)A选项不正确；B选项应为：c(HC2O4)c(C2O42)c(H2C2O4)= 0.1molL1，理论根据是碳元素守恒；由这两个等量关系可推出D中的等量关系正确。因为c(K)=0.1molL1而推出B选项中关

25、系式为c(HC2O4)c(C2O42)c(H2C2O4)=0.1mol，所以c(K)=c(H2C2O4)c(HC2O4)c(C2O42)。6、HAcNaOHNaAcH2O，由题意可知正好完全反应，生成0.01mol NaAc，而NaAc完全电离，NaAcAcNa，Ac水解使溶液呈碱性，由于水解程度不大，c(Ac)c(OH)。答案：（1）冰醋酸分子未发生电离，无自由移动的离子； （2）b、c、a （3）C （4）加入NaAc加入NaOH加入活泼金属Zn答案：2.9103g解析：pH11，c(OH)1103 molL1 ，c(Mg(OH)2)5104 molL1 ，因为Mg(OH)2溶解度很小，1

26、L Mg(OH)2溶液可近似看做是1000g溶液，其中溶剂质量也可近似看作是1000g，由此可求出答案：（1）C （2）CuCO3或CuO或Cu(OH)2（3）（4）加入浓盐酸，在HCl气氛中，可抑制Cu2的水解。答案：减小；NaOH与空气中的CO2反应生成Na2CO3；（1）VAVB；（2）VAVB。解析：NaOH溶液放置于空气中，因NaOH与空气中CO2反应造成NaOH减少，故溶液的pH减小。用H2SO4滴定Na2CO3溶液，反应分两个阶段进行： HCO32HCO3（此时溶液呈弱碱性） HHCO3CO2H2O（此时溶液呈弱酸性） 滴定过程中，按哪种反应进行，取决于选择的指示剂。（1）若选用

27、甲基橙作指示剂，因其变色范围在pH3.14.4。故滴定反应按进行，由关系式：可知消耗的H2SO4量不变，故答案为VAVB。（2）若选用酚酞作指示剂，酚酞的变色范围为pH810，滴定反应按进行，由关系式可知消耗H2SO4的量减少，故答案为VAVB。 答案：0.002；0.001；0.15 molL1解析：当溶液最后呈碱性时，HCl与H2SO4都已反应完全，SO42已完全沉淀。原溶液中C(H2SO4)0.04 molL1，n(SO42)0.040.050.002 molC(HCl)0.10.0420.02 molL1n(Cl)0.020.050.001 mol设CBa(OH)2x molL1解得：x0.15 molL1