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文檔簡介
專題八水溶液中的離子平衡
考點(diǎn)高考年i考頻解密考點(diǎn)分布
11
;2022年河北卷(4,7,9);2022年山東卷(6,1
112,14);2022年湖北卷(12,15);2022
水溶液中水的電離及溶液的酸堿性〔7
年湖南卷[4,6,10,13);2022年江蘇卷次〕,弱電解質(zhì)的電離〔11
的離子平2022年
(12);2022年遼寧卷(2,8,15);2022次〕,鹽類的水解〔17次〕,
衡年海南卷(6);2022年北京卷(1,5);2022沉淀溶解平衡〔5次〕
1年全國甲卷(7),2022年全國乙卷(7)等
1
考點(diǎn)梳理
一、弱電解質(zhì)的電離平衡
1.弱電解質(zhì)
⑴概念
全部電離強(qiáng)電解質(zhì),包括強(qiáng)壁、
“一吊在水溶液里I*強(qiáng)堿、大多數(shù)鹽丁
部分電離弱電解質(zhì),包括弱酸、
—弱堿、水等
(2)與化合物類型的關(guān)系:強(qiáng)電解質(zhì)主要是大部分離子化合物及某些共價(jià)化合物;弱電解質(zhì)主要是某些共價(jià)
化合物。
2.弱電解質(zhì)的電離概念
(1)電離平衡的建立
在一定條件下(如溫度、壓強(qiáng)等),當(dāng)弱電解質(zhì)電離產(chǎn)生離子的速率和離子結(jié)合成分子的速率相等時(shí),電離過
程達(dá)到了平衡。
(2)電離平衡的建立與特征
v\廠動(dòng)1
趙電離);,、-"(電離E(結(jié)合七。
'J平衡.態(tài)
篇段特征.-定:各組分濃度保持恒定不變
'L變:條件改變,平衡發(fā)生移動(dòng)
①開始時(shí),V(電離)最大,而v(結(jié)合)為0。
②平衡的建立過程中,V(電離)〉V(結(jié)合)。
③當(dāng)V(電離)=v(結(jié)合)時(shí),電離過程達(dá)到平衡狀態(tài)。
3.外因?qū)﹄婋x平衡的影響
以0.1mol-L-iCH3coOH溶液為例,填寫外界條件對(duì)CH3coOHCH3coeT+H+A">0的影響。
改變條件平衡移動(dòng)方向〃(H+)導(dǎo)電能力K.a
加水稀釋向右增大減小減弱不變
加入少量冰醋酸向右增大增大增強(qiáng)不變
通入HCl(g)向左增大增大增強(qiáng)不變
力口NaOH(s)向右減小減小增強(qiáng)不變
加CH3coONa(s)向左減小減小增強(qiáng)不變
升高溫度向右增大增大增強(qiáng)增大
二、電離平衡常數(shù)
1.表達(dá)式
(1)一元弱酸HA的電離常數(shù):根據(jù)HA^^H++A,可表示為Ka=日無%
C11/Y
「R+.「OH一
(2)一元弱堿BOH的電離常數(shù):根據(jù)BOH1--B+0H,可表示為Kb=CBOH。
2.特點(diǎn)
(1)電離平衡常數(shù)與溫度有關(guān),與濃度無關(guān),升高溫度,K值增大。
⑵電離平衡常數(shù)反映弱電解質(zhì)的相對(duì)強(qiáng)弱,K越大,表示弱電解質(zhì)越易電離,酸性或堿性越強(qiáng)。
(3)多元弱酸的各級(jí)電離常數(shù)的大小關(guān)系是K1?K2?K3……,故其酸性取決于第一步電離。
三、水的電離與水的離子積常數(shù)
1.水的電離
「口+rOH
(1)水是極弱的電解質(zhì),其電離過程吸熱。水的電離平衡常數(shù)的表達(dá)式為長=。
(2)影響水的電離平衡的因素
①溫度:溫度升高,水的電離平衡向正方向移動(dòng),C(H+)和c(oir)均增大。
②加酸或堿會(huì)抑制水的電離。
③加能水解的鹽,可與水電離出的H+或OJT結(jié)合,使水的電離平衡正向移動(dòng)。
2.水的離子積
(1)表達(dá)式:KW=C(H+>C(0JT)。
(2)影響因素:一定溫度時(shí),心是個(gè)常數(shù),心只與溫度有關(guān),溫度越高,降越大。25°C時(shí),Kw=lxl(pi4,
100℃時(shí),品=1x10-12。
(3)適用范圍:品不僅適用于純水,也適用于酸、堿、鹽的稀溶液。
四、溶液的酸堿性和pH
1.溶液的酸堿性
溶液的酸堿性取決于c(H+)和c(OH-)的相對(duì)大小
常溫下
溶液的酸堿性C(H+)與c(oir)比較
c(H+)大小PH
酸性溶液C(H+)>C(OJT)c(H+)>1.0xl0-7molL1<7
中性溶液c(H+)=c(OH)c(H+)=1.0xl0-7mol-L-1=7
堿性溶液c(H+)<c(OH")c(H+)<1.0xl0^7mol-L1>7
2.溶液的pH
(1)計(jì)算公式:pH=-lgc(H+)o
(2)溶液的酸堿性與pH的關(guān)系(25℃):
cCOH-ymolL-110-71
c(H+)/molL-110-710-14
PHO—I——I-
714
酸性增強(qiáng)堿性增強(qiáng)
3.pH的測(cè)定方法
(l)pH試紙法
①適用范圍:0?14。
②測(cè)定操作:用鐐子夾取一小塊試紙放在潔凈的玻璃片或表面皿上,用玻璃棒蘸取待測(cè)液點(diǎn)在試紙的中央,
變色后與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)照。
③常用的廣范pH試紙只能讀取1~14的整數(shù)。
(2)pH計(jì)測(cè)定:可精確測(cè)定溶液的pH,可讀取一位或兩位小數(shù)。
4.常用酸堿指示劑及變色范圍
指示劑變色范圍的pH
石蕊<5.0紅色5.0-8.0紫色>8.0藍(lán)色
甲基橙<3.1紅色3.1-4.4橙色>4.4黃色
酚酥<8.2無色8.2?10.0淺紅色>10.0紅色
5.溶液pH的計(jì)算
(1)單一溶液pH的計(jì)算
強(qiáng)酸溶液:如H〃A,設(shè)濃度為cmoLL-i,c(H+)=ncmol-L-1,pH=-lgc(H+)=-lg(?c)o
io-14
+1+
強(qiáng)堿溶液(25℃):如設(shè)濃度為cmoLL-i,c(H)=-^mol-L_,pH=-1gc(H)=14+lg(nc)o
(2)混合溶液pH的計(jì)算類型
①兩種強(qiáng)酸混合:直接求出c(H+)混,再據(jù)此求pH?!?11+)混=迎平誓上打。
十V2
-
②兩種強(qiáng)堿混合:先求出。(011一)混,再根據(jù)除求出c(H+)混,最后求pH。c(OH)fi=
◎TiV+cOH-2V2
%+?°
③強(qiáng)酸、強(qiáng)堿混合:先判斷哪種物質(zhì)過量,再由下式求出溶液中H+或OJT的濃度,最后求pH。
“T+、T/CTL、ICH+^VIS—COHWMI
c(H)?;騝(OH)-H—%._|_y
五、強(qiáng)酸(堿)與弱酸(堿)的比較
弱酸與強(qiáng)酸的根本區(qū)別在于弱酸不完全電離,存在電離平衡,常涉及下列幾種問題的比較。
1.一元強(qiáng)酸(HC1)與一元弱酸(CH3coOH)的比較
(1)相同物質(zhì)的量濃度、相同體積的鹽酸與醋酸溶液的比較
較項(xiàng)目與活潑金屬反應(yīng)開始與金屬
c(H+)PH中和堿的能力
酸產(chǎn)生H2的量反應(yīng)的速率
鹽酸大小大
相同相同
醋酸溶液小大小
(2)相同pH、相同體積的鹽酸與醋酸溶液的比較
較項(xiàng)目中和堿的與足量活潑金屬反開始與金屬反
c(H+)C(酸)
應(yīng)的速率
酸能力應(yīng)產(chǎn)生H2的量
鹽酸小小少
相同相同
醋酸溶液大大多
2.一元強(qiáng)酸(HC1)與一元弱酸(CH3coOH)稀釋圖像比較
(1)相同體積、相同濃度的鹽酸、醋酸
PHPH
77
ac___
CHCOOHXCHCOOH
b^^33
HC1HC1:
O-VO
v(zK)匕v2K(水)
加水稀釋相同的倍數(shù),醋酸的pH大加水稀釋到相同的pH,鹽酸加入的水多
(2)相同體積、相同pH的鹽酸、醋酸
pHpH
a^TCOOH
bc
/Z!CH3COOH
OO
Pv(7k)匕V2k水)
加水稀釋相同的倍數(shù),鹽酸的pH大加水稀釋到相同的pH,醋酸加入的水多
3.判斷弱酸或弱堿的方法
為了證明醋酸是弱電解質(zhì),甲、乙、丙、丁四人分別選用下列試劑進(jìn)行實(shí)驗(yàn):O.lmoLL-1醋酸溶液、O.lmolL
一1鹽酸、pH=3的鹽酸、pH=3的醋酸、CH3coONa晶體、NaCl晶體、CH3coONH4晶體、蒸儲(chǔ)水、鋅粒、
pH試紙、酚酰、NaOH溶液等。
六、酸堿中和滴定的原理與操作
1.概念:用已知濃度的酸(或堿)滴定未知濃度的堿(或酸),根據(jù)中和反應(yīng)的等量關(guān)系來測(cè)定酸(或堿)的濃度。
2.原理
C標(biāo)準(zhǔn).丫標(biāo)準(zhǔn)
(待測(cè))=
cV待測(cè)
3.酸堿中和滴定的關(guān)鍵
(1)準(zhǔn)確測(cè)定參加反應(yīng)的酸、堿溶液的體積。
⑵選取適當(dāng)指示劑。
⑶準(zhǔn)確判斷滴定終點(diǎn)。
4.酸堿中和滴定指示劑選擇的基本原則
利用酸堿指示劑明顯的顏色變化,表示反應(yīng)已完全,指示滴定終點(diǎn)。因而指示劑變色要靈敏,變色范圍要
小,使變色范圍盡量與滴定終點(diǎn)溶液的酸堿性一致。
(1)強(qiáng)酸滴定強(qiáng)堿一般用甲基橙,但用酚麟也可以。
(2)滴定終點(diǎn)為堿性時(shí),一般用酚酸作指示劑。
(3)滴定終點(diǎn)為酸性時(shí),一般用甲基橙作指示劑。
5.實(shí)驗(yàn)用品
⑴儀器(見下圖)
①“0”刻度在上,'”玻璃活塞的「酸式滴定管I
尖嘴部分無刻度
②讀數(shù)精確到
帶橡膠管玻璃珠的面贏鋼
0.01mL
(2)試劑:標(biāo)準(zhǔn)液、待測(cè)液、指示劑、蒸儲(chǔ)水。
6.實(shí)驗(yàn)操作
以標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定待測(cè)NaOH溶液為例
(1)滴定前的準(zhǔn)備
①滴定管:查漏一洗滌-潤洗一裝液-排氣泡一調(diào)液面一記錄。
②錐形瓶:注堿液一記體積一加指示劑。
(2)滴定
左手控制酒q-眼睛注視錐
定管的活塞形瓶內(nèi)溶液
的顏色變化
右手搖動(dòng)
錐形瓶一
⑶終點(diǎn)判斷:等到滴入最后一滴標(biāo)準(zhǔn)液,指示劑變色,且在半分鐘內(nèi)不恢復(fù)原來的顏色,視為滴定終點(diǎn)并
記錄標(biāo)準(zhǔn)液的體積。
⑷數(shù)據(jù)處理:按上述操作重復(fù)2?3次,求出用去標(biāo)準(zhǔn)鹽酸體積的平均值,根據(jù)c(NaOH)=g痣需計(jì)
VINdori
算。
7.誤差分析
c標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)
分析依據(jù):c(待測(cè))=
V待測(cè)
若V(標(biāo)準(zhǔn))偏大今c(待測(cè))偏大;若V(標(biāo)準(zhǔn))偏小nc(待測(cè))偏小。
以標(biāo)準(zhǔn)酸溶液滴定未知濃度的堿(酚酥作指示劑)為例,常見的因操作不正確而引起的誤差有:
步驟操作V(標(biāo)準(zhǔn))。(待測(cè))
酸式滴定管未用標(biāo)準(zhǔn)溶液潤洗變大偏高
堿式滴定管未用待測(cè)溶液潤洗變小偏低
洗滌
錐形瓶用待測(cè)溶液潤洗變大偏高
錐形瓶洗凈后還留有蒸儲(chǔ)水不變無影響
放出堿液的滴定管開始有氣泡,放出
取液變小偏低
液體后氣泡消失
酸式滴定管滴定前有氣泡,滴定終點(diǎn)
變大偏高
時(shí)氣泡消失
振蕩錐形瓶時(shí)部分液體濺出變小偏低
滴定
部分酸液滴出錐形瓶外變大偏高
溶液顏色較淺時(shí)滴入酸液過快,停止
變大偏高
滴定后加一滴NaOH溶液無變化
酸式滴定管滴定前讀數(shù)正確,滴定后
變小偏低
俯視讀數(shù)
讀數(shù)
酸式滴定管滴定前讀數(shù)正確,滴定后
變大偏高
仰視讀數(shù)
【滴定曲線(pH曲線)分析與應(yīng)用】
1.圖示強(qiáng)酸與強(qiáng)堿滴定過程中pH曲線
(以0.1000mol-L1NaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol-L1鹽酸為例)
pH
①開始時(shí)加入的堿對(duì)pH的
影響較小
10②當(dāng)接近滴定終點(diǎn)時(shí),很少
量(0.04mL,約一滴)堿
6反應(yīng)突變=引起pH的突變,導(dǎo)致指示
范圍
終點(diǎn)劑的變色即反應(yīng)完全,達(dá)到
甲基橙廠7終點(diǎn)
③或信后,加入的堿對(duì)pH的
影響較小
01()203()40V(NaOH)/mL
2.強(qiáng)酸(堿)滴定弱堿(酸)pH曲線比較
氫氧化鈉滴定等濃度等體積的鹽酸、醋鹽酸滴定等濃度等體積的氫氧化
酸的滴定曲線鈉、氨水的滴定曲線
^141_NaOH
H14
12
10NH.rH,O
8
6|-CHCOOH;
t6
41-
21--HC142\*1甲基橙
02
0.0010.0020.0030.00
0
V(NaOH)/mL10.0020.0030.00
V(HCl)/mL
曲線起點(diǎn)不同:強(qiáng)堿滴定強(qiáng)酸、弱酸的曲線,強(qiáng)酸起點(diǎn)低;強(qiáng)酸滴定強(qiáng)堿、
弱堿的曲線,強(qiáng)堿起點(diǎn)高
突躍點(diǎn)變化范圍不同:強(qiáng)堿與強(qiáng)酸反應(yīng)(強(qiáng)酸與強(qiáng)堿反應(yīng))的突躍點(diǎn)變化范圍大
于強(qiáng)堿與弱酸反應(yīng)(強(qiáng)酸與弱堿反應(yīng))
七、鹽類的水解
(一)鹽類水解及其規(guī)律
1.鹽類的水解
在水溶液中鹽電離產(chǎn)生的離子與水電離產(chǎn)生
片「的H+或OH-結(jié)合生成弱電解質(zhì)的反應(yīng)
逐相一可溶性鹽中必須有弱酸酸根離子或弱堿陽離子
「弱酸的陰離子一結(jié)合叱]
鹽電離—弱電解質(zhì)
I弱堿的陽離子f結(jié)合型J
|實(shí)占卜破壞了水的電離平衡一水的電離程度增大
[c(H+)#c(OH-)-溶液呈堿性或酸性
ffc(H+)=c(OH)-溶液呈中性
f可逆:水解反應(yīng)是可逆反應(yīng)
|特點(diǎn)|—吸熱:水解反應(yīng)是酸堿中和反應(yīng)的逆反應(yīng)
一微弱:水解反應(yīng)程度很微弱
2.鹽類水解規(guī)律
有弱才水解,越弱越水解;誰強(qiáng)顯誰性,同強(qiáng)顯中性。
鹽的類型實(shí)例是否水解的離子溶液的溶液的pH
水解酸堿性
強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽NaCkKNO3否一中性pH=7
NH4CI、
強(qiáng)酸弱堿鹽是NH:、Cu2+酸性pH<7
CU(NO3)2
CH3coONa、
弱酸強(qiáng)堿鹽是CH3co0一、coF堿性pH>7
Na2cO3
(二)鹽類水解的影響因素及應(yīng)用
1.影響鹽類水解平衡的因素
(1)內(nèi)因:生成鹽的弱酸或弱堿越弱,其對(duì)應(yīng)的弱酸酸根離子或弱堿陽離子的水解程度越大,溶液的堿性或
酸性越強(qiáng)。
如水解程度:Na2co3>Na2so3,Na2CO3>NaHCO3o
〃溶液的濃度:濃度越小水解程度越大
溫度:溫度越高水解程度越大
酸:弱酸酸根離子的水解程度增大,
(2)外因(
弱堿陽離子的水解程度減小
外加酸堿<
堿:弱酸酸根離子的水解程度減小,
弱堿陽離子的水解程度增大
3++
⑶以FeCb水解為例:Fe+3H2OFe(0H)3+3H,分析外界條件對(duì)水解平衡的影響。
條件平衡移動(dòng)方向H+數(shù)PH現(xiàn)象
升溫向右增多減小顏色變深
通HC1向左增多減小顏色變淺
加H2。向右增多增大顏色變淺
生成紅褐色沉淀,放出氣體
力口NaHCO3向右減小增大
2.鹽類水解的應(yīng)用
⑴判斷溶液的酸堿性
Na2co3溶液呈堿性的原因:COr+H2O:------HCO;+OH
(2)配制或貯存易水解的鹽溶液
如配制FeCb溶液時(shí),先將它溶解在較濃的鹽酸中,再加水至指定濃度;配制CuSCU溶液時(shí),加入少量的
H2so4,以抑制CF水解。
(3)判斷鹽溶液蒸干灼燒時(shí)所得的產(chǎn)物
如將AlCb、FeCb溶液蒸干后得到Al(0H)3、Fe(0H)3,灼燒得到A12O3>Fe2O3;C11SO4溶液蒸干后得到CuS04
固體。
(4)離子共存
如AF+、Fe3+與HC0八COM、AIO2因相互促進(jìn)水解而不共存。A"+與S?一因相互促進(jìn)水解而不共存,但
Fe3+與S2-發(fā)生氧化還原反應(yīng),不共存。
(5)解釋生活中的現(xiàn)象:如明研凈水、熱純堿溶液除油污,草木灰不能與鏤鹽混用、泡沫滅火器工作原理等。
(6)離子濃度大小的比較:如碳酸氫鈉溶液中離子濃度大小順序?yàn)閏(Na+)>c(HC05)>c(0ir)>c(H+)。
(7)物質(zhì)的提純(水解除雜)
如MgCb溶液中混有少量Fe3+雜質(zhì)時(shí),因Fe3+的水解程度比Mg?+的水解程度大,可加入MgO或Mg(OH)2
等,使水解平衡右移,生成Fe(OH)3沉淀而除去。
在酸性較強(qiáng)的環(huán)境中Fe3+比AF+、Mg2+、O?+更易發(fā)生水解,可采用加入CuO、Cu(OH)2等調(diào)節(jié)pH的方
法生成Fe(OH)3沉淀除去,但不能用會(huì)引入雜質(zhì)離子的物質(zhì)。
(三)“粒子”濃度關(guān)系判斷
1.熟悉兩大理論,構(gòu)建思維基點(diǎn)
(1)電離理論
①弱電解質(zhì)的電離是微弱的,電離產(chǎn)生的微粒都非常少,同時(shí)還要考慮水的電離,如氨水溶液中:NH3H2O.
NH:、OFF濃度的大小關(guān)系是c(NH3-H2O)>c(OH")>c(NHt)?
②多元弱酸的電離是分步進(jìn)行的,其主要是第一步電離(第一步電離程度遠(yuǎn)大于第二步電離)。如在H2s溶液
2
中:H2S>HS">S">才的濃度大小關(guān)系是C(H2S)>C(H+)>C(HS-)>C(S2)
(2)水解理論
①弱電解質(zhì)離子的水解損失是微量的(雙水解除外),但由于水的電離,故水解后酸性溶液中c(H+)或堿性溶
液中c(oir)總是大于水解產(chǎn)生的弱電解質(zhì)的濃度。如NH4cl溶液中:NH;、cr、NH3H2O、H+的濃度大
+
小關(guān)系是c(Cr)>c(NHt)>c(H)>c(NH3-H2O)。
②多元弱酸酸根離子的水解是分步進(jìn)行的,其主要是第一步水解,如在Na2cCh溶液中:C0「、HC05、H2c。3
的濃度大小關(guān)系應(yīng)是c(COD>c(HCO^)>C(H2CO3)-
2.把握三種守恒,明確等量關(guān)系
(1)電荷守恒規(guī)律
電解質(zhì)溶液中,無論存在多少種離子,溶液都呈電中性,即陰離子所帶負(fù)電荷總數(shù)一定等于陽離子所帶正
+++
電荷總數(shù)。如NaHCO3溶液中存在著Na+、H>HCO,、CO歹、OH,存在如下關(guān)系:c(Na)+c(H)=c(HCO?)
+c(OH-)+2c(COr)o
(2)物料守恒規(guī)律
電解質(zhì)溶液中,由于某些離子能夠水解,離子種類增多,但元素總是守恒的。如K2s溶液中S2-、HS-都能
水解,故S元素以S2「、HS,H2s三種形式存在,它們之間有如下守恒關(guān)系:c(K+)=2c(S2-)+2c(HS-)+
2C(H2S)O
(3)質(zhì)子守恒規(guī)律
如Na2s水溶液中的質(zhì)子轉(zhuǎn)移情況圖示如下:
(得質(zhì)子)(基準(zhǔn)態(tài)物質(zhì))(失質(zhì)子)
HS~*+H+
2
口?T+2H+s-
+H+-H+A”
H2O------?OH
++-
由圖可得Na2s水溶液中質(zhì)子守恒式可表示:C(H3O)+2C(H2S)+c(HS-)=c(OH")^c(H)+2c(H2S)+c(HS)
=c(OH-)。質(zhì)子守恒的關(guān)系式也可以由電荷守恒式與物料守恒式推導(dǎo)得到。
(四)離子濃度與曲線關(guān)系圖
滴定過程中,離子濃度動(dòng)態(tài)分析
關(guān)鍵點(diǎn)溶液中溶質(zhì)成分及粒子濃度大小關(guān)系
溶質(zhì)是CH3coOH
V(NaOH)=0(0點(diǎn))粒子濃度大小關(guān)系:c(CH3coOH)>c(H+)
>c(CH3COO)>c(OH)
溶質(zhì)是等物質(zhì)的量的CH3COOH和
常溫下,用0.100OmolL1V(NaOH)=10mLCH3coONa
粒子濃度大小關(guān)系:c(CHCOO-)>c(Na+)
NaOH溶液滴定20.00mL(點(diǎn)①)3
>C(CHCOOH)>C(H+)>c(OH)
0.1000moLL-iCH3coOH3
溶液溶質(zhì)是CH3coONa和少量的CH3COOH
pH=7(點(diǎn)②)粒子濃度大小關(guān)系:c(Na+)=c(CH3co0一)
>c(H+)=c(OJT)
溶質(zhì)是CH3coONa
:V(NaOH)=20mL
+
粒子濃度大小關(guān)系:c(Na)>c(CH3COO")
5101520(點(diǎn)③)
V(NaOH)/mL>c(OH-)>c(H+)
溶質(zhì)是等物質(zhì)的量的CH3coONa和
NaOH
V(NaOH)=40mL
粒子濃度大小關(guān)系:c(Na+)>c(OH")>
-+
C(CH3COO)>C(H)
(五)沉淀溶解平衡及應(yīng)用
1.難溶、可溶、易溶界定
噩
20℃時(shí),電解質(zhì)在水中的溶解度與溶解性存在如下關(guān)系:?病1選
2.沉淀溶解平衡:在一定溫度下,當(dāng)沉淀溶解和生成的速率相等時(shí),形成飽和溶液,達(dá)到平衡狀態(tài),把這
種平衡稱為沉淀溶解平衡。
3.影響沉淀溶解平衡的因素
(1)內(nèi)因:難溶電解質(zhì)本身的性質(zhì),這是決定因素。
⑵外因
①濃度:加水稀釋,平衡向沉淀溶解的方向移動(dòng);
②溫度:絕大多數(shù)難溶鹽的溶解是吸熱過程,升高溫度,平衡向沉淀溶解的方向移動(dòng);
③同離子效應(yīng):向平衡體系中加入難溶物溶解產(chǎn)生的離子,平衡向生成沉淀的方向移動(dòng);
④其他:向平衡體系中加入可與體系中某些離子反應(yīng)生成更難溶或更難電離或氣體的離子時(shí),平衡向沉淀
溶解的方向移動(dòng)。
以AgCl(s)_iAg+(aq)+Cl-(aq)為例,填寫外因?qū)θ芙馄胶獾挠绊?/p>
平衡后+
外界條件移動(dòng)方向c(Ag)平衡后C(cr)Kp
升高溫度正向增大增大增大
加水稀釋正向不變不變不變
加入少量
逆向增大減小不變
AgNOs
通入HC1逆向減小增大不變
通入H2s正向減小增大不變
4.沉淀溶解平衡的應(yīng)用
(1)沉淀的生成
①原理:當(dāng)&>Ksp時(shí),難溶電解質(zhì)的溶解平衡向左移動(dòng),生成沉淀。
②應(yīng)用:可利用生成沉淀來達(dá)到分離或除去溶液中雜質(zhì)離子的目的。
③方法:
a.調(diào)節(jié)pH法,如除去NH4cl溶液中的FeCb雜質(zhì),可加入氨水調(diào)節(jié)pH,離子方程式為Fe3++
3NH3H2O=Fe(OH)3;+3NH:。
b.沉淀劑法:如用H2s沉淀Ci?+,離子方程式為CU2++H2S=CUS1+2H+。
(2)沉淀的溶解
①原理:當(dāng)。c<Ksp時(shí),難溶電解質(zhì)的溶解平衡向右移動(dòng),沉淀溶解。
②方法:
a.酸溶解法:CaCCh溶于鹽酸,離子方程式為CaCO3+2H+=Ca2++CO2T+H2。。
b.鹽溶解法:Mg(0H)2溶于NH4cl溶液,離子方程式為Mg(OH)2+2NH]=Mg2++2NH3-H2。。
c.氧化還原溶解法:不溶于鹽酸的硫化物(如Ag2S)溶于稀HN03。
d.配位溶解法:AgCl溶于氨水,離子方程式為AgCl+2NH3-H2O=[Ag(NH3)2]++C廠+2H2。。
⑶沉淀的轉(zhuǎn)化
①實(shí)質(zhì):沉淀溶解平衡的移動(dòng)。
②舉例:
AgNCh溶液上吧AgCl(白色沉淀)W^AgBr(淺黃色沉淀)3LAgI(黃色沉淀)2s(黑色沉淀)。
③規(guī)律:一般說來,溶解度小的沉淀轉(zhuǎn)化成溶解度更小的沉淀容易實(shí)現(xiàn)。
④應(yīng)用
a.鍋爐除水垢:將CaS04轉(zhuǎn)化為CaCCh,離子方程式為CaSO4+COV=CaCO3+SO?,
b.礦物轉(zhuǎn)化:ZnS遇CuSC)4溶液轉(zhuǎn)化為CuS,離子方程式為ZnS+Cu2+=CuS+Zn2+。
八、溶度積常數(shù)及其應(yīng)用
1.溶度積和離子積
以A?,B?(s)〃zA"+(aq)+“B"L(aq)為例:
溶度積離子積
概念沉淀溶解平衡的平衡常數(shù)溶液中有關(guān)離子濃度基的乘積
符號(hào)Ksp2c
Q(AB)=cn,(An+)-cn(Bm~),式中的
Ksp(A?,Bn)=,式cmn
表達(dá)式
中的濃度是平衡濃度濃度是任意濃度
判斷在一定條件下沉淀能否生成或溶解
①。c>Kp:溶液過飽和,有沉淀析出
應(yīng)用
②。c=Ksp:溶液飽和,處于平衡狀態(tài)
③。c<Ksp:溶液未飽和,無沉淀析出
2.Ksp的意義
&p可以反映難溶電解質(zhì)在水中的溶解能力。當(dāng)化學(xué)式所表示的組成中陰、陽離子個(gè)數(shù)比相同時(shí),&p越大的
難溶電解質(zhì)在水中的溶解能力越強(qiáng),一般溶解度也越大;但陰、陽離子個(gè)數(shù)比不相同時(shí),Kp大的難溶電解
質(zhì)的溶解度不一定大。
3.Ksp的影響因素
溶度積只與難溶電解質(zhì)的性質(zhì)和溫度有關(guān),而與沉淀的量和溶液中離子的濃度無關(guān)。絕大多數(shù)難溶鹽的溶
解是吸熱過程,升高溫度,平衡向溶解方向移動(dòng),Kp增大。
出重點(diǎn)題型探究
探究一弱電解質(zhì)的判斷及強(qiáng)弱比較
常溫下,下列實(shí)驗(yàn)一定能證明HA為弱電解質(zhì)的是()
A.O.lmol/LNaA溶液的pH=7
B.O.lmol/LHA溶液中滴入石蕊試液呈紅色
C.蛋殼浸泡在O.lmol/LHA溶液中有氣體放出
D.將pH=2的醋酸和HA溶液稀釋相同倍數(shù),HA溶液的pH值變化較小
規(guī)律總結(jié):1.弱電解質(zhì)的判斷
在判斷弱電解質(zhì)時(shí),注意圍繞以下三點(diǎn)進(jìn)行分析:
⑴弱電解質(zhì)不能完全電離。
(2)弱電解質(zhì)溶液中存在電離平衡,外界條件(如濃度、溫度等)改變,平衡發(fā)生移動(dòng)。
(3)弱電解質(zhì)對(duì)應(yīng)的鹽能水解,因此在判斷某酸為弱酸時(shí)一般會(huì)考慮酸的鈉鹽的pH,或者在判斷某堿為弱堿時(shí)
一般會(huì)考慮堿的鹽酸鹽的pH=
2.弱電解質(zhì)的強(qiáng)弱比較
在比較弱電解質(zhì)的強(qiáng)弱時(shí),主要從以下三個(gè)角度分析:
(1)一定溫度下,弱酸(或弱堿)可通過電離常數(shù)的大小來分析酸(或堿)的相對(duì)強(qiáng)弱。
(2)一定溫度下,弱酸(或弱堿)可通過其對(duì)應(yīng)的相同濃度的鹽溶液的酸堿性的強(qiáng)弱來分析酸(或堿)的相對(duì)強(qiáng)
弱。
(3)一定溫度下,根據(jù)相同濃度的弱酸(或弱堿)的電離程度大小來分析酸(或堿)的相對(duì)強(qiáng)弱。
【變式練習(xí)】
1.分類方法在化學(xué)學(xué)科的發(fā)展中起到了重要作用。下列根據(jù)分類標(biāo)準(zhǔn)得出的分類結(jié)果合理的是()
選項(xiàng)分類目標(biāo)分類標(biāo)準(zhǔn)分類結(jié)果
A元素原子最外層電子數(shù)的多少金屬元素和非金屬元素
B電解質(zhì)溶液導(dǎo)電能力的強(qiáng)弱強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)
C分散系分散質(zhì)微粒直徑大小膠體、溶液和濁液
D物質(zhì)變化變化過程中是否有化學(xué)鍵的斷裂物理變化和化學(xué)變化
A.AB.BC.CD.D
2.分類法是學(xué)習(xí)和研究化學(xué)的一種常用的科學(xué)方法。下列分類合理的是()
①Fe2O3、CU2O、CaCh都是堿性氧化物;SO3>SiO2,P2O5均屬于電解質(zhì)
②已知:H3RO2+NaOH(^?=NaH2RO2+H2O,則H3RO2為三元酸,NaHzRCh為酸式鹽
③H2s04與KHSCU均含相同的元素氫,故KHSO4也可以稱為酸
④空氣、鹽酸都是混合物;液氯、冰醋酸均屬于純凈物
⑤由一種陽離子與兩種酸根陰離子組成的鹽稱為混鹽,CaOCb是一種常見的混鹽,該混鹽具有強(qiáng)氧化性和
漂白性
A.只有②④B.只有④⑤C.只有①②④D.只有②③⑤
3.下列實(shí)驗(yàn)事實(shí)可以證明氯化氫是共價(jià)化合物的是()
A.氯化氫的水溶液顯酸性B.液態(tài)氯化氫不導(dǎo)電
C.氯化氫溶于水發(fā)生電離D.氯化氫不易分解
探究二弱電解質(zhì)的電離平衡移動(dòng)與分析
水體中重金屬鉛的污染問題備受關(guān)注。溶液中Pb2+及其與OH-形成的微粒的濃度分?jǐn)?shù)a隨溶液pH變化的關(guān)
系如圖所示。已知NH3H2O的Kb=1.74xl(y5。向Pb(NO3)2溶液中滴加氨水,關(guān)于該過程的說法正確的是()
1
().8
0.6
0.4
0.2
0
pH
A.Pb2+的濃度分?jǐn)?shù)先減小后增大
B.c(NC)3)與c(Pb?+)的比值減小后增大,pH>10后不變
C.pH=7時(shí),存在的陽離子僅有Pb2+、Pb(OH)+和H+
D.溶液中Pb2+與Pb(OH)2濃度相等時(shí),氨主要以NH:的形式存在
規(guī)律總結(jié):有關(guān)弱電解質(zhì)的電離平衡題主要是電離平衡移動(dòng)題,此類試題一般可根據(jù)電離平衡移動(dòng)規(guī)律進(jìn)
行定性分析,或者結(jié)合電離常數(shù)表達(dá)式進(jìn)行半定量判斷。解答時(shí),特別注意外界條件的改變對(duì)溶液中各微
粒的數(shù)目和濃度的影響。
【變式練習(xí)】
1.25℃時(shí),向ILO.OlmoM/HzB溶液中滴加鹽酸或NaOH溶液,溶液中c(HzB)、c(HB)、c(B2'),c(OH),
c(H+)的對(duì)數(shù)值(Ige)與pH的關(guān)系如圖所示(溫度保持不變),下列說法錯(cuò)誤的是()
A.曲線c表示Igc(HB-)與pH的關(guān)系
B.隨pH增加,c(H2B)?c(OH)減小
C.O.OlmobL'Na^B溶液,Khi(B%)的數(shù)量級(jí)為W9
D.M點(diǎn)溶液中n(Na+)+n(H+)—n(B2)=0
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