电离方程式和电离平衡、电离度,盐溶液中各离子浓度大小的比较.doc

溶液电解质复习2009-11-18
高考知识点
① 强弱电解质的概念和判断
② 电离概念及电离方程式
③ 弱电解质的电离平衡
④ 电离度概念、表示方法、影响因素
⑤ 溶液酸碱性判断
⑥ 水的电离及Kw概念
⑦ pH值概念及计算方法
⑧ 指示剂的变色范围
⑨ 盐类水解实质、水解离子方程式的书写、应用
⑩ 离子反应和离子方程式的书写
⑾ 离子共存 问题
知识框架
电解质溶液：
1、强弱电解质
电解质和非电解质
强弱电解质
电离方程式和电离平衡
2、水的离子积和pH值
水的电离和pH值
pH值得计算
3、盐溶液
盐类的水解，盐溶液的酸碱性
盐溶液中的离子浓度大小关系
4、离子反应
离子反应发生的条件
离子方程式的书写
离子的共存
(一) 强弱电解质
一、电解质和非电解质
①注意概念中的 “或”，“和”，“化合物” 等关键词
②电解质的导电必须有一定的条件（水溶液或熔化状态)
③ CO2、SO2、NH3、Cl2、Fe 等均不是电解质， CO2、SO2、NH3是非电解质。Cl2不是非电解质
④电解质溶液的导电能力的强弱取决于溶液里自由移动离子浓度的大小,和电解质的强弱不一定有关。
⑤ 酸、碱、盐、部分金属氧化物等属于电解质
二、强电解质和弱电解质
① 强、弱电解质的根本区别在于一定条件下能否完全电离
② 强电解质电离方程式用 “ ”无电离平衡
弱电解质电离方程式用 “ ”有电离平衡
注意：多元弱酸分步电离
③ 强电解质溶液中溶质的微粒是离子
弱电解质溶液中溶质的微粒是离子和分子共存
④强电解质是指强酸（HCl、H2SO4、HNO3、HBr、HI、HClO4、HMnO4 等）；强碱（NaOH、KOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2 等）；大部分盐。
弱电解质是指弱碱:不溶性的碱和NH3•H2O）；弱酸（HClO、HF、H2S、CH3COOH、H2CO3、H2SO3、H3PO4、H2SiO4、等）；和 H2O、 C6H5OH 等。
⑤ 电解质强、弱和物质的溶解性无关；溶液的导电性强弱不一定和电解质的强、弱有关。
⑥ 强电解质中是离子键和极性共价键, 弱电解质中极性共价键。

例1：下列物质的水溶液能导电，但属于非电解质的是
A. CH3CH2COOH B. Cl2 C. NH4HCO3 D. SO2

例2：下列叙述中，能说明盐酸是强酸，醋酸是弱酸的是
A. 将pH = 4的盐酸和醋酸稀释到pH = 5的溶液，醋酸所加的水量多。
B. 盐酸和醋酸都可用相应的钠盐与浓硫酸反应制取。
C. 相同pH的盐酸和醋酸溶液中分别加入相应的钠盐固体，醋酸的pH变化大。
D. 相同pH的盐酸和醋酸溶液分别跟锌反应时，产生的氢气速率相同。

例3 : 通过那些事实（或实验）可以证明CH3COOH是弱电解质？
方法一、取同浓度的HCl和CH3COOH，进行溶液导电性实验
方法二、测定CH3COONa的水溶液应呈碱性。
方法三、测定0.1mol/L CH3COOH 的pH值。
方法四、相同浓度的HCl 和 CH3COOH 和相同大小颗粒的锌粒比较反应速率。
方法五、相同 pH值，相同体积 的HCl 和 CH3COOH，和足量的锌粒反应， CH3COOH产生的氢气多。
方法六、取相同浓度的HCl 和 CH3COOH ，稀释100倍，pH值变化小的是 CH3COOH 。

例4 : 有0.1 mol/L的盐酸、硫酸、醋酸、硝酸各50ml，试比较：
（A）四种酸里氢离子浓度由大到小的顺序是 _______________________________。
（B）四种酸跟足量的锌反应,开始实产生H2的速率是 __________________________。
（C）四种酸跟足量的锌反应产生H2的体积是 ______________________________。
（D）四种酸分别跟0.1 mol/L的NaOH溶液中和，消 耗 NaOH体积由大到小的顺序是 ___________________________________________。
（E）四种酸分别跟 50ml 0.1 mol/L 的NaOH溶液反应后；溶液的pH值由大到小的顺序是 ____________________________________________。
（F）四种酸的pH值由大到小的顺序是 ____________________________________。
例5 : 有相同pH值的盐酸、硫酸、醋酸、硝酸各50ml，试比较：
（A）四种酸的物质的量浓度由大到小的顺序是 ________________________________。
（B）四种酸跟足量的锌反应,开始实产生H2的速率是 _________________________。
（C）四种酸跟足量的锌反应产生H2的体积是 ____________________________。
（D）四种酸分别跟加水稀释到原体积的m、n、o、p倍，pH值仍相等，n、m、o、p的大小关系是 ___________________________________。
（E）四种酸分别跟 足量的 0.1 mol/L 的NaOH溶液反应；消耗溶液的体积由大到小的顺序是 ________________________________________。

三、电离方程式和电离平衡、电离度
⑴ 书写电离方程式的基本原则
① 强电解质完全电离,用‘ ’
② 弱电解质部分电离 用‘ ’ 其中多元弱酸分步电离;(其中主要是第一步) ; 多元弱碱一步电离

思考1 :向Na2SO3溶液中中逐滴加入稀盐酸,说出有关现象,写出相关的化学反应方程式.
思考 2: 不用任何试剂,如何鉴别 Na2CO3 溶液和HCl溶液
(提示：思考因多元弱酸分步电离而引起的反应)
⑵ 电离平衡
①弱电解质溶液中存在电离平衡
② 电离平衡的移动可用勒沙特里原理来解释
③ 影响电离平衡的因素有:
1. 温度: (电解质的电离都是吸热过程)
2. 溶液的浓度: 溶液越稀,电离程度越大;溶液越浓电离程度越小. [实验4.2]
3. 溶液的酸碱性: [H+] 或 [OH—] 变化会影响电离平衡.
⑶.电离度
① 电离度的定义和表示符号
②数学表达式

③ 影响电离度大小的因素:
相同温度下: 浓度越大,a越 小;浓度越小, a越大.
相同浓度下: 温度越高, a越大;温度越低, a越小

例6：若室温时pH = a的氨水与pH=b的盐酸等体积混合，恰好完全反应，则氨水的电离度可表示为：
A. 10 a+ b—12 % B. 10 a+b—14 % C. 1012 — a — b %
D. 1014— a— b %
例7：已知某二元酸H2A，其电离方程式为H2A H＋ ＋HA— ；
HA— H+ +A2— 。测得25℃时0.1mol/L的H2A溶液中c(H)=0.11mol/L,该条件下HA—的电离度是
A. 1 ％ B. 9.1 % C. 10 % D. 20 %
例8：某二元弱酸溶液按下式发生电离H2A H+ +HA—， HA— H+ + A 2— 已知相同浓度的电离度 a (H2A）＞ a (HA—），设有下列四种溶液：
A .0.01mol/L的H2A B . 0.01mol/L的NaHA溶液
C . 0.02mol/L的HCl与0.04mol/L的NaHA溶液等体积混合
D. 0.02mol/L的NaOH与0.02mol/L的NaHA溶液等体积混合 据此，填写下列空白
⑴ c(H+)最大的是 ，最小的是 。
⑵ c(H2A)最大的是 ，最小的是 。
⑶ c(A2—）最大的是 ，最小的是 。

例9：用水稀释0.1mol/L氨水时，溶液中随著水量的增加而减小的是
A. B.

C. [H+ ]和[OH—]乘积 D. OH— 的物质的量

例10：某氨水的pH＝a, 其中水的电离度为a1；某硝酸的pH=b ,其中水的电离度为a2 ；且a+b= 14,a＞11。将氨水和硝酸等体积混合后，所得溶液中其中水的电离度为a3。相同条件下纯水的电离度为a4。则下列关系中正确的是
A.c(NO3—）＞c(NH4+) ＞c(H+) ＞c(OH—）
B. a4 ＞ a3 ＞ a2＝ a1
C. c(NH4+) ＞ c(NO3—）＞ c(OH—） ＞c(H+)
D a3 ＞ a4 ＞ a2 ＞ a1

二、 盐溶液中各离子浓度大小的比较。
（一）、基本知识

要点： ① 离子会水解其浓度变小
如: 在NaHS溶液中：
[ Na+ ] ＞[ HS— ] ＞ [ OH— ] ＞ [ S2— ] ＞ [ H+ ]

② 物料守恒的关系：某元素各种不同存在形态的微粒，物质的量总和不变。
如：Na2CO3 溶液中：
[ Na+ ]＝2 [ CO32— ] + 2 [HCO3— ] + 2 [H2CO3 ]
如0.1 mol/L NH4Cl溶液中：c（NH4+）＋c（NH3·H2O）＝0.1 mol/L

如0.1 mol/L Na2CO3溶液中：c（CO32- ）＋c（HCO3- ）＋c（H2CO3）＝0.1 mol/L
③ 电荷数平衡的关系
如：NaHCO3 溶液中：
[ Na+ ]+ [ H+ ] = [HCO3— ]+2 [ CO32— ] + [ OH— ]
④ 水的电离离子数平衡的关系
如：Na3PO4溶液中：
[ OH— ] ＝[ HPO42— ] +2 [ H2PO4— ] + 3[ H3PO4] + [ H+ ]
⑤如：Na2CO3 溶液中
[HCO3— ] + [ H+ ] = [ OH— ] - 2 [H2CO3 ]
⑥如：Na2CO3 溶液中 ② 和 ④ 要点的合并
[ Na+ ] ＋[ OH— ] ＝ 2 [ CO32— ]＋3 [HCO3— ]＋4 [H2CO3 ] ＋ [ H+ ]

（二）、解题方法和步骤

1.判断水解、电离哪个为主。

（1）盐离子不水解不电离：强酸强碱盐，如NaCl、Na2SO4等。

（2）盐离子只水解不电离：强酸弱碱或弱酸强碱形成的正盐，如NH4Cl、Na2CO3等。

（3）盐离子既水解又电离：多元弱酸形成的酸式盐，以水解为主的有NaHCO3、NaHS、Na2HPO4等；以电离为主的有NaHSO3和NaH2PO4等。

（4）根据题意判断：如某温度下NaHB强电解质溶液中，当c（H+）＞c（OH－）时，以HB－的电离为主；当c（H+）＜c（OH－）时，以HB－的水解为主。对于弱酸HX与强碱盐（NaX式）的混合溶液中，当c（H+）＞c（OH－）时，以HX的电离为主；
当c（H+）＜c（OH－）时，以X－的水解为主。对于弱碱ROH与强酸盐（RCl式）的混合溶液中，情况则相反。

2.运用盐溶液中的以上三种关系进行综合分析判断，得出正确结论。

（三）、例题分析

【例题1】将相同物质的量浓度的某弱酸HX溶液与NaX溶液等体积混合，测得混合后溶液中c（Na+）＞c（X－），则下列关系错误的是（    ）。

A.c（H+）＞c（OH－）              B.c（HX）＜c（X－）

C.c（X－）＋c（HX）＝2 c（Na+）    D.c（HX）＋c（H+）＝c（Na+）＋c（OH－）

【解析】以HX的电离为主，则c（H+）＞c（OH－）；以X－的水解为主，则
c（H+）＜c（OH－）。现有：（1）已知条件c（Na＋）＞c（X－）；
（2）电荷守恒c（Na+）＋c（H+）＝c（X－）＋c（OH－）；
（3）物料守恒2 c（Na+）＝c（X－）＋c（HX）。由（1）和（2）可知一定有
c（H+）＜c（OH－），所以应考虑X－的水解，故选项A和B错，由（3）可知C对，由（2）和（3）二式合并得D，故D对。

答案：A和B

【例题2】相同温度下，等体积物质的量都为0.1 mol/L的KCl和CH3COOK溶液的两种溶液中，离子总数相比较（    ）。

A.前者多      B.一样多      C.后者多      D.无法判断

【解析】  错误的分析：（1）CH3COO－因水解而减少，选A。（2）因有下列水解平衡：
     CH3COO－＋H2O   CH3COOH   ＋  OH－，发生水解的CH3COO－与生成的OH－个数相等，选B。

正确分析：根据电荷守在KCl和CH3COOK溶液中分别有：

c（Na+）＋c（H+）＝c（Cl－）＋c（OH－），
   c（Na+）＋c（H+）＝c（CH3COO－ ）＋ c（OH－）。两溶液中的c（Na+）相等，而由于CH3COO－的水解，便溶液呈碱性，导致
c（H+）前者比后者大，所以有c（Cl－）＋c（OH－）＞c（CH3COO－）＋c（OH－）故选A。

四、能力培养

1.已知某溶液中有四种离子：X+、Y－、H+、OH－，下列分析结果肯定错误的是（  ）

A.c（Y－）＞c（X+）＞c（H+）＞c（OH－）

B.c（X+）＞c（Y－）＞c（OH－）＞c（H+）

C.c（H+）＞c（Y－）＞c（X+）＞c（OH－）

D.c（OH－）＞c（X+）＞c（H+）＞c（Y－）

2.在Na2S溶液中存在的下列关系不正确的是（  ）

A.c（Na+）＝2c（S2－）＋2c（HS－）＋2c（H2S）

B.c（Na+）＋c（H+）＝2c（OH－）＋c（HS－）＋c（S2－）

C.c（OH－）＝c（H+）＋c（HS－）＋2c（H2S）

D.c（Na+）＞c（S2－）＞c（OH－）＞c（HS－）

3.已知某温度下0.1 mol/L的NaHB强电解质溶液中c（H＋）＞c（OH－），则下列关系式中一定正确的是（    ）。

A.c（Na+）＝c（HB－）＋2c（B2－）＋c（OH－）

B. c（Na+）＝0.1 mol/L≥c（B2－）

C.c（H+）·c（OH－）＝10－14                 

D.溶液的pH＝1

4.物质的量浓度相同（0.2 mol/L）的弱酸HX与NaX溶液等体积混合，溶液中微粒浓度关系错误的是（   ）。

A.c（Na+）＋c（H+）＝c（X－）＋c（OH－）    B.c（HX）＋c（X－）＝2c（Na+）

C.若混合溶液呈酸性：则c（X－）＞c（Na+）＞c（HX）＞c（H+）＞c（OH－）

D.若混合溶液呈碱性：则c（Na+）＞c（HX）＞c（X－）＞c（OH－）＞c（H+）

5、相同条件下，等体积、等物质的量浓度的NaNO3和NaHCO3两份溶液中，阴离子总数相比较（    ）。

A.前者多    B.一样多    C.后者多    D.无法判断

【解析】

1.  由电荷守恒可知：c（H+）＋c（X+）＝c（OH－）＋c（Y－），所以C是不可能的。

答案：C

2.Na2S溶液中存在着S2－、HS－两种离子的水解平衡和水的电离平衡，同时还存在两个守恒关系：（1）电荷守恒：
c（Na+）＋c（H+）＝2 c（S2－）＋c（HS－）＋c（OH－），

（2）物料守恒：c（Na+）＝2c（S2－）＋2c（HS－）＋2c（H2S）。将（1）和（2）两式相减得C，又因水解程度小，故A、C、D正确。

答案：B

3.在NaHB溶液中由于c（H+）＞c（OH－），所以是HB－的电离为主，HB－可能部分电离，也可能完全电离，故D错；由电荷守恒可知A错；因某温度不一定是常温，故C错；根据物料守恒B对。

答案：B 

4.在HX与NaX的混合液中，根据电荷守恒A对；根据物料守恒B对；若混合液呈酸性，应以HX的电离为主，C对；若混合液呈碱性，应以X－的水解为主，但水解程度不大，有c（HX）＞c（Na+）＞c（X－）＞c（OH－）＞c（H+），故D错。

答案：D

5.在NaNO3和NaHCO3两溶液中，根据电荷守恒分别有下列等式：

（1）c（Na+）＋c（H+）＝c（NO3-）＋c（OH－），

（2）c（Na+）＋c（H+）＝2c（CO32- ）＋c（HCO3- ）＋c（OH－）

因两溶液中的c（Na+）相同，而由于HCO3- 的水解，使前者的c（H+）大于后者，所以有
c（NO3- ）＋c（OH－）＞2c（CO32- ）＋c（HCO3- ）＋c（OH－）＞c（CO32- ）＋c（HCO3-）＋c（OH－）。

答案：A

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