專題9溶液中的離子反應

2022-12-26 08:57:03 字數 4400 閱讀 8236

考點一[記牢主幹知識]

1.弱電解質的電離平衡

(1)電離平衡的建立

在一定溫度下,當弱電解質在水溶液中電離達到最大程度時,弱電解質分子電離成離子的速率與離子結合成弱電解質分子的速率相等,溶液中各分子和離子的濃度都不再發生變化,達到了電離平衡狀態。

(2)電離平衡的特徵

(3)影響電離平衡的外界條件

①溫度:公升高溫度,電離平衡向右移動,電離程度增大。

②濃度:稀釋溶液,電離平衡向右移動,電離程度增大。

③相同離子:加入與弱電解質具有相同離子的強電解質,電離平衡向左移動,電離程度減小。

④加入能與離子反應的物質:電離平衡向右移動,電離程度增大。

2.電離常數

(1)表示式

①一元弱酸ha的電離常數:根據ha h++a-,可表示為ka=。

②一元弱鹼boh的電離常數:根據boh b++oh-,可表示為kb=。

(2)意義:相同條件下,k值越大,表示該弱電解質越易電離,所對應的酸性或鹼性相對越強。

(3)特點:電離常數只與溫度有關,與電解質的濃度、酸鹼性無關,由於電離過程是吸熱的,故溫度公升高,k增大。多元弱酸是分步電離的,各級電離常數的大小關係是k1k2……,所以其酸性主要決定於第一步電離。

(4)影響因素

3.電離度(α)

α=×100%

一般情況下,弱電解質濃度越大,電離度越小,弱電解質濃度越小,電離度越大。

[練通基礎小題]

一、基礎知識全面練

1.判斷正誤(正確的打「√」,錯誤的打「×」)。

(1)agcl的水溶液不導電,而ch3cooh的水溶液能導電,故agcl是弱電解質,ch3cooh是強電解質(×)

(2)由0.1 mol·l-1氨水的ph為11,可知溶液中存在nh3·h2o nh+oh-(√)

(3)為確定某酸h2a是強酸還是弱酸,可測naha溶液的ph。若ph>7,則h2a是弱酸;若ph<7,則h2a是強酸(×)

(4)弱電解質在溶液裡達到電離平衡時,分子的濃度和離子的濃度一定相等(×)

(5)h2co3的電離常數表示式:ka=(×)

(6)電離常數可以表示弱電解質的相對強弱(√)

(7)電離常數只與溫度有關,與濃度無關(√)

(8)電離常數大的酸溶液中的c(h+)一定比電離常數小的酸溶液中的c(h+)大(×)

2.下表是幾種常見弱酸的電離常數(25 ℃)

回答下列問題:

(1)k只與溫度有關,當溫度公升高時,k值________(填「增大」「減小」或「不變」)。

(2)在溫度相同時,各弱酸的k值不同,那麼k值的大小與酸性的相對強弱有何關係

(3)若把ch3cooh、h2co3、hco、h2s、hs-、h3po4、h2po、hpo都看作是酸,其中酸性最強的是________,最弱的是________。

(4)多元弱酸是分步電離的,每一步都有相應的電離常數,對於同一種多元弱酸的k1、k2、k3之間存在著數量上的規律是k1∶k2∶k3≈1∶105∶1010,產生此規律的原因是

答案:(1)增大

(2)相同溫度下k值越大,對應酸的酸性越強

(3)h3po4 hs-

(4)上一級電離出的h+對下一級電離有抑制作用

二、常考題點分組練

題點(一) 弱電解質電離平衡的移動

1.下列說法正確的是(  )

a.(2015·全國卷ⅰ)2 l 0.5 mol·l-1的亞硫酸溶液中含有的h+離子數為2na

b.(2013·江蘇高考)ch3cooh溶液加水稀釋後,溶液中的值減小

c.(2012·重慶高考)稀醋酸加水稀釋,醋酸電離程度增大,溶液的ph減小

d.(2012·浙江高考)常溫下,將ph=3的醋酸溶液稀釋到原體積的10倍後,溶液的ph=4

解析:選b h2so3為弱酸,不能完全電離,a錯;加水稀釋時,電離平衡ch3cooh ch3coo-+h+向正向移動,溶液中n(ch3cooh)減小,而n(ch3coo-)增大,故的值減小,醋酸的電離程度增大,但c(h+)減小,ph增大,b正確,c錯誤;因稀釋過程中ch3cooh又電離出部分h+,故稀釋到原體積的10倍後,溶液的ph大於3,小於4,d錯。

2.將濃度為 0.1 mol·l-1 hf溶液加水不斷稀釋,下列各量始終保持增大的是(  )

a.c(hb.ka(hf)

c. d.

解析:選d 在0.1 mol·l-1 hf 溶液中存在如下電離平衡:

hf h++f-,加水稀釋,平衡向右移動,但c(h+)減小;選項b, 電離平衡常數與濃度無關,其數值在稀釋過程中不變;選項c,加水後,平衡右移,n(f-)、n(h+)都增大,但由於水電離產生的n(h+)也增大,故c項比值減小;選項d,變形後得,稀釋過程中c(f-)逐漸減小,故其比值始終保持增大。

[探規尋律]

平衡移動引起結果變化的判斷方法

電離平衡屬於動態平衡,當外界條件改變時,弱電解質的電離平衡會發生移動,平衡移動遵循勒夏特列原理。

題點(二) 電離常數的影響因素及其應用

3.下列關於電離常數的說法正確的是(  )

a.電離常數隨著弱電解質濃度的增大而增大

b.ch3cooh的電離常數表示式為ka=

c.電離常數只受溫度影響,與濃度無關

d.向ch3cooh溶液中加入少量ch3coona固體,電離常數減小

解析:選c a.電離常數與弱電解質濃度無關,只與電解質本身的強弱和所處溫度有關,錯誤。b.

電離常數是弱電解質達到電離平衡時,電離產生的離子濃度的乘積與未電離的電解質分子的濃度之比。因此ch3cooh的電離常數表示式為ka=,錯誤。c.

電離需要吸收能量,所以電離常數只受溫度影響,與濃度無關,正確。d.向ch3cooh溶液中加入少量ch3coona固體,電離平衡逆向移動,c(h+)減小,c(ch3coo-)增大,但是電離常數不變,錯誤。

4.相同溫度下,根據三種酸的電離常數,下列判斷正確的是(  )

a.三種酸的強弱關係:hx>hy>hz

b.反應hz+y-===hy+z-能夠發生

c.相同溫度下,0.1 mol·l-1的nax、nay、naz溶液,naz溶液ph最大

d.相同溫度下,1 mol·l-1 hx溶液的電離常數大於0.1 mol·l-1 hx

解析:選b 表中電離常數大小關係:1×10-2>9×10-6>9×10-7,所以酸性排序為hz>hy>hx,可知a、c不正確。電離常數只與溫度有關,與濃度無關,d不正確。

5.(2016·佳木斯模擬)下列關於一定溫度、一定濃度的氨水的說法正確的是(  )

a.nh3·h2o的電離達到平衡的標誌是溶液呈電中性

b.是個常數

c.氨水促進了水的電離

d.c(nh)+c(h+)=c(nh3·h2o)+c(oh-)

解析:選b 溶液在任何情況下均呈電中性,a項錯誤;設nh3·h2o的電離常數為kb,則

kb=,而kw=c(h+)·c(oh-),兩式相比得=,因為kb、kw為常數,故為常數,b項正確;nh3·h2o電離出oh-,抑制了水的電離,c項錯誤;根據溶液中的電荷守恆可知c(nh)+c(h+)=c(oh-),d項錯誤。

電離常數的4大應用

(1)判斷弱酸(或弱鹼)的相對強弱,電離常數越大,酸性(或鹼性)越強。

(2)判斷鹽溶液的酸性(或鹼性)強弱,電離常數越大,對應的鹽水解程度越小,鹼性(或酸性)越弱。

(3)判斷復分解反應能否發生,一般符合 「強酸制弱酸」規律。

(4)判斷微粒濃度比值的變化。

弱電解質加水稀釋時,能促進弱電解質的電離,溶液中離子和分子的濃度會發生相應的變化,但電離常數不變,考題中經常利用電離常數來判斷溶液中微粒濃度比值的變化情況。

如:0.1 mol·l-1 ch3cooh溶液中加水稀釋,==,加水稀釋時,c(h+)減小,k值不變,則增大。

題點(三) 有關電離常數的定量計算

6.已知室溫時,0.1 mol·l-1某一元酸ha在水中有0.1%發生電離,下列敘述錯誤的是(  )

a.該溶液的ph=4

b.公升高溫度,溶液的ph增大

c.此酸的電離常數約為1×10-7

d.由ha電離出的c(h+)約為水電離出的c(h+)的106倍

解析:選b c(h+)=0.1%×0.1 mol·l-1=10-4 mol·l-1,

ph=4;因ha在水中有電離平衡,公升高溫度促進平衡向電離的方向移動,c(h+)將增大,ph會減小;c選項可由電離常數表示式算出ka==1×10-7;c(h+)=10-4 mol·l-1,所以水電離出的c(h+)=10-10 mol·l-1,前者是後者的106倍。

7.碳氫化合物完全燃燒生成co2和h2o。常溫常壓下,空氣中的co2溶於水,達到平衡時,溶液的ph=5.60,c(h2co3)=1.

5×10-5mol·l-1。若忽略水的電離及h2co3的第二級電離,則h2co3 hco+h+的電離常數k1已知:10-5.

60=2.5×10-6)。

解析:h2co3 h++hco

k1===4.2×10-7。

答案:4.2×10-7

有關電離常數計算的兩種型別(以弱酸hx為例)

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