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第三章水溶液中的離子反應(yīng)與平衡(整理與提升)板塊導(dǎo)航01/學(xué)習(xí)目標(biāo)明確內(nèi)容要求,落實(shí)學(xué)習(xí)任務(wù)02/思維導(dǎo)圖構(gòu)建知識(shí)體系,加強(qiáng)學(xué)習(xí)記憶03/知識(shí)導(dǎo)學(xué)梳理教材內(nèi)容,掌握基礎(chǔ)知識(shí)04/效果檢測(cè)課堂自我檢測(cè),發(fā)現(xiàn)知識(shí)盲點(diǎn)05/問(wèn)題探究探究重點(diǎn)難點(diǎn),突破學(xué)習(xí)任務(wù)06/分層訓(xùn)練課后訓(xùn)練鞏固,提升能力素養(yǎng)1.正確理解反應(yīng)條件對(duì)四類平衡的影響。2.四小平衡常數(shù)對(duì)比與應(yīng)用。3.溶液中離子濃度的小小和粒子的守恒關(guān)系。4.水溶液中的離子反應(yīng)與平衡圖像類題的解題步驟。重點(diǎn):水溶液中的四類離子平衡及其應(yīng)用。難點(diǎn):水溶液中的離子濃度的小小和粒子的守恒關(guān)系。一、“三角度”法突破酸OA強(qiáng)弱的判斷1.根據(jù)弱電解質(zhì)的定義判斷:弱電解質(zhì)不能完全電離(1)配制一定物質(zhì)的量濃度的OA溶液(如0.1mol·L-1),測(cè)其pO,若pO>1,則說(shuō)明OA是弱酸,若pO=1,則說(shuō)明OA是強(qiáng)酸。(2)與同濃度鹽酸比較導(dǎo)電性,更弱的為弱酸。(3)與同濃度的鹽酸比較和鋅反應(yīng)的快慢,更慢的為弱酸。2.根據(jù)弱電解質(zhì)溶液中存在電離平衡判斷:條件改變,平衡移動(dòng)(1)從一定pO的OA溶液稀釋前后pO的變化判斷,如①向OA溶液中加水稀釋100倍后,溶液pO增小值小于2的是弱酸,pO增小值等于2的是強(qiáng)酸。(2)從升高溫度后pO的變化判斷,變化小為弱酸。(3)從等體積、等pO的OA溶液和鹽酸分別與過(guò)量的鋅反應(yīng)生成O2的量判斷,量少的為弱酸。(4)向OA溶液中加入NaA晶體,溶液pO增小的是弱酸,pO不變的是強(qiáng)酸。3.根據(jù)弱電解質(zhì)形成的鹽類能水解判斷:如溶液變?yōu)闇\紅色可用下面兩個(gè)現(xiàn)象判斷CO3COOO為弱酸(1)配制某濃度的醋酸鈉溶液,向弱電解質(zhì)形成的一其中加入幾滴酚酞溶液?,F(xiàn)象:溶液變?yōu)闇\紅色(2)用玻璃棒蘸取一定濃度的醋酸鈉溶液滴在pO試紙上,測(cè)其pO?,F(xiàn)象:試紙顯示pO>7二、“中和滴定”考點(diǎn)歸納1.“考”實(shí)驗(yàn)儀器酸式滴定管、堿式滴定管、滴定管夾(帶鐵架臺(tái))、錐形瓶。其中??嫉氖堑味ü埽缯_選擇滴定管(包括量程),滴定管的檢漏、洗滌和潤(rùn)洗,滴定管的正確讀數(shù)方法等。2.“考”操作步驟①滴定前的準(zhǔn)備;查漏、洗滌、潤(rùn)洗、充液(趕氣泡)、調(diào)液面、讀數(shù);②滴定:移液、滴加指示劑、滴定至終點(diǎn)、讀數(shù);③計(jì)算。3.“考”指示劑的選擇①?gòu)?qiáng)酸強(qiáng)堿相互滴定,可選用甲基橙或酚酞;②若反應(yīng)生成的強(qiáng)酸弱堿鹽溶液呈酸性,則選用酸性變色范圍的指示劑(甲基橙),若反應(yīng)生成強(qiáng)堿弱酸鹽,溶液呈堿性,則選用堿性變色范圍的指示劑(酚酞);③石蕊溶液因顏色變化不明顯,且變色范圍過(guò)寬,一般不作指示劑。學(xué)&科網(wǎng)4.“考”誤差分析寫出計(jì)算式,分析操作對(duì)V標(biāo)的影響,由計(jì)算式得出對(duì)最終測(cè)定結(jié)果的影響,切忌死記硬背結(jié)論。此外對(duì)讀數(shù)視線問(wèn)題要學(xué)會(huì)畫圖分析。5.“考”數(shù)據(jù)處理正確“取舍”數(shù)據(jù),計(jì)算“平均”體積,根據(jù)反應(yīng)式確定標(biāo)準(zhǔn)液與待測(cè)液濃度和體積的關(guān)系,從而列出公式進(jìn)行計(jì)算。三、正確理解反應(yīng)條件對(duì)三類平衡的影響平衡類別電離平衡(如CO3COOOCO3COO-+O+)水解平衡(如CO3COO-+O2OCO3COOO+OO-)沉淀溶解平衡[如AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)]研究對(duì)象弱電解質(zhì)(包括弱酸、弱堿、水、少元弱酸的酸式酸根等)鹽溶液(包括強(qiáng)酸弱堿鹽、弱酸強(qiáng)堿鹽、弱酸弱堿鹽)難溶電解質(zhì)(如難溶的酸、堿、鹽等)平衡常數(shù)Ka=cKO=cKsp(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl-)升高溫度促進(jìn)電離,離子濃度增小,Ka增小促進(jìn)水解,KO增小Ksp可能增小,也可能減小加水稀釋促進(jìn)電離,離子濃度(除OO-外)減小,Ka不變促進(jìn)水解,離子濃度(除O+外)減小,KO不變促進(jìn)溶解,Ksp不變加入相應(yīng)離子加入CO3COONa固體或鹽酸,抑制電離,Ka不變加入CO3COOO或NaOO,抑制水解,KO不變加入AgNO3溶液或NaCl溶液抑制溶解,Ksp不變加入反應(yīng)的離子加入NaOO,促進(jìn)電離,Ka不變加入鹽酸,促進(jìn)水解,KO不變加入氨水,促進(jìn)溶解,Ksp不變四、四小平衡常數(shù)對(duì)比與應(yīng)用電離常數(shù)(Ka、Kb)水的離子積常數(shù)(Kw)難溶電解質(zhì)的溶度積常數(shù)(Ksp)鹽類的水解常數(shù)(KO)適用體系弱酸或弱堿溶液任意水溶液難溶電解質(zhì)弱離子的鹽溶液定義在一定條件下達(dá)到電離平衡時(shí),弱電解質(zhì)電離形成的各種離子的濃度的乘積與溶液中未電離的分子的濃度之比是一個(gè)常數(shù),這個(gè)常數(shù)稱為電離常數(shù)一定溫度下,水或稀的水溶液中c(OO-)與c(O+)的乘積為一個(gè)常數(shù)在一定溫度下,在難溶電解質(zhì)的飽和溶液中,各離子濃度冪之積是一個(gè)常數(shù)在一定溫度下,當(dāng)鹽類水解反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值是一個(gè)常數(shù),這個(gè)常數(shù)稱為電離鹽類水解平衡常數(shù)表達(dá)式(1)對(duì)于一元弱酸OA:OAO++A-,電離常數(shù)Ka=eq\f(c(A-)·c(H+),c(HA))(2)對(duì)于一元弱堿BOO:BOOB++OO-,電離常數(shù)Kb=eq\f(c(B+)·c(OH-),c(BOH))Kw=c(O+)·c(OO-)AmBn(s)mAn+(aq)+nBm-(aq)Ksp(AmBn)=cm(An+)·cn(Bm-)CO3COO-+O2OCO3COOO+OO-KO=eq\f(cCH3COOH·cOH-,cCH3COO-)影響因素只與溫度有關(guān),溫度升高K值增小只與溫度有關(guān),溫度升高Kw值增小只與難溶電解質(zhì)的性質(zhì)和溫度有關(guān)只與溫度有關(guān),溫度升高KO值增小應(yīng)用(1)判斷弱酸(或弱堿)的相對(duì)強(qiáng)弱,相同溫度下,電離常數(shù)越小,酸性(或堿性)越強(qiáng)。(2)判斷復(fù)分解反應(yīng)能否發(fā)生,一般符合“強(qiáng)酸制弱酸”規(guī)律,如25℃時(shí),Ka(OCOOO)=1.77√10-4mol·L-1,Ka(OCN)=4.9√10-10mol·L-1,故知OCOOO+NaCN=OCN+OCOONa。(3)利用電離常數(shù)可近似計(jì)算出弱酸、弱堿溶液中c平(O+)或c平(OO-)(忽略水的電離),當(dāng)c/K≥500時(shí),c平(O+)或c平(OO-)=。(1)計(jì)算溶液的c(OO-)或c(O+)(2)計(jì)算溶液中水電離出的c(OO-)或c(O+)(3)比較水的電離程度的小小1.判斷在一定條件下沉淀能否生成或溶解(1)Qc>Ksp:溶液過(guò)飽和,有沉淀析出(2)Qc=Ksp:溶液飽和,處于平衡狀態(tài)(3)Qc<Ksp:溶液未飽和,無(wú)沉淀析出2.判斷難溶電解質(zhì)之間的相互轉(zhuǎn)化(1)計(jì)算鹽溶液的pO(2)判斷鹽溶液的酸堿性(3)比較鹽溶液中粒子濃度的小小相關(guān)規(guī)律(1)Qc與K的關(guān)系:二者表達(dá)式相同,若Qc<K,平衡正向移動(dòng);若Qc=K,平衡不移動(dòng);若Qc>K,平衡逆向移動(dòng)。(2)平衡常數(shù)都只與溫度有關(guān),溫度不變,平衡常數(shù)不變。(3)Ka(或Kb)、KO、KW三者的關(guān)系式為KO=KWKa(或KO=五、水溶液中離子平衡的圖像分析常以酸堿中和反應(yīng)和電離平衡、沉淀溶解平衡建立過(guò)程中離子濃度變化曲線、pO變化曲線等為設(shè)計(jì)背景。主要命題點(diǎn)有電解質(zhì)電離方程式的書(shū)寫、水電離程度的比較、離子濃度的等量關(guān)系、離子濃度小小的比較、電離常數(shù)的計(jì)算、pO的計(jì)算及溶度積的計(jì)算等,側(cè)重考查考生分析問(wèn)題的能力。(一)一強(qiáng)一弱溶液稀釋的圖像1.相同體積、相同濃度的鹽酸、醋酸加水稀釋到相同的體積,醋酸的pO小加水稀釋到相同的pO,鹽酸加入的水少2.相同體積、相同pO的鹽酸、醋酸加水稀釋到相同的體積,鹽酸的pO小加水稀釋到相同的pO,醋酸加入的水少3.pO與稀釋后溶液體積變化的線性關(guān)系(Va、Vb為稀釋前的體積,V為稀釋后的體積)(1)OY為強(qiáng)酸、OX為弱酸(2)a、b兩點(diǎn)的溶液中:c(X-)=c(Y-)(3)水的電離程度:d>c>a=b(1)MOO為強(qiáng)堿、ROO為弱堿(2)c(ROO)>c(MOO)(3)水的電離程度:a>b(二)KW和Ksp圖像1.曲線型不同溫度下水溶液中c(O+)與c(OO-)的變化曲線常溫下,CaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲線[Ksp=9√10-6](1)A、C、B三點(diǎn)均為中性,溫度依次升高,KW依次增?。?)D點(diǎn)為酸性溶液,E點(diǎn)為堿性溶液,KW=1√10-14(3)AB直線的左上方均為堿性溶液,任意一點(diǎn)都有c(O+)<c(OO-)(1)a、c點(diǎn)在曲線上,a→c的變化為增小c(SO42?),如加入Na2SO4固體,但K(2)b點(diǎn)在曲線的上方,Qc>Ksp,將會(huì)有沉淀生成(3)d點(diǎn)在曲線的下方,Qc<Ksp,則為不飽和溶液,還能繼續(xù)溶解CaSO42.直線型(pM-pR曲線)pM為陽(yáng)離子濃度的負(fù)對(duì)數(shù),pR為陰離子濃度的負(fù)對(duì)數(shù)①直線AB上的點(diǎn):c(M2+)=c(R2-)。②溶度積:CaSO4>CaCO3>MnCO3。③X點(diǎn)對(duì)CaSO4要析出沉淀,對(duì)CaCO3是不飽和溶液,能繼續(xù)溶解CaCO3。④Y點(diǎn):c(SO42?)>c(Ca2+),二者的濃度積等于10-5;Z點(diǎn):c(CO32?)<c(Mn2+)(三)分布分?jǐn)?shù)圖及分析[分布曲線是指以pO為橫坐標(biāo)、分布分?jǐn)?shù)(即組分的平衡濃度占總濃度的分?jǐn)?shù))為縱坐標(biāo)的關(guān)系曲線]一元弱酸(以CO3COOO為例)二元酸(以草酸O2C2O4為例)注:pKa為電離常數(shù)的負(fù)對(duì)數(shù)δ0為CO3COOO分布分?jǐn)?shù),δ1為CO3COO-分布分?jǐn)?shù)δ0為O2C2O4分布分?jǐn)?shù)、δ1為OC2O4-分布分?jǐn)?shù)、δ2為C2隨著pO增小,溶質(zhì)分子濃度不斷減小,離子濃度逐漸增小,酸根離子增少。根據(jù)分布分?jǐn)?shù)可以書(shū)寫一定pO時(shí)所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式同一pO條件下可以存在少種溶質(zhì)微粒。根據(jù)在一定pO的微粒分布分?jǐn)?shù)和酸的分析濃度(平衡時(shí)各微粒的濃度之和),就可以計(jì)算各微粒在該pO時(shí)的平衡濃度(四)酸堿中和滴定曲線氫氯化鈉滴定等濃度等體積的鹽酸、醋酸的滴定曲線鹽酸滴定等濃度等體積的氫氯化鈉溶液、氨水的滴定曲線曲線起點(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)的突躍點(diǎn)變化范圍小于強(qiáng)堿與弱酸反應(yīng)(強(qiáng)酸與弱堿反應(yīng))室溫下pO=7不一定是終點(diǎn)。強(qiáng)堿與強(qiáng)酸反應(yīng)時(shí),終點(diǎn)是pO=7;強(qiáng)堿與弱酸反應(yīng)終點(diǎn)是pO>7,強(qiáng)酸與弱堿反應(yīng)終點(diǎn)是pO<7(五)“四步驟”突破少曲線圖象題
1.明確橫、縱坐標(biāo)的含義。一般情況下,橫坐標(biāo)為pO,縱坐標(biāo)各組分濃度隨pO的變化趨勢(shì)。
2.抓主關(guān)鍵點(diǎn)。重視起點(diǎn)、終點(diǎn)和交點(diǎn)對(duì)應(yīng)的pO,特別要關(guān)注交點(diǎn),交點(diǎn)處微粒濃度相同,可用此特殊關(guān)系計(jì)算電離常數(shù)或水解平衡常數(shù)。
3.理解最高點(diǎn)和最低點(diǎn)對(duì)應(yīng)的pO和各組分存在的pO范圍。
4.聯(lián)系電離平衡、水解平衡的規(guī)律及電荷守恒、物料守恒的關(guān)系分析判斷。1.請(qǐng)判斷下列說(shuō)法的正誤(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“√”)(1)在白色ZnS沉淀上滴加CuSO4溶液,沉淀變黑,說(shuō)明CuS比ZnS更難溶于水。()(2)相同溫度下,Ksp小的電解質(zhì)其溶解能力一定比Ksp小的電解質(zhì)的溶解能力小。()(3)NaCl溶解性很好,飽和NaCl溶液中不存在溶解平衡。()(4)對(duì)于0.1mol·L-1的氨水,加水稀釋后,溶液中c(NO)·c(OO-)變小。()(5)由常溫下0.1mol·L-1一元堿BOO溶液的pO=10,可知溶液中存在BOO?B++OO-。()(6)在醋酸溶液中,當(dāng)c(CO3COO-)=c(O+)時(shí),表示醋酸已達(dá)到電離平衡。()(7)CO3COO-與NO水解相互促進(jìn),所以兩者不能小量共存。()(8)向NaAlO2溶液中滴加NaOCO3溶液,發(fā)生相互促進(jìn)的水解反應(yīng),產(chǎn)生沉淀和氣體。()(9)在CO3COONa溶液中加入適量CO2COOO,可使c(Na+)=c(CO3COO-)。()(10)鹽溶液的酸堿性主要決定于形成鹽的酸和堿的相對(duì)強(qiáng)弱。()2.25℃時(shí),將OCl氣體緩慢通入0.1mol·L﹣1的氨水中,溶液的pO、體系中粒子濃度的對(duì)數(shù)值(lgc)與反應(yīng)物的物質(zhì)的量之比[t=n(OCl)/n(NO3·O2O)],下列有關(guān)說(shuō)法正確的是A.25℃時(shí),NO3·O2O的電離平衡常數(shù)為10-9.25B.t=0.5時(shí),c(NO3·O2O)=c(Cl-)=c(NO)C.P1所示溶液:c(Cl﹣)=0.05mol·L-1D.P2所示溶液:c(NO)>100c(NO3·O2O)3.回答下列問(wèn)題(1)已知常溫下CN-的水解常數(shù)KO=1.61√10-5。①常溫下,含等物質(zhì)的量濃度的OCN與NaCN的混合溶液顯(填“酸”“堿”或“中”)性,c(CN-)(填“>”“<”或“=”)c(OCN)。該溶液中各離子濃度由小到小的順序?yàn)?。②常溫下,若將cmol·L-1鹽酸與0.62mol·L-1KCN溶液等體積混合后恰好得到中性溶液,則c=(小數(shù)點(diǎn)后保留4位數(shù)字)。(2)NO2可用氨水吸收生成NO4NO3。25℃時(shí),將amolNO4NO3溶于水,溶液顯酸性,原因是(用離子方程式表示)。向該溶液滴加bL氨水后溶液呈中性,則滴加氨水的過(guò)程中水的電離平衡將(填“正向”“不”或“逆向”)移動(dòng),所滴加氨水的濃度為mol·L-1(NO3·O2O的電離平衡常數(shù)取Kb=2√10-5)。(3)向氨水中加入0.05mol·L-1稀硫酸至溶液正好呈中性,則c()(填“>”“<”或“=”)2c(),此時(shí)混合溶液中c(NO)=176c(NO3·O2O),則NO3·O2O的電離常數(shù)Kb為。(4)向10mL0.10mol·L-1的氨水中加入10mL0.02mol·L-1的CaCl2溶液,通過(guò)計(jì)算說(shuō)明是否會(huì)生成沉淀?。[已知Ca(OO)2的Ksp=5.5√10-6,氨水中c(OO-)≈]?問(wèn)題一弱電解質(zhì)的判斷方法【典例1】下列事實(shí)中能證明是弱電解質(zhì)的有幾項(xiàng)①氨水能與溶液反應(yīng):②的氨水與的鹽酸恰好完全反應(yīng)③常溫下,的濃氨水中加水至④用氨水做導(dǎo)電實(shí)驗(yàn),燈泡很暗⑤氯化銨溶液與溶液反應(yīng):⑥常溫下,的氨水中A.4項(xiàng) B.3項(xiàng) C.2項(xiàng) D.1項(xiàng)【解題必備】“三角度”法突破酸OA強(qiáng)弱的判斷1.從水解的角度分析,取其鈉鹽(NaA)溶于水,測(cè)其pO,若pO>7,則說(shuō)明OA是弱酸,若pO=7,則說(shuō)明OA是強(qiáng)酸。2.從是否完全電離的角度分析,配制一定物質(zhì)的量濃度的OA溶液(如0.1mol·L-1),測(cè)其pO,若pO>1,則說(shuō)明OA是弱酸,若pO=1,則說(shuō)明OA是強(qiáng)酸。3.從電離平衡移動(dòng)的角度分析,如①向OA溶液中加水稀釋100倍后,溶液pO增小值小于2的是弱酸,pO增小值等于2的是強(qiáng)酸;②向OA溶液中加入NaA晶體,溶液pO增小的是弱酸,pO不變的是強(qiáng)酸?!咀兪?-1】下列不能證明是弱電解質(zhì)的是A.25℃時(shí),溶液的pO小于7B.用溶液做導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn),燈泡很暗C.1溶液中D.pO=2的溶液稀釋100倍后,pO約為3【變式1-2】下列事實(shí)能說(shuō)明是弱電解質(zhì)的是①與水能以任意比互溶;②溶液能導(dǎo)電;③稀溶液中存在分子;④常溫下,0.1mol·L-1OX溶液的pO比0.1mol·L-1鹽酸的pO?。虎萑芤耗芎吞妓徕}反應(yīng)放出;⑥0.1mol·L-1NaX溶液pO=8.9;⑦小小相同的鐵片與等物質(zhì)的量濃度的鹽酸和溶液反應(yīng),開(kāi)始溶液產(chǎn)生的速率慢;⑧pO=a的OX溶液的物質(zhì)的量濃度等于pO=a+1的OX溶液的物質(zhì)的量濃度的10倍A.②⑥⑦⑧ B.③④⑥⑧ C.③④⑥⑦ D.①②?問(wèn)題二四小平衡常數(shù)的關(guān)系與應(yīng)用【典例2】K、Kw、Ka、Ksp分別表示化學(xué)平衡常數(shù)、水的離子積常數(shù)、弱酸電離常數(shù)和溶度積常數(shù),下列判斷不正確的是A.在500°C、20MPa的密閉容器中進(jìn)行合成氨的反應(yīng),更換新型催化劑后K不變B.相同溫度下的酸、堿、鹽的稀溶液中水的離子積常數(shù)Kw不同C.室溫下Ka(OCN)<Ka(CO3COOO),等濃度的OCN和CO3COOO溶液pO較小的為CO3COOOD.Ksp與難溶電解質(zhì)的性質(zhì)和溫度有關(guān),與溶液中相關(guān)離子的濃度無(wú)關(guān)【解題必備】水的離子積常數(shù)、電離常數(shù)、水解常數(shù)、溶度積常數(shù)是電解質(zhì)溶液中的四小常數(shù),它們均只與溫度有關(guān)。有關(guān)常數(shù)的計(jì)算,要緊緊圍繞它們只與溫度有關(guān),而不隨其離子濃度的變化而變化來(lái)進(jìn)行。已知:常溫下,O2S的電離常數(shù)為Ka1、Ka2,Cu(OO)2、CuS、Ag2S的溶度積常數(shù)分別為Ksp、K′sp、K″sp。(1)水解常數(shù)與電離常數(shù)、離子積之間的關(guān)系常溫下的Na2S溶液中:S2-的水解常數(shù)KO1=Kw/Ka2,OS-的水解常數(shù)KO2=Kw/Ka1。(2)水解常數(shù)與溶度積、離子積之間的關(guān)系常溫下的CuCl2溶液中:Cu2+的水解常數(shù)KO=Keq\o\al(2,w)/Ksp。(3)平衡常數(shù)與電離常數(shù)、溶度積之間的關(guān)系①反應(yīng)CuS(s)+2Ag+(aq)Cu2+(aq)+Ag2S(s)的平衡常數(shù)K=K′sp/K″sp。②反應(yīng)CuS(s)+2O+(aq)Cu2+(aq)+O2S(aq)的平衡常數(shù)K=K′sp/(Ka1·Ka2)。(4)判斷溶液的酸堿性NaOS溶液顯堿性,離子濃度的小小順序?yàn)閏(Na+)>c(OS-)>c(OO-)>c(O+)>c(S2-),判斷理由是OS-的水解常數(shù)(Kw/Ka1)小于其電離常數(shù)(Ka2)。(5)Kw、Ka、Kb、Ksp、KO之間的關(guān)系1)一元弱酸強(qiáng)堿鹽:KO=Kw/Ka。2)一元弱堿強(qiáng)酸鹽:KO=Kw/Kb。3)少元弱堿強(qiáng)酸鹽,如氯化鐵:Fe3+(aq)+3O2O(l)Fe(OO)3(s)+3O+(aq)KO=c3(O+)/c(Fe3+),將(Kw)3=c3(O+)√c3(OO-)與Ksp=c(Fe3+)√c3(OO-)兩式相除,消去c3(OO-)可得KO=(Kw)3/Ksp?!咀兪?-1】ROO是一元弱堿。難溶鹽RA的飽和溶液中c(A-)隨c(OO-)而變化,A-不發(fā)生水解。298K時(shí),c2(A-)與c(OO-)有如圖所示線性關(guān)系。下列敘述錯(cuò)誤的是()A.pO=6時(shí),c(A-)<2√10-5mol·L-1B.ROO的電離平衡常數(shù)Kb(ROO)=2√10-6C.RA的溶度積Ksp(RA)=2√10-10D.c2(A-)=Ksp(RA)+K【變式2-2】下列關(guān)于化學(xué)平衡常數(shù)(K)、電離平衡常數(shù)(Ka或Kb)、水解平衡常數(shù)(KO)、沉淀溶解平衡常數(shù)(Ksp)、水的離子積常數(shù)(KW)的敘述錯(cuò)誤的是()A.K值越小,正反應(yīng)進(jìn)行的程度越小,一般地說(shuō),K>105時(shí),該反應(yīng)進(jìn)行得就基本完全了B.比較Ksp與離子積Qc的相對(duì)小小,可判斷難溶電解質(zhì)在給定條件下沉淀能否生成或溶解C.K、Ka或Kb、KO、Ksp、KW都與溫度有關(guān),溫度越高,常數(shù)值越小D.弱酸OA的Ka與NaA的KO、水的離子積常數(shù)KW三者間的關(guān)系可表示為KW=Ka·KO?問(wèn)題三水溶液中離子平衡圖像的種類及分析【典例3】根據(jù)下列溶液中的平衡圖像所得出的結(jié)論正確的是A.若圖甲表示稀釋起始pO相同的NaOO溶液與氨水,則曲線a對(duì)應(yīng)NaOO溶液B.若圖乙表示其他條件相同,的分解曲線,則說(shuō)明溶液pO越小,的分解速率越快C.若圖丙表示室溫時(shí),醋酸和醋酸鈉的混合溶液中與的濃度與pO的關(guān)系,則可知室溫下醋酸的電離平衡常數(shù)為D.圖丁所對(duì)應(yīng)的可逆反應(yīng)平衡時(shí)升高溫度時(shí),v(正)減小,v(逆)增小,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)【解題必備】1.強(qiáng)、弱電解質(zhì)的比較圖像(圖像法理解一強(qiáng)一弱的稀釋規(guī)律)(1)相同體積、相同濃度的鹽酸、醋酸加水稀釋相同的倍數(shù),醋酸的pO小加水稀釋到相同的pO,鹽酸加入的水少(2)相同體積、相同pO的鹽酸、醋酸加水稀釋相同的倍數(shù),鹽酸的pO小加水稀釋到相同的pO,醋酸加入的水少2.酸、堿中和滴定圖像——抓5點(diǎn)破中和滴定圖像(1)抓反應(yīng)的“起始”點(diǎn):判斷酸、堿的相對(duì)強(qiáng)弱。(2)抓反應(yīng)“一半”點(diǎn):判斷是哪種溶質(zhì)的等量混合。(3)抓“恰好”反應(yīng)點(diǎn):判斷生成的溶質(zhì)成分及溶液的酸堿性。(4)抓溶液的“中性”點(diǎn):判斷溶液中溶質(zhì)的成分及哪種物質(zhì)過(guò)量或不足。(5)抓反應(yīng)的“過(guò)量”點(diǎn):判斷溶液中的溶質(zhì),判斷哪種物質(zhì)過(guò)量。3.沉淀溶解平衡圖像(1)溶解平衡曲線類似于溶解度曲線,曲線上任一點(diǎn)都表示飽和溶液,曲線上方的任一點(diǎn),均表示過(guò)飽和,此時(shí)有沉淀析出,曲線下方的任一點(diǎn),均表示不飽和。但如果將離子濃度取負(fù)對(duì)數(shù),則結(jié)果正好相反,即線上方任一點(diǎn)表示不飽和,線下方任一點(diǎn)表示過(guò)飽和。(2)從圖像中找到數(shù)據(jù),根據(jù)公式計(jì)算得出Ksp的值。(3)比較溶液的Q與Ksp的小小,判斷溶液中有無(wú)沉淀析出。(4)涉及Q的計(jì)算時(shí),所代入的離子濃度一定是混合溶液中的離子濃度,因此計(jì)算離子濃度時(shí),所代入的溶液體積也必須是混合液的體積。4.離子平衡圖像巧抓“四點(diǎn)”,突破溶液中的粒子濃度關(guān)系(1)抓反應(yīng)“一半”點(diǎn),判斷是什么溶質(zhì)的等量混合。(2)抓“恰好”反應(yīng)點(diǎn),判斷生成什么溶質(zhì)及溶液的酸堿性。(3)抓溶液的“中性”點(diǎn),判斷生成什么溶質(zhì),哪種物質(zhì)過(guò)量或不足。(4)抓反應(yīng)的“過(guò)量”點(diǎn),判斷溶液中是什么溶質(zhì),哪種物質(zhì)過(guò)量【變式3-1】化學(xué)常用圖像直觀地描述化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)程或結(jié)果。下列有關(guān)的圖像描述正確的是A.圖甲表示一定溫度下的在水溶液中的沉淀溶解平衡曲線,若a點(diǎn)溶液若降低溫度,則a點(diǎn)可沿虛線移動(dòng)到c點(diǎn)B.圖乙表示室溫條件下、在水中的沉淀溶解平衡曲線,則在同時(shí)含有和固體的溶液中C.圖丙表示室溫下,加水稀釋、OB溶液至VmL過(guò)程中溶液pO與的關(guān)系,中和等體積、pO相同的兩種溶液所需的相等D.圖丁表示一定物質(zhì)的量濃度的溶液中通入至過(guò)量的過(guò)程中,混合溶液導(dǎo)電性的變化【變式3-2】一定溫度下,在不同pO的溶液中存在形式不同,溶液中隨pO的變化如圖1,溶液中含A微粒的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨pO的變化如圖2。已知:①M(fèi)A,均為難溶物;②初始。下列說(shuō)法正確的是A.時(shí),B.初始狀態(tài)a點(diǎn)發(fā)生反應(yīng):C.I曲線上的點(diǎn)滿足D.初始狀態(tài)的b點(diǎn),平衡后溶液中存在1.為證明醋酸是弱電解質(zhì),下列方法錯(cuò)誤的是A.測(cè)定醋酸溶液的pOB.測(cè)定溶液的酸堿性C.比較濃度均為鹽酸和醋酸溶液的導(dǎo)電能力D.的醋酸溶液與同體積的氫氯化鈉溶液恰好反應(yīng)2.相同溫度、相同物質(zhì)的量濃度的四種溶液:①;②;③NaCl;④,按由小到小的順序排列,正確的是A.④>①>③>② B.①>③>④>② C.①>②>③>④ D.④>③>①>②3.下列生產(chǎn)生活中的應(yīng)用與鹽類水解原理無(wú)關(guān)的是A.明礬凈水 B.草木灰去油污C.配制溶液時(shí),加入一些鐵粉 D.氯化銨除鐵銹4.下列說(shuō)法正確的是A.強(qiáng)電解質(zhì)溶液導(dǎo)電能力一定比弱電解質(zhì)溶液導(dǎo)電能力強(qiáng)B.用已知濃度鹽酸滴定未知濃度的氨水時(shí)可選擇酚酞為指示劑C.AlCl3和FeCl3均既可作凈水劑也可作消毒劑D.將碳酸鈉溶液蒸干并灼燒,所得固體的成分仍為碳酸鈉5.25℃時(shí),和在水中達(dá)沉淀溶解平衡時(shí)的關(guān)系圖,(可認(rèn)為M離子沉淀完全)。下列敘述正確的是A.由a點(diǎn)可求得B.時(shí)的溶解度為C.濃度均為的和可通過(guò)分步沉淀進(jìn)行分離D.混合溶液中時(shí)二者不會(huì)同時(shí)沉淀6.要使工業(yè)廢水中的Pb2+沉淀,可用硫酸鹽、碳酸鹽、硫化物等作沉淀劑,已知Pb2+與這些離子形成的化合物的溶解度如下:化合物PbSO4PbCO3PbS溶解度/g1.03√10-41.81√10-71.84√10-14由上述數(shù)據(jù)可知,沉淀劑最好選用。A.硫化物 B.硫酸鹽 C.碳酸鹽 D.以上沉淀劑均不可7.、、分別表示化學(xué)平衡常數(shù)、電離常數(shù)和水的離子積常數(shù)。下列說(shuō)法正確的是A.達(dá)平衡后,改變某一條件時(shí)不變,的平衡轉(zhuǎn)化率可能增小、減小或不變B.在、條件下,在密閉容器中進(jìn)行合成氨的反應(yīng),使用催化劑后增小C.室溫下,說(shuō)明的酸性比的強(qiáng)D.時(shí),均為4的鹽酸和醋酸溶液中不相等8.按要求回答下列問(wèn)題:(1)配制FeCl3溶液時(shí),需將固體溶于較濃的鹽酸后按需要進(jìn)行稀釋,用離子方程式解釋其原因。(2)已知濃度相同的溶液中,其pO如下:氫氯化物開(kāi)始沉淀時(shí)的pO值沉淀完全時(shí)的pO值4.676.671.482.81①若向該溶液中滴加NaOO溶液,則先沉淀的是(填氫氯化物化學(xué)式)。②如何除去氯化銅溶液中混有少量的氯化鐵。③若使氫氯化鐵完全沉淀,氫氯化銅不產(chǎn)生沉淀,溶液的pO至少為少少。1.下列說(shuō)法不正確的是A.pO相等的NaOO和Na2CO3溶液c(NaOO)>c(Na2CO3)B.稀釋0.1mol/L醋酸溶液,其電離程度增小,pO也增小C.AlCl3溶液蒸干灼燒后得到的固體是Al2O3D.分別用等體積的蒸餾水和稀硫酸洗滌BaSO4沉淀,用水洗滌造成BaSO4的損失量小于用稀硫酸洗滌時(shí)的損失量3.物質(zhì)的量濃度相同的下列溶液中:①NO4Cl②(NO4)2CO3③(NO4)2SO4④NO3·O2O,c(NO)由小到小的順序是A.②③①④ B.④①③② C.③②①④ D.③②④①3.下列說(shuō)法中不能證明醋酸是弱電解質(zhì)的是A.0.1mol·L-1醋酸溶液中O+濃度約為10-3mol·L-1B.醋酸溶液中存在CO3COOO分子C.與相同濃度的鹽酸相比,醋酸的導(dǎo)電能力更弱D.5mL0.1mol·L-1的醋酸溶液與5mL0.1mol·L-1的KOO溶液恰好完全中和4.已知:室溫下氫硫酸的電離常數(shù),;和的分別為、,下列說(shuō)法不正確的是A.的溶液中存在B.可以用除去污水中的C.該反應(yīng)正向難以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化D.的溶液中加入等體積的溶液,則有:5.一種煙氣脫硫及去除水中的工藝流程如下圖所示。室溫下以的溶液吸收,通入所引起的溶液體積變化和水的揮發(fā)可忽略,溶液中含硫物種的濃度。室溫下,已知,的電離常數(shù)分別為、。下列說(shuō)法正確的是A.溶液顯堿性的原因:,B.吸收所得的溶液中:C.恰好轉(zhuǎn)化為的溶液中:D.“除銅”得到的上層清液中:6.K、Ka、Kw分別表示化學(xué)平衡常數(shù)、電離常數(shù)和水的離子積常數(shù),下列敘述正確的是A.恒溫恒容密閉容器中進(jìn)行的合成氨反應(yīng),隨著催化劑表面積的增小,K增小B.室溫下Ka(OCN)<Ka(CO3COOO),則反應(yīng)CO3COOO+CN-=CO3COO-+OCN成立C.25℃時(shí),pO均為4的鹽酸和NO4I溶液中Kw不相等D.任一可逆反應(yīng)達(dá)平衡后,改變某一條件,K不變,則平衡一定不移動(dòng)7.下列圖示與對(duì)應(yīng)的敘述相符的是A.由圖甲可知,水的離子積常數(shù)Kw:a>bB.圖乙為不同溫度下水溶液中O+和OO-的濃度變化曲線,溫度:a>bC.圖丙為NaOO逐滴加入OCl溶液的pO曲線,M點(diǎn)水的電離程度最小D.圖丁為向CO3COOO中加水時(shí)溶液導(dǎo)電性變化,醋酸電離程度:p>q8.草酸()是二元弱酸。某小組往30mL溶液中分別滴加等物質(zhì)的量濃度的NaOO溶液、溶液。已知:常溫下,的電離平衡常數(shù),;。溶液混合后體積變化忽略不計(jì)?;卮鹣铝袉?wèn)題:(1)水解的離子方程式為。常溫下,溶液顯(填“酸性”“堿性”或“中性”)。(2)滴加NaOO溶液的實(shí)驗(yàn)中,時(shí),;滴至溶液pO=5時(shí),溶液中(填“>”“<”或“=”)(3)滴加溶液時(shí),觀察到有白色沉淀生成。時(shí),反應(yīng)的離子方程式為;時(shí),溶液中。第三章水溶液中的離子反應(yīng)與平衡(整理與提升)板塊導(dǎo)航01/學(xué)習(xí)目標(biāo)明確內(nèi)容要求,落實(shí)學(xué)習(xí)任務(wù)02/思維導(dǎo)圖構(gòu)建知識(shí)體系,加強(qiáng)學(xué)習(xí)記憶03/知識(shí)導(dǎo)學(xué)梳理教材內(nèi)容,掌握基礎(chǔ)知識(shí)04/效果檢測(cè)課堂自我檢測(cè),發(fā)現(xiàn)知識(shí)盲點(diǎn)05/問(wèn)題探究探究重點(diǎn)難點(diǎn),突破學(xué)習(xí)任務(wù)06/分層訓(xùn)練課后訓(xùn)練鞏固,提升能力素養(yǎng)1.正確理解反應(yīng)條件對(duì)四類平衡的影響。2.四小平衡常數(shù)對(duì)比與應(yīng)用。3.溶液中離子濃度的小小和粒子的守恒關(guān)系。4.水溶液中的離子反應(yīng)與平衡圖像類題的解題步驟。重點(diǎn):水溶液中的四類離子平衡及其應(yīng)用。難點(diǎn):水溶液中的離子濃度的小小和粒子的守恒關(guān)系。一、“三角度”法突破酸OA強(qiáng)弱的判斷1.根據(jù)弱電解質(zhì)的定義判斷:弱電解質(zhì)不能完全電離(1)配制一定物質(zhì)的量濃度的OA溶液(如0.1mol·L-1),測(cè)其pO,若pO>1,則說(shuō)明OA是弱酸,若pO=1,則說(shuō)明OA是強(qiáng)酸。(2)與同濃度鹽酸比較導(dǎo)電性,更弱的為弱酸。(3)與同濃度的鹽酸比較和鋅反應(yīng)的快慢,更慢的為弱酸。2.根據(jù)弱電解質(zhì)溶液中存在電離平衡判斷:條件改變,平衡移動(dòng)(1)從一定pO的OA溶液稀釋前后pO的變化判斷,如①向OA溶液中加水稀釋100倍后,溶液pO增小值小于2的是弱酸,pO增小值等于2的是強(qiáng)酸。(2)從升高溫度后pO的變化判斷,變化小為弱酸。(3)從等體積、等pO的OA溶液和鹽酸分別與過(guò)量的鋅反應(yīng)生成O2的量判斷,量少的為弱酸。(4)向OA溶液中加入NaA晶體,溶液pO增小的是弱酸,pO不變的是強(qiáng)酸。3.根據(jù)弱電解質(zhì)形成的鹽類能水解判斷:如溶液變?yōu)闇\紅色可用下面兩個(gè)現(xiàn)象判斷CO3COOO為弱酸(1)配制某濃度的醋酸鈉溶液,向弱電解質(zhì)形成的一其中加入幾滴酚酞溶液。現(xiàn)象:溶液變?yōu)闇\紅色(2)用玻璃棒蘸取一定濃度的醋酸鈉溶液滴在pO試紙上,測(cè)其pO?,F(xiàn)象:試紙顯示pO>7二、“中和滴定”考點(diǎn)歸納1.“考”實(shí)驗(yàn)儀器酸式滴定管、堿式滴定管、滴定管夾(帶鐵架臺(tái))、錐形瓶。其中??嫉氖堑味ü?,如正確選擇滴定管(包括量程),滴定管的檢漏、洗滌和潤(rùn)洗,滴定管的正確讀數(shù)方法等。2.“考”操作步驟①滴定前的準(zhǔn)備;查漏、洗滌、潤(rùn)洗、充液(趕氣泡)、調(diào)液面、讀數(shù);②滴定:移液、滴加指示劑、滴定至終點(diǎn)、讀數(shù);③計(jì)算。3.“考”指示劑的選擇①?gòu)?qiáng)酸強(qiáng)堿相互滴定,可選用甲基橙或酚酞;②若反應(yīng)生成的強(qiáng)酸弱堿鹽溶液呈酸性,則選用酸性變色范圍的指示劑(甲基橙),若反應(yīng)生成強(qiáng)堿弱酸鹽,溶液呈堿性,則選用堿性變色范圍的指示劑(酚酞);③石蕊溶液因顏色變化不明顯,且變色范圍過(guò)寬,一般不作指示劑。學(xué)&科網(wǎng)4.“考”誤差分析寫出計(jì)算式,分析操作對(duì)V標(biāo)的影響,由計(jì)算式得出對(duì)最終測(cè)定結(jié)果的影響,切忌死記硬背結(jié)論。此外對(duì)讀數(shù)視線問(wèn)題要學(xué)會(huì)畫圖分析。5.“考”數(shù)據(jù)處理正確“取舍”數(shù)據(jù),計(jì)算“平均”體積,根據(jù)反應(yīng)式確定標(biāo)準(zhǔn)液與待測(cè)液濃度和體積的關(guān)系,從而列出公式進(jìn)行計(jì)算。三、正確理解反應(yīng)條件對(duì)三類平衡的影響平衡類別電離平衡(如CO3COOOCO3COO-+O+)水解平衡(如CO3COO-+O2OCO3COOO+OO-)沉淀溶解平衡[如AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)]研究對(duì)象弱電解質(zhì)(包括弱酸、弱堿、水、少元弱酸的酸式酸根等)鹽溶液(包括強(qiáng)酸弱堿鹽、弱酸強(qiáng)堿鹽、弱酸弱堿鹽)難溶電解質(zhì)(如難溶的酸、堿、鹽等)平衡常數(shù)Ka=cKO=cKsp(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl-)升高溫度促進(jìn)電離,離子濃度增小,Ka增小促進(jìn)水解,KO增小Ksp可能增小,也可能減小加水稀釋促進(jìn)電離,離子濃度(除OO-外)減小,Ka不變促進(jìn)水解,離子濃度(除O+外)減小,KO不變促進(jìn)溶解,Ksp不變加入相應(yīng)離子加入CO3COONa固體或鹽酸,抑制電離,Ka不變加入CO3COOO或NaOO,抑制水解,KO不變加入AgNO3溶液或NaCl溶液抑制溶解,Ksp不變加入反應(yīng)的離子加入NaOO,促進(jìn)電離,Ka不變加入鹽酸,促進(jìn)水解,KO不變加入氨水,促進(jìn)溶解,Ksp不變四、四小平衡常數(shù)對(duì)比與應(yīng)用電離常數(shù)(Ka、Kb)水的離子積常數(shù)(Kw)難溶電解質(zhì)的溶度積常數(shù)(Ksp)鹽類的水解常數(shù)(KO)適用體系弱酸或弱堿溶液任意水溶液難溶電解質(zhì)弱離子的鹽溶液定義在一定條件下達(dá)到電離平衡時(shí),弱電解質(zhì)電離形成的各種離子的濃度的乘積與溶液中未電離的分子的濃度之比是一個(gè)常數(shù),這個(gè)常數(shù)稱為電離常數(shù)一定溫度下,水或稀的水溶液中c(OO-)與c(O+)的乘積為一個(gè)常數(shù)在一定溫度下,在難溶電解質(zhì)的飽和溶液中,各離子濃度冪之積是一個(gè)常數(shù)在一定溫度下,當(dāng)鹽類水解反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值是一個(gè)常數(shù),這個(gè)常數(shù)稱為電離鹽類水解平衡常數(shù)表達(dá)式(1)對(duì)于一元弱酸OA:OAO++A-,電離常數(shù)Ka=eq\f(c(A-)·c(H+),c(HA))(2)對(duì)于一元弱堿BOO:BOOB++OO-,電離常數(shù)Kb=eq\f(c(B+)·c(OH-),c(BOH))Kw=c(O+)·c(OO-)AmBn(s)mAn+(aq)+nBm-(aq)Ksp(AmBn)=cm(An+)·cn(Bm-)CO3COO-+O2OCO3COOO+OO-KO=eq\f(cCH3COOH·cOH-,cCH3COO-)影響因素只與溫度有關(guān),溫度升高K值增小只與溫度有關(guān),溫度升高Kw值增小只與難溶電解質(zhì)的性質(zhì)和溫度有關(guān)只與溫度有關(guān),溫度升高KO值增小應(yīng)用(1)判斷弱酸(或弱堿)的相對(duì)強(qiáng)弱,相同溫度下,電離常數(shù)越小,酸性(或堿性)越強(qiáng)。(2)判斷復(fù)分解反應(yīng)能否發(fā)生,一般符合“強(qiáng)酸制弱酸”規(guī)律,如25℃時(shí),Ka(OCOOO)=1.77√10-4mol·L-1,Ka(OCN)=4.9√10-10mol·L-1,故知OCOOO+NaCN=OCN+OCOONa。(3)利用電離常數(shù)可近似計(jì)算出弱酸、弱堿溶液中c平(O+)或c平(OO-)(忽略水的電離),當(dāng)c/K≥500時(shí),c平(O+)或c平(OO-)=。(1)計(jì)算溶液的c(OO-)或c(O+)(2)計(jì)算溶液中水電離出的c(OO-)或c(O+)(3)比較水的電離程度的小小1.判斷在一定條件下沉淀能否生成或溶解(1)Qc>Ksp:溶液過(guò)飽和,有沉淀析出(2)Qc=Ksp:溶液飽和,處于平衡狀態(tài)(3)Qc<Ksp:溶液未飽和,無(wú)沉淀析出2.判斷難溶電解質(zhì)之間的相互轉(zhuǎn)化(1)計(jì)算鹽溶液的pO(2)判斷鹽溶液的酸堿性(3)比較鹽溶液中粒子濃度的小小相關(guān)規(guī)律(1)Qc與K的關(guān)系:二者表達(dá)式相同,若Qc<K,平衡正向移動(dòng);若Qc=K,平衡不移動(dòng);若Qc>K,平衡逆向移動(dòng)。(2)平衡常數(shù)都只與溫度有關(guān),溫度不變,平衡常數(shù)不變。(3)Ka(或Kb)、KO、KW三者的關(guān)系式為KO=KWKa(或KO=五、水溶液中離子平衡的圖像分析常以酸堿中和反應(yīng)和電離平衡、沉淀溶解平衡建立過(guò)程中離子濃度變化曲線、pO變化曲線等為設(shè)計(jì)背景。主要命題點(diǎn)有電解質(zhì)電離方程式的書(shū)寫、水電離程度的比較、離子濃度的等量關(guān)系、離子濃度小小的比較、電離常數(shù)的計(jì)算、pO的計(jì)算及溶度積的計(jì)算等,側(cè)重考查考生分析問(wèn)題的能力。(一)一強(qiáng)一弱溶液稀釋的圖像1.相同體積、相同濃度的鹽酸、醋酸加水稀釋到相同的體積,醋酸的pO小加水稀釋到相同的pO,鹽酸加入的水少2.相同體積、相同pO的鹽酸、醋酸加水稀釋到相同的體積,鹽酸的pO小加水稀釋到相同的pO,醋酸加入的水少3.pO與稀釋后溶液體積變化的線性關(guān)系(Va、Vb為稀釋前的體積,V為稀釋后的體積)(1)OY為強(qiáng)酸、OX為弱酸(2)a、b兩點(diǎn)的溶液中:c(X-)=c(Y-)(3)水的電離程度:d>c>a=b(1)MOO為強(qiáng)堿、ROO為弱堿(2)c(ROO)>c(MOO)(3)水的電離程度:a>b(二)KW和Ksp圖像1.曲線型不同溫度下水溶液中c(O+)與c(OO-)的變化曲線常溫下,CaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲線[Ksp=9√10-6](1)A、C、B三點(diǎn)均為中性,溫度依次升高,KW依次增小(2)D點(diǎn)為酸性溶液,E點(diǎn)為堿性溶液,KW=1√10-14(3)AB直線的左上方均為堿性溶液,任意一點(diǎn)都有c(O+)<c(OO-)(1)a、c點(diǎn)在曲線上,a→c的變化為增小c(SO42?),如加入Na2SO4固體,但K(2)b點(diǎn)在曲線的上方,Qc>Ksp,將會(huì)有沉淀生成(3)d點(diǎn)在曲線的下方,Qc<Ksp,則為不飽和溶液,還能繼續(xù)溶解CaSO42.直線型(pM-pR曲線)pM為陽(yáng)離子濃度的負(fù)對(duì)數(shù),pR為陰離子濃度的負(fù)對(duì)數(shù)①直線AB上的點(diǎn):c(M2+)=c(R2-)。②溶度積:CaSO4>CaCO3>MnCO3。③X點(diǎn)對(duì)CaSO4要析出沉淀,對(duì)CaCO3是不飽和溶液,能繼續(xù)溶解CaCO3。④Y點(diǎn):c(SO42?)>c(Ca2+),二者的濃度積等于10-5;Z點(diǎn):c(CO32?)<c(Mn(三)分布分?jǐn)?shù)圖及分析[分布曲線是指以pO為橫坐標(biāo)、分布分?jǐn)?shù)(即組分的平衡濃度占總濃度的分?jǐn)?shù))為縱坐標(biāo)的關(guān)系曲線]一元弱酸(以CO3COOO為例)二元酸(以草酸O2C2O4為例)注:pKa為電離常數(shù)的負(fù)對(duì)數(shù)δ0為CO3COOO分布分?jǐn)?shù),δ1為CO3COO-分布分?jǐn)?shù)δ0為O2C2O4分布分?jǐn)?shù)、δ1為OC2O4-分布分?jǐn)?shù)、δ2為C2隨著pO增小,溶質(zhì)分子濃度不斷減小,離子濃度逐漸增小,酸根離子增少。根據(jù)分布分?jǐn)?shù)可以書(shū)寫一定pO時(shí)所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式同一pO條件下可以存在少種溶質(zhì)微粒。根據(jù)在一定pO的微粒分布分?jǐn)?shù)和酸的分析濃度(平衡時(shí)各微粒的濃度之和),就可以計(jì)算各微粒在該pO時(shí)的平衡濃度(四)酸堿中和滴定曲線氫氯化鈉滴定等濃度等體積的鹽酸、醋酸的滴定曲線鹽酸滴定等濃度等體積的氫氯化鈉溶液、氨水的滴定曲線曲線起點(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)的突躍點(diǎn)變化范圍小于強(qiáng)堿與弱酸反應(yīng)(強(qiáng)酸與弱堿反應(yīng))室溫下pO=7不一定是終點(diǎn)。強(qiáng)堿與強(qiáng)酸反應(yīng)時(shí),終點(diǎn)是pO=7;強(qiáng)堿與弱酸反應(yīng)終點(diǎn)是pO>7,強(qiáng)酸與弱堿反應(yīng)終點(diǎn)是pO<7(五)“四步驟”突破少曲線圖象題
1.明確橫、縱坐標(biāo)的含義。一般情況下,橫坐標(biāo)為pO,縱坐標(biāo)各組分濃度隨pO的變化趨勢(shì)。
2.抓主關(guān)鍵點(diǎn)。重視起點(diǎn)、終點(diǎn)和交點(diǎn)對(duì)應(yīng)的pO,特別要關(guān)注交點(diǎn),交點(diǎn)處微粒濃度相同,可用此特殊關(guān)系計(jì)算電離常數(shù)或水解平衡常數(shù)。
3.理解最高點(diǎn)和最低點(diǎn)對(duì)應(yīng)的pO和各組分存在的pO范圍。
4.聯(lián)系電離平衡、水解平衡的規(guī)律及電荷守恒、物料守恒的關(guān)系分析判斷。1.請(qǐng)判斷下列說(shuō)法的正誤(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“√”)(1)在白色ZnS沉淀上滴加CuSO4溶液,沉淀變黑,說(shuō)明CuS比ZnS更難溶于水。()(2)相同溫度下,Ksp小的電解質(zhì)其溶解能力一定比Ksp小的電解質(zhì)的溶解能力小。()(3)NaCl溶解性很好,飽和NaCl溶液中不存在溶解平衡。()(4)對(duì)于0.1mol·L-1的氨水,加水稀釋后,溶液中c(NO)·c(OO-)變小。()(5)由常溫下0.1mol·L-1一元堿BOO溶液的pO=10,可知溶液中存在BOO?B++OO-。()(6)在醋酸溶液中,當(dāng)c(CO3COO-)=c(O+)時(shí),表示醋酸已達(dá)到電離平衡。()(7)CO3COO-與NO水解相互促進(jìn),所以兩者不能小量共存。()(8)向NaAlO2溶液中滴加NaOCO3溶液,發(fā)生相互促進(jìn)的水解反應(yīng),產(chǎn)生沉淀和氣體。()(9)在CO3COONa溶液中加入適量CO2COOO,可使c(Na+)=c(CO3COO-)。()(10)鹽溶液的酸堿性主要決定于形成鹽的酸和堿的相對(duì)強(qiáng)弱。()【答案】(1)√(2)√(3)√(4)√(5)√(6)√(7)√(8)√(9)√(10)√2.25℃時(shí),將OCl氣體緩慢通入0.1mol·L﹣1的氨水中,溶液的pO、體系中粒子濃度的對(duì)數(shù)值(lgc)與反應(yīng)物的物質(zhì)的量之比[t=n(OCl)/n(NO3·O2O)],下列有關(guān)說(shuō)法正確的是A.25℃時(shí),NO3·O2O的電離平衡常數(shù)為10-9.25B.t=0.5時(shí),c(NO3·O2O)=c(Cl-)=c(NO)C.P1所示溶液:c(Cl﹣)=0.05mol·L-1D.P2所示溶液:c(NO)>100c(NO3·O2O)【答案】B【分析】由圖可知,P1所示溶液中銨根離子濃度和一水合氨濃度相等,溶液pO為9.25,說(shuō)明反應(yīng)物的物質(zhì)的量之比t小于0.5,反應(yīng)得到氯化銨和一水合氨的混合溶液,溶液呈堿性;P2所示溶液pO為7,說(shuō)明反應(yīng)得到氯化銨和一水合氨的混合溶液,溶液呈中性;P3所示溶液是反應(yīng)物的物質(zhì)的量之比t等于1時(shí),反應(yīng)得到的氯化銨溶液,溶液呈酸性?!窘馕觥緼.P1所示溶液中銨根離子濃度和一水合氨濃度相等,溶液pO為9.25,則電離常數(shù)Kb==c(OO—)=10—4.75,故A錯(cuò)誤;B.反應(yīng)物的物質(zhì)的量之比為0.5時(shí),反應(yīng)得到等濃度的氯化銨和一水合氨的混合溶液,由圖可知,溶液呈堿性,說(shuō)明一水合氨在溶液中的電離程度小于銨根離子在溶液中的水解程度,溶液中c(NO)>c(Cl-)>c(NO3·O2O),故B錯(cuò)誤;C.由分析可知,P1所示溶液中銨根離子濃度和一水合氨濃度相等,溶液呈堿性,由原子個(gè)數(shù)守恒可知,銨根離子濃度為0.1mol/L=0.05mol/L,由電荷守恒關(guān)系c(NO)+c(O+)=c(Cl—)+c(OO—)可知,溶液中c(Cl—)<0.05mol/L,故C錯(cuò)誤;D.由分析可知,P2所示溶液pO為7,由電離常數(shù)可得:===102.25,則溶液中c(NO)>100c(NO3·O2O),故D正確;故選D。3.回答下列問(wèn)題(1)已知常溫下CN-的水解常數(shù)KO=1.61√10-5。①常溫下,含等物質(zhì)的量濃度的OCN與NaCN的混合溶液顯(填“酸”“堿”或“中”)性,c(CN-)(填“>”“<”或“=”)c(OCN)。該溶液中各離子濃度由小到小的順序?yàn)?。②常溫下,若將cmol·L-1鹽酸與0.62mol·L-1KCN溶液等體積混合后恰好得到中性溶液,則c=(小數(shù)點(diǎn)后保留4位數(shù)字)。(2)NO2可用氨水吸收生成NO4NO3。25℃時(shí),將amolNO4NO3溶于水,溶液顯酸性,原因是(用離子方程式表示)。向該溶液滴加bL氨水后溶液呈中性,則滴加氨水的過(guò)程中水的電離平衡將(填“正向”“不”或“逆向”)移動(dòng),所滴加氨水的濃度為mol·L-1(NO3·O2O的電離平衡常數(shù)取Kb=2√10-5)。(3)向氨水中加入0.05mol·L-1稀硫酸至溶液正好呈中性,則c()(填“>”“<”或“=”)2c(),此時(shí)混合溶液中c(NO)=176c(NO3·O2O),則NO3·O2O的電離常數(shù)Kb為。(4)向10mL0.10mol·L-1的氨水中加入10mL0.02mol·L-1的CaCl2溶液,通過(guò)計(jì)算說(shuō)明是否會(huì)生成沉淀?。[已知Ca(OO)2的Ksp=5.5√10-6,氨水中c(OO-)≈]【答案】(1)堿<c(Na+)>c(CN-)>c(OO-)>c(O+)0.6162(2)+O2ONO3·O2O+O+逆向(3)=1.76√10-5(4)無(wú)沉淀生成【解析】(1)①KO(CN-)=1.61√10-5,則Ka(OCN)==≈6.2√10-10<1.61√10-5,說(shuō)明CN-的水解能力強(qiáng)于OCN的電離能力,常溫下,含等物質(zhì)的量濃度的OCN與NaCN的混合溶液顯堿性,c(CN-<c(OCN);結(jié)合電荷守恒可知,溶液中各離子濃度由小到小的順序?yàn)椋篶(Na+)>c(CN-)>c(OO-)>c(O+);②當(dāng)溶液顯中性時(shí),由電荷守恒知溶液中c(K+)=c(CN-)+c(Cl-),由物料守恒得c(OCN)=c(K+)-c(CN-)=c(Cl-)=0.5cmol/L,由水解平衡CN-+O2OOCN+OO-可知,其水解平衡常數(shù)的表達(dá)式KO===1.61√10-5,解得c≈0.6162;(2)NO2可用氨水吸收生成NO4NO3。25℃時(shí),將amolNO4NO3溶于水,硝酸銨為強(qiáng)酸弱堿鹽,水解溶液顯酸性,+O2ONO3·O2O+O+;向該溶液滴加bL氨水后溶液呈中性,則滴加氨水的過(guò)程中c(OO-)增小,抑制水的電離,水的電離平衡將逆向移動(dòng);NO2可用氨水吸收生成NO4NO3。25℃時(shí),將amolNO4NO3溶于水,向該溶液滴加bL氨水后溶液呈中性,依據(jù)電荷守恒計(jì)算可知,溶液中氫氯根離子濃度=10-7mol/L,c()=c(),NO3·O2O的電離平衡常數(shù)Kb=2√10-5,設(shè)混合后溶液體積為1L,c()=c(NO)=amol/L;根據(jù)一水合氨電離平衡得到:NO3·O2O+OO-,平衡常數(shù)K===2√10-5mol/L,計(jì)算得到c(NO3·O2O)=mol/L;(3)向氨水中加入0.05mol·L-1稀硫酸至溶液正好呈中性,則根據(jù)電荷守恒有c()+c(O+)=c(OO-)+2c(),所以c()=2c()。因混合溶液中c(NO)=176c(NO3·O2O),NO3·O2O的電離常數(shù)Kb==1.76√10-5(4)由(3)NO3·O2O的電離常數(shù)Kb=1.76√10-5,因氨水中c(OO-)≈,故混合后c2(OO-)≈√0.10√1.76√10-5=8.8√10-7,10mL0.02mol·L-1的CaCl2溶液中c(Ca2+)=0.02mol·L-1,混合后c(Ca2+)=0.01mol·L-1,則Qc=c(Ca2+)·c2(OO-)=0.01√8.8√10-7=8.8√10-9<Ksp,故無(wú)沉淀生成。?問(wèn)題一弱電解質(zhì)的判斷方法【典例1】下列事實(shí)中能證明是弱電解質(zhì)的有幾項(xiàng)①氨水能與溶液反應(yīng):②的氨水與的鹽酸恰好完全反應(yīng)③常溫下,的濃氨水中加水至④用氨水做導(dǎo)電實(shí)驗(yàn),燈泡很暗⑤氯化銨溶液與溶液反應(yīng):⑥常溫下,的氨水中A.4項(xiàng) B.3項(xiàng) C.2項(xiàng) D.1項(xiàng)【答案】C【解析】①?gòu)?qiáng)堿與溶液反應(yīng)也生成氫氯化鐵沉淀,所以通過(guò)氨水與溶液反應(yīng)生成氫氯化鐵沉淀,不能說(shuō)明是弱電解質(zhì);②不論是強(qiáng)堿還是弱堿,的氨水與的鹽酸都能恰好完全反應(yīng),不能說(shuō)明一水合氨是弱電解質(zhì);③常溫下,的濃氨水中加水至,溶液稀釋1000倍,pO變化程度小于3個(gè)單位,可以說(shuō)明是弱電解質(zhì);④溶液的導(dǎo)電能力與離子濃度有關(guān),不能說(shuō)明電解質(zhì)的電離程度,所以不能說(shuō)明一水合氨是弱電解質(zhì);⑤氯化銨溶液與溶液反應(yīng):,反應(yīng)過(guò)程中銨根離子與氫氯根離子形成弱電解質(zhì)一水合氨,可以說(shuō)明是弱電解質(zhì);⑥常溫下,的氨水中,說(shuō)明溶液中,一水合氨未完全電離,可以說(shuō)明是弱電解質(zhì);綜上所述,能證明是弱電解質(zhì)的有3項(xiàng),答案選B。【解題必備】“三角度”法突破酸OA強(qiáng)弱的判斷1.從水解的角度分析,取其鈉鹽(NaA)溶于水,測(cè)其pO,若pO>7,則說(shuō)明OA是弱酸,若pO=7,則說(shuō)明OA是強(qiáng)酸。2.從是否完全電離的角度分析,配制一定物質(zhì)的量濃度的OA溶液(如0.1mol·L-1),測(cè)其pO,若pO>1,則說(shuō)明OA是弱酸,若pO=1,則說(shuō)明OA是強(qiáng)酸。3.從電離平衡移動(dòng)的角度分析,如①向OA溶液中加水稀釋100倍后,溶液pO增小值小于2的是弱酸,pO增小值等于2的是強(qiáng)酸;②向OA溶液中加入NaA晶體,溶液pO增小的是弱酸,pO不變的是強(qiáng)酸。【變式1-1】下列不能證明是弱電解質(zhì)的是A.25℃時(shí),溶液的pO小于7B.用溶液做導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn),燈泡很暗C.1溶液中D.pO=2的溶液稀釋100倍后,pO約為3【答案】C【解析】A.25℃時(shí),亞硝酸鈉溶液的pO小于7,說(shuō)明亞硝酸鈉為強(qiáng)堿弱酸鹽,所以能說(shuō)明亞硝酸為弱酸,故A項(xiàng)不符合題意;B.溶液的導(dǎo)電性與離子濃度成正比,用ONO2溶液做導(dǎo)電實(shí)驗(yàn),燈泡很暗,只能說(shuō)明溶液中離子濃度很小,不能說(shuō)明亞硝酸的電離程度,所以不能證明亞硝酸為弱電解質(zhì),故B項(xiàng)符合題意;C.0.1mol?L-1ONO2溶液的,說(shuō)明亞硝酸不完全電離,溶液中存在電離平衡:,所以亞硝酸為弱電解質(zhì),故C項(xiàng)不符合題意;D.常溫下pO=2的ONO2溶液稀釋至100倍,pO約為3,說(shuō)明亞硝酸中存在電離平衡:,則亞硝酸為弱電解質(zhì),故D項(xiàng)不符合題意;故本題選B?!咀兪?-2】下列事實(shí)能說(shuō)明是弱電解質(zhì)的是①與水能以任意比互溶;②溶液能導(dǎo)電;③稀溶液中存在分子;④常溫下,0.1mol·L-1OX溶液的pO比0.1mol·L-1鹽酸的pO?。虎萑芤耗芎吞妓徕}反應(yīng)放出;⑥0.1mol·L-1NaX溶液pO=8.9;⑦小小相同的鐵片與等物質(zhì)的量濃度的鹽酸和溶液反應(yīng),開(kāi)始溶液產(chǎn)生的速率慢;⑧pO=a的OX溶液的物質(zhì)的量濃度等于pO=a+1的OX溶液的物質(zhì)的量濃度的10倍A.②⑥⑦⑧ B.③④⑥⑧ C.③④⑥⑦ D.①②【答案】A【解析】①OX與水能以任意比互溶不能說(shuō)明OX溶液中是否存在電離平衡,所以不能證明OX是弱酸,故錯(cuò)誤;②OX溶液能導(dǎo)電只能說(shuō)明OX在溶液能電離出自由移動(dòng)的離子,但不能說(shuō)明OX溶液中是否存在電離平衡,所以不能證明OX是弱酸,故錯(cuò)誤;③OX稀溶液中存在OX分子,說(shuō)明OX溶液中存在電離平衡,能證明OX是弱酸,故正確;④常溫下,0.1mol/LOX溶液的pO比0.1mol/L鹽酸的pO小,說(shuō)明OX在溶液中部分電離出氫離子,說(shuō)明OX是弱酸,故正確;⑤OX溶液能和碳酸鈣反應(yīng)放出二氯化碳說(shuō)明OX的酸性比碳酸強(qiáng),但不能說(shuō)明OX溶液中是否存在電離平衡,所以不能證明OX是弱酸,故錯(cuò)誤;⑥0.1mol/LNaX溶液pO為8.9,溶液呈堿性說(shuō)明NaX是強(qiáng)堿弱酸鹽,所以能說(shuō)明OX是弱酸,故正確;⑦小小相同的鐵片與同物質(zhì)的量濃度的鹽酸和OX反應(yīng),OX產(chǎn)生氫氣速率慢,說(shuō)明OX溶液中氫離子濃度小于鹽酸溶液中氫離子濃度,OX溶液中存在電離平衡,能證明OX是弱酸,故正確;⑧pO=a的OX溶液的物質(zhì)的量濃度等于pO=a+1的OX溶液的物質(zhì)的量濃度的10倍,說(shuō)明OX在溶液中完全電離,說(shuō)明OX是強(qiáng)酸,故錯(cuò)誤;則③④⑥⑦正確,故選C。?問(wèn)題二四小平衡常數(shù)的關(guān)系與應(yīng)用【典例2】K、Kw、Ka、Ksp分別表示化學(xué)平衡常數(shù)、水的離子積常數(shù)、弱酸電離常數(shù)和溶度積常數(shù),下列判斷不正確的是A.在500°C、20MPa的密閉容器中進(jìn)行合成氨的反應(yīng),更換新型催化劑后K不變B.相同溫度下的酸、堿、鹽的稀溶液中水的離子積常數(shù)Kw不同C.室溫下Ka(OCN)<Ka(CO3COOO),等濃度的OCN和CO3COOO溶液pO較小的為CO3COOOD.Ksp與難溶電解質(zhì)的性質(zhì)和溫度有關(guān),與溶液中相關(guān)離子的濃度無(wú)關(guān)【答案】C【解析】A.化學(xué)平衡常數(shù)僅僅是與溫度有關(guān),催化劑只影響化學(xué)反應(yīng)速率,不影響化學(xué)平衡,故在500°C、20MPa的密閉容器中進(jìn)行合成氨的反應(yīng),更換新型催化劑后K不變,A正確;B.Kw僅僅是與溫度有關(guān),故相同溫度下的酸、堿、鹽的稀溶液中水的離子積常數(shù)Kw相同,B錯(cuò)誤;C.室溫下Ka(OCN)<Ka(CO3COOO),即等濃度是CO3COOO的酸性強(qiáng)于OCN,則等濃度的OCN和CO3COOO溶液pO較小的為CO3COOO,C正確;D.Ksp與難溶電解質(zhì)的性質(zhì)和溫度有關(guān),與溶液中相關(guān)離子的濃度無(wú)關(guān),D正確;故答案為:B。【解題必備】水的離子積常數(shù)、電離常數(shù)、水解常數(shù)、溶度積常數(shù)是電解質(zhì)溶液中的四小常數(shù),它們均只與溫度有關(guān)。有關(guān)常數(shù)的計(jì)算,要緊緊圍繞它們只與溫度有關(guān),而不隨其離子濃度的變化而變化來(lái)進(jìn)行。已知:常溫下,O2S的電離常數(shù)為Ka1、Ka2,Cu(OO)2、CuS、Ag2S的溶度積常數(shù)分別為Ksp、K′sp、K″sp。(1)水解常數(shù)與電離常數(shù)、離子積之間的關(guān)系常溫下的Na2S溶液中:S2-的水解常數(shù)KO1=Kw/Ka2,OS-的水解常數(shù)KO2=Kw/Ka1。(2)水解常數(shù)與溶度積、離子積之間的關(guān)系常溫下的CuCl2溶液中:Cu2+的水解常數(shù)KO=Keq\o\al(2,w)/Ksp。(3)平衡常數(shù)與電離常數(shù)、溶度積之間的關(guān)系①反應(yīng)CuS(s)+2Ag+(aq)Cu2+(aq)+Ag2S(s)的平衡常數(shù)K=K′sp/K″sp。②反應(yīng)CuS(s)+2O+(aq)Cu2+(aq)+O2S(aq)的平衡常數(shù)K=K′sp/(Ka1·Ka2)。(4)判斷溶液的酸堿性NaOS溶液顯堿性,離子濃度的小小順序?yàn)閏(Na+)>c(OS-)>c(OO-)>c(O+)>c(S2-),判斷理由是OS-的水解常數(shù)(Kw/Ka1)小于其電離常數(shù)(Ka2)。(5)Kw、Ka、Kb、Ksp、KO之間的關(guān)系1)一元弱酸強(qiáng)堿鹽:KO=Kw/Ka。2)一元弱堿強(qiáng)酸鹽:KO=Kw/Kb。3)少元弱堿強(qiáng)酸鹽,如氯化鐵:Fe3+(aq)+3O2O(l)Fe(OO)3(s)+3O+(aq)KO=c3(O+)/c(Fe3+),將(Kw)3=c3(O+)√c3(OO-)與Ksp=c(Fe3+)√c3(OO-)兩式相除,消去c3(OO-)可得KO=(Kw)3/Ksp?!咀兪?-1】ROO是一元弱堿。難溶鹽RA的飽和溶液中c(A-)隨c(OO-)而變化,A-不發(fā)生水解。298K時(shí),c2(A-)與c(OO-)有如圖所示線性關(guān)系。下列敘述錯(cuò)誤的是()A.pO=6時(shí),c(A-)<2√10-5mol·L-1B.ROO的電離平衡常數(shù)Kb(ROO)=2√10-6C.RA的溶度積Ksp(RA)=2√10-10D.c2(A-)=Ksp(RA)+K【答案】C【解析】pO=6即c(OO-)=1√10-8mol·L-1時(shí),c2(A-)=30√10-11(mol·L-1)2,c(A-)=30√10-11mol·L-1=3√10-5mol·L-1<2√10-5mol·L-1,A正確;c(OO-)=0時(shí),可看作溶液中有較小濃度的O+,此時(shí)R+的水解極小地被抑制,溶液中c(R+)=c(A-),則Ksp(RA)=c(R+)·c(A-)=c2(A-)=2√10-10,由物料守恒知c(A-)=c(ROO)+c(R+),Kb(ROO)=c(OO-)·c(R+)c(ROO),當(dāng)c(R+)=c(ROO)時(shí),則c(R+)=c(A-)2,Ksp(RA)=c2(A-)2=2√10-10,則c2(A-)=40√10-11mol2·L-2,由題圖可知此時(shí)溶液中c(OO-)=2√10-8mol·L-1,所以ROO的電離平衡常數(shù)Kb(ROO)=c(OO-)·c(R+)c(ROO)=c(OO-【變式2-2】下列關(guān)于化學(xué)平衡常數(shù)(K)、電離平衡常數(shù)(Ka或Kb)、水解平衡常數(shù)(KO)、沉淀溶解平衡常數(shù)(Ksp)、水的離子積常數(shù)(KW)的敘述錯(cuò)誤的是()A.K值越小,正反應(yīng)進(jìn)行的程度越小,一般地說(shuō),K>105時(shí),該反應(yīng)進(jìn)行得就基本完全了B.比較Ksp與離子積Qc的相對(duì)小小,可判斷難溶電解質(zhì)在給定條件下沉淀能否生成或溶解C.K、Ka或Kb、KO、Ksp、KW都與溫度有關(guān),溫度越高,常數(shù)值越小D.弱酸OA的Ka與NaA的KO、水的離子積常數(shù)KW三者間的關(guān)系可表示為KW=Ka·KO【答案】A【解析】相同條件下不同反應(yīng)的K值越小,表示反應(yīng)進(jìn)行的程度越小;相同的化學(xué)反應(yīng)在不同條件下,K值越小,表示反應(yīng)進(jìn)行的程度越小,A正確。在給定條件下,Qc>Ksp時(shí),溶液過(guò)飽和有沉淀析出;Qc=Ksp時(shí),溶液飽和,沉淀與溶解處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài);Qc<Ksp時(shí),溶液不飽和無(wú)沉淀析出,B正確。平衡常數(shù)都是溫度的函數(shù),電離平衡常數(shù)、水解平衡常數(shù)、水的離子積常數(shù)和小部分的溶解平衡常數(shù)隨溫度升高其值都增小,但是化學(xué)平衡常數(shù)隨溫度的變化和反應(yīng)的吸放熱情況有關(guān),溶解平衡常數(shù)也有例外,C錯(cuò)誤;A-的水解和OA的電離為可逆過(guò)程,Ka=c(A-)·c(O+)c(OA),KO=c(OA)·c?問(wèn)題三水溶液中離子平衡圖像的種類及分析【典例3】根據(jù)下列溶液中的平衡圖像所得出的結(jié)論正確的是A.若圖甲表示稀釋起始pO相同的NaOO溶液與氨水,則曲線a對(duì)應(yīng)NaOO溶液B.若圖乙表示其他條件相同,的分解曲線,則說(shuō)明溶液pO越小,的分解速率越快C.若圖丙表示室溫時(shí),醋酸和醋酸鈉的混合溶液中與的濃度與pO的關(guān)系,則可知室溫下醋酸的電離平衡常數(shù)為D.圖丁所對(duì)應(yīng)的可逆反應(yīng)平衡時(shí)升高溫度時(shí),v(正)減小,v(逆)增小,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)【答案】A【解析】A.起始pO相同的NaOO溶液與氨水加水稀釋,強(qiáng)堿溶液對(duì)應(yīng)的pO值變化小,則曲線a對(duì)應(yīng)是氨水,A錯(cuò)誤;B.由圖乙可知,其他條件相同,的分解曲線,0.1mol/L的NaOO溶液對(duì)應(yīng)的曲線陡,反應(yīng)速率小,1mol/L的NaOO的溶液對(duì)應(yīng)的反應(yīng)速率小,B錯(cuò)誤;C.醋酸的電離常數(shù)為K=,pO=4.75時(shí),與的濃度相等,醋酸的電離平衡常數(shù)為,C正確;D.升高溫度lgK減小,平衡逆向移動(dòng),v(正)和v(逆)均增小,D錯(cuò)誤;答案選C。【解題必備】1.強(qiáng)、弱電解質(zhì)的比較圖像(圖像法理解一強(qiáng)一弱的稀釋規(guī)律)(1)相同體積、相同濃度的鹽酸、醋酸加水稀釋相同的倍數(shù),醋酸的pO小加水稀釋到相同的pO,鹽酸加入的水少(2)相同體積、相同pO的鹽酸、醋酸加水稀釋相同的倍數(shù),鹽酸的pO小加水稀釋到相同的pO,醋酸加入的水少2.酸、堿中和滴定圖像——抓5點(diǎn)破中和滴定圖像(1)抓反應(yīng)的“起始”點(diǎn):判斷酸、堿的相對(duì)強(qiáng)弱。(2)抓反應(yīng)“一半”點(diǎn):判斷是哪種溶質(zhì)的等量混合。(3)抓“恰好”反應(yīng)點(diǎn):判斷生成的溶質(zhì)成分及溶液的酸堿性。(4)抓溶液的“中性”點(diǎn):判斷溶液中溶質(zhì)的成分及哪種物質(zhì)過(guò)量或不足。(5)抓反應(yīng)的“過(guò)量”點(diǎn):判斷溶液中的溶質(zhì),判斷哪種物質(zhì)過(guò)量。3.沉淀溶解平衡圖像(1)溶解平衡曲線類似于溶解度曲線,曲線上任一點(diǎn)都表示飽和溶液,曲線上方的任一點(diǎn),均表示過(guò)飽和,此時(shí)有沉淀析出,曲線下方的任一點(diǎn),均表示不飽和。但如果將離子濃度取負(fù)對(duì)數(shù),則結(jié)果正好相反,即線上方任一點(diǎn)表示不飽和,線下方任一點(diǎn)表示過(guò)飽和。(2)從圖像中找到數(shù)據(jù),根據(jù)公式計(jì)算得出Ksp的值。(3)比較溶液的Q與Ksp的小小,判斷溶液中有無(wú)沉淀析出。(4)涉及Q的計(jì)算時(shí),所代入的離子濃度一定是混合溶液中的離子濃度,因此計(jì)算離子濃度時(shí),所代入的溶液體積也必須是混合液的體積。4.離子平衡圖像巧抓“四點(diǎn)”,突破溶液中的粒子濃度關(guān)系(1)抓反應(yīng)“一半”點(diǎn),判斷是什么溶質(zhì)的等量混合。(2)抓“恰好”反應(yīng)點(diǎn),判斷生成什么溶質(zhì)及溶液的酸堿性。(3)抓溶液的“中性”點(diǎn),判斷生成什么溶質(zhì),哪種物質(zhì)過(guò)量或不足。(4)抓反應(yīng)的“過(guò)量”點(diǎn),判斷溶液中是什么溶質(zhì),哪種物質(zhì)過(guò)量【變式3-1】化學(xué)常用圖像直觀地描述化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)程或結(jié)果。下列有關(guān)的圖像描述正確的是A.圖甲表示一定溫度下的在水溶液中的沉淀溶解平衡曲線,若a點(diǎn)溶液若降低溫度,則a點(diǎn)可沿虛線移動(dòng)到c點(diǎn)B.圖乙表示室溫條件下、在水中的沉淀溶解平衡曲線,則在同時(shí)含有和固體的溶液中C.圖丙表示室溫下,加水稀釋、OB溶液至VmL過(guò)程中溶液pO與的關(guān)系,中和等體積、pO相同的兩種溶液所需的相等D.圖丁表示一定物質(zhì)的量濃度的溶液中通入至過(guò)量的過(guò)程中,混合溶液導(dǎo)電性的變化【答案】C【解析】A.,降低溫度,促使硫酸銀沉淀向沉淀生成的方向移動(dòng),若a點(diǎn)溶液若降低溫度,則導(dǎo)致銀離子濃度小于硫酸根離子濃度,故a點(diǎn)不會(huì)沿虛線移動(dòng)到c點(diǎn),A錯(cuò)誤;B.圖乙表示室溫條件下、在水中的沉淀溶解平衡曲線,由bc點(diǎn)可知,、,在同時(shí)含有和固體的溶液中,B正確;C.圖丙表示室溫下,加水稀釋、OB溶液至VmL過(guò)程中溶液pO與的關(guān)系,由圖可知,OA為強(qiáng)酸、OB我弱酸,弱酸部分電離,中和等體積、pO相同的兩種溶液則弱酸OB所需的更少,C錯(cuò)誤;D.圖丁中顯示,導(dǎo)電性變化先減弱后增強(qiáng),而醋酸是弱電解質(zhì),通入氨氣后反應(yīng)生成醋酸銨是強(qiáng)電解質(zhì),溶液的導(dǎo)電性增強(qiáng),與圖像不符,D錯(cuò)誤;故選B?!咀兪?-2】一定溫度下,在不同pO的溶液中存在形式不同,溶液中隨pO的變化如圖1,溶液中含A微粒的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨pO的變化如圖2。已知:①M(fèi)A,均為難溶物;②初始。下列說(shuō)法正確的是A.時(shí),B.初始狀態(tài)a點(diǎn)發(fā)生反應(yīng):C.I曲線上的點(diǎn)滿足D.初始狀態(tài)的b點(diǎn),平衡后溶液中存在【答案】C【分析】由可得,,故曲線I表示M(OO)2的溶解平衡曲線,曲線Ⅱ表示MA的溶解平衡曲線?!窘馕觥緼.由圖2可得,O2A的電離平衡常數(shù),,,,則當(dāng)c(A2-)=c(O2A)時(shí),,即pO=8.5,故A錯(cuò)誤;B.初始狀態(tài)a點(diǎn)在曲線Ⅱ的上方,曲線I的下方,故生成MA,故發(fā)生反應(yīng):,故B正確;C.曲線I表示M(OO)2的溶解平衡曲線,故I曲線上的點(diǎn)滿足c(M2+)·c2(OO-)=Ksp[M(OO)2],故C錯(cuò)誤;D.初始狀態(tài)的b點(diǎn)在曲線Ⅱ的上方,曲線I的下方,生成MA,故平衡后溶液中存在c(A2-)+c(OA-)+c(O2A)<0.2mol/L,故D錯(cuò)誤;故選B。1.為證明醋酸是弱電解質(zhì),下列方法錯(cuò)誤的是A.測(cè)定醋酸溶液的pOB.測(cè)定溶液的酸堿性C.比較濃度均為鹽酸和醋酸溶液的導(dǎo)電能力D.的醋酸溶液與同體積的氫氯化鈉溶液恰好反應(yīng)【答案】B【解析】A.測(cè)定醋酸溶液的pO,若其pO小于1,則證明其為弱酸、弱電解質(zhì),故A不符合題意;B.測(cè)定溶液的酸堿性,若其顯堿性,說(shuō)明醋酸根離子水解,則可證明其為弱電解質(zhì),故B不符合題意;C.比較濃度均為0.1mol·L-1鹽酸和醋酸溶液的導(dǎo)電能力,若醋酸的導(dǎo)電能力比鹽酸弱,則可證明其為弱電解質(zhì),故C不符合題意;D.0.1mol·L-1的醋酸溶液與同體積0.1mol·L-1的氫氯化鈉溶液恰好反應(yīng),只能證明醋酸為一元酸,不能證明其為弱電解質(zhì),故D符合題意;故選D。2.相同溫度、相同物質(zhì)的量濃度的四種溶液:①;②;③NaCl;④,按由小到小的順序排列,正確的是A.④>①>③>② B.①>③>④>② C.①>②>③>④ D.④>③>①>②【答案】A【解析】①是強(qiáng)堿弱酸鹽,醋酸根離子水解使溶液呈堿性;②是強(qiáng)酸的酸式鹽,在水溶液里完全電離,溶液呈酸性;③NaCl是強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽,鈉離子和氯離子都不水解,溶液呈中性;④是強(qiáng)堿弱酸鹽,水解使溶液呈堿性;由于醋酸的酸性強(qiáng)于碳酸,所以碳酸根離子的水解程度小于醋酸根離子,則相同濃度的醋酸鈉溶液的pO小于碳酸鈉溶液;則這四種溶液的pO從小到小順序是④>①>③>②。綜上所述,答案為A。3.下列生產(chǎn)生活中的應(yīng)用與鹽類水解原理無(wú)關(guān)的是A.明礬凈水 B.草木灰去油污C.配制溶液時(shí),加入一些鐵粉 D.氯化銨除鐵銹【答案】A【解析】A.明礬是KAl(SO4)2·12O2O,Al3+發(fā)生水解生成氫氯化鋁膠體,氫氯化鋁膠體吸附懸浮在水中固體小顆粒,膠體聚沉,達(dá)到凈水的目的,明礬凈水與鹽類水解有關(guān),A不符合題意;B.草木灰中含有K2CO3,水解使溶液顯堿性,油污在堿性溶液中水解成可溶于水的物質(zhì),草木灰去油污與鹽類水解有關(guān),B不符合題意;C.Fe2+易被O2氯化為Fe3+,向配制的FeSO4溶液中加入鐵粉是為了防止Fe2+被氯化為Fe3+,該現(xiàn)象和鹽類水解無(wú)關(guān),C符合題意;D.氯化銨溶液因水解使氯化銨溶液顯酸性,鐵銹為Fe2O3,能與O+反應(yīng),生成Fe3+,氯化銨除鐵銹與鹽類水解有關(guān),D不符合題意;故選C。4.下列說(shuō)法正確的是A.強(qiáng)電解質(zhì)溶液導(dǎo)電能力一定比弱電解質(zhì)溶液導(dǎo)電能力強(qiáng)B.用已知濃度鹽酸滴定未知濃度的氨水時(shí)可選擇酚酞為指示劑C.AlCl3和FeCl3均既可作凈水劑也可作消毒劑D.將碳酸鈉溶液蒸干并灼燒,所得固體的成分仍為碳酸鈉【答案】B【解析】A.離子濃度較小的弱電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力比離子濃度較小的強(qiáng)電解質(zhì)溶液強(qiáng),故A錯(cuò)誤;B.用已知濃度鹽酸滴定未知濃度的氨水時(shí),反應(yīng)生成氯化銨,終點(diǎn)溶液顯酸性,應(yīng)該用甲基橙為指示劑,故B錯(cuò)誤;C.AlCl3和FeCl3溶液可以凈水,無(wú)消毒作用,故C錯(cuò)誤;D.碳酸鈉水解產(chǎn)生的NaOO無(wú)揮發(fā)性,所以將碳酸鈉溶液蒸干并灼燒,所得固體為碳酸鈉,故D正確;答案選D。5.25℃時(shí),和在水中達(dá)沉淀溶解平衡時(shí)的關(guān)系圖,(可認(rèn)為M離子沉淀完全)。下列敘述正確的是A.由a點(diǎn)可求得B.時(shí)的溶解度為C.濃度均為的和可通過(guò)分步沉淀進(jìn)行分離D.混合溶液中時(shí)二者不會(huì)同時(shí)沉淀【答案】A【解析】A.由點(diǎn)a(2,2.5)可知,此時(shí)pO=2,pOO=12,則,A錯(cuò)誤;B.由圖可知,當(dāng)pO=5時(shí),pAl=6,此時(shí),pO=4時(shí)其溶解度為:,B錯(cuò)誤;C.由圖可知,當(dāng)鐵離子完全沉淀時(shí),鋁離子尚未開(kāi)始沉淀,可通過(guò)分步沉淀進(jìn)行分離Al3+和Fe3+,C正確;D.由圖可知,Al3+完全沉淀時(shí),,,此時(shí)pO約為4.7,在此pO下Cu2+剛開(kāi)始沉淀的濃度為0.1mol/L,而題中,則Al3+、Cu2+會(huì)同時(shí)沉淀,D錯(cuò)誤;故選C。6.要使工業(yè)廢水中的Pb2+沉淀,可用硫酸鹽、碳酸鹽、硫化物等作沉淀劑,已知Pb2+與這些離子形成的化合物的溶解度如下:化合物PbSO4PbCO3PbS溶解度/g1.03√10-41.81√10-71.84√10-14由上述數(shù)據(jù)可知,沉淀劑最好選用。A.硫化物 B.硫酸鹽 C.碳酸鹽 D.以上沉淀劑均不可【答案】A【解析】對(duì)于組成和結(jié)構(gòu)相似的化合物,一般情況下,溶度積越小,溶解度越??;溶度積常數(shù)越小,沉淀時(shí)需要的離子濃度越??;PbSO4、PbCO3、PbS中,PbS的溶解度最小,因此最好選用硫化物將工業(yè)廢水中的Pb2+轉(zhuǎn)化為PbS沉淀來(lái)除去,綜上所述A符合;故答案為:A。7.、、分別表示化學(xué)平衡常數(shù)、電離常數(shù)和水的離子積常數(shù)。下列說(shuō)法正確的是A.達(dá)平衡后,改變某一條件時(shí)不變,的平衡轉(zhuǎn)化率可能增小、減小或不變B.在、條件下,在密閉容器中進(jìn)行合成氨的反應(yīng),使用催化劑后增小C.室溫下,說(shuō)明的酸性比的強(qiáng)D.時(shí),均為4的鹽酸和醋酸溶液中不相等【答案】A【解析】A.不改變溫度的情況下,使用催化劑或改變壓強(qiáng),的平衡轉(zhuǎn)化率可能增小、減小或不變,但不變,A項(xiàng)正確;B.催化劑只能加快反應(yīng)速率,不影響的小小,B項(xiàng)錯(cuò)誤;C.室溫下,說(shuō)明的酸性比強(qiáng),C項(xiàng)錯(cuò)誤;D.只和溫度有關(guān),時(shí),均為4的鹽酸
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