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高中三年级化学

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    根据水溶液中离子平衡的相关知识,回答下列问题:
    (1)常温下,某溶液的pH=3,该溶液中c(OH-)=____mol/L。
    (2)用Na2CO3溶液可以将水垢中的CaSO4转化为CaCO3,原因是____。
    (3)下列说法正确的是____。
    A.盐类的水解是吸热反应
    B.CH3COONa水解使溶液显酸性
    C.为了防止FeCl2水解,可向其水溶液中加入铁粉
    本题信息:2011年0104会考题化学填空题难度一般 来源:杨云霞
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本试题 “根据水溶液中离子平衡的相关知识,回答下列问题:(1)常温下,某溶液的pH=3,该溶液中c(OH-)=____mol/L。(2)用Na2CO3溶液可以将水垢中的CaSO4转化为CaCO3,原...” 主要考查您对

水的离子积常数

盐水解的影响因素

盐类水解判断溶液酸碱性或比较溶液pH值的大小

沉淀溶解平衡

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  • 水的离子积常数
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  • 盐类水解判断溶液酸碱性或比较溶液pH值的大小
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水的电离:

水是一种极弱的电解质,它能微弱地电离:
实验测得:25℃时,1L纯水中只有的水分子发生电离,故25℃时纯水中

水的离子积:

在一定温度下,水电离出的c(H+)与c(OH-)的乘积是一个常数,称为水的离子积常数,简称水的离子积,用符号表示,即
(1)在一定温度下,水的离子积都是一个常数,在25℃时
(2)随温度的变化而变化,温度升高,增大。
(3)水的离子积常数揭示了在任何水溶液中均存在水的电离平衡,都有存在。在酸性或碱性的稀溶液中,当温度为25℃时,
(4)在酸或碱的稀溶液中,由水电离出的c(H+)和c(OH-)总相等.即如25℃时或NaOH溶液中,


溶液中c(H+)或c(OH-)的计算:

常温下,稀溶液中的乘积总是知道就可以计算出反之亦然
1.酸溶液
当在水中加入酸后,将使水的电离平衡向左移动 (抑制水的电离)。在酸的水溶液中,H+主要由酸电离产生,即而OH-是由水电离产生的:
2.碱溶液
同理,在碱的水溶液中,OH-主要由碱电离产生,即而H+是由水电离产生的:
3.盐溶液
在盐的水溶液中,H+和OH-全部来自水的电离,且
(1)若单一水解的盐的水溶液呈酸性,c(H+)> c(OH-),即弱碱阳离子水解

(2)若单一水解的盐的水溶液呈碱性,c(OH一)> c(H+),即弱酸阴离子水解

说明:由以上分析可以看出,在常温下(25℃):
酸(或碱)的溶液中,发生水解的盐溶液中总成立。


影响盐类水解平衡的因素:

主要因素是盐本身的性质,组成的盐的酸根对应的酸越弱(或阳离子对应的碱越弱),水解程度就越大,另外还受温度、浓度及外加酸碱等因素的影响。
(1)温度:盐的水解是吸热反应,因此升高温度水解程度增大;
(2)浓度:盐的浓度越小,水解程度越大,但溶液的酸碱性一般越弱;
(3)外加酸碱:外加酸碱能促进或抑制盐的水解,使盐的水解程度降低,但由于酸(或碱)的加入,使溶液的酸(碱性)增强。
例如: 外界条件对水解平衡的影响

(4)能水解的阳离子与能水解的阴离子混合,会相互促进水解。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:阳离子:Fe3+、Al3+;阴离子:CO32-、HCO3-、S2-、HS-、AlO2-、SO32-、HSO3-等。
(5)Fe3+与S2-、HS-、SO32-、HSO3-等还原性离子发生氧化还原反应,而不是发生双水解反应。
(6)HCO3-与AlO2-在溶液中也不能共存,可发生反应产生白色沉淀,但不是由于双水解反应,而是:


盐类水解程度大小比较规律:

1.盐水解生成的弱酸(或弱碱)越弱,水解程度越大。常据此判断弱酸(或弱碱)的相对强弱:如等浓度的三种盐溶液,pH依次增大,则弱酸根离子的水解程度依次增大,所以酸性HX>HY>HZ。
2.相同条件下:正盐>相应酸式盐。如水解程度
3.相互促进水解的盐>单水解的盐>相互抑制水解的盐。如水解程度


盐类水解原理的应用:

(1)盐水解的规律:
①谁弱谁水解,谁强显谁性,越弱越水解,都弱都水解,无弱不水解
②多元弱酸根、正酸根离子比酸式酸根离子水解程度大得多,故可只考虑第一步水解
(2)具体分析一下几种情况:
①强碱弱酸的正盐:弱酸的阴离子发生水解,水解显碱性;如:Na2CO3、NaAc等
②强酸弱碱的正盐:弱碱的阳离子发生水解,水解显酸性;如:NH4Cl、FeCl3、CuCl2等;
③强酸强碱的正盐,不发生水解;如:Na2SO4、NaCl、KNO3等;
④弱酸弱碱的正盐:弱酸的阴离子和弱碱的阳离子都发生水解,溶液的酸碱性取决于弱酸和弱碱的相对强弱,谁强显谁性;
⑤强酸的酸式盐只电离不水解,溶液显酸性,如:NaHSO4;而弱酸的酸式盐,既电离又水解,此时必须考虑其电离和水解程度的相对大小:若电离程度大于水解程度,则溶液显酸性,如:NaHSO3、NaH2PO4;若水解程度大于电离程度,则溶液显碱性,如:NaHCO3、NaHS、Na2HPO4等。
(3)几种盐溶液pH大小的比较强酸强碱盐pH=7、强碱弱酸盐pH>7、强酸弱碱盐pH<7
根据其相应的酸的酸性大小来比较,盐溶液对应的酸的酸性越强,其盐溶液的pH越小如:HClO酸性小于H2CO3,溶液pH NaClO>Na2CO3

酸式盐溶液酸碱性的判断:

酸式盐的水溶液显什么性,要看该盐的组成微粒。
1.强酸的酸式盐只电离,不水解,溶液一定显酸性。如溶液:
2.弱酸的酸式盐溶液的酸碱性,取决于酸式酸根离子的电离程度和水解程度的相对大小。
(1)若电离程度小于水解程度,溶液显碱性。例如溶液中:溶液显碱性。NaHS溶液、Na2HPO4溶液亦显碱性
(2)若电离程度大于水解程度,溶液显酸性。例如溶液中:溶液显酸性溶液亦显酸性。

盐溶液蒸干后所得物质的判断:
 
1.考虑盐是否分解。如加热蒸干溶液,因分解,所得固体应是
2.考虑氧化还原反应。如加热蒸干溶液,因易被氧化,所得固体应是
3.盐水解生成挥发性酸时,蒸干后一般得到弱碱,如蒸干溶液,得盐水解生成不挥发性酸时,蒸干后一般仍为原物质,如蒸干溶液,得
4.盐水解生成强碱时,蒸干后一般得到原物质,如蒸干溶液,得到等。
5.有时要多方面考虑,如加热蒸干溶液时,既要考虑水解,又要考虑的分解,所得固体为


沉淀溶解平衡:

1、定义:在一定条件下,当难容电解质的溶解速率与溶液中的有关离子重新生成沉淀的速率相等,此时溶液中存在的溶解和沉淀间的动态平衡,称为沉淀溶解平衡。
例如:

2、沉淀溶解平衡的特征:
(1)逆:沉淀溶解平衡是可逆过程。
(2)等:
(3)动:动态平衡,溶解的速率和沉淀的速率相等且不为零。
(4)定:达到平衡时,溶液中各离子的浓度保持不变,
(5)变:当外界条件改变时,溶解平衡将发生移动,达到新的平衡。
3、沉淀溶解平衡的影响因素
(1)内因:难溶电解质本身的性质。
(2)外因
a.浓度:加水稀释,沉淀溶解平衡向溶解的方向移动,但不变。
b.温度:多数难溶电解质溶于水是吸热的,所以升高温度,沉淀溶解平衡向溶解的方向移动,同时变大。
c.同离子效应:向沉淀溶解平衡体系中,加入含原体系中某离子的物质,平衡向沉淀生成的方向移动,但不变。
d.其他:向沉淀溶解平衡体系中,加入可与体系巾某些离子反应生成更难溶的物质或气体的物质,平衡向溶解的方向移动,不变。

沉淀溶解平衡的应用:

1.沉淀的生成
(1)意义:在涉及无机制备、提纯工艺的生产、科研、废水处理等领域中,常利用生成沉淀来达到分离或除去某些离子的目的。
(2)方法
a.调节pH法:如工业原料氯化铵中含杂质氯化铁,使其溶解于水,再加入氨水调节pH至7~8,可使转变为沉淀而除去。
 
b.加沉淀剂法:如以等作沉淀剂,使某些金属离子如等生成极难溶的硫化物 等沉淀,也是分离、除杂常用的方法。

说明:化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于时即沉淀完全。
2.沉淀的溶解
(1)意义:在实际工作中,常常会遇到需要使难溶物质溶解的问题、根据平衡移动原理,对于在水中难溶的电解质,如果能设法不断地移去沉淀溶解平衡体系中的相应离子,使平衡就会向沉淀溶解的方向移动,使沉淀溶解。
(2)方法
a.生成弱电解质:加入适当的物质,使其与沉淀溶解平衡体系中的某离子反应生成弱电解质。如向沉淀中加入溶液,结合生成使的溶解平衡向右移动。
b.生成配合物:加入适当的物质,使其与沉淀反应生成配合物。
如:

c.氧化还原法:加入适当的物质,使其与沉淀发生氧化还原反应而使沉淀溶解。


d.沉淀转化溶解法:本法是将难溶物转化为能用上述三种方法之一溶解的沉淀,然后再溶解:
如向中加入饱和溶液使转化为再将溶于盐酸。
3.沉淀的转化
(1)实质:沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动。一般来说,溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀容易实现。 例如
 
(2)沉淀转化在工业上的应用在工业废水处理的过程中,用FeS等难溶物作沉淀剂除去废水中的重金属离子.


固体物质的溶解度:

绝对不溶解的物质是不存在的,任何难溶物质的溶解度都不为零。不同的固体物质在水中的溶解度差别很大,可将物质进行如下分类:


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