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高中三年级化学

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    已知在25℃时,醋酸、碳酸和亚硫酸的电离平衡常数分别为:
    醋酸K =1.75×10-5
    碳酸K1=4. 30×10-7K2=5.61×10-11
    亚硫酸K1=1.54×10-2K2=1.02×10-2
    (1)写出碳酸的第一级电离平衡常数的表达式:K1=___。
    (2)在相同条件下,试比较CH3COONa、Na2CO3和Na2SO3水溶液的碱性强弱:____>____>___ 。
    (3)在相同条件下,试比较同浓度同体积H2SO3、NaHSO3和Na2SO3溶液中粒子的数目:____。
    (4)若保持温度不变,在醋酸溶液中加入少量盐酸,下列量会变小的是___(填序号)。
    A.c(CH3COO-)
    B.c(H+)
    C.醋酸电离平衡常数
    D.醋酸的电离程度
    Ⅱ,某化工,一废水中含有Ag+、Pb2+等重金属离子,其浓度各约为0.01 mol.L-1。排放前拟用沉淀法除去这两种离子,查找有关数据如下:

    (5)你认为往废水中投入____(填字母序号),沉淀效果最好。
    A. NaOH
    B.Na2S
    C.KI
    D.Ca(OH)2
    (6)如果用食盐处理只含有重金属Ag+的废水,测得处理后的废水中NaCl的质量分数为0.117%(密度约为 1 g.mL-1)。若环境要求排放标准为c(Ag+)低于1.0×10-8mol.L-1,问该工厂处理后的废水中c(Ag+)= _____[已知:Ksp(AgCl) =1.8×10-10]。
    本题信息:2011年模拟题化学填空题难度极难 来源:杨云霞
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本试题 “已知在25℃时,醋酸、碳酸和亚硫酸的电离平衡常数分别为:醋酸K =1.75×10-5碳酸K1=4. 30×10-7K2=5.61×10-11亚硫酸K1=1.54×10-2K2=1.02×10-2(1)写出碳酸的第一...” 主要考查您对

电离平衡常数

弱电解质电离的影响因素

溶液的酸碱性

粒子浓度大小的比较

物质的除杂

溶液质量分数的计算

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  • 电离平衡常数
  • 弱电解质电离的影响因素
  • 溶液的酸碱性
  • 粒子浓度大小的比较
  • 物质的除杂
  • 溶液质量分数的计算
电离平衡常数:

1.概念在一定条件下,弱电解质的电离达到平衡时,溶液中电离所生成的各种离子浓度的乘积与溶液中未电离的分子浓度的比是一个常数,这个常数叫做电离平衡常数,简称电离常数。用K表示(酸用表示,碱用表示)。
2.表示方法:

对于多元弱酸,其电离是分步进行的,每步各有电离常数,通常用,等分别表示,且
例如:

3.影响因素:温度(或)只随温度变化而变化,不随浓度变化而变化。电离平衡常数,类似于化学平衡常数.
4.意义:反映弱酸,弱碱酸碱性的相对强弱在一定温度下,越大(多元弱酸以为依据),弱酸的电离程度就越大,浓度相同时c(H+)也越大,弱酸的酸性越强。
电离平衡的影响因素:

(1)温度:由于弱电解质的电离是吸热过程,故升高温度,将使弱电解质的电离平衡向电离方向移动。
(2)浓度:对于同一弱电解质来说,浓度越小,离子相互碰撞结合成分子的机会越小,弱电解质的电离程度就越大。因此,加水稀释溶液会使弱电解质的电离平衡向电离的方向移动,电离程度增大,电离出的离子的总量增加,但离子浓度是减小的。
(3)同离子效应:加入与弱电解质具有相同的离子的强电解质则抑制弱电解质的电离。
(4)化学反应:在弱电解质溶液中加入能与弱电解质电离产生的某种离子反应的物质,可促进弱电解质的电离。
以醋酸归纳为例:

溶液的酸碱性:

(1)pH=-lg[c(H+)],在溶液的c(H+)很小时,用pH来表示溶液的酸度。
(2)pH越大,c(H+)越小,c(OH-)越大,酸性越弱,碱性越强。pH越小,c(H+)越大,c(OH-)越小,酸性越强,碱性越弱。
(3)pH的范围:0~14
(4)溶液酸碱性判断:
当c(H+)>c(OH-)时,溶液呈酸性;
当c(H+)>=c(OH-)时,溶液呈键性;
当c(H+)<c(OH-)时,溶液呈中性。

(5)关于pH相同的酸(含强酸和弱酸)
①溶液中c(H+)相等(填“相等”或“不等”)。
②溶液中溶质的物质的量的浓度:强酸<弱酸(填“>”或“<”)。
③耗碱规律:pH和溶液体积均相同的HCl、H2SO4、CH3COOH与碱完全反应时,消耗碱物质的量最多的是CH3COOH。
④稀释规律:分别加水稀释m倍时,溶液的物质的量的浓度均变为原来的1/m,强酸中c(H+)变为原来的1/m,但弱酸中c(H+)减小小于(填“大于”或“小于”)m倍,故稀释后弱酸酸性强于强酸。

溶液的pH:

1.定义:溶液里H+的物质的量浓度的负对数叫做pH。
2.表达式:

3.含义: pH越大,c(H+)越小,c(O-一)越大,酸性越弱,碱性越强。pH越小,c(H+)越大,c(OH-)越小,酸性越强,碱性越弱。
4.适用范围:
c(H+)很小时,用pH来表示溶液的酸碱度更方便。所以,pH适用于酸、碱的稀溶液之间],pH取值范刚为0~14。
5.溶液的酸碱性和pH:


离子浓度大小比较方法:

(1)考虑水解因素:如溶液

所以
(2)不同溶液中同一离子浓度的比较要看溶液中其他离子对它的影响。如相同浓度的三种溶液中,由大到小的顺序是c>a>b。
(3)混合液中各离子浓度的比较要综合分析水解因素、电离因素。如相同浓度的的混合液中,离子浓度顺序为:
的电离程度大于的水解程度。


盐溶液的“三大守恒”:

①电荷守恒:电解质溶液中所有阳离子所带有的正电荷数与所有的阴离子所带的负电荷数相等。如NaHCO3溶液中:

推出:
②物料守恒:电解质溶液中由于电离或水解因素,离子会发生变化变成其它离子或分子等,但离子或分子中某种特定元素的原子的总数是不会改变的。如NaHCO3溶液中nc(Na+):nc(C)=1:1,
推出:
③质子守恒:电解质溶液中分子或离子得到或失去质子(H+)的物质的量应相等。例如在NH4HCO3溶液中H3O+、H2CO3为得到质子后的产物;NH3、OH-、CO32-为失去质子后的产物,故有以下关系:

(2)粒子浓度大小比较的方法:
①单一溶液中离子浓度大小的比较
A. 一元弱酸盐溶液中离子浓度的关系是:
c(不水解离子)>c(水解离子)>c(显性离子)>c(水电离出的另一离子)
如:在CH3COONa溶液中各离子浓度大小关系:

B. 二元弱酸盐溶液中离子浓度的关系是:
c(不水解离子)>c(水解离子)>c(显性离子)> c(二级水解离子)>c(水电离出的另一离子)
如:Na2CO3溶液中离子浓度的关系:

②比较不同电解质溶液中同一种粒子浓度的大小。应注意弱酸、弱碱电离程度的大小以及影响电离度的因素,盐类水解及水解程度对该粒子浓度的影响。
③比较经过反应化学反应后离子浓度的大小:
A. 确定电解质溶液的成分
B. 确定溶液中含哪些粒子(分子、离子),此时要考虑物质的电离和水解情况
C. 确定各种粒子的浓度或物质的量的大小
D. 根据题目要求做出判断
注:要抓住“两小”。即弱电解质电离程度小,故未电离的弱电解质分子数远多于已电离出离子数目;盐的水解程度小,故未水解的粒子数目远多于水解生成的粒子数目


除杂的原则:

(1)不增:不增加新的杂质
(2)不减:被提纯的物质不能减少
(3)易分:操作简便,易于分离

气体除杂的原则:

(1)不引入新的杂质
(2)不减少被净化气体的量注意的问题:
①需净化的气体中含有多种杂质时,除杂顺序:一般先除去酸性气体,如:氯化氢气体,CO2、SO2等,水蒸气要在最后除去。
②除杂选用方法时要保证杂质完全除掉,如:除CO2最好用NaOH不用Ca(OH)2溶液,因为Ca(OH)2是微溶物,石灰水中Ca(OH)2浓度小,吸收CO2不易完全。
方法:
A. 杂质转化法:欲除去苯中的苯酚,可加入氢氧化钠,使苯酚转化为苯酚钠,利用苯酚钠易溶于水,使之与苯分开
B. 吸收洗涤法;欲除去二氧化碳中混有的少量氯化氢和水,可使混合气体先通过饱和碳酸氢钠溶液,再通过浓硫酸即可除去
C. 沉淀过滤法:欲除去硫酸亚铁溶液中混有的少量硫酸铜,加入少量铁粉,待充分反应后,过滤除去不溶物即可
D. 加热升华法:欲除去碘中的沙子,即可用此法
E. 溶液萃取法:欲除去水中含有的少量溴,可采用此法
F. 结晶和重结晶:欲除去硝酸钠溶液中少量的氯化钠,可利用二者的溶解度不同,降低溶液温度,使硝酸钠结晶析出,可得到纯硝酸钠晶体
G. 分馏蒸馏法:欲除去乙醚中少量的酒精,可采用多次蒸馏的方法
H. 分液法:欲将密度不同且又互不相溶的液体混合物分离,可采用此法,如将苯和水分离
K. 渗析法:欲除去胶体中的离子,可采用此法。如除去氢氧化钠胶体中的氯离子
常见物质除杂总结:

原物所含杂质除杂质试剂除杂质的方法
(1)N2(O2)-------灼热的铜丝网洗气
(2)CO2(H2S)-------硫酸铜溶液洗气
(3)CO(CO2)-------石灰水或烧碱液洗气
(4)CO2(HCl)-------饱和小苏打溶液洗气
(5)H2S(HCl)-------饱和NaHS溶液洗气
(6)SO2(HCl)-------饱和NaHSO3溶液洗气
(7)Cl2(HCl)-------饱和NaCl溶液洗气
(8)CO2(SO2)-------饱和小苏打溶液洗气
(9)碳粉(MnO2)-------浓盐酸加热后过滤
(10)MnO2(碳粉)-------加热灼烧
(11)碳粉(CuO)-------盐酸或硫酸过滤
(12)Al2O3(Fe2O3)-------NaOH溶液(过量),再通CO2过滤、加热固体
(13)Fe2O3(Al2O3)-------NaOH溶液过滤
(14)Al2O3(SiO2)-------盐酸NH3·H2O过滤、加热固体
(15)SiO2(ZnO)-------盐酸过滤
(16)CuO(ZnO)-------NaOH溶液过滤
(17)BaSO4(BaCO3)-------稀硫酸过滤
(18)NaOH(Na2CO3)-------Ba(OH)2溶液(适量)过滤
(19)NaHCO3(Na2CO3)-------通入过量CO2
(20)Na2CO3(NaHCO3)-------加热
(21)NaCl(NaHCO3)-------盐酸蒸发结晶
(22)NH4Cl[(NH4)2SO4]-------BaCl2溶液(适量)过滤
(23)FeCl3(FeCl2)-------通入过量Cl2
(24)FeCl3(CuCl2)-------铁粉、Cl2过滤
(25)FeCl2(FeCl3)-------铁粉过滤
(26)Fe(OH)3胶体(FeCl3)-------(半透膜)渗析
(27)CuS(FeS)-------稀盐酸或稀硫酸过滤
(28)I2(NaCl)------升华
(29)NaCl(NH4Cl)-------加热
(30)KNO3(NaCl)-------蒸馏水重结晶
(31)乙烯(SO2、H2O)碱石灰洗气
(32)乙烷(乙烯)-------溴水洗气
(33)溴苯(溴)-------稀NaOH溶液分液
(34)硝基苯(NO2)-------稀NaOH溶液分液
(35)甲苯(苯酚)-------NaOH溶液分液
(36)乙醛(乙酸)-------饱和Na2CO3溶液蒸馏
(37)乙醇(水)-------新制生石灰蒸馏
(38)苯酚(苯)-------NaOH溶液、CO2分液
(39)乙酸乙酯(乙酸)-------饱和Na2CO3溶液分液
(40)溴乙烷(乙醇)-------蒸馏水分液
(41)肥皂(甘油)-------食盐过滤
(42)葡萄糖(淀粉)-------(半透膜)渗析

溶液质量分数的计算:

(1)溶质的质量分数=
(2)溶质的质量分数、溶质的物质的量浓度及溶液密度之间的关系:
①溶质的质量分数=
②物质的量浓度=


有关溶液密度的问题:

1.溶液质量分数与密度的关系
(1)越大,则ρ(溶液)越大,常见溶液如NaCl溶液、硫酸溶液等。
(2)越大,则ρ(溶液)越小,常见溶液如氨水、酒精溶液等。
2.溶液混合后质量分数的变化规律
质量分数分别为的两溶液(同种溶质)混合,混合后溶液的质量分数为ω。
(1)等体积混合

若是加等体积水稀释,可视中其一为0 分析。
(2)等质量混合:


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