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1、高考化學專題復習電離平衡和水解平衡【高考導航】電解質溶液是高中化學重要的基礎理論之一,從近幾年的高考試題可以看出,涉及電解質溶液的考點多,重現(xiàn)率高。其主要熱點有:①外界條件的改變對電離平衡、水解平衡的影響②酸、堿混合后溶液的酸堿性的判斷及pH的計算③溶液中離子濃度的大小比較。一、電離平衡和水解平衡的比較電離平衡水解平衡實例H2S水溶液(0.1mol/L)Na2S水溶液(0.1mol/L)研究對象弱電解質(弱酸、弱堿、水)強電解質(弱酸鹽、弱堿鹽)實質弱酸H++弱酸根離子弱堿OH—+陽離子離子化速率=分子化速率弱酸根+H2O弱酸+OH—弱堿陽離
2、子+H2O弱堿+H+水解速率=中和速率程度酸(堿)越弱,電離程度越小,多元弱酸一級電離>二級電離對應酸(堿)越弱,水解程度越大,多元弱酸根一級水解>二級水解能量變化吸熱吸熱表達式電離方程:①②多元弱酸分步電離H2SH++HS—HS—H++S2—水解離子方程式①②多元弱酸根分步水解③除子雙水解反應,產(chǎn)物不寫分解產(chǎn)物,不標“↑”或“↓”S2—+H2OHS—+OH-HS—+H2OH2S+OH-粒子濃度大小比較c(H2S)>c(H+)>c(HS-)>c(S2-)c(Na+)>c(S2-)>c(OH-)>c(HS-)>c(H2S)電荷守恒式c(H+)=
3、c(HS-)+2c(S2-)+c(OH-)c(Na+)+c(H+)=c(HS-)+2c(S2-)+c(OH-)物料守恒式c(H2S)+c(HS-)+c(S2-)=0.1mol/Lc(H2S)+c(HS-)+c(S2-)=0.1mol/L=0.5c(Na+)影響因素溫度升溫,促進電離升溫,促進水解濃度加水稀釋促進電離促進水解通入H2S抑制電離生成NaHS加入Na2S生成NaHS抑制水解二、相同物質的量濃度、相同體積的鹽酸與醋酸的比較c(H+)pH中和堿的能力與過量Zn的反應情況稀釋相同倍數(shù)后的pH產(chǎn)生氫氣的量開始時的反應速率鹽酸大小相等相同快小
4、醋酸小大慢大三、相同pH、相同體積的鹽酸與醋酸的比較c(H+)c(酸)中和堿的能力與過量Zn的反應情況稀釋相同倍數(shù)后的pH產(chǎn)生氫氣的量開始時的反應速率鹽酸相等小弱少相等大醋酸大強多小四、電解質溶液中的守恒關系1、電荷守恒:任何電解質溶液,陽離子所帶的正電荷總數(shù)等于陰離子所帶的負電荷總數(shù)。例如:CH3COONa溶液中:[Na+]+[H+]=[CH3COO-]+[OH-]Na2S溶液中:[Na+]+[H+]=[HS-]+[OH-]+2[S2-]2、物料守恒:電解質溶液中由于電離或水解因素,離子會發(fā)生變化變成其它離子或分子等,但離子或分子中某種特定
5、元素的原子的總數(shù)是不會改變。例如:0.1mol/LNaHCO3溶液中:[Na+]=[HCO3-]+[CO32-]+[H2CO3]=0.1mol/L0.1mol/LNa3PO4溶液中:1/3[Na+]=[PO33-]+[HPO42-]+[H2PO4-]+[H3PO4]=0.1mol/L【典型例題】例1:試預測在C6H5ONa(苯酚鈉)溶液中逐滴加入FeCl3溶液,可能出現(xiàn)哪些現(xiàn)象,可能發(fā)生哪些反應。解析:①C6H5O-與Fe3+在水溶液中優(yōu)先發(fā)生雙水解反應:???3C6H5O-+Fe3++3H2O=Fe(OH)3↓+3C6H5OH;現(xiàn)象:紅褐色
6、沉淀②生成的C6H5OH將與Fe3+發(fā)生顯色反應:Fe3++6C6H5OH=[Fe(C6H5O)6]3-+6H+;現(xiàn)象:溶液呈現(xiàn)紫色③當生成的H+達到一定濃度時,將與Fe(OH)3發(fā)生中和反應:Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O;現(xiàn)象:沉淀逐漸溶解答案:見上。例2:向20mL鹽酸和硫酸的混合酸溶液中,漸漸加入0.1mol/L的Ba(OH)2溶液。生成沉淀的質量和溶液的pH變化曲線如右圖。根據(jù)此實驗數(shù)據(jù)計算:(1)原溶液中硫酸和鹽酸的濃度各為多少_________________。(2)A點處溶液的pH是______________。解
7、析:本題以圖示形式檢查酸、堿中和生成沉淀質量和溶液pH曲線隨加入Ba(OH)2溶液體積變化情況,此題屬于理解層次的中等難度試題。(1)依據(jù)圖示,沉淀最大時已加入Ba(OH)2溶液20mL,混合酸中硫酸被完全中和。所以原混合酸中硫酸的物質的量濃度為0.1mol/L。當H2SO4剛被Ba(OH)2溶液中和時,可以認為溶液中鹽酸未被中和。從20mL起,再加Ba(OH)2溶液至60mL時溶液中鹽酸全被中和完,溶液呈中性,pH=7,所以原混合酸中鹽酸的物質的量濃度為0.4mol/L。(2)A點處溶液中氫離子濃度是鹽酸提供的,因H2SO4剛被Ba(OH)
8、2溶液中和,溶液被沖稀,體積擴大到原來的2倍,則鹽酸濃度縮小到原來的1/2,由原來的0.4mol/L變?yōu)?.2mol/L。即氫離子濃度為0.2mol/L。所以pH=