范文一:电解质溶液胶体
高中化学科 第三册
第二章 电解质溶液 胶体
一、教法建议
【抛砖引玉】
从教材的编写体系看,本章内容为全书基本理论的最后一章,其深度难度也是整个高中教材中于手屈一指的。可以说本章内容是“化学中的物理”,在某些地方用物理的思维方式来处理问题,往往会事半而功倍,学科之间的交叉、渗透及综合是国家教委很重视的一个培养方向,也是学生真正把握知识并活学活用的一个重要方面。
近年来的高考化学题中,本章的内容一直是久热不衰,以各种各样的形式潜伏于一些题目之中,因而必须对本章内容持有足够的重视,将大部分的精力用于讲“理”,理清其义自明,理清能力自然强。
实际上,在以前的化学课程的学习过程中,我们已经接触过电解质溶液的内容:在初中化学里,为了使学生能较确切地认识酸、碱、盐三类物质的本质,从溶液的导电性入手,介绍了酸、碱、盐电离的初步知识。在高一时,为了学习元素及其化合物知识的需要。在“硫、硫酸”一章教材里介绍了离子反应方程式。但在这两部分教材里,只涉及强酸、强碱和一些盐的电离,随着学生对元素和化合物知识的学习,对于弱酸、弱碱的感性知识的增多,有必要深入研究弱酸弱碱的电离。同时,化学反应速率和化学平衡知识的学习也为讲解弱酸、弱碱的电离奠定了基础。
【指点迷津】
本章内容的一个显著特点就是与生活、生产相联系的内容比较多。比如:溶液的PH 值、盐类的水解、中和滴定、金属的腐蚀和防护、氯碱工业、铝的治炼和电镀等。在教学过程中要注意理论与实践相结合,这样既有利于学生将抽象知识具体化,降低本章学习难度,又使学生将所学知识加以恰当的应用。这正是我们的培养目标所在。
本章教材共分为四大部分:
第一部分:电解质的概念及弱电解质的电离平衡。本节是学生认为最难第的内容,应花大力气给学生建立起牢固清晰的概念体系,通过对一些抽象性很强问题的分析引导学生建立正确的思维模式。
第二部分:酸碱中和滴定及有关计算。注意中和滴定的实验,该实验有利于培养学生的严谨、求实的精神,并且该实验又常广泛应用于生产生活中。
第三部分:电化学的一些基本知识,注意将理论与实践相结合,注意将本部分知识与氧化还原反应有机结合起来。
第四部分:胶体的基本知识,注意分析胶体的几大性质,使学生在理解的基础上记忆,使知识系统化,而避免死记硬背,建议本部分的教学应该循序渐进,一步一个脚印,在一部分学习透彻之后再进行下一部分的学习,而不宜抢进度。
二、学海导航
【思维基础】
1. 准确掌握电解质的概念。
①电解质是具有离子键或强极性键的化合物,离子化合物如(Nacl )受热熔化,使束缚在晶格上的固定的离子变为自由离子,从而起携带电荷而起导电的作用;有强极性键的化合物如(HCl )在熔化状态下不会导电,但若把它们熔于水,则在水分子的作用下形成自由移动的离子而导电。
②包括酸碱盐及活泼金属的氧化物。
③注意电解质研究对象为纯净物,将电解质与电解质溶液加以区分。尽管Nacl 水溶液导电,但溶液并非电解质,其溶质NaCl 才是电解质。
④非电解质也必须是化合物,在水溶液和熔化状态下都不导电的化合物才是非电解质。(如苯,CO 2等)单质既不是电解质,也不是非电解质,无论其导不导电。(Na,CL 2等)
⑤电解质导电的原因,在于电解质在溶液或熔化状态下电离而产生自由离子。在这里要把化合物溶于水生成新的化合物而导电区分开。如SO 2溶于水生成H 2SO 3而导电,SO 2为非电解质,H 2SO 3为电解质。
2. 电解质有强弱电解质之分。
①强酸、强碱及大部分的盐在水溶液中完全电离为离子。称做强电解质,其电离方程式中用“=”连接反应物及生成物。
NaOH =Na ++OH -
HCl =H +Cl (或HCl +H 2O =H 3O +Cl ) +-+-
注意,某些盐尽管难溶(如CaCO 3), 但溶于水中的那部分溶质仍全部电离,也是强电解质。 ②弱酸、弱碱在水溶液中仅部分电离,存在一个电离平衡,因而表示此类物质的电离时应用可逆符号“”
-如CH 3
COOH CH 3COO +H+
- NH 3·H 2O NH 4++OH
③弱电解质的电离程度,电离能力的强弱可用电离度α来表示。
α=已电离的分子数?100% 已电离的分子数+未电离的分子数
-弱酸[H+]=C· α;弱碱[OH]=C·α.
多元弱酸尽管有多部电离,但多部电离分步进行,电离程度逐步递减,因而某氢离子浓度是由一步电离决定的。
+如:H 3PO
4 H +H2PO 4(一步电离α1)
-- H 2PO 4H ++HPO42(二步电离α2)
-- HPO 42H ++PO42(三步电离α3)
而H []≈C ?α +
④弱电解质存在着电离的平衡,其平衡移动可套用勤沙特列原理。电离度α随溶液的摩尔浓度C 的增大而降低,随温度的升高而上升,当浓度,温度为一定时,电离度为一常数,可用以衡量弱电解质的相对强弱。
⑤区分电离度(α)和离子浓度(C ·α)
电离度与离子浓度是相互联系又相互区别的两个概念,决不能把两个概念等同起来。
弱电解质在稀释的过程中,随着浓度的降低,电离度(α)肯定增大,离子浓度应做具体的分析。
-如冰酯酸加水稀释过程中,开始阶段电离度增大,氢离子浓度也增大;当从1mol ·L 1溶液
起,加水稀释时电离度增大,离子浓度减小。
如图:
液浓度。 ⑥区分离子浓度和溶
弱电解质的离子浓度比溶液浓度要小。如在25℃时,1mol/L
-的醋酸溶液电离度约为1%,离子浓度(C ·α)为0.01mol ·L 1离子浓度决定反应速率的
快慢,溶液浓度决定了产物的多少。
3. 纯水是极弱的电解质。
-①在水中存在如下电离平衡H 2O H ++OH
----②在25℃时.Kw=[H+][OH]=1×107×1×107=1×1014
-在一定温度下,纯水或水溶液中[H+]与[OH]的乘积为一个常数。记作Kw ,称为水的离子
积常数。该离子积常数随温度升高而增大。
③在温度相同的条件下中性,酸性、碱性溶液中,Kw 都为一定值。
-只是:酸性溶液中[H+]>[OH]
- 中性溶液中[H+]=[OH]
- 碱性溶液中[H+]1mol ·L 1,[OH]>1mol ·L 1的酸、碱性溶液用H +及OH 物质的量浓度表
示溶液的酸碱性比较方便。当溶液的酸碱性不是很强时,该方法很不方便,此时我们用PH 值表示溶液酸碱性。
PH=-lg[H+] PH 值取值范围0~14。
有关PH 值计算类型包括强酸的稀释、强碱的稀释,不同浓度强酸的混和,不同浓度强碱的混和,强酸和强碱溶液的混和等。在计算过程中可加以适当的近似。如果溶液的PH 值不是
-很接近于7,则可以忽略水电离出的H +及OH 。
⑤盐类的水解:
Ⅰ. 盐类水解反应是中和反应的逆反应:盐+水酸+碱
注意盐类水解是很微弱的;书写盐的水解化学方程式及离子方程式,应与可逆号“”一般不写沉淀号“↓”不写气体符号“↑”
Ⅱ.FeCl 3水溶液显酸性。 Fe 3++3H2O Fe(OH)3+3H+
---Na 2CO 3水溶液显碱性。 CO 32+H2O HCO 3+OH
-- HCO 3+H2O H 2CO 3+OH
当溶液中存在多点水解时,同电离一样,以第一点为主。规律谁弱谁水解,谁强显谁性; Ⅲ. 某些盐中阳离子、阴离子水解性能都很强。当这些物质或组成离子遇到水时可发生强烈的,较完全的双水解,可用等号“=”,可写沉淀及气体符号“↑”“↓”
-2Fe 3++ 3CO32+6H2O=2Fe(OH)3↓+H2O+3CO2↑
-------这些离子组合为:Fe 3+与CO 32,AlO 2,HCO 3;Al 3+与CO 32HCO 3、S 2,HS ,及ALO 2
-等。
4. 电能与化学能的相互转化造就了原电池及电解池。
①原电池形成条件:活泼性不同的两种金属(或一种金属与一种非金属),电解质溶液,连通的电路。
②电解池条件:直流电源、电极、电解质溶液(或)熔化的电解质。
③离子放电顺序:
阴极:Ag +>Cu 2+>H +>Na +>K +
阳极:I >Cl >OH >NO 3>SO 42
当阳极为金属阳极时(除Pt ),首先失电子的应是阳极本身。 -----
【学法指要】
例1:体积为1升,氢离子浓度为0.01mol ·L 1盐酸和醋酸,分别与同量的金属锌反应时,哪种酸反应速率快?哪种酸与锌反应放出H 2多?
【分析】:①这两个反应的本质相同,都是酸电离出的H +与zn 反应产生H 2,反应速率的大小取决于溶中H +浓度的大小,而题目给出二者电离出的[H+]相同,因而反应速率相同。 ②反应放出H 2的多少,取决于酸中可电离的H +总数(包括已电离的H +和没电离的H +)。对于同是一元酸的盐酸和醋酸来说,这实际是取决于其物质的量的大小。
-盐酸是一元强酸,H +浓度与盐酸的浓度相同都为0.01mol ·L 1则盐酸与足量的锌反应放出-
的H 2的量为0. 01?1=0. 005mol 醋酸在此条件下,电离度约为1%,其溶液浓度约为2
C =[H +]
α=1mol ?L -1其溶液中存在电离平衡,反应消耗掉一部分H +,又可以通过平衡加
1?1=0. 5mol 2以补充,直到所有的醋酸全部反应,其产生的H 2的量为
【答案】①反应速率相同②醋酸产生H 2多。
【总结】:要注意强弱电解质的含义及对电离度概念的透彻分析。
例2:比较下列化学反应后所得溶液中各离子浓度的大小。
--①10ml 的0.2mol ·L 1的HCl 与10ml 的0.2mol ·L 1氢水混和所得溶液中各离子浓度由大
到小的顺序是 。
--②10ml 的0.4mol ·L 1的CH 3COONa 溶液与10ml 的0.2mol ·L 1的HCl 溶液混合后,所得
溶液中各离子浓度由大到小的顺序是
【分析】①盐酸可以与氨水发生反应
HCl+NH3·H 2O=NH4Cl+H2O
而题中所溶HCl 与NH 3·H 2O 物质的量相同恰好完全反应,相当于所给NH 4Cl 溶液。发生如下反应:
-NH 4Cl=NH4++Cl;NH 4++H2O NH 3·H 2O+H+
-因为部分NH 4+水解而消耗所以[Cl]>[NH4+]。
又因为水解的NH 4+仅占全部极少部分,因而生成的H +也很小,导致[NH4+]>[H+]
-而且NH 4Cl 为强酸弱碱盐,溶液显酸性,因而[H+]>[OH]
②CH 3COONa+HCl=NaCl+CH3COOH ,
反应中醋酸钠是过量的,反应所得的溶液为各是0.1mol/L的NaCl 、CH 3COONa 、CH 3COOH 的混和物。
-CH 3COONa=CH3COO+Na+
-NaCl=Na++Cl
-CH 3COOH CH 3COO +H+
-因而[Na+]最大,由于除CH 3COONa 之外,CH 3COOH 也电离出少量的CH 3COO ,导致
---[CH3COO ]>[Cl];由于溶液中存在大量CH 3COOH ,所以溶液显酸性[H+]>[OH],
-CH 3COOH 为弱电解质,电离出的[H+]极少,小于[Cl]的浓度。
--【答案】①[Cl]>[NH4+]>[H+]>[OH]
--- ②[Na+]>[CH3COO ]>[Cl]>[H+]>[OH]
【总结】:当在同一种溶液中放入若干种物质,且物质之间能发生反应生成弱电解质,这时
我们在分析离子浓度时可让各物质去尽情反应,认为起始投料即为产物,再写出电离及水解方程式进行分析。
电离及水解的程度很少,我们可以用1%来估计。
【例3】:把FeCl 3溶液蒸干灼烧,最后得到的主要的固体产物是什么?若将Fe 2(SO4) 溶液蒸干灼烧,最后的主固体产物又是什么?在FeCl 3溶液中加入Na 2S 及Na 2CO 3溶液时所得产物有哪些?写出有关的化学方程式或离方程式。
【分析】:FeCl 3为强酸弱碱盐,能发生水解反应。
FeCl 3+3H2O Fe(OH)3+3HCl -Q
升温时,平衡向右移动;而蒸干又会使HCl 挥发,变为气体逸出,使该反应非常充分。而Fe(OH)3受热分解为Al 2O 3。
②Fe 2(SO4) 3也有如下水解反应
Fe 2(SO4) 3+6H2O 2Fe(OH)3+3H2SO 4 -Q
因为H 2SO 4是难挥发性酸,在蒸干过程中不断浓缩,又反应回去,因而固体为Fe 2(SO4) 3。
-③FeCl 3与Na 2CO 3遇上,其中Fe 3+将与CO 32发生彻底的双水解。
-2Fe 3++3CO32+3H2O=2Fe(OH)3↓+3CO2↑
FeCl 3与Na 2S 接触,发生的则是氧化还原反应。
-2Fe 3++S2=2Fe2++S↓
【答案】产物①Al 2O 3 ②Fe 2(SO4) 3 ③Fe(OH)3及CO 2、FeCl 2及S 。
方程式①FeCl 3+3H2O Fe(OH)3+3HCl,2Fe(OH)3Fe 2O 3+3H2O
②Fe 2(SO4) 3+6H2O 2Fe(OH)3+3H2SO 4
- ③2Fe 3++3CO32+3H2O=2Fe(OH)3↓+3CO2↑
- 2Fe 3++S2=2Fe2++S↓
【例4】将80mlNaOH 溶液加入到120ml 的HCl 中,所得溶液的PH 值为2,若选用的NaOH 溶液及HCl 浓度相同,求其物质的量浓度。
【解析】
设混和前的氢氧化钠及盐酸的物质的量浓度为xmol/L
①混和溶液PH 值为2,则其中[H+]=o.o1mol/L. ②x (012. -0. 08) =0. 01得x =0. 05L 012. +0. 08
【例5】向碳酸钠溶液中逐滴加入稀HCl 直到不再生成CO 2气体为止,则在此过程中,溶
-液中的HCO 3浓度的变化趋势可能是 试用方程式说明
【分析】:本题是对二元弱酸根离子浓度随外加氢离子浓度变化规律的考查。
-首先Na 2CO 3电离:Na 2CO 3=2Na++CO32
----加入H +之后,分步反应:H ++CO32=HCO3此时HCO 3浓度逐渐增大。当全部的CO 32都
--转化为HCO 3之后,再加入H +,则H ++HCO3=H2O+CO2↑,随着该反应的发生,
-HCO 3的浓度又逐渐降低。
三智能显示
【心中有数】
1. 强电解质及弱电解质:在水溶液里,全部电离为离子的电解质称为强电解质;在水溶液中 仅部分电离为离子的电解质为弱电解质。
强酸、强碱、大多数盐及活泼金属的氧化物都是强电解质。
弱酸、弱碱,两性氢氧化物[如Al(OH)3]都是弱电解质。
2. 弱电解质在水溶液中不完全电离,因而存在一个电离平衡。该平衡是一个动态的平衡,当温度、浓度等因素改变时该平衡可以发生移动。其电离的程度称为电离度,用α表示。
-3. 由于水是一种极弱的电解质,因而在水溶液中存在如下电离平衡。H 2O H ++OH,因而
-只要温度不变,无论酸、碱、盐的水溶液,其中[H+]与[OH]衡为一常数。记作离子积常数。
25℃时,K W =H
4. PH =-lg H [][OH ]=10+-+-14 []
-5. 在溶液中,盐的离子跟水电离出的H +与OH 生成弱电解质(如弱酸、弱碱),从而破坏
水的电离平衡,使溶液显示出不同程度的酸碱性或中性,这叫盐类的水解。
-6. 酸盐中和滴定计算时,应根据反应中消耗的H +与OH 的物质的量相等来列方程式。
得M 标v 标n 标=M 待v 待n 待
M 、 v 、n 分别代表溶液的物质的量浓度,溶液体积或酸及碱的元数。
7. 注意原电池的构成条件,及原电池与金属的腐蚀及防护的关系。
8. 电解即在直流电的作用下,电解质溶液(或熔化的电解质在阴阳两极上发生氧化还原反应的过程。
--9. 胶体是一种分散质微拉直径在109~107米之间的一种分散系。其特征有。①丁达尔现象
(区别胶体及溶液)②布朗运动③胶体的电泳。(证明胶体带电)④胶体的凝聚。
【动脑动手】
〈例1〉:将PH=8与PH=10的NaOH 溶液等体积混合后溶液的PH 值最接近于( )
(A) 8.3 (B) 8.7 ( C) 9 (D) 9.7
-【分析】:本题中混合后的溶液为碱性,因而用[OH]的浓度进行计算。
设两种NaOH 溶液各为1升
则OH [-]混1?10-6+1?10-41?10-4=≈=5?10-5L 22
-6 (计算中,10
略) 。
得H +=与10-4比起来相差很小,可忽略不计,水电离出的OH 同理可被忽-[]K W OH ]混=2?10-10mol ?L -1
则PH ≈9.7
----错解:两溶液中[H+]的浓度分别为108mol ·L 1及1010mol ·L 1
∴H []+
混10-8+10-10=≈5?10-9mol L 2
-9∵PH =-lg(5?10) =8. 3
症结所在:按[H+]进行计算是错误的,在碱性溶液中[OH]很大。故可不计由水电离出的 [OH-]。但此时[H+]很少,忽略水电离产生的[H+]会造成误差,第二种解法忽略了水的电离,错误。
【答案】D
-〈总结〉:混合后溶液显碱性,按[OH]浓度求算;混合后溶液显酸性,则先求[H+]混,再求
溶液PH 值。 -
〈例2〉从有关资料中可查得,工业上为了处理含有Cr 2O 72的酸性工业废水,采用下面的处理方法:往工业废水中加入适量的NaCl ,以Fe 为电极进行电解,经过一段时间,有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成,工业废水中铬的含量已低于排放标准。清回答下列问题。 ①两极发生反应的电极反应式。
-②写出Cr 2O 72变为Cr 3+的离子方程式。
③工业废水由酸性变为碱性的原因是什么?
④能否改用石墨电极?原因是什么?
【分析】本题目给出了工业处理含Cr 废水的信息,属信息题类型,要求从题目中获取足够
-的信息。从而解决该问题。除Cr 2O 72的方法是先将其还原为Cr 3+;再得Cr 3+在碱性条件下
--转化为Cr(OH)3,将Cr 2O 72还原的方法,我们能够想到两种:其一是Cr 2O 72直接从电极获
-得电子而被还原可是我们发现Cr 2O 72带负电,在溶液中只能移向阳极,在阳极上获得电子
是不太可能的。因而我们将希望寄托于第二种方法:Fe 电极被氧化而产生的Fe 2+,从而得出正确的解答。
【答案】①阳极Fe -2e=Fe2+
阴极2H ++2e=H2↑
- ②Cr 2O 72在H +存在的条件将Fe 2+氧化为Fe 3+
- Cr 2O 72+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O
--③H +不断放电, Cr 2O 72与Fe 2+反应中消耗H +都导致水的电离平衡被坏,使[OH]>[H+]
-④不能,用石墨作电极,阳极将产生Cl 2,得不到Fe 2+,无还原剂,无法将Cr 2O 72变为Cr(OH)3
而除去。
〈例3〉 :在硫化钠溶液中存在多种离子和分子,下列关系正确的是
---(A)[Na+]>[S2]>[OH]>[HS]
--(B)[OH]=2[HS]+[H+]+[H2S]
--(C)[OH]=[HS]+[H+]+2[H2S]
---(D) [Na +]+[H+]=[OH]+[HS]+[S2]
【分析】:在Na 2S 溶液中存在着下列电离及水解方程式。
-Na 2S=2Na++S2
---S 2+H2O OH +HS
--HS +H2O H 2S+OH
--因为水解程度很小,所以产生的[HS][S2]>[OH]>[HS]
根据溶液为中性,我们可列出溶液中的电荷守恒方程式:
溶液所带正负电荷总数相同
---[Na+]+[H+]=[OH]+[HS]+[S2]??①
无论各种离子以什么形式存在,整个溶液中Na 元素原子数目与硫元素原子个数必为2:1则
--[Na+]=2([S2]+[H2S]=[HS])??②
上述①②两方程式联立,消去[Na+]可得出第三大关系式:
--[H+]+[HS]+2[H2S]=[OH]??③
第③个关系式亦可以如下方法得到:
溶液中有H +的得与失,得到的H +的总物质的量必与失去的H +的总物质的量相同。
---得到H +的物质有:游离的H +本身,HS (S 2+H+),H 2S (S 2+2H+)因而用2[H2S]才能代
--表S 2得到的H +总数;失去H +的微粒只有OH 。可列③式. ③式变可称为质子(即H +)守恒。
【答案】A 、C -
【总结】熟练掌握溶液中三大守恒──电荷守恒、元素守恒、质子守恒是解决溶液中微粒数目问题的有力武器。
---〈例4〉 已知反应AsO 43+2I+2H+AsO 33+I+H2O 是可逆反应。现设计如图的实验装
置,进行下述操作。
①向B 烧杯中逐
渐加浓HCl ,发现微安表偏转。
②若改向B 烧杯中滴加40%的NaOH 溶液,发现微安表向前述相反的方向偏转。 问①两次操作过程中指针发生偏转的原因是
②两次操作过程中指针偏转方向相反,用化学平衡移动原理解释为
〈分析〉:
①图中的盐挢,是一个起导电作用的装置,其作用是将两个烧怀A 和B 联系起来。盐挢的导电是通过离子进行,不同于金属导电,金属是通过电子导电。盐桥导电时,A 与B 为一个整体,是一个原电池,而金属导电,AB 则是两个装置。
②在B 中加入HCl ,相当于将整个反应中加入HCl, 使总反应正向移动。每个烧怀中发生了部分氧化还原反应,形成原电池,产生电流。
在B 中加入NaOH ,相当于在总反应体系中加入NaOH ,使平衡向逆反应方向移动,因而形成原电池电流方向向反。
-实际上,酸碱只对B 烧怀中的电板反应有影响,A 烧怀中反应与H +及OH 浓度无关。所以
将酸碱加入B 烧怀与加入整个体系中等效。
〈解答〉
①该实际条件将化学能转化为电能
②由于[H+]的改变,使化学平衡向不同方向移动,表现上产生不同方向的反应。
─③2I ─2e=I2
--④ASO 33+H2O -2e=ASO43+2H+
【创新园地】
一选择:
1. 下列物质属于非电解质的是( )
(A)金属铝 (B)硫酸钡 ( C)酒精 (D)石灰水
2. 下列事实中能证明氯化氢是共价化合物的是( )
(A)氧化氢极易溶于水 (B)液态氯化氢不导电
(B) 氯化氢不易分解 (D)氯化氢溶解可以电离
3. 下列说法能适合于任何一种电解质溶液的是( )
(A)阴、阳离子总数相等 (B)阴、阳离子所带的电荷数相等
(B) 都存在着未电离的溶质分子 (D)该电解质溶液呈电中性
----4. 平衡体系H 2CO 3H ++HCO3和HCO 3H ++CO32中,PH 值增大时,[CO32]将( )
(A)增大 (B)减小 (C)不变 (D)可能增大也可能减小
5. 在同温度下,若弱电解质溶液a ,强电解质溶液b ,金属导体c 的导电能力相同,当升高温度后,它们的导电能力将是( )
(A)a>b >c (B)a=b =c (C)c>a >b (D)b>c >a
6. 向0.1mol/L氨水中逐渐加入一定质量的水, 始终保持增大趋势的是( )
-(A)NH3·H 2O 浓度 (B)OH浓度 (C)NH4+数目 (D)NH4+浓度
--7. 在氨水中存在NH 3+H2O NH 3·H 2O NH 4++OH平衡,要使NH 3和OH 的浓度都
增大,应采取的措施是( )
(A)加NH 4Cl 固体 (B)加盐酸 (C)加NaOH 固体 (D)加NaCl 溶液
8. 水是一种极弱电解质,在室温下平均每n 个水分子只有1个分子发生电离,n 值是( )
- (A)1×1014(B)55.6×107 (C)1×107 (D)55.6
9.10℃的纯水的PH 值和50℃的纯水的PH 值相比较( )
(A)前者大 (B)后者大 (C)相等 (D)无法判断
-10. 碳酸钠溶液中加入氢氧化钙(固体)至CO 32完全沉淀时,测得溶液的总质量减少0.5g 。
若将反应后的溶液衡释至1L ,溶液的PH 值为( )
(A)14 (B)13 (C)12 (D)10
11. 将0.5L0.1mol/LFe2(SO4) 3溶液与1L0.6mol/LNH3·H 2O 溶液混合,充分反应后过滤,滤液的PH 值( )
(A)小于0.3mol/LNH3·H 2O 溶液的PH 值 (B)等于0.2mol/L
(C)大于0.3mol/L (D)小于0.2mol/L
12. 物质的量浓度相等的下列溶液按PH 值由大到小的顺序排列,正确的是( )
(A)Na2CO 3>NaAlO 2>Na 2SiO 3>NaHCO 3>Na 2SO 4
(B)CH3COONa >Na 2CO 3>C 6H 5ONa >NaHCO 3>NH 4Cl
(C)NaALO2>Na 2SiO 3>Na 2CO 3>NaHSO 4>NH 4Cl
(D)Ba(OH)2>NaOH >NH 3·H 2O >NaCl >Al 2(SO4) 3
-13.25℃时将等体积盐酸和氨水混合,若混合液中[NH4+]=[Cl]则溶液的PH 值( )
(A)大于7 (B)小于7 (C)等于7 (D)无法确定
14. 将等物质的量浓度和等体积的NaOH 溶液与醋酸溶液反应,完全反应后溶液中有关离子浓度之间不存在的关系是( )
(A) H [][OH ]=K +-
W (B)[Na+]>[CH3COO ]>[OH]>[H+] --
---(C) [Na+] =[CH3COO ]+[OH] (D)[Na+]+[H+]=[CH3COO ]+[OH]
15. 用移液管取10ml 烧碱溶液注入25ml 洁净的碱式滴定管中,则液面读数应( )
(A)在10ml ~15ml 之间 (B)恰好在15ml 处
(B) 小于15ml (D)大于15ml
16. 有四种不纯的Na 2CO 3样品,分别含有下列一种杂质,如果取等质量的样品,分别加入 2mol/L盐酸,完全反应且均生成CO 2,所耗用的盐酸体积相同。这四种样品中含Na2CO3的质量分数最大的是( ) -
(A)KHCO3 (B)NH4HCO 3 (C)K2CO 3 (D)NaHCO3
17. 表明金属甲活动性电金属乙的活动性强的叙述正确的是( )
(A)在氧化还原反应中,甲失去电子比乙失去电子多
(B)甲比乙同价态阳离子的氧化性强
(C)甲能与稀盐酸反应生成氧气而乙不能
(D)将甲、乙组成原电池民时,甲为负极
18. 用Cu 电极电解CuSO4溶液时,溶液PH 值随时间t 变化的关系如下图,曲线合理的是( )
19. 国外新近研制的溴锌蓄电池的基本构造是用碳棒作两极,溴化锌溶液作电解液。有四个
-─电极反应:①Zn -2e=Zn2+②Zn 2++2e=Zn;③Br 2+2e=2Br④2Br ─2e=Br2,那么充电时的
阳极和放电时的负极反应分别是( )
(A)④① (B)②③ (C)③① (D)②④
20. 一种橙色胶体溶液在电泳实验中胶粒向阴极移动,对这种胶体溶液进行处理,不发生凝聚的是( )
(A)Na2SO 4溶液 (B)酒精溶液 (C)硅酸胶体 (D)Fe(OH)3溶胶
二、填空
1. 甲、乙两瓶醋酸的浓度分别为1mol/L和0.1mol/L,则甲、乙两瓶醋酸中[H+]之比>、=、[NH4+]。
又因为水解的NH 4+仅占全部极少部分,因而生成的H +也很小,导致[NH4+]>[H+]
-
而且NH 4Cl 为强酸弱碱盐,溶液显酸性,因而[H+]>[OH] ②CH 3COONa+HCl=NaCl+CH3COOH ,
反应中醋酸钠是过量的,反应所得的溶液为各是0.1mol/L的NaCl 、CH 3COONa 、CH 3COOH 的混和物。
-
CH 3COONa=CH3COO+Na+
-
NaCl=Na++Cl
-
CH 3COOH CH 3COO +H+
-
因而[Na+]最大,由于除CH 3COONa 之外,CH 3COOH 也电离出少量的CH 3COO ,导致
---
[CH3COO ]>[Cl];由于溶液中存在大量CH 3COOH ,所以溶液显酸性[H+]>[OH],
-
CH 3COOH 为弱电解质,电离出的[H+]极少,小于[Cl]的浓度。
--
【答案】①[Cl]>[NH4+]>[H+]>[OH]
---
②[Na+]>[CH3COO ]>[Cl]>[H+]>[OH] 【总结】:当在同一种溶液中放入若干种物质,且物质之间能发生反应生成弱电解质,这时
我们在分析离子浓度时可让各物质去尽情反应,认为起始投料即为产物,再写出电离及水解方程式进行分析。
电离及水解的程度很少,我们可以用1%来估计。 【例3】:把FeCl 3溶液蒸干灼烧,最后得到的主要的固体产物是什么?若将Fe 2(SO4) 溶液蒸干灼烧,最后的主固体产物又是什么?在FeCl 3溶液中加入Na 2S 及Na 2CO 3溶液时所得产物有哪些?写出有关的化学方程式或离方程式。 【分析】:FeCl 3为强酸弱碱盐,能发生水解反应。 FeCl 3+3H2O Fe(OH)3+3HCl -Q
升温时,平衡向右移动;而蒸干又会使HCl 挥发,变为气体逸出,使该反应非常充分。而Fe(OH)3受热分解为Al 2O 3。 ②Fe 2(SO4) 3也有如下水解反应 Fe 2(SO4) 3+6H2O 2Fe(OH)3+3H2SO 4 -Q
因为H 2SO 4是难挥发性酸,在蒸干过程中不断浓缩,又反应回去,因而固体为Fe 2(SO4) 3。
-
③FeCl 3与Na 2CO 3遇上,其中Fe 3+将与CO 32发生彻底的双水解。
-
2Fe 3++3CO32+3H2O=2Fe(OH)3↓+3CO2↑
FeCl 3与Na 2S 接触,发生的则是氧化还原反应。
-
2Fe 3++S2=2Fe2++S↓
【答案】产物①Al 2O 3 ②Fe 2(SO4) 3 ③Fe(OH)3及CO 2、FeCl 2及S 。 方程式①FeCl 3+3H2O
Fe(OH)3+3HCl,2Fe(OH)3
Fe 2O 3+3H2O
②Fe 2(SO4) 3+6H2O 2Fe(OH)3+3H2SO 4
-
③2Fe 3++3CO32+3H2O=2Fe(OH)3↓+3CO2↑
-
2Fe 3++S2=2Fe2++S↓ 【例4】将80mlNaOH 溶液加入到120ml 的HCl 中,所得溶液的PH 值为2,若选用的NaOH 溶液及HCl 浓度相同,求其物质的量浓度。 【解析】
设混和前的氢氧化钠及盐酸的物质的量浓度为xmol/L ①混和溶液PH 值为2,则其中[H+]=o.o1mol/L.
②
x (012. -0. 08)
=0. 01得x =0. 05L
012. +0. 08
【例5】向碳酸钠溶液中逐滴加入稀HCl 直到不再生成CO 2气体为止,则在此过程中,溶
-
液中的HCO 3浓度的变化趋势可能是 试用方程式说明 【分析】:本题是对二元弱酸根离子浓度随外加氢离子浓度变化规律的考查。
-
首先Na 2CO 3电离:Na 2CO 3=2Na++CO32
----
加入H +之后,分步反应:H ++CO32=HCO3此时HCO 3浓度逐渐增大。当全部的CO 32都
--
转化为HCO 3之后,再加入H +,则H ++HCO3=H2O+CO2↑,随着该反应的发生,
-
HCO 3的浓度又逐渐降低。
〈例1〉:将PH=8与PH=10的NaOH 溶液等体积混合后溶液的PH 值最接近于( ) (A) 8.3 (B) 8.7 ( C) 9 (D) 9.7
-
【分析】:本题中混合后的溶液为碱性,因而用[OH]的浓度进行计算。 设两种NaOH 溶液各为1升 则OH
[
-
]
混
1?10-6+1?10-41?10-4=≈=5?10-5
22
(计算中,10
-6
与10
-4
比起来相差很小,可忽略不计,水电离出的OH 同理可被忽略) 。
-
+
得H =
[]
K W
OH ]混
=2?10-10mol ?L -1 则PH ≈9.7
-
-1
错解:两溶液中[H+]的浓度分别为108mol ·L ∴H
及10
-10
mol ·L 1
-
[]
+
混
10-8+10-10=≈5?10-9mol L ∵PH =-lg(5?10-9) =83.
2
-
-
症结所在:按[H+]进行计算是错误的,在碱溶液中[OH]很大。故可不计由水电离的 [OH]。但此时[H+]很少,忽略水电离产生的[H+]会造成误差,第二种解法忽略了水的电离,错误。 【答案】D
-
〈总结〉:混合后溶液显碱性,按[OH]浓度求算;混合后溶液显酸性,则先求[H+]混,再求溶液PH 值。
-
〈例2〉从有关资料中可查得,工业上为了处理含有Cr 2O 72的酸性工业废水,采用下面的处理方法:往工业废水中加入适量的NaCl ,以Fe 为电极进行电解,经过一段时间,有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成,工业废水中铬的含量已低于排放标准。清回答下列问题。 ①两极发生反应的电极反应式。
-
②写出Cr 2O 72变为Cr 3+的离子方程式。 ③工业废水由酸性变为碱性的原因是什么? ④能否改用石墨电极?原因是什么?
【分析】本题目给出了工业处理含Cr 废水的信息,属信息题类型,要求从题目中获取足够
-
的信息。从而解决该问题。除Cr 2O 72的方法是先将其还原为Cr 3+;再得Cr 3+在碱性条件下
--
转化为Cr(OH)3,将Cr 2O 72还原的方法,我们能够想到两种:其一是Cr 2O 72直接从电极获
-
得电子而被还原可是我们发现Cr 2O 72带负电,在溶液中只能移向阳极,在阳极上获得电子是不太可能的。因而我们将希望寄托于第二种方法:Fe 电极被氧化而产生的Fe 2+,从而得出正确的解答。
【答案】①阳极Fe -2e=Fe2+ 阴极2H ++2e=H2↑
-
②Cr 2O 72在H +存在的条件将Fe 2+氧化为Fe 3+
-
Cr 2O 72+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O
--
③H +不断放电, Cr 2O 72与Fe 2+反应中消耗H +都导致水的电离平衡被坏,使[OH]>[H+]
-
④不能,用石墨作电极,阳极将产生Cl 2,得不到Fe 2+,无还原剂,无法将Cr 2O 72变为Cr(OH)3而除去。
〈例3〉 :在硫化钠溶液中存在多种离子和分子,下列关系正确的是
---
(A)[Na+]>[S2]>[OH]>[HS]
--
(B)[OH]=2[HS]+[H+]+[H2S]
--
(C)[OH]=[HS]+[H+]+2[H2S]
---
(D) [Na +]+[H+]=[OH]+[HS]+[S2] 【分析】:在Na 2S 溶液中存在着下列电离及水解方程式。
-
Na 2S=2Na++S2 ---S 2+H2O OH +HS --HS +H2O H 2S+OH
--
因为水解程度很小,所以产生的[HS][S2]>[OH]>[HS]
根据溶液为中性,我们可列出溶液中的电荷守恒方程式:
溶液所带正负电荷总数相同
---
[Na+]+[H+]=[OH]+[HS]+[S2]……①
无论各种离子以什么形式存在,整个溶液中Na 元素原子数目与硫元素原子个数必为2:1则
--
[Na+]=2([S2]+[H2S]=[HS])……②
上述①②两方程式联立,消去[Na+]可得出第三大关系式:
--
[H+]+[HS]+2[H2S]=[OH]……③ 第③个关系式亦可以如下方法得到:
溶液中有H +的得与失,得到的H +的总物质的量必与失去的H +的总物质的量相同。
---
得到H +的物质有:游离H +本身,HS (S 2+H+),H 2S (S 2+2H+)因而用2[H2S]才能代表--
S 2得到的H +总数;失去H +的微粒只有OH 。可列③式. ③式变可称为质子(即H +)守恒。 【答案】A 、C
【总结】熟练掌握溶液中三大守恒──电荷守恒、元素守恒、质子守恒是解决溶液中微粒数目问题的有力武器。
---
〈例4〉 已知反应AsO 43+2I+2H+AsO 33+I+H2O 是可逆反应。现设计如图的实验装
置,进行下述操作。
①向B 烧杯中逐渐加浓HCl ,发现微安表偏转。
②若改向B 烧杯中滴加40%的NaOH 溶液,发现微安表向前述相反的方向偏转。 问①两次操作过程中指针发生偏转的原因是
②两次操作过程中指针偏转方向相反,用化学平衡移动原理解释为 〈分析〉:
①图中的盐挢,是一个起导电作用的装置,其作用是将两个烧怀A 和B 联系起来。盐挢的导电是通过离子进行,不同于金属导电,金属是通过电子导电。盐桥导电时,A 与B 为一个整体,是一个原电池,而金属导电,AB 则是两个装置。
②在B 中加入HCl ,相当于将整个反应中加入HCl, 使总反应正向移动。每个烧怀中发生了部分氧化还原反应,形成原电池,产生电流。
在B 中加入NaOH ,相当于在总反应体系中加入NaOH ,使平衡向逆反应方向移动,因而形成原电池电流方向向反。
-
实际上,酸碱只对B 烧怀中的电板反应有影响,A 烧怀中反应与H +及OH 浓度无关。所以将酸碱加入B 烧怀与加入整个体系中等效。 〈解答〉
①该实际条件将化学能转化为电能
②由于[H+]的改变,使化学平衡向不同方向移动,表现上产生不同方向的反应。
─
③2I ─2e=I2
--
④ASO 33+H2O -2e=ASO43+2H+
范文五:分类 胶体 电解质的练习
一、选择题(24分)
1. 将下列各组物质按酸、碱、盐分类顺次排列,正确的是( )
A. 硫酸、纯碱、石膏 B. 硫酸、烧碱、绿矾
C. 硫酸氢钠、生石灰、醋酸钠
2.胶体的最本质的特征是( )
A .丁达尔效应 B .可以通过滤纸 C .布朗运动
D .分散质颗粒的直径在1nm ~100nm 之间。
3. “纳米材料”是粒子直径为1—100 nm(纳米)的材料,纳米碳就是其中的一种。若将纳米碳均匀地分散到蒸馏水中,所形成的物质( )
①是溶液 ②是胶体 ③能产生丁达尔效应 ④能透过滤纸 ⑤不能透过滤纸 ⑥静置后,会析出黑色沉淀
A. ①④⑥ B.②③④
C. ②③⑤ D.①③④⑥
4.下列说法正确的是 ( )
A .电解质与非电解质的本质区别,是在水溶液或熔化状态下能否电离
B .强电解质与弱电解质的本质区别,是其水溶液导电性的减弱
C .酸、碱和盐类都属于电解质,其他化合物都是非电解质
D .常见的强酸、强碱和大部分盐都是强电解质,其他化合物都是非电解质
5. 今有一种固体化合物X ,X 本身不导电,但熔化状态或溶于水中能够电离,下列关于该化合物X 的说法中,正确的是 ( )
A .X 是一定为电解质 B .X 可能为非电解质
C .X 只能是盐类 D .X 可以是任何化合物
6. .下列物质中,能够导电的电解质是( )
A .Cu 丝 B .熔融的MgCl2
二、填空题(16分)
1. 下列物质中(用序号填写) :(6分)
⑴Na ⑵ Br2 ⑶Na 2O ⑷NO 2 ⑸CO 2 ⑹ SO3 ⑺NH 3 ⑻H 2S ⑼HCl ⑽ H 2SO 4 ⑾Ba(OH)2 ⑿NaCl ⒀蔗糖 ⒁NaCl 溶液。
属于电解质的是 属于非电解质的是 能导电的是 。
2.(10分)写出下列物质的电离方程式:
NaHSO 4
KHCO NaHSO 。
NH 3 。H 2O_______________________________________________
CH 3COOH______________________________________________. C .NaCl 溶液 D .蔗糖 D. 磷酸、熟石灰、苛性钠