电离平衡的复习
时间:2005-12-17 05:05 来源:摘抄于因特网 作者:李小明 点击:次 所属专题: 电离平衡
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强、弱电解质是电离平衡知识的两大基础物质,三大平衡(溶解平衡、电离平衡和水解平衡)及其移动是学好这部分知识的关键(电离平衡是平衡理论的应用),溶液的导电性、离子种类、离子浓度及溶液的酸碱性是本部分知识的四类综合问题,电离、水解、离子反应及平衡移动是引起这些问题的主要因素。
一. 电解质与电离平衡
1. 非电解质与电解质
要从实质上去认识非电解质和电解质 (本身含有离子,或在一定条件下能直接电离出离子的化合物才是电解质)。
要注意区分是否电解质与导电能力大小的关系。这里需要考虑物质类别( 化合物或单质)、导电机理(自由离子导电或自由电子导电),以及物质状态(固态、水溶液或熔化状态)。
物质以及所处状态 |
KOH 水溶液 |
KOH熔融状态 |
HCl 水溶液 |
HCl液体 |
NaCl水溶液 |
液氯 |
氯水 |
氨水 |
SO3和水 |
是否电解质 |
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所处状态下能否导电 |
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2. 强电解质和弱电解质
(1) 概念区别
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化合物类型 |
物质类别 |
电离条件 |
电离程度 |
是否存在平衡 |
溶液中的粒子 |
电离方程式 |
强电解质 |
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弱电解质 |
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(2) 问题中的强、弱电解质的“同与不同”:
① 溶液中微粒种类数目不同
A. 强电解质:少 B. 一元弱电解质:多 C. 多元弱电解质:更多
② 相同溶液浓度时
A. 离子浓度:强大弱小。
酸中c(H+):二元强酸>一元强酸>>一元弱酸;
碱中c(OH-):二元强碱>一元强碱>>一元弱碱。
B. pH值:酸是强小弱大;碱是强大弱小。
C. 导电能力:强大弱小。
D. 强、弱酸与活泼金属反应时的速率:强大弱小。
③ 相同浓度、相同体积时:(即相同物质的量)
A. 离子的物质的量:强多弱少。
B. 同体积、同浓度的同价酸、碱具有相同的中和能力或反应能力(四同); 反应后溶液的pH值:强强为7。
C. 同温、同压下,同价的强、弱非氧化性酸与足量的活泼金属反应时, 所耗金属量相同,收集到的氢气体积相同(五同)。
④ pH值相同时:c(H+)=
A. H+、OH-的离子浓度相同;
B. 溶液浓度:一元弱酸>>一元强酸>二元强酸; 一元弱碱>>一元强碱>二元强碱。
C. 强、弱酸与同一金属反应时,初速相同。
D. 同等程度稀释时,弱酸的pH值比强酸的pH值增加得少些;弱碱的pH值比强碱的 pH值下降得少些。
⑤ pH值相同、溶液体积相同时:
A. 溶质的物质的量:弱酸>>一元强酸>二元强酸; 弱碱>>一元强碱>二元强碱。
B. 强、弱酸与同一金属(足量)反应时,所耗金属量:弱多强少; 产生的氢气量:弱多强少。若酸过量,产生H2量同,则金属量同,反应终了时所需时间:强多弱少。
C. 中和能力不同:强<<弱。令强、弱电解质反应能力为m1、m2,则 =α,即m1=αm2 (α为电离度)。
(3) 酸的强弱比较表
注意:
① 强酸是强电解质。中强酸和弱酸属于弱电解质,其电离方程式写可逆符号,在离子方程式中写分子式。
② 由H2SO3>H3PO4,且NaH2PO4的水溶液显酸性可知,KHSO3和NaHSO3的水溶液也应显酸性。
③ 强电解质是全部电离,之所以有强弱,是因为表观电离度(离子对、活度)所致。
3. 弱电解质相对强弱的定量描述
CH3COOH CH3COO-+OH-
条件改变 |
α |
Ki |
移动方向 |
离子总数 |
离子浓度 |
导电性 |
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升 温 |
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加 水 |
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增 大c(HAc) |
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4)多元弱酸、多元弱碱的电离
多元弱酸分步电离,电离方程式步步照写;多元弱碱分步电离,电离方程式一步完成。
注:新教材中没有电离度,却引入电离平衡常数,但一般教学辅导书中,有关这两部分的练习都没有。看来是有意回避这方面的问题,因此这部分知识可大大淡化。
4. 离子反应和离子方程式
(1) 书写离子方程式的准则:
① 客观性原理:反应的生成物必须正确。这是书写化学方程式必须遵守的基本原则。
② 等量性原理,即质量守恒定律:反应前后各种元素的原子个数应该相等。
③ 等电性原理,即电荷守恒定律:反应前后离子的电荷总数应该相等。
④ 书写原则:只有易溶于水的强电解质(即易电离的物质)才能写离子形式, 其余物质,包括沉淀(即难溶物)、气体(即挥发性物质)、弱电解质(即难电离的物质)、非电解质和单质都应写原式。(“两易”写离子,其余写原式。)
⑤ 组成规则:凡是在离子方程式中没有出现参加反应的离子被部分消去时, 强电解质所电离出的阴、阳离子数之比必须等于其组成比。
⑥ 规范原则
⑦ 数量关系:离子方程式要符合题目条件中有关物质的量的关系。
⑧ 微溶物的书写规则:清离浑分,左离右分。
⑨ 酸式盐参与的沉淀反应规律:对于酸式盐溶液参与的沉淀反应的离子方程式, 完全反应的物质的阴、阳离子数之比一定与该物质的化学式相符合,过量物质的阴、阳离子数之比则不一定符合其化学式的组成。
(2) 离子是否同时大量共存:
不能共存的涵义是发生化学反应,可以从以下三个方面考虑:
① 发生离子互换反应:
A. 产生难溶物:沉淀、气体;
B. 生成难电离的物质:弱电解质。包括弱酸、弱碱、水、酸式弱酸根离子和络离子。
② 发生氧化还原反应:
A. 氧化性离子与还原性离子不能大量共存。如Fe3+与I-、S2-;Cu2+与I-等不能大量共存;ClO-、 、 不能与Fe2+、I-、S2-、Br- 等大量共存。
B. 当有H+大量存在时, 不能与Fe2+、I-、S2-、Br- 等大量共存。
③ 酸、碱性环境不一致:
A. 酸溶液(H+)与碱溶液(OH-)不能大量共存;
B. 酸性溶液(如NaHSO4)与碱性溶液(如NaHCO3)不能大量共存;
C. 弱酸根离子不能在酸性溶液中大量存在;
D. 弱碱阳离子不能在碱性溶液中大量存在;
E. 酸式弱酸根阴离子既不能在酸性溶液中大量存在, 也不能在强碱性溶液中大量存在;
注意: 、 的盐溶液呈弱酸性,故可在弱酸性条件下存在(非大量H+ ) ; 、 等的盐溶液呈弱碱性,可在弱碱性条件下(非大量OH-)存在。
F. 不能存在于碱性溶液中的离子(如Al3+)与不能存在于酸性溶液中的离子(如 )不能大量共存(双水解);
G. 溶液中不存在 ,相当于溶液中有H+,因为 =H++ ,故NaHSO4、KHSO4相当于一元强酸;
H. 与 、 不能大量共存;
I. 某些络离子,如[Cu(NH3)4]2+、[Ag(NH3)2]+等只能存在于碱性溶液中,不能与H+大量共存。因为NH3+H+= 。
(责任编辑:化学自习室)
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