專題8-2  離子方程式   

【專題目標(biāo)】

理解離子方程式的意義,能正確書寫離子方程式。

【經(jīng)典例題】
例1、(2007年上海高考題)下列離子方程式中正確的是 ( AC )

A．過量的NaHSO₄與Ba(OH)₂溶液反應(yīng)：

   Ba²⁺+2OH^-+2H⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓+2H₂O

B．NH₄HCO₃溶液與過量NaOH溶液反應(yīng)：

   NH₄⁺+OH^－=NH₃↑+H₂O

C．苯酚鈉溶液中通入少量CO₂：

   C₆H₅O^－+CO₂+H₂O → C₆H₅OH+HCO₃^－?

D．FeBr₂溶液中通入過量Cl₂：

   2Fe²⁺+2Br^－+2Cl₂=2Fe³⁺+Br₂+4Cl^－?

解析：B項漏寫HCO₃^-的反應(yīng)的，D項中的Br^-只是部分被氧化。

解題回顧：離子方程式正誤判斷自1995年以來每年必考，它涉及電解質(zhì)、非電解質(zhì)、強弱電解質(zhì)、酸堿鹽溶液溶解性及其復(fù)分解反應(yīng)，溶液中進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)、鹽的水解反應(yīng)等多方面的內(nèi)容。同時對常見俗名考查，及對微溶物化學(xué)用語的處理，近年來又引入了反應(yīng)物用量與反應(yīng)產(chǎn)物的判斷，又增強了思維嚴(yán)密性的考查。

例2、(2003年江蘇高考題)能正確表示下列化學(xué)反應(yīng)的離子方程式是 ( A )

A．用碳酸鈉溶液吸收少量二氧化硫：2CO₃^2-+SO₂+H₂O=2HCO₃^-+SO₃^2-

B．金屬鋁溶于鹽酸中：Al+2H⁺=Al³⁺+H₂↑

C．硫化鈉溶于水中：S^2-+2H₂O=H₂S↑+2OH^-

D．碳酸鎂溶于硝酸中：CO₃^2-+2H⁺=H₂O+CO₂↑

解析：B項電荷不守恒，C項離水解是分步進(jìn)行的且單個離子水解要用，D項碳酸鎂不能拆成CO₃^2-。

解題回顧：離子方程式正誤判斷:

  1.查反應(yīng)是否真實；2.查化學(xué)式是否該拆；3.查電荷是否守恒；4.查,使用；5.查漏寫離子反應(yīng)；6.查離子配比(用量)。

例3、下列反應(yīng)的離子方程式書寫正確的是 ( C )

A.向明礬溶液中加入等物質(zhì)的量的Ba(OH)₂溶液

   Al³⁺+2SO₄^2-+2Ba²⁺+4OH^-=AlO₂^-+2BaSO₄↓+2H₂O

B.向Fe₂(SO₄)₃溶液中通入足量的H₂S

   Fe³⁺+H₂S=Fe²⁺+S↓+2H⁺

C.向硝酸銀溶液中滴加過量氨水

  Ag⁺+2NH₃?H₂O=［Ag(NH₃)₂］⁺+2H₂O

D.含等物質(zhì)的量的硫酸氫銨與氫氧化鈉兩種溶液混合：

  NH₄⁺+HSO₄^-+2OH^-=SO₄^2-+NH₃↑＋2H₂O

解析：注意量對反應(yīng)的影響。A項中明礬和氫氧化鋇是按1:2反應(yīng)的；B項中電荷不守恒；D項中等物質(zhì)的量反應(yīng)，OH^-只和HSO₄^-反應(yīng)。

解題回顧：以下兩物質(zhì)間的反應(yīng)與其用量有關(guān)，解題中應(yīng)注意：①Na₂CO₃+HCl②AlCl₃+NaOH③NaAlO₂+HCl④Fe+HNO₃⑤NaOH+CO₂⑥Ca(ClO)₂+CO₂

例4：（1997年上海市高考題）下列離子方程式書寫正確的是 ( C )

A.在氯化鋁溶液中加入過量的NaOH溶液：  Al³⁺+3OH^-=Al(OH)₃↓

B.在硫酸銅溶液中加過量的Ba(OH)₂溶液： Ba²⁺+SO₄^2- = BaSO₄↓

C.在澄清石灰水中通入過量的CO₂：材 OH^-+CO₂=HCO₃^-

D.在Ca(HCO₃)₂溶液中加入過量NaOH溶液：Ca²⁺+HCO₃^-+OH^-=CaCO₃↓+H₂O

解析：防止忽視過量的CO₂使CaCO₃→Ca(HCO₃)₂。當(dāng)年考生誤選D的多，其根本原因是沒有掌握過量問題處理的原則是“以少定多”，即量少者應(yīng)由其化學(xué)式組成微粒之比［這里是指Ca(HCO₃)₂中Ca²⁺與HCO₃^-微粒之比為1∶2］來決定離子方程式的書寫，因此，D的正確離子方程式為：Ca²⁺+2OH^-+2HCO₃^-=CaCO₃↓+2H₂O+CO₃^2-；至于A顯然錯誤，生成的Al(OH)₃溶于過量的NaOH溶液，生成NaAlO₂，正確的離子方程式為：Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O。

解題回顧：對酸式鹽與堿的反應(yīng)，可根據(jù)“量少全反應(yīng)”，把量少的物質(zhì)的物質(zhì)的量定為1，再結(jié)合參加反應(yīng)的離子判斷產(chǎn)物，寫出化學(xué)方程式再改寫成離子方程式。

【規(guī)律總結(jié)】

試題詳情

專題8-1  離子共存

【專題目標(biāo)】

掌握不同條件下在水溶液中不同的離子能（或不能）大量（或少量）共存的規(guī)律

【經(jīng)典題型】

題型1：離子間因發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)（離子互換反應(yīng)）而不能大量共存。

例1、(1988年全國高考題)下列各組離子在水溶液中能大量共存的是(AC)

（A）K⁺  HCO₃^―  CO₃^2―  Br^―

（B）CO₃^2―  HCO₃^― OH^―  K⁺

（C）Fe³⁺  Cu²⁺  NO₃^-  SO₄^2-

（D）H⁺  Cl^-  Na⁺  SO₃^2-

解析：分析所給選項B中：HCO₃^―+ OH^―= CO₃^2―+H₂O；而D中：2H⁺ + SO₃^2-= H₂SO₃

題型2：在酸性（或堿性）溶液中不能大量共存。

例2、(1997年高考題)下列各組離子，在強堿性溶液中可以大量共存的是(AC)

（A）I^-  AlO₂^-  Cl^-  S^2-

（B）Na⁺  K⁺  NH₄⁺  Ba²⁺

（C）Br^-  S^2-  Cl^-  HCO₃^-

（D）SO₃^2-  NO₃^-   SO₄^2-   HCO₃^-

解析：分析所給選項B中：NH₄⁺  C中： HCO₃^- 在強堿性溶液中均不能大量存在。

例3、(1997年高考試測題)室溫時某溶液的pH為1，該溶液中可能大量共存的離子組是(AD)

（A）Zn²⁺  Cl^-  Ba²⁺  NO₃^-

（B）Na⁺  NO₃^-  K⁺  CO₃^2-

（C）K⁺  SO₄^2-  Na⁺  AlO₂^-

（D）Cu²⁺  NO₃^-  Al³⁺  SO₄^2-

解析：分析所給選項B中CO₃^2- 和C中AlO₂^- 均不能在酸性溶液中大量存在

題型3：離子間因發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能大量共存。

例4（2001年上海市高考題）下列離子在溶液中因發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能大量共存的是（A）

(A)H₃O⁺、 NO₃^- 、 Fe²⁺ 、 Na⁺

(B)Ag⁺、 NO₃^- 、Cl^-、 K⁺

(C)K⁺ 、Ba²⁺、OH^-、 SO₄^2-

(D)Cu²⁺、NH₄⁺、Br^-、OH^-

解析：所給四個選項中各組離子均不能大量共存，只有A中的 H₃O⁺ 、NO₃^- 、Fe²⁺三種離子因發(fā)生氧化還原反應(yīng)符合題意。

點撥：抓住不能共存的條件――發(fā)生氧化還原反應(yīng)。

強強反應(yīng)規(guī)律及中學(xué)常見強氧化劑、強還原劑的識記，是解決氧化還原應(yīng)用問題（特別是隱含氧化還原反應(yīng)問題）的關(guān)鍵，例如檢驗SO₄^2-時不能用硝酸酸化，就是因為HNO₃會使SO₃^2-氧化為SO₄^2- ，而干擾檢驗。

題型4：在無色透明的溶液中離子間能夠大量共存。

例5、(1990年全國高考題)下列各組離子中，在堿性溶液里能大量共存，并且溶液為無色透明的是（BD）

（A）K⁺   MnO₄^-  Cl^-   SO₄^2-

（B）Na⁺  AlO₂^-   NO₃^-  CO₃^2-

（C）Na⁺  H⁺    NO₃^-   SO₄^2-

（D）Na⁺  SO₄^2-   S^2-   Cl^-

解析：分析所給四個選項A中MnO₄^- 有顏色不合題意，C中H^{+ 也不合題材意。}

題型5：在強酸或強堿性溶液中均不能大量共存。

例6、(2003年江蘇高考題)若溶液中由水電離產(chǎn)生的C(OH^-)=1×10^-14 mol?L^-1，滿足此條件的溶液中一定可以大量共存的離子組是（B）

(A) Al³⁺  Na⁺   NO₃^-    Cl^-

(B) K⁺   Na⁺   Cl^-   NO₃^-

(C) K⁺   Na⁺   Cl^-   AlO₂^-

(D) K⁺   NH₄⁺  SO₄^2-   NO₃^-

解析：由題意水的電離被抑制，說明水溶液可能呈強酸性或強堿性。A項中Al³⁺D項中NH₄⁺在堿性溶液中不能存在；C項中AlO₂^-在酸性溶液中不能存在。

例7、某無色透明溶液,跟金屬鋁反應(yīng)放出H₂ ，試判斷下列離子:Mg²⁺、Cu²⁺、 Ba²⁺ 、H⁺、Ag⁺、 SO₄^2- 、 SO₃^2-、HCO₃^- 、OH^-、NO₃^- ，何者能存在于此溶液中?

(1)  當(dāng)生成Al³⁺時,可能存在__________；

(2)  當(dāng)生成AlO₂^-時,可能存在__________。

解析：（1）說明溶液呈酸性：一則有H⁺ ，二必有SO₄^2- ，三可能有Mg²⁺ （注意無NO₃^- ）；（2）說明溶液呈堿性：一則有OH^- ，二必有Ba²⁺ ，三可能有NO₃^- 。

解題回顧：一是審題中注意溶液是無色的，二是注意H⁺、NO₃^-與Al作用不產(chǎn)生H₂。

題型6：在特殊條件下能夠大量共存。

例8、(1996年上海市高考題)下列各組離子中，在堿性溶液中共存，且加入鹽酸過程中會產(chǎn)生氣體和沉淀的是(C)

（A）Na⁺  NO₃^-  AlO₂^-  SO₄^2-

（B）Na⁺  NO₃^-  SiO₃^2-  K⁺

（C）K⁺  Cl^-  AlO₂^-  CO₃^2-

（D）Na⁺  Cl^-  HCO₃^-  Ca²⁺

解析：分析所給四個選項：D中HCO₃^-不能在堿性溶液中大量存在，A和B中加入鹽酸后無氣體產(chǎn)生也不合題意。

【規(guī)律總結(jié)】

離子反應(yīng)發(fā)生的條件――反應(yīng)物某些離子濃度的減小，也就是離子不能大量共存的原因。

一、離子不能大量共存的情況

1、離子互換反應(yīng)（復(fù)分解反應(yīng)）：

（1）       生成沉淀（難溶或微溶性物質(zhì)）如：CaCO₃、Mg(OH)₂、BaSO₄、AgSO₄等

（2）       生成氣體（揮發(fā)性物質(zhì)）如：CO₂、NH₃、H₂S等

（3）       生成難電離的物質(zhì)（弱電解質(zhì)）如：CH₃COOH、NH₃?H₂O、H₂O等

2、雙水解反應(yīng)：弱酸所對應(yīng)的陰離子與弱堿所對應(yīng)的陽離子互相促進(jìn)雙水解進(jìn)行到底

如：Al³⁺ 與CO₃^2―、S^2―、HCO₃^―、AlO₂^―； NH₄⁺與SiO₃^2―、AlO₂^― ；Fe³⁺ （Fe²⁺）與CO₃^2―、HCO₃^―、AlO₂^―等

3、絡(luò)合反應(yīng)：如Fe³⁺與SCN^―

4、氧化還原反應(yīng)：如

氧化性離子：Fe³⁺、MnO₄^―、NO₃^―（酸性條件下）、ClO^―

還原性離子：S^2―、I^― ； Fe²⁺

（其中只有Fe³⁺ 與Fe³⁺可以共存）

試題詳情

專題7：  電化學(xué)

班級_________   姓名_________ 學(xué)號__________

[專題目標(biāo)]：

    1、復(fù)習(xí)、鞏固電化學(xué)方面的有關(guān)知識和基本原理，掌握電化學(xué)一些相關(guān)規(guī)律；

    2、熟練運用電化學(xué)的有關(guān)理論知識解決生活實際中的相關(guān)問題

[經(jīng)典題型]

題型一：原電池原理在燃料電池中的運用

  [例1]：有人設(shè)計出利用CH₄和O₂的反應(yīng)，用鉑電極在KOH溶液中構(gòu)成原電池。電池的總反應(yīng)類似于CH₄在O₂中燃燒，則下列說法正確的是（    ）

  ①每消耗1molCH₄可以向外電路提供8mole^-

②負(fù)極上CH₄失去電子，電極反應(yīng)式CH₄+10OH^-－8e^-=CO₃^2-+7H₂O

③負(fù)極上是O₂獲得電子，電極反應(yīng)式為 O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-

④電池放電后，溶液PH不斷升高

A.①②        B.①③        C.①④        D.③④

[點撥]：本題是考查原電池原理在燃料電池中的具體應(yīng)用，首先要判斷出電池的正負(fù)極，其方法是確定在該電極上發(fā)生的是失電子還是得電子反應(yīng)，若發(fā)生的是失電子反應(yīng)是原電池的負(fù)極，反之是正極。CH₄在鉑電極上發(fā)生類似于CH₄在O₂燃燒反應(yīng)，即CH₄ →CO₂嚴(yán)格講生成的CO₂還與KOH反應(yīng)生成K₂CO₃，化合價升高，失去電子，是電池的負(fù)極，電極反應(yīng)式為CH₄-8e^-+10OH^-=CO₃^2-+7H₂O，1molCH₄參加反應(yīng)有8mole^-發(fā)生轉(zhuǎn)移，O₂在正極上發(fā)生反應(yīng)，獲得電子，電極反應(yīng)式為O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-。雖然正極產(chǎn)生OH^-，負(fù)極消耗OH^-，但從總反應(yīng)CH₄+2O₂+2KOH=K₂CO₃+3H₂O可看出是消耗KOH，所以電池放電時溶液的PH值不斷下降，故①②正確，③④錯誤。

答案：A

點評：燃料電池在特定條件下發(fā)生的反應(yīng)就是在一般原電池反應(yīng)的式子上，加上該條件的影響而得到的最后結(jié)果。

 [規(guī)律總結(jié)]：

1、原電池電極名稱的判斷方法

 （1）根據(jù)電極材料的性質(zhì)確定  金屬―金屬電極，活潑金屬是負(fù)極，不活潑金屬是正極；金屬―非金屬電極，金屬是負(fù)極，非金屬是正極；金屬―化合物電極，金屬是負(fù)極，化合物是正極。

  （2）根據(jù)電極反應(yīng)的本身確定  失電子的反應(yīng)―氧化反應(yīng)―負(fù)極；得電子的反應(yīng)―還原反應(yīng)―正極

2、原電池電極反應(yīng)式書寫關(guān)鍵

  （1）明確電池的負(fù)極反應(yīng)物是電極本身還是其他物質(zhì)、反應(yīng)產(chǎn)物及化合價的變化；

  （2）確定電池的正極反應(yīng)物是電解質(zhì)溶液中的離子，還是其他物質(zhì)（如溶有或通入的氧氣）；

  （3）判斷是否存在特定的條件（如介質(zhì)中的微粒H⁺、OH^- 非放電物質(zhì)參加反應(yīng)），進(jìn)而推斷電解質(zhì)溶液的酸堿性的變化；

  （4）總的反應(yīng)式是否滿足質(zhì)量守衡、得失電子守衡、電荷守衡。

[鞏固]：航天技術(shù)上使用的氫氧燃料電池具有高能、輕便、無污染的優(yōu)點。氫氧燃料電池有酸式和堿式兩種，它們放電時的總反應(yīng)都可以表示為2H₂+O₂=2H₂O，酸式電池中電解質(zhì)是酸，其負(fù)極反應(yīng)可表示為2H₂-4e^-=H₂ ，則其正極反應(yīng)式為_______________。堿式電池的電解質(zhì)是堿，其正極反應(yīng)式為O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，則其負(fù)極反應(yīng)可表示為______________________________。

題型二：電解原理的運用

  [例2]：某一學(xué)生想制作一種家用環(huán)保型消毒液發(fā)生器，用石墨作電極電解飽和NaCl溶液，通電時，為使Cl₂被完全吸收制得有較強殺菌能力的消毒液，設(shè)計了如圖所示裝置，則電源電極名稱和消毒液的主要成分判斷正確的是（     ）

  A.a為正極，b為負(fù)極；NaClO和 NaCl

B. a為負(fù)極，b為正極；NaClO和 NaCl

C. a為陽極，b為陰極；HClO和 NaCl

D. a為陰極，b為陽極；HClO和 NaCl

[點撥]：石墨作電極電解飽和NaCl溶液發(fā)生的反應(yīng)是

 2NaCl+2H₂O      2NaOH+H₂↑+Cl₂↑伴隨

進(jìn)行過程中可能發(fā)生的副發(fā)應(yīng)為2NaOH+Cl₂=NaCl+NaClO+H₂O，若使Cl₂完全吸收制得有較強殺菌消毒能力的消毒液的主要成分是NaClO和NaCl，怎樣才能使產(chǎn)生的Cl₂與NaOH充分反應(yīng)，只有發(fā)生器下端產(chǎn)生Cl₂才能確保其被完全吸收，從中可推知電源a為負(fù)極，b為正極。

答案：B

[點評]：本題是原電池原理在新情境下的具體應(yīng)用，要求用已有知識對實際問題進(jìn)行分析處理，從而找出正確的結(jié)論。

[規(guī)律總結(jié)] （歸納整理）

1、陽極放電次序：非惰性電極>S^2->I^->Br^->Cl^->OH^->高價含氧酸根離子>F^-

   陰極放電次序一般為：

             Ag⁺>Hg²⁺>Cu²⁺>H⁺>Pb²⁺>Sn²⁺>Fe²⁺>Zn²⁺>Al³⁺>Mg²⁺>Na⁺

    當(dāng)然，微粒的濃度也會影響放電的順序，如電鍍鋅時，溶液中C(Zn2⁺)>C(H⁺),放電次序 Zn²⁺>H⁺。

2、電解原理應(yīng)用：

  ⑴電解食鹽水：電極反應(yīng)式：_________________________________________

⑵電鍍：以鐵件鍍銅為例  陽極材料：_________  電極反應(yīng)：___________

陰極材料：__________  電極反應(yīng)：___________

電鍍液：___________

  ⑶精煉銅：陽極材料__________  陰極材料__________電解質(zhì)溶液___________

3、惰性電極電解溶液時各種情況簡析

類  型

電極反應(yīng)特點

實  例

電解對象

電解質(zhì)濃度

PH

電解質(zhì)溶液復(fù)原

電解水型

分解電解質(zhì)型

放出H₂生成堿型

放出O₂生成酸型

題型三：電池判斷

[例3]：按下圖裝置進(jìn)行實驗，并回答下列問題

⑴判斷裝置的名稱：A池為___________   B池為______________

⑵鋅極為__________極，電極反應(yīng)式為_________________________

銅極為__________極，電極反應(yīng)式為_________________________

石墨棒C₁為______極，電極反應(yīng)式為________________________

石墨棒C₂附近發(fā)生的實驗現(xiàn)象為_______________________________

⑶當(dāng)C₂極析出224mL氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時，鋅的質(zhì)量變化（增加或減少）_________g.CuSO₄溶液的質(zhì)量變化了（增加或減少了）_________g

[點撥]：A池中Zn、Cu放入CuSO₄溶液中構(gòu)成原電池，B池中兩個電極均為石墨電極，在以A為電源的情況下構(gòu)成電解池，即A原電池帶動B電解池，A池中Zn負(fù)極，Cu為正極，B池中C₁為陽極，C₂為陰極、析出H₂，周圍OH^-富集，酚酞變紅，且故電路上轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.01mol×2=0.02mol，根據(jù)得失電子守恒鋅極有0.01molZn溶解，即Zn極重量減少0.01mol×65g/mol=0.65g銅極上有0.01molCu析出，即CuSO₄溶液增加了0.01mol×(65g/mol-64g/mol)=0.01g

答案：⑴A為原電池      B為電解池

⑵Zn為負(fù)極       Zn-2e^-=Zn²⁺

Cu為正極       Cu²⁺+2e^-=Cu

C₁為正極        2Cl^―2e^-=Cl₂↑

C₂極發(fā)生的現(xiàn)象為：有無色氣體產(chǎn)生，附近溶液出現(xiàn)紅色

⑶Zn質(zhì)量減少0.65g，CuSO₄溶液增加0.01g.

[規(guī)律總結(jié)]

1、原電池、電解池、電鍍池判定

（1）若無外接電源，可能是原電池，然后根據(jù)原電池的形成條件判定；

（2）若有外接電源，兩極插入電解質(zhì)溶液中，則可能是電解池或電鍍池，當(dāng)陽極金屬與電解質(zhì)溶液中的金屬離子相同則為電鍍池；

（3）若為無明顯外接電源的串聯(lián)電路，則應(yīng)利用題中信息找出能發(fā)生自發(fā)氧化還原反應(yīng)的裝置為原電池。

2、可充電電池的判斷   放電時相當(dāng)于原電池，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，正極發(fā)生還原反應(yīng)；充電時相當(dāng)于電解池，放電時的正極變?yōu)殡娊獬氐年枠O，與外電源正極相連，負(fù)極變?yōu)殛帢O，與外電源負(fù)極相連。

3、電解有關(guān)計算方法：

 （1）串聯(lián)電路中各電極得失電子數(shù)相等,即電路中通過的電量（電子總數(shù)）相等求解。通常存在下列物質(zhì)的量關(guān)系

H₂~Cl₂ ~ O₂ ~Cu ~ 2Ag ~ 2H⁺ ~ 2OH^-

（2）根據(jù)電極反應(yīng)式或電解方程式列比例求解

[鞏固]：用Pt作電極，電解串聯(lián)電路中分裝在甲、乙兩個燒杯中的200mL NaCl溶液和 的溶液，當(dāng)產(chǎn)生（標(biāo)準(zhǔn)狀況）時停止電解，取出電極，將兩杯溶液混合，混合液的pH為（設(shè)混合后總體積為500mL）             (    )

A.1.4           B.5.6         C.7           D.12.6

第一部分    專題7  電化學(xué)

班級____________  姓名_____________  學(xué)號_____________  得分___________

試題詳情

專題6     化學(xué)反應(yīng)速率和等效平衡

【專題目標(biāo)】

1．了解化學(xué)反應(yīng)速率的概念及表示方法，理解濃度、壓強、溫度和催化劑等條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。

2．了解化學(xué)反應(yīng)的可逆性，理解化學(xué)平衡的特征，了解化學(xué)平衡與化學(xué)反應(yīng)速率之間的內(nèi)在聯(lián)系。

3．理解濃度、壓強和溫度等條件對化學(xué)平衡的影響，理解平衡移動原理的涵義。

4．學(xué)會應(yīng)用建立等效平衡的思維方式解決化學(xué)平衡中的常見問題。

【經(jīng)典題型】

題型Ⅰ：根據(jù)化學(xué)計量數(shù)之比，計算反應(yīng)速率

【例題】

反應(yīng)4NH₃(g)+5O₂(g) 4NO(g)+6H₂O(g)在10L密閉容器中進(jìn)行，半分鐘后，水蒸氣的物質(zhì)的量增加了0.45mol，則此反應(yīng)的平均速率（反應(yīng)物的消耗速率或產(chǎn)物的生成速率）可表示為（     ）

A．       B．

C．        D．

【點撥】用生成物H₂O來表示反應(yīng)的平均速率：

        根據(jù)各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于它們的化學(xué)計量數(shù)之比，可求得

        所以正確答案是C。

【規(guī)律總結(jié)】遇到這一類題目，一定要充分利用化學(xué)反應(yīng)中各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于它們的化學(xué)計量數(shù)之比這一規(guī)律進(jìn)行計算。

題型Ⅱ：以圖象形式給出條件，計算反應(yīng)速率

【例題】

某溫度時，在2L容器中，X、Y、Z三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時間變化的曲線如圖所示。由圖中數(shù)據(jù)分析：該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________。反應(yīng)開始至2min，用Z表示的平均反應(yīng)速率為____________。

【點撥】由圖可知，X、Y的物質(zhì)的量隨反應(yīng)的進(jìn)行而減小，Z的物質(zhì)的量隨反應(yīng)的進(jìn)行而增大，則X和Y為反應(yīng)物，Z為生成物。

∵

∴反應(yīng)方程式為：3X+Y＝2Z。

題型Ⅲ：根據(jù)已知的濃度、溫度等條件，比較反應(yīng)速率的大小

【例題】

把下列四種X溶液分別加入四個盛有10mL 2mol/L鹽酸的燒杯中，均加水稀釋到50mL，此時，X和鹽酸緩慢地進(jìn)行反應(yīng)，其中反應(yīng)最快的是（     ）

A．10℃20mL 3mol/L的X溶液

B．20℃30mL 2mol/L的X溶液

C．20℃10mL 4mol/L的X溶液

D．10℃10mL 2mol/L的X溶液

【點撥】在化學(xué)反應(yīng)中，當(dāng)其它條件不變時，濃度越大，反應(yīng)速率越快；溫度越高，反應(yīng)速率越快。在本題中要綜合考慮濃度和溫度的影響。先比較濃度的大小，這里的濃度應(yīng)該是混合以后的濃度，由于混合后各燒杯中鹽酸的濃度相等，因此只要比較X的濃度，X濃度越大，反應(yīng)速率越快。因為反應(yīng)后溶液的體積均為50mL，所以X的物質(zhì)的量最大，濃度就最大。通過觀察可知，混合后A、B選項中X的濃度相等，且最大，但B中溫度更高，因此B的反應(yīng)速率最快。

本題若沒有看清楚題目實質(zhì)，僅僅從選項的表面看X濃度的大小及反應(yīng)溫度的高低來判斷反應(yīng)速率的快慢，則會錯選C。

題型Ⅳ：一般可逆反應(yīng)在恒溫、恒容條件下建立等效平衡

【例題】

在一個體積固定的密閉容器中加入2 mol A和1 mol B，發(fā)生反應(yīng)：

2A(g)＋B(g)3C(g)＋D(g)，達(dá)到平衡時C的濃度為a mol?L^－1。若維持容器體積和溫度不變，按下列四種配比作為起始物質(zhì)，達(dá)到平衡后，C的濃度仍為a mol?L^－1的是（     ）

A．4molA＋2molB

B．2molA＋1molB＋3molC＋1molD

C．3molC＋1molD＋1molB

D．3molC＋1molD

【點撥】等效平衡的含義：在一定條件（恒溫恒容或恒溫恒壓）下，只是起始加入情況不同的同一可逆反應(yīng)達(dá)到平衡后，任何相同組分的百分含量（體積分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)等）均相同，這樣的化學(xué)平衡互稱等效平衡。

對于一般可逆反應(yīng)，在恒溫恒容條件下，只改變起始加入的情況，只要通過可逆反應(yīng)的化學(xué)計量數(shù)比換算成平衡式左右兩邊同一邊物質(zhì)的物質(zhì)的量與原平衡相同，則二平衡等效。

假設(shè)2 mol A和1 mol B能夠完全反應(yīng)，則應(yīng)生成3molC＋1molD，所以如果維持容器體積和溫度不變，開始時向容器中加入3molC＋1molD，達(dá)到平衡時，與原平衡是等效平衡，則C的濃度仍為a mol?L^－1。所以正確答案為D。

題型Ⅴ：反應(yīng)前后氣體體積不變的可逆反應(yīng)在恒溫、恒容條件下建立等效平衡

【例題】可逆反應(yīng)A(g)＋B(g)2C(g)在固定容積的容器中進(jìn)行，如果向容器中充入1mol A和1mol B，在某溫度下達(dá)到平衡時，C的體積分?jǐn)?shù)為m%；若向容器中充入1mol C，在同樣的溫度下達(dá)到平衡時，C的體積分?jǐn)?shù)為n%，則m和n的關(guān)系正確的是（     ）

A．m>n                       B．m<n                       C．m=n                       D．無法比較

【點撥】在恒溫恒容條件下，對于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的可逆反應(yīng)，只要按化學(xué)計量數(shù)換算成平衡式左右兩邊同一邊物質(zhì)的物質(zhì)的量之比與原平衡相同，則二平衡也為等效平衡。

假設(shè)1mol C物質(zhì)完全反應(yīng)，可以生成0.5mol A和0.5mol B，投入量是第一種投料方式的一半，所以壓強也是其一半。但由于該反應(yīng)是一個氣體體積不變的反應(yīng)，即壓強對該反應(yīng)的平衡狀態(tài)沒有影響，所以前后兩個平衡仍然是等效平衡。因此兩個平衡中C的體積分?jǐn)?shù)相等。正確答案為C。但在第二個平衡狀態(tài)中C的濃度是第一個平衡狀態(tài)的一半。

題型Ⅵ：可逆反應(yīng)在恒溫、恒壓條件下建立等效平衡

【例題】

在一個盛有催化劑容積可變的密閉容器中，保持一定溫度和壓強，進(jìn)行以下反應(yīng)：

N₂＋3H₂2NH₃。已知加入1mol N₂和4mol H₂時，達(dá)到平衡后生成a mol NH₃（見下表已知項）。在相同溫度、壓強下，保持平衡時各組分的體積分?jǐn)?shù)不變。對下列編號①～③的狀態(tài)，填寫表中空白。

   已知

編號

起始狀態(tài)物質(zhì)的量 n/mol

平衡時NH₃的物質(zhì)的量

n/mol

N₂

H₂

NH₃

1

4

0

a

①

1.5

6

0

②

1

0.5a

③

m

g(g≥4m)

【點撥】對于一般的可逆反應(yīng)，在恒溫恒壓條件下，只要按化學(xué)計量數(shù)換算成平衡式左右兩邊同一邊物質(zhì)的物質(zhì)的量之比與原平衡相同，則達(dá)平衡后，與原平衡等效。

①因為從題干可知n(N₂)∶n(H₂)∶n(NH₃)_平衡＝1∶4∶a，所以①狀態(tài)下n(N₂)∶n(H₂)∶n(NH₃)_平衡＝1.5∶6∶1.5a。

②起始狀態(tài)時，有1mol NH₃，則相當(dāng)于起始時有N₂和H₂分別為0.5mol和1.5mol，按n(N₂)∶n(H₂)∶n(NH₃)_平衡＝1∶4∶a，可得②狀態(tài)時n(N₂)∶n(H₂)∶n(NH₃)_平衡＝0.5∶2∶0.5a，所以原有N₂和H₂分別為0和0.5mol。

③設(shè)起始時n(NH₃)為x mol，則相當(dāng)于N₂和H₂總量分別為(m＋)mol和（g＋）mol，則（m＋）∶（g＋）＝1∶4，即可得x＝2(g－4m)

設(shè)為n(NH₃)_平衡y mol，可得：

   4∶a＝（g＋）∶y，即：y＝（g－3m）?a。

題型Ⅶ：通過建立等效平衡的中間狀態(tài)，比較反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率的大小以及平衡時某物質(zhì)體積分?jǐn)?shù)、濃度的大小

【例題】

體積相同的甲、乙兩個容器中，分別充有等物質(zhì)的量的SO₂和O₂，在相同溫度下發(fā)生反應(yīng)：2SO₂＋O₂2SO₃并達(dá)到平衡。在這過程中，甲容器保持體積不變，乙容器保持壓強不變，若甲容器中SO₂的轉(zhuǎn)化率為p%，則乙容器中SO₂的轉(zhuǎn)化率為（     ）

A．等于p%          B．大于p%          C．小于p%          D．無法判斷

【點撥】根據(jù)題意，甲、乙兩容器可設(shè)為如圖所示裝置。

    2SO₂＋O₂2SO₃是一氣體總物質(zhì)的量減少的反應(yīng)。甲容器保持體積不變，壓強變��；乙容器保持壓強不變，體積減小，達(dá)到平衡狀態(tài)時轉(zhuǎn)化為狀態(tài)丙。假設(shè)乙中的活塞不移動，由于甲、乙兩個容器的體積、溫度相同，達(dá)到平衡時甲、乙兩容器中存在的平衡是等效平衡，其中SO₂的轉(zhuǎn)化率也相等。對于乙和丙兩個狀態(tài)，乙中壓強小于丙中壓強，因此丙中SO₂轉(zhuǎn)化率大于乙中SO₂轉(zhuǎn)化率。由此可以判斷出丙中SO₂的轉(zhuǎn)化率也大于甲中SO₂的轉(zhuǎn)化率。所以正確答案為B。

【規(guī)律總結(jié)】對于氣體參加的可逆反應(yīng)，在溫度恒定的條件下，涉及體積與壓強以及平衡移動有關(guān)判斷的問題時，可設(shè)計一些等效平衡的中間狀態(tài)來進(jìn)行求解。這樣能降低思維難度，具有變難為易、變抽象為直觀的作用。

【例題】

在相同溫度下，有相同體積的甲、乙兩容器，甲容器中充入1g N₂和1g H₂，乙容器中充入2g N₂和2g H₂。下列敘述中，正確的錯誤的是（     ）

A．化學(xué)反應(yīng)速率：乙＞甲                             B．平衡后N₂的濃度：乙＞甲

C．H₂的轉(zhuǎn)化率：乙＞甲                                D．平衡混合氣中H₂的體積分?jǐn)?shù)：乙＞甲

【點撥】因為乙的原料投入量正好是甲的兩倍，假設(shè)開始時乙的容器體積也是甲的兩倍（如圖所示），則此時甲與乙是等效平衡。再將乙容器體積壓縮至與甲相等（如圖中丙），在此過程中平衡：N₂＋3H₂2NH₃要向正反應(yīng)方向移動，即N₂、H₂的轉(zhuǎn)化率增大，在體系中的體積分?jǐn)?shù)減小。但此時，丙中N₂、H₂、NH₃的濃度都比甲中大，但丙中N₂、H₂的濃度要小于甲中的兩倍，而丙中NH₃的濃度的濃度要大于甲中的兩倍。

【隨堂作業(yè)】

1．反應(yīng)4NH₃(g)+5O₂(g) 4NO(g)+6H₂O(g)在5L的密閉容器中進(jìn)行，半分鐘后NO的物質(zhì)的量增加了0.3mol，則此反應(yīng)的平均速率為

A．         B．

C．       D．

2．已知：4NH₃(g)+5O₂(g) 4NO(g)+6H₂O(g)，若反應(yīng)速率分別用(NH₃)、(O₂)、(NO)、(H₂O)[mol/(L?min)]表示則下列關(guān)系正確的是

A．         B．

C．       D．

3．某溫度下，濃度都是1mol/L的兩種氣體X₂和Y₂，在密閉容器中反應(yīng)生成氣體Z，達(dá)到平衡后c(X₂)為0.4mol/L，c(Y₂)為0.8mol/L，生成Z為0.4mol/L，則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為

A．X₂＋2Y₂2XY₂

B．2X₂＋Y₂2X₂Y

C．3X₂＋Y₂2X₃Y

D．X₂＋3Y₂2XY₃

4．把下列四種X溶液分別加入四個盛有10mL 2mol/L鹽酸的燒杯中，均加水稀釋到20mL，此時X與鹽酸和緩地進(jìn)行反應(yīng)。其中反應(yīng)速率最大的是

A．20mL 3mol/L的X溶液         B．20mL 2mol/L的X溶液

C．10mL 4mol/L的X溶液         D．10mL 2mol/L的X溶液

5．將固體NH₄Br置于密閉容器中，在某溫度下，發(fā)生下列可逆反應(yīng)：

     NH₄Br(s) NH₃(g)＋HBr(g)     2HBr(g) Br₂(g)＋H₂(g)

2min后，測得c(H₂)＝0.5mol/L，c(HBr)＝4mol/L，若上述反應(yīng)速率用(NH₃)表示，下列反應(yīng)速率正確的是

A．0.5mol/(L?min)          B．2.5 mol/(L?min)

C．2 mol/(L?min)           D．5 mol/(L?min)

6．在一定溫度下的固定容積的密閉容器中，當(dāng)下列物理量不再變化時，表明反應(yīng)：A(s)＋2B(g) C(g)＋D(g)已達(dá)平衡的是

A．混合氣體的壓強                                        B．混合氣體的密度

C．B的物質(zhì)的量濃度                              D．氣體的總物質(zhì)的量

7．把3mol A和2.5mol B混合于2L密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)：

3A(g)＋B(g) xC(g)＋2D(g)

5min后反應(yīng)達(dá)到平衡，容器內(nèi)壓強變小，測得D的平均反應(yīng)速率為0.1mol/(L?min)，下列結(jié)論錯誤的是

A．A的平均反應(yīng)速率為0.1mol/(L?min)

B．平衡時，C的濃度為0.125mol/L

C．平衡時，B的轉(zhuǎn)化率為20％

D．平衡時，容器內(nèi)壓強為原來的0.8倍

8．可逆反應(yīng)：3A(g)3B(?)＋C(?)；△H>0，隨著溫度升高，氣體平均相對分子質(zhì)量有變小的趨勢，則下列判斷正確的是

A．B和C可能都是固體

B．B和C一定都是氣體

C．若C固體，則B一定是氣體

D．B和C可能都是氣體

9．如圖所示，反應(yīng)X(g)＋3Y (g)2Z(g)（正反應(yīng)為放熱反應(yīng)），在不同溫度、不同壓強（p₁>p₂）下，達(dá)到平衡時，混合氣體中Z的體積分?jǐn)?shù)(Z)隨溫度變化的曲線應(yīng)為

10．在一密閉容器中，aA(g)bB(g)達(dá)到平衡后，保持溫度不變，將容器體積增大一倍，當(dāng)達(dá)到新的平衡時，B的濃度是原來的60％，則

A．平衡向正反應(yīng)方向移動了

B．物質(zhì)A的轉(zhuǎn)化率減小了

C．物質(zhì)B的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大了

D．a>b

11．在溫度不變下，在恒壓容器a與恒容容器b中，分別充入體積比為1∶3的N₂和H₂。若開始時兩容器的體積相等，且在相同條件下達(dá)到平衡時，兩容器中N₂的轉(zhuǎn)化率應(yīng)當(dāng)是

A．a(chǎn)中大             B．b中大             C．a(chǎn)、b中一樣大        D．無法判斷

12．恒溫條件下，將NO₂裝入帶活塞的密閉容器中，當(dāng)反應(yīng)2NO₂(g) N₂O₄(g)達(dá)到平衡后，慢慢壓縮氣體體積，下列敘述正確的是

A．若體積減小一半，則壓強為原來的兩倍

B．平衡向右移動，混合氣體顏色一定會變淺

C．若體積減小一半，壓強增大，但小于原來的兩倍

D．平衡向右移動，混合氣體密度增大

13．在一定溫度下，容器中加入CO和H₂O(g)各1mol，發(fā)生反應(yīng)：

CO＋H₂OCO₂＋H₂，達(dá)到平衡時生成0.7mol的CO₂，若其他條件不變，一開始就加入4mol H₂O(g)，則達(dá)到平衡可能生成的CO₂是

A．0.6mol                   B．0.95mol                  C．1mol               D．1.5mol

14．可逆反應(yīng)A(g)＋BC(g)＋D 達(dá)到平衡時，下列說法不正確的是

A．若增大A的濃度，平衡體系顏色加深，D不一定是有顏色的氣體

B．增大壓強，平衡不移動，說明B、D必定是氣體

C．升高溫度，C的百分含量減少，說明正反應(yīng)是放熱反應(yīng)

D．若B是氣體，增大A的濃度會使B的轉(zhuǎn)化率增大

15．在一密閉容器中充入1mol NO₂，建立如下平衡：2NO₂N₂O₄，此時NO₂的轉(zhuǎn)化率為x%，在其他不變的情況下，再充入1mol NO₂，待新平衡建立時測得NO₂的轉(zhuǎn)化率為y%，則下列大小關(guān)系正確的是

A．x>y                        B．x＝y                C．x<y                        D．不能確定

16．將2molSO₂和2molSO₃氣體混合于容積一定的密閉容器中，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)：2SO₂＋O₂2SO₃，達(dá)平衡時SO₃為n mol。在相同溫度下，按下列配比在該容器中放入起始物質(zhì)，達(dá)平衡時，SO₃的物質(zhì)的量將大于n mol的是

A．2molSO₂和1molO₂

B．2molSO₂、1molO₂和2molSO₃

C．4molSO₂和1molO₂

D．3molSO₂、1molO₂和1molSO₃

17．一個真空密閉容器中盛有1molPCl₅，加熱到200℃時發(fā)生了反應(yīng)：

PCl₅(g)PCl₃(g)＋Cl₂(g)，反應(yīng)達(dá)到平衡時PCl₅的分解率為M%，若在同一溫度和同樣容器中最初投入的是2molPCl₅，反應(yīng)達(dá)到平衡時PCl₅的分解率為N%。M與N的關(guān)系是

A．M>N        B．M>N        C．M>N        D．無法確定

18．在四個同樣密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：A(g)＋3B(g) 2C(g)，在同一時間內(nèi)測得容器內(nèi)的反應(yīng)速率：甲為：(A)＝3 mol/(L?min)；乙為(B)＝4.5 mol/(L?min)；丙為(C)＝4 mol/(L?min)；丁為(A)＝0.75mol/(L?s)。若其它條件相同，溫度不同，則溫度由低到高的順序是___________________。

19．取a molA和b molB置于V L容器內(nèi)，發(fā)生反應(yīng)aA(g)＋bB(g)＝cC(g)＋dD(g)。1min末，測得容器內(nèi)A的物質(zhì)的量濃度為x mol/L，這時B的物質(zhì)的量濃度為______mol/L，C的物質(zhì)的量濃度為______mol/L。這段時間內(nèi)反應(yīng)的速率若以物質(zhì)A的物質(zhì)的量濃度的變化來表示，應(yīng)為________mol/(L?min)。

20．一定溫度下，在一個固定容積的密閉容器中，可逆反應(yīng)：A(g)＋2B(g)       C(g)達(dá)到平衡時，(A)＝2mol?L^-1，(B)＝7mol?L^-1，(C)＝3mol?L^-1。試確定B的起始濃度(B)的取值范圍是______________；若往容器中繼續(xù)注入一定量的氦氣（不參加反應(yīng)），足夠長的時間后，體系中B的物質(zhì)的量濃度_________（填“增大”、“減小”或“不變”，下同），混合氣體的密度_________。

21．在一定條件下，x A＋y Bz C的反應(yīng)達(dá)到平衡。

（1）已知A、B、C都是氣體，在減壓后平衡向逆反應(yīng)方向移動，則x、y、z之間的關(guān)系是__________________；

（2）已知C是氣體，且x＋y＝z，在增大壓強時，如果平衡發(fā)生移動，則平衡一定向_____________移動；

（3）已知B、C是氣體，當(dāng)其他條件不變，增大A的物質(zhì)的量時，平衡不發(fā)生移動，則A是_____________態(tài)物質(zhì)。

（4）若加熱后C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減少，則正反應(yīng)是_________（填“放熱”或“吸熱” ）反應(yīng)。

22．發(fā)生反應(yīng)：2SO₂＋O₂2SO₃，當(dāng)此反應(yīng)進(jìn)行到一定程度時，就達(dá)到了化學(xué)平衡狀態(tài)。若該容器中維持溫度不變，令a、b、c分別代表起始的SO₂、O₂和SO₃的物質(zhì)的量，如果a、b、c取不同的數(shù)值，它們必須滿足一定的相互關(guān)系，才能保持達(dá)到平衡時，反應(yīng)混合物中三種氣體的體積分?jǐn)?shù)仍跟上述平衡時完全相同。試填寫下列空白：

（1）若a＝0，b＝0，則c＝______；

（2）若a＝0.5mol，則b＝________，c＝_________；

（3）a、b、c取值必須滿足的一般條件是（請用兩個不同的式子表示）____________

_______________________________________。

23．有兩只密閉容器A和B。A容器有一個可以移動的活塞能使容器內(nèi)保持恒壓，B容器能保持恒容。起始時向這兩個容器中分別充入等物質(zhì)的量的體積比為2∶1的SO₂和O₂的混合氣體，并使A和B容積相等（如下圖所示）。在保持400℃的條件下使之發(fā)生如下反應(yīng)：2SO₂＋O₂2SO₃。試填寫下列空格：

（1）A容器達(dá)到平衡時所需的時間比B容器__________；平衡時A容器中SO₂的轉(zhuǎn)化率比B容器_______；

（2）達(dá)到（1）所述平衡后，若向兩容器中通入數(shù)量不多的等物質(zhì)的量的氬氣，A容器中化學(xué)平衡_________移動，B容器中化學(xué)平衡__________；

（3）達(dá)到（1）所述平衡后，若向兩容器中通入等物質(zhì)的量的原反應(yīng)氣體，達(dá)到平衡時，A容器的混合氣體中SO₃的體積分?jǐn)?shù)_________（填“增大”、“減小”或“不變”，下同）；B容器的混合氣體中SO₃的體積分?jǐn)?shù)_________。

【答案】

1．D  2．D  3．C  4．A  5．B  6．BC  7．BD  8．CD  9．C  10．AC  11．A  12．CD

13．B  14．B  15．C  16．BD  17．A

18．乙<丙<甲<丁（提示：溫度越高，化學(xué)反應(yīng)速率越快）。

19．；；。

20．3mol?L^-1～13mol?L^-1；不變；增大。

21．（1）x＋y>z；（2）逆反應(yīng)方向；（3）固態(tài)或液態(tài)；（4）放熱。

22．（1）2；（2）0.25，1.5；（3）；。

23．（1）短；大；（2）向逆反應(yīng)方向；不移動；（3）不變；增大。

試題詳情

專題5 水的電離和溶液的PH

專題目標(biāo):

1．通過對水的電離、離子積、pH定義等重要知識和方法遷移應(yīng)用的練習(xí)，提高認(rèn)知能力；

2．靈活解答水的電離平衡的相關(guān)問題；

3．掌握混合溶液pH計算的方法，并能運用數(shù)學(xué)工具解決一些有關(guān)pH計算的綜合問題

4．培養(yǎng)學(xué)習(xí)過程中探究、總結(jié)的習(xí)慣。

知識點一：水的電離

【例1】（1）與純水的電離相似，液氨中也存在著微弱的電離：2NH₃  NH₄⁺+NH₂^-

據(jù)此判斷以下敘述中錯誤的是                                                                 （    ）

              A．液氨中含有NH₃、NH₄⁺、NH₂^-等微粒

B．一定溫度下液氨中C(NH₄⁺)?C(NH₂^-)是一個常數(shù)

C．液氨的電離達(dá)到平衡時C(NH₃) = C(NH₄⁺) = C(NH₂^-)

D．只要不加入其他物質(zhì)，液氨中C(NH₄⁺) = C(NH₂^-)

        （2）完成下列反應(yīng)方程式

①在液氨中投入一小塊金屬鈉，放出氣體_{――――――――――――――――――――――――――――}

②NaNH₂溶于水的反應(yīng)_{――――――――――――――――――――――――――――――――――}

③類似于“H⁺+OH^―=H₂O”的反應(yīng)_{――――――――――――――――――――――――――――}

解析：此題要求掌握水自偶的實質(zhì)(水分子電離產(chǎn)生的H⁺與H₂O結(jié)合形成H₃O⁺)以及水的電離平衡,并能遷移應(yīng)用于對于NH₃電離的認(rèn)識：NH₃分子電離產(chǎn)生H⁺和NH₂^―,H⁺與NH₃結(jié)合生成NH₄⁺，液氨電離產(chǎn)生等量的NH₂^―與NH₄⁺，一定溫度下離子濃度乘積為一常數(shù)；NH₄⁺類似于H⁺，NH₂^―類似于OH^―。具備上述知識后，就可順利完成解題。

答案：（1）C

     （2）①2Na+2NH₃=H₂↑+2NaNH₂

②NaNH₂+H₂O=NaOH+NH₃↑或NH₂^―+H₂O=OH^―+NH₃↑

③NH₂^―+NH₄⁺ =2NH₃↑或NH₄Cl+NaNH₂=2NH₃↑+NaCl

練習(xí)：（1）純硫酸、乙醇中也存在微弱的電離，寫出其電離方程式

         硫酸_{――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――}

         乙醇_{―――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――}

     （2）乙醇鈉中加水的反應(yīng)_{――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――}

          乙醇鈉和NH₄Cl的反應(yīng)_{――――――――――――――――――――――――――――――――――－}

知識點二：水的離子積

【例2】某溫度下純水中C(H⁺) = 2×10^-7 mol/L，則此時溶液中的C(OH^-) = ___________。

若溫度不變，滴入稀鹽酸使C(H⁺) = 5×10^-6 mol/L，則此時溶液中的C(OH^-) = ___________。

解析：由水電離產(chǎn)生的H⁺與OH^-量始終相等，知純水中C(H⁺) = C(OH^-)。根據(jù)純水中C(H⁺) 與C(OH^-)可求出此溫度下水的Kw的值，由Kw的性質(zhì)（只與溫度有關(guān)，與離子濃度無關(guān)），若溫度不變，稀鹽酸中Kw仍為此值，利用此值可求出鹽酸中的C(OH^-)。

 答案：純水中 C(OH^-) = C(H⁺) = 2×10^-7 mol/L

                             Kw = C(H⁺)?C(OH^-) = 2×10^-7×2×10^-7 = 4×10^-14

               稀鹽酸中 C(OH^-) = Kw / C(H⁺) = (4×10^-14) / (5×10^-6) = 8×10^-9 mol/L

  【例3】 .難溶化合物的飽和溶液存在著溶解平衡，例如：
AgCl(s) Ag⁺+Cl^―,Ag₂CrO₄(s) 2Ag⁺+CrO₄^2―,在一定溫度下，難溶化合物飽和溶液離子濃度的乘積為一常數(shù)，這個常數(shù)用Ksp表示。
     已知：Ksp(AgCl)=[Ag⁺][Cl^-]=1.8×10^-10
         Ksp(Ag₂CrO₄)=[Ag⁺]²[CrO₄^2-]=1.9×10^-12
     現(xiàn)有0.001摩/升AgNO₃溶液滴定0.001摩/升KCl和0.001摩/升的K₂CrO₄的混和溶液，試通過計算回答：
     (1)Cl^-和CrO₄^2-中哪種先沉淀?

(2)當(dāng)CrO₄^2-以Ag₂CrO₄形式沉淀時，溶液中的Cl^-離子濃度是多少? CrO₄^2-與Cl^-能否達(dá)到有效的分離?(設(shè)當(dāng)一種離子開始沉淀時，另一種離子濃度小于10^-5mol/L時，則認(rèn)為可以達(dá)到有效分離)

解析：（1）當(dāng)溶液中某物質(zhì)離子濃度的乘積大于Ksp時，會形成沉淀。幾種離子共同沉淀某種離子時，根據(jù)各離子積計算出所需的離子濃度越小越容易沉淀。（2）由Ag₂CrO₄沉淀時所需Ag⁺濃度求出此時溶液中Cl^―的濃度可判斷是否達(dá)到有效分離。

解答：（1）AgCl飽和所需 Ag⁺濃度[Ag⁺]₁=1.8×10^-7摩/升
        Ag₂CrO₄飽和所需Ag⁺濃度[Ag⁺]₂==4.36×10^-5摩/升
         [Ag⁺]₁<[Ag⁺]₂，Cl^-先沉淀。
        （2） Ag₂CrO₄開始沉淀時[Cl^-]==4.13×10^-6<10^-5，所以能有效地分離。

知識點三：水的電離平衡的移動

  【例4】 ：某溶液中由水電離出來的C(OH^―)=10^-12mol/L，則該溶液中的溶質(zhì)不可能是（   ）

A、HCl    B、NaOH    C、NH₄Cl     D、H₂SO₄

解析：由水電離反應(yīng)式知：此溶液水電離產(chǎn)生的C(H⁺)=C(OH^―) =10^-12mol/L，若溶液中的H⁺全部來自水的電離，則此溶液顯堿性，是因溶有堿類物質(zhì)所致，若溶液中的H⁺不僅為水電離所產(chǎn)生，則此溶液顯酸性，為酸性物質(zhì)電離所致。NH₄Cl不可能電離產(chǎn)生H⁺。

解答：C

下列兩題為上題的變式，分析一下變在何處？解題方法、思路與上題是否一樣？差異何在？

（1）室溫下，在純水中加入某物質(zhì)后，測得溶液中由水電離產(chǎn)生的C(H⁺)=10^-12mol/L，則加入的物質(zhì)可能是（假設(shè)常溫下碳酸、氫硫酸的第一步電離度為0.1%）        （   ）

A、通入CO₂    B、通入H₂S    C、通入NH₃    D、加入NaHSO₄

（2）某溶液中水電離產(chǎn)生的C(H⁺)=10^-3mol/L，,該溶液中溶質(zhì)可能是（   ）

  ①Al₂(SO₄)₃ ②NaOH ③NH₄Cl ④NaHSO₄

A、①②  B、①③  C、②③  D、①④

【例5】能促進(jìn)水的電離，并使溶液中C(H⁺)>C(OH^―)的操作是       （    ）

（1）將水加熱煮沸 （2）向水中投入一小塊金屬鈉 （3）向水中通CO₂ （4）向水中通NH₃ （5）向水中加入明礬晶體 （6）向水中加入NaHCO₃固體 （7）向水中加NaHSO₄固體

A、（1）（3）（6）（7）  B、（1）（3）（6）  C、（5）（7）   D、（5）

解析：本題主要考查外界條件對水的電離平衡的影響，請按如下思路完成本題的解：本題涉及到哪些條件對水的電離平衡的影響？各自對水的電離平衡如何影響？結(jié)果任何（C(H⁺)與C(OH^―)相對大小）？歸納酸、堿、鹽對水的電離平衡的影響。

解答： D

規(guī)律小結(jié)：                       

                                酸、堿：抑制水的電離

1.酸堿鹽對水的電離平衡的影響          電離后顯酸性的：抑制水的電離。如：HSO₄^― （只                                                                 電離）、H₂PO₄^―（電離強于水解）

                                 鹽： 電離后水解的：促進(jìn)水的電離

                                      電離后顯中性、不水解的：無影響

2.分析酸堿對水的電離平衡的影響結(jié)果與溶液性質(zhì)的關(guān)系得溶液性質(zhì)的實質(zhì)：

溶液性質(zhì)

C(H⁺)與C(OH^―)的關(guān)系（填>、<、=）

中性

酸性

堿性

知識點四：pH的定義方法

【例6】、下列溶液，一定呈中性的是                    （    ）

A.由等體積、等物質(zhì)的量濃度的一元酸跟氫氧化鈉溶液混合后所形成的溶液

B.[H⁺]=1×10^-7mol?L^-1的溶液   

C.pH=14-pOH 的溶液 

D.pH=pOH 的溶液                                （2000年化學(xué)試測題）                   

解析：此題要求將教材中定義pH方法遷移應(yīng)用于表示pOH以及pH與pOH的關(guān)系，根據(jù)pH的定義方法，可定義pOH= ?lgC(OH^?)，將室溫下水的離子積的表達(dá)式C(H⁺)×C(OH^―)=10^?14兩邊取負(fù)對數(shù)，?lgC(H⁺)?lgC(OH^?)= ?lg10^?14，整理得pH+pOH=14。應(yīng)用所得關(guān)系式分析可得答案。

解答：D

點評：pOH= ?lgC(OH^?)、pH+pOH=14兩個關(guān)系式及其應(yīng)用均不在教學(xué)大綱和考綱范圍內(nèi)，我們不一定要掌握，但將教材中的知識、方法加以遷移應(yīng)用，進(jìn)行探究發(fā)現(xiàn)是教學(xué)大綱和考綱提出的能力要求。此題作為全國高考化學(xué)測試題具有重要的指導(dǎo)意義，值得大家認(rèn)真去領(lǐng)悟，在隨后的2001年上海高考題以及2002年全國理科綜合高考題中又出現(xiàn)了類似的題目。

為更好地表示溶液的酸堿性，科學(xué) 家提出了酸度（AG）的概念，AG＝，則下列敘述正確的是

A  中性溶液的AG＝0

B  酸性溶液的AG＜0

C  常溫下0.lmol/L氫氧化鈉溶液的AG＝12

D  常溫下0.lmol/L鹽酸溶液的AG＝12( 2001年上海)

有人曾建議用AG表示溶液的酸度（acidity arede），AG的定義為AG＝lg（[H^＋]/[OH^－]）。下列表述正確的是

A  在25℃時，若溶液呈中性，則pH＝7，AG＝1

B  在25℃時，若溶液呈酸性，則pH＜7，AG＜0

C  在25℃時，若溶液呈堿性，則pH＞7，AG＞0

D  在25℃時，溶液的pH與AG的換算公式為AG＝2(7－pH)   (2002理科綜合)

知識點五：溶液pH的計算

【例7】室溫下將n體積pH=10和m體積pH=13兩種NaOH溶液混合得pH=12的NaOH溶液，則n：m=_{――――――――――――――}

解析：此題是關(guān)于兩種不反應(yīng)的溶液混合后溶液pH值的計算，根據(jù)混合前后溶質(zhì)(NaOH)量守恒，列式求解

解答：pH=10  C(H⁺)=10^-10mol/L  C(OH^―) =10^-4mol/L

      pH=13  C(H⁺)=10^-13mol/L  C(OH^―) =10^-1mol/L

      pH=12  C(H⁺)=10^-12mol/L  C(OH^―) =10^-2mol/L

      10^-4?n + 10^-1?m = (n+m) ×10^-2

             n ：m = 100 ：11

規(guī)律：    有關(guān)混合溶液的pH計算，題設(shè)條件可千變?nèi)f化，正向、逆向思維，數(shù)字與字母交替出現(xiàn)，但基本題型只有兩種：（1）混合后不反應(yīng)，（2）混合后反應(yīng)。對于溶液的稀釋，可將水作為濃度為0的溶液，仍屬混合后不反應(yīng)一類，這一類混合溶液的pH應(yīng)介于兩種溶液的pH之間，因而酸、堿溶液無論加多少水稀釋，其最終pH均不可能等于純水的pH（即常溫不可能為7）。

          混合溶液pH的計算方法也很簡單，即設(shè)法求出混合溶液的C(H⁺)，若是溶液顯堿性，則必須先求出溶液的C(OH^―)，然后再換算為C(H⁺)或按OH^―量守恒列式求解。

算一算：此題若按照H⁺守恒求解，是什么結(jié)果？

【例8】25ºC，若10體積的某強堿溶液與1體積的某強酸溶液混合后，溶液呈中性，則混合之前，該堿的pH與強酸的pH之間該滿足的關(guān)系是_______________________

分析：由題意知，本題為酸、堿混合后完全中和，根據(jù)中和反應(yīng)的實質(zhì)可知，酸中n(H⁺)與堿中n(OH^-)相等，故有C(H⁺)酸V酸 == C(OH^-)堿V堿，由此關(guān)系列式可求得結(jié)果。

解答：設(shè)酸的pH為a，C(H⁺)酸=10^-a，堿的pH為b，C(OH^-)堿=10^-14 / 10^-b=10^{- (14 - b)}

因為混合后溶液呈中性，所以C(H⁺)酸V酸 == C(OH^-)堿V堿

    10^-a ×V = 10 ^{- (14 - b)} ×10V = 10 ^{- (13 - b)} ×V       

10^-a = 10 ^{- (13 - b)}

兩邊取負(fù)對數(shù)：-lg10^-a = -lg10 ^{- (13 - b)}，a=13-b    a+b=13

即酸的pH與堿的pH之和為13

點評：上面解法盡管可順利地得出本題的解，但題中的酸堿體積比可以任意變換，則每一變換都得重新求解，這就啟發(fā)我們能否找出酸、堿pH與兩者體積比之間的關(guān)系呢？同時若混合后不顯中性其關(guān)系又會怎樣呢？

將上面的解改為：

C(H⁺)_酸V_酸 == C(OH^-)_堿V_堿

10^-a ×V_酸 = 10 ^{- (14 - b)} ×V_堿

10^-a?10^-b=10^-14?（V_堿 / V_酸）

兩邊取負(fù)對數(shù)得：a+b=14?lg（V_堿 / V_酸）

若混合后溶液顯酸性_{――――――――――――――――――――――――}：

若混合后溶液顯堿性_{―――――――――――――――――――――――――}：

同學(xué)們在學(xué)習(xí)中要善于總結(jié)、積累，把自己積累的經(jīng)驗、成果用于指導(dǎo)自己的學(xué)習(xí)。例如掌握了上述關(guān)系后，解下列題目就很輕松。

在20℃時，有PH值為x（x£6）的鹽酸和PH值為y（y³8）的NaOH溶液，取Vx升該鹽酸同該NaOH溶液中和，需Vy升NaOH溶液
     （1）若x+y=14時，則=       
     （2）若x+y=13時，則=        
     （3）若x+y>14時，則=          （表達(dá)式），且Vx    Vy（填<、>或=）
 

隨堂作業(yè)

一 選擇題 

1.水是一種極弱的電解質(zhì),在室溫下平均每n個水分子只有一個水分子能電離，則n是                                                  （   ）

A.1×10^-4    B. 55.6×10⁷            C. 1×10⁷                D. 6.02×10²¹

2．將1mol?L^-1H₂SO₄溶液100mL與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的NaOH溶液50g混合均勻后，滴入甲基橙指示劑，此時溶液的顏色是                                           （    ）

A．淺紫色     B．黃色      C．紅色    D．無色

3.pH定義為pH=-lg｛c(H^＋)｝，pOH定義為pOH=-lg｛c(OH^-)｝，K_w表示25℃時水的離子積常數(shù)，則弱酸性溶液中的c(H^＋)可表示為                                    (     )

A、K_w/pOH   mol/L         B、10^pOH-14  mol/L      

C、10 ^14-pOH   mol/L         D、10^-pOH   mol/L

4．能使水的電離平衡正向移動，而且所得溶液呈酸性的是                    （     ）

A．將水加熱到100℃時，水的pH=6       B．向水中滴加少量稀硫酸

C．向水中滴加少量NaHCO₃            D．向水中加入少量明礬晶體

5. 常溫下某溶液中水電離出的C(H⁺) = 1×10^-13 mol/L，則下列說法中正確的是   （     ）

A．該溶液一定呈酸性                                 B．該溶液一定呈堿性

C．該溶液中一定有C(OH^-) = 0.1mol/L     D．該溶液的pH值為1或13

6．25℃時，在水電離出的C(H⁺)=1×10^-5摩/升的溶液中，一定能大量共存的是     (     )
        A.Al³⁺、NH₄⁺、SO₄^2-、Cl^-        B. Mg²⁺、K⁺、SO₄^2-、HCO₃^-
        C.K⁺、Na⁺、Cl^-、SO₄^2-             D.Ba²⁺、Cl^-、Na⁺、PO₄^3-

7.有①、②、③三瓶體積相等，濃度都是1mol/L的HCl溶液，將①加熱蒸發(fā)至體積減小一半，在②中加入CH₃COONa固體(加入后溶液仍呈酸性)，③不作改變，然后以酚 酞作指示劑，用溶液滴定上述三種溶液，消耗的NaOH溶液的體積是                 (     )

A、①=③>②    B、③>②>①   C、①=②=③   D、①<②=③

8．NH₄Cl溶于重水(D₂O)生成一水合氨和水合離子的化學(xué)式為                  （     ）

A、NH₃?D₂O和HD₂O⁺      B、NH₃?HDO和D₃O⁺

C、NH₂D?D₂O和DH₂O⁺     D、NH₂D?HDO和D₃O⁺

 9.室溫時，pH=10的氨水和Na₂CO₃溶液中，水電離產(chǎn)生的C(H⁺)前者與后者之比 （     ）

A．1∶1   B．10¯¹⁰∶10¯⁴     C．10¯⁴∶10¯¹⁰    D10¯¹⁰∶10¯⁷

10.25℃，向VmLpH = a的NaOH溶液中滴加pH = b的鹽酸10VmL時，溶液中Cl^―的物質(zhì)的量恰好等于加入Na⁺的物質(zhì)的量，則此時（a+b）的值為                      (     ）

A、13   B、14    C、15    D、無法判斷

11．在醫(yī)院中，為酸中毒病人輸液不應(yīng)采用                                   （     ）

A  0.9％氯化鈉溶液        B  0.9％氯化銨溶液

C 1.25％碳酸氫鈉溶液     D 5％葡萄糖溶液       

12.若室溫時PH=a的氨水與PH=b的鹽酸等體積混和，恰好完全反應(yīng)，則該氨水的電離度可表示為                                                          (     ) A.10^(a+b-12)%            B.10^(a+b-14)%          C.10^(12-a-b)%           D.10^(14-a-b)%

13.把40毫升Ba(OH)₂溶液加入到120毫升鹽酸中，所得的溶液的PH值為2。如果混和前Ba(OH)₂和鹽酸兩種溶液PH值之和為14，則鹽酸的物質(zhì)的量濃度接近于          (     )

    A.0.015摩/升      B.0.02摩/升      C.0.03摩/升      D.0.04摩/升

14．已知NaHSO₄在水中的電離方程式為NaHSO₄ =Na⁺ +H⁺ + SO₄^2―。某溫度下，向pH=6的蒸餾水中加入NaHSO₄晶體，保持溫度不變，測得溶液pH為2，對于該溶液，下列敘述不正確的是                                                              （     ）

A、該溫度高于25℃

B、水電離出來的c (H⁺)=1.0×10^-10 mol/L

C、c (H⁺)= c (OH^―)+C(SO₄^2―)

D、該溫度下加入等體積pH值為12的NaOH溶液可使反應(yīng)后的溶液恰好呈中性

15．能表示人體大量喝水時，胃液的pH變化的是                          （    ）

 pH                 pH               pH                 pH  

7                  7                 7                   7  

    0         V(H₂O)  0          V(H₂O)  0        V(H₂O)    0         V(H₂O)

         A                    B                 C                D

16．4體積pH=9的Ca(OH)₂溶液跟1體積pH=13的NaOH溶液混合后，溶液中氫離子濃度為                                                                        （    ）

A．5×10^-13mol/L                 B．2×10^-12mol/L

C．1/5（4×10^-9 + 1×10^-13）mol/L D．1/5（4×10^-5 + 1×10^-1）mol/L

17.a、b、c、d四種溶液PH值都小于7，已知四種溶液中[H⁺]和[OH^-]之和由大到小的順序是b>a>d>c，則這四種溶液PH值由大到小的順序是                             (    )
A.c>d>a>b       B.b>a>d>c       C.a>b>c>d       D.無法確定

18. 有下列四種溶液：(1)HCl (2)AlCl₃(3)NaOH (4)Na₂CO₃，此四種溶液中水的電離度分別為a₁、a₂、a₃、a₄已知a₁=a₃，a₂=a₄且=10⁶，則四種溶液的PH值不可能是  （    ）                                                                                                                                                             

A、5  5  10  10                  B、4  4  10  10

 C、3  5  11  9                  D、5  3  9  11

19．NaH是―種離子化合物，它跟水反應(yīng)的方程式為：NaH＋H₂O→NaOH＋H₂↑，它也能跟液氨、乙醇等發(fā)生類似的反應(yīng)，并都產(chǎn)生氫氣。下列有關(guān)NaH的敘述錯誤的是  （    ）

A  跟水反應(yīng)時，水作氧化劑         B  NaH中H^－半徑比Li^＋半徑小

C  跟液氨反應(yīng)時，有NaNH₂生成    D  跟乙醇反應(yīng)時，NaH被氧化

20、常溫下某溶液，水電離出的c (OH^-)=1.0×10^-4 mol/L,該溶液中溶質(zhì)可能是      (    )

①Al₂(SO₄)₃ ②NaOH ③NH₄Cl ④NaHSO₄

A、①②  B、①③  C、②③  D、①④

二 填空題

21．測得某溶液的pH = 6.5，且氫離子與氫氧根離子物質(zhì)的量相等，此溶液呈_____性。測定溫度______室溫（填高于、低于或等于），其理由是                              。 將此溫度下pH=11的NaOH溶液aL與pH=1的H₂SO₄溶液bL混合。

（1）若所得混合液為中性，則a┱b             。

（2）若所得混合液的pH=2，則a┱b             。

22、水的電離平衡曲線如圖所示。

(1)      若以A點表示25℃時水的電離平衡的離子

濃度，當(dāng)溫度升高到100℃時，水的電離平衡狀

態(tài)移動到B點，則此時水的離子積

從________變化到_________。

(2)      將pH=8的Ba(OH)₂溶液與pH=5的稀鹽酸混

合，并保持100℃的恒溫，致使混合溶液

的pH=7，則Ba(OH)₂和鹽酸的體積比為__________________。

(3)      已知A_nB_m的離子積為[c(A^m+)]ⁿ[c(B^n-)]^m，若某溫度下Ca(OH)₂的溶解度為0.74g，設(shè)飽和溶液的密度為1g/mL，其離子積約為______________。

三 計算題

23、某溫度下的溶液中c (H⁺)=1.0×10^x mol/L，c (OH^-)=1.0×10^y mol/L。x與y的關(guān)系如右圖所示；

(1)求該溫度下，中性溶液的pH。                                                                                                     

(2)求該溫度下0.01mol/LnaOH溶液的PH  

（3）該溫度下，pH=a的醋酸溶液與pH=b的NaOH溶液等體積混合，恰好完全反應(yīng)， 

求此醋酸溶液中醋酸的電離度。           

24．（7分）向50ml0.018mol/L的AgNO₃溶液中加入50ml0.02mol/L的鹽酸，生成了沉淀。如果溶液中C(Ag⁺)和C(Cl^―)的乘積是一個常數(shù)，C(Ag⁺)? C(Cl^―)=1.0×10^―10，當(dāng)溶液中C(Ag⁺)? C(Cl^―)>常數(shù)，則有沉淀產(chǎn)生，反之沉淀溶解，求

（1）沉淀生成后溶液中C(Ag⁺)是多少？

（2）如果向沉淀生成后的溶液中再加入50mL0.001mol/L的鹽酸，是否產(chǎn)生沉淀，為什么？

答案

1 B  2 C  3 B  4D  5 D  6 AC  7  D  8 B  9  B  10  C  11 B  12 A  13 B   14 D    

15       D 16 A  17 A  18 A  19 B  20  B

21 中， 高于 。 水的離解反應(yīng)：H₂O=H⁺ +OH^- 吸熱反應(yīng)，升溫有利于水的離解，使K_w

增大  （1）10┱1   （2）9┱2  

  22 (1) 10^-14  10^-12   (2)  2 ：9  (3) 4×10^-3

23（1） 7.5  （2）13  （3）10^17－a－b%  

24．解：⑴由Ag⁺+Cl^―=AgCl

可知沉淀后C_(Cl^-₎=（0.02―0.018）50/（50+50）=0.001mol/L

所以C_(Ag+)=1×10^-10/0.001=1×10^―7mol/L

⑵再加入50mL鹽酸后 C_(Ag+)=1×10^-7×100/（100+50）=2/3×10^-7mol/L

C_(Cl^-₎=0.001mol/L

C_(Ag+)×C_(Cl^-₎=2/3×10^-7х10^-3=2/3•10^-14<1×10^-12

所以不產(chǎn)生沉淀

試題詳情