1、本章整合知识网络专题归纳专题1溶液中离子浓度大小比较的规律1对多元弱酸溶液,可根据多元弱酸的分级电离来分析判断。如H3PO4溶液中,各离子浓度的大小顺序为:c(H)c(H2PO)c(HPO)c(PO)。2对多元弱酸的正盐溶液,可根据弱酸根的分步水解来分析判断,如Na2CO3溶液中,各离子浓度的大小顺序为:c(Na)c(CO)c(OH)c(HCO)c(H)。3不同溶液中同一离子浓度的大小比较,要考虑溶液中其他离子对该离子的影响,如在0.10 molL1的NH4HSO4、NH4Cl、CH3COONH4、(NH4)2SO4溶液中,c(NH)的大小顺序为。4溶液中的三个守恒关系:(1)电荷守恒规律:电
2、解质溶液中,不论存在多少种离子,溶液总是呈电中性,即阴离子所带负电荷总数一定等于阳离子所带正电荷总数,如Na2CO3溶液中存在着Na、CO、H、OH、HCO,它们存在如下关系:c(Na)c(H)2c(CO)c(HCO)c(OH)(2)物料守恒规律:电解质溶液中,由于某些离子能水解或电离,离子种类增多,但原子总数是守恒的,如Na2CO3溶液中CO能水解,故碳元素以CO、HCO、H2CO3三种形式存在,它们之间的守恒关系为:c(Na)2c(CO)2c(HCO)2c(H2CO3)(3)质子恒等式:即在纯水中加入电解质,最后溶液中c(H)与其他微粒浓度之间的关系式(由电荷守恒及物料守恒推出)。如Na2
3、CO3溶液中,由上述两个守恒关系可推出:c(H)c(OH)c(HCO)2c(H2CO3)。【例题1】 将0.2 molL1 HCN溶液和0.1 molL1的NaOH溶液等体积混合后,溶液显碱性,下列关系式中正确的是()Ac(HCN)c(CN)Bc(Na)c(CN)Cc(HCN)c(CN)c(OH)Dc(HCN)c(CN)0.2 molL1解析:两溶液混合,HCN与NaOH发生反应:HCNNaOH=NaCNH2O,此时,c(HCN)c(CN)c(Na)0.05 molL1。然后应考虑到下列变化:CNH2OHCNOH;HCNCNH;H2OOHH。混合溶液显碱性,这说明CN的水解强于HCN的电离,故
4、A错,B对。由HCN、CN中CN原子团数守恒(属于物料守恒)得等式:c(HCN)c(CN)0.1 molL1由混合溶液中的电荷守恒得等式:c(Na)c(H)c(OH)c(CN)将c(Na)0.05 molL1代入式并移项,得等式:c(OH)c(CN)c(H)0.05 molL12,得等式:c(HCN)c(CN)2c(OH)2c(H)由式知D错,由式知C错。答案:B专题2酸、碱混合溶液pH的计算类别条件近似计算强酸与强酸pH相差2或2以上,pHApHB(等体积混合)pHA0.3强酸与强酸(一元)不等体积混合c(H)混强碱与强碱pH相差2或2以上,pHApHB(等体积混合)pHB0.3不等体积混合
5、c(OH)混强酸与强碱pH酸pH碱14(等体积混合)pH7pH酸pH碱14(等体积混合)pH碱0.3pH酸pH碱14(等体积混合)pH酸0.3【例题2】 pH5和pH3的两种盐酸以12体积比混合,该混合溶液的pH为()A3.2 B4.0 C4.2 D5.0解析:设取pH5和pH3的两种盐酸分别为V L和2V L,pH5的盐酸c(H)105 molL1;pH3的盐酸c(H)103 molL1。c(H)混6.7104 molL1;pHlgc(H)lg(6.7104)40.83.2。答案:A专题3盐类之间的反应一般来说,呈酸性的盐溶液(注意,不是酸式盐)与呈碱性的盐溶液混合时,应考虑水解的相互促进。
6、1两种水解情况相反的盐溶液混合,如图所示连线间的两种离子能够发生水解相互促进反应,且反应能进行到底。水解相互促进时,反应彻底,故生成物中出现不溶于水的沉淀或气体物质均要标注,即标注“”或“”符号,中间用“=”连接,如:NHAlOH2O=Al(OH)3NH3。2有的水解相互促进只能部分进行,属于可逆反应。如NH4HCO3、(NH4)2CO3、(NH4)2SO3、(NH4)2S、CH3COONH4、MgCO3等在常温下水解程度均不大,不要误解为两种水解不存在。(1)两种水解方式相同的盐溶液混合后,由于互相抑制,只表现出一般的离子反应,如:FeCl33AgNO3=Fe(NO3)33AgCl。(2)既
7、可发生水解反应,又可发生复分解反应的两种盐溶液的反应,比较水解反应的生成物与复分解反应的生成物,反应向生成物溶解度小的方向进行,如CuS的溶解度小于Cu(OH)2。故CuSO4和Na2S在溶液中的反应按CuSO4Na2S=CuSNa2SO4进行,而不发生水解相互促进反应;同理,ZnS溶解度小于Zn(OH)2,故发生反应:ZnCl2Na2S=ZnS2NaCl,而不发生水解相互促进反应。(3)当两种盐具有较强的氧化性或较强的还原性时,还需考虑两种离子是否发生氧化还原反应。如Na2S具有强还原性,FeCl3具有较强的氧化性,Na2S与FeCl3之间的反应就不能按水解相互促进进行,主要发生下面的氧化还
8、原反应:Na2S2FeCl3=2FeCl2S2NaCl。【例题3】 下图所示3个烧瓶中分别装入含酚酞的0.01 molL1 CH3COONa溶液,并分别放置在盛有水的烧杯中,然后向烧杯中加入生石灰,向烧杯中加入NH4NO3晶体,烧杯中不加任何物质。(1)含酚酞的0.01 molL1 CH3COONa溶液显浅红色的原因为_(用离子方程式表示)。(2)实验过程中发现烧瓶中溶液红色变深,烧瓶中溶液红色变浅,则下列叙述正确的是_。A水解反应为放热反应B水解反应为吸热反应CNH4NO3溶于水时放出热量DNH4NO3溶于水时吸收热量(3)向0.01 molL1 CH3COONa溶液中分别加入少量浓盐酸、N
9、aOH固体,则CH3COO水解平衡移动的方向分别为_、_(填“左”“右”或“不移动”)。(4)25 时,若测得CH3COOH与CH3COONa的混合溶液pH6,则溶液中c(CH3COO)c(Na)_(填准确数值)。解析:(1)遇酚酞变红即显碱性,所以是醋酸根离子水解生成氢氧根离子,CH3COOH2OCH3COOHOH。(2)因为生石灰与水反应生成氢氧化钙是放热反应,温度升高,红色加深,即碱性增强,所以平衡向右移动,说明水解是吸热反应。(3)水解平衡移动可以利用勒夏特列原理解释,加入浓盐酸,与氢氧根离子结合,平衡右移;加入氢氧化钠,增大氢氧根离子浓度,抑制水解,平衡左移。(4)根据题目信息,pH6说明溶液呈酸性,再根据电荷守恒c(CH3COO)c(Na)c(H)c(OH)1106 molL11108 molL19.9107 molL1。答案:(1)CH3COOH2OCH3COOHOH(2)B、D(3)右左(4)9.9107 molL1