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第三章物質(zhì)在水溶液中的行為知識(shí)體系構(gòu)建物質(zhì)在水溶液中的行為專題歸納整合1.強(qiáng)酸弱堿鹽:酸性2.強(qiáng)堿弱酸鹽:堿性3.強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽:中性4.弱酸弱堿鹽:中性、酸性或堿性,取決于酸、堿的相對(duì)強(qiáng)弱程度。專題1鹽溶液酸堿性規(guī)律5.酸式鹽溶液(1)多元弱酸的酸式酸根離子在水溶液中呈現(xiàn)兩種變化趨勢(shì),一是電離出H+使溶液酸性增強(qiáng),二是水解結(jié)合水電離出來(lái)的H+使溶液堿性增強(qiáng)。如:如果不考慮陽(yáng)離子的性質(zhì),酸式酸根離子的電離易于水解,該鹽溶液顯酸性,如NaH2PO4、NaHSO3等即是;酸式酸根離子的水解易于電離,該鹽溶液顯堿性,如NaHCO3、NaHS、Na2HPO4等即是;電離和水解難易相當(dāng),該鹽溶液顯中性。(2)強(qiáng)酸的酸式鹽:酸性,如NaHSO4溶液。6.酸堿等體積混合后溶液酸堿性(1)強(qiáng)酸、強(qiáng)堿反應(yīng):恰好反應(yīng)時(shí),溶液顯中性;酸過(guò)量,顯酸性;堿過(guò)量,顯堿性。強(qiáng)酸、弱堿反應(yīng):恰好反應(yīng)時(shí),生成強(qiáng)酸弱堿鹽,溶液顯酸性;顯中性或堿性時(shí),弱堿一定是過(guò)量的。弱酸、強(qiáng)堿反應(yīng)時(shí):恰好反應(yīng)時(shí),生成弱酸強(qiáng)堿鹽,溶液顯堿性;顯中性或酸性時(shí),弱酸一定是過(guò)量的。(2)當(dāng)題目給出的是H+或OH-濃度(或pH)時(shí),需要注意的是弱酸、弱堿是部分電離的,溶液中有未電離的弱酸、弱堿分子,隨著反應(yīng)進(jìn)行,這些分子還繼續(xù)電離。(3)當(dāng)酸的pH與堿的pH之和等于14時(shí)等體積混合,混合溶液遵循“誰(shuí)弱顯誰(shuí)性,強(qiáng)強(qiáng)顯中性”,這是因?yàn)楫?dāng)pH之和等于14,說(shuō)明酸中[H+]等于堿中[OH-],誰(shuí)弱誰(shuí)過(guò)量,故顯示誰(shuí)的性質(zhì);都強(qiáng)時(shí)恰好反應(yīng),溶液顯中性。例1
室溫時(shí),下列混合溶液的pH一定小于7的是(
)A.pH=3的鹽酸和pH=11的氨水等體積混合B.pH=3的鹽酸和pH=11的氫氧化鋇溶液等體積混合C.pH=3的醋酸和pH=11的氫氧化鋇溶液等體積混合D.pH=3的硫酸和pH=11的氨水等體積混合【解析】
pH=3的酸溶液中的[H+]與pH=11的堿溶液中的[OH-]相等。B項(xiàng)是強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的反應(yīng),酸堿恰好完全中和生成強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽,所得溶液pH=7,故B錯(cuò);A、D項(xiàng)是強(qiáng)酸與弱堿的反應(yīng),兩溶液中:已電離出的[H+]=[OH-],隨著反應(yīng)的進(jìn)行,弱堿溶液中未電離的分子繼續(xù)電離出OH-,使得溶液的pH>7,故A、D均錯(cuò);C項(xiàng)是強(qiáng)堿與弱酸的反應(yīng),兩溶液中:已電離出的[H+]=[OH-],隨著反應(yīng)的進(jìn)行,弱酸溶液中未電離的分子繼續(xù)電離出H+,導(dǎo)致所得溶液的pH<7,故C對(duì)。【答案】
C有關(guān)離子濃度關(guān)系的判斷有兩種類型:一是用“>”或“<”表示離子濃度的相對(duì)大??;二是用“=”表示離子濃度之間的等量關(guān)系。前者應(yīng)該利用電離平衡和水解平衡進(jìn)行分析,再根據(jù)溶液的酸堿性來(lái)判斷粒子濃度的大小;后者應(yīng)該通過(guò)物料守恒和電荷守恒判斷,專題2鹽溶液中離子濃度大小的比較物料守恒實(shí)際就是原子個(gè)數(shù)守恒,可以根據(jù)溶質(zhì)中各種原子的物質(zhì)的量或原子個(gè)數(shù)來(lái)分析,電荷守恒就是溶液中陽(yáng)離子所帶的正電荷總數(shù)與陰離子所帶的負(fù)電荷總數(shù)相等,而質(zhì)子守恒很少考查到,質(zhì)子守恒可以由上述兩種守恒推導(dǎo)得到。解答溶液中離子種類和濃度大小比較的問(wèn)題時(shí),要緊抓“兩個(gè)微弱”、“兩個(gè)守恒”和“分清主次”。(1)“兩個(gè)微弱”:即弱電解質(zhì)的電離是微弱的,離子的水解是微弱的。(2)“兩個(gè)守恒”:即電荷守恒和物料守恒(由兩者可導(dǎo)出質(zhì)子守恒)(3)“分清主次”:即溶液是以電離平衡為主還是水解平衡為主。如NaHCO3溶液中,以水解平衡為主、電離平衡為次;又如NaHSO3溶液中,以電離平衡為主,水解平衡為次。
向體積為Va的0.05mol·L-1CH3COOH溶液中加入體積為Vb的0.05mol·L-1KOH溶液,下列關(guān)系錯(cuò)誤的是(
)A.Va>Vb時(shí):c(CH3COOH)+c(CH3COO-)>c(K+)B.Va=Vb時(shí):c(CH3COOH)+c(H+)=c(OH-)例2C.Va<Vb時(shí):c(CH3COO-)>c(K+)>c(OH-)>c(H+)D.Va與Vb任意比時(shí):c(K+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-)【解析】
CH3COOH+KOH===CH3COOK+H2O,Va>Vb時(shí),乙酸過(guò)量,A項(xiàng)正確;CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,該反應(yīng)產(chǎn)生的c(CH3COOH)=c(OH-),另由水電離產(chǎn)生的c(H+)水=c(OH-)水,因而B(niǎo)項(xiàng)對(duì);C項(xiàng),Va<Vb時(shí),KOH過(guò)量,c(K+)應(yīng)該最大,故C錯(cuò);根據(jù)溶液電中性原則,用電荷守恒可得D項(xiàng)正確?!敬鸢浮?/p>
C例3
(2011·高考大綱全國(guó)卷)室溫時(shí),將濃度和體積分別為c1、V1的NaOH溶液和c2、V2的CH3COOH溶液相混合,下列關(guān)于該混合溶液的敘述錯(cuò)誤的是(
)A.若pH>7,則一定是c1V1=c2V2B.在任何情況下都是c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)C.當(dāng)pH=7時(shí),若V1=V2,則一定是c2>c1D.當(dāng)V1=V2,c1=c2,則c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=c(Na+)【解析】
A項(xiàng),pH
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