化學(xué)備考學(xué)案

31種解題方法讓你考試無憂(16)

水的電離

如何判斷(或計算)溶液中c(H)或c(OH)的大小,如何找出c(H)與c(OH)的物料守恒關(guān)系,是本篇解決的問題。

●難點磁場

請試做下列題目,然后自我界定學(xué)習(xí)本篇是否需要。

Na2S(aq)中,下列說法正確的是________。

A.2c(Na)+c(H)====c(S2)+c(HS)+c(OH)

B.c(Na)+c(H)====2c(S2)+c(HS)+c(OH)

C.c(H)+c(HS)+2(H2S)====c(OH)

D.c(Na)====2c(S2)+2(HS)+2c(H2S)

●案例探究

[例1]室溫下,在pH=12的某溶液中,由水電離生成的c(OH)為

A.1.0×107 mol?L1                                                                                  B.1.0×106 mol?L1

C.1.0×102 mol?L1                                                                                   D.1.0×1012 mol?L1

命題意圖:考查學(xué)生對不同條件下水電離程度的認(rèn)識,同時考查學(xué)生思維的嚴(yán)密性。

知識依托:水的離子積。

錯解分析:pH=12的溶液,可能是堿溶液,也可能是鹽溶液。忽略了強堿弱酸鹽的水解,就會漏選D。

解題思路:先分析pH=12的溶液中c(H)、c(OH)的大小。由c(H)=10pH得:

c(H)=1.0×1012 mol?L1

c(OH)=1.0×102 mol?L1

再考慮溶液中的溶質(zhì):可能是堿,也可能是強堿弱酸鹽。

最后進(jìn)行討論:

(1)若溶質(zhì)為堿,則溶液中的H都是水電離生成的:

c(OH)=c(H)=1.0×1012 mol?L1

(2)若溶質(zhì)為強堿弱酸鹽,則溶液中的OH都是水電離生成的:

c(OH)=1.0×102 mol?L1

答案:CD

[例2](NH4)2CO3(aq)中存在________種粒子。試完成下列問題:

(1)根據(jù)電荷守恒,寫出一個用離子濃度表示的等式:                             ;

(2)根據(jù)水的電離,寫出一個含有c(H)和c(OH)的等式:                        

(3)根據(jù)(NH4)2CO3中,C、N原子個數(shù)關(guān)系,寫出一個含有c(NH4)和c(CO)的等式:                           

命題意圖:考查學(xué)生對電荷守恒和物料守恒的認(rèn)識;考查學(xué)生分析、解決、歸納水解問題的能力。

知識依托:鹽類的水解。

錯解分析:不清楚CO與其所帶電荷的關(guān)系而錯解(1);不清楚H2CO3、HCO中氫的來源及他們與水電離的OH的關(guān)系而錯解(2);不清楚(NH4)2CO3中C、N原子個數(shù)比為1∶2,及碳、氮的具體存在形式而錯解(3)。

解題思路:(NH4)2CO3(aq)中存在以下幾種水解和電離方程式:

(NH4)2CO3====2NH+CO

H2OH+OH

NH+H2ONH3?H2O+H

CO+H2OHCO+OH

HCO+H2OH2CO3+OH

以上所列粒子,除(NH4)2CO3外都存在,共有8種。

雖然NH與CO的水解能夠相互促進(jìn),但不夠劇烈,故水解反應(yīng)不能進(jìn)行到底。

(1)由于1個CO帶2個負(fù)電荷,即c(CO)所帶負(fù)電荷可表示為:2c(CO),根據(jù)正負(fù)電荷總數(shù)相等可得答案。

(2)水電離出的H與OH是相等的,但水電離出的H不全部獨立的存在于溶液中,有的存在于HCO中,有的存在于H2CO3,故由水電離出的H總數(shù)可以濃度形式表示為:c(H)+c(HCO)+2c(H2CO3)。同樣,水電離出的OH也不全部獨立存在于溶液中,有的被NH俘獲存在于NH3?H2O中,被NH4俘獲的OH數(shù)與它們結(jié)合生成的NH3?H2O數(shù)是相等的,故由水電離出的OH總數(shù)可以用濃度形式表示為:c(OH)+c(NH3?H2O)。

(3)(NH4)2CO3中,N(N)∶N(C)=2∶1。(NH4)2CO3中的N原子,有的存在于NH中,有的存在于NH3?H2O中,其總數(shù)以濃度形式可表示為:c(NH)+c(NH3?H2O)。(NH4)2CO3中的C原子,有的存在于CO中,有的存在于HCO中,還有的存在于H2CO3中,其總數(shù)以濃度形式可表示為:c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)。依據(jù)N、C原子個數(shù)比答案可得。

答案:8        (1)c(NH)+c(H)====c(OH)+c(HCO)+2c(CO)

(2)c(H)+c(HCO)+2c(H2CO3)====c(OH)+c(NH3?H2O)

(3)c(NH)+c(NH3?H2O)====2c(CO)+2c(HCO)+2c(H2CO3)

●錦囊妙計

一、c(H)[或c(OH)]的求解規(guī)律

1.強酸溶液:

試題詳情

c(Hc(H)=Kw[或c(H)=]

弱酸溶液中:

試題詳情

c(H)=

試題詳情

2.堿溶液中:

試題詳情

c(OH)?c(OH)=Kw[或c(OH)= ]

對于弱堿中的氨水溶液:

試題詳情

c(OH)=

試題詳情

3.鹽溶液中,c(H)、c(OH)的求解規(guī)律:

(1)常溫下,強堿弱酸鹽溶液中,c(H)或c(OH)的求解規(guī)律分別是

c(OH)=10pH14

試題詳情

c(H)=c溶液(H)+[HiA(ni)]=10pH[HiA (ni)]

(An代表弱酸根離子)

(2)常溫下,強酸弱堿鹽溶液中,c(H)、c(OH)的求解規(guī)律分別是

c(H)=10pH

c(OH)=c溶液(OH)+c[M(OH)n1]

(Mn代表弱堿陽離子)

二、有關(guān)溶液的物料守恒

試題詳情

1.強酸弱堿鹽溶液中:

c(H)=c(OH)+c(被弱堿陽離子結(jié)合的OH)

試題詳情

2.強堿弱酸鹽溶液中:

c(OH)=c(H)+c(被弱酸根結(jié)合的H)

試題詳情

3.對所有鹽溶液而言都可根據(jù)溶質(zhì)的分子組成列出一個陰、陽離子濃度的關(guān)系式。

●殲滅難點訓(xùn)練

試題詳情

1.(★★★)水是一種極弱的電解質(zhì),在室溫下平均每n個水分子中只有1個分子發(fā)生電離,則n值是(   )

試題詳情

A.107                                                          B.5.56×108  

試題詳情

C.1.0×1014                                               D.55.6

試題詳情

2.(★★★★)常溫下,在pH都等于9的NaOH和CH3COONa兩種溶液中,設(shè)由水電離產(chǎn)生的OH濃度分別為A mol?L1與B mol?L1,則A與B的關(guān)系為(   )

A.A>B                                                              B.A=104 B                 

C.B=104A                                                      D.A=B

試題詳情

3.(★★★★)在室溫下,某溶液中由水電離出的H濃度為1.0×1013 mol?L1,則此溶液中一定不可能大量存在的離子組是(   )

試題詳情

A.Fe3、NO、Cl、Na                                                              B.Ca2、HCO、Cl、K

試題詳情

C.NH、Fe2、SO、NO                          D.Cl、SO、K、Na

試題詳情

4.(★★★★★)Na3PO4(aq)中有多種分子和離子,其總數(shù)為             種。試完成下列問題。

(1)寫出一個以離子濃度表示的電荷守恒等式:                        。

(2)寫出一個含有c(OH)和c(H)的等式:                            。

試題詳情

(3)根據(jù)Na3PO4中Na、P原子個數(shù)關(guān)系,寫出一個含有c(Na)和c(PO)的等式:                            。

試題詳情

難點磁場

提示:根據(jù)電荷守恒,可知A錯B對。根據(jù)由水電離產(chǎn)生的H和OH個數(shù)相等,可知C對。根據(jù)Na2S中,Na個數(shù)是S2的兩倍,可知D對。

答案:BCD

殲滅難點訓(xùn)練

1.提示:常溫下,c(H)=1.0×107 mol?L1,即每升水中已電離的水的物質(zhì)的量是1.0×107 mol,而每升水的物質(zhì)的量是,則:

n=mol∶107 mol=5.56×108

答案:B

2.提示:本題有兩種解法。

方法1(常規(guī)解法):NaOH(aq)中:

c(OH)=c(H)=mol?L1=1.0×105 mol?L1

CH3COONa(aq)中:

c(OH)=c(OH)=109 mol?L1

則A∶B=104

方法2(巧解法):NaOH(aq)中,水的電離被抑制;CH3COONa(aq)中,水的電離被促進(jìn);故A<B。

答案:B

3.提示:c(H)=1.0×1013 mol?L1,則該溶液可能是強堿性溶液,也可能是強酸性溶液,總之,水的電離被抑制。因而“一定不可能大量存在”是指酸性和堿性條件下都不能大量存在。

答案:BC

評注:若去掉題干中的“不可”,則選D。若去掉題干中的“一定不”,則選AD。

4.提示:Na3PO4完全電離,水部分電離:

Na3PO4====3Na+PO

H2OH+OH

PO發(fā)生系列水解:

PO+H2OHPO+OH

HPO+H2OH2PO+OH

H2PO+H2OH3PO4+OH

答案:8

(1)c(Na)+c(H)==c(OH)+3c(PO)+2c(HPO)+c(H2PO)

(2)c(H)+c(HPO)+2c(H2PO)+3c(H3PO4)==c(OH)

(3)c(Na)==3c(PO)+3c(HPO)+3c(H2PO)+3c(H3PO4)

w.w.w.k.s.5.u.c.o.m

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同步練習(xí)冊答案