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高中化學(xué)關(guān)于化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向詳解

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  在化學(xué)的學(xué)習(xí)中,學(xué)生會(huì)學(xué)習(xí)到很多的化學(xué)反應(yīng)方程式,下面學(xué)習(xí)啦的小編將為大家?guī)砀咧谢瘜W(xué)的關(guān)于化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向介紹,希望能夠幫助到大家。

  高中化學(xué)關(guān)于化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向的介紹

  (一)自發(fā)過程與非自發(fā)過程:

  不借助外力可以自動(dòng)進(jìn)行的過程稱為自發(fā)過程,而必須在外力的作用下才能進(jìn)行的過程為非自發(fā)過程。

  說明:

  1、體系有著趨于從能量高的狀態(tài)變?yōu)槟芰康偷臓顟B(tài)的過程,此時(shí)體系對(duì)外界做功或放出能量?D?D這一經(jīng)驗(yàn)規(guī)律就是能量判據(jù)。能量判據(jù)又稱焓判據(jù),即△H< 0的反應(yīng)有自發(fā)進(jìn)行的傾向,焓判據(jù)是判斷化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行方向的判據(jù)之一。

  2、多數(shù)能自發(fā)進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)是放熱反應(yīng)。即反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量。但并不是放熱反應(yīng)都能自發(fā)進(jìn)行,也不是講吸熱反應(yīng)就不能自發(fā)進(jìn)行。某些吸熱反應(yīng)也能自發(fā)進(jìn)行,如氯化銨與氫氧化鋇晶體的反應(yīng),還有一些吸熱反應(yīng)在高溫下也能自發(fā)進(jìn)行。

  3、混亂度:表示體系的不規(guī)則或無序狀態(tài)。?D?D混亂度的增加意味著體系變得更加無序。熵是熱力學(xué)上用來表示混亂度的狀態(tài)函數(shù),符號(hào)為S,單位為:J?mol-1?K-1 。?D?D體系的無序性越高,即混亂度越高,熵值就越大。

  4、在相同條件下,不同物質(zhì)的熵值不同,同一物質(zhì)在不同狀態(tài)時(shí)的熵值大小也不一樣,一般而言:固態(tài)時(shí)熵值最小,氣態(tài)時(shí)熵值最大。

  5、熵變:化學(xué)反應(yīng)中要發(fā)生物質(zhì)的變化或物質(zhì)狀態(tài)的變化,因此存在混亂度的變化,叫做熵變,符號(hào):△S △S=S產(chǎn)物-S反應(yīng)物。在密閉條件下,體系由有序自發(fā)地轉(zhuǎn)變?yōu)闊o序的傾向?D?D熵增

  6、自發(fā)過程的熵判據(jù):在與外界隔離的體系中,自發(fā)過程將導(dǎo)致體系的熵增大,這一經(jīng)驗(yàn)規(guī)律叫做熵增原理,是判斷化學(xué)反應(yīng)方向的另一判據(jù)?D?D熵判據(jù)。

  7、判斷某一反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行,要研究分析:焓判據(jù)和熵判據(jù)對(duì)反應(yīng)方向的共同影響。

  (二)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向:

  在一定的條件下,一個(gè)化學(xué)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行,既可能與反應(yīng)的焓變有關(guān),又可能與反應(yīng)的熵變有關(guān)。在溫度、壓力一定的條件下,化學(xué)反應(yīng)的方向是熵變和焓變共同影響的結(jié)果,反應(yīng)的判據(jù)是:DH-TDS(T為熱力學(xué)溫度,均為正值)。

  DH-TDS<0,反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行;

  DH-TDS=0,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài);

  DH-TDS>0,反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行。

  即:在溫度、壓力一定的條件下,自發(fā)反應(yīng)總是向DH-TDS<0的方向進(jìn)行,直至達(dá)到平衡狀態(tài)。

  說明:

  1、在判斷反應(yīng)的方向時(shí),應(yīng)同時(shí)考慮焓變和熵變這兩個(gè)因素。

  2、在溫度、壓強(qiáng)一定的條件下,化學(xué)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的方向的判據(jù)是:

  △G = △H-T△S

  其中:G 叫作吉布斯自由能。則:

  △G = △H -T△S < 0 反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行

  △G = △H -T△S =0 反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)

  △G = △H-T△S >0 反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行

  3、在溫度、壓強(qiáng)一定的條件下,焓因素和熵因素共同決定一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的方向。放熱反應(yīng)的焓變小于零,熵增加反應(yīng)的熵變大于零,都對(duì)DH-TDS<0作出貢獻(xiàn),因此,放熱和熵增加有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行。即放熱的熵增加反應(yīng)一定能自發(fā)進(jìn)行,而吸熱的熵減小反應(yīng)一定不能自發(fā)進(jìn)行。

  4、當(dāng)焓變和熵變的作用相反時(shí),如果二者大小相差懸殊,可能某一因素占主導(dǎo)地位。焓變對(duì)反應(yīng)的方向起決定性作用,DH-TDS<0,常溫、常壓下放熱反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行;熵變對(duì)反應(yīng)的方向起決定性作用,則熵增較大的反應(yīng)在常溫常壓下能自發(fā)進(jìn)行。

  5、當(dāng)焓變和熵變的作用相反,且相差不大時(shí),溫度有可能對(duì)反應(yīng)進(jìn)行的方向起決定性作用,使TDS的值大于DH值,反應(yīng)能夠自發(fā)進(jìn)行。

  6、在恒溫、恒壓下,用DG判斷化學(xué)反應(yīng)在該狀況時(shí)自發(fā)進(jìn)行的方向可列表表示:

焓變DH

熵變DS

△G

反應(yīng)在該狀況下能否自發(fā)進(jìn)行

<0

>0

<0

自發(fā)進(jìn)行

>0

<0

>0

不自發(fā)進(jìn)行

>0

>0

低溫時(shí)>0,高溫時(shí)<0

低溫不自發(fā),高溫自發(fā)

<0

<0

低溫時(shí)<0,高溫時(shí)>0

低溫自發(fā),高溫不自發(fā)

  7、△H -T△S只能用于說明該反應(yīng)在理論上能否在此條件下發(fā)生,是一個(gè)化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的必要條件,只是反應(yīng)的可行性問題。過程的自發(fā)性只用于判斷過程的方向,并不能確定該反應(yīng)在此條件下是否一定會(huì)發(fā)生以及過程發(fā)生的速率。

  8、△H -T△S只用于一定溫度和壓強(qiáng)下的化學(xué)反應(yīng)方向的判斷,不能說明在其他條件下該反應(yīng)的方向問題。

  【典型例題】

  例1. 下列關(guān)于冰熔化為水的過程判斷正確的是   (  )

  A、DH>0,DS<0         B、DH<0,DS>0

  C、DH>0,DS>0 D、DH<0,DS<0

  解析:物質(zhì)的狀態(tài)的變化過程中,液化和固化是放熱過程,熔化和汽化是吸熱過程,故DH>0;冰融化為水,分子活動(dòng)能力增強(qiáng),混亂度增加,故DS>0。

  答案:C

  例2. 已知氧化性:Cl2>Br2>Fe3+>I2;還原性:I->Fe2+>Br->Cl-。下列反應(yīng)能正向自發(fā)進(jìn)行的是:  (   )

  A、Br2+2 Fe2+=2 Fe3++2 Br-   B、2 Fe3++2 I-=2 Fe2++I2

  C、I2+2 Fe2+=2 Fe3++2 I-    D、2 Fe3++2 Cl-=2 Fe2++Cl2

  解析:氧化還原反應(yīng)的方向是:強(qiáng)氧化劑與強(qiáng)還原劑反應(yīng)生成弱氧化劑和弱還原劑。即氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性,還原劑的還原性大于還原產(chǎn)物的還原性。則A、B符合題意。C中,氧化性I2 >Fe3+,D中氧化性:Fe3+>Cl2,均不符合題意。均不符合氧化還原反應(yīng)進(jìn)行的方向原則。

  答案:AB

  例3. 已知:CuSO4溶液分別與Na2CO3溶液、Na2S溶液的反應(yīng)情況如下:

  (1):CuSO4+Na2CO3

  Cu2++CO32-+H2O=Cu(OH)2↓+CO2↑    (主要)

  Cu2++CO32-=CuCO3↓          (次要)

  (2)CuSO4+Na2S

  Cu2++S2-=CuS↓            (主要)

  Cu2++S2-+2H2O=Cu(OH)2↓+H2S↑     (次要)

  則下列物質(zhì)的溶解度的比較正確的是: (   )

  A、Cu(OH)2 >CuCO3 >CuS   B、Cu(OH)2

  C、CuS >Cu(OH)2>CuCO3    D、CuS

  解析:本題是有關(guān)物質(zhì)的溶解度的大小的問題。主要進(jìn)行的方向是物質(zhì)的溶解度越小的方向。即:由(1)可知:Cu(OH)2的溶解度小于CuCO3的溶解度,由(2)可知:Cu(OH)2的溶解度大于CuS的溶解度。故本題為:D

  答案:D

  例4. 已知反應(yīng)2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)在298K、100kPa的條件下,其DH=-113.0kJ/mol,DS=-145.3J/molK。

  = 1 \* GB2 (1)請(qǐng)討論該反應(yīng)是否能用于消除汽車尾氣中的NO?請(qǐng)說明理由。

  = 2 \* GB2 (2)已知汽車發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的溫度高于2000K。能否設(shè)計(jì)一個(gè)裝置使該反應(yīng)在發(fā)動(dòng)機(jī)中進(jìn)行?請(qǐng)分析說明。若假定該反應(yīng)的DH隨溫度的變化忽略不計(jì),請(qǐng)計(jì)算使該反應(yīng)能夠自發(fā)進(jìn)行的最高溫度。

  解析:

  = 1 \* GB2 (1)能。因?yàn)樵摲磻?yīng)的DH-TDS=-113.0-298×(-145.3)×10-3=-69.68kJ/mol<0,說明該反應(yīng)在理論上是可行的,故有可能用于消除汽車尾氣中的NO。

  = 2 \* GB2 (2)不能。因?yàn)閺腄H-TDS這個(gè)關(guān)系式以及DH=-113.0kJ/mol,DS=-145.3J/molK來看,隨著T(溫度)的升高,會(huì)使DH-TDS>0,即反應(yīng)在較高的溫度下不能自發(fā)進(jìn)行。說明在汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)中不可能進(jìn)行該反應(yīng)。

  根據(jù)

  即該反應(yīng)能夠自發(fā)進(jìn)行的最高溫度為777.7K。

  答案: = 1 \* GB2 (1)能。因?yàn)樵摲磻?yīng)的DH-TDS<0

  = 2 \* GB2 (2)不能。因?yàn)殡S著T(溫度)的升高,會(huì)使DH-TDS>0。該反應(yīng)能夠自發(fā)進(jìn)行的最高溫度為777.7K

  【模擬試題】

  1、已知金剛石和石墨在氧氣中完全燃燒的熱化學(xué)方程式為:

 ?、?C (金剛石、s)+O2 (g) =CO2 (g) △H1=-395.41kJ/mol

 ?、?C (石墨、s)+O2 (g) = CO2 (g) △H2=-393.51kJ/mol

  關(guān)于金剛石與石墨的轉(zhuǎn)化,下列說法正確的是

  A、金剛石轉(zhuǎn)化成石墨是自發(fā)進(jìn)行的過程 B、石墨轉(zhuǎn)化成金剛石是自發(fā)進(jìn)行的過程

  C、石墨比金剛石能量低 D、金剛石比石墨能量低

  2、知道了某過程有自發(fā)性之后,則

  A、可判斷出過程的方向 B、可確定過程是否一定會(huì)發(fā)生

  C、可預(yù)測(cè)過程發(fā)生完成的快慢 D、可判斷過程的熱效應(yīng)

  3、碳銨[(NH4)2CO3]在室溫下就能自發(fā)地分解產(chǎn)生氨氣,對(duì)其下列說法中正確的是

  A、碳銨分解是因?yàn)樯闪艘讚]發(fā)的氣體,使體系的熵增大

  B、碳銨分解是因?yàn)橥饨缃o予了能量

  C、碳銨分解是吸熱反應(yīng),根據(jù)能量判據(jù)不能自發(fā)分解

  D、碳酸鹽都不穩(wěn)定,都能自發(fā)分解

  4、下列反應(yīng)中,在高溫下不能自發(fā)進(jìn)行的是

  A、(NH4 )2CO3(s)=NH4HCO3(s) NH3(g)

  B、2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)

  C、MgCO3(s)=MgO(s)+CO2(s)

  D、CO(g)=C(s)+1/2O2(g)

  5、可用于判斷化學(xué)反應(yīng)的自發(fā)與否的是   (   )

  A、僅用焓變             B、僅用熵變

  C、僅用焓變和熵變的和         D、用DH-TDS

  6、在298K時(shí),氯化鈉在水中的溶解度為26g。如將1mol氯化鈉溶解在1L水中,此溶解過程中體系的DH-TDS和熵的變化情況是: (   )

  A、DH-TDS>0,DS<0      B、DH-TDS<0 ,DS >0

  C、DH-TDS >0,DS>0     D、DH-TDS<0 ,DS<0

  7、已知反應(yīng)2CO(g)=2C(s)+O2(g)的DH為正值,DS為負(fù)值。設(shè)DH和DS不隨溫度而變,下列說法正確的是 (   )

  A、低溫下能自發(fā)進(jìn)行

  B、高溫下能自發(fā)進(jìn)行

  C、低溫下不能自發(fā)進(jìn)行,高溫下能自發(fā)進(jìn)行

  D、任何溫度下都不能自發(fā)進(jìn)行

  8、考察下述自然界的一些自然變化,可發(fā)現(xiàn)它們有一些共同的特點(diǎn)。下列說法不正確的是:

  A、都有一定的方向性,按某一物理量標(biāo)度由高到低自發(fā)進(jìn)行

  B、都可以用來做功,自發(fā)過程一旦發(fā)生后體系做功的本領(lǐng)就會(huì)降低

  C、有一定的進(jìn)行限度,自發(fā)過程總是單向地趨向于非平衡狀態(tài)

  D、用一定的數(shù)據(jù)差來判斷自發(fā)變化能否發(fā)生

  9、下列說法錯(cuò)誤的是 (   )

  A、NH4NO3溶于水吸熱,說明其溶于水不是自發(fā)過程

  B、同一種物質(zhì)氣態(tài)時(shí)熵值最大,液態(tài)時(shí)次之,而固態(tài)時(shí)熵值最小

  C、借助于外力能自發(fā)進(jìn)行的過程,其體系的能量趨向于從高能狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈湍軤顟B(tài)

  D、由能量判據(jù)和熵判據(jù)組合而成的復(fù)合判據(jù),更適合于所有的過程

  10、已知2CO(g) = 2C (s) O2(g)是吸熱反應(yīng),也是熵減反應(yīng)。有人曾提出可通過熱分解法消除CO對(duì)空氣的污染,你認(rèn)為這一建議可行嗎?

  11、對(duì)于反應(yīng)C2H5OH(g)=C2H4(g)+H2O(g),DH=45.78kJ/mol,DS=126.19J/mol?K。請(qǐng)通過計(jì)算判斷在298.15K時(shí),此反應(yīng)能否進(jìn)行?

  12、高溫時(shí)空氣中的N2和O2會(huì)反應(yīng)生成NO而污染大氣:N2(g)+O2(g)=2NO(g)。試通過計(jì)算說明在1200℃的條件下,此反應(yīng)能否正向自發(fā)進(jìn)行?估算自發(fā)進(jìn)行的最低溫度是多少?(已知:DH=180.50kJ/mol,DS=247.7J/mol?K)

  【試題答案】

  1、C   2、A   3、AC   4、D   5、D

  6、B   7、D   8、C    9、A

  10、不行,因?yàn)樵谌魏吻闆r下DH-TDS都大于0。

  11、DH-TDS=8156J/mol>0,所以298.15K時(shí),乙醇不能自發(fā)脫水生成乙烯

  12、DH-TDS=-184.32kJ/mol<0,所以該反應(yīng)在1200℃的條件下能自發(fā)進(jìn)行。

  根據(jù)自發(fā)進(jìn)行的最低溫度為:728.7K。

  高中化學(xué)關(guān)于物質(zhì)在水溶液中的行為的介紹

  (一)水的電離

  1. 水的電離

  大量實(shí)驗(yàn)證實(shí)了,水是能夠電離的,其電離方程式為:

  H2O

  H OH-

  實(shí)驗(yàn)也同時(shí)表明:水很難電離 ,其平衡常數(shù)為:Kc=[H ][OH-]/[H2O ]

  2. 水的離子積常數(shù)

  (1)定義:在水溶液中H 和OH- 濃度的乘積。

  (2)表達(dá)式: KW=〔H 〕〔OH-〕

  (3)與電離平衡常數(shù)Kc 的關(guān)系:

  KW=Kc〔H2O〕

  因?yàn)樵谝欢囟认翶c和〔H2O〕都是不變的常數(shù),故Kw也是只與溫度有關(guān)的常數(shù)。

  (4)影響因素及影響效果:

  溫度:因?yàn)殡婋x過程是吸熱的,所以溫度越高,Kw越大。

  (5)特定溫度下水的離子積常數(shù)

  ①25℃時(shí),Kw=1.0×10-14 mol2?L-2

 ?、?00℃時(shí),Kw=5.5×10-13 mol2?L-2

  (二)溶液的酸堿度

  1. 溶液的酸堿性

  (1)表示方法: H 濃度、 OH-濃度 、 pH.

  (2)酸堿性強(qiáng)弱判斷標(biāo)準(zhǔn):〔H 〕和〔OH-〕相對(duì)大小、pH值大小、指示劑。

  酸性溶液:〔H 〕>〔OH-〕

  堿性溶液:〔H 〕<〔OH-〕

  中性溶液:〔H 〕=〔OH-〕

  2. 有關(guān)溶液pH值的求算

  (1)單一溶液

 ?、購?qiáng)酸:先求出溶液的H 濃度,再通過pH=-lg〔H 〕求溶液的pH。

 ?、趶?qiáng)堿:先求出溶液的OH- 濃度,再通過〔H 〕=Kw/〔OH-〕求出溶液的H 濃度,最后求得pH值。

  (2)溶液的沖稀(強(qiáng)酸或強(qiáng)堿)

 ?、僖话銢_稀(沖稀后pH ≤6的酸或pH ≥8的堿):不要考慮水電離出的H (酸溶液中)和OH-(堿溶液中),而酸電離出的H 或堿電離出的OH-的物質(zhì)的量是主體。

 ?、跓o限沖稀(沖稀后pH >6的酸或pH <8的堿):需要考慮水電離出的H 和 OH-

  (3)溶液的混合(不考慮體積效應(yīng))

 ?、購?qiáng)酸和強(qiáng)酸:〔H 〕={[H ]1?V1 [H ]2?V2}/(V1 V2);

  pH=-lg〔H 〕 。

 ?、趶?qiáng)堿和強(qiáng)堿:〔OH-〕={[OH-]1?V1 [OH-]2?V2}/(V1 V2);

  〔H 〕=Kw/〔OH-〕;

  pH=-lg〔H 〕。

  【規(guī)律總結(jié)】0.3規(guī)律:

  pH值不同的兩強(qiáng)酸溶液等體積混合,混合液的pH 值比強(qiáng)的弱0.3;

  pH值不同的兩強(qiáng)堿溶液等體積混合,混合液的pH值比強(qiáng)的弱0.3;

 ?、蹚?qiáng)酸和強(qiáng)堿:

  酸過量:〔H 〕 ={[H ]酸?V酸-[OH-]堿?V堿}/(V酸 V堿)

  堿過量:〔OH-〕={[OH-]堿?V堿-[H ]酸?V酸}/(V堿 V酸)

  恰好中和:則溶液呈中性

  (三)電解質(zhì)在水溶液中的存在形態(tài)

  1. 電解質(zhì)、非電解質(zhì)的概念和本質(zhì)區(qū)別

定義

種類

本質(zhì)區(qū)別

相同點(diǎn)

電解質(zhì)

在水溶液或熔化狀態(tài)下能導(dǎo)電的化合物

酸、堿、鹽、金屬氧化物

兩種狀態(tài)下能否電離

均為化合物

非電解質(zhì)

在水溶液或熔化狀態(tài)下都不能導(dǎo)電的化合物

多數(shù)有機(jī)化合物、非金屬氧化物

  2. 強(qiáng)電解質(zhì)、弱電解質(zhì)的概念和本質(zhì)區(qū)別

定義

種類

本質(zhì)區(qū)別

相同點(diǎn)

強(qiáng)電解質(zhì)

在水溶液中能完全電離的電解質(zhì)

強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和絕大多數(shù)鹽

在水溶液中能否完全電離

除水外,均為電解質(zhì)中的酸、堿或鹽

弱電解質(zhì)

在水溶液中只有部分電離的電解質(zhì)

弱酸、弱堿和水

  強(qiáng)酸和弱酸、強(qiáng)堿和弱堿的界定:

  ①常見的強(qiáng)堿:第IA族.第IIA族鈣元素以下的氫氧化物

 ?、诔R娙鯄A:NH3?H2O

 ?、鄢R姀?qiáng)酸:HCl、HNO3、H2SO4、HBr、HI、HClO4、HClO3等

 ?、艹R娙跛幔撼垡酝獾某R娝?/p>

  3. 電離方程式的書寫

  強(qiáng)電解質(zhì)用“=”,弱電解質(zhì)用“

  ”,多元弱酸要分步寫。

  Fe2(SO4)3=2Fe3 3SO42-;

  NaHCO3 = Na HCO3-

  NH3?H2O< style='width:20.25pt;height:9pt' >

  NH4 OH-; H2CO3

  HCO3- H ,HCO3-

  CO32- H

  【典型例題】

  例題1. 下列關(guān)于水的離子積常數(shù)的敘述中,正確的是( )

  A. 因?yàn)樗碾x子積常數(shù)的表達(dá)式是KW=〔H 〕〔OH-〕,所以KW 隨溶液H 和OH- 濃度的變化而變化

  B. 水的離子積常數(shù)KW與水的電離常數(shù)Kc是同一個(gè)物理量

  C. 水的離子積常數(shù)僅僅是溫度的常數(shù),隨溫度的變化而變化

  D. 水的離子積常數(shù)KW與水的電離常數(shù)Kc是兩個(gè)沒有任何關(guān)系的物理量

  解析:水的離子積常數(shù)的表達(dá)式是KW=Kc?〔H2O〕,一定溫度下 Kc 和〔H2O〕都是不變的常數(shù),所以KW 僅僅是溫度的函數(shù)。水的離子積常數(shù)的表達(dá)式是KW=〔H 〕〔OH-〕 ,但是只要溫度一定,Kw就是不變的常數(shù),溶液中H 濃度變大,OH-的濃度就變小,反之亦然。

  答案:C

  點(diǎn)評(píng):本題考查水的離子積常數(shù)的“來龍去脈”。

  例題2. 常溫下,下列4種溶液:① pH= 0 的鹽酸 ② 0.1mol?L-1的鹽酸 ③0.01mol?L-1的NaOH 溶液 ④pH=11的NaOH溶液.它們由水電離生成H 的物質(zhì)的量濃度之比為( )

  A. 1:10:100:1000 B. 0:1:12:11

  C. 14:13:12:11 D. 14:13:2:1

  解析:在鹽酸中,由水電離產(chǎn)生的〔H 〕等于溶液中的〔OH-〕 :

 ?、?〔H 〕=〔OH-〕= 1.0×10-14 mol?L-1

 ?、?〔H 〕=〔OH-〕= 1.0×10-13 mol?L-1

  在NaOH溶液中,由水電離產(chǎn)生的[H ]等于溶液中的〔H 〕

  ③ 〔H 〕=1.0×10-12 mol?L-1

 ?、?〔H 〕=1.0×10-11 mol?L-1

  因此4種溶液中水電離出的H 的濃度之比為:

  10-14:10-13:10-12:10-11=1:10:100:1000

  答案:A

  點(diǎn)評(píng):在酸溶液中,“由水電離生成H 的濃度”等于溶液中OH-的濃度;而在堿溶液中,“由水電離生成的H”就是溶液中的H 。

  例題3. 等體積混合0.1mol?L-1的鹽酸和0.06mol?L-1的Ba(OH )2溶液,不考慮體積效應(yīng),即認(rèn)為混合溶液的體積等于進(jìn)行混合的兩溶液體積之和,溶液的pH值等于( )

  A. 2.0 B. 12.3 C. 1.7 D. 12.0

  解析:該題目是酸堿混合的計(jì)算。首先要判斷哪種物質(zhì)過量,鹽酸溶液的〔H 〕=0.1

  mol?L-1,Ba(OH )2溶液的〔OH-〕= 0.06 mol?L-1×2= 0.12mol?L-1 ,故堿過量。

  又因?yàn)榈润w積混合,可求出溶液中〔OH-〕的值為:

  (0.12mol?L-1-0.1mol?L-1)/2= 0.01 mol?L-1

  所以,pH=-lg〔H 〕 = 14 lg〔OH-〕= 14 lg0.01= 14-2 = 12

  答案:D

  點(diǎn)評(píng):酸堿混合求pH關(guān)鍵是判斷反應(yīng)中什么物質(zhì)過量,然后確定計(jì)算對(duì)象。

  例題4. 能證明某物質(zhì)是弱電解質(zhì)的是( )

  A. 難溶于水

  B. 溶液中存在已電離的離子和未電離的分子

  C. 水溶液的導(dǎo)電性差

  D. 熔融狀態(tài)時(shí)不導(dǎo)電

  解析:在水中能部分電離成離子的電解質(zhì)才可稱為弱電解質(zhì),即電離過程達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),溶液中存在已電離的離子和未電離的分子。

  答案:B

  點(diǎn)評(píng):弱電解質(zhì)是“溶于水部分電離”的物質(zhì),而非其他。

  【模擬試題】

  一. 選擇題

  1. 關(guān)于溶液酸堿性的說法中,正確的是( )

  A. [H ] 很小的溶液一定呈堿性

  B. pH= 7 的溶液一定呈中性

  C. 〔H 〕=〔OH-〕 的溶液一定呈中性

  D. 不能使酚酞溶液變紅的溶液一定呈酸性

  2. 下列說法中,正確的是( )

  A. 向純水中加入少量鹽酸,Kw 將增大

  B. 25℃時(shí),水的離子積常數(shù)Kw=1.0×10-7 mol2?L-2

  C. 100℃時(shí),純水的〔H 〕=10-7 mol?L-1呈中性

  D. 100℃時(shí),pH= 7 的水溶液呈堿性

  3. 下列物質(zhì)中,只能在溶于水的條件下電離的是( )

  A. NH3?H2O B. H2SO4 C. CuO D. NaOH

  4. 下列說法中,正確的是( )

  A. 導(dǎo)電能力強(qiáng)的電解質(zhì)溶液一定是強(qiáng)電解質(zhì)溶液

  B. 強(qiáng)電解質(zhì)溶液一定比弱電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電性強(qiáng)

  C. 強(qiáng)電解質(zhì)的水溶液中不存在溶質(zhì)分子

  D. 0.1 mol?L-1NaOH溶液比0.01mol?L-1NaOH溶液導(dǎo)電性強(qiáng),因此前者是強(qiáng)電解質(zhì),后者是弱電解質(zhì)。

  5. pH值和體積都相等的醋酸和硫酸,分別跟足量的Na2CO3溶液反應(yīng),在相同條件下,放出CO2氣體的體積( )

  A. 一樣多 B. 醋酸比硫酸多 C. 硫酸比醋酸多 D. 無法比較

  6. 將pH= 12 的強(qiáng)堿溶液與pH= 3 的強(qiáng)酸溶液混合,所得混合液的pH= 11,則強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的體積比為()

  A. 9:2 B. 9:1 C. 1:10 D. 2:5

  7. 下列敘述中,正確的是()

  A. pH=3和pH= 4 的鹽酸各10mL混合,所得溶液的pH= 3.5

  B. 一定溫度下溶液中[H ]越大,pH值也越大,溶液的酸性就越強(qiáng)

  C. 液氯雖然不導(dǎo)電,但溶于水后導(dǎo)電情況很好,因此液氯也是強(qiáng)電解質(zhì)

  D. 當(dāng)溫度不變時(shí),在純水中加入強(qiáng)堿溶液不會(huì)影響水的離子積常數(shù)

  8. 在一定體積的Ba(NO3)2溶液中逐滴加入pH=1 的稀硫酸,至溶液中Ba2 恰好完全沉淀,測(cè)得溶液的pH=2,則忽略混合時(shí)溶液體積的變化,H2SO4與Ba(NO3)2溶液的體積比為()

  A. 1:10 B. 1:9 C. 10:1 D. 9:1

  9. 某強(qiáng)酸溶液的pH=A ,強(qiáng)堿溶液的pH= B,且A B=13,酸堿溶液混合后混合溶液的pH= 7,則酸溶液的體積V1與堿溶液的體積V2之間的正確關(guān)系()

  A. V1=102V2 B. V2=10V1 C. V1=2V2 D. V2=2V1

  10. 甲乙兩溶液,已知甲溶液的pH值是乙溶液的pH值的2倍,甲溶液中[H ]一定是乙溶液中[H ]的( )

  A. 1/2 B. 1/10 C. 1/100 D. 無法確定

  二. 填空題

  11. 99℃時(shí),Kw=1×10-12 mol2?L-2,該溫度下,將100mL0.001mol?L-1NaOH 溶液加水稀釋至1L,則溶液的pH值為___________;若加水稀釋至1000L,則溶液的pH值為___________。

  12. 在25℃時(shí),有pH 為x的鹽酸和pH為y的NaOH 溶液,取Vx L該鹽酸同該NaOH溶液中和,需要Vy LNaOH 溶液。問Vx/Vy為多少?

  (1)若x y=14時(shí),Vx/Vy_____________.?v填數(shù)值?w

  (2)若x y=13時(shí),Vx/Vy_____________.?v填數(shù)值?w

  (3)若x y>14時(shí),Vx/Vy_____________?v填表達(dá)式?w,且Vx___________ Vy?v填“>”“<”或“=”?w。(題中x≤6,y≥8)

  13. 室溫時(shí),將 pH= 5的H2SO4溶液稀釋10倍,[H ]:[SO42-]=_____;將稀釋后的溶液再稀釋100倍, [H ]:[SO42-]=_____。

  14. 有一種pH= 12的NA.OH 溶液100mL,要使它的pH值降到11:

  (1)如果加入蒸餾水,應(yīng)加___________mL。?v不考慮溶液體積效應(yīng),下同?w

  (2)如果加入pH= 10的NaOH 溶液,應(yīng)加___________mL。

  (3)如果加入0.1mol?L-1的鹽酸,應(yīng)加___________mL。

  【試題答案】

  一. 選擇題

  1. C 2. D 3. AB 4. C 5. B

  6. A 7. D 8. B 9. B 10. D

  二. 填空題

  11. 8;6

  12. (1)1 (2)1/10 (3) 10x y-14 >

  13. 2:1 ;20:1

  14. (1)900 (2)1000 (3)8.91


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