高中化學溶液中的三個平衡與三個守恆

General 更新 2024年06月15日

  在中學階段溶液中的三個平衡和三個守恆的知識你都知道嗎?接下來小編為你整理了,一起來看看吧。

  高中化學溶液中的三個平衡

  1. 電離平衡常數、水的離子積常數、溶度積常數均只與溫度有關。電離平衡常數和水的離子積常數隨著溫度的升高而增大,因為弱電解質的電離和水的電離均為吸熱過程。

  2. 弱酸的酸式鹽溶液的酸鹼性取決於弱酸的酸式酸根離子的電離程度和水解程度的相對大小。①若水解程度大於電離程度,則溶液顯鹼性,如:NaHCO3、NaHS、Na2HPO4;②若電離程度大於水解程度,則溶液顯酸性,如:NaHSO3、NaH2PO4等。

  3. 沉澱溶解平衡的應用

  沉澱的生成、溶解和轉化在生產、生活以及醫療中可用來進行汙水的處理、物質的提純、疾病的檢查和治療。解決這類問題時應充分利用平衡移動原理加以分析。

  當QC>KSP時,生成沉澱;當QC

  4. 徹底的雙水解

  常見的含有下列離子的兩種鹽混合時,陽離子的水解陰離子的水解相互促進,會發生較徹底的雙水解。需要特別注意的是在書寫這些物質的水解方程式時,應用“===”,並將沉澱及氣體分別用“↓”、“↑”符號標出。如:當Al3+分別遇到AlO2-、CO32-、HCO3-、S2-時,[3AlO2- + Al3+ + 6H2O === 4Al***OH***3↓];當Fe3+分別遇到CO32-、HCO3-、AlO2-時;還有NH4+與Al3+;SiO3與Fe3+、Al3+等離子的混合。

  另外,還有些鹽溶液在加熱時,水解受到促進,而水解產物之一為可揮發性酸時,酸的揮發又促進水解,故加熱蒸乾這些鹽溶液得不到對應的溶質,而是對應的鹼***或對應的金屬氧化物***。如:

  ①金屬陽離子易水解的揮發性強酸鹽溶液蒸乾後得到氫氧化物,繼續加熱後得到金屬氧化物,如FeCl3、AlCl3、Mg***NO3***2溶液蒸乾灼燒得到的是Fe2O3、 Al2O3、MgO而不是FeCl3、AlCl3、Mg***NO3***2固體;

  ②金屬陽離子易水解的難揮發性強酸鹽溶液蒸乾後得到原溶質,如Al2***SO4***3、Fe***SO4***3等。

  ③陰離子易水解的強鹼鹽,如Na2CO3等溶液蒸乾後也可得到原溶質;

  ④陰陽離子均易水解,此類鹽溶液蒸乾後得不到任何物質,如***NH4***2CO3等;

  ⑤不穩定化合物的水溶液,加熱時在溶液中就能分解,也得不到原溶質,如Ca ***HCO3***2溶液,蒸乾後得到CaCO3;⑥易被氧化的物質,其溶液蒸乾後得不到原溶質,如FeSO4、Na2SO3等,蒸乾後得到其氧化產物Fe2***SO4***3、Na2SO4等。

  高中化學溶液中的三個守恆

  在中學階段的電解質溶液中的三個守恆包括:電荷守恆、物料守恆以及質子守恆。

  1. 電荷守恆:電解質溶液中所以陽離子陽離子所帶有的正電荷總數與所有的陰離子所帶有的負電荷總數相等。如:NaHCO3溶液中存在著Na+、H+、HCO3-、CO32-和OH-這幾種離子,便有如下關係:c***Na+*** + c***H+***= c***HCO3-*** +c***OH-*** + 2c ***CO32-***。

  2. 物料守恆:電解質溶液中,由於某些離子能夠水解,離子種類增多,但原子總數是不會改變的,因而是守恆的,如Na2S溶液中,n***Na *** : n***S***=2 : 1,但S2—、HS—都能水解,故S元素以S2—、HS-、H2S三種形式存在,它們之間有如下的守恆關係:c ***Na+*** ===2c***S2-*** + 2c ***HS-*** + 2c***H2S***。

  3. 電解質溶液中分子或離子得到或失去質子***H+***的物質的量應相等。如:NH4HCO3溶液中H3O+、H2CO3為得到質子後的產物,NH3、OH—、CO32-為失去質子後的產物,故有以下關係:c***H3O+*** + c***H2CO3***= c***NH3*** + c***OH—*** + c ***CO32—***,再如:Na2CO3溶液中質子守恆的關係是:c***OH—***= c***H+*** + c***HCO3—*** + 2c***H2CO3*** 或c***H+*** = c***OH—*** -c***HCO3—***-2c***H2CO3***。

  4. 離子濃度關係和離子濃度大小的比較

  一般來說,有關離子濃度關係判斷的試題要聯想到上述三個守恆,或其中兩個疊加或變形等。而離子濃度大小的比較是該部分內容中最常見的題型,除利用好上述守恆外,還要考慮其它方面的影響,如單一的酸或鹼溶液考慮電離,單一的鹽溶液考慮水解;混合溶液如果不反應,即考慮電離又考慮水解,如果反應還要考慮過量與不過量。


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