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1、鲁科版化学反应原理基础知识思维导图基础知识思维导图第 3 章“物质在水溶液中的行为”极其微弱,水中含极少量离子,几乎不导电特点吸热:升温电离程度增大表达式:Kw=H+OH-单位:mol2L-2水的离子积(Kw)适合于任何稀水溶液影响因素只与温度有关,升温,Kw增大加酸碱盐,只影响平衡和电离程度,不改变Kw水的电离强电解质电解质弱电解质强酸:HCl、H2SO4、HNO3、HBr、HI强碱:KOH、NaOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2盐:NaCl、BaSO4、CaCO3、AgCl、NH4HCO3活泼金属氧化物:K2O、CaO、Na2O、MgO、Al2O3弱酸:CH3COOH、H2CO3、H2S
2、O3、H2S、H3PO4、HClO弱碱:NH3H2O、Mg(OH)2、Al(OH)3、Fe(OH)3、Cu(OH)2水络合物:Fe(SCN)3电解质与非电解质非金属氧化物:SO2、NO2、CO2非电解质气态氢化物:CH4、NH3大多有机物:蔗糖、酒精、CCl4本质电解质和非电解质区别所属化合物强电解质:=、一步电离方程式书写电解质能电离非电解质不能电离电解质是离子化合物或共价化合物非电解质是共价化合物判断方法:熔融状态是否导电弱电解质:可逆号、多元弱酸分步,其他一步形态:水合离子或水和分子决定因素:与离子浓度有关,与离子多少无关导电性:向盐酸中加少量NaOH固体导电性几乎不变向醋酸中通NH3导
3、电性增强1鲁科版化学反应原理基础知识思维导图第 3 章“物质在水溶液中的行为”H+=OH-中性本质H+OH-酸性,H+越大,酸性越强H+OH-碱性,OH-越大,碱性越强判断:直接比较 n(H+)与 n(OH-),或判断 n(H+)/n(OH-)石蕊:红色-酸性,紫色-中性,蓝色-碱性酸碱指示剂表示酚酞:无色-酸性,无色-中性,红色-碱性定义:pH=-lgH+溶液的酸碱性pH范围:1pH14关系:若pH=a,则H+=10-a,OH-=10a-14用pH试纸测定方法:把小块 pH 试纸放在玻璃片(或表面皿)上,用玻璃棒蘸取待测液点在 pH 试纸的中央,试纸变色后,与标准比色卡对比确定溶液的pH注意
4、:事先不能用水湿润PH 试纸广泛 pH 试纸只能读取整数值或范围强酸溶液:H+pH强酸溶液:OH-H+pHpH 计算混合溶液lg2=0.3lg5=0.7lg3=0.5强酸与强碱每稀释10n倍稀释2中性溶液:25,pH=7;99,pH=6强酸+强酸:H+总pH强碱+强碱:OH-总H+pH强酸+强碱:OH-总H+pH恰好:pH=7酸过量:H+余pH碱过量:OH-余H+pH强酸:H+变为原来的1/10n,pH增大n个单位强碱:OH-变为原来的1/10n,pH减小n个单位弱酸:还要电离,pH增大n个单位弱碱:还要电离,pH减小 CH3COOH HCNK值越大,越易电离电离程度:CH3COOH NH3H
5、2O只与温度有关,电离吸热,升温利于电离,Ka变大分步电离,逐级减弱,相差很大,第一步为主:Ka1 Ka2 Ka3表达式:=C/C0 100%意义:越大,电离程度越大,酸性或碱性越强影响因素(以醋酸为例)升温,变大,Ka变大,酸性变强。稀释,利于电离,变大,但H+变小,酸性变弱。酸浓度越大,酸性越强,但越小。电离平衡通HCl,变小。加CH3COONa,变小加NaOH,变大。等V等C的盐酸与醋酸强酸与弱酸对比H+前者大,pH前者小n(酸)相等,消耗n(NaOH)相等与足量Zn反应,0前者大,前者大,产生H2一样多H+相等,但C后者大n(酸)后者大,故后者消耗n(NaOH)多等V等pH的盐酸与醋酸
6、与足量Zn反应,0相等,后者大,产生H2后者多稀释相同倍数,盐酸的pH大稀释后pH仍相同,醋酸需要的水多已知Ka=1.6910-5molL-1,求0.1molL-1的CH3COOH溶液中H+及电离度。用到近似,电离程度很微弱,醋酸的变化量忽略掉,H+=1.310-3molL-1,=1.3%pH=8的NaOH溶液和Na2CO3溶液中H+水分别是10-8molL-1和10-6molL-1计算水的电离平衡浓度相同的盐酸、硫酸、醋酸溶液中H+水由大到小的是:醋酸盐酸=硫酸酸碱都抑制,盐类水解促进pH=8的NaOH溶液和氨水、pH=6的盐酸和醋酸溶液中H+水相等,都是是10-8molL-13鲁科版化学反
7、应原理基础知识思维导图第 3 章“物质在水溶液中的行为”阳离子结合水电离出的OH-生成弱碱盐电离出的原理盐类的水解酸根离子结合水电离出的H+生成弱酸特点:中和反应的逆反应微弱、吸热CH3COO-、CO32-、HCO3-、SO32-、HSO3-、含弱酸酸根有弱才水解S2-、HS-、PO43-、ClO-、SiO32-、Al(OH)4-无弱不水解NH4+、Mg2-、Fe3+、Al3+、Cu2+、Zn2+、Ag+含弱碱的阳离子都弱都水解谁强显谁性都强显中性越弱越水解CH3COOH 和 NH3H2O 的电离程度相同,故 CH3COONH4溶液呈中性。电离程度:CH3COOH H2CO3 HCN HCO3
8、-水解程度:CH3COO-HCO3-CN-KSP,过饱和,生成Q=KSP,饱和,平衡。Q KSP,不饱和,溶解向AgNO3溶液中先加NaCl溶液、再加NaBr溶液、后加KI溶液、最后加K2S溶液,现象是:产生白色沉淀,然后沉淀先后变为淡黄色、黄色、黑色。水垢主要成分不是MgCO3,而是Mg(OH)2MgCO3+H2O=Mg(OH)2+CO2除去污水中的重金属离子(Cu2+、Hg2+、Pb2+)FeS(s)+Hg2+(aq)=HgS(s)+Fe2+(aq)因为生成沉淀、气体、弱电解质(略)Fe3+Br-、Fe2+、I-、SO32-(HSO3-)、S2-(HS-)NO3-/H+、MnO4-/H+、
9、ClO-Al3+S2-(HS-)、SO32-(HSO3-)、CO32-(HCO3-)、Al(OH)4-、SiO32-Fe3+因为双水解注:NH4+与 CH3COO-、S2-(HS-)、SO32-(HSO3-)、CO32-(HCO3-)都是可以共存的,只能与水解能力很强的Al(OH)4-、SiO32-等不共存。无色溶液排除MnO4-、Fe2+、Fe3+、Cu2+PH7、H2SiO3溶解、酚酞变红、H+=110-13molL-1碱性加 Al 放 H2、H+水=110-13molL-1可能酸性也可能碱性6离子浓度NH4+H+OH-NH4+H+=OH-Cl-NH4+NH3H2O=Cl-OH-+NH3H
10、2O=H+CH3COONaNa+CH3COO-OH-H+Na+H+=OH-+CH3COO-CH3COOH+CH3COO-=Na+H+CH3COOH=OH-CH3COONa、CH3COOH(1:1)CH3COO-Na+H+OH-Na+H+=OH-+CH3COO-CH3COOH+CH3COO-=2Na+CH3COOH+2H+=CH3COO-+2OH-NH4Cl、NaCl、NH3H2O(1:1:1)Cl-NH4+Na+OH-H+NH4+Na+H+=OH-+Cl-NH4+NH3H2O=Cl-=2Na+NH4+2H+=NH3H2O+2OH-HCN、NaCN(1:1)Na+CN-OH-H+Na+H+=OH
11、-+CN-HCN+CN-=2Na+HCN+2H+=CN-+2OH-Na2CO3Na+CO32-OH-HCO3-H+Na+H+=2CO32-+HCO3-+OH-2(CO32-+HCO3-+H2CO3)=Na+H+HCO3-+2H2CO3=OH-NaHCO3Na+HCO3-OH-CO32-H+Na+H+=2CO32-+HCO3-+OH-Na+=CO32-+HCO3-+H2CO3H+-CO32-+H2CO3=OH-NaHSO3Na+HSO3-H+SO32-OH-Na+H+=2SO32-+HSO3-+OH-Na+=SO32-+HSO3-+H2SO3H+-SO32-+H2SO3=OH-(NH4)SO4N
12、H4+SO32-H+OH-NH4+H+=2SO42-+OH-NH4+NH3H2O=2SO42-OH-+NH3H2O=H+等浓度的 Na2CO3和 NaHCO3混合溶液Na+HCO3-CO32-OH-H+Na+H+=2CO32-+HCO3-+OH-2Na+=3(CO32-+HCO3-+H2CO3)离子浓度关系采用“少定多变”的方法,使少量的反应物系数为1,过量反应物需要多少写多少。NaHCO3和 Ca(OH)2石灰水少量:2HCO3-+Ca2+2OH-=CaCO3+CO32-+2H2O石灰水过量:HCO3-+Ca2+OH-=CaCO3+H2ONaOH 少量:Ca2+HCO3-+OH-=CaCO3
13、+H2ONaOH 过量:Ca2+2HCO3-+2OH-=CaCO3+CO32-+2H2O溶液呈中性:2H+SO42-+Ba2+2OH-=2H2O+BaSO4沉淀最多时:H+SO42-+Ba2+OH-=H2O+BaSO4少量 Cl2:2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl-过量 Cl2:2Fe2+4Br-+3Cl2=2Fe3+2Br2+6Cl-沉淀物质的量最大:2Al3+3Ba2+3SO42-+6OH-=2Al(OH)3+3BaSO4沉淀质量最大:Al3+2Ba2+2SO42-+4OH-=Al(OH)4-+2BaSO47离子浓度关系Ca(HCO3)2和 NaOHNaHSO4和 Ba(OH)2FeBr2溶液中通入 Cl2KAl(SO4)2和 Ba(OH)2鲁科版化学反应原理基础知识思维导图第 3 章“物质在水溶液中的行为”8