离子反应十篇

时间:2023-03-24 13:49:09

离子反应

离子反应篇1

一、离子方程式的书写与正误判断

[知识精讲]

离子方程式书写的基本规律要求。

(1)“合事实”:离子反应要符合客观事实,不可臆造产物及反应。

(2)“式正确”:化学式与离子符号使用正确合理。

(3)“号实际”:“=”、“?葑”、“?邛”、“”、“”等符号符合实际。

(4)“三守恒”:两边原子数、电荷数必须守恒、氧化还原反应离子方程式中氧化剂得电子总数与还原剂失电子总数要相等。

(5)“明类型”:依据离子反应原理,分清类型,总结方法技巧。

(6)“检查细”:结合书写离子方程式过程中易出现的错误,细心检查。

[思维技巧]

1.“少定多变”法书写与量有关的离子方程式

所谓的“少定”,即将量少的反应物的计量数确定为1,而“多变”即过量的反应物的计量数根据反应的需要确定,不受化学式中比例制约,是可变的。量少物质产生的离子数之比符合化学式,如上述(1)(2)。

2.判断离子反应顺序的方法

(1)氧化还原型离子反应;

(2)复分解型离子反应。

[防范失误]

定量型离子方程式书写正误判断的审题要求:

(1)依据选项,看准“少量”、“过量”或“等量”。

(2)根据反应类型,判断优先反应的离子,后续反应的离子以及反应后的离子与原离子是否还继续反应。

二、警惕“陷阱”设置,突破离子共存

[知识精讲]

在离子共存问题上,常常设置一些“陷阱”,做题时应引起注意。

1.警惕“颜色陷阱”

若限定溶液无色,则Cu2+、Fe3+、Fe2+、CrO■■、MnO■■等有色离子不能大量存在。

2.警惕溶液酸、碱性的几种表示方法

(1)表示酸性溶液的是①pH

c(OH-)或c(OH-)=10- (8~14)mol・L-1(25℃)。②能使pH试纸显红色的溶液。③能使甲基橙显红色或橙色的溶液。④能使紫色石蕊试液显红色的溶液。

(2)表示碱性溶液的是①pH>7或c(H+)

c(OH-)或c(H+)=10- (8~14)mol・L-1。②能使酚酞试液显红色的溶液。③能使紫色石蕊试液显蓝色的溶液。④能使pH试纸显蓝色的溶液。

(3)既表示可能为酸性溶液又表示可能为碱性溶液的是①与Al反应放出H2的溶液(注:不能是相当于HNO3形成的酸性溶液)。②由水电离出的

c(H+)=1×10-nmol・L-1或由水电离出的c(OH-)=1×10-nmol・L-1的溶液(常温下n≠7)(说明:n7加酸或加碱抑制水的电离)。③与NH4HCO3或(NH4)2CO3等反应放出气体的溶液。

3.警惕几种隐含情况

(1)含有大量Fe3+的溶液,隐含是酸性溶液,并具有强氧化性。

(2)含有大量NO■■的溶液,隐含酸性条件下具有强氧化性。

(3)含有大量AlO■■的溶液,隐含是碱性溶液。

(4)含大量S2-、SO■■的溶液,隐含不是酸性溶液。

4.警惕相互促进水解的几种情况

(1)NH■■与CH3COO-、CO■■,Mg2+与HCO■■等组合中,虽然存在相互促进水解情况,但水解程度较小,在溶液中仍然能大量共存。

(2)Fe3+、Al3+与CO■■、HCO■■、AlO■■、HS-、S2-相互促进水解,生成沉淀或气体,不能大量共存。

[思维技巧]

离子共存问题审题“五大”注意。

(1)应注意判断离子共存的情况:“能、不能”,“一定、可能、一定不能”;

(2)应注意题干中提示的溶液酸碱性:酸性溶液应考虑H+的存在,碱性溶液应考虑OH-的存在;

(3)应注意题干中提示的溶液颜色:溶液无色时,有色离子不能存在;

(4)应注意题干中提示的水的电离程度:当由水电离出的c(H+)或c(OH-)小于1×10-7mol・L-1时,水的电离受到抑制,溶液可能为酸性溶液或碱性溶液;当由水电离出的c(H+)或c(OH-)大于1×10-7mol・L-1时,水的电离受到促进,溶液可能为弱酸盐溶液或弱碱盐溶液;

(5)注意正确理解“透明溶液”,如:NaCl溶液、KOH溶液为无色透明溶液,CuSO4溶液、FeCl3溶液是有色透明溶液,不能认为“有色”就不透明。

三、离子反应的应用――离子推断

[知识精讲]

该类试题通常以实验探究的形式出现,题目中给出每步实验的操作及现象,要求根据现象推断所含离子。推断时要仔细分析每一步所发生的反应,并注意思维的严密性,解题时要特别注意以下几点:

1.注意有颜色的离子与溶液的颜色是否一致

2.根据某现象推出含有的某种离子,该离子是否为前面的操作引入的

3.注意离子共存问题

(1)离子是否能存在于溶液中,要特别注意溶液的性质(如酸、碱性、氧化性、还原性)与离子的性质;

(2)推断结果中的离子是否能共存于同一溶液中;

(3)离子是否会隐蔽转化,如Al3+遇到过量的强碱转化为AlO■■,AlO■■遇到过量的强酸转化为Al3+。

[思维技巧]

1.坚持“四项”基本原则,突破离子推断问题

(1)肯定性原则,结合实验现象推出肯定存在或肯定不存在的物质或离子。

(2)互斥性原则,在肯定某些离子存在的同时,结合离子共存规律,否定一些离子的存在。

(3)进出性原则,注意实验过程中反应生成的离子或引入的离子对后续实验的干扰。

(4)电中性原则,溶液中既要有阳离子,也要有阴离子。

离子反应篇2

在高考考试说明中,要求了解离子反应的概念,能正确书写离子方程式。虽然没有提到离子共存及离子浓度大小比较,但这部分试题能很好地考查学生对知识的掌握程度,所以在高考中属高频试题。

一、判断离子方程式的正误

检查离子方程式是否正确,必须考虑以下几条原则:

(1)看反应能否写离子方程式。

(2)看“”、“”、“”、“”及必要的反应条件是否正确、齐全。

(3)看表示各物质的化学式是否正确。如HCO—3不能写成H+和CO2—3,而HSO—4通常应写成H+和SO2—4等。看该用离子表示的是否拆成了离子,该用分子式表示的是否写成了分子式。

(4)看产物是否符合事实。如HCl与Fe反应生成FeCl2和H2,而不生成FeCl3。

(5)看是否漏掉离子反应。如Ba(OH)2溶液与CuSO4溶液反应,既要写Ba2+与SO2—4生成BaSO4的反应,又不能漏掉Cu2+与OH—生成Cu(OH)2的反应。

此外,还要检查是否符合质量守恒、电荷守恒,检查反应物或生成物的配比是否正确。

二、关于离子大量共存问题

解析:水电离产生的c(OH—)=1×10—14mol·L—1,说明水的电离平衡向左移动了,可能加入了酸或碱,根据题目要求,在酸性溶液中能共存或碱性溶液中能共存,满足其中一个即可。A中离子在酸性溶液中可以存在,B中离子在酸性、碱性溶液中都可以存在,C中离子在碱性溶液中可以存在;D中离子能在酸性溶液中存在。所以正确答案是A、B、C、D。

三、电解质溶液中离子浓度大小比较

电解质溶液中离子浓度大小比较问题,涉及强弱电解质、电离平衡、水的电离、pH值、离子反应、盐类水解等基本概念,它能有效地测试出学生对这些基本概念的掌握程度及对这些知识的综合运用能力。

首先,必须有正确的思路:

电解质

溶液单一

溶液酸或碱溶液——考虑电离

盐溶液——考虑水解

混合

溶液不反应——同时考虑电离和水解

反应不过量——生成酸或碱

——考虑电离

生成盐——考虑水解

过量——根据过量程度考虑电离或水解

其次,要掌握解答此类题的三个思维基点:电离、水解和守恒(电荷守恒、物料守恒及质子守恒)。对每一种思维基点的关键、如何切入、如何展开、如何防止漏洞的出现等,均要通过平时的练习认真总结,形成技能。

离子反应篇3

反应,理由如下:

锌是一种化学元素,它的化学性质极其活泼,在常温下的空气中,表面生成一层薄而致密的碱式碳酸锌膜,可阻止进一步氧化。

氢离子是氢原子失去一个电子形成的阳离子,带一个单位正电荷。因此锌与氢离子相遇会直接发生化学反应,放出氧气。

(来源:文章屋网 )

离子反应篇4

【关键词】高中化学;离子反应;离子方程式;离子共存

离子反应是高中教师花的教学时间最多的一种化学反应类型,因为它贯穿于整个高中化学,更是高考的热点。所以很多学校都很注重这一知识点的教学,学习离子反应可以让学生更加了解到元素以及化合物是如何组成和它的反应原理。离子反应条件、离子方程式、离子共存这三点是离子反应的常考内容,因此笔者会一一对三点进行探讨。

一、离子反应的基本条件

在学习离子反应时,第一步应该先弄清楚它要在什么的条件下才能发生反应,教师应该要解释清楚。不然学生在做题的时候,明明这道题不会发生离子反应,但学生一直在思考着离子反应,这样就会导致学生无法正确审题,直接影响考试成绩。

离子反应的条件主要有以下4种:(1)生成难溶性物质,如:BaSO4、AgCl、CaCO3等沉淀物。(2)生成挥发性物质,如:生成CO2、H2、O2、SO2等气体。(3)生成难电离的物质,如H2O等。(4)络合反应,由于必修一中还没有学到络合反应,所以教师在此处只需提到络合反应的概念就可以了。分子或者离子与金属离子结合,形成很稳定的新的离子的过程就叫络合反应,生成的物质叫络合物。

二、离子反应方程式的正确书写

1.离子反应方程式的书写基本步骤

(1)写:书写完全正确的化学方程式;

(2)拆:将能拆的化学式(完全电离的酸、碱、盐及融化态的金属氧化物)拆为离子符号;

(3)删:将未参加离子反应的离子从两边删掉(等个数),整理(系数应为最简整数比);

(4)查:①质量守恒②电荷守恒③注明“”“”④为氧化还原反应时、氧化剂与还原剂得失电子数应相等。

例:写出硫酸和氢氧化钠溶液反应的离子方程式:

(1)写:H2SO4+2NaOH Na2SO4+2H2O

(2)拆:2H++SO42-+2Na++2OH- 2Na++SO42-+2H2O

(3)删:2H++2OH- 2H2O

(4)查:H++OH- H2O方程式前系数为最简单整数比

教师通过一个例子,可以让学生了解到如何去运用这些步骤来正确书写方程式,这样给学生示范的目的是规范学生书写的步骤,这样对初学者来说比较容易上手。

2.常见的与量有关的离子方程式的书写

考试中常考的不是这些简单的反应的方程的书写,而是爱考与量有关的离子方程式的书写,其中最为常见的是氧化还原类反应以及复合解型的离子反应。教师可以以氧化还原类反应为例进行讲解。氧化还原反应实际上就是指氧化剂和还原剂的反应,由于在反应过程中投入的物质的量不一样,导致氧化剂和还原剂的氧化性和还原性的强弱也不一样。例:把不同量的CO2通入NaOH溶液中,量少时:CO2+OH- HCO3-HCO3-+OH-=CO3(2-)+H2O;量大时:CO2+OH-=HCO3-。通过这个例子可以让学生明白氧化还原中向某溶液加入不同量的某物质,究竟有什么不同。

三、离子共存问题

离子共存问题一直困扰着很大高中生,教师在这个知识点的教学应该注重方法的讲解,而不是在于讲解题目的数量的多少。因为每次考试的题目都是会变化的,只能把方法技巧教给学生,才能帮助他们应付各种形式的离子共存问题。

教师可以给学生进行各种试题类型的归纳:(1)无色透明溶液中能大量共存的离子,此解题关键就是找出有颜色的离子,把他们先排除。这需要让学生在平时记住有颜色的离子分别有:MnO4-(紫色)、Cu2+(蓝色)、Fe2+(浅绿色)、Fe3+(黄色)。(2)碱性溶液PH=14时能大量共存的离子,这道题比较特别,教师要提醒学生,这里的解题关键是背熟不能在碱性溶液共存的离子,利用排除法解题。不能在碱性溶液共存的离子分别是弱酸的酸式酸根离子(如:HCO3-、HSO3-、HS-等等)和弱碱阳离子(如:NH4+以及除了K+、Na+、Ba2+以外的金属活动顺序表中的其他金属阳离子都不能在碱性溶液中共存)。(3)酸性溶液中能大量共存的离子,解题方法和碱性一样,也是要背熟那些不能共存的离子,如弱酸根CO32-、ClO-、SO32-、AlO2-等等。(4)氧化还原反应不能大量共存的,学生只需要牢记哪些离子之间可以发生氧化还原反应即可轻易判断出来。

总之,掌握离子反应的三大特征即可应付考试中大部分关于离子反应的考题,不管是对哪个化学知识点的学习,一定要在理解的基础上去学习,然后巩固,才能正确掌握。不然模棱两可的结果就是面对离子反应考题左右摇摆、迟疑不敢下笔。离子反应的教学需要教师运用正确的教学方法,把技巧和方法教给学生,而非是盲目地手把手解题。

【参考文献】

[1]厉烨.浅谈高中化学离子反应的教学方法及其意义[J].新课程(中学),2012年08期

[2]经志俊,李明星.凸显化学思维特征.顺势建构化学观念――基于观念建构的“离子反应及其发生的条件”课堂教学设计[J].化学教与学,2014年01期

离子反应篇5

1 教学策略

本章节教学在第一课时学生建立了水溶液中的离子观,在此基础上可充分运用信息技术从离子角度分析和讨论问题,设计为三个环节,并分为明暗两条线。

明线:构建 “宏观微观宏观”的教学过程。第一,以H2SO4和Ba(OH)2溶液的反应为载体作为课堂引入,恰当运用电导率传感器。将感性的实验现象与理性的数据处理结果同步呈现给学生。由此引出离子反应的概念和离子方程式的书写事项,并用电脑动画展现思维过程。第二,分别探讨H2SO4和其他物质、Ba(OH)2和其他物质反应的微观情况及离子方程式的书写,同时讨论得出离子反应发生的条件、中和反应的实质。第三,提出“造影剂”和“除水垢”的问题,突出STS思想,旨在体现化学学科知识与生活的紧密联系。

暗线:三步走逐层递进对离子观的构建,让学生对离子反应有较全面的认识。第一:两种反应物均可电离出大量离子,所有的离子均参加化学反应;第二:两种反应物均可电离出大量离子,其中部分离子参加了化学反应;第三:两种反应物,其中一种电离出大量离子,参与离子的反应。

2 教学用具设计

传感器系统:计算机、数据采集器、电导率传感器。

其他用具:1.试剂:0.01mol/L Ba(OH)2溶液、 0.02mol/L H2SO4溶液。

2.磁力搅拌器、酸式滴定管、烧杯。

3 教学过程

3.1教学流程

4 教学设计反思

4.1 探究性与知识性结合

本节课设计重点是利用传感器测试硫酸与氢氧化钡反应过程中溶液的导电率变化――即离子反应发生的实质开展讨论和探究活动。其中包含离子反应的实质、离子方程式的书写、离子反应发生条件。此环节不仅满足于教会学生正确书写离子反应和离子方程式,更想使学生在思维上真正多角度、多层次、多种途径的构建起“微观”概念,能够运用微观概念解释和分析问题。

4.2 共振性

离子反应篇6

(第一课时)

教学目的:

1、使学生了解电解质、非电解质;强电解质、弱电解质的含义。

2、培养学生实验能力、观察能力,培养探究化学反应实质的能力。

培养学生全面认识事物、分析事物的逻辑思维能力。

3、激发学生学习化学的兴趣和情感,培养学生严谨求实、勇于探索的科学态度。

4、对学生进行透过现象看本质的辨证唯物主义教育。

教学重点:

强电解质、弱电解质的含义

教学难点::强电解质、弱电解质的含义,电离的本质。

教学方法:设疑、实验、讨论、讲解相结合

教学过程:

[引言]前面我们学习了氧化还原反应,知道:根据反应中是否有电子转移可以把化学反应分为氧化还原反应和非氧化还原反应,化学反应还有一种重要的分类方法,即将有离子参加的反应统称为离子反应。下面我们就来学习这种反应。

[板书]

第二节

离子反应

[提问]下列物质中哪些能导电?为什么能导电?

盐酸、NaOH溶液、NaCl固体、石墨、蔗糖溶液、酒精溶液、K2SO4溶液、Cu。

[小结]

石墨、铜能导电,因为其中有自由移动的电子存在。

盐酸、NaOH溶液、K2SO4溶液能导电,因为它们的溶液中有自由移动的离子存在。

[追问]在盐酸、NaOH溶液、K2SO4溶液里的自由移动的离子是怎样产生的?可通过什么方法证明溶液中存在离子?

[小结]

电离产生,其过程可用电离方程式来表示。

可通过溶液导电性来检验。

[思考]物质在什么情况下可以电离呢?

[板书]一、电解质和非电解质

电解质:在水溶液里或熔化状态下能够导电的化合物,如酸、碱、盐等。

非电解质:在水溶液里和熔化状态下都不导电的化合物,如蔗糖、酒精等。

[讲解]电解质、非电解质是根据物质在一定条件下能否导电对化合物的一种分类。

[讨论]下列物质中哪些是电解质?

Cu、NaCl固体、NaOH固体、K2SO4溶液、CO2、蔗糖、NaCl溶液、H2O、酒精。

[小结]应注意以下几点:

电解质应是化合物。而Cu则是单质,K2SO4与NaCl溶液都是混合物。

电解质应是一定条件下本身电离而导电的化合物。而CO2能导电是因CO2与H2O反应生成了H2CO3,H2CO3能够电离而非CO2本身电离。所以CO2不是电解质。

酸、碱、盐、水是电解质,蔗糖、酒精为非电解质。

注意点:

(1)溶于水或熔化状态;注意:“或”字

(2)溶于水和熔化状态两各条件只需满足其中之一,溶于水不是指和水反应;

(3)化合物,电解质和非电解质,对于不是化合物的物质既不是电解质也不是非电解质。

[设问]相同条件下,不同种类的酸、碱、盐溶液的导电能力是否相同?

[演示实验1-1]观察:五种电解质溶液的导电性是否相同?并分析结果。

(结果:相同条件下,不同种类的酸、碱、盐溶液的导电能力不相同)

[讲述]电解质溶液导电能力的大小决定于溶液中自由移动的离子的浓度和离子所带电荷数。而当溶液体积、浓度和离子所带的电荷数都相同的情况下,取决于溶液中自由移动离子数目,导电能力强的溶液里的自由移动的离子数目一定比导电能力弱的溶液里的自由移动的离子数目多。

比较以上五种溶液,显然,在CH3COOH、NH3·H2O溶液中的自由移动离子数目较少。

[设问]溶液中自由移动的离子多少跟什么因素有关?(电解质的电离程度)

[板书]二、强电解质和弱电解质

[阅读]课本第14页。

[图示]NaCl在水中的溶解和电离情况。

[板书]

1.强电解质:在水溶液中全部电离成离子的电解质。如NaCl、NaOH等(写出电离方程式)

2.弱电解质:在水溶液中只一部分电离成离子的电解质。如NH3·H2O、CH3COOH等。

3.强、弱电解质的区别。(讨论后填表)

强电解质

弱电解质

电离程度

完全

部分

溶液里粒子

水合离子

分子、水合离子

同条件下导电性

物质类别

强碱、强酸、大多数盐

弱碱、弱酸、水

化合物类型

离子化合物、某此共价化合物

某些共价化合物

[讨论]BaSO4、CaCO3、AgCl等难溶于水的盐是否属电解质?CH3COOH易溶,是否属强电解质?

[小结]BaSO4、CaCO3、AgCl虽然难溶,但溶解的极少部分却是完全电离,所以它们为强电解质H3COOH体易溶于水,但它却不能完全电离,所以属弱电解质。因此,电解质的强弱跟其溶解度无必然联系,本质区别在于它们在水溶液中的电离程度。

[思考]利用溶液导电性装置进行实验,向盛有稀H2SO4的烧杯中逐滴加入Ba(OH)2溶液,能观察到什么现象?加以解释,写出有关的反应方程

[分析]随着Ba(OH)2溶液的逐滴加入,灯泡将会由亮

渐暗

熄灭

渐亮

反应为:Ba(OH)2+H2SO4

==

BaSO4+2H2O,随着反应的进行,离子浓度将会怎样变化呢?

[板书设计]

第二节

离子反应

一、电解质和非电解质

1.电解质:在水溶液里或熔化状态下能导电的化合物。如酸、碱、盐等。

2.非电解质:在水溶液里和熔化状态下都不导电的化合物。如蔗糖、酒精等。

二、强电解质和弱电解质

1.强电解质:在水溶液中全部电离成离子的电解质。如NaCl、NaOH等。

2.弱电解质:在水溶液中只一部分电离成离子的电解质。如NH3·H2O、CH3COOH等。

3.强弱电解质的区别。

[探讨]弱电解质溶于水的电离方程式如何表示?

[总结]

强酸:如HCl、H2SO4、HNO3

强电解质

强碱:如KOH、NaOH、Ba(OH)2

电解质

(全部电离)

大多数盐:如:NaCl、AgNO3

弱酸:如H2S、H2SO3、CH3COOH

弱电解质

弱碱:如NH3

H2O、Cu(OH)2

(部分电离)

水:H2O

[布置作业]

离子反应篇7

一、金属氮化物的水解反应

例1金属镁在氮气中燃烧生成氮化镁(Mg3N2)。已知:Mg3N2是黄绿色固体,熔点为800℃,氮化镁遇水即发生剧烈的水解反应生成氨。下列叙述中正确的是()。

A.Mg3N2是共价化合物

B.Mg3N2发生水解反应时水是还原剂

C.Mg3N2与足量的盐酸反应生成一种盐

D.Mg3N2发生水解反应可产生白色沉淀并放出气体

解析Mg3N2是由Mg2+和N3-形成的离子化合物,A项错误;Mg3N2发生水解反应的化学方程式为Mg3N2+6H2O3Mg(OH)2+2NH3,该反应中元素的化合价均没有变化,属于非氧化还原反应,B项错误;Mg3N2发生水解反应生成Mg(OH)2白色沉淀并放出氨,D项正确;Mg3N2与足量的盐酸反应的化学方程式为Mg3N2+8HCl(足量)3MgCl2+2NH4Cl,则Mg3N2与足量的盐酸反应生成两种盐,C项错误。

故答案为D。

点评金属氮化物易发生水解反应生成金属氢氧化物和氨,其反应属于非氧化还原反应。如:Li3N+3H2O3LiOH+NH3,Ca3N2+

6H2O3Ca(OH)2+2NH3,AlN+3H2O

Al(OH)3+NH3。

二、金属磷化物的水解反应

例2必须在干燥的条件下才能保存Ca3P2,Ca3P2遇水即发生剧烈的水解反应生成PH3。下列叙述中不正确的是()。

A.Ca3P2是离子化合物

B.Ca3P2的水解反应属于非氧化还原反应

C.Ca3P2发生水解反应不能产生气体D.制备Ca3P2必须在干态条件下进行

解析Ca3P2是由Ca2+和P3-形成的离子化合物,A项正确;Ca3P2发生水解反应的化学方程式为Ca3P2+6H2O3Ca(OH)2+2PH3,该反应中元素的化合价均没有变化,属于非氧化还原反应,B项正确;Ca3P2发生水解反应产生PH3气体,C项不正确;Ca3P2遇水即发生剧烈的水解反应,则制备Ca3P2必须在干态条件下进行,D项正确。故答案为C。

点评金属磷化物易发生水解反应生成金属氢氧化物和PH3气体,其反应属于非氧化还原反应。如:AlP+3H2OAl(OH)3+PH3

三、金属砷化物、硅化物的水解反应

例3Ca3As2和Mg2Si遇水都能发生水解反应,下列叙述中不正确的是()。

A.Ca3As2发生水解反应的化学方程式为:

Ca3As2+6H2O3Ca(OH)2+2AsH3

B.Ca3As2不能与盐酸反应

C.Mg2Si发生水解反应的化学方程式为:

Mg2Si+4H2O2Mg(OH)2+SiH4

D.Mg2Si能与盐酸反应

解析Ca3As2发生水解反应生成Ca(OH)2和AsH3气体,其化学方程式为Ca3As2+6H2O3Ca(OH)2+2AsH3,A项正确;Ca3As2与盐酸反应的化学方程式为Ca3As2+6HCl3CaCl2

+AsH3,B项不正确;Mg2Si发生水解反应生成Mg(OH)2沉淀和SiH4,其化学方程式为Mg2Si+4H2O2Mg(OH)2+SiH4,C项正确;Mg2Si与盐酸反应的化学方程式为Mg2Si+4HCl2MgCl2+SiH4,D项正确。

故答案为B。

点评金属砷化物、硅化物均易发生水解反应生成金属氢氧化物和氢化物(AsH3或SiH4),其反应属于非氧化还原反应。如:AlAs+3H2OAl(OH)3+AsH3,Ca2Si+4H2O2Ca(OH)2+SiH4。

四、金属碳化物的水解反应

例4类比是重要的学习方法之一,但是机械类比往往会产生错误。因此,学习化学要透过现象看本质,谨防思维定势。已知:CaC2+2H2OCa(OH)2+C2H2(此反应为实验室制乙炔的反应原理);类比CaC2的水解反应,推断Mg2C3的水解反应所得产物为()。

A.Mg(OH)2和C2H2

B.Mg(OH)2和C2H4

C.Mg(OH)2和CH4

D.Mg(OH)2和C3H4

解析由反应CaC2+2H2OCa(OH)2+C2H2类推可得,Mg2C3+4H2O2Mg(OH)2+ C3H4,则Mg2C3的水解反应反应所得产物为Mg(OH)2和C3H4。故答案为D。

点评金属碳化物发生水解反应生成金属氢氧化物和烃,其反应属于非氧化还原反应。如:Be2C+4H2O2Be(OH)2+CH4,MgC2+2H2OMg(OH)2+C2H2,Al4C3+12H2O

4Al(OH)3+3CH4。

五、金属硫化物的水解反应

例5Al2S3遇水能发生剧烈的水解反应,下列叙述中不正确的是()。

A.Al2S3的水解反应属于非氧化还原反应

B.Al2S3的水解反应可产生白色沉淀并放出气体

C.Al2S3不能与盐酸反应

D.制备Al2S3必须在干态条件下进行

解析Al2S3的水解反应化学方程式为Al2S3+6H2O2Al(OH)3+3H2S,该反应元素的化合价均没有变化,属于非氧化还原反应,A项正确;Al2S3的水解反应可产生Al(OH)3白色沉淀并放出H2S气体,B项正确;Al2S3与盐酸反应的化学方程式为Al2S3+6HCl2AlCl3+3H2S,C项不正确;Al2S3遇水能发生剧烈的水解反应,则制备Al2S3必须在干态条件下进行,D项正确。故答案为C。

点评金属硫化物发生水解反应生成金属氢氧化物和硫化氢,其反应属于非氧化还原反应。如:Cr2S3+6H2O2Cr(OH)3+3H2S

六、金属过氧化物的水解反应

例6过氧化钠与水的反应为2Na2O2+2H2O4NaOH+O2。该反应的实质是Na2O2首先发生水解反应生成NaOH和H2O2:Na2O2+2H2O2NaOH+H2O2,然后H2O2发生分解生成H2O和O2:2H2O22H2O+O2。下列叙述正确的是()。

A.在Na2O2与水的反应中水是氧化剂

B.Na2O2与盐酸的反应属于非氧化还原反应

C.在Na2O2中阳离子与阴离子的个数比为1∶1

D.K2O2与水反应的化学方程式为:

2K2O2+2H2O4KOH+O2

解析在Na2O2与水的反应中,Na2O2既是氧化剂又是还原剂,而水既不是氧化剂又不是还原剂,A 项错误;Na2O2与盐酸的反应为2Na2O2+4HCl4NaCl+2H2O +O2,该反应中氧元素的化合价发生了变化,属于氧化还原反应,B项错误;在Na2O2中阳离子(Na+)与阴离子(O2-2)的个数比为2∶1,C项错误;由反应2Na2O2+2H2O4NaOH+O2可知,K2O2与水反应的化学方程式为2K2O2+2H2O4KOH+O2,D项正确。

故答案为D。

点评金属过氧化物发生水解反应先生成金属氢氧化物和H2O2,H2O2不稳定又发生分解生成水和氧气;则金属过氧化物发生水解反应的产物是金属氢氧化物和氧气,其反应属于氧化还原反应。如:2CaO2+2H2O2Ca(OH)2+O2。

离子反应篇8

【关键词】钙离子拮抗剂;不良反应;双下肢水肿;心动过缓

【中图分类号】R972 【文献标识码】B 【文章编号】1004-7484(2014)06-3755-01

病例资料1

患者,女,69岁,主因间断心慌、胸闷15天入院,患者于15天前无明显诱因出现心慌、胸闷,发作时有心脏停跳感,自摸心律快,最快约90次/分左右,活动后上述症状加重,静卧休息后可逐渐缓解,每天发作3-6次不等,间断自服心得安、倍他乐克上述症状无好转,为进一步诊治来我科,查心电图示频发早搏,遂以心律失常、频发早搏收入院。发病以来,无发热、寒颤、咳嗽,无头痛、头晕恶心、呕吐,无胸痛及放射痛等现象。

既往史:有高血压病史30余年,最高160/100mmHg,坚持口服倍他乐克血压控制在135/80mmHg。既往有甲亢病史30余年,已治愈。

入院查体:T:36.5度,p:86次/分,R:20次/分,BP:160/90mmHg,双肺呼吸音清晰,未闻及干湿音。,心室率86次/分,电轴不偏,频发室早。

辅助检查:心电图(2012.9.16):窦性心率。24小时动态心电图(2012.9.17):平均心率68bpm,室性早搏1449个,阵室性三联律,室上早搏21个,1阵室上速。胸部CT扫描:1、左肺钙化灶2、右肺中叶小结节。心脏彩超:主动脉硬化,主动脉瓣钙化,左室舒张功能减低,收缩功能正常(EF值64%),二尖瓣、三尖瓣,主动脉瓣少量反流。

入院诊断:心律失常,频发室早;高血压病2级(高危组)

治疗经过:入院后完善相关检查,治疗上给予美西律纠正心律失常,阿司匹林抗血小板,门冬氨酸钾镁营养心肌,刺五加改善微循环等综合治疗。9月24日患者自述血压控制不佳,治疗上给予服用尼群地平20mg,bid,三天后患者出现踝部水肿,随治疗上停用尼群地平。后患者自述5年前曾服用尼群地平6个月后也出现踝部水肿,因此治疗上调整为缬沙坦联合吲达帕胺降压,患者血压控制良好,无任何其他不适。

病史资料2

患者,女,69岁,高血压病史8年,最高达180/100mmHg,平素规律服用硝苯地平缓释片10mg,qd,血压控制在130/80mmHg,未出现明显异常,服用5年后,逐渐出现牙龈增生,但患者未注意,后牙龈增生不断增加,到医院就诊,医生建议停用硝苯地平缓释片,更换为依那普利片,治疗1个月后,患者牙龈增生逐渐恢复,且血压控制平稳。

3 讨论

3.1钙离子拮抗剂药理特点

钙离子拮抗剂又叫钙通道阻滞药,它可以选择性抑制Ca2+经细胞膜上的钙通道进入细胞内,具有扩张血管和负性肌力作用,松弛血管平滑肌,减少末梢血管阻力,从而降低血压,临床用于治疗高血压、心绞痛及心率失常等疾病。

常用的钙离子拮抗剂有三类:苯烷胺类(如维拉帕米);二氢吡啶类(如一代硝苯地平;二代缓释硝苯地平、非洛地平;三代拉西地平、氨氯地平;四代西尼地平);地尔硫卓类(如地尔硫卓)。各种钙通道阻滞药均能有效降低血压,降压作用较温和,可同时降低收缩压和舒张压还可逆转高血压所致的左室肥厚,长期服用无耐受性,对脂质、糖、尿素以及电解质无明显影响。其中钙通道阻滞药扩张血管的程度以二氢吡啶类作用最强。

氢吡啶类的不良反应为: 可见颜面潮红、热感、头重感、眩晕、心动过速、心悸、低血压、水肿、便秘和牙龈增生等。非二氢吡啶类的不良反应为: 便秘、肝功能异常、心动过缓、房室传导阻滞、心力衰竭等。

3.2外周水肿分析与对策

外周水肿可见于各类钙拮抗剂,以二氢吡啶类发生率最高[1],多发生于胫前、踝部。可能的原因与钙剂拮抗剂扩张血管作用有关,血管扩张致使组织毛细血管压力增高,从而加速血管内液体滤出、组织间液增加,导致外周水肿。临床试验研究表明[2],联合ACEI 或ARB 或利尿剂治疗能明显减少和减轻外周水肿的症状。

3.3牙龈增生分析与对策

钙拮抗剂作为一种有效的抗心绞痛及降压药而广泛应用于临床, 最明显的不良反应是导致药物性牙龈增生; 药物性牙龈增生造成口腔异味, 严重者会影响到患者的咀嚼功能, 因此日益为人们所重视。所有的非二氢吡啶类钙拮抗剂均会引起牙龈增生。钙拮抗剂类药物引起牙龈增生的机制尚不十分清楚。有研究显示,菌斑和已存在的牙龈炎对药物性牙龈增生的发生、发展起重要作用。动物实验证明,服用硝苯地平9周后, 可见牙酿增生出现。但报道显示硝苯地平被认为最为肯定作用的药物。据报道,硝苯地平引起的牙酿增生临床发病率最高,国外报道为20%-83%,国内有报道为26.67%[3]。牙龈增生的发生是一可逆过程, 停药后可恢复正常, 个别严重者, 需要手术切除。目前,硝苯地平引起的牙龈增生机制不详,但短效硝苯地平不良反应多,逐渐被人们遗弃。对大多数慢性高血压的患者,建议选用长效药,包括氨氯地平、拉西地平、硝苯地平控释片、缓释硝苯地平和缓释非洛地平等,这些药物引起不良反应小。

参考文献

[1] 赵民生,曹秀红,钙离子拮抗剂的不良反应及处理,北方医学,2006.3(3):51-52.

离子反应篇9

摘要:

用激光溅射-分子束技术研究了气相中铜等离子体与甲醇分子团簇的反应,实验中观察到了Cu+(CH3OH)n、Cu+(H2O)(CH3OH)n、H+(CH3OH)n等团簇离子。实验表明产物离子主要是激光等离子体中的电子与甲醇团簇碰撞电离产生的。当激光能量不同时,离子产生的信号随着激光能量增大而前移,在分子束的不同部位进行反应得到的产物离子强度也不同。

关键词:

激光溅射;铜等离子体;甲醇团簇;飞行时间质谱

1引言

研究过渡金属与有机分子在气相中的相互作用,可以帮助人们认识金属离子作为活化中心的催化行为,从而制造高活性的催化剂。团簇是几个乃至上千个原子、分子或离子通过物理或化学结合力组成相对稳定的集合体,其物理和化学性质随所包含的原子数目而变化。团簇的直径一般在亚纳米或纳米量级,其性质既不同于单个原子分子,也不同于大块固体,更不能用两者性质作简单线性外延和内插得到,是单个原子、分子到宏观固体之间的过渡态。研究其合成及分解的原因极其重要。因此研究过渡金属与团簇反应的理论与实验研究日益引起人们的关注。过渡金属铜在日常生产生活中是一种的重要的金属材料,它的物理特性,聚集结构形式和聚集体的尺寸能够影响其反应性能和选择反应性。同时铜作为一种催化剂在甲醇团簇的分解和合成方面起着重要的作用[1-9]。在研究过程中发现,铜作为催化剂的活性组分,在反应中与其价电子有关,一般认为铜原子Cu0是主要的活性中心,Cu+比CuO具有更高的活性,而Cu2+则活性较差[10]。甲醇是一种重要的化工基础原料,是许多碳氢化合物的合成、分解、氧化反应过程的中间体和前驱体。有关过渡金属、团簇、甲醇及其相互反应的理论与实验研究多见报道,因此,研究铜和甲醇的反应意义十分重要。付鹏、唐晓闩等通过激光溅射——分子束技术对Co+和甲醇团簇的反应进行了研究,并对Co+(CH3OH)n、Co+(H2O)(CH3OH)n、H+(CH3OH)n的形成机理进行了解释[11]。罗晓琳、牛冬梅等利用激光溅射——分子束技术对铜离子和乙腈团簇的气相反应进行了研究,并说明了Cu+(CH3CN)n是由铜离子和乙腈团簇直接作用而成,而H+(CH3CN)n主要是激光等离子体中的电子与乙腈团簇碰撞电离产生的[12]。但是,有关铜离子与甲醇团簇的反应研究并不多见,而研究它们的反应过程有助于理解其催化作用及反应过程的化学本质。本文是利用激光溅射——分子束方法,结合反射式飞行时间质谱,在低激光能量下对Cu+与甲醇团簇在气相中的反应进行了研究。实验中得到了Cu+(CH3OH)n、Cu+(H2O)(CH3OH)n、H+(CH3OH)n等团簇离子,并研究了产物离子随分子束延时和激光能量的变化特点。

2实验装置

实验装置系自建平台,如图1所示,甲醇与氩气载气在样品池中充分混合后,经脉冲阀喷出,形成超声射流分子束。YAG激光(Surelitell-10型)泵浦的脉冲染料激光(Sirah,PRSC-D-30型)产生的连续可调谐激光,经透镜聚焦在由步进电机带动旋转的金属铜靶表面溅射产生等离子体,与随后到来的超声分子束反应并被载气带入时间飞行质谱的离子引出区,这时离子引出极加一脉冲电压,将离子推入反射式飞行时间质谱仪的加速区加速后进入无场区飞行,随后经一组离子反射透镜反射,并被微通道板接收转化为电压信号,通过数字存储示波器观察到质谱信号,再由计算机进行采集和数据处理。脉冲阀的开启宽度与染料激光束之间的延时由DG535四路脉冲发生器控制。实验采用的烧蚀激光波长为355nm,激光能量可调。实验中反应腔由抽速为1200L/s的涡轮分子泵进行抽空和抽速1500L/s的高真空油扩散泵。实验时腔内工作压力为5.0×10-5Pa,通入载气后的真空达到2.0×10-3Pa。实验中铜靶(德阳科创新材料有限公司)的纯度达到99.5%,甲醇(上海永铭化工有限公司)分析纯。主要仪器反射式飞行时间质谱仪委托中国科技大学设计完成。

3实验结果与讨论

3.1激光溅射铜靶与甲醇团簇反应结果

图2是实验得到的飞行时间质谱图,它是由355nm激光溅射铜靶产生铜等离子体与甲醇团簇反应形成的。实验中的产物有Cu+(CH3OH)n、Cu+(H2O)(CH3OH)n、H+(CH3OH)n等离子团簇,其中主要产物是Cu+(CH3OH)n。由于铜有两种同位素的影响,实验产物H+(CH3OH)n+2与Cu+65(CH3OH)n在质量数上完全重合。在n=3是团簇峰值最强,图像未作放大处理。在实验中,355激光通过透镜聚焦溅射金属铜靶,产生的铜等离子体中含有Cu+和电子,其与甲醇团簇的进一步反应形成了上述系列的团簇离子。缔合物团簇Cu+(CH3OH)n是等离子体中具有一定能量的Cu+与甲醇团簇碰撞,然后再脱去一个或多个甲醇分子生成的Cu++(CH3OH)mCu+(CH3OH)n+(CH3OH)m-n(n<m-1)(1)实验中观察到的Cu+(H2O)(CH3OH)n团簇离子。我们认为它的产生形式是等离子体中的电子、热原子或离子,与甲醇分子碰撞解离产生的水,经多体碰撞先生成(H2O)(CH3OH)n,然后Cu+再与之反应得到[13]。e+(CH3OH)n=CHO-+H2O(CH3OH)n-1(2)Cu++(CH3OH)n=Cu+(H2O)(CH3OH)n-2+CH3OCH3(3)我们在实验中还观察到H+(CH3OH)n团簇离子,它可能是等离子体中的电子与团簇碰撞,通过下面反应产生的[14-15]。e+(CH3OH)mH+(CH3OH)n+CH3O(CH3OH)m-n-1+2e(4)

3.2激光能量对产物的影响

图3是我们固定激光延时,改变激光能量后得到的飞行时间质谱图。从图中可以看出随着激光能量的变化,团簇的尺度也有较大的变化。例如在能量达到0.1mJ/pulses时,团簇离子的产物主要是Cu+(CH3OH)n(n=2~7),Cu+(CH3OH)5的信号最强。在能量增加到0.5mJ/pulses时,团簇离子的主要产物是Cu+(CH3OH)n(n=2~6),Cu+(CH3OH)4的信号最强。在能量达到1mJ/pulses时,团簇离子的主要产物是Cu+(CH3OH)n(n=1~6),Cu+(CH3OH)3信号最强。随着入射激光的能量增加,会导致产生的铜等离子体中的电子和离子的动能增大,而反应产生的团簇离子不够稳定会进一步分解,同时产生的团簇离子受到其它动能较大的电子、离子或原子的碰撞也会导致形成的团簇离子分解,因此实验中观察到随着入射激光能量的增加,所得到的团簇离子的尺寸变小[11]。

3.3激光延时对产物离子的影响

图4是固定激光能量,通过调节激光延时所得到的飞行时间质谱图。在激光延时130μs时,团簇离子的产物主要是Cu+(CH3OH)n(n=1~4),Cu+(CH3OH)2信号最强;在激光延时170μs时,团簇离子的产物主要是Cu+(CH3OH)n(n=1~5),Cu+(CH3OH)4信号最强;在激光延时250μs时,团簇离子的产物主要是Cu+(CH3OH)n(n=2~7),Cu+(CH3OH)5信号最强。从图中我们观察到,整个团簇离子分布在激光延时的中段达到最强。一般而言,在分子束的形成过程中,中段的气压较大,利于团簇的形成,因此在中段产生的团簇离子峰值最强。

4结论

气相中激光烧蚀铜等离子体与甲醇团簇反应可以有效产生金属铜有机物团簇离子。依据实验流程各产物的作用机制,我们认为Cu+(CH3OH)n是由激光溅射产生的铜离子与分子束甲醇团簇分子碰撞合成反应得到。Cu+(H2O)(CH3OH)n是等离子体中的电子与甲醇分子碰撞脱水,经多体碰撞生成(H2O)(CH3OH)n,然后再与铜离子反应缔合形成的。H+(CH3OH)n产生是由甲醇团簇与电子碰撞脱去CH3O(CHOH)m形成的。产物离子随外界条件的变化,尺寸也会发生相应的变化。当脉冲激光的能量增加时,大尺寸的团簇离子被解离为更小尺寸的离子,致使小尺寸的团簇离子信号明显增强。由于形成的分子束各部位的气压不相同,在脉冲分子束的中段因气压较大,因而产物离子信号峰值最强。实验表明可以通过调节激光能量和激光延时来获得合适的团簇尺寸。

参考文献:

[1]王娟,王进,盛,等.Al+与乙硫醇团簇的气相化学反应的实验和理论研究[J].化学学报,2004,62(4):355-361.

[3]牛冬梅,张树东,张先燚,等.激光溅射Ni等离子体与气相甲醇团簇的反应[J].化学物理学报,2004,17(2):116-120.

[4]李业军,陆泽,席晓峰,等.激光与原子团簇相互作用实验系统的的建立[J].原子能科学技术,2007,41(1):101-103.

[5]王进,王娟,高辉,等.过渡金属团簇离子与乙腈团簇的反应[J].化学学报,2002,60(9):1591-1595.

[11]付鹏,唐晓闩,陈元奎,等.激光溅射Co等离子体与气相CH3OH的反应[J].安徽师范大学学报(自然科学版),2011,34(2):124-127.

离子反应篇10

弱电解质的电离

一、电解质和非电解质

电解质、非电解质、电离的概念,强电解质、弱电解质的概念。

二、弱电解质的电离程度和电离平衡

(一)弱电解质电离平衡的建立:在一定条件下(如:温度、压强),当弱电解质电离成离子的速率和离子重新结合成分子的速率相等时,电离过程就达到了平衡状态,这叫做电离平衡。

(二)电离平衡的特征:具有“

”、“

”、“

”、“

”的特征。

(三)电离平衡常数和电离度

1.电离平衡常数:是指在一定条件下,弱电解质在溶液中达到平衡时,溶液中电离所生成的各种离子浓度的乘积与溶液中未电离的分子浓度的比值。

HA

H+

+

A-

注:(1)在此计算公式中,离子浓度都是平衡浓度;

(2)电离平衡常数的数值与温度有关,与浓度无关;弱电解质的电离是吸热的,一般温度越高,电离平衡常数越

(填“大”或“小”);

(3)电离平衡常数反映弱电解质的相对强弱,通常用Ka表示弱酸的电离平衡常数,用Kb表示弱碱的电离平衡常数。Ka越大,弱酸的酸性越强;Kb越大,弱碱的碱性越强。多元弱酸是分布电离的,每一级电离都有相应的电离平衡常数(用Ka1、Ka2等表示),且电离平衡常数逐级减小。

2.电离度

弱电解质的电离度与溶液的浓度有关,一般而言,浓度越大,电离度越小;浓度越小,电离度越大。

(四)影响弱电解质电离平衡移动的因素

1.浓度:弱电解质的溶液中,加水稀释,电离平衡正移,电离度增大。即稀释

电离。

思考:此规律用电离平衡常数如何解释?

2.温度:因为电离是吸热的,因此升温

(填“促进”或“抑制”)电离。

3.加入其它电解质

(1)加入与弱电解质电离出的离子相同的离子,电离平衡

移动,电离度

(2)加入与弱电解质电离出的离子反应的离子,电离平衡

移动,电离度

思考1:0.1mol/L

CH3COOHCH3COO—

+

H+

平衡移动

H+数目

c(H+)

c(CH3COO-)

电离平衡常数

电离度

溶液的导电能力

NaOH(s)

HCl(g)

NaAc(s)

Na2CO3(s)

加热

冰醋酸

思考2:一元强酸与一元弱酸的比较

(1)相同物质的量浓度、相同体积的HCl与CH3COOH的比较

HCl

CH3COOH

c(H+)

中和酸所用NaOH的物质的量

与过量Zn反应产生H2的体积

与Zn反应的起始反应速率

(2)相同c(H+)、相同体积的HCl与CH3COOH的比较

HCl

CH3COOH

酸的浓度

中和所用NaOH的物质的量

与过量Zn反应产生H2的体积

与Zn反应

起始反应速率

反应过程速率

[例2]已知磷酸是中强度的三元酸,试分析磷酸的各步电离,并用电离平衡理论加以解释。讨论:磷酸与磷酸钠在同一溶液中能大量共存吗?为什么?

[例3]在0.2mol/L氨水中存在下列平衡:NH3+H2ONH3·H2ONH4++OH-,请就可变外界条件时,平衡及溶液中某些项目的改变填写下表:

改变条件

平衡移动方向

pH

c(NH4+)

微热(设溶质不挥发)

通入氨气至饱和

通少量HCl气体

加少量NaOH固体

加少量NH4Cl固体

加水稀释

[例4]已知常温下一水合氨的Kb=1.75×10-5,试回答下列问题:

(1)当向该溶液中加入一定量的NaOH固体时,平衡常数是否变化(设温度不变)?c(OH-)是否变化?

(2)若氨水的起始浓度为0.01mol/L,平衡时c(OH-)是多少?

水的电离和溶液的pH值

一、水的电离:

水是一种极弱的电解质,存在电离平衡:H2O+H2OH3O++OH-,简写为:H2OH++OH-

根据水的电离平衡,写出相应的平衡常数表达式,应有

室温时,1L纯水中(即55.56mol/L)测得只有1×10-7molH2O发生电离,电离前后H2O的物质的量几乎不变,故c(H2O)可视为常数,上式可表示为:c(H+)·c(OH

-)=K电离·c(H2O) K电离与常数c(H2O)的积叫做水的离子积常数,用KW

表示,室温时:KW=c(H+)·c(OH

-)=1×10-14

1、水分子能够发生电离,水分子发生电离后产生的离子分别是H3O+和OH-,发生电离的水分子所占比例很小;

2、水的电离是个吸热过程,故温度升高,水的KW增大,100℃时Kw

=c(H+)·c(OH-)=1×10-12

3、水的离子积不仅适用于纯水,也适用于酸、碱和盐的稀溶液,任何溶液中由水电离的c(H+)与c(OH

–)总是相等的;

4、含有H+的溶液不一定是酸,同样含OH

-的溶液也不一定是碱,在任何水溶液中都存在H+和OH

-,溶液显酸性、中性、还是碱性,主要由c(H+)和c(OH-)的相对大小决定;

5、在酸、碱和盐的稀溶液中,均存在水的电离平衡,也就是水溶液中都是H+、OH-共存的。水溶液中都存在Kw=c(H+)·c(OH-)(Kw

25℃=10-14);

6、酸、碱由于电离产生的H+或OH-对水的电离平衡起抑制作用,使水的电离程度减小,而某些盐溶液中由于Ac-、NH4+等“弱离子”因结合水电离出的H+或OH-能促进水的电离平衡,使水的电离程度增大,但无论哪种情况,只要温度不变,KW就不变。

二、溶液的酸碱性和pH

溶液的酸碱性与溶液中c(H+)和c(OH-)的关系:

中性溶液c(H+)=c(OH-)=1×10-7mol/L

酸性溶液c(H+)>c(OH-),c(H+)>1×10-7mol/L

碱性溶液c(H+)<c(OH-),c(H+)<1×10-7mol/L

但由于我们经常用到c(H+)很小的溶液,如c(H+)=1×10-7mol/L的溶液,用这样的量来表示溶液的酸碱性的强弱很不方便。为此,化学上常采用pH来表示溶液酸碱性的强弱。pH表示c(H+)的负对数,那么,溶液的酸碱性与溶液的pH值的关系为:pH=-lg

c(H+)

中性溶液c(H+)=1×10-7mol/L

pH=7;

酸性溶液c(H+)>1×10-7mol/L

pH<7

碱性溶液c(H+)<1×10-7mol/L

pH>7

1、溶液的酸碱性是指溶液中c(H+)与c(OH-)的相对大小,当c(H+)>c(OH-)时,溶液显酸性,当c(H+)<

c(OH-)时,溶液显碱性,在未注明条件时,不能用pH值等于多少或c(H+)与1×10-7mol/L的关系来判断溶液的酸、碱性。一般未注明条件都是指常温;

2、酸溶液不一定就是酸,也可能是某些盐溶液,同样,碱溶液也不一定是碱;

3、水中加酸或碱均抑制水的电离,但由水电离出的c(H+)与c(OH-)总是相等;

4、任何电解质溶液中,H+与OH-总是共存,c(H+)与c(OH-)此消彼长,但只要温度不变,则Kw

=c(H+)·c(OH-)不变;

5、酸性溶液中c(H+)越大,酸性越强,pH越小;碱性溶液中c(OH-)越大,c(H+)越小,pH越大,碱性越强;

6、pH的适应范围:稀溶液,0~14之间;

7、pH的测定方法:酸碱指示剂——甲基橙、石蕊、酚酞

常用酸碱指示剂及其变色范围:

指示剂

变色范围的pH

石蕊

<5红色

5~8紫色

>8蓝色

甲基橙

<3.1红色

3.1~4.4橙色

>4.4黄色

酚酞

<8无色

8~10浅红

>10红色

8、pH值的测定也可以用pH试纸――最简单的方法。

操作:将一小块pH试纸放在洁净的玻璃片上,用玻璃棒沾取未知液点试纸中部,然后与标准比色卡比较读数即可。

注意:①事先不能用水湿润pH试纸;②只能读取整数值或范围

三、混合液的pH值计算方法公式

1、强酸与强酸的混合:

先求c(H+)混:将两种酸中的H+离子数相加除以总体积,再求其它)c(H+)混

=(c(H+)1V1+c(H+)2V2)/(V1+V2)

2、强碱与强碱的混合:

先求c(OH-)混:将两种酸中的OH-离子数相加除以总体积,再求其它)c(OH-)混=(c(OH-)1V1+c(OH-)2V2)/(V1+V2)(注意:不能直接计算c(H+)混)

3、强酸与强碱的混合:

先据H++OH-

=H2O计算余下的H+或OH-,H+有余,则用余下的H+数除以溶液总体积求c(H+)混;OH-有余,则用余下的OH-数除以溶液总体积求c(OH-)混,再求其它

注意点:

(1)在加法运算中,浓度相差100倍以上(含100倍)的,小的可以忽略不计!

(2)混合液的pH值是通过计算混合液的c(H+)混或c(OH-)混求解的,因此,计算时一定要遵循“酸按酸”、“碱按碱”的原则进行。

(3)不同体积的溶液相互混合时,混合后溶液的体积都会发生改变,但在不考虑溶液体积的变化时,我们可近似认为体积具有加和性,即混合后体积等于原体积的和,当题目给出混合后溶液的密度时,则不能运用体积的加和性来计算溶液的体积,而应该用质量与密度的关系求算溶液的体积。

四、稀释过程溶液pH值的变化规律

1、强酸溶液:稀释10n倍时,pH稀=pH原+n

(但始终不能大于或等于7)

2、弱酸溶液:稀释10n倍时,pH稀<pH原+n

(但始终不能大于或等于7)

3、强碱溶液:稀释10n倍时,pH稀=pH原-n

(但始终不能小于或等于7)

4、弱碱溶液:稀释10n倍时,pH稀>pH原-n

(但始终不能小于或等于7)

注意点:

(1)常温下不论任何溶液,稀释时pH均是向7靠近(即向中性靠近);任何溶液无限稀释后pH均为7。

(2)稀释时,弱酸、弱碱电离程度增大,弱电解质电离产生的离子增多,溶液中c(H+)和c(OH-)变化较慢,因此溶液的pH变化得慢,强酸、强碱则没有电离程度的影响,所以变化得快。

(3)相同pH的强酸(强碱)溶液与弱酸(弱碱)溶液稀释相同的倍数时,强酸(强碱)变化比弱酸(弱碱)的变化幅度要大,可利用这一点来判断弱电解质的相对强弱。

[例1]常温下,10-4mol/L

的盐酸溶液中,c(OH-)=

mol/L,将上述盐酸稀释10倍,溶液中c(H+)=

mol/L、c(OH-)=

mol/L;将上述溶液稀释10000倍,溶液中c(H+)=

mol/L 、c(OH-)=

mol/L。

[例2]pH=2的A、B两种酸溶液各1mL,分别加水稀释到1000mL,其pH值与溶液体积V的关系如图所示。下列说法正确的是

A.A、B两酸溶液的物质的量浓度一定相等

B.稀释后,A溶液的酸性比B溶液强

C.a=5时,A是强酸,B是弱酸

D.若A、B都是弱酸,则5>a>2

[例3]将pH=8的氢氧化钠溶液与pH=10的氢氧化钠溶液等体积混合后,溶液中的氢离子浓度最接近于

A、mol·L-1

B、mol·L-1

C、(10-8+10-10)mol·L-1

D、2×10-10

mol·L-1

[例4]50mLpH=1的硫酸和盐酸的混合液与50mL的Ba(OH)2溶液相混合,充分反应后过滤,得到沉淀0.466g,滤液的pH为13。

(1)混合酸液中SO42-和Cl-的物质的量浓度

(2)Ba(OH)2的物质的量浓度

[例5]已知HCO3-比HBrO更难电离,但HBrO的酸性比H2CO3弱,写出以下反应的离子方程式: