第一节 电离平衡
例1 体积为0.1L,氢离子浓度同为 的盐酸和醋酸,分别与足量的金属镁反应时,哪种酸的反应速度快?哪种酸跟镁反应产生的氢气多?
分析 盐酸是一元强酸,氢离子浓度与溶液浓度相等,均为 ;醋酸是弱电解质,在常温下,氢离子浓度为 的醋酸溶液的电离度约为1%,其溶液浓度约为 。这两种离子浓度同为 的盐酸和醋酸,分别跟镁反应时,开始瞬间两者反应速度应该相同,随着置换反应发生,盐酸溶液氢离子浓度显著下降,反应速度很快下降;醋酸溶液由于存在电离平衡,反应消耗的氢离子浓度,通过电离平衡的移动得到补充,反应速度下降缓慢。若以平均化学反应速度计算,氢离子浓度相同的盐酸和醋酸相比较,醋酸跟镁的化学反应速度快。
体积为0.1L,浓度为 的盐酸,跟足量金属镁反应时,在标准状况下产生的氢气体积为:
体积为0.1L ,溶液浓度为 的醋酸(氢离子浓度为 ),跟足量金属镁反应时,在标准状况下产生的氢气体积为:
所以,相同体积,相同氢离子浓度的盐酸和醋酸相比较,醋酸跟镁反应产生的氢气多。
解答 体积同为0.1L, 同为 的盐酸和醋酸,跟足量镁分别反应时,醋酸的反应速度快,产生氢气多。
例2 比较下列化学反应后所得溶液中各离子浓度的大小。
(1) 的盐酸与 的氨水混合后,所得溶液中各离子浓度由大到小的顺序是 。
(2) 的 溶液与 的 溶液混合后,所得溶液中各离子浓度由大到小的顺序是 。
分析 盐酸跟氨水混合时发生中和反应
因为盐酸与 的物质的量相同,可恰好反应完全,得到氯化铵溶液,氯化铵是强电解质,在水溶液中完全电离为 和 ,而 中有少量可发生水解反应,生成 和 ,溶液呈现酸性
所以,溶液中各离子浓度为
醋酸钠溶液跟盐酸混合时发生复分解反应
在这个反应中醋酸钠是过量的,反应所得溶液是氯化钠、醋酸、醋酸钠的混合溶液,各物质的摩尔浓度均为 ,由于混合溶液中醋酸的存在,溶液是酸性的
尽管 的存在使酸性下降,但所得溶液仍然是酸性的。在该溶液中所含 为 ,所含 略大于 ,所含 为 , 与 的浓度很低, 浓度高于 浓度。