高二水溶液中离子平衡(复习)课件.ppt
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- 水溶液 离子 平衡 复习 课件
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1、第三章第三章 水溶液中的水溶液中的离子平衡(复习)离子平衡(复习)专题一、弱电解质的电离专题一、弱电解质的电离 一、电解质和非电解质一、电解质和非电解质电解质:电解质:在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物非电解质:非电解质:在水溶液里和熔融状态下都不导电的化合物在水溶液里和熔融状态下都不导电的化合物专题一、弱电解质的电离专题一、弱电解质的电离 1、概念2、电解质与非电解质本质区别:、电解质与非电解质本质区别:在一定条件下(溶于水或熔化)在一定条件下(溶于水或熔化)能否电离(以能否导电来证明是否电离)能否电离(以能否导电来证明是否电离)3、强电解质和弱电解质、
2、强电解质和弱电解质根据电解质在水溶液里是否全部电离,把根据电解质在水溶液里是否全部电离,把电解质分为强电解质和弱电解质。电解质分为强电解质和弱电解质。强电解质:在水溶液中能够全部电离的强电解质:在水溶液中能够全部电离的电解质为强电解质。电解质为强电解质。弱电解质:在水溶液中只有部分电离的弱电解质:在水溶液中只有部分电离的电解质为弱电解质。电解质为弱电解质。常见的强电解质有:强酸、强碱和绝常见的强电解质有:强酸、强碱和绝大多数盐大多数盐常见的弱电解质有:弱酸、弱碱、水和极少常见的弱电解质有:弱酸、弱碱、水和极少多数的盐(如醋酸铅)多数的盐(如醋酸铅)注意注意(1)电解质和非电解质的范畴都是化合物
3、)电解质和非电解质的范畴都是化合物(纯净物)(纯净物)(2)电解质)电解质离子化合物或共价化合物离子化合物或共价化合物 离子型的电解质在水溶液中或熔融状态下离子型的电解质在水溶液中或熔融状态下都可以导电,如氯化钠;而共价型的电解都可以导电,如氯化钠;而共价型的电解质只有在水溶液中才能导电,如硫酸。质只有在水溶液中才能导电,如硫酸。常见的电解质有常见的电解质有 酸、碱、盐、水、离子型氧化物。酸、碱、盐、水、离子型氧化物。非电解质非电解质共价化合物共价化合物 常见的非电解质有常见的非电解质有 蔗糖、酒精、四氯化碳等蔗糖、酒精、四氯化碳等(3)金属单质既不是电解质,也)金属单质既不是电解质,也不是非
4、电解质。不是非电解质。(4)SO2、NH3、CO2等溶于水后,溶等溶于水后,溶液可以导电,但他们属于非电解质液可以导电,但他们属于非电解质(电(电解质为解质为H2SO3等)等)(5)强电解质不一定是易溶于水的化合)强电解质不一定是易溶于水的化合物(如物(如BaSO4不溶于水,但溶于水的不溶于水,但溶于水的BaSO4全部电离,故全部电离,故BaSO4为强电解质)为强电解质)易溶于水的电解质不一定是强电解质易溶于水的电解质不一定是强电解质(如(如CH3COOH)(6)强电解质全部电离,在溶液中全部)强电解质全部电离,在溶液中全部以离子形式存在;以离子形式存在;弱电解质部分电离,溶液中既有未电离弱电
5、解质部分电离,溶液中既有未电离的分子,也有已电离出的离子。的分子,也有已电离出的离子。1.铜丝铜丝 2.硫酸钡硫酸钡 3.氯化氢氯化氢 4.氯化钠晶体氯化钠晶体5.盐酸盐酸 6.蔗糖蔗糖 7.二氧化碳二氧化碳 8.氯化钠溶氯化钠溶液液 9.冰醋酸冰醋酸 l0.碳酸氢铵碳酸氢铵 l1.氨气氨气 l2.氨水氨水 l3.硫酸硫酸 l4.熔融氯化钠熔融氯化钠 l5.酒精酒精例题例题1:下列物质属于电解质的是下列物质属于电解质的是_ 属于强电解质的是属于强电解质的是_属于弱电解质的是属于弱电解质的是_属于非电解质的是属于非电解质的是_能导电的是能导电的是_2、3、4、9、10、13、142、3、4、10
6、、13、1496、7、11、151、5、8、12、14二、弱电解质的电离二、弱电解质的电离1.电离平衡定义:电离平衡定义:在一定条件下,当弱电解质分子电离成离在一定条件下,当弱电解质分子电离成离子的速率和离子结合成分子的速率相等时,子的速率和离子结合成分子的速率相等时,电离过程就达到了平衡状态,这叫做电离电离过程就达到了平衡状态,这叫做电离平衡。平衡。V弱电解质电离成离子的速率弱电解质电离成离子的速率=V离离子重新结合成分子的速率子重新结合成分子的速率溶液中弱电解质的分子和离子溶液中弱电解质的分子和离子的浓度保持不变的浓度保持不变2.电离平衡的特征电离平衡的特征逆、等、动、定、变逆、等、动、定
7、、变t0t1例例2、在甲酸的下列性质中,可以证明、在甲酸的下列性质中,可以证明它是弱电解质的是它是弱电解质的是 ()A.1mol/L的甲酸溶液中的甲酸溶液中c(H+)约为)约为1102 mol/L B.甲酸能与水以任意比例互溶甲酸能与水以任意比例互溶 C.1mol/L的甲酸溶液的甲酸溶液10mL恰好恰好与与10mL1mol/L的的NaOH溶液完全反应溶液完全反应D.在相同条件下,甲酸溶液的在相同条件下,甲酸溶液的导电性比盐酸弱导电性比盐酸弱A D3.电离方程式的书写方法电离方程式的书写方法弱电解质电离是可逆的,用弱电解质电离是可逆的,用多元弱酸分步电离,以第一步为主。多元弱酸分步电离,以第一步
8、为主。多元弱碱一步电离多元弱碱一步电离(中学阶段中学阶段)CH3COOH CH3COO-+H+NH3H2O NH4+OH-H2SO4 2H+SO42-H2CO3 H+HCO3-NaHCO3 Na+HCO3-NaHSO4 Na+H+SO42-例例3:写出下列物质的电离方程式:写出下列物质的电离方程式弱电解质电离平衡的移动弱电解质电离平衡的移动(1)弱电解质的电离平衡符合弱电解质的电离平衡符合 原理原理(2)影响弱电解质电离平衡的因素有:影响弱电解质电离平衡的因素有:以醋酸为例以醋酸为例温度:升温,将温度:升温,将_电离电离浓度浓度A加水稀释将加水稀释将 电离电离 B加入与弱电解质具有相同离子加入
9、与弱电解质具有相同离子的强电解质,将的强电解质,将 电离电离 c加入能反应的物质,将加入能反应的物质,将 电离电离 勒夏特列勒夏特列促进促进促进促进抑制抑制促进促进醋酸达到电离平衡时,改变下列的条件会导致平衡醋酸达到电离平衡时,改变下列的条件会导致平衡移动的结果:移动的结果:CH3COOH CH3COO +H+例例4加水加水加盐酸加盐酸加冰醋加冰醋酸酸加氢氧加氢氧化钠化钠加醋酸加醋酸钠钠平衡移动平衡移动方向方向CH3COOH浓度浓度CH3COO浓度浓度 H+浓度浓度pH电离程度电离程度 增大增大减小减小增大增大减小减小减小减小5、电离平衡常数、电离平衡常数(1)概念:在一定条件下,弱电解质在达
10、到电)概念:在一定条件下,弱电解质在达到电离平衡时,溶液中电离生成的各种离子浓度的乘离平衡时,溶液中电离生成的各种离子浓度的乘积跟溶液中未电离的分子浓度的比是一个常数,积跟溶液中未电离的分子浓度的比是一个常数,这个常数叫电离平衡常数。这个常数叫电离平衡常数。(2)电离常数的意义:根据电离常数的大)电离常数的意义:根据电离常数的大小,可以估算弱电解质电离的趋势。小,可以估算弱电解质电离的趋势。K值越值越大,电离程度越大。大,电离程度越大。(3)K只与只与 有关,不随有关,不随 改改变而改变。变而改变。温度温度浓度浓度 与化学平衡类似,电离平衡的平衡常数,与化学平衡类似,电离平衡的平衡常数,叫做电
11、离常数。叫做电离常数。对于弱酸 HA H+A-对于弱碱 M OH M+OH-Ka=c(H+).c(A-)c(HA)Kb=c(M+).c(OH-)c(MOH)(4)多元弱酸的电离常数)多元弱酸的电离常数 多元弱酸是分步电离的,每一步都有一个多元弱酸是分步电离的,每一步都有一个电离常数:电离常数:H2S H+HS-K1=1.310-7 HS-H+S2-K2=7.110-15一般一般K1 K2K3,即第二步电离通常比第一即第二步电离通常比第一步难得多,第三步双比第二步电离难得多。步难得多,第三步双比第二步电离难得多。因此计算多元弱酸溶液的因此计算多元弱酸溶液的c(Hc(H+)或比较弱酸酸或比较弱酸酸
12、性相对强弱时,通常只考虑第一步电离。性相对强弱时,通常只考虑第一步电离。6、电离度的概念及其影响因素、电离度的概念及其影响因素(1)电离度的概念)电离度的概念当弱电解质在溶液里达到电离平衡时,已电离当弱电解质在溶液里达到电离平衡时,已电离的电解质分数占原来总分子数(包括已电离的的电解质分数占原来总分子数(包括已电离的和未电离的)的百分数,叫电离度。和未电离的)的百分数,叫电离度。(2)影响电离度的主要因素)影响电离度的主要因素(内因)是电解质本身的性质;(内因)是电解质本身的性质;(外因)主要是溶液的浓度和温度。(外因)主要是溶液的浓度和温度。溶液越稀,弱电解质的电离度溶液越稀,弱电解质的电离
13、度 ;温度升高,电离度温度升高,电离度 _ 越大越大增大增大例例5、不用计算,判断下列各组溶液、不用计算,判断下列各组溶液中,哪一种电解质的电离度大?中,哪一种电解质的电离度大?(1)20时,时,0.01mol/LHCN溶液溶液和和40时时0.01mol/LHCN溶液。溶液。(2)10时时0.01mol/LCH3COOH 溶液溶液1000ml和和10时时0.1mol/LCH3COOH10ml溶液。溶液。I例例6 6、在一定温度下,冰醋酸加水稀释过程中,在一定温度下,冰醋酸加水稀释过程中,溶液的导电能力溶液的导电能力I随加入水的体积随加入水的体积V变化的曲变化的曲线如右图所示。请回答:线如右图所
14、示。请回答:“O”点导电能力为点导电能力为O的理由是的理由是_;a,b,c三点溶液中三点溶液中c(H+)由小到大的顺序为由小到大的顺序为_;a,b,c三点中醋酸电离度最大的是三点中醋酸电离度最大的是_;若使若使C点溶液的点溶液的c(CH3COO-)提高,在如下措施中可采取)提高,在如下措施中可采取(填标号填标号)A加盐酸加盐酸 B加浓醋酸加浓醋酸 C加入固体加入固体KOH D加水加水 E加固体加固体CH3COONa F加加Zn粒粒 c a bcB C E F精选习题精选习题练习练习1。下列说法中错误的是(。下列说法中错误的是()A、非电解质一定是共价化合物;、非电解质一定是共价化合物;离子化合
15、物一定是强电解质;离子化合物一定是强电解质;B、强电解质的水溶液一定能导电;、强电解质的水溶液一定能导电;非电解质的水溶液一定不导电;非电解质的水溶液一定不导电;C、浓度相同时,强电解质的水、浓度相同时,强电解质的水 溶液的导电性一定比弱电解质强;溶液的导电性一定比弱电解质强;D、相同条件下,、相同条件下,pH相同的盐酸和相同的盐酸和醋酸的导电性相同。醋酸的导电性相同。B练习练习2、在下列叙述中,能说明盐酸是强酸,、在下列叙述中,能说明盐酸是强酸,醋酸是弱酸的是醋酸是弱酸的是 A将将pH=4的盐酸和醋酸稀释成的盐酸和醋酸稀释成pH=5的溶液,的溶液,醋酸所需加入水的量大醋酸所需加入水的量大 B
16、盐酸和醋酸都可用相应的钠盐与浓硫盐酸和醋酸都可用相应的钠盐与浓硫酸反应制取酸反应制取C相同相同pH的盐酸和醋酸溶液中分别加的盐酸和醋酸溶液中分别加入相应的钠盐固体,醋酸的入相应的钠盐固体,醋酸的pH变大变大 D相同相同pH的盐酸和醋酸分别跟锌反应时,的盐酸和醋酸分别跟锌反应时,产生氢气的起始速率相等产生氢气的起始速率相等C3.一定量的盐酸跟过量的铁粉反应时,为了一定量的盐酸跟过量的铁粉反应时,为了减缓反应速度,且不影响生成氢气的总量,减缓反应速度,且不影响生成氢气的总量,可向盐酸中加入适量的可向盐酸中加入适量的NaOH固体固体 H2O NH4Cl固体固体 CH3COONa固体固体 NaNO3固
17、体固体 KCl溶液溶液A.B.C.D.4.下列溶液中加入少量下列溶液中加入少量NaOH固体导电能力固体导电能力变化不大的是(变化不大的是()A.盐酸盐酸 B.CH3COOH C.NH3H2O D.H2OAA练习练习5、取、取pH=2的盐酸和醋酸溶液各的盐酸和醋酸溶液各100mL,向,向其中分别加入适量的其中分别加入适量的Zn粒,反应过程中两溶液的粒,反应过程中两溶液的pH变化变化 如右图所示。则图中表示醋酸溶液中如右图所示。则图中表示醋酸溶液中pH变化曲线的是变化曲线的是 (填(填“A”或或“B”)。设盐酸中加入的)。设盐酸中加入的Zn质量质量为为m1,醋酸溶液中加入的醋酸溶液中加入的Zn质量
18、为质量为m2。则。则m1 m2(选填(选填“”、“=”、“”)ABB专题二、水的电离和溶液专题二、水的电离和溶液PH的的计算计算专题二、水的电离和溶液专题二、水的电离和溶液PH的的计算计算一、水的电离一、水的电离 讨论:讨论:纯水中有没有电离平衡?纯水中有没有电离平衡?写出水的电离方程式。写出水的电离方程式。在纯水及在纯水及中,中,2H2O H3O+OH-可简写为:可简写为:H2O H+OH-纯水中纯水中H+与与OH-大小有何关系?大小有何关系?由由水水电离出的电离出的H+、OH-的物质的量相等的物质的量相等在在25下,下,H+、OH-等于多少,说明水的电离程等于多少,说明水的电离程度如何?度
19、如何?25时,水电离出来的时,水电离出来的H+=OH=107mol/L 水是一种水是一种极弱极弱的电解质(的电解质(通常通常的电流表无法检验的电流表无法检验其中离子)其中离子)H H2 2OO的电离常数的电离常数K K电离电离 1.81.810101616 在在任何水溶液中,均存在水的电离平衡,也就是任何任何水溶液中,均存在水的电离平衡,也就是任何水溶液中都是水溶液中都是H+、OH-共存的。共存的。c(H+)c(OH-)=KW(常数无单位常数无单位)KW 叫做水的离子积常数,简称叫做水的离子积常数,简称水的离子积水的离子积25时,时,c(H+)=c(OH-)=10-7molL-1。KW=10-
20、14二、水的离子积常数二、水的离子积常数1、表达式:、表达式:2、影响、影响KW的因素的因素 KW只是只是温度的函数温度的函数(与浓度无关)(与浓度无关)温度升高,温度升高,KW值增大值增大如:如:KW25=10-14 KW100=10-12例例1、升高温度,升高温度,Kw增大。已知增大。已知KW100=10-12,则在则在100 时时纯水纯水中的中的H+等于多少?等于多少?H+=10-12mol/L 例例2、0.1mol/L的的NaOH溶液中,溶液中,c(H )=?C(OH )=?由水电离出的氢离子、氢氧根离子浓度等于多少?由水电离出的氢离子、氢氧根离子浓度等于多少?+-例例3、在、在0.1
21、mol/L的的H2SO4溶液中,溶液中,c(H+)=?c(OH-)=?由水电离出的氢离子、氢氧根离子的浓度等于多少?由水电离出的氢离子、氢氧根离子的浓度等于多少?+-溶液中溶液中c(H+)=1 10-13 mol/L c(OH-)=0.1mol/L由水电离出的氢离子浓度由水电离出的氢离子浓度=由水电离出的氢氧根离子浓度由水电离出的氢氧根离子浓度=1 10-13 mol/L溶液中溶液中c(H+)=0.2mol/L c(OH-)=510-14 mol/L由水电离出的氢离子浓度由水电离出的氢离子浓度=由水电离出的氢氧根离子浓度由水电离出的氢氧根离子浓度=5 10-14 mol/L3、水的电离平衡的移
22、动水的电离平衡的移动例例4、根据水的电离平衡根据水的电离平衡H2O H+OH-和下列和下列条件条件的改变,填空:的改变,填空:升高升高30 加入加入NaCl加入加入HClKwOH-变变化化H+变变化化水的电离平水的电离平衡移动方向衡移动方向改变条件改变条件加入加入NaOH4、影响水的电离平衡的因素、影响水的电离平衡的因素升温升温、加入、加入极活泼的金属极活泼的金属、弱碱阳离子弱碱阳离子或或弱酸根阴离子弱酸根阴离子,能,能促进促进水的电离;水的电离;降温降温、加入、加入酸碱酸碱能能抑制抑制水的电离。水的电离。例例5、水的电离过程为、水的电离过程为H2O H+OH-,在不同温度,在不同温度下其离子
23、积为下其离子积为KW25=110-14,KW35=2.1 10-14。则下列叙述正确的是:则下列叙述正确的是:A、H+随着温度的升高而降低随着温度的升高而降低B、在、在35时,纯水中时,纯水中 H+OH-C、35oC OH-25oC H+D、水的电离是一个吸热过程、水的电离是一个吸热过程C、D例例6 25、浓度均为、浓度均为0.1mol/L的下列溶液中的下列溶液中H+由大到小的由大到小的排列顺序排列顺序:氨水氨水 NaOH 盐酸盐酸 醋酸醋酸练习练习1、判断正误:、判断正误:任何水溶液中都存在水的电离平衡。任何水溶液中都存在水的电离平衡。任何水溶液中(不论酸、碱或中性)任何水溶液中(不论酸、碱
24、或中性),都存在都存在Kw=10-14。某温度下,某液体某温度下,某液体H+=10-7mol/L,则该溶液一定是纯水。则该溶液一定是纯水。对对错错错错三、溶液的酸碱性三、溶液的酸碱性怎样判断溶液的酸碱性怎样判断溶液的酸碱性依据依据1 在在任意温度下任意温度下的溶液中的溶液中中性溶液中性溶液酸性溶液酸性溶液碱性溶液碱性溶液c(H+)=c(OH-)c(H+)c(OH-)c(H+)c(OH-)依据依据2 在在25(常温)(常温)时的溶液中时的溶液中H+=1107mol/L OH-=1107mol/L中性溶液中性溶液酸性溶液酸性溶液碱性溶液碱性溶液H+1107mol/LOH-1107mol/LH+11
25、07mol/LOH-1107mol/L中性溶液中性溶液酸性溶液酸性溶液碱性溶液碱性溶液PH=7PH 7PH 7依据3 在25(常温)(常温)时的溶液中例例7、某溶液中由水电离产生的某溶液中由水电离产生的H+=10-11 mol/L,则该溶液呈酸性还是碱性?,则该溶液呈酸性还是碱性?并求算该溶液中并求算该溶液中 H+的可能值的可能值?该溶液可能是该溶液可能是酸性酸性也可能是也可能是碱性碱性若是若是酸性酸性溶液,则溶液,则H+=1103mol/L若是若是碱性碱性溶液,则溶液,则H+=11011mol/L例例8、常温下,某溶液中常温下,某溶液中由水电离出由水电离出的的H+和和OH-浓度的乘积为浓度的
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