高二化学课件水的电离及溶液的ph.ppt

强弱电解质 水的电离平衡和溶液的pH,一、关于平衡的基本知识,1.四大平衡 （1）化学平衡 （2）弱电解质的电离平衡 （3）盐的水解平衡 （4）难溶物的沉淀溶解平衡 2.平衡的特点 3.平衡常数 4.勒沙特列原理,（1）化学平衡,研究对象：可逆反应 常见的可逆反应有：,N23H2 2NH3 H0,2SO2O2 2SO3 H0,2NO2 N2O4 H0,CH3COOHHOC2H5 CH3COOC2H5H2O,（2）弱电解质的电离平衡,研究对象：弱电解质的电离 常见的弱电解质有： 弱酸：CH3COOH、H2CO3、HClO、HF等 弱碱：NH3H2O等 水： H2O 某些盐：Pb(CH3COO)2等 多数弱电解质的电离过程是吸热的，但少数弱电解的电离过程是放热的，例如：,HF HF H10.4kJ/mol,（3）盐的水解平衡,研究对象：弱酸根离子、弱碱的阳离子的水解 实质：弱酸根离子、弱碱的阳离子与水电离出的H或OH结合成弱酸或弱碱而促进了水的电离。,BnnH2O B(OH)nnH H0,AnH2O HA(n1)nOH H0,盐的水解过程是酸碱中和反应的逆反应，盐的水解需吸收热量。,（4）难溶物的沉淀溶解平衡,研究对象：沉淀的形成和沉淀的溶解,BaSO4(aq)Ba2(aq) SO42 (aq),BaSO4(s) BaSO4(aq),总式BaSO4(s) Ba2(aq) SO42 (aq),难溶物的溶解过程多数是吸热的。,2.平衡的特点,（1）等：正逆反应速率相等 （2）定：体系内各组分的量一定 “量”包括m、n、N、c等 （3）动：动态平衡 v正 v逆0 （4）变：条件改变，平衡发生移动,练习：对于反应2A3B C2D 1.试从不同角度描述正逆反应速率相等。 2.平衡时，A、B、C、D的个数比一定为2312，对吗？ 3.能使平衡发生移动的因素有哪些？,3.平衡常数,（1）平衡常数： 一定条件下，达到平衡状态时，体系中生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数，称平衡常数，用K表示。 （2）数学表达式：,3.平衡常数,（2）数学表达式：,K值大小受什么因素影响,3.平衡常数,（3）平衡常数只随温度的改变而改变 若正反应吸热，则K随温度升高而增大； 若逆反应放热，则K随温度升高而减小。 （4）浓度商、离子积,Qc K时 正向进行 QcK时 平衡状态 Qc K时 逆向进行,4.勒沙特列原理,（1）内容：平衡向减弱条件改变的方向移动 （2）能使平衡发生移动的因素 温度：升温，平衡向吸热方向移动 降温，平衡向放热方向移动 浓度： 增加反应物浓度或减少生成物浓度，平衡 减少反应物浓度或增加生成物浓度，平衡 压强： 增大压强，平衡向计量数变小方向移动； 减小压强，平衡向计量数变大方向移动。,二、水的电离平衡,1.水的电离方程式 2H2O H3OOH H2O HOH 2.影响水的电离平衡的因素 （1）温度 （2）同离子效应 （3）发生化学反应,思考：试判断下列条件的改变对水的电离平衡、水的离子积常数、水电离出的n(H) 或n(OH)、水或溶液中的c(H) 或c(OH)有何影响 （1）升温 （2）加入Na （3）加入NaOH （4）加入NaHSO4 （5）加入NaHCO3 （6）加入Na2CO3 （7）通入HCl （8）通入CO2 （9）加入NaCl （10）加入NH4Ac,3.溶液酸碱性判断,溶液的c(H)c(OH) 溶液显中性 溶液的c(H)c(OH) 溶液显酸性 溶液的c(H)c(OH) 溶液显碱性,思考： c(H)107mol/L的溶液一定显中性吗？ pH=7的溶液是否一定呈中性？ 在常温下，溶液的c(H)107mol/L或pH=7，溶液显中性。,4.水的离子积常数,Kw c(H)液c(OH)液,在酸的溶液中 c(H)液 c(H)酸c(H)水 c(OH)液 c(OH)水 c(H)水 在碱的溶液中 c(OH)液 c(OH)碱 c(OH)水 c(H)液 c(H)水 c(OH)水 发生水解的盐溶液中 H、OH全部来自水的电离 较多的离子的量反映水的电离程度,三、弱酸、弱碱的电离平衡,1.弱酸、弱碱的电离方程式 CH3COOH HCH3COO H2CO3 HHCO3 HCO3 HCO32 NH3H2O NH4OH 2.电离度 练习：（1）若1mol/L的弱酸HA溶液的pH2，试计算HA的电离度 （2）试计算25 时水的电离度,减小,增大,向右移动,减小,增大,向右移动,减小,减小,向左移动,增大,减小,向左移动,减小,增大,向右移动,增大,减小,向右移动,减小,增大,向右移动,增大,增大,向右移动,例：当CH3COOH CH3COOH,3.影响弱酸、弱碱电离平衡的因素,0.01molL1的酸HA溶液的pH2，说明酸HA在水溶液中没有完全电离，HA是弱酸。 同pH的强酸、弱酸分别加水稀释相同倍数，溶液的pH变化小的是弱酸，变化大的是强酸。 同pH的强酸和弱酸，分别加该酸的钠盐，溶液的pH增大的是弱酸，pH几乎不变的是强酸。 pH相同、体积相同的强酸和弱酸与碱反应时消耗碱多的为弱酸；与Zn或Na2CO3固体反应产生气体多的是弱酸。 P167 方法三 3.2,4.验证强、弱电解质的几种方法：,小,大,相同,大,小,慢,快,相同,小,大,5.等浓度、等体积的强、弱酸比较,6.等pH、等体积的强、弱酸比较,大,小,大,小,多,少,相同,相同,相同,四、盐的水解,1.单水解、双水解 P172 例：NH4Cl、NaAc、NH4HCO3 FeCl3Na2CO3、AlCl3NaAlO2 2.水解规律 P178 方法四 有弱才水解，谁强显谁性，越弱越水解 练习1 :判断溶液的酸碱性 NaCl、 Na2CO3、FeCl3、AlCl3 、CuSO4 NH4Ac 、(NH4)2CO3、 NH4HCO3 、 NaHCO3、NaHSO3 、 NH4HSO4 NaAcHAc、NH4ClNH3H2O,练习2 ： （1）判断等浓度下列溶液中c(NH4)的大小 NH4Ac 、 NH4Cl、 NH4HCO3 、NH4HSO4 （2）物质的量浓度均为0.1mol/L的下列五种溶液： Na2CO3 NaHCO3、 (NH4)2CO3 NH4HCO3 各溶液中c(CO32)的大小顺序是 。,四、盐的水解,3.水解的化学方程式和离子方程式 （1）单水解 （程度很小） 用“ ”表示 不标和 易分解的物质没有分解 （2）双水解 （比较彻底） 用“”表示 标和 易分解物质能分解,NH4Cl溶液中存在以下水解平衡： NH4ClH2O NH3H2OHCl NH4H2O NH3H2OH 下列条件改变时，会导致平衡如何移动？ 加入少量NH4Cl晶体； 加水稀释； 滴加少量NaOH溶液； 滴加少量浓氨水； 滴加少量盐酸； 加入少量锌粒； 加入Na2CO3粉末； 加热。,思考：,4.影响盐类水解的主要因素及其应用 MH2O HMOH AH2O HAOH 内因：盐本身的性质，越弱越水解 外因： （1）温度：温度升高，水解程度大 【水解是吸热的过程】 （2）浓度：浓度越小，水解程度越大 【c(H2O)看作不变，稀释时平衡右移】 （3）酸碱性 ： 加入H，抑制M的水解，促进A的水解 加入OH，抑制A的水解，促进M的水解,为何用热的纯碱溶液可清洗油污？ 为何Zn粒放入CuSO4溶液中有气泡产生？ 为何焊接金属时可用NH4Cl溶液除锈？ 为何明矾可以净水？ 为何往沸水滴FeCl3(aq)可制得Fe(OH)3胶体? 为何铵态氮肥不能与草木灰不能混合施用？ 配制FeCl3溶液时，为何要加入少量盐酸？ 知识清单 P179 方法六,思考：,5. 盐类水解的应用,泡沫灭火器内装有NaHCO3饱和溶液，该溶液呈 性；灭火器内另有一容器中装有Al2(SO4)3溶液，该溶液呈 性；当意外失火时，使泡沫灭火器倒过来即可使药液混合，喷出CO2和Al(OH)3，阻止火势蔓延。试写出相关反应的离子方程式。,思考：,碱,酸,HCO3H2O H2CO3OH Al33H2O Al(OH)33H Al33HCO3Al(OH)33CO2,关于盐溶液的蒸干、灼烧的问题,（1）Na2CO3、Na2SiO3、 水解生成强碱，蒸干、灼烧后得原物质 （2）(NH4)2SO4、Fe2(SO4)3、Al2(SO4)3 水解生成难挥发酸，蒸干、灼烧后得原物质 （3）FeCl3、AlCl3、 水解生成易挥发酸，蒸干后得到弱碱及金属氧化物，灼烧则只得到氧化物 （4） NH4Cl、(NH4)2CO3 水解产物均易挥发，则蒸干后无物质剩余 （5）NaClO、 NaHCO3 、Na2SO3 、KMnO4 分别得NaCl、Na2CO3、Na2SO4,五、离子浓度的比较,1.知识和方法备查： （1）知识清单 P176 方法一 （2）知识清单 P175 易混点三 （3）决胜2008 P129 考点三 2.离子浓度比较的四种关系式： 不等式粒子浓度的大小顺序 电荷恒等式溶液呈电中性 P175 物料恒等式质量守恒 P176 质子恒等式得失质子数相等 P176 3.分析方法： 分析每一种粒子在水中的行为找全粒子 注意盐的水解和弱电解质的电离都是弱的 注意离子之间的相互影响,五、离子浓度的比较,例1：CH3COOH溶液、 NH3H2O溶液 例2：CH3COONa溶液、NH4Cl溶液 例3：(NH4)2SO4溶液、Na2CO3溶液 例4：NaHCO3溶液、NaHSO3溶液 例5：CH3COOH和CH3COONa 11混合液 NH4Cl和NH3H2O 11混合液 NaCN和HCN 11混合液 例6：Na2CO3和NaHCO3 11混合液 Na2SO3和NaHSO3 11混合液 例7：NaOH和CH3COOH 12混合液 NH4Cl和KOH 21混合液,例1： 0.01mol/L的CH3COOH溶液,分析：CH3COOH CH3COOH H2O HOH 不等式： c(HAc)c(H)c(Ac)c(OH) 电荷恒等式： c(H)c(CH3COO)c(OH) 物料恒等式： c(CH3COOH)c(CH3COO) 0.01mol/L 质子恒等式： c(H) c(CH3COO)c(OH) 试对0.01mol/L的NH3H2O溶液进行分析,例2： CH3COONa溶液,分析： H2O HOH CH3COOH2O OHCH3COOH 不等式： c(Na)c(Ac)c(OH) c(HAc)c(H) 电荷恒等式： c(H)c(Na) c(CH3COO)c(OH) 物料恒等式： c(Na) c(CH3COOH)c(CH3COO) 质子恒等式： c(H) c(CH3COOH) c(OH) 试对 NH4Cl溶液进行分析,例3： (NH4)2SO4溶液,分析： H2O HOH NH4H2O HNH3H2O 不等式： c(NH4)c(SO42)c(H)c(NH3H2O) c(OH) 电荷恒等式： c(NH4)c(H) 2c(SO42)c(OH) 物料恒等式： 2c(SO42) c(NH4)c(NH3H2O) 质子恒等式： c(H) c(OH)c(NH3H2O) 试对 Na2CO3溶液进行分析,例4： NaHCO3溶液（弱碱性）,分析： H2O HOH HCO3H2O OHH2CO3 (主) HCO3 H CO32 (次) 不等式：c(Na)c(HCO3)c(OH) c(H2CO3) c(H) c(CO32) 电荷恒等式：c(H)c(Na) c(HCO3) 2c(CO32)c(OH) 物料恒等式： c(Na) c(HCO3)c(H2CO3)c(CO32) 质子恒等式： c(H)c(H2CO3)c(OH)c(CO32) 试对 NaHSO3溶液（弱酸性）进行分析,例5：HAc和NaAc 11混合液,分析： H2O HOH AcH2O OHHAc (程度小) HAc AcH (程度大) 不等式： c(Ac)c(Na)c(HAc)c(H)c(OH) 电荷恒等式： c(H)c(Na) c(Ac)c(OH) 物料恒等式：2c(Na) c(HAc)c(Ac) 质子恒等式： 2c(H) c(HAc) c(Ac)2c(OH) 试分析NH4Cl和NH3H2O NaCN和HCN,例6： Na2CO3和NaHCO3 11混合液,分析： H2O HOH CO32H2O OHHCO3 HCO3H2O OHH2CO3 HCO3 HCO32 不等式：c(Na)c(HCO3 )c(CO32) c(OH) c(H2CO3)c(H) 电荷恒等式：c(H)c(Na) c(HCO3 )2c(CO32)c(OH) 物料恒等式： 2c(Na) c(HCO3)c(CO32) c(H2CO3)3 质子恒等式： c(CO32)2c(OH) c(HCO3)3c(H2CO3)2c(H) 试分析Na2SO3和NaHSO3 11混合液,例7： NaOH和CH3COOH 12混合液 NaOHCH3COOHCH3COONaH2O 所得溶液为HAc与NaAc 11混合液 NH4Cl和KOH 21混合液 NH4ClKOHKClNH3H2O 所得溶液为NH4Cl、 KCl与NH3H2O 111混合,六、有关溶液pH的计算,1.基本计算公式 pHlg c(H) pOHlg c(OH) pKwlgKwpHpOH14（常温） 2.定性判断 （1）酸溶液，pH 0，无限加水稀释，c(H) ，酸性 ，pH （无限接近 ）。 （2）碱溶液，pH 0，无限加水稀释，c(H) ，酸性 ，pH （无限接近 ）。,（1）单一溶液的pH的计算 强酸 强碱 （2）酸碱加水稀释后溶液pH的计算 强酸加水稀释 强碱加水稀释 （3）强酸、强碱混合后溶液pH的计算 强酸与强酸混合 强碱与强碱混合 强酸与强碱混合(酸过量、碱过量）,3.定量计算,（1）单一溶液的pH的计算 强酸(HnA) 溶液 HnA nHAn 物质的量浓度（mol/L) c ; pHlgc(H) 。 强碱B(OH