高考化学知识点之电离平衡与酸碱性.docx

高考化学知识点之电离平衡与酸碱性一、电力平衡 考试要求1强、弱电解质的概念及电离方程式的书写；2弱电解质的电离平衡；电离平衡常数。 考试内容（一）强电解质、弱电解质 1相互关系能否 电离是否 完全 否非电解质 化合物 是强电解质 能 否弱电解质热或水的作用 电解质 自由移动离子 电离 思考：一种物质的水溶液能导电，原物质一定是电解质吗？分析：不一定！关键要分清发生电离散是否要原物质本身。有可能溶于水时就发生了化学变化如（1）Cl2 氯水 即不是电解质 HCl.HclO又不是非电解质 发生电离（2）CO2 碳酸溶液 非电解质 H2CO3电离（3）Na2O NO2OH溶液 虽不是本身电离子 NaOH电离但可在熔融态电离，故它属强电解质2比较强、弱电解质强电解质弱电解质电离程度完全部分电离平衡不、不可逆有、可能过程表示溶液中存在的微粒（水分子不计）=只有电离出的阴、阳离子，不存在电解质分子即有电离出的阴、阳离子（少部分），又有电解质分子（大部分）。电离方程式H2SO4=2H+SO42CaCl2=Ca2+2ClNH3H2O NH4+OHH2S H+HS，HS H+S2实例绝大多数的盐（包括难溶性盐）；强酸：H2SO4、HCl、HclO4等；强碱：Ba(OH)2、Ca(OH)2等。注意：多元强酸电离一步完成且完全如 HnA=Nh+An而多元弱酸的电离是分步进行的，且第二步电离比第一步电离困难，第三步电离比第二步电离更困难，但每步电离都存在相应的电离平衡，因此应分步书写电离方程式。例如磷酸的电离方程式应写三步：H3PO4 H+H2PO4， H2PO4 H+HPO42 HPO42 H+PO43，不能合并成H3PO4 3H+PO43。由于磷酸溶液中的H+主要由第一步电离决定，因此磷酸的电离方程式有时也可只写第一步。对HnA弱酸而言，电离方程式可只考虑：HnA H+Hn+A想一想：为什么多元的酸电离下一步比上一步困难，电离程度小得多，甚至可忽略？（二）弱电解质的电离平衡（1）概念弱电解质的电离平衡是指在一定条件下（湿度、浓度），弱电解质电离成离子的速率和离子结合成分子的速率相等的状态。（2）特点动动态平衡：V（闻子化）=V（分子化）0。在电离方程式中用“ ”表示。定平衡时各组成成分一定，即平衡时溶液中离子浓度和分子浓度保持不变变条件改变，平衡被打破。（3）影响电离平衡的因素与化学平衡一样，外界条件的改变也会引起移动.以0.1mol/1 CH3COOH溶液为例：项目 变化项目加水升温加入固体NaOH加入无水CH3COONa通入气体HCl加入等浓度的CH3COOH平衡移动右移右移右移左移左移不移动H+的物质的量（mol）增大增大减小减小增大增大H+浓度(mol) 减小增大减小减小增大不变PH值增大减小增大增大减小不变导电能力减弱增强增强增强增强不变（三）电解质溶液导电能力的强弱与电解质强弱影响溶液导电能力的因素：自由移动离子浓度的大小。（主要决定因素）湿度一定，离子浓度越在，导电能力越强。湿度：湿度越高，导电能力越强。（与金属导电相反）离子电荷数：电荷数越高，导电能力越强。由此可知：强电解质溶液的导电能力不一定比弱电解质强。如 较浓醋酸的导电能力可比极稀HCl溶液强。 CaCO3虽为强电解质，但溶于水所得溶液极稀，导电能力极差。思考：若在某溶液中加入一种物质，出现沉淀，则溶液的导电能力一定减弱吗？（湿度不变）分析：不一定。关键要看溶液中离子浓度有无显著变化。如：（1）若在H2SO4溶液中加Ba(OH)2，因生成BaSO4沉淀和极难电离的水，使溶液中离子浓度降低，导电能力降低。（2）若在H2SO4溶液中加BaCl2，虽有沉淀BaSO4生成，但同时生成了HCl，相当于1molSO42被2molCl代替，故导电能力有所增强。（3）若在HCl溶液中加AgNO3，则导电能力几乎不变。（四）水的电离平衡1 实验证明，纯水微弱的导电性，是极弱的电解质：2 251LH2O的物质的量n(H2O)=55.6(mol)共有107mol发生电离H2O H+OH 起始(mol) 55.6 0 0 电离(mol) 107 107 107 平衡(mol)55.6107 107 107 25H+OH= 107=1014=Kw的离子积常数。2影响Kw的因素Kw与溶液中H+、OH无关，与湿度有关。水的电离为吸热过程，所以当湿度升高时，水的电离程度增大，Kw也增大。例如100，1LH2O有106mol电离，此时水的离子积常数为Kw=106106=1012.3影响水的电离平衡因素（1）湿度，升湿度促进水的电离，降温则相反（2）向纯水中引入H+或OH，会抑制水的电离（3）向纯水中引入弱酸酸根阴离子或弱碱阳离子，将促进水的电离，此乃为盐类水解的实质。3 酸、碱、盐溶液中水电离的定量计算。（列表比较如下：）H+水与OH水关系x的计算式室温x值对水电离影响纯水H+水=OH水x=x=1107mol/L对水电离影响酸溶液x=x1107mol/L碱溶液x=抑制正盐溶液强酸弱碱盐强碱弱酸盐强碱强酸盐x=H+x1107mol/L促进x=OHx=x=1107mol/L无注H+水、OH水指水电离出的H+、OH浓度 H+水、OH指指溶液中的H+、OH浓度由上表可得重要规律：（1）在任意湿度、任意物质的水溶液中（含纯水）的水本身电离出的H+水OH水（2）酸和碱对水的电离均起抑制作用只要碱的pH值相等（不论强弱、不论几元）对水的抑制程度相等，碱也同理。若酸溶液的pH值与碱溶液的pOH值相等，则两种溶液中水的电离度相等。如pH=3的盐酸溶液与pH=11的氨水溶液在室温下，由水电离出的 H+水=OH水=1011mol/L（3）在凡能水解的盐溶液中，水的电离均受到促进，且当强酸弱的碱盐的pH和强碱弱酸盐的pOH值相等时（同一湿度），则促进程度相等。（4）较浓溶液中水电离出H+的大小：酸溶液中OH等于水电离的H+碱溶液中H+等于水电离的H+强酸弱碱盐溶液中的H+等于水电离出H+强碱弱酸盐溶液中的OH等于水电离出的H+如pH=4的NH4Cl溶液与pH=10的NaAc溶液中，（室温）由水电离出的H+水=OH水=104mol/L二、酸碱性1考试要求 1通过对水的电离、离子积、pH定义等重要知识和方法迁移应用的练习，提高认知能力；2灵活解答水的电离平衡的相关问题；3掌握混合溶液pH计算的方法，并能运用数学工具解决一些有关pH计算的综合问题4培养学习过程中探究、总结的习惯。2考试内容（一）溶液的酸碱性及pH的值 溶液呈的酸碱性何性，取决于溶液中H+、OH的相对大小：pH值的大小取决于溶液中的H+大小pH=lgH+，pOH=lgKw=pKw溶液酸碱性H+与OH关系任意湿度室温（mol/L）pH值（室温）酸性H+OHH+11077中性H+=OHH+=OH=1107=7碱性H+OHH+1与1077（1）酸性越强，pH值越小，碱性越强，pH值越大，pH值减小一个单位，H+就增大到原来的10倍，pH值减小n个单位，H+的增大到原来的10n倍.（2）任意水溶液中H+0，但pH可为0，此时H+=1mol/L，一般H+1mol/L时，pH0，故直接用H+表示.（3）判断溶液呈中性的依据为：H0= OH或pH=pOH=pKw只有当室温时，Kw=11014 H+=OH=107mol/L溶液呈中性pH=pOH=pKw=7 分析 原因：H2O H+OHQ 由于水的电离是吸热的，湿度越高，电离程度越大，kw越大. 中性：pH=pOH=pKwTKwpH+pOHTKwpH=pOH 如：100，KW=11012. pKw=12.中性时Ph=pKw=67. 图示：不同湿度（T1T2）时溶液中H+与OH，pH与pOH关系 图一 图二 想一想：图一与图二有哪些不同？为何不同？提示：（形状 T1、T2相对位置） 简平分钱划分的两个区域酸碱性不同。建议以H+、OH=Kw，和pH+pOH=pKw两个关系或考虑，并注意湿度不同时Kw的影响。） （4）溶液pH的测定方法： 酸碱指示剂 pH试纸 pH计其中只传判定pH范围 pH试纸也只能确定在某个值左右（对照标准比色卡），无法精确到小数点后1倍。另外使用时不能预先润湿试纸。否则相当于又稀释了待测液，测定结果误差大。 pH计测定较精确. （二）酸碱溶液的稀释前后pH值的变化。 由于强酸或强碱在水中完全电离，加水稀释后不会有溶质进一步电离，故仅仅是体积增大的因素导致酸溶液中的H+或碱溶液中的OH减小. 弱酸或弱碱由于在水中不完全电离，加水稀释同时，能促使其分子进一步电离，故导致相应H+或OH减小的幅度降低。 例如 等物质的量浓度的盐酸和醋酸，氢氧化钠和氨水分别加水稀释。溶液的pH值变化，图示如下： 若把上述问题，换成等pH值，图示又怎样呢？ 强酸弱酸稀释 强、弱碱稀释 前后 前后pH=a pH(HCl)=a+n7 pH=b Ph(NaOH)=bn7pH(HAC)a+n7 pH(NH3H2C)bn7pH(HCl)=n pH(NaOH)=npH(HAC)n pH(NH3H2O)npH(HCl)pH(HAC) pH(NaOH)pH(NH3H2O) 注意： 酸无论怎样稀释，不可能成为碱性；若无限稀释，则pH只能无限接近7且小于7.碱无论怎样稀释，不可能成为酸性；若无限稀释，则pH只能无限接近7且大于7当起始强酸、弱酸的pH相同，稀释后为达仍相同，则稀释倍数一定是弱酸大小强酸（强碱、弱碱类同）（三）有关pH的计算 1溶液简单混合（不发生反应，忽略混合时体积变化） 强酸：pH=pH小+0.3 若等体积混合，且pH2 强碱：pH=pH大0.3 若不等体积混合，物质的量浓度 强酸H+总= 分别为M1、M2体积分别为 强碱OH总= V1、V2的一元强酸或强碱注意：强酸直接由H+总求pH值 强碱由OH总求pOH，后再求pH值.2强酸和强碱混合（发生中和反应，忽略体积变化）可能情况有三种：若酸和碱恰好中和. 即nH+=nOH，pH=7.若酸过量，求出过量的H+，再求pH值.若碱过量，求出过量的OH，求出pOH后求pH值.特例：若强酸与强碱等体积混合若pH酸+pH碱=14，则完全中和pH=7.若pH酸+pH碱14，则碱过量pHpH碱0.3若pH酸+pH碱14，则酸过量pHpH酸+0.3讨论：pH=a的HCl溶液和pH=b的NaOH溶液按体积比V1 ：V2混合.当混合液分别呈中性、酸性、碱性时，且V1 ：V2=10n时，a+b分别为多少？分析 呈中性：即pH=7. nH+=nOH 10aV1=10（14b）V2 V1 ：V2=1014+a+b 10n=10a+b14 n=a+b14 a+b=14+n 若呈酸性. 即pH7 nH+nOH 10aV110（14b）V2 V1 ：V21014+a+b 10n1014+ a+b a+b14+n若呈碱性，即pH7，同理可知 a+b14+n 想一想：若V1 ：V2=1 ：10n=10n，三种情况的结果又如何呢？ 3关于酸、碱混合时的定性判断（常温） 酸与碱混合时发生中和反应，但不一定恰好完呈中和。即使恰好完全中和，也不一定溶液呈中性，由生成的盐能否水解及水解情况而定，另外酸碱的强弱不同，提供反应物的量不同也影响着反应后溶液的性质。一般酸或碱过量化生成的盐水解对溶液的酸碱性影响大。 下面把常见的几种情况分列出来. 等物质的量浓度的一元弱酸一元强碱溶液等体积混合溶液pH7（由生成的强碱弱酸盐水解决定）等物质的量浓度的一元强酸与一元弱碱溶液等体积混合后溶液pH7（由生成的强酸弱碱盐水解决定）等物