四川省米易中学高中化学《电离平衡》课件 新人教版选修4.ppt

电离平衡 2010年高考考试大纲要求 1 了解电解质的概念 了解强电解质和弱电解质的概念 2 了解电解质在水溶液中的电离 以及电解质溶液的导电性 3 了解弱电解质在水溶液中的电离平衡 4 了解水的电离 离子积常数 5 了解溶液ph的定义 了解测定溶液ph的方法 能进行ph的简单计算 问题探究 09海南6 已知室温时 0 1mo1 l某一元酸ha在水中有0 1 发生电离 下列叙述错误的是 a 该溶液的ph 4b 升高温度 溶液的ph增大c 此酸的电离平衡常数约为1 10 7d 由ha电离出的c h 约为水电离出的c h 的106倍 b 一 强电解质和弱电解质 在水溶液中全部电离成离子的电解质 完全电离 不可逆 水合离子 水分子 离子化合物或某些共价化合物 通常为强酸 强碱 绝大多数盐 通常为弱酸 弱碱 极少数盐 水 某些共价化合物 在水溶液中只有一部分电离成离子的电解质 部分电离 可逆 存在平衡 水合分子 水合离子 1 电解质和非电解质 强电解质和弱电解质 练习 有下列物质 石墨 铜丝 氧气 二氧化碳 食盐 硫酸 水 硫酸钡 金刚石 以下组合正确的是a 能导电的有 b 属于电解质的有 c 属于强电解质的有 d 既不属于电解质又不属于非电解质的有 d 2 电解质溶液的导电能力 导电机理 导电能力 影响溶液导电的因素 内因 外因 补充 根据导电机理不同 可以将导体分为 a 金属导体 其导电过程属于物理现象 温度升高时电阻增大 b 电解质溶液 或熔化状态 导体 在导电的同时发生化学反应 温度升高时电阻变小 主要由溶液中离子的浓度和电荷数决定 自由离子定向迁移形成电流 电解质本身电离能力 温度 溶液浓度等 练习 下列各组物质反应后 溶液的导电性比反应前明显增强的是 a 向亚硫酸钠溶液中加液态溴b 向硝酸银溶液中通入少量氯化氢c 向氢氧化钠溶液中通入少量氯气d 向硫化氢饱和溶液中通入少量氯气 ad 1 概念2 平衡特征3 影响因素 1 内因 2 外因 二 电离平衡 电解质本身的性质 逆 等 定 动 变 温度升高 有利于电离 浓度越稀 越有利于电离 弱电解质加水稀释时 离子浓度 填变大 变小 不变或不能确定 不能确定 画出用水稀释冰醋酸时离子浓度随加水量的变化曲线 弱电解质加水稀释的变化纯弱电解质开始加水稀释电离平衡正向移动 离子数目增多 离子浓度增大 导电能力增强 至稀溶液后再加水稀释 电离平衡正向移动 离子数目增多 电离程度增大 但是离子浓度减小 导电能力降低 指南 p576 7 练习 醋酸可以通过分子间氢键双聚 一定温度下 将一定质量的冰醋酸加水稀释过程中 溶液的导电能力变化如图所示 有关说法正确的是a a b c三点溶液的ph a b cb 用湿润的ph试纸测量c处溶液的ph值 比实际ph值偏小c a b c三点溶液用1mol l氢氧化钠溶液中和 消耗氢氧化钠溶液体积 a b cd 若在 o 点醋酸双聚成八元环分子 则其结构为 d 3 影响因素 1 内因 2 外因 二 电离平衡 温度升高 有利于电离 浓度越稀 越有利于电离 同离子效应 加入与弱电解质具有相同离子的强电解质 能抑制电离 能反应的离子 加入能与弱电解质的某种离子反应的强电解质 能促进电离 指南 p572 以0 1mol lch3cooh溶液中的平衡移动为例 指南 p573 8 18 不移动 不变 不变 不变 4 电离平衡常数 1 表达式 2 影响因素 通常平衡常数越大 弱酸酸性相对就越强 强调 强等号 弱可逆 多元弱酸分步写 多元弱碱一步完 物质本身与温度 5 表示方法 电离方程式的书写 常见弱酸酸性顺序 记忆 h2so3 h3po4 hf ch3cooh h2co3 h2s hclo 07上海21 已知0 1mol l的醋酸溶液中存在电离平衡 ch3coohch3coo h 要使溶液中c h c ch3cooh 值增大 可以采取的措施是a加少量烧碱溶液b升高温度c加少量冰醋酸d加水 bd 6 强电解质和弱电解质的证明实验 证明某酸ha是弱酸的实验方法 1 测0 01mol lha的ph值ph 2 ha是强酸 ph 2 ha是弱酸 2 测naa溶液的ph值ph 7 ha是强酸 ph 7 ha是弱酸 3 相同条件下 测相同浓度的ha和hcl溶液的导电性 4 往同浓度的ha和hcl溶液中投入相同的zn粒或caco3固体 5 测定同ph值的ha和hcl溶液稀释相同倍数前后ph变化 开始反应速率慢的为弱酸 导电性弱的为弱酸 ph变化小的是弱酸 指南 p571 4 07重庆10 用食用白醋 醋酸浓度约1mol l 进行下列实验 能证明醋酸为弱电解质的是a 白醋中滴入石蕊试液呈红色b 白醋加入豆浆中有沉淀产生c 蛋壳浸泡在白醋中有气体放出d ph试纸显示白醋的ph为2 3 d 7 一元强酸ha和一元弱酸hb的比较 1 相同物质的量浓度 相同体积时 相同 相同 大 小 大 小 小 大 相同 相同 大 小 7 一元强酸ha和一元弱酸hb的比较 2 相同ph 相同体积时 大 小 相同 小 大 相同 相同 相同 大 小 小 大 指南 p56例4p5812 13 16 09广东理基33 下列说法正确的是a 向0 1mol l 1na2co3溶液中滴加酚酞 溶液变红色b al3 no3 cl co32 na 可大量共存于ph 2的溶液中c 乙醇和乙酸都能溶于水 都是电解质d 分别与等物质的量的hcl和h2so4反应时 消耗naoh的物质的量相同 a 练习 一定温度下有 盐酸 硫酸 醋酸 下列说法不正确的是 a c h 相同时 物质的量浓度 b c h 相同时 分别稀释10倍 c h 仍相等c 物质的量浓度相同时 c h 是 d c 酸 和体积v相同时 中和碱的能力 bd 1 水的电离方程式2 水的离子积kw 室温下 kw 影响因素 适用范围 任何水溶液中 h 和oh 同时存在 只不过相对含量有所不同 但由水电离出的h 和oh 总是相等的 只要温度不变 kw不变 三 水的电离 选修4p45 只与温度有关 t升高 kw增大 纯水和稀的电解质溶液 1 10 14 3 影响水电离的因素 温度 加入酸 碱 加入能水解的盐 抑制水的电离 kw不变 ph变 促进水的电离 kw不变 ph变 温度升高 促进水的电离 kw变 ph变 练习 指南 p5810 08年上海化学 11 常温下 某溶液中由水电离的c h 1 10 13mol l 1 该溶液可能是 二氧化硫水溶液 氯化铵水溶液 硝酸钠水溶液 氢氧化钠水溶液a b c d a 2007年理综天津卷 11 25 时 水的电离达到平衡 h2oh oh h 0 下列叙述正确的是a 向水中加入稀氨水 平衡逆向移动 c oh 降低b 向水中加入少量固体硫酸氢钠 c h 增大 kw不变c 向水中加入少量固体ch3coona 平衡逆向移动 c h 降低d 将水加热 kw增大 ph不变 b 练习 液氨与水性质相似 也存在微弱的电离 2nh3 液 nh4 nh2 其离子积常数k c nh4 c nh2 2 10 30 223k 维持温度不变 向液氨中加入少量nh4cl固体或nanh2固体 不发生改变的是 a 液氨的电离度b 液氨的离子积常数c c nh4 d c nh2 b 1 溶液的酸碱性溶液的酸碱性是由 决定的 练习 指南 p5811 四 溶液的酸碱性和ph 溶液中h 和oh 浓度的相对大小 酸性溶液 中性溶液 碱性溶液 c h c oh 常温 ph 7 c h c oh 常温 ph 7 c h 7 2 ph及其测定方法 1 计算公式 2 适用范围 3 表示意义 表示溶液酸碱性的强弱 ph越小 酸性越强 ph越大 碱性越强 四 溶液的酸碱性和ph ph lgc h 0 ph 14 10 14mol l c h 1mol l 4 测定方法 指示剂 ph试纸 ph计 3 ph试纸的使用 1 方法 把一小块ph试纸放在洁净干燥的表面皿 或玻璃片 上 用玻璃棒蘸取待测液 滴在试纸的中部 试纸变色后 与标准比色卡比较读数 2 注意 ph试纸使用前不能润湿 否则可能会有误差 二 溶液的酸碱性和ph 思考 常温下 下列溶液由水电离出来的h 浓度分别是多少 1 ph 3的盐酸 硫酸 醋酸溶液 2 ph 11的氢氧化钠 氢氧化钡 氨水溶液 3 ph 3的氯化铵溶液 4 ph 11的醋酸钠溶液 结论 1 任意温度 任意水溶液 c h 水 c oh 水 2 只要酸的ph相同 无论几元 强弱 对水的抑制程度相同 碱也同理 3 常温下 若酸溶液和碱溶液的ph之和为14 则两种溶液中水的电离度相同 4 酸溶液中c oh 等于c h 水 5 碱溶液中c h 等于c h 水 6 弱酸强碱盐溶液中c oh 等于c h 水 7 强酸弱碱盐溶液中c h 等于c h 水 练习 某温度下 纯水中的c h 2 10 7mol l 则此时c oh 若温度不变 滴入稀硫酸使c h 5 10 6mol l 则c oh 由水电离出的c h 水 该纯水的ph 7 填 或 答案 2 10 7mol l 8 10 9mol l 8 10 9mol l ph lgc h 五 关于溶液ph的计算 单一溶液 求溶液中的h 浓度 练习1 求0 05mol l硫酸溶液的ph 酸加酸 先求h 的物质的量之和 再求其浓度 碱加碱 先求oh 的物质的量之和 再求其浓度 然后根据kw求h 浓度 练习2 求1l0 005mol lba oh 2溶液和1l0 01mol lnaoh溶液混合后的ph 五 关于溶液ph的计算 酸加碱 先分别求原溶液中h 物质的量和oh 物质的量 比较谁多 再求其剩余物质的量 浓度 练习3 求0 1mol lhcl和0 06mol lba oh 2等体积混合后的ph 练习4 1体积ph 2 5的盐酸与10体积某一元强碱溶液恰好完全反应 求该碱溶液的ph 指南 p5815 17 20 08年全国理综 9 取浓度相同的naoh和hcl溶液 以3 2体积比相混合 所得溶液的ph等于12 则原溶液的浓度为a 0 01mol l 1b 0 017mol l 1c 005mol l 1d 0 50mol l 1 c 0 3规则1 强酸与强酸等体积混合 ph ph小 0 3 ph相差 2 练习 ph 5和ph 3的强酸溶液等体积混合后溶液的ph值 2 强碱与强碱等体积混合 ph ph大 0 3 ph相差 2 练习 ph 8的ba oh 2溶液与ph 10的naoh溶液等体积混合的ph 无限7规则 1 强酸 强碱 溶液 每稀释10n倍 ph增大 减小 n个单位 2 弱酸 弱碱 溶液 每稀释10n倍 ph增大 减小 不足n个单位 无论稀释多少倍 酸 碱 溶液的ph不能等于或大于 小于 7 只能趋近于7 考虑水的电离 指南 p56例3p589 09山东15 某温度下 相同ph值的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释 平衡ph值随溶液体积变化的曲线如右图所示 据图判断正确的是a ii为盐酸稀释时的ph值变化曲线b b点溶液的导电性比c点溶液的导电性强c a点kw的数值比c点kw的数值大d b点酸的总浓度大于a点酸的总浓度 b b 已知酸和碱的ph之和 判断等体积混合后溶液的ph 25 1 若强酸与强碱溶液的ph之和等于14 则混合后溶液显中性 ph 7 2 若强酸与强碱溶液的ph之和大于14 则混合后溶液显碱性 ph 7 3 若强酸与强碱溶液的ph之的小于14 则混合后溶液显酸性 ph 7 4 若酸碱溶液的ph之和为14 酸碱中有一强 一弱 则酸 碱溶液混合后 谁弱显谁的性质 指南 p56例5p5814 练习1 下列叙述中 正确的是 a zn跟ph 4的盐酸溶液反应比跟ph 3的ch3cooh溶液反应剧烈b 等体积ph 3的酸溶液和ph 11的碱溶液混合后 溶液的ph为7c 体积相等 ph相等的盐酸和h2so4中h 的物质的量相等d ph 3的hcooh溶液中的c h 与ph 11的氨水溶液中的c oh 相等 cd 练习2 将ph l的盐酸平均分成2份 l份加适量水 另1份加入与该盐酸物质的量浓度相同的适量naoh溶液后 ph都升高了1 则加入的水与naoh溶液的体积比为 a 9b 10c 11d 12 c 练习3ph 11的x y两种碱溶液各l0ml 分别稀释至1000ml 其ph与溶液体积 v 的关系如下图所示 下列说法正确的是 a x y两种碱的物质的量浓度一定相等b 稀释后 x溶液中c oh 比y溶液中c oh 大c 若9 a 11 则x y都是弱碱d 完全中和x y两溶液时 消耗同浓度盐酸的体积v x v y c 09上海20 对于常温下ph为1的硝酸溶液 下列叙述正确的是a 该溶液lml稀释至100ml后 ph等于3b 向该溶液中加入等体积 ph为13的氢氧化钡溶液恰好完全中和c 该溶液中硝酸电离出的c h 与水电离出的c h 之比值为10 12d 该溶液中水电离出的c h 是ph为3的硝酸中水电离出的c h 的100倍 ab 09江苏14 i2在ki溶液中存在下列平衡 i2 aq i aq i3 aq 某i2 ki混合溶液中 i3 的物质的量浓度c i3 与温度t的关系如图所示 曲线上任何一点都表示平衡状态 下列说法正确的是a 反应i2 aq i aq i3 aq 的 h 0b 若温度为t1 t2 反应的平衡常数分别为k1 k2则k1 k2c 若反应进行到状态d时 一定有v正 v逆d 状态a与状态b相比 状态a的c i2 大 bc 酸碱中和滴定 选修4p48 酸碱中和滴定 一 化学分析 二 酸碱中和滴定的原理 1 酸碱中和滴定的定义 在定量分析中 用已知物质的量浓度的酸 或碱 来测定未知物质的量浓度的碱 或酸 的方法 简称中和滴定 2 中和反应的实质 h oh h2o 注意 酸碱恰好完全中和是指酸与碱反应生成正盐 且酸或碱均被耗尽 没有剩余 完全中和时 溶液不一定显中性 要考虑盐是否水解 思考 是否所有的酸碱中和反应都可以用以上离子方程式来表示 酸碱完全中和时 酸和碱的物质的量是否相等 利用刚好反应的关系式 并根据中和反应完全时滴定所用去的已知浓度的酸 或碱 溶液的体积 计算出未知碱 或酸 溶液的浓度 4 中和滴定的计算 注意 中和滴定的计算一般用化学方程式进行计算 注意有效数字及书写规范 计算过程要带单位 3 酸碱中和滴定的原理 5 中和滴定的关键 一是准确测定参加反应的两种溶液的体积二是准确判断中和反应是否恰好进行完全 准确测定溶液体积所用仪器是滴定管 酸式或碱式 而不是量筒 准确判断中和反应是否恰好进行完全 要借助酸碱指示剂的颜色变化来完成 6 中和滴定的仪器和试剂 酸式滴定管 碱式滴定管 滴定管夹 铁架台 锥形瓶 烧杯 胶头滴管 容量瓶 标准溶液 待测溶液 指示剂 注意 还要用到的用品有白纸 重点 滴定管知识复习 1 滴定管的构造滴定管是内径均匀 带有刻度的细长玻璃管 下部有玻璃活塞 酸式 或由橡胶管和玻璃球组成的阀 碱式 最下面还有一段尖嘴玻璃管 滴定管上的刻度分布是 自上而下由小到大 0 刻度在上部但未到最上端 最大刻度在下但未到活塞 或阀 处 滴定管的全部容积大于它的最大刻度值 思考 滴定管的刻度分布与量筒有什么不同 2 滴定管的规格 普通滴定管的规格有25ml和50ml 刻度的最小分度为0 1ml 可以估读到0 01ml 滴定管上标有使用温度 一般为20 和规格 3 滴定管的用途 滴定管主要用于精确测量一定体积的液体 酸式滴定管 可装酸性 中性或氧化性溶液 但不能装碱性溶液 氢氟酸 会腐蚀玻璃 碱式滴定管 可装碱性 中性溶液 但不能装酸性 氧化性溶液 会腐蚀橡胶 7 指示剂的选择 1 常见指示剂 指示剂一般是有机弱酸或有机弱碱 常见的有石蕊 酚酞 甲基橙等 指示剂的变色范围 2 指示剂的选择 选择原则 一是滴定终点前后颜色变化比较明显 二是指示剂ph变化范围处于酸碱中和滴定ph突跃范围 中和滴定的ph突跃范围 在中和滴定达到终点前后 溶液的ph变化很大 我们把中和滴定达到终点前的半滴及多滴半滴时的ph变化范围称为ph突跃范围 以0 1mol lnaoh滴定0 1mol lhcl20 00ml为例 即突跃范围在ph为4 3 9 7 所以应选择ph变色范围在这个范围的指示剂 如酚酞 甲基橙 ph 12 10 8 6 4 2 10 20 30 40 突变范围 反应终点 加入naoh ml 中和滴定曲线 指示剂选择总结 1 强酸与强碱互相滴定时 选择酚酞或甲基橙 由粉红色变成无色 由黄色变成橙色 由无色变成粉红色 由红色变成橙色 2 强酸滴定弱碱 应选择甲基橙 终点时盐水解呈酸性 强碱滴定弱酸 应选择酚酞 终点时盐水解呈碱性 注意 指示剂使用时用量不能太多 常用2 3滴 指示剂选择总结 练习 实验室中常用中和滴定 氧化还原滴定等方法测定未知浓度的某反应物的物质的量浓度或测定某样品的纯度 请回答下列关于指示剂的选用问题 1 用已知浓度的盐酸滴定未知浓度的氢氧化钠溶液时 应选择 作指示剂 2 用已知浓度的盐酸滴定未知浓度的碳酸钠溶液且最终生成二氧化碳时 应选择 作指示剂 co2饱和溶液的ph值约为3 9 甲基橙或酚酞 甲基橙 3 用已知浓度的硫代硫酸钠滴定未知浓度的碘水时 应选择 作指示剂 有关反应的化学方程式为2na2s2o3 i2 na2s4o6 2nai 4 用已知浓度的高锰酸钾溶液滴定未知浓度的硫酸亚铁酸性溶液时 应 指示剂 原因是 淀粉溶液 不用加其他 高锰酸钾溶液为紫红色 mn2 为无色 当加至最后一滴时 紫红色30秒内不褪去 说明到达了滴定终点 08年全国理综 7 实验室现有三种酸碱