物质在水溶液中的行为复习.ppt

章末归纳整合请分别用一句话表达下列关键词 水的离子积常数强电解质弱电解质电离平衡常数电离度盐类的水解沉淀溶解平衡溶度积 提示水的离子积常数 由平衡常数可得 H OH K H2O 在一定温度下 K与 H2O 都是常数 其乘积也必然是常数 因此 H OH 也是常数 适用于水和稀的酸 碱 盐的水溶液 KW H OH 式中KW称为水的离子积常数 简称水的离子积 强电解质 在水溶液中完全电离的电解质叫强电解质 弱电解质 在水溶液中部分电离的电解质叫弱电解质 电离平衡常数 在一定条件下达到电离平衡时 弱电解质电离形成的各种离子的浓度的乘积与溶液中未电离的分子的浓度之比是一个常数 这个常数称为电离平衡常数 简称电离常数 通常酸用Ka表示 碱用Kb表示 电离度 弱电解质在水中的电离达到平衡状态时 已电离的溶质的分子数占原有溶质分子总数 包括已电离的和未电离的 的百分率 称为电离度 通常用 表示 盐类的水解 在溶液中由盐电离产生的离子与水电离产生的H 或OH 结合生成弱电解质的反应 叫做盐类的水解反应 简称盐类的水解 沉淀溶解平衡 在一定温度下 当沉淀的溶解速率和沉淀的生成速率相等时 即达到了沉淀溶解平衡 溶度积 沉淀溶解平衡常数 叫做溶度积常数 简称溶度积 通常用Ksp表示 1 水的电离有何特点 提示 水分子与水分子之间相互作用引起水的电离 极难电离 通常只有极少数水分子发生电离 由水电离出的H 和OH 数目相等 水的电离是吸热的 可逆的 2 影响水电离平衡的因素有哪些 提示 温度 溶液的酸 碱性 水解的盐3 pH的测定方法有哪些 提示 酸碱指示剂 pH试纸 pH计 4 影响弱电解质电离平衡的外界因素 提示 温度 浓度 加入试剂5 电离常数的影响因素有哪些 提示电离平衡常数服从化学平衡常数的一般规律 它受温度影响 与溶液的浓度无关 温度一定时 弱电解质具有确定的电离平衡常数值 电离平衡常数只受温度的影响 温度越高 电离平衡常数越大 温度越低 电离平衡常数越小 但由于电离过程热效应较小 温度改变对电离常数影响不大 其数量级一般不变 所以室温范围内可忽略温度对电离常数的影响 电离平衡与弱酸 弱碱的浓度无关 同一温度下 不论弱酸 弱碱的浓度如何变化 电离常数是不会改变的 一般来说 多元弱电解质的各级电离常数相差很大 6 盐类水解平衡的影响因素 提示 本身性质 浓度 温度 溶液的酸碱性7 溶解程度的划分标准提示一般将20 时溶解度大于10g的物质称为易溶物质 溶解度在1g 10g之间的物质称为可溶物质 溶解度在0 01g 1g之间的物质称为微溶物质 溶解度小于0 01g的物质称为难溶物质 8 沉淀的溶解平衡受哪些因素的影响 提示 1 内因难溶性电解质本身的性质 2 外因 浓度 加水稀释 沉淀溶解平衡向溶解的方向移动 但Ksp不变 温度 多数难溶性电解质溶解于水是吸热的 所以升高温度 沉淀溶解平衡向溶解的方向移动 同时Ksp变大 同离子效应 向沉淀溶解平衡体系中 加入相同的离子 使平衡向沉淀方向移动 但Ksp不变 其他 向沉淀溶解平衡体系中 加入可与体系中某些离子反应生成更难溶电解质或气体的离子 使平衡向溶解的方向移动 Ksp不变 9 判断是否生成沉淀的原则 提示对于沉淀溶解平衡 若Q Ksp 则生成沉淀 若Q Ksp 则为平衡状态 为饱和溶液 若Q Ksp 为不饱和溶液 无沉淀生成 在计算混合溶液Q时应注意溶液体积变化 1 导电性与强弱电解质的关系提示电解质溶液的导电性只与溶液中离子浓度的大小及离子所带电荷的多少有关 而单位体积内离子数目的多少与电解质的强弱无必然联系 只有在相同条件下 等物质的量浓度的强电解质溶液的导电性才比弱电解质的强 总之 强弱电解质的区别 在水溶液中是否完全电离 2 化学键与强弱电解质的关系提示强电解质由离子键或极性键结合而成 但强极性键结合的化合物不一定是强电解质 如HF 换一句话说 离子化合物一定是强电解质 共价化合物不一定是强电解质 3 判断溶液酸碱性的依据提示 25 时pH 7为中性溶液 pH7为碱性溶液 25 时 H 1 0 10 7mol L 1为中性溶液 H 1 0 10 7mol L 1为酸性溶液 H OH 为酸性溶液 H OH 为碱性溶液 4 电离常数的意义 5 盐的水溶液中存在哪些守恒 提示 物料守恒 指一个平衡体系中 某一组分的总浓度一定等于它所离解成的多种型体的平衡浓度之和 电荷守恒 指在电解质的水溶液中 阳离子的总电荷数与阴离子的总电荷数必须相等 因为溶液总是呈电中性的 质子守恒 指水电离出的H 浓度与OH 浓度相等 6 盐类水解原理的应用提示 配制某些盐溶液 判断溶液酸碱性 物质保存 明矾净水 化肥的使用 泡沫灭火器原理 纯碱去污 离子浓度比较 盐溶液除锈 盐溶液蒸干 7 化学平衡常数K 溶解平衡常数Ksp及电离平衡常数有什么区别与联系 提示 8 沉淀溶解平衡的应用提示 沉淀的溶解与生成 沉淀的转化 学科思想培养三方向一弱电解质的电离弱电解质的电离是高中化学的重要基本理论内容 也是高考的重要考查内容 其主要的考查有 1 强 弱电解质的判断 2 外界条件对电离平衡的影响及电离平衡的移动 3 用电离平衡理论解释某些化学问题 其考查的方式主要有选择 填空 以综合考查为主 学生在做此部分的题目时容易混淆概念 将电解质强弱与溶液导电性强弱等同起来 不能正确理解弱电解质溶液中存在的电离平衡等 例1 2011 新课标全国卷 10 将浓度为0 1mol L 1HF溶液加水不断稀释 下列各量始终保持增大的是 答案D 方向二水的电离和溶液的酸碱性溶液的酸碱性在考查时综合程度较高 既考查化学计算又考查电解质理论及其他的相关知识 在高考中主要以溶液酸碱性的判断和pH的计算为主要考查内容 单独考查pH的计算的题目相对较少出现 通常以水的离子积为背景衍生出学科内综合题和信息迁移题 解题时要注意多个平衡共存时的情况 分析清楚平衡间的相互影响 不能孤立地只看到一个平衡 这是现在高考的一个导向 此类题目解题时容易忽视溶液中OH 和H 的来源以及条件变化 化学反应基础不牢 导致错误判断离子共存问题 例2 2011 四川理综 9 25 时 在等体积的 pH 0的H2SO4溶液 0 05mol L 1的Ba OH 2溶液 pH 10的Na2S溶液 pH 5的NH4NO3溶液中 发生电离的水的物质的量之比是 A 1 10 1010 109B 1 5 5 109 5 108C 1 20 1010 109D 1 10 104 109 解析本题考查酸 碱 盐对水电离的影响及KW与溶液中c H c OH 之间的换算 pH 0的H2SO4溶液中c H 1mol L 1 c OH 10 14mol L 1 H2SO4溶液抑制H2O的电离 则由H2O电离出的c H 10 14mol L 1 0 05mol L 1的Ba OH 2溶液中c OH 0 1mol L 1 c H 10 13mol L 1 Ba OH 2溶液抑制H2O的电离 则由H2O电离出的c H 10 13mol L 1 pH 10的Na2S溶液促进H2O的电离 由H2O电离出的c H 10 4mol L 1 pH 5的NH4NO3溶液促进H2O的电离 由H2O电离出的c H 10 5mol L 1 4种溶液中电离的H2O的物质的量等于H2O电离产生的H 的物质的量 其比为 10 14 10 13 10 4 10 5 1 10 1010 109 答案A 方向三盐类水解的综合应用盐类水解与电解质 离子共存 离子浓度的大小比较等知识有着密切的联系 在高考题中题型以选择题 填空题为主 主要考查离子的水解情况或利用水解平衡解释相关问题 需要特别指出的是 盐类水解与离子浓度大小比较和守恒关系的综合判断是高考的热点内容 这些都是基于盐类水解的实质和影响盐类水解平衡的因素 在做题时易忽视盐类水解的一般规律 不会熟练运用守恒原理分析离子浓度关系 是出现错误的根本原因 例3 2011 江苏化学 14 下列有关电解质溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是 A 在0 1mol L 1NaHCO3溶液中 c Na c HCO3 c CO32 c H2CO3 B 在0 1mol L 1Na2CO3溶液中 c OH c H c HCO3 2c H2CO3 C 向0 2mol L 1NaHCO3溶液中加入等体积0 1mol L 1NaOH溶液 c CO32 c HCO3 c OH c H D 常温下 CH3COONa和CH3COOH混合溶液 pH 7 c Na 0 1mol L 1 c Na c CH3COO c CH3COOH c H c OH 解析本题考查溶液中离子浓度大小的比较 意在考查考生灵活运用电荷守恒 物料守恒和质子守恒的能力 A项 HCO3 水解程度大于电离程度 故c H2CO3 c CO32 不正确 C项 反应后生成浓度比为1 1的Na2CO3和NaHCO3溶液 此溶液中CO32 水解程度大于HCO3 的电离程度 故应该是c HCO3 c CO32 故不正确 答案BD 方向四离子反应及离子共存离子反应和离子共存是每年高考的必考内容 但考查的形式基本不变 平时要多训练 由于发生离子反应而不能大量共存的离子 这方面的习题 1 离子反应离子方程式的正误判断一般出现在高考试题的第 卷中 从近几年的高考试题来看 所给离子方程式中的错误通常有 不能正确使用分子式与离子符号 反应前后电荷不守恒 得失电子数不守恒 反应原理不正确 缺少必要的反应条件 不能正确使用可逆号 忽略反应物用量的影响等 在解答过程中要注意理清思路 按序判断 离子方程式的书写一般出现在高考试题的第 卷中 与元素化合物推断题或离子推断题综合在一起进行考查 解此类题的方法思路是 先明确实质即根据离子反应发生的条件 分析找出参加反应的离子 然后再抓住关键即由参加反应的离子的来源 物质的性质 如电离程度 溶解性 单质 气体等 确定是写化学式还是写离子符号 从高考试题的表现形式来看 除考查中学化学教材中所涉及的典型的离子反应方程式的书写外 越来越注重有关知识的迁移应用的考查即信息给予题 2 离子共存离子共存的高考命题多以 在某某条件下 能 不能 大量共存的离子组是哪一组 的形式出现 常见的条件是 强酸性 强碱性 无色或限制反应类型为氧化还原反应 其中溶液的酸碱性也可能以 使指示剂变某色 pH为某值 使Al产生H2 水电离出 H 等于某值 等形式出现 同时还要注意有颜色的离子 例4 2011 大纲全国卷 11 将足量CO2通入下列各溶液中 所含离子还能大量共存的是 A K SiO32 Cl NO3 B H NH4 Al3 SO42 C Na S2 OH SO42 D Na ClO CH3COO HCO3 解析本题考查离子共存 意在考查考生对粒子间反应的掌握情况及熟练运用所学知识的能力 碳酸的酸性大于硅酸 HClO 因此A D选项不合题意 B选项 通入CO2 溶液仍呈酸性 所给离子均能大量存在 二氧化碳能与OH 反应 C选项不合题意 答案B 方向五难溶电解质的溶解平衡难溶电解质在水中存在溶解平衡 溶解平衡受外界条件的影响 溶液中的离子之间满足溶度积常数 根据溶度积常数可以对沉淀溶解平衡进行简单计算 以及与其相关的离子浓度的计算和溶解度的判断 在做题时学生往往对沉淀溶解平衡原