高中化学选修4水溶液中的离子平衡专题复习ppt课件.ppt

第三章水溶液中的离子平衡 复习 专题一 弱电解质的电离 一 电解质和非电解质 电解质 在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物 非电解质 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 1 概念 2 电解质与非电解质本质区别 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 3 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电解质为强电解质 弱电解质 在水溶液中只有部分电离的电解质为弱电解质 常见的强电解质有 强酸 强碱和绝大多数盐 常见的弱电解质有 弱酸 弱碱 水和极少多数的盐 如醋酸铅 注意 1 电解质和非电解质的范畴都是化合物 纯净物 2 电解质 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 常见的电解质有酸 碱 盐 水 离子型氧化物 非电解质 共价化合物 常见的非电解质有蔗糖 酒精 四氯化碳等 3 金属单质既不是电解质 也不是非电解质 4 SO2 NH3 CO2等溶于水后 溶液可以导电 但他们属于非电解质 电解质为H2SO3等 5 强电解质不一定是易溶于水的化合物 如BaSO4不溶于水 但溶于水的BaSO4全部电离 故BaSO4为强电解质 易溶于水的电解质不一定是强电解质 如CH3COOH 6 强电解质全部电离 在溶液中全部以离子形式存在 弱电解质部分电离 溶液中既有未电离的分子 也有已电离出的离子 1 铜丝2 硫酸钡3 氯化氢4 氯化钠晶体5 盐酸6 蔗糖7 二氧化碳8 氯化钠溶液9 冰醋酸l0 碳酸氢铵l1 氨气l2 氨水l3 硫酸l4 熔融氯化钠l5 酒精 例题1 下列物质属于电解质的是 属于强电解质的是 属于弱电解质的是 属于非电解质的是 能导电的是 2 3 4 9 10 13 14 2 3 4 10 13 14 9 6 7 11 15 1 5 8 12 14 二 弱电解质的电离 1 电离平衡定义 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 电离过程就达到了平衡状态 这叫做电离平衡 V弱电解质电离成离子的速率 V离子重新结合成分子的速率 溶液中弱电解质的分子和离子的浓度保持不变 2 电离平衡的特征 逆 等 动 定 变 3 电离方程式的书写方法 例3 写出下列物质的电离方程式 弱电解质电离平衡的移动 弱电解质的电离平衡符合原理 2 影响弱电解质电离平衡的因素有 以醋酸为例 温度 升温 将 电离 浓度A加水稀释将电离B加入与弱电解质具有相同离子的强电解质 将电离c加入能反应的物质 将电离 勒夏特列 促进 促进 抑制 促进 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 CH3COOHCH3COO H 例4 增大 减小 增大 减小 减小 5 电离平衡常数 1 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 2 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 K值越大 电离程度越大 3 K只与有关 不随改变而改变 温度 浓度 与化学平衡类似 电离平衡的平衡常数 叫做电离常数 对于弱酸HAH A 对于弱碱MOHM OH 4 多元弱酸的电离常数 多元弱酸是分步电离的 每一步都有一个电离常数 H2SH HS K1 1 3 10 7HS H S2 K2 7 1 10 15一般K1 K2 K3 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 因此计算多元弱酸溶液的c H 或比较弱酸酸性相对强弱时 通常只考虑第一步电离 6 电离度的概念及其影响因素 1 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 2 影响电离度的主要因素 内因 是电解质本身的性质 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 温度升高 电离度 越大 增大 例5 不用计算 判断下列各组溶液中 哪一种电解质的电离度大 1 20 时 0 01mol LHCN溶液和40 时0 01mol LHCN溶液 2 10 时0 01mol LCH3COOH溶液1000ml和10 时0 1mol LCH3COOH10ml溶液 专题二 水的电离和溶液PH的计算 专题二 水的电离和溶液PH的计算 一 水的电离 讨论 纯水中有没有电离平衡 写出水的电离方程式 在纯水及任何稀溶液中 2H2O H3O OH 可简写为 H2O H OH 定量讨论 纯水中 H 与 OH 大小有何关系 由水电离出的H OH 的物质的量相等在25 下 H OH 等于多少 说明水的电离程度如何 25 时 水电离出来的 H OH 10 7mol L水是一种极弱的电解质 通常的电流表无法检验其中离子 H2O的电离常数K电离 1 8 10 16 在任何水溶液中 均存在水的电离平衡 也就是任何水溶液中都是H OH 共存的 c H c OH KW 常数无单位 KW叫做水的离子积常数 简称水的离子积25 时 c H c OH 10 7mol L 1 KW 10 14 二 水的离子积常数 1 表达式 2 影响KW的因素 KW只是温度的函数 与浓度无关 温度升高 KW值增大 如 KW25 10 14KW100 10 12 3 水的电离平衡的移动 加入NaOH 4 影响水的电离平衡的因素 升温 加入极活泼的金属 弱碱阳离子或弱酸根阴离子 能促进水的电离 降温 加入酸碱能抑制水的电离 例625 浓度均为0 1mol L的下列溶液中 H 由大到小的排列顺序 氨水 NaOH 盐酸 醋酸 练习1 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 不论酸 碱或中性 都存在Kw 10 14 某温度下 某液体 H 10 7mol L 则该溶液一定是纯水 对 错 错 三 溶液的酸碱性 怎样判断溶液的酸碱性 依据1在任意温度下的溶液中 中性溶液 酸性溶液 碱性溶液 c H c OH c H c OH c H c OH 依据2在25 常温 时的溶液中 H 1 10 7mol L OH 1 10 7mol L 中性溶液 酸性溶液 碱性溶液 H 1 10 7mol L OH 1 10 7mol L H 1 10 7mol L OH 1 10 7mol L 中性溶液 酸性溶液 碱性溶液 PH 7 PH 7 PH 7 依据3在25 常温 时的溶液中 例7 某溶液中由水电离产生的 H 10 11mol L 则该溶液呈酸性还是碱性 并求算该溶液中 H 的可能值 该溶液可能是酸性也可能是碱性 若是酸性溶液 则 H 1 10 3mol L 若是碱性溶液 则 H 1 10 11mol L 1 溶液pH的意义 表示溶液酸 碱性的强弱 2 溶液pH的表示 用H 物质的量浓度的负对数来表示 如果某溶液c H m 10mol L 那么 该溶液的pH n m n 四 溶液的pH 3 pH与溶液酸碱性的关系 25 常温 时 中性 pH 7 酸性 pH 7 碱性 pH 7 讨论 pH值变化与酸碱性变化的关系怎样 pH值越大碱性越强 pH越小酸性越强 溶液的pH值 H 酸性增强 碱性增强 pH值越大碱性越强 酸性越弱 当 H 1mol L或小于10 14 OH 1mol L 时 使用pH值更不方便 所以用物质的量浓度表示更好 pH值一般表示1mol L以下 H 的浓度 pH值越小酸性越强 碱性越弱 4 pH值测定方法 测定方法 酸碱指示剂法 pH试纸法 pH计法等 pH试纸的种类 常用的pH试纸有广泛pH试纸和精密pH试纸 pH试纸的pH范围 广泛pH试纸的pH范围一般是1 14 可以识别的PH差值约为1 精密pH试纸范围较窄 可以识别0 2或0 3的pH差值 pH试纸的使用方法 取一片pH试纸 放在洁净的表面皿或玻璃片上 用玻璃棒蘸取待测液点在试纸中部 然后与标准比色卡对照读数 5 pH的应用 1 pH与人体健康的关系 2 pH在环保上的应用 3 土壤pH与土壤有效成分关系 练习2 pH值有关判断正误 1 一定条件下pH值越大 溶液的酸性越强 2 强酸溶液的pH值一定小 3 pH值等于6的溶液 一定是一个弱酸体系 4 pH值相同的强酸和弱酸中 H 相同 5 在常温下 pH 0的溶液酸性最强 pH 14的溶液碱性最强6 pH值有可能等于负值 7 常温下 由水电离出的 H 10 12mol L 则溶液pH定为128 相同体积和pH值的盐酸 醋酸 硫酸中H 的物质的量相等 6 有关pH的计算 练习3 甲溶液的pH 3 乙溶液的pH 1 则甲溶液中 H 与乙溶液中 H 之比为 A 100B 1 100C 3D 1 3 B 练习4 下列溶液在常温下酸性最强的是 A pH 4的溶液B 1L溶液里溶有22 4mL 标况 HCl的溶液C OH 10 12mol L的溶液D H 10 3mol L的溶液 练习5 pH 0的溶液 下列叙述正确的是 A 是酸性最强的溶液B 与0 5mol LH2SO4溶液中 H 同C H 0的溶液D 与1mol LCH3COOH溶液中 H 同 C B 练习6 常温下 将0 05ml1mol L的盐酸滴加到50ml纯水中 求此溶液的pH 练习7 0 1mol L盐酸 硫酸 醋酸pH大小关系如何 pH 醋酸 pH 盐酸 pH 硫酸 pH 1的盐酸 硫酸 醋酸中 H 物质的量浓度关系如何 H 相等 物质的量浓度 弱 一元强 多元强 酸或碱均符合 pH 3 1 酸的稀释 关键 抓住氢离子进行计算 在25 时 pH 5的盐酸稀释到原来的10倍 pH值等于多少 如果稀释到1000倍后 pH值又等于多少呢 pH lg H lg10 5 10 lg10 6 6 H 水 OH 水 H 水 10 8 H 水 10 14 H 总 H 水 10 8 1 05 10 7pH 7 有关pH的计算 溶液的稀释 注意 1 当酸提供的 H 大于10 6mol L时 水电离的 H 忽略不计 2 当酸提供的 H 小于10 6mol L时 不能忽略水电离出的 H 2 碱的稀释 在25 时 pH 9的NaOH溶液稀释到10倍 pH值等于多少 OH 10 5 10 10 6 pH lg H lgKW OH lg10 8 8 有关pH的计算 溶液的稀释 向100mL纯水中加入1滴 0 05mL 0 2mol LBa OH 2溶液 pH变为多少了 在25 时 pH 9的NaOH溶液稀释到1000倍后 pH值为多少 pH 11的氨水稀释到pH 10 则NH3 H2O的电离平衡向 方向移动 所得氨水的物质的量浓度 填大于 小于或等于 原溶液浓度的1 10 关键 抓住氢氧根离子进行计算 pH 9 正向 小于 1 强酸与强酸混合 在25 时 pH 1的盐酸溶液1L与pH 4的盐酸溶液1000L混合 混合后溶液的pH值等于多少 关键 1 抓住氢离子进行计算 2 当相加 减的两个量相差100倍以上时 小的可忽略 有关pH的计算 溶液的混合 pH lg H lg 1 10 1 1000 10 4 1 1000 lg 2 10 4 4 lg2 3 7 2 强碱与强碱混合 有关pH的计算 溶液的混合 例 将pH 8的氢氧化钠溶液与pH 10的氢氧化钠溶液等体积混合后 溶液中的氢离子浓度最接近于 A mol L 1B mol L 1C 10 8 10 10 mol L 1D 2 10 10mol L 1 OH 1 10 6 1 10 4 1 1 5 10 5mol L pH 14 pOH 9 7 10 lg2 lg 10 14 5 10 5 9 7 lg 2 10 10 关键 抓住OH 进行计算 再转化为H D 3 强酸与强碱混合 有关pH的计算 溶液的混合 在25 时 100ml0 4mol L的盐酸与等体积0 6mol L的NaOH溶液混合后 溶液的pH值等于多少 在25 时 100ml0 6mol L的盐酸与等体积0 4mol L的NaOH溶液混合后 溶液的pH值等于多少 关键 酸过量抓住氢离子进行计算 碱过量抓住氢氧跟离子进行计算 3 强酸与强碱混合 一般中和 有关pH的计算 溶液的混合 1 把pH 13的NaOH溶液与pH 2的硫酸溶液混合后 所得溶液的pH 11 则NaOH溶液和硫酸溶液的体积之比为 1 9 解 设NaOH溶液体积为a 硫酸溶液体积为b 由题意知碱过量 0 1a 0 01b a b 0 001 解得a b 1 9 2 把pH 12的NaOH溶液V1和pH 2的HCl溶液V2混合后 溶液呈中性 则V1 V2 3 把pH 11的NaOH溶液V1和pH 2的HCl溶液V2混合后 溶液呈中性 则V1 V2 4 把pH 13的NaOH溶液V1和pH 2的HCl溶液V2混合后 溶液呈中性 则V1 V2 1 1 10 1 1 10 5 将某强酸和某强碱溶液按10 1的体积比混合溶液恰好呈中性 则混合前此强酸与强碱溶液的pH之和是 以上温度均为25oC 强酸 pHa 与强碱 pHb 混合呈中性 体积比与pH之和 X 关系pHa pHb 14 两溶液中 H OH Va Vb 1 pHa pHb 14 两溶液中 H OH Va Vb 1 1014 X pHa pHb 14 两溶液中 H OH Va Vb 10X 14 1 15 五 酸碱中和滴定 一 酸碱中和滴定原理 1 定义 用已知物质的量浓度的酸或碱 标准溶液 来测定未知物质的量浓度的碱或酸 待测溶液或未知溶液 的方法叫做酸碱中和滴定 2 原理 以酸碱中和反应为基础 H OH H2O在滴定达到终点 即酸碱恰好反应 时 有n H n OH 量取一定体积的待测夜 用已知浓度的标准夜来滴定 并记录所消耗标准夜的体积 就可以计算出待测夜的浓度 注意 恰好完全中和 与 溶液呈中性 两句话的区别 恰好完全中和 PH 7 溶液呈中性 碱肯定过量 HCl NH3 H2O NH4Cl H2O 1mol1mol1mol 1 酸碱中和滴所用的仪器 酸式滴定管碱式滴定管滴定管夹 铁架台 锥形瓶 烧杯 2 酸碱中和滴定所用的试剂标准液 已知准确浓度的溶液 待测液适当的指示剂 二 酸碱中和滴定 注意 酸式滴定管不能盛放碱液 氢氟酸以及Na2SiO3 Na2CO3等碱性溶液 碱式滴定管不能盛放酸性溶液和强氧化性溶液 滴定管的刻度 O刻度在上 往下刻度标数越来越大 全部容积大于它的最大刻度值 因为下端有一部分没有刻度 滴定时 所用溶液不得超过最低刻度 不得一次滴定使用两滴定管酸 或碱 也不得中途向滴定管中添加 滴定管可以读到小数点后两位 准备 检漏 洗涤 润洗 装液 赶气泡 调液面 洗涤 用洗液洗 检漏 滴定管是否漏水 用水洗 用标准液洗 或待测液洗 装溶液 排气泡 调液面 记数据V 始 3 滴定前的准备过程 注意 为什么用水洗后 还要用标准液洗 但锥形瓶不能用待测液洗 注意 手眼 左手操作活塞或小球 右手振荡锥形瓶 眼睛注视锥形瓶中溶液的颜色变化 4 滴定方法 手的姿势 速度先快后慢 速度先快后慢 5 终点确定 最后一滴刚好使指示剂颜色发生明显变化 30s内不恢复原色 6 数据处理与误差分析 读数 两位小数 因一次实验误差较大 所以应取多次实验的平均值 强酸滴定弱碱 选甲基橙 强碱滴定弱酸 选酚酞 强酸滴定强碱 酚酞或甲基橙 指示剂的选择 甲基橙 红 3 1 橙色 4 4 黄 酚酞 无 8 2 粉红色 10 0 红 完全中和时溶液略显酸性 完全中和时溶液略显碱性 注意 滴定管0刻度在上 读数 视线和凹液面最低点相切 例 如果上述酸碱中和滴定的实验数据如下表所示 试通过计算确定NaOH的物质的量浓度 解 26 72mL 26 70mL 26 71mL 3 0 1233mol L 答 测得NaOH的物质的量浓度为0 1233mol L 26 71mL 用标准盐酸滴定未知浓度的氢氧化钠溶液 氢氧化钠放于锥形瓶中 下列操作 其它操作均正确 对氢氧化钠溶液浓度有什么影响 一 酸式滴定管1 未用标准盐酸标准液润洗酸式滴定管 2 滴定管内壁不干净 滴定后 酸式滴定管内壁挂水珠 3 滴定管尖嘴处有气泡 滴定后气泡消失 4 滴定操作时 有少量盐酸滴于锥形瓶外 5 滴定前仰视刻度 滴定后俯视刻度 偏高 偏高 偏高 偏高 偏低 导致盐酸被稀释 V酸偏大 V酸偏大 V酸偏大 V酸偏大 V始偏大 V末偏小 V酸偏小 二 锥形瓶6 锥形瓶内用蒸馏水洗涤后 再用待测氢氧化钠润洗2 3次 将润洗液倒掉 再装NaOH溶液 7 锥形瓶用蒸馏水洗后未倒尽即装NaOH溶液 8 滴定过程中摇动锥形瓶 不慎将瓶内的溶液溅出一部分 9 指示剂滴加过多 偏高 无影响 偏低 偏低 锥形瓶壁上残留NaOH V酸偏大 导致NaOH的损失 V酸偏小 指示剂与NaOH反应 V酸偏小 NaOH的物质的量不变 V酸不变 三 碱式滴定管10 碱式滴定管用水洗后 未用待测液润洗 11 取待测液时 为将盛待测液的碱式滴定管尖嘴的气泡排除 取液后滴定管尖嘴充满溶液 偏低 偏低 导致NaOH被稀释 V酸偏小 所取NaOH物质的量偏小 V酸偏小 四 含杂质12 在配制待测氢氧化钠溶液过程中 称取一定质量的氢氧化钠时 内含少量的氢氧化钾 用标准盐酸溶液进行滴定 13 同上情况 若氢氧化钠中含有少量的碳酸钠 结果如何 偏低 偏低 相等质量的KOH比NaOH消耗盐酸少 V酸偏小 相等质量的Na2CO3比NaOH消耗盐酸少 V酸偏小 练习10 用标准浓度的NaOH溶液来滴定未知浓度的盐酸 在中和滴定时 盐酸溶液盛放在A 锥形瓶中B 烧杯中C 呈筒中D 滴定管中 练习11 某同学在实验报告中有以下实验数据 1 用托盘天平称取11 7克食盐 2 用量筒量取5 26ml盐酸 3 用PH试纸测得溶液的PH是3 5 4 用标准NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸用去23 10mlNaOH溶液 其中数据合理的是A 1 4B 2 3C 1 3D 2 4 A A 练习12 为准确量取25ml的水 有甲 乙 丙 丁四位同学分别用25ml量筒 50ml的酸式滴定管 50ml的碱式滴定管 25ml的移液管取水 当液面读数全为25ml时 将全部水放入烧杯中 你认为量取最准确的是 A 甲B 乙C 丙D 丁 练习13 酸碱完全中和时 A 酸与碱的物质的量一定相等 B 酸所能提供的H 与碱所能提供的OH 的物质的量相等C 酸与碱的质量相等D 溶液呈中性 D B 练习14 在用盐酸滴定氢氧化钠溶液时 以甲基橙为指示剂 滴定终点的颜色变化是A 由黄色变为红色B 由黄色变为橙色C 由橙色变为红色D 由红色变为橙色 B 练习15 1 如图 表示10mL量简中液面的位置 A与B B与C刻度间相差1mL 如果刻度A为4 量简中液体的体积是 mL 2 如图 表示50mL滴定管中液面的位置 如果液面处的读数是a 则滴定管中液体的体积 填代号 A 是amL B 是 50 a mL C 一定大于amL 一定大于 50 a mL 2 6 D 专题三 盐类的水解及其应用 专题三 盐类的水解及其应用 一 盐类的水解原理 1 盐类的水解概念 在盐溶液中 盐电离出的离子 弱酸阴离子或弱碱阳离子 跟水所电离出的H 或OH 结合生成弱电解质分子的反应就叫做盐类的水解 2 水解的条件 有弱才水解 无弱不水解 盐在水溶液中 电离出弱酸阴离子或弱碱阳离子 3 水解的实质 破坏了水的电离平衡 促进了水的电离 4 盐类水解的规律 有弱才水解 无弱不水解 谁弱谁水解 越弱越水解 谁强显谁性 同强显中性 5 盐类水解的特点 盐类水解程度大小和物质的本性有关 盐类水解程度一般比较小 盐类水解是可逆反应 盐类水解可看成酸碱中和反应的逆反应 盐类水解是吸热反应 盐类水解也属于离子反应 6 盐类水解方程式的书写 2 盐类水解程度小 通常不放出气体 不生成沉淀 不标 3 多元弱酸盐水解分步写 以第一步为主 C NaNO3 向水中加入下列哪些物质 可使水的电离平衡H2OH OH 发生移动 怎样移动 水的电离平衡 移动 水的电离平衡 移动 水的电离平衡 移动 水的电离平衡 移动 水的电离平衡 移动 A H2SO4 例1 B FeCl3 E KOH D K2CO3 向左 向左 向右 向右 不 二 影响盐类水解的主要因素 盐的组成 内因 越弱越水解 盐类水解的实质是盐与水作用生成弱电解质 弱酸或弱碱 生成弱电解质的倾向越大 生成的弱电解质越难电离 对水电离平衡的影响越大 也就是水解程度越大 例 酸性 乙酸 碳酸 碳酸氢根离子水解程度 乙酸钠 碳酸氢钠 碳酸钠即pH CH3COONa NaHCO3 Na2CO3 2 外因 符合勒夏特列原理 1 盐的浓度 增大盐的浓度可使平衡向水解方向移动 溶液的酸性 或碱性 增大 盐的水解程度减小 盐溶液中加水稀释 也可使平衡向水解方向移动 但溶液酸性 或碱性 减小 盐的水解程度增大 例 碳酸钠溶液加水稀释 水解程度增大 溶液的碱性减小 pH变小 2 溶液的酸碱性 溶液的酸碱性可以抑制或促进盐的水解 例 加酸 H 与OH 反应生成水 降低了生成物浓度 平衡向水解方向移动 即促进了CH3COONa的水解 加碱 增加了OH 浓度 使平衡向逆反应方向移动 即抑制了CH3COONa的水解 温度 盐类水解的逆反应是中和反应 则盐类的水解反应是热反应 升温 水解平衡向反应方向移动 问题 蒸干并灼烧ACl3溶液 最后得到什么物质 吸 正 Al2O3 例2 填表 CH3COONa溶液中存在以下水解平衡 CH3COO H2OCH3COOH OH 改变下列条件 填写变化情况 向右 增大 增大 向右 减小 减小 向右 减小 增大 向右 减小 减小 向左 向左 增大 增大 增大 减小 向右 减小 减小 三 双水解反应 定义 部分弱酸的酸根与弱碱的阳离子水解相互促进 反应进行彻底 双水解 如Al3 分别与CO32 HCO3 S2 HS AlO2 等 Fe3 与CO32 HCO3 AlO2 等 NH4 与SiO32 等均发生完全的双水解反应 概念 电荷守恒 电解质溶液中 不论存在多少种离子 溶液总是呈电中性的 即阴离子所带的负电荷总数一定等于阳离子所带的正电荷总数 四 溶液中的电荷守恒 如NaHCO3溶液中 n Na n H n HCO3 2n CO32 n OH 推出 c Na c H c HCO3 2c CO32 c OH 五 物料守恒 物料守恒 电解质溶液中由于电离或水解因素 离子会发生变化变成其他离子或分子等 但离子或分子中某种特定元素的原子的总数是不会改变的 如NaHCO3溶液中n Na n C 1 1 推出 c Na c HCO3 c CO32 c H2CO3 六 质子守恒 质子守恒 电解质溶液中分子或离子得到或失去质子 H 的物质的量应相等 例如在NH4HCO3溶液中H3O H2CO3为得到质子后的产物 NH3 H2O OH CO32 为失去质子后的产物 故有以下关系 c H3O c H2CO3 c NH3 H2O c OH c CO32 再如Na2S溶液中H3O HS H2S为得到质子后的产物 OH 为失去质子后的产物 故有以下关系 c H3O c HS 2c H2S c OH 例3 表示0 1mol LNaHCO3溶液中有关微粒的浓度关系式正确的是 A c Na c HCO3 c CO32 c H c OH B c Na c H c OH c CO32 c HCO3 C c Na c H c HCO3 c OH 2c CO32 D c Na c HCO3 c H2CO3 c OH E c Na c HCO3 c H2CO3 c CO32 F c H c H2CO3 c OH c CO32 CEF 例4 在Na2S的水溶液中存在着多种离子和分子 下列关系不正确的是 A c OH c H c HS c H2S B c Na c H c OH 2c S2 c HS C c OH c H c HS 2c H2S D c Na 2c S2 2c HS 2c H2S A 七 盐类水解应用 1 判断溶液的酸碱性 Na2CO3 NaAc溶液显 性 的 性强 同理AlCl3 CuCl2溶液显什么性 Na2CO3和NaHCO3溶液酸碱性如何 谁的酸碱性强 对弱酸弱碱盐需要具体判断 碱 碱 Na2CO3 酸性 碱性Na2CO3 NaHCO3 2 判断溶液中离子浓度的大小 如Na2S溶液中除H2S和H2O分子外 还有Na S2 HS OH 和H 其离子浓度由大到小为 c Na 2c S2 C Na C S2 C OH C HS C H 3 配制某些易水解盐溶液例 配制FeCl3溶液 由于 Fe3 3H2OFe OH 3 3H 因生成难溶的Fe OH 3而得不到澄清溶液 可加入少量盐酸以防止浑浊 配制FeCl3 SnCl2等溶液时 先用少量浓盐酸溶解 再加水稀释到所需的浓度 4 热的碳酸钠溶液去油污CO32 H2OHCO3 OH 升温可使水解平衡向正反应方向移动 提高了c OH 增强了去污力 5 铁盐 铝盐作净水剂许多盐在水解时 可生成难溶于水的氢氧化物 当生成的氢氧化物呈胶状且无毒时 可用作净水剂 如明矾 硫酸铁等 6 制取某些无机化合物当水解程度很大时 可用来制取某些物质 TiCl4 x 2 H2O 过量 TiO2 xH2O 4HCl 7 化肥施用由于弱酸强碱盐与弱碱强酸盐溶液混合后相互促进水解 所以铵态肥料与碱性肥料不能混合施用 如碳铵 硫铵 硝铵不宜与草木灰 主要成分是K2CO3 混合施用 因为 两溶液混合后相互促进水解 放出 而损失肥效 NH4 CO32 NH3 H2O CO2 NH3 8 蒸发结晶 若希望通过蒸发结晶来得到溶质晶体 则要考虑水解因素 问 将AlCl3溶液加热蒸发 最终析出的固体是什么 为什么 那么如何使AlCl3析出 如果是蒸发Al2 SO4 3和Na2CO3溶液有什么不同 9 用盐溶液来代替酸碱 例如 焊药 金属焊接时常用于除去金属表面的氧化膜 常用ZnCl2 NH4Cl 问 金属镁与水反应比较困难 若加一些NH4Cl马上产生大量气体 为什么 写出相应的方程式 10 除杂 除去KNO3溶液中少量的Fe3 离子可用加热的方法 11 试剂瓶的选用 说明盛放Na2SNa2CO3的试剂瓶不能用玻璃塞的原因 NaF溶液能否用玻璃瓶 12 鉴别物质可以利用部分盐发生双水解生成沉淀和气体的特殊现象把物质鉴别开来 如用一种试剂鉴别NaHCO3 NaOH NaAlO2 NaCl四种物质的水溶液可用 溶液 AlCl3 13 判断离子能否共存于同一溶液中要考虑离子间能否发生双水解 有些弱酸根离子与弱碱阳离子之间能发生双水解 不能大量共存于同一溶液中 如Al3 与CO32 Fe3 与HCO3 等 如等体积 等浓度的NH3 H2O与HCl混合 由于生成的NH4Cl水解 所以溶液显 在用已知浓度的HCl溶液滴定未知浓度的氨水时 由于NH4Cl水解导致溶液显酸性 因此选择在偏酸性时有变色点的指示剂 14 考虑两溶液混合后发生中和反应的结果 酸碱中和滴定时指示剂的选择 酸性 甲基橙 15 分析对水的电离度的影响 酸 碱水的电离 水解的盐促进水的电离 例如 常温下 pH 5的盐酸中由水电离出的c OH 10 9mol L 1 pH 5的NH4Cl溶液中由水电离出的c H 10 5mol L 1 所以两种溶液中水的电离程度之比为 1 104 16 泡沫灭火器工作原理泡沫灭火器中的反应物分别是硫酸铝溶液和碳酸氢钠溶液 它们是如何产生二氧化碳的 Al3 3H2OAl OH 3 3H HCO3 H2OH2CO3 OH 混合时 H OH H2O两个平衡相互促进 Al OH 3形成沉淀 H2CO3分解为CO2 总反应为 Al3 3HCO3 Al OH 3 3CO2 只电离不水解 显酸性 如HSO4 电离程度 水解程度 显酸性 如 HSO3 H2PO4 水解程度 电离程度 显碱性如 HCO3 HS HPO42 17 酸式盐溶液的酸碱性 18 制备Fe OH 3胶体 沸水中滴加FeCl3溶液产生红褐色胶体 练习1 0 1mol l下列溶液PH值由大到小的顺序是 H2SO4 NH3 H2O NaOH NH4Cl NaCl CH3COONa HCl CH3COOH Ba OH 2 练习2 将10mL0 2mol L氨水和10mL0 1mol L盐酸混合后 溶液里各种离子物质的量浓度的关系是 A c Cl c OH c NH4 c H B c Cl c NH4 c H c OH C c NH4 c Cl c OH c H D c Cl c H c NH4 c OH AC 练习3 某氢氧化钠溶液跟醋酸溶液混合后 溶液pHc CH3COO c H c OH B c CH3COO c Na c H c OH C c CH3COO c Na c OH c H D c Na c H c CH3COO c OH 答案 B 练习4 在氯化铵溶液中 下列关系式正确的是 A c Cl c NH4 c H c OH B c NH4 c Cl c H c OH C c Cl c NH4 c H c OH D c Cl c NH4 c H c OH 答案 A 练习5 在10mL0 1mol L 1的氨水中加入同体积 同浓度的盐酸 反应后溶液中各粒子的浓度关系错误的是 A c Cl c NH4 c H c OH B c Cl c NH4 c OH c H C f Cl c NH4 c NH3 H2O D c Cl c NH4 c H 答案 B 练习6 将pH 3的盐酸和pH 11的氨水等体积混合后 溶液中离子浓度关系正确的是 A c NH4 c Cl c H c OH B c NH4 c Cl c OH c H C c Cl c NH4 c H c OH D c Cl c NH4 c OH c H 答案 B 练习7 将0 1mol L 1的醋酸钠溶液20mL与10mLO 1mol L 1盐酸混合后 则溶液中有关粒子的浓度关系正确的是 A c CH3COO c Cl c H c CH3COOH B c CH3COO c Cl c CH3COOH c H C c CH3COO c Cl c H c CH3COOH D c Na c H c CH3COO c Cl 答案 B 练习8 用物质的量都是0 1mol的CH3COOH和CH3COONa配制成1L混合溶液 已知其中c CH3COO c Na 对该混合溶液的下列判断正确的是 A c H c OH B c CH3COOH c CH3COO 0 2mol L 1C c CH3COOH c CH3COO D c CH3COO c OH 0 2mol L 1 答案 AB 练习9 向盛有碳酸钠溶液的试管中滴入2滴酚酞试液振荡 现象是 原因用离子方程式表示是 然后对溶液加热 现象是 最后向溶液中再滴入过量的BaCl2溶液 现象为 原因用离子方程式表示是 溶液变红 产生白色沉淀 且红色褪去 Ba2 CO32 BaCO3 溶液红色变深 练习10 CH3COOH溶液与NaOH溶液反应 若反应后溶液PH值为7 那么 A CH3COOH与NaOH的质量相等B CH3COOH与NaOH的物质的量相等C NaOH过量D CH3COOH过量 D 练习11 室温下 下列溶液等体积混合后 所得溶液的pH一定大于7的是A0 1mol L的盐酸和0 1mol L的氢氧化钠溶液B 0 1mol L的盐酸和0 1mol L的氢氧化钡溶液C pH 4的醋酸溶液和pH 10的氢氧化钠溶液D pH 4的盐酸和pH l0的氨水 BD 练习12 在常温下10mLpH 10的KOH溶液中 加人pH 4的一元酸HA溶液至pH刚好等于7 假设反应前后体积不变 则对反应后溶液的叙述正确的是Ac A c K Bc H c OH c K c A CV总 20mLDV总 20mL AD 练习13 在相同温度时 100mL0 01mol L的醋酸溶液与10mL0 1mol L的醋酸溶液相比较 下列数值前者大于后者的是 A 中和时所需NaOH的量B H 的物质的量浓度C H 的物质的量D CH3COOH的物质的量 C 弱酸和它们的盐或弱碱和它们的盐组成的混合物的溶液称为缓冲溶液 缓冲溶液具有抵抗外来少量酸或碱的干扰 使溶液的pH值基本保持不变 缓冲作用 人们血液中的缓冲作用的缓冲对是H2CO3 弱酸 和HCO3 弱酸盐 缓冲作用的原理可表示为 HCO3 H H2CO3 H2CO3 OH HCO3 H2O 1 含有一定量HAc和NaAc的水溶液也具有缓冲作用 写出在此过程中加入酸或碱的离子反应方程式为 加入酸 加入碱 2 请写出另外可以形成缓冲溶液的一组物质 练习14 CH3COO H CH3COOH HAc OH H2O Ac 氨水和氯化铵溶液 练习15 相同温度下等物质的量浓度的下列溶液中 pH值最小的是 A NH4ClB NH4HCO3C NH4HSO4D NH4 2SO4 练习16 25 时 在浓度均为1mol L的 NH4 2SO4 NH4 2CO3 NH4 2Fe SO4 2三种溶液中 若测得其中 NH4 分别为a b c 单位为mol L 则下列判断正确的是 A a b cB c a bC b a cD a c b B C 练习17 物质的量浓度相同的下列溶液 Na2CO3 NaHCO3 H2CO3 NH4 2CO3 NH4HCO3 按 CO32 由小到大的排列顺序是 A B C D 练习18 为了使Na2S溶液中C Na C S2 的比值变小 可加入的物质是 A 适量KOH溶液 B 适量KHS溶液 C 适量盐酸 D 适量NaOH溶液 AB B 练习19 相同物质的量浓度的NaCN和NaClO相比 NaCN溶液的pH较大 则同温同体积同浓度的HCN和HClO说法正确的是 A 酸性 HCN HClOB pH HClO HCNC 酸根离子浓度 c CN HCN BC 练习20 现有S2 NH4 Al3 Na SO42 AlO2 Fe3 HCO3 Cl 等离子 请按要求填空 1 在水溶液中 该离子水解呈碱性的是 2 在水溶液中 该离子水解呈酸性的是 3 既能在酸性较强溶液里 又能在碱性较强的溶液里大量存在的离子有 4 既不能在酸性较强溶液里 又不能在碱性较强的溶液里大量存在的离子有 S2 AlO2 HCO3 NH4 Al3 Fe3 Na SO42 Cl HCO3 专题4难溶电解质的溶解平衡 专题4难溶电解质的溶解平衡 1 概念 在一定条件下 当难溶电解质溶解与和生成速率相等时 得到难溶电解质的饱和溶液 即达到溶解平衡 例 AgNO3溶液与NaCl溶液混合时 有以下关系 Ag aq Cl aq AgCl s 一 难溶电解质的溶解平衡 思考 1 离子反应发生的条件有哪些 2 生成弱电解质的反应能进行到底吗 举例说明 3 生成难溶于水的沉淀的反应能进行到底吗 4 易溶 可溶 微溶 难溶的标准是什么 10 1 0 01 0 01 一 难溶电解质的溶解平衡 2 几点说明 溶解平衡的存在 决定了生成难溶电解质的反应不能进行到底 习惯上将生成难溶电解质的反应 认为反应完全了 因对于常量的反应来说 0 01g是很小的 当溶液中残留的离子浓度 1 10 5mol L时 沉淀就达到完全 难溶电解质的溶解度尽管很小 但不会等于0 如Ag2S的溶解度为1 3 10 16g 溶解平衡与化学平衡一样 受外界条件的影响而发生移动 3 特征 逆 等 动 定 变 4 影响因素 内因 外因 浓度 温度 1 内因 电解质本身的性质 2 外因 遵循平衡移动原理 1 温度 升温 多数平衡向溶解方向移动2 浓度 加水 平衡向溶解方向移动 同离子效应 例1 石灰乳中存在下列平衡 Ca OH 2 s Ca2 aq 2OH aq 加入下列溶液 可使Ca OH 2减少的是 A Na2CO3溶液B AlCl3溶液C NaOH溶液D CaCl2溶液 AB 1 难溶电解质的溶度积常数的含义AgCl s Ag aq Cl aq 当溶解与结晶速度相等时 达到平衡状态Ksp AgCl Ag Cl 为一常数 该常数称为难溶电解质的溶度积常数 简称溶度积 2 难溶电解质的溶度积常数用Ksp表示 通式 AnBm s nAm aq mBn aq 则Ksp AnBm Am n Bn m 二 溶度积常数 3 溶度积与溶解度之间的关系 例1 已知Ksp AgCl 1 56 10 10 Ksp Ag2CrO4 9 0 10 12 试求AgCl和Ag2CrO4的溶解度 用g L表示 解 1 设AgCl的浓度为S1 mol L 则 AgCl s Ag aq Cl aq 平衡S1S1 2 设Ag2CrO4的浓度为S2 mol dm3 则 Ag2CrO4 s 2Ag aq CrO42 aq 平2S2S2 在水中 AgCl溶解度小于Ag2CrO4的溶解度 4 溶度积规则 离子积 AnBm s nAm aq mBn aq Qc Am n Bn mQc称为离子积 其表达式中离子浓度是任意的 为此瞬间溶液中的实际浓度 所以其数值不定 但对一难溶电解质 在一定温度下 Ksp为一定值 溶度积规则 Qc Ksp时 沉淀从溶液中析出 溶液过饱和 体系中不断析出沉淀 直至达到平衡 此时Qc Ksp 2 Qc Ksp时 沉淀与饱和溶液的平衡Qc Ksp时 溶液不饱和 若体系中有沉淀 则沉淀会溶解直至达到平衡 此时Qc Ksp 二 沉淀溶解平衡的应用 1 沉淀的生成 沉淀生成的应用 在涉及无机制备 提纯工艺的生产 科研 废水处理等领域中 常利用生成沉淀达到分离或某些离子的目的 沉淀的方法 a调节PH法b加沉淀剂法 利用沉淀来分离或除去某些离子例 NH4Cl中含有FeCl3 使其溶于水 再加氨水调节pH到7 8 使Fe3 生成Fe OH 3沉淀而除去 Fe3 3NH3 H2O Fe OH 3 3NH4 常用沉淀剂还有Na2S H2S等 与某些金属离子生成极难溶的硫化物沉淀 例 Cu2 H2S CuS 2H Hg2 S2 HgS 1 如果要除去某溶液中的SO42 选择加入钙盐还是钡盐 为什么 加入钡盐 因为BaSO4比CaSO4更难溶 使用钡盐可使SO42 沉淀更完全 2 如果要除去某溶液中的Mg2 应该加入什么离子比较好 为什么 加入氢氧根离子 因为氢氧化镁比碳酸镁更难溶 使用氢氧根离子可使Mg2 沉淀更完全 BaSO4 s Ba2 SO42 KSP 1 07 10 10 Mg OH 2 s Mg2 2OH KSP 5 61 10 12 KSP与沉淀的溶解和生成关系 MgCO3 s Mg2 CO32 KSP 6 82 10 6 1 沉淀的生成原则 生成沉淀的反应能发生 且进行得越完全越好 2 沉淀的生成意义 在物质的检验 提纯及工厂废水的处理等方面有重要意义 3 沉淀的生成方法 1 加沉淀剂 2 调PH Qc Ksp 生成沉淀 问题组 1 为什么向溶液中加入Cu OH 2和Cu2 OH 2CO3 2 还可以用什么物质代替 废铜 主要杂质为Fe 制备胆矾的流程 氧化剂 H2SO4 含铁废铜 CuSO4aq 含Fe3 Cu OH 2 Cu2 OH 2CO3 调节溶液PH 3 4 学生讨论结果 学生列举CuO CuCO3 NH3 H2O NaOH等物质 讨论哪些物质可行 为什么 BaCO3Ba2 CO32 2H H2O CO2 化学与生活 1 医院中进行钡餐透视时 用BaSO4做内服造影剂 为什么不用BaCO3做内服造影剂 请你利用沉淀溶解平衡的知识 Qc与Ksp的关系及所提供的信息解释下列现象 1 Ksp BaSO4 1 1 10 10mol2 L 2 Ksp BaCO3 5 1 10 9mol2 L 22 Ba2 有剧毒 3 胃酸的酸性很强 pH约为0 9 1 5 H 和SO42 不反应 不影响BaSO4的沉淀溶解平衡 Ba2 浓度保持在安全浓度标准下 所以用BaSO4作 钡餐 沉淀反应的应用 2 沉淀的溶解原理 不断移去溶解平衡体系中的相应离子 使平衡向沉淀溶解的方向移动 就达到使沉淀溶解的目的 例 CaCO3 s CO32 aq Ca2 aq HCO3 H H H2CO3 H2O CO2 强酸是常用的溶解难溶电解质的试剂 如可溶解难溶氢氧化物 难溶碳酸盐 某些难溶硫化物等 实验 向三支盛有少量Mg OH 2沉淀的试管中分