第三章水溶液中的离子平衡

第三章水溶液中的离子平衡 第一节弱电解质的电离第二节水的电离和溶液的酸碱性第三节盐类的水解第四节难溶电解质的溶解平衡 第一节弱电解质的电离 一 电解质有强弱之分二 弱电解质的电离过程是可逆的 知识回顾1 电解质 在水溶液中或熔融状态时能够导电的化合物 在水溶液中和熔融状态时都不能导电的化合物 NaCl溶液 NaOH Cu 水 CH3COOH CO2 非电解质 电解质是化合物 电解质溶液是混合物 知识回顾2 电离 电解质溶于水或熔融时 离解成自由移动离子的过程 共价化合物 溶于水 离子化合物 溶于水或熔融 一 电解质有强弱之分 分别试验等体积 等浓度的盐酸 醋酸溶液跟等量镁条的反应 并测这两种酸的pH 将试验结果填入下表 剧烈反应 迅速产生大量气泡 反应缓慢 产生少量气泡 pH pH 实验探究 实验 当酸溶液的物质的量浓度相等时 pH值是否相等 说明c H 是否相等 反应速率不同 pH不同 说明盐酸和醋酸中的H 浓度不同 相同体积 相同浓度的盐酸和醋酸中H 浓度不同 说明HCl和CH3COOH的电离程度不同 实验结果分析 强弱电解质 强电解质 弱电解质 强酸 强碱和绝大多数盐是强电解质 能够全部电离的电解质称为强电解质 只能部分电离的电解质称为弱电解质 弱酸 弱碱和水是弱电解质 CaCO3 Fe OH 3的溶解度都很小 CH3COOH HNO3的溶解度都很大 它们是强电解质还是弱电解质 CaCO3 HNO3属于强电解质CH3COOH Fe OH 3属于弱电解质 本质区别 是否完全电离 电解质的强弱与溶解性无关 电解质的强弱与溶液的导电性没有必然联系 思考与讨论 练习 判断下列物质哪些属于强电解质 哪些为弱电解质 A MgCl2B H2CO3C Fe OH 3D HClE Ca OH 2F HClO 强电解质 A D E 弱电解质 B C F 练习 下列物质能导电的是 属于强电解质的是 属于弱电解质的是 属于非电解质的是 a 铜丝b NaClc 石墨d 冰醋酸e HCl的水溶液f 蔗糖g SO2h NaHCO3i BaSO4 ace bhi d fg 二 弱电解质的电离过程是可逆的 1 电离方程式的书写 强电解质在溶液中完全电离 用 弱电解质在溶液中部分电离 用 多元弱酸分步电离 可分步书写电离方程式 一般只写第一步 多元弱碱也是分步电离 但可按一步电离写出 NaCl Na Cl 请写出Na2SO4 HClO NH3 H2O H2CO3 Fe OH 3 Al OH 3 NaHCO3 NaHSO4 Ba OH 2在水溶液中的电离方程式 Na2SO4 2Na SO42 HClOH ClO NH3 H2ONH4 OH H2CO3H HCO3 HCO3 H CO32 Fe OH 3Fe3 3OH Al OH 3Al3 3OH 碱式电离 Al OH 3AlO2 H H2O 酸式电离 NaHCO3 Na HCO3 HCO3 H CO32 NaHSO4 Na H SO42 Ba OH 2 Ba2 2OH 先判断强 弱电解质 决定符号 强电解质一步电离 多元弱碱的电离 以一步电离表示 多元弱酸分步电离 电离能力逐渐降低 以一级电离为主 电离方程式的书写要点 Al OH 3有酸式和碱式电离 弱酸的酸式盐的电离是分步电离 先完全电离成金属离子和酸式酸根 酸式酸根再部分电离 强酸的酸式盐在水溶液中完全电离 在稀溶液中不存在酸式酸根 而在熔融状态 则电离成金属离子和酸式酸根离子 强等号 弱可逆 多元弱酸分步写 多元弱碱一步完 下列电离方程式书写正确的是 A BaSO4Ba2 SO42 B H3PO43H PO43 C Al OH 3H AlO2 H2OD NaHS Na H S2 C 练习 强 弱电解质的比较 都是电解质 在水溶液中均能电离 完全电离 部分电离 不可逆过程 可逆过程 水合离子 分子和水合离子 弱酸 弱碱 水 强酸 强碱 大多数盐 小结 2 弱电解质的电离平衡 弱电解质分子在溶液中电离 其电离过程是可逆的 同可逆反应一样 存在着电离产生的离子在运动过程中相互碰撞又结合成了分子的情况 开始时溶液中离子的浓度很低 弱电解质电离成离子的速率快 其速率用 正表示 随着弱电解质的电离 溶液中离子的浓度增大 弱电解质分子的浓度减小 从而分子电离成离子的速率减小 离子结合成分子的速率增大 其速率用 逆表示 经过一段时间必然达到 正 逆 醋酸电离过程中体系各粒子浓度的变化 接近于0 接近于0 最大 增大 增大 减小 不变 不变 不变 分析 CH3COOH和NH3 H2O的电离 定义 在一定条件 如温度 浓度 下 当弱电解质分子电离成离子的速率和离子重新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 特点 动电离平衡是一种动态平衡 定条件不变 溶液中各分子 离子的浓度不变 溶液里既有离子又有分子 变条件改变时 电离平衡发生移动 等V电离 V分子化 0 1 定义 逆电离平衡是对弱电解质而言 电离是可逆的 强电解质不存在电离平衡 2 影响电离平衡的因素 1 温度 2 浓度 由于电离是吸热的 因此温度越高 电离度越大 溶液越稀 离子相遇结合成分子越困难 因此更有利于电离 3 同离子效应 加入含有弱电解质离子的强电解质 电离平衡向逆反应方向移动 同离子效应 4 化学反应 加入能与弱电解质电离出的离子反应的物质 电离平衡向正反应方向移动 注意 1 弱电解质溶液稀释时 电离平衡正向移动 溶液中离子的物质的量增大 而离子浓度减小 弱电解质分子的物质的量和浓度均减小 电离平衡的影响因素 逆方向 逆方向 增大 增大 增大 增大 增大 增大 增大 增大 减少 减少 减少 减少 减少 减少 减少 正方向 正方向 正方向 正方向 增大 减少 增大 对于一元弱酸HAH A 对于一元弱碱BOHB OH 注意 K值只随温度变化 3 电离常数 写出H3PO4在水溶液中的电离方程式 H3PO4 H H2PO4 H2PO4 H HPO42 HPO42 H PO43 你推测每一步的电离程度如何变化 为什么 多元弱酸是分步电离的 K1 K2 K3多元弱酸的酸性由第一步电离决定 意义 K值越大 电离程度越大 相应酸 或碱 的酸 或碱 性越强 填表 0 1mol L的CH3COOH溶液CH3COOHCH3COO H 课堂练习 增大 增大 减小 减弱 不变 增大 增大 增大 增强 增大 减小 减小 减小 增强 不变 减小 增大 增大 增强 不变 增大 减小 减小 增强 不变 作业 课本P441 3 4 课外作业 1 预习课本下一小节的内容 第二节水的电离和溶液的酸碱性 一 水的电离二 溶液的酸碱性与pH三 pH的应用 一 水的电离 水是极弱的电解质 25 1L水只有10 7molH2O分子发生电离 多少个水分子才有1个电离 55 6 107 其中常数K与常数c H2O 的积记为Kw 称为水的离子积常数 简称为离子积 1 水的离子积常数 KW c H c OH 1 10 14 25 时 常温 如果温度变化Kw会如何变化 为什么 实验测得 在25 水电离出来的c H c OH 10 7mol L 1 14 10 156 81 10 151 10 145 47 10 141 10 12 水的电离吸热 1 升高温度 促进水的电离 Kw增大 c H c OH 升高温度 平衡向移动 c H c OH Kw 右 增大 增大 增大 注意 水的离子积只随温度的改变而改变 2 影响水的电离平衡的因素 Kw适用于一定温度下任何稀的电解质溶液 对常温下的纯水进行下列操作 2 加入酸或碱 抑制水的电离 Kw不变 中性正反应增大增大c H c OH 增大 酸性逆反应增大减小c H c OH 不变 碱性逆反应减小增大c H c OH 不变 水的电离 水的离子积 影响因素 KW c OH c H 25 时 KW 1 0 10 14 3 无论是酸溶液还是碱溶液中都同时存在H 和OH 注意 1 在任何水溶液中 均存在水的电离平衡 Kw c H c OH 均成立 25 时Kw 10 14 2 水电离出的H OH 永远相等 水的离子积常数 3 溶液的酸碱性与H OH 浓度的关系 1 10 14 25 无 10 7 10 7 c H c OH 中性 左移 10 7 10 7 c H c OH 酸性 左移 10 7 10 7 c H c OH 碱性 溶液的酸碱性由溶液中H OH 浓度相对大小决定 酸性 c H c OH 中性 c H c OH 碱性 c H c OH 常温25 c H 10 7mol L c H 10 7mol L c H 10 7mol L 无论任何温度 无论酸性 中性 碱性溶液 都存在水电离出的H OH 并且由水电离出的这两种离子浓度一定相等 判断正误 1 如果c H 不等于c OH 则溶液一定呈现酸碱性 2 在水中加酸会抑制水的电离 电离程度减小 3 如果c H c OH 的值越大则酸性越强 4 任何水溶液中都有c H 和c OH 5 c H 等于10 6mol L的溶液一定呈现酸性 6 对水升高温度电离程度增大 酸性增强 2 0 1mol L的NaOH溶液中 c OH c H 由水电离出的c OH 水 c H 水 1 0 1mol L的盐酸溶液中 c H c OH 由水电离出的c OH 水 c H 水 3 0 1mol L的NaCl溶液中 c OH c H 计算 下列五种溶液中c H 由大到小的排列顺序A 0 1mol L 1的盐酸 B 0 1mol L 1的硫酸 C 0 1mol L 1的NaOH D 0 1mol L 1的CH3COOH E 0 1mol L 1的NaCl BADEC 0 1mol L 0 2mol L 1 10 13mol L 小于0 1mol L 1 10 7mol L 比较 某溶液中由水电离产生的c H 10 12mol L 则该溶液呈酸性还是碱性 c H 水 c OH 水 10 12mol L若c H aq c H 水 10 12mol L则c OH aq 10 2mol L溶液显碱性若c OH aq c OH 水 10 12mol L则c H aq 10 2mol L溶液显酸性 逆推 二 溶液的酸碱性与pH 讨论 KW105 10 12在105 时 纯水中c H 为多少 c H 1 10 7mol L是否说明105 时纯水溶液呈酸性 不能用c H 等于多少来判断溶液酸 碱性 只能通过两者相对大小比较 105 时 c H 1 10 7mol L溶液呈酸性还是碱性 计算下列溶液的pH 通过计算结果思考 表示溶液的酸碱性什么时候用pH更加方便 25 10 5mol L盐酸1mol L盐酸2mol L盐酸25 10 5mol LNaOH溶液1mol LNaOH溶液 引入pH值意义 表示溶液酸碱性的强弱 用H 物质的量浓度的负对数表示 1 定义式 pH lgc H 用pH值表示c H 或c OH 1mol L的溶液的酸碱性不用pH表示 1 pH值 pH lgc H pH值与溶液酸碱性的关系 pH01234567891011121314 酸性增强 中性 碱性增强 25 回忆初中所学常温下pH大小与溶液酸碱性的关系 中性 pH C H C OH 10 1410 1310 1210 1110 1010 910 810 710 610 510 410 310 210 1100 酸性 碱性 增强 增强 c H 越大pH越小酸性越强 碱性越弱 结合pH与c H 的关系 思考溶液酸碱性与pH的关系 中性溶液 酸性溶液 碱性溶液 c H c OH 1 10 7mol L c H c OH c H c OH pH 7 pH 7 pH 7 思考 pH为7的溶液是否一定是中性溶液 25 2 溶液的酸碱性与pH的关系 c H 1 10 7mol L c H 1 10 7mol L c H c OH c H c OH c H c OH PH 7 PH 7 PH 7 c H 越大PH越小 酸性越强 c OH 越大pH越大 碱性越强 1 甲溶液的pH 3 乙溶液的pH 1 则甲溶液中c H 与乙溶液中c H 之比为A 100B 1 100C 3D 1 3 pH相差a H 相差10a B 练习 2 pH 3的盐酸pH增大1 c H 减小多少倍 c H 相差10倍 pH 3的醋酸pH增大1 c H 减小多少倍 c H 相差10倍 2 有关溶液pH的计算 1 单一溶液的计算 pH lgc H 酸性 求c H pH碱性 求c OH c H pH 2 强酸 强碱的稀释 例1 pH 3的盐酸 加水稀释到原来的10倍 pH 加水到原来的103倍 pH 加水到原来的104倍pH 加水到原来的106倍 pH 例2 pH 10的NaOH溶液加水稀释到原来的10倍 则溶液的pH 加水稀释到原来的102倍 则溶液的pH 加水稀释到原来的103倍 则溶液的pH 加水稀释到原来的105倍 则溶液的pH 关键 抓住氢离子进行计算 关键 抓住氢氧根离子离子进行计算 4 6 接近7 接近7 9 8 接近7 接近7 结论 强酸 碱 每稀释10倍 pH值向7靠拢一个单位 强酸溶液每稀释10倍 PH增大一个单位 酸 碱溶液无限稀释时 pH均无限接近于7 均要考虑水的电离 强碱溶液每稀释10倍 PH减小一个单位 3 弱酸 弱碱的稀释 结论 弱酸 碱 每稀释10倍 pH值向7靠拢不到一个单位 例3 pH 3醋酸加水稀释到原来10倍 溶液的pH值范围 pH 12氨水加水稀释到原来10倍 溶液的pH值范围 弱酸 弱碱稀释后溶液pH的变化比强酸 强碱小 例4 有两瓶pH 2的溶液 一瓶是强酸 一瓶是弱酸 现只有石蕊试液 酚酞试液 pH试纸和蒸馏水 而没有其它试剂 简述如何用最简单的实验方法来判断那瓶是强酸 3 4 11 12 4 强酸 碱 溶液混合 例6 pH 10和pH 8的两种NaOH溶液等体积混合 求混合溶液的pH值 例5 pH 4和pH 6的两种盐酸溶液等体积混合 求混合溶液的pH值 pH 4 3 pH 9 7 例7 1LpH 2盐酸和1LpH 11的NaOH溶液相混合 求混合后溶液的pH值例8 pH 2盐酸和pH 12的Ba OH 2溶液等体积相混合 求混合后溶液的pH值 5 强酸 强碱溶液混合 方法 先反应 按过量的计算 若酸过量 求c H 再算pH值 若碱过量 先求c OH 再求c H 再算pH值 3 3 2 3 10 7 11 7 7 3 3 10 7 巩固练习 知识小结 混合溶液PH计算的有关规律 1 强酸或强碱溶液的等体积混合 当PH相差两个或两个以上的单位时 酸 PH小 0 3 碱 PH大 0 3 2 强酸和强碱的等体积混合 若PH酸 PH碱 14 则PH混 7 若PH酸 PH碱 则PH混 PH酸 0 3 若PH酸 PH碱 1 则PH混 PH碱 0 3 3 pH的测定方法 酸碱指示剂的颜色变化是在一定的pH值范围内发生的 我们把指示剂发生颜色变化的pH值范围叫做指示剂的变色范围 1 酸碱指示剂 定性测量范围 2 pH试纸 定量粗略测量 整数位 讨论 pH试纸的使用能否直接把pH试纸伸到待测液中 是否要先湿润pH试纸后 再将待测液滴到pH试纸上 能否用广泛pH试纸测出pH 7 1来 标准比色卡中的数据都是整数如用湿润的pH试纸检验待测液 对该溶液pH值的测定 A 一定有影响B 偏大C 偏小D 不确定 使用方法 直接把待测液滴在干燥的pH试纸上 跟标准比色卡相对比 注意 不能用水润湿 要放在玻璃片 或表面皿 上 用玻璃棒蘸待测液滴于试纸上 3 pH计 定量精确测量 小数位 4 酸碱中和滴定 属性 化学分析中的定量分析特点 简便 快捷 准确应用 广泛用于科研和工农业生产 定义 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 的方法叫做酸碱中和滴定 1 原理 1 化学分析的分类 鉴定物质组成成分 叫做 测定物质组成成分的含量 叫做 定性分析 定量分析 酸碱中和滴定就是一种基本定量分析方法 2 酸碱中和滴定的定义 用已知 来测定 的定量分析方法叫做酸碱中和滴定 3 酸碱中和反应的实质 H OH H2O 4 酸碱中和滴定的实验原理 通过测定 的溶液 根据中和反应的 来计算 溶液的浓度的定量分析方法 已知浓度 体积 计量系数 未知浓度 一般地 已知浓度的溶液叫标准液 未知浓度的溶液叫待测液 中和滴定的基本实验思路 固定待测液体积 测定标准液体积 结合反应计量系数 计算待测液浓度 实验关键点 准确测定参加反应的两种溶液的 准确判断中和反应是否 体积 进行完全 待测液 2 中和滴定的仪器及试剂 标准液 已知浓度的溶液 未知浓度的溶液 指示剂 作用 通过指示剂 变化确定终点 选择原则 变色明显 灵敏 终点与变色范围一致 1试剂 颜色 2 仪器 用作中和反应容器 盛装待测液 用于配制标准液 放置滴定管 酸式滴定管 碱式滴定管 滴定管用于测定标准液或待测液的准确体积 滴定管的构造特点 酸式滴定管 碱式滴定管 玻璃活塞 橡皮套加玻璃珠 滴定管上有刻度线 标明了最大体积和使用温度 3 滴定管使用注意事项 酸式滴定管 不能盛放碱液 水解显碱性的盐溶液 氢氟酸 碱式滴定管 不能盛放酸性溶液和强氧化性溶液 想一想 量筒的构造与滴定管有何不同 量筒 0 刻度线 其刻度由下到上读数 最大刻度线在其 没有 由小到大 上方 普通滴定管的精密度为 mL 0 01 滴定管的 0 刻度线 但并未在 滴定管上的刻度由上到下 读数 最大刻度线在滴定管 上方 最上方 由小到大 下方 滴定管下端有气泡 必须排除 排除方法为 滴定管使用前 应检查滴定管下端是否漏液和存在气泡 滴定管读数必须 刻度线 平视 俯视刻度线 读数结果 仰视刻度线 读数结果 偏低 偏高 4 中和滴定操作过程 以标准盐酸滴定NaOH为例 1 准备工作 滴定管 检查滴定管是否 以及下端 滴定管洗涤 用蒸馏水洗涤酸式滴定管后再用 洗涤2 3次 碱式滴定管用蒸馏水洗涤后再用 洗涤2 3次 装液 将标准盐酸溶液装入酸式滴定管 将待测NaOH溶液装入碱式滴定管至 0 刻度线上方 处 并排除滴定管嘴尖处的 调整液面 将滴定管中的标准液或待测液的液面调整到 或 以下某刻度 记下刻度 漏液 是否有气泡 标准液 待测液 2 3cm 气泡 0 刻度 0 刻度 锥形瓶 只能用 洗涤 不能用 洗涤 蒸馏水 待测液 使用滴定管时要注意的手势 酸式滴定管 左手 拇指在前 食指中指在管后 无名指 小指弯向手心 三指平行 轻拿活塞柄 操作要领 动作轻缓 手势自然 食指 中指不可伸直 以防拉出活塞 酸式滴定管使用 碱式滴定管 左手 拇指在前 食指在后 操作要领 拿住橡皮管中玻璃珠靠上的部位 挤压时 不可用力按玻璃珠 不能按玻璃珠以下部位 否则 放手时 容易形成气泡 碱式滴定管使用 向下挤压玻璃珠 右手 拿住锥形瓶 并不断旋转振荡 用 量取一定体积的待测液 NaOH 于锥形瓶中 滴入2 3滴指示剂 酚酞试液 待测液变成 2 滴定过程 碱式滴定管 红色 用 握活塞旋转开关 不断旋转振荡锥形瓶 眼睛注视锥形瓶中 和滴定管 至 变成 且半分钟不褪色为止 记下滴定管刻度 左手 右手 液流速度 红色 无色 重复上述操作 次 算出消耗标准液体积的 2 3 平均值 3 结果计算 用上述标准液体积的平均值进行计算 操作步骤 洗涤 检漏 蒸馏水洗 溶液润洗 装液 排气泡 调整液面并记录 放出待测液 加入指示剂 滴定 记录 计算 左手 右手 视线与凹液面水平相切 滴加速度先快后慢 眼睛注视瓶内颜色变化 半分钟颜色不变 滴定管保持垂直 5 中和滴定实验中的误差因素分析 一 仪器润洗不当 盛标准液的滴定管用蒸馏水洗后未用标准液润洗 盛待测液的滴定管或移液管用蒸馏水洗后未用待测液润洗 锥形瓶用蒸馏水洗后再用待测液润洗 二 读数方法有误 滴定前仰视 滴定后俯视 滴定前俯视 滴定后仰视 天平或量筒的使用读数方法错误 偏大 偏大 偏大 偏小 偏小 四 指示剂选择欠妥 用强酸滴定弱碱 指示剂用酚酞 正确选择 甲基橙 用强碱滴定弱酸 指示剂选用甲基橙 正确选择 酚酞 两强滴定 原则上甲基橙和酚酞皆可选用 中和滴定肯定不用石蕊 三 操作出现问题 盛标准液的滴定管漏液 盛待测液的滴定管滴前尖嘴部分有气泡 终了无气泡 或前无后有 振荡锥形瓶时 不小心有待测液溅出 滴定过程中 将标准液滴到锥形瓶外 快速滴定后立即读数 偏小 偏大 偏大 偏大 五 终点判断不准确如滴定管的尖嘴部分有半滴或一滴标准液未滴下 六 样品中含有杂质 用盐酸滴定含Na2O的NaOH样品 用含Na2CO3的NaOH标准液滴定盐酸 七 指示剂的变色范围 偏大 俯视图 仰视图 滴定管的俯视和仰视 正确视线 仰视视线 正确读数 仰视读数 读数偏大 正确视线 俯视视线 正确读数 俯视读数 读数偏小 0 先偏大 后偏小 先仰后俯 V V 后 V 前 偏小 实际读数 正确读数 先俯后仰 先偏小 后偏大 V V 后 V 前 偏大 实际读数 正确读数 滴定管的俯视和仰视 偏高 偏低 偏高 无影响 偏高 偏低 偏低 偏高 偏低 偏高 偏高 偏高 偏低 口诀酸管碱管莫混用 视线刻度要齐平 尖嘴充液无气泡 液面不要高于零 莫忘添加指示剂 开始读数要记清 左手轻轻旋开关 右手摇动锥形瓶 眼睛紧盯待测液 颜色一变立即停 数据记录要及时 重复滴定求平均 误差判断看V 标 规范操作靠多练 5 滴定过程中溶液的pH变化 例 用0 100mol LNaOH溶液滴定20 00mL0 100mol L盐酸 1 02 33 34 37 09 710 711 712 5 问题3 以NaOH加入量为横坐标 以pH值变化为纵坐标 绘制中和滴定曲线 问题2 滴定终点时多半滴和少半滴溶液性质发生怎样改变 PH发生怎样改变 问题1 滴定终点消耗碱多少 pH等于多少 引出pH值突变概念及范围 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 酸碱指示剂的颜色在此pH值突跃范围发生明显的改变 则就能以极小的误差指示出滴定终点的到达 三 pH的应用 1 人体健康 人体内的各种体液都有一定的pH 当体内的酸碱平衡失调时 血液的pH是诊断疾病的一个重要参数 2 日常生活 人们洗发时使用的护发素 其主要功能也是调节头发的pH使之达到适宜的酸碱度 3 环保领域 酸性或碱性废水的处理常常利用中和反应 作业 课本P521 3 6 11 课外作业 1 预习课本下一小节的内容2 总结中和滴定过程中的误差 第三节盐类的水解 一 探究盐溶液的酸碱性二 寻找盐溶液呈现不同酸碱性的原因三 影响盐类水解的主要因素和盐类水解反应的利用 考纲要求 1 盐类水解离子方程式的书写 2 盐溶液酸碱性的比较3 影响盐类水解平衡移动的因素4 离子浓度大小的比较5 盐类水解的应用用 生活中常用的盐除NaCl外 还有谷氨酸钠 味精 和Na2CO3 NaHCO3等 NaCl和谷氨酸钠主要用于食品调味 而Na2CO3 NaHCO3被视作 碱 用于油污清洗和面食制作 特别是Na2CO3俗称纯碱 明明是盐为什么叫 碱 呢 复习 什么叫盐 酸碱中和生成盐 盐的类型 一 探究盐溶液的酸碱性 学生实验 P54科学探究 中性 碱性 碱性 酸性 中性 碱性 强酸强碱盐 强碱弱酸盐 强碱弱酸盐 强酸弱碱盐 强酸强碱盐 强碱弱酸盐 碱性 酸性 中性 酸性 强酸弱碱盐 谁强显谁性 二 寻找盐溶液呈现不同酸碱性的原因 1 盐溶液中存在哪些粒子 2 哪些粒子间可能结合 3 对水的电离平衡有何影响 4 盐溶液酸碱性 P55思考与交流 填表 强酸弱碱盐如NH4Cl溶液呈酸性 NH4Cl NH4 Cl NH3 H2O NH4 与水电离的OH 结合形成弱电解质 c OH 减小 使水的电离平衡正向移动 c H c OH 溶液显酸性 弱碱 弱电解质 NH4 H2ONH3 H2O H 弱酸强碱盐如CH3COONa溶液呈酸性 c OH c H 溶液显碱性 CH3COONa CH3COO Na H2OH OH CH3COOH 弱酸 弱电解质 CH3COO H2OCH3COOH OH CH3COONa溶于水时 CH3COONa电离出的CH3COO 和水电离出的H 结合生成难电离的CH3COOH 消耗了溶液中的H 使水的电离平衡向右移动 产生更多的OH 建立新平衡时 C OH C H 从而使溶液显碱性 1 盐类水解的定义 定义 在溶液中盐电离出来的离子与水所电离出来的H 或OH 结合生成弱电解质的反应 叫盐类的水解 盐电离出的弱离子与水作用生成弱电解质 破坏了水的电离平衡 使其发生正向移动 2 盐类水解的实质 1 弱酸的酸根离子弱酸 H2O CH3COO H2OCH3COOH OH 显碱性 NH4 H2ONH3 H2O H 显酸性 盐的水解是中和反应的逆反应 一般不能进行到底 水解是微弱的 1 找出弱的离子 直接书写 例 写出NaHCO3和Al2 SO4 3水解的离子方程式 3 水解程度通常很小 产物一般不能用 或 4 多元弱酸正盐分步水解 第一步水解远大于第二步 其水解离子方程式可以只写第一步 但第一步与第二步水解的离子方程式不能合并 例 写出Na2CO3水解的离子方程式 3 盐类的水解离子方程式的书写 5 多元弱碱盐的水解 用总的水解离子方程式表示 例 写出AlCl3和CuSO4水解的离子方程式 6 对于发生双水解的盐类 因水解彻底 故用 同时有沉淀和气体产生 7 多元弱酸的酸式根离子 水解和电离同步进行 常见阴离子 NH4 Mg2 Al3 Fe2 Fe3 Cu2 CH3COO ClO CN F AlO2 常见阳离子 CO32 SiO32 SO32 S2 PO43 HCO3 HSO3 HS HPO42 H2PO4 NaF H2OHF NaOHF H2OHF OH Na2CO3 H2ONaHCO3 NaOH 主 NaHCO3 H2OH2CO3 NaOH 次 NH4Cl H2ONH3 H2O HClCuCl2 2H2OCu OH 2 2HCl 练习 书写下列盐类水解的方程式 NaF Na2CO3 NH4Cl CuCl2 NH4 H2ONH3 H2O H CO32 H2OHCO3 OH HCO3 H2OH2CO3 OH 4 盐类水解的条件 盐必须溶于水 盐中必须有弱酸阴离子或弱碱阳离子 5 盐类水解的基本特征 盐类水解程度一般微弱 盐类水解是中和反应逆反应为吸热反应 6 盐类水解的规律 有弱才水解无弱不水解谁弱谁水解谁强显谁性越弱越水解都弱双水解 条件 结果 程度 练习 判断下列盐类是否能够水解 酸碱性如何 NaClK2SO4CH3COONaNa2CO3AlCl3CH3COONH4 强酸强碱盐不水解 显中性 强碱弱酸盐水解 显碱性 强酸弱碱盐水解 显酸性 三 影响盐类水解的主要因素和盐类水解反应的利用 1 内因 反应物本身的性质 NaA A Na H2O H OH HA 弱酸 如HA越弱 则A 和H 更结合 水的电离平衡程度更 即水解的程度更 容易 大 大 例 比较Na2CO3和CH3COONa的碱性 H2CO3 CH3COOH 酸性 碱性 Na2CO3CH3COONa 越弱越水解 1 影响盐类水解的主要因素 温度 浓度 外加酸碱盐的影响 2 外因 符合勒夏特列原理 温度 水解是中和反应的逆反应 是吸热反应 越热越水解 问题 能否通过加热蒸发FeCl3溶液的方法得到其结晶 只能得到Fe2O3固体 例 热的碱液 Na2CO3溶液 去油污的能力较强 溶液的酸碱度 问题 配制FeCl3溶液需要注意什么问题 加入一定量的HCl 抑制FeCl3的水解 酸碱能够抑制或促进水解 盐类水解产生H 或OH 凡是能够结合H OH 的物质 均会促进盐类的水解 浓度 稀释溶液可以促进水解 使水解平衡向右移动 即盐的浓度越小其水解程度越大 越稀越水解 练习 CH3COONa溶液中存在以下水解平衡 向右 增大 增大 向右 减小 减小 向右 减小 增大 向右 减小 变小 向左 向左 增大 增大 增大 减小 向右 减小 减小 2 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 原因用离子方程式示 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 2 盐类水解的应用 盐类水解的程度一般很微弱 通常不考虑它的影响 但遇到下列情况时 必须考虑盐类水解 1 分析判断盐溶液的酸碱性 例 有0 1mol L的下列溶液 请按pH由小到大排列 1 H2SO4 2 HCl 3 CH3COOH 4 NH4Cl 5 NaCl 6 NaF 7 NH3 H2O 8 NaOH 9 Ba OH 2 2 比较溶液中离子浓度的大小 浓度均为0 1mol LNH4Cl NH4HSO4 CH3COONH4 NH4 2SO4 NH4 2CO3 NH4 2Fe SO4 2溶液中铵根离子浓度由小到大的顺序为是 1 2 3 4 5 6 7 8 9 3 1 2 5 4 6 3 配制某些盐溶液时 防止浑浊 例 配制FeCl3溶液 Al2 SO4 3溶液 Pb NO3 2溶液 HCl H2SO4 HNO3 4 试剂的贮存 例 Na2CO3 Na2SiO3等强碱弱酸盐能否贮存于玻塞试剂瓶中 为什么 例 NaF溶液能否贮存在胶塞玻璃瓶中 为什么 5 判断酸碱的强弱 例 NaA溶液呈碱性 问HA是强酸或是弱酸 弱酸 例 物质的量浓度相同的三种盐NaX NaY NaZ pH值依次为7 8 9 那么相应的酸HX HY HZ的由强到弱的顺序是 M NO3 2溶液呈酸性 问M OH 2是强碱或是弱碱 弱碱 HX HY HZ 6 制备某些无水盐 例 将挥发性酸对应的盐 AlCl3 FeBr3 Fe NO3 3等 的溶液加热蒸干 得不到盐本身 7 Mg Zn等较活泼金属溶于强酸弱碱盐溶液 产生H2 例 将Mg条投入NH4Cl溶液中 有H2 NH3产生 8 铁盐铝盐作净水剂的原理 例 常用的净水剂 AlCl3 FeCl3 明矾KAl SO4 2 12H2O 9 判断离子大量共存 例 Al3 与CO32 HCO3 S2 HS AlO2 NH4 与SiO32 AlO2 不能大量共存 10 某些盐的分离除杂要考虑盐类的水解 例 加入什么试剂可以除去氯化镁酸性溶液中的Fe3 11 化肥的合理使用 例 草本灰不能与铵态氮肥混施 例 草本灰不能与磷肥混施 12 泡沫灭火器的原理 Al3 3HCO3 Al OH 3 3CO2 13 纯碱的去污原理 思考 为什么热的纯碱溶液去污效果更好 14 水垢的成份 例 经长久煮沸 水垢的最终成份是什么 是CaCO3和Mg OH 2 15 胶体的制备 3 双水解的应用 泡沫灭火器的原理 泡沫灭火器内玻璃桶内盛硫酸铝溶液 铁桶内盛碳酸氢钠溶液 说明反应原理 并说明为什么把硫酸铝放在玻璃桶内 把碳酸氢钠放在铁桶内 双水解反应 两种盐单独水解时 一个显较强的酸性 一个显较强的碱性 但毕竟水解程度都很小 不能进行到底 若混合时 则因彼此互相促进而进行到底 常见能发生双水解的有 Al3 Fe3 与AlO2 HCO3 S2 ClO 等 1 弱酸溶液中离子浓度的大小比较 例1 0 1mol l的H2S溶液中所存在的离子浓度由大到小的顺序是 C H C HS C S2 C OH 4 电解质溶液中有关离子浓度的计算 弱酸溶液中离子浓度大小的一般关系是 C 显性离子 C 一级电离离子 C 二级电离离子 C 水电离出的另一离子 2 弱酸盐溶液中的离子浓度比较 CH3COONa溶液中各离子浓度由大到小排列正确的是 A C Na C CH3COO C OH C H B C CH3COO C Na C OH C H C C Na C CH3COO C H C OH D C Na C OH C CH3COO C H A 一元弱酸盐溶液中离子浓度的一般关系是 C 不水解离子 C 水解离子 C 显性离子 C 水电离出的另外一种离子 练习1 在Na2CO3溶液中各离子的浓度由小到大的排列顺序是 c Na c CO32 c OH c HCO3 c H 2 在0 1mol lNaHCO3溶液中各离子的浓度由小到大的排列顺序是 c Na c HCO3 c OH c CO32 二元弱酸盐溶液中离子浓度的一般关系是 C 不水解离子 C 水解离子 C 显性离子 C 二级水解离子 C 水电离出的另一离子 3 两种电解质混合离子浓度的判断 1 强酸与弱碱的混合 例 pH 13的NH3 H2O和pH 1的盐酸等体积混合后所得溶液中各离子浓度由小到大的排列顺序是 C NH4 C Cl C OH C H C 弱电解质的离子 C 强电解质的离子 C 显性离子 C 水电离出的另一离子 2 强碱与弱酸混合 pH X的NaOH溶液与pH y的CH3COOH溶液 已知x y 14 且yC CH3COO C OH C H B C CH3COO C Na C H C OH C C CH3COO C Na C OH C H D C Na C CH3COO C H C OH B 3 强碱弱酸盐与强酸混合 0 2mol lCH3COOK与0 1mol L的盐酸等体积混合后 溶液中下列粒子的物质的量正确的是 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 CH3COO C Cl C CH3COOH C H D 4 电解质溶液中的电荷守恒和物料守恒 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 物料守恒 即原子个数或质量的守衡 质子守恒 水电离出的H 存在形式各浓度之和与水电离出的OH 存在形式各浓度之和相等 练习1 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 CE 2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 作业 课本P583 8 9 10 课外作业 1 预习课本下一小节的内容 第四节难溶电解质的溶解平衡 一 Ag 和Cl 真能进行到底吗 二 沉淀反应的应用 思考与讨论 1 NaCl在水溶液里达到溶液平衡状态时有何特征 2 要使NaCl饱和溶液中析出NaCl固体 可采取什么措施 加热浓缩 降温 3 在饱和NaCl溶液中加入浓盐酸有何现象 可溶的电解质溶液中存在溶解平衡 难溶的电解质在水中是否也存在溶解平衡呢 一 Ag 和Cl 真能进行到底吗 阅读课本P65 66思考与交流 大于10g 易溶1g 10g 可溶0 01g 1g 微溶小于0 01g 难溶 20 时 溶解度 讨论1 谈谈对部分酸 碱和盐的溶解度表中 溶 与 不溶 的理解 讨论2 根据对溶解度及反应限度 化学平衡原理的认识 说明生成沉淀的离子反应是否能真正进行到底 1 生成沉淀的离子反应能发生的原因 生成物的溶解度很小 2 AgCl溶解平衡的建立 当v 溶解 v 沉淀 时 得到饱和AgCl溶液 建立溶解平衡 1 溶解平衡 3 溶解平衡的特征 逆 等 动 定 变 4 生成难溶电解质的离子反应的限度 难溶电解质的溶解度小于0 01g 离子反应生成难溶电解质 离子浓度小于1 10 5mol L时 认为反应完全 但溶液中还有相应的离子 5 沉淀溶解平衡的影响因素 内因 电解质本身的性质 只要是饱和溶液都存在溶解平衡 绝对不溶的物质是没有的 不同难溶物其溶解度差别也很大 0 01g 10g 难溶 微溶 易溶 可溶 1g 外因 加相同离子 沉淀 温度 升温 多数溶解 浓度 加水 溶解 压强 气体 加压 多数溶解 气体 Ca OH 2除外 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 课堂练习 1 溶度积 Ksp 在一定温度下 在难溶电解质的饱和溶液中 各离子浓度幂之乘积为一常数 2 表达式 MmAn的饱和溶液 Ksp c Mn m c Am n3 溶度积规则 离子积Qc c Mn m c Am nQc Ksp 溶液处于过饱和溶液状态 生成沉淀 Qc Ksp 沉淀和溶解达到平衡 溶液为饱和溶液 Qc Ksp 溶液未达饱和 沉淀发生溶解 2 溶度积和溶度积规则 阅读课本P70 科学视野 课堂练习 2 铬酸银 Ag2CrO4 在298K时的溶解度为0 0045g 求其溶度积 1 在100mL0 01mol LKCl溶液中 加入1mL0 01mol LAgNO3溶液 有沉淀 已知AgClKSP 1 8 10 10 Ag 沉淀是否完全 二 沉淀反应的应用 1 沉淀的生成 1 应用 生成难溶电解质的沉淀 是工业生产 环保工程和科学研究中除杂或提纯物质的重要方法之一 2 方法 a 调pH值 如 工业原料氯化铵中混有氯化铁 加氨水调pH值至7 8 Fe3 3NH3 H2O Fe OH 3 3NH4 b 加沉淀剂 如沉淀Cu2 Hg2 等 以Na2S H2S做沉淀剂 Cu2 S2 CuS Hg2 S2 HgS 思考与交流 1 如果要除去某溶液中的SO42 你选择加入钡盐还是钙盐 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 以你现有的知识 你认为判断沉淀能否生成可从哪方面考虑 是否可能使要除去的离子通过沉淀反应全部除去 说明原因 从溶解度方面可判断沉淀能否生成不可能使要除去的离子通过沉淀完全除去 要除去MgCl2酸性溶液中少量的FeCl3 不宜选用的试剂是 A MgOB MgCO3C NaOHD Mg OH 2 c 2 沉淀的溶解 1 原理 设法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 2 举例 a 难溶于水的盐溶于酸中如 CaCO3溶于盐酸 FeS Al OH 3 Cu OH 2溶于强酸 b 难溶于水的电解质溶于某些盐溶液如 Mg OH 2溶于NH4Cl溶液 根据平衡移动原理 对于在水中难溶的电解质 如果能设法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 就可以使沉淀溶解 例如难溶于水的CaCO3沉淀可以溶于盐酸中 CaCO3Ca2 CO32 H HCO3 H2CO3 H2O CO2 根据平衡移动原理 对于在水中难溶的电解质 如果能设法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 就可以使沉淀溶解 例如难溶于水的CaCO3沉淀可以溶于盐酸中 实验3 3 思考与交流 用平衡移动的原理分析Mg OH 2溶于盐酸和NH4Cl溶液的原因 向3支盛有少量Mg OH 2沉淀的试管中分别滴加适量的蒸馏 盐酸和氯化铵溶液 观察并记录现象 解释 在溶液中存在Mg OH 2的溶解平衡 Mg OH 2 s Mg2 aq 2OH aq 加入盐酸时 H 中和OH 使c OH 减小 平衡右移 从而使Mg OH 2溶解 加入NH4Cl时 1 NH4 直接结合OH 使c OH 减小 平衡右移 从而使Mg OH 2溶解 2 NH4 水解 产生的H 中和OH 使c OH 减小 平衡右移 从而使Mg OH 2溶解 小结 难溶电解质溶解的规律 不断减小溶解平衡体系中的相应离子 平衡就向沉淀溶解的方向移动 从而使沉淀溶解 牙齿表面由一层硬的 组成为Ca5 PO4 3OH的物质保护着 它在唾液中存在下列平衡 Ca5 PO4 3OH