第三章水溶液中的离子反应与平衡课件高二上学期化学人教版选择性必修1

第三章

水溶液中的离子反应与平衡第四节第三节第二节第一节第一节

电离平衡化合物非电解质电解质强电解质水溶液中或熔融状态下，能够导电的化合物水溶液中和熔融状态下，都不导电的化合物水溶液中全部电离水溶液中部分电离0.1mol/L的乙醇溶液0.1mol/L的盐酸0.1mol/L的醋酸PH导电能力与镁条反应现象原理结论按要求完成实验，并给出合理解释。

取相同体积、0.1mol/L的乙醇溶液、盐酸和醋酸，比较它们pH的大小，试验其导电能力，并分别与等量镁条反应。观察比较并记录现象。盐酸和醋酸是生活中常

用的酸。盐酸用于卫

生洁具

的清洁。我

们知道醋酸腐蚀

性比盐酸小，

比较安全，

为

什么不

用

醋酸

代

替盐

酸？弱电解质为什么上述三种溶液的导电性不一样？受到了什么因素的影响？按课本58页用图进行微观分析。强电解质和弱电解质第四节第三节第二节第一节第一节

电离平衡强电解质和弱电解质强电解质弱电解质化合物类型电离程度实例溶液中微粒电离方程式共同特点强电解质和弱电解质的比较：（1）同浓度、同体积的盐酸和醋酸溶液比较：比较项目c(H+)pH中和碱的能力与足量金属反应生成氢气的量开始与金属反应的速率盐酸醋酸（2）同PH、同体积的盐酸和醋酸溶液比较：比较项目c(H+)pH中和碱的能力与足量金属反应生成氢气的量开始与金属反应的速率盐酸醋酸同浓度、同体积的盐酸和醋酸同PH、同体积的盐酸和醋酸pH7ab0V(水)醋酸盐酸pH7c0V(水)醋酸盐酸V1V2pH7ab0V(水)醋酸盐酸pH7c0V(水)醋酸盐酸V1V2第四节第三节第二节第一节

强电解质和弱电解质的电离程度是不一样的，这种区别在电离方程式上如何体现呢？通过写出下列物质的电离方程式知道它们的区别。①H2CO3②Fe(OH)3③NH3·H2O④NaHSO4⑤NaHCO3第一节

电离平衡弱电解质的电离平衡υ0tυ电离υ结合电离平衡两种速率相等

在一定条件下，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，溶液中的分子和离子的浓度都保持不变的状态。电离平衡的特点逆：可逆过程等：υ电离=υ结合动：动态平衡定：条件一定，平衡体系中分子与离子的浓度一定变：条件改变，平衡就会移动外界条件对平衡移动的影响：①温度：②稀释：③浓度：④同离子效应：⑤加入能与弱电解质电离出的离子反应的物质:·T↑→电离平衡正向移动→电离度增大加水稀释→电离平衡正向移动→电离度增大

增加弱电解质浓度→电离平衡正向移动→电离度减小

加入与弱电解质具有相同离子的强电解质→电离平衡逆向移动→电离度减小

电离平衡正向移动→电离程度增大第四节第三节第二节第一节第一节

电离平衡电离平衡常数

在一定条件下，当弱电解质的电离达到平衡时，溶液里各组分的浓度之间存在一定的关系。对一元弱酸或一元弱碱来说，溶液中弱电解质电离所生成的各种离子浓度的乘积，与溶液中未电离分子的浓度之比是一个常数，这个常数叫做电离平衡常数，简称电离常数。试写出下列弱电解质的电离常数的表达式。CH3COOHNH3·H2OH3PO4H2CO3Cu(OH)2特点：1.特点原因1.电离常数只与温度有关，温度升高电离平衡常数增大。2.多元弱酸分步电离，一步比一步难电离。

CH3COOH⇌CH3COO-+H+改变条件平衡移动方向n(H+)c(H+)c(CH3COO-)导电能力电离程度K+HCl加冰醋酸加火碱(S)加醋酸钠加水加入镁粉温度升高第四节第三节第二节第一节第二节

水的电离和溶液的pH水的电离

H2O⇌H++OH-2H2O⇌H3O++OH-

水的离子积常数K=———————c(H+)·c(OH-)

c(H2O)水的电离常数Kw=c(H+)·C(OH-)

水的电离达到平衡时，电离产物H+和OH-浓度之积是常数。t/℃0102025405090100Kw/10-140.1150.2960.6871.012.875.3137.154.4变化规律原因分析不仅适用于纯水，也适用于稀的电解质溶液。在常温下，KW=1×10-14体系纯水加少量盐酸加少量强碱溶液c(H+)c(OH-)大小比较平衡移动原理分析下列问题。如何用c(H+)和c(OH-)的相对大小来判断溶液的酸碱性？已知:pH=-lgc(H+)

溶液酸碱性的测定方法

指示剂：指示剂变色范围石蕊pH<5红5-8紫>8蓝酚酞pH<8.2无8.2-10浅红>10红甲基橙pH<3.1红3.1-4.4橙>4.4黄pH试纸：pH计测量法：试计算

常温下，纯水的pH、酸溶液和碱溶液的pH范围。

第四节第三节第二节第一节溶液的酸碱性与pH第二节

水的电离和溶液的pH水的电离

条件改变对平衡的影响移动方向电离程度c(H+)c(OH-)KWpH升温加酸加碱金属影响水的电离平衡的因素：pH相关计算：

（1）1mLpH=5的盐酸,加水稀释到10mL,pH=____;加水稀释到100mL,pH____7。

（2）1mLpH=9的NaOH溶液,加水稀释到10mL,pH=____;加水稀释到100mL,pH____7。

（3）常温下,pH=3的盐酸溶液和pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合,pH=______。

（4）常温下,PH=3的盐酸溶液和pH=12的氢氧化钠溶液体积比为______时,混合后pH=9。

25℃时,有pH=x的盐酸和pH=y的氢氧化钠溶液(x≤6,y≥8),取aL该盐酸与bL该氢氧化钠溶液反应，恰好完全中和,求:①若x+y=14,则a/b=________(填数据);②若x+y=13,则a/b=________(填数据);③若x+y>14,则a/b=_______(填表达式，用x、y表式)。

已知T℃时,K=1x10-13,则T℃_____25℃(填“>”“<”或“=”)。在T℃时将pH=11的NaOH溶液aL与pH=1的硫酸bL混合(忽略混合后溶液体积的变化),若所得混合溶液的pH=10,则a:b=_____。

回答下列问题:(1)25℃时,pH=3的盐酸中由水电离出的c(H+)是pH=5的盐酸中由水电离的c(H+)的______倍。(2)25℃时,某溶液由水电离出的c(H+)=1x10-12mol/L,则该溶液的pH可能为______。(3)99℃时,向pH=6的蒸馏水中加入NaHSO4晶体,保持温度不变,测得溶液的pH=2。此时水的离子积常数Kw=______，水电离出的c(H+)=______。第四节第三节第二节第一节溶液的酸碱性与pH第二节

水的电离和溶液的pH酸碱中和滴定

锥形瓶中加入未知浓度的NaOH溶液25.00mL中滴入几滴酚酞试剂，观察现象。再用酸式滴定管滴加0.100mol/L的稀盐酸，滴至溶液恰好变色，且半分钟内不褪色，用去稀盐酸12.50mL。那么氢氧化钠溶液的物质的量浓度是多少？酸碱中和滴定概念：依据中和反应，用已知浓度的酸(或碱)来测定未知浓度的碱(或酸)的方法。原理：H++OH--

=H2O

➬n(H+)=n(OH--)

➬

c(H+)・V酸=c(OH--)

·

V碱用一元强酸和一元强碱的滴定为例：标准液的物质量浓度（已知）×标准液的体积（滴定读取）=待测液的物质量浓度（计算得出）×待测液的体积（已知）酸式滴定管碱式滴定管滴定管夹锥形瓶检查→水洗→润洗→装液→排炮→调液面→初始读数水洗→装液→加指示剂

左手控制滴定管活塞进行滴定→右手摇动锥形瓶→眼睛注视锥形瓶内溶液颜色的变化→指示剂变色，且半分钟内不再恢复原来的颜色→读数→计算→重复2—3次实验取平均值pH在生产生活中的应用医疗：①测试血液的pH,诊断疾病。②调控体液的pH,辅助治疗疾病。生活中:护发素调节头发的pH使之达到适宜的酸碱度。环保:利用中和反应原理结合pH自动测定仪进行监测和控制。农业:测定、调控土壤的pH，使其符合农作物的生长要求。第四节第三节第二节第一节第二节

水的电离和溶液的pH酸碱中和滴定指示剂变色范围石蕊pH<5红5-8紫>8蓝酚酞pH<8.2无8.2-10浅红>10红甲基橙pH<3.1红3.1-4.4橙>4.4黄指示剂的选择：滴定种类滴定后酸碱性指示剂颜色变化强酸滴定强碱强碱滴定强酸12108642V[NaOH(aq)]mL10203040pH酚酞甲基橙误差来源c(HCl)滴定管中产生的误差滴定管用蒸馏水洗涤后，未用标准液润洗滴定管未用待测液润洗盛标准液的滴定管滴定前有气泡,滴定后无气泡盛标准液的滴定管滴定前无气泡,滴定后有气泡盛待测液的滴定管使用前有气泡,使用后无气泡盛待测液的滴定管使用前无气泡,使用后有气泡第四节第三节第二节第一节第二节

水的电离和溶液的pH酸碱中和滴定锥形瓶中产生的误差锥形瓶用蒸馏水洗涤后又用待测液洗锥形瓶未洗净,残留有与待测液中溶质反应的少量物质待测液加水稀释读数带来的误差用滴定管量取待测液先俯视后仰视先仰视后俯视用滴定管量取标准液先俯视后仰视先仰视后俯视配制标准溶液产生的误差配制0.1mol·L-1的NaOH溶液500mL,需要NaOH的质量为2.0gNaOH已部分潮解NaOH中所含杂质杂质不与盐酸反应所含杂质消耗1molHCl所需质量大于40g(如Na2CO3、NaHCO3)所含杂质消耗1molHCl所需质量小于40g(如Na2O)误差来源c(HCl)第四节第三节第二节第一节第三节

盐类的水解盐类的水解按要求完成实验，并找出规律。盐溶液(0.1mol/L)NaClNa2CO3NH4ClKNO3CH3COONa(NH4)2SO4Na2SO4pH盐的类型结论

使用pH试纸和pH计时，需要注意哪些问题？请用弱电解质相关理论分析不同类型的盐溶液呈酸碱性的原因。盐溶液(0.1mol/L)NH4ClCH3COONaNaCl盐的类型溶液中的粒子种类溶液中的平衡关系溶液中的粒子及浓度大小c(H+)和c(OH-)的相对大小盐的水解方程式第四节第三节第二节第一节第三节

盐类的水解盐类的水解电解质水溶液中的电荷守恒与元素守恒：元素守恒Na2CO3:c(Na+)=c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)在电解质溶液中，由于某些离子发生水解或电离，离子的存在形式发生了变化。离子所含的某种元素在变化前后是守恒的，即元素守恒。练习提升：写出下列电解质溶液的元素守恒关系。电解质溶液元素守恒NaHCO3Na2SO3NaH2PO4Na2HPO4Na3PO4NaHSO4NH4Cl(NH4)2CO3NH4HCO3(NH4)2HPO4Na2S第四节第三节第二节第一节第三节

盐类的水解盐类的水解电解质水溶液中的电荷守恒与元素守恒：电荷守恒Na2CO3:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-)

电解质溶液中阳离子所带的电荷总数与阴离子所带的电荷总数相等，即电荷守恒。练习提升：写出下列电解质溶液的物料守恒关系。电解质溶液元素守恒NaHCO3NaHSO3NaH2PO4Na2HPO4Na3PO4(NH4)2SO4NH4Cl(NH4)2CO3NH4HCO3Na2S(NH4)2HPO4第四节第三节第二节第一节第三节

盐类的水解盐类的水解电解质水溶液中的电荷守恒与元素守恒：质子守恒NaHCO3:c(H+)+c(H2CO3)=c(OH-)+c(CO32-)练习提升：写出下列电解质溶液的质子守恒关系。电解质溶液元素守恒Na2CO3NaHSO3NaH2PO4Na2HPO4Na3PO4(NH4)2SO4NH4Cl(NH4)2CO3NH4HCO3Na2S(NH4)2HPO4第四节第三节第二节第一节第三节

盐类的水解盐类的水解影响盐类水解的因素：

利用离子方程式分析盐类水解的实质，设计实验探究影响盐类水解的主要因素。内因外因温度浓度外加酸外加碱外加盐

已经盐类水解的实质的基础上，分析加酸、加碱会如何影响盐类水解。

写出下列盐类的水解方程式。（1）NH4Cl、FeCl3、FeSO4

、CuSO4、Al2(SO4)3（2）Na2CO3、NaHCO3、CH3COONa、Na3PO4（3）[Al(OH)4]-、SO32-、S2-、F-双水解

弱酸弱碱盐的阴、阳离子均发生水解反应的现象。‌这一过程涉及到弱酸的酸根与弱碱的阳离子同时存在于水溶液中时，弱酸的酸根水解生成的氢氧根离子与弱碱的阳离子水解生成的氢离子反应生成水，从而使两种离子的水解平衡向水解方向移动，相互促进水解。这种相互促进的水解作用使得水解程度增大，有时甚至可以使水解反应完全进行。

写出下列盐溶液混合后的双水解方程式。（1）混合FeSO4溶液和Na2S溶液（2）混合FeCl3溶液和Na2CO3溶液（3）混合Al2(SO4)3溶液和NaHCO3溶液（4）混合MgSO4溶液和NaHCO3溶液（5）混合FeCl3溶液和Na[Al(OH)4]溶液（6）混合FeSO4溶液和Na[Al(OH)4]溶液（7）混合Al2(SO4)3溶液和Na[Al(OH)4]溶液

盐类水解的应用：（1）判断离子能否共存

（2）判断溶液酸碱性及强弱（3）配制和储存易水解的盐的溶液

（4）制备Fe(OH)3胶体

（5）物质的提纯

（6）草木灰和铵态氮肥不能同时使用（7）Na2CO3溶液清洗油污

（8）TiCl4制备TiO2·xH2O（9）白矾水净水

（10）铵盐溶液除水垢（11）混合Al2(SO4)3溶液和NaHCO3溶液制备泡沫灭火器

第四节第三节第二节第一节第三节

盐类的水解盐类的水解盐的水解常数CH3COOH的电离方程式CH3COOH的电离常数KaKa·Kh=_______CH3COONa的水解方程式CH3COONa的水解常数KhNH3·H2O的电离方程式NH3·H2O的电离常数KbKb·Kh=_______NH4Cl的水解方程式NH4Cl的水解常数KhK（HF）·K（____）=KwK（HCO3-）·K（____）=Kw结论：练习提升2:以氯化铁水解为例，填写外界条件对水解平衡的影响。条件移动方向n(H+)pHK水解程度现象升温通HCl加NaOH加水加NaHCO3加NH4Cl第四节第三节第二节第一节练习提升1:完成下列表格。第四节

沉淀溶解平衡难溶电解质的沉淀溶解平衡s1010.01易溶可溶微溶难溶化学式溶解度沉淀溶解平衡方程式Ksp表达式AgClAg2SBaSO4Fe(OH)3溶度积常数（Ksp）：

各离子浓度幂的乘积为一个常数。对于一般形式的难溶电解质AnBm(s)，其溶度积常数的计算公式为：

Ksp=cm(An+)·cn(Bm-)Q>KQ=KQ<K离子积和溶度积的关系：问题1：

CuCl2溶液中混有少量的FeCl2、FeCl3杂质，如何得到纯净的CuCl2溶液？问题2：

除去溶液中混有少量的SO42-，选择加入钙盐还是钡盐？第四节第三节第二节第一节第四节

沉淀溶解平衡难溶电解质的沉淀溶解平衡1010.01易溶可溶微溶难溶s化学式溶解度沉淀溶解平衡方程式Ksp表达式Ag