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第三章水溶液中离子平衡复习ppt

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第三章水溶液中的离子平衡复习 “勒夏特列原理”:如果改变影响平衡的一个 条件(如温度、浓度、压强等),平衡就向 能够减弱这种改变的方向移动。 该原理适用于所有平衡体系。 • 化学平衡 • 电离平衡 • 水解平衡 • 溶解平衡 平衡 逆、等、动、定、变特征: 1、电解质和非电解质 ① 注意概念中的 “或”,“和”,“化合物” 等关 键词 ③ CO2、SO2、NH3、Cl2、Fe 等均不是电解质, CO2、SO2 、NH3是非电解质。Cl2不是非电解质 ④电解质溶液的导电能力的强弱取决于溶液里自由移 动离子浓度的大小,和电解质的强弱不一定有关。 ⑤ 酸、碱、盐、部分金属氧化物等属于电解质 ②电解质的导电必须有一定的条件(水溶液或熔化状态 ) 一 强弱电解质 1.下列说法是否正确,为什么? A.其水溶液能导电的物质一定是电解质 B.强电解质的水溶液导电能力一定强. D.石墨能导电,所以是电解质。 E.BaSO4不溶于水,所以不是电解质。 F.SO2、NH3、Na2O溶于水可导电,所以均 为电解质 C.氯化钠溶液能导电,所以氯化钠溶液 是电解质。 全错 2、强电解质和弱电解质 ① 强、弱电解质的根本区别在于一定条件下能否 完全电离 ② 强电解质电离方程式用 “===”无电离平衡 弱电解质电离方程式用“ ”有电离平衡 注意:多元弱酸分步电离 ③ 强电解质溶液中溶质的微粒是离子 弱电解质溶液中溶质的微粒是离子和分子共存 ④强电解质是指强酸(HCl、H2SO4、HNO3、HBr、HI、 HClO4、HMnO4 等);强碱(NaOH、KOH、Ba(OH)2、 Ca(OH)2 等);大部分盐。 弱电解质是指弱碱:(不溶性的碱和NH3•H2O);弱酸 (HClO、HF、H2S、CH3COOH、H2CO3、H2SO3、H3PO4、 H2SiO3、等);和 H2O、 C6H5OH 等。 ⑤ 电解质强、弱和物质的溶解性无关;溶液的导电 性强弱不一定和电解质的强、弱有关。 ⑥ 强电解质中是离子键和极性共价键, 弱电解质中 极性共价键。 思考并做答: 2.请将下列物质分类 :①HCl②H2S③NaHCO3④CO2⑤Al2 (SO4)3⑥Cl2⑦NH3⑧CH4⑨BaSO4⑩ Fe(OH)3 (一)属于强电解质的是_______ (二)属于弱电解质的是______ (三)属于非电解质的是______ ①③⑤⑨ ④⑦⑧ ②⑩ 例:下列物质的水溶液能导电,但属于非电解质的是 A. CH3CH2COOH B. Cl2 C. NH4HCO3 D.SO2 D. 例下列叙述中,能说明盐酸是强酸,醋酸是弱酸的是 A. 将pH = 4的盐酸和醋酸稀释到pH = 5的溶液,醋酸所 加的水量多。 B.盐酸和醋酸都可用相应的钠盐与浓硫酸反应制取。 C.相同pH的盐酸和醋酸溶液中分别加入相应的钠盐固体, 醋酸的pH变化大。 D.相同pH的盐酸和醋酸溶液分别跟锌反应时,产生的氢气 速率相同。 A.C 例 : 通过那些事实(或实验)可以证明CH3COOH是弱 电解质? 方法一、取同浓度的HCl和CH3COOH,进行溶液导 电性实验 方法二、测定CH3COONa的水溶液应呈碱性。 方法三、测定0.1mol/L CH3COOH 的pH值。 方法四、相同浓度的HCl 和 CH3COOH 和相同大 小颗粒的锌粒比较反应速率。 方法五、相同 pH值,相同体积 的HCl 和 CH3COOH, 和 足量的锌粒反应, CH3COOH产生的氢气多。 方法六、取相同浓度的HCl 和 CH3COOH ,稀释 100倍,pH值变化小的是 CH3COOH 。 例 : 有0.1 mol/L的盐酸、硫酸、醋酸、硝酸各50ml ,试比较: (A)四种酸里氢离子浓度由大到小的顺序是。 (B)四种酸跟足量的锌反应,开始实产生H2的速率是 。 (C)四种酸跟足量的锌反应产生H2的体积是。 (D)四种酸分别跟0.1 mol/L的NaOH溶液中和,消耗 NaOH体积由大到小的顺序是。 (E)四种酸分别跟 50ml 0.1 mol/L 的NaOH溶液反应后 ;溶液的pH值由大到小的顺序是。 (F)四种酸的pH值由大到小的顺序是。 例 : 有相同pH值的盐酸、硫酸、醋酸、硝酸各50ml, 试比较: (A)四种酸的物质的量浓度由大到小的顺序是。 (B)四种酸跟足量的锌反应,开始实产生H2的速率是 。 (C)四种酸跟足量的锌反应产生H2的体积是。 (D)四种酸分别跟加水稀释到原体积的m、n、o、p倍, pH值仍相等,n、m、o、p的大小关系是。 (E)四种酸分别跟足量的 0.1 mol/L的NaOH溶液反应; 消耗溶液的体积由大到小的顺序是。 (F)四种酸里氢离子浓度由大到小的顺序是。 一、弱电解质的电离平衡 电离平衡:一定条件下,当V(离子化) =V(分子化)≠0时,溶液中离子浓度 和分子浓度都保持不变的状态。 一、一元强酸(HA)与一元弱酸(HB)的比较: 1)相同物质的量浓度、相同体积时 比较 项目 C(H+ ) pH 中和碱 的能力 与活泼金 属反应产 生H2的量 与金属反 应的开始 速率 稀释相同 倍数后pH HA HB 大 小 相同小 大 相同相同 相同大 小 小 大 一元强酸(HA)与一元弱酸(HB)的比较: 2)相同PH、相同体积时 比较 项目 C(H+ ) pH 中和碱 的能力 与活泼金 属反应产 生H2的量 与金属反 应的开始 速率 稀释相同 倍数后pH HA HB 大 小 相同 小 大 相同相同 相同 大 小 小 大 2.填表:(0.1mol/L的CH3COOH) C(CH3COO- ) C(H+)平移方向 加纯CH3COOH 加CH3COONa 加少量NaOH 加少量H2SO4 1.有H+浓度相同、体积相等的三种酸 :a、盐酸 b、硫酸 c、醋酸,同 时加入足量的锌,则开始反应时速率 ______,反应完全后生成H2的质量 _________。(用 表示) a=b=c a=b7)≈ 7(7) PH值的计算 一有关溶液稀释的计算 1. 0.1 mol/L的HCl溶液与等体积水混合后PH值 是多少? 解:稀释后c(H+)=0.1/2=0.05 mol/L PH值=-lg0.05=2-lg5=1.3 2. PH值=12的NaOH溶液与等体积水混合后PH值 是多少? 解:原溶液c(H+)=10-12 c(OH-)=10-2 mol/L 稀释后c(OH-)=10-2/2=5×10-3 mol/L c(H+)=2×10-12 mol/L PH值=12-lg2=11.7 有关pH的计算 2.关于酸或碱混合的计算 △pH≥2的两强酸等体积混和 后的pH=原酸性强的PH+0.3 △pH≥2的两强碱等体积混和 后的pH=原碱性强的PH-0.3 3. PH=2的H2SO4溶液与等体积水混合后 PH值是多少? 4. 0.01mol/L的NaOH溶液与等体积水 混合后PH值是多少? 强酸与等体积水混合后PH值增加0.3 •强碱与等体积水混合后PH值减弱0.3 5.PH=2的HCl和PH=5的HCl等体积混合 后PH值是多少? 6.PH=12的NaOH和PH=9的NaOH等体积 混合后PH值是多少? 答:2.3 答:11.7 答:2.3 答:11.7 有关pH的计算 3.关于酸碱中和的计算 若酸过剩:c(H+)剩 =c(H+)1V1-c(OH-)2V2/V1+V2 若碱过剩:c(OH-)剩 =c(OH-)1V1-c(H+)2V2/V1+V2 0.4mol/L盐酸与0.6mol/L NaOH等体积 混合,所得溶液的PH为( ) 1.将10ml,PH=1的硫酸配制成5000ml的硫 酸溶液后,溶液的PH是多少 计算: 2.求PH=2的硫酸溶液中由水电离出的氢 离子浓度. 3.7 10-12 3.求PH=11的氢氧化钠溶液中由水电离出 的OH-浓度 4.在常温时,某溶液中由水电离出来的 C(H+)=1×10-11mol/L,则该溶液的PH___ 10-11 3或者11 三、盐类水解 1.定义:在溶液中盐电离出来的离子跟 水电离出来的H+或OH-结合生成弱电 解质的反应。 2.实质:盐的离子破坏了水的电离平衡, 促进了水的电离.使溶液中的c(H+)≠ c(OH-),从而使溶液显示一定的酸碱性 强酸强碱盐不水解,溶液显中性 强酸弱碱盐水解,溶液显酸性 强碱弱酸盐水解,溶液显碱性 弱酸弱碱盐 强烈水解,溶液的酸、碱性具体分析 例:将下列物质(浓度均为0.1mol/L)按pH值由大到 小排列:H2SO4、NaHCO3、Ba(NO3)2、CH3COOH、NH4Cl、KOH 、HCl、Na2CO3、NH3•H2O、Ba(OH)2 。 盐溶液的水解 盐溶液中离子浓度的大小关系 1.一元弱酸盐溶液中离子浓度的大小排列 c(不水解离子)>c(水解离子)>c(显性离子)>c( )。 水电离出 的另一离 子 2.二元弱酸盐溶液中离子浓度的大小排列 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 c(Na+)>c(S2-)>c(OH-)>c(HS-) >c(H+) 练习: 1.下列物质能否水解,为什么? a.Ba(NO3)2 b.ZnSO4 c.NaHSO4 d.CH3COONH4 2.判断其溶液的酸碱性并写出水 解反应的离子方程式: a.AlCl3 b.Na2CO3 c.KClO bd能 练习: 1.已知三种同浓度的盐 :NaA,NaB,NaC的水溶液的PH为 :NaANaBNaC7,则: (1)对应三种酸的酸性强弱顺序为 _________ (2)同浓度的三种酸的PH大小为 _________ HCHBHA HAHBHC 5.影响盐类水解平衡的因素 ① 内因:物质的性质 如 水解程度:Na2CO3>Na2SO3 Na2CO3>NaHCO3 ②外因 溶液的浓度:越稀水解程度越大 温度: 越高水解程度越大 溶液pH值: 具体分析 例:在NH4Cl 溶液中分别采取下列措施对NH4Cl 溶 液水解有什么影响?①加入固体NH4Cl ②加入同浓 度的NH4Cl 溶液 ③加入NaOH 固体 ④加水稀 释 ⑤ 滴入稀硫酸 ⑥ 加入NaCl 稀溶液 ⑦ 加热。 6.酸式盐溶液的酸碱性问题:能分析 NaHSO4、 NaHCO3,NaH2PO4 、Na2HPO4 溶液的酸碱性 7.盐类的双水解:强酸弱碱盐和强碱弱酸盐反应,不 按复分解反应生成难溶物质,可能发生双水解. 常见的有: NH4+ Al3+ Fe3+ S2— CO32— AlO2— ( HS— ) (HCO3—) 例 :写出AlCl3溶液和NaAlO2溶液反应的离子方 程式;FeCl3溶液和NaHCO3溶液反应的离子方程式 注 Fe3+ 和 S2— 发生氧化还原反应 8 、水解应用实例:① 明矾净水 ②配制澄清透明的 FeCl3溶液 ③ 制Fe (OH)3胶体 ④ 合理施肥和土壤的 改良等。⑤不能在溶液中制取Al2S3 ⑥ Mg和NH4Cl溶液 的反应等。 9.其它:① 分清 水解问题 例:某溶液中水电离出的 c(H+)是10—12mol/L,该溶液 可能是① 0.01mol/LHCl ② 0.01mol/LNaOH ③ PH=12的Na2CO3溶液 ④ PH=2的NH4Cl溶液 例:在由水电离提供的 [H+] 为10—13mol/L的溶液中,一定 能大量共存的一组离子是 A. NH4+、NO3—、Na+、AlO2— B. K+、Cl—、HSO3—、CO32— B. C. K+、 NO3—、Na+、 Cl— D. Cl—、 Na+、 Mg2+、Fe2+ 例:常温下一种PH=3的酸溶液和一种PH=11的碱溶液 等体积混合后测得溶液的PH=5.6其原因可能是: A.浓的强酸和稀的弱碱溶液反应 B.浓的弱酸和稀的强碱溶液反应 C.等浓度的强酸和弱碱溶液反应 D.生成了一种强酸弱碱盐 例:在一种一元碱ROH的溶液中,加入一种一元HA,当 反应后溶液呈中性是下列判断中一定正确的是 A. 加入的一元酸过量 B. 生成的盐不能水解 C.加入的酸和碱的物质的量相等 D.反应后溶液中[A— ] = [ R+] 2)电解质溶液中的等量关系 电荷守恒等式: 正电荷总数=负电荷总数 物料守恒(原子守恒)等式: 某元素的总量保持不变 盐溶液中各离子浓度大小的比较。 要点: ① 离子会水解其浓度变小 如: 在NaHS溶液中: [ Na+ ] >[ HS— ] >[ OH— ] >[ S2— ] >[ H+ ] ② 物料守恒的关系 如:Na2CO3 溶液中: [ Na+ ]=2 [ CO32— ] + 2 [HCO3— ] + 2 [H2CO3 ] ③ 电荷守恒的关系 如:NaHCO3 溶液中: [ Na+ ]+ [ H+ ] = [HCO3— ]+2 [ CO32— ] + [ OH— ] 3.在0.1mol/L的Na2S溶液中 (1).有哪些微粒? (2).c(Na+)___2c(S2-) (3).电荷守恒关系为________ (4)含S元素的微粒有_______,它们的 浓度之和是(即关系守恒式)_____ (6).各离子浓度大小顺序是_______ 【分析】:在Na2CO3溶液中存在着下列电离及 水解方程式。 Na2CO3=2Na++CO32- CO32-+H2O OH-+HCO3- HCO3-+H2O H2CO3+OH- 在碳酸钠溶液中存在多种离子和分子,下列各粒 子间关系正确的是 A. c(Na+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3-) > c(H+) B. c(OH-)=c(HCO3-)+c(H+)+2c(H2CO3) C. c(Na+)=c(HCO3-)+2c(H2CO3)+2c(CO32-) D. c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO3-)+c(CO32- ) A B 要点·疑点·考点 1、概念 (1)原理:酸碱反应时 ,酸提供的n(H+)与碱提 供的n(OH-)相等。 (2)关键: ①准确测定酸和碱的体积; ②准确判断中和反应是否恰好完成。 2、中和滴定 (1)仪仪器:①滴定管——酸式(不能盛放碱性溶液 、HF),碱式(不能盛放酸性溶液、强氧化性 溶液);②锥锥形瓶(不能用待装液润润洗);③其 他:铁铁架台、滴定管夹夹、烧烧杯 (2)试剂试剂 :①标标准溶液、待测测液; ②指示剂剂(加2~3滴) (3)操作: ①准备备:查查漏、洗涤涤、润润洗、注液、调调液面、 读读数 ②滴定:取待测测液、加指示剂剂、滴定、判终终点 、读读数 ③计计算:每个样样品做2~3次实验实验 ,取平均值值求 出结结果 3.下面是一段关于中和滴定的实验实验 叙述: 取25mL未知浓浓度的盐盐酸 a.放入锥锥形瓶中,此瓶事先需用蒸馏馏水洗净净 b.并经该经该 待测测液润润洗过过 c.加入几滴酚酞酞作指示剂剂 d.取一支酸式滴定管,经经蒸馏馏水洗净净后 e.直接往其中注入标标准NaOH溶液,进进行滴定 f.一旦发现发现 溶液由无色变为变为 粉红红色,即停止滴定, 记记下数据 其中操作错误错误 的是bdef 27.已知某溶液中只存在OH—、H+、NH4+、Cl—四种离子,某同学推测其离子 浓度大小顺序有如下四种关系: ①c(Cl-)c(NH4+)c(H+)c(OH-)②c(Cl-)c(NH4+)c(OH-) c(H+) ③c(NH4+)c(Cl-)c(OH-) c(H+)④c(Cl-) c(H+)c(NH4+)c(OH-) 填写下列空白: (1)若溶液中只溶解了一种溶质,则该溶液是 ,上述四种离子的浓度的大 小顺序为 (填序号) (2)若上述关系中③是正确的,则溶液中的溶质为 ;若上述关系中④是正 确的,则溶液中的溶质为 。 (3)若该溶液是由体积相等的稀盐酸和氨水混合而成,且恰好成中性,则混合 前c(HCl) c(NH3·H2O)(填“大于、小于或等于”)。 2、把80mL烧碱溶液加入到120mL盐酸中,所得溶液的pH为2。如果混合前烧 碱溶液和盐酸的浓度相等,则它们的浓度为: A. 0.5mol/L B. 0.10mol/L C. 0.05mol/L D. 1.00mol/L 3.室温时,pH=2的一元酸溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合,则溶液的 pH值( ) A.一定不大于7 B.一定不小于7 C.一定等于7 D.可能大于7 NH4Cl ① NH4Cl、NH3·H2O HCl、NH4Cl 小于 C A 13.在0.01mol/L醋酸中加入少量硫酸后,其变化结果是( ) A.氢离子浓度变小B.醋酸的浓度减小 C.酸性增强,PH变小 D.醋酸根离子浓度变小 14.有五瓶溶液分别是①10mL0.60mol/LNaOH水溶液 ②20mL0.50mol/L硫酸 水溶液③30mL0.40mol/LHCl溶液 ④40mL0.30mol/LHAc水溶液 ⑤50mL0.20mol/L蔗糖水溶液。以上各瓶溶液所含离子、分子总数的大小顺序是 A.①②③④⑤B.②①③④⑤ C.②③④①⑤D.⑤④③②① 16.在25℃时,某溶液中由水电离出的C(H+)=1×10-12mol/L,则该溶液的 PH可能是( ) A.12 B.7C.6 D.2 21.常温下,0.1mol/L下列溶液①NaHCO3②NaClO③NH4Cl④NaCl ⑤CH3COONa五种溶液PH由大到小的排列顺序为 。 CD D AD ②①⑤④③
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