版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
1、黑龙江省牡丹江穆棱市第二中学 尹尚武1水溶液中的离子平衡2022-5-27目录目录弱电解质的电离平衡第一讲第一讲水的电离和溶液的酸碱性第二讲第二讲盐类的水解第三讲第三讲难溶电解质的电离平衡第四讲第四讲Page 2目录目录Page 3第一讲第一讲 弱电解质的电离平衡弱电解质的电离平衡n 一、强弱电解质n 1、概念与分类化合物在水溶液中或熔融状态都不电离非电解质能电离电解质完全电离部分电离强电解质弱电解质强酸,强碱,活泼金属氧化物,大多数盐弱酸,弱碱,H2O等Page 4第一讲第一讲 弱电解质的电离平衡弱电解质的电离平衡n 注意n 对象:电解质、非电解质的对象均为化合物;单质、混合物既不是电解质也
2、不是非电解质n 晶体类型与电解质的关系n a.离子化合物虽然是电解质,但在晶体状态下离子不能自由移动,故不能导电,一般在熔融状态(只断裂离子键)和水溶液两种情况下能发生电离。n 如:Na2O;Na2O2;NaOH;NaHSO4;电解质非电解质离子晶体单质分子晶体原子晶体Page 5第一讲第一讲 弱电解质的电离平衡弱电解质的电离平衡n b.属于共价化合物的电解质,在晶体状态下和熔融状态下均不电离,只有在水溶液中能够发生电离。n 如:HCl;H2SO4;CH3COOH;AlCl3;n SO2、SO3、CO2、NH3等属于非电解质,其水溶液能够导电,但不是由自身电离的自由移动的离子,而是与水反应后的
3、产物H2SO3、H2SO4、H2CO3、NH3H2O是电解质。n 溶液的导电能力与强弱电解质、溶解度的大小无必然联系,导电能力与离子浓度,离子所带电荷有关。例.下列各物质反应后,溶液的导电能力比反应前明显增强的是( )向醋酸溶液中通入氯气;向硝酸银溶液中通入少量氯气;向氢氧化钠溶液中通入少量氯气;向饱和硫化氢中通入少量氯气A. B. C. D.Page 6D第一讲第一讲 弱电解质的电离平衡弱电解质的电离平衡n 2、常见的酸、碱n (1)强酸与弱酸n 强酸:HCl;HBr;HI;H2SO4;HNO3;HClO4;n 弱酸:H2SO3H3PO4H2C2O4HCOOHC6H5COOHHC2O4-HF
4、CH3COOHH2CO3HSO3-HClOC6H5OHHCO3-名称化学式KapKa硼酸H3BO35.810-109.24次溴酸HOBr2.310-98.63氢氰酸HCN6.210-109.21氰酸HCNO3.310-43.48碳酸H2CO34.4510-7(Ka1)5.610-11(Ka2)6.35210.25次氯酸HClO2.9810-87.526亚氯酸HClO21.110-21.95氢氟酸HF6.810-43.17次碘酸HIO2.310-1110.64Page 7第一讲第一讲 弱电解质的电离平衡弱电解质的电离平衡名称化学式KapKa碘酸HIO30.490.31亚硝酸HNO27.110-4
5、3.15过氧化氢H2O22.210-1211.65次磷酸H3PO25.910-21.23亚磷酸H3PO33.710-2(Ka1)2.910-7(Ka2)1.436.54磷酸H3PO47.1110-3(Ka1)6.2310-8(Ka2)4.510-13(Ka3)2.187.19912.35焦磷酸H4P2O70.20(Ka1)6.510-3(Ka2)1.610-7(Ka3)2.610-10(Ka4)0.702.196.809.59氢硫酸H2S1.310-7(Ka1)7.110-15(Ka2)6.8814.15Page 8第一讲第一讲 弱电解质的电离平衡弱电解质的电离平衡名称化学式KapKa硫酸HS
6、O4-1.0210-2(Ka2)1.99亚硫酸H2SO31.2310-2(Ka1)5.610-8(Ka2)1.917.18硫氰酸HSCN0.130.9硫代硫酸H2S2O30.25(Ka1)1.910-2(Ka2)0.601.72偏硅酸H2SiO31.710-10(Ka1)1.610-12(Ka2)9.7711.8甲酸HCOOH1.8010-43.745草酸HOOC-COOH5.6010-2(Ka1)5.4210-5(Ka2)1.2524.266乙酸CH3COOH1.7510-54.757丙酸C2H5COOH1.3410-54.874苯酚C6H5OH1.010-109.98苯甲酸C6H5COOH
7、6.2810-54.202Page 9第一讲第一讲 弱电解质的电离平衡弱电解质的电离平衡n (2)强碱与弱碱n 强碱:NaOH;KOH;Ba(OH)2;Ca(OH)2;n 弱碱:除以上四大强碱外,一般为弱碱名称化学式KbpKb氨水NH3H2O1.810-54.74联氨(肼)N2H43.010-6(Kb1)7.610-15(Kb2)5.5214.12苯胺C6H5NH24.210-109.38羟胺NH2OH9.110-98.04甲胺CH3NH24.210-43.38乙胺C2H5NH25.610-43.25Page 10第一讲第一讲 弱电解质的电离平衡弱电解质的电离平衡n 3、电离:完全电离“=”,
8、部分电离“ ”(1)熔融:只有离子键能够解离,共价键不能解离NaCl=Na+ + Cl-熔融Al2O3=2Al3+ + 3O2-熔融(2)水溶液中.强电解质,完全电离,以“=”连接,一步电离NaOH=Na+ + OH-H2SO4=2H+ + SO42-.弱电解质,部分(微弱)电离,以“ ”连接CH3COOH CH3COO- + H+H3PO4 H+ +H2PO4-A.多元弱酸,分步电离(以第一步为主)H2PO4- H+ +HPO42-HPO42- H+ +PO43-NH3H2O NH4+ + OH-NaHSO4=Na+ + HSO4-熔融H3BO3+H2O B(OH)4- + H+促进水的电离
9、Page 11思考:已知H2A=H+ +HA-; HA- H+ +A2-,则NaHA溶液呈_性;该溶液中离子浓度的相对大小顺序为_。第一讲第一讲 弱电解质的电离平衡弱电解质的电离平衡n 3、电离:完全电离“=”,部分电离“ ”Fe(OH)3 Fe3+ +3OH-B.多元弱碱,一般一步到位(3)酸式盐的电离.强酸酸式盐A.熔融B.水溶液中.弱酸酸式盐NaHSO4=Na+ + HSO4-熔融NaHSO4=Na+ + H+ + SO42-NaHCO3=Na+ + HCO3-HCO3- H+ +CO32-只断离子键断离子键、共价键C.两性物质:Al(OH)3AlO2-+H+H2O Al(OH)3 Al
10、3+ +3OH-Page 12N2H4 + H2O N2H5+ + OH-N2H5+ + H2O N2H62+ + OH-促进水的电离第一讲第一讲 弱电解质的电离平衡弱电解质的电离平衡n 二、弱电解质的电离平衡n 1、弱电解质电离特点n (1).弱电解质的电离属于可逆过程n (2).电离方向是微粒数增多的过程n (3).电离方向一般是吸热过程n 2、平衡的建立n 在一定条件(如温度、浓度)下,当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。n 特征n 逆、等、定、动、变Page 13第一讲第一讲 弱电解质的电离平衡弱电解质的电离平衡n 3、影响电离平衡的
11、因素n (1)内因:弱电解质本身的性质n 如常温时,相同浓度的HF与CH3COOH,HF的电离程度较大n (2)外因:勒夏特列原理Page 14温度: 升高温度,平衡向右移动,电离度增大 浓度:浓度越小,越大 A.增大弱电解质浓度,平衡向右移动,电离度减小; B.稀释:平衡向右移动,电离度增大;同离子效应离子反应效应加水稀释第一讲第一讲 弱电解质的电离平衡弱电解质的电离平衡n 以CH3COOH CH3COOH为例Page 15改变条件平衡移动方向c(H+)c(CH3COO-)c(CH3COOH)K加热通HCl(g) 加NaOH(s) 加CH3OONa(s) 加冰醋酸 加水加Mg粉右移增大增大减
12、少左移增大减少增大右移减少增大减少左移减少增大增大右移增大增大增大右移减少减少减少增大减小增大减小减小增大增大不变不变不变不变不变右移减少增大减少增大不变第一讲第一讲 弱电解质的电离平衡弱电解质的电离平衡Page 16B 第一讲第一讲 弱电解质的电离平衡弱电解质的电离平衡n 4、强酸、弱酸的比较方法n (1)浓度与pH的关系n 测0.01mol/LHA的pH,若pH=2,则HA为强酸;若pH2,则HA为弱酸n (2)相同浓度下,与强电解质溶液作导电对比实验n (3)测定对应盐的酸碱性,如CH3COONa溶液呈碱性,则CH3COOH为弱酸n (4)利用实验证明存在电离平衡n 如醋酸溶液中滴入蓝色
13、石蕊溶液变红,再加入CH3COONa固体,颜色变浅n (5)测定等体积等pH的HA和盐酸与Zn反应产生H2的快慢,若反应过程中HA产生H2较快,则HA为弱酸Page 17第一讲第一讲 弱电解质的电离平衡弱电解质的电离平衡n (6)稀释前后的pH与稀释倍数的关系变化Page 18a.加水稀释相同的倍数,醋酸的pH大。b.加水稀释到相同的pH,盐酸加入的水多。a.加水稀释相同的倍数,盐酸的pH大。b.加水稀释到相同的pH,醋酸加入的水多。第一讲第一讲 弱电解质的电离平衡弱电解质的电离平衡n (6)稀释前后的pH与稀释倍数的关系变化Page 19a.加水稀释相同的倍数,氨水的pH小。b.加水稀释到相
14、同的pH,NaOH加入的水多。a.加水稀释相同的倍数,NaOH的pH小。b.加水稀释到相同的pH,氨水加入的水多。第一讲第一讲 弱电解质的电离平衡弱电解质的电离平衡n 拓展:关于盐溶液的稀释前后的pH与稀释倍数的关系n .水解后溶液呈酸性n 相同浓度的MCl2、NCl2; 相同pH的MCl2、NCl2n 结论:金属性:MHBPage 21相同浓度时,NaB的pH较NaA的pH大,则相同浓度时B-的水解程度更大。NaA须稀释更大的倍数,则原来NaA的浓度更大,水解程度更小。第一讲第一讲 弱电解质的电离平衡弱电解质的电离平衡Page 22第一讲第一讲 弱电解质的电离平衡弱电解质的电离平衡n 例.有
15、甲、乙两瓶醋酸稀溶液,测得甲溶液的pH = a,乙溶液的pH = a+1。下列推断正确的是( )n A. 物质的量浓度c(甲)是c(乙)的10倍n B. 溶液中c(OH-)甲是乙的10倍n C. 由水电离产生的c(H+)乙是甲的10倍n D. 与等量的NaOH反应,消耗甲、乙两酸的体积V(乙)bcCb点溶液中c(H)c(NH3H2O)c(OH)D用等浓度NaOH溶液和等体积b、c处溶液反应,消耗NaOH溶液体积VbVcB第一讲第一讲 弱电解质的电离平衡弱电解质的电离平衡n 稀释时电解质与H2O的电离程度的相互影响Page 25对弱电解质电离的影响对弱电解质电离的影响对对H2O的电离影响的电离影
16、响酸、碱NaHSO3、NaH2PO4酸(碱)电离程度增大,但溶液的酸(碱)性减弱水的电离程度增大盐盐的水解程度增大,但溶液的酸(碱)性减弱水的电离程度减小第一讲第一讲 弱电解质的电离平衡弱电解质的电离平衡n 例2.常温下,将一定浓度的盐酸和醋酸加水稀释,溶液的导电能力随溶液体积变化的曲线如图所示,下列说法正确的是( )n A两溶液稀释前的浓度相同n Ba、b、c三点溶液的pH由大到小顺序为abcn Ca点的KW值比b点的KW值大n Da点水电离的c(H)大于c点水电离的c(H)Page 26Dn 4、强酸、弱酸的比较方法第一讲第一讲 弱电解质的电离平衡弱电解质的电离平衡Page 27浓度均为0
17、.01 molL1的强酸HA与弱酸HBpH均为2的强酸HA与弱酸HBpH或物质的量浓度2pHHApHHB浓度:浓度:0.01 molL1c(HA)HBHAHB体积相同时与过量的碱反应时消耗碱的量HAHBHAHB体积相同时与过量活泼金属反应产生H2的量HAHBHAc(B)c(A)c(B)分别加入固体NaA、NaB后pH变化HA:不变:不变HB:变大:变大HA:不变:不变HB:变大:变大加水稀释10倍后3pHHApHHB2溶液的导电性HAHBHAHB水的电离程度HAH3PO4H2C2O4HCOOHC6H5COOHHC2O4-HFCH3COOHH2CO3HSO3-HClOC6H5OHHCO3-名称化
18、学式KapKa硼酸H3BO35.810-109.24次溴酸HOBr2.310-98.63氢氰酸HCN6.210-109.21氰酸HCNO3.310-43.48碳酸H2CO34.4510-7(Ka1)5.610-11(Ka2)6.35210.25次氯酸HClO2.9810-87.526亚氯酸HClO21.110-21.95氢氟酸HF6.810-43.17次碘酸HIO2.310-1110.64Page 29第一讲第一讲 弱电解质的电离平衡弱电解质的电离平衡名称化学式KapKa碘酸HIO30.490.31亚硝酸HNO27.110-43.15过氧化氢H2O22.210-1211.65次磷酸H3PO25
19、.910-21.23亚磷酸H3PO33.710-2(Ka1)2.910-7(Ka2)1.436.54磷酸H3PO47.1110-3(Ka1)6.2310-8(Ka2)4.510-13(Ka3)2.187.19912.35焦磷酸H4P2O70.20(Ka1)6.510-3(Ka2)1.610-7(Ka3)2.610-10(Ka4)0.702.196.809.59氢硫酸H2S1.310-7(Ka1)7.110-15(Ka2)6.8814.15Page 30第一讲第一讲 弱电解质的电离平衡弱电解质的电离平衡名称化学式KapKa硫酸HSO4-1.0210-2(Ka2)1.99亚硫酸H2SO31.231
20、0-2(Ka1)5.610-8(Ka2)1.917.18硫氰酸HSCN0.130.9硫代硫酸H2S2O30.25(Ka1)1.910-2(Ka2)0.601.72偏硅酸H2SiO31.710-10(Ka1)1.610-12(Ka2)9.7711.8甲酸HCOOH1.8010-43.745草酸HOOC-COOH5.6010-2(Ka1)5.4210-5(Ka2)1.2524.266乙酸CH3COOH1.7510-54.757丙酸C2H5COOH1.3410-54.874苯酚C6H5OH1.010-109.98苯甲酸C6H5COOH6.2810-54.202Page 31第一讲第一讲 弱电解质的电
21、离平衡弱电解质的电离平衡n (2)强碱与弱碱n 强碱:NaOH;KOH;Ba(OH)2;Ca(OH)2;n 弱碱:除以上四大强碱外,一般为弱碱名称化学式KbpKb氨水NH3H2O1.810-54.74联氨(肼)N2H43.010-6(Kb1)7.610-15(Kb2)5.5214.12苯胺C6H5NH24.210-109.38羟胺NH2OH9.110-98.04甲胺CH3NH24.210-43.38乙胺C2H5NH25.610-43.25Page 32第一讲第一讲 弱电解质的电离平衡弱电解质的电离平衡n 三、电离平衡常数n 2、特点n (1)电离平衡常数只与温度有关,与浓度无关,升高温度,K值
22、一般增大;n (2)电离平衡常数反映弱电解质的相对强弱,K值越大,表示弱电解质越易电离,对应的酸(碱)的酸(碱)性越强;n (3)多元弱酸的各级电离常数的大小关系K1K2 K3,酸性强弱主要取决于第一步。n 3、应用n (1)利用K值大小,估算弱电解质电离的趋势。相同浓度时,K值越大,电离程度越大,酸性、碱性越强。n 注意:K值大小只能说明弱电解质分子电离程度大,不能说明离子浓度和导电能力大小。n (2)比较多元弱酸溶液中的离子浓度关系。n c(H+)c(H2PO4-)c(HPO42-)c(PO43-)c(OH-)Page 33第一讲第一讲 弱电解质的电离平衡弱电解质的电离平衡n 三、电离平衡
23、常数n 例1. (13上海18).部分弱酸的电离平衡常数如下表:n 下列选项错误的是( )(双选)n A.2CN-+H2O+CO2=2HCN+CO32-n B.2HCOOH+CO3-2-=2HCOO-+H2O+CO2n C.中和等体积、等pH的HCOOH和HCN消耗NaOH的量前者小于后者n D.等体积、等浓度的HCOONa和NaCN溶液中所含离子总数前者小于后者Page 34弱酸HCOOHHCNH2CO3电离平衡常数(25)K1=1.7710-4K1=4.910-10K1=4.310-7K2=5.610-11AD第一讲第一讲 弱电解质的电离平衡弱电解质的电离平衡n 三、电离平衡常数n 例2.
24、已知H2SO3的电离平衡常数Ka1=1.5410-2 , Ka2=1.0210-7 ;已知H2CO3的电离平衡常数Ka1=4.310-7 , Ka2=5.610-11 ;下列微粒可以共存的是_。n A.CO32-、HSO3- ; B. HCO3-、HSO3- ; n C. SO32-、HCO3- ; D. H2SO3 、HCO3- n 【变式】H2C2O4与Na2CO3反应n H2C2O4 :Ka1=5.6010-2;Ka2=5.4210-5Page 35BC第一讲第一讲 弱电解质的电离平衡弱电解质的电离平衡n 三、电离平衡常数n 例3.常温下,浓度均为0.1mol/L的下列六种盐溶液的pH如
25、下表:n (1)根据表中数据,将浓度均为0.01 mol/L的下列四种酸的溶液分别稀释100倍,pH变化最小的是_。n AHCN BHClO CH2CO3 DCH3COOH。n (2)根据上表数据,判断下列反应不能成立的是( )n A.HCN+Na2CO3=NaHCO3+NaCNn B.CH3COOH+NaCN=CH3COONa+HCNn C.CO2+H2O+2C6H5ONa=Na2CO3+2C6H5OHn D.CH3COONa+HClO=NaClO+CH3COOHn 答案:A;CDPage 36溶质CH3COONaNaHCO3Na2CO3NaClONaCNC6H5ONapH8.89.711.
26、610.311.111.3第一讲第一讲 弱电解质的电离平衡弱电解质的电离平衡n 三、电离平衡常数n 4、有关电离平衡常数的计算n 始 c 0 0n 转 c(H+) c(H+) c(H+)n 终 c-c(H+) c(H+) c(H+)n ;弱酸中,电离程度很小, c(H+) 很小, c-c(H+) c,n ,Page 37HX H+ + X-)()(2HccHcKacKHca)(%100)(cHccHc)(第一讲第一讲 弱电解质的电离平衡弱电解质的电离平衡n 三、电离平衡常数n 例1.在25时,将amol/L的氨水与0.01mol/L的盐酸等体积混合,反应后平衡时溶液中c(NH4+)=c(Cl-
27、),则溶液显_(填“酸”“碱”或“中”)性,用含a的代数式表示NH3H2O的电离平衡常数Kb=_。n 答案:中;10-9/(a-0.01)n 例2.常温常压下,空气中的CO2溶于水,达到平衡时,溶液的pH为5.6,c(H2CO3)=1.510-5mol/L。若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离,则H2CO3 H+ + HCO3-的平衡常数K1=_。n 答案:4.210-7n 例3.在25时,H2SO3 H+HSO3-的电离平衡常数Ka=110-2 mol/L,则该温度下NaHSO3的水解反应的平衡常数Kh=_mol/L,弱向溶液中加入少量I2,则溶液中c(H2SO3)/c(HSO3-)将_(
28、填“增大”“减小”或“不变”)n 答案:110-12 ;增大Page 38第一讲第一讲 弱电解质的电离平衡弱电解质的电离平衡n 三、电离平衡常数n 例4.常温下,现有0.1mol/L的NH4HCO3溶液,pH7.8。已知含氮(或含碳)各微粒的分布分数(平衡时某种微粒的浓度占各种微粒浓度之和的分数)与pH的关系如下图所示。下列说法不正确的是( )n ANH4HCO3溶液中存在下列守恒关系 c(NH4)c(NH3H2O)c(HCO3)c(CO32)c(H2CO3)n B往该溶液中逐滴滴加氢氧化钠时NH4和HCO3浓度逐渐减小n C通过分析可知常温下Kb(NH3H2O)Ka1(H2CO3)n D当溶
29、液的pH9时,溶液中存在下列关系: c(HCO3)c(NH4)c(NH3H2O)c(CO32)Page 39B第一讲第一讲 弱电解质的电离平衡弱电解质的电离平衡n 三、电离平衡常数n 例5. H3PO4与NaOH溶液反应的体系中,含磷各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH 的关系如右图所示。下列有关说法不正确的是( )n A在pH=13时,溶液中主要含磷物种浓度大小关系为c(HPO42-)c(PO43)n B为获得尽可能纯的NaH2PO4,pH应控制在45.5 左右n C在pH=7.2时,HPO42-、H2PO4-的分布分数各为0.5,则H3PO4的Ka2=10-7
30、.2n DNa2HPO4 溶液显碱性,若向溶液中加入足量的CaCl2 溶液,溶液则显酸性 Page 40A第一讲第一讲 弱电解质的电离平衡弱电解质的电离平衡n 三、电离平衡常数n 例6. (14浙江12).氯在饮用水处理中常用作杀菌剂,且HClO的杀菌能力比ClO强。25 时氯气-氯水体系中存在以下平衡关系:n Cl2(g) Cl2(aq) K1101.2n Cl2(aq)H2O HClOHCl K2103.4n HClO HClO Ka?n 其中Cl2(aq)、HClO和ClO分别在三者中占分数()随pH变化的关系如图所示 。下列表述正确的是( )Page 41A.Cl2(g)H2O 2HC
31、lOCl K1010.9B.在氯处理水体系中,c(HClO)c(ClO)c(H)c(OH)C.用氯处理饮用水时,pH7.5时杀菌效果比pH6.5时差D.氯处理饮用水时,在夏季的杀菌效果比在冬季好C第一讲第一讲 弱电解质的电离平衡弱电解质的电离平衡n 例7. pC类似pH,是指极稀溶液中,溶质物质的量浓度的常用对数负值。如某溶液溶质的浓度为1103 molL1,则该溶液中溶质的pClg(1103)3。下图为H2CO3在加入强酸或强碱溶液溶液后,平衡时溶液中三种成分的pCpH图。请回答下列问题:n (1)在人体血液中,HCO3-能起到使人体血液pH保持在7.357.45的作用。n 请用电解质溶液中
32、的平衡解释:_(用离子方程式表示)。n 正常人体血液中,HCO3-的水解程度_电离程度(填“”或“”)。Page 42第一讲第一讲 弱电解质的电离平衡弱电解质的电离平衡n (2)H2CO3一级电离平衡常数的数值Ka1_。n (3)某同学认为该溶液中Na2CO3的水解是微弱的,发生水解的CO32-不超过其总量的10%。请你设计简单实验证明该同学的观点是否正确_。n (4)已知某温度下Li2CO3的Ksp为1.68103,将适量Li2CO3固体溶于100 mL水中至刚好饱和,饱和Li2CO3溶液中c(Li)0.15 molL1、c(CO32-)0.075 molL1。若t1时刻在上述体系中加入10
33、0 mL 0.125 molL1 Na2CO3溶液,列式计算说明是否有沉淀产生。Page 43第二讲第二讲 水的电离及溶液的酸碱性水的电离及溶液的酸碱性n 一、水的电离n 1、水的电离方程式n H2O H+OH-n 2、水的离子积n (1)表达式: ;25时Kw=1.010-14。n (2)对Kw的理解:n Kw只与温度有关,升高温度,增大n Kw表达式中c(H+)、c(OH-)表示溶液中H+、OH-的浓度,适用于纯水,稀电解质溶液(酸、碱、盐),不适用于含水很少的物质(如H2SO4)n 3、外界条件对水的电离的影响n (1)促进水的电离n 升温:水的电离程度增大, c(H+)、c(OH-)同
34、等倍数增大, Kw增大,但溶液的酸碱性不变,仍为中性。n 加入可水解的盐:水的电离程度增大, Kw不变;且盐溶液的浓度越大,对水的电离程度越大。Page 44第二讲第二讲 水的电离及溶液的酸碱性水的电离及溶液的酸碱性n (2)抑制水的电离n 加入酸或碱或少数盐(NaHSO3、NaH2PO4、NaHSO4),使水的电离平衡向左移动, Kw不变;且浓度越大,对水的电离抑制程度越大。Page 45 体系变化条件平衡移动方向Kw水的电离程度c(OH)c(H)酸逆不变减小减小增大碱逆不变减小增大减小可水解的盐Na2CO3正不变增大增大减小NH4Cl正不变增大减小增大温度升温正增大增大增大增大降温逆减小减
35、小减小减小其他:如加入Na正不变增大增大减小第二讲第二讲 水的电离及溶液的酸碱性水的电离及溶液的酸碱性n 4、溶液的酸碱性与pHn (1)溶液酸碱性的判断方法n 酸性: c(H+)c(OH-)n 中性: c(H+)=c(OH-)n 碱性: c(H+)CA=D=En B.E点对应的水溶液中,可能有 NH4+、Ba2+、Cl-、I-n C.25时往纯水中加入少量盐酸,可由A点到D点n D.若0.1mol/L的NaHA水溶液中c(H+)与c(OH-)关 系如图D点所示,则溶液中有:c(HA-)c(OH-)c(A2-)c(H2A)Page 47D第二讲第二讲 水的电离及溶液的酸碱性水的电离及溶液的酸碱
36、性n 例2. 25时,向一定体积0.1mol/L醋酸溶液中逐滴加入等浓度的NaOH溶液,溶液的pOH(pOH=-lgOH-)与pH的变化关系如图所示,则下列说法不正确的是( )n A.Q点对应的溶液中不可能大量存在 Na+、Al3+、Cl-、SO42-n B.线段OQ上任意一点的温度均低于25n C. 25时, pH+pOH=14n D.M点的c(H+)与N点的c(OH-)相等Page 48B第二讲第二讲 水的电离及溶液的酸碱性水的电离及溶液的酸碱性n (2)pHn 定义:pH=-lg c(H+)n 注意:当c(H+)1mol/L时,不再用pH表示n pH的测定n .pH试纸n 方法:把小片p
37、H试纸放入干燥洁净的表面皿,用玻璃棒蘸取待测液点在pH试纸上,变色后与标准比色卡对照,确定溶液的pHn 注意:广泛pH试纸只能读取证书;pH试纸使用前不能用蒸馏水润湿,否则待测液被稀释,可能会产生误差。 中性:无影响n 一般 酸性:偏大 碱性:偏小n .pH计Page 49第二讲第二讲 水的电离及溶液的酸碱性水的电离及溶液的酸碱性n 例.一定温度下,将一定质量的冰醋酸加水稀释过程中,溶液的导电能力变化如图所示,下列说法正确的是( )n A.a、b、c三点溶液的pH:cabn B.a、b、c三点醋酸的电离程度:abcn C.用湿润的pH试纸测量a处的pH,测量结果偏小n D.a、b、c三点溶液用
38、1mol/LNaOH溶液中和,消耗NaOH体积:ca7n B.若10 x=y,且a+b=13,则pH=7n C.若ax=by,且a+b=13,则pH=7 n D.若x=10y,且a+b=14,则pH7 Page 55D第二讲第二讲 水的电离及溶液的酸碱性水的电离及溶液的酸碱性n (3)水电离的c(H)或c(OH)的计算n 常温下,中性溶液c(OH)c(H)107 molL1n 溶质为酸的溶液n .来源: OH全部来自水的电离,水电离产生的c(H)c(OH)n .实例:如计算pH2的盐酸溶液中水电离出的c(H),方法是先求出溶液的c(OH)Kw/1021012 molL1,即水电离出的n c(H
39、)c(OH)1012 molL1。n 溶质为碱的溶液n .来源: H全部来自水的电离,水电离产生的c(OH)c(H)n .实例:如计算pH12的NaOH溶液中水电离出的c(OH),方法是先求出溶液的c(H)Kw/1021012 molL1,即水电离出的c(OH)c(H)1012 molL1。Page 56第二讲第二讲 水的电离及溶液的酸碱性水的电离及溶液的酸碱性n (3)水电离的c(H)或c(OH)的计算n 水解呈酸性或碱性的盐溶液n pH5的NH4Cl溶液中H全部来自水的电离,由水电离的c(H)105 molL1,c(OH)109 molL1,是因为部分OH与部分NH4+结合;n pH12的
40、Na2CO3溶液中OH全部来自水的电离,由水电离出的c(OH)102 molL1。Page 57第二讲第二讲 水的电离及溶液的酸碱性水的电离及溶液的酸碱性n 二、酸碱中和滴定n 1、原理利用中和反应,用已知浓度的酸(或碱)来测定未知浓度的碱(或酸)的实验方法。p n(H+)=n(OH-);n 注意:酸碱恰好中和时,溶液不一定呈中性,可能呈酸性、中性、碱性,取决于盐的类型。n 2、酸碱中和滴定曲线n 读图:n (1)起点及pH=7的点n 可判断待测溶液及标准溶液是强电解质n 还是弱电解质n (2)突跃范围(1d的量)Page 58+-酸碱HOHcVcV0.1000mol/LHCl滴定 NaOH(
41、20mL 0.1000mol/L)第二讲第二讲 水的电离及溶液的酸碱性水的电离及溶液的酸碱性n (3)指示剂的选择Page 59甲基橙石 蕊酚 酞 3.1 4.4 红色 橙色 黄色 5.0 8.0 8.2 10.0 红色 紫色 蓝色无色 粉红色 红色滴定种类选用的指示剂达到终点时颜色变化用量滴定终点的判断标准强酸滴定强碱甲基橙黄色橙色1-2滴最后一滴(半滴)滴下,刚好使溶液中指示剂颜色发生明显变化,且30s内不恢复原色。酚酞红色无色强酸滴定弱碱甲基橙黄色橙色强碱滴定强酸甲基橙红色橙色酚酞无色粉红色强碱滴定弱酸酚酞无色粉红色第二讲第二讲 水的电离及溶液的酸碱性水的电离及溶液的酸碱性n .浓度对滴
42、定突跃的影响以一定浓度的NaOH滴定不同浓度的HA酸的滴定曲线n 信息:n 起点:HA为强酸n 突跃范围:选择指示剂Page 600 1 2pH1210864200.01molL-1 0.1molL-1 1molL-15.38.74.39.73.310.7浓度增大10倍,突跃增加2个pH单位。第二讲第二讲 水的电离及溶液的酸碱性水的电离及溶液的酸碱性n .强碱(酸)滴定弱酸(碱)滴定曲线以0.1000mol/LNaOH滴定0.1000mol/LHA、HB、HCPage 619.78.77.74.31 2pH121086420突突跃跃HBHAHC第二讲第二讲 水的电离及溶液的酸碱性水的电离及溶液
43、的酸碱性n 例1. 25 时向20 mL 0.1 molL1酸HA溶液中不断滴入0.1 molL1 NaOH(aq),溶液pH变化如图所示。此过程里溶液中离子浓度的关系错误的是 ( )n Aa点:c(A)c(Na)c(H)c(OH)n Bb点:c(Na)c(A)c(H)c(OH)n Cc点:c(H)c(HA)c(OH)n Dd点:c(Na)c(A)c(OH)c(H)Page 62C第二讲第二讲 水的电离及溶液的酸碱性水的电离及溶液的酸碱性n 例2.室温下,将0.1000mol/L盐酸滴入20.00mL未知浓度的某一元碱MOH溶液中,溶液pH随加入盐酸体积变化曲线如图所以,下列有关说法不正确的是
44、( )Page 63n A该一元碱溶液浓度为0.100 0 mol/Ln Ba、b、c点的水溶液导电性依次增强n C室温下,MOH的电离常数Kb1105n Db点:c(M+)+c(MOH)c(Cl)D第二讲第二讲 水的电离及溶液的酸碱性水的电离及溶液的酸碱性n 例3. (13浙江12)25 时,用浓度为0.100 0 molL1的NaOH溶液滴定20.00 mL浓度均为0.100 0 molL1的三种酸HX、HY、HZ,滴定曲线如图所示。下列说法正确的是( )n A.在相同温度下,同浓度的三种酸溶液的导电能力顺序:HZHYc(Y)c(OH)c(H)n D.HY与HZ混合,达到平衡时:c(H)
45、c(Z)c(OH)Page 64B第二讲第二讲 水的电离及溶液的酸碱性水的电离及溶液的酸碱性n 例4.用0.1000mol/LNaOH溶液滴定20.00mL某未知浓度的醋酸溶液。滴定曲线如图,其中点所示溶液中c(CH3COO-)=2c(CH3COOH)、点所示溶液中存在: c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=c(Na+),则CH3COOH的初始浓度为_;CH3COOH的电离平衡常数Ka=_。n 答案:0.106mol/L;210-5Page 65第二讲第二讲 水的电离及溶液的酸碱性水的电离及溶液的酸碱性n 三、酸碱中和实验n 1、仪器:酸式滴定管、碱式滴定管、滴定管夹、铁架台、锥形瓶n
46、 酸式滴定管用来盛酸性或具有氧化性的溶液(Br2、KMnO4),不能用于装碱性溶液n 碱式滴定管用来盛碱性溶液,不能用于装酸性溶液或会腐蚀橡胶的溶液(如强氧化性的溶液)。Page 66第二讲第二讲 水的电离及溶液的酸碱性水的电离及溶液的酸碱性n 三、酸碱中和实验n 2、试剂:标准液、待测液、指示剂、蒸馏水n 3、实验操作:以标准盐酸滴定待测NaOH为例n 检漏洗涤、装液滴定读数记录计算 (数据处理)n (1)滴定前的准备n 检漏:滴定管是否漏水,旋塞转动是否灵活。n 洗涤:n 滴定管自来水冲洗蒸馏水清洗23次待盛液润洗装液排气泡读数x1(0刻度或以下)n 锥形瓶自来水冲洗蒸馏水清洗23次(不需
47、干燥,不可用待盛液润洗)Page 67第二讲第二讲 水的电离及溶液的酸碱性水的电离及溶液的酸碱性n (2)滴定操作n 锥形瓶中加入2-3滴指示剂(酚酞或甲基橙)n 左手控制活塞(或玻璃球),注意不要把活塞顶出n 右手持锥形瓶颈部,向同一方向作圆周运动。n 眼睛时刻注视锥形瓶中溶液颜色的变化(如下图)Page 68控制滴定管的活塞锥形瓶内溶液的颜色变化摇动锥形瓶第二讲第二讲 水的电离及溶液的酸碱性水的电离及溶液的酸碱性n (3)终点判断n 滴入最后一滴“”标准液时,溶液由“”色变为“”色,且半分钟内不恢复原来的颜色n (4)读数及数据处理n 读数:精确到0.01mLn 数据处理n 重复23次,取
48、体积平均值计算(舍去误差较大的数据)Page 69标标待测待测cVcV第二讲第二讲 水的电离及溶液的酸碱性水的电离及溶液的酸碱性n 例.中和滴定是一种操作简单、准确度高的定量分析方法。实际工作中也可利用物质间的氧化还原反应、沉淀反应进行类似的滴定分析,这些滴定分析一般需要通过指示剂来确定滴定终点。下列对几种具体的滴定分析(待测液置于锥形瓶内)中所用指示剂及滴定终点时的溶液颜色的判断不正确的是( )n A用标准酸性KMnO4溶液滴定Na2SO3溶液以测量其浓度:KMnO4紫红色 n B利用“Ag+SCN-=AgSCN”原理,可用标准KSCN溶液测量AgNO3溶液浓度:Fe(NO3)3红色 n C
49、利用“2Fe3+2I-=I2+2Fe2+”,用FeCl3溶液测量KI样品中KI的质量分数:淀粉蓝色 n D利用“OH-+H+=H2O”来测量某盐酸溶液的浓度时:酚酞-粉红色Page 70C第二讲第二讲 水的电离及溶液的酸碱性水的电离及溶液的酸碱性n (5)误差分析n C标是已知的,V待是准确量取的,一切的误差都归结到V标上Page 71标标待测待测cVcV第二讲第二讲 水的电离及溶液的酸碱性水的电离及溶液的酸碱性n (5)误差分析Page 72步骤操作V(标准)c(待测)洗涤酸式滴定管未用标准溶液润洗碱式滴定管未用待测溶液润洗锥形瓶用待测溶液润洗锥形瓶洗净后还留有蒸馏水取液放出碱液的滴定管开始
50、有气泡,放出液体后气泡消失滴定酸式滴定管滴定前有气泡,滴定终点时气泡消失振荡锥形瓶时部分液体溅出部分酸液滴出锥形瓶外溶液颜色较浅时滴入酸液过快,停止滴定后反加一滴NaOH溶液无变化读数酸式滴定管滴定前读数正确,滴定后俯视读数(或前仰后俯)酸式滴定管滴定前读数正确,滴定后仰视读数(或前俯后仰)变大偏高变小偏低变大偏高不变无影响变小偏低变大偏高变小偏低变大偏高变大偏高变小偏低变大偏高第二讲第二讲 水的电离及溶液的酸碱性水的电离及溶液的酸碱性n 拓展:n .指示剂的选择n 双指示剂常用于确定可能含有NaOH与Na2CO3或Na2CO3与NaHCO3的混合物的成分及各物质含量的测定。n 2、原理:n
51、(1)以酚酞为指示剂,滴定终点为溶液恰好由红色变为无色,发生的反应为:OH-+H+=H2O,CO32-+H+=HCO3-(HCO3-不发生反应)n (2)以甲基橙为指示剂,滴定终点为溶液恰好由黄色变为橙色,所发生的反应为: OH-+H+=H2O,CO32-+H+=HCO3- ,HCO3-+H+=H2O+CO2n 若在以酚酞为指示剂滴定到终点的溶液中再加甲基橙作指示剂,则此时溶液中只发生最后一个反应。Page 73第二讲第二讲 水的电离及溶液的酸碱性水的电离及溶液的酸碱性n .指示剂的选择n 组分:NaOH、Na2CO3n (1)以酚酞作指示剂,消耗cmol/L盐酸V1n NaOH+HCl=Na
52、OH+H2On Na2CO3+HCl=NaHCO3+H2On (2)以甲基橙作指示剂,消耗cmol/L盐酸V2n NaHCO3+HCl=NaCl+CO2Page 741Vcyx2Vcy第二讲第二讲 水的电离及溶液的酸碱性水的电离及溶液的酸碱性n .指示剂的选择n 组分: Na2CO3 、NaHCO3 n (1)以酚酞作指示剂,消耗cmol/L盐酸V1n Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCln (2)以甲基橙作指示剂,消耗cmol/L盐酸V2n NaHCO3+HCl=NaCl+CO2+H2OPage 751Vcx2Vcyx第二讲第二讲 水的电离及溶液的酸碱性水的电离及溶液的酸碱性n 例1
53、.某研究性学习小组的同学利用滴定分析法进行下面两项定量分析n (1)测定NaOH和Na2CO3的混合液中NaOH的含量。实验操作为先向混合液中加过量的BaCl2溶液使Na2CO3完全转化成BaCO3沉淀,然后用标准盐酸滴定(用酚酞作指示剂)。n 向混有BaCO3沉淀的NaOH溶液中直接滴入盐酸,则终点颜色的变化为_,为何此种情况能测出NaOH的含量?_;能否改用甲基橙作为指示剂,为什么?_。n 滴定时,若滴定管中的滴定液一直下降到活塞处才达到滴定终点,则能否由此准确地计算出结果?_请说明理由:_ n (2)测定某品牌的碘盐(含有碘酸钾)中碘元素的百分含量。准确称取5.000 0 g该碘盐,溶于
54、蒸馏水,然后与足量的KI溶液在酸性条件下混合(发生的反应为KIO33H2SO45KI=3K2SO43I23H2O),充分反应后将混合溶液稀释至250 mL,然后用5.0104 molL1的Page 76第二讲第二讲 水的电离及溶液的酸碱性水的电离及溶液的酸碱性n Na2S2O3标准溶液进行滴定(用淀粉作指示剂,反应为I22S2O32-=2IS4O62-)。取用Na2S2O3的标准溶液应该用_式滴定管。有关实验数值如下表所示(第一次滴定终点的数据如下图所示,请将读得的数据填入表中)。n 该碘盐中碘元素的百分含量为_,下列操作中,会导致所测得的碘元素的百分含量偏大的是_。n a滴定终点时,俯视刻度
55、n b没有用Na2S2O3标准溶液润洗相应的滴定管n c锥形瓶中有少量的蒸馏水Page 77滴定次数待测液的体积(mL)滴定前的读数(mL)滴定后的读数(mL)第一次25.000.00V_第二次25.000.0014.99第三次25.000.0015.01第二讲第二讲 水的电离及溶液的酸碱性水的电离及溶液的酸碱性n 拓展:n .氧化还原滴定n 以氧化还原反应为基础的分析方法。它以氧化剂或还原剂为滴定剂,直接滴定一些具有还原性或氧化性的物质;或者间接滴定一些本身并没有氧化性或还原性,但能与某些氧化剂或还原剂起反应的物质。氧化滴定剂有高锰酸钾溶液、重铬酸钾溶液、碘水溶液等;还原滴定剂有亚铁盐溶液、
56、抗坏血酸水溶液(即维生素C)等 。n 2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2+10CO2+8H2On 2MnO4-+5HC2O4-+11H+=2Mn2+10CO2+8H2On MnO4-+5 Fe2+ +8H+=Mn2+ 5Fe3+ +4H2OPage 78第二讲第二讲 水的电离及溶液的酸碱性水的电离及溶液的酸碱性n 拓展:n .沉淀滴定法n (1)概念n 沉淀滴定法是利用沉淀反应进行滴定、测量分析的方法。生成沉淀的反应很多,但符合条件的却很少,实际上应用最多的是银量法,即利用Ag与卤素离子的反应来测定Cl、Br、I浓度。n (2)原理n 沉淀滴定所用的指示剂本身就是一种沉淀剂,滴定剂
57、与被滴定物反应的生成物的溶解度要比滴定剂与指示剂反应的生成物的溶解度小,否则不能用这种指示剂。如用AgNO3溶液滴定溶液中的Cl的含量时常以CrO42-为指示剂,这是因为AgCl比Ag2CrO4(砖红色)更难溶的缘故。Page 79第二讲第二讲 水的电离及溶液的酸碱性水的电离及溶液的酸碱性n 例. (14新课标28).某小组以CoCl26H2O、NH4Cl、H2O2、浓氨水为原料,在活性炭催化下,合成了橙黄色晶体X。为确定其组成,进行如下实验 。n 氨的测定:精确称取w g X,加适量水溶解,注入如图所示的三颈瓶中,然后逐滴加入足量10%NaOH溶液,通入水蒸气,将样品液中的氨全部蒸出,用V1
58、 mL cl molL1的盐酸标准溶液吸收。蒸氨结束后取下接收瓶,用c2 molL1NaOH标准溶液滴定过剩的HCl,到终点时消耗V2 mL NaOH溶液。氨的测定装置(已省略加热和夹持装置)Page 80第二讲第二讲 水的电离及溶液的酸碱性水的电离及溶液的酸碱性n 氯的测定:准确称取样品X,配成溶液后用AgNO3标准溶液滴定,K2CrO4溶液为指示剂,至出现淡红色沉淀不再消失为终点(Ag2CrO4为砖红色)。n 回答下列问题:n (1)装置中安全管的作用原理是_。n (2)用NaOH标准溶液滴定过剩的HCl时,应使用_式滴定管,可使用的指示剂为_。n (3)样品中氨的质量分数表达式为_。n
59、(4)测定氨前应该对装置进行气密性检验,若气密性不好测定结果将_(填“偏高”或“偏低”)。n (5)测定氯的过程中,使用棕色滴定管的原因是_;滴定终点时,若溶液中c(Ag)2.0105 molL1,c(CrO42-)为_molL1。已知:Ksp(Ag2CrO4)1.121012n (6)经测定,样品X中钴、氨和氯的物质的量之比为1 6 3,钴的化合价为_,制备X的化学方程式为_;X的制备过程中温度不能过高的原因是_。Page 81第二讲第二讲 水的电离及溶液的酸碱性水的电离及溶液的酸碱性n 【答案】n (1)当A中压力过大时,安全管中液面上升,使A瓶中压力稳定n (2)碱;酚酞(或甲基红)n
60、(3) 100%n (4)偏低n (5)防止硝酸银见光分解2.8103n (6)3;2CoCl22NH4Cl10NH3H2O2=2Co(NH3)6Cl32H2O;温度过高过氧化氢分解、氨气逸出Page 82第三讲第三讲 盐类的水解盐类的水解n 一、盐类的水解n 1、实质n 盐电离出的弱酸的阴离子与H+结合(或弱碱的阳离子与OH-结合)破坏了水的电离平衡,水的电离成都增大,c(H+) c(OH-),溶液呈碱性(或酸性)。n 2、盐溶液规律及酸碱性的判断n (1)无弱不水解,谁弱谁水解n (2)越弱越水解,都弱都水解n 酸性:CH3COOHHCN,则水解程度CH3COO-CN-,所以等物质的量浓度
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 2024年互勉模特形象授权协议样本版B版
- 2024年度儿童游乐设施家具设计与定制合同3篇
- 资金使用计划
- 2024年度矿区专用叉车租赁及运营协议
- 美术教学活动课题研究计划
- 2024年度体育赛事广告植入合同3篇
- 2024工程所需木工劳务长期合作合同
- 早教中心师资合同
- 油井采光井建设协议
- 长期供货合同违约责任
- 护理交接班制度PPT (2)
- TCDHA 503-2021 供热规划标准
- (完整版)马来西亚建筑规范
- 语文人教版四年级上册《为中华之崛起而读书》时代背景
- PDCA循环法员工入职培训PPT模板
- 数学常用英文词汇
- 沟通技巧—听的技巧.ppt课件
- 国批减免征免性质拆分
- 屋面渗漏水修补方案(全面完整版)
- 万科工序检查一览表建设监理工程管理检查表
- 项目管理人员安全生产责任制确认书
评论
0/150
提交评论