第三章水溶液中的离子平衡课件

第三章水溶液中的离子平衡第一节弱电解质的电离一、强弱电解质1、电解质与非电解质①电解质在水溶液中或熔化状态下能导电的化合物化合物常见的电解质：金属氧化物酸碱盐水范围：前提：水溶液或熔化状态导电自身②非电解质在水溶液中和熔化状态下都不导电的化合物常见的非电解质非金属氧化物（除H）乙醇等绝大多数有机物NH3物质纯净物混合物单质化合物电解质非电解质

练习：指出下列物质属于电解质、非电解质

H2SO4、HCl、SO3、Cl2、KOH、AgNO3、CO、H2O、NH3、Na2SO4、BaSO4、Al(OH)3、CuSO4·5H2O、Cu、盐酸、CH3COOH

练习：指出下列物质属于电解质、非电解质

H2SO4、HCl、SO3、Cl2、KOH、AgNO3、CO、H2O、NH3、Na2SO4、BaSO4、Al(OH)3、CuSO4·5H2O、Cu、盐酸、CH3COOHNab.Br2c.CaOd.Al2O3e.SO3f.H2Sg.H2SO4h.

HClHClOj.HFk.Ba(OH)2NH3•H2Om.NaCln.BaSO4o.H2Op.C2H5OH(1)

属于电解质的有

(2)属于非电解质的有

(3)属于强电解质的有

(4)属于弱电解质的有cdfghijklmnoepcdghkmnfijlo为什么有强酸，弱酸?为什么有强碱，弱碱?2、强弱电解质①强电解质在水中能够全部电离的电解质强酸强碱大多数盐在水中只能部分电离的电解质②弱电解质弱酸弱碱水在水中只能部分电离的电解什么是弱电解质？既然是部分电离以CH3COOH为例在水中都存在哪些离子？CH3COOHH+CH3COO—+3、电解质导电的原因在水溶液或熔融状态下电离出自由移动的带电微粒（离子）电离：电解质，溶于水或熔融状态下离解出自由移动离子的过程二、弱电解质的电离1、强酸、强碱的电离H2SO4HClNaOH=H++Cl-=2H++SO42-=Na++OH-强酸、强碱一步、完全电离2、弱电解质的电离CH3COOHH++CH3COO-弱酸、弱碱可逆电离NH３·H2OH2CO3HCO3—

Mg2++2OH-

多元弱酸分步、可逆电离，第一步为主主NH4++OH-H++HCO3-H++CO32-Mg(OH)23、盐类的电离NaClNaHSO4=Na++Cl—=Na++H++SO42—水溶液NaHSO4=Na++HSO4—熔融状态NaHCO3=Na++HCO3—HCO3—

H++CO32—酸式酸根继续可逆电离H++ClO-=K++H++SO42-=Ca2++CO32-Cu2++2OH-（5）NaHCO3=Na++HCO3-HCO3-H++CO32-（1）HClO（2）KHSO4（3）CaCO3（4）Cu（OH）2写出下列物质的电离方程式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-C3、电离平衡常数CH3COOHH++CH3COO—NH３·H2ONH4++OH—一元弱酸一元弱碱的电离H2CO3HCO3—

主H++HCO3—H++CO32—=4.4×10—7=4.7×10—11K1>>K2，因此以第一步电离为主

多元弱酸的分步电离CH3COOHH++CH3COO—在醋酸溶液中，存在如下电离平衡：加入固体NaOH，电离平衡向______反应方向移动，c(H＋)____________加入固体CH3COONa，电离平衡向______反应方向移动，c(H＋)____________滴入少量浓硫酸，电离平衡向______反应方向移动，c(H＋)____________加入同浓度的醋酸，电离平衡______，c(H＋)____________正减小减小逆逆增大不变不变4、电离平衡的移动电离吸热越稀越电离，越热越电离CH3COOHH++CH3COO—升高温度，电离平衡向______反应方向移动，c(H＋)____________加水，电离平衡向

反应方向移动，C（H+）。

正正减小增大HAH++A—

△H0移动方向c(H+)c(A—)升高温度降低温度加入HA加入H2O加浓硫酸加NaOH加NaA>BOHB++OH—

△H0移动方向c(OH—)c(B+)升高温度降低温度加入BOH加大量水加浓硫酸加NaOH加BCl>.下列叙述正确的是（）A.强弱电解质的根本区别在于电离时是否存在电离平衡B.所有的离子化合物都是强电解质，所有的共价化合物都是弱电解质C.强电解质的水溶液中只有离子，没有分子D.强电解质融化状态下都能导电A一定量的盐酸跟过量的铁粉反应时，为减缓反应速率而不影响生成氢气的总量，可向盐酸中加入适量的（）A.NaOH(固）B.H2OC.NH4Cl（固）D.CH3COONa(固）

BDE.降低温度F.NaCl溶液EF已知盐酸和醋酸的溶液中C（H+）相等。现将这两种溶液各10毫升，分别跟足量的锌片反应。在如下的叙述中正确的是B（A）两种酸液的物质的量浓度相等。（B）开始反应时两种酸液的反应速率相等，但盐酸的反应速率下降较快。（C）开始反应时两种酸液的反应速率相等，但醋酸的反应速率下降较快。（D）完全反应后两种酸液产生的氢气的量相同把0.05molNaOH固体分别加入100mL下列液体中，溶液的导电性变化不大的是（）A.自来水

B.0.5mol/LNH4Cl溶液

C.0.5mol/L醋酸

D.0.5mol/L盐酸

BD第三章水溶液中的离子平衡第二节水的电离和溶液的酸碱性一、水的电离1、水的电离H2O+H2OH3O++OH—

H2OH++OH—

2、水的离子积常数Kw水的离子积常数，简称水的离子积25℃，KW=10—14T升高KW增大KW只与温度有关，与氢离子，氢氧根浓度无关H2OHClNaOH对水的电离平衡的影响水的电离CH+、COH-

CH+COH-CH+COH-CH+COH-溶液中CH+、COH-

CH+COH-CH+COH-CH+COH-CH+

与COH-比较CH+COH-CH+COH-CH+COH-CH+×COH-溶液酸碱性不动←←——↓↓↓↓——↑↓↓↑=><10-1410-1410-14酸碱中二、溶液的酸碱性与pH

1、溶液的酸碱性常温下中性溶液CH+

=COH-酸性溶液CH+

＞1×10—7mol/L碱性溶液CH+＜COH-COH-＞1×10—7mol/L=1×10—7mol/LCH+＞COH-有关水的离子积1、在水中加入稀盐酸后，水的离子积是否发生改变？2、在水中加入强碱后，水的离子积是否发生改变？3、在酸碱溶液中，水电离出来的CH+和COH-是否相等？4、100℃时，水的离子积为10-12，求CH+为多少？5、求1mol/L盐酸溶液中水电离出来CH+的为多少？6、在酸溶液中水电离出来的CH+和酸电离出来的CH+什么关系？练习：有关溶液的酸碱性---正误判断1、如果CH+不等于COH-则溶液一定呈现酸碱性。2、在水中加酸会抑制水的电离，3、如果CH+/COH-的值越大则酸性越强。4、任何水溶液中都有CH+和COH-。5、CH+等于10-6mol/L的溶液一定呈现酸性。6、对水升高温度，CH+增大，酸性增强。√√√√××250C，口算下列溶液的c(H＋)：⑴0.01mol/LH2SO4⑵1.0×10－4mol/LHCl溶液⑶1.0×10－4mol/LNaOH溶液⑷0.005mol/LBa(OH)2溶液练习1、在25℃时，0.1mol·L－1

的硫酸中，水的KW值为

A．大于1×10－14 B．小于1×10－14

C．等于1×10－14D．无法确定2、在下列叙述中，正确的是

A．在任何条件下，纯水的c(H＋)＝10－7mol·L－1

B．在任何条件下，纯水都呈中性

C．在100℃时，纯水的c(H＋)＜10－7mol·L－1

D．在100℃时，纯水中c(H＋)＞10－7mol·L－1

CBD3、在25℃时，水的离子积常数KW＝1×10－14

，在100℃时，KW＝1×10－12

，说明

A．水的电离过程是一个吸热过程

B．100℃时，KW

较大

C．KW

与电离平衡无直接关系

D．25℃时的c(H＋)比100℃的时c(H＋)大4、往纯水中加入下列物质，能使水的电离平衡发生移动的是

A．NaCl固体 B．NaOH固体

C．乙醇 D．CH3COOHABBD2、溶液的酸碱性pHpH=—lgc(H+)①pHpOH=—lgc(OH—)pOH+pH=—[lgc(OH—)+lgc(H+)]=—lg[c(OH—)·c(H+)]=—lg(Kw)=—lg(1×10—14)=142、溶液的酸碱性pHpH=—lgc(H+)①pHpOH=—lgc(OH—)pOH+pH=14CH+

↑CH+

↓，pH↓，pH↑②pH与溶液酸碱性的关系中性溶液CH+

=COH-酸性溶液碱性溶液CH+＜COH-CH+＞COH-pH=7pH>7pH<7③pH的适用范围注意:当CH+﹥1mol/L或COH-﹥1mol/L时，一般不用pH表示，而直接用浓度表示。10—14mol/L≤CH+≤1mol/L取值范围：14≥pH≥0④pH的计算酸性溶液，直接求pH碱性溶液，先求pOH，再求pH混合溶液，先判断酸碱性，在根据以上方法求无限稀释接近7三、pH的应用1、酸碱指示剂的变色①甲基橙：酸红，碱黄②石蕊：酸红，中紫，碱蓝③酚酞：酸无色，碱红色【例1】

现有浓度为0.1mol/L的HCl溶液和0.1mol/L的NaOH溶液，按下列比例混合后，求新溶液的pH（0.05mL约为一滴溶液的体积）HCl溶液NaOH溶液混合液pH石蕊颜色24.95mL25.00mL25.00mL25.00mL25.05mL25.00mL5710紫红蓝【例2】

现有某未知浓度的HCl溶液和0.1mol/L的NaOH溶液，按下列比例混合，求HCl溶液的pH（0.04mL约为一滴溶液的体积）HCl溶液NaOH溶液HCl的浓度石蕊颜色24.95mL25.00mL紫色25.00mL25.00mL紫色25.05mL25.00mL紫色0.10020.10000.09982、酸碱滴定突跃四、实验测定酸碱滴定曲线1、仪器滴定管的使用酸式滴定管：碱式滴定管：装酸，玻璃旋塞，碱溶液腐蚀装碱（胶皮管）高锰酸钾铁架台滴定管夹锥形瓶滴定管刻度：0刻度在上（与量筒不同）取液：在刻度范围内取液，不够再装，液体不能放完。放液：酸式：旋转旋塞碱式：挤压玻璃球2、药品：指示剂（甲基橙或酚酞）已知酸（碱）未知碱（酸）3、滴定的关键：准确测定两溶液的体积准确判断滴定终点4、操作：（1）滴前准备：①检查漏不漏活塞是否灵活橡皮，玻璃球②洗涤仪器滴定管：自来水，蒸馏水，盛装液（润洗）锥形瓶：自来水，蒸馏水(不用盛装液洗）（2）装液：标准液：装入滴定管中（排、调、记）未知液：锥形瓶中（加指示剂2~3滴）（3）滴定：右手：持锥形瓶左手：控制旋塞（或玻璃球）眼睛：注视锥形瓶内溶液颜色的变化注意：①先快后慢②滴定终点：半分钟不褪色（4）读数：平视（小数点后两位）(5)重复2~3次(6)计算：取平均值5、误差分析：仪器洗涤：（1）盛标准液的滴定管未用标准液洗偏高（2）锥形瓶用待测液洗偏高视线：（1）滴前仰视，滴后平视偏低（2）滴前平视，滴后俯视偏低（3）滴前仰视，滴后俯视偏低其它（1）滴定管尖嘴有气泡（开始有，终时无）偏高（2）滴完悬液滴偏高（3）震荡锥形瓶把液体溅出偏低（4）纯水入锥形瓶不变第三章水溶液中的离子平衡第三节盐类的水解一、探究盐溶液的酸碱性盐溶液酸碱性盐类型NaClNa2CO3NaHCO3NH4ClNa2SO4CH3COONa(NH4)2SO4酸酸碱碱碱中中强酸强碱弱酸强碱弱酸强碱强酸强碱强酸强碱强酸强碱强酸强碱盐溶液酸碱性盐类型NaCl中性强酸强碱Na2SO4NaHCO3碱性弱酸强碱Na2CO3CH3COONaNH4Cl酸性强酸弱碱(NH4)2SO4谁强显谁性CH+COH-H2OH++OH—

CH3COONa=Na++CH3COO—以CH3COONa为例写出溶液中存在的平衡＜溶液碱性，水的电离平衡向

向移动正发生了什么？CH+哪里去了？CH3COOHH++CH3COO—二、盐溶液呈不同酸碱性的原因1、盐类水解①定义水溶液中盐电离出的离子跟水电离出的H+或OH－生成弱电解质的反应。②实质电离出的弱酸根或弱阳离子与水电离出的H+或OH－结合成弱电解质促进水的电离③条件有弱阴离子或弱阳离子2、盐类水解规律谁弱谁水解谁强显谁性能溶才水解1.下列溶液PH小于7的是A、溴化钾B、硫酸铜C、硫化钠D、硝酸钡2.下列溶液能使酚酞指示剂显红色的是A、碳酸钾B、硫酸氢钠

C、碳酸氢钠D、氯化铁3.下列离子在水溶液中不会发生水解的是A、NH4+B、SO42_

C、Al3+D、F_4.氯化铵溶液中离子浓度从大到小排列正确的是：ANH4+

、H+

、OH-、Cl_

BCl_

、NH4+

、H+

、OH_

CH+、Cl_、NH4+

、OH_

DCl、NH4+

、OH-

、H+同物质的量浓度NaX、NaY、NaZ三种正盐溶液，测得溶液的pH分别是7、9、10，则相对应的酸：HX、HY、HZ的酸性比较。HX＞HY＞HZ相同条件，相同物质的量浓度的下列七种溶液：Na2CO3、NaClO、CH3COONa、Na2SO4、NaOH、(NH4)2SO4、NaHSO4，pH值由大到小的顺序为：NaOH>NaClO>Na2CO3>CH3COONa>Na2SO4>(NH4)2SO4>NaHSO4

>7:<7:=7:3、盐类水解方程式的书写谁弱写谁盐类的水解可以看作酸碱中和反应的逆过程。一般来说水解程度很微弱“”一般不生成沉淀与气体，无“”或“”↑↓多元弱酸根分步水解①常见阴离子NH4+、Mg2+、Al3+、Fe2+、Fe3+、Cu2+CH3COO—、ClO—

、CN—、F—、AlO2—②常见阳离子CO32—、SiO32—、SO32—、S2—、PO43—HCO3—、HSO3—、HS—、HPO42—、H2PO4—

三、影响盐类水解的主要因素

和盐类水解反应的利用1、影响盐类水解的主要因素①内部因素盐的本性：越弱越易水解②外部因素水解反应△H>0越热越水解浓度：温度：越稀越水解溶液的酸、碱性：加酸加碱加盐强碱弱酸盐NaA：A—+H2OHA+OH—移动c(H+)c(A—)c(OH—)pH升高温度降低温度加大量水加浓硫酸加NaOH加NaA强酸弱碱盐BCl：B++H2OH++BOH移动c(H+)c(B+)c(OH—)pH升高温度降低温度加大量水加浓硫酸加NaOH加BCl3mLCH3COONa溶液后，滴加酚酞，有何现象？将溶液加热后，颜色有何变化？0.1mol/L的NaCl溶液中Na+、Cl、H+、OH—②设[Na+]、[Cl—]、[H+]、[OH—]分别表示四种离子的物质的量浓度，则完成下列各关系式子①存在哪些离子建立一个只含有[Na+]、[Cl—]的等式建立一个只含有[Na+]、[Cl—]、[H+]、[OH—]的等式建立一个只含有[H+]、[OH—]的等式a.建立一个只含有[Na+]、[Cl—]的等式b.建立一只含有[Na+]、[Cl—]、[H+]、[OH—]的等式c.建立一个只含有[H+]、[OH—]的等式[Na+]=[SO42—][Na+]+[H+]=[Cl—]+[OH—][H+]=[OH—]0.1mol/L的Na2SO4溶液中Na+、SO42—、H+、OH—②设[Na+]、[SO42—]、[H+]、[OH—]分别表示四种离子的物质的量浓度，则完成下列各关系式子①存在哪些离子建立一个只含有[Na+]、[SO42—]的等式建立一个只含有[Na+]、[SO42—]、[H+]、[OH—]的等式建立一个只含有[H+]、[OH—]的等式a.建立一个只含有[Na+]、[SO42—]的等式b.建立一个只含有[Na+]、[SO42—]、[H+]、[OH—]的等式c.建立一个只含有[H+]、[OH—]的等式[Na+]=[SO42—][Na+]+[H+]=2[SO42—]+[OH—][H+]=[OH—]溶质浓度关系溶液中的电荷关系水电离出的两种离子的关系4、水溶液中的三个守恒①物料守恒溶液中某一组分的原始浓度应该等于它在溶液中各种存在形式的浓度之和

②电荷守恒溶液中正负电荷总数相等③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【例1】写出CH3COONa溶液中的三个守恒Na+、CH3COO—、CH3COOH、H+、OH—物料守恒电荷守恒质子守恒[CH3COO—]+[CH3COOH]=[Na+][CH3COO—]+[OH—]=[Na+]+[H+][OH—]=[CH3COOH]+[H+]【例2】写出Na2CO3溶液中的三个守恒Na+、CO32—

、HCO3—

、H2CO3、H+、OH—物料守恒电荷守恒质子守恒[Na+]=[CO32—]+[HCO3—]

+[H2CO3][H+]+[Na+]=2[CO32—]+[HCO3—]

+[OH—][OH—]=[HCO3—]

+2[H2CO3]+[H+]写出NH4Cl溶液中的三个守恒写出CuCl2溶液中的三个守恒

相同浓度的下列溶液中，c(CO32-)的大小关系依次（）①Na2CO3②NaHCO3

③NH4HCO3④(NH4)2CO3

5、盐类水解反应的利用实验室配制FeCl3CuSO4溶液为何易浑浊，如何克服？将FeCl3CuSO4溶液蒸干灼烧，最终得到什么物质？①盐类水解与温度为什么生活中常用Na2CO3溶液代替NaOH溶液去油污？热水好还是冷水好？②双水解泡末灭火器是Al2(SO4)3溶液和NaHCO3溶液混合产生大量CO2来灭火的，分析产生CO2的原理草木灰不能与铵态氮肥混用③胶体（纳米材料）制备明矾为何会净水氢氧化铁胶体的制备长期使用(NH4)2SO4化肥，土壤会酸化Mg放入NH4Cl溶液中会有小气泡相同浓度，相同温度的Na2CO3、NaHCO3水解程度哪个大，pH值哪个大？要使CH3COONa中CH3COO-浓度与Na+浓度相等，应采取什么措