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文档简介
关于水溶液中的离子平衡第一节弱电解质的电离一、强电解质和弱电解质1、电解质和非电解质电解质:在水溶液或熔化状态下能导电的化合物非电解质:水溶液和熔化状态下都不导电的化合物(1)定义:(2)物质导电的条件:带电粒子的运动①自由移动的电子:金属导电②自由移动的离子:水分子作用或熔化状态下产生自由移动离子的化合物(3)注意:①电解质与非电解质都是指化合物单质和混合物既不是电解质也不是非电解质第2页,共105页,2024年2月25日,星期天④电解质溶(熔)液导电是由于自由移动的离子。
电解质溶(熔)液导电必须先电离。③水溶液导电溶质才是电解质⑤电解质本身不导电,能导电的不是电解质。(熔融除外)2、强电解质和弱电解质强电解质:在水溶液或熔化状态下
全部电离成离子的电解质.弱电解质:在水溶液或熔化状态下
部分电离成离子的电解质.(1)定义:②离子型电解质在水溶液中或熔融状态下可以导电,而共价型电解质只有在水溶液中才能导电。第3页,共105页,2024年2月25日,星期天②强电解质的导电能力不一定强,弱电解质的导电能力不一定弱。3、化合物的类别:酸、碱、盐金属氧化物非金属氧化物大部分有机物强酸、强碱、盐、金属氧化物弱酸、弱碱、水电解质非电解质化合物强电解质弱电解质强酸:HCl、H2SO4、HNO3、HClO4、HBr、HI强碱:NaOH、KOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2(2)注意:①导电性的强弱只与自由移动离子浓度和离子所带电荷有关,与电解质的强弱无关。第4页,共105页,2024年2月25日,星期天纯净物单质Cl2Cu化合物非电解质电解质强电解质CO2、酒精混合物弱酸、弱碱、水弱电解质第5页,共105页,2024年2月25日,星期天CaCO3不溶于水,无熔化状态,所以是非电解质×盐酸溶液一定比弱酸醋酸溶液的导电性强×金属Fe、稀硫酸、熔化Na2SO4都是电解质×食盐水、SO3、NH3溶于水都能导电,食盐水、SO3、NH3都是电解质×1、判断正误:课堂练习:2、甲酸(HCOOH,属一元酸)的下列性质中,可以证明它是弱电解质的是()A、1mol/L的甲酸溶液C(H+)约为1×10-2mol/LB、甲酸能与水以任意比例互溶C、10mL1mol/L的甲酸恰好与10mL1mol/LNaOH溶液完全反应D、相同温度,甲酸溶液导电性比一元强酸溶液弱A第6页,共105页,2024年2月25日,星期天3、选择填空:A、NaCl晶体B、NH3C、
NaOH
溶液D、浓硫酸E、氢氟酸F、H2SG、Cl2
H、液态Al2O3I、液态HClJ、SO3K、CH3COOHL、CuM、盐酸N、高氯酸O、熔化的蔗糖P、Al(OH)3Q、BaSO4其中属于电解质的是()属于非电解质的是()属于强电解质的是()属于弱电解质的是()能导电的是()
AFHIKNPQ
BJO
AHINQFKPCDEHLM第7页,共105页,2024年2月25日,星期天4、强、弱电解质的比较本质区别:外在表现:内在原因:是否全部电离等温度等浓度时的导电性的强弱化学键类型及水分子的作用强电解质弱电解质电离特点
物质类别化学键电离表示存在形式全部电离不可逆不存在电离平衡部分电离可逆存在电离平衡强酸、强碱、盐金属氧化物弱酸、弱碱、水离子键极性共价键一般为极性共价键用“=”水合离子分子(多)和水合离子(少)用“”第8页,共105页,2024年2月25日,星期天
[实验3-1]:[结论]0.1mol/LHCl0.1mol/LCH3COOH与Mg反应
溶液PH
C(H+)[现象分析]
2、HCl能完全电离成离子,CH3COOH不能完全电离成离子。
1、浓度、体积相同的HCl和CH3COOH电离产生的C(H+)不同。同浓度的盐酸氢离子浓度比醋酸大
3、CH3COOH溶液中既有分子又有离子,存在化学平衡-----电离平衡。较快较慢1>2第9页,共105页,2024年2月25日,星期天二、弱电解质的电离平衡1、电离平衡:在一定条件下(如浓度、温度),弱电解质在水溶液中电离的速率和离子结合成分子的速率相等的平衡状态。2、特点:(1)研究对象:(2)本质原因:(3)状态特征:(4)注意:弱电解质V电离=V形成分子“逆、等、定、动、变”符合平衡移动原理电离一般为吸热过程(断键、看成分解反应)即使H3PO4,也只有少数分子电离V电离成离子V离子结合成分子tV第10页,共105页,2024年2月25日,星期天C(H+)C(A-)C(HA)HA初溶于水时
达到电离平衡前达到电离平衡时
弱酸HA电离过程中体系各粒子浓度的变化3、弱酸弱碱溶液粒子浓度的变化最小最小最大变大变大变小不变不变不变4、电离方程式的书写(1)强电解质的电离---用“=”①强酸、强碱、正盐、金属氧化物一步电离H2SO4=2H++SO42-Ba(OH)2=Ba2++2OH-Na2CO3=2Na++CO32-Al2O3(熔融)=2Al3++3O2-第11页,共105页,2024年2月25日,星期天②强酸酸式盐一步电离,弱酸酸式盐分步电离NaHSO4==Na++H++SO42-(溶液)NaHCO3==Na++HCO3-(溶液)HCO3-H++CO32-NaHSO4==Na++HSO4-(熔化)(2)弱电解质的电离--用“”①一元弱酸、弱碱一步电离CH3COOHCH3COO-+H+
②多元弱酸分步电离,H2CO3H++HCO3-(一级电离主要)(二级电离次要)分步书写,不能合并NH3•H2ONH4++OH-HCO3-H++CO32-电离级数越高,电离程度越小第12页,共105页,2024年2月25日,星期天③多元弱碱分步电离,一步书写④两性氢氧化物按两种方式电离Fe(OH)3Fe3++3OH-H2O+H++AlO2-Al(OH)3Al3++3OH-
5.影响电离平衡移动的因素影响化学反应速率的因素:影响化学平衡移动的因素:影响电离平衡移动的因素:浓度、温度、压强、催化剂浓度、温度、压强浓度、温度(1)浓度:(2)温度:同一电解质当温度不变时,浓度越小,电离程度越大同一电解质当浓度不变时,温度越高,电离程度越大越稀越电离,越热越电离第13页,共105页,2024年2月25日,星期天(3)同离子效应:加入与弱电解质具有相同离子的强电解质,将抑制电离。(4)加入能反应的物质,电离平衡发生移动[实验3-2]目的:[结论]酸性:CH3COOH>碳酸>硼酸
比较弱电解质的相对强弱6、电离常数弱电解质AB:ABA++B-(1)定义:(2)表达式:
(3)意义:(4)注意:电离平衡的平衡常数叫电离常数用来衡量弱电解质的相对强弱相同温度电离常数越大,弱电解质相对越强第14页,共105页,2024年2月25日,星期天①电离常数和化学平衡常数一样,只与温度有关与浓度和电离平衡移动无关②温度越高,电离常数越大③多元弱酸、多元弱碱分步电离,K1>K2>K3,
酸性或碱性由K1决定移动方向
K
n(H+)
C(H+)导电性加水稀释加纯醋酸升温加醋酸钠少量烧碱右移右移右移左移右移不变增大不变不变不变减小减小增大增大增大增大增大减小减小减小减弱增强增强增强增强对于:CH3COOHCH3COO-+H+第15页,共105页,2024年2月25日,星期天1、相同物质的量浓度、相同体积的一元强酸(盐酸)与一元弱酸(醋酸)有许多异同点,可用下表比较,请填表:C(H+)中和碱的能力与足量活泼金属产生H2的量开始与金属反应的速率一元强酸一元弱酸比较项目酸大
小
相同
相同
相同
相同
大
小
课堂练习:酸中和碱能力的大小与酸能提供的n(H+)成正比,即只与酸的物质的量和酸的元数有关,与强弱无关第16页,共105页,2024年2月25日,星期天2、C(H+)相同、体积相同的一元强酸(盐酸)与一元弱酸(醋酸)有许多异同点,可用下表比较,请填表:C(酸)中和碱的能力与足量活泼金属产生H2的量开始与金属反应的速率反应开始后反应的速率一元强酸一元弱酸比较项目酸小
大
小
大
少多
相同
相同
小
大
3、甲、乙两瓶氨水的浓度分别为1mol/L和0.1mol/L,则甲、乙两瓶氨水中的c(OH-)之比
(填大于、等于、小于)10。小于第17页,共105页,2024年2月25日,星期天4、在相同温度时,100mL0.01mol/L的醋酸溶液与10mL0.1mol/L的醋酸溶液比较,下列数值前者大于后者的是()A、中和时所需NaOH的量B、电离程度C、n(H+)D、n(CH3COOH)E、c(H+)F、电离常数BC
5、取c(H+)为0.1mol/L的盐酸和醋酸各100mL,分别稀释至200mL后,再分别加入0.3g锌粉,在相同条件下充分反应,有关叙述正确的是()
A、醋酸与锌反应放出氢气多
B、两者放出氢气一样多
C、醋酸与锌反应速率大
D、两者速率一样快BC第18页,共105页,2024年2月25日,星期天
6、把0.05molNaOH固体分别加入下列100mL溶液中,溶液导电能力变化不大的是(
)A.自来水 B.0.5mol/L盐酸C.0.5mol/L醋酸D.0.5mol/L氯化铵溶液BD7、在25℃时,用蒸馏水稀释1mol/L的HAc溶液至0.01mol/L,随着溶液稀释,下列各项中始终保持增大趋势的是()
A.
B.
C. D.
c(Ac-)c(H+)n(HAc)n(H+)c(H+)c(H+)c(Ac-)c(HAc)B第19页,共105页,2024年2月25日,星期天9、在一定温度下,冰醋酸加水稀释过程中,溶液导电能力I随着加入水的体积V变化的曲线如图表示,请回答:
(1)
“0”点导电能力为0的理
由是
。
(2)a、b、c三点处,溶液中 c(H+)由小到大的顺为
。
(3)a、b、c三点处,电离程度最大的是
。
(4)
若要使c点溶液中c(Ac-)增大,c(H+)溶液减小,
可采用的措施是
:
①
;②
;
③
。
在“0”点处醋酸未电离,无H+和Ac-离子存在0IV···abca<c<bC
加NaOH固体
加Na2CO3固体加入Mg、Zn等活泼金属第20页,共105页,2024年2月25日,星期天一、水的电离1、水是极弱的电解质H2O+H2OH3O++OH-
简写为:H2OH++OH-
常温下,5.56×108个水分子只有1个电离2、证明水是电解质的实验(1)水的电解实验(2)灵敏电流计的指针偏转(3)pH试纸测定纯水的pH第二节水的电离和溶液的酸碱性思考:25℃时,纯水浓度约为多少?C(H+)为多少?
多少水分子才有1个电离?电离常数为多少?第21页,共105页,2024年2月25日,星期天思考:纯水改变下列条件,将对水的电离有何影响?
(1)升高温度(2)加H2SO4(3)加NaOH(4)加NaHSO4(5)加Na(6)加NaCl(7)加NaHCO3
(8)加CuSO4(1)温度:(2)加酸或碱:(3)加活泼金属:(4)加入某些盐:3、影响水的电离平衡的因素温度升高,水的电离平衡右移,促进水电离水的电离平衡左移,抑制水电离水的电离平衡右移,促进水电离能与水电离的H+或OH–反应生成弱电解质水的电离平衡右移,促进水的电离。第22页,共105页,2024年2月25日,星期天4、水的离子积(常数)------KW常温下,水中的:C(H+)=C(OH-)=1×10-7mol/L(1)定义:水中C(H+)和C(OH-)的乘积KW=C(H+)•C(OH-)250C时:KW=C(H+)•C(OH-)=1×10-14(2)注意:①KW只取数值,不写单位。③KW适用于纯水,也适用于酸、碱、中性溶液。溶液中有:C(H+)总•C(OH-)总=
KW250C时:C(H+)总•C(OH-)总=KW=1×10-14②KW是温度的函数,只受温度影响,温度越高,KW越大。1000C是,KW=1×10-12第23页,共105页,2024年2月25日,星期天④在任何水溶液中一定存在H+和OH-,但H+和OH-不能大量共存。问题与讨论:1、在水中加入盐酸后,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C(H+)和C(OH-)
是否相等?4、100℃时,水的离子积为10-12,C(H+)为多少?5、1mol/L盐酸溶液中水电离出的C(H+)为多少?6、在酸溶液中水电离出来的C(H+)和酸电离出来的C(H+)什么关系?加酸或碱抑制水的电离,只要温度不变,Kw不变任何溶液中水电离H+和OH-永远相等1×10-6mol/L1×10-14mol/L酸电离的C(H+)远大于水电离的C(H+),后者可忽略第24页,共105页,2024年2月25日,星期天
5、溶液中C(OH-)和C(H+)的计算计算:25℃和1000C时0.1mol/L硫酸中C(OH-)(1)强酸:H+来源于水电离和酸电离,忽略水电离产生的H+c(H+)总=c(H+)酸
=c酸×酸的元数c(OH-)总=c(OH-)水=
Kw/c(H+)(2)强碱:OH-来源于水电离和碱电离,忽略水电离产生的OH-c(OH-)总=c(OH-)碱
=c碱×碱的元数c(H+)总=c(H+)水=
Kw/c(OH-)5×10-14mol/L5×10-14mol/L25℃0.1mol/L的Ba(OH)2溶液中的C(OH-)和C(H+)0.2mol/L5×10-12mol/L第25页,共105页,2024年2月25日,星期天1、能使H2O+H2O
H3O+
+OH-电离平衡向右移动,且所得溶液呈酸性的是(
) A.在水溶液中加入金属钠
B.在水溶液中加入CuCl2 C.在水溶液中加入NaOH D.将水加热到100℃,使c(H+)
=1×10-6
mol/LB课堂练习2、向纯水中加入少量NaHSO4,在温度不变时,溶液中(
) A.水的电离度增大 B.酸性增强
C.水中c(H+)与c(OH-)乘积增大
D.c(OH-)减小BD第26页,共105页,2024年2月25日,星期天3、某温度时,测得纯水中的c(H+)=2.4×10-7mol/L,则c(OH-)是()
A.2.4×10-7mol/L
B.0.1×10-7mol/L
C.1.0×10-14/2.4×10-7mol/L
D.无法确定A4、水的电离过程为H2OH+
+OH-,在不同的温度下其离子积为Kw(25℃)=1×10-14,Kw(35℃)=2.1×10-14,则下列有关纯水的叙述正确的是(
) A.c(H+)随温度升高而降低
B.在35℃时c(H+)>c(OH-) C.水的电离程度
(25℃)>(35℃) D.水的电离过程是一个吸热过程D第27页,共105页,2024年2月25日,星期天(2)25℃时,0.5mol/L的NaOH溶液中,由水电离出来的H+的浓度为
mol/L,由水电离出来的OH-的浓度为
mol/L.5、(1)25℃时,1mol/L的盐酸中,溶液中的C(H+)为
mol/L,溶液中的C(OH-)为
mol/L;由水电离出来的OH-的浓度为
mol/L,由水电离出来的H+的浓度为
mol/L;1×10-142×10-142×10-141×10-14强调:
酸溶液或碱溶液中,由水电离出来的H+或OH-的浓度等于溶液中C(H+)、C(OH-)中的最小一值1×10-141第28页,共105页,2024年2月25日,星期天6、下列四种溶液中,由水电离生成c(H+)浓度之比①∶②∶③∶④是()
①1mol/L的盐酸
②
0.1mol/L盐酸
③
0.01mol/L的NaOH溶液
④0.0005mol/L的Ba(OH)2溶液
A.1∶10∶100∶1000
B.0∶10∶12∶13
C.14∶13∶12∶11 D.14∶13∶2∶3
A第29页,共105页,2024年2月25日,星期天二、溶液的酸碱性与pH值1、溶液的酸碱性与C(H+)和C(OH-)的关系溶液的酸碱性由C(H+)和C(OH-)的相对大小决定
C(H+)=C(OH-)C(H+)>C(OH-)C(H+)<C(OH-)250C时:C(H+)=C(OH-)=10-7
中性溶液
C(H+)>C(OH-)C(H+)>10-7
酸性溶液
C(H+)<C(OH-)C(H+)<10-7
碱性溶液注意:①用C(H+)和C(OH-)相对大小判断溶液的酸碱性适合任何浓度、温度。②用C(H+)与10-7的关系来判断,只适合250C中性溶液酸性溶液碱性溶液第30页,共105页,2024年2月25日,星期天③C(H+)越大,C(OH-)越小,温度不变,乘积不变。但由水电离产生的H+和OH-永远相等。正误判断:1、C(H+)不等于C(OH-),溶液一定呈酸碱性。2、在水中加酸会抑制水的电离,电离常数减小。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、电离程度越大的酸溶液则酸性越强。7、对水升高温度电离度增大,酸性增强。×√√√×××第31页,共105页,2024年2月25日,星期天2、溶液的酸碱性与pH的关系(1)pH的定义:用C(H+)的负对数来表示溶液酸碱性的强弱pH=-lgC(H+)C(H+)=10-pH(2)pH的适用范围:如C(H+)=1×10-7mol/L的溶液pH=7pOH=-lgC(OH-)PH+pOH=-lgC(H+)•C(OH-)=-lgKW250C时:=-lg1×10-14=1410-14mol•L-1≤C(H+)≤1mol•L-11mol•L-1≥C(OH-)≥10-14mol•L-114≥pH≥00≤pOH≤14当C(H+)、C(OH-)≥1mol•L-1
,用浓度更方便负对数—pH+(hydrogen)—H第32页,共105页,2024年2月25日,星期天(3)溶液的酸碱性与pH值常温(250C)下,溶液的酸碱性跟pH的关系:中性溶液酸性溶液碱性溶液C(H+)=C(OH-)=1×10-7mol/LC(H+)>C(OH-)C(H+)>1×10-7C(H+)<C(OH-)C(H+)<1×10-7pH=7pH<7pH>7注意:①用pH判断溶液的酸碱性要注意温度。
250C:pH=7显中性,1000C:pH=6显中性。②pH越大,碱性越强,pH越小,酸性越强。
250C:pH+pOH=14,1000C:pH+pOH=12。③用酸碱的浓度不能直接判断溶液酸碱性的强弱,与电解质的强弱和酸碱的元数有关。思考:同体积同pH的盐酸、硫酸和醋酸,物质的量浓度谁大?酸性谁强?中和碱的能力谁大?第33页,共105页,2024年2月25日,星期天④pH相同:强酸(强碱)的浓度远小于弱酸(弱碱)思考:物质的量浓度相同体积相同的盐酸、硫酸和醋酸,pH谁大?酸性谁强?中和碱的能力谁大?物质的量浓度相同体积相同的NaOH溶液和氨水,
pH谁大?碱性谁强?中和酸的能力谁大?⑤物质的量浓度相同:强酸的pH远小于弱酸;强碱的pH远大于弱碱。思考:pH为4的盐酸分别稀释10倍、100倍、1000倍,pH将如何变化?醋酸呢?pH为10的NaOH溶液稀释10倍、100倍、1000倍,pH将如何变化?氨水呢?(4)溶液稀释后pH的变化第34页,共105页,2024年2月25日,星期天①对于强酸,每稀释10n倍,pH增大n个单位。对于弱酸,每稀释10n倍,pH增大不足n个单位。无论如何稀释,酸仍是酸,pH只能接近7,不可能等于或大于7。pH接近6时,要考虑水电离的H+。②对于强碱,每稀释10n倍,pH减小n个单位。对于弱碱,每稀释10n倍,pH减小不足n个单位无论如何稀释,碱仍是碱,pH只能接近7,不可能等于或小于7。pH接近8时,要考虑水电离的OH-。③对于pH相同的强酸和弱酸(或强碱和弱碱),稀释相同倍数,强酸(或强碱)pH变化幅度大。④对于浓度相同的强酸和弱酸(或强碱和弱碱),稀释相同倍数,强酸(或强碱)pH变化幅度大。第35页,共105页,2024年2月25日,星期天(5)酸碱等体积混合后溶液pH的判断pH=3的硫酸(盐酸)和pH=13的NaOH混合pH=3的硫酸(盐酸)和pH=11的NaOH混合pH=3的硫酸(盐酸)和pH=9的NaOH混合pH=3的醋酸和pH=11的NaOH混合pH=1的硫酸和pH=13的氨水混合①已知pH值,反应时只考虑强弱,不考虑元数。②强酸和强碱等体积混合:
pH之和大于14,混合后显碱性,pH>7;③pH之和等于14的弱酸、强碱等体积混合后显酸性
pH之和等于14的强酸、弱碱等体积混合后显碱性pH之和等于14,混合后显中性,pH=7;pH之和小于14,混合后显酸性,pH<7.第36页,共105页,2024年2月25日,星期天练习:1、250C,某水溶液中由水电离的C(H+)=10-4mol/L,
求溶液的pH值。2、250C,某水溶液中由水电离的C(H+)=10-9mol/L,
求溶液的pH值。3、一定温度下,有:a,盐酸b,硫酸c,醋酸①当物质的量浓度相同时,C(H+)关系:
。②同体积同浓度时,中和NaOH能力:
。③当pH相同时,物质的量浓度关系:
。④同pH同体积时,与足量Zn反应后,相同状态下产生H2的体积为:
。⑤同pH同体积时,同时加入完全相同的Zn,产生相同的H2,开始时V:
,所需时间:
。⑥C(H+)相同时,稀释10倍后,C(H+):
。pH=4pH=9或5b>a>cb>a=cc>a>bc>a=ba=b=ca=b>cc>a=b第37页,共105页,2024年2月25日,星期天3、测定溶液pH值的方法:(1)酸碱指示剂试剂pHpHpH石蕊<5.05.0~8.0>8酚酞<8.28.2~10.0>10甲基橙<3.13.1~4.4>4.4红色紫色蓝色红色橙色黄色无色浅红色红色(→只能确定溶液的pH范围)(2)pH试纸①用镊子把试纸撕成小段放在玻璃片或表面皿上;(→粗略测定溶液的pH值)②用玻璃棒蘸取待测溶液点在pH试纸中部;③半分钟后,跟标准比色卡对比,确定pH值.第38页,共105页,2024年2月25日,星期天注意:①pH试纸不用湿润;
②其测定的pH值只能为整数;③要精确测定溶液的pH值则使用pH计。0100110—1210—2310—3410—4510—5610—6710—7810—8910—91010—101110—111210—121310—131410—14酸性增强碱性越弱碱性增强酸性越弱当c(H+)
>1mol/L或小于10-14
(c(OH-)>1mol/L)时,使用pH值更不方便。所以用物质的量浓度表示更好。
pH值一般表示1mol/L以下c(H+)的浓度。pH每减小一个(或n个)单位,c(H+)就增大10(或10n)倍;pH每增大一个(或n个)单位,c(H+)就减小10(或10n)倍。红色黄色蓝色第39页,共105页,2024年2月25日,星期天
1、下列叙述正确的是()
A、pH<7的溶液一定是酸性溶液
B、溶液的pH值与C(H+)成反比
C、所有溶液的pH值只能在0~14之间
D、人体血液的pH值略大于7B练习:2、下列溶液等体积混合后显酸性的是()
A、pH=3的硫酸和pH=12的NaOHB、0.1mol/L的盐酸和pH=12的Ba(OH)2C、pH=11的氨水和pH=4的盐酸
D、0.005mol/L的硫酸和0.2mol/L的NaOHD第40页,共105页,2024年2月25日,星期天4、向加了几滴甲基橙的NaOH溶液中逐滴加入盐酸,观察到的现象是
,变色点对应的pH值是
。溶液颜色由黄→橙→红4.4和3.13、某溶液取少量滴在pH试纸上,半分钟后,试纸呈深蓝色,此溶液中不可能大量共存的离子是:()A.PO43-B.HCO3-C.Al3+D.K+BC1、基本公式:三.有关pH计算c(H+)=c(酸)×酸的元数c(OH-)=Kw/c(H+)pH=-lgc(H+)强酸溶液:lg2≈0.3lg3≈0.5第41页,共105页,2024年2月25日,星期天2、基本类型:pOH=-lgc(OH-)pH=14-pOH例1、①0.01mol/LH2SO4的pH=
;②3×10-5mol/LNaOH的pH=
;③0.02mol/LBa(OH)2的pH=
。1.79.512.6c(H+)=Kw/c(OH-)强碱溶液:c(OH-)=c(碱)×碱的元数②强碱:若c(OH-)=n×10-bmol/L,①强酸:若c(H+)=n×10-amol/L,(1)单一溶液:则pH=a-lgn则pOH=b-lgn,pH=14-b+lgn第42页,共105页,2024年2月25日,星期天①酸的稀释例题:在25℃时,pH=5的盐酸溶液稀释到原来的10倍,pH值等于多少?稀释到1000倍后,pH值等于多少?pH=-lgC(H+)=-lg(1×10-5+9×10-7)/10≈-lg10-6=6pH=-lgC(H+)=-lg(1×10-5+999×10-7)/1000=-lg1.1×10-7=7-lg1.1=6.96关键:抓住C(H+)进行计算!当相差两个或两个以上数量级,可忽略小的;pH接近6时,要考虑水电离的H+。一元强酸:C(H+)=C酸二元强酸:C(H+)=2C酸(2)酸碱的稀释:第43页,共105页,2024年2月25日,星期天②碱的稀释例题:在25℃时,pH=9的强碱溶液稀释到原来的10倍,pH值等于多少?稀释到1000倍后,pH值等于多少?解:C(OH-)=(1×10-5+9×10-7)/10≈10-6pH=-lgC(H+)=-lgKW/C(OH-)=-lg10-8=8C(OH-)=(10-5×1+999×10-7)/1000pOH=-lgC(OH-)=1.1×10-7=6.96pH=14-6.96=7.04关键:抓住C(OH-)进行计算!pH接近8时,要考虑水电离的OH-。酸碱无论如何稀释,酸仍是酸,碱仍是碱。一元强碱:C(OH-)=C碱二元强碱:C(OH-)=2C碱第44页,共105页,2024年2月25日,星期天①强酸与强酸混合例题:在25℃时,pH=1的盐酸溶液1L和pH=4的硫酸溶液1000L混合pH值等于多少?pH=-lgC(H+)=-lg(1×10-1+1000×10-4)/(1+1000)=-lg2×10-4=4-lg2=3.7例题:在25℃时,pH=1的盐酸溶液和pH=3的硫酸溶液等体积混合pH值等于多少?pH=-lgC(H+)=-lg(1×10-1+1×10-3)/(1+1)=-lg1×10-1/2=1.3pH相差大于等于2的强酸溶液等体积混合,混合后溶液的pH:pH混=pH小+0.3(3)酸碱的混合=1+lg2第45页,共105页,2024年2月25日,星期天②强碱与强碱混合解:=3.3例题:在25℃时,pH值等于9和pH值等于11的两种氢氧化钠溶液等体积混合pH值等于多少?C(OH-)=(1×
10-5+1×10-3)/(1+1)pOH=-lgC(OH-)pOH=-lg(1×10-3)
/2pH=14-pOH=10.7pH相差大于等于2的强碱溶液等体积混合,混合后溶液的pH:pH混=pH大-0.3关键:抓住C(OH-)进行计算!=3+lg2第46页,共105页,2024年2月25日,星期天③强酸与强碱混合例题:在25℃时,100mlO.6mol/L的盐酸与等体积0.4mol/L的NaOH混合,溶液的pH值等于多少?解:NaOH+HCl=NaCl+H2O0.06mol0.04molpH=-lgC(H+)=-lg0.02/(0.1+0.1)=-lg10-1=1关键:先判断过量,酸过抓C(H+)、碱过抓C(OH-)!例题:在25℃时,100mlO.4mol/L的盐酸与等体积0.6mol/L的NaOH混合,溶液的pH值等于多少?解:NaOH+HCl=NaCl+H2O0.04mol0.06mol=1pOH=-lgC(OH-)=-lg0.02/(0.1+0.1)pH=14-pOH=13第47页,共105页,2024年2月25日,星期天课堂练习1、25℃时,向纯水中加入NaOH,使溶液pH=11,则由水电离出OH-离子浓度和NaOH电离出OH-离子浓度之比为(
) A.10-8∶1 B.108∶1 C.1∶1 D.5×10-9∶1A2、pH=4和pH=2的盐酸等体积混合后,溶液的PH为(
) A.1.7 B.2.3 C.3.7 D.4.3
B3、将pH为4的硫酸溶液稀释100倍,稀释后溶液中SO42-与H+的浓度之比为() A、1∶1 B、1∶2 C、1∶10 D、10∶1B第48页,共105页,2024年2月25日,星期天4、pH=9和pH=12的溶液NaOH溶液等体积混合后,溶液的pH为() A.9.3B.9.7C.11.7 D.12.3C5、一种pH=4的酸和一种pH=10的碱等体积混合后,溶液pH>7,其原因可能是(
)
A.稀的强酸和浓的强碱溶液反应
B.稀的强酸和浓的弱碱溶液反应
C.等浓度的弱酸和强碱溶液反应
D.生成了一种强碱弱酸盐水解B6、将pH=1的盐酸分为两等份,一份加入适量的水,另一份加入与该盐酸物质的量浓度相同的适量NaOH溶液后,pH都增大1,则加入的水与NaOH溶液的体积比为() A.9 B.10 C.11 D.12C第49页,共105页,2024年2月25日,星期天解析:设每份盐酸的体积为aL,加水为V1L,加NaOH为V2L。①c(H+)水=0.1a/(a+V1)=0.01
⇒V1=9a;
②c(H+)碱=(0.1a-0.1V2)/(a+V2)=0.01
⇒V2=9a/11。所以水与NaOH溶液的体积比为117、将pH相同的盐酸与醋酸分别和锌反应,若最后锌都已完全溶解,且放出的气体一样多,则下列判断正确的是(
) A.整个反应阶段的平均速率:醋酸>盐酸
B.反应所需时间:醋酸>盐酸
C.参加反应的锌的质量:盐酸>醋酸
D.开始反应的速率:盐酸>醋酸A第50页,共105页,2024年2月25日,星期天1、酸碱中和滴定的定义:用已知物质的量浓度的酸(或碱)来测定未知浓度的碱(或酸)的方法,简称中和滴定2、酸碱中和滴定的原理:(1)酸碱中和反应的实质:酸提供(或电离)的H+和碱提供(或电离)的OH—的物质的量相等。H++OH—=H2O即n(H+)=n(OH—)(2)酸碱中和滴定的原理:已知浓度的酸HxA(标准液)滴定未知浓度的B(OH)y(待测液)C酸•V酸•X=
C碱•V碱•yn(H+)=n(OH—)四、酸碱中和滴定第51页,共105页,2024年2月25日,星期天C碱=X•C酸•V酸y•V碱
C酸•V酸V碱=A•C
待=
C标•V标V待
A•一元酸和一元碱:取一定体积的待测液,测定消耗的标准液的体积,可计算待测液的浓度。3、酸碱中和滴定的关键(1)准确测定参加反应的酸、碱溶液的体积(2)准确判断中和反应恰好进行完全酸碱指示剂用酸式滴定管(活塞)、碱式滴定管(玻璃球)0在上,精确到0.01mL,酸管装酸性或氧化性溶液C
待=
C标•V标V待第52页,共105页,2024年2月25日,星期天4、中和滴定指示剂的选择(1)指示剂的变色范围pH1234567891011121314甲基橙红色橙色黄色石蕊红色紫色蓝色酚酞无色浅红色红色(2)指示剂的选择选用酚酞或甲基橙,不用石蕊(颜色变化不明显)标准液待测液指示剂颜色变化
NaOHHCl酚酞甲基橙
HClNaOH酚酞甲基橙无色突变为红色红色突变为橙色红色突变为无色黄色突变为橙色第53页,共105页,2024年2月25日,星期天(3)、滴定终点pH的突跃向20ml0.1mol/L的NaOH溶液中逐滴滴加0.1mol/L的盐酸(每滴约为0.04ml),填表:
V盐酸(ml)
0
19.98
20.0020.0230.00
pH指示剂的颜色酚酞甲基橙1379.74.31.7红浅红无无无黄黄黄橙红图象:20pHV盐酸9.74.3滴定终点附近,1滴溶液pH突跃4~6个单位酸碱反应曲线第54页,共105页,2024年2月25日,星期天5、中和滴定实验操作(酸滴碱)(1)实验仪器:酸式滴定管、碱式滴定管、滴定管夹、铁架台、锥形瓶、烧杯。(2)实验药品:标准酸液、待测碱液、指示剂、蒸馏水。(3)操作步骤:①准备过程:A查:使用前先检查,看酸式滴定管的活塞是否灵活,是否漏水;碱式滴定管的阀的橡胶管弹性是否良好,是否漏水。B洗:用蒸馏水洗净酸式、碱式滴定管和锥形瓶。第55页,共105页,2024年2月25日,星期天C润:用少量标准酸液润洗酸式滴定管2-3次;用少量待测碱液润洗碱式滴定管2-3次;D装:向酸碱滴定管中分别注入液于滴定管“0”以上
2~3cm。E排:放液于烧杯中赶走滴定管下端尖嘴管中的气泡,让尖嘴充满溶液。F调:调节起始刻度在“0”或“0”以下,读数并记录。(V酸1和V碱1)G取:取一定体积的待测碱液于锥形凭中,读数并记录(V碱2),加入2滴指示剂。②滴定过程:A滴:左手握管,右手旋瓶,目视瓶中;第56页,共105页,2024年2月25日,星期天B定:滴滴入瓶,突变暂停,半分定终。(V酸2)C算:重复几次,计算结果,求平均值。C
碱=如果每次取的待测液体积相同,可先求△V酸的平均值,再计算结果。
C酸•△V酸△V碱
C酸•(V酸2-V酸1)V碱2-V碱1=(4)注意:①滴定时先快后慢,最后一滴一摇。②滴在锥形瓶口的溶液要用蒸馏水洗进容器。③最后滴定管口不能悬挂溶液。④为了便于观察,锥形瓶下放一张白纸。指示剂颜色突变后半分钟不变为滴定终点锥形瓶是否需要用待测液润洗?蒸馏水有何作用?第57页,共105页,2024年2月25日,星期天6、中和滴定的误差分析(1)仰视和俯视问题仰视错误把液面降低,俯视错误把液面升高.第58页,共105页,2024年2月25日,星期天V末V始△V=V末-V始C待=C标V标/V待仰视V待俯视V标俯视V待仰视V标仰视V待仰视V标俯视V待俯视V标偏大偏小不能确定不能确定偏小偏大偏大偏小不能确定不能确定不能确定不能确定偏大偏小偏小偏大偏大偏大偏小偏小C
待=
C标•△V标△V待
C标•(V标2-V标1)V待2–V待1=第59页,共105页,2024年2月25日,星期天(2)滴定误差的判断A、装标准溶液的滴定管水洗后没有用溶液润洗。B、锥形瓶用待测溶液润洗。C、滴定后滴定管嘴处悬有溶液。D、滴定前盛标准溶液的滴定管在尖嘴内有气泡,滴定后气泡消失。E、滴定前俯视标准液读数或滴定后仰视标准溶液读数。F、取液前仰视待测溶液读数或取液后俯视标准溶液读数。①测量结果偏高:C
待=
C标•△V标△V待
C标•(V标2-V标1)V待2–V待1=C标↓→△V标↑→C待↑△V待↑→△V标↑→C待↑△V标↑→C待↑△V标↑→C待↑△V标↑→C待↑△V待↓→C待↑第60页,共105页,2024年2月25日,星期天A、取待测液时,滴定管水洗后没有用待测液洗。B、取液后有待测液悬挂。C、滴定时待测液溅出。D、滴定前仰视标准液读数或滴定后俯视标准液。E、取液前俯视待测溶液读数或取液后仰视标准溶液读数。②测量结果偏低:C待↓△V标↓→C待↓△V标↓→C待↓C
待=
C标•△V标△V待
C标•(V标2-V标1)V待2–V待1=△V待↑→C待↓△V待↑→C待↓第61页,共105页,2024年2月25日,星期天知识回顾:溶液的酸碱性、C(H+)、C(OH-)与PH值的关系:C(H+)=C(OH-)PH=7C(H+)>C(OH-)PH<7C(H+)<C(OH-)溶液呈中性溶液呈酸性溶液呈碱性PH>7溶液显酸碱性的本质原因:有哪些方法可以使水溶液显酸性?水是极弱的电解质:H2OH++OH-
酸溶液一定显酸性,显酸性的溶液不一定是酸溶液碱溶液一定显碱性,显碱性的溶液不一定是碱溶液盐溶液不一定都显中性水的电离平衡遭到破坏第62页,共105页,2024年2月25日,星期天实验:利用pH试纸测定下列水溶液的酸碱性NH4ClAlCl3CH3COONaNa2CO3NaClKNO3强碱弱酸盐的水溶液显碱性强酸弱碱盐的水溶液显酸性强酸强碱盐的水溶液显中性碱性酸性中性强碱弱酸盐强酸弱碱盐强酸强碱盐提出假设:第63页,共105页,2024年2月25日,星期天CH3COONa的水溶液显碱性的原因CH3COOH1、CH3COONa的电离:4、浓度的关系:2、水的电离:3、水溶液中的微观粒子种类:C(Na+)>C(CH3COO-)H2O、Na+、CH3COO-、OH-、H+、CH3COOH+=++C(OH-)>C(H+)C(H+)+C(CH3COOH)=C(OH-)C(Na+)=C(CH3COO-)+C(CH3COOH)物料守恒:质子守恒:电荷守恒:C(Na+)+C(H+)=C(CH3COO-)+C(OH-)第64页,共105页,2024年2月25日,星期天
在溶液中盐电离出来的“弱”离子与水电离出来的H+或OH-结合生成弱电解质的反应,叫做盐类的水解。一、盐类水解1、概念2、盐类水解的实质盐的弱离子破坏了水的电离平衡,促进水的电离盐+水酸+碱水解中和水解反应是中和反应的逆反应中和反应程度大、放热,水解反应程度小、吸热第三节盐类的水解第65页,共105页,2024年2月25日,星期天试判断下列盐类的水溶液的酸碱性:(1)NaF(2)NaCN(3)Na2S
(4)Na2CO3
(5)
MgCl2
(6)
FeCl3
(7)Al2(SO4)3
(8)BaCl2
(9)Ba(NO3)2
3、盐类水解的规律强碱弱酸盐显碱性强酸弱碱盐显酸性强酸强碱盐显中性有弱才水解,无弱不水解;谁弱谁水解,越弱越水解;谁强显谁性,都强显中性。试解释NH4Cl水溶液显酸性的原因?第66页,共105页,2024年2月25日,星期天
4、水解方程式的书写2)水解反应是可逆反应,书写时一般用符号。1)一般盐类水解程度很小,存在平衡,生成的弱酸弱碱浓度很小,通常不生成气体或沉淀,书写时产物后不用“↑、↓”符号。4)多元弱酸盐水解时,分步书写生成多元弱酸;CO32-+H2OHCO3-+OH-5)多元弱碱盐一步表示:3)一元弱酸根水解通式:一元弱碱根水解通式:M-+H2OHM+OH-M++H2OMOH+H+主要次要HCO3-+H2OH2CO3+OH-第67页,共105页,2024年2月25日,星期天【课堂检测】1、NH4Cl在重水(D2O)中水解产物是(
)A.NH3·D2O和HD2O+ B.NH3·HDO和D3O+C.NH2D·D2O和DH2O+ D.NH2D·HDO和D3O+B2、在Na2CO3溶液中,下列关系正确的()
A.c(Na+)=2c(CO32-)
B.c(H+)>c(OH-)
C.c(CO32-)>c(HCO3-)
D.c(HCO3-)>c(OH-)C3、写出Na2S溶液中的物料、质子、电荷守衡:物料:C(Na+)=2×{c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)}质子:C(OH-)=c(H+)+1×c(HS-)+2×c(H2S)电荷:c(H+)+C(Na+)=C(OH-)+1×c(HS-)+2×c(S2-)第68页,共105页,2024年2月25日,星期天4.请按pH由小到大的顺序排列下列溶液(物质的量浓度相等):
。 ①NaNO3 ②H2SO4③AlCl3 ④Na2CO3
。②③①④5、pH=4的硝酸和pH=3氯化铵溶液中,水的电离程度的关系前者与后者相比较
()
A.大于
B.小于
C.等于
D.无法确定B6、物质的量浓度相同的三种盐,NaX、NaY、NaZ溶液其pH依次为9、10、11则HX、HY、HZ的酸性有由强到弱的顺序为
()
A.HZ>HY>HX B.HX>HY>HZ
C.HX>HZ>HY D.HY>HZ>HX
B第69页,共105页,2024年2月25日,星期天6)双水解反应(都弱都水解)某些弱酸根(水解显碱性)和弱碱根(水解显酸性)离子在溶液中相遇,水解反应会相互促进,进行得较为彻底。常见的双水解反应的离子:Al3+与HCO3-、CO32-、HS-、S2-、AlO2-NH4+与CO32-、SiO32-
、CH3COO-Fe3+与HCO3-、CO32-2Al3++3CO32-+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓2NH4++CO32-+
2H2O
2NH3.H2O
+HCO3-+H+由电荷守恒配离子,质量守恒配水NH4++CH3COO-
NH3•H2O+CH3COOH第70页,共105页,2024年2月25日,星期天7)酸式盐的水解强酸酸式盐:NaHSO4只电离不水解,溶液显酸性弱酸酸式盐:NaHSO3
、NaH2PO4、NaHCO3、Na2HPO4既电离又水解,电离显酸性,水解显碱性电离大于水解,溶液显酸性。如NaHSO3
、
NaH2PO4。水解大于电离,溶液显碱性。如NaHCO3、
Na2HPO4等思考讨论:1、强酸强碱盐的水溶液都显中性吗?2、某盐溶液呈中性,该盐一定没有水解吗?
3、盐类的水解反应都是可逆反应吗?4、实验室能否制得Al2S3?不一定NaHSO4不一定CH3COONH4溶液显中性不一定某些双水解反应不可逆可以通过固体单质化合第71页,共105页,2024年2月25日,星期天5、水解平衡的影响因素(1)内因:(2)外因:升高温度能促进盐类水解(水解吸热)越稀越水解,越热越水解盐(弱离子)本身的性质①浓度:②温度:越弱越水解溶液越稀,水解程度越大,思考:1、等温度等浓度的Na2CO3和NaHCO3碱性谁强?组成盐的弱电解质的离子水解生成对应的弱电解质越弱(电离程度越小),水解程度越大。但酸碱性越弱。2、为什么可用热的纯碱溶液清洗油污?3、相同温度,下列溶液稀释时pH值有何变化?
(NaAc、NH4Cl、NH4Ac)第72页,共105页,2024年2月25日,星期天4、不同条件下对FeCl3水解平衡的影响,(见下表):Fe3++3H2O
Fe(OH)3+3H+条件移动方向c(H+)pHFe3+水解程度实验现象升温通HCl加H2O加NaOH加NaHCO3增大颜色变深减小颜色变浅增大颜色变浅增大颜色变浅,红褐↓增大无色气体,红褐↓5、等物质的量浓度的下列溶液中,NH4+的浓度最大的是 () A.NH4Cl B.NH4HCO3 C.NH4HSO4 D.NH4NO3C第73页,共105页,2024年2月25日,星期天6、向10mL0.1mol/L氨水中逐滴加入0.1mol/L盐酸。当滴至混合溶液恰好呈中性时,消耗盐酸的体积() A.10mL B.>10mL C.<10mL D.=5mLC7、25℃时,在浓度为1mol/L的(NH4)2SO4,(NH4)2CO3、(NH4)2Fe(SO4)2溶液中,则得其c(NH4+)分别a、b、c(单位为mol/L),下列a
、b、c关系正确的是(
) A.a=b=c B.a>b>c C.a>c>b D.c>a>bD第74页,共105页,2024年2月25日,星期天1、溶液的配制强酸弱碱盐加少量对应的酸:FeCl3(HCl)二、盐类水解的应用2、判断溶液的酸碱性或pH大小(1)已知弱酸的电离程度:CH3COOH>H2CO3>HClO>HCO3-,在相同条件相同浓度的下列八种溶液:①Na2CO3②NaClO③CH3COONa④Na2SO4⑤NaHCO3⑥NaOH⑦(NH4)2SO4⑧NaHSO4等溶液,PH值由大到小的顺序为:
。
⑥>①>②>⑤>③>④>⑦>⑧---抑制水解第75页,共105页,2024年2月25日,星期天(2)20℃,两种一元弱酸的钠盐NaX和NaY,已知NaX溶液中通入CO2只能生成HX和NaHC
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