第七章水溶液中的离子平衡第1、2讲:电离平衡、水的离子积和PH值、溶解平衡离子平衡强弱电解质水的离子积和pH值盐溶液离子共存电解质和非电解质强弱电解质电离方程式和电离平衡水的电离和pH值pH值计算1、电解质和非电解质②CO2、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③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。④酸、碱、盐、部分金属氧化物等属于电解质①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、H2SiO4、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。1、电离方程式和电离平衡⑴书写电离方程式的基本原则————①强电解质完全电离,用‘===’②弱电解质部分电离用‘’其中多元弱酸分步电离;(其中主要是第一步);多元弱碱一步电离二.弱电解质的电离A.NH3·H2OB.Ca(OH)2C.H3PO4D.CaCO3E.HClOF.Fe(OH)3G.NaHCO3H.NaHSO41.练习写出下列物质的电离方程式:⑵电离平衡①弱电解质溶液中存在电离平衡②电离平衡的移动可用勒夏特列原理来解释③影响电离平衡的因素有:1.温度:(电解质的电离都是吸热过程)2.溶液的浓度:溶液越稀,电离程度越大;3.溶液的酸碱性:[H+]或[OH—]变化会影响电离平衡.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H2SO42.填表:(0.1mol/L的CH3COOH)C(CH3COO-)C(H+)平移方向加纯CH3COOH增大加CH3COONa加少量NaOH加少量H2SO42.填表:(0.1mol/L的CH3COOH)C(CH3COO-)C(H+)平移方向加纯CH3COOH增大增大加CH3COONa加少量NaOH加少量H2SO42.填表:(0.1mol/L的CH3COOH)C(CH3COO-)C(H+)平移方向加纯CH3COOH增大增大正加CH3COONa加少量NaOH加少量H2SO42.填表:(0.1mol/L的CH3COOH)C(CH3COO-)C(H+)平移方向加纯CH3COOH增大增大正加CH3COONa增大加少量NaOH加少量H2SO42.填表:(0.1mol/L的CH3COOH)C(CH3COO-)C(H+)平移方向加纯CH3COOH增大增大正加CH3COONa增大减小加少量NaOH加少量H2SO42.填表:(0.1mol/L的CH3COOH)C(CH3COO-)C(H+)平移方向加纯CH3COOH增大增大正加CH3COONa增大减小逆加少量NaOH加少量H2SO42.填表:(0.1mol/L的CH3COOH)C(CH3COO-)C(H+)平移方向加纯CH3COOH增大增大正加CH3COONa增大减小逆加少量NaOH增大加少量H2SO42.填表:(0.1mol/L的CH3COOH)C(CH3COO-)C(H+)平移方向加纯CH3COOH增大增大正加CH3COONa增大减小逆加少量NaOH增大减小加少量H2SO42.填表:(0.1mol/L的CH3COOH)C(CH3COO-)C(H+)平移方向加纯CH3COOH增大增大正加CH3COONa增大减小逆加少量NaOH增大减小正加少量H2SO42.填表:(0.1mol/L的CH3COOH)C(CH3COO-)C(H+)平移方向加纯CH3COOH增大增大正加CH3COONa增大减小逆加少量NaOH增大减小正加少量H2SO4减少2.填表:(0.1mol/L的CH3COOH)C(CH3COO-)C(H+)平移方向加纯CH3COOH增大增大正加CH3COONa增大减小逆加少量NaOH增大减小正加少量H2SO4减少增大2.填表:(0.1mol/L的CH3COOH)C(CH3COO-)C(H+)平移方向加纯CH3COOH增大增大正加CH3COONa增大减小逆加少量NaOH增大减小正加少量H2SO4减少增大逆1.弱电解质加水稀释时,电离程度_____,离子浓度______?(填变大、变小、不变或不能确定)变大不能确定画出用水稀释冰醋酸时离子浓度随加水量的变化曲线。问题探讨如果是稀醋酸加水稀释时,又如何变化?水的离子积和溶液的pH值1、水的电离、KW和pH值H2OH++OH—例:在纯水中进行下列实验,其中会影响水的电离平衡的是哪些?如何影响?①加入酸溶液或加入碱溶液。②加入强酸强碱盐溶液。③加入强酸弱碱盐溶液或加入强碱弱酸盐溶液。④升高或降低温度。⑤投入金属钠。三.水的电离和PH水的离子积问题与讨论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[H+]和[OH—]是否相等?4、100℃时,水的离子积为10—12,求[H+]为多少?5、求1mol/L盐酸溶液中水电离出来的[H+]为多少?6、在酸溶液中水电离出来的[H+]和酸电离出来的[H+]什么关系?pH值计算1——酸的稀释例题:在25℃时,pH值等于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?解:pH=-lg[H+]=-lg(10—5+9×10—7)/10=-lg10—6=6pH=-lg[H+]=-lg(10—5+999×10—7)/1000=-lg1.1×10—7=7-lg1.1=6.96关键:抓住氢离子进行计算!pH值计算2——碱的稀释例题:在25℃时,pH值等于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:OH—=(10—5×1+9×10—7)/10≈10—6pH=-lg[H+]=-lgKW/[OH—]=-lg10—8=8OH—=(10—5×1+999×10—7)/1000pOH=-lg[OH—]=1.1×10—7=6.96pH=14-6.96=7.04关键:抓住氢氧根离子离子进行计算!pH值计算3——强酸与强酸混合例题:在25℃时,pH值等于1的盐酸溶液1L和pH值等于4的硫酸溶液1000L混合pH值等于多少?解:pH=-lg[H+]=-lg(1×10—1+1000×10—4)/(1+1000)=-lg2×10—4=4-lg2=3.7关键:抓住氢离子进行计算!pH值计算4——强碱与强碱混合解:=4-lg5=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?[OH—]=(1×10—5+1×10—3)/(1+1)pOH=-lg[OH—]pOH=-lg5×10-4pH=14-pOH=10.7关键:抓住氢氧根离子离子进行计算!pH值计算5——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的氢氧化钠溶液混合后,溶液的pH值等于多少?解:NaOH+HCl=NaCl+H2O0.060.04pH=-lg[H+]=-lg0.02/(0.1+0.1)=-lg10—1=1关键:酸过量抓住氢离子进行计算!pH值计算5——强酸与强碱混合例题:在25℃时,100mlO.4mol/L的盐酸与等体积0.6mol/L的氢氧化钠溶液混合后,溶液的pH值等于多少?解:NaOH+HCl=NaCl+H2O0.040.06关键:碱过量抓住氢氧根离子进行计算!=1pOH=-lg[OH—]pOH=-lg0.02/(0.1+0.1)pH=14-pOH=13下面的各说法中正确的是1.若pH=7,则该溶液一定呈中性.2.PH=2的硫酸的[H+]是PH=2的盐酸的2倍3.PH=3的盐酸的[H+]是PH=1的[H+]的3倍4.PH=11的NaOH稀释100倍后PH=135.pH=1的盐酸稀释100倍,其pH=26.PH=3的醋酸的浓度为1*10-3mol/L7.PH=3的醋酸稀释100倍后其PH=5全错pH计算的一般思维模型口诀:酸按酸(H+),碱按碱(OH-),酸碱中和求过量,无限稀释7为限。四.酸碱中和滴定1.知道在中和滴定所需仪器2.了解中和滴定的原理3.了解中和滴定的基本操作酸碱中和滴定常用的仪器用已知浓度的盐酸滴定25.00ml未知浓度的NaOH溶液,以测定NaOH的物质的量浓度。酸碱中和滴定的操作滴定区别(一)、酸碱中和滴定操作步骤:1.检漏:检查滴定管头部是否漏液,若漏液,酸式滴定管可涂上凡士林,碱式滴定管看玻璃小球大小与橡皮管是否匹配。2.洗涤:a.用蒸馏水洗涤滴定管和锥形瓶;b.用待装液润洗滴定管2~3次,用量3~5ml。3.装液:把待装液注入滴定管中到0刻度以上,调整液面到0刻度或0刻度以下,注意排除尖嘴部分的气泡;4.取液:从滴定管中放出25.00ml待测液注入锥形瓶,并滴入2~3滴酚酞,摇匀;5.滴定:向锥形瓶中逐滴滴入标准液,边加边振荡,当滴入最后一滴,待测液的颜色由浅红色变为无色,且半分钟内不褪色,即为滴定终点;6.记录:读取滴定管上的数据,并记录;7.如上操作重复2~3次;8.计算:取三次滴定所耗标准液的平均值,求出待测液的浓度:C(标)V(标)C(待)=V(待)(二)、误差分析1.仰视滴定管读数,计算结果怎样?2.俯视滴定管读数,计算结果怎样?3.锥形瓶内滴定前有蒸馏水,计算结果怎样?4.滴定管未用标准液润洗?锥形瓶不用待测液润洗V(标)偏大,结果偏大V(标)偏小,结果偏小C(标)变小,消耗V(标)偏多,结果偏大C(标)V(标)C(待)=V(待)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/LCH3COOH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。五、难溶电解质的溶解平衡1、沉淀溶解平衡:(1)概念:在一定条件下,当难溶电解质的溶解速率与溶液中的有关离子重新生成沉淀的速率相等时,此时溶液中存在的溶解和沉淀间的动态平衡,称为沉淀溶解平衡。溶解平衡时的溶液是饱和溶液。(2)特征:逆、等、动、定、变a、绝对不溶的电解质是没有的。b、同是难溶电解质,溶解度差别也很大。c、易溶电解质做溶质时只要是饱和溶液也可存在溶解平衡。(3)影响因素:①内因:电解质本身的性质②外因:a.浓度:加水,平衡向溶解方向移动。b.温度:升温,多数平衡向溶解方向移动。c.同离子效应:在电解质A的饱和溶液中,加入含有相同离子的强电解质时,的溶解平衡会被抑制。2、沉淀反应的应用(1)、沉淀的生成①应用:生成难溶电解质的沉淀,是工业生产、环保工程和科学研究中除杂或提纯物质的重要方法之一。(2)方法①调节溶液pH值:如:工业原料氯化铵中混有氯化铁,加氨水调pH值至7-8Fe3++3NH3•H2O=Fe(OH)3↓+3NH4+②加入沉淀剂:如沉淀Cu2+、Hg2+等,以Na2S、H2S做沉淀剂Cu2++S2-=CuS↓Hg2++S2-=H