1、1家教教案(教师版)选修四 第三章第三章水溶液中的离子平衡 一、电解质、非电解质,强弱电解质的比较 1电解质、非电解质的概念 2强电解质与弱电解质的概念 3强弱电解质通过实验进行判断的方法(以 HAc 为例): (1)溶液导电性对比实验:相同条件下,HAc 溶液的导电性明显弱于强酸(盐酸、硝酸) ( 2)测 0.01mol/LHAc溶液的 pH2 (3)测 NaAc 溶液的 pH 值: 常温下,PH7 (4)测 pH= a 的 HAc 稀释 100 倍后所得溶液 pH(5)将物质的量浓度相同的 HAc 溶液和 NaOH 溶液等体积混合后溶液呈碱性 (6)中和 10mLpH=1 的 HAc 溶液
2、消耗2pH=13 的 NaOH 溶液的体积大于 10mL (7)将 pH=1 的HAc 溶液与 pH=13 的 NaOH 溶液等体积混合后溶液呈酸性 (8)比较物质的量浓度相同的 HAc 溶液与盐酸,分别与同样的锌粒反应产生气体的速率,后者快。 特别提醒: 1SO2、NH3、CO2 的水溶液虽然能导电,但它们仍属于非电解质 新趋势教育 第 25 页 2电解质强弱的判断,关键是看电解质在水溶液中是否完全电离。电解质电离程度与溶解度无直接关系,溶解度大的不一定是强电解质(如醋酸) ,溶解度小的不一定是弱电解质(如硫酸钡) 。 3电解质溶液导电性取决于溶液中自由移动离子浓度和离子所带电荷数的多少。一
3、般来说,相同浓度的强电解质的导电性明显强于弱电解质。弱酸(碱)与弱碱(酸)反应生成了强电解质,溶液的导电性明显增强。 4电解质的强弱与溶液的导电性没有直接的关系。如难溶物 BaCO3,它溶于水的部分能完全电离,故属于强电解质,但溶液的导电性几乎为零。 二、弱电解质电离平衡及电离平衡常数 要点一:影响电离平衡的因素: 31温度:升高温度,促进电离(因为电离过程吸热) ,离子浓度增大 2 浓度:溶液稀释促进电离,离子浓度反而变小 3同离子效应:加入与弱电解质具有相同的离子的物质,将抑制电离,相关离子浓度增大; 4加入能反应的物质,促进电离,但相关离子浓度降低。 要点二:电离平衡常数 1.在一定温度
4、下,弱电解质达到电离平衡时,各种离子浓度之积与溶液中未电离的分子浓度之比是一个常数,该常数就叫电离平衡常数。如 CH3COOHCH3COO+H,K=c(CH3COO)c(H)/c(CH3COOH). +2.电离平衡常数是描述弱电解质达到平衡状态的标尺。它只受温度的影响,因电离过程是吸热过程,故它随温度的升高而增大。 3.对于多元弱酸来说,由于上一级电离产生的 H 对下一级电离起抑制作用,一般是 K1K2K3,即第二步电离通常比第一步电离难得多,第三步电离又比第二步电离难得多,因此在计算多元素弱酸溶液的 c(H)或比较弱酸酸性相4对强弱时,通常只考虑第一步电离。 +三、影响水电离平衡的因素和水的
5、离子积常数 要点一:影响水电离平衡的因素 1温度:升温,促进水电离,c(H)、c(OH)同时增大,但溶液仍呈中性。 2加入酸碱:向纯水中加入酸或碱溶液,酸电离出 H 或碱电离出的 OH 均使水的电离平衡受到抑制。 3加入可水解的离子(弱酸根或弱碱阳离子):破坏了水的电离平衡,使水的电离平衡右移,促进了水的电离。 4其他因素:向水中加入活泼金属、电解时有 H、OH放电时均可促进水的电离平衡正向移动。 +要点二:水的离子积常数 1水的离子积表示为 KW = c(H)?c(OH) ,水的离子积只与温度有关,如不指明,则是在 25;5升高温度,Kw 增大,降低温度,Kw 减小。 新趋势教育 第 26
6、页 2不仅适用于纯水,还适用于以水为溶剂的稀酸、稀碱溶液。碱溶液中:Kw = c 水(H?)?c 碱(OH?),酸溶液中:Kw = c 酸 (H?)?c 水 (OH?);在不同的溶液中,c(H)和 c(OH)虽然不一定相等,但由水电离出的 c(H)和 c(OH)却总是相等的。 3当水中加入酸或碱时,水的电离平衡都受到抑制,但Kw 不变,改变的只是 c(H)、c(OH)相对大小。 4Kw= c(H)c(OH)式中的 c(H)和 c(OH)指的是溶液中的 H 和 OH 的总浓度,一般说来,当溶液中 c(H)或 c(OH)大于由水电离出的 H 和 OH 的 1000 倍时,水的电离可忽略。+6+四、
7、溶液的酸碱性及 PH 值的计算 要点一:溶液的酸碱性及 PH 值 1溶液酸碱性的判断依据: c(H) c(OH),溶液呈酸性;c(H)=c(OH),溶液呈中性;c(H)c(OH),溶液呈碱性。 2酸碱性与 PH 值的关系: 用 PH 值的大小来判断溶液的酸碱性,须注意温度: 常温下,PH=7 的溶液为中性;在 100时,PH=7 时,溶液呈碱性。 3释稀溶液与 PH 的关系: 对于强酸溶液,每稀释 10 倍,PH 增大一个单位,无论如何冲稀也不会等于或大于 7;对于强碱溶液,每冲稀10 倍,PH 减小一个单位,无论如何冲稀也不会等于或小于7。 对于 PH 相同的强酸和弱酸(强碱或弱碱)溶液冲稀
8、相同的倍数,强酸或强碱溶液的 PH 变化大,这是因为强酸或7强碱已完全电离,而弱酸或弱碱还能继续电离出 H、OH。 要点二:PH 值的计算 1单一溶液的 pH 值计算:pH=lgc(H) 2溶液的稀释:规律:酸:pH= a,加水稀释 10 倍,强酸:pH= a + n,弱酸:pH 碱:pH= b,加水稀释 10 倍,强碱:pH= b n,弱碱: pH bn 无限稀释,pH 接近 7,但不会小于 7。 3酸酸混合或碱碱混合溶液 pH 值计算 (1)强酸混合: nn+新趋势教育 第 27 页 8(2)强碱混合:然后,再根据 c(H)= Kw/ c(OH),求算 c(H ) 。 2 强酸和强碱混合
9、恰好完全反应:pH=7 酸过量时: +碱过量时: 根据 c( H)= Kw/ c(OH),求 c(H) +五、电离方程式和水解方程式的书写 要点一:电离方程式的书写 1由于弱电解质在溶液中部分电离,故写电离方程式时用“如 CH3COOHHCH3COO ”符号, 92多元弱酸分步电离,以第一步电离为主: 如 H2CO3电离: H2CO3HCO3H ,HCO3+CO3+H Fe+3OH 3+2+3多元弱碱的电离与多元弱酸的电离情况相似,但常用一步表示:Fe(OH)3要点二:水解方程式的书写 1因单个离子水解程度较弱,故水解反应方程式用“或“”。 2多元弱酸对应的盐水解方程式与多元弱酸的电离方程式一
10、样也是分步进行,不能合并。 3多元弱碱阳离子的水解方程式一步完成。例如 FeCl3 水解:FeCl3+3H2O Fe(OH)3+3H +”,生成的产物少,生成物一般不标“”104双水解是指阴阳离子均水解,且水解程度较大,一般能进行到底,此类水解用“=”表示,生成物中的沉淀、气体要用“”或“”标出,如 Al 与 AlO2、HCO3、HS、S 之间均发生双水解反应,如 Al+ 3HS+3H2O=Al(OH)3+3H2S 3+3+2六、盐类的水解 要点一:盐类水解规律 1有弱才水解,无弱不水解,越弱越水解;谁强显谁性,两弱相促进,两强不水解。 2多元弱酸根,浓度相同时,正酸根比酸式酸水解程度大,碱性更强(如 Na2CO3 NaHCO3)。 要点二:影响盐类的水解的因素 新趋势教育 第 28 页 1.内在因素:组成盐的弱离子对应的酸或碱越弱,盐的水解程度越大. 2.外在因素: 温度:升高温度,能促进盐的水解(因盐的水解是吸热