第十一章电解质

-1-第十一章电解质一、强电解质和弱电解质二、水的电离和溶液PH值三、盐水解四、中和滴定五、电化学六、胶体第一部分强弱电解质一、电解质和非电解质1、电解质和非电解质比较电解质非电解质定义在水溶液里或熔化状态下能导电的化合物在水溶液里和熔化状态下都不能导电的化合物溶液中存在的微粒离子或离子、分子共存分子或反应产物的离子结构特点离子化合物或共价化合物共价化合物举例H2SO4、H2S、NaOH、NH3·H2O、BaSO4、NaCl、Na2O、Al2O3等CO2、SO3、NH3、CH4、C2H5OH、蔗糖等2、物质分类与电解质的关系物质纯净物混合物：盐酸是电解质单质——既不是电解质，也不是非电解质化合物电解质：NH3·H2O、H2CO3、H2SO3、H2SO4……非电解质：NH3、CO2、SO2、SO3……-2-3、电解质导电与金属导电区别1）金属导电①实质：自由电子的定向移动②物理变化：③T↑；电阻增大2）电解质导电①条件：在溶液中或溶化状态下②实质：电解③过程分析——讨论Na2SO4溶液的导电a.Na2SO4(aq)==2Na++SO42—b.Na+、SO42—在电场作用下作定向移动c.电解：阳极：4OHv–4e==O2↑+2H2O阴极；4H++4e==2H2↑d.Na+—→阴极SO42——→阳极④电解质溶液导电强弱取决于离子浓度（与电解质强弱无关）在等离子浓度的前提下，取决于阴、阳离子所带电荷数⑤化学过程T↑电阻减小eg:把0.05molNaOH固体分别加入下列100ml液体中，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/LNH4Cl(aq)eg:在一定温度下，冰醋酸加水稀释过程中，溶液导电能力如图所示，请回答：（1）“0”点导电能力为0的理由（2）a、b、c三点溶液PH由小到大顺序（3）a、b、c三点中电离度最大是区别强电解质和弱电解质的方法1．通过同浓度、同体积溶液的导电性强弱来区别。实验表明，等体积、浓度均为0.5mol/L的盐酸的导电能力比HAc溶液的导电能力大得多，因为溶液导电能力的强弱是由溶液里自由移动离子浓度的大小决定的，此实验说明了同浓度盐酸比HAc溶液电离产生的离子浓度大，这就表明了HAc在水溶液里是部分电在溶液中起平衡电荷作用，增强溶液导电性与量多少无关abc导电能力-3-离的弱酸。规律l同物质的量浓度的n元酸溶液，其溶液的导电能力越小，酸越弱。2．通过同浓度溶液的pH大小来区别。在常温下用pH试纸测定0.1mol/L的盐酸和HAc溶液，盐酸的pH为1，HAc溶液的pH约为3。这就表明了盐酸是强酸，HAc是弱酸。规律2同物质的量浓度n元酸溶液，溶液的pH越大，酸性越弱。若两种酸溶液的pH相同，溶液的浓度越大，酸越弱。3．通过同浓度、同体积的溶液与同一种物质反应的速率快慢来区别。分别用3.25g锌与体积都为200mL、浓度都为1mol/L的盐酸和HAc溶液反应，观察到锌与盐酸反应剧烈，产生H2的速率快，锌很快反应完；锌与HAc溶液反应慢，产生H2的速率缓慢，锌在较长时间内才消耗完。这就表明了HAc是弱酸。规律3等物质的量浓度的n元酸，其H+参加反应的速率越慢，酸越弱。4．通过同浓度的酸所对应的钠盐溶液的pH大小来区别。在常温下用pH试纸测定0.1mol/L的NaCl和NaAc溶液的酸碱性，实验表朗，NaCl溶液pH等于7，而NaAc溶液的pH大于7，这就表明了盐酸是强酸，HAc是弱酸。规律4等物质的量浓度下，各n元酸的纳盐溶液，溶液的pH越大，其“对应的酸”越弱。5．通过体积相同pH相同的酸溶液同倍数稀释后，溶液的pH变化大小来区别。将等体积、pH都为2的盐酸和HAc溶液分别加蒸馏水稀释相同的倍数(如100倍)。然后分别用pH试纸测定稀释后溶液的pH，其结果是盐酸稀释后pH变化幅度大(pH＝4)，HAc溶液稀释后pH变化幅度小(PH＝3.3)。这表明盐酸是完全电离的强酸，HAc是部分电离的弱酸。规律5在pH相同时，同体积的n元酸，抗稀释能力越强，即稀释相同倍数下，pH变化幅度越小，酸越弱。6．通过同体积、同pH的溶液分别与同种物质发生完全反应时消耗的量的多少来区别。体积都为10mL、pH都为2的盐酸和HAc溶液，分别同0.01mol/L的NaOH溶液进行中和滴定，结果HAc溶液消耗的NaOH溶液体积比盐酸多得多。这表明HAc溶液与NaOH溶液中和时，随H+浓度的减少，电离平衡：HAcH++Ac—向右移动，直至所有的HAc被耗尽。这说明HAc是部分电离的弱酸。规律6在pH相同条件下，同体积的n元酸，其中和能力越强，酸越弱。7．通过向酸溶液中加入与之对应的纳盐，引起溶液pH变化的大小来区别。在l00mL0.1mol/L的盐酸里加入少许NaCl固体，用pH试纸测定溶液pH的变化，结果无明显变化。这表明盐酸里不存在电离平衡。另在100mL0.1mol/LHAc溶液里加入少许NaAc固体，用pH试纸测定溶液pH变化，结果是pH明显变大。这表明HAc溶液中-4-存在电离平衡：HAcH++Ac—。由于同离子Ac—浓度的增大，使电离平衡向逆向移动。规律7在等物质的量浓度的n元酸溶液中，分别加人相应的钠盐固体，引起pH变化越大，其酸性越弱。二、强电解质与弱电解质强电解质弱电解质电离程度完全电离只部分电离结构特征离子键或强极性共价键极性共价键有无电离平衡无电离平衡，不可逆存在平衡，过程可逆溶液中存在的溶质微粒离子电解质分子与离子共同存在电离方程式不可逆，不分步电离如：H2SO4==2H++SO42—BaSO4==Ba2++SO42—可逆，分步电离如：H2SH++HS—HS—H++S2—实例强酸：H2SO4、HCl、HNO3、HClO4、HBr、HI强碱：NaOH、KOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2绝大多数盐：NaCl、BaSO4、NaHCO3、NH4Cl活泼的金属氧化物：Na2O、Al2O3弱酸：H2CO3、H2S、HF、H2SO3、H3PO4、HClO、CH3COOH、HCN弱碱：NH3·H2O、Fe(OH)2、Fe(OH)3、Cu(OH)2少数盐：Pb(Ac)2、HgCl22、弱电解质电离1）电离平衡：在一定条件（温度、浓度）下，弱电解质在溶液中电离成离子的速率与离子重新结合成分子的速率相等时的状态。特点：①逆：（ABA++B—）正向：离子化；逆向：分子化②等：v正=v逆③定：④动：⑤变：-5-eg1:如何证明CH3COOH存在电离平衡？CH3COOHCH3COO—+H+（加石蕊变红，加CH3COONa[H+]↓红色变浅）eg2:甲酸的下列性质中可以证明它是弱电解质的是A、1mol/L甲酸溶液的PH约为2B、甲酸能与水以任意比例互溶C、10ml1mol/L甲酸恰好与10ml1mol/LNaOH溶液完全反应D、在相同条件下，甲酸的导电性比强酸溶液弱eg3:能使H2O+H2OH3O++OH—电离平衡向正方向移动，且所得溶液呈酸性的是A、在水中加NaHCO3B、在水中加CuCl2C、在水中加稀H2SO4D、将水加热至99℃，其中[H+]=1×10-6mol/L2）电离度（a）——转化率（某条件下最高转化率）①定义：当弱电解质在溶液里达到电离平衡时，溶液中已电离的电解质分子数占原来总分子（包括已电离的和未电离的）的百分数。②表达式：%100%%100a原总已电离原总已电离原总已电离CCnnNN同一溶液eg:一元弱酸：[H+]=C原·a；HAH++A—③意义：a.表示弱电解质的相对强弱——在等浓度的前提下，电离度越大，电离愈充分，电解质相对越强。b.指明温度、浓度c.电离度必须用百分数表示强酸的酸性顺序：H2SO3H3PO4HFHCOOHCH3COOHH2CO3H2SHClOHCNHCO3—2、25℃时，0.1mol/L弱电解质的电离度一般不超过10%，可见弱电解质在溶液中主要以分子形式存在。④影响因素α.浓度eg:HAcH++Ac—C↑，a↓；C，↑a↑（从平衡移动的角度分析）b.温度——电离过程吸热T↑，a↑；T↓，a↓—COOH—OH-6-c.同离子效应：在弱电解溶液中，加入与该弱电解质具有相同的强电解质，会使弱电解a↓d.能反应的离子eg1:外界条件变化对a等影响的情况分析例：25℃时，0.1mol/LCH3COOH达电离平衡后，改变条件，其平衡移动方向、a、n(H+)、[H+]，导电性的变化见下表（CH3COOHCH3COO—+H+–Q）：移动方向an(H+)(mol)[H+]导电性加水→↑↑↓↓加冰醋酸→↓↑↑↑升温→↑↑↑↑加醋酸钠←↓↓↓↑加少量NaOH→↑↓↓↑eg2:甲、乙两瓶氨水的浓度分别为1mol/L和0.1mol/L，则甲、乙两瓶中[OH—]之比。10110aa10aa1.01aa][][2121221121CCOHOH3）电离平衡常数①定义：在一定温度下，弱电解在溶液中电离达平衡时，电离出的各种离子的浓度的乘积与未电离分子浓度的比值是一个常数。②表达式：HAcH++Ac—][]][[HAcAcHKeg：HAcH++Ac—初：c00平：C–CaCaCaa-1Caa)C(1(Ca)K22当a很小时，1–a=1K=Ca2a=CKC↑，a↓-7-注：a.各微粒浓度为平衡时的浓度b.K电离只与温度有关而与浓度无关c.K电离随温度升高而增大eg1用水稀释0.1mol氨水时，溶液中随着水量的增加而减小的是（）A、][][23OHNHOHB、][][23OHOHNHC、[H+][OH—]D、OH—的物质的量eg2:同温度下的两种稀氨水A和B，A溶液的浓度为cmol·L-1，电离度为a1；B溶液的c(NH4+)为cmol·L-1，电离度为a2，则下列说法中错误的是（）A、A溶液c(OH—)是B溶液c(OH—)的a1倍B、a1a2C、A溶液的pH值大于B溶液的pH值D、B溶液的物质的量浓度为2acmol·L-13、电离方程式书写1）强电解质“==”，弱电解质书写“”2）条件①熔融状态——离子型（断离子键）②水溶液中电解质均电离（断共价键、离子键）3）部分电解质电离方程式书写①酸式盐a.强酸酸式盐eg:NaHSO4水溶液：NaHSO4==Na++H++SO42—熔融态：NaHSO4==Na++HSO4—b.弱酸酸式盐eg:NaH2PO4水溶液：NaH2PO4==Na++H2PO4—；H2PO4—H++HPO42—；HPO42—H++PO43—熔融态：NaH2PO4==Na++H2PO4—②难溶性电解质a.难溶性强电解质BaSO4(s)Ba2++SO2—（溶解平衡）注：电解质强弱与电解质的溶解性无关；相反，易溶的不完全是强电解质。eg:PbAc2b.难溶性弱电解质Mg(OH)2(s)Mg2++2OH—（双平衡：溶解平衡、电离平衡）-8-③饱和电解质溶液NaCl(s)Na+Cl—（溶解与结晶平衡）④多元弱酸分步电离H2CO3H++HCO3—（第一步电离为主）HCO3—H++CO32—（第一步对第二步有影响）⑤多元弱碱分步电离，一步表示Mg(OH)2Mg2++2OH—-9-第二部分水的电离与溶液的PH值一、水的电离1、H2OH++OH—；2H2OH3O++OH—（共轭电离）①水是一种极弱电解质，故可看作一元弱酸，又可看作一元弱碱。②HOHH③共轭电离举例NH3+NH3NH4++NH2—HF+HFH2F++F—2、水的电离平衡25℃1L水H2OH++OH—1810001×10-71×10-7①α(H2O)=181000107×100%=1.8×10-7%（很小）②K电离=OHOHH2]][[K电离·[H2O]=[H+][OH—]③水的离子积（25℃）—→Kw=[H+][OH—]=10-7×10-7=10-14a.Kw（100℃）=[H+][OH—]b.其它任何水溶液中，水的电离依然存在，但程度有可能不同。c.Kw是温度的函数，只随温度的变化而变化，而与其它任何条件无关，不仅适