高中化学选修4水溶液中的离子平衡(专题复习)

第三章水溶液中的离子平衡（复习）专题一、弱电解质的电离一、电解质和非电解质电解质：在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物非电解质：在水溶液里和熔融状态下都不导电的化合物专题一、弱电解质的电离1、概念2、电解质与非电解质本质区别：在一定条件下（溶于水或熔化）能否电离（以能否导电来证明是否电离）3、强电解质和弱电解质根据电解质在水溶液里是否全部电离，把电解质分为强电解质和弱电解质。强电解质：在水溶液中能够全部电离的电解质为强电解质。弱电解质：在水溶液中只有部分电离的电解质为弱电解质。常见的强电解质有：强酸、强碱和绝大多数盐常见的弱电解质有：弱酸、弱碱、水和极少多数的盐（如醋酸铅）注意（1）电解质和非电解质的范畴都是化合物（纯净物）（2）电解质——离子化合物或共价化合物离子型的电解质在水溶液中或熔融状态下都可以导电，如氯化钠；而共价型的电解质只有在水溶液中才能导电，如硫酸。常见的电解质有酸、碱、盐、水、离子型氧化物。非电解质——共价化合物常见的非电解质有蔗糖、酒精、四氯化碳等（3）金属单质既不是电解质，也不是非电解质。（4）SO2、NH3、CO2等溶于水后，溶液可以导电，但他们属于非电解质（电解质为H2SO3等）（5）强电解质不一定是易溶于水的化合物（如BaSO4不溶于水，但溶于水的BaSO4全部电离，故BaSO4为强电解质）易溶于水的电解质不一定是强电解质（如CH3COOH)（6）强电解质全部电离，在溶液中全部以离子形式存在；弱电解质部分电离，溶液中既有未电离的分子，也有已电离出的离子。1.铜丝2.硫酸钡3.氯化氢4.氯化钠晶体5.盐酸6.蔗糖7.二氧化碳8.氯化钠溶液9.冰醋酸l0.碳酸氢铵l1.氨气l2.氨水l3.硫酸l4.熔融氯化钠l5.酒精例题1：下列物质属于电解质的是_______________属于强电解质的是_________________属于弱电解质的是_______________属于非电解质的是_______________能导电的是__________________2、3、4、9、10、13、142、3、4、10、13、1496、7、11、151、5、8、12、14二、弱电解质的电离1.电离平衡定义：在一定条件下，当弱电解质分子电离成离子的速率和离子结合成分子的速率相等时，电离过程就达到了平衡状态，这叫做电离平衡。◆V弱电解质电离成离子的速率=V离子重新结合成分子的速率◆溶液中弱电解质的分子和离子的浓度保持不变2.电离平衡的特征逆、等、动、定、变t0t13.电离方程式的书写方法◆弱电解质电离是可逆的，用◆多元弱酸分步电离，以第一步为主。◆多元弱碱一步电离(中学阶段)CH3COOHCH3COO-+H+NH3·H2ONH4++OH-H2SO42H++SO42-H2CO3H++HCO3-NaHCO3Na++HCO3-NaHSO4Na++H++SO42-例3：写出下列物质的电离方程式⒋弱电解质电离平衡的移动(1)弱电解质的电离平衡符合原理(2)影响弱电解质电离平衡的因素有：以醋酸为例①温度：升温，将_______电离②浓度A加水稀释将电离B加入与弱电解质具有相同离子的强电解质，将电离c加入能反应的物质，将电离勒夏特列促进促进抑制促进醋酸达到电离平衡时，改变下列的条件会导致平衡移动的结果：CH3COOHCH3COO—+H+例4加水加盐酸加冰醋酸加氢氧化钠加醋酸钠平衡移动方向CH3COOH浓度CH3COO—浓度H+浓度pH电离程度→←↑↓→→←↓↓↓↓↓↓↓↓↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑增大减小增大减小减小5、电离平衡常数（1）概念：在一定条件下，弱电解质在达到电离平衡时，溶液中电离生成的各种离子浓度的乘积跟溶液中未电离的分子浓度的比是一个常数，这个常数叫电离平衡常数。（2）电离常数的意义：根据电离常数的大小，可以估算弱电解质电离的趋势。K值越大，电离程度越大。（3）K只与有关，不随改变而改变。温度浓度•与化学平衡类似，电离平衡的平衡常数，叫做电离常数。•对于弱酸HAH++A-对于弱碱MOHM++OH-Ka=c(H+).c(A-)c(HA)Kb=c(M+).c(OH-)c(MOH)（4）多元弱酸的电离常数•多元弱酸是分步电离的，每一步都有一个电离常数：H2SH++HS-K1=1.3×10-7HS-H++S2-K2=7.1×10-15一般K1K2K3,即第二步电离通常比第一步难得多，第三步双比第二步电离难得多。因此计算多元弱酸溶液的c(H+)或比较弱酸酸性相对强弱时，通常只考虑第一步电离。6、电离度的概念及其影响因素（1）电离度的概念当弱电解质在溶液里达到电离平衡时，已电离的电解质分数占原来总分子数（包括已电离的和未电离的）的百分数，叫电离度。（2）影响电离度的主要因素（内因）是电解质本身的性质；（外因）主要是溶液的浓度和温度。溶液越稀，弱电解质的电离度；温度升高，电离度_________越大增大例5、不用计算，判断下列各组溶液中，哪一种电解质的电离度大？（1）20℃时，0.01mol/LHCN溶液和40℃时0.01mol/LHCN溶液。（2）10℃时0.01mol/LCH3COOH溶液1000ml和10℃时0.1mol/LCH3COOH10ml溶液。∨∨专题二、水的电离和溶液PH的计算专题二、水的电离和溶液PH的计算一、水的电离讨论：纯水中有没有电离平衡？写出水的电离方程式。在纯水及任何稀溶液中，2H2OH3O++OH-可简写为：H2OH++OH-定量讨论：纯水中[H+]与[OH-]大小有何关系？由水电离出的H+、OH-的物质的量相等在25℃下，[H+]、[OH-]等于多少，说明水的电离程度如何？25℃时，水电离出来的[H+]=[OH—]=10—7mol/L水是一种极弱的电解质（通常的电流表无法检验其中离子）H2O的电离常数K电离＝＝1.8×10－16在任何水溶液中，均存在水的电离平衡，也就是任何水溶液中都是H+、OH-共存的。c(H+)·c(OH-)=KW（常数无单位）KW叫做水的离子积常数，简称水的离子积25℃时，c(H+)=c(OH-)=10-7mol·L-1。KW=10-14二、水的离子积常数1、表达式：2、影响KW的因素KW只是温度的函数（与浓度无关）温度升高，KW值增大如：KW25℃=10-14KW100℃=10-123、水的电离平衡的移动例4、根据水的电离平衡H2OH++OH-和下列条件的改变，填空：升高30℃加入NaCl加入HClKw[OH-]变化[H+]变化水的电离平衡移动方向改变条件—加入NaOH—————↓↓↑↑↑↑→←←↑4、影响水的电离平衡的因素●升温、加入极活泼的金属、弱碱阳离子或弱酸根阴离子，能促进水的电离；●降温、加入酸碱能抑制水的电离。例625℃、浓度均为0.1mol/L的下列溶液中[H+]由大到小的排列顺序：①氨水②NaOH③盐酸④醋酸练习1、判断正误：任何水溶液中都存在水的电离平衡。任何水溶液中（不论酸、碱或中性），都存在Kw=10-14。某温度下，某液体[H+]=10-7mol/L，则该溶液一定是纯水。③＞④＞①＞②对错错三、溶液的酸碱性◆怎样判断溶液的酸碱性依据1在任意温度下的溶液中中性溶液酸性溶液碱性溶液c(H+)=c(OH-)c(H+)＞c(OH-)c(H+)＜c(OH-)依据2在25℃（常温）时的溶液中[H+]=1×10—7mol/L[OH-]=1×10—7mol/L中性溶液酸性溶液碱性溶液[H+]＞1×10—7mol/L[OH-]＜1×10—7mol/L[H+]＜1×10—7mol/L[OH-]1×10—7mol/L中性溶液酸性溶液碱性溶液PH=7PH＜7PH＞7依据3在25℃（常温）时的溶液中例7、某溶液中由水电离产生的[H+]=10-11mol/L，则该溶液呈酸性还是碱性？并求算该溶液中[H+]的可能值？该溶液可能是酸性也可能是碱性若是酸性溶液，则[H+]=1×10—3mol/L若是碱性溶液，则[H+]=1×10—11mol/L1、溶液pH的意义：表示溶液酸、碱性的强弱。2、溶液pH的表示：用H+物质的量浓度的负对数来表示。pH=－㏒﹛c（H）﹜+如果某溶液c（H）=m×10mol/L，那么，该溶液的pH=n－㏒m。-n四、溶液的pH3、pH与溶液酸碱性的关系25℃（常温）时中性：pH=7酸性：pH﹤7碱性：pH﹥7讨论：pH值变化与酸碱性变化的关系怎样？pH值越大碱性越强，pH越小酸性越强溶液的pH值[H+]0100110—1210—2310—3410—4510—5610—6710—7810—8910—91010—101110—111210—121310—131410—14酸性增强碱性增强pH值越大碱性越强，酸性越弱当[H+]1mol/L或小于10-14（[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[H+]的浓度。pH值越小酸性越强，碱性越弱4、pH值测定方法测定方法：酸碱指示剂法、pH试纸法、pH计法等。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①pH试纸的种类常用的pH试纸有广泛pH试纸和精密pH试纸②pH试纸的pH范围广泛pH试纸的pH范围一般是1~14，可以识别的PH差值约为1；精密pH试纸范围较窄，可以识别0.2或0.3的pH差值。③pH试纸的使用方法取一片pH试纸，放在洁净的表面皿或玻璃片上，用玻璃棒蘸取待测液点在试纸中部，然后与标准比色卡对照读数。5、pH的应用1、pH与人体健康的关系2、pH在环保上的应用3、土壤pH与土壤有效成分关系。练习2、pH值有关判断正误1、一定条件下pH值越大，溶液的酸性越强。2、强酸溶液的pH值一定小。3、pH值等于6的溶液，一定是一个弱酸体系。4、pH值相同的强酸和弱酸中[H+]相同。5、在常温下，pH=0的溶液酸性最强，pH=14的溶液碱性最强6、pH值有可能等于负值。7、常温下，由水电离出的[H+]=10-12mol/L，则溶液pH定为128、相同体积和pH值的盐酸，醋酸、硫酸中H+的物质的量相等×××√×√×√6、有关pH的计算练习3、甲溶液的pH＝3，乙溶液的pH＝1，则甲溶液中[H+]与乙溶液中[H+]之比为（）A、100B、1/100C、3D、1/3B练习4、下列溶液在常温下酸性最强的是（）A、pH=4的溶液B、1L溶液里溶有22.4mL(标况)HCl的溶液C、[OH-]=10-12mol/L的溶液D、[H+]=10-3mol/L的溶液练习5、pH=0的溶液，下列叙述正确的是（）A、是酸性最强的溶液B、与0.5mol/LH2SO4溶液中[H+]同C、[H+]＝0的溶液D、与1mol/LCH3COOH溶液中[H+]同CB练习6、常温下，将0.05ml1mol/L的盐酸滴加到50ml纯水中，求此溶液的pH。练习7、0.1mol/L盐酸、硫酸、醋酸pH大小关系如何？pH(醋酸)pH(盐酸)pH(硫酸)pH=1的盐酸、硫酸、醋酸中[H+]、物质的量浓度关系如何？[H+]相等；物质的量浓度：[弱][一元强][多元强]（酸或碱均符合）pH=31、酸的稀释（关键：抓住氢离子进行计算！）在25℃时，pH=5的盐酸稀释到原来的10倍，pH值等于多少？如果稀释到1000倍后，pH值又等于多少呢？pH=-lg[H+]=-lg10—5/10=-lg10—6=6[H+]水=[OH-]水[H+]总=[H+]水+10-8[H+].[OH-]水=10-14([H+]水+10-8).[OH-]水=10-14([H+]水+10-8).[H+]水=10-14[H+]总=[H+]水+10-8=1.05×10-7pH≈7有关pH的计算——溶液的稀释注意：1、当酸提供的[H+]大于10－6mol/L时，水电离的[H+]忽略不计！2、当酸提供的[H+]小于10－6mol/L时，不能忽略水电离出的[H+]2、碱的稀释在25℃时，pH=9的NaOH溶液稀释到10倍，pH值等于多少？[O