高中化学选修4水溶液中的离子平衡(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t0t1例2、在甲酸的下列性质中，可以证明它是弱电解质的是（）A.1mol/L的甲酸溶液中c（H+）约为1×10－2mol/LB.甲酸能与水以任意比例互溶C.1mol/L的甲酸溶液10mL恰好与10mL1mol/L的NaOH溶液完全反应D.在相同条件下，甲酸溶液的导电性比盐酸弱AD3.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。∨∨I例6、在一定温度下，冰醋酸加水稀释过程中，溶液的导电能力I随加入水的体积V变化的曲线如右图所示。请回答：⑴“O”点导电能力为O的理由是__________________________；⑵a,b,c三点溶液中c(H+)由小到大的顺序为_________________；⑶a,b,c三点中醋酸电离度最大的是________________________；⑷若使C点溶液的c（CH3COO-）提高，在如下措施中可采取(填标号)A．加盐酸B．加浓醋酸C．加入固体KOHDE．加固体CH3COONaF．加Znc＜a＜bcBCEF精选习题练习1。下列说法中错误的是（）A、非电解质一定是共价化合物；离子化合物一定是强电解质；B、强电解质的水溶液一定能导电；非电解质的水溶液一定不导电；C、浓度相同时，强电解质的水溶液的导电性一定比弱电解质强；D、相同条件下，pH相同的盐酸和醋酸的导电性相同。B练习2、在下列叙述中，能说明盐酸是强酸，醋酸是弱酸的是A．将pH=4的盐酸和醋酸稀释成pH=5的溶液，醋酸所需加入水的量大B．盐酸和醋酸都可用相应的钠盐与浓硫酸反应制取C．相同pH的盐酸和醋酸溶液中分别加入相应的钠盐固体，醋酸的pH变大D．相同pH的盐酸和醋酸分别跟锌反应时，产生氢气的起始速率相等C3.一定量的盐酸跟过量的铁粉反应时，为了减缓反应速度，且不影响生成氢气的总量，可向盐酸中加入适量的①NaOH固体②H2O③NH4Cl固体④CH3COONa固体⑤NaNO3固体⑥KCl溶液A.②④⑥B.①②C.②③⑤D.②④⑤⑥4.下列溶液中加入少量NaOH固体导电能力变化不大的是（）A.盐酸B.CH3COOHC.NH3·H2OD.H2OAA练习5、取pH=2的盐酸和醋酸溶液各100mL，向其中分别加入适量的Zn粒，反应过程中两溶液的pH变化如右图所示。则图中表示醋酸溶液中pH变化曲线的是（填“A”或“B”）。设盐酸中加入的Zn质量为m1，醋酸溶液中加入的Zn质量为m2。则m1m2（选填“＜”、“=”、“＞”）ABB＜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℃=10-12例1、升高温度，Kw增大。已知KW100℃=10-12，则在100℃时纯水中的[H+]等于多少？[H+]=10-12mol/L例2、0.1mol/L的NaOH溶液中，c（H）=？C（OH）=？由水电离出的氢离子、氢氧根离子浓度等于多少？+-例3、在0.1mol/L的H2SO4溶液中，c(H+)=？c(OH-)=？由水电离出的氢离子、氢氧根离子的浓度等于多少？+-溶液中c(H+)=1×10-13mol/Lc(OH-)=0.1mol/L由水电离出的氢离子浓度=由水电离出的氢氧根离子浓度=1×10-13mol/L溶液中c(H+)=0.2mol/Lc(OH-)=5×10-14mol/L由水电离出的氢离子浓度=由水电离出的氢氧根离子浓度=5×10-14mol/L3、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5、水的电离过程为H2OH++OH-，在不同温度下其离子积为KW25℃=1×10-14，KW35℃=2.1×10-14。则下列叙述正确的是：A、[H+]随着温度的升高而降低B、在35℃时，纯水中[H+]＞[OH-]C、35oC[OH-]＞25oC[H+]D、水的电离是一个吸热过程C、D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/L例8、常温下，某溶液中由水电离出的H+和OH-浓度的乘积为1×10-24mol/L，该溶液的[H+]可能为。[H+]=1×10-12mol/L或1×10-2mol/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