电离平衡和水解平衡专题复习

1电离平衡和水解平衡电解质和非电解质强电解质和弱电解质1、概念⑴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能导电的化合物①电解质和非电解质均指化合物，单质和混合物既不属于电解质也不属于非电解质。②电解质必须是自身能直接电离出自由移动的离子的化合物。③对于电解质来说，只须满足一个条件即可，而对非电解质则必须同时满足两个条件。例如：H2SO4、NaHCO3、NH4Cl、Na2O、Na2O2、Al2O3⑵强电解质：溶于水或熔融状态下几乎完全电离的电解质弱电解质：溶于水或熔融状态下只有部分电离的电解质①电解质的强弱与化学键有关，但不由化学键类型决定。强电解质含有离子键或强极性键，但含有强极性键的不一定都是强电解质，如H2O、HF等都是弱电解质。②电解质的强弱与溶解度无关。如BaSO4、CaCO3等③电解质的强弱与溶液的导电能力没有必然联系。2、判断⑴物质结构判断：离子化合物（含离子键）强电解质；共价化合物（极性强、弱、非极性）⑵物质类别判断：强电解质：强酸、强碱、多数盐、部分金属氧化物弱电解质：弱酸、弱碱、少数盐和水非电解质：非金属氧化物、氢化物（酸除外）、多数有机物单质和混合物（不是电解质也不是非电解质）⑶性质判断：熔融导电：强电解质（离子化合物）均不导电：非电解质（必须是化合物）⑷实验判断：①测一定浓度溶液pH②测对应盐溶液pH③一定pH溶液稀释测pH变化④同等条件下测导电性例1：下列物质的水溶液能导电，但属于非电解质的是（）。A．CH3COOHB．Cl2C．NH4HCO3D．SO2例2：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c(H+)=10-2mol/LB．甲酸以任意比与水互溶C．10mL1mol/L甲酸恰好与10mL1mol/LNaOH溶液完全反应D．在相同条件下，甲酸溶液的导电性比一元强酸溶液的弱弱电解质的电离平衡1、定义和特征⑴电离平衡的含义在一定条件(如温度、浓度)下，弱电解质分子电离成离子的速率与离子结合成分子的速率相等，溶液中各分子和离子的浓度都保持不变的状态叫电离平衡状态。任何弱电解质在水溶液中都存在电离平衡，达到平衡时，弱电解质具有该条件下的最大电离程度。⑵电离平衡的特征①逆：弱电解质的电离过程是可逆的，存在电离平衡。②等：弱电解质电离成离子的速率和离子结合成分子的速率相等。③动：弱电解质电离成离子和离子结合成分子的速率相等，不等于零，是动态平衡。④定：弱电解质在溶液中达到电离平衡时，溶液里离子的浓度、分子的浓度都不再改变。2⑤变：外界条件改变时，平衡被破坏，电离平衡发生移动。2、影响电离平衡的因素⑴浓度：越稀越电离在醋酸的电离平衡CH3COOHCH3COO-+H+加水稀释，平衡向右移动，电离程度变大，但c(CH3COOH)、c(H+)、c(CH3COO-)变小加入少量冰醋酸，平衡向右移动，c(CH3COOH)、c(H+)、c(CH3COO-)增大，但电离程度变小⑵温度：T越高，电离程度越大（电离平衡是一个吸热过程）⑶同离子效应加入与弱电解质具有相同离子的电解质时，使电离平衡向逆反应方向移动。⑷化学反应加入能与弱电解质电离出的离子反应的物质时，可使平衡向电离方向移动。以电离平衡CH3COOHCH3COO-+H+为例，各种因素对平衡的影响可归纳为下表：平衡移动方向c(H+)n(H+)c(Ac-)c(OH-)c(H+)/c(HAc)导电能力电离程度加水稀释向右减小增多减小增大增大减弱增大加冰醋酸向右增大增多增大减小减小增强减小升高温度向右增大增多增大减小增大增强增大加NaOH(s)向右减小减少增大增大增大增强增大加H2SO4(浓)向左增大增多减小减小增大增强减小加醋酸铵(s)向左减小减少增大增大减小增强减小加金属Mg向右减小减少增大增大减小增强增大加CaCO3(s)向右减小减少增大增大减小增强增大例：用水稀释0.1mol/L氨水时，溶液中随着水量的增加而减小的是（）。A．c(OH-)/c(NH3·H2O)B．c(NH3·H2O)/c(OH-)C．c(OH-)D．n(OH-)3、电离方程式的书写⑴强电解质用=，弱电解质用⑵多元弱酸分步电离，多元弱碱一步到位。H2CO3H++HCO3-，HCO3-H++CO32-，以第一步电离为主。⑶弱酸的酸式盐完全电离成阳离子和酸根阴离子，但酸根是部分电离。NaHCO3=Na++HCO3-，HCO3-H++CO32-⑷强酸的酸式盐如NaHSO4完全电离，但在熔融状态和水溶液里的电离是不相同的。熔融状态时：NaHSO4=Na++HSO4-溶于水时：NaHSO4=Na++H++SO42-例：KHSO4在稀溶液中和熔融状态下都存在的离子是（）。A．K+B．H+C．SO42-D．HSO4-4、电离度电离度=已电离的电解质分子数/原有分子总数（已电离+未电离）弱酸：c(H+)=c(酸)α弱碱：c(H+)=c(碱)α5、强弱电解质的综合比较（与碱，盐，活泼金属的反应）⑴同浓度一元强酸和弱酸比较⑵同pH强酸和弱酸比较6、电解质溶液的导电性和导电能力经常以化学反应的形式出现，弱电解质转化成强电解质。3又如在溶液导电性实验装置中注入适量Ba(OH)2溶液，再逐滴加入稀H2SO4。溶液导电性先变弱再变强。此类问题经常以图像形式呈现。例：某一元强酸X的溶液和一元弱酸Y的溶液，它们的c(H+)相等。将两种酸溶液各取50mL分别与足量镁屑反应。现有下列叙述：①X溶液与Y溶液的物质的量浓度相等；②开始反应时两种溶液的反应速率相等；③反应开始后，X的溶液反应速率下降较快；④反应开始后，Y的反应速率下降较快；⑤完全反应后X产生的氢气较多；⑥完全反应后Y产生的氢气较多。以上叙述正确的是（）。A．①②③⑤B．①②④⑥C．②④⑤D．②③⑥例：下列各组物质中，溶液的导电性比反应前明显增强的是（）。A．向亚硫酸钠溶液中加少量液态溴B．向硝酸银中加入少量氯化氢C．向氢氧化钠溶液中通入少量氯气D．向硫化氢饱和溶液中通入适量氯气水的电离及溶液的pH1、水的电离⑴电离平衡和电离程度水是极弱的电解质，能微弱电离H2O+H2OH3O++OH-，通常简写为H2OH++OH-；ΔH≤025℃时，纯水中c(H+)=c(OH-)=1×10-7mol/L⑵影响水的电离平衡的因素①
温度：温度越高电离程度越大c(H+)和c(OH-)同时增大，KW增大，但c(H+)和c(OH-)始终保持相等，仍显中性。纯水由25℃升到100℃，c(H+和c(OH-)从1×10-7mol/L增大到1×10-6mol/L(pH变为6)。②酸、碱向纯水中加酸、碱平衡向左移动，水的电离程度变小，但Kw不变。③加入易水解的盐由于盐的离子结合H+或OH-而促进水的电离，使水的电离程度增大。温度不变时，KW不变。练习：影响水的电离平衡的因素可归纳如下：H2OH++OH-平衡移动方向电离程度c(H+)与c(OH-)的相对大小溶液的酸碱性离子积Kw加热向右增大c(H+)=c(OH-)中性增大降温向左减小c(H+)=c(OH-)中性减小加酸向左减小c(H+)c(OH-)酸性不变加碱向左减小c(H+)c(OH--)碱性不变加能结合H+的物质向右增大c(H+)c(OH-)碱性不变加能结合OH-的物质向右增大c(H+)c(OH-)酸性不变⑶水的离子积在一定温度时，c(H+)与c(OH-)的乘积是一个常数，称为水的离子积常数，简称水的离子积。Kw=c(H+)·c(OH-)，25℃时，Kw=1×10-14(无单位)。①KW只受温度影响，水的电离吸热过程，温度升高，水的电离程度增大，KW增大。25℃时Kw=1×10-14，100℃时Kw约为1×10-12。②水的离子积不仅适用于纯水，也适用于其他稀溶液。不论是纯水还是稀酸、碱、盐溶液，只要温度不变，Kw就不变。例如，在25°C时，c(H+)=0.01mol/L的强酸溶液与c(OH-)=0.01mol/L的强碱溶液中，Kw=1×10-14⑷水电离的离子浓度计算变化条件4例：常温某无色溶液中，由水的电离产生的C（H+）=1×10-12mol/l，则下列肯定能共存的离子组是（）A、Cu2+NO3-SO42-Fe3+B、Cl-S2-Na+K+C、SO32-NH4+K+Mg2+D、Cl-Na+NO3-SO42-2、溶液的酸碱性溶液的酸碱性取决于溶液中的c(H+)与c(OH-)的相对大小。在常温下，中性溶液：c(H+)=c(OH-)=1×10-7mol/L；酸性溶液：c(H+)c(OH-),c(H+)1×10-7mol/L；碱性溶液：c(H+)c(OH-)，c(H+)1×10-7-mol/L。思考：c(H+)1×10-7mol/L（pH7）的溶液是否一定成酸性？3、溶液的pH⑴表示方法pH=-lgc(H+)c(H+)=10-pHc(H+)=m×10-nmol/L则pH=n-lgmpOH=-lgc(OH-)c(OH-)=10-pOH常温下，pH+pOH=-lgc(H+)-lgc(OH-)=-lgc(H+)·c(OH-)=14。⑵溶液的酸碱性与pH的关系(常温时)①中性溶液：c(H+)=c(OH-)=1×10-7mol·L-1，pH=7。②酸性溶液：c(H+)1×10-7mol·L-1c(OH-),pH7，酸性越强，pH越小。③碱性溶液：c(H+)1×10-7mol·L-1c(OH-),pH7，碱性越强，pH越大。①溶液酸碱性与pH的关系可图示为：⑶溶液pH的测定方法①酸碱指示剂法：只能测出pH的范围，一般不能准确测定pH。指示剂甲基橙石蕊酚酞变色范围pH3.1～4.45.0～8.08.2～10.0溶液颜色红→橙→黄红→紫→蓝无色→浅红→红②pH试纸法：粗略测定溶液的pH。pH试纸的使用方法：取一小块pH试纸放在玻璃片(或表面皿)上，用洁净的玻璃棒蘸取待测液滴在试纸的中部，随即(30s内)与标准比色卡比色对照，确定溶液的pH。测定溶液pH时，pH试剂不能用蒸馏水润湿(否则相当于将溶液稀释，使非中性溶液的pH测定产生误差)；不能将pH试纸伸入待测试液中，以免污染试剂。标准比色卡的颜色按pH从小到大依次是：红橙黄(酸性)，绿(中性)，蓝靛紫(碱性)。③pH计法：精确测定溶液pH。例：pH=2的两种一元酸HX，HY各1ml,分别加水稀释至100ml，其pH值分别变为a,b,且ab,则下列说法不正确的是（）A．酸的相对强弱是：HXHYB．相同温度，相同浓度的NaX，NaY溶液，其PH值前者大。C．与足量锌粉反应产生氢气的体积在相同条件下HY比HX多。D．若a=4，则为HX强酸，HY为弱酸。⑶酸碱混合计算①两种强酸混合c(H+)混=②两种强碱混合c(OH-)混=③强酸强碱混合，一者过量时c(OH-)混或c(H+)混=若酸过量，则求出c(H+)，再得出pH；若碱适量，则先求c(OH-)，再由KW得出c(H+)，进而求得pH，或由c(OH-)得出pOH再得pH。212211VVV)c(HV)c(H212211VVV)c(OHV)c(OH碱酸碱碱酸酸VV|V)c(OHV)c(H|54强弱混合讨论①一元酸与一元碱等物质的量浓度等体积混合：即生成盐溶液的酸碱性②pH之和为14的酸碱等体积混合：谁弱谁过量例1：25℃时，将某强酸和某强碱溶液按1∶10的体积比混合后溶液恰好中性，则混合前此强酸与强碱溶液的pH之和是（）A.12B.13C.14D.15例2：在室温条件下，酸和碱的溶液等体积混合后，pH值一定大于7的是()ApH=3的盐酸和pH=11的氢氧化钡溶液BpH=3的醋酸（电离度约为1%）和pH=12的氢氧化钠溶液CpH=3的硝酸和pH=11的氨水（电离度约为1%）DpH=3的硫酸和pH=12的氢氧化钾溶液盐的水解1、盐的分类⑴按组成分：正盐、酸式盐和碱式盐。⑵按生成盐的酸和碱的强弱分：强酸强碱盐(如Na2SO4、NaCl)、弱酸弱碱盐(如NH4HCO3)、强酸弱碱盐(如NH4Cl)、强碱弱酸盐(如CH3COONa)。⑶按溶解性分：易溶