弱电解质的电离平衡

专题三专题三 溶液中的离子反应溶液中的离子反应第一单元第一单元 弱电解质的电离平衡弱电解质的电离平衡一、强、弱电解质一、强、弱电解质1.1.电解质与非电解质电解质与非电解质电解质：电解质：非电解质：非电解质：在水溶液在水溶液或或熔化状态下，能导电的熔化状态下，能导电的化合物化合物在水溶液在水溶液和和熔化状态下都不导电的熔化状态下都不导电的化合物化合物注意：注意：(1)电解质和非电解质都是电解质和非电解质都是化合物化合物。单质既不是电解质，。单质既不是电解质，也不是非电解质。也不是非电解质。(2)电解质是电解质是纯净物纯净物，电解质溶液是混合物。，电解质溶液是混合物。(3)在水溶液里能导电，说明存在自由离子，而该自由在水溶液里能导电，说明存在自由离子，而该自由离子是电解质在水分子的作用下电离产生的，而不是离子是电解质在水分子的作用下电离产生的，而不是与水反应生成电解质后电离产生的，如与水反应生成电解质后电离产生的，如NH3、CO2、SO2、SO3等都是非电解质等都是非电解质(4)金属导体在固体和熔融态都能导电。在电解质中，金属导体在固体和熔融态都能导电。在电解质中，共价化合物在气、固、液时都不导电；离子化合物在固共价化合物在气、固、液时都不导电；离子化合物在固态时不导电，在熔融态能导电。态时不导电，在熔融态能导电。2.2.金属导电与电解质溶液导电有何不同？金属导电与电解质溶液导电有何不同？升温对二者的导电性有何影响？升温对二者的导电性有何影响？*自由电子的定向移自由电子的定向移动；自由移动的离动；自由移动的离子定向移动子定向移动*升温，金属导电性升温，金属导电性减弱；电解质溶液减弱；电解质溶液导电性增强导电性增强强电解质、弱电解质强电解质、弱电解质强电解质强电解质:在水溶液里在水溶液里完全电离完全电离的电解质的电解质(以水合离子存在，不存在电解质分子以水合离子存在，不存在电解质分子)物质类别：物质类别：强酸强酸、强碱、大多数盐、一些金属强碱、大多数盐、一些金属氧化物氧化物弱电解质弱电解质:在水溶液里在水溶液里部分电离部分电离的电解质的电解质(存在电解质分子和离子的电离平衡存在电解质分子和离子的电离平衡)物质类别：物质类别：弱酸、弱减、水弱酸、弱减、水电解质溶液的导电能力：电解质溶液的导电能力：决定于溶液中决定于溶液中离子浓度离子浓度的大小及离子所带的的大小及离子所带的电荷数电荷数1.SO1.SO2 2、NHNH3 3、ClCl2 2的水溶液均能导电，的水溶液均能导电，它们是电解质吗？怎样区分电解质它们是电解质吗？怎样区分电解质与非电解质？某些离子化合物（如与非电解质？某些离子化合物（如NaNa2 2O O、NaNa2 2O O2 2、CaOCaO）溶于水后电离）溶于水后电离出的离子并非其自身的，它们却属出的离子并非其自身的，它们却属于电解质，为什么？于电解质，为什么？2.CaCO2.CaCO3 3、FeFe（OHOH）3 3的溶解度都很小，的溶解度都很小，CaCOCaCO3 3属于强电解质，而属于强电解质，而FeFe（OHOH）3 3属于弱电属于弱电解质解质；CHCH3 3COOHCOOH、HClHCl的溶解度都很大，的溶解度都很大，HClHCl属于强电解质，而属于强电解质，而CHCH3 3COOH COOH 属于弱电解属于弱电解质。电解质的强弱与其溶解性有何关系？质。电解质的强弱与其溶解性有何关系？怎样区分强弱电解质？怎样区分强弱电解质？电解质的强弱与溶液的导电性无关电解质的强弱与溶液的导电性无关电解质的强弱与其溶解度无关电解质的强弱与其溶解度无关 1.下列物质：下列物质：a.Na b.Br2 c.CaO d.Al2O3 e.SO3 f.H2S g.H2SO4 h.HCl i.HClO j.HF k.Ba(OH)2 l.NH3H2O m.NaCl n.BaSO4 o.H2O p.C6H5OH q.C2H5OH (1)属于电解质的属于电解质的有（有（）(2)属于非电解质的有（属于非电解质的有（）(3)属于强电解质的有（属于强电解质的有（）(4)属于弱电解质的有（属于弱电解质的有（）cdfghijklmnopeqcdghkmnf ijlop有关概念有关概念纯净物化合物离子化合物共价化合物单 质非金属金 属(离子键)(共价键)(金属键)(非极性键)既不是电解质也不是非电解质强酸 弱酸、弱碱、水、两性氢氧化物等其它（多数有机物、非金属氧化物等)-非电解质活泼金属氧化物大多数盐类强碱强电解质弱电解质（元素种类）（键型）（元素种类）（键型）（组成、性质）（组成、性质）化合物电解质 3 3、书写电离方程式应注意哪些问题？书写电离方程式应注意哪些问题？总结总结:强等号、弱可逆、多元弱酸分步写。强等号、弱可逆、多元弱酸分步写。1.下列电离方程式书写正确的是下列电离方程式书写正确的是（）A.BaSO4 Ba2+SO42-B.H3PO4 3H+PO43-C.Al（OH）3 H+AlO2-+H2OD.NaHS=Na+H+S2-C 2.写出下列物质的电离方程式写出下列物质的电离方程式（1）HClO （2）KHSO4（3）CaCO3（4）Cu（OH）2H+ClO-=K+H+SO42-=Ca2+CO32-Cu2+2OH-弱电解质的电离方程式弱电解质的电离方程式(1)弱电解质在水溶液中的电离是部分可逆的，弱电解质在水溶液中的电离是部分可逆的，用用 连接连接(2)多元弱酸的电离是分步可逆的，用分步电离多元弱酸的电离是分步可逆的，用分步电离方程式表示。方程式表示。思考：思考：写出下列电解质的电离方程式写出下列电解质的电离方程式(1)H2S (2)NaHCO3 (3)NaHSO4 (4)Fe(OH)3强电解质在水溶液里能强电解质在水溶液里能完全电离完全电离而弱电解而弱电解质只能部分电离质只能部分电离弱电解质其电离过程是可逆的，与可逆反应弱电解质其电离过程是可逆的，与可逆反应一样，一样，最终必达到最终必达到(正正)=(逆逆)，弱电解质的，弱电解质的电离在一定条件下也可以达到平衡状电离在一定条件下也可以达到平衡状态。态。3.3.弱电解质的电离平衡弱电解质的电离平衡电离平衡：电离平衡：一定条件下一定条件下，当弱电解质分子电离成，当弱电解质分子电离成离子的速率离子的速率等于等于离子重新结合成分子的速率时，离子重新结合成分子的速率时，溶液未电离的分子浓度和已电离的离子浓度保持溶液未电离的分子浓度和已电离的离子浓度保持不变的状态。不变的状态。电离过程就达到了平衡状态电离过程就达到了平衡状态叫电离叫电离平衡平衡.动态平衡动态平衡-符合符合动、等、定、变。动、等、定、变。特点：特点：影响电离平衡的因素：影响电离平衡的因素：化学平衡的原理也适用于电离平衡。当化学平衡的原理也适用于电离平衡。当外界条件改变时弱电解质的对电离平衡外界条件改变时弱电解质的对电离平衡会发生移动。会发生移动。浓度对电离平衡的影响浓度对电离平衡的影响减小离子的浓度平衡向减小离子的浓度平衡向_ _ 增大离子的浓度平衡向增大离子的浓度平衡向_思考：思考：2.将冰醋酸加水稀释，将冰醋酸加水稀释，n(H+)、c(H+)分别如何分别如何变化？变化？1.(1)物质的量浓度均为物质的量浓度均为0.1mol/L的的HCl 和和 CH3COOH 哪种哪种c(H+)大？大？(2)c(H+)相等的相等的HCl 和和CH3COOH 哪种溶液的哪种溶液的 物质的量浓度大？物质的量浓度大？(3)中和相同物质的量的中和相同物质的量的NaOH消耗物质的量浓消耗物质的量浓度相等的度相等的HCl 和和CH3COOH两种酸的体两种酸的体 积是否积是否一样？一样？(4)中和相同物质的量的中和相同物质的量的NaOH消耗消耗c(H+)相等相等的的HCl 和和CH3COOH两种酸的体两种酸的体 积是否一样？积是否一样？弱电解质的电离平衡弱电解质的电离平衡电离过程 电离平衡电离程度电离度意义：电离速率=分子化速率特征：动、定、变(可逆）（部分）定义式：=N电离/N总100影响因素 内因本身性质 外因温度、浓度、其它因素弱电解质 1.1.弱电解质加水稀释时，弱电解质加水稀释时，_,_,离子浓离子浓度度_?(_?(填变大、变小、不变或不能填变大、变小、不变或不能确定）确定）变大不能确定 画出用水稀释冰醋酸时离子浓度随画出用水稀释冰醋酸时离子浓度随加水量的变化曲线。加水量的变化曲线。2.2.有有H H+浓度相同、体积相等浓度相同、体积相等的的三种酸：三种酸：a a、盐酸盐酸 b b、硫酸、硫酸 c c、醋酸，同时加入、醋酸，同时加入足量的锌，则开始反应时速率足量的锌，则开始反应时速率_，反应完全后生成反应完全后生成H H2 2的质量的质量_。（用（用 表示）表示）a=b=ca=bn .m=n .m7pHNa2CO3NaClONaHCO3NaAcNa2SO4(NH4)2SO4NaHSO41.明矾的净水原理明矾的净水原理KAl(SO4)2=K+Al3+2SO42-Al3+3H2O Al(OH)3(胶体胶体)+3H+2.泡沫灭火器的化学原理泡沫灭火器的化学原理Al3+3HCO3-=Al(OH)3+3CO24.实验室配制盐溶液时，需考虑盐的水解实验室配制盐溶液时，需考虑盐的水解.例例5.实验室如何配制实验室如何配制FeCl3、CuSO4、SnCl2 等溶液？等溶液？在配制强酸弱碱盐溶液时，需滴加几滴在配制强酸弱碱盐溶液时，需滴加几滴对应的对应的强酸强酸，来抑制盐的水解。，来抑制盐的水解。5.选择制备盐的途径时，需考虑盐的水解选择制备盐的途径时，需考虑盐的水解例例6.如何制备如何制备Al2S3固体？固体？如何制备如何制备AlCl3、MgCl2、FeCl3的无水晶体？的无水晶体？6.某些试剂的实验室存放，需要考虑盐的水解某些试剂的实验室存放，需要考虑盐的水解.例例7.实验室如何保存实验室如何保存Na2CO3、Na2SiO3、Na2S、NH4等溶液？等溶液？7.溶液中，某些离子的除杂，需考虑盐的水解。溶液中，某些离子的除杂，需考虑盐的水解。例例8.为了除去氯化镁酸性溶液中的为了除去氯化镁酸性溶液中的Fe3+离子，可离子，可在加热搅拌下加入一种试剂，过滤后再加入适量在加热搅拌下加入一种试剂，过滤后再加入适量盐酸。这种试剂是盐酸。这种试剂是()A.氧化镁氧化镁 B.氢氧化钠氢氧化钠 C.碳酸钠碳酸钠 D.碳酸镁碳酸镁 8.化肥的合理使用，有时需考虑盐的水解。化肥的合理使用，有时需考虑盐的水解。例例9.铵态氮肥、磷肥和草木灰能不能混合施用？铵态氮肥、磷肥和草木灰能不能混合施用？长期施用铵态氮肥的土壤为什么会酸化？如何长期施用铵态氮肥的土壤为什么会酸化？如何改良？改良？9.判断溶液中离子能否大量共存判断溶液中离子能否大量共存,需考虑盐的水解需考虑盐的水解.如如:Al3+与与HCO3-、CO32-、S2-等在溶液中不等在溶液中不能大量共存。能大量共存。AD(5)离子浓度大小的比较和电荷守恒原理的应用离子浓度大小的比较和电荷守恒原理的应用在电解质溶液中，阳离子所带的正电荷总数比在电解质溶液中，阳离子所带的正电荷总数比等于阴离子所带的负电荷总数。等于阴离子所带的负电荷总数。1.25 时，将等体积的盐酸和氨水混合后，若溶时，将等体积的盐酸和氨水混合后，若溶液中液中c(NH4+)=c(Cl-)，则溶液的，则溶液的pH=_.2.25 时时,将将pH=3的醋酸和的醋酸和pH=11的的NaOH溶液溶液等体积混合，溶液中各离子浓度的大小顺序是等体积混合，溶液中各离子浓度的大小顺序是_.3.下列各溶液中含下列各溶液中含Ac-的数量关系，正确的是的数量关系，正确的是()0.1mol/LHAc溶液溶液25mL 0.05mol/LHAc溶液溶液50mL0.1mol/LNaAc溶液溶液25mL 0.05mol/LNaAc溶液溶液50mLA.B.C.D.7c(Ac-)c(Na+)c(H+)c(OH-)B4.4.常温下，相同体积，相同物质的量浓度的下列常温下，相同体积，相同物质的量浓度的下列溶液，溶液，c(CO32-)从大到小的排列顺序是从大到小的排列顺序是_._.Na2CO3 NaHCO3 (NH4)2CO3 NH4HCO3 H2CO3 5.5.常温下，相同体积，相同物质的量浓度的下列常温下，相同体积，相同物质的量浓度的下列溶液，溶液，c(NH4+)从小到大的排列顺序从小到大的排列顺序是是:_.:_.NH3H2O(NH4)2SO4NH4HSO4NH4HCO3 (NH4)2CO3 NH4H2PO4(NH4)2Fe(SO4)2 c(Na+)c(CH3COOH)c(H+)c(OH-)C(NH4+)c(Cl-)c(NH3H2O)c(OH-)c(H+)8.分析分析0.1mol/LNa2CO3溶液中各离子浓度的大溶液中各离子浓度的大小关系。小关系。C(Na+)c(CO32-)c(OH-)c(HCO3-)c(H+)C(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-)C(Na+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)C(OH-)=c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3)四、酸碱中和滴定四、酸碱中和滴定1.1.酸碱中和滴定原理酸碱中和滴定原理根据酸碱中和反应的实质：根据酸碱中和反应的实质：H+OH=H2O 即即kC标标V标标=C待待V待待2.酸碱中和滴定所需的仪器酸碱中和滴定所需的仪器酸式滴定管、碱式滴定管、锥形瓶、铁架台、酸式滴定管、碱式滴定管、锥形瓶、铁架台、滴定管夹、量筒或移液管、洗耳球滴定管夹、量筒或移液管、洗耳球3.酸碱中和滴定的关键酸碱中和滴定的关键(1)准确测定参加反应的两溶液准确测定参加反应的两溶液V标标和和V待待的体积的体积(2)准确判断中和反应是否恰好完全进行准确判断中和反应是否恰好完全进行借助酸碱指示剂判断滴定终点借助酸碱指示剂判断滴定终点4.酸碱中和滴定中应注意的问题酸碱中和滴定中应注意的问题(1)滴定前准备工作滴定前准备工作 使用滴定管前应使用滴定管前应检查是否漏水检查是否漏水，洗涤洗涤、润洗润洗，除去尖嘴部分的除去尖嘴部分的气泡气泡，调整液面调整液面。用酸（碱）式滴定管、移液管测定待侧溶液用酸（碱）式滴定管、移液管测定待侧溶液体积体积(2)滴定过程滴定过程 左手左手控制滴定管的活塞，控制滴定管的活塞，右手右手摇动锥形瓶，摇动锥形瓶，目视目视锥形瓶中溶液颜色的变化。锥形瓶中溶液颜色的变化。(3)指示剂的选择指示剂的选择强酸与强碱滴定强酸与强碱滴定强酸与弱碱滴定强酸与弱碱滴定弱酸与强碱滴定弱酸与强碱滴定酸碱指示剂一般选用酚酞和甲基橙，石蕊试液由酸碱指示剂一般选用酚酞和甲基橙，石蕊试液由于变色不明显，在滴定时不宜选用于变色不明显，在滴定时不宜选用。酚酞或甲基橙酚酞或甲基橙甲基橙甲基橙酚酞酚酞(4)终点的确定终点的确定变色后，半分钟内不变色变色后，半分钟内不变色多次测定求各体积的平均值多次测定求各体积的平均值5.酸碱中和滴定及误差分析酸碱中和滴定及误差分析(1)滴定前，在用蒸馏水清洗碱式滴定管后，未滴定前，在用蒸馏水清洗碱式滴定管后，未用标准液润洗。用标准液润洗。分析：分析：由于滴定管内存有少量水，使标准碱液浓由于滴定管内存有少量水，使标准碱液浓度降低，则消耗标准碱液的体积度降低，则消耗标准碱液的体积V碱碱增大，增大，C酸酸值值偏高。偏高。(2)移取待测酸溶液时，移液管的残留液吹入锥移取待测酸溶液时，移液管的残留液吹入锥形瓶中。形瓶中。分析：分析：由于由于V酸酸值增大，消耗值增大，消耗 V碱碱值增大，值增大，C酸酸值值则偏高。则偏高。(3)滴定前，滴定管内有气泡，滴定后气泡消失。滴定前，滴定管内有气泡，滴定后气泡消失。分析：分析：说明一部分碱液用于填充气泡所占的体说明一部分碱液用于填充气泡所占的体积，积，V碱碱增大，增大，C酸酸偏高。偏高。用标准的碱溶液滴定未知酸，请分析误差：用标准的碱溶液滴定未知酸，请分析误差：(4)滴定过程中，锥形瓶振荡太激烈，有少量溶滴定过程中，锥形瓶振荡太激烈，有少量溶液溅出，液溅出，分析分析:则则V酸酸值减小值减小,V碱碱也随之减小也随之减小,C酸酸值偏低值偏低.(5)读取读取V碱碱的刻度时的刻度时,滴定前平视滴定前平视,滴定后仰视。滴定后仰视。分析：分析：滴定后仰视滴定后仰视,则读出的则读出的V碱碱值偏大值偏大,因而因而C酸酸值偏高。如果滴定后俯视，则读出的值偏高。如果滴定后俯视，则读出的V碱碱值偏小，值偏小，则则C酸酸值偏低值偏低。(6)若酚酞作指示剂，最后一滴碱滴入使溶液由若酚酞作指示剂，最后一滴碱滴入使溶液由无色变为浅红又变为红色。无色变为浅红又变为红色。分析：分析：当溶液变为浅红色时已达滴定终点，若当溶液变为浅红色时已达滴定终点，若溶液变为红色，说明碱溶液过量，溶液变为红色，说明碱溶液过量，V碱碱值增大，值增大，则则C酸酸值偏高。值偏高。例：例：双指示剂可用来测定双指示剂可用来测定NaOH、NaHCO3、Na2CO3中的一种或两种物质组成混合物时各成中的一种或两种物质组成混合物时各成分的质量分数。具体做法是：先向待测溶液中加分的质量分数。具体做法是：先向待测溶液中加入酚酞，用标准盐酸滴定，当入酚酞，用标准盐酸滴定，当NaOH或或Na2CO3被转化为被转化为NaCl或或NaHCO3时，酚酞由红色褪为无时，酚酞由红色褪为无色，消耗色，消耗V1mL盐酸；然后滴加甲基橙，继续用盐酸；然后滴加甲基橙，继续用标准盐酸滴定，当标准盐酸滴定，当NaHCO3转化为转化为NaCl时，溶液时，溶液由黄色变为橙色，消耗由黄色变为橙色，消耗V2mL盐酸。盐酸。（1）试根据下表给出）试根据下表给出V1、V2数值范围，判断数值范围，判断原混合物的成分（用化学式表示）原混合物的成分（用化学式表示）V V1 1和和V V2 2 变化变化 V V1 1=0=0V V2 20 0 V V1 100V V2 2=0=0 V V1 1=V=V2 20 0 V V2 2VV1 10 0 V V1 1VV2 2 0 0 试样成分试样成分 NaHCO3NaOHNa2CO3Na2CO3NaHCO3Na2CO3 NaOH(2)若称取若称取1.200g 含杂质的试样含杂质的试样(杂质不与盐酸反杂质不与盐酸反应应)，配制成，配制成100.0mL水溶液，取出水溶液，取出20.00mL溶溶液，用液，用0.1000mo/L的标准盐酸滴定，测得的标准盐酸滴定，测得V1=35.00 ml，V2=5.00ml。求试样的成分及质。求试样的成分及质量分数。量分数。试样的成分试样的成分:Na2CO3、NaOH0.265g0.220.60.5 质量：质量：质量分数：质量分数：