2019-2020年高二化学第三讲化学基本理论 电离平衡.doc

2019-2020年高二化学第三讲化学基本理论 电离平衡 非电解质化合物 强电解质：完全电离，不存在电离平衡 电解质 弱电解质：部分电离，可逆过程，存在电离平衡 电离平衡 水的离子积水的电离平衡 溶液的酸碱性及pH 盐的水解 酸碱中和滴定 要点剖析一、电解质和非电解质辨析1概念比较电解质非电解质定义在水溶液或熔融状态下能导电的化合物在水溶液或熔融状态下都不能导电的化合物导电实质电离产生可自由移动的离子，在电极上发生氧化还原反应不电离，不导电实例大多数酸、碱、盐、水、Al2O3等乙醇、蔗糖等多数有机物及一些无机化合物结构特点离子键结合的离子化合物或极性键结合的共价化合物由极性键结合的弱极性化合物或非极性化合物电离过程表示法用电离方程式表示，如：H2SO4=2HNaHSO4=NaHNaHCO3=Na2专题讲解(1) 已知NH3、SO3、NO2、P2O5等的水溶液均可导电，那么它们都是电解质，对吗？解析：NH3、SO3、NO2、P2O5等的水溶液均可导电，是因为它们与水化合后，生成的化合物电离出阴、阳离子而导电，但NH3、SO3、NO2、P2O5等本身并不能电离出自由移动的离子，所以它们属于非电解质。(2) 电解质的导电与金属导体的导电有何不同？解析：二者导电机制不同。金属导体靠自由电子导电，其导电过程是物理现象，温度升高导电性减弱；电解质溶液(或熔融状态)靠自由移动的阴阳离子导电，其导电过程是化学现象，温度升高导电性增强。二、强电解质和弱电解质辨析1概念比较强电解质弱电解质定义在水溶液中完全电离的电解质在水溶液中部分电离的电解质电离过程完全电离，不可逆，不存在电离平衡部分电离，可逆，在一定条件下达到电离平衡化合物类型离子化合物和某些极性共价化合物一些极性共价化合物代表物强酸、强碱、盐弱酸、弱碱水溶液中微粒阴、阳离子(水合离子)离子(少)，分子(多)电离方程式举例HCl = HClCH3COOH CH3COO H离子方程式中表示形式可溶：用实际参加反应的离子符号表示不溶：用化学式表示用化学式表示三、有关概念四、弱电解质的电离平衡和电离度1弱电解质的电离平衡是动态平衡，当外界条件改变时，电离平衡会发生移动。(1) 电离是吸热过程，因此，升高温度使平衡向右移动。(2) 稀释弱电解质溶液，平衡向右移动。(3) 同离子效应：增加阴、阳离子的浓度，平衡向左移动；减小阴、阳离子的浓度，平衡向右移动。2电离平衡常数K：同化学平衡常数一样，对同一弱电解质而言K值只受温度影响。五、水的电离和溶液的pH1 水的电离2H2O H3OOH 或H2O HOH 25 时：Kw=11014 2水的电离平衡移动(1) 升温，水的电离平衡向右移动，水的离子积变大。100 时，Kw约为11012， c (H)=c (OH) =1106 mol/L，pH=6为弱酸性。(2) 在常温下的电解质溶液中c (H) c (OH)=11014。在酸溶液(或碱溶液)中，水的电离由于受酸电离产生的H(或碱电离产生的OH)的影响，而使水的电离平衡向左移动，由水电离产生的c (H)和c (OH)将下降(小于1107 mol/L)，但c (H)=c (OH)。所以，酸溶液中的c (OH)= c (H)，碱溶液中的c (H)= c (OH)。(3) 若盐能发生水解，盐在水中电离出来的离子与水中的H或OH结合成难电离的弱电解质，使水的电离平衡向右移动，由水电离产生的c (H)和c (OH)将提高(大于1107 mol/L)，即：显酸性的正盐溶液中的c (H)= c (H)H2O ，显碱性的盐溶液中的c (OH) = c (OH)。3溶液的pH(1) 若 c (H)=m10n mol/L，则 pH=nlg m所以，常温下，对一般浓度的强酸溶液来说，每稀释10倍，pH增加一个单位。无限稀释，pH趋近于7，不可能大于7。对一般浓度的强碱溶液来说，每稀释10倍，pH减小一个单位。无限稀释，pH趋近于7，不可能小于7。弱酸、弱碱溶液稀释过程中，由于弱酸、弱碱的电离平衡向右移动，溶液稀释10倍时，pH变化小于一个单位。(2) 有关pH的计算(用c表示物质的量浓度) 已知溶液的物质的量浓度，求pH一元强酸：c (H)=c (酸) ， 一元强碱：c (OH)= c (碱)，c (H)=Kw/ c (OH)二元强酸：c (H)=2 c (酸) ， 二元强碱：c (OH)= 2c (碱)，c (H)=Kw/ c (OH)一元弱酸：c (H)=c (酸) ，一元弱碱：c (OH)= c (碱) ，c (H)=Kw/ c (OH) 混合溶液的pH计算A计算两强酸溶液混合后溶液的pH，应先算出混合后溶液的c (H)，再求pH。 计算两强碱溶液混合后溶液的pH，应先算出混合后溶液的c (OH)，再求pH。B 稀强酸与稀强碱以不同体积相混合若n (H)n (OH), 则用，求出反应后溶液的c (H)。 若n (H)Kb，则溶液显酸性如(NH4)2SO3；若Ka c () c () c ()。2多元弱酸的正盐溶液根据弱酸根的分步水解分析，如在Na2CO3溶液中，c (Na) c () c (OH) c ()。3不同溶液中同一离子浓度的比较，要看溶液中其他离子对它的影响。如在相同物质的量浓度的下列各溶液中NH4Cl CH3COONH4 NH4HSO4 , c ()由大到小的顺序是。4混合溶液中各离子浓度的比较，要进行综合分析，如电离因素、水解因素等。其方法思路是：首先确定溶液中电解质的种类，然后再分析电解质电离程度和盐类水解程度的大小。当遇到弱酸与其强碱盐共存时，或者多元弱酸酸式盐(、)，要注意考虑电离与水解程度的相对大小。九、溶液中的守恒关系1电荷守恒规律：电解质溶液中，不论存在多少种离子，溶液总是呈电中性，即阴离子所带负电荷总数一定等于阳离子所带正电荷总数，也就是所谓的电荷守恒规律。如NaHCO3溶液中存在着Na、H、OH，但存在如下关系：c (Na) c (H) = c () c (OH) 2c ()。2原子守恒规律：电解质溶液中，由于某些离子能够水解或电离，离子种类增多了，但某些关键性的原子总是守恒的，如Na2S溶液中，S2能水解，故S元素以S2、H2S三种形式存在，它们之间有如下守恒关系：c (Na) = 2c (S2) c () c (H2S)。3物质守恒规律：任何溶液中，由水电离产生的c (H)=c (OH)，即c (H)= c (OH)。在电解质溶液中，由于某些离子发生水解，结合了水电离出来的H或OH，使溶液中c (H)c (OH)，但由水电离产生的H或OH守恒，如Na2S溶液中，S2离子能结合H 促进水解，所以溶液中c (H)c (OH)，此时，c (OH)=c (OH)，c (H)=c (H) c (HS) 2c (H2S)，故c (OH)=c (H) c (HS) 2c (H2S)。十、中和滴定1概念：用已知物质的量浓度的酸(碱)来测定未知浓度的碱(酸)的方法叫中和滴定。2中和滴定的主要仪器：酸式滴定管、碱式滴定管、移液管、滴定管夹和锥形瓶。3指示剂：酚酞和甲基橙。石蕊试液由于pH的变色范围较大而且变色不明显，所以通常不选用。4滴定误差分析：滴定测定待测液的浓度时，消耗标准溶液体积偏大时，则测定结果偏高；消耗标准溶液体积偏小时，则测定结果偏低。例题详解例1下列说法正确的是( ) A硫酸钡不溶于水，所以硫酸钡是非电解质 B二氧化碳溶于水可以导电，所以二氧化碳是电解质 C固态磷酸是电解质，所以磷酸在熔化时或溶于水时都能导电 D液态氯化氢不能导电，但氯化氢是电解质解析：A不正确。硫酸钡属于盐类，是离子化合物，虽然难溶于水，但所溶部分几乎全部电离，所以，它不仅是电解质而且是强电解质。B不正确。电解质溶于水或熔融时能导电，必须是自身能电离出自由移动的离子，而二氧化碳溶于水能够导电，是因为二氧化碳溶于水生成了碳酸，碳酸电离出自由移动的离子从而导电。二氧化碳本身并不能电离出自由移动的离子，所以它不是电解质。C也不正确，磷酸是酸类，是电解质，它溶于水后电离出自由移动的离子，可以导电。磷酸晶体属分子晶体，受热熔化只是破坏了磷酸晶体分子间作用力，存在的微粒是磷酸分子，所以液态磷酸并不导电。 正确答案：D例2 在0.1 mol/L的CH3COOH中存在CH3COOH CH3COO H平衡，试分析下列措施对平衡的影响。(用或表示平衡向右或向左移动，用或表示增加或减少,表示无变化) 措施 影响项目加热110加水加少量浓盐酸加少量固体烧碱加少量固体CH3COONa加0.1 mol/LCH3COOH平衡移动方向平衡常数KaH物质的量c (H)/（molL-1）溶液的pH解析： 影 措施 响项目加热110加水加少量浓盐酸加少量固体烧碱加少量固体CH3COONa加0.1 mol/LCH3COOH平衡移动方向平衡常数KaH物质的量c (H)/ （molL-1）溶液的pH/例3在水中存在H2O HOH平衡，加入下列哪种物质或进行哪项操作，不会使平衡发生移动( )A加入NaOH B加入CH3COOH C加入NaCl D升温解析：加入酸(或碱)：溶液中的c (H)或c (OH)增加，水的电离平衡向左移动。升温：水的电离平衡向右移动。加入NaCl：溶液中的c (H)或c (OH)浓度不变，所以不会破坏水的电离平衡。答案：C例4将pH=8的NaOH溶液与pH=10的NaOH溶液等体积混合后，溶液的pH最接近于( )。A8.3 B8.7 C 9 D 9.7解析：强碱溶液混合，应按c (OH)计算：c (OH)混= =5.05105 mol/Lc (H)混=Kw/c (OH)混21010 mol/LpH=9.7 答案：D易出现错误：c (H)混=5.05109 mol/LpH=8.3例5CH3COOH与CH3COONa等物质的量混合配成的稀溶液，pH为4.7。下列说法错误的是( )。ACH3COOH的电离作用大于CH3COONa的水解作用 BCH3COONa的水解作用大于CH3COOH的电离作用CCH3COONa的存在抑制了CH3COOH的电离DCH3COOH的存在抑制了CH3COONa的水解解析：CH3COOH电离产生H，CH3COONa水解产生OH，混合后溶液显酸性，表明电离作用大于水解作用。答案为A。例6用标准盐酸滴定氢氧化钠溶液时，若滴定管用蒸馏水洗净后未用标准盐酸润洗就装盐酸，则测得的氢氧化钠溶液的浓度偏 ；若锥形瓶用蒸馏水洗净后又用待测的氢氧化钠溶液润洗，然后盛放待测氢氧化钠溶液，则测得的氢氧化钠溶液的浓度偏 。 解析： 若滴定管用蒸馏水洗净后未用标准盐酸润洗，由于滴定管内存有少量水，使标准酸液浓度降低，则消耗标准酸液的体积增大，测定结果偏高。若锥形瓶用蒸馏水洗净后又用待测的氢氧化钠溶液润洗，然后再盛放待测氢氧化钠溶液，使锥形瓶内氢氧化钠的物质的量增加，消耗标准液的体积增加，使测定结果偏高。