专题五 电解质溶液文档格式.docx

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在水分子作用或熔融状态下，只有部分电离成为离子化合物（如弱酸、弱碱和水）

3．电解质电离方程式的书写

（1）电离方程式：

表示电解质电离的式子称为电离方程式。

（2）电离方程式书写

强电解质的电离用“→”，弱电解质的电离用“

”。

多元强酸电离一步完成且完全如HnA→nH++An—

多元强碱电离一步完成且完全如Ba（OH）2→Ba2++2OH—

而多元弱酸的电离是分步进行的，且第二步电离比第一步电离困难，第三步电离比第二步电离更困难，但每步电离都存在相应的电离平衡，因此应分步书写电离方程式。

例如磷酸的电离方程式应写三步：

H3PO4

H++H2PO4—H2PO4—

H++HPO42—HPO42—

H++PO43—

且不能合并H3PO4

3H++PO43—。

由于磷酸溶液中的[H+]主要由第一步电离决定，因此磷酸的电离方程式有时也可只写第一步。

多元弱碱也分步电离，但一般按一步电离写出Al（OH）3

Al3++3OH—，

强酸的酸式盐完全电离，弱酸的酸式盐中酸式酸根不完全电离。

例如：

水中：

NaHSO4→Na++H++SO42—熔融状态下：

NaHSO4→Na++HSO4—

NaHCO3→Na++HCO3—HCO3—

H++CO32—

４．影响电解质溶液导电能力强弱的因素：

①自由移动离子浓度的大小：

（主要决定因素）温度一定，离子浓度越大，导电能力越强。

②离子电荷数：

电荷数越高，导电能力越强。

由此可知：

强电解质溶液的导电能力不一定比弱电解质强。

如较浓醋酸的导电能力可比极稀HCl溶液强。

CaCO3虽为强电解质，但溶于水所得溶液极稀，导电能力极差。

二．弱电解质的电离平衡

1．概念：

指在一定条件下（温度、浓度），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的状态。

２．电离平衡状态的特征

①弱：

存在于弱电解质的溶液里；

②等：

分子电离成离子的速率等于离子结合成分子的速率；

③定：

达到平衡时，溶液中离子浓度和分子浓度都保持不变；

④动：

电离平衡属动态平衡；

⑤变：

外界条件发生变化，电离平衡发生移动，在新的条件下，重新建立新的平衡。

３．影响电离平衡的因素

①内因：

由电解质本身的性质决定。

电解质越弱，其电离程度越小。

②外因：

温度、浓度等。

a.温度：

升温时，电离平衡向电离方向移动。

b.浓度：

降低浓度，电离平衡向电离方向移动。

c.加入含有弱电解质离子的强电解质，电离平衡向逆反应方向移动。

以0.1mol/1CH3COOH溶液为例：

项目

变化

加水

升温

加入固体

NaOH

加入无水

CH3COONa

通入气体

HCl

加入等浓度的CH3COOH

加入冰CH3COOH

平衡移动

右移

左移

不移动

右

H+的物质的量（mol）

增大

减小

[H+]浓度（mol）

不变

PH值

导电能力

减弱

增强

４．电离平衡常数

（1）定义：

在一定条件下，弱电解质的电离达到平衡时，溶液中电离所生成的各种离子浓度以其在化学方程式中的计量为幂的乘积，跟溶液中未电离分子的浓度以其在化学方程式中的计量为幂的乘积的比值，即溶液中的电离出来的各离子浓度乘积（c（A+）×

c（B-））与溶液中未电离的电解质分子浓度（c（AB））的比值是一个常数，这个常数叫电离平衡常数

（２）表示方法

酸用Ka表示，碱用Kb表示

（３）影响平衡常数的因素

ａ．不同的弱电解质，结构、性质不同，K不同。

ｂ．同一种弱电解质，浓度改变，K 

不变 

。

K只与温度有关，温度升高，K值 

变大 

（４）电离平衡常数表达的意义：

①K越大，弱电解质越易电离，弱电解质相对越强，离子浓度越大。

K越小，弱电解质越难电离，弱电解质相对越弱。

②K反映了一定条件下弱电解质电离平衡时溶液中各组分浓度之间的关系。

③对于多元弱酸，Ｋ１＞＞Ｋ２，酸性强弱由第一级电离决定．

5．电离度

电离度（常用符号α表示）是指在一定条件下，当弱电解质在溶液里达到电离平衡时，溶液里已经电离的电解质分子数占原来总分子数（已电离和未电离）的百分数。

即:

弱电解质的电离度不但与温度有关，还跟溶液的浓度有关。

当温度一定时，弱电解质的浓度越稀，其电离度就越大。

三．水的电离与溶液的pH

1．水的电离、水的离子积

（1）水是一个极弱的电解质，存在极弱的电离：

H2O

H＋＋OH－ 

或H2O＋H2O

H3O＋＋OH－

其特点是自身作用下发生的极微弱的电离，类似的还有：

2NH3

NH2－＋NH4＋

（2）水的离子积

在25℃时，纯水中的c（H＋）=c（OH－）=10－7mol/L

①Kw=c（H＋）·

c（OH－）=10－14

②水的离子积适用于所有稀的水溶液，而不论其是酸性、碱性或中性溶液

③水的离子积随温度升高而增大。

例如100℃，1LH2O有10—6mol电离，此时水的离子积常数为Kw=10—6·

10—6=10—12.

（3）影响水的电离的因素

①纯水中加入酸或碱，抑制水的电离，由水电离出的H＋和OH－等幅减小。

②温度：

由于水电离吸热，升温将促进水的电离，故平衡右移，c（H+）、c（OH-）同时增大,pH变小，但由于c（H+）与c（OH-）始终保持相等，故仍显中性。

③纯水中加入能水解的盐，促进水的电离，由水电离出的H＋和OH－等幅增大，但只要温度不变，KW不变。

其他因素：

如向水中加入活泼金属，由于与水电离出的H+直接作用，因而促进了水的电离平衡向电离的方向移动

2．溶液的酸碱性和pH

（1）pH=－lgc（H+），广泛pH的范围为0～14。

pOH=－lgc（OH-）

当溶液中c（H+）或c（OH-）大于1mol/L时，不用pH表示溶液的酸碱性。

常温下，溶液中c（H+）越大，酸性越强，pH越小；

c（OH-）越大，碱性越强，pH越大。

pH的适用范围为稀溶液。

若已知溶液的pH，则其c（H+）=10-pHmol/L。

（2）溶液的酸碱性

25℃时：

中性溶液c（H+）=c（OH-）c（H+）=10-7mol/LpH=7

酸性溶液c（H+）＞c（OH-）c（H+）＞10-7mol/LpH＜7

碱性溶液c（H+）＜c（OH-）c（H+）＜10-7mol/LpH＞7

（3）三种pH测量方法

指示剂法只能测出溶液的酸碱性或者pH的范围，不能准确测定pH。

酚酞：

pH≤8.0无色8.0<

pH<

10.0显浅红色pH≥10显红色

石蕊：

pH≤5.0显红色，5.0<

8.0显紫色，pH≥8.0显蓝色

甲基橙：

pH≤3.1显红色，3.1<

4.4显橙色，pH≥4.4显黄色

pH试纸法用pH试纸测定溶液的pH的实验操作为：

取一片试纸，放在干燥洁净的玻璃片（或表面皿）上，用洁净的玻璃棒蘸取溶液滴在干燥的试纸上，在半分钟内将试纸与标准比色卡进行对照得pH。

特别提醒：

试纸不能用水润湿，否则非中性溶液测得的pH将比实际pH大或者小，因为相当于稀释了原溶液。

用pH计测得的pH值可精确到0.1

3．有关pH的计算

（1）酸溶液中或酸和酸混合先求出C（H+）再pH=-lgc（H+）

练习

0.1mol/LHCl的pH=

0.1mol/LHCl和0.05mol/LH2SO4等体积混合液的pH=

（2）碱溶液中或碱和碱混合先求出C（OH-）再C（H+）=

最后pH=-lgc（H+）

0.1mol/LNaOH的pH=

0.1mol/LNaOH和0.05mol/LBa（OH）2等体积混合液的pH=

（3）酸碱混合看是酸过量还是碱过量若酸过量先求出C（H+）再pH=-lgc（H+）

0.3mol/LHCl和0.1mol/LNaOH等体积混合液的pH=

若碱过量先求出C（OH-）再C（H+）=

0.3mol/LNaOH和0.1mol/LHCl等体积混合液的pH=

（4）强酸溶液pH=a与强碱溶液pH=b完全中和时体积比

设强酸溶液pH=a体积为Va强碱溶液pH=b体积为Vb

有10-aVa=10b-14Vb即Va:

Vb=10a+b-14

（5）pH=a强酸溶液VaL与pH=b强碱溶液VbL混合后溶液的酸碱性

有nH+=10-aVanOH-=10b-14Vb有

=

（6）稀释问题

pH=a的强酸稀释倍10n倍，pH=a+n,pH=a的弱酸稀释倍10n倍，a<

a+n

pH=b的强碱稀释倍10n倍，pH=b-n,pH=b的弱碱稀释倍10n倍，b-n<

b

无论稀释多大倍数，酸不可能稀释为碱，碱不可能稀释为酸。

物质的量浓度相同的盐酸和醋酸稀释相同倍数，醋酸pH大。

pH相同的盐酸和醋酸稀释相同倍数，盐酸pH大。

（7）酸、碱、盐溶液中水电离的定量计算

在任意温度、任意物质的水溶液中（含纯水）的水本身电离出的[H+]水=[OH—]水

酸和碱对水的电离均起抑制作用

a只要酸的pH值相等（不论强弱、不论几元）对水的抑制程度相等，碱也同理。

b若酸溶液的pH值与碱溶液的pOH值相等，则两种溶液中水的电离度相等。

在凡能水解的盐溶液中，水的电离均受到促进，且当强酸弱碱盐的pH和强碱弱酸盐的pOH值相等时（同一温度），则促进程度相等。

较浓溶液中水电离出[H+]的大小：

a酸溶液中[OH—]等于水电离的[H+]

b碱溶液中[H+]等于水电离的[H+]

c强酸弱碱盐溶液中的[H+]等于水电离出[H+]

d强碱弱酸盐溶液中的[OH—]等于水电离出的[H+]

如pH=4的NH4Cl溶液与pH=10的NaAc溶液中，（室温）由水电离出的H+、OH-相等。

（8）pH、c、

的关系

①一元弱酸溶液中，pH=-lgc（H+）=-lg（c

）

②一元弱碱溶液中，pOH=-lgc（OH-）=-lg（c

），pH=14-POH

四．溶解平衡

1．溶解平衡

（1）溶解：

当溶质加入溶剂后，溶质的微粒不断地克服微粒间的引力，会逐渐脱离溶质表面进入水中，扩散到各个部分成为溶液。

这个过程叫做溶解。

（2）结晶：

已溶解的溶质微粒，在溶液中不停地运动着，当他们跟未溶解的溶质表面碰撞时，又可重新被吸引到固体表面上来，这个过程称为结晶。

（3）溶解和结晶的关系：

溶解和结晶这两个过程则是同时进行的相反的过程，即在溶液里溶质进行溶解的同时，也进行结晶，在一定条件下建立一个动态平衡。

溶解速率与结晶速率

看到的现象

溶液状态（指饱和或不饱和）

溶解速率>

结晶速率

溶质溶解

不饱和

溶解速率<

溶质结晶

饱和

溶解速率=结晶速率

无溶质溶解，也无晶体析出

（4）溶解平衡：

当固体溶质不再减少，也不再增加，成溶解平衡。

达到溶解平衡的溶液是饱和溶液。

2．难溶电解质的溶解平衡

（1）沉淀溶解平衡

一定温度下，难溶电解质AmBn（s）难溶于水，但在水溶液中仍有部分An+和Bm－离开固体表面溶解进入溶液，同时进入溶液中的An+和Bm－又会在固体表面沉淀下来，当这两个过程速率相等时，An+和Bm－的沉淀与AmBn固体的溶解达到平衡状态，称之为达到沉淀溶解平衡状态.

AmBn固体在水中的沉淀溶解平衡可表示为：

AmBn（s）

mAn+（aq）＋nBm－（aq）　

难溶电解质在水中建立起来的沉淀溶解平衡和化学平衡、电离平衡等一样，合乎平衡的基本特征,满足平衡的变化基本规律.

特征：

（1）逆:

可逆过程;

（2）等:

沉积和溶解速率相等;

（3）定：

离子浓度一定（不变）；

（4）动:

动态平衡;

（5）变：

改变温度、浓度等条件,沉淀溶解平衡会发生移动直到建立一个新的沉淀溶解平衡。

（2）溶度积常数Ksp（或溶度积）

难溶固体在溶液中达到沉淀溶解平衡状态时，离子浓度保持不变（或一定）。

各离子浓度幂的乘积是一个常数,这个常数称之为溶度积常数简称为溶度积，用符号Ksp表示。

即：

mAn+（aq）＋nBm－（aq）　　　　Ksp=[An+]m·

[Bm－]n

常温下沉淀溶解平衡：

AgCl（s）

Ag+（aq）＋Cl－（aq），

Ksp（AgCl）=[Ag+][Cl－]＝1.8×

10－10　　

Ag2CrO4（s）

2Ag+（aq）＋CrO42-（aq），

Ksp（Ag2CrO4）=[Ag+]2[CrO42-]＝1.1×

10－12　

（3）溶度积KSP的性质

溶度积KSP的大小和平衡常数一样，它与难溶电解质的性质和温度有关，与浓度无关，离子浓度的改变可使溶解平衡发生移动,而不能改变溶度积KSP的大小。

溶度积KSP反映了难溶电解质在水中的溶解能力的大小。

相同类型的难溶电解质的Ksp越小，溶解度越小，越难溶于水；

反之Ksp越大，溶解度越大。

如：

Ksp（AgCl）=1.8×

10-10;

Ksp（AgBr）=5.0×

10-13;

Ksp（AgI）=8.3×

10-17.

因为:

Ksp（AgCl）>

Ksp（AgBr）>

Ksp（AgI）,所以溶解度:

S（AgCl）>

S（AgBr）>

S（AgI）。

不同类型的难溶电解质，不能简单地根据Ksp大小，判断难溶电解质溶解度的大小。

（4）沉淀溶解平衡的应用

沉淀的溶解与生成

利用溶度积KSP可以判断沉淀的生成、溶解情况以及沉淀溶解平衡移动方向。

a.当Qc>

Ksp时是过饱和溶液，反应向生成沉淀方向进行，直至达到沉淀溶解平衡状态（饱和为止）。

b.当Qc=Ksp时是饱和溶液，达到沉淀溶解平衡状态。

c.当Qc<

Ksp时是不饱和溶液，反应向沉淀溶解的方向进行，直至达到沉淀溶解平衡状态（饱和为止）。

以上规则称为溶度积规则。

沉淀的生成和溶解这两个相反的过程它们相互转化的条件是离子浓度的大小，控制离子浓度的大小，可以使反应向所需要的方向转化。

沉淀的转化

沉淀的转化是一种难溶电解质转化为另一种难溶电解质的过程，其实质是沉淀溶解平衡的移动。

难溶物的溶解度相差越大，这种转化的趋势越大。

在AgCl（s）中加入足量的NaBr溶液,白色AgCl（s）可全部化为淡黄色AgBr（s）,在AgBr（s）中加入足量的NaI溶液,淡黄色AgBr（s）可全部化为黄色的AgI（s）；

AgCl、AgBr、AgI的Ksp逐渐减小，白色AgCl沉淀转化成难溶的淡黄色的AgBr，然后淡黄色的AgBr再转变成更难溶的黄色AgI沉淀。

在ZnS沉淀上滴加CuSO4溶液白色ZnS（s）转化为黑色的CuS沉淀。

因为FeS、MnS、ZnS的Ksp远大于CuS、HgS、PbS的Ksp，利用沉淀转化原理，在工业废水的处理过程中，常用FeS（s）、MnS（s）、ZnS等难溶物作为沉淀剂除去废水中的Cu2+、Hg2+、Pb2+等重金属离子。

例题精讲

【例1】

（2011·

福建卷）常温下0.1mol·

L－1醋酸溶液的pH＝a，下列能使溶液pH＝（a＋1）的措施是（　　）

A．将溶液稀释到原体积的10倍

B．加入适量的醋酸钠固体

C．加入等体积0.2mol·

L－1盐酸

D．提高溶液的温度

【参考答案】Ｂ

【例2】

（2011课标全国卷）将浓度为0.1mol·

L－1HF溶液加水不断稀释，下列各量始终保持增大的是（　）

A.c（H＋）B.Ka（HF）

C.

D.

【参考答案】Ｄ

例3．下列四种溶液中，由水电离出的[H+]之比（依次）为（）

①pH=0的盐酸②0.1mol/L的盐酸③0.01mol/L的NaOH溶液④pH=11的NaOH溶液

（A）1：

10：

100：

1000（B）0：

1：

12：

11

（C）14：

13：

11（D）14：

2：

3

【参考答案】Ａ

例4．常温下某溶液中，由水电离出的[H+]为1×

10—12mol/L，该溶液中一定能大量共存的离子组是（）

A．K+、Na+、SO42—、NO3—B．Na+、K+、S2—、CO32—

C．Fe2+、Mg2+、Cl—、SO42—D．NH4+、Cl—、K+、SO32—

例5．（2013年黄浦区二模17）一些化合物在相同温度下的溶解能力：

Zn（OH）2＞ZnS，MgCO3＞Mg（OH）2；

且一些硫化物溶解、电离出S2－的能力FeS＞H2S＞CuS，则以下离子方程式错误的是（）

A．Zn2++S2－+2H2O→Zn（OH）2↓+H2S↑

B．Mg2++2HCO3－+2Ca2++4OH－→Mg（OH）2↓+2CaCO3↓+2H2O

C．Cu2++FeS→CuS↓+Fe2+

D．Cu2++H2S→CuS↓+2H+

例6．某温度下，纯水中的[H+]=2×

10—7mol/L，则此时[OH—]=______，若温度不变，滴入稀硫酸使[H+]=5×

10—6mol/L，则[OH—]=_______，由水电离出[H+]为，该纯水的PH值_______7（填＞、＜、＝）

【参考答案】2×

10—7　　８×

10—９　　　　８×

10—９　　　　　＜

例7．在一定温度下，有a.盐酸，b.硫酸，c.醋酸三种酸：

（1）当三种酸物质的量浓度相同时，c（H＋）由大到小的顺序是________。

（2）同体积、同物质的量浓度的三种酸，中和NaOH的能力由大到小的顺序是________。

（3）若三者c（H＋）相同时，物质的量浓度由大到小的顺序是________。

（4）当三者c（H＋）相同、体积相同时，分别放入足量的锌，相同状况下产生气体的体积由大到小的顺序是________。

（5）当c（H＋）相同、体积相同时，同时加入形状、密度、质量完全相同的锌粒，若产生相同体积的氢气（相同状况），则开始时反应速率的大小关系为________。

反应所需时间的长短关系是________。

（6）将c（H＋）相同的三种酸均加水稀释至原来的100倍后，c（H＋）由大到小的顺序是________。

【参考答案】

（1）b>

a>

c

（2）b>

a=c（3）c>

b（4）c>

a=b

（5）a=b=ca=b>

c（6）c>

a=b

过关演练

1（2013浦东二模15）一定温度下，水存在H2O

H++OH-+Q（Q＜0）的平衡，下列叙述一定正确的是（）

A．向水中滴入少量稀盐酸，平衡逆向移动，Kw减小

B．将水加热，Kw增大，pH减小

C．向水中加入少量固体CH3COONa，平衡逆向移动，c（H+）降低

D．向水中加入少量固体硫酸钠，c（H+）=10-7mol/L，Kw不变

2．（2013年黄浦区二模21）常温下，浓度均为0.1mol·

L-1CH3COOH溶液和HCN溶液的pH分别为m和n（1﹤m﹤n）。

下列叙述中错误的是（　　　）

A．常温下，pH相同的CH3COOH溶液和HCN溶液分别加水稀释相同的倍数时，前者pH变化较小

B．等温下，等浓度的CH3COONa和NaCN溶液pH，后者大

C．HCN溶液和NaOH溶液不等体积混合后一定存在如下关系c（H＋）－c（OH－）=c（CN－）－c（Na＋）

D．0.1mol·

L-1CH3COOH溶液和HCN溶液中由水电离出的c（H+），前者是后者的

倍

3．（2013年崇明区二模17）常温下MOH和ROH两种一元碱的溶液分别加水稀释时，pH变化如图所示。

下列叙述中不正确的是（　　）

A．ROH是一种强碱，MOH是一种弱碱

B．等浓度的MOH与盐酸反应，所得溶液呈中性，则

C．在x点，c（

c（

D．稀释前，c（ROH）

10c（MOH）

4．（2013年徐汇松江金山区二模7）下列条件变化会使H2O的电离平衡向电离方向移动，且pH＜7的是（　　）

A．将纯水加热到100℃B．向水中加少量HCl

5．（2012奉贤二模18）水是极弱的电解质，改变外界条件对水的电离有促进或抑制作用，下列说法错误的是（　　　）

A．在蒸馏水中加入强酸或强碱对水的电离均有抑制作用；

增加水的量，促进水的电离

B．在蒸馏水中加入盐对水的电离可能有抑制作用，也可能有促进作用

C．压强对水的电离影响较小，升高温度对水的电离有促进作用

D．pH=4的某电解质溶液，其溶质可能是酸或者盐

6．（2012闵行二模10）能促进水的电离且所得溶液呈碱性的是（　　　）

A．在水中加入少量醋酸钠固体B．在水中加入少量胆矾固体

C．在水中加入少量NaOH固体D．将水加热至80℃

7．（2012普陀二模14）25℃时，KW=10×

10-14；

100℃时，KW=5.4×

10-13。

对有关溶液pH说法正确的是（　　　）

A．100℃时，pH=12的NaOH（aq）和pH=2的H2SO4（aq）恰好中和，所得溶液的pH=7

B．100℃时，0.2mol/LBa（OH）2（aq）和0.2mol/LHCl（aq）等体