第三章水溶液中离子平衡课堂讲义汇总.docx

1、第三章水溶液中离子平衡课堂讲义汇总第三章 水溶液中离子平衡 第一节 弱电解质的电离【温故】1、离子反应：有离子参加的反应 中学阶段：离子反应指水溶液中进行的反应反应速率很大，活化能几乎是0，其速率决定于离子浓度和离子的扩散速率复分解型离子反应发生的条件： 2、物质的分类：物质3、电解质和非电解质：（1）电解质定义：在水溶液中或熔融状态下能够导电的化合物。包括： （2）非电解质定义：在水溶液中和熔融状态下都不能够导电的化合物。包括： 练习1：下列属于电解质的是_，属于非电解质的是_，能导电的是_，A 、二氧化硫 B 、氨气 C 、铜 D、 硫酸钡晶体 E、硫酸 F、甲烷 G、饱和食盐水 H、 蔗

2、糖 I 、乙醇 J、熔融的氯化钠 K、冰醋酸 L、氧化钠 M、氯水溶液 N、液态HCl练习2：判断下列说法是否正确： A.固态氯化钠不导电，因为氯化钠中没有离子B.氯化钠溶液能导电，所以氯化钠溶液是电解质 C.碳酸钙不溶于水，所以碳酸钙是非电解质D.铜能导电，所以铜是电解质 E.SO2的水溶液能导电，所以SO2是电解质F.液态HCl不导电，所以HCl是非电解质 G.熔融KNO3能导电，是电解质列表对比归纳：NaCl固体熔融NaClNaCl水溶液HCl水溶液HCl气体SO2气体SO2水溶液铜单质能否导电是否电解质4、关于导电的几点小结：能导电的物质有： 金属导电的原因： ；电解质水溶液导电的原因

3、： 电解质水溶液导电能力的强弱： 【知新】一、强电解质和弱电解质强电解质定义： 弱电解质定义： 强电解质 电解质非电解质弱电解质化合物 练习3：水溶液中电解质的电离方程式书写练习：H2SO4 H2CO3 CH3COOHBa(OH)2 NH3H2O Fe(OH)3NaHCO3 BaSO4 KAl(SO4)2H2O NaHSO4 熔融NaHSO4小结：弱电解质电离时用可逆符号（弱酸弱碱和水）【注意：绝大多数盐（包括难溶盐）是强电解质】；多元弱酸电离分布书写，以第一步为主；多元弱碱电离写成一步。二、弱电解质的电离平衡1、电离平衡的建立。书P412、电离平衡的定义： 3、特征： ；本质特征： 4、影响

4、电离平衡的因素 （1）内因： （2）外因： 练习4：填表1，醋酸在水溶液中存在如下电离平衡： CH3COOH CH3COO- + H+平衡移动c(H+)c(CH3COO-)c(CH3COOH)c(H+)/ c(CH3COO-)K加水升温加醋酸钠固体通HCl气体加NaOH固体加入冰醋酸加入锌粒加NaCl溶液填表2，氨水溶液中存在如下电离平衡：NH3H2O NH4+ + OH- 平衡移动c(OH-)c(NH4+)c(NH3H2O)c(OH-)/ c(NH3H2O)K加水升温加NH4Cl固体加NaOH固体通HCl气体通入NH3气体加入FeCl35、电离平衡常数（1）表达式。CH3COOH CH3CO

5、O- + H+ Ka= NH3H2O NH4+ + OH- Kb=H2S 的两步电离：H2S H + + HS ； HSH +S2 K1= K2=（2）电离常数的意义： （3）影响电离常数的因素：温度越高，电离常数K 第三章 第二节水的电离和溶液的酸碱性（1）一、水的电离1、水是一种极弱的电解质：电离方程式： 2、水的电离平衡常数： 3、水的离子积常数（水的离子积） KW= 常温25，KW= 纯水（中性溶液）中 ； 酸性溶液中 ； 碱性溶液中 ； 4、影响水的电离程度的因素：平衡移动c(H+)c(OH-)Kw通HCl气体加NaOH加NH4Cl加NaClO加NaCl溶液加NaHSO4 升温加金属

6、钠影响因素小结： 课堂练习：c(H+)= c(OH-) = Kw= 水电离出的c(H+)= 水电离出的c(OH-) = 25时，0.01mol/LNaOH溶液中 25时，0.01mol/L HCl溶液中c(H+)= c(OH-) = Kw= 水电离出的c(H+)= 水电离出的c(OH-) = 小结：等效抑制： 思考：将下列各溶液中，水的电离程度从大到小排列 NaCl溶液 0.1mol/LNaOH溶液 0.1mol/LHCl溶液 0.01mol/LNaOH溶液 0.01mol/LHCl溶液 0.01mol/L醋酸溶液二、溶液的酸碱性和pH1、pH意义：表示溶液酸碱性的强弱2、pH表达式： 常温下

7、，溶液的酸碱性跟pH的关系：中性溶液 酸性溶液 碱性溶液 判断下列说法是否正确：1、如果C(H+)不等于C(OH-)则溶液一定呈现酸性2、如果C(H+)/ C(OH-)1的值越大则酸性越强3、 C(H+)等于10-6mol/L的溶液一定呈现酸性4、对水升高温度电离度增大，酸性增强3、pH值的测定方法：酸碱指示剂： 只能测出pH范围，定性判断酸碱性 指示剂变色范围颜色变化小结记忆：广泛pH试纸：定量测定pH的整数值（1）操作方法：取一张pH试纸放在洁净干燥的 上，用洁净干燥的 蘸取试液滴在pH试纸的中部， 与标准比色卡对比颜色，读出pH的整数值。（2）比色卡的颜色： （3）注意：pH试纸使用时不

8、能润湿！若润湿后再测pH，酸性溶液 ；碱性溶液 ；中性溶液 测定氯水的pH 区别：精密pH试纸：定量测定pH，可以读取到小数点后一位 书P47pH计：精确测定pH值 书P474、pH的应用5、pH的计算（无特别说明，计算时均指在常温下）第二节水的电离和溶液的酸碱性（2） pH的有关计算（无说明，均指25）1、关键词：等效抑制pH = 2的盐酸溶液中，c(H) 由水电离产生的c(H) ，c(OH) pH = 12的NaOH溶液中，c(OH) 由水电离产生的c(H) ，c(OH) 某水溶液中由水电离产生的c(H)1011mol/L，则其pH = 某水溶液中由水电离产生的c(OH)1011mol/L

9、，则其pH = 2、关键词：稀释pH = 2的盐酸稀释1000倍，pH = ，继续稀释1000倍，pH = ；pH = 12的NaOH溶液稀释1000倍，pH = ，继续稀释1000倍，pH = ；pH = a的强酸稀释10n倍，pH = ；pH = b的强碱稀释10n倍，pH = ；pH = 5的硫酸稀释1000倍，c(H)/ c(SO42) = pH = 8的氢氧化钡溶液稀释1000倍，c(OH)/ c(Ba2+) = 3、关键词：混合pH = 2的盐酸和pH = 5的盐酸等体积混合，pH = ；pH = 9的NaOH溶液和pH = 12的NaOH溶液等体积混合，pH = ；pH = 2的

10、盐酸和pH = 12的NaOH溶液以体积比3：2混合，pH = ；pH = 3的盐酸和pH = 12的NaOH溶液等体积混合，pH = ；pH = 3的盐酸和pH = 12的NaOH溶液混合后pH = 7，则两者的体积比为 ；pH = 2的盐酸和pH = 12的NaOH溶液混合后pH = 11，则两者的体积比为 ；pH = 2的盐酸和pH = 12的NaOH溶液混合后pH = 3，则两者的体积比为 ；4、关键词：非常温下K W的变化某温度下，K W= 1013，pH = a的盐酸V！L和pH = b的NaOH溶液V2L混合后成中性，若a+ b=13，V！ ：V2 = ；a+ b=14，V！ ：

11、V2 = ；a+ b=15，V！ ：V2 = ；T，K W= 1012，pH = 9的Ba(OH)2和pH = 4的H2SO4混合后pH = 7，则两者的体积比为 ；当温度升高时，pH = 3的盐酸和pH = 12的NaOH溶液，pH分别怎么变化？5、关键词：强弱电解质、稀释、图像pH均为2的盐酸和醋酸 浓度均为0.01 mol/L的盐酸和醋酸 加水稀释，pH的变化图 加水稀释，pH的变化图pH=2 的盐酸和醋酸稀释1000倍，pH ；0.01mol/L的盐酸和醋酸稀释1000倍，pH pH=2的盐酸和醋酸稀释至pH=5， 加水量 ； 0.01mol/L的盐酸和醋酸稀释至pH=5 ，加水量 p

12、H均为12的氨水和NaOH溶液 浓度均为0.01 mol/L的氨水和NaOH溶液 加水稀释，pH的变化图 加水稀释，pH的变化图pH=12的氨水和NaOH稀释1000倍，pH ；0.01mol/L的氨水和NaOH稀释1000倍，pH pH=12的氨水和NaOH稀释至pH=9， 加水量 ； 0.01mol/L的氨水和NaO稀释至pH=5 ，加水量 冰醋酸稀释过程中，电离度，氢离子数目，氢离子浓度，导电能力的变化图：6、关键词：强酸、弱酸与Zn反应的比较： 0.1 mol/L的盐酸和0.1 mol/L的醋酸体积相同，分别加入足量的锌：开始时反应的速率：盐酸 醋酸；产生气体的量：盐酸 醋酸；平均反应

13、的速率：盐酸 醋酸。 pH均为2的盐酸溶液和醋酸溶液的体积相同，分别加入足量的锌：开始时反应的速率：盐酸 醋酸；产生气体的量：盐酸 醋酸；平均反应的速率：盐酸 醋酸。 pH均为2的盐酸溶液和醋酸溶液的体积相同，分别加入不等量的锌，充分反应，产生了等量的氢气，一种酸中由锌多余，则： 参加反应的锌的量：盐酸 醋酸；完全反应的酸是 ，其中锌有剩余； 有剩余的酸是 ，其中锌完全反应。第三章 第二节水的电离和溶液的酸碱性（3）三、酸碱中和滴定1、 酸碱滴定的定义：用已知物质的量浓度的酸或碱（标准溶液）来测定未知物质的量浓度的碱或酸的实验方法。（P48）2、中和滴定原理： （离子方程式表示）对于一元酸和一

14、元碱： 3、实验的关键：(1)准确测量参加反应的两种溶液的体积： (2)准确判断是否恰好完全反应： 4、实验仪器及试剂仪器： 试剂： 滴定管的精确度： ；最大最小刻度的特点： 酸式滴定管与碱式滴定管下端的区别： 练习1判断：1、滴定管和量筒一样，精确到0.1mL2、滴定管的0刻度在上，量筒的在下3、量程为25ml的滴定管，液面在5.00mL处，将溶液全部放出，液体体积为20.00mL4、量筒仰视度数时，数据偏小5、滴定管仰视度数时，数据偏小6、酸式滴定管的下端有一段橡胶管，内有玻璃球7、量取20.10mL高锰酸钾溶液或碘水可选用碱式滴定管5、指示剂的选择：常温下，用0.1mol/L的盐酸滴定2

15、0mL0.1mol/L的NaOH溶液，当多滴一滴（约0.04mL）盐酸时，计算混和溶液的pH。常温下，用0.1mol/L的盐酸滴定20mL0.1mol/L的NaOH溶液，当少滴一滴（约0.04mL）盐酸时，计算混和溶液的pH。结论：强酸强碱滴定时可以选用的指示剂为 6、实验步骤(以已知盐酸滴定未知NaOH为例)： ：检查滴定管是否漏水、堵塞和活塞转动是否灵活； ：用水洗净后，各用少量待装液润洗滴定管23次； ：用倾倒法将盐酸、氢氧化钠溶液注入酸、碱滴定管中，使液面高于刻度2-3cm ：将下端的气泡赶走。做法：酸式 ；碱式 ：调节滴定管中液面在“0”或以下，并记下读数(保留两位小数)。 ：从碱式

16、滴定管中放出25.00ml氢氧化钠溶液于锥形瓶中；滴入2滴酚酞试液，将锥形瓶置于酸式滴定管下方，并在瓶底衬一张白纸。 ：左手控制酸式滴定管活塞，右手拿住锥形瓶瓶颈，边滴入盐酸，边不断顺时针方向摇动，眼睛要始终注视 。 ：当 ；即到达滴定终点，准确记下盐酸读数(保留两位小数)。重复实验2-3次。整理数据、进行计算：原理：c(NaOH)= 7、误差分析。以标准HCl滴定NaOH为例：(1)酸式滴定管的因素未用标准盐酸润洗酸式滴定管：管内标准盐酸浓度 ，所用体积 ，c(NaOH) 滴定后，酸式滴定管内壁挂液滴 ： 滴定管尖嘴处有气泡，滴定后气泡消失：滴定操作时，有少量盐酸滴于锥形瓶外：滴定前仰视刻度

17、，滴定后俯视刻度：(2)锥形瓶因素锥形瓶内用蒸馏水洗涤后，再用待测氢氧化钠润洗 2-3次，将润洗液倒掉，再装NaOH溶液锥形瓶用蒸馏水洗后未倒尽即装NaOH溶液：滴定过程中摇动锥形瓶，不慎将瓶内的溶液溅出一部分：(3)碱式滴定管的因素碱式滴定管用水洗后，未用待测液润洗 ：取待测液时，未将盛待测液的碱式滴定管尖嘴的气泡排除，取液后滴定管尖嘴充满溶液小结： 仪器：酸式滴定管、碱式滴定管、锥形瓶、 铁架台、滴定管夹、烧杯（承接废液）试剂：蒸馏水、标准浓度的盐酸、待测浓度的NaOH溶液、酚酞步骤： 查漏、洗涤、润洗、装液、排气、调整液面、取液、滴定、判断终点并记录数据、重复实验、计算表格设计次数一二三

18、平均体积V(起)/mLV(终) /mLV /mL注意：若有异常数据，应删去！实验二：实验测定酸碱滴定曲线（详见书本p50-52）注意点：1、记录pH的数据时，滴定终点附近间隔要小；滴定开始或终点后间隔可以稍大些。2、判断图像正确与否的关键： 起点： 突变： 第三章 第三节 盐类的水解（1）引入：将NH4Cl、CH3COONa、Na2CO3 、NaCl四种盐分别溶于水中，水的电离平衡是否发生变化？如何变化？写出各溶液中所有可能的电离方程式或其他反应：NH4Cl： 总反应： 总反应的离子方程式： 结果： CH3COONa： 总反应： 总反应的离子方程式： 结果： Na2CO3： 总反应： 总反应的

19、离子方程式： 结果： NaCl： 结果： 归纳一：1、盐类水解定义：水溶液中盐电离出来的阴离子(弱酸根)与水电离出来的 ，或阳离子(弱碱阳离子)与水电离出来的 ，结合生成 ，从而 了水的电离，使溶液呈现碱性，或者酸性，叫做盐类的水解。2、盐类水解的特点：水解是 的逆反应； 水解促进了水的电离；水解程度一般都比较 ， 。例题：1、常温下pH=9的CH3COONa溶液中， 水电离出的c(OH-)= ；水电离出的c(H+)= 改为：pH=9的NaOH溶液，水电离出的c(OH-)= c(H+)= ；2、常温下pH=5的NH4Cl溶液中，水电离出的c(OH-)= ；水电离出的c(H+)= 改为：pH=5

20、的HCl溶液，水电离出的c(OH-)= c(H+)= ；3、常温下水电离出的c(OH-)为105mol/L的溶液的pH值为 。改为：常温下水电离出的c(OH-)为109mol/L的溶液的pH值为 。归纳二3、水解方程式的书写：强酸弱碱盐：Cu(NO3)2 Al2(SO4)3 FeCl3 (NH4)2SO4 强碱弱酸盐：Na2CO3 KHCO3 NaClO K2S ； ； ； ； ； ； ； ；小结：阳离子水解成 ，阴离子水解成 ；一般水解均为可逆反应， 沉淀气体符号；多元弱酸根水解分布写，以第一步为主；多元弱碱阳离子水解写成一步。小结水解规律：有弱才水解，无弱不水解，都弱都水解；越弱越水解，谁

21、强显谁性，都强显中性。小结酸式盐溶液的酸碱性：HCO3- HSO3- HPO42- H2PO4- HS- HSO4-水解大于电离显 ： 电离大于水解显 ： 只电离不水解显 ： 归纳三：影响盐类水解的因素：1、最重要的是 ： 酸性越弱、酸越难电离、酸根离子与H+越容易结合、越容易水解、水解后溶液碱性越强、pH值就越大；碱性越弱、碱越难电离、阳离子与OH-越容易结合、越容易水解、水解后溶液酸性越强、pH值就越小；例题：不同弱酸对应的盐： 同浓度碱性强弱：NaClO NaHCO3 不同弱碱对应的盐： 同浓度酸性强弱：NH4Cl MgCl2 AlCl3 同一弱酸对应的盐： 同浓度碱性强弱：Na2CO3

22、 NaHCO32、外因：符合勒夏特列原理。温度： 加水稀释： 浓度： 外加酸碱： 对比： 弱酸弱碱的电离： 盐类的水解： 水的电离： 例题：FeCl3的水解： 平衡移动C(H+)水解程度现象Kw升温加水稀释加少量FeCl3固体通HCl气体加少量NaOH固体加少量醋酸钠固体加少量氯化铵固体对比水解常数和电离常数：醋酸钠水解方程式： 水解常数表达式： 醋酸电离方程式： 电离常数表达式： 两者关系： 结论：越弱越水解 归纳四、盐类水解的应用1、热纯碱去油污原理？2、泡沫灭火器内分开装饱和的Al2(SO4)3和NaHCO3溶液，灭火原理？3、明矾净水原理？明矾化学式：KAl(SO4)212H2O 4、

23、草木灰(K2CO3)与铵肥(NH4)2SO4混用肥效不好。原因是？5、Mg、MgO、Mg(OH)2、石灰乳等，均可溶解于浓NH4Cl溶液中，原因？6、利用水解进行物质制备：制备Fe(OH)3胶体： 制备TiO2：（书P58） 7、pH=1的CuCl2的酸性溶液中含有FeCl3杂质，可以调节pH到4，使Fe3+完全水解为沉淀，可以用什么物质来调节pH?8、配制CuSO4溶液，为加快速率一般用热水溶解，却会有浑浊，原因是？如何除去该浑浊？举一反三：下列溶液配制时应该加何物质抑制水解？FeCl3 ； Na2S Al2(SO4)3 ；FeCl2 9、将FeCl3溶液加热蒸发并灼烧，可以得到什么固体？为

24、什么？举一反三：将下列溶液蒸干并灼烧，可以得到什么固体？AlCl3 ；CuCl2 ；CuSO4 ；Fe2(SO4)3 ；KAl(SO4)2 ；NaAlO2 ；Na2CO3 ；NaHCO3 ；Ba(HCO3)2 ； Na2SO3 ；10、离子共存水溶液中四种离子反应：复分解、氧化还原、络合、彻底双水解。小结：常见能彻底双水解的离子：归纳五、溶液中的三大守恒原理（前两个最重要）示例：写出Na2CO3溶液中所有的电离、水解方程式：1、电荷守恒：阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数。电解质溶液整体上呈电中性 书写关键： 、 电荷守恒式： 2、物料守恒：电解质发生变化前后某元素的原子的总物质的量

25、不变（H、O不在其中）书写关键： 、 物料守恒式： 3、质子守恒：溶液中H2O电离出的：c(H+)=c(OH-)书写关键：方法一 ；方法二 质子守恒式： 练习：书写NaHCO3、Na3PO4在水溶液中的三大守恒式（以浓度表示）NaHCO3： Na3PO4： 第三章 第三节 盐类的水解（2）水溶液中离子浓度大小比较一、单一溶质的溶液中离子浓度大小比较1、亚硫酸溶液： 2、氨水： 3、醋酸钠溶液： 4、氯化铵溶液： 二、相同浓度的几种溶液中同一种离子的浓度比较1、比较同浓度下列溶液中c(OH-)的大小关系：Na2CO3、NaHCO3、CH3COONa、NaAlO2、NaHSO3、NaOH、Ba(O

26、H)22、比较同浓度下列溶液中c(H+)的大小关系：H2SO4、HCl、CH3COOH、NH4Cl、(NH4)2SO4、NH4HSO43、比较同浓度下列溶液中c(NH4+)的大小关系：NH4Cl、NH4HCO3、CH3COONH4、NH4HSO4、NH4HSO3、(NH4)2CO3、(NH4)2SO44、比较同浓度下列溶液中c(CO32-)的大小关系：Na2CO3、H2CO3、NaHCO3、NH4HCO3、(NH4)2CO3三、混合溶液1、混合溶液中，两溶质相互不反应等浓度的氨水与氯化铵混合溶液中，以氨水的电离为主，显碱性，(不考虑氨气分子)c(NH4+) c(NH3H2O)（比较大小）离子浓

27、度从大到小： 电荷守恒式： 以离子浓度表示氮元素与氯元素的关系式： 上述两个守恒式消去Cl-得到的守恒式为： 等浓度的醋酸和醋酸钠混合溶液中，以醋酸的电离为主，显酸性，c(CH3COO) c(CH3COOH)，离子浓度从大到小： 电荷守恒式： 以离子浓度表示碳元素与钠元素的关系式： 上述两个守恒式消去Na+得到的守恒式为： 等浓度的NaCN与HCN混合溶液中，以NaCN的水解为主，显碱性，c(CN) c(HCN)，离子浓度从大到小： 电荷守恒式： 以离子浓度表示氮元素与钠元素的关系式： 上述两个守恒式消去Na+得到的守恒式为： 2、两种溶液混合，相互间发生反应等浓度、等体积的氨水与盐酸混合：溶质为： ；离子浓度大小关系为： 等浓度、等体积的醋酸和NaOH混合：溶质为： ；离子浓度大小关系为： 常温下pH=3的醋酸与pH=11的NaOH等体积混合：溶质为： ；离子浓度大小关系为：