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第三章水溶液中的离
子平衡
一、弱电解质的电离
1、定义:电解质:在水溶液中或熔化状态下能导电的化合物,
非电解质:在水溶液中或熔化状态下都不能导电的化合物
强电解质:在水溶液里全部电离成离子的电解质
弱电解质:在水溶液里只有一部分分子电离成离子的电解质。
2、电解质与非电解质本质区别:
电解质——离子化合物或共价化合物非电解质——共价化合物
注意:①电解质、非电解质都是化合物②SO
2
、NH
3
、CO
2
等属于非电解质
③强电解质不等于易溶于水的化合物(如BaSO
4
不溶于水,但溶于水的BaSO
4
全部电离,
故BaSO
4
为强电解质)——电解质的强弱与导电性、溶解性无关。
3、影响电离平衡的因素:
A、温度:电离一般吸热,升温有利于电离。
B、浓度:浓度越大,电离程度越小;溶液稀释时,电离平衡向着电离的方向移
动。C、同离子效应:在弱电解质溶液里加入与弱电解质具有相同离子的电解质,会减
弱电离。D、其他外加试剂:加入能与弱电解质的电离产生的某种离子反应的物质时,
有利于电离。
4、电离方程式的书写:用可逆符号弱酸的电离要分布写(第一步为主)
5、电离常数:在一定条件下,弱电解质在达到电离平衡时,溶液中电离所生成的各种
离子浓度的乘积,跟溶液中未电离的分子浓度的比是一个常数。叫做电离平衡常数,(一
般用Ka表示酸,Kb表示碱。)
物质
单质
化合物
电解质
非电解质:非金属氧化物,大部分有机物。如SO
3
、CO
2
、C
6
H
12
O
6
、CCl
4
、CH
2
=CH
2
……
强电解质:强酸,强碱,大多数盐。如HCl、NaOH、NaCl、BaSO
4
弱电解质:弱酸,弱碱,极少数盐,水。如HClO、NH
3
·H
2
O、Cu(OH)
2
、
H
2
O……
混和物
纯净物
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表示方法:ABA++B-Ki=[A+][B-]/[AB]
6、影响因素:
a、电离常数的大小主要由物质的本性决定。
b、电离常数受温度变化影响,不受浓度变化影响,在室温下一般变化不大。
C、同一温度下,不同弱酸,电离常数越大,其电离程度越大,酸性越强。如:
H2SO3>H3PO4>HF>CH3COOH>H2CO3>H2S>HClO
二、水的电离和溶液的酸碱性
1、水电离平衡::
水的离子积:K
W
=c[H+]·c[OH-]
25℃时,[H+]=[OH-]=10-7mol/L;K
W
=[H+]·[OH-]=1*10-14
注意:K
W
只与温度有关,温度一定,则K
W
值一定
K
W
不仅适用于纯水,适用于任何溶液(酸、碱、盐)
2、水电离特点:(1)可逆(2)吸热(3)极弱
3、影响水电离平衡的外界因素:
①酸、碱:抑制水的电离KW=1*10-14
②温度:促进水的电离(水的电离是吸热的)
③易水解的盐:促进水的电离K
W
=1*10-14
4、溶液的酸碱性和pH:
(1)pH=-lgc[H+]
(2)pH的测定方法:
酸碱指示剂——甲基橙、石蕊、酚酞。
变色范围:甲基橙3.1~4.4(橙色)石蕊5.0~8.0(紫色)酚酞8.2~10.0(浅红色)
pH试纸—操作玻璃棒蘸取未知液体在试纸上,然后与标准比色卡对比即
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可。
注意:①事先不能用水湿润PH试纸;②广泛pH试纸只能读取整数值或范围
三、混合液的pH值计算方法公式
1、强酸与强酸的混合:(先求[H+]混:将两种酸中的H+离子物质的量相加除以总体积,
再求其它)[H+]混=([H+]1V1+[H+]2V2)/(V1+V2)
2、强碱与强碱的混合:(先求[OH-]混:将两种酸中的OH-离子物质的量相加除以总体积,
再求其它)[OH-]混=([OH-]1V1+[OH-]2V2)/(V1+V2)(注意:不能直接计算[H+]
混)
3、强酸与强碱的混合:(先据H++OH-==H
2
O计算余下的H+或OH-,①H+有余,则用
余下的H+数除以溶液总体积求[H+]混;OH-有余,则用余下的OH-数除以溶液总体积求
[OH-]混,再求其它)
四、稀释过程溶液pH值的变化规律:
1、强酸溶液:稀释10n倍时,pH稀=pH原+n(但始终不能大于或等于7)
2、弱酸溶液:稀释10n倍时,pH稀〈pH原+n(但始终不能大于或等于7)
3、强碱溶液:稀释10n倍时,pH稀=pH原-n(但始终不能小于或等于7)
4、弱碱溶液:稀释10n倍时,pH稀〉pH原-n(但始终不能小于或等于7)
5、不论任何溶液,稀释时pH均是向7靠近(即向中性靠近);任何溶液无限稀释后pH
均接近7
6、稀释时,弱酸、弱碱和水解的盐溶液的pH变化得慢,强酸、强碱变化得快。
五、强酸(pH1)强碱(pH2)混和计算规律w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
1、若等体积混合
pH1+pH2=14则溶液显中性pH=7
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pH1+pH2≥15则溶液显碱性pH=pH
2
-0.3
pH1+pH2≤13则溶液显酸性pH=pH1+0.3
2、若混合后显中性
pH1+pH2=14V酸:V碱=1:1
pH1+pH2≠14V酸:V碱=1:10〔14-(pH1+pH2)〕
六、酸碱中和滴定:
1、中和滴定的原理
实质:H++OH—=H
2
O即酸能提供的H+和碱能提供的OH-物质的量相等。
2、中和滴定的操作过程:
(1)仪②滴定管的刻度,O刻度在上,往下刻度标数越来越大,全部容积大于它
的最大刻度值,因为下端有一部分没有刻度。滴定时,所用溶液不得超过最低刻度,不
得一次滴定使用两滴定管酸(或碱),也不得中途向滴定管中添加。②滴定管可以读到
小数点后一位。
(2)药品:标准液;待测液;指示剂。
(3)准备过程:
准备:检漏、洗涤、润洗、装液、赶气泡、调液面。(洗涤:用洗液洗→检漏:滴定管
是否漏水→用水洗→用标准液洗(或待测液洗)→装溶液→排气泡→调液面→记数据
V(始)
(4)试验过程
3、酸碱中和滴定的误差分析
误差分析:利用n酸c酸V酸=n碱c碱V碱进行分析
式中:n——酸或碱中氢原子或氢氧根离子数;c——酸或碱的物质的量浓度;
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V——酸或碱溶液的体积。当用酸去滴定碱确定碱的浓度时,则:
c碱=
Vn
Vcn
七、盐类的水解(只有可溶于水的盐才水解)
1、盐类水解:在水溶液中盐电离出来的离子跟水电离出来的H+或OH-结合生成弱电解
质的反应。
2、水解的实质:水溶液中盐电离出来的离子跟水电离出来的H+或OH-结合,破坏水
的电离,是平衡向右移动,促进水的电离。
3、盐类水解规律:
①有弱才水解,无弱不水解,越弱越水解;谁强显谁性,两弱都水解,同强显中
性。
②多元弱酸根,浓度相同时正酸根比酸式酸根水解程度大,碱性更强。(如:Na2CO3>
NaHCO3)
4、盐类水解的特点:(1)可逆(与中和反应互逆)(2)程度小(3)吸热
5、影响盐类水解的外界因素:
①温度:温度越高水解程度越大(水解吸热,越热越水解)
②浓度:浓度越小,水解程度越大(越稀越水解)
③酸碱:促进或抑制盐的水解(H+促进阴离子水解而抑制阳离子水解;OH
-促进阳离子水解而抑制阴离子水解)
6、酸式盐溶液的酸碱性:
①只电离不水解:如HSO
4
-显酸性
②电离程度>水解程度,显酸性(如:HSO
3
-、H
2
PO
4
-)
③水解程度>电离程度,显碱性(如:HCO
3
-、HS-、HPO
4
2-)
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7、双水解反应:
(1)构成盐的阴阳离子均能发生水解的反应。双水解反应相互促进,水解程度较大,
有的甚至水解完全。使得平衡向右移。
(2)常见的双水解反应完全的为:Fe3+、Al3+与AlO2
-、CO3
2-(HCO3
-)、S2-(HS-)、
SO3
2-(HSO3
-);S2-与NH4
+;CO3
2-(HCO3
-)与NH4
+其特点是相互水解成沉淀或气体。双
水解完全的离子方程式配平依据是两边电荷平衡,如:2Al3++3S2-+6H2O==2Al(OH)3
↓+3H2S↑
8、盐类水解的应用:
水解的应用实例原理
1、净水明矾净水Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+
2、去油污用热碱水冼油污物品
CO3
2-+H2OHCO3
-+OH-
3、药品的保存
①配制FeCl
3
溶液时常加
入少量盐酸
Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+
②配制Na
2
CO
3
溶液时常
加入少量NaOH
CO3
2-+H2OHCO3
-+OH-
4、制备无水盐
由MgCl
2
·6H
2
O制无水
MgCl
2
在HCl气流中加热
若不然,则:
MgCl2·6H2O
Mg(OH)2+2HCl+4H2O
Mg(OH)2MgO+H2O
5、泡沫灭火器
用Al
2
(SO
4
)
3
与NaHCO
3
溶
液混合
Al3++3HCO3
-=Al(OH)3↓+3CO2↑
6、比较盐溶液中比较NH
4
Cl溶液中离子浓NH4
++H2ONH3·H2O+H+
△
△
△
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离子浓度的大小度的大小
c(Cl-)>c(NH4
+)>c(H+)>c(OH)-
9、水解平衡常数(K
h
)
对于强碱弱酸盐:K
h
=Kw/Ka(Kw为该温度下水的离子积,Ka为该条件下该弱酸根形成
的弱酸的电离平衡常数)
对于强酸弱碱盐:K
h
=Kw/K
b
(
Kw为该温度下水的离子积,K
b
为该条件下该弱碱根形成
的弱碱的电离平衡常数
)
电离、水解方程式的书写原则
1、多元弱酸(多元弱酸盐)的电离(水解)的书写原则:分步书写
注意:不管是水解还是电离,都决定于第一步,第二步一般相当微弱。
2、多元弱碱(多元弱碱盐)的电离(水解)书写原则:一步书写
八、溶液中微粒浓度的大小比较
☆☆基本原则:抓住溶液中微粒浓度必须满足的三种守恒关系:
①电荷守恒::任何溶液均显电中性,各阳离子浓度与其所带电荷数的乘积之和=
各阴离子浓度与其所带电荷数的乘积之和
②物料守恒:(即原子个数守恒或质量守恒)
某原子的总量(或总浓度)=其以各种形式存在的所有微粒的量(或浓度)之和
③质子守恒:即水电离出的H+浓度与OH-浓度相等。
九、难溶电解质的溶解平衡
2、溶解平衡方程式的书写
注意在沉淀后用(s)标明状态,并用“”。如:Ag
2
S(s)2Ag+(aq)+S2-(aq)
3、沉淀生成的三种主要方式
(1)加沉淀剂法:K
sp
越小(即沉淀越难溶),沉淀越完全;沉淀剂过量能使沉淀更完
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全。
(2)调pH值除某些易水解的金属阳离子:如加MgO除去MgCl
2
溶液中FeCl
3
。
(3)氧化还原沉淀法:
(4)同离子效应法
4、沉淀的溶解:
沉淀的溶解就是使溶解平衡正向移动。常采用的方法有:①酸碱;②氧化还原;③沉
淀转化。
5、沉淀的转化:
溶解度大的生成溶解度小的,溶解度小的生成溶解度更小的。
如:AgNO
3
AgCl(白色沉淀)AgBr(淡黄色)AgI(黄色)Ag
2
S(黑色)
6、溶度积(K
SP
)
(1)、定义:在一定条件下,难溶电解质电解质溶解成离子的速率等于离子重新结合成沉
淀的速率,溶液中各离子的浓度保持不变的状态。w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
(2)、表达式:AmBn(s)mAn+(aq)+nBm-(aq)
KSP=[c(An+)]m•[c(Bm-)]n
(3)、影响因素:
外因:①浓度:加水,平衡向溶解方向移动。
②温度:升温,多数平衡向溶解方向移动。
(4)、溶度积规则
QC(离子积)〉KSP有沉淀析出
QC=KSP平衡状态
QC〈KSP未饱和,继续溶解
本文发布于:2023-03-11 08:45:45,感谢您对本站的认可!
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