《高中化学人教新课标选修四化学反应原理水溶液中的离子平衡》课件.ppt

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3COOHCOOH与镁条反应现象与镁条反应现象溶液的溶液的pHpH值值开场1mol/LHCl与镁条反响剧烈，说明1mol/LHCl中氢离子浓度大，即氢离子浓度为1mol/L，说明HCl完全电离；而开场1mol/LCH3COOH与镁条反响较慢，说明其氢离子浓度较盐酸小，即小于1mol/L，说明醋酸在水中局部电离。HCl是强电解质，CH3COOH是弱电解质。探究结果：什么叫强电解质？什么叫弱电解质？在水溶液里全部电离成离子的电解质叫强电解质；如强酸、强碱、绝大多数盐。只有一局局部子电离成离子的电解质叫弱电解质。如弱酸、弱减、水。练习：判断以下物质，属强电解质的 有哪些？属弱电解质的有哪些？NaCl、NaOH、H2SO4、CH3COOH、NH3H2O、Cl2、Cu强电解质：弱电解质：在水溶液里或熔融状态下全部电离成离子的电解质(其离子无 分子化倾向)。包括大多数盐类、强酸、强碱。在水溶液里局部电离成离子的电解质(其离子有分子化倾向)包括弱酸(如HAc、H2S)、弱碱(如NH3H2O)、水。NaCl=Na+Cl-HAc H+Ac-小结：离子化合物大局部的盐类强 碱共价化合物强 酸弱 酸弱 碱 水弱电解质强电解质二、弱电解质的电离平衡 思考与讨论：1、开场时，V电离 和 V结合怎样变化？2、当V电离=V结合时，可逆过程到达一种什么样的状态？画出Vt图。CH3COOHCH3COO-+H+电离电离结合结合弱电解质电离的V-t图像V电离V结合0t1t2V电离=V结合平衡状态tV电离平衡 在一定条件如温度、浓度下，当电解质分子电离成离子的速率和离子重新结合成分子的速率相等时，电离过程就到达了平衡状态思考与讨论：例1，在氨水中存在怎样的电离平衡？向其中分别参加适量的盐酸、NaOH溶液、NH4Cl溶液以及大量的水，对平衡有什么影响？NH3H2O NH4+OH-加入加入物质物质盐盐酸酸NaOH溶溶液液NH4Cl溶溶液液加大加大量水量水平衡移平衡移动方向动方向右左左右v影响电离平衡有哪些因素v1温度v电离过程是吸热过程，平衡温度升高向电离方向移动。v2浓度v浓度越大，电离程度越小。v3其他因素问题探讨问题探讨v1.弱电解质加水稀释时，电离程度_,离子浓度_?(填变大、变小、不变或不能确定 变大不能确定 画出用水稀释冰醋酸时离子浓度随加水量的变化曲线。问题探讨问题探讨v2.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？*自由电子的定向移动；自由移动的离子定向移动*升温，金属导电性减弱；电解质溶液导电性增强说明：电离平衡是动态平衡，平衡移动符合勒夏特列原理 多元弱酸，分步电离，第一步电离大于第二步电离，第二步电离远大于第三步电离，例如:0.1mol/LH2S溶液中各步电离H+为：H2S H+HS-H+=110-4mol/L HS-H+S2-H+=110-13mol/L 电离难的原因：a、一级电离出H+后，剩下的酸根阴离子带负电荷，增加了对H+的吸引力，使第二个H+离子电离困难的多；b、一级电离出的H+抑制了二级的电离。例3：0.1mol/L的CH3COOH溶液 CH3COOH CH3COO-+H+电离程度n(H+)C(H+)导电能力加水升温加NH4Cl加HCl加NaOH练习v1.将0.1mol/L的氨水稀释10倍，随着氨水浓度的降低，以下数据逐渐增大的是 vA.H+B.OH-C.OH-/NH3H2O D.NH4+v2.一定量的盐酸跟过量的铁粉反响时，为减缓反响速率而不影响生成氢气的总量，可向盐酸中参加适量的 vA.NaOH(固 B.H2O C.NH4Cl固 D.CH3COONa(固 ACBD练习v3.有H+浓度一样、体积相等的三种酸：a、盐酸 b、硫酸 c、醋酸，同时参加足量的锌，那么开场反响时速率_，反响完全后生成H2的质量_。用 表示a=b=ca=b磷酸柠檬酸碳酸 再见祝同学们学习进步 探究实验设计建议：第三章 水溶液中的离子平衡第二节?水的电离和溶液的酸碱性?一、水的电离v水是一种极弱的电解质v准确的导电性实验说明，纯水大局部以分子的形式存在，但其中也存在着极少量的H3O和OH。水中存在着微弱的电离。vH2O+H2O H3O+OH-v简写为：H2O H+OH-+-水的离子积(KW)v水到达电离平衡时，也存在着电离常数v 因水的电离极其微弱，在室温下55.6mol H2O中只有110-7mol H2O电离。c(H2O)可视为常数，上式可表示为：c(H+)c(OH-)c(H2O)=K电离c(H+)c(OH-)=K电离c(H2O)=KW水的离子积(KW)v水的离子积KW可由实验测得，也可通过计算求得。v由上表可知，随着温度的升高，水的离子积增大。一般在室温下，忽略温度的影响。c(H+)c(OH-)=1.010-14KW=t/0102025KW/10-140.1340.2920.6811.014050901002.925.4738.055.0思考与交流v根据室温时水的电离平衡，运用平衡移动原理分析以下问题。v1.酸或碱的稀溶液的密度与纯水相近，1L酸或碱的稀溶液约为1000 g，其中，H2O的物质的量近似为1000 g/18 g/mol=55.6 mol。此时，发生电离的水是否仍为纯水状态时的110-7mol？v 因酸电离出来的H或碱电离出来的OH对水的电离有抑制作用，所以发生电离的水的物质的量小于纯水状态时的110-7mol。思考与交流2.比较以下情况下，c(H+)和c(OH-的值或变化趋势增加或减少：纯水加少量盐酸加少量氢氧化钠c(H+)c(OH-)c(H+)和c(OH-)大小比较10-7mol/L10-7mol/L10-7mol/L10-7mol/Lc c(H+)=(H+)=c c(O(OHH-)变大 变小c c(H+)(H+)c c(O(OHH-)变小变大c c(H+)(H+)(H+)c c (OH(OH-)110-7 110-7 酸性酸性c c(H+)(H+)c c (OH(OH-)110-7.=.=.=.vVa/Vb=_。=10(a+b)-14第三章 水溶液中的离子平衡第三节?盐类的水解?以水的电离平衡为根底,说明HCl、NaOH 的水溶液为什么分别显示酸性和碱性？思考：1、CH3COONa是哪两种酸碱 反响得到的盐?2、其水溶液中存在哪些离子？3、这些离子能相互反响吗？4、假设反响，结果怎么样？H2O H+OH_ 醋酸钠在溶液中的变化醋酸钠在溶液中的变化:CH3COONa=CH3COO_+Na+CH3COOH CH3COO +H2O CH3COOH+OH_CH3COONa+H2O CH3COOH+NaOH1、强碱弱酸所生成盐的水解 NH4Cl=NH4+Cl-硫酸铵在溶液中的变化:H2O OH_+H+NH3.H2O +NH4+H2O NH3.H2O+H+NH4Cl+H2O NH3.H2O+HCl 2、强酸弱碱所生成盐的水解一、盐类的水解的概念 v在溶液中盐电离出来的离子跟水所电离出来的H+或OH-结合生成弱电解质的反响,叫做盐类的水解。水解的条件：生成弱电解质。水解的实质：破坏了水的电离平衡。水解反响与中和反响的关系:酸+碱 盐+水中和水解盐类水解是中和反响的逆反响盐类水解程度一般都很小测试对象测试对象溶液酸碱性溶液酸碱性 CH3COONa Na2CO3KFNH4Cl (NH4)2SO4Al2(SO4)3NaCl KNO3Ba(NO3)2实验结果统计分析及推理：碱性酸性中性生成该盐的酸碱CH3COOHNaOH H2CO3 NaOH HF KOHHClNH3 H2OH2SO4NH3H2OH2SO4Al(OH)3HClNaOHHNO3KOHHNO3Ba(OH)2盐的类型强碱弱酸盐强酸弱碱盐强碱强酸盐二.盐类水解的规律类型类型类型类型实例实例实例实例是否是否是否是否水解水解水解水解水解的水解的水解的水解的离子离子离子离子生成的弱生成的弱生成的弱生成的弱电解质电解质电解质电解质溶液的酸溶液的酸溶液的酸溶液的酸碱性碱性碱性碱性强酸弱强酸弱碱盐碱盐NH4Cl强碱弱强碱弱酸盐酸盐CH3COONa强酸强强酸强碱盐碱盐NaCl水解水解不水解弱碱阳离子弱酸阴离子无弱碱弱酸无酸性碱性中性有弱才水解都强不水解规律谁弱谁水解谁强显谁性影响水的电离平衡的因素。H2O HOH 1升温，促进水的电离；3参加能水解的盐，促进水的电离 2参加酸或碱，抑制水的电离。小结例题1：在盐类的水解过程中，以下表达正确的选项是 A.盐的电离平衡被平破坏B.水的电离平衡被破坏C.没有中和反响发生D.溶液的PH值一定变大B例题2：能使水的电离平衡向电离方向移动，并使溶液中的CH+)COH-的措施是 A.向纯水中参加几滴稀盐酸B.将水加热煮沸C.向水中参加碳酸钠D.向水中参加氯化铵D1.以下溶液PH小于7的是A、溴化钾 B、硫酸铜 C、硫化钠 D、硝酸钡2.以下溶液能使酚酞指示剂显红色的是A、碳酸钾 B、硫酸氢钠 C、硫化钠 D、氯化铁3.以下离子在水溶液中不会发生水解的是A、NH4+B、SO42_ C、Al3+D、F_1请判断以下盐溶液的酸碱性：CuSO4；FeCl3；Na2S；KNO3；BaCl2；Na2SO3。2请按pH增大的顺序排列以下盐溶液 物质的量浓度相等：NaNO3；H2SO4；AlCl3；Na2CO3.3常温下，pH=3的H2SO4和Al2(SO4)3溶液中，水电离出来的c(H+)之比为 。提高训练三、盐类水解方程式的书写例1、书写以下物质水解的离子方程式：NaF、Na2CO3、NH4Cl、CuCl2 盐类水解方程式的书写规律 1、盐类水解一般是比较微弱的，通常用“表示，同时无沉淀和气体产生。2、多元弱酸的酸根离子水解是分步进展的，第一步水解程度比第二步水解程度大，故一样物质的量浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液，溶液碱性谁强。3、多元弱碱的阳离子水解过程较为复杂，通常写成一步完成。4、多元弱酸的酸式根离子，水解和电离同步进展，溶液中既存在水解平衡，又存在电离平衡。下列各式中属于正确的水解反应的离子方程式是（下列各式中属于正确的水解反应的离子方程式是（）A.NH4+H2O=NH3H2O+H+B.S2-+2H2OH2S+2OH-C.CH3COOH+H2OCH3COO-+H3O+D.CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-例题2：D四、影响盐类水解的因素影响盐类水解的主要因素是盐本身的性质。另外还受外界因素影响：1、温度：盐的水解反响是吸热反响，升高温度水解程度增大。2、浓度：盐的浓度越小，一般水解程度越大。加水稀释盐的溶液，可以促进水解。3、溶液的酸、碱性：盐类水解后，溶液会呈不同的酸、碱性，因此控制溶液的酸、碱性，可以促进或抑制盐的水解，故在盐溶液中参加酸或碱都能影响盐的水解。课堂练习1、一样浓度的以下溶液中，c(CO32-)的大小关系依次为Na2CO3 NaHCO3 NH4HCO3 NH42CO3答：2、一样浓度的NaF和NaCl溶液中，其离子总浓度的大小关系是 。NaClNaF小结：盐类水解规律1谁弱谁水解，谁强显谁性，越弱越水解，都弱都水解，都强不水解。2大多数盐水解程度较小，多元弱酸的酸根分步水解，以第一步水解为主。3.同种离子单水解的程度小于双水解。如NaHCO3 中的HCO3-的水解程度小于NH4HCO3中的HCO3-的水解程度。4.多元弱酸酸式盐溶液中存在两种平衡，电离平衡与水解平衡共存，溶液的酸碱性取决于这两个平衡谁占主导地位。HPO24-以水解为主，溶液显碱性。H2PO4-、HSO3-以电离为主，溶液显酸性五、盐类水解的应用 1、判断盐溶液的酸碱性和比较盐溶液酸碱性的强弱时，通常需考虑盐的水解。练：一样条件，一样物质的量浓度的以下八种溶液：Na2CO3、NaClO、CH3COONa、Na2SO4、NaHCO3、NaOH、(NH4)2SO4、NaHSO4等溶液，PH值由大到小的顺序为：答:NaOHNaClONa2CO3NaHCO3 CH3COONaNa2SO4(NH4)2SO4NaHSO4 2、比较盐溶液中各离子浓度的相对大小时，需考虑盐的水解。练：25时，在浓度均为1mo/L的(NH4)2SO4、(NH4)2CO3、(NH4)2Fe(SO4)2三种溶液中，假设测得其中c(NH4+)分别为a、b、c单位为mo/L,那么以下判断正确的选项是 A.a=b=c B.cab C.bac D.acb 3、关于弱酸、弱碱的判断。练：能证明醋酸是弱酸的事实是 A.醋酸能使紫色石蕊试液变红 B.醋酸能被弱碱氨水中和 C.醋酸钠溶液的PH值大于7 D.常温下，0.1mol/L醋酸溶液中CH+为 1.3210-3mol/LCD 物质的量浓度一样的三种钠盐，NaX、NaY、NaZ的溶液，其PH值依次为8、9、10，那么HX、HY、HZ的酸性由强到弱的顺序是 A.HX、HZ、HY B.HZ、HY、HX C.HX、HY、HZ D.HY、HZ、HXCAl3+HCO3-、CO32-、AlO2-、ClO-、SiO32-、HS-、S2-Fe3+HCO3-、CO32-、AlO2-、ClO-、SiO32-NH4+SiO32-练写出Al3+和AlO2-、CO32-、HCO3-发生双水解的离子方程式4、双水解问题 当两种离子水解相互促进且水解程度较大时，往往不能大量共存在以下各组离子中，能大量共存的是 A.Ag+、NO3-、Cl-、K+B.Al3+、Cl-、HCO3-、Na+C.Fe2+、NO3-、SO42-、H+D.NH4+、Na+、Cl-、HCO3-D练 泡沫灭火器的原理Al2(SO4)3+6NaHCO3=2Al(OH)3+6CO2+3Na2SO45、水溶液的配制。怎样配制FeCl3溶液？答：取一定量的FeCl3晶体于烧杯中，加适量较浓的盐酸溶解，然后再加蒸馏水稀释到所需的浓度。倒入试剂瓶，贴上标签即可。练怎样配制Na2S溶液？答：取一定量的Na2S晶体溶解于烧杯中，加几滴NaOH溶液，然后再加蒸馏水稀释到所需的浓度。倒入试剂瓶，贴上标签即可。6、选择制备盐的途径时，需考虑盐的水解。如制备Al2S3时，因无法在溶液中制取，会完全水解，只能由干法直接反响制取。加热蒸干AlCl3、MgCl2、FeCl3等溶液时，得不到AlCl3、MgCl2、FeCl3晶体，必须在蒸发过程中不断通入HCl气体，以抑制FeCl3的水解，才能得到其固体。思考：Na2CO3、Al2(SO4)3 溶液蒸干时得到 的主要产物分别是什么?将溶液经蒸干、灼烧最终所得物质填入下表AlCl3FeCl3CuCl2MgCl2Al2(SO4)3FeCl2NH4ClNaHCO3Na2CO3练 以下溶液蒸干灼烧后得到的固体物质与原溶液溶质一样的是 A.AlCl3 B.Na2SO3 C.NaHCO3 D.NaCl D7、化肥的合理使用，有时需考虑盐的水解。如：铵态氮肥和草木灰不能混合施用；磷酸二氢钙和草木灰不能混合施用。因草木灰有效成分K2CO3水解呈碱性。8、某些试剂的贮存，需要考虑盐的水解。如：Na2CO3、Na2SiO3等水解呈碱性，不能存放在磨口玻璃塞的试剂瓶中；NH4不能存放在玻璃瓶中，应NH4水解应会产生HF，腐蚀玻璃。练 实验室有以下试剂：NaOH溶液水玻璃Na2S溶液Na2CO3溶液NH4Cl溶液澄清的石灰水浓硫酸。其中必须用带橡胶塞的试剂瓶保存的是 A.B.C.D.B9、某些离子的除杂，需考虑盐的水解。练：为了除去氯化镁酸性溶液中的Fe3+离子，可在加热搅拌下参加一种试剂，过滤后再参加适量盐酸。这种试剂是 A氧化镁 B.氢氧化钠 C.碳酸钠 D.碳酸镁 AD10、Mg、Zn等较活泼金属溶于强酸弱碱盐溶液中产生H2。练在NH4Cl饱和溶液中参加Mg条，观察到有气泡产生，点燃有爆鸣声，此气体是 ，产生该气体的原因是 离子方程式表示，微热后，能放出有刺激性气味的气体，它能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，该气体是 ，产生该气体的原因是 ，总的离子方程式是 。提高练习 由一价离子组成的四种盐溶液AC、BD、AD、BC，浓度均为0.1mol/L，在室温下前两种溶液的pH=7，第三种溶液pH7，最后一种溶液pH7。根据水解规律分析这四种盐中阴阳离子所对应的酸、碱的相对强弱是怎样的？讨论分析：由于AC溶液pH=7，AD溶液pH7，说明D-为弱酸根离子，且D-的水解程度大于C-，因此，它们相应酸的酸性：HCHD。又因AC溶液pH=7，BC溶液pH7，说明B+为弱碱阳离子，且水解程度大于A+，因此，它们相应碱的碱性：AOHBOH。第三章 水溶液中的离子平衡第四节?难溶电解质的溶解平衡?v复习：v1.离子反响发生的条件有哪些？v2.生成弱电解质的反响能进展到底吗？举例说明。v3.生成难溶于水的沉淀的反响能进展到底吗？v4.易溶、可溶、微溶、难溶的标准是什么？20易溶可溶微溶难溶溶解度/g1010.010.01化学式溶解度/g化学式溶解度/gAgCl1.510-4Ba(OH)23.89AgNO3222BaSO42.410-4AgBr8.410-6Ca(OH)20.165Ag2SO40.796CaSO40.21Ag2S1.310-16Mg(OH)2910-4BaCl235.7Fe(OH)3310-9几种电解质的溶解度20)一、难溶电解质的溶解平衡v1.概念：v在一定条件下，当难溶电解质溶解与和生成速率相等时，得到难溶电解质的饱和溶液，即到达溶解平衡。v例：AgNO3溶液与 NaCl溶液混合时，有以下关系：v Ag+(aq)+Cl-(aq)AgCl(s)AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)溶解沉淀一、难溶电解质的溶解平衡v2.几点说明：v溶解平衡的存在，决定了生成难溶电解质的反响不能进展到底。v习惯上将生成难溶电解质的反响，认为反响完全了，因对于常量的反响来说，0.01 g是很小的。当溶液中残留的离子浓度QCKSPCu(OH)2Fe(OH)3。v3.小结Ksp的大小与沉淀转化的关系。v对于同类型的难溶电解质，Ksp的大小与溶解度的大小一致，Ksp较大的沉淀可以转化为Ksp较小的沉淀。