溶液中的离子反应复习.ppt
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1、控制、治理氮氧化物控制、治理氮氧化物对对大气的大气的污污染是改善大气染是改善大气质质量的重要方面。(量的重要方面。(1 1)火力)火力发电发电厂的燃煤排烟中含大量的氮氧化物(厂的燃煤排烟中含大量的氮氧化物(NOxNOx),可利用甲),可利用甲烷烷和和NOxNOx在一定条在一定条件下反件下反应应消除其消除其污污染,染,则则CHCH4 4与与NONO2 2反反应应的化学方的化学方_(2 2)在一密)在一密闭闭容器中容器中发发生反生反应应2NO2NO2 2 2NO+O 2NO+O2 2,反,反应过应过程中程中NONO2 2的的浓浓度随度随时间变时间变化的情况如下化的情况如下图图所示。所示。请请回答:
2、回答:依曲依曲线线A A,反,反应应在前在前3 min3 min内氧气内氧气的平均反的平均反应应速率速率为为_ 若曲若曲线线A A、B B分分别别表示的是表示的是该该反反应应在某不同条件下在某不同条件下的反的反应应情况,情况,则则此条件是此条件是 (填(填“浓浓度度”、“压压强强”、“温度温度”或或“催化催化剂剂”)。)。曲曲线线A A、B B分分别对应别对应的反的反应应平衡常数的大小关系是平衡常数的大小关系是 。(3 3)一定温度下,容密)一定温度下,容密闭闭容器中容器中N N2 2O O5 5可可发发生下列反生下列反应应:2N2N2 2O O5 5(g g)4NO4NO2 2(g g)+O
3、+O2 2(g g)2NO2NO2 2(g g)2NO2NO(g g)+O+O2 2(g g)反反应应的平衡常数表达式的平衡常数表达式为为 。若达平衡。若达平衡时时,C C(NONO2 2)=0=04 mol4 molL L-1-1,(,(O O2 2)=1=13 mol3 molL L-1-1,则则反反应应中中NONO2 2的的转转化率化率为为 ,N N2 2O O5 5(g g)的起始)的起始浓浓度度应应不低于不低于 mo1mo1L L-1-1水溶液中的离子平衡水溶液中的离子平衡 酸、碱、盐在溶液中的酸、碱、盐在溶液中的电离电离电解质电解质和和非电解质非电解质离子反应离子反应单元单元1 1
4、 弱电解质的电离平衡弱电解质的电离平衡电解质有强弱电解质有强弱弱电解质电离为弱电解质电离为可逆可逆电离平衡电离平衡 电离常数、电离度电离常数、电离度 单元单元2 2溶液的酸碱性溶液的酸碱性水是极弱电解质水是极弱电解质水水(稀溶液稀溶液)离子积为离子积为常数常数稀稀溶液酸碱性溶液酸碱性及表示方法及表示方法pHpHpHpH应用应用单元单元3 3 盐类的水解盐类的水解 水的电离平衡水的电离平衡 弱电解质的生弱电解质的生成成影响因素影响因素水水 解的应用解的应用(平衡移动平衡移动)酸碱中和滴定。酸碱中和滴定。实践活动:测定实践活动:测定酸碱反应曲线酸碱反应曲线滴定实验操作滴定实验操作图示反应曲线图示反
5、应曲线综合运用强、弱电解质的比较:强、弱电解质的比较:项目项目项目项目强强强强电解质电解质电解质电解质弱弱弱弱电解质电解质电解质电解质相同点相同点相同点相同点都是电解质、都是化合物,熔融或在溶液中能电离都是电解质、都是化合物,熔融或在溶液中能电离都是电解质、都是化合物,熔融或在溶液中能电离都是电解质、都是化合物,熔融或在溶液中能电离不不不不同同同同点点点点化合物类型化合物类型化合物类型化合物类型离子化合物、共价化合物离子化合物、共价化合物离子化合物、共价化合物离子化合物、共价化合物共价化合物共价化合物共价化合物共价化合物化学键化学键化学键化学键离子键离子键离子键离子键共价键共价键共价键共价键电
6、离程度电离程度电离程度电离程度完全电离完全电离完全电离完全电离部分电离部分电离部分电离部分电离电离过程电离过程电离过程电离过程不不不不可逆、不存在电离平衡可逆、不存在电离平衡可逆、不存在电离平衡可逆、不存在电离平衡可逆、存在电离平衡可逆、存在电离平衡可逆、存在电离平衡可逆、存在电离平衡溶液中的微粒溶液中的微粒溶液中的微粒溶液中的微粒水合离子水合离子水合离子水合离子分子、水合离子分子、水合离子分子、水合离子分子、水合离子物质种类物质种类物质种类物质种类强酸、强碱、大部分盐、强酸、强碱、大部分盐、强酸、强碱、大部分盐、强酸、强碱、大部分盐、活泼金属氧化物活泼金属氧化物活泼金属氧化物活泼金属氧化物弱
7、酸、弱碱、水弱酸、弱碱、水弱酸、弱碱、水弱酸、弱碱、水电离方程式的书写:电离方程式的书写:1、强电解质在溶液中全部电离,在电离方程式中以、强电解质在溶液中全部电离,在电离方程式中以“”表示;表示;2、弱电解质不能全部电离,在电离方程式中以、弱电解质不能全部电离,在电离方程式中以“”表示;表示;3、多元弱酸分步电离,在书写电离方程式时要分步书写、多元弱酸分步电离,在书写电离方程式时要分步书写.如:如:H2CO3 H2CO3 HHCO3、HCO3 HCO32;如:如:H3PO4H3PO4 H+H2PO4H2PO4 H+HPO42HPO42 H+PO43表示电解质电离的式子。表示电解质电离的式子。4
8、 4、多元弱碱分步电离,但常常一步写到底,如、多元弱碱分步电离,但常常一步写到底,如 Cu(OH)Cu(OH)2 2 Cu Cu2 22OH2OH。5 5、酸式盐的电离、酸式盐的电离强酸的酸式盐的电离:一步完全电离。如:KHSO4=K+H+SO42-弱酸的酸式盐的电离:第一步完全电离,第二步酸式酸根部分电离。如:NaHCO3=Na+HCO3-HCO3-H+CO32-6 6、两性氢氧化物的电离有两种电离方式、两性氢氧化物的电离有两种电离方式AlOAlO2 2-+H+H+H+H2 2O OAl(OH)Al(OH)3 3AlAl3+3+3OH+3OH-弱电解质的电离平衡弱电解质的电离平衡电离过程电离
9、过程电离程度电离程度电离度电离度特征:特征:等、动、定、变等、动、定、变(可逆)可逆)(部分)(部分)影响因素影响因素弱电弱电解质解质定义定义在一定条件下,当弱电解质分子电离成离子的速率和离子在一定条件下,当弱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,电离过程就达到了平衡状态重新结合成分子的速率相等时,电离过程就达到了平衡状态电离平衡电离平衡(1)内因内因电解质电解质本本身的结构和性质身的结构和性质(2)外因:外因:温度:温度:浓度:浓度:温度越高,电离度越大温度越高,电离度越大(电离过程吸热电离过程吸热)浓度越稀,电离度越大浓度越稀,电离度越大同离子效应:同离子效应:电离平
10、衡常数电离平衡常数1、定义:、定义:弱电解质弱电解质,电离平衡时电离平衡时,各组分浓度的关系各组分浓度的关系。2、表达式:、表达式:Ka=H+Ac-HAc Kb=NH4+OH-NH3H2O3、意义:、意义:25时时 HF K=7.210 4 HAc K=1.810 5 酸性:酸性:HF HAc同同温度下,电离常数的大小表示了弱电解质的相对强弱温度下,电离常数的大小表示了弱电解质的相对强弱在一定温度下,电离常数与浓度无关。在一定温度下,电离常数与浓度无关。电离平衡常数电离平衡常数Ka=C(H+).C(CH3COO-)C(CH3COOH)Kb=C(NH4+).C(OH-)C(NH3.H2O)CH3
11、COOH H+CH3COO-NH3.H2O NH4+OH-电离度电离度在在一定条件下的弱电解质达到电离平衡时,一定条件下的弱电解质达到电离平衡时,已经电离的电解质分子数占原电解质总数已经电离的电解质分子数占原电解质总数(包括电离的没有电离的)的分数。(包括电离的没有电离的)的分数。CH3COOH CH3COO-+H+=n(Ac-)n(HAc原)原)=C(Ac-)C(HAc原)原)=n(H+)n(HAc原)原)电离度实质是电离度实质是 化学平衡中的转化率化学平衡中的转化率计算方法是三步法计算方法是三步法“初始初始”、“转化转化”、“平衡平衡”弱电解质判断的实验方法弱电解质判断的实验方法1.1.在
12、相同浓度、相同温度下,与强电解质作导电性对比实验。在相同浓度、相同温度下,与强电解质作导电性对比实验。若导电能力弱的为弱电解质,反之为强电解质。若导电能力弱的为弱电解质,反之为强电解质。2.2.浓度与浓度与pHpH的关系的关系如某一元酸的浓度为如某一元酸的浓度为0.1mol/L0.1mol/L,而其而其pH 1pH 1,则可证明该则可证明该酸是弱电解质。酸是弱电解质。3.3.测定对应盐的酸碱性测定对应盐的酸碱性如如NaANaA溶液呈碱性,则可证明溶液呈碱性,则可证明HAHA必是弱电解质。必是弱电解质。4.4.稀释前后的稀释前后的pHpH值与稀释倍数的变化关系值与稀释倍数的变化关系如如pH=2p
13、H=2的强酸稀释的强酸稀释100100倍,倍,pH=4pH=4;而而pH=2pH=2的弱酸稀释的弱酸稀释100100倍,倍,pH4pH)c c(HCO(HCO3 3)c c(CO(CO3 32 2)()(多元弱酸第一步多元弱酸第一步电电离程度离程度远远远远大于第二步大于第二步电电离离)。水解理水解理论论:水解离子的:水解离子的浓浓度大于水解生成粒子的度大于水解生成粒子的浓浓度。度。例如,例如,NaNa2 2COCO3 3溶液中:溶液中:c c(CO(CO3 32 2)c c(HCO(HCO3 3)c c(H(H2 2COCO3 3)()(多元弱酸根离子的水解以第一步多元弱酸根离子的水解以第一步
14、为为主主)。溶液中的守恒关系溶液中的守恒关系(电解质溶液中的离子之间存在着电解质溶液中的离子之间存在着三种定量关系三种定量关系)电荷守恒规律电荷守恒规律:电解质溶液中,溶液总是呈电中性,即阴离:电解质溶液中,溶液总是呈电中性,即阴离子所带子所带负电荷总数负电荷总数一定等于阳离子所带一定等于阳离子所带正电荷总数正电荷总数,也就是所,也就是所谓的电荷守恒规律。谓的电荷守恒规律。如如NaHCO3溶液中存在着溶液中存在着Na、H、HCO3-、CO32-OH,但存在如下关系:但存在如下关系:c(Na)c(H)=c(HCO3-)c(OH-)2c(CO32-)。(2)理论依据理论依据物料守恒规律物料守恒规律
15、:某一组分(或元素)的原始浓度等于它:某一组分(或元素)的原始浓度等于它在溶液中各中存在形式的浓度之和。在溶液中各中存在形式的浓度之和。如在如在c mol/L的的Na2CO3溶液中溶液中CO32-离子的存在形式有离子的存在形式有CO32-、HCO3-、H2CO3,则则c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)=1/2c(Na)质子守恒质子守恒:有水电离产生的:有水电离产生的H+、OH-浓度相等。浓度相等。如在如在Na2CO3溶液中,有水电离产生的溶液中,有水电离产生的OH-以游离态存在,而以游离态存在,而H+因因CO32-水解有三中存在形式水解有三中存在形式H+、HCO3-、H2CO
16、3,有:有:c(OH-)=c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3)。总结:总结:酸碱溶液的稀释前后酸碱溶液的稀释前后pHpH的变化的变化(1)(1)强酸或强碱:强酸或强碱:在水中完全电离在水中完全电离,加水稀释后不会有溶加水稀释后不会有溶质进一步电离质进一步电离,故仅仅是体积增大的因素导致酸溶液中的故仅仅是体积增大的因素导致酸溶液中的C C(H(H+)或碱溶液中的或碱溶液中的C C(OHOH-)减小减小.规律:规律:pH=a的強酸稀释的強酸稀释10n倍,倍,pH值增大值增大n个单位,个单位,pH=a+n规律:规律:pH=b的強碱稀释的強碱稀释10n倍,倍,pH值减小值减小n个单位,个单
17、位,pH=b-n(2)(2)弱酸或弱碱:弱酸或弱碱:在水中不完全电离在水中不完全电离,加水稀释同时加水稀释同时,能促使其能促使其分子进一步电离分子进一步电离,故导致相应故导致相应CHCH+或或COHCOH-减小的幅度降低减小的幅度降低.pH pH值的变值的变化比化比强酸或强碱强酸或强碱小。小。(由由强酸或强碱推出强酸或强碱推出)规律:规律:pH=a弱酸稀释弱酸稀释10n倍,倍,pH值增大小于值增大小于n个单位,个单位,pH b-n3.3.强酸和强碱混合强酸和强碱混合(发生中和反应发生中和反应,忽略体积变化忽略体积变化)可能情况有三种可能情况有三种:若酸和碱恰好中和若酸和碱恰好中和.即即n(Hn
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- 溶液 中的 离子 反应 复习
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