第十八章 弱电解质的电离 水的电离和溶液酸碱性.docx
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第十八章弱电解质的电离水的电离和溶液酸碱性
第十八章弱电解质的电离水的电离和溶液酸碱性
一、考纲要求
1.了解水的电离、离子积常数。
2.了解溶液pH的定义。
3.了解测定溶液pH的方法,能进行pH的简单计算。
4.了解电解质的概念,了解强电解质和弱电解质的概念。
5.了解电解质在水溶液中的电离以及电解质溶液的导电性。
6.了解弱电解质在水溶液中的电离平衡。
二、知识梳理
1.强电解质和弱电解质
(1)概念
(2)电解质溶液的导电能力。
自由移动离子______越大,____越多,溶液导电能力越强。
答案:
(1)在水溶液里或熔融状态下完全部分强酸、强碱、大多数盐弱酸、弱碱、少数盐、水
(2)浓度离子带电荷数
2.水的电离
(1)电离方程式。
水是一种极弱的电解质,电离方程式为________________,简写为________________。
(2)纯水在室温下的有关数据。
①c(H+)=c(OH-)=________mol·L-1。
②KW=c(H+)·c(OH-)=________。
③pH=7。
(2)KW的影响因素。
KW只与温度有关,温度不变,KW_____;温度升高,KW______,反之,KW________。
答案:
(1)H2O+H2OH3O++OH-H2OH++OH-
(2)①10-7②10-14
(3)不变增大减小
3.溶液的酸碱性
(1)溶液的酸碱性
溶液的酸碱性取决于溶液中c(H+)和c(OH-)的相对大小。
①c(H+)________c(OH-),溶液呈酸性。
②c(H+)________c(OH-),溶液呈中性。
③c(H+)________c(OH-),溶液呈碱性。
(2)pH
①定义式:
____________。
②数值范围(室温下):
________。
(3)pH试纸的使用方法
把一小片pH试纸放在__________上,用________蘸取待测液滴在干燥的pH试纸上,试纸变色后,与________对比,即可确定溶液的pH。
(4)pH简单计算:
解答有关pH的计算时,首先要注意温度,明确是25℃还是非25℃,然后判断溶液的酸碱性,再根据“酸按酸”,“碱按碱”的原则进行计算。
①强酸溶液:
如浓度为cmol/L的HnA溶液,c(H+)=_______,所以pH=________。
②强碱溶液:
如浓度为cmol/L的B(OH)n溶液,c(OH-)=________,c(H+)=________,所以pH=________。
③酸碱混合溶液pH的计算:
两强酸溶液混合:
c混(H+)=_______;两强碱溶液混合:
c混(OH-)=__________;强酸、强碱溶液混合:
若酸过量:
c混(H+)=___________,若碱过量:
c混(OH-)=_____________。
④酸碱溶液稀释时pH的变化:
答案:
(1)①>②=③<
(2)①pH=-lgc(H+)②1~14
(3)干净玻璃片玻璃棒标准比色卡
(4)①ncmol·L-1-lgnc②ncmol·L-1
mol·L-114+lgnc
③
4.弱电解质的电离平衡
(1)电离平衡的建立
在一定条件(如温度、浓度)下,当________的速率和______________的速率相等时,电离过程就达到了平衡状态。
平衡建立过程如下图所示。
(2)电离平衡的特征(如下图)
(3)电离平衡常数
①概念:
在一定温度下,当弱电解质在水溶液中达到电离平衡时,溶液中离子浓度幂之积与分子浓度的比值是一个常数。
②表达式:
对于HA
H++A-,Ka=________;对于BOH
B++OH-,Kb=__________。
③特点
ⅰ电离平衡常数只与温度有关,升温,K值______。
ⅱ多元弱酸的各级电离平衡常数的大小关系是_____,故其酸性取决于第一步。
④意义
(4)外界条件对电离平衡的影响。
①温度。
弱电解质的电离是______过程,升高温度,电离程度______。
②浓度。
稀释溶液,离子相互碰撞结合成分子的机会________,弱电解质的电离程度________。
③外加强电解质。
加入含有弱电解质的组成离子的强电解质,弱电解质的电离程度减小。
④已知CH3COOH
CH3COO-+H+ΔH>0,完成下面表格:
改变条件
平衡移动方向
n(H+)
c(H+)
c(CH3COO-)
c(CH3COOH)
电离程度(α)
导电能力
Kα
加水稀释
加入少量冰醋酸
加HCl(g)
加NaOH(s)
加入醋酸钠固体
加入镁粉
升高温度
[误区警示]
判断弱电解质的三个思考点
思考一、弱电解质的定义,即弱电解质不能完全电离,如测0.1mol·L-1的CH3COOH溶液的pH>1。
思考二、弱电解质溶液中存在电离平衡,条件改变,平衡移动,如pH=1的CH3COOH加水稀释10倍1<pH<2。
思考三、弱电解质形成的盐类能水解,如判断CH3COOH为弱酸可用下面两个现象:
配制某浓度的醋酸钠溶液,向其中加入几滴酚酞试液。
现象:
溶液变为浅红色。
用玻璃棒蘸取一定浓度的醋酸钠溶液滴在pH试纸上,测其pH。
现象:
pH>7。
答案:
(1)电离离子结合成分子
(2)=≠发生移动
(3)②
③ⅰ增大ⅱKa1≫Ka2≫Ka3 ④易强
(4)①吸热增大②减小增大
④
5.酸碱中和滴定
(1)概念:
利用________反应,用已知浓度的________来测定未知浓度的________的实验方法。
(2)用品:
试剂:
________、________、________、蒸馏水。
仪器:
________滴定管、________滴定管、滴定管夹、铁架台、烧杯、________。
(3)操作(以用标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例)
滴定前的准备:
①滴定管:
a.查漏,b.洗涤,c.润洗,d.装液,e.排气,f.调液面,g.记录。
②锥形瓶:
a.注碱液,b.记读数,c.加指示剂。
滴定:
左手________,右手__________,眼睛注视___________,滴定至终点时,记录标准液的体积。
(4)数据处理:
将上述操作重复2~3次,求出用去标准盐酸体积的平均值,根据c(NaOH)=
计算。
答案:
(1)中和酸(或碱)碱(或酸)
(2)标准溶液待测溶液酸碱指示剂酸式碱式锥形瓶
(3)②控制活塞不断地摇动锥形瓶锥形瓶中溶液颜色的变化
三、要点精析
1.[误区警示]
弱电解质的电离认识误区
(1)酸的强弱与导电能力不一定一致,不能误认为强酸溶液的导电能力一定强。
(2)中和碱的能力易混淆两个前提条件,同体积同物质的量浓度的两种酸比较与同体积同pH的两种酸比较,结果不同。
(3)同pH的两种酸与活泼金属反应时易混淆开始产生H2的速率与整个过程速率。
(4)误认为不稳定性、挥发性、易溶性是判断强弱酸的依据。
(5)强酸制弱酸的复分解反应一定能进行,但能进行的复分解反应不一定符合强酸制弱酸,如H2S+CuSO4===CuS↓+H2SO4。
(6)弱电解质的电离方程式应用“”,不能用“===”。
(7)弱电解质稀溶液稀释过程中,溶液中离子浓度不一定减小,如弱酸稀释时,溶液中c(OH-)增大。
(8)弱电解质电离平衡右移,电离平衡常数不一定不变,如果加热时,电离平衡右移,电离平衡常数增大。
(9)醋酸溶液中加入CH3COONa,抑制醋酸的电离。
不能误认为CH3COONa水解呈碱性,促进醋酸的电离。
2.外界条件对电离平衡的影响
电离平衡属于化学平衡,当外界条件改变时,弱电解质的电离平衡也会发生移动,平衡移动也遵循勒夏特列原理。
以CH3COOH
CH3COO-+H+ΔH>0为例:
改变条件
平衡移动方向
c(CH3COOH)
n(H+)
c(H+)
c(CH3COO-)
电离程度
加水稀释
→
减小
增大
减小
减小
增大
加少量冰醋酸
→
增大
增大
增大
增大
减小
通入HCl气体
←
增大
增大
增大
减小
减小
加NaOH固体
→
减小
减小
减小
增大
增大
加CH3COONa固体
←
增大
减小
减小
增大
减小
加入镁粉
→
减小
减小
减小
增大
增大
升高温度
→
减小
增大
增大
增大
增大
[关键提醒]由于电离方向是微粒数增大的方向(相当于化学平衡中气体体积增大的方向),所以溶液稀释使平衡混合物中各微粒浓度同倍降低,平衡向电离方向移动,促进电离,平衡混合物中微粒总数、离子数、离子浓度与溶质分子浓度的比值均增大,但离子的浓度却减小,因为平衡移动与体积增大的影响相比,体积增大占主导地位(这是由勒夏特列原理判定的)。
3.溶液的pH计算
(1)总体思路
①若溶液为酸性,先求c(H+),再求pH;
②若溶液为碱性,先求c(OH-),再由c(H+)=
求c(H+),最后求pH,也可以先求pOH[pOH=-lgc(OH-)],再由14-pOH求pH。
(2)计算类型
①强酸型
如浓度为cmol/L的HnA溶液,c(H+)=ncmol/L,所以pH=-lgnc。
②强碱型
如浓度为cmol/L的B(OH)n溶液,
c(OH-)=ncmol/L,
c(H+)=
mol/L,所以pH=14+lgnc。
③酸碱混合型
两强酸混合型:
c(H+)混=
两强碱混合型:
c(OH-)混=
强酸、强碱混合(一种过量):
酸过量:
c(H+)混=
碱过量:
c(OH-)混=
(3)酸碱稀释时pH的变化
酸(pH=a)
碱(pH=b)
弱酸
强酸
弱碱
强碱
稀释10n倍
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- 第十八章 弱电解质的电离 水的电离和溶液酸碱性 第十八 电解质 电离 溶液 酸碱