管姝2弱电解质的电离.pptx
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1、对于一元弱酸对于一元弱酸 HA HHA H+A+A-,平衡时平衡时K=c(H+).c(A-)c(HA)对于一元弱碱对于一元弱碱 MOH MMOH M+OH+OH-,平衡时平衡时K=c(M+).c(OH-)c(MOH)(2 2)电离平衡常数的化学含义电离平衡常数的化学含义电离平衡常数的化学含义电离平衡常数的化学含义:(1)计算方法:)计算方法:K K值越大,电离程度越大,相应酸值越大,电离程度越大,相应酸 (或碱或碱)的酸的酸(或碱或碱)性越强。性越强。4、电离平衡常数(、电离平衡常数(K)-弱电解质电离程度相对大小一种参数弱电解质电离程度相对大小一种参数概概念念:在在一一定定温温度度下下,当当
2、弱弱电电解解质质在在水水溶溶液液中中达达到到电电离离平平衡衡时时,溶液中弱电解质电离的溶液中弱电解质电离的与与的的比值是一个常数,用比值是一个常数,用表示表示(酸用酸用表示,碱用表示,碱用 表示表示)。离子浓度的乘积离子浓度的乘积未电离的分子浓度未电离的分子浓度KaKbK例如例如:0.1mol/LH2S溶液中各步电离溶液中各步电离H+为:为:H2S H+HS-H+=110-4mol/L HS-H+S2-H+=110-13mol/L多元弱酸是分步电离的,多元弱酸是分步电离的,K1K2(一般要相(一般要相差差105)。)。多元弱酸的酸性由多元弱酸的酸性由第一步电离第一步电离决定。决定。电离平衡是动
3、态平衡,平衡移动符合勒夏特电离平衡是动态平衡,平衡移动符合勒夏特列原理列原理几点说明几点说明:你知道第二步电离难的原因吗?你知道第二步电离难的原因吗?(3)影响电离平衡常数的因素)影响电离平衡常数的因素 K值只随温度变化。值只随温度变化。电离难的原因电离难的原因:a、一级电离出、一级电离出H+后,剩下的酸根阴离子后,剩下的酸根阴离子带负电荷,增加了对带负电荷,增加了对H+的吸引力,使第的吸引力,使第二个二个H+离子电离困难的多;离子电离困难的多;b、一级电离出的、一级电离出的H+抑制了二级的电离。抑制了二级的电离。问题探讨问题探讨问题探讨问题探讨 弱电解质加水稀释时,弱电解质加水稀释时,电离程
4、度电离程度_,离离子浓度子浓度_?(填变大、变小、不变或不填变大、变小、不变或不能确定)能确定)变大变大不能确定不能确定 画出用水稀释冰醋酸时离子浓画出用水稀释冰醋酸时离子浓度随加水量的变化曲线度随加水量的变化曲线。在一定温度下,冰醋酸加水稀在一定温度下,冰醋酸加水稀释过程中,溶液的导电能力随加入释过程中,溶液的导电能力随加入水的体积水的体积V V变化的曲线如右图所示。变化的曲线如右图所示。请回答:请回答:导电能力导电能力VabcO(1)(1)“O O”点导电能力为点导电能力为0 0的理由是的理由是 。(2)a(2)a、b b、c c三点处,溶液的三点处,溶液的pHpH由小到由小到 大的顺序为
5、大的顺序为 。(3)a(3)a、b b、c c三点处,电离程度最大的是三点处,电离程度最大的是 。(4)(4)若使若使c c点溶液中点溶液中c(Acc(Ac-)增大,增大,pHpH也增大,可采取的措施是:也增大,可采取的措施是:。在在O点处点处醋酸未电离,无自由移动的离子醋酸未电离,无自由移动的离子b a CH3COOH 反应速率:V(HCl)V(CH3COOH)pH均为均为1的的HCl和和CH3COOH各各1L分别于足量锌反应分别于足量锌反应c(H+):HCl =CH3COOH 初始速率:V(HCl)=V(CH3COOH)平均速率:V(HCl)V(CH3COOH)总结总结:金属与酸的反应速率
6、要看溶液中H+浓度的相对大小,H+浓度越大,反应速率越大。n(酸酸)c(H+)pH消耗消耗n(NaOH)HCl 1HAc 1H2SO4 1n(酸酸)c(H+)c(酸酸)消耗消耗n(NaOH)HClHAcH2SO4=0.1mol=0.1mol=0.1mol=0.1mol/L 0.1mol=0.05mol=0.1mol/L=0.1mol/L=0.1mol/L=0.1mol/L 0.1mol/L=0.05mol/L=0.1mol 0.1mol=0.1mol 1、pH=3的醋酸和盐酸溶液分别加水稀释的醋酸和盐酸溶液分别加水稀释n 倍和倍和m倍后,倍后,pH保持相同且溶液仍为酸性,则保持相同且溶液仍为酸
7、性,则n和和m的关系是的关系是_。An mBn 盐酸盐酸B反应所需时间:醋酸反应所需时间:醋酸 盐酸盐酸C参加反应的质量:盐酸参加反应的质量:盐酸=醋酸醋酸D开始反应速率:盐酸开始反应速率:盐酸 醋酸醋酸A、3.(2000年年上上海海市市高高考考题题)取取pH均均等等于于2的的盐盐酸酸和和醋醋酸酸各各100mL,分分别别稀稀释释2倍倍后后,再再分分别别加加入入0.03gZn粉,在相同条件下充分反应,有关叙述正确的是:粉,在相同条件下充分反应,有关叙述正确的是:A醋酸与锌反应放出醋酸与锌反应放出H2多多B盐酸和醋酸分别与锌反应放出的盐酸和醋酸分别与锌反应放出的H2一样多一样多C醋酸与锌反应速率大
8、醋酸与锌反应速率大 D盐酸和醋酸分别与锌反应的速率一样大盐酸和醋酸分别与锌反应的速率一样大B、C例如:试用实验的方法证明醋酸是一种弱酸。例如:试用实验的方法证明醋酸是一种弱酸。方法方法1、测量导电性:、测量导电性:如在一定温度下,如在一定温度下,相同浓度相同浓度的的盐酸盐酸与与醋酸醋酸相相比,若导电能力比,若导电能力醋酸弱醋酸弱,则醋酸为弱酸,则醋酸为弱酸;(注:导电性比较必须注:导电性比较必须在相同条件下在相同条件下)。方法方法2、测量溶液的、测量溶液的pH:测量测量0.01molL-1-1CH3COOH溶液溶液pH,若,若pH2,则醋酸为弱酸,则醋酸为弱酸(弱电解质电离平衡弱电解质电离平衡
9、)测量测量NaAc溶液的溶液的pH,若,若pH 7,则则NaAc为弱酸强碱盐,即醋为弱酸强碱盐,即醋酸为弱酸酸为弱酸。(。(利用水解平衡利用水解平衡)将将pH=3的醋酸的醋酸,分别稀释,分别稀释100倍后,测量溶液的倍后,测量溶液的pH,若,若pH5,则醋酸为弱酸(,则醋酸为弱酸(弱电解质电离平衡弱电解质电离平衡)在在 pH=3的盐酸(或的盐酸(或HAc)溶液中加入溶液中加入NaAc晶体后,测量溶液晶体后,测量溶液的的pH,若,若pH3,则醋酸为弱酸(,则醋酸为弱酸(弱电解质电离平衡弱电解质电离平衡)物质的量浓度物质的量浓度相等的相等的HAc与与NaOH等体积等体积混合后,若反应后混合混合后,
10、若反应后混合溶液的溶液的pH7,则醋酸为弱酸。,则醋酸为弱酸。(利用水解平衡利用水解平衡)四、证明弱电解质的实验方案的设计四、证明弱电解质的实验方案的设计例如:试用实验的方法证明醋酸是一种弱酸。例如:试用实验的方法证明醋酸是一种弱酸。方法方法3、与活泼金属反应:、与活泼金属反应:等体积等体积、等等pH的的HAc、HCl与与足量锌足量锌反应,若醋酸产生反应,若醋酸产生H2的量的量比盐酸比盐酸多多,则醋酸为弱酸。,则醋酸为弱酸。等体积等体积、等等pH的的HAc、HCl与与足量锌足量锌反应,若醋酸产生反应,若醋酸产生H2的平的平均速率均速率比盐酸比盐酸快快,则醋酸为弱酸。,则醋酸为弱酸。等等体积体积
11、、等物质的量浓度等物质的量浓度的的HAc与与HCl与与足量锌足量锌反应,若起始时反应,若起始时醋酸溶液的反应的速率醋酸溶液的反应的速率慢慢,则醋酸为弱酸。,则醋酸为弱酸。方法方法4、与碱反应:、与碱反应:等等体积体积、等、等pH的的HAc、HCl用标准用标准NaOH溶液溶液滴定,若醋酸消耗滴定,若醋酸消耗NaOH的的体积体积比盐酸比盐酸多多,则醋酸为弱酸。,则醋酸为弱酸。物质的量浓度物质的量浓度相等的相等的HAc与与NaOH等体积等体积混合后,若反应后混合混合后,若反应后混合溶液的溶液的pH7,则醋酸为弱酸。,则醋酸为弱酸。四、证明弱电解质的实验方案的设计四、证明弱电解质的实验方案的设计电电离
12、离程程度度含含义义特特征征影影响响因因素素 弱电弱电解质解质浓度浓度外外因因内内因因温度温度其它其它因素因素电电离离过过程程电电离离平平衡衡可可逆逆部部分分在一定条件下在一定条件下(温度、浓度温度、浓度),),弱电解质弱电解质电电离成离子离成离子的速率与离子的速率与离子结合成分子结合成分子的速的速率率相等相等时的状态。时的状态。动电离过程与离子结合成分子的过电离过程与离子结合成分子的过程没有停止,即程没有停止,即动态平衡动态平衡定条件一条件一定定,离子或分子浓度一,离子或分子浓度一定定变条件改条件改变变,平衡发生移动,各组,平衡发生移动,各组分浓度改分浓度改变变电解质电解质本本身性质身性质电离
13、过程是个吸热过程,升高电离过程是个吸热过程,升高温度,电离平衡向右移动温度,电离平衡向右移动加水稀释,电离平衡向右移动加水稀释,电离平衡向右移动如加入酸、碱,应用平衡移动如加入酸、碱,应用平衡移动原理具体分析原理具体分析小结小结1、水的、水的电离电离 (1)H2O H2O H3O+OH-(2)水是)水是极弱极弱的的电解质电解质25C 1L水只有水只有10-7molH2O发发生电离生电离(3)25C,多少个水分子才有,多少个水分子才有1个个电离?电离?55.6107一一:水的电离和水的离子积水的电离和水的离子积在一定温度时:在一定温度时:c(H+)c(OH-)=Kw,叫,叫水的离子积水的离子积2
14、5时,时,Kw=110-142、水的、水的离子积离子积提问:提问:常数是否就不变呢?根据前面所学知识,常数是否就不变呢?根据前面所学知识,水的离子积会受什么外界条件影响?水的离子积会受什么外界条件影响?c(H+)=c(OH-)=110-7mol/L 分析表格中的数据,有何规律,并解释之。分析表格中的数据,有何规律,并解释之。KwKw1005025200温度温度1.1410-15 6.8110-15 110-14 5.4710-14 110-12温度越高,温度越高,KwKw越大。越大。水的电离是水的电离是吸热吸热过程。过程。升高温度,升高温度,促进促进水的电离水的电离,Kw,Kw增大。增大。Kw
15、Kw只于温度有关只于温度有关,与浓度无关。与浓度无关。(6)根据)根据Kw=C(H)C(OH)在特定温度下在特定温度下为定值为定值,C(H)和和C(OH)可以互求可以互求.(5)不论是在中性溶液还是在酸碱性溶液,)不论是在中性溶液还是在酸碱性溶液,水电离出水电离出的的C(H+)C(OH)(4)常温下常温下,任何稀的水溶液中任何稀的水溶液中 Kw=C(H+)C(OH)=11014(3)溶液的酸碱性与)溶液的酸碱性与C(OH-)、C(H+)的相对)的相对大小有关大小有关(2)在溶液中)在溶液中,Kw中的中的C(OH-)、C(H+)指溶)指溶液中总的离子浓度液中总的离子浓度.(1)Kw取决于温度取决
16、于温度,不仅适用于不仅适用于纯水纯水,还适用于其他溶液。还适用于其他溶液。【小结小结】(2000年上海)水的电离过程为年上海)水的电离过程为H2O HOH,在不同温度下其平衡常数为,在不同温度下其平衡常数为K(25)1.01014,K(35)2.11014。则下列叙。则下列叙述正确的是述正确的是 A.c(H)随着温度的升高而降低随着温度的升高而降低 B.在在35时,时,c(H)c(OH)C.水的电离度水的电离度(25)(35)D.水的电离是吸热的水的电离是吸热的D体验高考体验高考强酸弱碱盐强酸弱碱盐强碱弱酸盐强碱弱酸盐强酸强碱盐强酸强碱盐二、影响水的电离平衡的因素二、影响水的电离平衡的因素1)
17、酸酸2)碱碱3)盐盐4)温度温度抑制水的电离,抑制水的电离,KW保持不变保持不变抑制水的电离,抑制水的电离,KW保持不变保持不变促进水的电离,促进水的电离,KW保持不变保持不变促进水的电离,促进水的电离,KW保持不变保持不变不影响水的电离,不影响水的电离,KW保持不变保持不变升高温度促进水的电离,升高温度促进水的电离,KW增大增大注意注意:KW是一个温度函数只随温度的升高而增大是一个温度函数只随温度的升高而增大(1)pH=2的盐酸溶液中。由水电离出的的盐酸溶液中。由水电离出的c(H+)H2O、c(OH-)H2O分别分别是多少?为什么?是多少?为什么?(2)pH=12NaOH溶液中。由水电离出的
18、溶液中。由水电离出的c(H+)H2O、c(OH-)H2O分分别是多少?为什么别是多少?为什么?【难点难点突破突破】如何求水电离出来的如何求水电离出来的c(H+)或或c(OH-)?注意注意 任何水溶液中由水电离出来的任何水溶液中由水电离出来的c(H+)与与c(OH-)相等。相等。分析分析 pH=2的盐酸溶液:根据:的盐酸溶液:根据:Kw=c(H+).c(OH-)C(OH-)H2O=C(OH-)=10-14/10-2=10-12mol/L,C(H+)H2O=10-12mol/L,同理同理 pH=12的的NaOH溶液溶液,根据:根据:Kw=c(H+).c(OH-)C(H+)H2O=C(H+)=10-
19、14/10-2=10-12mol/L C(OH-)H2O=10-12mol/L 【思考思考】常温下,某溶液中由水电离出来的常温下,某溶液中由水电离出来的C(H+)H2O=10-12mol/L,该溶液显什么性该溶液显什么性(酸性或碱性)?酸性或碱性)?(1)pH=4的的NH4Cl溶液中。由水电离出的溶液中。由水电离出的c(OH-)H2O、c(H+)H2O 分分别是多少?别是多少?(2)pH=10的的Na2CO3溶液中。由水电离出的溶液中。由水电离出的c(H+)H2O、c(OH-)H2O分别是多少?分别是多少?10-4mol/L10-4mol/L10-4mol/L10-4mol/L10-10mol
20、/L消耗到消耗到10-10mol/L消耗到消耗到【例例1】(2011高考四川卷高考四川卷)25 时,在等体积的时,在等体积的pH0的的H2SO4溶液、溶液、0.05 molL1的的Ba(OH)2溶液、溶液、pH10的的Na2S溶液、溶液、pH5的的NH4NO3溶液中溶液中,发生电离的水的物质的量之比是发生电离的水的物质的量之比是()。A1 10 1010 109 B1 5 5109 5108C1 20 1010 109 D1 10 104 109【分析分析】可得发生电离的水的物质的量之比为:可得发生电离的水的物质的量之比为:1.01014 1.01013 1.0104 1.0105 1 10
21、1010 109,A正确正确A加入强酸加入强酸增大增大OH-增大增大H+减小减小H+:加入强碱弱酸盐:加入强碱弱酸盐 减小减小OH-:加入强酸弱碱盐:加入强酸弱碱盐升高温度升高温度降低温度降低温度加入强酸及中强酸的酸式盐。加入强酸及中强酸的酸式盐。抑制水电离抑制水电离促进水电离促进水电离加入弱酸加入弱酸加入强碱加入强碱加入弱碱加入弱碱【总结总结】1溶液的酸碱性溶液的酸碱性溶液的酸碱性取决于溶液中溶液的酸碱性取决于溶液中 和和 的的相对大小相对大小。(1)c(H)c(OH),溶液呈酸性;,溶液呈酸性;(2)c(H)c(OH),溶液呈中性;,溶液呈中性;(3)c(H)c(OH),溶液呈碱性。,溶液
22、呈碱性。2pH(1)定义式:定义式:pH 。(2)意义意义表示溶液酸碱性的强弱,表示溶液酸碱性的强弱,pH越小,酸性越小,酸性 。c(H)c(OH)lgc(H)越强越强三、溶液的酸碱性与三、溶液的酸碱性与pH(3)pH试纸的使用试纸的使用方法:把小片试纸放在方法:把小片试纸放在 上,用上,用 蘸取蘸取待测液滴在待测液滴在pH试纸上,试纸变色后,与标准比色卡对比即试纸上,试纸变色后,与标准比色卡对比即可确定溶液的可确定溶液的pH。注意:注意:a.pH试纸使用前不能用蒸馏水润湿,否则待测液试纸使用前不能用蒸馏水润湿,否则待测液因被稀释可能产生误差;因被稀释可能产生误差;b用用pH试纸读出的试纸读出
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