水溶液中的離子平衡(復(fù)習(xí))課件

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1、水溶液中的離子平衡(復(fù)習(xí)),一、弱電解質(zhì)的電離 1、定義:電解質(zhì)、非電解質(zhì) ;強電解質(zhì) 、弱電解質(zhì),物質(zhì),化合物,電解質(zhì),非電解質(zhì):大多數(shù)非金屬氧化物和有機物。如SO3、CO2、C6H12O6、CCl4、CH2=CH2,:強酸、強堿、絕大多 數(shù)金屬氧化物和鹽。 如HCl、NaOH、NaCl、BaSO4,弱電解質(zhì): 弱酸、弱堿和水。 如HClO、NH3H2O、Cu(OH)2、 H2O,混和物,純凈物,1,學(xué)習(xí)交流PPT,練習(xí): 下列說法中正確的是( ) A、能溶于水的鹽是強電解質(zhì),不溶于水的鹽是非電解質(zhì); B、強電解質(zhì)溶液中不存在溶質(zhì)分子;弱電解質(zhì)溶液中必存在溶質(zhì)分子; C、在熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電的

2、化合物一定是離子化合物,也一定是強電解質(zhì); D、Na2O2和SO2溶液于水后所得溶液均能導(dǎo)電,故兩者均是電解質(zhì)。,BC,2,學(xué)習(xí)交流PPT,2、電解質(zhì)與非電解質(zhì)本質(zhì)區(qū)別: 在一定條件下(溶于水或熔化)能否電離(以能否導(dǎo)電來證明是否電離) 電解質(zhì)離子化合物或共價化合物 非電解質(zhì)共價化合物 注意:離子化合物與共價化合物鑒別方法: 熔融狀態(tài)下能否導(dǎo)電 練習(xí): 下列說法中錯誤的是( ) A、非電解質(zhì)一定是共價化合物;離子化合物一定是強電解質(zhì); B、強電解質(zhì)的水溶液一定能導(dǎo)電;非電解質(zhì)的水溶液一定不導(dǎo)電; C、濃度相同時,強電解質(zhì)的水溶液的導(dǎo)電性一定比弱電解質(zhì)強; D、相同條件下,pH相同的鹽酸和醋酸的

3、導(dǎo)電性相同。,B,3,學(xué)習(xí)交流PPT,3、強電解質(zhì)與弱電解質(zhì)的本質(zhì)區(qū)別: 在水溶液中是否完全電離(或是否存在電離平衡) 注意: 電解質(zhì)、非電解質(zhì)都是化合物 SO2、NH3、CO2等屬于非電解質(zhì) 強電解質(zhì)不等于易溶于水的化合物 (如BaSO4不溶于水,但溶于水的BaSO4全部電離,故BaSO4為強電解質(zhì)),4,學(xué)習(xí)交流PPT,4、強酸(HA)與弱酸(HB)的區(qū)別: (1)溶液的物質(zhì)的量濃度相同時,pH(HA) pH(HB) (2)pH值相同時,溶液的濃度C(HA) C(HB) (3)pH相同時,加水稀釋同等倍數(shù)后,pH(HA) pH(HB) 練習(xí): 物質(zhì)的量濃度相同的鹽酸、硫酸和醋酸溶液,pH最

4、小的是 , pH最大的是 _ ;體積相同時分別與同種NaOH溶液反應(yīng), 消耗NaOH溶液的體積大小關(guān)系為 。 pH相同的鹽酸、硫酸和醋酸溶液,物質(zhì)的量濃度最小的是 ,最 大的是 _ ;體積相同時分別與同種NaOH溶液反應(yīng), 消耗NaOH溶液的體積大小關(guān)系為 。 甲酸和乙酸都是弱酸,當(dāng)它們的濃度均為0.10mol/L時,甲酸中的 c(H+)為乙酸中c(H+)的3倍,欲使兩溶液中c(H+)相等,則需將甲酸 稀釋至原來的 3倍(填“”或“=”);試推測丙酸的酸性比乙 酸強還是弱 。,H2SO4,CH3COOH,V硫酸V鹽酸=V醋酸 (或V硫酸=2V鹽酸=2V醋酸),H2SO4,CH3COOH,V醋酸

5、V鹽酸=V硫酸,弱,5,學(xué)習(xí)交流PPT,二、水的電離和溶液的酸堿性 1、水電離平衡:H2O=H+ + OH- 水的離子積:KW = H+OH- 25時, H+=OH- =10-7 mol/L ; KW = H+OH- = 10-14 注意:KW只與溫度有關(guān),溫度一定,則KW值一定 KW不僅適用于純水,適用于任何溶液 (酸、堿、鹽) 2、水電離特點: (1)可逆 (2)吸熱 (3)極弱,6,學(xué)習(xí)交流PPT,3、影響水電離平衡的外界因素: 酸、堿 :抑制水的電離(pH之和為14的酸和堿的水溶液中水的電離被同等的抑制) 溫度:促進水的電離(水的電離是吸熱的) 易水解的鹽:促進水的電離(pH之和為14

6、兩種水解鹽溶液中水的電離被同等的促進) 練習(xí): 試比較pH=3的HAc、pH=4的NH4Cl、pH=11的NaOH、pH=10Na2CO3四種溶液中水的電離程度從大到小的順序是 。,NH4Cl=Na2CO3 HAc=NaOH,7,學(xué)習(xí)交流PPT,4、溶液的酸堿性和pH: (1)pH= -lgH+ 注意: 酸性溶液不一定是酸溶液(可能是 _ 溶液) ; pH7 溶液不一定是酸性溶液(只有溫度為常溫才對); 堿性溶液不一定是堿溶液(可能是 _ 溶液)。 練習(xí): 已知100時,水的KW=110-12,則該溫度下 (1)NaCl的水溶液中H+= ,pH = ,溶液呈 (2)0.005mol/L的稀硫酸

7、的pH= ;0.01mol/L的NaOH溶液的 pH=,強酸弱堿鹽,強堿弱酸鹽,10-6mol/L,6,6,中性,2,10,8,學(xué)習(xí)交流PPT,(2)pH的測定方法: 酸堿指示劑甲基橙、石蕊、酚酞 pH試紙 最簡單的方法。 操作:將一小塊pH試紙放在潔凈的玻璃片上,用玻璃棒沾取未知液點試紙中部,然后與標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較讀數(shù)即可。 注意:事先不能用水濕潤PH試紙; 只能讀取整數(shù)值或范圍 (3)常用酸堿指示劑及其變色范圍:,9,學(xué)習(xí)交流PPT,三 、混合液的pH值計算方法公式 1、強酸與強酸的混合:(先求H+混:將兩種酸中的H+離子數(shù)相加除以總體積,再求其它) H+混 =(H+1V1+H+2V2)/(

8、V1+V2) 2、強堿與強堿的混合:(先求OH-混:將兩種酸中的OH離子數(shù)相加除以總體積,再求其它) OH-混(OH-1V1+OH-2V2)/(V1+V2) (注意 :不能直接計算H+混) 3、強酸與強堿的混合:(先據(jù)H+ + OH- =H2O計算余下的H+或OH-,H+有余,則用余下的H+數(shù)除以溶液總體積求H+混;OH-有余,則用余下的OH-數(shù)除以溶液總體積求OH-混,再求其它) 注意:在加法運算中,相差100倍以上(含100倍)的,小的可以忽略不計!,10,學(xué)習(xí)交流PPT,練習(xí): 將pH=1的HCl和pH=10的NaOH溶液等體積混合,所得溶液的pH= ;將pH=5的H2SO4和pH=12

9、的NaOH溶液等體積混合,所得溶液的pH= ;20mLpH=5的鹽酸中加入1滴(0.05mL)0.004mol/LBa(OH)2溶液后pH= 。,1.3;11.7;9,11,學(xué)習(xí)交流PPT,四、稀釋過程溶液pH值的變化規(guī)律: 不論任何溶液,稀釋時pH均是向7靠近(即向中性靠近);任何溶液無限稀釋后pH均為7 稀釋時,弱酸、弱堿和水解的鹽溶液的pH變化得慢,強酸、強堿變化得快。,12,學(xué)習(xí)交流PPT,五、“酸、堿恰好完全反應(yīng)”與“自由H+與OH-恰好中和”酸堿性判斷方法 1、酸、堿恰好反應(yīng)(現(xiàn)金+存款相等): 恰好生成鹽和水,看鹽的水解判斷溶液酸堿性。(無水解,呈中性) 2、自由H+與OH-恰好

10、中和(現(xiàn)金相等),即“14規(guī)則:pH之和為14的兩溶液等體積混合,誰弱顯誰性,無弱顯中性?!保?生成鹽和水,弱者大量剩余,弱者電離顯性。(無弱者,呈中性),13,學(xué)習(xí)交流PPT,練習(xí): (1)100mLpH=3的H2SO4中加入10mL0.01mol/L氨水后 溶液呈 性,原因是 _ ; pH=3的HCl與pH=11的氨水等體積混合后溶液呈 _ 性, 原因是 。 (2)室溫時,0.01mol/L某一元弱酸只有1%發(fā)生了電離,則下列說法錯誤的是 A、上述弱酸溶液的pH4 B、加入等體積0.01mol/LNaOH溶液后,所得溶液的pH7 C、加入等體積0.01mol/LNaOH溶液后,所得溶液的p

11、H7 D、加入等體積pH=10的NaOH溶液后,所得溶液的pH7,酸,恰好反應(yīng)生成(NH4)2SO4,NH4+水解呈酸性,堿,氨水過量,電離產(chǎn)生的OH-使溶液呈堿性。,B,14,學(xué)習(xí)交流PPT,六、鹽類的水解(只有可溶于水的鹽才水解) 1、鹽類水解規(guī)律: 有弱才水解,無弱不水解,越弱越水解;誰強顯誰性,兩弱相促進,兩強不水解。 多元弱酸根,濃度相同時正酸根比酸式酸水解程度大,堿性更強。 (如:Na2CO3 NaHCO3) 弱酸酸性強弱比較: A、同主族元素最高價含氧酸的酸性遞減,無氧酸的酸性遞增(利用特殊值進行記憶。如酸性:HFH3PO4) B、飽和一元脂肪酸的碳原子數(shù)越小,酸性越強 (如HC

12、OOHCH3COOH) C、一些常見的酸的酸性:HClO、HAlO2、苯酚為極弱酸;醋酸碳酸;磷酸和H2SO3為中強酸;HClO4為最強含氧酸等。,15,學(xué)習(xí)交流PPT,練習(xí): (1)下列物質(zhì)不水解的是 ;水解呈酸性的是 ; 水解呈堿性的是_. FeS NaI NaHSO4 KF NH4NO3 C17H35COONa (2)濃度相同時,下列溶液性質(zhì)的比較錯誤的是( ) 酸性:H2SH2Se 堿性:Na2SNaHS 堿性:HCOONaCH3COONa 水的電離程度:NaAcNaAlO2 溶液的pH:NaHSO3Na2SO4NaHCO3NaClO,16,學(xué)習(xí)交流PPT,2、鹽類水解的特點: (1)

13、可逆 (2)程度小 (3)吸熱 練習(xí): 下列說法錯誤的是: A、NaHCO3溶液中碳元素主要以HCO3-存在; B、Na2CO3溶液中滴加酚酞呈紅色,加熱紅色變深; C、NH4Cl溶液呈酸性這一事實能說明氨水為弱堿; D、在稀醋酸中加醋酸鈉固體能促進醋酸的電離。,D,17,學(xué)習(xí)交流PPT,3、影響鹽類水解的外界因素: 溫度:溫度越高水解程度越大 (水解吸熱) 濃度:濃度越小,水解程度越大(越稀越水解) 酸堿:促進或抑制鹽的水解(H+促進陰離子水解而抑制陽離子水解;OH-促進陽離子水解而抑制陰離子水解) 練習(xí): Na2CO3溶液呈堿性,原因用方程式表示為 ; 能減少Na2CO3溶液中CO32-濃

14、度的措施可以是( ) 加熱 加少量NaHCO3固體 加少量(NH4)2CO3固體 加少量NH4Cl 加水稀釋 加少量NaOH,CO32- + H2O = HCO3- + OH-,18,學(xué)習(xí)交流PPT,4、酸式鹽溶液的酸堿性: 只電離不水解:如HSO4- 電離程度水解程度,顯酸性 (如: HSO3- 、H2PO4-) 水解程度電離程度,顯堿性 (如:HCO3- 、HS- 、HPO42-) 練習(xí): 寫出NaH2PO4溶液中所有的水解和電離方程式 ,并指示溶液中H3PO4、HPO42-與H2PO4-的大小關(guān)系 。,H2O H+ +OH- ;H2PO4- HPO42- +H+; HPO42- PO43

15、- +H+;H2PO4- +H2O H3PO4+OH- H2PO4- HPO42- H3PO4,19,學(xué)習(xí)交流PPT,5、雙水解反應(yīng): (1)構(gòu)成鹽的陰陽離子均能發(fā)生水解的反應(yīng)為雙水解反應(yīng)(即弱酸弱堿鹽)。雙水解反應(yīng)相互促進,水解程度較大,有的甚至水解完全。其促進過程以NH4Ac為例解釋如下: NH4Ac = NH4+ + Ac- NH4+ + H2O NH3H2O + H+ Ac- + H2O HAc + OH- 兩個水解反應(yīng)生成的H+和OH-反應(yīng)生成水而使兩個水解反應(yīng)的生成物濃度均減少,平衡均右移。 (2)常見的雙水解反應(yīng)完全的為:Fe3+、Al3+與AlO2-、CO32-(HCO3-)、

16、S2-(HS-)、SO32-(HSO3-);其特點是相互水解成沉淀或氣體。雙水解完全的方程式寫“=”并標(biāo)“”,其離子方程式配平依據(jù)是兩邊電荷平衡, 如:2Al3+ + 3S2- + 6H2O = 2Al(OH)3+ 3H2S,20,學(xué)習(xí)交流PPT,練習(xí): 寫出Al3+與CO32-、HCO3-在水溶液中反應(yīng) 的離子方程式: _ , _ ;在足量Na2CO3溶液中 加少量硫酸鋁溶液的離子方程式 為 _ ,泡沫滅火器中使 用硫酸鋁與小蘇打而不用純堿的原因 是 _ ; 能鑒別Na2CO3、NaOH、NaCl、AgNO3和苯酚鈉五 種溶液的一種試劑是 。,2Al3+ + 3CO32- + 3H2O =

17、2Al(OH)3+ 3CO2;,Al3+ + 3HCO3- = Al(OH)3+ 3CO2,Al3+ + 3CO32- + 3H2O =Al(OH)3+ 3HCO3-,產(chǎn)生同樣多的CO2,用純堿消耗的Al3+多;用純堿有可能不產(chǎn)生CO2或產(chǎn)氣量很少,21,學(xué)習(xí)交流PPT,6、鹽類水解的應(yīng)用: 混施化肥(N、P、K三元素不能變成和) 泡沫滅火劑(用硫酸鋁和小蘇打為原料,雙水解) FeCl3溶液止血劑(血漿為膠體,電解質(zhì)溶液使膠體凝聚) 明礬凈水(Al3+水解成氫氧化鋁膠體,膠體具有很大的表面積,吸附水中懸浮物而聚沉) NH4Cl焊接金屬(氯化銨呈酸性,能溶解鐵銹) 判斷溶液酸堿性(強者顯性) 比

18、較鹽溶液離子濃度的大小 判斷離子共存(雙水解的離子產(chǎn)生沉淀和氣體的不能大量共存) 配制鹽溶液(加對應(yīng)的酸防止水解),22,學(xué)習(xí)交流PPT,七、電離、水解方程式的書寫原則 1、多元弱酸(多元弱酸鹽)的電離(水解)的書寫原則:分步書寫 例:H2S的電離H2S H+ + HS- ; HS- H+ + S2- 例:Na2S的水解:H2O+ S2- HS- + OH- H2O + HS- H2S + OH- 注意:不管是水解還是電離,都決定于第一步, 第二步一般相當(dāng)微弱。 2、多元弱堿(多元弱堿鹽)的電離(水解)書寫原則:一步書寫 例:Al3+ + 3H2O Al(OH)3 + 3H+ 下列方程式中屬于

19、電離方程式的是 ;屬于水解方程式的是 A、HCO3- +H2O H3O+ + CO32- B、BaSO4 = Ba2+ + SO42- C、AlO2- + 2H2O Al(OH)3 + OH- D、CaCO3(s) Ca2+ + CO32-,AB,C,23,學(xué)習(xí)交流PPT,八、溶液中微粒濃度的大小比較 1、基本原則:抓住溶液中微粒濃度必須滿足的兩種守恒關(guān)系: 電荷守恒(電荷數(shù)前移):任何溶液均顯電中性,各陽離子濃度與其所帶電荷數(shù)的乘積之和各陰離子濃度與其所帶電荷數(shù)的乘積之和 物料守恒(原子個數(shù)前移): 某原子的總量(或總濃度)其以各種形式存在的所有微粒的量(或濃度)之和 質(zhì)子守恒(得失H+個數(shù)

20、前移):: 得質(zhì)子后形成的微粒濃度得質(zhì)子數(shù) = 失質(zhì)子后形成的微粒濃度失質(zhì)子數(shù),24,學(xué)習(xí)交流PPT,2、同濃度的弱酸和其弱酸鹽 、同濃度的弱堿和其弱堿鹽的電離和水解強弱規(guī)律: 中常化學(xué)常見的有三對 等濃度的HAc與NaAc的混合溶液: 弱酸的電離其對應(yīng)弱酸鹽的水解,溶液呈酸性 等濃度的NH3H2O與NH4Cl的混合液: 弱堿的電離其對應(yīng)弱堿鹽的水解,溶液呈堿性 等濃度的HCN與NaCN的混合溶液: 弱酸的電離0.1mol/L. (因為NaAc的水解呈堿性被HAc的電離呈酸性所掩蓋,故可當(dāng)作“只HAc電離,而NaAc不水解”考慮,即只考慮酸的電離。),25,學(xué)習(xí)交流PPT,九、酸堿中和滴定,2

21、6,學(xué)習(xí)交流PPT,十、溶解平衡 1、難溶電解質(zhì)的溶解平衡的一些常見知識 (1)溶解度小于0.01g的電解質(zhì)稱難溶電解質(zhì)。生成難溶電解質(zhì)的反應(yīng)為完全反應(yīng),用“=”。 (2)反應(yīng)后離子濃度降至110-5mol/L以下的反應(yīng)為完 全反應(yīng),用“=”。如酸堿中和時H+降至10-7mol/L10-5mol/L,故為完全反應(yīng),用“=”,常見的難溶物在水中的離子濃度均遠(yuǎn)低于10-5mol/L,故均用“=”。 (3)難溶并非不溶,任何難溶物在水中均存在 溶解平衡。 (4)掌握三種微溶物質(zhì):CaSO4、Ca(OH)2、Ag2SO4 (5)溶解平衡常為吸熱,但Ca(OH)2為放熱,升溫其溶 解度減少。 (6)溶解

22、平衡存在的前提是:必須存在沉淀,否則不存 在平衡。,27,學(xué)習(xí)交流PPT,2、溶解平衡方程式的書寫 注意:在沉淀后用(s)標(biāo)明狀態(tài),并用“ ”。如:Ag2S(s) 2Ag+ + S2- 3、沉淀生成的三種主要方式 (1)加沉淀劑法:Ksp越小(即沉淀越難溶),沉淀越完全;沉淀劑過量能使沉淀更完全。 (2)調(diào)pH值除某些易水解的金屬陽離子:常加入難溶性的MO、M(OH)2、MCO3等除M2+溶液中易水解的陽離子。如加MgO除去MgCl2溶液中FeCl3。 (3)氧化還原沉淀法:加氧化劑或還原劑將要除去的離子變成沉淀而除去(較少見),28,學(xué)習(xí)交流PPT,4、沉淀的溶解: 沉淀的溶解就是使溶解平衡

23、正向移動。常采用的方法有:加水;加熱;減少生成物(離子)的濃度。使沉淀溶解的方法一般為減少生成物的濃度,對于難溶物加水和加熱對其溶解度的影響并不大。 5、沉淀的轉(zhuǎn)化: 溶液中的沉淀反應(yīng)總是向著離子濃度減少的方向進行,簡而言之,即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。,29,學(xué)習(xí)交流PPT,練習(xí):,(1)對于Ag2S(s) 2Ag+ + S2-,其Ksp的表達(dá)式為 _ 。 (2)下列說法中不正確的是 用稀HCl洗滌AgCl沉淀比用水洗滌損耗AgCl??; 一般地,物質(zhì)的溶解度隨溫度的升高而增加,故物質(zhì)的溶解大多是吸熱的; 對于Al(OH)3(s) Al(OH)3 Al3+ + 3OH-,前者為溶解平衡,后者為電離平衡; 除去溶液中的Mg2+,用OH-沉淀比用CO32-好,說明Mg(OH)2的溶解度比MgCO3大; 沉淀反應(yīng)中常加過量的沉淀劑,其目的是使沉淀更完全。 (3)如何除去Mg(OH)2中混有的Ca(OH)2 ? 。,加足量MgCl2溶液,充分?jǐn)嚢?,過濾,洗滌即得純Mg(OH)2,Ksp=Ag+2S2-,30,學(xué)習(xí)交流PPT,

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