资源简介

(共32张PPT)
电离平衡 水解平衡
[例1] 常温下，关于浓度相同的盐酸和醋酸溶液，下列说法正确的是
A. pH(HCl)< pH(CH3COOH)
B. c(Clˉ) > c(CH3COOˉ)
C. 等体积的盐酸和醋酸溶液分别与足量的Zn完全反应，盐酸产生的H2多
D. 用相同浓度的NaOH溶液分别与等体积的盐酸和醋酸溶液恰好反应完全，盐酸消耗的NaOH溶液体积多
E. 等体积的盐酸和醋酸溶液中滴加同浓度的NaOH溶解至中性，盐酸消耗的NaOH体积更大
F. 醋酸溶液中水的电离程度更大
G. 等体积的两溶液，向两溶液中加水稀释至pH=4后，溶液的体积
V(盐酸) > V(醋酸)
ABEFG
[例2] 常温下，关于pH=3的盐酸和醋酸溶液(两溶液的OHˉ浓度也相等)，下列说法正确的是
A. c(HCl)＞c(CH3COOH)
B. c(Clˉ)＝c(CH3COOˉ)
C. 等体积的盐酸和醋酸溶液分别与足量的Zn完全反应，盐酸产生的H2多
D. 用相同浓度的NaOH溶液分别与等体积的盐酸和醋酸溶液恰好反应完全，盐酸消耗的NaOH溶液体积多
E. 将两溶液升温至80℃后溶液的pH仍然相同
F. 稀释相同倍数后，醋酸溶液的pH值大
G. 分别加入pH = 3的盐酸后，两种溶液的pH均不改变
试题的表述方式很多，但是处理起来归结于两点：
① 明确基本概念 ② 掌握工具与方法
BG
[讨论1] 电离平衡基本概念
下面例子中，“c”表示的是什么？
① 同pH的盐酸和醋酸溶液，c(HCl) < c(CH3COOH)
② CH3COONa中c(CH3COOH) + c(CH3COO-) = c(Na+)
③ pH = 8的醋酸钠溶液中，水电离出的c(H+) = 10-6 mol/L
①中，c(CH3COOH)指醋酸溶质的总浓度(CH3COOH + CH3COO-)
②中，c(CH3COOH)指醋酸分子这一微粒的浓度
③中，c(H+)包含了留在溶液中和被CH3COO-结合的H+
b. 若溶液中c(OH-)改变，pH是否改变？
pH只取决于H+浓度，pH = -lgc(H+)
[讨论1]电离平衡基本概念
c. 阅读下面的例子，理解“完全反应”，“滴定终点”，“溶液为中性”的区别。
① 1 mol H3PO4与3 mol NaOH可以完全反应
② 1 mol CH3COOH用NaOH滴定至终点，消耗1 mol NaOH
③ 以酚酞为指示剂，滴定含1 mol水杨酸的溶液，滴定终点时消耗1 mol NaOH
④ 在含1 mol醋酸的溶液中加入NaOH，至溶液为中性时，消耗的NaOH的物质的量小于1 mol
完全反应：过量也不再反应
滴定终点：大多情况等同“完全反应”
中性：任何温度下c(H+) = c(OH-)即为中性
也取决于指示剂
[讨论2] 重要工具
a. 简单的守恒关系
如何从逻辑上证明相同温度下pH均为3的盐酸和醋酸溶液中
c(Clˉ)＝c(CH3COOˉ)
证：
∵ pH相同 ∴ 两溶液c1(H+) = c2(H+)
∵ Kw = c(H+)c(OH-)，温度相同，则Kw相同，c1(H+) = c2(H+)
∴ 两溶液c1(OH-) = c2(OH-)
∵ 电荷守恒c1(H+) = c(Cl-) + c1(OH-)，
c2(H+) = c(CH3COO-) + c2(OH-)
∴ c(Cl-) = c1(H+) - c1(OH-) ， c(CH3COO-) = c2(H+) - c2(OH-)
∴ c(Cl-) = c(CH3COO-) ，证明结束
[讨论2] 重要工具
b. 水的离子积常数
H2O H+ + OH- Kw = c(H+)·c(OH-)
水的“离子积常数”≠ 水的“电离平衡常数”
① 什么情况下，可以使用Kw = c(H+)·c(OH-) = 10-14
常温(25°C)，稀溶液中
② 结合Kw，在盐酸中滴加同浓度的氨水后水电离出的c(H+)如何变化，
请画图表示。
[讨论2] 重要工具
b. 水的离子积常数
③ 下面说法不正确的是
pH<7的溶液不一定是酸性溶液
将pH=3 的醋酸溶液稀释后，溶液中所有离子的浓度均降低
NaOH溶液中，升高温度以后，溶液的pH降低
NaOH溶液稀释后，水的电离平衡正向移动，所以pH降低
常温下，某溶液中由水电离产生的H+浓度为10-11 mol/L，则溶液的pH为3或11
B
[讨论2] 重要工具
c. 电离平衡常数
① 写出Mg(OH)2，草酸的电离平衡常数表达式
要求：可溶性多元弱酸多元弱碱分步写
难溶性碱一步写完(简化，实际可能不是一步电离)
② 一般Ka1与Ka2会有4~5个数量级的差距，为何有这么大的差距？
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
或理解为A2-，HA-中，前者带电荷多，对H+吸引力更强
多元弱酸的酸性由第一步电离决定
[讨论2] 重要工具
c. 电离平衡常数
③ 常见的Ka
[讨论2] 重要工具
c. 电离平衡常数
④ 平衡常数应用于电离平衡问题的解决
pH = 3的醋酸中加入等pH的盐酸，溶液酸性是否变化？
变式：Cr2O72- + H2O 2CrO42- + 2H+，加入等pH硝酸，酸性是否变？
(2) 在醋酸中加入NaOH固体，溶液中的c(H+)/c(CH3COOH)如何变化？
将醋酸钠溶液从20°C升温至30°C，溶液中
如何变化？
[讨论3] 方法与思路
问题整理
① 等浓度等体积的盐酸和醋酸，与Zn反应，产生的H2谁多？
[思考] Zn与CH3COOH能否完全反应？
“完全反应”与物质的总浓度有关
② 等pH等体积的盐酸和醋酸溶液，加入少量Zn，至反应完全，谁的反应时间更短？
[思考] 反应速率与什么有关？
反应过程中，谁的氢离子浓度更大？
初始c(H+)一致，但是反应掉相同的H+后，醋酸中的c(H+)更大
醋酸中反应时间更短
[讨论3] 方法与思路
问题整理
③ 等体积的等浓度的醋酸和盐酸溶液，向两溶液中加水稀释至pH=4后，溶液的体积V(盐酸) > V(醋酸) ？
[思考] 等pH的两溶液，浓度谁大？
醋酸更大，由等浓度稀释时，醋酸中要少加水
④ 等体积等浓度的醋酸和盐酸溶液，均稀释10倍，pH谁大？
[思考] 稀释后，两溶液的浓度如何？
等浓度，稀释相同倍数，仍旧是等浓度，还是醋酸的pH更大
(1)相同浓度、相同体积的盐酸和醋酸
加水稀释相同的倍数，醋酸的pH大
加水稀释至相同的pH，盐酸加入的水多
*稀释图像问题
(2)相同pH、相同体积的盐酸和醋酸
加水稀释相同的倍数，盐酸的pH大
加水稀释至相同的pH，醋酸加入的水多
[辨析]室温下，
1. 2.0×10-7 mol·L-1的NaOH溶液中c(OH-) = 2.0×10-7 mol·L-1
2. pH=3的醋酸溶液的物质的量浓度大于pH=4的醋酸溶液的10倍
3. 等pH的氨水和NaOH溶液，分别与等体积、等浓度的盐酸恰好完全反应，氨水消耗体积多
4. 等pH、等体积的氨水和NaOH溶液，分别与等浓度的盐酸恰好完全反应，氨水所消耗的盐酸体积更多
5. 相同浓度的盐酸和醋酸溶液，与同浓度NaOH完全中和，所需NaOH的量相同
6. 等体积、等浓度的盐酸和醋酸溶液，与同浓度NaOH反应至溶液呈中性，盐酸所消耗的NaOH体积更多
×
√
×
√
×
√
[练习]保持在室温下，将pH和体积相同的两种酸(HNO2和CH3COOH)分别加水稀释，其pH随加水体积的变化如图所示。已知：在室温下，HNO2和CH3COOH的电离常数分别为5.0×10-4和1.7×10-5，下列说法正确的是( )
A. 曲线Ⅱ代表的是CH3COOH溶液
B. 溶液中水的电离程度：b点 > c点 > d点
C. 体积相同的a点两溶液分别与NaOH溶液恰好中和时，两份溶液中：n(NO2-)=n(Na+)=n(CH3COO-)
D. 从c点到d点，溶液中 保持不变(其中HA、A-分别代表相应的酸和酸根离子)
D
[例]c0 mol·L-1 一元弱酸(HA) ，电离平衡常数为Ka， c0 >400Ka，请用c0 与Ka计算电离度。
*电离平衡常数相关计算
[练习]已知CH3COOH的Ka = 1.8×10-5，计算0.10 mol·L-1 CH3COOH溶液的c(H+)和电离度α。
[练习]如果在0.10 mol·L-1 CH3COOH溶液中加入固体CH3COONa，使CH3COONa的浓度达0.20 mol·L-1，求该溶液的c(H+)和电离度α。
在弱电解质的溶液中，加入与其具有相同离子的强电解质，使弱电解质的电离平衡逆向移动，从而降低弱电解质的电离度。
同离子效应
[练习]下列曲线中，可以描述乙酸(甲)和一氯乙酸(乙)在水中的电离度与浓度关系的是( )
B
[练习]25℃时，K(H3PO2)=1×10-2，则0.02 mol·L-1的H3PO2(一元弱酸)溶液的pH= 。
2
[反思]为何不能直接套用 ？
[练习]亚磷酸(H3PO3)是二元中强酸，某温度下，0.11 mol·L-1的H3PO3溶液的pH为2，该温度下H3PO3的电离平衡常数Ka1约为
(Ka2=2×10-7，H3PO3的二级电离和水的电离忽略不计)。
1×10-3
[2021年河北]16(2) 雨水中含有来自大气的CO2，溶于水中的CO2进一步和水反应，发生电离：
①
②
25℃时，反应②的平衡常数为K2。溶液中CO2的浓度与其在空气中的分压成正比(分压=总压×物质的量分数)，比例系数为y mol·L-1·kPa-1，当大气压强为p kPa，大气中CO2(g)的物质的量分数为x时，溶液中H+浓度为 mol·L-1(写出表达式，考虑水的电离，忽略HCO3-的电离)
[练习]25 ℃时，将a mol·L-1的氨水与0.01 mol·L-1的盐酸等体积混合，反应平衡时溶液中c(NH4 +)=c(Cl-)。则溶液显 性(填“酸”“碱”或“中”)；用含a的代数式表示NH3·H2O的电离常数Kb= 。
[练习]25 ℃时，将a mol·L-1的醋酸与b mol·L-1氢氧化钠等体积混合，反应后溶液恰好显中性，用a、b表示醋酸的电离常数为
。
中
[辨析]HClO与HF的混合溶液中，
√
[练习]部分弱酸的电离平衡常数如下表：
HCOOH HClO H2CO3 H2SO3
Ka=1.77×10-4 Ka=4.0×10-8 Ka1=4.3×10-7 Ka2=4.7×10-11 Ka1=1.54×10-2
Ka2=1.02×10-7
下列选项正确的是( )
A. 2ClO- + H2O + CO2 == 2HClO + CO32-
B. 2HCOOH + CO32- == 2HCOO- + H2O + CO2↑
C. H2SO3 + 2ClO- == 2HClO + S
D. SO2(少量) + C == CO2 + S
B
*电离平衡常数应用于方程式书写及判断
[练习]已知，25℃时有关弱酸的电离平衡常数如下表：
下列有关说法正确的是( )
A. CH3COOH溶液与Na2CO3溶液反应生成CO2可以证明乙酸是弱酸
B. H2C2O4溶液的电离方程式为
C. 加水稀释HCN溶液，促进HCN的电离且 增大
D. 在Na2C2O4 溶液中加入足量的CH3COOH溶液，发生反应的离子方程式为
CH3COOH HCN H2C2O4
1.8×10-5 4.9×10-10 K1 = 5.9×10-2
K2 = 6.4×10-6
D
[讨论4] 盐的水解平衡问题
a. 关于水解的定义与本质，下面的说法正确的是
A. 盐的水解是一种化学反应，弱电解质的电离是一种物理过程
B. NH4Cl溶液呈酸性，原因是NH4+发生水解：NH4+ NH3 + H+
C. 磷酸钠的水解方程式为PO43- + H2O = HPO42- + OH-
D. 强碱弱酸盐的水溶液一定呈碱性
E. 强酸强碱盐的水溶液一定呈中性
F. 醋酸铵溶液为中性，其中水的电离程度与纯水中一致
G.在醋酸溶液中滴加NaOH溶液，当完全反应时水的电离程度最大
H. NaHSO3溶液呈酸性，该溶液中水的电离平衡被促进
ABG
[讨论4] 盐的水解平衡问题
b. 解决水解平衡的问题
① 25℃时，相同体积和pH的NaX、NaY、NaZ 三种盐溶液，分别加水稀释，溶液pH的变化与所加水的体积关系如图所示。
极端想象：水解非常完全的物质，加水稀释后，pH变化更快
水解程度大，盐的性质就接近于较强的酸碱(Na2CO3)
等浓度的三种溶液，谁的水解程度最大？
NaX
等pH的三种溶液，谁的浓度最大
NaZ
等pH的三种溶液，水的电离程度谁大？
三者相等
[迁移]已知HCN酸性弱于CH3COOH。25℃时，将相同浓度或相同pH、相同体积的NaOH溶液、CH3COONa溶液和NaCN溶液分别加水稀释，请画出曲线。
[讨论4] 盐的水解平衡问题
b. 解决水解平衡的问题
② 下列说法不正确的是
等浓度的(NH4)2Fe(SO4)2和FeSO4溶液，FeSO4中Fe2+浓度更大
NH4HSO4溶液因为NH4+的水解而显酸性
等pH的NH4Cl和(NH4)2SO4溶液中，NH4+浓度相等(H2SO4二元强酸)
加水稀释FeCl3溶液，水的电离程度减小
越热越水解、越稀越水解
AB
[练习3] 常温下，关于pH相同的NH4Cl和盐酸溶液，下面说法正确的是
两溶液中，水的电离程度相同
稀释相同倍数，盐酸的pH更小
两溶液的导电性基本相同
加热后水的电离程度都增大
[练习4] 常温下，关于醋酸钠和NaClO溶液，下面说法不正确的是
等pH的两溶液，稀释相同倍数，NaClO的pH更大
等pH的两溶液中，离子总浓度醋酸钠中更大
等浓度的两溶液，离子总浓度醋酸钠中更大
等体积等浓度的两溶液，滴加稀硫酸至中性，NaClO消耗的硫酸更多
D
A
[2021年1月]17. 25℃时，下列说法正确的是( )
A. NaHA溶液呈酸性，可以推测H2A为强酸
B. 可溶性正盐BA溶液呈中性，可以推测BA为强酸强碱盐
C. 0.010 mol·L-1、0.10 mol·L-1的醋酸溶液的电离度分别为a1、a2，则a1 < a2
D. 100 mL pH=10.00的Na2CO3溶液中水电离出H+的物质的量为1.0×10-5 mol
D
[讨论3] 方法与思路
b. 解决水解平衡的问题
③ 在pH = 7的醋酸与醋酸钠混合溶液中，c(CH3COO-)和c(CH3COOH)谁大？(醋酸Ka = 10-4.76)
[思考] 该混合溶液中c(CH3COO-)/c(CH3COOH)大于还是小于1
Ka = c(CH3COO-)c(H+)/c(CH3COOH)
pH = 7时，c(H+) = 10-7，
则c(CH3COO-)/c(CH3COOH) = Ka/c(H+) > 1
④ 常温下，pH=4的CH3COOH溶液与pH=10的NaOH溶液等体积混合后溶液呈酸性还是碱性？
[思考] 混合后溶质的组成是什么？
该pH的醋酸的电离度不到50%，混合后，醋酸的浓度大于醋酸钠

展开更多......

收起↑