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1、第三章电离平衡【复习目标】1. 认识电解质有强弱之分，能应用化学平衡理论描述弱电解质在水溶液中的电离平衡。2. 知道水是一种极弱的电解质，在一定温度下，水的离子积是常数。3. 初步掌握测定溶液 pH 的方法， 能进行 pH的简单计算， 知道溶液 pH 的调控在工农业生产和科学研究中的重要作用。4. 认识盐类水解的原理、影响盐类水解程度的主要因素，了解盐类水解在生产生活中的应用。5. 能应用化学平衡理论描述溶解平衡，知道转化的本质。【知识要点】一、弱电解质的电离1、定义：电解质、非电解质；强电解质、弱电解质混和物物质单质强电解质：强酸、强碱、绝大多数金属氧化物和盐。如HCl 、NaOH 、 Na
2、Cl、 BaSO4纯净物电解质化合物弱电解质： 弱酸、弱碱（包括难溶碱） 和水。如 HClO 、NH3 H2O、Cu(OH) 2、H OSO3、CO2 、C6 H12O6、CCl 4、 CH2=CH 2非电解质：大多数非金属氧化物和有机物。如【练习 1】下列说法中正确的是（）A 、能溶于水的盐是强电解质，不溶于水的盐是非电解质；B 、强电解质溶液中不存在溶质分子；弱电解质溶液中必存在溶质分子；C 、在熔融状态下能导电的化合物一定是离子化合物，也一定是强电解质；D 、 Na2O2 和 SO2溶液于水后所得溶液均能导电，故两者均是电解质。2、电解质与非电解质本质区别：在一定条件下（溶于水或熔化）能
3、否电离（以能否导电来证明是否电离）电解质离子化合物或共价化合物非电解质共价化合物离子化合物与共价化合物鉴别方法：熔融状态下能否导电【练习 2】下列说法中错误的是（）A、非电解质一定是共价化合物；离子化合物一定是强电解质；B、强电解质的水溶液一定能导电；非电解质的水溶液一定不导电；C、浓度相同时，强电解质的水溶液的导电性一定比弱电解质强；D、相同条件下，pH 相同的盐酸和醋酸的导电性相同。3、强电解质与弱电质的本质区别：在水溶液中是否完全电离（或是否存在电离平衡）注意：电解质、非电解质都是化合物 SO2、 NH3、 CO2 等属于非电解质强电解质不等于易溶于水的化合物（如 BaSO4 不溶于水，
4、但溶于水的 BaSO4 全部电离，故 BaSO4 为强电解质）4、强弱电解质通过实验进行判定的方法( 以醋酸为例 ) ：（ 1）溶液导电性对比实验；（ 2）测 0.01mol/L醋酸溶液的pH2；（ 3）测醋酸钠溶液的pH 值；（ 4）测 pH= a 的醋酸稀释100 倍后所得溶液pHa +2（ 5）将物质的量浓度相同的醋酸溶液和NaOH溶液等体积混合后溶液呈碱性（ 6）中和 10mLpH=1的醋酸溶液消耗 pH=13的 NaOH溶液的体积大于 10mL;（ 7）将 pH=1的醋酸溶液与 pH=13的 NaOH溶液等体积混合后溶液呈酸性1 / 10（ 8）比较物质的量浓度相同的醋酸溶液与盐酸分
5、别与同样的锌粒反应产生气体的速率【练习 3】最佳的方法是和；最难以实现的是，说明理由。（提示：实验室能否配制 0.1mol/L 的醋酸？能否配制 pH=1 的醋酸？为什么？）5、强酸（ HA）与弱酸（ HB）的区别：(1) 溶液的物质的量浓度相同时， pH(HA) pH(HB)(2)pH 值相同时，溶液的浓度CHA CHB(3)pH 相同时，加水稀释同等倍数后，pHHA pHHB【练习 4】物质的量浓度相同的盐酸、硫酸和醋酸溶液，pH 最小的是， pH 最大的是；体积相同时分别与同种NaOH溶液反应，消耗NaOH溶液的体积大小关系为。pH 相同的盐酸、硫酸和醋酸溶液，物质的量浓度最小的是，最大
6、的是；体积相同时分别与同种NaOH溶液反应，消耗NaOH溶液的体积大小关系为。甲酸和乙酸都是弱酸，当它们的浓度均为0.10mol/L时，甲酸中的c(H+) 为乙酸中 c(H+)的 3 倍，欲使两溶液中c(H+) 相等，则需将甲酸稀释至原来的3 倍（填“ ”或“ =”）；试推测丙酸的酸性比乙酸强还是弱。6、酸的酸性强弱与溶液的酸性强弱的联系与区别酸的酸性强弱是指酸电离出H+的难易（越易电离出H+，酸的酸性越强） ；溶液酸性的强弱是指溶液中 H + 的相对大小（ H+浓度越大，溶液的酸性越强）。+溶液的酸性可能是由酸电离产生的H 而引起的，也可能是由强酸弱碱盐水解而引起的。【练习 5】下列说法中错
7、误的是A、强酸溶液的导电性一定比弱酸的强；B、酸越难以电离出质子，其对应的酸根离子就越易水解；C、溶液的酸性越强，则溶液中的CH+越大，水的电离程度就越小；D、在水中完全电离的酸一定是强酸，但强酸的水溶液的酸性不一定强。7、溶液的导电性与电解质强弱的联系与区别溶液的导电性仅与溶液中的离子浓度及离子所带电荷数的多少相关。电荷数相同时，离子浓度越大，导电性越强；离子浓度相同时，离子所带电荷数越多，溶液导电性越强；电解质溶液导电的同时一定发生电解！电解质的强弱是指电解质在水中的电离程度。电解质越强，在水中就越完全电离，反之就越难电离。 相同条件下， 强电解质溶液的导电性比弱电解质的强（即导电性对比实
8、验） 。【练习 6】（ 1）常见的三种导电方式为、和电子空穴导电。（ 2）浓度相同的 HCl、醋酸、 H2SO4 三种酸并联入同一电路中，导电性最强的是，最弱的是。二、水的电离和溶液的酸碱性1、水离平衡： H OH + OH-水的离子积： K = C C2+WH+OH-25时 , C =C-7mol/L ; K= C C-14=10W= 10H+OH-H+OH-注意： KW只与温度有关，温度一定，则KW值一定K不仅适用于纯水，适用于任何水溶液（酸、碱、盐）KW= CH+(aq) CWOH-(aq)2、水电离特点： （ 1）可逆（2）吸热（ 3）极弱3、影响水电离平衡的外界因素：温度：促进水的电
9、离（水的电离是吸热的）酸、碱：抑制水的电离（pH 之和为 14 的酸和碱的水溶液中水的电离被同等的抑制）活泼金属、易水解的盐：促进水的电离（ pH 之和为 14 两种水解盐溶液中水的电离被同等的促进）【练习7】试比较pH=3 的醋酸、 pH=4 的 NH4Cl 、 pH=11 的 NaOH、 pH=10Na2CO3 四种溶液中2 / 10水的电离程度从大到小的顺序是。4、溶液的酸碱性和pH：（ 1） pH= -lgC H+注意：酸性溶液不一定是酸溶液（可能是溶液）； pH 7 溶液不一定是酸性溶液（只有温度为常温才对）；碱性溶液不一定是碱溶液（可能是溶液）。【练习 8】已知 100时，水的 K
10、W=1 10-12 ，则该温度下：（ 1） NaCl 的水溶液中 CH+=， pH = ，溶液呈性。（ 2） 0.005mol/L 的稀硫酸的 pH=； 0.01mol/L 的 NaOH溶液的 pH=（ 2） pH 的测定方法：酸碱指示剂甲基橙、石蕊、酚酞pH试纸 最简单的方法。操作：将一小块 pH试纸放在洁净的玻璃片上， 用玻璃棒沾取未知液点试纸中部，然后与标准比色卡比较读数即可。注意：事先不能用水湿润PH试纸；只能读取整数值或范围用湿润的 pH 试纸测某稀溶液的pH，所测结果（填“偏大” 、“偏小”、“不变”或“不能确定”），理由是。（ 3）常用酸碱指示剂及其变色范围：指示剂变色范围的 P
11、H石蕊5 红色5 8 紫色 8 蓝色甲基橙3.1红色3.1 4.4 橙色 4.4黄色酚酞8.2无色8.2 10 浅红 10 红色试根据上述三种指示剂的变色范围，回答下列问题：强酸滴定强碱最好选用的指示剂为：，原因是；强酸滴定弱碱最好选用的指示剂为：，原因是；中和滴定不用石蕊作指示剂的原因是。三 、混合液的 pH 值计算方法公式1、强酸与强酸的混合： （先求 CH+(混 ) ：将两种酸中的H+物质的量相加除以总体积，再求其它）2、强碱与强碱的混合： （先求 COH-(混 ) ：将两种酸中的-物质的量相加除以总体积，再求其OH它） ( 注意 : 不能直接计算 C)H+(混)3、强酸与强碱的混合：
12、（先据+-=H2O计算余下的+-+H + OHH 或 OH， H 有余，则用余下的H物质的量除以溶液总体积求-CH+(混 ) ； OH有余，则用余下的OH物质的量除以溶液总体积求C，再求其它）OH-(混 )注意：在加法运算中，相差100 倍以上（含 100 倍）的，小的可以忽略不计！将 pH=1 的 HCl 和 pH=10的 NaOH溶液等体积混合，所得溶液的pH=；将 pH=5 的 H2SO4 和pH=12 的 NaOH溶液等体积混合，所得溶液的pH=； 20mLpH=5的盐酸中加入1 滴（ 0.05mL）0.004mol/LBa(OH)2 溶液后 pH=。四、稀释过程溶液pH 值的变化规律
13、：1、强酸溶液：稀释10n 倍时， pH 稀 =pH原 + n（但始终不能大于或等于7）2、弱酸溶液：稀释10n 倍时， pH 稀 pH 原 +n（但始终不能大于或等于7）3、强碱溶液：稀释10n 倍时， pH 稀 =pH原 n（但始终不能小于或等于7）4、弱碱溶液：稀释10n 倍时， pH 稀 pH 原 n（但始终不能小于或等于7）5、不论任何溶液，稀释时pH均是向 7 靠近（即向中性靠近） ；6、稀释时，弱酸、弱碱和水解的盐溶液的pH 变化得慢，强酸、强碱变化得快。【练习 9】pH=3的 HCl 稀释 100 倍后溶液的 pH 变为； pH=3 的醋酸溶液稀释 100 倍后 pH 为，若使
14、其 pH 变为 5，应稀释的倍数应（填不等号） 100； pH=5 的稀硫酸稀释 1000 倍后溶液中3 / 10+2-= ； pH=10 的 NaOH溶液稀释 100 倍后溶液的 pH 变为； pH=10 的 NaAc 溶液稀释H：SO410 倍后溶液的 pH 为。五、“酸、碱恰好完全反应”酸碱性判断方法1、酸、碱恰好反应：看盐的水解判断溶液酸碱性。（无水解，呈中性）+-14 规则： pH 之和为 14 的两溶液等体积混合，谁弱显谁性，2、自由 H与 OH恰好中和，即“无弱显中性。 ”原因：弱者大量剩余，弱者电离显性。（无弱者，呈中性）【练习 10】 (1)100mLpH=3 的 H SO中
15、加入 10mL0.01mol/L 氨水后溶液呈性，原因是24；pH=3 的 HCl 与 pH=11的氨水等体积混合后溶液呈性，原因是。（ 2）室温时， 0.01mol/L 某一元弱酸只有 1%发生了电离，则下列说法错误的是A、上述弱酸溶液的 pH 4B、加入等体积 0.01mol/LNaOH 溶液后，所得溶液的 pH 7C、加入等体积0.01mol/LNaOH 溶液后，所得溶液的pH 7D 、加入等体积pH=10的 NaOH溶液后，所得溶液的pH7六、盐类的水解（只有可溶于水的盐才水解）1、盐类水解规律：有弱才水解，无弱不水解，谁弱谁水解、越弱越水解；谁强显谁性，两弱相促进。【练习 11】（
16、1）下列物质不水解的是；水解呈酸性的是；水解呈碱性的是 FeS NaI NaHSO4 KFNH4NO3 C17H35COONa（ 2）浓度相同时，下列溶液性质的比较错误的是（）酸性： H2SH2Se碱性： Na2SNaHS碱性： HCOONaCH3COONa水的电离程度：NaAcNaAlO2溶液的pH： NaHSO3Na2SO4NaHCO3c(OH- ) 。强碱弱酸盐：如 NaAc，水电离产生的H+部分被阴离子结合生成了难电离的弱酸，故使溶液中 c(OH- ) c(H +) 。(4) 、酸式盐中 NaHSO4、 NaHSO3、 NaH2PO4 中酸根离子以电离为主，故显酸性而抑制水的电离，其余
17、均以水解为主而促进水的电离。【练习 15】已知某 NaHSO3溶液的 pH=4，则有关 NaHSO3溶液的说法中正确的是（）A、 NaHSO溶液中水的电离程度小于Na SO 溶液，也小于Na SO溶液32324B-2-)C、该溶液中由水电离出的+-4mol/L、 c(HSO3 )c(H 2SO3)c(SO 3c(H ) 为 1 10D 、加入少量 NaOH使溶液的pH 升高会使水的电离受抑制6、盐类水解的应用：（ 1）配制溶液或制备物质时可能要考虑盐的水解：配制弱碱盐溶液加酸、弱酸盐溶液加碱抑制水解。盐溶液蒸干时：蒸发盐溶液时最终能否得到溶质，与溶质的稳定性、水解性、还原性等有密切的联系，若将
18、蒸发所得固体进一步灼烧，所得产物还可能继续发生变化。1蒸发不水解、加热也不分解、氧化的盐溶液，如NaCl、 BaCl 、 K SO等溶液，得到的晶224体为该盐的晶体2蒸发能发生水解的盐溶液时：蒸发易挥发性强酸弱碱盐溶液。如FeCl、AlCl、Al(NO) 、AlBr3等溶液，因为水解产物3333之一为挥发性物质，当加热蒸干其水份时得到氢氧化物，进一步灼烧得到金属氧化物。难挥发的强酸弱碱盐溶液。如加热蒸干Al 2(SO4) 3、 Fe2(SO4) 3、 CuSO4、KAl(SO4) 2 等，虽然加热促进了水解，但水解的产物之一H2SO4 是高沸点强酸，所以最终会和另一产物Al(OH) 3反应生
19、成 Al(SO )加热蒸干仍得到原来的盐。243Ba(HCO3) 2、 Ca(HCO3) 2 等溶液，最后得到BaCO3、 CaCO3；加热蒸加热能分解的盐溶液，如3干 Mg(HCO3) 2 溶液，得到 Mg(OH)2因为 MgCO3在加热蒸干过程中会不断水解，生成溶解度更小的 Mg(OH)2蒸发挥发性酸的铵盐无剩余固体。NHHCO、 (NH ) CO、 NHCl 等4434234蒸发多元弱酸强碱的正盐溶液，如Na2CO3、 Na3PO4、 Na2SiO3、Na2S、 NaAlO2、 K2CO3 等溶液，5因为它们水解的产物无法脱离溶液体系会重新反应生成原物质，最后得到原溶质.还原性的盐蒸干时
20、会被氧化。如蒸干FeSO4 溶液，最后得到的是 Fe2(SO4) 3 和 Fe(OH) 3 的混6合物。热蒸干 Na2SO3 溶液，得到 Na2SO4；蒸干 Fe(NO3) 2 溶液，最后得到的是Fe(OH)3这是因为，在蒸干过程中Fe2+易被氧化为Fe3+，而 Fe3+水解生成Fe(OH)3，水解的另一产物HNO3不断挥发、分解，所以最后得到Fe(OH)3若灼烧最后的氧化物。7加热蒸干NaClO 溶液，得到NaCl这是因为，NaClO易水解生成NaOH和 HClO，而 HClO不稳定，在加热时分解生成盐酸放出 O2，盐酸与 NaOH反应生成 NaCl 和 H2O，所以最后得到NaCl(2)
21、判断或比较盐溶液的酸碱性强弱时要考虑盐的水解：越弱越水解越水解溶液的酸碱性越强。（ 3）比较溶液中离子浓度的大小时一般要考虑盐的水解：1O多元弱酸溶液，根据多步电离分析，以第一步电离为主，每一步电离依次减弱，2O多元弱酸的正盐溶液，首先以电离为主，再根据弱酸根的分步水解分析。3O多元弱酸的酸式盐溶液，要根据溶液的酸碱性判断酸式酸根的电离、水解程度。 若水解程度大于电离程度溶液呈酸性，如-。若水解程度小于电离程度溶液呈碱性，如HSO 、 H PO3245 / 10-HCO3 等。4O不同溶液中同一种离子浓度的比较，要看溶液中其他离子对其影响的因素。5O混合液中各离子若能发生化学反应，则优先考虑化
22、学反应，再分析反应后的情况。6O混合溶液中各离子浓度的比较，要综合分析电离、水解和守恒因素。比较溶液中粒子浓度的一般思路： 确定溶质； 分析溶质的电离和水解，并依据有关规律作出判断； 等式关系， 分析守恒： 电荷守恒、 元素守恒 （同一元素守恒、 物料守恒、）、质子守恒 （水的电离守恒、水电离生成的 n(H ) n(OH) ）。方法：抓紧两个微弱、牢记三个守恒、掌握三种方法。两个微弱：弱电解质的电离和弱离子的水解。三个守恒：电荷、物料、质子守恒。（对于复杂的等式要综合运用三个守恒）三种方法：比来源、比程度、比影响（反应、促进、抑制）（ 4）一些离子的共存要考虑盐的水解：考虑离子能否大量共存应从
23、下面几个方面考虑：（ 1）离子间能否发生复分解反应不能大量共存，复分解反应发生的条件有：有难溶物、挥发性物质、难电离物质生成（ 2）离子间发生氧化还原反应不能大量共存（ 3）离子间能发生互促水解（双水解） ，若有一种水解产物离开体系则不能大量共存。方程式用 =、。弱没有水解产物离开体系则可大量共存。常见的有：+2+3+3+阳离子有： NH4、 Fe 、 Fe 、 Al2-2-2-、AlO-、 ClO-阴离子有： CO3、 HCO3 、 S、 HS、 SiO32铵盐（NH） CO ， NH HCO）等因为NH 的溶解度大难以放出气体，双水解程度较小可423433以大量共存。若离子间既能双水解、又
24、能发生氧化还原反应，以氧化还原反应为主。如：Fe3+、 S2-若离子间既能双水解、又能发生复分解反应生成难溶盐，以生成溶解度小的为主。如：2+2-为主Fe、S 以 FeS【注意】判断离子是否大量共存还有许多隐含的条件，如“无色透明”、“强酸性”、“强碱性”、“pH=X”等。有色离子通常有：Cu2+、Fe3+、Fe2+、MnO4 既可以是强酸性也可以是强碱性的条件是：能溶解Al(OH) 3、Al 2O3和 Al, 和 Al 反应能生 H2 的溶液（除+和 Al产生 NO而H、NO3不产生 H2）、水电离产生c(H +) 和 c(OH ) 浓度都小于 10 7 mol/L的溶液（水电离出c(H +
25、) 和c(OH) 的乘积小于10 14、抑制水的电离、一般为酸或碱） 、水电离产生 c(H +) 和 c(OH ) 浓度 7的溶液（水电离出+ 14都大于 10 mol/Lc(H ) 和 c(OH ) 的乘积大于10、促进水的电离、一般为弱酸、弱碱溶液或加了活泼金属）。离子间能发生复分解反应的3不能大量共存。PO32PO、 H PO+HPO =2HPO4244244（ 5）除杂时可能要考虑盐的水解。（ 6）一些溶液的保存要考虑盐的水解。（ 7）生活中的应用热的纯碱溶液去污能力强CO2-+H O-OH + HCO323明矾净水： Al3+3H2OAl(OH) 3+3H+泡沫灭火器：3+Al(OH
26、)+-3+-Al +3H2O+3HHCO +HOOH+ H COAl +3HCO=Al(OH) 3332232+3CO6 / 10+NH3 H2O + H+2 +H2金属与氯化氨溶液反应： NH4+H2OMg+2H =Mg一些化肥的使用：铵态氮肥、磷肥不能与草木灰混合施用：+2-+H2ONH3 H2ONH4+ CO3-2-+H 2O-2-+H2O从而使肥效降低。+ HCO3， CO3OH + HCO3 ， H2PO4+ OH = HPO4土壤改良：酸性土壤用碱性肥料K CO、碱性土壤用酸性肥料NHCl 、（NH） SO234424【练习16】1、在由水电离产生的+10-14mol/L 的溶液中
27、， 一定可以大量共存的离子组是（）（ H）=1c+3+-,SO2-B+2+-,NO-C+2+-,NO-D+,SO2-,SO2-A 、NH ,Al,Br、Na ,Mg ,Cl、K ,Ba,Cl、K ,Na4433342、下列溶液中有关物质的量浓度关系正确的是()A pH=2 的 HA溶液与 pH=12的 MOH溶液任意比混合： c(H+) +c(M+ ) =c(OH- ) +c(A - )B pH 相等的 CHCOONa、 NaOH和 Na CO三种溶液： c(NaOH) c(CH COONa) c(Na CO)323323C物质的量浓度相等CH3COOH和 CH3COONa溶液等体积混合：-+
28、c(CH3COOH)c(CH3COO) +2c(OH ) = 2 c(H ) +D 0.1mol L-1 的 NaHA溶液，其 pH=4： c(HA- ) c(H+) c(H2A) c(A 2- )E、 0.1mol L-13+233-32-的 NaHCO溶液中 :C(Na)+C(H)+C(H CO)=C(HCO)+C(CO)+ c(OH)-1的 CuSO4 (NH4) 2SO46H2O 的 溶液 中：2-+F、 0.1mol LC(SO4)C(NH4)C(Cu2)c(H+) c(OH- )七、电离、水解方程式的书写原则1、多元弱酸（多元弱酸盐）的电离（水解）的书写原则：分步书写H 2S 的电离 H2SH + + HS -； HS-H + S 2-