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1、精选优质文档-倾情为你奉上电离平衡和水解平衡电解质和非电解质 强电解质和弱电解质1、概念 电解质：在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物非电解质：在水溶液里和熔融状态下都不能导电的化合物电解质和非电解质均指化合物，单质和混合物既不属于电解质也不属于非电解质。电解质必须是自身能直接电离出自由移动的离子的化合物。对于电解质来说，只须满足一个条件即可，而对非电解质则必须同时满足两个条件。例如：H2SO4、NaHCO3、NH4Cl、Na2O、Na2O2、Al2O3强电解质：溶于水或熔融状态下几乎完全电离的电解质 弱电解质：溶于水或熔融状态下只有部分电离的电解质电解质的强弱与化学键有关，但不由化学键类型决
2、定。强电解质含有离子键或强极性键，但含有强极性键的不一定都是强电解质，如H2O、HF等都是弱电解质。电解质的强弱与溶解度无关。如BaSO4、CaCO3等电解质的强弱与溶液的导电能力没有必然联系。2、判断 物质结构判断：离子化合物（含离子键）强电解质；共价化合物（极性强、弱、非极性）物质类别判断： 强电解质：强酸、强碱、多数盐、部分金属氧化物 弱电解质：弱酸、弱碱、少数盐和水 非电解质：非金属氧化物、氢化物（酸除外）、多数有机物 单质和混合物（不是电解质也不是非电解质）性质判断： 熔融导电：强电解质（离子化合物） 均不导电：非电解质（必须是化合物）实验判断： 测一定浓度溶液pH 测对应盐溶液pH
3、 一定pH溶液稀释测pH变化 同等条件下测导电性例1：下列物质的水溶液能导电，但属于非电解质的是（ ）。ACH3COOHBCl2CNH4HCO3DSO2例2：甲酸的下列性质中，可以证明它是弱电解质的是（ ）。A1mol/L甲酸溶液的c(H+)=10-2mol/L B甲酸以任意比与水互溶C10mL 1mol/L甲酸恰好与10mL 1mol/L NaOH溶液完全反应D在相同条件下，甲酸溶液的导电性比一元强酸溶液的弱 弱电解质的电离平衡1、定义和特征 电离平衡的含义在一定条件(如温度、浓度)下，弱电解质分子电离成离子的速率与离子结合成分子的速率相等，溶液中各分子和离子的浓度都保持不变的状态叫电离平衡
4、状态。任何弱电解质在水溶液中都存在电离平衡，达到平衡时，弱电解质具有该条件下的最大电离程度。电离平衡的特征逆：弱电解质的电离过程是可逆的，存在电离平衡。等：弱电解质电离成离子的速率和离子结合成分子的速率相等。动：弱电解质电离成离子和离子结合成分子的速率相等，不等于零，是动态平衡。定：弱电解质在溶液中达到电离平衡时，溶液里离子的浓度、分子的浓度都不再改变。变：外界条件改变时，平衡被破坏，电离平衡发生移动。2、影响电离平衡的因素浓度：越稀越电离 在醋酸的电离平衡 CH3COOH CH3COO-+H+加水稀释，平衡向右移动，电离程度变大，但c(CH3COOH)、c(H+)、c(CH3COO-)变小
5、加入少量冰醋酸，平衡向右移动， c(CH3COOH)、c(H+)、c(CH3COO-)增大，但电离程度变小温度：T越高，电离程度越大（电离平衡是一个吸热过程）同离子效应 加入与弱电解质具有相同离子的电解质时，使电离平衡向逆反应方向移动。化学反应 加入能与弱电解质电离出的离子反应的物质时，可使平衡向电离方向移动。以电离平衡CH3COOH CH3COO-+H+为例，各种因素对平衡的影响可归纳为下表：平衡移动方向c(H+)n(H+)c(Ac-)c(OH-)c(H+)/ c(HAc)导电能力电离程度加水稀释向右减小增多减小增大增大减弱增大加冰醋酸向右增大增多增大减小减小增强减小升高温度向右增大增多增大
6、减小增大增强增大加NaOH(s)向右减小减少增大增大增大增强增大加H2SO4(浓)向左增大增多减小减小增大增强减小加醋酸铵(s)向左减小减少增大增大减小增强减小加金属Mg向右减小减少增大增大减小增强增大加CaCO3(s)向右减小减少增大增大减小增强增大例：用水稀释0.1mol/L氨水时，溶液中随着水量的增加而减小的是（ ）。Ac(OH-)/c(NH3H2O) Bc(NH3H2O)/c(OH-) Cc(OH-) Dn(OH-)3、电离方程式的书写强电解质用=，弱电解质用多元弱酸分步电离，多元弱碱一步到位。H2CO3 H+HCO3-，HCO3- H+CO32-，以第一步电离为主。弱酸的酸式盐完全电
7、离成阳离子和酸根阴离子，但酸根是部分电离。 NaHCO3=Na+HCO3-，HCO3- H+CO32-强酸的酸式盐如NaHSO4完全电离，但在熔融状态和水溶液里的电离是不相同的。熔融状态时：NaHSO4=Na+HSO4-溶于水时：NaHSO4=Na+H+SO42-例：KHSO4在稀溶液中和熔融状态下都存在的离子是（ ）。AK+BH+CSO42-DHSO4-4、电离度 电离度=已电离的电解质分子数/原有分子总数（已电离+未电离） 弱酸：c(H+)= c(酸) 弱碱：c(H+)= c(碱)5、强弱电解质的综合比较（与碱，盐，活泼金属的反应） 同浓度一元强酸和弱酸比较 同pH强酸和弱酸比较6、电解质
8、溶液的导电性和导电能力经常以化学反应的形式出现，弱电解质转化成强电解质。又如在溶液导电性实验装置中注入适量Ba(OH)2溶液，再逐滴加入稀H2SO4。溶液导电性先变弱再变强。此类问题经常以图像形式呈现。例：某一元强酸X的溶液和一元弱酸Y的溶液，它们的c(H+)相等。将两种酸溶液各取50mL分别与足量镁屑反应。现有下列叙述：X溶液与Y溶液的物质的量浓度相等；开始反应时两种溶液的反应速率相等；反应开始后，X的溶液反应速率下降较快；反应开始后，Y的反应速率下降较快；完全反应后X产生的氢气较多；完全反应后Y产生的氢气较多。以上叙述正确的是（ ）。ABCD例：下列各组物质中，溶液的导电性比反应前明显增强
9、的是（ ）。A向亚硫酸钠溶液中加少量液态溴 B向硝酸银中加入少量氯化氢C向氢氧化钠溶液中通入少量氯气 D向硫化氢饱和溶液中通入适量氯气 水的电离及溶液的pH1、水的电离 电离平衡和电离程度 水是极弱的电解质，能微弱电离H2O+H2O H3O+OH-，通常简写为H2O H+OH-；H0 25时，纯水中c(H+)=c(OH-)=110-7mol/L 影响水的电离平衡的因素 温度：温度越高电离程度越大c(H+)和c(OH-)同时增大，KW增大，但c(H+)和c(OH-)始终保持相等，仍显中性。纯水由25升到100，c(H+和c(OH-)从110-7mol/L增大到110-6mol/L(pH变为6)。
10、酸、碱 向纯水中加酸、碱平衡向左移动，水的电离程度变小，但Kw不变。加入易水解的盐 由于盐的离子结合H+或OH-而促进水的电离，使水的电离程度增大。温度不变时，KW不变。练习：影响水的电离平衡的因素可归纳如下：H2O H+ OH-变化条件平衡移动方向电离程度c(H+)与c(OH-)的相对大小溶液的酸碱性离子积Kw加热向右增大c(H+)=c(OH-)中性增大降温向左减小c(H+)=c(OH-)中性减小加酸向左减小c(H+)c(OH-)酸性不变加碱向左减小c(H+)c(OH-)碱性不变加能结合H+的物质向右增大c(H+)c(OH-)酸性不变水的离子积在一定温度时，c(H+)与c(OH-)的乘积是一
11、个常数，称为水的离子积常数，简称水的离子积。Kw =c(H+)c(OH-)，25时，Kw =110-14(无单位)。KW只受温度影响，水的电离吸热过程，温度升高，水的电离程度增大，KW增大。25时 Kw =110-14，100时Kw约为110-12。水的离子积不仅适用于纯水，也适用于其他稀溶液。不论是纯水还是稀酸、碱、盐溶液，只要温度不变，Kw就不变。 例如，在25C时，c(H+)=0.01mol/L的强酸溶液与c(OH-)=0.01mol/L的强碱溶液中，Kw = 110-14水电离的离子浓度计算例：常温某无色溶液中，由水的电离产生的C（H+）=110-12 mol/l，则下列肯定能共存的离
12、子组是 （ ）A、Cu2+ NO3- SO42- Fe3+ B、Cl- S2- Na+ K+C、SO32- NH4+ K+ Mg2+ D、Cl- Na+ NO3- SO42-2、溶液的酸碱性 溶液的酸碱性取决于溶液中的c(H+)与c(OH-)的相对大小。在常温下，中性溶液：c(H+)=c(OH-)=110-7mol/L；酸性溶液：c(H+)c(OH-), c(H+)110-7mol/L；碱性溶液：c(H+)c(OH-)，c(H+)110-7mol/L （pH110-7molL-1c(OH-), pH7，酸性越强，pH越小。碱性溶液：c(H+)c(OH-), pH7，碱性越强，pH越大。溶液酸碱
13、性与pH的关系可图示为：溶液pH的测定方法酸碱指示剂法：只能测出pH的范围，一般不能准确测定pH。指示剂甲基橙石蕊酚酞变色范围pH3.14.45.08.08.210.0溶液颜色红橙黄红紫蓝无色浅红红pH试纸法：粗略测定溶液的pH。pH试纸的使用方法：取一小块pH试纸放在玻璃片(或表面皿)上，用洁净的玻璃棒蘸取待测液滴在试纸的中部，随即(30s内)与标准比色卡比色对照，确定溶液的pH。测定溶液pH时，pH试剂不能用蒸馏水润湿(否则相当于将溶液稀释，使非中性溶液的pH测定产生误差)；不能将pH试纸伸入待测试液中，以免污染试剂。标准比色卡的颜色按pH从小到大依次是：红橙黄(酸性)，绿(中性)，蓝靛紫
14、(碱性)。pH计法：精确测定溶液pH。例：pH=2的两种一元酸HX，HY各1ml,分别加水稀释至100ml，其pH值分别变为a,b,且ab,则下列说法不正确的是（ ）A酸的相对强弱是：HXHYB相同温度，相同浓度的NaX，NaY溶液，其PH值前者大。C与足量锌粉反应产生氢气的体积在相同条件下HY比HX多。D若a=4，则为HX强酸，HY为弱酸。酸碱混合计算两种强酸混合 c(H+)混=两种强碱混合c(OH-)混=强酸强碱混合，一者过量时 c(OH-)混或c(H+)混= 若酸过量，则求出c(H+)，再得出pH；若碱适量，则先求c(OH-)，再由KW得出c(H+)，进而求得pH，或由c(OH-)得出p
15、OH再得pH。4强弱混合讨论一元酸与一元碱等物质的量浓度等体积混合：即生成盐溶液的酸碱性pH之和为14的酸碱等体积混合：谁弱谁过量例1：25时，将某强酸和某强碱溶液按110的体积比混合后溶液恰好中性，则混合前此强酸与强碱溶液的pH之和是（ ） A.12 B.13 C.14 D.15例2：在室温条件下，酸和碱的溶液等体积混合后，pH值一定大于7的是 ( )A pH=3的盐酸和pH=11的氢氧化钡溶液B pH=3的醋酸（电离度约为1%）和pH=12的氢氧化钠溶液C pH=3的硝酸和pH=11的氨水（电离度约为1%）D pH=3的硫酸和pH=12的氢氧化钾溶液 盐的水解1、盐的分类 按组成分：正盐、
16、酸式盐和碱式盐。按生成盐的酸和碱的强弱分：强酸强碱盐(如Na2SO4、NaCl)、弱酸弱碱盐(如NH4HCO3)、强酸弱碱盐(如NH4Cl)、强碱弱酸盐(如CH3COONa)。按溶解性分：易溶性盐(如Na2CO3)、微溶性盐(如CaSO4)和难溶性盐(如BaSO4)。2、盐类水解的定义和实质定义 盐电离出的一种或多种离子跟水电离出的H+或OH-结合生成弱电解质的反应，叫做盐类的水解。实质 盐电离出的离子(弱碱阳离子或弱酸根阴离子)跟水电离出的OH-或H+结合生成弱电解质(弱碱或弱酸)并建立电离平衡，从而促进水的电离。盐类水解的特点可逆的，其逆反应是中和反应； 微弱的； 动态的，水解达到平衡时v
17、(水解)=v(中和)0；吸热的，因中和反应是放热反应，故其逆反应是吸热反应。3、盐类水解的规律有弱才水解：含有弱酸根阴离子或弱碱阳离子的盐才发生水解。无弱不水解：不含有弱酸根阴离子或弱碱阳离子的盐即强酸强碱盐不水解。谁弱谁水解：发生水解的是弱酸根阴离子和弱碱阳离子。谁强显谁性：弱酸弱碱盐看水解生成的酸和碱的强弱。越弱越水解：弱酸根阴离子所对应的酸越弱，则越容易水解，水解程度越大。若酸性HAHBHC，则相同浓度的NaA、NaB、NaC溶液的碱性逐渐增强，pH逐渐增大。CO32-和HCO3-所对应的弱酸分别是HCO3-和H2CO3，HCO3-比H2CO3的电离程度小得多，相同浓度时Na2CO3溶液
18、的pH比NaHCO3的大。都弱双水解：当溶液中同时存在弱酸根阴离子和弱碱阳离子时，离子水解所生成的OH-和H+相互结合生成水而使其水解相互促进，称为“双水解”。 彻底双水解离子间不能大量共存。Al3+与S2-、HS-、AlO2-、CO32-、HCO3- Fe3+与AlO2-、CO32-、HCO3- NH4+与AlO2-、SiO32-如：2Al3+3S2-+6H2O=2Al(OH)3+3H2SAl3+3HCO3-=Al(OH)3+3CO2(泡沫灭火器原理)特殊情况下的反应FeCl3和Na2S溶液发生氧化还原反应(生成Fe2+、S)Na2S和CuSO4溶液发生复分解反应(Na2S+CuSO4=Cu
19、S+Na2SO4) 生成更难溶物FeCl3和KSCN溶液发生络合反应FeCl3+3KSCN=Fe(SCN)3+3KCl4、影响盐类水解的因素主要因素：是盐本身的性质(对应的酸碱越弱，水解程度就越大)。外界条件：（1）温度：盐的水解是吸热反应，因此升高温度，水解程度增大。（2）浓度：稀释盐溶液，可以促进水解，盐的浓度越小，水解程度越大。（3）外加酸碱盐：外加酸碱能促进或抑制盐的水解。下面分析不同条件对FeCl3水解平衡的影响情况：Fe3+3H2O Fe(OH)3+3H+(正反应为吸热反应)条件移动方向H+数pHFe3+水解程度现象升高温度向右增加降低增大颜色变深(黄红褐)加H2O向右增加升高增大
20、颜色变浅通HCl向左增加降低减小颜色变浅加NaOH溶液向右减小升高增大产生红褐色沉淀加CaCO3固体向右减少升高增大产生红褐色沉淀、无色气体加NaHCO3溶液向右减少升高增大产生红褐色沉淀、无色气体5、盐类水解离子方程式的书写一般水解程度很小，用可逆符号，不标“”或“”，不写分解产物形式(如H2CO3等)。NH4+H2O NH3H2O+H+HCO3-+H2O H2CO3+OH-NH4+CH3COO-+H2O NH3H2O+CH3COOH多元弱酸根分步水解，弱碱阳离子一步到位。能进行完全的双水解反应写总的离子方程式，用“=”且标注“”和“”。2Al3+3CO32-+3H2O=2Al(OH)3+3
21、CO2练习：盐的水解的离子方程式可用通式表示为：Am-+H2O HA(m-1)-+OH-Bn+nH2O Ba(OH)n+nH+注意区别酸式盐的阴离子的电离和水解HS-+H2O H3O+S2- HS-+H2O H2S+OH-6、离子浓度比较 守恒关系电荷守恒：电解质溶液中所有阳离子所带有的正电荷数与所有的阴离子所带的负电荷数相等。如NaHCO3溶液中：c (Na+)c (H+)c (HCO3-)2c (CO32-)c(OH-)Na2CO3溶液中：c(Na+) c(H+)2c(CO32-)c(OH-)c(HCO3-)物料守恒：离子或分子中某种特定元素的原子的总数是不会改变的。如，0.1mol/L
22、CH3COONa和0.1mol/L CH3COOH混合溶液， c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=0.2mol/LNa2S溶液中，c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)= 1/2c(Na+)；在NaHS溶液中，c(HS-)+c(S2-)+c(H2S)=c(Na+)。水的电离守恒（也称质子守恒）：是指溶液中，由水所电离的H与OH量相等。如：0.1molL-1的Na2S溶液中：c(OH-)c(H+)c(HS-)2c(H2S)单一溶质溶液 或碱 0.1mol/L H2S溶液中，各离子浓度大小关系？正盐 0.1mol/L的CH3COONa微粒中浓度大小关系？方法：a.盐的粒子 H2O的离子盐
23、的离子；b.浓度大小决定于水解程度；c.OH和H+决定于酸碱性两种溶液混合分析反应，判断过量，确定溶质。“两个微弱”：弱酸(碱)溶液中分子是主要的，盐溶液中盐电离产生的离子是主要的。主要离子和少量的离子分别结合溶质物质的量、电离水解程度和溶液的酸碱性分析。例1：等体积等浓度的醋酸与NaOH溶液相混合,所得溶液中离子浓度由大到小的顺序是( )A、c(Na+)c(Ac-)c(OH-)c(H+) B、c(Na+)c(Ac-)c(OH-)c(H+)C、c(Na+)c(OH-)c(Ac-)c(H+) D、c(Na+)c(OH-)c(H+)c(Ac-)例2已知某温度下0.1molL-1的NaHB(强电解质
24、)溶液中c(H) c(OH)，则下列有关说法或关系式一定正确的是（ ) HB的水解程度小于HB的电离程度； c(Na+)=0.1molL-1 c(B2-)；溶液的pH=1； c(Na+)= c(HB)+2 c(B2-)+ c(OH-)、 A、 B、 C、 D、例3将pH=2的盐酸与pH=12的氨水等体积混合，在所得的混合溶液中，下列关系式正确的是（ )A、c(Cl-)c(NH4+)c(OH-)c(H+) B、c(NH4+)c(Cl-) c(OH-)c(H+)C、c(Cl-)c(NH4+)c(H+)c(OH-) D、c(NH4+)c(Cl-)c(H+)c(OH-)7、盐类水解的应用溶液酸碱性的判
25、断 等浓度不同类型物质溶液pH： 多元强碱一元强碱弱碱强碱弱酸盐水强酸弱碱盐弱酸一元强酸多元强酸对应酸(碱)越弱，水解程度越大，碱(酸)性越强。常见酸的强弱：H2SO3H3PO4HFHAc H2CO3H2S HClO HCNHCO3-HS-弱酸酸式盐溶液当电离程度大于水解程度时，溶液成酸性，如HSO3-、H2PO4-（一般只此两种） 当水解程度大于电离程度时，溶液成碱性，如HCO3-、HPO42-、HS-等同pH溶液浓度比较盐溶液蒸干所得到的固体将挥发性酸对应的盐(AlCl3、FeBr3、Fe(NO3)3等)的溶液加热蒸干，得不到盐本身。 AlCl3溶液中，AlCl3+3H2O Al(OH)3
26、+3HCl 2Al(OH)3 Al2O3+ 3H2O如果水解生成的酸难挥发，则可以得到原固体，如Al2(SO4)3、Fe2(SO4)3等。强碱弱酸盐的溶液蒸干可以得到原固体，如K2CO3、Na2CO3等不稳定的盐的溶液：发生分解，如Ba(HCO3)2溶液蒸干得到BaCO3。具有强还原性盐的溶液：发生氧化反应，如2Na2SO3+O2=2Na2SO4。由易水解变质的盐的结晶水合物得到无水物，应在抑制其水解的氛围中加热脱水。 MgCl26H2O加热：MgCl26H2O Mg(OH)Cl+HCl+5H2OMgCl26H2O MgO+2HCl+5H2O)在干燥的HCl气流中加热便能得到无水MgCl2。配
27、制盐溶液，需考虑抑制盐的水解。如配制FeCl3、SnCl2等溶液，可滴入几滴盐酸或直接将固体溶解在盐酸中再稀释到所需浓度。试剂的贮存要考虑盐的水解。如Na2CO3、NaHCO3溶液不能用带玻璃塞的试剂瓶贮存，必须用带橡皮塞的试剂瓶保存。化肥的合理使用，有时要考虑盐类水解。铵态氮肥与草木灰不能混合使用过磷酸钙不能与草木灰混合使用Mg、Zn等较活泼金属溶于强酸弱碱盐(如NH4Cl、AlCl3、FeCl3等)溶液中，产生H2。某些盐的分离除杂要考虑盐类的水解。如为了除去氯化镁酸性溶液中的Fe3+可在加热搅拌条件下加入氧化镁判断离子共存时要考虑盐的水解。Al3+与CO32-、HCO3-、S2-、HS-
28、、AlO2-等，Fe3+与CO32、HCO3-、AlO2-等。无法在溶液中制取Al2S3，只能由单质直接反应制取。分析溶液中粒子的种数要考虑盐的水解。工农业生产、日常生活中，常利用盐的水解知识。泡沫灭火器产生泡沫是利用了Al2(SO4)3和NaHCO3相混合发生双水解反应：Al3+3HCO3-=Al(OH)3+3CO2。日常生活中用热碱液洗涤油污物品比冷碱液效果好。水垢的主要成分是CaCO3和Mg(OH)2，基本上不会生成MgCO3，是因为MgCO3微溶于水，受热时水解生成更难溶的Mg(OH)2。用盐(铁盐、铝盐等)作净水剂时需考虑盐类的水解。综合题讲解：例：1725，下列叙述正确的是A. p
29、H=a的醋酸溶液稀释1倍后，溶液的pH=b，则abB. 0.1mol/L的碳酸钠溶液的pH小于0.1mol/L的醋酸钠溶液的pH C. 某物质的溶液pH7，则该物质一定是酸或强酸弱碱盐D. 0.1mol/L一元酸HA溶液的pH=3，则NaA溶液存在A+H2O HA + OH例：20室温下，一定量的醋酸与氢氧化钠溶液发生中和反应，当溶液中Ac(CH3COO)=c(Na+)时，该溶液一定呈中性Bc(CH3COO)=c(Na+)时，醋酸与氢氧化钠恰好完全中和Cc(CH3COO)c(Na+)c(H+)c(OH)时，一定是醋酸过量Dc(Na+)c(CH3COO)c(OH)c(H+)时，一定是氢氧化钠过量专心-专注-专业