H2PO-4H++HPO2-4K2=6.2×10-8
HPO-4H++PO3-4K3=2.2×10-13
随堂练习:
1.足量镁和一定量的盐酸反应,为减慢反应速率,但又不影响H2的总量,可向盐酸中加入下列物质中的
A.MgOB.H2O C.K2CO3D.CH3COONa
2.HClO是比碳酸还要弱的酸,为了提高氯水中HClO的浓度,可加入
A.HClB.CaCO3C.H2OD.NaOH
3.浓度和体积都相同的盐酸和醋酸,在相同条件下分别与足量CaCO3固体(颗粒大小均相同)反应,下列说法中正确的是
A.盐酸的反应速率大于醋酸的反应速率
B.盐酸的反应速率等于醋酸的反应速率
C.盐酸产生的二氧化碳比醋酸更多
D.盐酸和醋酸产生的二氧化碳一样多
4.下列叙述中可说明酸甲比酸乙的酸性强的是
A.溶液导电性酸甲大于酸乙
B.钠盐溶液的碱性在相同物质的量浓度时,酸甲的钠盐比酸乙的钠盐弱C.酸甲中非金属元素比酸乙中非金属元素化合价高D.酸甲能与酸乙的铵盐反应有酸乙生成
5.有两种一元弱酸的钠盐溶液,其物质的量浓度相等,现将这两种盐的溶液中分别通入适量的CO2,发生如下反应:
NaR+CO2+H2O=HR+NaHCO3
2NaR′+CO2+H2O=2HR′+Na2CO3
HR和HR′的酸性强弱比较,正确的是
A.HR较弱B.HR′较弱C.两者相同D.无法比较总结、扩展:
1.化学平衡知识与电离平衡知识对照比较。
2.一元弱酸弱碱中c(H+)与c(OH-)的求法:弱电酸中H+浓度:c(H+)=Ka·c酸(酸为弱酸物质的量浓度)
弱碱中OH-浓度:c(OH-)=Kb·c碱(碱为弱碱物质的量浓度)
3.讨论Cl2中存在哪些微粒?(包括溶剂)
4.扩展。
难溶电解质在水溶液中存在着电离平衡。在常温下,溶液中各离子浓度以它们的系数为方次的乘积是一个常数,该常数叫溶度。例如:
Cu(OH)2Cu2++2H-K57=c(Cu2+)·[c(OH-)]2=2×
10-20
溶液中各离子浓度(加上其方次)的乘积大于、等于溶度积时出现沉淀,反之沉淀溶解。
(1)某CuSO4溶液中c(Cu2+)=0.02mol/L,如需生成Cu(OH)2沉淀,应调整溶液的c(OH-)使之大于。
(2)要使0.2mol/LCuSO4溶液中的Cu2+沉淀较为完全(使Cu2+浓度降低至原来的千分之一)
,则应向溶液里加入NaOH溶液,使溶液[OH-]为。
布置作业:
第二课时
P60一、填空题:
2.
3.
4.
P61四、
板书设计
第二课时
一、电解质,非电解质
1.定义:在水溶液中或熔融状态下,能导电的化合物叫电解质。
思考:①BaSO4,AgCl在水溶液中,不导电,它属于非电解质吗?为什么?
②NH3(g)溶于水能导电,则氨气是电解质吗?为什么?
③共价化合物在液态时,能否导电?为什么?
2.电解质导电实质,电解质溶液导电能力强弱的原因是什么?
二、强电解质,弱电解质
1.区分电解质强弱的依据:
电解质在溶液中“电离能力”的大小。
强电解质在溶液中完全电离,溶液中电解质以离子形式存在。不可逆不存在电离平衡。
弱电解质在水溶液中部分电离,溶液中既有电解质电离成的离子,还有未电离的电解质分子。可逆,存在有电离平衡。
2.电离方程式:
电离方程式书写也不同
(1)强电解质:NaCl=Na++Cl-
KOH=K++OH-
(2)弱电解质:CH3COOCH3COO-+H+NH3·H2O=NH+4+OH-
3.强弱电解质与结构关系。
(1)强电解质结构:强碱,盐等离子化合物(低价金属氧化物);强酸,极性共价化合物;
(2)弱电解质结构:弱酸,弱碱具有极性共价位的共价化合物。
三、弱电解质电离平衡
1.电离平衡定义。
在一定条件下(如温度,浓度),当电解质分子电离成离子的速率和离子重新结合成分子的速度相等时,电离过程就达到了平衡状态,这叫做电离平衡。
2.电离平衡与化学平衡比较。
“等”:电离速率与离子结合成分子的速率相等。
“定”:离子、分子的浓度保持一定。
“动”:电离过程与离子结合成分子过程始终在进行。
“变”:温度、浓度等条件变化,平衡就被破坏,在新的条件下,建立新的平衡。
3.影响电离平衡的外界因素。
(1)温度:温度升高,电离平衡向右移动,电离程度增大。
温度降低,电离平衡向左移动,电离程度减小。
(2)浓度:电解质溶液浓度越大,平衡向右移动,电离程度减小;电解质溶液浓度越小,平衡向左移动,电离程度增大;
4.电离平衡常数。
(1)一元弱酸电离平衡常数:Ka
CH3COOHCH3COO-+H+
Ka=c(CH3COO-)·c(H+)c(CH3COOH)
(2)一元弱碱电离平衡常数:Kb
NH3·H2ONH+4+OH-
Kb=c(OH-)·c(NH+4)c(NH3·H2O)
(3)多元弱酸是分步电离,每步各有电离常数。如:H3PO4
H3PO4H++H2PO-4K1=75×10-3
H2PO-4H++HPO2-4K2=6.2×10-8
HPO2-4H++PO3-4K3=2.2×10-13
(4)电离平衡常数只随温度变化而变化,而与浓度无关。
(5)K的意义:
K值越大,弱电解质较易电离,其对应弱酸、弱碱较强。
K值越小,弱电解质较难电离,其对应弱酸、弱碱较弱。
【习题精选】
一、选择题
1.在下列化合物中,既能在熔化状态、又能在溶液状态能导电的电质是
A.NaCl B.冰醋酸
C.NH4HCO3 D.H3PO4
2.在下列氢化物中,属于弱电解质的是
A.HIB.HBr
C.HClD.HF
3.下列各电离式书写不正确的是
A.NaHSO4=Na++H++SO2-4
B.NaHCO3=Na++H++CO2-3
C.CH3COOHCH3COO-+H+
D.CH2C2O42H++C2O2-4
4.下列有关电解质的各项叙述中正确的是
A.二氧化硫属于化合物,二氧化硫溶于水能导电,所以,二氧化硫是电解质B.强电解质溶液的导电性比弱电解质溶液的导电性强C.离子晶体肯定是强电解质,有弱极性键的化合物也有可能是电解质D.电解质溶液的导电性主要决定于电离出来离子的多少,离子数目多导电能力强,离子数目少导电能力弱
答案:
1.A
2.D
3.B、D
4.C
二、填空题
1.在25℃时,0.50mol/L的盐酸、亚硫酸、醋酸溶液各10mL,分别与足量NaHCO3固体反应,其反应速率分别为v1、v2、v3,生成二氧化碳的体积分别为V1、V2、V3。
(1)反应速率由大至小的顺序是。
(2)在标准状况下,V1、V2、V3的数值应为:V1=mL,V2=mL,V3=mL。
2.在下列溶液中:①0.20mol/L盐酸40mL,②0.20mol/L的H2SO4溶液10mL,③0.20mol/LCH3COOH溶液1
20mL,④0.20mol/L(COOH)2溶液50mL。其氢离子浓度由大到小的正确顺序是。
答案:
1.(1)v1>v2>v3化学反应速率由[H+]决定。
(2)V1=112mL、V2=112mL、V3=112mL。
2.②>①>④>③0.20mol/L盐酸的[H+]为0.20mol/L,0.20mol/LH2SO4溶液的[H+]为0.40mol/L,它们比相同物质的量浓度的醋酸、草酸的离子浓度高得多;草酸的酸性又比同浓度的醋酸强。在思考本题时,要注意氢离子浓度与溶液体积无关,题中给出的体积是个迷惑性因素。
三、简答题
磷酸是三元酸,在磷酸水溶液里存在的阳离子有,存在的阴离子有,有人说“在磷酸水溶液里氢离子浓度是磷酸根离子浓度的3倍。”你认为这种看法对吗?简述其理由。
答案:
H3PO4水溶液中的阳离子有H+,阴离子有H2PO-4、HPO2-4,在H3PO4溶液中认为[H+]是[PO3-4]的3倍是不正确的,H3PO4在水溶液中的电离是分步进行的,二步电离比一步电离弱得多,三步电离比二步电离又要弱得多,所以,三步电离产生的[PO3-4]比[H+]要低几个数量级。
【典型例题】
例1体积为0.1L,氢离子浓度同为0.01mol·L-1的盐酸和醋酸,分别与足量的金属镁反应时,哪种酸的反应速度快?哪种酸跟镁反应产生的氢气多?
分析盐酸是一元强酸,氢离子浓度与溶液浓度相等,均为0.01mol·l-1;醋酸是弱电解质,在常温下,氢离子浓度为0.01mol·L-1的醋酸溶液的电离度约为1%,其溶液浓度约为1mol·L-1。这两种离子浓度同为0.01mol·L-1的盐酸和醋酸,分别跟镁反应时,开始瞬间两者反应速度应该相同,随着置换反应发生,盐酸溶液氢离子浓度显著下降,反应速度很快下降;醋酸溶液由于存在电离平衡,反应消耗的氢离子浓度,通过电离平衡的移动得到补充,反应速度下降缓慢。若以平均化学反应速度计算,氢离子浓度相同的盐酸和醋酸相比较,醋酸跟镁的化学反应速度快。
体积为0.1L,浓度为0.01mol·L-1的盐酸,跟足量金属镁反应时,在标准状况下产生的氢气体积为:0.1×0.012×22400=11.2(mL)
体积为0.1L,溶液浓度为1mol·L-1的醋酸(氢离子浓度为0.01mol·l-1),跟足量金属镁反应时,在标准状况下产生的氢气体积为:
0.1×12×22400=1120(mL)
所以,相同体积,相同氢离子浓度的盐酸和醋酸相比较,醋酸跟镁反应产生的氢气多。
解答:体积同为0.1L,[H+]同为0.01mol·L-1的盐酸和醋酸,跟足量镁分别反应时,醋酸的反应速度快,产生氢气多。
例2比较下列化学反应后所得溶液中各离子浓度的大小。
(1)10mL0.2mol·L-1的盐酸与10mL0.2mol·L-1的氨水混合后,所得溶液中各离子浓度由大到小的顺序是。
(2)10mL0.4mol·L1-的CH3COONa溶液与10mL0.2mol·L-1的HCl溶液混合后,所得溶液中各离子浓度由大到小的顺序是。
分析:盐酸跟氨水混合时发生中和反应
HCl+NH3·H2O
因为盐酸与氨水的物质的量相同,可恰好反应完全,得到氯化铵溶液,氯化铵是强电解质,在水溶液中完全电离为NH+4和Cl-,而NH+4中有少量可发生水解反应,生成NH3·H2O和H+,溶液呈现酸性NH4Cl=NH+4+Cl-
NH+4+H2ONH3·H2O+H+
所以,溶液中各离子浓度为
[Cl-][NH+4][H+][OH-]醋酸钠溶液跟盐酸混合时发生复分解反应
CH3COONa+HCl=NaCl+CH3COOH在这个反应中醋酸钠是过量的,反应所得溶液是氯化钠、醋酸、醋酸钠的混合溶液,各物质的摩尔浓度均为0
。1mol·L-1,由于混合溶液中醋酸的存在,溶液是酸性的CH3COOHCH3COO-+H+
尽管CH3COONa的存在使酸性下降,但所得溶液仍然是酸性的。在该溶液中所含Na+为0.2mol·L-1
,所含CH3COO-略大于0.1mol·L-1,所含Cl-为0.1mol·L-1,H+与OH-的浓度很低,H+浓度高于OH-浓度。