无机化学--第4章溶液与电离平衡
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第4讲 难溶电解质的电离平衡
考点一 沉淀溶解平衡
1.固体溶质的溶解性:不同物质在水中的溶解度不同,有的很大,有的很小,但无论大小,都有一定的溶解度。在20 ℃时,物质的溶解度与溶解性的关系如下:
2.溶解平衡的建立
(1)固体溶质溶解沉淀溶液中的溶质 v溶解>v沉淀,固体溶解v溶解=v沉淀,溶解平衡v溶解
(2)特征
3.沉淀溶解平衡常数——溶度积
(1)表达式
对于溶解平衡MmAn(s) mMn+(aq)+nAm-(aq)
Ksp=[c(Mn+)]m·[c(Am-)]n
(2)影响因素:只受温度影响。
(3)溶度积规则
某难溶电解质的溶液中任一情况下有关离子浓度的乘积Qc(离子积)与Ksp的关系
1.①AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq);
②AgCl===Ag++Cl-。
①②两方程式所表示的意义相同吗?
2.AgCl的Ksp=1.80×10-10,将0.002 mol·L-1的NaCl和0.002 mol·L-1的AgNO3溶液等体积混合,是否有AgCl沉淀生成?写出推断过程。
3.已知Ca(OH)2(s) Ca2+(aq)+2OH-(aq) ΔH<0,判断对该平衡体系的下列说法是否正确
(1)升高温度,平衡逆向移动( )
(2)向溶液中加入少量碳酸钠粉末能增大钙离子浓度( )
(3)除去氯化钠溶液中混有的少量钙离子,可以向溶液中加入适量的NaOH溶液( )
提示: 1.不同。①式表示难溶电解质AgCl在水溶液中的溶解平衡方程式;②式表示强电解质AgCl在水溶液中的电离方程式。
2.c(Cl-)·c(Ag+)=0.001 mol·L-1×0.001 mol·L-1=10-6 mol2·L-2>Ksp,有沉淀生成。
3.(1)√ (2)× (3)×
沉淀溶解平衡及其影响因素
1.下列说法正确的是 ( )
①难溶电解质达到沉淀溶解平衡时,溶液中各种离子的溶解(或沉淀)速率都相等 ②难溶电解质达到沉淀溶解平衡时,增加难溶电解质的量,平衡向溶解方向移动 ③向Na2SO4溶液中加入过量的BaCl2溶液,则SO2-4沉淀完全,溶液中只含Ba2+、Na+和Cl-,不含SO2-4 ④Ksp小的物质其溶解能力一定比Ksp大的物质的溶解能力小 ⑤为减少洗涤过程中固体的损失,最好选用稀H2SO4代替H2O来洗涤BaSO4沉淀 ⑥洗涤沉淀时,洗涤次数越多越好
1 第二节 水的电离和溶液的酸碱性
第1课时 水的电离和溶液的酸碱性
1.了解水的电离平衡及影响因素。 2.了解水的离子积并能进行简单计算。
3.了解溶液的酸碱性与pH的关系和溶液酸碱性的判断依据与方法。
水的电离
1.水的电离
水是一种极弱的电解质,电离方程式为H2O+H2OH3O++OH-,简写为H2OH++OH-,水的电离常数K电离=c(H+)·c(OH-)c(H2O)。
2.水的离子积常数
(1)推导
由精确的实验可知,25 ℃时1 L纯水(55.6 mol)只有1×10-7 mol H2O电离,则电离前后c(H2O)几乎不变,可视为常数,又因为K电离为常数,所以c(H+)·c(OH-)=K电离·c(H2O)为一常数,记为Kw。
(2)表达式
Kw=c(H+)·c(OH-)。25 ℃时,Kw=1.0×10-14。
(3)影响因素
水的离子积Kw只受温度的影响,温度升高,Kw增大。
(4)适用范围
Kw不仅适用于纯水,还适用于稀的电解质水溶液。
3.影响水电离平衡的因素
常温下,水的电离:H2OH++OH-
改变条件
水的电离平衡 溶液中c(H+) 溶液中c(OH-)
适当升高温度 右移 增大 增大
加入少量酸 左移 增大 减小
加入少量碱 左移 减小 增大
加入活泼金属Na 右移 减小 增大
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)升高温度,水的电离平衡右移,溶液中的c(H+)和c(OH-)均增大,但Kw不变。( )
(2)盐酸中无OH-,只有H+和Cl-以及水分子。( ) 2 (3)某温度下,纯水中c(H+)=2.0×10-7 mol/L,则此时c(OH-)=10-142.0×10-7 mol/L=5×10-8 mol/L。( )
(4)25 ℃时,0.1 mol/L的盐酸中,由水电离出的c(H+)=1.0×10-13 mol/L。( )
答案:(1)× (2)× (3)× (4)√
第四节 难溶电解质的溶解平衡
重难点一 难溶电解质的溶解平衡与弱电解质的电离平衡的比较
1.从物质类别方面看,难溶电解质可以是强电解质也可以是弱电解质[如BaSO4是强电解质,而Al(OH)3是弱电解质],而难电离物质只能是弱电解质。
2.从变化的过程来看
溶解平衡是指已溶解的溶质与未溶解的溶质之间形成的沉淀与溶解的平衡状态;而电离平衡则是指已经溶解在溶液中的弱电解质分子与离子之间的转化从而达到平衡状态。
3.表示方法不同:以Al(OH)3为例,Al(OH)3(s)Al3+(aq)+3OH-(aq)表示溶解平衡,
Al(OH)3Al3++3OH-表示电离平衡。
需要注意的是:BaSO4(s) Ba2+(aq)+SO2-4(aq)表示BaSO4的溶解平衡,而BaSO4溶于水的部分完全电离,因此电离方程式为:BaSO4===Ba2++SO2-4。[来源:Z*xx*]
4.难溶电解质的溶解平衡与弱电解质的电离平衡都属于化学平衡,符合勒夏特列原理,外界条件改变时,平衡将会发生移动。
重难点二 溶度积问题
1.溶度积和溶解度的值都可用来表示物质的溶解能力;
2.用溶度积直接比较时,物质的类型必须相同:
AB型物质:Ksp=c(A+)·c(B-);
AB2(或A2B)型物质:Ksp=c(A2+)·c2(B-)[或Ksp=c2(A+)·c(B2-)];
A2B3型物质:Ksp=c2(A3+)·c3(B2-)
对于同类型物质,Ksp越小,其溶解度越小。
重难点三 离子共存问题总结
离子能否在同一电解质溶液里大量存在,决定于离子能否发生化学反应,或离子的物理性质是否符合题目的相关规定。因此,要弄清离子能否在同一溶液中大量共存的问题,关键是掌握离子的性质。
1.不能在酸性溶液中大量共存的离子
一般为弱酸根离子或易分解的酸的酸根、易挥发的酸的酸根、水解呈碱性的离子等,如①OH- ②AlO-2 ③CO2-3 ④HCO-3 ⑤SiO2-3 ⑥SO2-3 ⑦HSO-3 ⑧S2O2-3 ⑨S2-
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第⼀章 ⽓体和溶液§1-1 ⽓体
教学⽬的:1. 熟练掌握理想⽓体状态⽅程式,并掌握有关计算。 2.熟练掌握分压定律及应⽤。
教学重点:1. 理想⽓体状态⽅程式;
2. 道尔顿分压定律。
⼀、理想⽓体(Ideal Gases )1.什么样的⽓体称为理想⽓体?
⽓体分⼦间的作⽤⼒很微弱,⼀般可以忽略; ⽓体分⼦本⾝所占的体积远⼩于⽓体的体积。
即⽓体分⼦之间作⽤⼒可以忽略,分⼦本⾝的⼤⼩可以忽略的⽓体,称为理想⽓体。 2.理想⽓体是⼀个抽象的概念,它实际上不存在,但此概念反映了实际⽓体在⼀定条件下的最⼀般的性质。3.实际⽓体在什么情况下看作理想⽓体呢?
只有在温度⾼和压⼒⽆限低时,实际⽓体才接近于理想⽓体。因为在此条件下,分⼦间距离⼤⼤增加,平均来看作⽤⼒趋向于零,分⼦所占的体积也可以忽略。
⼆、理想⽓体状态⽅程1.理想⽓体⽅程式(The ideal-gas equation ) pV = nRT
2.理想⽓体⽅程式应⽤(Application of the ideal-gas equation )
可求摩尔质量 (1) 已知p ,V ,T , m 求 M(2) 已知p ,T ,ρ 求 M
三、道尔顿分压定律(Dalton’s Law of Partial Pressures ) 1801年1.Deduction :假设有⼀理想⽓体的混合物,此混合物本⾝也是理想⽓体,在温度T 下,占有体积为V ,混合⽓体各组分为i(=1,2,3,… i ,…) 由理想⽓体⽅程式得:11
RT p n V = ,22RT p n V = ,……,i i RT
p n V
=,…… ∴总
p V
RT n
V
RT n p i
i ===∑∑
,即∑=i
pp 总
2.表达式:∑=
i
p
p 总
3.⽂字叙述:在温度和体积恒定时,其总压⼒等于各组分⽓体单独存在时的压⼒之和。
4.另⼀种表达形式:i
i i i
RT
n p n V x RT p n n V
===总─ mole fraction 在温度和体积恒定时,理想⽓体混合物中,各组分⽓体的分压(p i )等于总压(p 总)乘以该组分的摩尔分数(x i )。§1-2 稀溶液的依数性