第三章 第一节 电离平衡讲义--上学期高二化学人教版（2019）选择性必修1.docx

第三章 水溶液中的离子反应与平衡第一节 电离平衡一、强电解质与弱电解质1.电解质与非电解质（1）电解质：在水溶液或熔融状态下能够导电的化合物。 主要包括：酸、碱、盐、金属氧化物和H2O。（2）非电解质：在水溶液和熔融状态下都不能导电的化合物。 主要包括: 大多数有机化合物（酸类除外）、非金属氧化物（H2O除外）。【注】电解质和非电解质都是化合物。如Fe、NaCl溶液既不是电解质，也不是非电解质。 电解质导电条件：水溶液或熔融状态。电解质不是任何状态下都能导电，如固态NaCl不导电，溶于水或熔融状态下才能导电。 电解质必须自身电离导电。如NH3、CO2、SO2等溶于水均能导电，但是溶于水后的产物导电，不是自身电离导电，所以均属于非电解质。2.强、弱电解质（1）强电解质：在水溶液或熔融状态下能全部电离的电解质。包括以下几种： 强酸：HCl、H2SO4、HNO3、HClO4、HBr、HI（常考六大强酸）； 强碱：KOH、NaOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2（四大强碱）； 绝大多数盐：NaCl、Na2CO3、CaCO3、AgCl等； 金属氧化物：Na2O、CaO等。（2） 弱电解质：在水溶液或熔融状态下部分电离的电解质。包括以下几种： 弱酸：H2CO3、CH3COOH、HClO、HF、H2SO3等； 弱碱：NH3·H2O、Cu(OH)2、Mg(OH)2等； 少数盐：(CH3COO)2Pb、HgCl等； H2O【注】电解质强弱与物质溶解度无关，如AgCl虽难溶于水，但为强电解质。 强电解质导电性不一定比弱电解质强。导电性强弱与离子浓度和离子所带电荷数有关。 二、电离方程式电解质的电离用电离方程式来表示。1. 强电解质电离方程式： 用连接。 2. 弱电解质电离方程式：用 连接。 CH3COOH CH3COO- + H+NH3·H2O NH4+ + OH-H2CO3 H+ HCO3- HCO3- H+ CO32-多元弱酸分步电离，且第一步电离程度远大于第二步Cu(OH)2 Cu2+2OH-多元弱碱一步电离3. 酸式盐的电离方程式 酸式盐均为强电解质，电离用连接。（1） NaHSO4的电离在水溶液中：NaHSO4 Na+ H+ SO42-在熔融状态下：NaHSO4（熔融） Na+ HSO4-（2）NaHCO3的电离NaHCO3在水溶液和熔融状态下HCO3-不拆成离子，但HCO3-在水溶液中能继续电离，熔融状态下不能再继续电离。在水溶液中：NaHCO3 Na+ HCO3- HCO3- H+ CO32- 在熔融状态下：NaHCO3（熔融） Na+ HCO3-【拓展】 两性化合物：双向电离 AlO2-+H+H2O Al(OH)3 Al3+3OH-三、弱电解质的电离平衡1.概念：一定条件（如一定温度和浓度）下，当弱电解质分子电离成离子的速率和离子重新结合成弱电解质分子的速率相等时，电离过程就达到了平衡状态，这叫做电离平衡。2.电离平衡的特征3.弱电解质电离平衡影响因素（1）内因：电解质本身的性质决定了弱电解质在水中达到电离平衡时电离程度的大小。（2）外因：温度：由于电离过程是吸热过程，所以升高温度，平衡向电离方向移动，电离程度增大浓度：a.加水稀释平衡向电离的方向移动电离程度增大但离子浓度减小b.增大弱电解质的浓度平衡向电离方向移动但电离程度减小c.加入同浓度的弱电解质溶液平衡不移动各微粒浓度不变、电离程度不变加入其它试剂a.减小或增大弱电解质电离出的某离子的浓度，可促进或抑制电离b.加入能与弱电解质电离出的离子反应的物质。以 CH3COOH 的电离平衡为例： CH3COOHCH3COO-+H+ H>0改变条件平衡移动方向电离程度n(H+)c(H+)c(CH3COO-)导电能力加水稀释正向增大增大减小减小减弱加入少量冰醋酸正向减小增大增大增大增强通入HCl(g)逆向减小增大增大减小增强加入NaOH(s)正向增大减小减小增大增强加入镁粉正向增大减小减小增大增强升高温度正向增大增大增大增大增强加入CH3COONa(s)逆向减小减小减小增大增强加入NaCl(s)不移动不变不变不变不变增强例1.(2017·北京海淀区模拟)稀氨水中存在着下列平衡：NH3·H2ONHOH，若要使平衡向逆方向移动，同时使 c(OH) 增大，应加入适量的物质或采取的措施是()NH4Cl固体 硫酸 NaOH固体 水 加热 加入少量MgSO4固体A B C D【答案】C4、电离平衡常数（1）定义：在一定条件下，达到电离平衡时，弱电解质电离形成的各种离子的浓度幂的乘积与溶液中未电离的分子的浓度之比是一个常数，这个常数称为电离平衡常数，简称电离常数。一般弱酸用Ka表示，弱碱用Kb表示（2）表达式：以ABA+B-为例，则例：CH3COOHCH3COOH KaNH3·H2ONHOH KbH2CO3HHCO Ka1 HCOHCOKa2一般多元弱酸各步电离平衡常数大小为Ka1Ka2，因此多元弱酸的酸性主要由第一步电离决定的。（3）电离平衡常数影响因素内因：决定因素，电解质本身的性质。 外因：温度，随温度升高而增大（由于电解质的电离过程为吸热，故电力平衡常数随着温度的升高而增大）。（4）意义：表示弱电解质的电离能力。判断弱酸或弱碱相对强弱；判断复分解发硬能否发生，一般符合“强酸制弱酸”规律；判断微粒浓度比值变化。弱点解质加水稀释，溶液中的离子浓度、分子浓度均发生变化，但电离平衡常数不变，常利用电离平衡常数判断溶液中浓度比值变化。如：0.1 mol·L1CH3COOH溶液中加水稀释，加水稀释时，c(H)减小，K值不变，则增大。计算浓度、电离度等相关量。 电离度通常用表示。（表示弱电解质达到电离平衡时的转化率）电离常数的计算三段式法例：25 a mol·L1的CH3COOHCH3COOHCH3COOH起始浓度/mol·L1 a 0 0变化浓度/mol·L1 x x x平衡浓度/mol·L1 ax x x则Ka例2.25时，0.1mol·L-1的CH3COOH溶液中，c(H)1.0×10-3mol·L-1(忽略水的电离)。（1） 该温度下CH3COOH的电离度1%。（2） CH3COOH的电离平衡常数1.0×10-5mol·L-1。例3.0.1 mol·L1氨水10 mL，加蒸馏水稀释到1 L后，下列变化中正确的是()电离程度增大 c(NH3·H2O)增大 NH数目增多 c(OH)增大导电性增强 增大AB C D【答案】C例4.25 时，部分物质的电离平衡常数如表所示：化学式CH3COOHH2CO3HClO电离平衡常数1.7×105K14.3×107K25.6×10114.7×108请回答下列问题：(1)CH3COOH、H2CO3、HClO的酸性由强到弱的顺序为_。(2)同浓度的CH3COO、HCO、CO、ClO结合H的能力由强到弱的顺序为_。(3)将少量CO2气体通入NaClO溶液中，写出反应的离子方程式：_。【答案】(1)CH3COOH>H2CO3>HClO(2)CO>ClO>HCO>CH3COO(3)ClOCO2H2O=HClOHCO【重难点】以一元强酸(HA)与一元弱酸(HB)的比较为例。浓度均为0.01 mol·L1的盐酸（a）与醋酸（b）C(H+)相同的盐酸（a）与醋酸（b）C(H+)或物质的量浓度（c)C(H+)：a>bc：a<b溶液的导电能力a>ba=b体积相同时与中和NaOH的量a=ba<b体积相同时与过量活泼金属反应产生H2的量a=ba<b与同一活泼金属反应产生H2的速率a>ba=bc(Cl)与c(CH3COO)大小c(Cl)>c(CH3COO)c(Cl)=c(CH3COO)例5.在一定温度下，有a.盐酸b硫酸 c醋酸三种酸：(1)当三种酸物质的量浓度相同时，c(H)由大到小的顺序是_。(用序号表示，下同)(2)同体积、同物质的量浓度的三种酸，中和NaOH的能力由大到小的顺序是_。(3)若三者c(H)相同时，物质的量浓度由大到小的顺序是_。(4)当三者c(H)相同且体积也相同时，分别放入足量的锌，相同状况下产生气体的体积由大到小的顺序是_。(5)当三者c(H)相同且体积也相同时，同时加入形状、密度、质量完全相同的锌，若产生相同体积的H2(相同状况)，则开始时反应速率的大小关系为_，反应所需时间的长短关系是_。(6)将c(H)相同的三种酸均加水稀释至原来的100倍后，c(H)由大到小的顺序是_。【答案】(1)b>a>c(2)b>ac(3)c>a>b(或c>a2b)(4)c>ab(5)abcab>c(6)c>ab8学科网（北京）股份有限公司