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【精】人教版化学【精】人教版化学选修修4第三章第一第三章第一节1了解弱电解质在水溶液中的电离平衡。2了解强电解质和弱电解质电离方程式的书写。3了解电离常数。一、弱电解质的电离平衡1在一定条件(如温度、浓度一定)下，弱电解质在溶液中_的速率和_的速率_，电离过程就达到了平衡状态。2区别于强电解质的电离，弱电解质溶液中除水分子外还存在_分子。3电解质电离的条件是_。而弱电解质则必须在_中发生电离。如液态HCl中无阴、阳离子。二、强弱电解质电离方程式的书写规则1强电解质完全电离，在写电离方程式时，用“”。如H2SO4：_。Ba(OH)2：_。BaSO4：_。2弱电解质部分电离，在写电离方程式时，用“”(1)一元弱酸、弱碱一步电离如CH3COOH：_。NH3H2O：_。(2)多元弱酸分步电离，必须分步写出，不可合并(其中以第一步电离为主)。如H2CO3：_(主)，_(次)。(3)多元弱碱分步电离(较复杂)，在中学阶段要求一步写出。如Fe(OH)3：_。(4)两性氢氧化物按两种方式电离如Al(OH)3：三、电离常数1表示方法对于ABAB，K_2K的意义表征了弱电解质的电离能力。一定温度下，K值越大，弱电解质的电离程度_。多元弱酸只考虑_。3影响因素K只与电解质的性质和温度有关，对同一弱电解质，温度一定，电离常数一定；温度升高时，电离常数_。答案：一、1.电离成离子离子结合成分子相等2弱电解质3溶于水或熔化；水溶液2越大第一步电离3.增大1弱电解质达到电离平衡后，还会继续电离吗？提示：一定条件下，弱电解质达到电离平衡后，还会继续电离，只是电离成离子的速率和离子结合成分子的速率相等。2强酸酸式盐和弱酸酸式盐书写电离方程式时有何异同？提示：强酸酸式盐书写电离方程式时，完全电离，写成离子形式，如NaHSO4NaH ，弱酸酸式盐书写电离方程式时，完全电离，但酸式根离子不能拆成离子形式，如NaHCO3NaHCO 。3如何理解电解质电离的条件？提示：(1)离子化合物型电解质电离条件是溶于水或熔融。但Na2O等活泼金属氧化物易与水反应，应在熔化时电离；NH4Cl等在常压下受热时，未熔化前就先分解，应在水溶液中电离。(2)共价化合物型电解质电离条件是溶于水。1.弱电解质的电离平衡(1)概念：在一定条件(如温度、压强)下，当电解质分子解离成离子的速率与离子重新结合成分子的速率相等时，电离过程就达到平衡状态，这种平衡状态叫做弱电解质的电离平衡。(2)电离平衡状态的特征动：电离平衡是动态平衡，即弱电解质分子电离成离子的过程和离子重新结合成弱电解质分子的过程仍在进行，而没有停止。等：弱电解质分子电离成离子的速率和离子重新结合成电解质分子的速率相等，或者说单位时间里电离的分子数和离子重新结合生成的分子数相等。定：在溶液里离子的浓度和分子的浓度都保持不变。变：电离平衡的存在是有条件的，当支持电离平衡状态的条件如温度、浓度改变时，电离平衡就会从原来的平衡状态变化为新条件下新的电离平衡状态，这种变化又叫做电离平衡的移动。2影响电离平衡的条件(1)温度：由于电离过程是吸热的，因此，温度升高，电离平衡向电离方向移动，电离程度增大。(2)浓度：同一弱电解质，增大溶液的浓度，电离平衡向电离方向移动，但电离程度减小；稀释溶液时，电离平衡向电离方向移动，且电离程度增大。(3)其他试剂：减小或增大弱电解质电离出的某离子的浓度，可促进或抑制其电离平衡，如向CH3COOH(aq)中加入CH3COONa(s)，增大了c(CH3COO)，平衡逆向移动，如加入NaOH(s)，因H与OH反应生成H2O，使c(H)减小，平衡向电离方程移动，电离程度将增大。案例精析【例1】在醋酸溶液中，CH3COOH的电离达到平衡的标志是()A溶液显电中性B溶液中无CH3COOH分子C氢离子浓度恒定不变Dc(H)c(CH3COO)解 析 溶 液 中 存 在 的 电 离 平 衡 有：CH3COOHCH3COOH，H2OHOH，阴离子所带负电荷总数与阳离子所带正电荷总数永远相等，与是否达到电离平衡无关，A错；CH3COOH是弱电解质，溶液中一定存在CH3COOH分子，B错；依据电离方程式，不管是否达到平衡，都有c(H)c(CH3COO)，所以D错；氢离子浓度恒定不变，电离达到平衡，所以C对。答案C【例2】在CH3COOH溶液中存在下列电离平衡：CH3COOHCH3COOH(1)如向溶液中加水稀释，平衡向_(填“左”或“右”，下同)移动，溶液中c(CH3COO)_(填“增大”或“减小”，下同)。(2)如将溶液置于较低温度环境下，平衡向_移动，c(H)_。(3)如向溶液中加入CH3COONa晶体，平衡向_移动，c(H)_，c(CH3COO)_。(4)如向溶液中加入Na2CO3晶体，平衡向_移动，c(H)_，c(CH3COO)_。解析(1)加水稀释有利于弱电解质电离，电离平衡向右移动，溶液中CH3COO、H的物质的量增大，但c(CH3COO)、c(H)减小。(2)电离吸热，降低温度电离平衡向逆向移动，c(H)减小。(3)加入CH3COONa晶体，溶液中c(CH3COO)增大，电离平衡向左移动，c(H)减小，但c(CH3COO)仍比原来大。(4)加入Na2CO3晶体，Na2CO3会与H反应使c(H)减小，电离平衡向右移动，c(CH3COO)增大。答案(1)右减小(2)左减小(3)左减小增大(4)右减小增大常温下，将0.010 mol CH3COONa溶于含0.004 mol 溶质的盐酸中，配制成0.5 L混合液，判断：(1)溶液中共有_种微粒(2)溶液中有两种微粒的物质的量之和一定等于0.010 mol，它们是_和_。答案(1)7(2)CH3COOHCH3COO(2009江苏泰州一模，3)在0.1 molL1 CH3COOH溶液中存在如下电离平衡：CH3COOHCH3COOH，对于该平衡，下列叙述正确的是()A加入水时，平衡向逆反应方向移动B加入少量NaOH固体，平衡向正反应方向移动C加入少量0.1 mol L1 HCl溶液，溶液中c(H)减小D加入少量CH3COONa固体，平衡向正反应方向移动解析根据勒夏特列原理：当改变影响平衡的一个条件，平衡会向着能够减弱这种改变的方向移动，但平衡的移动不能完全消除这种改变。A加入水时，c(CH3COOH)、c(CH3COO)、c(H)都减小，平衡向其增大的方向(也就是正方向)移动；B加入NaOH与H反应，c(H)变小，平衡向正方向移动；C加入HCl时，c(H)变大，平衡向其减小的方向(也就是逆方向)移动，但最终c(H)比未加HCl前还是要大；D加入CH3COONa，c(CH3COO)增大，平衡向逆方向移动。答案B将0.1 mol/L的NH3H2O溶液加水稀释，下列说法正确的是()Ac(NH )/c(NH3H2O)的值减小BOH个数将减少Cc(OH)/c(NH3H2O)的值减小DNH 浓度将减小解析加水稀释，溶液体积增大的幅度比促进电离造成物质的量增大的幅度大。因此，总体上讲浓度还是减小的，而电离出的离子的数目却始终增大，电离平衡常数为：c(NH )c(OH)/c(NH3H2O)，此值不变，故正确答案为D。答案D(1)定义：在一定条件下，弱电解质达到电离平衡时，溶液中电离所生成的各种离子浓度的乘积，跟溶液中未电离的分子浓度的比是一个常数。这个常数叫做电离平衡常数，简称电离常数，用Ka表示(一般酸用Ka表示，碱用Kb表示)。(2)表达式：对一元弱酸HAHAHAKa 对一元弱碱BOHBOHBOHKb例如：CH3COOHCH3COOHKa说明：(1)对于同一弱电解质的稀溶液来说，电离平衡常数同化学平衡常数一样，只与温度有关，不随浓度的变化而变化。(2)K值越大，表示该弱电解质越易电离，所对应的弱酸或弱碱相对酸性或碱性越强。如在相同条件下，常见弱酸的酸性：H2SO3H3PO4HFCH3COOHH2CO3H2SHClO。如：H2S第一步电离：H2SHHSK11.3107第二步电离：HSHS2K27.11015K1K2，即第二步电离通常比第一步电离难得多，因此计算多元弱酸溶液的c(H)或比较弱酸酸性相对强弱时，通常只考虑第一步电离。4电离方程式的书写(1)强电解质：完全电离用“”，如：HClHClNaOHNaOH，NaNO3NaNO。(2)弱 电 解 质：部 分 电 离 用“”，如：CH3COOHCH3COOH，NH3H2ONHOH。(3)多元弱酸的电离是分步进行的，以第一步电离为主。如：H2CO3HHCO(主)HCOHCO(次)。(4)多元弱碱用一步电离表示，如：Cu(OH)2Cu22OH。(5)酸式盐在熔融或水溶液中的电离，如：熔融：NaHSO4NaHSO水溶液：NaHSO4NaHSONaHCO3NaHCO说明：多元弱酸的电离是分步进行的，第一步电离程度远大于第二步，其酸性主要取决于第一步。因此，书写多元弱酸电离方程式时要分步书写。案例精析【例3】下表是几种常见弱酸的电离平衡常数(25)。回答下列各题：(1)当温度升高时，K值_(填“增大”、“减小”或“不变”)。(2)在温度相同时，各弱酸的K值不同，那么K值的大小与酸性的相对强弱有何关系？_。(3)若把CH3COOH、H2CO3、HCO、H2S、HS、H3PO4、H2PO、HPO 都看作是酸，其中酸性最强的是_，最弱的是_。(4)多元弱酸是分步电离的，每一步都有相应的电离平衡常数，对于同一种多元弱酸的K1、K2、K3之间存在着数量上的规律，此规律是_，产生此规律的原因是_。解析(1)弱电解质的电离过程为吸热过程，所以升高温度，电离平衡向右移动，c(H)、c(A)增大，c(HA)减小，所以K值增大；(2)K值越大，电离出的氢离子浓度越大，所以酸性越强；(3)比较这几种粒子的电离常数可知，H3PO4酸性最强，HPO酸性最弱；(4)由于上一级电离对下一级电离的抑制作用，使得前一级电离常数远大于下一级的电离常数。答案(1)增大(2)K值越大，电离出的氢离子浓度越大，所 以 酸 性 越 强。(3)H3PO4HPO(4)K1K2K311051010上一级电离产生的H对下一级电离起抑制作用点评电离平衡常数是描述弱电解质的电离平衡的主要参数，也是弱酸、弱碱电离是否达到平衡状态的标尺，为此要从以下几个方面把握电离平衡常数：电离平衡常数的计算式；电离平衡常数的意义：可以用于判断弱酸或弱碱的强弱；对于同种弱电解质，其电离平衡常数只与温度有关，随着温度的升高而增大。【例4】下列电离方程式中，正确的是()AH2S2HS2BNaHCO3NaHCOCNaClNaClDCH3COOHCH3COOH解析H2S是二元弱酸，分步电离，所以A错(一般只写第一步：H2SHHS)；NaHCO3为弱酸酸式盐，其中HCO不能拆分为离子形式，错误(正确的应为NaHCO3NaHCO)；CH3COOH为弱酸，部分电离，其电离方程式“”应改为“”，D项错误。答案C点评对于电解质电离方程式的书写应注意以下几个方面：强电解质的电离用“”表示，弱电解质的电离用“”表示。多元弱酸分步电离，可分步书写电离方程式，一般只写第一步，多元弱碱也分步电离但是可按一步书写。强酸酸式盐完全电离，弱酸酸式盐用“”连接(盐本身是强电解质)，但是酸式根离子不能拆开。在25 时，0.1 molL 1的HNO2、HCOOH、HCN、H2CO3的溶液，它们的电离常数分别为4.6104、1.8104、4.91010、K14.3107和K25.61011，其中氢离子浓度最小的是()AHNO2BHCOOHCHCNDH2CO3答案C写出下列电解质的电离方程式。HClO_H2CO3_NaHSO4溶液_NaHSO3溶液_熔融NaHSO4_答案(1)HClOHClO(2)H2CO3HHCOHCOHCO(3)NaHSO4NaHSO(4)NaHSO3NaHSO，(5)NaHSO4NaHSO1如何理解影响电离平衡移动的因素？以25 下0.1 molL1的CH3COOH溶液存在的电离平衡为例：CH3COOHCH3COOH如果改变下列条件，电离平衡的移动情况及其解释如下：(1)升温结论：电离平衡右移。解释：升高温度，电离平衡常数增大，平衡右移。(2)加水结论：电离平衡右移。解释：加水后各微粒的浓度都同等程度地减小：QK(K不变)，只有平衡右移，方可使Q增加到等于K。(3)加CH3COONa固体结论：电离平衡左移。解释：CH3COONa是强电解质，溶于水后完全电离为CH3COO和Na，使CH3COO浓度增大，即QK，只有平衡左移，方可使Q减小到等于K。(4)通入氯化氢气体结论：电离平衡左移。解释：强电解质氯化氢溶于水后完全电离为H和Cl，使H浓度增大，即QK，只有平衡左移，方可使Q减小到等于K。(5)加Na2CO3固体结论：电离平衡右移。解释：强电解质Na2CO3溶于水后完全电离为Na和CO，CO与溶液中H反应而使H的浓度降低，即QK，只有平衡右移，方可使Q增大到等于K。(6)加NaOH固体结论：电离平衡右移。解释：强电解质NaOH溶于水后完全电离为Na和OH，OH和H发生反应而使H浓度降低，即QK，只有平衡右移，方可使Q增大到等于K。注意：a.(1)为温度影响，(2)为浓度影响，(3)(4)为电离出与弱电解质相同离子，(5)(6)为电离出与弱电解质离子反应的离子。b如果加入稀盐酸(或CH3COONa溶液)，平衡可能右移、左移或不移。因为加稀盐酸相当于改变了两个条件加水和通氯化氢，而这两个条件对平衡的影响是相反的。根据Q和K的对比，当加入盐酸的 pH和原CH3COOH溶液的 pH相同时，H的浓度不变，CH3COO和CH3COOH浓度降低的倍数相同，QK，平衡不移动；如果加入盐酸的 pH小于原CH3COOH溶液的 pH，氯化氢的作用大于水的作用，相当于通氯化氢，平衡左移；同理，可以判断，如果加入盐酸的 pH大于原CH3COOH溶液的 pH，平衡右移。c像CH3COOH和NH3H2O这样易挥发的弱电解质，如果强调浓溶液加热，一般要考虑电解质分子的挥发情况，平衡应该左移。d如果加冰醋酸：Q中的c(CH3COOH)增大，使QK，平衡也应右移，但CH3COOH的电离程度减小。(1)定义弱电解质在水中达到电离平衡状态时，已电离的电解质分子数占原有电解质分子总数(包括已电离和未电离)的百分率，称为电离度。(2)表达式电离度通常用表示：100%。(3)意义电离度实质上是平衡转化率的一种。电离度表示弱电解质在水中的电离程度。温度相同、浓度相同时，不同的弱电解质的电离度是不同的，同一种电解质在不同浓度的水溶液中，其电离度也是不同的，溶液越稀，电离度越大。谢谢大家！结结 语语