高中化学：第三章 第一节 弱电解质的电离.pdf

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1、1 第三章第三章水溶液中的离子平衡水溶液中的离子平衡 第一节第一节弱电解质的电离弱电解质的电离 目标要求1.认识电解质有强弱之分，能应用化学平衡理论描述弱电解质在水溶液中的电离平衡。2.了解强弱电解质与物质结构的关系。3.掌握弱电解质的电离平衡特征及电离平衡常数的计算。一、电解质和非电解质 1电解质：在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物。2非电解质：在水溶液里和熔融状态下都不导电的化合物。二、强电解质和弱电解质 1概念(1)强电解质：在水溶液中完全电离的电解质。(2)弱电解质：在水溶液中只有部分电离的电解质。2常见强、弱电解质(填物质种类)(1)强电解质：强酸、强碱、绝大多数盐。(2)弱电解质

2、：弱酸、弱碱和水。三、弱电解质的电离 1电离平衡状态的建立 醋酸电离过程中体系各粒子浓度的变化，填写下表 c(H)c(CH3COO)c(CH3COOH)CH3COOH 初溶于水时 0 0 最大 达到平衡前 增大 增大 减小 达到平衡时 不变 不变 不变 2.弱电解质的电离平衡 在一定条件下，当电解质分子离解成离子的速率和离子结合成分子的速率相等时，电离过程就达到了平衡状态。3影响电离平衡的因素(1)内因：由电解质本身的性质决定。电解质越弱，其电离程度越小。(2)外因：温度：升温时，电离平衡向电离方向移动。浓度：降低浓度(加水)，电离平衡向电离方向移动。加入含有弱电解质离子的强电解质，电离平衡向

3、离子结合成分子方向移动。四、电离常数 1概念 在一定温度下，当弱电解质在水溶液中达到电离平衡时，溶液中电离出的各离子浓度系数幂次积的乘积与反应物分子浓度的比值是一个常数。2表达式 对于 HAHA，KcHcAcHA。3注意问题(1)电离平衡常数只与温度有关，升高温度，K 值变大。(2)在相同条件下，弱酸的电离常数越大，酸性越强。(3)多元弱酸的各级电离常数的大小关系是一级电离二级电离，所以其酸性决定于一级电离。2 知识点一强、弱电解质的比较 1 某固体化合物 A 不导电，但熔化或溶于水都能完全电离。下列关于物质 A 的说法中，正确的是()AA 是非电解质 BA 是强电解质 CA 是共价化合物 D

4、A 是弱电解质 答案B 解析在熔化状态下能够电离的一定是离子化合物，而熔化或溶于水都能完全电离，所以为强电解质，故应选 B。2现有如下各化合物：酒精，氯化铵，氢氧化钡，氨水，蔗糖，高氯酸，氢硫酸，硫酸氢钾，磷酸，硫酸。请用以上物质的序号填写下列空白。(1)属于电解质的有_。(2)属于强电解质的有_。(3)属于弱电解质的有_。答案(1)(2)(3)知识点二弱电解质的电离 3在 100 mL 0.1 molL1的醋酸溶液中，欲使醋酸的电离程度增大，H浓度减小，可采用的方法是()A加热 B加入 100 mL 0.1 molL1的醋酸溶液 C加入少量的 0.5 molL1的硫酸 D加入少量的 1 mo

5、lL1的 NaOH 溶液 答案D 解析A 项，加热促进电离，H浓度增大；B 项，H浓度不变；C 项，加 H2SO4抑制电离，但 H浓度增大；D 项，加入 NaOH，OH与 H反应，平衡向右移动，H浓度减小。4下列说法正确的是()A根据溶液中有 CH3COOH、CH3COO和 H即可证明 CH3COOH 达到电离平衡状态 B根据溶液中 CH3COO和 H的物质的量浓度相等可证明 CH3COOH 达到电离平衡状态 C当 NH3H2O 达到电离平衡时，溶液中 NH3H2O、NH 4和 OH的浓度相等 DH2CO3是分步电离的，电离程度依次减弱 答案D 解析该题考查了电离平衡的判断及其特点。溶液中除电

6、解质电离出的离子外，还存在电解质分子，能证明该电解质是弱电解质，但不能说明达到平衡状态，A 错误；根据CH3COOHCH3COOH知即使 CH3COOH 电离未达到平衡状态，CH3COO和 H的浓度也相等，B 错误；NH3H2O 达到电离平衡时，溶液中各粒子的浓度不变，而不是相等，何况 NH3H2O 电离程度是很小的，绝大多数以 NH3H2O 的形式存在，C 错误；H2CO3是二元弱酸，分步电离且电离程度依次减小，D 正确。知识点三电离平衡常数 5在 25时，0.1 molL1的 HNO2、HCOOH、HCN、H2CO3的溶液中，它们的电离平衡常数分别为 4.6104、1.8104、4.910

7、10、K14.3107和 K25.61011，其中氢离子浓度最小的是()AHNO2 BHCOOH CHCN DH2CO3 答案C 解析相同温度时，电离平衡常数越小，其电离程度越小，浓度相同时，电离产生的离子浓度越小。6已知下面三个数据：7.2104、4.6104、4.91010分别是三种酸的电离平衡常数，若已知这些酸可发生如下反应：NaCNHNO2=HCNNaNO2，3 NaCNHF=HCNNaF，NaNO2HF=HNO2NaF。由此可判断下列叙述中，不正确的是()AHF 的电离平衡常数为 7.2104 BHNO2的电离平衡常数为 4.91010 C根据两个反应即可知三种酸的相对强弱 DHNO

8、2的电离平衡常数比 HCN 大，比 HF 小 答案B 解析相同温度下的弱电解质的电离平衡常数是比较弱电解质相对强弱的依据之一。该题中涉及三个反应。由这三个化学反应方程式可以得出：HF、HNO2、HCN 的酸性依次减弱。酸性越强，电离常数越大，据此可以将三个 K 值与酸对应起来。以上三个反应中，第个反应说明 HNO2HCN，第个反应说明 HFHNO2，只根据这两个反应即可作出比较。练基础落实 1关于强、弱电解质的叙述正确的是()A强电解质都是离子化合物，弱电解质都是共价化合物 B强电解质都是可溶性化合物，弱电解质都是难溶性化合物 C强电解质的水溶液中无溶质分子，弱电解质的水溶液中有溶质分子 D强

9、电解质的水溶液导电能力强，弱电解质的水溶液导电能力弱 答案C 解析A 项，部分共价化合物是强电解质；B 项，强电解质有些是难溶性的，如BaSO4；C 项，强电解质在水中完全电离无溶质分子，弱电解质在水中部分电离，有溶质分子；D 项，水溶液的导电能力取决于溶液中离子浓度的大小，与电解质的强弱无关。2把 0.05 mol NaOH 固体，分别加入下列 100 mL 溶液中，溶液的导电能力变化不大的是()自来水0.5 molL1盐酸0.5 molL1醋酸 0.5 molL1 NH4Cl 溶液 A B C D 答案B 解析离子浓度变化不大，导电能力变化就不大。在 H2O 中、CH3COOH 中加入 N

10、aOH固体，离子浓度都增大，向 HCl 中加入 NaOH 固体，自由移动离子数基本不变，则离子浓度变化不大，向 NH4Cl 中加入 NaOH 固体，离子浓度基本不变。3下列对氨水溶液中存在的电离平衡 NH3H2ONH 4OH叙述正确的是()A加水后，溶液中 n(OH)增大 B加入少量浓盐酸，溶液中 c(OH)增大 C加入少量浓 NaOH 溶液，电离平衡正向移动 D加入少量 NH4Cl 固体，溶液中 c(NH 4)减少 答案A 解析A 项，加水使 NH3H2O 电离平衡右移，n(OH)增大；B 项，加入少量浓盐酸使c(OH)减小；C 项，加入浓 NaOH 溶液，电离平衡向左移动；D 项，加 NH

11、4Cl 固体，c(NH 4)增大。练方法技巧 4相同体积、相同氢离子浓度的强酸溶液和弱酸溶液分别跟足量的镁完全反应，下列说法正确的是()A弱酸溶液产生较多的氢气 B强酸溶液产生较多的氢气 C两者产生等量的氢气 D无法比较两者产生氢气的量 答案A 4 解析相同氢离子浓度的强酸和弱酸溶液，前者的浓度较小，等体积的两种溶液与足量的镁反应，后者放出的氢气多。酸的物质的量越多，在与足量的金属反应时，放出的氢气越多。5 如图是在一定温度下，向不同电解质溶液中加入新物质时溶液的导电性能发生变化，其电流强度(I)随新物质加入量(m)的变化曲线，以下四个导电性实验，其中与 A 图变化趋势一致的是_，与 B 图变

12、化趋势一致的是_，与 C 图变化趋势一致的是_。氢氧化钡溶液中滴入硫酸溶液至过量；醋酸溶液中滴入氨水至过量；澄清石灰水中通入 CO2至过量；氯化铵溶液中逐渐加入适量氢氧化钠固体。答案 解 析 CH3COOH NH3H2O=CH3COONH4 H2O，由 于 生 成 了 强 电 解 质CH3COONH4，所以导电性先增强，继续加氨水对溶液进行稀释，导电性会减弱。涉及的反应：Ba(OH)2H2SO4=BaSO42H2O，Ca(OH)2CO2=CaCO3H2O，CaCO3H2OCO2=Ca(HCO3)2，导电性又增大是因为加入过量的 H2SO4，而是沉淀又和 CO2作用生成了强电解质 Ca(HCO3

13、)2。的过程导电性变化不大，因为 NH4Cl 和生成的 NaCl 浓度变化不大。练综合拓展 6一定温度下有：a.盐酸b硫酸c醋酸三种酸。(1)当其物质的量浓度相同时，c(H)由大到小的顺序是_。(2)同体积、同物质的量浓度的三种酸，中和 NaOH 能力的顺序是_。(3)当其 c(H)相同时，物质的量浓度由大到小的顺序为_。(4)当其 c(H)相同、体积相同时，分别加入足量锌，相同状况下产生气体的体积由大到小的顺序为_。(5)当 c(H)相同、体积相同时，同时加入锌，若产生相同体积的 H2(相同状况)，则开始时的反应速率_，反应所需时间_。(6)将 c(H)相同的三种酸均稀释 10 倍后，c(H

14、)由大到小的顺序是 _。答案(1)bac(2)bac(3)cab (4)cab(5)abcabc(6)cab 解析盐酸是一元强酸，硫酸是二元强酸，醋酸是一元弱酸。当其物质的量浓度相同时，硫酸的 c(H)最大，醋酸的 c(H)最小。同体积、同物质的量浓度的三种酸，硫酸消耗的 NaOH最多。当其 c(H)相同、体积相同时，醋酸的物质的量最多，与锌反应产生的氢气最多。7双氧水(H2O2)和水都是极弱电解质，但 H2O2比 H2O 更显酸性。(1)若把 H2O2看成是二元弱酸，请写出在水中的电离方程式：_ _。(1)鉴于 H2O2显弱酸性，它能同强碱作用形成正盐，在一定条件下也可形成酸式盐。请写出 H

15、2O2与 Ba(OH)2作用形成盐的化学方程式：_ _。(3)水电离生成 H3O和 OH叫作水的自偶电离。同水一样，H2O2也有极微弱的自偶电离，其自偶电离的方程式为 _ _。5 答案(1)H2O2HHO 2、HO 2HO22(2)H2O2Ba(OH)2=BaO22H2O 或 2H2O2Ba(OH)2=Ba(HO2)22H2O(3)H2O2H2O2H3O 2HO 2 解析H2O2看成是二元弱酸，电离方程式分步写，即 H2O2HHO 2，HO 2H O22。H2O2Ba(OH)2=BaO22H2O 或 2H2O2Ba(OH)2=Ba(HO2)22H2O。根据 H2O H2OH3OOH的自偶电离知

16、 H2O2自偶电离的方程式为 H2O2H2O2H3O 2HO 2。8试用简单的实验证明在醋酸溶液中存在着 CH3COOHCH3COOH的电离平衡(要求写出简要操作、实验现象及实验能说明的问题)。答案方法一：在醋酸溶液中滴入紫色石蕊试液，溶液呈红色，加入醋酸铵固体，振荡溶液，溶液颜色明显变浅。c(H)变小，是由于加入的 CH3COO使平衡向左移动，由此说明醋酸溶液中存在着醋酸的电离平衡。方法二：取一定体积的溶液，用 pH 试纸测其溶液的 pH，然后再用蒸馏水将溶液稀释 100倍，再测定溶液的 pH，若稀释前后溶液的 pH 改变小于 2，说明存在上述电离平衡。解析在弱电解质的水溶液中存在着电离平衡，改变外界条件可使电离平衡发生移动，使溶液中各微粒的浓度发生改变，使溶液的酸碱性发生改变。因题目并未限定试剂和方法，故思考的空间比较大，可设计不同的实验方法，如加水稀释，使平衡移动，测 pH 分析判断；又如加入中性 CH3COONH4，看溶液中c(H)变化对指示剂颜色的改变。