高中化学选修4第三章第一节弱电解质的电离

第三章第一节弱电解质的电离平衡一、电解质和非电解质电解质：在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物。1、化合物非电解质：在水溶液中和熔融状态下都不能导电的化合物。（如：酒精乙醇、蔗糖、SO2、SO3、NH3、CO2等是非电解质。）（1）电解质和非电解质都是化合物，单质和混合物既不是电解质也不是非电解质。（2）酸、碱、盐和水都是电解质（特殊：盐酸是电解质溶液）。（3）能导电的物质不一定是电解质。能导电的物质：电解质溶液、熔融的碱和盐、金属单质和石墨。电解质需在水溶液里或熔融状态下才能导电。固态电解质(如：NaCl晶体)不导电，液态酸(如：液态HCl)不导电。（4） 一般来说，酸(不分强弱)、碱(不分强弱)、盐(不论溶解性如何)、活泼金属的氧化物都是电解质，而非金属的氧化物都不是电解质。【例1】判断下列说法中正确的是 （ ）氯气的水溶液导电，所以氯气是电解质。二氧化碳的水溶液能导电，二氧化碳是电解质。硫酸钡的水溶液不导电，但是硫酸钡是电解质。氯化钠溶液的水溶液能导电，氯化钠溶液是电解质。A. B. C. D.都不正确2、强电电解质与弱电解质电解质分为两类：强电解质和弱电解质强电解质：在水溶液中能完全电离的化合物，如强酸、强碱弱电解质：在水溶液中部分电离的化合物，如弱酸（醋酸、碳酸、次氯酸）、弱碱（氨水）二、电离1概念：电解质在水溶液中或熔融状态下产生自由移动的离子的过程。2 书写电离方程式的方法：（1）、多元弱酸分步电离，多元酸和强、弱碱一步电离（2）、遵守质量守恒和电荷守恒弱酸和弱碱的电离用“”，强酸和强碱电离用“=”例如：弱酸H2CO3的电离：第一步：H2CO3H+HCO3 第二步：HCO3H+CO32弱碱：Fe(OH)33OH+Fe3+强酸强碱盐的电离方程式：KClKCl H2SO42HSO2 NaOHNaOH注意：（1）常见的强酸有：HCl 、HNO3、H2SO4、HI、HBr、HClO4，（2）常见的强碱：四大强碱KOH、Ca（OH）2，Ba（OH）2、NaOH（3）酸式盐（酸根含H元素的盐）除了HSO4-盐以外的盐，第一步完全电离（用等号），第二步分步电离（用可逆符号） 注意酸式盐都可溶所以第一步是完全电离的。例如：NaHCO3的电离方程式为：NaHCO3Na+HCO32 HCO3H+CO32【例2】下列说法正确的是 （ ）A氯化钠溶液在电流作用下电离成钠离子和氯离子B强电解质溶液不一定比弱电解质的导电性强C共价键的极性强的化合物一定是强电解质 D强、弱电解质的导电性只由它们的浓度决定【例4】写出下列物质的电离方程式：H2SO4 NaHSO3 NaHSO4（水溶液中） CH3COOH H2CO3 NaHSO4 （熔化状态下） Al（OH）3 三：溶液导电性6. 影响电解质溶液导电性的因素：相同条件下，离子浓度越大，所带电荷越多，溶液导电性越强。 【例5】把0.05 mol NaOH固体分别加入到100 mL下列液体中，溶液的导电能力变化最小的是 （ ） A. 自来水 B. 0.5 mol / L盐酸 C. 0.5 mol / L HAc溶液 D. 0.5 mol / L KCl溶液VIOAVIOBVIOCVIOD【例6】醋酸溶液中滴入稀氨水，溶液的导电能力发生变化，其电流强度I随加入氨水的体积V的变化曲线是 （ ）【变式训练】1. 下列物质的水溶液能导电，但属于非电解质的是 （ ）A.CH3CH2COOH B.Cl2 C.NH4HCO3 D.SO22. 在溶液导电性实验装置里，分别注入20 mL 4 molL1的醋酸和20 mL 4 molL1的氨水，灯光明暗程度相似，如果把这两种溶液混合后再试验，则 （ ）A.灯光明暗程度不变 B.灯光变暗 C.灯光变亮 D.灯光明暗程度变化不明显4. 相同温度下，下列溶液导电性最强的是（ ） A. 1 L 0.1 molL-1醋酸 B.0.1 L 0.1 molL-1硫酸溶液 C. 0.5 L 0.1 molL-1盐酸 D. 2L 0.1 molL-1亚硫酸溶液5. 下列物质属于非电解质的是（ ）A.液态汞 B.液态氨 C.硫酸钡 D.硝酸6. 下列电离方程式正确的是 （ ）A.H3PO43H+ + PO43- B.CaCO3Ca2+ + CO32-C.NaHSNa+ + H+ + S2- D. Al(OH)3H2O + AlO2- + H+四、弱电解质的电离平衡1、电离平衡概念：2、特点：（1）“等”：v电离= v结合（2）“动”：动态平衡，v电离= v结合 0（3）“定”：平衡时分子、离子的浓度不再变化（4）“变”：电离平衡是相对的平衡，外界条件改变，平衡可能要移动，移动的方向运用勒夏特列原理判断。3、影响电离平衡的因素（1）决定性因素弱电解质的本性。（2）影响电离平衡的因素：越热越电离: 电离是 （吸热或放热）过程，因此，升高温度使平衡向 移动。越稀越电离: 稀释弱电解质溶液，平衡向 移动。同离子效应： 增大阴、阳离子的浓度，平衡向 移动； 减小阴、阳离子的浓度，平衡向 移动。 加入能反应的物质：平衡向 移动。4、弱酸弱碱加水稀释的过程，溶液中离子浓度先变大后变小，弱酸和弱碱反应所得的盐溶液可能显中性注意一下几点：1、等PH值即等C(OH-)的氨水和氢氧化钠溶液中，氨水的物质的量浓度 （填大于或小于）氢氧化钠2、等PH值即等C(H+)的醋酸和盐酸溶液中，醋酸的物质的量浓度 （填大于或小于）盐酸3、等PH值即等C(H+)的醋酸和碳酸溶液中，醋酸的物质的量浓度 （填大于或小于）碳酸【例1】物质的量浓度相同的盐酸和醋酸，下列说法中正确的是 （ ）A.盐酸氢离子浓度大 B.醋酸氢离子浓度大 C.盐酸氢离子的物质的量多 D.醋酸氢离子物质的量大【例2】相同体积的pH =3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【例3】氢离子浓度都为1102mol/L的盐酸和醋酸各100 mL分别稀释2倍后，再分别加入0.03 g锌粉，在相同条件下充分反应，有关叙述正确的是 （ ） A. 醋酸与锌反应放出氢气多 B. 盐酸和醋酸分别与锌反应放出的氢气一样多C. 醋酸与锌反应速率大 D. 盐酸和醋酸分别与锌反应的速率一样大【例4在0.1 mol/L的CH3COOH中存在着下列平衡：CH3COOHH+ + ，按下表所示改变条件，请把相应的变化填入下表空格内。改变措施平衡移动方向C（CH3COOH）C（CH3COO）C（H+）溶液的导电性升温加水稀释加冰醋酸加浓HCl加醋酸钠 加少量NaOH加Zn【例5】已知0.1 mol/L的醋酸溶液中存在电离平衡：CH3COOHCH3COOH，要使溶液中c(H)/c(CH3COOH)值增大，可以采取的措施是 ( )A.加少量烧碱溶液 B.降低温度 C.加少量冰醋酸 D.加水【例6】用水稀释0.1molL-1氨水时，溶液中随着水量的增加而减小的是 （ ）（双选）A.c(OH-)/c(NH3H2O) B.c(NH3H2O)/c(OH-) C. c (OH-) D.H+的物质的量四、电离平衡常数（1） 三、电离平衡常数1定义：在一定条件下，弱电解质的电离达到平衡时，溶液中电离所生成的各种离子浓度的乘积与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，用K表示。酸的电离平衡常数也可用Ka表示，碱的电离平衡常数也可用Kb表示）注：浓度指平衡浓度。2表示方法：AB A+B- 3同一弱电解质在同一温度下发生浓度变化时，其电离常数不变。4K值只随温度变化。温度越高，电离常数越大。5同一温度下，不同种弱酸，电离常数越大，其电离程度越大，酸性越强。6多元弱酸电离平衡常数：K1K2K3，其酸性主要由第一步电离决定（2）电离平衡常数的意义：K值越大，说明电离程度越大，酸碱也就越强；K值越小，说明电离程度越小，离子结合成分子就越容易，酸碱就越弱。（3）影响K的外界条件：对于同一电解质的稀溶液来说，K只随温度的变化而变化，一般温度升高，K值变大。若不指明温度，一般指25。（4）多元弱酸、多元弱碱的电离多元弱酸的电离是分步电离的，每步电离都有电离平衡常数，通常用K1、K2、K3 分别表示。如：磷酸的三个K值，K1K2K3 ，但第一步电离是主要的，磷酸溶液的酸性主要由第一步电离决定。因此在说明磷酸溶液显酸性的原因时，只写第一步电离方程式。多元弱碱的电离也是分步电离的，但习惯上书写其电离方程式时，可写其总的电离方程式。如：Cu(OH)2 Cu2+2OH五、电离度已电离的弱电解质分子 定义式 = 100%已电离的弱电解质分子+未电离的弱电解质分子 经典例题讲解：例1. 现有等pH或等物质的量浓度的盐酸和醋酸溶液，分别加入足量镁产生H2的体积(同温同压下测定)的变化图示如下：其中正确的是()例2. 已知0.1 molL1的醋酸溶液中存在电离平衡：CH3COOHCH3COOH，要使溶液中c(H)/c(CH3COOH)的值增大，可以采取的措施是()加少量烧碱溶液升高温度加少量冰醋酸加水A B C D例3下列关于盐酸与醋酸两种稀溶液的说法正确的是()A相同浓度的两溶液中c(H)相同 B100 mL 0.1 molL1的两溶液能中和等物质的量的氢氧化钠CpH3的两溶液稀释100倍，pH都为5 D两溶液中分别加入少量对应的钠盐，c(H)均明显减小例4已知室温时，0.1 mol/L某一元酸HA在水中有0.1%发生电离，下列叙述错误的是()A该溶液的pH4 B升高温度，溶液的pH增大C此酸的电离平衡常数约为1107 D由HA电离出的c(H)约为水电离出的c(H)的106倍例5常温下，向等物质的量浓度的两种一元酸的盐溶液中，分别通入少量的CO2，发生如下反应： NaACO2H2O=HANaHCO3 2NaBCO2H2O=2HBNa2CO3， 则等物质的量浓度的HA和HB在水中电离出H的能力大小关系是()AHA较强 BHB较强 C两者一样 D无法比较例6(1)将等质量的锌粉分别投入10 mL 0.1 molL1 的盐酸和10 mL 0.1 molL1的CH3COOH溶液中。若锌不足量，反应快的是_；若锌过量，产生氢气的量的关系为_。(2)将等量的锌粉分别投入c(H)均为1 molL1、体积均为10 mL的盐酸和醋酸溶液中。若锌不足量，反应快的是_；若锌过量，产生氢气的量的关系为_。一、选择题1下列物质的水溶液能导电，但属于非电解质的是()ACH3COOH BCl2 CNH4HCO3 DSO32下列说法正确的是()A强电解质溶液一定比弱电解质溶液的导电性强B强电解质的稀溶液中不存在溶质分子C强电解质都是离子化合物，而弱电解质都是共价化合物D不同的弱电解质只要物质的量的浓度相同，电离程度也相同3把0.05 mol NaOH固体分别加入到下列100 mL溶液中，导电能力变化较大的是()A0.5 mol/L MgSO4溶液 B0.5 mol/L盐酸C0.5 mol/L的CH3COOH溶液 D0.5 mol/L NH4Cl溶液4醋酸是一种常见的弱酸，为了证明醋酸是弱电解质，某同学开展了题为“醋酸是弱电解质的实验探究”的探究活动。该同学设计了如下方案，其中错误的是()A先配制一定量的0.10 mol/L CH3COOH溶液，然后测溶液的pH，若pH大于1， 则可证明醋酸为弱电解质B先配制一定量0.01 mol/L和0.10 mol/L 的CH3COOH溶液，分别用pH计测它们 的pH，若两者的pH相差小于1个单位，则可证明醋酸是弱电解质C先测0.10 mol/L CH3COOH溶液的pH，然后将其加热至100，再测pH，如果 pH变小，则可证明醋酸是弱电解质D配制一定量的CH3COONa溶液，测其pH，若常温下pH大于7，则可证明醋酸 是弱电解质5冰醋酸加水稀释时，溶液中的氢离子浓度随加入的水量变化的下列各曲线图中，正确的是()6下列事实可证明氨水是弱碱的是()A氨水能跟氯化亚铁溶液反应生成氢氧化亚铁 B铵盐受热易分解C0.1 mol/L氨水可以使酚酞试液变红 D0.1 mol/L氯化铵溶液的pH约为57. 向1 L pH2的盐酸和醋酸溶液中，分别投入0.65 g锌粒，则下图中比较符合客观事实的是()8相同温度下，两种氨水A、B，浓度分别是0.2 mol/L和0.1 mol/L，则A和B的OH浓度之比()A大于2 B小于2 C等于2 D不能确定9电离度是描述弱电解质电离程度的物理量，电离度(已电离的物质的量/原来的总物质的量)100%。现取20 mL pH3的CH3COOH溶液，加入0.2 molL1的氨水，测得溶液导电性变化如右图，则加入氨水前CH3COOH的电离度为()A0.5% B1.5% C0.1% D1%10电导率是衡量电解质溶液导电能力大小的物理量，根据溶液电导率变化可以确定滴定反应的终点。右图是用KOH溶液分别滴定HCl溶液和CH3COOH溶液的滴定曲线示意图。下列示意图中，能正确表示用NH3H2O溶液滴定HCl和CH3COOH混合溶液的滴定曲线的是() 二、非选择题11为了证明一水合氨是弱电解质，甲、乙、丙、丁四位同学利用下面的试剂进行实验：0.10 molL1氨水、NH4Cl晶体、醋酸铵晶体、酚酞试剂、pH试纸、蒸馏水。(1)甲用pH试纸测出0.10 molL1氨水的pH为10，据此他认定一水合氨是弱电解质，你认为这一结论_(填“正确”、“不正确”或“无法确定”)，并说明理由 。(2)乙取出10 mL 0.10 molL1氨水，用pH试纸测出其pH为a，然后用蒸馏水稀释至1 000 mL，再用pH试纸测出其pH为b，他认为只要a、b满足如下关系_(用等式或不等式表示)就可以确认一水合氨是弱电解质。(3)丙取出10 mL 0.10 molL1氨水，滴入2滴酚酞试液，显粉红色，再加入CH3COONH4晶体少量，颜色变浅；你认为这一方法能否证明一水合氨是弱电解质，_(填“能”或“否”)。(4)丁同学的方案最可能是(答出实验操作方法、现象与结论)_。12. 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_。(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c(H)相同、体积相同时，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_。13常温下，将某一元酸HA和NaOH溶液等体积混合，两种溶液的浓度和混合后所得溶液的pH如下表：实验编号HA物质的量浓度(mol/L)NaOH物质的量浓度(mol/L)混合溶液的pH甲0.20.2pHa乙c10.2pH7丙0.10.1pH7丁0.10.1pH9请回答下列问题：(1)不考虑其它组的实验结果，单从甲组情况分析，如何用a(混合溶液的pH)来说明HA是强酸还是弱酸_。(2)不考虑其它组的实验结果，单从乙组情况分析，c1是否一定等于0.2 mol/L_？(填“是”或“否”)。混合溶液中离子浓度c(A)与c(Na)的大小关系是()A前者大 B后者大 C二者相等 D无法判断(3)从丙组实验结果分析，HA是_酸(填“强”或“弱”)。该混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是_。(4)丁组实验所得混合溶液中由水电离出的c(OH)_mol/L。写出该混合溶液中下列算式的精确结果(不能做近似计算)。c(Na)c(A)_mol/L例题答案：1-5：DCBBA 6: (1)HCl相等(2)CH3COOHCH3COOH与锌反应产生的氢气多 ；7：练习：1-10：DBCCCDCBDD11：答案：(1)正确常温下，0.10 molL1 NaOH溶液的pH为13，而0.10 molL1氨水的pH为10(2)ab2(3)能 (4)测量NH4Cl溶液的pH，其pHac(2)bac(3)cab(4)cab(5)abcabc(6)cab13、答案：(1)如a7，HA为强酸，如a7，则为弱酸(2)否C(3)弱c(Na)c(A)c(OH)c(H)(4)105105109