第三章第1节弱电解质的电离带答案.docx
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第三章第1节弱电解质的电离带答案
第三章水溶液中的离子平衡
第一节 弱电解质的电离
一、强弱电解质
1.电解质:
在水溶液或熔融状态下能导电的化合物。
2.非电解质:
在水溶液和熔融状态下都不能导电的化合物。
3.强电解质:
在水溶液中能够完全电离的电解质,如强酸、强碱、大多数盐。
4.弱电解质:
在水溶液中部分电离的电解质,如弱酸、弱碱、水。
[自我诊断]
判断正误:
(1)稀硫酸能导电,所以稀硫酸是电解质。
(×)
(2)NH3的水溶液能导电,故NH3是电解质。
(×)
(3)固态的NaCl不导电,因此NaCl不属于电解质。
(×)
(4)Fe能导电,故Fe是电解质。
(×)
(5)BaSO4不溶于水,故BaSO4是非电解质。
(×)
[探究释疑]
1.强弱电解质在溶液中的电离
2.强弱电解质与化合物类型的关系
3.常见的强、弱电解质
强电解质
弱电解质
例1、下列关于强弱电解质的叙述中正确的是( )C
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.强电解质的导电能力强,弱电解质的导电能力弱
例2、下列物质①石墨 ②三氧化硫 ③液态氯化氢 ④氯气
⑤熔融的硫酸钾 ⑥食盐晶体 ⑦硫酸溶液 ⑧乙醇
⑨冰醋酸 ⑩NH3·H2O,其中能够导电的是________,属于强电解质是________,属于弱电解质是________,属于非电解质是________。
答案:
①⑤⑦ ③⑤⑥ ⑨⑩ ②⑧
二、弱电解质的电离
1.电离平衡
(1)定义:
在一定条件(如温度、浓度)下,弱电解质分子在溶液中电离成离子的速率和离子结合成弱电解质分子的速率相等,电离过程就达到了平衡状态。
(2)电离平衡的建立过程
2.弱电解质的电离过程及各微粒浓度的变化
(1)一元弱酸HA或一元弱碱BOH
c(A-)或c(B-)
c(H+)或c(OH-)
c(HA)或c(BOH)
HA或BOH初溶于水时
接近于0
接近于0
最大
达到电离平衡前
增大
增大
减小
达到电离平衡时
不变
不变
不变
(2)弱电解质的电离方程式
弱电解质部分电离,符号用“
”。
①一元弱酸、弱碱一步电离。
例如:
CH3COOH
CH3COO-+H+;
NH3·H2O
NH
+OH-。
②多元弱酸分步电离,以第一步电离为主。
例如:
H2CO3
H++HCO
(主要);
HCO
H++CO
(次要)。
③多元弱碱用一步电离表示。
例如:
Cu(OH)2
Cu2++2OH-。
④两性氢氧化物双向电离。
例如:
H++AlO
+H2O
Al(OH)3
Al3++3OH-。
(酸式电离) (碱式电离)
3.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之积与溶液中未电离的分子的浓度幂之积之比是一个常数,用符号K表示。
(2)表示方法
对于AB
A++B-,K=
。
(3)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越大。
(4)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,电离常数增大;K值越小,弱电解质的电离程度越小。
判断正误:
(1)电离平衡常数可以表示弱电解质电离的相对强弱。
(√)
(2)醋酸在醋酸钠溶液中电离的程度大于在纯水中电离的程度。
(×)
(3)一定温度下,醋酸的浓度越大,其电离程度越大。
(×)
(4)H2CO3的电离常数表达式Ka=
。
(×)
(5)一定温度下,CH3COOH浓度越大,电离常数越大。
(×)
[探究释疑]
1.电离平衡的特征
2.影响因素
影响因素
电离程度(α)
原因
内因
电解质本身性质决定电解质的电离程度
结构决定性质
温度(T)
T升高,α增大
电离过程是吸热的
外因
浓度(c)
c降低,α增大
离子浓度降低,离子结合生成弱电解质的几率减小
外加电解质
同离子效应
α减小
离子(产物)浓度增大,平衡左移
消耗弱电解质的离子
α增大
离子(产物)浓度减小,平衡右移
3.外界条件对电离平衡的影响
电离平衡属于化学平衡,受外界条件如温度和浓度等因素的影响,其规律遵循勒夏特列原理。
以CH3COOH
CH3COO-+H+ ΔH>0为例:
改变条件
平衡移动方向
n(H+)
c(H+)
c(CH3COO-)
c(CH3COOH)
电离程度(α)
导电能力
Ka
加水稀释
向右
增大
减小
减小
减小
增大
减弱
不变
加入少量冰醋酸
向右
增大
增大
增大
增大
减小
增强
不变
加HCl(g)
向左
增大
增大
减小
增大
减小
增强
不变
加NaOH(s)
向右
减小
减小
增大
减小
增大
增强
不变
加入CH3COONa(s)
向左
减小
减小
增大
增大
减小
增强
不变
加入镁粉
向右
减小
减小
增大
减小
增大
增强
不变
升高温度
向右
增大
增大
增大
减小
增大
增强
增大
例3、下列说法正确的是( )D
A.溶液中有CH3COOH、CH3COO-和H+即可证明CH3COOH达到电离平衡状态
B.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NH3·H2O达到电离平衡时,溶液中NH3·H2O、NH
和OH-的浓度相等
D.H2CO3是分步电离的,电离程度依次减弱
例4、已知0.1mol/L的醋酸溶液中存在电离平衡:
CH3COOH
CH3COO-+H+。
要使溶液中
增大,可以采取的措施是( )B
A.加少量烧碱溶液B.升高温度C.加少量冰醋酸D.加醋酸钠固体
实验探究电解质溶液导电性的影响因素
电解质的强弱取决于电解质的电离能力,而溶液的导电能力除与电解质的电离能力有关外,还取决于其溶液中离子的电荷浓度。
一般判断溶液导电能力的强弱看以下两个方面:
①溶液的导电能力大小主要取决于溶液中离子浓度的大小,离子浓度越大,导电能力就越强;反之,导电能力就越弱。
例如:
0.1mol·L-1NaCl溶液导电能力与0.1mol·L-1HCl溶液的导电能力基本相同,而0.1mol·L-1CH3COOH溶液的导电能力就弱得多。
②当离子浓度相同时,溶液的导电能力主要取决于溶液中离子所带电荷的多少。
例如:
0.1mol·L-1NaCl溶液导电能力比0.1mol·L-1CuSO4溶液导电能力差。
案例 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导电性能发生的变化,其电流(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__
(2)__,与B图变化趋势一致的是__
(1)(3)__,与C图变化趋势一致的是__(4)__。
(1)Ba(OH)2溶液中滴入稀硫酸至过量
(2)醋酸溶液中滴入NH3·H2O至过量
(3)澄清石灰水中通入CO2至过量(4)NH4Cl溶液中逐渐加入适量NaOH固体
专题讲座 弱电解质的判断和比较
1.我们常利用弱电解质的定义和电离平衡来判断弱电解质,如证明醋酸是弱酸则常用到以下几种方法。
(1)定义法(部分电离法)
如1mol·L-1的醋酸溶液的c(H+)约为0.01mol·L-1。
很显然,若该醋酸溶液是强电解质,则c(H+)应为1mol·L-1,而所测c(H+)=0.01mol·L-1,说明有未电离的分子存在,即部分电离,故醋酸为弱酸。
(2)平衡移动法(稀释法)
只有弱电解质存在电离平衡,改变条件,平衡移动,如1mol·L-1的醋酸溶液稀释10倍,稀释促进其电离,H+浓度减小,但不是减小到原来的1/10,而是比原来的1/10大。
(3)实验对比法
分别取等体积、等物质的量浓度的盐酸和醋酸于两个锥形瓶中。
①用pH试纸测两溶液的pH,醋酸的pH大,说明醋酸溶液中氢离子浓度小于盐酸,醋酸部分电离,为弱酸。
②同时投放等量的相同锌粒,开始时醋酸溶液放出气泡的速率慢,说明醋酸溶液氢离子浓度小,醋酸部分电离,为弱酸。
③进行导电性实验,醋酸溶液的导电能力小于盐酸,醋酸部分电离,为弱酸。
(4)同离子效应法
如在醋酸溶液中滴入石蕊溶液,溶液呈红色,加入醋酸铵固体(呈中性),振荡,溶液颜色明显变浅,说明c(H+)变小,是由于加入的CH3COO-增大了c(CH3COO-),使醋酸电离平衡向左移动,由此说明醋酸溶液中存在着醋酸的电离平衡,判断醋酸为弱酸。
2.电离平衡常数的应用
利用电离平衡常数的大小可以比较弱电解质的相对强弱;K越大,则弱电解质相对越强。
例5、甲酸的下列性质中可以证明它是弱电解质的是( )A
A.1mol·L-1的甲酸溶液的c(H+)约为0.01mol·L-1
B.甲酸能与水以任意比例互溶
C.10mL1mol·L-1的甲酸恰好与10mL1mol·L-1的NaOH溶液完全反应
D.甲酸的导电性比一元强酸溶液的弱
例6、对于弱酸或弱碱,在一定温度下达到电离平衡时,各微粒的浓度存在一种定量关系。
例如:
若25℃时有HA
H++A-,则K=
,式中K为电离平衡常数,只与温度有关。
下表是几种常见弱酸的电离平衡常数(25℃):
酸
电离方程式
电离平衡常数K
CH3COOH
CH3COOH
CH3COO-+H+
1.76×10-5
H2CO3
H2CO3
H++HCO
HCO
H++CO
K1=4.31×10-7
K2=5.61×10-11
H2S
H2S
H++HS-
HS-
H++S2-
K1=9.1×10-8
K2=1.1×10-12
H3PO4
H3PO4HS-
H++S2-H++H2PO
H2PO
HS-
H++S2-H++HPO
HPO
HS-
H++S2-H++PO
K1=7.52×10-3
K2=6.23×10-8
K3=2.20×10-13
请回答下列问题:
(1)K只与温度有关,当温度升高时,K值___增大_____(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:
___K值越大,酸性越强_____________。
(3)若把CH3COOH、H2CO3、HCO
、H2S、HS-、H3PO4、H2PO
、HPO
都看作酸,其中酸性最强的是_____H3PO4___,最弱的是___HPO
_____。
(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,如H3PO4,其K1、K2、K3之间存在着数量上的规律,此规律是______K1∶K2∶K3≈1∶10-5∶10-10____,产生此规律的原因是_____上一级电离产生的H+对下一级电离有抑制作用_________。
【知能闯关】
1.下列各组关于强电解质、弱电解质、非电解质的归类,完全正确的是( )C
A
B
C
D
强电解质
Fe
NaCl
CaCO3
HNO3
弱电解质
CH3COOH
NH3
H3PO4
Fe(OH)3
非电解质
蔗糖
BaSO4
酒精
H2O
2.下列说法正确的是( )C
A.电解质溶液的浓度越大,其导电能力一定越强
B.强酸和强碱一定是强电解质,不管其水溶液浓度的大小,都能完全电离
C.强极性共价化合物不一定都是强电解质
D.多元酸、多元碱的导电性一定比一元酸、一元碱的导电能力强
3.水溶液中下列电离方程式书写正确的是( )D
A.Ca(OH)2
Ca2++2OH-
B.NaHCO3===Na++H++CO
C.H2CO3
2H++CO
D.Na2SO4===2Na++SO
4.下列有关弱电解质电离平衡的叙述正确的是( )C
A.达到电离平衡时,分子浓度和离子浓度相等
B.达到电离平衡时,由于分子和离子的浓度不断发生变化,所以说电离平衡是动态平衡
C.电离平衡是相对的、暂时的,外界条件改变时,平衡就可能发生移动
D.电解质达到电离平衡后,各种离子的浓度相等
5.常温下物质的量浓度相同的HF、HNO2、HCN、NH3·H2O、H2S溶液,电离常数分别为
7.2×10-4、4.6×10-4、4.9×10-10、1.8×10-5和K1=9.1×10-8,K2=1.1×10-12。
(1)电解质的强弱顺序为_____HF>HNO2>NH3·H2O>H2S>HCN_____________________;
(2)氢离子浓度最小的酸是____HCN_______;
(3)溶质分子浓度最小的是_____HF________;
(4)最弱的酸是_____HCN________。
【课时作业】
[基础达标]
1.下列关于强弱电解质的叙述中正确的是( )D
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.强电解质熔化时都完全电离,弱电解质在水溶液中部分电离
D.强电解质不一定能导电,弱电解质溶液的导电能力不一定比强电解质弱
2.欲使醋酸溶液中的CH3COO-浓度增大,且不放出气体,可向醋酸中加入少量固体( )A
A.NaOH B.NaHCO3
C.Na2CO3D.Mg
3.将1mol冰醋酸加入到一定量的蒸馏水中最终得到1L溶液。
下列各项中,表征醋酸已达到电离平衡状态的是( )D
A.醋酸的浓度达到1mol·L-1
B.H+的浓度达到0.5mol·L-1
C.醋酸的浓度、醋酸根离子的浓度、H+的浓度均为0.5mol·L-1
D.醋酸分子电离成离子的速率和离子重新结合成分子的速率相等
4.化合物HIn在水溶液中因存在以下电离平衡:
C
HIn(溶液)
H+(溶液)+In-(溶液)
(红色) (黄色)
故可用作酸碱指示剂。
现有浓度为0.02mol·L-1的下列各溶液:
①盐酸 ②石灰水 ③NaCl溶液
④NaHSO4溶液 ⑤NaHCO3溶液 ⑥氨水,其中能使指示剂显红色的是( )
A.①④⑤B.②⑤⑥
C.①④D.②③⑥
5.在25℃时,用蒸馏水稀释1mol·L-1氨水至0.01mol·L-1,随溶液的稀释,下列各项中始终保持增大趋势的是( )A
A.
B.
C.
D.c(OH-)
6.在醋酸中存在电离平衡:
CH3COOH
CH3COO-+H+,要使电离平衡右移且c(H+)增大,应采取的措施是( )D
A.加入NaOH(s)B.加入盐酸
C.加蒸馏水D.升高温度
7.一元弱酸HA溶液中存在下列电离平衡:
HAA-+H+。
将1.0molHA分子加入1.0L水中,下图中表示溶液中HA、H+、A-的物质的量浓度随时间而变化的曲线正确的是( )C
8.
一定温度下,冰醋酸加水稀释过程中溶液的导电能力有如右图所示曲线,请回答。
(1)“O”点为什么不导电:
___因为冰醋酸未电离,无离子________。
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- 第三 电解质 电离 答案