弱电解质的电离平衡教学案

1 / 38 弱电解质的电离平衡教学案 本资料为 WoRD 文档，请点击下载地址下载全文下载地址 专题 3 溶液中的离子反应 第一单元弱电解质的电离平衡 第 1 课时 强电解质和弱电解质 目标要求 1.了解电解质与非电解质，强电解质与弱电解质的概念。 2.认识强弱电解质与物质类别、物质结构的关系。 3.了解常见的强、弱电解质。 4.了解电解质在水溶液中的电离及溶液的导电性。 一、强弱电解质 1电 解质和非电解质 (1)根据化合物在水溶液中或熔融状态下是否产生自由移动的离子，可把化合物分为电解质和非电解质。 电解质：在水溶液中或熔融状态下能产生自由移动的离子的化合物。 非电解质：在水溶液中或熔融状态下不能产生自由移动的离子的化合物。 电解质和非电解质的范畴都是化合物，所以单质既不是电解2 / 38 质，也不是非电解质。 (2)Na、 cl2、 NH3、 So2、 No2溶于水后，其溶液都能导电。它们不是 (填 “ 是 ” 或 “ 不是 ”) 电解质，在其水溶液中的电解质分别是 (水除外 )NaoH、 Hcl 和 Hclo、 NH3H2o、H2So3、 HNo3。 (3)常见的电解质有酸、碱、盐、离子型氧化物。 2强电解质和弱电解质 实验探究 () ：同浓度醋酸和盐酸的电离程度 实验步骤：在两只锥形瓶中分别加入等体积的浓度均为1molL 1 的盐酸和醋酸，在两个气球中分别加入经砂纸打磨过的长度相同的镁条，然后将气球套在锥形瓶口，同时将气球中的镁条送入锥形瓶中，观察实验现象。 实验现象：如下表所示。 1molL 1Hcl1molL 1 cH3cooH 对实验现象的解释 与镁条反应的速 率快慢 Hcl与镁的反应速率快，说明同 浓度时， Hcl中 c(H )大 溶液的盐酸的 pH小，说明盐酸中的 c(H )大于醋酸中的 c(H ) 实验结论：同浓度盐酸的电离程度大于醋酸。 实验探究 () ：同浓度的 NaoH溶液与氨水的电离程度 实验步骤：取 pH为 12的氢氧化钠和氨水各 1mL于锥形瓶中，3 / 38 分别用酚酞作为指示剂，用 Hcl作为标准溶液进行滴定。 实验现象：两溶液消耗 Hcl标准溶液的体积：氨水溶液 氢氧化钠溶液。 实验结论： NaoH 和 NH3H2o 的电离程度不同， pH 相同的 NaoH 的浓度小于 NH3H2o 的浓度，说明 NaoH完全电离，而 NH3H2o 只是部分电离。 归纳总结： (1)根据电解质在水溶液里是否全部电离，可把电解质分为强电解质和弱电解质。 强电解质：在水溶液中能够完全电离的电解质称为强电解质。 弱电解质：在水溶液中只能部分电离的电解质称为弱电解质。 (2)常见的强电解质有强酸、强碱和盐；常见的弱电解质有弱酸、弱碱、极少数的盐 如 (cH3coo)2Pb等 。 二、弱电解质的电离过程是可逆的 1电离平衡的建立 在一定条件 (如温度、浓度 )下，当弱电解质分子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时，电离过程就达到了平衡状态。 2弱电解质电离方程式的书写 (1)弱电解质电离是可逆的，用 “” 表示。 如： cH3cooHH cH3coo， 4 / 38 NH3H2oNH 4 oH。 (2)多元弱酸分步电离，以第一步电离为主。如 H2S 电离方程式为 H2SH HS、 HS H S2。 (3)多元弱碱的电离过程复杂，中学阶段要求一步写出其电离方程式，如： cu(oH)2cu2 2oH 知识点一 电解质 、非电解质 1下列物质的水溶液能导电，但属于非电解质的是 ( ) A cH3cooHB cl2c NH4Hco3D So2 答案 D 解析 选项中的 4 种物质的水溶液都能导电，但原因有所不同。 cH3cooH 和 NH4Hco3 均为电解质，水溶液能导电； cl2和 So2 的水溶液能导电，是因为它们与水发生反应 cl2H2oHcl Hclo， So2 H2o H2So3，因生成物均为电解质，故溶液也导电。电解质和非电解质都是化合物， cl2 是单质，因此只有 So2为非电解质。 2电解质是 ( ) A在溶于水或熔融状态下全部电离的化合物 B在溶于水或熔融状态下能导电的化合物 c可溶性盐类 5 / 38 D导电性很强的物质 答案 B 知识点二 强电解质、弱电解质 3下列关于电解质电离的叙述中，正确的是 ( ) A碳酸钙在水中溶解度很小，所以碳酸钙是弱电解质 B碳酸钙在水中的溶解度很小，但被溶解的碳酸钙全部电离，所以碳酸钙是强电解质 c氯气和氨气的水溶液导电性都很好，所以它们是强电解质 D水难电离，纯水几乎不导电，所以水是非电解质 答案 B 4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 知识点三 离子方程式的书写 5下列电离方程式书写正确的是 ( ) 6 / 38 A Al2(So4)32Al3 3So2 4 B HFH F c H2S2H S2 D ca(oH)2ca2 2oH 答案 B 解析 Al2(So4)3 和 ca(oH)2是强电解质，电离方程式书写时应用 “=” 连接，只有弱电解质电离方程式的书写用“” ；而 H2S是弱电解质，属于二元弱酸，应分步电离；则只有 B 正确。 6在水溶液中，下列电离方程式正确的是 ( ) A cH3cooHcH3coo H B NaHSo4=Na HSo 4 c NaHco3=Na H co2 3 D H3Po4=3H Po3 4 答案 A 练基础落实 1常压下，仅 能在水溶液中导电的电解质是 ( ) A koHB cH3oHc co2D kHco3 答案 D 2在水溶液中下列电离方程式书写正确的是 ( ) 7 / 38 A ca(oH)2ca2 2oH B NaHco3=Na H co2 3 c H2co3 2H co2 3 D Na2So4=2Na So2 4 答案 D 解析 ca(oH)2 为强电解质； NaHco3 电离产生 Na与 Hco 3； H2co3为多元弱酸，分步电离，不可一步完成。 3下列说法正确的是 ( ) A Nacl溶液 在电流作用下电离成钠离子和氯离子 B溶于水后能电离出氢离子的化合物都是酸 c硫酸钡难溶于水，但硫酸钡属于强电解质 D二氧化碳溶于水能部分电离，故二氧化碳属于弱电解质 答案 c 4关于强弱电解质及非电解质的组合完全正确的是 ( ) ABcD 强电解质 NaclH2So4caco3HNo3 弱电解质 HFBaSo4HcloHI 非电解质 cl2蔗糖 c2H5oHSo2 答案 c 5在电解质溶液的导电性装置 (如图所示 )中，若向某一电解质溶液中逐滴加入另一溶液，则灯泡由亮变暗，至熄灭后又逐渐 变亮的是 ( ) 8 / 38 A盐酸中逐滴加入食盐溶液 B硫酸中逐滴加入氢氧化钠溶液 c硫酸中逐滴加入氢氧化钡溶液 D醋酸中逐滴加入氨水 (氨水为弱电解质， cH3cooNH4 为强电解质 ) 答案 c 练方法技巧 6下列叙述中正确的是 ( ) A固体氯化钠不导电，所以氯化钠是非电解质 B铜丝能导电，所以铜是电解质 c氯化氢水溶液能导电，所以氯化氢是电解质 D三氧化硫溶于水能导电，所以三氧化硫是电解质 答案 c 解析 本题考查了电解质和非电解质的判断，解答时要从“ 研究对象 ” 、 “ 导 电的条件 ” 、 “ 导电的实质 ” 三个角度分析，而不能错误的认为 “ 导电的就是电解质，不导电的就是非电解质 ” 。 A 项 Nacl 不导电，是因为虽然 Nacl 晶体中有 Na、 cl，但不能自由移动，将它溶于水或熔融时则可导电，所以 Nacl是电解质； B 项铜是单质不是化合物； D 项So3 溶于水导电，是生成的 H2So4 溶液导电， H2So4 是电解质，而 So3不是电解质，只有 c 项正确。 9 / 38 7下列说法正确的是 ( ) A电解质的电离是在通电的条件下进行的 B在水溶液中和熔融状态下能够导电的化合物是电解质 c电解质电离的条件是溶 于水或受热熔化 D强电解质能够电离，弱电解质不能电离 答案 c 解析 电解质是在溶于水或熔融状态下发生电离的，电离并不需要通电，所以 A 错， c 项对；在水溶液中或熔融状态下能够导电的化合物就是电解质，两个条件满足一个即可，并不需要两个条件同时满足，所以 B 项错误；强、弱电解质在溶于水或熔融状态下均可以电离，所以 D 项叙述错误。 8把固体，分别加入下列 100mL 溶液中，溶液的导电能力变化不大的是 ( ) 自来水 L 1 盐酸 L 1 醋酸 L 1NH4cl 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 NaoH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。 练综合拓展 10 / 38 9下列物质中，属于强电解质的是 _(均填序号 )；属于弱电解质的是 _。 水 氨水 盐酸 醋酸 硫酸钡 氯化银 氯化钠 氢气 醋酸铵 答案 解析 强、弱电解质都是指的化合物，它们的区别在于其在水溶液中能否完全电离。现针对有关物质分析如下：氢气为单质，不是化合物，既不是电解质又不是非电解质；氨水 (NH3的水溶液 )、盐酸 (Hcl的水溶液 )为混合物，是电解质溶液，其中 NH3H2o 和氯化氢是电解质；硫酸钡 (BaSo4)、氯化银 (Agcl)由于溶解度小，离子浓度小，所以导电性弱，但溶解的部分完全电离，所以不仅是电解质，而且是强电解质； cH3cooH、 NH3H2o 虽都是弱电解质，但两者反应的产物醋酸铵 (cH3cooNH4)由于在水溶液中完全电离，却是强电解质。 cH3cooH NH3H2o=cH3cooNH4 H2o(中和反应 )； cH3cooNH4=cH3coo NH 4。 10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： _ 11 / 38 _。 (2)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 H2o2 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 _ _。 答案 (1)H2o2H Ho 2、 Ho 2H o2 2 (2)H2o2 Ba(oH)2=Bao2 2H2o 或 2H2o2 Ba(oH)2=Ba(Ho2)2 2H2o (3)H2o2 H2o2H3o 2 Ho 2 解析 H2o2看成是二元弱酸，电离方程式分步写，即 H2o2H Ho 2， Ho 2H o2 2。 H2o2 Ba(oH)2=Bao22H2o 或 2H2o2 Ba(oH)2=Ba(oH2)2 2H2o。根据 H2o12 / 38 H2oH3o oH的自偶电离知 H2o2 自偶电离的方程式为H2o2 H2o2H3o 2 Ho 2。 11现有浓度均为 L 1的盐酸、硫酸、醋酸三种溶液，回答下列问题： (1)若三种溶液中 c(H )分别为 a1molL 1、a2molL 1、 a3molL 1，则它们的大小关系为 _。 (2)等体积的以上三种酸分别与过量的 NaoH溶液反应，若生成的盐的物质的量依次为 b1mol、 b2mol、 b3mol，则它们的大小关系为 _。 (3)分别用以上三种酸中和一定量的 NaoH溶液生成正盐，若需要酸的体积分别为 V1、 V2、 V3，其大小关系为 _。 (4)分别与 Zn反应，开始时生成 H2的速率为 v1、 v2、 v3，其大小关系为 _。 答案 (1)12a2 a1 a3(答 a2 a1 a3也可 ) (2)b1 b2 b3 (3)V1 V3 2V2 (4)v2 v1 v3 解析 (1)盐酸中 c(H ) c(Hcl) L 1 硫酸中 c(H ) 2c(H2So4) 2L 1 L1 醋酸中由于存在电离平衡 cH3cooHcH3coo H， cH3cooH13 / 38 部分电离，所以 c(H ) L 1 (2)由于三种酸中溶质的物质的量相同，所以与足量 NaoH溶液反应生成盐的物质的量也相同。 (3)设所用 NaoH溶液中 n(NaoH)为 1mol。 Hcl NaoH=Nacl H2o 所以消耗盐酸的体积 V1 L 1 10L H2So4 2NaoH=Na2So4 2H2o 消耗硫酸的体积 V2 L 1 5L cH3cooH NaoH=cH3cooNa H2o 消耗醋酸的体积 V3 L 1 10L (4)由于开始时盐酸、硫酸、醋酸中 c(H )为 L 1、L 1、小于 L 1，所以有 v2 v1 v3。 第 2 课时 弱电解质的电离平衡 目标要求 1.理解弱电解质的电离平衡。 2.掌握电离常数及电离度的概念。 一、外界条件对电离平衡的影响 电离平衡是一个吸热过程，其主要受温度、浓度的影响。 1浓度 增大弱电解质的浓度，电离平衡正向移动，溶质分子的电离程度减小。 2温度 14 / 38 升高温度，电离平衡正向移动，电离程度增大；降低温度，电离平衡逆向移动，电离程度减 小。 二、电离常数 1表示方法 对于 ABA B ， k cA cB cAB。 2 k 的意义 用于比较弱电解质的相对强弱， k 值越大，电解质越强。多元弱酸只考虑第一步电离。 3影响因素 电离常数只与温度有关，升高温度， k 值增大。 4电离度 (1)弱电解质的电离度用 表示 则 已电离的弱电解质浓度弱电解质的初始浓度 100% ， 或 已电离的弱电解质的分子数弱电解质的初始分子 数100% ， 或 已电离的弱电解质的物质的量弱电解质的初始物质的量 100% 。 (2)影响电离度的因素 温度 升高温度，电离平衡向正反应方向移动，电离度增大。 15 / 38 浓度 加水稀释，电离平衡向正反应方向移动，电离度增大。即浓度越大，电离度越小，浓度越小，电离度越大。 知识点一 弱电解质的电离平衡 1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 D H2co3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cH3cooHcH3coo H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16 / 38 步电离且电离程度依次减小， D 正确。 2下列对氨水溶液中存在的电离平衡 NH3H2oNH 4 oH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 NH4cl固体， c(NH 4)增大。 知识点二 电离度 3在 L 1 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 L 1 的醋酸溶液 c加入少量的 L 1 的硫酸 D加入少量的 1molL 1 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17 / 38 入 NaoH， oH与 H反应，平衡向右移动， H浓度减小。 4 20 时在、 L 1 的 HA 溶液中，有 L 1的 HA电离成离子，求该温度下的电离度。 答案 L L 1100% 5% 解析 根据 已电离的弱电解质浓度弱电解质的初始浓度 100% 进行计算。 知识点三 电离常数 5在 25 时， L 1 的 HNo2、 HcooH、 HcN、 H2co3的溶液中，它们的电离平衡常数分别为 10 4molL 1、 10 4molL 1、 10 10molL 1、k1 10 7molL 1 和 k2 10 11molL 1，其中氢离子浓度最小的是 ( ) A HNo2B HcooHc HcND H2co3 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： 10 4molL 1、 10 4molL 1、 10 10molL 1 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： NacN HNo2=HcN NaNo2， NacN HF=HcN NaF， NaNo2 HF=HNo2 NaF。 18 / 38 由此可判断下列叙述中，不正确的是 ( ) A HF的电离平衡常数为 10 4molL 1 B HNo2的电离平衡常数为 10 10molL 1 c根据 两个反应即可知三种酸的相对强弱 D HNo2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在相同温度时， L 1 的醋酸溶液与 L 1 的醋酸溶液相比较，下列数据中，前者大于后者的是( ) H 的物质的量 电离程度 中和时所需氢氧化钠溶液的量 醋酸的物质的量 A B c D 19 / 38 答案 A 解析 依题意，若醋酸没有电离平衡，则二者的醋酸分子的物质的量相等，同种电解质的稀溶液相当于对浓溶液进行稀释， cH3cooHcH3coo H，稀释后电离平衡向正向移动，即稀醋酸的电离度大些，所以前者溶液中 H和电离度大于后者；中和反应只与可电离的 H量有关，二者可电离的 H相等。 2下 列说法正确的是 ( ) A电离平衡常数受溶液浓度的影响 B电离平衡常数可以表示弱电解质的相对强弱 c电离常数大的酸溶液中 c(H )一定比电离常数小的酸溶液中大 D H2co3 的 电 离 常 数 表 达 式 ： k cH cco2 3cH2co3 答案 B 解析 电离平衡常数是温度的函数，与溶液浓度无关，所以A 项错误；电离平衡常数可以表示弱电解质的相对强弱，故B 项正确；酸中 c(H )既跟酸的电离常数有 关，还跟酸的浓度有关，所以 c 项叙述错误； D 项中碳酸是分步电离的，第一 步 电 离 常 数 表 达 式 为 k1 cH cHco 20 / 38 3cH2co3，第二步电离常数为 k2 cH cco2 3cHco 3，故 D 项错误。 3 25 时，将一定量的冰醋酸 (即无水乙酸 )加水稀释，稀释过程中溶液的导电性变化如图所示。 则下列说法错误的是 ( ) A醋酸的电离度： a b c B溶液中 c(H )： b a c c a、 b、 c 三点的溶液都有 c(H ) c(cH3coo ) c(oH ) D 从 b 点到 c 点 ， 溶 液 中 ccH3coo ccH3cooH的比值减小 答案 D 4一定量的盐酸跟过量的铁粉反应时，为了减缓反应速率，且不影响生成氢气的总量，可向盐酸中加入适量的 ( ) NaoH( 固体 ) H2o Hcl cH3cooNa( 固体 ) A B c D 答案 D 解析 由题意可知，要使反应速率减小，而不改变 H2的量，则要求 c(H )减小，而 n(H )不变，可采取的措施是：加水或加 cH3cooNa固体。 21 / 38 5从植物花中可提取一种简写为 HIn 的有机物，在水溶液中因存在以下电离平衡，故可用作酸碱指示剂。 HIn(aq，红色 )H In (aq，黄色 )，在浓度为 L 1 的下列各溶液 (1)Hcl、 (2)Na2o2、 (3)Nacl(aq)、 (4)NaHSo4(aq)、(5)NaHco3(aq)、 (6)氨水中加入该 指示剂，其中能使指示剂显黄色的是 ( ) A (1)(4)(5)B (2)(6)c (1)(4)D (5)(6) 答案 D 解析 平衡右移，方能使指示剂显黄色，即应加入碱性物质，但 Na2o2有强氧化性，使有机色素褪色。 练方法技巧 6已知 L 1 的醋酸溶液中存在电离平衡：cH3cooHcH3coo H，要使溶液中 c(H )/c(cH3cooH)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 答案 B 思路点拨 解答本题需注意以下两点： (1)熟悉影响 cH3cooH电离平衡移动的因素。 (2)利用 c(H )/c(cH3cooH) n(H )/n(cH3cooH)分析更易理解。 22 / 38 解析 加烧碱溶液消耗 H，平衡向右移动， n(H )、n(cH3cooH)均减小，但 n(H )减小程度大，故 cH ccH3cooH nH ncH3cooH减小， 错误；升高温度，平衡向 右移动， n(H )增大， n(cH3cooH)减小，比值增大， 正确；加少量冰醋酸，平衡向右移动， n(H )增大，但 n(H )增大程度不如 n(cH3cooH)增大的多，故比值减小， 错误；加水，平衡向右移动， c(H )增大， c(cH3cooH)减小，比值增大， 正确。 7 25 时， L 1 醋酸中存在下述 平衡：cH3cooHcH3coo H，若分别作如下改变，对上述平衡有何影响？ (1)加入少量冰醋酸，平衡将 _，溶液中 c(H )将_(填 “ 增大 ” 、 “ 减小 ” 或 “ 不变 ”) ； (2)加入一定量蒸馏水，平衡将 _，溶液中 c(H )将 _(填 “ 增大 ” 、 “ 减小 ” 或 “ 不变 ”) ； (3)加入少量 L 1 盐酸，平衡将 _，溶液中 c(H )将 _(填 “ 增大 ” 、 “ 减小 ” 或 “ 不变 ”) ； (4)加入 L 1Nacl 溶液，平衡将 _，溶液中c(H )将 _(填 “ 增大 ” 、 “ 减小 ” 或 “ 不变 ”) 。 答案 (1)向电离方向移动 增大 (2)向电离方向移动 减小 23 / 38 (3)向离子结合成分子的方 向移动 增大 (4)向电离方向移动 减小 解析 对于弱电解质的水溶液 (以 cH3cooHcH3coo H为例 )，加水稀释，溶液的体积增大，相当于化学平衡的减压扩体，平衡向粒子数增大的一方 (即向电离的方向 )移动 (化学平衡中气体分子数增大的方向 )。若加入冰醋酸， cH3cooH分子的浓度增大，平衡也向电离方向移动。 练综合拓展 8 H2S 溶 于 水 的 电 离 方 程 式 为_。 (1)向 H2S 溶液中加入 cuSo4 溶液时 ，电离平衡向 _移动， c(H )_， c(S2 )_； (2)向 H2S溶液中加入 NaoH固体时，电离平衡向 _移动，c(H )_， c(S2 )_： (3)若将 H2S溶液加热至沸腾， c(H2S)_； (4) 若 要 增 大 H2S 溶 液 中 c(S2 ) ， 最 好 加 入_。 答案 H2S H HS， HS H S2 (1)右 增大 减小 (2)右 减小 增大 (3)减小 (4)NaoH 固体 24 / 38 解析 H2S是二元弱酸，在水溶液中是分两步电离的，其电离方程式应为 H2S H HS， HS H S2。 对 (1)，当加入 cuSo4时，因发生反应 cu2 S2 =cuS ，使平衡右移，导致 c(H )增大，但 c(S2 )减小；对 (2)，当加入 NaoH时，因发生反应 H oH =H2o，使平衡右移，导致 c(H )减小，但 c(S2 )增大；对 (3)，当加热 H2S 溶液至沸腾时，因 H2S 挥发，使 c(H2S)减小；对 (4)，增大 c(S2 )最好是加入只与 H反应的物质，可见加 入强碱如 NaoH固体最适宜。 9 (1)体积相同， c(H )相同的盐酸和醋酸溶液分别与足量的颗粒大小相同的锌粒反应，开始时产生氢气的速率_，充分反应后产生氢气的量 _(填“ 相同 ” 、 “ 醋酸的多 ” 或 “ 盐酸的多 ”) ，原因是_。 (2)在一定量的盐酸中加入足量的锌粒，要使产生氢气的量保持不变，但反应速率加快，可加入 _晶体，理由是 _；要使产生氢气的 量不变，但反应速率减慢，可加入 _晶体，理由是 _。 可供选择的晶体有： A纯碱 B烧碱 c胆矾 D醋酸钠 E kHSo4 答案 (1)相等 醋酸的多 c(H )相同，反应开始时的速率相同， c(H )相同时，醋酸物质的量浓度大，含溶质的物25 / 38 质的量多，所以反应放出的氢气多 (2)c Zn 置换出 cu 附在 Zn 表面构成原电池，使反应速率加快，但由于溶液中 H的量不变，因此产生氢气的量不变 D cH3coo与 H结合成弱电解质 cH3cooH，致使溶液中 c(H )降低，使 反应速率变慢，而溶液中可提供的 H的数量不变，所以放出的氢气的量不变 10 试用简单的实验证明在醋酸溶液中存在着cH3cooHcH3coo H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。 26 / 38 第 3 课时 常见的弱电解质 目标要求 1.理解水的离子积常数。 2.掌握酸碱对水的电离平衡的影响 。 一、水的电离平衡 水是一种极弱的电解质，它能发生微弱的电离。 H2o H2oH3o oH H0 或 2H2oH3o oH H0 ， 通常简写为 H2oH oH H0 。 二、水的离子积 对于纯水来说，在 25 时， 1L纯水中只有 110 7molH2o电离，根据水的电离方程式，我们可以知道，在纯水中 c(H ) 110 7molL 1 ， c(oH ) 110 7molL 1，所以，在 25 时， c(H )c(oH ) 110 14mol2L 2，通常把 c(H )与 c(oH )的乘积用 kW表示，叫做水的离子积常数，简称水的离子积。根据实验验证，在温度一定时， kW 是一个常数。升温， kW增大 (填 “ 增大 ” 、 “ 减小 ” 或 “ 不变 ”) ，如 100 ： c(H ) 110 6molL 1 ， kW 110 12mol2L 2， pH 6，此时溶液呈中性 (填 “ 中性 ” 、“ 酸性 ” 或 “ 碱性 ”) 。降温， kW将减小 (填 “ 增大 ” 、 “ 减小 ” 或 “ 不变 ”) 。 27 / 38 三、影响水的电离平衡的因素 1酸、碱 在纯 水中加入酸或碱，均使水的电离平衡左移，此时若温度不变， kW 不变， c(H )发生改变， pH 也随之改变；若向水中加入酸，则 c(H )增大， c(oH )变小， pH变小。 2温度 由于水电离过程吸热，若升高温度将促进水的电离，故平衡右移， c(H )、 c(oH )同时增大， pH变小。但由于 c(H )与 c(oH )始终保持相等，故溶液仍显中性。 3易水解的盐 在纯水中加入能水解的盐，不管水解后溶液显什么性，均促进水的电离，但只要温度不变， kW就不变。 4其他因素 如向水中加入活泼金属，由于与水电离出的 H直接作用，因而促进水的电离平衡向电离的方向移动。 知识点一 水的电离 1在某温度时，测得纯水中的 c(H ) 10 7molL 1，则 c(oH )为 ( ) A 10 7molL 1 B 10 7molL 1 28 / 38 c 10 14/10 7molL 1 D无法确定 答案 A 解析 根据水的电离方程式 H2oH oH可知，无论在何种条件下的纯水中，水电离出的 c(H ) c(oH )。 而该温度下的纯水中 c(H ) 10 7molL 110 7molL 1，则所处温度高于 25 ，但水电离的 c(H ) c(oH ) 10 7molL 1，故答案为 A。 2能影响水的电离平衡，并使溶液中的 c(H )c(oH )的措施是 ( ) A向纯水中投入一小块金属钠 B将水加热煮沸 c向水中通入 So2 D向水中加入 Nacl 答案 c 解析 A 项，水与 Na反应，使溶液中的 c(H )c(oH )；D 项对水的电离平衡没影响。 3下列粒子能影响水的电离平衡，且能使水的电离平衡向右移动的是 ( ) 29 / 38 A cH3cooHB oH c NH 4D. 答案 c 解析 A 项， cH3cooH电离出 H，使水的电离平 衡左移； B项， oH能使水的电离平衡左移； c 项， NH 4 会水解，使水的电离平衡右移； D 项， cl不影响水的电离平衡。 知识点二 水的离子积常数 4将纯水加热至较高温度，下列叙述正确的是 ( ) A水的离子积变大， pH变小，呈酸性 B水的离子积不变， pH不变，呈中性 c水的离子积变小， pH变大，呈碱性 D水的离子积变大， pH变小，呈中性 答案 D 解析 水的电离过程为吸热过程，升高温度使电离平衡向正反应方向移动， c(H )和 c(oH )均增大， kW增大， pH减小，纯水中 c(H ) c(oH )，呈中性。 5下列关于水的离子积常数的叙述中，正确的是 ( ) A因为水的离子积常数的表达式是 kW c(H )c(oH )，所以 kW随溶液中 c(H )和 c(oH )的变化而变化 B水的离子积常数 kW与水的电离平衡常数 k 是同一物理量 c水的离子积常数仅仅是温度的函数，随温度的变化而变30 / 38 化 D水的离子积常数 kW与水的电离平衡常数 k 是两个没有任何关系的物理量 答案 c 解析 水的离子积常数 kW kc(H2o)，一定温度下 k和 c(H2o)都是不变的常数，所以 kW 仅仅是温 度的函数，水的离子积常数的表达式是 kW c(H )c(oH )，但是只要温度一定， kW 就是不变的常数，溶液中 c(H )变大，c(oH )则变小，反之亦然。 6某温度下，纯水的 c(H ) 10 7molL 1，则此时 c(oH )为 _， kW _，温度不变，向水中滴入稀盐酸，使 c(H ) 10 5molL 1，则 c(oH )为 _。 答案 10 7molL 1 10 14mol2L2 8 010 10molL 1 解析 纯水中水电离的 c(H ) c(oH )，所以 c(oH )10 7molL 1， kW c(H )c(oH )(10 7)2mol2L 2 10 14mol2L 2;若向水中加入盐酸，则 c(oH ) 10 5molL 1 410 10 5molL 1 10 10molL 1。 31 / 38 练基础落实 1关 于水的离子积常数，下列说法不正确的是 ( ) A 100 水中， c(H )c(oH ) 110 14mol2L 2 B纯水中， 25 时， c(H )c(oH ) 110 14mol2L 2 c 25 时，任何以水为溶剂的稀溶液中 c(H )c(oH ) 110 14mol2L 2 D kW值随温度升高而增大 答案 A 解析 kW 只与温度有关，升高温度， kW 增大， 25 时，纯水和任何物质的水溶液中 kW c(H )c(oH )110 14mol2L 2。 2在氢硫酸中， c(H )和 c(S2 )的比值是 ( ) A 4B 2 c大于 2D在 1 2 之间 答案 c 解析 弱电解质的电离为部分电离，电离程度一般很小，氢硫酸是二元弱酸；分两步电离： H2SH HS， HS HS2；二级电离更弱，以第一级电离为主。虽然由 HS电离产生的 H与 S2浓度相同，但一级电离产生 H却没有产32 / 38 生 S2，故 c(H )/c(S2 )2。 3常温下，某溶液中由水电离的 c(H ) 110 13molL 1，该溶液可能是 ( ) 二氧化硫水溶液 氯化铵水溶液 硝酸钠水溶液 氢氧化钠水溶液 A B c D 答案 A 解析 由水电离的 c(H ) 110 13molL1110 7molL 1，即该溶液中的溶质抑制了水的电离，因此要么加碱抑制，要么加酸抑制，故 正确。 4在相同温度下， L 1NaoH 溶液和 L 1 的盐酸相比，下列说法正确的是 ( ) A由水电离出的 c(H )相等 B由水电离出的 c(H )都是 10 12molL 1 c由水电离出的 c(oH )都是 L 1 D两者都促进了水的电离 答案 A 解析 若该温度下水的离子积常数为 kW(这里没有说是25) ，则在 L 1 的 NaoH 溶液中，由水电离的 c(H ) kWcoH L 1。 在 L 1的 Hcl溶液中，由水电离出的 c(H ) c(oH )水电离 L 1。 33 / 38 5关于水的离子积常数 kW 与水的电离平衡常数 kc 的叙述中，正确的是 ( ) A kW和 kc都随温度的升高而减小 B kW和 kc数值不同，但单位相同 c kW和 kc数值相同，但单位不同 D kW和 kc数值和单位都不同 答案 D 解析 由于水的电离是吸热的，所以升高温度，向电离程度增大的方向移动， H和 oH浓度增大，故电离平衡常数 kc cH coH cH2o 增 大 。 而 kW c(H )c(oH )也增大； kW的单位为 mol2L 2，kc 的单位为 molL 1，所以二者的单位不同；而 kW kcc(H2o)，所以二者的数值也不同。 6室温时，某溶液中由水电离生成的 H和 oH物质的量浓度的乘积为 110 24，则在该溶液中一定不能大量共存的离子组是 ( ) A Al3、 Na、 No 3、 cl B k、 Na、 cl、 co2 3 c NH 4、 Na、 cl、 So2 4 D NH 4、 k、 Sio2 3、 No 2 答案 D 34 / 38 练方法技巧 7 25 时，水的电离达到平衡： H2oH oH H 0，下列叙述正确的是 ( ) A向水中加入稀氨水，平衡逆向移动， c(oH )降低 B向水中加入少量固体硫酸氢钠， c(H )增大， kW不变 c向水中加入少量 cH3cooH，平衡逆向移动， c(H )降低 D将水加热， kW增大， pH不变 答案 B 解析 本题考查外界条件对水的电离平衡的影响。解答时要先分析清楚水的电离平衡的移动方向，然后再讨论 c(H )、c(oH )或 kW 的变化。向水中加入稀氨水， c(oH )增大，平衡逆向移动， c(H )减小， A 项不正确；向水中加入少量固体 NaHSo4： NaHSo4=Na H So2 4， c(H )增大，但 kW不变， B 项正确；向水中加入少量 cH3cooH后，使水的电离平衡逆向移动， c