（通用版）高中化学 第三章 水溶液中的离子平衡 第一节 弱电解质的电离学案 新人教版选修4.doc

第一节弱电解质的电离学习目标定位1.能准确判断强电解质和弱电解质。2.会描述弱电解质的电离平衡，能正确书写弱电解质的电离方程式，会分析电离平衡的移动。3.知道电离平衡常数的意义。一、强电解质和弱电解质1.电解质和非电解质化合物按照其在水溶液或熔融状态下能否导电，可分为电解质和非电解质。按要求回答下列问题：有以下几种物质：液态hcl熔融nacl稀硫酸蔗糖乙醇氯水al2o3nh3氨水cucaco3so2al(oh)3naohch3cooh(1)属于电解质的是，属于非电解质的是。(2)能导电的是。2.强电解质和弱电解质(1)实验探究分别试验等体积、等浓度的盐酸、醋酸与等量镁条的反应，填写下表：1 moll1 hcl1 moll1 ch3cooh与镁条反应的现象产生气泡较快产生气泡较慢c(h)盐酸大于醋酸(填“大于”或“小于”，下同)电离程度相同物质的量浓度时，hcl在溶液中的电离程度大于ch3cooh在溶液中的电离程度(2)强电解质和弱电解质的概念和物质类别(1)co2、so2、nh3等物质溶于水能导电，是因为溶于水后生成h2co3、h2so3、nh3h2o等电解质导电，不是其本身电离出离子，故应为非电解质。(2)电解质的强、弱与其溶解性无关。难溶的盐如agcl、caco3等，溶于水的部分能完全电离，是强电解质。易溶的如ch3cooh在溶液中电离程度较小，是弱电解质。例1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)(1)电解质的水溶液都导电，非电解质的水溶液都不导电()(2)电解质不一定导电，能导电的物质不一定是电解质()(3)纯净的强电解质在液态时，有的导电有的不导电()(4)baso4不溶于水，故baso4是非电解质()(5)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()(6)氯化铵属于强电解质，碳酸氢钠属于弱电解质()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)考点电解质及其分类题点电解质的相关综合例2下列关于强、弱电解质的叙述中正确的是()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答案d解析判断强、弱电解质的根本依据是看电解质在水中是否完全电离，与其溶解度、浓度大小及水溶液导电能力的强弱无关。共价化合物如hcl也是强电解质，a错误；强、弱电解质与溶解性无关，b错误；有些强电解质熔化时不能电离，如h2so4等，c错误；电解质导电是有条件的，溶液的导电性与溶液中离子浓度和所带的电荷数有关，d正确。考点电解质及其分类题点电解质的相关综合方法点拨判断电解质及其强弱应该注意的问题(1)电解质的强弱与溶液导电能力没有必然联系。电解质溶液的导电能力与离子浓度和离子所带电荷数有关，强电解质溶液的导电能力不一定强。(2)电解质的强弱与其溶解度无关。某些难溶盐，虽然溶解度小，但其溶于水的部分完全电离，仍属于强电解质。有少数盐尽管能溶于水，但只有部分电离，属于弱电解质，如(ch3coo)2pb等。二、弱电解质的电离平衡1.电离平衡状态(1)概念：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，电离过程就达到了电离平衡状态。(2)建立过程2.电离平衡的影响因素以醋酸的电离平衡为例，分析改变下列条件对醋酸电离平衡的影响，填写下表：条件改变平衡移动方向c(h)n(h)电离程度导电能力升高温度向右移动增大增大增大增强加h2o向右移动减小增大增大减弱通hcl向左移动增大增大减小增强加少量naoh(s)向右移动减小减小增大增强加少量ch3coona (s)向左移动减小减小减小增强加少量ch3cooh向右移动增大增大减小增强影响电离平衡的因素(1)温度：由于电离过程吸热，升高温度，电离平衡向右(填“向右”“向左”或“不”，下同)移动；降低温度，电离平衡向左移动。(2)浓度：电解质溶液的浓度越小，它的电离程度就越大。(3)其他因素：加入含有弱电解质离子的强电解质时，电离平衡向左移动；加入能与弱电解质离子反应的物质时，电离平衡向右移动。3.弱电解质的电离方程式的书写(1)弱电解质的电离方程式的书写用“”表示。如nh3h2o的电离方程式是nh3h2onhoh。(2)多元弱酸是分步电离的，电离程度逐步减弱，可分步书写电离方程式。h2co3的电离方程式是h2co3hhco，hcohco。(3)多元弱碱的电离也是分步进行的，但是一般按一步电离的形式书写。fe(oh)3的电离方程式是fe(oh)3fe33oh。例3(2017宁夏育才中学高二月考)在0.1 moll1的ch3cooh溶液中，要促进醋酸电离且使h浓度增大，应采取的措施是()a.升温 b.降温c.加入naoh溶液 d.加入稀盐酸答案a解析醋酸的电离是吸热过程，升高温度能促进醋酸的电离，且h浓度增大，故a正确，b错误；加入氢氧化钠溶液，oh和h反应生成水，能促进醋酸的电离，但h浓度减小，故c错误；加入稀盐酸，h浓度增大，但抑制醋酸的电离，故d错误。考点弱电解质的电离平衡及移动题点改变离子浓度对电离平衡的影响例4已知0.1 moll1的醋酸溶液中存在电离平衡：ch3coohch3cooh，要使溶液中值增大，可以采取的措施是()加少量烧碱固体升高温度加少量冰醋酸加水加少量醋酸钠固体a. b.c. d.答案d解析中加少量naoh固体时，h与oh结合生成难电离的h2o，使值减小；中ch3cooh的电离是吸热过程，升温，c(h)增大，c(ch3cooh)减小，故值增大；中加少量无水ch3cooh时，c(ch3cooh)增大量大于c(h)增大量，致使值减小；中加水稀释，电离平衡右移，n(ch3cooh)减小，n(h)增大，故增大；加少量醋酸钠固体时，平衡逆向移动，c(h)减小，c(ch3cooh)增大，值减小。考点弱电解质的电离平衡及移动题点电离平衡及其移动的综合三、电离平衡常数1.概念一定温度下，弱电解质达到电离平衡时，弱电解质电离生成的各种离子浓度幂之积与溶液中未电离的分子浓度的比值(为一常数)，简称电离常数，用k表示。2.表达式电离平衡与化学平衡类似，一元弱酸的电离常数用ka表示，一元弱碱的电离常数用kb表示。(1)ch3cooh的电离常数表达式是ka。(2)nh3h2o的电离常数表达式是kb。(3)h2s在水溶液中分两步电离，即：h2shhs、hshs2，其电离常数表达式分别为ka1、ka2。(1)电离常数的大小由物质本身的性质决定，同一温度下，不同弱电解质的电离常数不同，k值越大，电离程度越大。(2)同一弱电解质在同一温度下改变浓度时，其电离常数不变。(3)电离常数k只随温度的变化而变化，升高温度，k值增大。(4)多元弱酸电离常数：k1k2k3，其酸性主要由第一步电离决定，k值越大，相应酸的酸性越强。例5下列说法正确的是()a.电离常数受溶液浓度的影响b.电离常数可以表示弱电解质的相对强弱c.ka大的酸溶液中c(h)一定比ka小的酸溶液中的c(h)大d.h2co3的电离常数表达式：k答案b解析电离平衡常数是温度的函数，与溶液浓度无关，故a项错误；酸中c(h)既跟酸的电离常数有关，也跟酸的浓度有关，故c项错误；碳酸是分步电离的，第一步电离常数表达式为k1，第二步电离常数为k2，故d项错误。考点电离平衡常数与电离度题点电离平衡常数表达式及其意义例6已知25 时，ka(ch3cooh)1.75105。(1)向0.1 moll1醋酸溶液中加入一定量1 moll1盐酸时，上式中的数值是否发生变化？为什么？(2)若醋酸的起始浓度为0.010 moll1，平衡时c(h)是多少？答案(1)不变电离常数不随浓度变化而变化，在一定温度下是一个常数(2)4.18104 moll1解析(1)温度一定时，电离常数不随浓度的变化而变化。加入一定量盐酸，平衡向左移动，c(h)增大、c(ch3coo)减小、c(ch3cooh)增大，比值不变，仍为1.75105。(2) ch3cooh ch3cooh起始浓度(moll1) 0.010 0 0平衡浓度(moll1) 0.010c(h) c(h) c(h)故有1.75105。由于c(h)很小，0.010c(h)0.010，那么，c(h)4.18104 moll1。考点电离平衡常数与电离度题点电离平衡常数的相关计算方法点拨有关电离平衡常数计算的常用方法依照化学平衡计算中“三段式”法，通过起始浓度、消耗浓度、平衡浓度，结合ka(kb)、等条件便可以轻松地进行电离平衡的有关计算。由、ka可推出c(h)的常用计算公式：c(h)c，c(h)，与ka的关系为。同样，对于一元弱碱来说，c(oh)c。1.下列说法正确的是()a.so2的水溶液能导电，故so2是电解质b.na2o的水溶液能导电是因为na2o与水反应生成的naoh发生电离，所以naoh是电解质，na2o是非电解质c.强电解质水溶液的导电能力一定比弱电解质水溶液的导电能力强d.难溶于水的物质不一定是弱电解质答案d解析so2的水溶液能导电是由于so2与水反应生成的h2so3发生电离导致的，h2so3是电解质，so2是非电解质；na2o在熔融状态下可以导电，是电解质；强电解质溶液的浓度若太小，即使全部电离，离子浓度也很小，导电能力并不强；caco3等难溶物质虽然难溶于水，但溶于水的部分全部电离，属于强电解质。考点电解质及其分类题点电解质的相关综合2.(2017安庆一中高二月考)稀氨水中存在着下列平衡：nh3h2onhoh，若要使平衡向逆方向移动，同时使c(oh)增大，应加入的物质或采取的措施是()nh4cl固体硫酸naoh固体水加热加入少量mgso4固体a. b.c. d.答案b解析若在氨水中加入nh4cl固体，c(nh)增大，平衡向逆方向移动，c(oh)减小，错误；硫酸中的h与oh反应，使c(oh)减小，平衡向正方向移动，错误；当在氨水中加入naoh固体后，c(oh)增大，平衡向逆方向移动，符合题意，正确；若在氨水中加入水，稀释溶液，平衡向正方向移动，但 c(oh)减小，错误；电离属吸热过程，加热平衡向正方向移动，c(oh)增大，错误；加入少量mgso4固体，发生反应mg22oh=mg(oh)2，使平衡向正方向移动，且溶液中c(oh)减小，错误。考点弱电解质的电离平衡及移动题点改变离子浓度对电离平衡的影响3.下列各项中电解质的电离方程式中正确的是()a.nahco3 的水溶液：nahco3=nahcob.熔融状态的nahso4：nahso4=nahsoc.hf的水溶液：hf=hfd.h2s 的水溶液：h2s2hs2答案b解析hco是弱酸的酸式酸根，不能拆写，应是nahco3=nahco，故a项错误；熔融状态下，hso不能电离，故b项正确；hf属于弱酸，应是部分电离，hfhf，故c项错误；h2s属于二元弱酸，应分步电离，h2shhs，hshs2，故d项错误。考点电解质及其分类题点电离方程式及其书写方法4.根据下表数据(均在同温、同压下测定)酸hxhyhz物质的量浓度/moll10.10.20.3电离平衡常数7.21041.81041.8105可得出弱电解质强弱顺序正确的是()a.hxhyhz b.hzhyhxc.hyhzhx d.hzhxhy答案a解析弱电解质的电离常数越大，表明弱电解质的电离程度越大，其酸性越强，即酸性：hxhyhz。考点电离平衡常数与电离度题点电离平衡常数表达式及其意义5.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)若要增大h2s溶液中c(s2)，最好加入_(答案合理即可)。答案h2shhs，hshs2(1)右增大减小(2)右减小增大(3)naoh固体解析h2s是二元弱酸，在水溶液中是分两步电离的，其电离方程式为h2shhs，hshs2。(1)当加入cuso4溶液时，因发生反应cu2s2=cus，使平衡右移，导致c(h)增大，但c(s2)减小。(2)当加入naoh固体时，因发生反应hoh=h2o，使平衡右移，导致c(h)减小，但c(s2)增大。(3)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。考点弱电解质的相关综合题点电离平衡及其移动的综合对点训练题组一电解质和非电解质及强、弱电解质的判断1.下列物质的水溶液能导电，但属于非电解质的是()a.ch3cooh b.cl2c.nh4hco3 d.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cl2h2ohclhclo，so2h2oh2so3，因生成物均为电解质，故溶液能导电。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。考点电解质及其分类题点电解质和非电解质的判断2.下列物质中，属于弱电解质的是()a.氯化氢 b.氢氧化钠c.一水合氨 d.酒精答案c解析氯化氢、naoh为强电解质，酒精为非电解质，nh3h2o为弱电解质。考点电解质及其分类题点强电解质和弱电解质的判断3.下列叙述正确的是()a.硫酸钡难溶于水，故硫酸钡为弱电解质b.硝酸钾溶液能导电，故硝酸钾溶液为电解质c.二氧化碳溶于水能部分电离，故二氧化碳为弱电解质d.石墨虽能导电，但既不是电解质，也不是非电解质答案d解析baso4溶于水的部分完全电离，baso4是强电解质，a项不正确；kno3溶液为混合物，不属于电解质，b项不正确；co2是非电解质，c项不正确；石墨为单质，既不是电解质，也不是非电解质，d项正确。考点电解质及其分类题点电解质的相关综合题组二弱电解质的电离平衡及影响因素4.已知相同条件下，hclo的电离常数小于h2co3的第一级电离常数。为了提高氯水中hclo的浓度，可加入()a.hcl b.caco3(s)c.h2o d.naoh(s)答案b解析分析cl2h2ohclhclo；加入hcl，平衡左移，c(hclo)减小；加入水，平衡右移，但c(hclo)减小；加入naoh，h及hclo均与oh反应，平衡右移，但c(hclo)减小(生成了nacl和naclo)；加入caco3，h与caco3反应使平衡右移，而hclo不与caco3反应，因而c(hclo)增大。考点弱电解质的相关综合题点电离平衡及其移动的综合5.(2017江西奉新一中高二月考)甲酸的下列性质中，可以证明它是弱电解质的是()a.甲酸以任意比与水互溶b.0.1 moll1甲酸溶液的c(h)103 moll1c.10 ml 1 moll1甲酸恰好与10 ml 1 moll1 naoh溶液完全反应d.甲酸溶液的导电性比一元强酸溶液的弱答案b解析溶解性与电解质强弱无关，故a错误；甲酸是一元酸，酸的浓度大于h的浓度，说明甲酸不能完全电离，应属于弱电解质，故b正确；酸碱完全中和后，由得到的盐溶液的酸碱性可判断酸和碱的相对强弱，故c错误；在相同浓度、相同类型等条件下，弱电解质部分电离，溶液中离子浓度小，溶液导电性会弱于强电解质，故d错误。考点弱电解质的电离平衡及移动题点证明弱电解质的常用方法6.(2017吉林大学附中高二月考)已知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的百分率，称为电离度。在相同温度时100 ml 0.01 moll1醋酸溶液与10 ml 0.1 moll1醋酸溶液相比较，下列数值前者大于后者的是()a.中和时所需naoh的量b.电离度c.h的物质的量浓度d.ch3cooh的物质的量答案b解析100 ml 0.01 moll1醋酸溶液与10 ml 0.1 moll1醋酸溶液中醋酸的物质的量相等，因此中和时消耗的naoh的量相等，a项错误；醋酸为弱电解质，溶液浓度越大，电离度越小，故电离度前者大于后者，b项正确；酸的浓度越大，c(h)越大，故c(h)：前者小于后者，c项错误；电离度：前者大于后者，故溶液中ch3cooh的物质的量：前者小于后者，d项错误。考点弱电解质的电离平衡及移动题点证明弱电解质的常用方法7.现有0.1 moll1氨水10 ml，加蒸馏水稀释到1 l后，下列变化中正确的是()电离程度增大c(nh3h2o)增大nh数目增多c(oh)增大导电性增强增大a. b. c. d.答案c解析氨水中的溶质属于弱电解质，存在电离平衡：nh3h2onhoh，加水稀释，平衡正向移动，电离程度增大，nh和oh的物质的量增多，但c(nh3h2o)、c(oh)均减小，溶液的导电性减弱，故正确，错误；由于，加水稀释后，n(nh)增大，n(nh3h2o)减小，故增大，正确。考点弱电解质的电离平衡及移动题点弱电解质稀释变化分析题组三电离平衡常数及应用8.已知25 下，醋酸溶液中存在下述关系：k1.75105，其中k的数值是该温度下醋酸的电离平衡常数。有关k的下列说法正确的是()a.当向该溶液中加入一定量的硫酸时，k值增大b.升高温度，k值增大c.向醋酸溶液中加水，k值增大d.向醋酸溶液中加氢氧化钠，k值增大答案b考点电离平衡常数与电离度题点电离平衡常数表达式及其意义9.已知25 时，几种弱酸的电离平衡常数如下：hcooh：ka1.77104，hcn：ka4.91010，h2co3：ka14.4107，ka24.71011，则以下反应不能自发进行的是()a.hcoohnacn=hcoonahcnb.nahco3nacn=na2co3hcnc.nacnh2oco2=hcnnahco3d.2hcoohco=2hcooh2oco2答案b解析由于ka(hcooh)ka1(h2co3)ka(hcn)ka2(h2co3)，所以只有反应b不能进行。考点电离平衡常数与电离度题点电离平衡常数表达式及其意义10.0.10 moll1 ha溶液中有1%的ha电离，则ha的电离平衡常数ka为()a.1.0105 b.1.0107c.1.0108 d.1.0109答案a解析发生电离的ha的物质的量浓度：c(ha)0.10 moll11%1.0103 moll1，根据：haha，则平衡时：c(h)c(a)1.0103 moll1，c(ha)平0.10 moll11.0103 moll10.10 moll1，将有关数据代入平衡常数表达式得：ka1.0105。考点电离平衡常数与电离度题点电离平衡常数的相关计算题组四电解质溶液导电能力11.下列溶液中导电性最强的是()a.1 l 0.2 moll1醋酸b.0.1 l 0.1 moll1 h2so4溶液c.0.5 l 0.1 moll1盐酸d.2 l 0.1 moll1 h2so3溶液答案b解析电解质溶液的导电能力取决于溶液中自由移动的离子浓度，ch3cooh、h2so3为弱酸，部分电离；盐酸和硫酸为强酸，全部电离；故0.1 moll1 h2so4溶液中离子浓度最大，导电能力最强。考点电解质及其分类题点溶液导电能力的变化与分析12.向某氨水中加入醋酸溶液，其导电能力(i)与加入醋酸溶液的体积(v)关系正确的是()答案c解析氨水是弱电解质的水溶液，导电能力较弱，随着醋酸的加入，发生反应：ch3coohnh3h2o=ch3coonh4h2o，生成了强电解质ch3coonh4，导电能力增强，恰好反应完全时，溶液导电能力最强，故a项不正确；继续加入醋酸，随着溶液体积的增大，离子浓度减小，溶液导电能力减弱，但溶液中存在离子，导电能力不可能为0，所以b、d两项不正确。考点电解质及其分类题点溶液导电能力的变化与分析综合强化13.在氨水中存在下列电离平衡：nh3h2onhoh。(1)下列情况能引起电离平衡正向移动的有_(填字母)。加nh4cl固体加naoh溶液通入hcl加ch3cooh溶液加水加压a. b.c. d.(2)在一定温度下，用水缓慢稀释1 moll1氨水的过程中，溶液中随着水量的增加，n(oh)_(填“增大”“减小”或“不变”，下同)；_；_。答案(1)c(2)增大增大不变解析(1)加入nh4cl固体相当于加入nh，平衡左移；加入oh，平衡左移；通入hcl，相当于加入h，中和oh，平衡右移；加ch3cooh溶液，相当于加h，中和oh，平衡右移；加水稀释，越稀越电离，平衡右移；无气体参加和生成，加压对电离平衡无影响。(2)加水稀释，nh3h2o电离平衡向电离方向移动n(oh)逐渐增大，n(nh3h2o)逐渐减小，所以逐渐增大；电离平衡常数k只与温度有关，所以加水稀释时不变。考点弱电解质的电离平衡及移动题点改变离子浓度对电离平衡的影响14.用实验确定某酸ha是弱电解质。两同学的方案是甲：称取一定质量的ha配制0.1 moll1的溶液100 ml；用ph试纸测出该溶液的ph，即可证明ha是弱电解质。乙：用已知物质的量浓度的ha溶液、盐酸，分别配制ph1的两种酸溶液各100 ml；分别取这两种溶液各10 ml，加水稀释为100 ml；各取相同体积的两种稀释液装入两个试管，同时加入纯度相同的锌粒，观察现象，即可证明ha是弱电解质。(1)在两个方案的第步中，都要用到的定量仪器是_。(2)甲方案中，说明ha是弱电解质的理由是测得溶液的ph_1(填“”“b(3)配制ph1的ha溶液难以实现不妥之处在于加入的锌粒难以做到表面积相同解析100 ml 0.1 moll1ha溶液，若ha为弱酸，c(h)0.1 moll1，ph1。100 ml ph1的ha溶液和盐酸比较，若ha为强酸，c(ha)0.1 moll1，若ha为弱酸，则c(ha)0.1 moll1。分别取10 ml ph1的盐酸和ha溶液，同时加水稀释到100 ml，稀释后，盐酸中c