江苏省连云港市赣榆县赣榆县海头高级中学高中化学 3.1弱电解质的电离平衡学案 苏教版选修4.doc

江苏省连云港市赣榆县赣榆县海头高级中学2015高中化学 3.1弱电解质的电离平衡学案 苏教版选修4疏导引导知识点1：强弱电解质与结构的关系强电解质弱电解质非电解质电离特点完全电离不可逆，不存在电离平衡部分电离可逆，存在电离平衡熔融及水溶液均不电离物质种类强酸、强碱、大部分盐弱酸、弱碱、水、个别盐hgcl2、(ch3coo)2pb多数有机物，非金属氧化物（除h2o）溶液中溶质粒子种类水合离子、无溶质分子水合离子、溶质分子共存溶质分子结构特点离子化合物以及极性共价化合物极性键结合的共价化合物极性键结合的共价化合物 由上表可以知道强弱电解质的本质区别在于溶液中是否存在溶质分子，即是否存在溶质的电离平衡。注意：电解质的强弱与溶解度无关，如ch3cooh能与水互溶，但ch3cooh为弱酸。caco3溶解度小，但caco3为强电解质。电解质的强弱与溶液的导电能力无关。如浓ch3cooh导电能力强，但ch3cooh为弱电解质，caco3溶液导电能力弱，但caco3为强电解质。电解质的强弱与溶液中离子数目的多少无关。与相同条件下电离出来的离子的浓度有关。知识点2：电解质的电离方程 对于强电解质，能完全电离，不存在电解质的电离平衡，在书写电离方程式时用“=”；对于弱电解质，不能完全电离，存在电离平衡，书写电离方程时用“”。1.强电解质nacl=na+cl-2.弱电解质（1）一元弱酸弱碱ch3coohch3coo-+h+nh3h2o+oh-（2）与醋酸等一元弱酸的电离不同，多元弱酸的电离是分步进行的，例如h2co3分两步进行：h2co3h+h+（3）对于弱碱来说，也有类似弱酸的规律分步电离（较复杂），在中学阶段要求一步写出，如：fe(oh)3fe3+3oh-（4）两性氢氧化物按两种方式电离h+h2oal(oh)3al3+3oh-酸式电离 碱式电离3.酸式盐在熔化或溶解条件下的电离nahso4=na+(熔化）nahso4=na+h+(溶解）nahco3=na+(溶解）=h+(溶解）知识点3：电离平衡常数与电离度 在一定温度下，当醋酸达到电离平衡时，是一常数，称为醋酸的电离常数。 通常用ka表示弱酸的电离平衡常数，用kb表示弱碱的电离平衡常数。电离平衡常数与c无关，只与温度有关，温度升高k变大，温度降低k变小。 弱电解质的电离度我们通常用表示，一般而言，弱电解质的浓度越大，电离度越小，弱电解质的浓度越小，电离度越大。电离度不仅与浓度有关，而且与温度有关，温度越高，电离度越大。 弱电解质的电离度可表示为：=100%知识点4：外界条件对电离平衡的影响 电离平衡主要受温度、浓度以及同离子效应的影响。1.浓度 对于同一弱电解质，浓度越大，电离程度越小；浓度越小，电离程度越大。将溶液稀释时，电离平衡向着电离的方向移动。虽然电离程度变大，但溶液中离子浓度不一定变大。2.温度 由于弱电解质的电离过程一般是吸热的，升高温度，电离平衡向着电离的方向移动。例如，对于醋酸的电离ch3coohch3coo-+h+，升高温度，c(h+)、c(ch3coo-)增大。但是对于易挥发或易分解的弱电解质的电离平衡，升高温度，又会引起电解质分子的浓度下降，最终电离程度反而减小。例如h2s的水溶液电离平衡为h2sh+hs-，hs-h+s2-，升高温度，由于h2s挥发，引起电离平衡向逆方向移动，c(h+)减小。3.加入具有相同离子的物质 在弱电解质溶液中加入同弱电解质具有相同离子的强电解质，使电离平衡向逆方向移动。例如，在稀ch3cooh溶液中加少量ch3coona固体，由于增大了c(ch3coo-)，使ch3cooh的电离平衡向逆方向移动。同样，如果加入hcl，由于增大了c(h+)，使电离平衡也向逆方向移动。知识点5：水的电离与kw水是一种极弱的电解质，它能微弱地电离h2oh+oh-，它的电离有如下特点：水分子和水分子之间的相互作用而引起电离的发生；极难电离，只有极少数水分子发生电离；由水分子电离出的h+和oh-数目相等；由水的电离方程式可以看出，水既可以看成是一元弱酸，又可以看成是一元弱碱；水的电离过程是可逆的、吸热的。kw为水的离子积常数，简称水的离子积，它反映了水中c(h+)和c(oh-)的关系。对于kw的认识应作如下说明：任何水溶液中均存在着水的电离平衡，水的离子积是水电离平衡时具有的性质，不仅适用于纯水，也适用于其他稀的水溶液。如酸碱盐溶液中都有kw=c(h+)c(oh-)=110-14(常温）。其中c(h+)、c(oh-)均表示整个溶液中的c(h+)和c(oh-)。kw是温度的函数，与c(h+)、c(oh-)的变化无关。温度升高，kw增大；温度降低，kw减小。从电离平衡的角度来看，水的电离是吸热的，故温度升高，水的电离平衡向电离方向移动，c(h+)和c(oh-)都增大，kw也增大，反之，则减小。如100 ，kw=110-12。若未注明温度，一般认为是常温。一定温度下，在不同的溶液中c(h+)=,故c(h+)和c(oh-)成反比，但在任何溶液中，由水电离出的h+和oh-的浓度一定相等。活学巧用1.下列说法正确的是（ ）a.强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液的导电能力强b.因为醋酸是弱电解质，盐酸是强电解质，所以中和等体积等物质的量浓度的醋酸和盐酸时，中和醋酸消耗的naoh比盐酸消耗的naoh用量少c.足量zn分别和等体积、等物质的量浓度的盐酸和醋酸反应时，产生h2的量相同，放出h2的速率不等d.物质的量浓度相同的磷酸钠溶液和磷酸溶液中的物质的量浓度相同解析：电解质的强弱在于是否完全电离，与导电能力强弱无必然联系。强电解质稀溶液中溶质虽完全电离，但离子浓度小，导电能力也会很弱，故a错误。弱电解质在溶液中虽不完全电离，但存在电离平衡。溶液中电离出的离子浓度可能较小，但消耗离子后可通过平衡移动补充。所以，在相同条件下提供离子能力是同等的，故此等物质的量浓度、等体积的盐酸、醋酸耗用naoh是相同的，与zn反应产生h2是等量的，所以b错误，c正确。d选项中na3po4是强电解质，完全电离，而磷酸是弱酸，是分步且不完全电离，产生的肯定比等条件下的磷酸钠少，所以d错误。答案：c2.关于强、弱电解质的有关叙述错误的是（ ）a.强电解质在溶液中完全电离成阴、阳离子b.在溶液中，导电能力强的电解质是强电解质c.对同一弱电解质来说，当溶液的温度和浓度不同时，其导电能力也不相同d.纯净的强电解质在液态时，有的导电，有的不导电解析：溶液的导电能力大小与温度和离子浓度有关，强电解质的溶液如果离子浓度很小，导电能力也不会很强，故b错误。由离子化合物形成的强电解质在液态时导电，由共价化合物形成的强电解质在液态时不导电，故d正确。答案：b3.下列电离方程式的书写正确的是（ ）a.nahso4na+h+ b.nahco3=na+h+c.hclo=h+clo- d.h2sh+hs-、hs-h+s2-解析：表示强电解质的电离用“=”，表示弱电解质的电离用“”。nahso4和nahco3属于酸式盐，是强酸h2so4的酸式酸根，在溶液中能完全电离，应用“=”，是弱酸h2co3的酸式酸根，在溶液中只能部分电离，应用“”。hclo和h2s都是弱电解质，应用“”，正确答案为d。答案：d4.下列物质的电离方程式书写正确的是（ ）a.fe(oh)22oh-+fe2+ b.nahso4熔化：nahso4=na+h+c.h2so32h+ d.agclag+cl-解析：nahso4熔化时电离不出h+，它只能在水中电离出h+，b错；h2so3是多元弱酸，应分步电离，不能合成一步书写，c错；agcl是难溶的强电解质，在溶液中也是全部电离，应用“=”，d错。所以正确选项为a。答案：a5.某醋酸稀释时，随加水量的增多电离度增大，但氢离子浓度先增大至一定程度后又减小，则此醋酸的浓度可能是（ ）a.接近100% b.0.1 moll-1 c.1 moll-1 d.无法确定解析：弱电解质稀释时电离度和溶液浓度的关系为：纯液体或浓溶液（如冰醋酸）稀释时，开始电离度增大，离子浓度增大。当稀释至一定程度后（一般2 moll-1以上），电离度仍增大，但离子浓度由于溶液体积的增大而减小。图为冰醋酸稀释中c(h+)与加水量之间的图示。答案：a6.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.naoh b.nahco3 c.ch3cook d.mg解析:醋酸中存在ch3coohh+ch3coo-，欲使醋酸溶液中ch3coo-浓度增大，应使平衡向右移动。a项由于加入naoh会减少h+的物质的量，使平衡向右移动；c项由于加入ch3cook会增加ch3coo-物质的量，故a、c均可以。b项中加入nahco3会降低h+的物质的量浓度，使平衡右移，但产生了co2；d项中加入mg会降低h+的物质的量浓度，使平衡右移，产生h2，故b和d错误。答案:ac7.化合物hin在水溶液中因存在以下电离平衡，故可用作酸碱指示剂。hin(溶液)h+（溶液）+in-(溶液)红色 黄色浓度为0.02 moll-1的下列各溶液：盐酸 石灰水nacl溶液 nahso4溶液 nahco3溶液氨水其中能使指示剂显红色的是（ ）a. b. c. d.解析：由电离平衡看出，若使指示剂显红色必使平衡左移，而使平衡左移的条件是向溶液中加入h+。在给出的试剂中只有和溶于水后能电离出h+。答案：c8.下列说法正确的是（ ）a.hcl溶液中无oh-b.naoh溶液中无h+c.nacl溶液中既无oh-，也无h+d.常温下，任何物质的水溶液中都有h+和oh-，且kw=110-14解析：水的电离平衡h2oh+oh-为动态平衡，由勒夏特列原理，知hcl、naoh、nacl等任何物质的水溶液里都存在一定量的h+和oh-，故a、b、c都不正确。水的离子积常数值的大小只与温度有关而与离子的浓度无关。在常温下，纯水中kw=110-14,其他水溶液中同样是kw=110-14，故d正确。答案：d9.在25 的某溶液中，由水电离出的c(h+)=110-12 moll-1，则该溶液的ph可