3.1水的电离.pptVIP

第一节弱电解质的电离 1 理解强电解质 弱电解质的概念 2 能描述弱电解质在水溶液中的电离平衡 正确书写电离方程式 3 理解一定条件下弱电解质的电离平衡移动 4 了解电离常数的概念 表达式和意义 一 强弱电解质 1 强电解质和弱电解质有什么区别 2 常见的强电解质和弱电解质分别有哪些 1 电解质和非电解质 1 电解质 在水溶液里或熔融状态下 的 2 非电解质 在水溶液里和熔融状态下 的 能导电 化合物 都不导电 化合物 2 强电解质和弱电解质 1 实验探究 请描述实验现象并写出你的实验结论 剧烈 不剧烈 不同 2 强电解质和弱电解质 完全 部分 二 弱电解质的电离弱电解质的电离有什么特点 如何进行定量描述 1 弱电解质的电离方程式弱电解质的电离过程是可逆的 其电离方程式用 表示 例如 CH3COOH NH3 H2O CH3COOHCH3COO H NH3 H2ONH4 OH 2 弱电解质的电离平衡 1 电离平衡的建立 在一定条件 如温度和浓度 下 弱电解质 的速率和 的速率相等时 电离过程达到电离平衡状态 如图所示 电离成离子 离子结合成分子 2 电离过程中体系各粒子浓度的变化 以CH3COOH为例 可表示如下 接近于0 接近于0 最大 增大 增大 减小 不变 不变 不变 3 电离常数 1 概念 在一定温度下 当弱电解质在水溶液中达到电离平衡时 溶液中电离出的各离子浓度幂的乘积与未电离的分子的浓度幂的比值是一个常数 2 表达式 对于HAH A K 电离平衡常数只与 有关 升高温度 K值 在相同条件下 弱酸的电离常数越大 酸性 多元弱酸的各级电离常数的大小关系是一级电离 二级电离 所以其酸性决定于 电离 温度 增大 越强 远大于 第一步 1 难溶的电解质都是弱电解质 易溶的电解质都是强电解质 分析 难溶 易溶是指物质在溶剂中的溶解性的大小 而强电解质和弱电解质是从电解质在水溶液中的电离程度区分的 这是不同的概念 因此二者并没有必然的联系 2 弱电解质的电离程度越大 电离常数越大 分析 对于同一物质 电离常数只是温度的函数 而不受浓度的影响 所以在一定温度下 当浓度减小时 电离程度增大 而电离常数不变 3 对于常温下浓度相同的两种不同的弱酸HA HB 电离常数大的酸溶液的酸性强 电离常数小的酸溶液的酸性弱 分析 常温下浓度相同 外界条件一样 电离常数的大小反映了两种酸的相对强弱 4 H2CO3的电离方程式为H2CO32H CO32 分析 H2CO3的电离方程式应该写成H2CO3H HCO3 HCO3 H CO32 因为二元弱酸电离分步进行 两步电离程度不同 其中第一步电离很微弱 而第二步电离程度更小 两步电离方程式不能合并写 5 在Na2CO3溶液中逐滴滴加少量盐酸所发生的反应是HCO3 发生电离的逆反应 分析 由于少量盐酸逐滴滴加至Na2CO3溶液中 则发生HCl Na2CO3 NaHCO3 NaCl 分两步反应 先生成NaHCO3 若HCl过量 则生成CO2 即H CO32 HCO3 一 强电解质与弱电解质1 强电解质与弱电解质的比较 2 常见的强电解质和弱电解质 1 强电解质 常见的强酸 HCl HNO3 H2SO4 HBr HI HClO4 常见的强碱 NaOH Ba OH 2 Ca OH 2 KOH 大多数盐 包括BaSO4 AgCl CaCO3等难溶性盐 2 弱电解质 常见的弱酸 H2CO3 H2SO3 H2S CH3COOH H2SiO3 HClO等 常见的弱碱 NH3 H2O Al OH 3 Fe OH 3 Cu OH 2等 水 特别提醒 1 区分电解质强弱的惟一依据是电解质在水溶液中能否完全电离 即电离程度 2 电解质的强弱与物质的溶解性无关 即使溶解度很小 只要溶于水的部分完全电离就是强电解质 所以不能根据溶液溶解度大小直接判断 3 在强 弱电解质的判断中还要特别注意这两个概念研究的范畴 化合物 溶液 单质即使导电也不是电解质 典例1 2012 温州高二检测 下列物质中属于强电解质的是 NaOH NH3 H2O CaCO3 CH3COOH NaHCO3 氢氧化铝 氯化铵 二氧化碳 乙醇 铜A B C D 除 思路点拨 解答本题时要注意以下几点 1 电解质和非电解质都必须是化合物 2 强酸 强碱和大多数盐是强电解质 3 弱酸 弱碱是弱电解质 解析 选A 在给出的物质中 铜属于单质 所以既不是电解质也不是非电解质 二氧化碳和乙醇属于非电解质 一水合氨和醋酸是典型的弱碱和弱酸 属于弱电解质 特别注意碳酸钙虽然难溶于水 但是溶于水的部分完全电离 所以是强电解质 解题流程 强弱电解质概念辨析类解题流程按照上述归纳 再做一做下面的练习熟悉一下解题流程吧 变式训练 2012 雅安高二检测 下列按纯净物 混合物 电解质和非电解质顺序排列的是 A 盐酸 空气 醋酸 干冰B 冰醋酸 福尔马林 硫酸钠 乙醇C 蛋白质 油脂 苛性钾 石灰石D 胆矾 漂白粉 氯化钾 硫酸钡 解析 选B A选项中盐酸属于混合物 所以错误 C D选项中 石灰石是碳酸钙 碳酸钙和硫酸钡虽然难溶于水 但都属于强电解质 所以C D选项错误 二 强电解质和弱电解质的电离方程式1 强电解质强电解质完全电离 在写电离方程式时用 如H2SO4 2H SO42 Ba OH 2 Ba2 2OH CH3COONH4 CH3COO NH4 AgCl Ag Cl 2 弱电解质弱电解质部分电离 在写电离方程式时 用 1 一元弱酸 弱碱一步电离 例如 CH3COOHCH3COO H NH3 H2ONH4 OH 2 多元弱酸分步电离 多元弱酸分步电离 以第一步电离为主 必须分步写出 不可合并 如H3PO4的电离 第一步电离 H3PO4H H2PO4 为主 第二步电离 H2PO4 H HPO42 第三步电离 HPO42 H PO43 3 多元弱碱也是分步电离的 但通常一步写出 如Cu OH 2Cu2 2OH 特别提醒 1 强酸的酸式盐在熔融状态和溶液中的电离不同 例如 NaHSO4 熔融 Na HSO4 NaHSO4 溶液 Na H SO42 2 弱酸的酸式盐在水溶液中的电离强中有弱 例如 NaHCO3 Na HCO3 溶液 HCO3 H CO32 溶液 典例2 2012 北京海淀区高二检测 写出下列电解质在水中的电离方程式 CH3COOH NaOH NaHSO4 NaHCO3 思路点拨 解答本题需要注意以下两点 1 准确判断电解质强弱 2 对于弱酸酸式盐的电离需要注意 解析 弱电解质是部分电离 要用可逆号 要标清楚各离子的电荷及个数 答案 CH3COOHCH3COO H NaOH Na OH NaHSO4 Na H SO42 NaHCO3 Na HCO3 HCO3 H CO32 警示钟 1 强弱电解质电离不同 主要是使用 与 的区别 2 对于弱酸酸式盐需要注意不能完全电离 保留酸式酸根离子而不能拆开 而对于强酸酸式盐完全电离 变式训练 在KHSO4的稀溶液中和熔融状态下都存在的离子是 A K B H C SO42 D HSO4 解析 选A 在熔融状态下电离时只有离子键被破坏 共价键不断裂 故熔融时HSO4 不电离 所以KHSO4在稀溶液中和熔融状态下的电离方程式分别为KHSO4 熔融 K HSO4 KHSO4 溶液 K H SO42 都存在的离子是K 三 弱电解质的电离平衡的影响因素1 主要因素 主要取决于电解质的相对强弱 2 外界条件对电离平衡的影响 1 温度 由于电离过程是吸热的 故升高温度 电离平衡向电离方向移动 电离程度增大 2 浓度 加水稀释 电离平衡向电离的方向移动 3 同离子效应 当加入的离子与弱电解质电离产生的某种离子相同时 会使电离平衡向逆反应方向移动 4 化学反应 当加入的物质能与弱电解质电离产生的某种离子反应时 会使电离平衡向电离的方向移动 3 实例以NH3 H2ONH4 OH 为例 拓展延伸 电离度 弱电解质在溶液里达到电离平衡时 已电离的电解质分子数占原来总分子数的百分数 电离度 100 100 100 特别提醒 1 弱电解质的电离平衡同化学平衡类似 故可应用勒夏特列原理解释有关电离平衡移动的问题 2 电离常数K只受温度的影响 温度一定 电离常数一定 温度升高 电离常数增大 3 可利用电离常数判断电离平衡的移动方向 例如 氨水加水稀释时 c NH3 H2O c NH4 c OH 都会同等程度的减小 从而导致所以平衡向正反应方向移动 典例3 2012 杭州高二检测 在0 1mol L 1CH3COOH溶液中存在如下电离平衡 CH3COOHCH3COO H 对于该平衡 下列叙述正确的是 A 温度升高 平衡向逆反应方向移动B 加入少量NaOH固体 平衡向正反应方向移动C 加入少量0 1mol L 1HCl溶液 溶液中c H 减小D 加入少量醋酸钠固体 CH3COOH溶液的电离程度增大 思路点拨 解答本题时要注意以下两点 1 电离平衡类似于化学平衡 是动态平衡 2 相同的离子考虑同离子效应 不同的离子考虑是否反应 解析 选B 因为电离是吸热过程 所以温度升高向电离方向移动 所以A选项说法错误 加入少量同浓度的盐酸 由于盐酸完全电离 所以氢离子浓度增大 平衡向逆反应方向移动 所以C选项说法错误 加入少量醋酸钠 由于醋酸根离子浓度增大 所以平衡向逆反应方向移动 醋酸电离程度减小 因此D选项说法错误 故本题答案为B 警示钟 电离平衡的移动符合勒夏特列原理 在分析影响电离平衡的因素的问题时 关键是要正确运用化学平衡移动的知识 既要考虑平衡移动的方向 又要考虑各物质的量的变化 注意平衡正向移动时 生成物离子浓度不一定增大 还要考虑引起平衡移动的原因 变式备选 将0 1mol L 1醋酸溶液加水稀释 下列说法正确的是 A 溶液中c H 增大B 溶液中n H 增大C 溶液的n CH3COOH n CH3COO n H 都增大D 醋酸电离平衡向生成CH3COOH的方向移动 思路点拨 解析 选B CH3COOH是弱酸 存在电离平衡CH3COOHCH3COO H 当加水稀释时 CH3COOH的电离程度增大 n H 增大 但H 增加的倍数小于溶液体积增大的倍数 故c H 减小 所以A C D项均错误 1 强弱电解质的本质区别是 A 导电能力B 相对分子质量C 电离程度D 溶解度 解析 选C 强弱电解质的本质区别是在水溶液中的电离程度不同 2 下列叙述中 能证明某物质是弱电解质的是 A 熔融时不导电B 水溶液的导电能力很差C 不是离子化合物 而是共价化合物D 溶液中已电离的离子和未电离的分子共存 解析 选D 判断电解质强 弱的关键 是看电解质在水溶液里能否完全电离 是否存在电离平衡 与溶液的导电性 化学键无关 应选D项 3 把0 05molNaOH固体分别加入下列100mL溶液中 溶液的导电性基本不变的是 A 自来水B 0 5mol L 1盐酸C 0 5mol L 1醋酸D 0 5mol L 1KCl 解析 选B 水和醋酸都是弱电解质 它们的导电能力都很微弱 当加入NaOH固体后 溶液中离子浓度大大增加 必然使溶液导电能力大大增强 100mL0 5mol L 1盐酸中 盐酸的物质的量为0 05mol 而离子浓度应为1mol L 1 当加入0 05molNaOH固体 反应后生成0 05molNaCl和H2O 溶液中离子浓度基本上还是1mol L 1 而在100mL0 5mol L 1KCl溶液中加入0 05molNaOH固体 则会使溶液中的离子的浓度增大1倍 因而导电能力也要增大 4 从下列现象可以判断某酸是一元强酸的是 A 加热该酸至沸腾也不分解B 该酸可以与石灰石反应放出CO2C 该酸可以把Al OH 3沉淀溶解D 该酸浓度为0 1mol L 1时的c H 为0 1mol L 1 解析 选D 一元强酸是强电解质 其在水中完全电离 故c 酸 c H 0 1mol L 1 即氢离子的浓度等于酸的浓度 为全部电离 5 下列物质不属于电解质 但与水反应的产物中既有强电解质又有弱电解质的是 A NH3B Cl2C SO2D Na2O2 解析 选B 不属于电解质的物质可能是非电解质 也可能既不是电解质也不是非电解质 排除D项 D项为电解质 A项NH3与水反应生成弱电解质 NH3 H2O B项Cl2与水反应生成强电解质 HCl 和弱电解质 HClO C项SO2与水反应生成弱电解质 H2SO3 6 2012 南京高二检测 在a b两支试管中 分别装上质量相等形状相同的一颗锌粒 然后向两支试管中 分别加入相同物质的量浓度 相同体积的稀盐酸和稀醋酸 请填写下列空白 1 a b两支试管中的现象 相同点是 不同点是 原因是 2 a b两支试管中生成气体的体积开始时是a b 填 大于 小于 或 等于 反应完毕后生成气体的总体积是a b 填 大于 等于 或 小于 原因是 解析 两支试管分别加入一强酸一弱酸 开始时由于其c H 不同 反应速率不同 又由于酸的总的物质的量相同 而金属的总物质的量也相同 无论是酸过量还是金属过量 最终产物氢气的量一定也相同 答案 1 都产生无色气泡 锌粒逐渐溶解产生气泡的快慢程度不同 锌粒的溶解速率不同 a中的反应速率较快c H 不同 a中的c H 较大 2 大于等于因为反应开始时盐酸中的c H 大 但所能提供的H 的总物质的量相等 强弱电解质性质的比较探究在探究强弱电解质的性质实验中 往往涉及以下几个方面的问题 请结合一定温度下的a 盐酸b 硫酸c 醋酸分析探究以下问题 1 当其物质的量浓度相同时 c H 由大到小的顺序是什么 提示 盐酸是一元强酸 硫酸是二元强酸 醋酸是一元弱酸 当其物质的量浓度相同时 硫酸的c H 最大