第一节 电离平衡.doc

第一节 电离平衡考纲要求1了解电解质和非电解质、强电解质和弱电解质的概念。2理解电解质的电离平衡概念。3掌握弱电解质的电离平衡规律，并会判断和证明强弱弱电解质。4掌握一元强酸（强碱）或一元弱酸（弱碱）的性质比较。5掌握电解质溶液导电能力与其强弱的关系。教材导读一、电解质和非电解质1在 或 下能导电的化合物，叫做电解质。在水溶液和熔融状态下 导电的 叫非电解质。2稀硫酸 电解质。氯水、铜能导电，它们 电解质。NH3、SO2的水溶液能导电，NH3、SO2 电解质。3电解质溶液的导电的原因是 ，导电能力取决于 。二、强、弱电解质与结构的关系强电解质弱电解质定义溶于水后 电离的电解质。溶于水后 的电解质。电离过程化合物类型溶液中存在形式（水分子不计）物质类别绝大多数的盐（包括难溶性盐）。强酸： 强碱： 弱酸： 弱碱： 水： 三、弱电解质的电离平衡1在 下，当电解质分子 的速率和 的速率 时，电离过程就达到了平衡状态。2电离平衡的特征是 、 、 、 、 。3影响电离平衡的因素：起决定作用的因素是 ，影响条件有： 、 、 。4对CH3COOH CH3COO + H+ 平衡平衡来说，改变下列条件时，对平衡有何影响（填“向左”、“向右”、“增大”、“减小”）平衡移动方向c(H+)n(H+)升高温度加NaOH通HCl加CH3COONa加Na2CO3加水加冰醋酸四、电离方程式的书写写出下列物质（或微粒）的电离方程式：NaOH NaHSO4 HCl H2O NH3H2O H2CO3 HCO3 Mg(OH)2 要点解读一、电解质非电解质的比较1两者的研究对象都是化合物，单质既不是电解质也不是非电解质；2电解质不一定能导电，导电物质不一定是电解质；非电解质不导电，但不导电的物质不一定是非电解质。3只有本身能电离出离子的化合物才是电解质。如Cl2、NH3的水溶液虽然能导电，但是，Cl2、NH3本身并没有电离出离子，而是它们与水反应生成的HCl、HClO、NH3H2O电离出的离子，所以Cl2、NH3不是电解质。4难溶物质在水中虽不导电，但沉淀可能在熔融状态下能电离，因此也是电解质。如BaSO4等。5离子型氧化物（如Na2O、CaO等）虽然溶于水后并非自身电离，但熔融时却可电离，且完全电离，因此，也是电解质。二、区分离子化合物、共价化合物的方法区分离子化合物、共价化合物的方法是看该物质熔融状态能否导电，能导电的是离子化合物，不能导电的是共价化合物。三、判断电解质的强弱的方法1在相同浓度、相同温度下，对强弱电解质做导电对比实验。2在相同浓度、相同温度下，比较反应速率的快慢。如将Zn粒投入到等浓度的盐酸和醋酸中，结果前者比后者反应快。3浓度与PH的关系。如0.1mol/L的醋酸溶液，其PH1，即可证明CH3COOH是弱电解质。4测定对应盐的酸碱性。如CH3COONa溶液呈碱性，则证明CH3COOH是弱酸。5稀释前后的PH与稀释倍数的变化关系。例如，将PH=2的酸溶液稀释100倍，若PH4，则证明酸为弱酸；若PH=4，则证明酸为强酸。6利用实验证明存在电离平衡。如向醋酸溶液中滴入石蕊试液变红，再加CH3COONH4，颜色变浅。7利用较强酸制备较弱酸来判断电解质强弱。如将CO2通入苯酚钠溶液中，出现浑浊，说明酸性：H2CO3。8利用元素周期表进行判断。如非金属性：ClSPSi，则最高价氧化物对应水化物的酸性：HClO4H2SO4H3PO4H2SiO3；金属性：NaMgAl，则最高价氧化物水化物的碱性：NaOHMg(OH)2Al(OH)3 。四、弱电解质电离方程式的书写1由于弱电解质在溶液中部分电离，所以写离子方程式时用“”符号。如：NHH2ONH4+ +OH 、 CH3COOHCH3COO + H+2多元弱酸分步电离，以第一步电离为主。如：H2CO3H+ + HCO3 HCO3H+ + CO323多元弱碱的电离与多元弱酸的电离情况相似，但常用一步电离表示。如Mg(OH)2Mg2+ +2OH五、勒夏特列原理在电离平衡中的应用 在某稀氨水中加入少许指定物质或改变溶液的温度，对NH3H2O NH4+ +OH的电离平衡有如下影响：（1）加水稀释，使溶液中c(NH3H2O)、c(NH4+)、c(OH)均减小，促进NH3H2O分子进一步电离成为NH4+和OH，以减弱溶液中粒子总浓度的减小，所以电离平衡正向移动，但由于OH的增多，不如溶液体积增大得快，所以溶液的pH下降。（2）通入NH3，即增大了c (NH3H2O)，电离平衡正向移动，溶液的pH上升。（3）加入固体NH4Cl，即增大了c (NH4+)，电离平衡逆向移动，溶液的pH下降。（4）加入固体NaOH，即增大了c (OH)，电离平衡逆向移动，溶液的pH上升。（5）通入HCl，即中和了部分OH，使c (OH)下降，电离平衡正向移动，溶液的pH下降。（6）稍加热，由于分子电离为离子时需要吸热，所以电离平衡正向移动，溶液的pH上升。（7）加热蒸发，使NH3H2O分解放出NH3，c (NH3H2O)下降，电离平衡逆向移动，溶液的pH下降。名题导思【例题1】下列说法中正确的是（ ）A二氧化硫溶于水能导电，故二氧化硫属于电解质B硫酸钡难溶于水，故硫酸钡属于弱电解质C硫酸是强电解质，故纯硫酸能导电D氢离子浓度相同的盐酸和醋酸导电能力相同【分析】不能仅仅根据溶液是否导电判断电解质和非电解质，也不能根据化合物的溶解性及溶液的导电能力判断电解质的强弱。对于选项A，SO2的水溶液导电，电解质是H2SO3，不是SO2；BaSO4难溶于水，只是溶解度小，但溶解的部分完全电离，BaSO4是强电解质，故B项错误；对于选项C，尽管硫酸是强电解质，由于没有水存在，H2SO4未电离，因此不能导电。对于选项D，不能因为醋酸是弱电解质其溶液的导电能力就一定弱，因为溶液的导电能力主要决定于溶液中自由移动离子的浓度。【答案】D【例题2】在CH3COOHCH3COO + H+ 的电离平衡中，要使电离平衡右移，且氢离子浓度增大，应采取的措施是（ ）A加NaOH(s) B加浓盐酸 C加水 D加热【分析】根据平衡移动原理，要使平衡右移，可采取的措施是加入CH3COOH、加入加NaOH(s)、加水稀释或加热的方法。而要氢离子浓度增大，则可采取的措施是加入CH3COOH、加入浓盐酸或加热，所以要使电离平衡右移，且氢离子浓度增大，应采取的措施是加热。【答案】D【例题3】一定量的稀硫酸与足量的铝粉反应时，为了减缓反应速率，且不影响生成氢气的总量，应向稀硫酸中加入适量的（ ）ANaOH（固体） BH2O CNaCl（固体） DCH3COONa（固体）【分析】Al和H2SO4反应的实质是：2Al + 6H+ = 2Al3+ + 3H2。在温度一定，铝粉的颗粒大小一定的条件下，反应速率只取决于c (H+)的大小。如果仅仅从减小反应速率来看，选项A、B、D均符合要求；再从不影响H2的总量来看，A显然不符合要求；B中H+的总量保持不变，符合题意；D乍看H+的物质的量好象减小了，但由于溶液中存在电离平衡CH3COOHCH3COO + H+，随着反应的进行，平衡不断向右移动，最终完全反应，产生H2的量不变。【答案】BD【例题4】写出下列物质的电离方程式：（1）次氯酸 （2）硫酸氢钾 （3）氢氧化铁 （4）碳酸氢钠【分析】次氯酸是弱酸，其在溶液中不能完全电离，存在电离平衡：HClO H+ + ClO；硫酸氢钾是强电解质，在溶液中完全电离，并且由于硫酸是二元强酸，所以：KHSO4 = K+ + H+ + SO42；氢氧化铁是弱碱，其在溶液中不能完全电离，存在电离平衡：Fe(OH)3 Fe3+ + 3OH；碳酸氢钠是强电解质，其在溶液中完全电离：NaHCO3 Na+ + HCO3（由于碳酸是弱酸，所以不会电离出碳酸根离子）。【答案】（1）HClO H+ + ClO（2）KHSO4 = K+ + H+ + SO42（3）Fe(OH)3 Fe3+ + 3OH（4）NaHCO3 = Na+ + HCO3【例题5】设计一个简单的实验，证明在醋酸溶液中存在着CH3COOHCH3COO + H+的电离平衡。【分析】醋酸是酸，能使酸碱指示剂变色。如：在醋酸溶液中加入石蕊，溶液就会呈红色。如果在醋酸溶液中存在CH3COOHCH3COO + H+电离平衡，则改变外界条件，平衡就会受到破坏，H+浓度就会改变，溶液颜色也会随之改变。【答案】在一支试管中取5mL醋酸，加入石蕊试液，加热，观察溶液红色是否加深。结果发现红色加深，冷却后，溶液又恢复原来颜色，从而证明在醋酸溶液中存在着CH3COOHCH3COO + H+的电离平衡。【例题6】在测定液态BrF3电导时发现，20时导电性很强，说明该化合物在液态时发生电离，存在阴、阳离子。其他众多的实验证实，存在一系列有明显离子化合物倾向的盐类，如KBrF4、(BrF2)2SnF6、ClF3BrF3等。由此推断液态BrF3电离时产生的阴、阳离子是（ ）AF、Br3+ BF、BrF2+ CBrF4、BrF2+ DBrF52、BrF2+【分析】此题是一道信息给予题，关键要抓住题给信息：有明显离子化合物倾向的盐类，如KBrF4、(BrF2)2SnF6、ClF3BrF3，观察KBrF4能电离出BrF4阴离子，再观察(BrF2)2SnF6能电离出BrF2+阳离子，由ClF3BrF3可设想出BrF3BrF3，即2 BrF3电离出BrF2+和BrF4两种离子。【答案】C随堂演练一选择题1下列物质中，属于电解质的是（ ） A铁 B干冰 C醋酸 D二氧化硫2电解质溶液导电能力的强弱决定于（ ） A离子的浓度 B溶液的浓度 C溶液的体积 D电解质本身3下列关于强、弱电解质的叙述，有错误的是（ ） A强电解质在溶液中完全电离，不存在电离平衡 B在溶液中，导电能力强的电解质是强电解质，导电能力弱的电解质是弱电解质 C同一弱电解质的溶液，当温度、浓度不同时，其导电能力也不同 D纯净的强电解质在液态时，有的导电，有的不导电4下列事实中，能证明氯化氢是共价化合物的是（ ） A氯化氢极易溶于水 B液态氯化氢不导电 C氯化氢不易分解 D氯化氢可以导电5一定温度下，一定量的水中，石灰水悬浊液中存在溶解平衡：Ca(OH)2(s) Ca2+(aq) + 2OH(aq)，当向此悬浊液中加入少量生石灰时，下列说法中正确的是（ ） An (Ca2+)增大 Bc (Ca2+)不变 Cn (OH)增大 Dc (OH)不变6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+ + In 红色 黄色浓度为0.02molL1的下列溶液：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 D7如图，横坐标表示加水量，纵坐标表示导电能力，能表示冰醋酸（即无水醋酸）加水稀释的图是（ ） 8已知次氯酸是比碳酸还弱的酸，反应Cl 2 +H 2O HCl + HClO达到平衡后，要使HClO浓度增大，可加入（ ） ANaCl（固体） B水 CCaCO3（固体） DNaOH（固体）9向碳酸钠的浓溶液中逐滴加入稀盐酸，到不再产生CO2为止，则在此过程中，溶液中的碳酸氢根离子的浓度变化趋势正确的是（ ） A逐渐减小 B逐渐增大 C先逐渐增大，而后减小 D先逐渐减小，而后增大10下列电离方程式书写正确的是( ) AH2SH+HS HS=H+S2 BNaHCO3=Na+HCO3 HCO3=H+CO32 CNa2HPO4=2Na+H+PO43 DHFH+F二、填空题11在a、b两支试管中，分别取形态相同、质量相等的一颗锌粒，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。 （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两支试管中产生气体的体积开始时是V(a) V(b)；反应完毕后生成气体的总体积是V(a) V(b)；原因是 。12甲、乙两瓶氨水的浓度分别1molL1和0.1molL1，则甲、乙两瓶氨水中 C(OH)之比 (填大于、等于或小于)10。请说明理由： 。13用0.1molL1NaOH溶液做导电性实验，逐滴加入等体积的0.1molL1CH3COOH溶液，随着醋酸溶液的加入，电流表的读数会 ，其原因是 。14已知Cu(OH)2沉淀在一定的条件下可以溶解在氨水中，有关反应的化学方程式为：Cu(OH)2 + 4NH3H2O Cu(NH3)42+ + 2OH + 4H2O有下列实验操作：（1）操作1：在盛有3mL 0.1molL1CuSO4溶液的试管中滴加3mL 0.2molL1NaOH溶液，结果出现蓝色的悬浊液，有关反应的离子方程式为 。（2）操作2在盛有3mL 0.1molL1CuSO4溶液的试管中滴加3mL 0.2molL1氨水溶液，结果出现蓝色的悬浊液，有关反应的离子方程式为 。（3）在上述两种悬浊液中分别加入2molL1氨水溶解之，请从平衡移动的角度思考哪一种悬浊液更易溶解成为清液？ （填“操作1”或“操作2”）；理由是 。（4）请你设计一个简单的实验方案验证上述观点或理由的可靠性。15如下图所示：将30ml 0.1molL1Ba(OH)2溶液置于烧杯中，然后慢慢加入0.1molL1某第三周期元素形成的某酸溶液共25mL，加入酸溶液的体积V与电流强度I的I-V图如下图所示。 （1）此酸的化学式为 ； （2）处于C点时溶液中导电的阳离子主要是 ； （3）处于F点时，溶液中导电的阴离子主要是 ； （4）烧杯中刚加入酸时，观察到的现象是 ； （5）从AE电流强度I变小的主要原因是 。 随堂演练参考答案一、选择题1C 2A 3B 4B 5BD 6C 7D 8C 9C 10D二、填空题11（1）都产生无色气泡；a中反应速率较快；盐酸是强酸，醋酸是弱酸，盐酸溶液中c(H+)大。 （2）大于；等于；开始反应时，盐酸溶液中c(H+)较大，但H+总的物质的量相等。12小于；甲瓶氨水的浓度是乙瓶氨水浓度的10倍，故甲瓶氨水的电离程度小于乙瓶氨