人教版选修4 第3章第1节 弱电解质的电离 学案 (1).doc

第3章 水溶液中的离子平衡第1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。知识点一强弱电解质阅读教材p40p41，思考并填空。1盐酸和醋酸的比较按图所示，将体积相同、浓度相同的盐酸和醋酸与等量镁条反应，并测量溶液的ph。完成下面的表格：1 mol/l hcl1 mol/l ch3cooh实验操作与镁反应现象产生无色气泡较快产生无色气泡较慢结论mg与盐酸反应速率大，表明盐酸中c(h)较大，说明在水中盐酸的电离程度大于醋酸的电离程度溶液的ph数值不相同(填“相同”或“不相同”，下同)结论相同物质的量浓度的盐酸和醋酸中c(h)不相同实验结论不同的电解质在水中的电离程度不相同2.强电解质和弱电解质3电离方程的书写(1)强电解质完全电离，在写电离方程式时用“=”。(2)弱电解质部分电离，在写电离方程式时用“”。一元弱酸、弱碱一步电离。如ch3cooh：ch3coohch3cooh，nh3h2o：nh3h2onhoh。多元弱酸分步电离，必须分步写出，不可合并(其中以第一步电离为主)。如h2co3：h2co3hhco_(主)，hcohco_(次)。多元弱碱分步电离(较复杂)，在中学阶段要求一步写出。如fe(oh)3：fe(oh)3fe33oh。(1)酸式盐电离方程式的书写强酸的酸式盐在水溶液中完全电离，如nahso4=nahso。弱酸的酸式盐“强中有弱”，如nahco3=nahco，hcohco。熔融态时：nahso4(熔融)=nahso。(2)al(oh)3电离方程式的书写酸式电离：al(oh)3haloh2o，碱式电离：al(oh)3al33oh。1判断正误(1)稀硫酸能导电，所以稀硫酸是电解质。()(2)nh3的水溶液能导电，故nh3是电解质。()(3)固态的nacl不导电，因此nacl不属于电解质。()(4)fe能导电，故fe是电解质。()(5)baso4不溶于水，故baso4是非电解质。()答案：(1)(2)(3)(4)(5)2有下列电解质：氯化铵氢氧化钠氢硫酸碳酸氢钠磷酸硫酸请用以上物质的序号，填写下列空白：(1)属于强电解质的有_。(2)属于弱电解质的有_。解析：依据强弱电解质的概念可知：强酸(h2so4)、强碱(naoh)、盐(nh4cl、nahco3)属于强电解质，弱酸(h2s、h3po4)属于弱电解质。答案：(1)(2)强电解质和弱电解质的比较比较项目强电解质弱电解质相同点在水溶液里都能产生自由移动的离子，都是电解质不同点水溶液中粒子存在的形式只存在电解质电离产生的阴、阳离子，不存在电解质分子存在大量弱电解质分子，存在少量弱电解质电离产生的离子电离过程不可逆，电离方程式用“=”可逆，电离方程式用“”电离程度完全电离不完全电离化学键离子键或某些极性键某些极性键实例绝大多数的盐(包括难溶性盐)；强酸：hcl、hno3、h2so4、hclo4等；强碱：koh、naoh、ba(oh)2、ca(oh)2等弱酸：h2co3、hclo、ch3cooh等；弱碱：nh3h2o、cu(oh)2、fe(oh)3等；水(1)尽管co2、so2、so3、nh3等物质的水溶液能够导电，但它们并不是电解质。(2)溶液的导电能力与溶液中离子的浓度和离子所带电荷数有关：溶液中离子的浓度越大，离子所带电荷数越多，溶液的导电能力越强。(3)强电解质的导电能力不一定强，弱电解质的导电能力不一定弱。(4)熔融状态下能导电的化合物属于离子化合物，而熔融状态下不导电的化合物属于共价化合物。下列叙述正确的是()a碳酸钙难溶于水，放入水中溶液不导电，且碳酸钙在960 时分解，不存在熔融状态导电的性质，故caco3是非电解质bso3溶于水后得到的水溶液能导电，所以so3是电解质cbaso4难溶于水，但溶于水的那一部分能够完全电离，故baso4是强电解质d盐酸能导电，盐酸是电解质解析电解质在水溶液里或熔融状态下能导电，只是宏观现象，是宏观判断的一种方法，其导电的实质是化合物在水溶液里或熔融状态下能产生自由移动的离子，因此判断某化合物是否为电解质，关键是看它能否发生电离。caco3虽难溶于水，但溶解部分全部电离，所以是强电解质，a错误；so3溶于水时发生反应so3h2o=h2so4，h2so4=2hso，虽然溶液能导电，但so3本身不能电离出离子，是非电解质，b错误；盐酸是混合物，不是电解质，d错误。答案c有关电解质理解的三个注意事项(1)电解质的强弱与其溶解度大小无必然联系，如caco3难溶于水，但caco3属于强电解质；ch3cooh易溶于水，但ch3cooh属于弱电解质。(2)电解质的强弱与其溶液的导电能力无必然联系，如强电解质溶液很稀时，导电能力差。(3)电解质不一定导电(如固态nacl)，导电的物质也不一定是电解质(如石墨、金属等)。 强弱电解质概念理解1下列说法正确的是()a氯化钾溶液在电流作用下电离成钾离子和氯离子b二氧化硫溶于水能部分转化成离子，故二氧化硫属于弱电解质c碳酸钡难溶于水，所以碳酸钡属于弱电解质d纯净的强电解质在液态时，有的导电有的不导电解析：选d。a项，kcl溶液不需在电流作用下就能电离成k和cl；b项，so2本身不能电离出离子，故so2不是电解质，so2与h2o反应生成的h2so3才是电解质；c项，baco3属于强电解质；d项，纯净的强电解质在液态时有的导电(如熔融nacl)，有的不导电(如hcl、hclo4等)。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强电解质不一定导电，弱电解质溶液的导电能力不一定比强电解质溶液弱解析：选d。强极性的共价化合物也是强电解质，a错误；电解质的强弱与溶解性无关，b错误；有的强电解质是共价化合物，熔化时不能电离，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所带的电荷数和离子浓度有关，d正确。强弱电解质的判断及溶液导电性3下列物质中属于强电解质，但在给定条件下不能导电的是()a液态溴化氢b蔗糖c铝 d醋酸解析：选a。溴化氢是强电解质，但液态时不导电，a正确；蔗糖是非电解质；al为单质，既不是电解质，也不是非电解质；醋酸属于弱电解质。4下列溶液中导电性最强的是()a1 l 0.1 mol/l醋酸b0.1 l 0.1 mol/l h2so4溶液c0.5 l 0.1 mol/l盐酸d2 l 0.1 mol/l h2so3溶液解析：选b。溶液中离子浓度越大，溶液的导电性越强。当离子浓度相同时，还要比较离子所带的电荷数是否相同。离子浓度越大，离子所带的电荷越多，溶液的导电性越强。知识点二弱电解质的电离阅读教材p41p42，思考并填空。1弱电解质的电离平衡在一定条件下(如温度和浓度)，电解质分子电离成离子的速率和离子结合成分子的速率相等时，电离过程达到电离平衡状态。2电离平衡的建立过程(用vt图像描述)3弱电解质的电离或形成过程中体系各粒子浓度的变化(1)一元弱酸ha电离过程中各粒子浓度的变化浓度比较项目c(a)c(h)c(ha)ha初溶于水时最小最小最大达到电离平衡前增大增大减小达到电离平衡时不变不变不变(2)一元弱碱boh电离过程中各粒子浓度的变化浓度比较项目c(oh)c(b)c(boh)等体积等浓度的b、oh溶液相混合时最大最大最小达到电离平衡前减小减小增大达到电离平衡时不变不变不变4.电离平衡的特征1判断正误(1)醋酸在醋酸钠溶液中电离的程度大于在纯水中电离的程度。()(2)一定温度下，醋酸的浓度越大，其电离程度越大。()答案：(1)(2)2若对烧杯中的醋酸溶液加热，醋酸的电离程度将如何变化？加水呢？加入少许ch3coona晶体呢？答案：加热能促进醋酸的电离；加水能促进醋酸的电离；加入少许ch3coona晶体能抑制ch3cooh的电离。影响电离平衡的因素1影响电离平衡的因素影响因素电离程度原因内因电解质本身的性质决定电解质的电离程度结构决定性质外因升高温度增大电离过程是吸热的减小浓度(稀释)增大浓度减小，离子结合生成弱电解质分子的速率减小外加电解质增大弱电解质电离出的离子的浓度减小离子(产物)浓度增大，平衡左移消耗弱电解质电离出的离子增大离子(产物)浓度减小，平衡右移2.实例说明以0.1 mol/l的醋酸溶液中存在的平衡为例具体分析平衡移动的情况：ch3coohch3cooh，分别改变下列条件时，平衡的变化如表所示：条件改变平衡移动电离程度n(h)c(h)导电能力 加水正向增大增大减小减弱升温正向增大增大增大增大加醋酸铵固体逆向减小减小减小增大加盐酸逆向减小增大增大增大加氢氧化钠固体正向增大减小减小增大加醋酸钠固体逆向减小减小减小增大加铁粉正向增大减小减小增大在0.2 mol/l的ch3cooh溶液中分别改变下列条件时，说法正确的是()a适当升高温度，ch3cooh的电离程度减弱b加少量naoh固体，ch3cooh的电离平衡向正方向移动c加少量0.2 mol/l的盐酸，溶液中的c(h)增大，ch3cooh的电离平衡向正方向移动d加少量ch3coona固体，ch3cooh的电离平衡向正方向移动解析a项，ch3cooh的电离为吸热反应，升高温度电离程度增大；b项，加入naoh固体，c(h)减小，电离平衡正向移动；c项，加入盐酸，c(h)增大，电离平衡逆向移动；d项，加入ch3coona固体，c(ch3coo)增大，电离平衡逆向移动。答案b试用简单的实验证明在醋酸溶液中存在着电离平衡：ch3coohch3cooh(要求写出简要操作、实验现象及实验结论)。答案：在醋酸溶液中滴入石蕊溶液，溶液呈红色，加热溶液颜色明显变深。说明加热能促进醋酸的电离，c(h)增大，红色加深。即可证明醋酸溶液中存在ch3cooh的电离平衡。电离平衡属于化学平衡，也能用化学平衡理论分析，判断有关电离平衡问题时，应注意以下两点：(1)加水稀释，电离平衡右移，但是离子浓度降低，因为溶液体积增大程度大于离子数目增加程度。(2)电离平衡向“削弱”这种改变的方向移动，移动的结果不能“抵消”更不能“超越”这种改变。 电离平衡的特征1将1 mol冰醋酸加入到一定量的蒸馏水中最终得到1 l溶液。下列各项中，表明醋酸已达到电离平衡状态的是()a醋酸的浓度达到1 moll1bh的浓度达到0.5 moll1c醋酸的浓度、醋酸根离子的浓度、h的浓度均为0.5 moll1d醋酸分子电离成离子的速率和离子重新结合成分子的速率相等解析：选d。弱电解质电离成离子的速率和离子重新结合成分子的速率相等时即达到了电离平衡状态。2下列说法正确的是()a溶液中有ch3cooh、ch3coo和h即可证明ch3cooh达到电离平衡状态b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和oh的浓度相等dh2co3是分步电离的，电离程度依次减弱解析：选d。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ch3coohch3cooh知即使ch3cooh未达平衡状态，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，且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，分步电离且电离程度依次减小，d正确。影响电离平衡的因素3在氨水中存在下列电离平衡：nh3h2onhoh，下列情况能引起电离平衡正向移动的有()加nh4cl固体加naoh溶液通hcl加ch3cooh溶液加水加压abc d解析：选c。加入nh4cl固体相当于加入nh，平衡左移；加入oh，平衡左移；通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，溶液被稀释，平衡右移；无气体参加和生成，加压无影响。4在ch3cooh溶液中存在如下平衡：ch3coohhch3coo。加入少量下列固体物质，能使平衡逆向移动的是()anacl bch3coonacna2co3 dnaoh解析：选b。加入nacl无影响；加入na2co3、naoh能与h反应，使平衡正向移动；加入ch3coona，c(ch3coo)增大，平衡逆向移动。一元强酸与一元弱酸的比较5h浓度相同的等体积的两份溶液a和b，a为盐酸，b为醋酸，相同条件下分别和锌反应，若最后仅有一份溶液中存在锌，且放出的氢气的体积相等，则下列说法正确的是()反应所需要的时间ba开始反应时的速率ab参加反应的锌的物质的量ab反应过程的平均速率ba盐酸里有锌剩余醋酸里有锌剩余a bc d解析：选a。锌与盐酸和醋酸的反应本质相同：zn2h=zn2h2。开始时c(h)相同，因此开始时反应速率相同；因放出h2的体积相同，所以参加反应的锌的量相等；随着反应的进行，醋酸的电离平衡被破坏，向着电离方向移动，故h浓度的变化小于盐酸，所以反应过程中醋酸的平均反应速率大于盐酸；醋酸中不可能有锌剩余，因为醋酸能够提供的h的量远大于盐酸。6在a、b两支试管中，分别装入形态相同、质量相等的锌粒，然后向两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。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v(a)_(填“”或“”，下同)v(b)；反应完毕后生成气体的总体积是v(a)_v(b)，原因是_。答案：(1)都产生无色气泡a中反应速率较快hcl是强酸，醋酸是弱酸，盐酸中c(h)大(2)开始反应时，盐酸中的h浓度较大，但两者中h的总的物质的量相等强酸和弱酸的比较(1)等物质的量浓度的盐酸和醋酸溶液，前者氢离子的浓度大，ph小；若体积相同，则酸的物质的量相同，与活泼金属反应产生氢气的量相等。(2)ph相等的盐酸和醋酸溶液，前者的物质的量浓度小，但c(h)相同；若体积相同，则盐酸的物质的量小，与活泼金属反应产生氢气的量少。 知识点三电离常数阅读教材p42p43，思考并填空。1电离常数在一定温度下，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的比值是一个常数。2表达式对于haha，ka。(1)电离平衡常数只与温度有关，升高温度，ka值增大。(2)在相同条件下，弱酸的电离常数越大，酸性越强。(3)多元弱酸的各级电离常数的大小关系是ka1ka2，所以其酸性强弱决定于第一步电离。下列关于电离常数(ka)的说法中正确的是 ()a电离常数(ka)越小，表示弱电解质的电离能力越弱b电离常数(ka)与温度无关c一定温度下，不同浓度的同一弱电解质，其电离常数(ka)不同d多元弱酸各步电离常数大小关系为ka1ka2ka3解析：选a。加热能促进弱电解质的电离，故电离常数(ka)增大，b错误；电离常数只与温度有关，与浓度无关，c错误；多元弱酸各步电离常数的大小关系为ka1ka2ka3，d错误。从平衡常数看电离常数对于化学平衡而言，平衡常数往往用于描述一个化学平衡正向进行的程度。在电离平衡中，这样的常数称为电离常数。如醋酸中存在着电离平衡：ch3coohch3cooh，所以溶液中在任意时刻都存在着ch3cooh、ch3coo、h，电离常数的表达式为ka。和化学平衡常数一样，电离常数也仅仅与反应物本身的性质及温度有关。下列说法正确的是()a电离平衡常数受弱电解质浓度的影响b电离平衡常数可以表示弱电解质的相对强弱c电离平衡常数大的酸溶液中的c(h)一定比电离平衡常数小的酸溶液中的c(h)大dh2co3的电离平衡常数表达式为ka解析电离平衡常数只受温度影响，与弱电解质的浓度无关，a项错误；电离平衡常数可以表示弱电解质的相对强弱，b项正确；酸溶液中c(h)既与酸的电离常数有关，又与酸的浓度有关，c项错误；碳酸是二元弱酸，分步电离，ka1，ka2，d项错误。答案b利用电离平衡常数除了可以比较弱电解质的电离能力外，还能定量判断电离平衡的移动方向。如在一定浓度的ch3cooh溶液中ka，稀释一倍后，假设平衡不移动，则qcka，qcka1(h2co3)，故h2so3的酸性强于h2co3，要证明酸性h2so3h2co3，可有以下方案：将so2气体依次通过nahco3(或na2co3溶液)、酸性kmno4溶液、品红溶液、澄清石灰水，若品红溶液不褪色，且澄清石灰水变浑浊，证明酸性h2so3强于h2co3。将co2气体依次通过nahso3(或na2so3)溶液、品红溶液，若品红溶液不褪色，证明酸性h2so3强于h2co3。答案：h2so3的酸性强于h2co3方案一：将so2气体依次通过nahco3(或na2co3)溶液、酸性kmno4溶液、品红溶液、澄清石灰水。若品红溶液不褪色，且澄清石灰水变浑浊，证明酸性h2so3强于h2co3。方案二：将co2气体依次通过nahso3(或na2so3)溶液、品红溶液。若品红溶液不褪色，证明酸性h2so3强于h2co3。(其他合理答案也可) 重难易错提炼1.电解质的强弱与其溶解度、水溶液的导电能力均无直接关系。2弱电解质的相对强弱可直接由同温度下电离常数的大小来判断。3勒夏特列原理可用于讨论弱电解质的电离平衡。4电解质是化合物，所有溶液均不是电解质，如稀h2so4、浓h2so4不是电解质，硫酸是电解质。课后达标检测学生用书单独成册基础巩固1关于强、弱电解质及非电解质的组合完全正确的是()选项abcd强电解质naclh2so4caco3hno3弱电解质hfbaso4hcloch3cooh非电解质cl2cs2c2h5ohh2co3解析：选c。a中cl2是单质，既不是电解质也不是非电解质；b中baso4虽难溶于水，但溶解的部分完全电离，是强电解质；d中h2co3是弱电解质。2下列关于强、弱电解质的叙述正确的是()a强电解质在溶液中完全电离，弱电解质在溶液中不电离b同一弱电解质溶液，温度不同时，导电能力不同c强电解质溶液的导电能力一定很强，弱电解质溶液的导电能力一定很弱d所有的离子化合物都是强电解质，所有的共价化合物都是弱电解质解析：选b。强电解质在水溶液中完全电离，弱电解质在水溶液中部分电离，a不正确。比较不同电解质溶液导电能力的强弱应在相同条件下进行，如不限制条件，强电解质的稀溶液的导电能力可能不如弱电解质的浓溶液的导电能力强，c不正确。共价化合物不一定是弱电解质，如hcl、h2so4等都是强电解质，d不正确。3下列电离方程式正确的是()anahso4溶于水：nahso4nahsob次氯酸电离：hclo=clohchf溶于水：hfh2oh3ofdnh4cl溶于水：nhh2onh3h2oh解析：选c。a项，nahso4是强电解质，电离方程式不应使用“”；b项，hclo是弱酸，电离方程式中应使用“”；d项不是电离方程式。4如图所示，烧杯中的溶液为2 moll1ch3cooh溶液，接通直流电源，分别向烧杯中加入下列物质(保持溶液温度不变)，灯泡变暗的是()a加入固体naohb加水稀释c加入金属na d通入hcl气体解析：选b。a项，加入固体naoh，会发生反应ch3coohnaohch3coonah2o，生成强电解质ch3coona，导电能力增强，灯泡变亮；b项，加水稀释，溶液中的c(h)、c(ch3coo)均减小，所以导电能力减弱，灯泡变暗；c项，加入金属na，na与ch3cooh发生反应生成强电解质ch3coona，导电能力增强，灯泡变亮；d项，hcl是强电解质，通入hcl气体，导电能力增强，灯泡变亮。5(2016西安高二质检)稀氨水中存在着平衡：nh3h2onhoh，若要使平衡向逆方向移动，同时使c(oh)增大，应加入适量的()nh4cl固体硫酸naoh固体水mgso4固体a bc d解析：选c。加入nh4cl固体能使平衡向逆方向移动，但c(oh)减小；加入硫酸、水和mgso4固体会使平衡向正方向移动；加入naoh固体可使平衡向逆方向移动，且c(oh)增大，故选c。6某温度下，等体积、c(h)相同的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释，溶液中的c(h)随溶液体积变化的曲线如图所示。据图判断下列说法正确的是()a曲线表示的是盐酸的变化曲线bb点溶液的导电性比c点溶液的导电性强c取等体积的a点、b点对应的溶液，消耗的naoh的量相同db点酸的总浓度大于a点酸的总浓度解析：选b。醋酸属于弱电解质，在稀释时会电离出h，故稀释相同倍数时醋酸溶液中c(h)的变化要比盐酸中c(h)的变化小一些，即曲线表示盐酸，曲线表示醋酸，a项错误；溶液的导电性与溶液中离子的浓度有关，离子浓度bc，故导电性也是bc，b项正确；a点、b点表示溶液稀释相同倍数，溶质的量没有发生变化，都等于稀释前的物质的量，稀释前两溶液中c(h)相同，但ch3cooh为弱酸，则c(ch3cooh)c(hcl)，故稀释前n(ch3cooh)n(hcl)，即ch3cooh消耗naoh多，c项错误；a点酸的总浓度大于b点酸的总浓度，d项错误。7已知25 下，醋酸溶液中存在下述关系：ka1.75105，其中ka的数值是该温度下醋酸的电离平衡常数。有关ka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，ka值增大b升高温度，ka值增大c向醋酸溶液中加水，ka值增大d向醋酸溶液中加氢氧化钠，ka值增大解析：选b。同一弱电解质的电离平衡常数只受温度的影响，升高温度，电离平衡常数增大。8亚硝酸(hno2)的下列性质中，可以证明它是弱电解质的是()a1 mol/l的亚硝酸溶液的c(h)为0.01 mol/lb亚硝酸能与水以任意比互溶c10 ml 1 mol/l的亚硝酸恰好与10 ml 1 mol/l的naoh溶液完全反应d滴入石蕊试液显红色解析：选a。弱电解质的本质特征是在水溶液中部分电离；a项中c(h)0.01 mol/l，可以说明这一点；b项中说明的是亚硝酸的溶解性；c项说明的是酸跟碱反应的能力；d项说明亚硝酸显酸性。9在一定温度下，纯醋酸加水稀释过程中，溶液的导电能力i随加入水的体积v变化的曲线如图所示。请回答：(1)“o”点导电能力为0的理由是_；(2)a、b、c三点处，溶液中的c(h)由小到大的顺序为_；(3)a、b、c三点处，电离程度最大的是_；(4)若使c点溶液中c(ch3coo)增大，c(h)减小，可采取的措施是_；_；_。解析：(1)在“o”点时，未加水，醋酸分子未发生电离，没有自由移动