人教版选修4 第3章第1节 弱电解质的电离 学案.doc

第一节弱电解质的电离1.强电解质是指在水溶液中能够全部电离的电解质，如六大强酸(hcl、h2so4、hno3、hbr、hi、hclo4)，四大强碱naoh、koh、ca(oh)2、ba(oh)2及绝大多数盐。2弱电解质是指在水溶液中只能部分电离的电解质，如弱酸、弱碱和水。3升温、加水稀释均能使弱电解质的电离程度增大。4相同条件下，弱酸的电离常数越大，酸性越强。1什么是电解质？什么是非电解质？提示：在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物是电解质，在水溶液中和熔融状态下都不能导电的化合物是非电解质。2醋酸的水溶液为什么呈酸性？其酸性和碳酸相比较，哪种物质更强？提示：醋酸在水中能电离出h，故其水溶液呈酸性，且醋酸的酸性强于h2co3。3化学平衡状态有哪些特征？升高温度平衡怎样移动？提示：化学平衡状态的特征可概括为：“逆”、“等”、“动”、“定”、“变”。升高温度，平衡向吸热的反应方向移动。强弱电解质新知探究按图所示，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但较慢结论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探究125时，1 mol/l的ch3cooh溶液中c(h)1 mol/l吗？提示：ch3cooh未完全电离，c(h)小于1 mol/l。探究2等量的镁与同等浓度的盐酸和醋酸反应速率不相同，说明了两种溶液中的哪种离子的浓度不同？提示：等浓度的盐酸和醋酸与mg反应的速率不同，即说明了两种溶液中c(h)不相同。探究3通过实验判断盐酸、醋酸哪种物质是弱电解质？提示：醋酸为弱电解质，而盐酸为强电解质。 必记结论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，不存在电解质分子大量存在弱电解质分子，少量存在弱电解质电离产生的离子电离过程不可逆，不存在电离平衡，电离方程式用“=”可逆，存在电离平衡，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、ch3cooh、hclo等；弱碱：nh3h2o、cu(oh)2、fe(oh)3等，水也是弱电解质成功体验1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：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)弱电解质的电离平衡新知探究弱电解质醋酸在水中部分电离，电离的示意图如下：探究1醋酸在水中部分电离，如何书写电离方程式？h2co3也属于弱电解质，如何书写电离方程式？弱碱fe(oh)3呢？提示：ch3coohch3cooh；h2co3hhco，hcohco，fe(oh)3fe33oh探究2画出醋酸在水中电离的vt图。v结合和v电离怎样变化？当v电离v结合时，可逆过程达到一种什么样的状态？提示：在一定条件下，醋酸电离成ch3coo和h的速率逐渐减小，而ch3coo和h结合成醋酸分子的速率逐渐增大。当v结合v电离时，酸酸达到了电离平衡状态，其vt图如下：探究3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？提示：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。必记结论1电离方程式的书写(1)强电解质完全电离，用“=”表示。如：nacl=nacl，h2so4=2hso。(2)弱电解质部分电离，用“”表示，如ch3coohch3cooh，nh3h2onhoh。(3)多元弱酸的电离是分步进行(发生)的，其电离方程式分步写，如h2s(二元弱酸)的电离为：h2shhs、hshs2。(4)多元弱碱的电离一步写，如：cu(oh)2cu22oh2电离平衡的特征3影响电离平衡的因素(1)内因：电解质本身的性质决定了其电离程度的大小。(2)外因：温度：升高温度使电离平衡向电离的方向移动。浓度：浓度降低，电离平衡向电离的方向移动，因为离子相互碰撞结合为分子的几率减小。相同离子：在弱电解质溶液中加入与弱电解质有相同离子的强电解质时，电离平衡逆向移动。反应离子：加入能与电解质电离出的离子反应的离子时，电离平衡向电离方向移动。成功体验2写出下列电解质在水溶液中的电离方程式(1)h2so4：_；(2)hclo：_；(3)nh3h2o：_；(4)nahco3：_；(5)nahso4：_。答案：(1)h2so4=2hso(2)hclohclo(3)nh3h2onhoh(4)nahco3=nahco，hcohco(5)nahso4=nahso电离常数新知探究向两支分别盛有0.1 mol/l醋酸和0.1 mol/l硼酸溶液的试管中滴加等浓度na2co3溶液，观察现象。探究1醋酸和碳酸均存在电离平衡。请写出醋酸和碳酸电离(第一级电离)的电离方程式，并写出对应的电离平衡常数的表达式。提示：ch3coohch3cooh，kh2co3hhco，k探究2试管1出现什么现象？试管2中现象与试管1有何不同？通过上述现象，你能比较出醋酸、碳酸和硼酸的酸性强弱吗？提示：试管1中有气泡产生，而试管2中没有气泡产生；说明酸性：醋酸碳酸硼酸。探究3查阅资料发现，醋酸、碳酸和硼酸在25的电离平衡常数分别是1.75105、4.4107(第一步电离)和5.81010。它们的酸性强弱顺序是怎样的？有何规律？提示：醋酸碳酸硼酸。k值越大，酸性越强。必记结论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，溶液中离子浓度之积与分子浓度的比值是一个常数。2表达式对于abab，k。3意义表示弱电解质的电离能力。一定温度下，k值越大，弱电解质的电离程度越大。4有关电离常数的注意事项(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。成功体验3下列关于电离常数(k)的说法中正确的是()a电离常数(k)越小，表示弱电解质的电离能力越弱b电离常数(k)与温度无关c不同浓度的同一弱电解质，其电离常数(k)不同d多元弱酸各步电离常数相互关系为：k1k2k3解析：选a加热能促进弱电解质的电离，故电离常数(k)值增大，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k1k2k3，d错误。4下表是常温下某些一元弱酸的电离常数：弱酸hcnhfch3coohhno2电离常数6.210106.81041.81056.4106则0.1 mol/l的下列溶液中，c(h)最大的是()ahcnbhfcch3cooh dhno2解析：选b一元弱酸的电离常数越大，电离程度越大，同浓度时，电离产生的c(h)越大。考查强弱电解质的判断例1双选题醋酸的下列性质中，可以证明它是弱电解质的是()a1 mol/l的醋酸溶液中，c(h)0.01 mol/lb醋酸以任意比与水互溶c10 ml 1 mol/l的醋酸溶液恰好与10 ml 1 mol/l的naoh溶液完全反应d在相同条件下，醋酸溶液的导电性比盐酸弱解析a项中若醋酸完全电离，则c(h)1 mol/l，而现在c(h)0.01 mol/l，说明醋酸部分电离，为弱电解质；c项是与强碱的反应，不能说明其电离程度的大小；d项是在相同条件下，比较二者导电性强弱，醋酸溶液的导电性弱，说明醋酸溶液中离子浓度小，即电离程度小，盐酸中的hcl是完全电离的，故说明醋酸是部分电离，为弱电解质。答案ad证明ha为一元弱酸可以从以下几个方面分析：(1)比较相同条件下，ha和hcl溶液中c(h)的大小(或ph的大小)；(2)比较同浓度的ha、盐酸与活泼金属(如zn)反应的快慢；(3)证明ha溶液中存在着电离平衡；(4)比较同浓度ha和hcl溶液的导电性的强弱。1试用简单的实验证明在醋酸溶液中存在着ch3coohch3cooh的电离平衡(要求写出简要操作、实验现象及实验能说明的问题)。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电离平衡。考查外界条件对弱电解质电离平衡的影响例2在0.1 mol/l ch3cooh溶液中存在如下电离平衡：ch3coohch3cooh，对于该平衡，下列叙述正确的是()a温度升高，平衡逆方向移动b加入少量naoh固体，平衡正向移动c加入少量0.1 mol/l hcl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解析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，平衡逆向移动，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，所以平衡逆向移动，醋酸电离程度减小，因此d选项说法错误，故本题答案为b。答案b以0.1 moll1的ch3cooh为例(ch3coohhch3coo)，当改变条件，其平衡移动方向、k、n(h)、c(h)、导电性变化如下表所示：平衡移动方向平衡常数kn(h)c(h)导电性加水稀释右移不变增大减小减弱加冰醋酸右移不变增大增大增强升温右移增大增大增大增强加ch3coona左移不变减小减小增强加naoh右移不变减小减小增强2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，稀释，越稀越电离，平衡右移；加压，无气体参加和生成，无影响。考查电离常数的应用例3已知0.1 moll1的醋酸溶液中存在电离平衡：ch3coohch3cooh，要使溶液中c(h)/c(ch3cooh)值增大，可以采取的措施是()a加少量烧碱溶液 b降低温度c加少量冰醋酸 d加水解析，加少量naoh溶液，k不变，c(ch3coo)增加，所以减小，a错误。降低温度，平衡左移，n(h)减小，n(ch3cooh)增大，所以减小，b错误；加少量冰醋酸，c(ch3coo)增加，k不变，减小，c错误。加水，k不变，c(ch3coo)减小，增大，d正确。答案d3在一定温度下，用水逐渐稀释1 moll1氨水的过程中，溶液中随着水量的增加而减小的是()ac(oh)/c(nh3h2o)bn(oh)cc(nh3h2o)/c(oh)dc(nh3h2o)/c(nh)c(oh)解析：选c氨水中存在平衡：nh3h2onhoh，k，加水稀释，k值不变，而c(nh)减小，故变大，变小，选项a错误，c正确。，加水稀释，k值不变，故不变，选项d错误。课堂双基落实1下列各组关于强电解质、弱电解质、非电解质的归类，完全正确的是()选项类别abcd强电解质fenaclcaco3hno3弱电解质ch3coohnh3h3po4fe(oh)3非电解质蔗糖baso4酒精h2o解析：选ca项，fe既不是电解质，也不是非电解质；b项，nh3是非电解质，baso4是强电解质；d项，h2o是弱电解质。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项错误；即使ch3cooh未达平衡状态，ch3coo和h的浓度也相等，b项错误；nh3h2o达到电离平衡时，溶液中各粒子的浓度不变，而不是相等，c项错误；h2co3是二元弱酸，分步电离且电离程度依次减小，d项正确。3(好题共享选自苏教版教材p69t2)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()anaclbch3coonacna2co3 dnaoh解析：选b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。4在甲烧杯中放入盐酸，乙烧杯中放入醋酸，两种溶液的体积和c(h)都相等，向两个烧杯中同时加入质量不等的锌粒，反应结束后得到等量的氢气。下列说法中，不正确的是()a甲烧杯中放入锌的质量比乙烧杯中放入锌的质量大b甲烧杯中的酸一定过量c两个烧杯中参加反应的锌等量d反应开始后乙烧杯中的c(h)始终比甲烧杯中的c(h)大解析：选b由于强酸在溶液中完全电离，而弱酸只有少部分电离，因此，当ph相等即c(h)相等时，c(ch3cooh)c(hcl)，若加入的锌粒质量相等且过量时，放出的氢气必然是醋酸多，要使放出的氢气相等，ch3cooh必须有剩余。这有两种情况：加入zn量相等时，hcl完全反应或有剩余，ch3cooh有剩余；加入zn量不等时，一定是hcl中zn有剩余，ch3cooh中zn不足。其原因分别是盐酸本身能够提供的最大氢离子的量少，如果再不完全反应，放出的氢气就更不可能相等了；反应开始后，由于醋酸存在电离平衡，氢离子的减小幅度比盐酸中的小，故应始终比盐酸中的氢离子浓度大。5写出下列物质在水溶液中的电离方程式：(1)hno3_；(2)al(oh)3的酸式电离_；(3)al(oh)3的碱式电离_；(4)na2co3_；(5)khso4_。答案：(1)hno3=hno(2)al(oh)3haloh2o(3)al(oh)3al33oh(4)na2co3=2naco(5)khso4=khso课下综合检测1(好题共享苏教版教材p69t1)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酒精解析：选c氯化氢、naoh为强电解质，酒精为非电解质，nh3h2o为弱电解质。2在含有酚酞的0.1 moll1氨水中加入少量的nh4cl晶体，则溶液颜色()a变蓝色 b变深c变浅 d不变解析：选c在氨水中存在电离平衡，向氨水中加入少量的nh4cl晶体时，会抑制氨水的电离，使溶液中oh的浓度减小，则溶液颜色变浅。3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，溶液的导电能力越强。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。4下列电离方程式正确的是()ach3coohch3coohbba(oh)2=ba22ohcnahco3=nahcodh3po43hpo解析：选ach3cooh属于弱电解质，电离方程式用“”，a项正确；ba(oh)2是强电解质，电离出的阳离子符号为ba2，b项错误；nahco3是强电解质，但hco是原子团，正确写法应是nahco3=nahco，c项错误；h3po4是弱电解质，应该分步电离：h3po4hh2po，d错误。5当溶液中hsh2oh3os2达到平衡时，加入下列物质后，能使s2的浓度增加的是()anaoh bhclchno3 dcuso4解析：选as2的浓度增加，说明平衡右移且s2不参加反应；加入hcl、hno3、cuso4都使s2反应浓度降低。6双选题在相同温度时，100 ml 0.01 moll1的醋酸溶液与10 ml 0.1 moll1的醋酸溶液相比，下列数值前者大于后者的是()a中和时所需naoh的量b电离程度ch的物质的量dch3cooh的物质的量解析：选bc相同温度时，100 ml 0.01 moll1的醋酸溶液与10 ml 0.1 moll1的醋酸溶液所含ch3cooh的物质的量相等，中和时所需naoh的量也相等。溶液越稀，电离程度越大，所含h的物质的量也就越大，因此b、c两选项符合题意。7已知下面三个数据：7.2104、4.6104、4.91010分别是三种酸的电离平衡常数，若已知这些酸可发生如下反应：nacnhno2=hcnnano2nacnhf=hcnnafnano2hf=hno2naf由此可判断下列叙述中，不正确的是()ahf的电离平衡常数为7.2104bhno2的电离平衡常数为4.91010c根据两个反应即可知三种酸的相对强弱dhno2的电离平衡常数比hcn大，比hf小解析：选b根据规律“较强酸较弱酸盐较弱酸较强酸盐”和已知化学方程式，酸性：hfhno2hcn。根据一定温度下酸的酸性越弱，电离常数越小的规律k(hf)k(hno2)k(hcn)。8在h2s溶液中，c(h)和c(s2)的比值是()a1 b2c12 d大于2解析：选dh2s是弱电解质，在水溶液中分两步电离：h2shhs(k1)；hshs2(k2)。由于k1k2，则溶液中c(h)与c(s2)的比值远远大于2。9用水稀释0.1 mol/l的醋酸溶液，其中随加水量的增加而增大的有()n(h)c(h)c(h)/c(ch3cooh)c(ch3cooh)/c(h)a bc d解析：选a醋酸溶液中存在电离平衡：ch3coohch3cooh加水稀释时，平衡右移：n(h)增大，但c(h)和c(ch3coo)减小，加水稀释，k值不变，c(ch3coo)减小，故增大，而减小。10根据下表数据(均在同温、同压下测定)酸hxhyhz物质的量浓度(moll1)0.10.20.3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()ahxhyhzbhzhyhxchyhzhx dhzhxhy解析：选a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。11有下列物质的溶液ch3coohhclh2so4nahso4(1)若四种溶液的物质的量浓度相同，其c(h)的大小顺序为_(用序号表示，下同)。(2)若四种溶液的c(h)相同，其物质的量浓度的大小顺序为_。解析：均为强电解质，能完全电离出h，而为弱电解质，部分电离出h。答案：(1)(2)12.在一定温度下，冰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)若将c点溶液中c(ch3coo)增大，溶液c(h)减小，可采取的措施是_；_；_。解析：溶液的导电能力主要由离子浓度来决定，题目中的图像说明冰醋酸加水稀释过程中，离子浓度随着水的加入先逐渐增大到最大值又逐渐减小，故c(h)是b点最大，c点最小，这是因为c(h)，加水稀释，醋酸的电离平衡正向移动，n(h)增大使c(h)有增大的趋势，而v(aq)增大使c(h)有减小的趋势，c(h)是增大还是减小，取决于这两种趋势中哪一种占主导地位。在“o”点时，未加水，只有醋酸，因醋酸未发生电离，没有自由移动的离子存在，故不能导电；要使ch3coo的浓度增大，可通过加入oh、活泼金属等使平衡正向移动。答案：(1)在“o”点处醋酸未电离，无离子存在(2)cab(3)c(4)加少量naoh固体加少量na2co3固体加入zn、mg等金属13今有盐酸、醋酸、硫酸三种稀溶液，用序号回答下列问题。(1)若三种酸的物质的量浓度相等。a三种溶液中的c(h)大小关系为_。b取等体积上述三种溶液，分别用同浓度的naoh溶液完全中和，所需naoh溶液体积大小关系为_。c若取等质量zn分别跟这三种溶液反应，使zn恰好完全反应时，消耗三种酸的体积大小