弱电解质的电离难点.docx

弱电解质的电离一、电解质1电解质和非电解质电解质：在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物。非电解质：在水溶液里或熔融状态下不能导电的化合物。【注意】（1）电解质和非电解质的范畴都是化合物，所以单质既不是电解质也不是非电解质。（2）化合物为电解质，其本质是自身能电离出离子，有些物质溶于水时所得溶液也能导电，但这些物质自身不电离，而是生成了一些电解质，则这些物质不属于电解质。如：SO2、SO3、CO2、NO2等。（3）常见电解质的范围：酸、碱、盐、离子型氧化物。（4）溶剂化作用：电解质溶于水后形成的离子或分子并不是单独存在的，而是与水分子相互吸引、相互结合，以“水合离子”或“水合分子”的形态存在，这种溶质分子或离子与溶剂相互吸引的作用叫做溶剂作用。2强电解质和弱电解质强电解质 弱电解质定义在水溶液中或熔融状态下完全电离成离子的电解质在水溶液中或熔融状态下部分电离的电解质化合物类型离子化合物及具有强极性键的共价化合物某些具有弱极性键的共价化合物 电离程度完全电离部分电离电离过程不可逆过程，无电离平衡可逆过程，存在电离平衡溶液中存在的微粒(水分子不计)只存在电离出的阴、阳离子，不存在电解质分子既存在电离出的阴、阳离子，又存在电解质分子实例绝大多数的盐(包括难溶性盐)强酸：H2SO4、HCl、HClO4、HNO3、HBr、HI强碱：Ba(OH)2、NaOH、KOH、Ca(OH)2等弱酸：H2CO3、CH3COOH等弱碱：NH3H2O、Cu(OH)2、Fe(OH)3等电离方程式KNO3=KNOH2SO4=2HSONH3H2ONHOHH2SHHSHSHS2【注意】(1)强、弱电解质与溶解性的关系：电解质的强弱取决于电解质在水溶液中是否完全电离，与溶解度的大小无关。一些难溶的电解质，但溶解的部分能全部电离，则仍属强电解质。如：BaSO4、BaCO3等。(2)强、弱电解质与溶液导电性的关系：溶液的导电性强弱与溶液中的离子浓度大小有关。强电解质溶液的导电性不一定强，如很稀的强电解质溶液，其离子浓度很小，导电性很弱。而弱电解质溶液的导电性不一定弱，如较浓的弱电解质溶液，其电离出的离子浓度可以较大，导电性可以较强。(3)强、弱电解质与物质结构的关系：强电解质一般为离子化合物和一些含强极性键的共价化合物，弱电解质一般为含弱极性键的化合物。(4)强、弱电解质在熔融态的导电性：离子型的强电解质由离子构成，在熔融态时产生自由移动的离子，可以导电。而共价型的强电解质以及弱电解质由分子构成，熔融态时仍以分子形式存在，所以不导电。例1. 下列物质的水溶液都能导电，但属于非电解质的是 A、CH3COOH B、Cl2 C、NH4HCO3 D、SO2例2. 下列说法下列正确的是A、强电解质的水溶液中不存在溶质分子，弱电解质的水溶液中存在溶质分子和离子B、强电解质的水溶液导电性强于弱电解质的水溶液C、强电解质都是离子化合物，弱电解质都是共价化合物D、强电解质易溶于水，弱电解质难溶于水二、弱电解质的电离平衡：强电解质在溶液中完全电离，不存在电离平衡。弱电解质在溶液中电离时，不完全电离，存在电离平衡。当弱电解质的离子化速率和分子化速率相等时，则建立了电离平衡。其平衡特点与化学平衡相似。（动、定、变）1电离方程式 (1)强电解质：完全电离，用=表示。如H2SO4、NaOH、(NH4)2SO4的电离方程式分别为H2SO4=2HSO、NaOH=NaOH、(NH4)2SO4=2NHSO。(2)弱电解质：部分电离，用表示。多元弱酸分步电离，且电离程度逐步减弱，酸性主要由第一步电离决定。如H2S的电离方程式为 H2SHHS，HSHS2。多元弱碱分步电离，但一步写出。如Cu(OH)2Cu22OH。两性氢氧化物双向电离。如Al(OH)3的电离方程式：HAlOH2OAl(OH)3Al33OH。(3)酸式盐强酸酸式盐完全电离，一步到底。如NaHSO4在水溶液中的电离方程式为 NaHSO4=NaHSO，在熔融状态下的电离方程式为 NaHSO4=NaHSO。多元弱酸酸式盐，第一步完全电离，其余部分电离。如 NaHCO3=NaHCO，HCOHCO。2电离平衡常数在一定条件下达到电离平衡时，弱电解质电离形成的各种离子的浓度的乘积与溶液中未电离的分子的浓度之比是一个常数，这个常数称为电离平衡常数，简称电离常数。【注意】（1）电离常数服从化学平衡常数的一般规律，只受温度影响，与溶液的浓度无关。温度一定时，弱电解质具有确定的电离常数值。（2）电离常数越大，达到平衡时弱电解质电离出的离子越多，电解质电离程度越大。（3）多元弱酸的电离是分步进行的，每一步电离都有各自的电离常数，每一步电离程度各不相同，差异较大，且逐级减小，故以第一步电离为主，氢离子主要由第一步电离产生。3电离度：弱电解质在水中的电离达到平衡状态时，已电离的溶质的分子数占原有溶质分子总数的百分率，称为电离度。常用表示：=4影响电离平衡的因素：内因：弱电解质的电离程度大小主要由电解质本身的性质决定。外因：（1）温度：电离过程热效应小，温度变化不大时可不考虑其影响。电离过程焓值增加（吸热），升高温度，电离程度增大。（2）浓度：溶液越稀，离子相互碰撞结合成分子的机会越小，弱电解质的电离程度就越大。因此，稀释溶液会促使弱电解质的电离平衡向电离的方向移动。例3 现有浓度均为0.1molL1的盐酸、硫酸、醋酸三种溶液下列判断中正确的是（）A若三种溶液中c（H+）分别为a1 molL1、a2 molL1、a3 molL1，则它们的大小关系为a2=a1=a3B等体积的以上三种酸分别与过量的NaOH溶液反应，若生成的盐的物质的量依次为b1 mol、b2 mol、b3 mol，则它们的大小关系为b1=b2b3C分别用以上三种酸中和一定量的NaOH溶液生成正盐，若需要酸的体积分别为V1、V2、V3，其大小关系为V1=V2=V3D分别与Zn反应，开始时生成H2的速率分别为v1、v2、v3，其大小关系为v2v1v3例4 21向0.1molL1的CH3COOH溶液中加水或加入少量CH3COONa晶体时，下列有关叙述不正确的是（）A都能使溶液的pH增大B都能使溶液中c（H+）c（CH3COO）减小C都能使溶液中比值增大D溶液中不变三、水的电离和离子积1水的电离平衡水是一种极弱的电解质，能发生微弱的电离：H2OH2O H3OOH，可简写为H2OHOH。2水的离子积常数(1)概念：在一定温度下，c(H)与c(OH)的乘积是一个常数，称为水的离子积常数，简称水的离子积。(2)表达式：Kwc(H)c(OH)。(3)数值：室温下：Kw11014。(4)影响因素：只与温度有关，水的电离是吸热过程，升高温度，Kw增大。3水的电离平衡的影响因素(1)加热，促进水的电离，Kw增大。(2)加入酸或碱，抑制水的电离，Kw不变。(3)加入强酸强碱的正盐，不影响水的电离。加入强酸的酸式盐，抑制水的电离。加入可水解的盐(如FeCl3、Na2CO3、NH4Cl)，促进水的电离。(4)加入与水反应的活泼金属(如Na、K)，促进水的电离。4.水的电离平衡注意事项(1)水的离子积常数Kwc(H)c(OH)，其实质是水溶液中的H和OH浓度的乘积，不一定是水电离出的H和OH浓度的乘积，所以与其说Kw是水的离子积常数，不如说是水溶液中的H和OH的离子积常数。即Kw不仅适用于水，还适用于酸性或碱性的稀溶液。(2)水的离子积常数显示了在任何水溶液中均存在水的电离平衡，都有H和OH共存，只是相对含量不同而已。(3)水的电离是吸热过程，升高温度，水的电离平衡向电离方向移动，c(H)和c(OH)都增大，故Kw增大，但溶液仍呈中性；对于Kw，若未注明温度，一般认为在常温下(25 )。(4)水中加酸或碱对水的电离均有抑制作用，因此，室温下，若由水电离出c(H)1107 molL1，该溶液可能显酸性，也可能显碱性。 例5 25时，在0.01mol/L的稀硫酸中，水电离出的H+是A. 510-13mol/L B. 002mol/L C. 110-7mol/L D. 110-12mol/L例6 一定温度下，水溶液中H和OH的浓度变化曲线如图。下列说法正确的是()A升高温度，可能引起由c向b的变化B该温度下，水的离子积常数为1.01013C该温度下，加入FeCl3可能引起由b向a的变化D该温度下，稀释溶液可能引起由c向d的变化四 溶液酸碱性与pH1.溶液的酸碱性与pH的关系（1）pH的计算： pH=-lgH+（2）酸碱性和pH的关系：在室温下，中性溶液：H+=OH=1.010-7 mol L-1, pH =7酸性溶液： H+OH , H+1.010-7 molL-1, pH 7碱性溶液： H+OH , H+1.010-7 molL-1, pH 7（3）pH的适用范围当溶液的酸碱性用pH表示时，其c(H)的大小范围一般为11014 mol/Lc(H)pH0。当c(H)或c(OH)1 molL1时，一般不用pH表示溶液的酸碱性，用c(H)或c(OH)直接表示溶液的酸碱性更方便。（4）pH的测定方法：酸碱指示剂:粗略地测溶液pH范围；pH试纸:精略地测定溶液酸碱性强弱；pH计: 精确地测定溶液酸碱性强弱。2酸混合、碱混合、酸碱混合的溶液pH计算：酸混合：直接算 H+，再求pH 。c(H)pH碱混合：先算 OH-后转化为 H+，再求pH 。c(OH)c(H)pH酸碱混合：要先看谁过量，若酸过量，求 H+，再求pH；若碱过量，先求 OH-，再转化为 H+，最后求pH 。H+混 = OH混 = 例7 25 在等体积的pH0的H2SO4溶液，0.05 molL1的Ba(OH)2溶液，pH10的Na2S溶液，pH5的NH4NO3溶液中，发生电离的水的物质的量之比是()A1101010109 B1551095109C1201010109 D110104109方法点拨：水电离出的c(H)或c(OH)的计算(25 时)(1)常温下，中性溶液c(OH)c(H)107 molL1。(2)溶质为酸的溶液，OH全部来自水的电离，水电离产生的c(H)c(OH)。如计算pH2的盐酸溶液中由水电离出的c(H)，方法是先求出溶液的c(OH)1012 molL1，即水电离出的c(H)c(OH)1012 molL1。(3)溶质为碱的溶液，H全部来自水的电离，水电离产生的c(OH)c(H)。如计算pH12的NaOH溶液中由水电离出的c(OH)，方法是先求出溶液的c(H)1012 molL1，即水电离出的c(OH)c(H)1012 molL1。(4)水解呈酸性或碱性的盐溶液中pH5的NH4Cl溶液中H全部来自水的电离，由水电离出的c(H)105 molL1，c(OH)109 molL1，是因为部分OH与部分NH结合；pH12的Na2CO3溶液中OH全部来自水的电离，由水电离出的c(OH)102 molL1。五、中和滴定1.概念用已知浓度的酸(碱)来测定未知浓度的碱(酸)的实验方法叫作酸碱中和滴定。酸碱中和滴定实验是中学化学中重要的定量实验之一。2.原理计算依据：当酸与碱恰好完全反应时，有n(H)n(OH)，即(酸)c(酸)V(酸)(碱)c(碱)V(碱)(、c、V分别代表酸和碱的元数、浓度、体积)。3.实验仪器和试剂（1）仪器和装置（2）试剂：标准液(已知浓度的酸或碱溶液)、待测液(未知浓度的碱或酸溶液)、适当的酸碱指示剂(通过指示剂颜色的变化来确定滴定终点)。4.实验操作(以标准HCl滴定待测NaOH溶液为例)（1）滴定准备“八动词”（2）滴定过程“三动作”（3）终点判断“两数据”最后一滴：滴入最后一滴，溶液颜色发生突变。半分钟：颜色突变后，经振荡半分钟内不复原，视为滴定终点。（4）数据处理按上述操作重复23次，求出用去标准盐酸体积的平均值，根据c(NaOH)计算。【注意】中和滴定操作细节：(1)酸式滴定管下端为玻璃塞，能耐酸和氧化剂的腐蚀，可用于盛装酸性和氧化性溶液，但不能盛装碱性溶液。(2)碱式滴定管下端为橡胶管和玻璃珠，橡胶易被酸性或氧化性溶液腐蚀，所以碱式滴定管只能盛装碱性或非氧化性溶液。(3)滴定管“0”刻度在上方，数值从上到下依次增大，有一部分没有刻度，滴定管的全部容积大于它的最大刻度值，仰视时读数偏大，俯视时读数偏小。量筒无“0”刻度，数值从下到上依次增大，因此仰视时读数偏小，俯视时读数偏大。(4)记录数据时，滴定管的读数应记录到小数点后两位，如20.00 mL；量筒的读数最多记录到小数点后一位，如8.0 mL。(5)滴定终点：指示剂变色时即“达到了滴定的终点”，通常与理论终点存在着一定的误差(允许误差)，而指示剂变色点都不是pH7的情况。恰好中和：指酸和碱恰好完全反应生成盐和水的时刻，此时的溶液不一定呈中性。呈中性：溶液中的氢离子浓度等于氢氧根离子浓度(常温下pH7)。(6)清楚指示剂的选择原则 变色要灵敏，变色范围要小，使变色范围尽量与滴定终点溶液的酸碱性一致。不能用石蕊作指示剂。滴定终点为碱性时，用酚酞作指示剂，例如用NaOH溶液滴定醋酸。滴定终点为酸性时，用甲基橙作指示剂，例如用盐酸滴定氨水。强酸滴定强碱一般用甲基橙，但用酚酞也可以。例9 准确移取20.00 mL某待测HCl溶液于锥形瓶中，用0.1000 molL1 NaOH溶液滴定。下列说法正确的是()A滴定管用蒸馏水洗涤后，装入NaOH溶液进行滴定B随着NaOH溶液滴入，锥形瓶中溶液pH由小变大C用酚酞作指示剂，当锥形瓶中溶液由红色变无色时停止滴定D滴定达终点时，发现滴定管尖嘴部分有悬滴，则测定结果偏小例10 室温下向10 mL 0.1 molL1 NaOH溶液中加入0.1 molL1的一元酸HA，溶液pH的变化曲线如图所示。下列说法正确的是()Aa点所示溶液中c(Na)c(A)c(H)c(HA)Ba、b两点所示溶液中水的电离程度相同CpH7时，c(Na)c(A)c(HA)Db点所示溶液中c(A)c(HA)随堂练习1下列叙述正确的是（）A任何浓度的溶液都可以用pH来表示其酸碱性的强弱B某溶液中由水电离出的c（OH）=110a molL1，若a7，则该溶液的pH为14aC0.2 molL1 CH3COOH溶液中的c（H+）是0.1 molL1 CH3COOH溶液中的c（H+）的2倍D无论是纯水，还是酸性、碱性或中性稀溶液，在常温下其c（H+）c（OH）=110142已知NaHSO4在水中的电离方程式为：NaHSO4Na+H+SO42某温度下，向c（H+）=1106mol/L的蒸馏水中加入NaHSO4晶体，保持温度不变，测得溶液中的c（H+）=1102 mol/L下列对该溶液的叙述错误的是（）A该温度高于25B由水电离出来的H+的浓度为11010 mol/LCNaHSO4晶体的加入抑制了水的电离D取该溶液加水稀释100倍，溶液中的c（OH）减小3在下列溶液中，各组离子一定能大量共存的是()ApH7的溶液中：K、AlO、Cl、SOB含有0.1 mol/L Fe3的溶液中：K、Mg2、I、SCN、HCOC在加入铝粉能产生H2的溶液中：NH、Fe2、SO、NOD在由水电离产生的c(H)11013 molL1的溶液中：Na、S2O、Fe3、NO4常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是()A1.0 mol/L的KNO3溶液：H、Fe2、Cl、SOB甲基橙呈红色的溶液：NH、Ba2、AlO、ClCpH12的溶液：K、Na、Br、CH3COOD与铝反应产生大量氢气的溶液：K、Na、CO、NO5. 常温下，下列各组离子一定能在指定溶液中大量共存的是()A使酚酞变红色的溶液中：Na、Al3、SO、ClB.11013 molL1的溶液中：NH、Ca2、Cl、NOC与Al反应能放出H2的溶液中：Fe2、K、NO、SOD水电离的c(H)11013 molL1的溶液中：K、Na、AlO、CO6下列对该溶液的叙述不正确的是（）A已知温度T时水的离子积常数为Kw，该温度下，将浓度为a molL1的一元酸HA与b mo