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弱电解质的电离平衡教学案 专题3 溶液中的离子反应 第一单元 弱电解质的电离平衡 第1课时 强电解质和弱电解质目标要求 1.了解电解质与非电解质，强电解质与弱电解质的概念。2.认识强弱电解质与物质类别、物质结构的关系。3.了解常见的强、弱电解质。4.了解电解质在水溶液中的电离及溶液的导电性。 一、强弱电解质1电解质和非电解质(1)根据化合物在水溶液中或熔融状态下是否产生自由移动的离子，可把化合物分为电解质和非电解质。电解质：在水溶液中或熔融状态下能产生自由移动的离子的化合物。非电解质：在水溶液中或熔融状态下不能产生自由移动的离子的化合物。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)Na、Cl2、NH3、SO2、NO2溶于水后，其溶液都能导电。它们不是(填“是”或“不是”)电解质，在其水溶液中的电解质分别是(水除外)NaOH、HCl和HClO、NH3 H2O、H2SO3、HNO3。(3)常见的电解质有酸、碱、盐、离子型氧化物。2强电解质和弱电解质实验探究()：同浓度醋酸和盐酸的电离程度实验步骤：在两只锥形瓶中分别加入等体积的浓度均为1 mol L1的盐酸和醋酸，在两个气球中分别加入经砂纸打磨过的长度相同的镁条，然后将气球套在锥形瓶口，同时将气球中的镁条送入锥形瓶中，观察实验现象。实验现象：如下表所示。1 mol L1HCl1 mol L1CH3COOH对实验现象的解释与镁条反应的速率快慢HCl与镁的反应速率快，说明同浓度时，HCl中c(H)大溶液的pH02.4盐酸的pH小，说明盐酸中的c(H)大于醋酸中的c(H)实验结论：同浓度盐酸的电离程度大于醋酸。实验探究()：同浓度的NaOH溶液与氨水的电离程度实验步骤：取pH为12的氢氧化钠和氨水各1 mL于锥形瓶中，分别用酚酞作为指示剂，用HCl作为标准溶液进行滴定。实验现象：两溶液消耗HCl标准溶液的体积：氨水溶液 氢氧化钠溶液。实验结论：NaOH和NH3 H2O的电离程度不同，pH相同的NaOH的浓度小于NH3 H2O的浓度，说明NaOH完全电离，而NH3 H2O只是部分电离。归纳总结：(1)根据电解质在水溶液里是否全部电离，可把电解质分为强电解质和弱电解质。强电解质：在水溶液中能够完全电离的电解质称为强电解质。弱电解质：在水溶液中只能部分电离的电解质称为弱电解质。(2)常见的强电解质有强酸、强碱和盐；常见的弱电解质有弱酸、弱碱、极少数的盐如(CH3COO)2Pb等。二、弱电解质的电离过程是可逆的1电离平衡的建立在一定条件(如温度、浓度)下，当弱电解质分子电离成离子的速率和离子结合成弱电解质分子的速率相等时，电离过程就达到了平衡状态。2弱电解质电离方程式的书写(1)弱电解质电离是可逆的，用“ ”表示。如：CH3COOH HCH3COO，NH3 H2O NH4OH。(2)多元弱酸分步电离，以第一步电离为主。如H2S电离方程式为H2S HHS、HS HS2。(3)多元弱碱的电离过程复杂，中学阶段要求一步写出其电离方程式，如：Cu(OH)2 Cu22OH知识点一 电解质、非电解质 1下列物质的水溶液能导电，但属于非电解质的是( )ACH3COOH BCl2 CNH4HCO3 DSO2答案 D解析 选项中的4种物质的水溶液都能导电，但原因有所不同。CH3COOH和NH4HCO3均为电解质，水溶液能导电；Cl2和SO2的水溶液能导电，是因为它们与水发生反应Cl2H2O HClHClO，SO2H2O?H2SO3，因生成物均为电解质，故溶液也导电。电解质和非电解质都是化合物，Cl2是单质，因此只有SO2为非电解质。2电解质是( )A在溶于水或熔融状态下全部电离的化合物B在溶于水或熔融状态下能导电的化合物C可溶性盐类D导电性很强的物质答案 B知识点二 强电解质、弱电解质3下列关于电解质电离的叙述中，正确的是( )A碳酸钙在水中溶解度很小，所以碳酸钙是弱电解质B碳酸钙在水中的溶解度很小，但被溶解的碳酸钙全部电离，所以碳酸钙是强电解质C氯气和氨气的水溶液导电性都很好，所以它们是强电解质D水难电离，纯水几乎不导电，所以水是非电解质答案 B4关于强、弱电解质的叙述正确的是( )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强电解质的水溶液中无溶质分子，弱电解质的水溶液中有溶质分子D强电解质的水溶液导电能力强，弱电解质的水溶液导电能力弱答案 C知识点三 离子方程式的书写5下列电离方程式书写正确的是( )AAl2(SO4)3 2Al33SO24BHF HFCH2S 2HS2DCa(OH)2 Ca22OH答案 B解析 Al2(SO4)3和Ca(OH)2是强电解质，电离方程式书写时应用“=”连接，只有弱电解质电离方程式的书写用“ ”；而H2S是弱电解质，属于二元弱酸，应分步电离；则只有B正确。6在水溶液中，下列电离方程式正确的是( )ACH3COOH CH3COOHBNaHSO4=NaHSO4CNaHCO3=NaHCO23DH3PO4=3HPO34答案 A 练基础落实 1常压下，仅能在水溶液中导电的电解质是( )AKOH BCH3OH CCO2 DKHCO3答案 D2在水溶液中下列电离方程式书写正确的是( )ACa(OH)2 Ca22OHBNaHCO3=NaHCO23CH2CO3?2HCO23DNa2SO4=2NaSO24答案 D解析 Ca(OH)2为强电解质；NaHCO3电离产生Na与HCO3；H2CO3为多元弱酸，分步电离，不可一步完成。3下列说法正确的是( )ANaCl溶液在电流作用下电离成钠离子和氯离子B溶于水后能电离出氢离子的化合物都是酸C硫酸钡难溶于水，但硫酸钡属于强电解质D二氧化碳溶于水能部分电离，故二氧化碳属于弱电解质答案 C4关于强弱电解质及非电解质的组合完全正确的是( )ABCD强电解质NaClH2SO4CaCO3HNO3弱电解质HFBaSO4HClOHI非电解质Cl2蔗糖C2H5OHSO2答案 C5在电解质溶液的导电性装置(如图所示)中，若向某一电解质溶液中逐滴加入另一溶液，则灯泡由亮变暗，至熄灭后又逐渐变亮的是( ) A盐酸中逐滴加入食盐溶液B硫酸中逐滴加入氢氧化钠溶液C硫酸中逐滴加入氢氧化钡溶液D醋酸中逐滴加入氨水(氨水为弱电解质，CH3COONH4为强电解质)答案 C练方法技巧 6下列叙述中正确的是( )A固体氯化钠不导电，所以氯化钠是非电解质B铜丝能导电，所以铜是电解质C氯化氢水溶液能导电，所以氯化氢是电解质D三氧化硫溶于水能导电，所以三氧化硫是电解质答案 C解析 本题考查了电解质和非电解质的判断，解答时要从“研究对象”、“导电的条件”、“导电的实质”三个角度分析，而不能错误的认为“导电的就是电解质，不导电的就是非电解质”。A项NaCl不导电，是因为虽然NaCl晶体中有Na、Cl，但不能自由移动，将它溶于水或熔融时则可导电，所以NaCl是电解质；B项铜是单质不是化合物；D项SO3溶于水导电，是生成的H2SO4溶液导电，H2SO4是电解质，而SO3不是电解质，只有C项正确。7下列说法正确的是( )A电解质的电离是在通电的条件下进行的B在水溶液中和熔融状态下能够导电的化合物是电解质C电解质电离的条件是溶于水或受热熔化D强电解质能够电离，弱电解质不能电离答案 C解析 电解质是在溶于水或熔融状态下发生电离的，电离并不需要通电，所以A错，C项对；在水溶液中或熔融状态下能够导电的化合物就是电解质，两个条件满足一个即可，并不需要两个条件同时满足，所以B项错误；强、弱电解质在溶于水或熔融状态下均可以电离，所以D项叙述错误。8把0.05 mol NaOH固体，分别加入下列100 mL溶液中，溶液的导电能力变化不大的是( )自来水 0.5 mol L1盐酸 0.5 mol L1醋酸 0.5 mol L1NH4Cl溶液A B C D答案 B解析 离子浓度变化不大，导电能力变化就不大。在H2O中、CH3COOH中加入NaOH固体，离子浓度都增大，向HCl中加入NaOH固体，自由移动离子数基本不变，则离子浓度变化不大，向NH4Cl中加入NaOH固体，离子浓度基本不变。练综合拓展 9下列物质中，属于强电解质的是_(均填序号)；属于弱电解质的是_。水 氨水 盐酸 醋酸 硫酸钡 氯化银 氯化钠 氢气 醋酸铵答案 解析 强、弱电解质都是指的化合物，它们的区别在于其在水溶液中能否完全电离。现针对有关物质分析如下：氢气为单质，不是化合物，既不是电解质又不是非电解质；氨水(NH3的水溶液)、盐酸(HCl的水溶液)为混合物，是电解质溶液，其中NH3 H2O和氯化氢是电解质；硫酸钡(BaSO4)、氯化银(AgCl)由于溶解度小，离子浓度小，所以导电性弱，但溶解的部分完全电离，所以不仅是电解质，而且是强电解质；CH3COOH、NH3 H2O虽都是弱电解质，但两者反应的产物醋酸铵(CH3COONH4)由于在水溶液中完全电离，却是强电解质。CH3COOHNH3 H2O=CH3COONH4H2O(中和反应)；CH3COONH4=CH3COONH4。10双氧水(H2O2)和水都是极弱电解质，但H2O2比H2O更显酸性。(1)若把H2O2看成是二元弱酸，请写出在水中的电离方程式：_。(2)鉴于H2O2显弱酸性，它能同强碱作用形成正盐，在一定条件下也可形成酸式盐。请写出H2O2与Ba(OH)2作用形成盐的化学方程式：_。(3)水电离生成H3O和OH叫作水的自偶电离。同水一样，H2O2也有极微弱的自偶电离，其自偶电离的方程式为_。答案 (1)H2O2 HHO2、HO2 HO22(2)H2O2Ba(OH)2=BaO22H2O或2H2O2Ba(OH)2=Ba(HO2)22H2O(3)H2O2H2O2 H3O2HO2解析 H2O2看成是二元弱酸，电离方程式分步写，即H2O2 HHO2，HO2 HO22。H2O2Ba(OH)2=BaO22H2O或2H2O2Ba(OH)2=Ba(OH2)22H2O。根据H2OH2O H3OOH的自偶电离知H2O2自偶电离的方程式为H2O2H2O2 H3O2HO2。11现有浓度均为0.1 mol L1的盐酸、硫酸、醋酸三种溶液，回答下列问题：(1)若三种溶液中c(H)分别为a1 mol L1、a2 mol L1、a3 mol L1，则它们的大小关系为_。(2)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_。(3)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_。(4)分别与Zn反应，开始时生成H2的速率为v1、v2、v3，其大小关系为_。答案 (1)12a2a1a3(答a2a1a3也可)(2)b1b2b3(3)V1V32V2 (4)v2v1v3解析 (1)盐酸中c(H)c(HCl)0.1 mol L1硫酸中c(H)2c(H2SO4)20.1 mol L10.2 mol L1醋酸中由于存在电离平衡 CH3COOH CH3COOH，CH3COOH部分电离，所以c(H)0.1 mol L1(2)由于三种酸中溶质的物质的量相同，所以与足量NaOH溶液反应生成盐的物质的量也相同。(3)设所用NaOH溶液中n(NaOH)为1 mol。HClNaOH=NaClH2O所以消耗盐酸的体积V11 mol0.1 mol L110 LH2SO42NaOH=Na2SO42H2O消耗硫酸的体积V212 mol0.1 mol L15 LCH3COOHNaOH=CH3COONaH2O消耗醋酸的体积V31 mol0.1 mol L110 L(4)由于开始时盐酸、硫酸、醋酸中c(H)为0.1 mol L1、0.2 mol L1、小于0.1 mol L1，所以有v2v1v3。 第2课时 弱电解质的电离平衡目标要求 1.理解弱电解质的电离平衡。2.掌握电离常数及电离度的概念。一、外界条件对电离平衡的影响电离平衡是一个吸热过程，其主要受温度、浓度的影响。1浓度增大弱电解质的浓度，电离平衡正向移动，溶质分子的电离程度减小。2温度升高温度，电离平衡正向移动，电离程度增大；降低温度，电离平衡逆向移动，电离程度减小。二、电离常数1表示方法对于AB AB，Kc A c B c AB 。2K的意义用于比较弱电解质的相对强弱，K值越大，电解质越强。多元弱酸只考虑第一步电离。3影响因素电离常数只与温度有关，升高温度，K值增大。4电离度(1)弱电解质的电离度用表示则已电离的弱电解质浓度弱电解质的初始浓度100%，或已电离的弱电解质的分子数弱电解质的初始分子数100%，或已电离的弱电解质的物质的量弱电解质的初始物质的量100%。(2)影响电离度的因素温度升高温度，电离平衡向正反应方向移动，电离度增大。浓度加水稀释，电离平衡向正反应方向移动，电离度增大。即浓度越大，电离度越小，浓度越小，电离度越大。知识点一 弱电解质的电离平衡1下列说法正确的是( )A根据溶液中有CH3COOH、CH3COO和H即可证明CH3COOH达到电离平衡状态B根据溶液中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NH3 H2O达到电离平衡时，溶液中NH3 H2O、NH4和OH的浓度相等DH2CO3是分步电离的，电离程度依次减弱答案 D解析 该题考查了电离平衡的判断及其特点。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CH3COOH CH3COOH知即使CH3COOH电离未达到平衡状态，CH3COO和H的浓度也相等，B错误；NH3 H2O达到电离平衡时，溶液中各粒子的浓度不变，而不是相等，何况NH3 H2O电离程度是很小的，绝大多数以NH3 H2O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。2下列对氨水溶液中存在的电离平衡NH3 H2O NH4OH叙述正确的是( )A加水后，溶液中n(OH)增大B加入少量浓盐酸，溶液中c(OH)增大C加入少量浓NaOH溶液，电离平衡正向移动D加入少量NH4Cl固体，溶液中c(NH4)减少答案 A解析 A项，加水使NH3 H2O电离平衡右移，n(OH)增大；B项，加入少量浓盐酸使c(OH)减小；C项，加入浓NaOH溶液，电离平衡向左移动；D项，加NH4Cl固体，c(NH4)增大。知识点二 电离度3在100 mL 0.1 mol L1的醋酸溶液中，欲使醋酸的电离程度增大，H浓度减小，可采用的方法是( )A加热B加入100 mL 0.1 mol L1的醋酸溶液C加入少量的0.5 mol L1的硫酸D加入少量的1 mol L1的NaOH溶液答案 D解析 A项，加热促进电离，H浓度增大；B项，H浓度不变；C项，加H2SO4抑制电离，但H浓度增大；D项，加入NaOH，OH与H反应，平衡向右移动，H浓度减小。420 时在0.5 L、0.2 mol L1的HA溶液中，有0.01 mol L1的HA电离成离子，求该温度下的电离度。答案 0.01 mol L10.2 mol L1100%5%解析 根据已电离的弱电解质浓度弱电解质的初始浓度100%进行计算。知识点三 电离常数5在25 时，0.1 mol L1的HNO2、HCOOH、HCN、H2CO3的溶液中，它们的电离平衡常数分别为4.6104mol L1、1.8104mol L1、4.91010mol L1、K14.3107mol L1和K25.61011mol L1，其中氢离子浓度最小的是( ) AHNO2 BHCOOH CHCN DH2CO3答案 C解析 相同温度时，电离平衡常数越小，其电离程度越小，浓度相同时，电离产生的离子浓度越小。6已知下面三个数据：7.2104 mol L1、4.6104 mol L1、4.91010 mol L1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=HCNNaNO2，NaCNHF=HCNNaF，NaNO2HF=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7.2104 mol L1BHNO2的电离平衡常数为4.91010 mol L1C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小答案 B解析 相同温度下的弱电解质的电离平衡常数是比较弱电解质相对强弱的依据之一。该题中涉及三个反应。由这三个化学反应方程式可以得出：HF、HNO2、HCN的酸性依次减弱。酸性越强，电离常数越大，据此可以将三个K值与酸对应起来。以上三个反应中，第个反应说明HNO2 HCN，第个反应说明HF HNO2，只根据这两个反应即可作出比较。 练基础落实 1在相同温度时，100 mL 0.01 mol L1的醋酸溶液与10 mL 0.1 mol L1的醋酸溶液相比较，下列数据中，前者大于后者的是( )H的物质的量 电离程度 中和时所需氢氧化钠溶液的量 醋酸的物质的量A B C D答案 A解析 依题意，若醋酸没有电离平衡，则二者的醋酸分子的物质的量相等，同种电解质的稀溶液相当于对浓溶液进行稀释，CH3COOH CH3COOH，稀释后电离平衡向正向移动，即稀醋酸的电离度大些，所以前者溶液中H和电离度大于后者；中和反应只与可电离的H量有关，二者可电离的H相等。2下列说法正确的是( )A电离平衡常数受溶液浓度的影响B电离平衡常数可以表示弱电解质的相对强弱C电离常数大的酸溶液中c(H)一定比电离常数小的酸溶液中大DH2CO3的电离常数表达式：Kc H c CO23 c H2CO3 答案 B解析 电离平衡常数是温度的函数，与溶液浓度无关，所以A项错误；电离平衡常数可以表示弱电解质的相对强弱，故B项正确；酸中c(H)既跟酸的电离常数有关，还跟酸的浓度有关，所以C项叙述错误；D项中碳酸是分步电离的，第一步电离常数表达式为 K1c H c HCO3 c H2CO3 ，第二步电离常数为 K2c H c CO23 c HCO3 ，故D项错误。325 时，将一定量的冰醋酸(即无水乙酸)加水稀释，稀释过程中溶液的导电性变化如图所示。则下列说法错误的是( ) A醋酸的电离度：abcB溶液中c(H)：bacCa、b、c三点的溶液都有c(H)c(CH3COO)c(OH)D从b点到c点，溶液中c CH3COO c CH3COOH 的比值减小答案 D4一定量的盐酸跟过量的铁粉反应时，为了减缓反应速率，且不影响生成氢气的总量，可向盐酸中加入适量的( )NaOH(固体) H2O HCl CH3COONa(固体)A B C D答案 D解析 由题意可知，要使反应速率减小，而不改变H2的量，则要求c(H)减小，而n(H)不变，可采取的措施是：加水或加CH3COONa固体。5从植物花中可提取一种简写为HIn的有机物，在水溶液中因存在以下电离平衡，故可用作酸碱指示剂。HIn(aq，红色) HIn(aq，黄色)，在浓度为0.02 mol L1的下列各溶液(1)HCl、(2)Na2O2、(3)NaCl(aq)、(4)NaHSO4(aq)、(5)NaHCO3(aq)、(6)氨水中加入该指示剂，其中能使指示剂显黄色的是( )A(1)(4)(5) B(2)(6) C(1)(4) D(5)(6)答案 D解析 平衡右移，方能使指示剂显黄色，即应加入碱性物质，但Na2O2有强氧化性，使有机色素褪色。练方法技巧 6已知0.1 mol L1的醋酸溶液中存在电离平衡：CH3COOH CH3COOH，要使溶液中c(H)/c(CH3COOH)值增大，可以采取的措施是( )加少量烧碱溶液 升高温度 加少量冰醋酸 加水A B C D答案 B思路点拨 解答本题需注意以下两点：(1)熟悉影响CH3COOH电离平衡移动的因素。(2)利用c(H)/c(CH3COOH)n(H)/n(CH3COOH)分析更易理解。解析 加烧碱溶液消耗H，平衡向右移动，n(H)、n(CH3COOH)均减小，但n(H)减小程度大，故c H c CH3COOH n H n CH3COOH 减小，错误；升高温度，平衡向右移动，n(H)增大，n(CH3COOH)减小，比值增大，正确；加少量冰醋酸，平衡向右移动，n(H)增大，但n(H)增大程度不如n(CH3COOH)增大的多，故比值减小，错误；加水，平衡向右移动，c(H)增大，c(CH3COOH)减小，比值增大，正确。725 时，50 mL 0.10 mol L1醋酸中存在下述平衡：CH3COOH CH3COOH，若分别作如下改变，对上述平衡有何影响？(1)加入少量冰醋酸，平衡将_，溶液中c(H)将_(填“增大”、“减小”或“不变”)；(2)加入一定量蒸馏水，平衡将_，溶液中c(H)将_(填“增大”、“减小”或“不变”)；(3)加入少量0.10 mol L1盐酸，平衡将_，溶液中c(H)将_(填“增大”、“减小”或“不变”)；(4)加入20 mL 0.10 mol L1 NaCl溶液，平衡将_，溶液中c(H)将_(填“增大”、“减小”或“不变”)。答案 (1)向电离方向移动 增大(2)向电离方向移动 减小(3)向离子结合成分子的方向移动 增大(4)向电离方向移动 减小解析 对于弱电解质的水溶液(以CH3COOH CH3COOH为例)，加水稀释，溶液的体积增大，相当于化学平衡的减压扩体，平衡向粒子数增大的一方(即向电离的方向)移动(化学平衡中气体分子数增大的方向)。若加入冰醋酸，CH3COOH分子的浓度增大，平衡也向电离方向移动。练综合拓展 8H2S溶于水的电离方程式为_。(1)向H2S溶液中加入CuSO4溶液时，电离平衡向_移动，c(H)_，c(S2)_；(2)向H2S溶液中加入NaOH固体时，电离平衡向_移动，c(H)_，c(S2)_：(3)若将H2S溶液加热至沸腾，c(H2S)_；(4)若要增大H2S溶液中c(S2)，最好加入_。答案 H2S?HHS，HS?HS2(1)右 增大 减小(2)右 减小 增大(3)减小(4)NaOH固体解析 H2S是二元弱酸，在水溶液中是分两步电离的，其电离方程式应为 H2S?HHS，HS HS2。对(1)，当加入CuSO4时，因发生反应Cu2S2=CuS，使平衡右移，导致c(H)增大，但c(S2)减小；对(2)，当加入NaOH时，因发生反应HOH=H2O，使平衡右移，导致c(H)减小，但c(S2)增大；对(3)，当加热H2S溶液至沸腾时，因H2S挥发，使c(H2S)减小；对(4)，增大c(S2)最好是加入只与H反应的物质，可见加入强碱如NaOH固体最适宜。9(1)体积相同，c(H)相同的盐酸和醋酸溶液分别与足量的颗粒大小相同的锌粒反应，开始时产生氢气的速率_，充分反应后产生氢气的量_(填“相同”、“醋酸的多”或“盐酸的多”)，原因是_。(2)在一定量的盐酸中加入足量的锌粒，要使产生氢气的量保持不变，但反应速率加快，可加入_晶体，理由是_；要使产生氢气的量不变，但反应速率减慢，可加入_晶体，理由是_。可供选择的晶体有：A纯碱 B烧碱 C胆矾 D醋酸钠 EKHSO4答案 (1)相等 醋酸的多 c(H)相同，反应开始时的速率相同，c(H)相同时，醋酸物质的量浓度大，含溶质的物质的量多，所以反应放出的氢气多(2)C Zn置换出Cu附在Zn表面构成原电池，使反应速率加快，但由于溶液中H的量不变，因此产生氢气的量不变 D CH3COO与H结合成弱电解质CH3COOH，致使溶液中c(H)降低，使反应速率变慢，而溶液中可提供的H的数量不变，所以放出的氢气的量不变10试用简单的实验证明在醋酸溶液中存在着CH3COOH CH3COOH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 方法一：在醋酸溶液中滴入紫色石蕊试液，溶液呈红色，加入醋酸铵固体，振荡溶液，溶液颜色明显变浅。c(H)变小，是由于加入的CH3COO使平衡向左移动，由此说明醋酸溶液中存在着醋酸的电离平衡。方法二：取一定体积的溶液，用pH试纸测其溶液的pH，然后再用蒸馏水将溶液稀释100倍，再测定溶液的pH，若稀释前后溶液的pH改变小于2，说明存在上述电离平衡。解析 在弱电解质的水溶液中存在着电离平衡，改变外界条件可使电离平衡发生移动，使溶液中各微粒的浓度发生改变，使溶液的酸碱性发生改变。因题目并未限定试剂和方法，故思考的空间比较大，可设计不同的实验方法，如加水稀释，使平衡移动，测pH分析判断；又如加入中性CH3COONH4，看溶液中c(H)变化对指示剂颜色的改变。 第3课时 常见的弱电解质目标要求 1.理解水的离子积常数。 2.掌握酸碱对水的电离平衡的影响。一、水的电离平衡水是一种极弱的电解质，它能发生微弱的电离。H2OH2O H3OOH H 0或2H2O H3OOH H 0，通常简写为H2O HOH H 0。二、水的离子积对于纯水来说，在25时，1 L纯水中只有1107 mol H2O电离，根据水的电离方程式，我们可以知道，在纯水中c(H)1107 mol L1，c(OH)1107 mol L1，所以，在25时，c(H) c(OH)11014mol2 L2，通常把c(H)与c(OH)的乘积用KW表示，叫做水的离子积常数，简称水的离子积。根据实验验证，在温度一定时，KW是一个常数。升温，KW增大(填“增大”、“减小”或“不变”)，如100：c(H)1106 mol L1，KW11012mol2 L2，pH6，此时溶液呈中性(填“中性”、“酸性”或“碱性”)。降温，KW将减小(填“增大”、“减小”或“不变”)。三、影响水的电离平衡的因素1酸、碱在纯水中加入酸或碱，均使水的电离平衡左移，此时若温度不变，KW不变，c(H)发生改变，pH也随之改变；若向水中加入酸，则c(H)增大，c(OH)变小，pH变小。2温度由于水电离过程吸热，若升高温度将促进水的电离，故平衡右移，c(H)、c(OH)同时增大，pH变小。但由于c(H)与c(OH)始终保持相等，故溶液仍显中性。3易水解的盐在纯水中加入能水解的盐，不管水解后溶液显什么性，均促进水的电离，但只要温度不变，KW就不变。4其他因素如向水中加入活泼金属，由于与水电离出的H直接作用，因而促进水的电离平衡向电离的方向移动。知识点一 水的电离 1在某温度时，测得纯水中的c(H)2.0107 mol L1，则c(OH)为( )A2.0107 mol L1B0.1107 mol L1C1.01014/2.0107 mol L1D无法确定答案 A解析 根据水的电离方程式H2O HOH可知，无论在何种条件下的纯水中，水电离出的c(H)c(OH)。而该温度下的纯水中c(H)2.0107 mol L1 1.0107 mol L1，则所处温度高于25，但水电离的c(H)c(OH)2.0107 mol L1，故答案为A。2能影响水的电离平衡，并使溶液中的c(H) c(OH)的措施是( )A向纯水中投入一小块金属钠B将水加热煮沸C向水中通入SO2D向水中加入NaCl答案 C解析 A项，水与Na反应，使溶液中的c(H) c(OH)；B项，水加热煮沸，促进水的电离，但溶液中的c(H)c(OH)；C项，向水中通入SO2，SO2与水反应生成H2SO3，H2SO3电离出H而抑制水的电离，使溶液中c(H) c(OH)；D项对水的电离平衡没影响。3下列粒子能影响水的电离平衡，且能使水的电离平衡向右移动的是( )ACH3COOH B O HCNH4 D. 答案 C解析 A项，CH3COOH电离出H，使水的电离平衡左移；B项，OH能使水的电离平衡左移；C项，NH4会水解，使水的电离平衡右移；D项，Cl不影响水的电离平衡。知识点二 水的离子积常数4将纯水加热至较高温度，下列叙述正确的是( )A水的离子积变大，pH变小，呈酸性B水的离子积不变，pH不变，呈中性C水的离子积变小，pH变大，呈碱性D水的离子积变大，pH变小，呈中性答案 D解析 水的电离过程为吸热过程，升高温度使电离平衡向正反应方向移动，c(H)和c(OH)均增大，KW增大，pH减小，纯水中c(H)c(OH)，呈中性。5下列关于水的离子积常数的叙述中，正确的是( )A因为水的离子积常数的表达式是KWc(H)c(OH)，所以KW随溶液中c(H)和c(OH)的变化而变化B水的离子积常数KW与水的电离平衡常数K是同一物理量C水的离子积常数仅仅是温度的函数，随温度的变化而变化D水的离子积常数KW与水的电离平衡常数K是两个没有任何关系的物理量答案 C解析 水的离子积常数KWK c(H2O)，一定温度下K和c(H2O)都是不变的常数，所以KW仅仅是温度的函数，水的离子积常数的表达式是KWc(H) c(OH)，但是只要温度一定，KW就是不变的常数，溶液中c(H)变大，c(OH)则变小，反之亦然。6某温度下，纯水的c(H)2.0107 mol L1，则此时c(OH)为_，KW_，温度不变，向水中滴入稀盐酸，使c(H)5.0105 mol L1，则c(OH)为_。答案 2.0107 mol L1 4.01014mol2 L2801010 mol L1解析 纯水中水电离的c(H)c(OH)，所以c(OH)2.0107 mol L1，KWc(H) c(OH)(2.0107)2 mol2 L24.01014mol2 L2; 若向水中加入盐酸，则c(OH)KW5.0105mol L1410145.0105mol L18.01010 mol L1。 练基础落实 1关于水的离子积常数，下列说法不正确的是( )A100水中，c(H) c(OH)11014 mol2 L2B纯水中，25时，c(H) c(OH)11014 mol2 L2C25时，任何以水为溶剂的稀溶液中c(H) c(OH)11014 mol2 L2DKW值随温度升高而增大答案 A解析 KW只与温度有关，升高温度，KW增大，25时，纯水和任何物质的水溶液中KWc(H) c(OH)11014 mol2 L2。2在氢硫酸中，c(H)和c(S2)的比值是( )A4 B2C大于2 D在12之间答案 C解析 弱电解质的电离为部分电离，电离程度一般很小，氢硫酸是二元弱酸；分两步电离：H2S HHS，HS HS2；二级电离更弱，以第一级电离为主。虽然由HS电离产生的H与S2浓度相同，但一级电离产生H却没有产生S2，故c(H)/c(S2) 2。3常温下，某溶液中由水电离的c(H)11013 mol L1，该溶液可能是( )二氧化硫水溶液 氯化铵水溶液 硝酸钠水溶液 氢氧化钠水溶液A B C D答案 A解析 由水电离的c(H)11013 mol L1 1107 mol L1，即该溶液中的溶质抑制了水的电离，因此要么加碱抑制，要么加酸抑制，故正确。4在相同温度下，0.01 mol L1 NaOH溶液和0.01 mol L1的盐酸相比，下列说法正确的是( )A由水电离出的c(H)相等B由水电离出的c(H)都是1.01012 mol L1C由水电离出的c(OH)都是0.01 mol L1D两者都促进了水的电离答案 A解析 若该温度下水的离子积常数为KW(这里没有说是25)，则在0.01 mol L1的NaOH溶液中，由水电离的c(H)KWc OH KW0.01 mol L1。在0.01 mol L1的HCl溶液中，由水电离出的c(H)c(OH)水电离KW0.01 mol L1。5关于水的离子积常数KW与水的电离平衡常数Kc的叙述中，正确的是( )AKW和Kc都随温度的升高而减小BKW和Kc数值不同，但单位相同CKW和Kc数值相同，但单位不同DKW和Kc数值和单位都不同答案 D解析 由于水的电离是吸热的，所以升高温度，向电离程度增大的方向移动，H和OH浓度增大，故电离平衡常数Kcc H c OH c H2O 增大。而KWc(H) c(OH)也增大；KW的单位为mol2 L2，Kc的单位为mol L1，所以二者的单位不同；而KWKc c(H2O)，所以二者的数值也不同。6室温时，某溶液中由水电离生成的H和OH物质的量浓度的乘积为11024，则在该溶液中一定不能大量共存的离子组是( )AAl3、Na、NO3、ClBK、Na、Cl、CO23CNH4、Na、Cl、SO24DNH4、K、SiO23、NO2答案 D练方法技巧 725 时，水的电离达到平衡：H2O HOH H0，下列叙述正确的是( )A向水中加入稀氨水，平衡逆向移动，c(OH)降低B向水中加入少量固体硫酸氢钠，c(H)增大，KW不变C向水中加入少量CH3COOH，平衡逆向移动，c(H)降低D将水加热，KW增大，pH不变答案 B解析 本题考查外界条件对水的电离平衡的影响。解答时要先分析清楚水的电离平衡的移动方向，然后再讨论c(H)、c(OH)或KW的变化。向水中加入稀氨水，c(OH)增大，平衡逆向移动，c(H)减小，A项不正确；向水中加入少量固体NaHSO4：NaHSO4=NaHSO24，c(H)增大，但KW不变，B项正确；向水中加入少量CH3COOH后，使水的电离平衡逆向移动，c(OH)减小，c(H)增大，C项不正确；将水加热，水的电离平衡正向移动，c(H)、c(OH)均增大，KW增大，pH减小，但仍呈中性，D项不正确。8常温下，下列四种溶液：pH0的盐酸，0.1 mol L1的盐酸，0.01 mol L1的NaOH溶液，pH11的NaOH溶液中，由水电离生成的H的物质的量浓度之比为( )A1101001 000 B011211C14131211 D141321答案 A解析 在盐酸中，由水电离产生的c(H)等于溶液中的c(OH)：c(H)水c(OH)11014 mol L1 c(H)水c(OH)11013 mol L1；在NaOH溶液中，由水电离产生的c(H)等于溶液中的c(H)：c(H)11012 mol L1 c(H)11011 mol L1。因此，四种溶液中由水电离出的H的浓度的比为101410131012 1011 1101001 000。 练综合拓展 9已知室温时，0.1 mol L1某一元酸HA在水中有0.1%发生电离，回答下列各问题：(1)该