高二化学电离平衡人教版知识精讲

高二化学高二化学电离平衡电离平衡人教版人教版 【同步教育信息同步教育信息】 一. 本周教学内容： 电离平衡 二. 重点、难点 1. 使学生了解强、弱电解质与结构的关系。 2. 使学生理解弱电解质的电离平衡以及浓度等条件对电离平衡的影响。 3. 使学生了解电离平衡常数及其意义。 三. 具体内容 电解质 （一）电解质与非电解质 1. 概念辨析 电解质一定是化合物，非电解质一定不是化合物。 化合物一定是电解质。 单质是非电解质。 2. 哪些物质是常见电解质？它们结构的特点是什么？ BaSO4是不是电解质？为什么？ SO2、氨气溶于水都能导电，是电解质吗？ 氯化氢和盐酸都叫电解质吗？ 3. 电解质溶液导电能力 电解质溶液导电能力强弱与单位体积中能自由移动的离子数目有关，即与自由移动的 离子的浓度（非绝对数目）有关。离子浓度大，导电能力强。 讨论：试比较 0.1L 2mol/l 盐酸与 2L 0.1mol/l 盐酸，哪一种导电能力强？ （二）强电解质与弱电解质 1. 强电解质与弱电解质比较 强电解质弱电解质 定义 电离过程 化合物类型与结构 溶液中存在的微粒 （水分子不计） 实例 电离方程式 阅读后填表 强电解质弱电解质 定义溶于水后几乎完全电离的电解质。 溶于水后只有部分电离的电解质。 电离过程几乎 100%完全电离不可逆过程， 无电离平衡。 部分电离。可逆过程，具有电离平衡。 化合物类型与结构 离子化合物及具有较强极性键的 某些具有弱极性键的共价化合物。 共价化合物。 溶液中存在的微粒 （水分子不计） 只有电离出的阴、阳离子，不存 在电解质分子。 既有电离出的阴、阳离子，又有电解质分 子。 实例绝大多数盐（包括难溶盐） 强酸： 强碱： NaOH、KOH、Ba（OH）2 低价金属氧化物： 弱酸： 弱碱： NH3H2O、大多数难溶碱如 Fe（OH）3 电离方程式H2SO4=2H+SO42- 2. 概念辨析： （1）电解质和非电解质均是指化合物而言，但认为除电解质之外的物质均是非电解质 的说法是错误的，如单质不属于非电解质。 （2）电解质与电解质溶液区别： 电解质是纯净物，电解质溶液是混合物。 （3）电解质必须是在水分子的作用或受热熔化后，化合物本身直接电离出自由移动的 离子的化合物，才是电解质，并不是溶于水能导电化合物都是电解质。 （4）电解质溶液导电能力是由溶液中自由移动的离子浓度决定的，离子浓度大，导电 能力强；离子浓度小，导电能力弱。离子浓度大小受电解质的强弱和溶液浓度大小的决定。 所以强电解质溶液导电能力不一定强，弱电解质溶液导电能力也不一定弱。 弱电解质的电离平衡 1. 概念： 当弱电解质分子电离速率和离子结合成弱电解质分子速率相等 ，则弱电解质电离处于 平衡状态，叫“电离平衡”，此时溶液中的电解质分子数、离子数保持恒定，各自浓度保 持恒定。 2. 说明： （1）电离平衡是动态平衡：即弱电解质分子电离成离子过程和离子结合成弱电解质分 子过程仍在进行，只是其速率相等。 （2）此平衡也是有条件的平衡：当条件改变，平衡被破坏，在新的条件下建立新的平 衡，即平衡发生移动。 3. 影响电离平衡的因素 A. 内因的主导因素 B. 外因： 温度：电离过程是一个吸热过程，所以，升高温度，平衡向电离方向移动。 浓度： 问题讨论：在OHNH 23 OHNH4的平衡体系中： 加入HCl： 加入NaOH： 加入ClNH4：各离子分子浓度如何变化： 3 NH、OH2、 4 NH、 OH溶液 pH如何变化？（“变高”，“变低”，“不变”） 电离平衡常数 （1）一元弱酸： COOHCH3 HCOOCH3 （2）一元弱碱 OHNH 23 OHNH4 电离平衡常数是温度函数，温度不变 K 不变。 K 值越大，该弱电解质较易电离，其对应的弱酸弱碱较强； K 值越小，该弱电解 质越难电离，其对应的弱酸弱碱越弱；即 K 值大小可判断弱电解质相对强弱。 多元弱酸是分步电离的，一级电离程度较大，产生 H+，对二级、三级电离产生抑 制作用。如： 【典型例题典型例题】 例 1 下列叙述中错误的是：（ ） A. 离子键和强极性键组成的化合物一般是强电解质 B. 弱极性键组成的极性化合物一般是弱电解质 C. 具有强极性键的化合物一定是强电解质 D. 具有离子键的难溶强电解质不存在电离平衡 答案：答案：C 解析：解析：解答本题必须掌握强弱电解质的概念，区别强弱电解质。难溶强电解质存在溶 解平衡，不存在电离平衡。强极性键组成的化合物，若分子间能形成氢键，则为弱电解质。 造成本题错选的原因，主要是对强极性键形成的化合物分子间能形成氢键 （HF、H2O、NH3）不理解，而误认为强电解质。将难溶电解质存在溶解平衡，误认为存 在电离平衡。 从电解质的分子结构来区别强弱电解质，由离子键或强极性键组成的化合物（除 HF 外），一般都是强电解质，强酸、强碱和大部分盐类是强电解质。由弱极性键形成的化合 物一般是弱电解质，但也有是非电解质，如酒精（CH3CH2OH）。因此题中应特别注意用 “一般”二字。所以 A 和 B 正确。HF 是由强极性键形成的化合物，但 HF 分子间能形成 氢键，在水溶液中只能部分电离，存在电离平衡，所以 HF 是弱电解质，故 C 不正确。难 溶电解质，如 BaSO4，在水溶液中存在溶解平衡，只要溶解的部分，就能完全电离，所以 不存在电离平衡，故 D 正确。 例 2 下列叙述中，能证明某物质是弱电解质的是：（ ） A. 熔化时不导电 B. 不是离子化合物，而是极性共价化合物 C. 水溶液的导电能力很差 D. 溶液中已电离的离子和未电离的分子共存。 答案：答案： D 解析：解析：解答此题必须明确强弱电解质的有关概念。 （1）弱电解质在水溶液中部分电离，因此在溶液中已电离出的离子和未电离的分子一 定共存，选项 D 正确。 （2）有些电解质（无论强弱）在熔化时不能电离，故不能导电，如极性共价化合物 H2SO4、H3PO4（弱电解质），可见选项 A 不是答案。 （3）从结构上讲极性共价化合物可能为强电解质如强酸，可以是非电解质如 NH3，也 可以是弱电解质如 HF、H2S 等，因此选项 B 也不是答案。 （4）溶液的导电能力与溶液离子的浓度有关，强电解质的稀溶液导电能力也很差。因 此在没有浓度限制时不能用导电能力强弱来判断强弱电解质。C 不是答案。 例 3 等体积、等物质的量浓度的氢硫酸和硫酸溶液中，存在的离子总数的关系是：（ ） A. H2S 中多 B. H2SO4中多 C. 一样多 D. 无法比较 答案：答案：B。 解析：解析：等体积、等物质的量浓度的 H2S 和 H2SO4中，含有的 H2S 和 H2SO4的物质的量 一样多，但 H2S 是弱电解质，只能部分电离。即 1molH2S 电离产生的离子小于 3mol。而 H2SO4是强电解质，发生完全电离，即 1mol H2SO4可电离出 2mol H和 1mol SO42，共 3mol，因此 H2SO4电离出的离子多。 例 4 将 1 1 . 0 Lmol醋酸溶液加水稀释，在稀释过程中 A. 溶液中 CH3COO的浓度增大 B. 溶液中 H+个数增多，H+离子的浓度减小 C. 溶液中 H+个数减少，H+的浓度减小 D. 溶液中 CH3COOH 的分子数减少，CH3COOH 的浓度也减小 答案：答案：B、D。 解析：解析： 0.1molL-1的醋酸为稀溶液。加水稀释后，醋酸的电离平衡向电离的方向移 动，醋酸分子数减少，H+和 CH3COO-数目增多，但溶液的体积增大，三种微粒的浓度均减 小。 例 5 一定量的稀 H2SO4与过量铁粉反应时，为了减缓反应速率、且又不影响生成的氢气 的总量，可向稀 H2SO4溶液中加入 A. H2O B. NaOH 固体 C. CH3COONa 固体 D. NH4Cl 固体 答案：答案：A、C。 解析：解析：从)( Hc大小与铁粉反应的速率角度，考查弱电解质的电离平衡。 关键是将)( Hc减少后但其总量不改，还能电离出来的。应学会审题能力与抓关键的 能力。 A. 项加水稀释 c（H+）减小，其 H+总量不改。 B. 项加 NaOH 固体，溶解后增加大量 OH，因 OH+H=H2O 消耗了 H C. 项加 CH3COONa 固体 CH3COONa=Na+CH3COO 提供大量 CH3COO会与溶液中 H+结合生成难电离的 CH3COOH，等于把 H+储存起来。 但溶液中 H+不断消耗后，醋酸又不断电离出原总量的 H+，这样反应速率因)( Hc的减小 而缓慢。 Fe+2H+=Fe2+ H2 又因 CH3COO结合的 H+与生成 CH3COOH 再电离出的 H+数相同，使得到的氢气的总 量不变。 D. 项 NH4Cl 固体，不会影响原溶液的)( Hc 【模拟试题模拟试题】 1. 下列说法错误的是：（ ） A. 不溶性盐都是弱电解质，可溶性酸都是强电解质 B. 强酸溶液中的氢离子浓度一定大于弱酸溶液中的氢离子浓度 C. 电解质溶液能导电的原因是溶液中有自由移动的离子 D. 二氧化硫和乙醇均属共价化合物，在水中不能电离，为非电解质 2. 下列物质的水溶液中，存在电离平衡的是：（ ） A. 2 )(OHCa B. CH3COOH C. BaSO4 D. CH3COONa 3. 下列叙述正确的是：（ ） A. 氯化钠溶液在电流作用下电离为钠离子与氯离子 B. 溶于水后能电离出氢离子的化合物都叫作酸 C. 硫酸钡不溶于水但是强电解质 D. 二氧化碳溶于水能部分电离，故二氧化碳属于弱电解质 4. 下列各种酸的溶液，)( Hc相同，其中物质的量浓度最大的是：（ ） A. HCl B. H3PO4 C. H2SO4 D. CH3COOH 5. 对 1 1 . 0 Lmol的 CH3COOH 溶液用水稀释时所发生的变化，下列叙述不正确的是： （ ） A. 电离常数不变 B. 导电性增强 C. )( Hc减小 D. H+ 数目不变 6. HClO 是比 H2CO3更弱的酸，反应：Cl2+H2OHCl+HClO 达到平衡后，要使 HClO 浓度增加，可以加入：（ ） A. NaOH B. HCl C. CaCO3（固） D. H2O 7. 浓度均为 1 1 . 0 Lmol的三种酸：盐酸、硫酸、磷酸；当它们体积均为 10mL 时，溶液 中 H+离子的物质的量浓度由大到小的顺序是：（ ） A. 盐酸、硫酸、磷酸 B. 硫酸、盐酸、磷酸 C. 磷酸、硫酸、盐酸 D. 磷酸、盐酸、硫酸 8. 1 1 . 0 Lmol的醋酸溶液中存在的电离平衡：CH3COOHCH3COO+H，若使 H+ 的物质的量浓度减小，可加入的物质是：（ ） A. 醋酸钠晶体 B. 1 1 . 0 Lmol的盐酸 C. 氯化钠晶体 D. 通入氨气 9. 足量锌与等物质的量浓度、等体积的盐酸和醋酸反应时，下列叙述正确的是：（ ） A. 开始反应时二者速率相同 B. 盐酸放出 H2多 C. 二者放出 H2一样多 D. 醋酸消耗的 Zn 多 10. 下列关于稀醋酸的说法不正确的是：（ ） A. 存在电离平衡 B. 存在着两种分子 C. 溶质仅以分子存在 D. 含有三种溶质微粒 11. 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. 强电解质的稀溶液中无溶质分子，弱电解质的稀溶液中有溶质分子 D. 强电解质水溶液的导电能力强，弱电解质的水溶液导电能力弱 12. 向某氨水中加入醋酸溶液，其导电能力（I）与加入醋酸溶液的体积（V）关系正确 的是见图：（ ） 13. 能正确表明 0.1molL-1醋酸用水稀释的图象是(横坐标表示加水量，纵坐标表示氢离 子浓度)：（ ） 14. 以下各种醋酸溶液中)( 3 COOCHc最大的是：（ ） A. 201mol/L 醋酸 B. 150.1mol/L 醋酸 C. 250.1mol/L 醋酸 D. 251mol/L 醋酸 15. 物质的量浓度均为 0.1mol/L 的氢氯酸和氢氟酸相比较，如下各判断中正确的是：（ ） A. 氢氯酸中)( Hc大 B. 氢氟酸中)( Hc大 C. 溶液的导电性相同 D. 与等质量但不足量的镁反应时，消耗溶液的体积相同 16. 等质量的金属镁粒，分别放入下列各溶液中 2mol/L 的磷酸； 2mol/L 的醋酸； 2mol/L 的盐酸中加少量食盐； 2mol/L 的醋酸中加少量醋酸钠，其中各反应速率从大 到小的正确排列顺序可表示为：（ ） A. B. C. D. 17. 在硫化氢的饱和溶液中存在的电离平衡是_平衡，以电离方程式表示为 _、_。其中)( HSc_于)( 2 Sc；)( HSc_于)( Hc； )( Hc_于)( 2 Sc。 若向该饱和溶液中加入固体烧碱，则)( 2 Sc_， 2 S离子物质的量_。 )( Hc_。若向原饱和溶液中加入无水硫酸铜粉末，经搅拌后，)( 2 Sc_，电 离平衡向_移动，)( Hc_。 18. 盐酸和醋酸的电离方程式分别为_和_。若它们的浓度均为 0.1mol/L，则 在溶液的导电性实验中，灯泡发光较亮的电流一定是通过_的。上述两溶液各 50mL，分别投入一粒 0.5g 的锌粒，生成氢气速率快的是_，最后两溶液中生成气体 在相同状况下的体积_，反应的离子方程式分别为_和_。 19. 25时，0.1mol/L 盐酸、氢氟酸和醋酸溶液各 10mL，分别与足量的碳酸钠