弱电解质电离平衡(全节1 )

1、 第三章第三章 水溶液中的离子平衡水溶液中的离子平衡 第一节第一节 弱电解质的电离弱电解质的电离 第一课时第一课时 知识回顾： 电解质：电解质： 非电解质非电解质：在水溶液中或熔融状态时能够在水溶液中或熔融状态时能够导电的导电的化合物化合物。在水溶液中和熔融状态时都不在水溶液中和熔融状态时都不能导电的能导电的化合物化合物。NaClNaCl溶液溶液 NaOH NaOH HClHClCu Cu CHCH3 3COOH COOH NHNH3 3HH2 2O OCOCO2 2 乙醇乙醇 水水注意！注意！（5）酸、碱、盐、水是）酸、碱、盐、水是电解质电解质，蔗糖、酒精等是非电解，蔗糖、酒精等是非电解质。

2、质。 （1）电解质、非电解质应是）电解质、非电解质应是化合物化合物。（2）电解质的）电解质的导电条件导电条件：水溶液里水溶液里或或熔融状态下熔融状态下。如：。如：碳酸钙虽然其水溶液几乎不导电，但在熔融状态下导电，碳酸钙虽然其水溶液几乎不导电，但在熔融状态下导电，因此它是电解质。因此它是电解质。（3）电解质导电必须是用）电解质导电必须是用化合物本身能电离化合物本身能电离出自由移动出自由移动的离子而导电，的离子而导电，不能是发生化学反应生成的物质不能是发生化学反应生成的物质导电。如：导电。如：CO2、SO2溶于水能导电，是由于它们与水反应生成的溶于水能导电，是由于它们与水反应生成的H2CO3、H2

3、SO3能导电，所以能导电，所以CO2、SO2是非电解质。是非电解质。（4）某些）某些难溶于水的化合物难溶于水的化合物。如：。如：BaSO4、AgCl等，由等，由于它们溶解度太小，测不出其水溶液的导电性，但它们于它们溶解度太小，测不出其水溶液的导电性，但它们溶解的部分是完全电离的，所以是电解质。溶解的部分是完全电离的，所以是电解质。 清洁厕所常用盐酸，为什么不用较安全的醋酸清洁厕所常用盐酸，为什么不用较安全的醋酸？ 因为盐酸的去污能力比醋酸强。因为盐酸的去污能力比醋酸强。等浓度的盐酸、醋酸溶液中的等浓度的盐酸、醋酸溶液中的HH+ +浓度的大小？浓度的大小？p 醋酸和盐酸是常见的两种酸，根据你的经

4、醋酸和盐酸是常见的两种酸，根据你的经 验，你认为它们的电离程度有无差异验，你认为它们的电离程度有无差异? ?p 你能设计实验验证你的猜想吗你能设计实验验证你的猜想吗? ?请写出实请写出实 验方案并与大家交流。验方案并与大家交流。 实验探究实验探究1:1:分别实验等体积、等浓度的盐酸、醋分别实验等体积、等浓度的盐酸、醋酸与等量镁条的反应。酸与等量镁条的反应。【实验要点】【实验要点】 盐酸和醋酸浓度均为盐酸和醋酸浓度均为0.1mol/L;0.1mol/L; 镁条用砂纸打磨、长度相同镁条用砂纸打磨、长度相同( (表面积相同表面积相同);); 观察、比较气球鼓起的快慢等现象。观察、比较气球鼓起的快慢等

5、现象。反应条件反应条件与镁条反应的现象与镁条反应的现象 0.1mol/L 0.1mol/L CHCH3 3COOHCOOH0.1mol/L0.1mol/L HCl HCl对实验现象对实验现象的解释的解释 镁与等浓度的盐酸、醋酸反应镁与等浓度的盐酸、醋酸反应 的速率的速率, , 前者快于后者。前者快于后者。 镁与盐酸反应非常镁与盐酸反应非常剧烈剧烈，产生，产生大量的气泡，气球鼓起很大量的气泡，气球鼓起很快快。等浓度的盐酸中等浓度的盐酸中c(Hc(H+ +) )比醋酸大比醋酸大. .镁与醋酸反应镁与醋酸反应较快较快，产生气泡，产生气泡,气球鼓起较气球鼓起较慢慢。实验探究实验探究2:2: 用用pHp

6、H试纸测定试纸测定0.1mol/L0.1mol/L的盐酸、醋的盐酸、醋酸酸pH.pH.【实验数据】【实验数据】 pH(HCl) = 1pH(HCl) = 1 pH(CH pH(CH3 3COOH) = 4COOH) = 4 【数据处理】【数据处理】 【结【结 论】论】u 盐酸完全电离盐酸完全电离, , 电离程度电离程度( (即电离度即电离度) )为为100%100%；u 醋酸不完全电离醋酸不完全电离, , 电离程度较小，且小于电离程度较小，且小于100%100%， 即醋酸的电离是可逆的。即醋酸的电离是可逆的。0.1mol/LHCl c(H0.1mol/LHCl c(H+ +) = 0.1mol

7、/L) = 0.1mol/L 0.1mol/LCH0.1mol/LCH3 3COOH c(HCOOH c(H+ +) = 0.0001mol/L) = 0.0001mol/L 强电解质：强电解质：包括：包括：强酸、强碱强酸、强碱、大多数盐类大多数盐类活泼金属氧化物活泼金属氧化物包括包括: 弱酸弱酸 (如如CH3COOH)、 弱碱弱碱 (如如NH3H2O) 、水、水HCl = H+ + Cl 能能全部电离全部电离的电解质称的电解质称强强电解质电解质. 不完全电离不完全电离的电解质称的电解质称弱弱电解质电解质.CH3COOH H+ + CH3COO 弱电解质：弱电解质：1. 1.概念概念 2.常见

8、的强弱电解质：常见的强弱电解质：（1）常见强电解质：）常见强电解质：强酸：强酸：H2SO4、HNO3、HCl、HBr、HI、HClO4等等强碱：强碱：NaOH、KOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2等等大部分大部分盐、活泼金属氧化物盐、活泼金属氧化物（2）常见弱电解质：）常见弱电解质：弱酸：弱酸：H2SO3、H2CO3、H3PO4、HClO、HF、 H2SiO3（难溶）等（难溶）等弱碱：弱碱：NH3H2O（可溶）、（可溶）、Mg(OH)2、Fe(OH)3、 Cu(OH)2等等H2O 极少部分盐（醋酸铅）极少部分盐（醋酸铅）3.3.强电解质与弱电解质的比较强电解质与弱电解质的比较强电解质强电解质

9、弱电解质弱电解质相同点相同点电离程度电离程度表示方法表示方法 电解质在溶液电解质在溶液中的微粒形式中的微粒形式物质种类物质种类完全电离完全电离部分电离部分电离离子离子分子、离子分子、离子强酸、强碱、多数盐、强酸、强碱、多数盐、活泼金属氧化物活泼金属氧化物弱酸、弱碱、水弱酸、弱碱、水电离方程式用电离方程式用“ ”电离方程式用电离方程式用 “=”在水溶液或熔化状态下都能电离。在水溶液或熔化状态下都能电离。习题习题1C习题习题2D习题习题4习题习题5习题习题3DADBD二、电解质的电离方程式二、电解质的电离方程式HClHCl1、强电解质、强电解质完全电离，符号选用完全电离，符号选用“”NaOHNaO

10、H2、弱电解质、弱电解质部分电离，符号选用部分电离，符号选用“ ” 多元弱碱分步电离，但用一步电离表示。多元弱碱分步电离，但用一步电离表示。 两性氢氧化物双向电离两性氢氧化物双向电离Fe(OH)3 Fe3+3OH-H+AlO2-+H2O Al(OH)3 Al3+3OH- 注意：注意： 酸式盐的电离酸式盐的电离a a 强酸的酸式盐水溶液中完全电离强酸的酸式盐水溶液中完全电离b b 弱酸的酸式盐第一步完全电离，第二步部分电离弱酸的酸式盐第一步完全电离，第二步部分电离33233NaHCONaHCOHCOHCO244NaHSONaHSO酸式盐在熔融态都只有一步电离为阳离子和酸式根离子酸式盐在熔融态都只

11、有一步电离为阳离子和酸式根离子1.写出下列各物质的电离方程式写出下列各物质的电离方程式随堂练习：随堂练习： 思考与交流：思考与交流： (1) (1)当当醋酸溶于水后醋酸溶于水后, V(, V(电离电离) )和和 V(V(结合结合) ) 怎样变化怎样变化? ? 三、弱电解质的电离平三、弱电解质的电离平衡衡 (2) (2) 当当V(V(电离电离) = V() = V(结合结合) ) 时，可逆过程达时，可逆过程达到一种怎样的状态？请画出到一种怎样的状态？请画出V Vt t图。图。 V( (速率速率) )t t ( (时间时间) )V V电离电离V V结合结合V V电离电离V V结合结合 0 0 t

12、t1弱电解质电离的弱电解质电离的V-tV-t图像图像 在在一定条件下（如温度、浓度等）一定条件下（如温度、浓度等）的的弱电解质弱电解质的溶液中，的溶液中， 弱电解质分子弱电解质分子电离电离成离子的速率和离成离子的速率和离子重新子重新结合结合成分子的成分子的速率相等速率相等， 溶液中各分子、离子的溶液中各分子、离子的浓度保持不变浓度保持不变的状态。的状态。 前提前提实质实质标志标志电离平衡是一种动态平衡电离平衡是一种动态平衡 条件不变，溶液中各分子、离子的浓度条件不变，溶液中各分子、离子的浓度不变，溶液里既有离子又有分子不变，溶液里既有离子又有分子 条件改变时，电离平衡发生移动。条件改变时，电离

13、平衡发生移动。 弱电解质的电离是可逆过程弱电解质的电离是可逆过程 V V电离电离=V=V结合结合00逆：逆：动：动：等：等： 定：定：变：变：00最大最大最大最大0不变不变不变不变不变不变最大最大 达到电离平衡时达到电离平衡时 下列几种情况能否引起电离平衡移动？下列几种情况能否引起电离平衡移动？ 向哪个方向移动？向哪个方向移动？ 加热加热 加氨气加氨气 水水 NH4Cl固体固体 NaOH溶液溶液 加加HCl气体气体 加压加压【思考与讨论】【思考与讨论】 NH3H2O NH4 + + OH -（1）内因：内因：电解质自身性质电解质自身性质（2）外因：外因：温度：弱电解质的电离为吸热，温度：弱电解

14、质的电离为吸热，升温有利于电离升温有利于电离浓度浓度稀释稀稀释稀溶液溶液促进促进电离，但电离，但离子浓度减小离子浓度减小(相当于减压相当于减压) 加入电解质加入电解质电离平衡电离平衡正移，正移， 但电离程度减小但电离程度减小(相当于加压相当于加压)其他条件：其他条件： a、加入与弱电解质具有、加入与弱电解质具有相同离子相同离子的强电解质，的强电解质，将将抑制抑制弱电解质的弱电解质的电离电离；(同离子效应同离子效应) b、加入能与弱电解质电离产生的某种离子、加入能与弱电解质电离产生的某种离子反应反应的的物质时，可以使电离平衡物质时，可以使电离平衡向电离方向电离方向移动向移动 ，促进电离促进电离3

15、.3.影响因素：影响因素： 改改 变变 条条 件件平衡移平衡移动方向动方向C(H+)C(Ac-)C(HAc)电离电离程度程度 加加 热热 加加 盐盐 酸酸 加加NaOH(s) 加加NaAc(s) 加加CH3COOH 加加 水水讨论完成表格讨论完成表格：CH3COOH CH3COO- + H+正向正向增大增大增大增大减小减小逆向逆向增大增大减小减小增大增大正向正向减小减小增大增大减小减小逆向逆向减小减小增大增大增大增大正向正向增大增大增大增大增大增大正向正向减小减小减小减小减小减小增大增大减小减小增大增大增大增大减小减小减小减小练习练习1: 20时，时，1L饱和碳酸水浓度约饱和碳酸水浓度约0.0

16、45mol/L。溶液。溶液中存在电离平衡为：中存在电离平衡为：若要使溶液中的若要使溶液中的C(H+)和和C(CO32-)都减小，下列措施中都减小，下列措施中可行的是（可行的是（ ）A、加少量、加少量1mol/L盐酸盐酸 B、加热、加热C、加少量、加少量NaOH D、加少量生石灰、加少量生石灰 H2CO3 H+HCO3-，HCO3- H+CO32-。练习练习2:D化合物化合物HInHIn在水溶液中存在以下电离平衡，故可用于作酸碱指示剂在水溶液中存在以下电离平衡，故可用于作酸碱指示剂现有浓度均为现有浓度均为0.02mol/L0.02mol/L的下列溶液的下列溶液盐酸盐酸 石灰水石灰水 NaClNa

17、Cl溶液溶液 NaHSONaHSO4 4溶液溶液NaHCONaHCO3 3溶液溶液 氨水。氨水。其中能使指示剂显红色的是（其中能使指示剂显红色的是（ ）A A、 B B、 C C、 D D、 HIn(溶液) H+(溶液)+In-(溶液) 红色 黄色练习练习3:A已知已知0.1mol/L的醋酸溶液中在电离平衡：的醋酸溶液中在电离平衡：CH COOH CH COO- +H+，要使溶液中，要使溶液中c(H+)/c(CH3COOH)值增大，可以采取的措施是（值增大，可以采取的措施是（ ） A、加入少量烧碱溶液、加入少量烧碱溶液 B、升高温度、升高温度 C、加少量冰醋酸、加少量冰醋酸 D、加水、加水BD

18、练习练习4: 第三章第三章 水溶液中的离子平衡水溶液中的离子平衡 第一节第一节 弱电解质的电离弱电解质的电离 第二课时第二课时 活泼金属活泼金属氧化物氧化物练习：练习：下列电解质中下列电解质中， NaCl、 NaOH， NH3H2O、 CH3COOH， BaSO4 、 AgCl 、 Na2O 、 K2O， H2O, HI哪些是强电解质，那些是弱电解质哪些是强电解质，那些是弱电解质?强电解质强电解质: 弱电解质弱电解质: NH3H2O NH4 + + OH -加入加入物质物质盐盐 酸酸NaOH溶溶 液液NH4Cl溶溶 液液加大加大量水量水平衡移平衡移动方向动方向 四、电离度和电离常数四、电离度和

19、电离常数1、电离度：即电离程度、电离度：即电离程度（1）定义：达到电离平衡时，已电离的弱电解质浓度与弱电解质）定义：达到电离平衡时，已电离的弱电解质浓度与弱电解质的初始浓度的比。的初始浓度的比。= 100 已电离的弱电解质浓度已电离的弱电解质浓度弱电解质的初始浓度弱电解质的初始浓度（3）影响因素影响因素：温度温度和和浓度浓度。温度越。温度越高高，电离度增，电离度增大大，一般而言，一般而言，弱电解质的弱电解质的浓度越大浓度越大，电离度越小，电离度越小，浓度越小，电离度越大。浓度越小，电离度越大。（2）表示：）表示：（4）意义：反映弱电解质的电离程度，比较）意义：反映弱电解质的电离程度，比较同温度

20、、同浓度同温度、同浓度时弱时弱电解质的相对强弱。电解质的相对强弱。例例1：某溶液中，已电离的溶质为某溶液中，已电离的溶质为0.1mol，未电离的是，未电离的是 1.9mol，求，求 。%5%1009.11.01.0molmolmol例例2：在在 1L a mol/L的弱酸的弱酸HA溶液中，溶液中，HA、 H+、A- -的物的物质的量之和为质的量之和为 n a mol，求，求实验实验3-2向两支盛有向两支盛有0.1mol/L的醋酸和硼酸溶液中滴的醋酸和硼酸溶液中滴加等浓度的加等浓度的Na2CO3溶液，观察现象溶液，观察现象有气泡放出有气泡放出 无现象无现象 证明醋酸的酸性比硼酸的酸性强证明醋酸的

21、酸性比硼酸的酸性强 （1）定义：在一定条件下，弱电解质的电离达到）定义：在一定条件下，弱电解质的电离达到平衡时平衡时，溶液中电离出来的各种溶液中电离出来的各种离子浓度的乘积离子浓度的乘积跟溶液中跟溶液中未电离未电离的分子浓度的分子浓度之之比值比值是个常数，这个常数称为是个常数，这个常数称为电离平电离平衡常数，简称电离常数。衡常数，简称电离常数。（2）表达式：）表达式：CCCCCC2、电离平衡常数、电离平衡常数、弱电解质的电离常数表达式中的、弱电解质的电离常数表达式中的c(A 十十）、）、 c(B-） 和和c(AB） 均为均为达到电离平衡达到电离平衡后各粒子在溶液中的浓度值后各粒子在溶液中的浓度

22、值。、当、当温度一定时，温度一定时，其电离常数是定值。其电离常数是定值。 K值只随温度变化值只随温度变化,温度升高温度升高,K增大增大、电离常数的大小反映强弱电解质的电离常数的大小反映强弱电解质的电离程度电离程度。K值越值越大大，弱电解质，弱电解质越易电离越易电离，其对应的，其对应的弱酸（弱碱）越强弱酸（弱碱）越强。、多元弱酸是分步电离多元弱酸是分步电离的，一级电离常数程度最大，一的，一级电离常数程度最大，一般有般有K1 K2 K3。（3）电离常数的意义：）电离常数的意义：判断弱酸、弱碱的相对强弱判断弱酸、弱碱的相对强弱。 典型例题典型例题:说明说明： 电离平衡电离平衡是动态平衡，平衡移动符合

23、是动态平衡，平衡移动符合勒勒夏特列原理夏特列原理 多元弱酸，分步多元弱酸，分步电离，第一步电离大于第电离，第一步电离大于第二步电离，第二步电离远大于第三步电离二步电离，第二步电离远大于第三步电离， 例如例如:0.1mol/LH2S溶液中各步电离溶液中各步电离H+为：为： H2S H+HS- H+=110-4mol/L HS- H+S2- H+=110-13mol/L 二级二级 电离难的原因电离难的原因： a、一级电离出、一级电离出H+后，剩下的酸根阴离子带后，剩下的酸根阴离子带负电荷，增加了对负电荷，增加了对H+的吸引力，使第二个的吸引力，使第二个H+离离子电离困难的多；子电离困难的多； b、

24、一级电离出的、一级电离出的H+抑制了二级的电离。抑制了二级的电离。几个注意的问题几个注意的问题： B B、稀醋酸和稀磷酸的稀释：电离程度、稀醋酸和稀磷酸的稀释：电离程度增大增大，而而离子浓度离子浓度始终是始终是减小减小的。的。 稀释弱电解质溶液（温度不变），电离程稀释弱电解质溶液（温度不变），电离程度度 ，平衡向，平衡向移动，自由离子移动，自由离子数目数目；离子浓度；离子浓度，溶液导，溶液导电能力电能力。电离平衡常数。电离平衡常数（填填变或不变）变或不变）增大增大电离方向电离方向增多增多增大或减小增大或减小增强或减弱增强或减弱不变不变A A、对于冰醋酸和磷酸：加水溶解并不断稀释、对于冰醋酸和磷

25、酸：加水溶解并不断稀释的过程中，电离程度的过程中，电离程度 平衡向平衡向移移动，自由离子浓度先动，自由离子浓度先 后后；增大增大电离方向电离方向大大小小电离平衡的移动：电离平衡的移动：实例（稀溶液）实例（稀溶液）改变条件改变条件平衡移平衡移动方向动方向n(n(H H+ +) ) c(c(H H+ +) )c(c(CHCH COOCOO- -) )c(c(CHCH COOHCOOH) )电离度电离度()导电能导电能力力Ka加水稀释加水稀释加入少量冰醋酸加入少量冰醋酸加加HCl(g)加加NaOH(s)加入加入（ CH COONa)加入镁粉加入镁粉升高温度升高温度CH COOH CH COO- +H

26、+ ；0减小减小增大增大增大增大增大增大增大增大向右向右增强增强增大增大减小减小增大增大减小减小减小减小增大增大向右向右减弱减弱不变不变减小减小增大增大增大增大增大增大增大增大向右向右增强增强不变不变减小减小减小减小增大增大增大增大增大增大向左向左增强增强不变不变减小减小减小减小减小减小增大增大增大增大向右向右增强增强不变不变减小减小减小减小增大增大增大增大减小减小向左向左增强增强不变不变向右向右增大增大减小减小减小减小减小减小增大增大增强增强不变不变典型例题典型例题（1）体积相同、物质的量浓度相同的）体积相同、物质的量浓度相同的H H2 2SOSO4 4 HCl HCl CHCH3 3COO

27、HCOOHa. c(H+)由大到小的顺序为由大到小的顺序为_b.与与Zn反应的速率由大到小的顺序为反应的速率由大到小的顺序为_c.与足量与足量Zn反应产生反应产生H2的体积由大到小顺序为的体积由大到小顺序为_d. 恰好完全中和消耗恰好完全中和消耗NaOH的量由大到小顺序为的量由大到小顺序为_（2）体积相同、）体积相同、 c(H+)相同的相同的H H2 2SOSO4 4 HCl HCl CHCH3 3COOHCOOHa. 溶液的物质的量浓度由大到小顺序为溶液的物质的量浓度由大到小顺序为_b.与与Zn反应的初始速率反应的初始速率_ 与与Zn反应的平均速率由大到小顺序为反应的平均速率由大到小顺序为_

28、c.与足量与足量Zn反应产生反应产生H2的体积由大到小顺序为的体积由大到小顺序为_d. 恰好完全中和消耗恰好完全中和消耗NaOH的量的量_ = = = = = =1.弱电解质加水稀释时，弱电解质加水稀释时，电离程度电离程度_,离离子浓度子浓度_? (填变大、变小、不变或不填变大、变小、不变或不能确定）能确定） 变大变大不能确定不能确定 2.将将0 .1mol/L的氨水稀释的氨水稀释10倍，随着氨水浓度的倍，随着氨水浓度的降低，下列数据一定增大的是（降低，下列数据一定增大的是（ ） A. c(H+) B. c(OH-) C. c(OH-) /c(NH3H2O) D. c(NH4+)3.一定量的盐

29、酸跟过量的铁粉反应时，为减缓反一定量的盐酸跟过量的铁粉反应时，为减缓反应速率而不影响生成氢气的总量，可向盐酸中应速率而不影响生成氢气的总量，可向盐酸中加入适量的（加入适量的（ ） A.NaOH(固）固） B.H2O C.NH4Cl（固）（固） D.CH3COONa (固）固） CBD4.能说明醋酸是弱电解质的事实是能说明醋酸是弱电解质的事实是 （ ）A.醋酸溶液的导电性比盐酸弱醋酸溶液的导电性比盐酸弱B.醋酸溶液与碳酸钙反应，缓慢放出二氧化碳醋酸溶液与碳酸钙反应，缓慢放出二氧化碳C.醋酸溶液用水稀释后，氢离子浓度下降醋酸溶液用水稀释后，氢离子浓度下降D.0.1molL的的CH3COOH溶液中，氢离子浓度约溶液中，氢离子浓度约为为0.001molLD5.将将0.1molL-1醋酸溶液加水稀释，在稀释过程中醋酸溶液加水稀释，在稀释过程中（ ） A溶液中溶液中CH3COO的浓度增大的浓度增大B溶液中溶液中H+个数增多，个数增多，H+离子的浓度减小离子的浓度减小C溶液中溶液中H+个数减少，个数减少，H+的浓度减小的浓度减小D溶液中溶液中CH3COOH的分子数减少，的分子数减少，CH3COOH的浓度也减小的浓度也减小BD6.相同温度下，物质的量浓度均为相同温度下，物质的量浓度均为1mo/L的的下列溶液，盐酸、硫酸、醋酸，导电能力下列溶液，盐酸、硫酸、醋酸，导电能力由强到弱的顺序是由强到弱