1、第三章 水溶液中的离子平衡 第一节 弱电解质的电离,【新课导入】 (1)酸、碱、盐的水溶液都能导电的原因是什么? (都能电离出自由移动的离子) (2)纯水和干木头都不导电,但木头用水浸湿后却可以导电,为什么? (纯水中离子浓度很小,干木头没有可以导电的离子,木头浸湿后一些物质溶解并电离出离子) (3)卫生间除垢常用的“洁厕灵”的主要成分是盐酸,用醋酸可以吗? (一般不用,醋酸酸性弱,除垢效果差) 本节课我们将学习“强弱电解质”和“弱电解质的电离”,帮你弄清上述 疑问。,【课标要求】 1.了解强电解质和弱电解质的概念。 2.了解电离方程式的书写。 3.理解弱电解质在水中的电离平衡,能利用电离常数
2、进行相关计算。,探究点一 强、弱电解质比较,1.强电解质和弱电解质 (1)实验,知识探究 梳理知识点拨方法,剧烈,pH=1,pH1,(2)概念,(3)与化合物类型的关系 强电解质主要是大部分 化合物及某些 化合物,弱电解质主要是某些共价化合物。,全部,部分,离子,共价,思考1 BaSO4的水溶液几乎不导电,因此BaSO4属于非电解质吗? 提示:不是。BaSO4难溶于水,但溶解的BaSO4在水中完全电离。因此BaSO4属于强电解质。 思考2 醋酸是弱电解质,HCl是强电解质,醋酸溶液的导电性比盐酸 的弱吗? 提示:不一定。溶液的导电性与溶液中自由离子的浓度及所带的电荷有关。强电解质的导电性不一定
3、强,弱电解质的导电性不一定弱。但在相 同条件(温度和浓度)下,因HCl在水溶液中完全电离,所以导电性强。,2.电离方程式的书写 (1)强电解质:完全电离,用“ ”,如H2SO4: 。,多元弱酸,分步电离、分步书写且第一步电离程度远远大于第二步,如H2CO3电离方程式: , 。,弱酸的酸式盐中酸式酸根不能完全电离,如NaHCO3电离方程式: ., 。,NaHCO3,名师点拨,1.强、弱电解质判断的三个易错点 (1)区分电解质强弱的唯一依据是电解质在水溶液中能否完全电离,即电离程度。 (2)电解质的强弱与物质的溶解性无关。即使溶解度很小,只要溶于水的部分完全电离就是强电解质,所以不能根据溶解度大小
4、直接判断。 (3)在强、弱电解质的判断中还要特别注意这两个概念研究的范畴化合物,溶液、单质即使导电也不是电解质。 2.强、弱电解质判断的步骤,解析:强电解质溶液的导电能力不一定比弱电解质溶液的导电能力强,A错误;氨气的水溶液能导电,原因是氨气和水反应生成一水合氨,一水合氨能电离出自由移动的离子而使溶液导电,一水合氨是电解质,氨气是非电解质,铜是单质,电解质必须是化合物,B错误;氧化钠是离子化合物,属于强电解质,醋酸溶于水能够部分电离,属于弱电解质,C正确;硫酸钠是强电解质,硫酸钡难溶于水,但溶于水的那部分是完全电离,所以是强电解质,D错误。,1,下列说法正确的是( ) A.强电解质溶液的导电能
5、力一定比弱电解质溶液的强 B.氨气是弱电解质,铜是强电解质 C.氧化钠是强电解质,醋酸是弱电解质 D.硫酸钠是强电解质,硫酸钡是弱电解质,C,过关演练 巩固知识提升能力,2.(2017陕西延安联考)下列各电离方程式中,书写正确的是( ),C,3.今有盐酸、醋酸溶液、硫酸溶液,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关系为 。,解析:(1)a.H2SO4为二元
6、强酸;CH3COOH为一元弱酸,部分电离。b.三种酸的物质的量相等,但H2SO4为二元酸,所以消耗NaOH溶液体积是盐酸和醋酸溶液的两倍,盐酸和醋酸溶液消耗的NaOH溶液体积相等,所以=。c.等质量的Zn完全反应,消耗的盐酸和醋酸溶液体积相等,消耗的硫酸溶液体积最小,所以=。,答案:(1) = =,(2)若三种酸溶液中的c(H+)相等。 a.三种酸的物质的量浓度大小关系为 。 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关系为 。,解析: (2)a.CH3CO
7、OH是弱酸,c(CH3COOH)c(H+),c(H2SO4)= c(H+),c(HCl) =c(H+),所以。b.等体积的三种溶液中,n(CH3COOH)n(HCl),而HCl和H2SO4都是强电解质,两溶液中的n(H+)相等,消耗NaOH一样多,所以=。c.等质量的Zn完全反应,消耗的n(H+)相等,硫酸溶液与盐酸的c(H+)相等,消耗两种酸体积相等,而CH3COOH在反应中会电离产生H+,所以消耗体积最小,所以=。,答案:(2) = =,探究点二 电离平衡和电离常数,1.弱电解质的电离平衡 (1)电离平衡的建立 在一定条件(如温度和浓度)下,弱电解质电离成离子的速率和离子结合成分子的速率
8、时,电离过程达到电离平衡状态,如图所示:,知识探究 梳理知识点拨方法,相等,相等,(2)电离平衡的特征,弱电解质,相等,不变,(3)影响电离平衡的外界条件 温度:升高温度,电离平衡 移动,电离程度 。 浓度:稀释溶液,电离平衡 移动,电离程度 。 相同离子:加入与弱电解质具有相同离子的强电解质,电离平衡 移动,电离程度 。 加入能与离子反应的物质:电离平衡 移动,电离程度 。,向右,增大,向右,增大,向左,减小,向右,增大,2.电离常数,大,增大,【特别提示】 弱电解质的水溶液中:(1)分子(包括H2O,但不限于H2O)离子共存。(2)电离都是微弱的。(3)电离度相当于反应物的转化率,增加某种
9、反应物浓度,自身转化率(电离度)降低,即通常说的“越稀越电离”。(4)温度不变,电离常数K不变。 思考 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1.7510-5、4.410-7(第一步电离)和5.810-10。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。,名师点拨,2.电离常数的应用 (1)判断弱酸(或弱碱)的相对强弱,电离常数越大,酸性(或碱性)越强。,解析:加入少量NaOH固体,c(H+)减小,平衡向正反应方向移动,A正确;加水稀释,平衡向正反应方向移动,B错误;滴加HCl溶液,溶液中c(H+)增大,C错误;加入少量NaCN固体,c(C
10、N-)增大,平衡向逆反应方向移动,D错误。,1.在0.1 molL-1的HCN溶液中存在如下电离平衡:HCN H+CN-,对该平衡, 下列叙述正确的是( ) A.加入少量NaOH固体,平衡向正反应方向移动 B.加水,平衡向逆反应方向移动 C.滴加少量0.1 molL-1HCl溶液,溶液中c(H+)减小 D.加入少量NaCN固体,平衡向正反应方向移动,A,过关演练 巩固知识提升能力,2.已知0.1 molL-1的醋酸溶液中存在电离平衡:CH3COOH CH3COO-+H+,要使溶液中c(H+)/c(CH3COOH)值增大,可以采取的措施是( ) A.加少量NaOH固体 B.降低温度 C.加少量冰
11、醋酸 D.加水,D,3.(1)25 时,在0.5 L 0.02 molL-1的HA溶液中,HA的电离度为10%。求该温度下HA的电离常数。,答案:(1)2.210-4,(2)计算25 时,0.1 molL-1的该酸溶液中的c(H+)。,答案:(2)4.710-3 molL-1,1下表中物质的分类组合完全正确的是( ),解析:碘化氢在水中能完全电离,是强电解质,A错误。盐酸是混合物,所以不属于电解质;溶于水的碳酸钙能完全电离,属于强电解质,B错误;氯气是单质不是化合物,不是非电解质,C错误。,D,课堂检测 即学即测查漏补缺,2 向0.1 molL-1的CH3COOH溶液中加水或加入少量CH3CO
12、ONa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,B,3.(2016福建泉州四校联考)在体积都为1 L,c(H+)都等于0.01 mol/L的盐酸和醋酸溶液中,投入0.65 g锌粒,则如图所示比较符合客观事实的是( ),C,解析:0.65 g锌的物质的量=0.65 g65 g/mol=0.01 mol,需要HCl和醋酸的物质的量都是0.02 mol。盐酸是强酸,醋酸是弱酸,在c(H+)都是0.01 mol/L的情况下盐酸的浓度是0.01 mol/L,而醋酸溶液的浓度远大于0.01 mol/L。溶液的体积都是1 L,因此盐酸
13、中HCl的物质的量是0.01 mol,醋酸的物质的量远大于0.01 mol。所以与0.65 g锌反应时盐酸不足,醋酸过量,即醋酸产生的氢气多,在反应过程中醋酸还可以继续电离出氢离子,醋酸溶液中氢离子浓度大于盐酸中氢离子浓度,所以醋酸的反应速率快,选C。,4.(2017山东临沂沂水一中月考)已知下面三个数据:7.210-4、4.610-4、4.910-10分别是三种酸的电离平衡常数。 若这三种酸可发生如下反应:,B,则下列叙述中不正确的是( ) A.HF的电离平衡常数为7.210-4 B.HNO2的电离平衡常数为4.910-10 C.根据两个反应即可知三种酸的相对强弱 D.HNO2的电离平衡常数
14、比HCN的大,比HF的小,解析:该题涉及三个反应,由题给三个化学方程式可以得出: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。题给三个反应中,第个反应说明酸性:HNO2HCN,第个反应说明酸性:HFHNO2,只根据这两个反应即可作出比较。,实验微专题5 通过实验判断弱电解质的方法,要证明某电解质是弱电解质,只需证明它在水溶液中部分电离或其溶液中 存在电离平衡即可。以一元弱酸HA为例,证明它是弱电解质的常用方法有:,【典型例题】 下列能说明酸HA为弱电解质的是( ) A.HA能与水以任意比互溶 B.常温下,0.1 molL-1溶液的c(H+)约为1
15、10-3 molL-1 C.HA溶液能与Na2CO3溶液反应,产生CO2气体 D.等体积、等物质的量浓度的HA溶液和NaOH溶液恰好完全反应,解析:A项,能与水以任意比互溶的不一定是弱电解质,如乙醇;B项,c(H+)c(HA),说明HA部分电离,是弱电解质;C项,只能说明HA的酸性比碳酸强,不能判断是否为弱电解质;D项,反应完全与否和电解质强弱无关。 答案:B,【变式练习】某化学兴趣小组按图示装好了实验装置,一支胶头滴管盛有盐酸,另一支胶头滴管盛有同体积、同浓度的醋酸溶液。实验时同时完全捏扁a、b的胶头,观察实验现象。,(1)装置A、B中用红墨水而不用水的原因是 。 (2)实验开始前两溶液的H
16、+浓度的大小:盐酸 (填“”“”或“=”)醋酸溶液,证明 为弱电解质。 (3)实验刚开始时,发现装置A中的长导管液面上升的比装置B的要高,则胶头滴管a中盛的是 。 (4)两装置反应刚结束时(无固体剩余),发现装置A中的长导管液面比装置B中的高,静置一会后两装置中的长导管液面均有所下降,最终液面高度 (填“相同”“A中的高”或“B中的高”)。,解析:HCl为强电解质,完全电离,CH3COOH为弱电解质,部分电离,所以相同物质的量浓度的两溶液,盐酸中c(H+)大,与等量的Zn粒反应时单位时间内放出热量多,产生的H2多,所以装置中气体压强大,长导管中液面上升得快,但最终温度下降且两者产生的H2的量相同,所以液面高度相同。该实验中为便于观察导管中液面高度的变化,现象明显,装置A、B中用红墨水。 答案:(1)便于观察长导管中液面高度的变化 (2) 醋酸 (3)盐酸 (4)相同,谢谢观赏！,
