1、电离平衡(一)强电解质、弱电解质强电解质: 强电解包括的物质有: 强电解质在水溶液存在的形式: 弱电解质: 。弱电解质包括的物质有: 弱电解质在溶液中存在的形式 2比较强、弱电解质强电解质 弱电解质电离程度电离平衡过程表示溶液中存在的微粒(水分子不计)电离方程式 实例注意:多元强酸电离一步完成且完全如 HnA=Nh+An而多元弱酸的电离是分步进行的,且第二步电离比第一步电离困难,第三步电离比第二步电离更困难,但每步电离都存在相应的电离平衡,因此应分步书写电离方程式。例如磷酸的电离方程式应写三步:H3PO4 H+H2PO4, H2PO4 H+HPO42 HPO42 H+PO43,不能合并成 H3
2、PO4 3H+PO43。由于磷酸溶液中的H +主要由第一步电离决定,因此磷酸的电离方程式有时也可只写第一步。对 HnA 弱酸而言,电离方程式可只考虑:HnA H+Hn+A(二)弱电解质的电离平衡(1)概念弱电解质的电离平衡是指在一定条件下(湿度、浓度) ,弱电解质电离成离子的速率和离子结合成分子的速率相等的状态。(2)特点动动态平衡:V (闻子化) =V(分子化) 0。在电离方程式中用“ ”表示。定平衡时各组成成分一定,即平衡时溶液中离子浓度和分子浓度保持不变变条件改变,平衡被打破。(3)影响电离平衡的因素与化学平衡一样,外界条件的改变也会引起移动.(1) 内因:电解质本身的性质。通常电解质越
3、弱,电离程度越小。(2) 外因: 温度:温度升高,电离平衡向 移动,因为电离过程是 过程 浓度:加水稀释,电离平衡向 移动,溶质分子的电离程度 ;加入相同的溶质分子,电离平衡向 移动,溶质分子的电离程度 同离子效应:在弱电解质溶液中加入同弱电解质具有相同离子的强电解质,使电离平衡向 方向移动离子反应效应:在弱电解质溶液中加入能与溶液中的某种离子反应的强电解质,使电离平衡 向移动以 0.1mol/1 CH3COOH 溶液为例:电离平衡常数:(1)概念:在一定温度下,当弱电解质在水溶液中达到电离平衡时,溶液中离子 与溶液中未电离的分子的浓度之比是一个常数。对于一元弱酸来说: CH3COOH CH3
4、COO + H+(2)表达式:Ka = (3)意义:电离平衡常数表征了弱电解质的电离能力,Ka 或 Kb 越大,弱电解质的电离程度越 。即 K 值大小可判断弱电解质相对强弱。(4)影响 K 的因素:Ka 或 Kb 只受 的影响。只要 不变,Ka 或 Kb 就不变注意:同一温度下,不同种弱酸,电离常数越大,其电离程度越大,酸性越强。多元弱酸是分步电离的,每步各有电离常数,各步 电离平衡常数的大小关系是: Ka1 Ka2 Ka3,其酸性主要由第 步电离决定。2、电离度(1)定义: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比,称为电离度,通常用 表示。(2)表达
5、式: (3)意义:电离度实质上是一种平衡转化率。表示弱电解质在水中的电离程度 温度相同,浓度相同时,不同弱电解质的电离度不同的, 越大,表示酸类的酸性越强。同一弱电解质的浓度不同,电离度也不同,溶液越稀,电离度越 。(三)电解质溶液导电能力的强弱与电解质强弱影响溶液导电能力的因素:自由移动离子浓度的大小。 (主要决定因素)温度一定,离子浓度越在,导电能力越强。温度:温度越高,导电能力越强。 (与金属导电相反)项目变化项目加水 升温 加入固体NaOH加入无水CH3COONa通入气体HCl加入等浓度的CH3COOH平衡移动H+的物质的量(mol)H+浓度(mol) PH 值导电能力离子电荷数:电荷
6、数越高,导电能力越强。由此可知:强电解质溶液的导电能力不一定比弱电解质强。如 较浓醋酸的导电能力可比极稀 HCl 溶液强。 CaCO3 虽为强电解质,但溶于水所得溶液极稀,导电能力极差。思考:若在某溶液中加入一种物质,出现沉淀,则溶液的导电能力一定减弱吗?(湿度不变)(四)水的电离平衡1 实验证明,纯水微弱的导电性,是极弱的电解质:2 25H +OH= 107=1014=Kw 的离子积常数。2影响 Kw 的因素Kw 与溶液中H +、OH 无关,与温度有关。水的电离为吸热过程,所以当湿度升高时,水的电离程度增大,Kw 也增大。例如 100,1LH 2O 有 106mol 电离,此时水的离子积常数
7、为 Kw=106106=1012.3影响水的电离平衡因素(1)湿度,升湿度促进水的电离,降温则相反(2)向纯水中引入 H+或 OH,会抑制水的电离(3)向纯水中引入弱酸酸根阴离子或弱碱阳离子,将促进水的电离,此乃为盐类水解的实质。3 酸、碱、盐溶液中水电离的定量计算。 (列表比较如下:)H+水 与 OH水关系x 的计算式 室温 x 值 对水电离影响纯水 x= Kwx=1107mol/L酸溶液x= H碱溶液H+水 =OH水x= O注H +水 、OH 水 指水电离出的 H+、OH 浓度H+水 、 OH指 指溶液中的 H+、OH 浓度由上表可得重要规律:(1)在任意温度、任意物质的水溶液中(含纯水)
8、的水本身电离出的H +水 OH 水(2)酸和碱对水的电离均起抑制作用只要碱的 pH 值相等(不论强弱、不论几元)对水的抑制程度相等,碱也同理。若酸溶液的 pH 值与碱溶液的 pOH 值相等,则两种溶液中水的电离度相等。如 pH=3 的盐酸溶液与 pH=11 的氨水溶液在室温下,由水电离出的H+水 =OH水 = =1011mol/L3140(3)在凡能水解的盐溶液中,水的电离均受到促进,且当强酸弱的碱盐的 pH 和强碱弱酸盐的 pOH 值相等时(同一湿度) ,则促进程度相等。(4)较浓溶液中水电离出H +的大小:酸溶液中OH 等于水电离的H +碱溶液中H +等于水电离的H +强酸弱碱盐溶液中的H
9、 +等于水电离出H +强碱弱酸盐溶液中的OH 等于水电离出的H +如 pH=4 的 NH4Cl 溶液与 pH=10 的 NaAc 溶液中, (室温)由水电离出的H+水 =OH水 = =104mol/L103例题精讲例 1下列四种溶液中,由水电离出的H +之比(依次)为( )pH=0 的盐酸 0.1mol/L 的盐酸 0.01mol/L 的 NaOH 溶液 pH=11 的 NaOH 溶液(A)1 :10 :100 :1000 (B)0 :1 :12 :11(C)14 :13 :12 :11 (D) 14 :13 :2 :3例 2某湿度下,纯水中的H +=2107mol/L,则此时OH =_,若湿
10、度不变,滴入稀硫酸使H +=5106mol/L,则OH =_,由水电离出 H+为,该纯水的 PH值_(填、=例 3常温下某溶液中,由水电离出的H +为 11012mol/L,该溶液中一定能大量共存的离子组是( )AK +、Na +、SO 42、NO 3 BNa +、K +、S 2、CO 32 CFe 2+、Mg 2+、Cl 、SO 42 DNH 4+、Cl 、K +、SO 32例 4在图(1)所示的装置中,烧杯中盛放的是 Ba(OH)2 溶液,当从滴定管中逐渐加入某种溶液(A)时,溶液的导电性的变化趋势如图( 2)所示。图 1 图 2该根据离子反应的特点分析:A 溶液中含有的溶质可能是_或_(
11、至少写出两种) ,并写出相应的离子反应的离子方程式:_、_4实战演练一、选择题(1.在含有酚酞的 01 molL 1 氨水中加入少量的 NH4Cl 晶体,则溶液颜色A.变蓝色 B.变深C.变浅 D.不变2.当不考虑水的电离时,在氢硫酸溶液中,下列的离子浓度关系中正确的是A.c(H )=c(HS )2c(S 2 )B.c(H )=c(HS )c (S2 )C.2c(S2 )=c(H )D.c(S2 )=c(HS )3.在无土栽培中,需配制一定量含 50 mol NH4Cl,24 mol K2SO4 的营养液。若用KCl,NH4Cl 和( NH4) 2SO4 三种固体为原料来配制,三者的物质的量依
12、次是(单位为mol)A.2,64,24 B.48,2,24C.32,50,12 D.16,50,244.在浓度均为 1 molL1 的 (NH4)2SO4、 (NH 4) 2CO3、 ( NH4) 2Fe(SO4)2 三种溶液中,若测得其中 c(NH )分别为 a、b、c(molL 1 ),则下列判断正确的是4A.a=b=c B.cabC.bac D.acb5.甲酸的下列性质中可以证明它是弱电解质的是A.1 molL1 的甲酸溶液的 c(H )约为 0.01 molL1B.甲酸与水以任意比例互溶C.10 mL 1 molL1 甲酸恰好与 10 mL 1 molL1 NaOH 溶液完全反应D.在
13、相同条件下,甲酸的导电性比一元强酸溶液的弱 6.用水稀释 0.1 molL1 氨水时,溶液中随着水量的增加而减小的是A.c(OH )c(NH 3H2O)B.c(NH 3H2O)c(OH )C.c(H )和 c(OH )的乘积 D.OH 的物质的量7.下列各电离方程式中书写正确的是A.CH3COOH H CH 3COO B.KHSO4 K H SO 24C.Al(OH)3 Al3 3OH D.NaH2PO4 Na H 2PO8.当溶液中 HS H 2O S2 H 3O 达到平衡时,欲使 c(S2 )增大,应加入A.Cu2 B.CO 2C.H2O D.HCl9.在 RNH2H2O RNH OH 形
14、成的平衡中,要使 RNH2H2O 的电离程度3及 c(OH )都增大,可采取的措施是A.通入 HCl B.加少量 NaOH 固体C.加水 D.升温二、非选择题(共 55 分)10.(12 分)用实验确定某酸 HA 是弱电解质。两同学的方案是:甲:称取一定质量的 HA 配制 0.1 molL1 的溶液 100 mL;用 pH 试纸测出该溶液的 pH,即可证明 HA 是弱电解质。乙:用已知物质的量浓度的 HA 溶液、盐酸,分别配制 pH1 的两种酸溶液各 100 mL; 分别取这两种溶液各 10 mL,加水稀释为 100 mL;各取相同体积的两种稀释液装入两个试管,同时加入纯度相同的锌粒,观察现象
15、,即可证明 HA 是弱电解质。(1)在两个方案的第步中,都要用到的定量仪器是 。(2)甲方案中,说明 HA 是弱电解质的理由是测得溶液的 pH 1(选填、) 。乙方案中,说明 HA 是弱电解质的现象是 (多选扣分)a.装 HCl 溶液的试管中放出 H2 的速率快;b.装 HA 溶液的试管中放出 H2 的速率快;c.两个试管中产生气体速率一样快:(3)请你评价乙方案中难以实现之处和不妥之处。(4)请你再提出一个合理而比较容易进行的方案(药品可任取) ,作简明扼要表述。13.(8 分)在稀氨水中存在平衡:NH 3H 2O NH OH ,如进行下列操作,4则 NH3、NH 、H 、OH 浓度如何变化
16、?试用“增大” “减小” “不变”填写。4(1)通适量 HCl 气体时,c (NH3) ,c(H ) 。(2)加入少量 NaOH 固体时,c(NH ) ,c(OH ) 。4(3)加入 NH4Cl 晶体时,c (NH ) ,c(OH ) 。14.(8 分)在 a、b 两支试管中,分别装上形态相同、质量相等的一颗锌粒,然后向两支试管中分别加入相同物质的量、相同体积的稀盐酸和稀醋酸。填写下列空白:(1)a、b 两支试管中的现象:相同点是 ;不同点是 。原因是 。(2)a、b 两支试管中生成气体的体积开始时是 a 于 b,反应完毕后生成气体的总体积是 a b,原因是 。1、对某弱酸稀溶液加热时,下列叙述错误的是 A、弱酸的电离度增大 B、弱酸分子的浓度减小 C、溶液的OH 增大 D、溶液的导电性增强2、常温下 0.1molL1 醋酸溶液的 pH=a,下列能使溶液 pH=(a1) 的措施是A将溶液稀释到原体积的 10 倍 B加入适量的醋酸钠固体C加入等体积 0.2 molL1 盐酸 D提高溶液的温度3、室温下向 10mL pH=3 的醋酸溶液中加入水稀释后,下列说法正确的是A溶液中导电粒子的数目减少B溶液中 不变C(CH3COO )C(CH3COOH)c(OH )C醋酸的电离程度增大,c(H )亦增大D再加入 10mlpH=11 的 NaOH 溶液,混合液 pH=7