第一讲弱电解质的电离平衡.doc

海安县实验中学高三化学导学案 陈红梅第一讲 弱电解质的电离平衡班级 姓名 学号 课前预习知识构建一、电解质和非电解质电解质非电解质概念在水溶液或熔化状态下能导电的化合物在水溶液和熔化状态下都不导电的化合物导电实质阴阳离子在两极放电导电条件溶于水或熔化状态结构特点离子化合物、某些极性化合物非极性化合物、某些极性化合物物质种类酸、碱、盐、活泼金属氧化物非金属氧化物、大多数有机物等说明：（1）导电粒子必须是电解质本身电离产生的，不能指物质溶于水后与水反应的产物电离产生的。如二氧化碳、二氧化硫、氨气等为非电解质（2）共价型电解质（水例外）只能在水溶液中导电，某些受热易分解的离子型电解质也只能在水溶液中导电。活泼金属氧化物只能在熔化状态下导电（3）电解质不一定导电，导电物质不一定是电解质。非电解质不导电，但不导电的物质不一定是非电解质（4）金属导电电解质导电导电粒子自由电子自由移动的阴阳离子变化物理变化化学变化温度影响升高温度导电能力减弱升高温度促进弱电解质电离导电能力强弱受电阻影响离子浓度和离子所带电荷二、强电解质和弱电解质强电解质弱电解质概念在水溶液中完全电离的电解质在水溶液中部分电离的电解质化学键种类离子键、强极性键极性键化合物类型离子化合物、某些共价化合物大多数共价化合物电离程度完全电离部分电离电离过程不可逆，不存在电离平衡可逆，建立电离平衡电解质存在只有水合阴阳离子水合阴阳离子、弱电解质分子电离方程式=分步典例强酸强碱大多数盐活泼金属氧化物弱酸弱碱水两性氢氧化物说明：（1）电解质的强弱是由物质内部的结构决定的，与外界因素无关（2）电解质的强弱与溶解性无关（3）电解质的强弱与溶液导电性的强弱无必然联系（4）电解质的强弱与化学键无必然联系（5）多元弱酸（或弱碱）的电离是分步进行的，且第一步电离程度远大于第二步电离程度（6）强酸的酸式盐在水溶液中和熔化状态下电离方程式不同三、弱电解质的电离平衡1、概念：在一定条件下，弱电解质分子电离成离子的速率和离子重新结合成弱电解质分子的速率相等时的状态2、特征（1）动：电离平衡也是一种动态平衡（2）等：达平衡时电离速率与结合速率相等（3）定：达平衡时，分子与离子的浓度一定（4）变：条件改变，平衡被破坏，平衡发生移动3、影响弱电解质电离平衡的因素（1）内因：弱电解质的本性（2）外因温度：弱电解质的电离过程是吸热过程，升高温度，促进弱电解质电离浓度：浓度越小离子碰撞结合成分子的机会减少，电离程度增大同离子效应加入与某种离子能反应得物质CH3COOHCH3COO-+H+NH3H2ONH4+OH-移动方向平衡常数H+浓度导电能力移动方向平衡常数OH-浓度导电能力加水稀释通入氯化氢加氢氧化钠加醋酸铵升高温度4、强酸和弱酸的比较（1）等物质的量浓度、等体积的一元强酸和一元弱酸的比较H+浓度pH中和碱的能力与活泼金属产生氢气量与金属反应开始速率一元强酸一元弱酸（2）等pH、等体积的一元强酸和一元弱酸的比较H+浓度pH中和碱的能力与活泼金属产生氢气量与金属反应开始速率一元强酸一元弱酸5、电离平衡常数（1）概念：一定条件下，弱电解质达到电离平衡时，离子浓度的乘积与未电离的分子浓度的比值为一常数，称电离平衡常数（2）表达式 说明：（1）多元弱酸（或弱碱）是分步电离的，一级电离常数远大于二级电离常数（2）影响电离平衡常数的因素：温度，升高温度，电离平衡常数增大（3）意义：表示弱电解质电离程度的大小，电离平衡常数越大，电离程度越大亚硫酸 磷酸 氢氟酸 醋酸 碳酸 苯酚 碳酸氢根 氢氧化铝酸式电离用于判断强酸制弱酸的反应能否发生用于判断盐类水解程度的大小四、设计实验证明某酸为弱酸的常用方法1、测定已知物质的量浓度酸溶液的pH2、测定其强碱盐溶液的pH3、在相同条件测定与等浓度强酸溶液导电性比较4、测pH相等的强酸和弱酸稀释同等倍数后pH的变化值5、测等浓度等体积的强酸和弱酸与足量锌粒（或碳酸钙）反应产生气体的快慢6、用中和滴定测等体积等pH的强酸和弱酸中和碱的能力学情调查（ ）1用0.1molL1 NaOH 溶液完全中和物质的量浓度相等的下列溶液各100mL。需NaOH溶液体积 A中和盐酸的最大B中和硝酸的最大 C中和醋酸的最大 D一样大（ ）2有浓度为0.1molL1的氨水，pH11，用蒸馏水稀释100倍，则NH3H2O的电离平衡向 （填“促进”或“抑制”）电离的方向移动，溶液的pH将变为_（填序号）A911之间B11 C1213之间 D13（ ）3在同一温度下，当弱电解质溶液a，强电解质溶液b，金属导体c的导电能力相同，若同时升高到相同温度，则它们的导电能力是 A abc B abc C cab D bca（ ）4能影响水的电离平衡，并使溶液中的c(H)c(OH)的操作是 A向水中投入一小块金属钠 B将水加热煮沸.C向水中通入二氧化碳气体 D向水中加食盐晶体5双氧水（H2O2）和水都是极弱电解质，但H2O2比水更显酸性。若把H2O2看成是二元弱酸，请写出它在水中的电离方程式： 鉴于H2O2显弱酸性，它能同强碱作用形成正盐，在一定条件下也可以形成酸式盐。请写出H2O2与Ba(OH)2作用形成正盐的化学方程式： 水电离生成H3O+ 和OH叫做水的自偶电离。同水一样，H2O2也有极微弱的自偶电离，其自偶电离方程式为： 课堂互动一、学习目标1.掌握电解质、强电解质和弱电解质的概念2.掌握弱电解质在水溶液中的电离，能正确书写电离方程式3.掌握弱电解质在水溶液的电离平衡及其影响因素二、学习过程重难点1.电解质与非电解质【例1】下列物质的水溶液都能导电，但属于非电解质的是 A、CH3COOH B、Cl2 C、NH4HCO3 D、SO2【教师点拨】注意氯气为单质，所以既不是电解质也不是非电解质。答案为D。【教师小结】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。化合物为电解质，其本质是自身能电离出离子，有些物质溶于水时所得溶液也能导电，但这些物质自身不电离，而是生成了一些电解质，则这些物质不属于电解质。如：SO2、SO3、CO2、NO2等。常见电解质的范围：酸、碱、盐、离子型氧化物。溶剂化作用：电解质溶于水后形成的离子或分子并不是单独存在的，而是与水分子相互吸引、相互结合，以“水合离子”或“水合分子”的形态存在，这种溶质分子或离子与溶剂相互吸引的作用叫做溶剂作用。【变式训练】现有 ： 硫酸铜 碳酸钙固体 磷酸 硫化氢 三氧化硫 金属镁 石墨 苛性钾 NH3H2O 熟石灰，其中（填序号）属于强电解质的是 ，属于弱电解质的是 ，属于非电解质的是 ，既不是电解质，又不是非电解是 。（填写序号）（本题主要考查的知识是电解质导电的条件，电解质不一定导电，导电的物质不一定是电解质，产生自由移动的离子是电解质导电的前提）重难点2.强电解质和弱电解质的本质区别：【例2】下列说法下列正确的是A、强电解质的水溶液中不存在溶质分子，弱电解质的水溶液中存在溶质分子和离子B、强电解质的水溶液导电性强于弱电解质的水溶液C、强电解质都是离子化合物，弱电解质都是共价化合物D、强电解质易溶于水，弱电解质难溶于水【点拨】强电解质溶于水后，全部电离，不存在溶质分子，而弱电解质溶于水后，只部分电离，存在电离平衡，水溶液中存在溶质分子和离子，故A正确。溶液的导电性是由溶液中的离子浓度大小及离子所带的电荷所决定的，若强电解质溶液是稀溶液，则溶液中离子浓度很小，导电性就很弱，故B不正确。强电解质部分是离子化合物，部分是共价化合物，如H2SO4是强酸，也是强电解质，但属于共价化合物，故C不正确。强电解质与溶解性大小无关，如BaSO4难溶于水，但属于强电解质，而NH3H2O易溶于水，但属于弱电解质。答案为A。重难点3.弱电解质的电离方程式【例3】下列电离方程式书写正确的是： A. NaHCO3=Na+H+CO32- B. (NH4)2SO4 2NH4+SO42- C. H2S 2H+S2- D. Al(OH)3 H+AlO2-+H2O【教师点拨】注意强弱电解质的区别以及多元弱酸碱书写的特殊性。答案为D。【教师小结】电离方程式：强电解质完全电离，书写时用“=”号；弱电解质部分电离，书时用“ ”号。 多元弱酸是分步电离；所以应当分步书写电离方程式，如碳酸的电离：H2CO3 H+HCO3，HCO3H+CO32 不能写成 H2CO3 2H+CO32- 多元弱碱的电离也是分步电离的，但习惯上书写其电离方程式时，可写其总的电离方程式。如：Cu(OH)2 Cu2+2OH-离子分程式书写时，强电解质（除难溶性盐）一律写离子符号；弱电解质，不论是在反应物中，还是在生成物中，都一律写其化学式。重难点4.弱电解质的电离平衡【例3】已知HClO是比H2CO3还弱的酸，氯水中存在下列平衡：Cl2+H2OHCl+HClO，HClO H+ClO- ，达平衡后，要使HClO浓度增加，可加入A、H2S B、CaCO3 C、HCl D、NaOH 【解析】对于A选项，由于H2S与HClO能发生氧化还原反应，因而会使次氯酸的浓度减小。CaCO3能与HCl反应而使Cl2+H2OHCl+HClO的平衡正移，使HClO的浓度增加，同时还要注意，因HClO是比H2CO3还弱的酸，所以CaCO3不能与HClO H+ClO 电离的H+结合，因此不会使次氯酸的浓度因平衡正移而减小。故应选B。对于D，NaOH与H+中和，因而可使两个都正向移动，结果会使HClO浓度减小。【教师小结】电离平衡的移动语电离平衡常数K、离子浓度、溶液导电能力的关系（以醋酸电离为例）CH3COOHCH3COO- + H+ H0平衡移动方向电离平衡常数C（H+）导电能力加水稀释向右不变减小减弱滴加浓盐酸向左不变增大增强加固体氢氧化钠向右不变减小增强加固体醋酸铵向左不变减小增强升高温度向右变大增大增强【变式训练】根据电离平衡移动的原理，设计两种实验方法，证明氨水是一种弱碱。除氨水外，限从以下范围内选用试剂：蒸馏水、酚酞指示剂、石蕊指示剂、氯化铵晶体、消石灰，浓盐酸、醋酸铵晶体。方法1 方法2 三、小结反思四、当堂巩固1. 某酸溶液的pH = 1，此酸溶液的物质的量浓度 A、0.1 mol L1 B、一定大于0.1 mol L1 C、若为强酸一定等于0.1 mol L1，若为弱酸一定大于0.1 mol L1 D、若为强酸一定 0.1 mol L1，若为弱酸一定0.1 mol L12已知：（1）PH=2的次碘酸（HIO）溶液与PH=12的NaOH溶液等体积混合，所得溶液呈酸性；（2）0.01mol/L的HIO3或HMnO4溶液与PH=12的 Ba(OH)2溶液等体积混合所得溶液均呈中性。则下列有关结论不正确的是A、HIO是强酸 B、HIO3是强酸C、HMnO4是强电解质 D、HIO是弱酸3.把0.05molNaOH固体加入到下列100ml液体中，溶液的导电能力变化不大的是A、水 B、0.5mol/L盐酸 C、0.5mol/L醋酸 D、0.5mol/LNH4Cl溶液4.下列电离方程式中正确的是A、Na2HPO4溶于水：Na2HPO4 = 2Na+ + H+ + PO43B、NaHSO4熔化： Na HSO4 = Na+ + H+ + C、HF溶于少量水中：HFH+ + FD、(NH4)2SO4溶于水： (NH4)2SO42NH4+ + 5.为了证明一水合氨是弱电解质，甲、乙、丙三人分别选用下列试剂进行实验：0.01 mol/L氨水、0.1 mol/L NH4Cl溶液、NH4Cl晶体、酚酞试剂、PH试纸、蒸馏水(1)甲用PH试纸测出0.01 mol/L氨水的PH为10，则认定一水合氨是弱电解质，你认为这一方法是否正确？（填是或否） 并说明理由： (2)乙取出10 mL 0.10 mol/L，用PH试纸测出其PH = a，然后用蒸馏水稀释至1000 mL，再用PH试纸测出其PH为b，若要确认一水合氨是弱电解质，则a、b值应满足什么关系？ （用等式或不等式表示）(3)丙取出10 mL 0.10mol/L氨水，滴入2 滴酚酞溶液，显粉红色，再加入NH4Cl晶体少量，颜色变（填深或浅） 。你认为这一方法能否证明一水合氨是弱电解质？ (4)请你根据所提供的试剂，再提出一个合理又简便的方案证明一水合氨是弱电解质。 课后评价1. 医院常用HgCl2的稀溶液作手术刀的消毒剂，HgCl2熔融时不导电，熔点低。HgCl2难溶于水，但易溶于NaCl饱和溶液中，关于HgCl2的描述合理的是A、是难溶的共价化合物B、是离子化合物C、是一种强电解质D、是一种弱电解质2.氨水中存在着下列平衡：NH3H2ONH4+ + OH，若要使平衡向逆反应方向移动，同时使OH浓度增大，应加入的物质是A、NH4Cl 固体 B、硫酸 C、NaOH D、水3.将0.1mol/L的醋酸溶液加水稀释，下列说法正确的是A、溶液中c（H+）、c（OH）都减小 B、溶液中c（H+）增大C、醋酸电离度减小 D、溶液PH增大4下列说法正确的是 A向0.1molL1 Na2CO3溶液中滴加酚酞，溶液变红色BAl3、NO3、Cl、CO32、Na可以大量共存于pH=2的溶液中C乙醇和乙酸都能溶于水，都是电解质D分别于等物质的量的HCl和H2SO4反应时，消耗的NaOH的物质的量相同5将氢氧化钠稀溶液滴加到醋酸稀溶液中，下列各图示意混合溶液有关量或性质的变化趋势，其中错误的是 6相同温度下，100mL 0.01mol/L的HF与10mL 0.1mol/L的HF相比较，下列数值前者大于后者的是 A中和时所需NaOH的量 Bc (H+) C电离程度 Dc (OH)7用0.1molL1的盐酸滴定0.1molL1的氨水，在滴定过程中不可能出现的结果是Ac(NH4)c(Cl)，c(OH)c(H) Bc(NH4)c(Cl)，c(OH)=c(H) Cc(Cl)c(NH4)，c(OH)c(H) Dc(Cl)c(NH4)，c(H)c(OH)8某温度下，相同pH的盐酸和酸溶液分别是稀、平衡pH随溶液体积变化的曲线如右图所示。据图判断正确的是A为盐酸稀释时pH变化曲线Bb点溶液的导电性比c点溶液的导电性强Ca点Ka的数值比c点Ku的数值大Db点酸的总浓度大于a点酸的总浓度 9根据右表提供的数据，判断在等浓度的NaClO、NaHCO3混合溶液中，各种离子浓度关系正确的是Ac(HCO3)c(ClO)c(OH) Bc(ClO)c(HCO3)c(H) Cc(HClO)c(ClO)c(HCO3)c(H2CO3) Dc(Na)c(H)c(HCO3)c(ClO)c(OH) 10在25下，将a molL-1的氨水与0.01 molL-1的盐酸等体积混合，反应时溶液中c(NH4*)=c(Cl-)。则溶液显 性（填“酸”、“碱”或“中”）；用含a的代数式表示NH3H2O的电离常数Kb= 。11.已知：某种硫酸盐（MSO4）难溶于水，也难溶于硝酸溶液，却可以溶解于某种铵盐溶液中（NH4 B），形成无色的溶液。在所形成的无色溶液中通入H2S气体，有黑色沉淀生成（已知HB是一种易溶于水的弱电解质），有关离子方程式可表示为（未知离子可用M2+、B表示） 、 。12.已知多元弱酸在水溶液中的电离是分步的，且第一步电离程度远大于第二步电离程度，第二步电离程度远