选修四新学案：第三章第一节 弱电解质电离(第2课时)

1、第一节弱电解质的电离(第二课时【学习目标】1、理解弱电解质的电离平衡,以及温度、浓度等条件对电离平衡的影响。2、了解电离常数的概念及其应用。【自学导引】三、电离平衡的影响因素(1弱电解质的电离平衡符合原理(2影响弱电解质电离平衡的因素有:温度:;浓度:;加入电解质:加入与弱电解质具有相同离子的强电解质,将电离;(填“增大”或“减小”加入能反应的物质,将电离。(填“增大”或“减小”(3以0.1mol/LCH3COOH溶液中的平衡移动为例,讨论:改变条件平衡移动方向c(H+ c(CH3COO-加锌粒加CH3COONa (s加NaOH(s加水稀释加入少量冰醋酸加醋酸铵晶体加入少量硫酸讨论:弱电解质加

2、水稀释时,离子浓度_ _? (填变大、变小、不变或不能确定等物质的量浓度、等体积的盐酸和醋酸分别与足量的Zn反应,反应速率何者快?产生的H2的量关系如何?3.氢离子浓度相等、体积相同的盐酸和醋酸分别与足量的Zn反应,反应速率何者快?产生的量关系如何?的H2四、电离常数叫做电离常数。例如:醋酸,碳酸和硼酸298K时的电离常数分别是1.7510-5,4.410-7(第一步电离和5.810-10由此可知,醋酸,碳酸和硼酸的酸性一元弱酸和弱碱的电离平衡常数如:CH3COOH CH3COO+ H+K a =(33COOHCHcCOOCHcHc-+写出NH3H2O的电离平衡常数NH3H2O NH4+ +O

3、HKb=注:K越大,离子浓度越大,表示该弱电解质越易电离。所以可以用Ka 或Kb的大小判断弱酸或弱碱的相对强弱。K只与有关,不随改变而改变。多元弱酸(碱分步电离,酸(碱性的强弱主要由第步电离决定。如H3PO4的电离: H 3PO4H+ + H2PO4- K1= H 2PO4- H+ + HPO42- K2= HPO42- H+ + PO43- K3=注:K1K2K3不用计算,判断下列各组溶液中,哪一种电解质的电离程度大?(120时,0.01mol/LHCN溶液和40时0.01mol/LHCN溶液。3COOH溶液。【典例剖析】例1:室温下,往0.1mol/L的氨水中滴入酚酞试液时,溶液将呈现浅红

4、色。现采取下列措施,滴有酚酞的氨水溶液颜色不会变浅的是(A、往溶液中滴入稀硫酸B、往溶液中加入NH4Cl晶体C、把溶液加热至沸腾D、往溶液中加入NaOH固体解析:NH3H2O NH4+ + OH-,滴入酚酞呈现浅红色,说明氨水的pH值在810之间。A.加入稀硫酸,碱性减弱,红色变浅直至消失;B.加入NH4Cl,c(NH4+增大抑制了氨水的电离,碱性变弱颜色变浅;C.溶液加热至沸腾时,一水合氨分子大量分解,NH3易挥发,氨水浓度变稀,碱性变弱红色变浅;D.氨水中加入NaOH固体,对氨水的电离平衡产生抑制作用,但c(OH-变大,浅红色变红色。答案:D例2:当CH3COOH H+ + CH3COO-

5、已达平衡,若要使醋酸的电离程度和溶液的pH都减小,应加入的试剂是(B.NH3H2O解析:此题属于电离平衡移动问题。选择的试剂要满足两个条件:既要降低电离程度,又要减小pH。D项加水会增大醋酸的电离程度,不符合题意。B选项加NH3H2O,中和醋酸电离出来的H+,醋酸溶液的pH值增大,同时还增大了醋酸的电离程度,也不符合题意。A选项加入CH3COONa,增大了CH3COO-的浓度,抑制醋酸的电离,但同时也降低了c(H+,虽然,电离程度减小了,但pH值增大,也不符合题意。C选项加HCl,c(H+增大了,即使醋酸电离平衡逆向移动,降低其电离程度,又增加它的酸性,pH值降低。答案C针对练习1:在0.1m

6、olL-1醋酸溶液中加入少量0.1molL-1盐酸,下列叙述正确的是(A.CH3COOH的电离程度增大,H+浓度增大B.电离平衡向生成CH3COOH的方向移动,H+浓度减小C.CH3COOH的电离程度减小,H+浓度增大D.CH3COOH的电离程度增大,H+浓度减小【当堂达标】1.在溶液导电性实验装置里,分别注入20 mL 6 molL-1醋酸和20 mL 6molL-1氨水,灯光明暗程度相似。如果把这两种溶液混合后再实验,则(2.下列说法中,正确的是(B.强电解质都是离子化合物,弱电解质都是共价化合物D.不溶性盐都是弱电解质,可溶性酸和具有极性键的化合物都是强电解质。3.甲酸的下列性质中,可以

7、证明它是弱电解质的是A. 1 mol / L甲酸溶液的pH约为2B. 甲酸能与水以任何比例互溶C. 10 mL 1 mol / L甲酸恰好与10 mL 1 mol / L NaOH溶液完全反应D. 在相同条件下,甲酸溶液的导电性比强酸溶液的弱4.化合物HIn在水溶液中因存在以下电离平衡,故可用作酸碱指示剂,HIn(溶液H+(溶液+In-(溶液红色黄色浓度为0.02mol/L的下列溶液盐酸石灰水NaCl溶液NaHSO4溶液氨水其中能使指示剂变红的是(A.B.C.D.5.下列物质在水溶液中,存在电离平衡的是(A.Ca(OH26.把0.01molNaOH固体分别加入下列100mL液体中,溶液的导电能

8、力变化不大的(7.在含有酚酞的0.1 molL-1氨水中加入少量的NH4Cl晶体,则溶液颜色8.、将0.l molL-1醋酸溶液加水稀释,下列说法正确的是A.溶液中c(H+和c(OH-都减小B.溶液中c(H+增大9.在平衡体系Ca(OH(s Ca2+2OH-中,能使c(Ca2+减小,而使c(OH-增大的是( D.加入少量Ba(OH2固体【课下作业】11.碳酸是一种弱酸,其电离方程式为H CO H+HCO,HCOH+CO2-。在碳酸稀溶液中, 离子最多, 离子最少(碳酸电离的离子。 12.已知HClO 是比H 2CO 3还弱的酸,氯水中存在下列平衡:Cl 2+H 2O HCl+HClO ,HCl

9、OH +ClO -,达到平衡后要使HClO 浓度增加,可加入下列物质 (填代号A .SO 2B .Na 2CO 3C .HClD .NaOH由此说明在实验室可用排饱和食盐水收集Cl 2的理由是 。13.一定温度下,将一定质量的冰醋酸加水稀释过程中,溶液的导电能力变化如左图所示,O 点导电能力为0的理由是a 、b 、c 三点溶液的c(H +由小到大的顺序是 a 、b 、c 三点醋酸的电离程度最大的是要使c 点c(Ac 增大,c(H +减少,可采取的措施是(至少写出三种方法 。 14.使用简单的实验证明,在醋酸溶液中存在CH 3COOH CH 3COO - + H +的电离平衡(要求写出简单操作、

10、现象及实验能说明的问题。导电能力加水体积 Oab c电离平衡例题精讲【例题1】:在醋酸的稀溶液中存在如下电离平衡:CH3COOH CH3COO-+H+。加入冰醋酸,即CH3COOH增大,平衡一定向电离方向移动,从而使CH3COO-、H+均增大。因此,CH3COOH的浓度越大,其H+也越大,但其电离度要减小。若加水稀释,即CH3COOH、CH3COO-、H+均同时减小,而平衡右边两种微粒浓度均减小,因此平衡向右移动。请回答:氢硫酸溶液存在如下平衡:H2S H+HS-,HS-H+S2-。现使该溶液中PH值增大,则S2-如何变化?请用电离平衡移动原理解释为何Al (OH3既能溶于强酸,又能溶于强碱?

11、设计一个实验,证明CH3COOH是弱电解质,盐酸为强电解质?解析:H2S溶液PH值增大,即H+减小,一是加入强碱,则平衡一定向右移动S2-增大。二是可加入水稀释,尽管平衡向右移动,S2-物质的量一定增大,但溶液的体积增加得更大。因此,S2-降低。由于Al (OH3同时存在如下平衡:H+AlO2-+H2O Al (OH3Al3+3OH-,加入强酸平衡向Al3+方向移动,加入强碱,平衡向AlO2-方向移动。先分别用PH试纸测定CH3COOH、HCl的PH值,然后各取10 mL的两种酸,稀释为100mL,再分别测定PH值,盐酸PH值增大一个单位,而CH3COOH小于1个单位。3、电离度(注意关键字:

12、针对弱电解质而言。强电解质严格讲不能谈电离度。百分数,不能用其它形式表示即1%,不能写成=0.01。表达式=100%=100%=100%从表达式可以看出:一元弱酸中H+可表示为:H+=C一元弱碱中OH-可表示为OH-=C若为多元弱酸,因主要为一级电离,可近似看成一元弱酸来处理。【例题2】:设计一个简单实验,求室温下0.1molL-1氨水的电离度。解析:求电离度即找出0.1molL-1氨水的OH-,只要用PH试纸测定出PH值即可。影响因素:决定性因素弱电解质的本性。外因:溶液浓度同一弱电解质,浓度越大,电离度越小。温度由于弱电解质电离过程均要吸热,因此温度升高,电离度增大。若不指明温度,一般指2

13、5。其它因素:如改变PH值等。【例题3】:请回答下列问题:95某盐溶液的PH值等于7,则该盐可以是A、强酸强碱盐B、强酸弱碱盐C、强碱弱酸盐D、无法确定在100下,将PH=3的硫酸溶液和PH=10的NaOH溶液混合,若要使混合后溶液的PH=7,则硫酸溶液和NaOH溶液的体积比约为_解析:由于温度为95,则kw110-14,溶液的PH=7即溶液呈碱性。在100下,kw=110-12,NaOH溶液中OH-=0.01molL-1,=答案 C 999/101。【例题4】:已知百里酚酞的变色范围为9.410.2,相同物质的量浓度的三种溶液:NaH2PO4,PH=4.7;Na2HPO 4,PH=10;Na

14、3PO4,PH=12。今有0.5g某种磷酸的钠盐结晶水合物溶于50mL0.1molL-1的H2SO4溶液中,稀释至100mL,取出该溶液(以百里酚酞作指示剂需0.1molL-1的NaOH溶液26.4mL中和,运用推理和计算求该钠盐水合物的化学式。解析:由于百里酚酞指示剂的变色范围是9.410.2,说明起始时不管是什么钠盐,滴定至终点产物一定是Na2HPO4(其PH=10假设H2SO4加到钠盐溶液中没有参加反应,则=50mL0.1molL-1=1mmol则完全中和需2mmolNaOH,显然,当消耗2mmolNaOH则原钠盐为Na2HPO4,大于2mmolNaOH则为NaH2PO4(除中和H2SO

15、4外还要与NaH2PO4反应转化为Na2HPO4小于2mmolNaOH则为Na3PO4(H2SO4一部分与Na3PO4转化为Na2HPO4现实际消耗=0.1molL-126.4mL=2.64mmol2mmol,则钠盐为NaH2PO4。根据前面的分析,可以得出该钠盐的物质的量为:(2.64mmol-2mmol5(取出=3.2mmol M=156gmol-1含结晶水为=2钠盐的水合物为NaH2PO42H2O。答案:NaH2PO42H2O【例题5】:若室温时pH=b的氨水与pH=a的盐酸等体积混合,恰好完全反应,则该氨水的电高度可表示为(A10a+b-12% (B10 a+b-14%(C1012-a

16、-b% (D1014-a-b%解析:分析中首先根据强酸盐酸的pH值(-lgH+推出盐酸的物质的量浓度。即:CHCl=H+=10-a(mol L-1又酸、碱中和反应时,不论强、弱,只有所含可电离的H+、OH的物质的量相等时,才能恰好完全反应,由此可推出一元弱碱氨水的浓度为C氨水=10-a,对于弱电解质存在以下关系:OH-=c=10 -a另一方面由水溶液中H+OH=10-14,及氨水中:pH=-lgH+=14-pOH=14十lgOH得OH=10b-14代入(2式得:10b-14=10-aa=10b-14/10-a= 10a+b-14100%=10a+b-12%答案A【例题6】:在25时,若10体积

17、的某强酸溶液与1体积的某强碱溶液混合后溶液呈中性,则混合之前,该强酸的pH值之间应满足的关系是解析:在阅读中必须分析出题干中“两种溶液混合后溶液呈中性”是本题主要的解题线索。根据这一线索进行逆向思索,它意味着混合前的两种溶液中,酸溶液中H+离子的物质的量与OH离子的物质的量相等。据题设,则有:10H+酸=OH-碱。进行思维转换,同一种溶液(碱溶液中,H+离子浓度与OH离子浓度乘积等于水的离子积,25时K=110-14,因此上式可变换为:10H+酸=将方程两边分别取负对数,并稍作整理。1-pH酸=pH碱-14移项后得: pH酸+pH碱=15另一解法:10H+酸=OH-碱 移项H+酸H+碱=10-

18、15取负对数 pH酸十pH碱=15答案:强酸的pH值与强碱的pH值之和等于15。【例题7】: 0.1mol/L氨水中,存在着NH3H2O NH4+OH- DE电离平衡,当改变条件时,用箭头表明变化。 解析:考查弱碱溶液中电离平衡与外界条件改变相依赖的关系。值得注意的是加入水,冲稀与促进电离的关系。0.1mol/L是较稀溶液,促进电离但会减少离子的浓度。 答案:同上。【例题8】:请比较下题中前后两个数值的相对大小,选择(A、(B、(C、(D表示前者和后者的关系。3COOH溶液中,CH3COOH的电离度(A大于 (B小于(C等于 (D不能肯定解析：本题涉及弱电解质的电离平衡及其影响因素。相同温度下

19、对于同一弱电解质，通常是溶液越稀，离 子互相碰撞而结合成分子的机会越少，电离度就越大。如在 25时，0.2molL CH3COOH 的电离度为 0.948； 0.1molL CH3COOH 的电离度为 1.32；0.001molL CH3COOH 的电离度为 13.2。因此前者应小于后者。 答案：B 【例题 9】：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。 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。 答案：D 【例题 10】：一定温度下，冰醋酸加水稀释过程中溶液的导电能力有如图所示曲线，请回答。 (1“O”点为什么不导电_。 11 (2 a、