人教版选修4第三章第一节弱电解质的电离

本章知识与化学平衡知识密切相关，尤其是化学平衡的建立和平衡移动理论等知识及其学习方法，可直接用来指导离子平衡的学习。本章内容共分为四节，第一节为弱电解质的电离；讲述电离平衡，这是本章学习的重点和基础，对该节知识理解的深入与否，直接影响到以后几节的学习。第二节是水的电离和溶液的酸碱性；主要介绍溶液显示酸碱性的原因，溶液pH以及酸碱反应曲线的测定方法，对该部分知识的学习具有很强的理论意义和实际意义。第三节为盐类的水解；主要介绍水解平衡，盐溶液显示酸碱性的原因及盐类水解的应用。第四节是难溶电解质的溶解平衡；主要介绍沉淀和溶解平衡及其应用。本章内容始终以溶液中的离子平衡为主线，将四节知识紧密地联系在一起。本章知识是历年高考命题的热点，也是学生学习的难点，题型多样，有选择题、填空题、简答题、实验题、计算和综合题等。题目往往具有较强的综合性，突出了高考的选拔功能。所以本章每节知识都是高考命题的重点和热点。1．了解电解质与非电解质，强电解质与弱电解质的概念。2．认识强弱电解质与物质类别、物质结构的关系。3．了解常见的强、弱电解质。4．了解电解质在水溶液中的电离及溶液的导电性。当把冰醋酸放进烧杯中做导电实验时，可以发现冰醋酸几乎不导电，当在冰醋酸中加水时，导电能力随着加水量的增加而逐渐增强，其变化可用右图表示，分析图后请思考：冰醋酸为什么几乎不导电？加入水的量与导电能力为什么不是直线关系？提示：醋酸是弱电解质冰醋酸中电离出的离子很少，所以导电能力很弱。加水时醋酸只有部分电离，所以不是直线关系。

一、强电解质和弱电解质的比较问题探究1：已知铁丝、石墨、盐酸能导电，请判断铁、石墨、盐酸是电解质吗？据此可总结出电解质和非电解质的研究对象是什么？提示：不是。铁丝和石墨都是单质，盐酸是混合物，而电解质和非电解质所研究的对象是化合物，这三种物质都不属于化合物，所以它们既不是电解质也不是非电解质。二、弱电解质的电离平衡1．概念：在一定条件(如温度、浓度)下，当电解质分子电离成离子的速率和离子重新结合成分子的速率相等，各微粒的浓度保持不变的状态，就叫电离平衡状态，简称电离平衡。2．电离平衡的特征：逆：弱电解质的电离是可逆的。等：v电离＝v结合≠0。动：动态平衡。定：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。变：条件改变，平衡移动。问题探究2：NaCl晶体、液态HCl、BaSO4水溶液均不导电，则NaCl、HCl、BaSO4均是非电解质吗？你能总结出电解质导电的条件是什么吗？提示：它们都是电解质。NaCl和BaSO4在熔融条件下导电，HCl在水溶液中导电，它们都符合电解质定义，在水溶液中或熔融条件下导电的化合物。所以它们都是电解质。三、弱电解质电离平衡的移动1．弱电解质的电离平衡符合勒夏特列原理。2．影响弱电解质电离平衡的因素有：(1)温度：升高温度，促进电离。(2)浓度：溶液稀释，促进电离。(3)同离子效应：加入与弱电解质具有相同离子的强电解质，将抑制电离。(4)化学反应：加入能与弱电解质电离产生的某种离子反应的物质时，可以使电离平衡向电离方向移动。问题探究3：只从溶质的角度分析，在盐酸和醋酸溶液中分别有哪些微粒？并据此总结强电解质和弱电解质的本质区别。提示：盐酸中存在H2O、H＋、OH－、Cl－。醋酸溶液中存在H2O、CH3COOH、CH3COO－、H＋、OH－。HCl在水溶液中全部电离是强电解质。CH3COOH在水溶液中部分电离，醋酸水溶液中存在着电离平衡是弱电解质。

要点一强弱电解质1.对电解质、非电解质的理解(1)注意概念中的“或”和“化合物”这两个词，即电解质、非电解质的定义的适用范围是化合物。单质与混合物都不是电解质，也不是非电解质(不属于定义讨论的范畴)。例如食盐水溶液导电，但因为它是混合物所以不是电解质。(2)注意化合物在溶于水或熔融状态下导电必须是化合物本身电离出离子，否则不是电解质。例如：①SO2、SO3、NH3的水溶液能导电，但导电原因是与水作用后生成的H2SO3、H2SO4、NH3·H2O电离所致，并非自身电离出自由离子，所以SO2、SO3、NH3为非电解质，而H2SO3、H2SO4、NH3·H2O是电解质。②有些物质由于很难溶解，致使电离产生的离子浓度太小，测不出导电性能，但却是电解质，甚至为强电解质，如CaCO3、BaSO4等。这是因为这类化合物在水中被溶解的那部分是完全电离的，在熔融时，也是完全电离。③某些离子型氧化物，如Na2O、CaO、Na2O2等，它们虽然溶于水后电离出自由离子，但不是自身的；在熔融时却可自身电离，且完全电离，故属于强电解质。2．强电解质与弱电解质比较例1下列说法中正确的是(

)A．由强极性键形成的化合物不一定是强电解质B．强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液强C．NaCl溶液在通电的条件下电离成钠离子和氯离子D．NaCl晶体不导电是由于NaCl晶体中不存在离子【解析】

判断电解质强弱的依据是看其在水溶液中能否完全电离，而不是依据其中存在的化学键类型，如HF中存在强极性键，但它却是弱电解质，故选项A正确。导电能力的大小与溶液中自由移动离子浓度的大小有关，而与电解质的强弱没有必然的关系。故选项B错误。电解质电离的条件是电解质溶于水或受热熔化，而不是通电，故选项C错误。氯化钠晶体中存在Na＋和Cl－，但不能自由移动，所以固体NaCl不导电，选项D错误。【答案】

A做好这类题要掌握以下几个方面：(1)由离子键形成的离子化合物都是强电解质；由极性键形成的共价化合物有的是强电解质，有的是弱电解质，有的是非电解质。(2)物质的电离不需要电流。(3)电解质溶液的导电性与离子的浓度和所带的电荷数有关。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

【解析】

区别强、弱电解质的依据是看其溶于水的部分能否完全电离，与其溶解度大小无必然联系。Ca(OH)2虽微溶于水，但溶于水的部分完全电离，所以是强电解质；某些含极性键的化合物在水中也能电离出离子；CO2虽含极性键，但它溶于水能导电是由于和水反应生成了可以电离的H2CO3，所以CO2是非电解质。【答案】

D要点二弱电解质电离平衡的特点和化学平衡一样，在弱电解质溶液里，也存在着电离平衡，该平衡除了具备化学平衡的特点外还具有的特点是：1．电离过程是吸热的。2．分子、离子共存，这完全不同于强电解质。3．弱电解质在溶液中的电离都是微弱的。一般来说已电离的分子是极少数的，绝大多数以分子形式存在。如0.1mol·L－1的CH3COOH溶液中，c(H＋)大约在10－3mol·L－1左右。4．多元弱酸分步电离，电离程度逐步减弱。如H2CO3的电离常数：K1＝4.4×10－7，K2＝4.7×10－11。例2

在醋酸溶液中，CH3COOH的电离达到平衡的标志是(

)A．溶液显电中性B．溶液中无CH3COOH分子C．氢离子浓度恒定不变D．c(CH3COOH)＝c(CH3COO－)【解析】

溶液中阴离子所带负电荷总数与阳离子所带正电荷总数永远相等，与是否达到电离平衡无关，A错；CH3COOH是弱电解质，溶液中一定存在CH3COOH分子，B错；达到平衡状态时，c(CH3COOH)、c(CH3COO－)两者之间的关系因条件不同而不同，没有固定的关系，所以D错；氢离子浓度恒定不变，说明电离达到平衡，所以C对。【答案】

C

弱电解质电离平衡状态的判断与化学平衡状态的判断依据类似，包括电离这一可逆过程的正逆反应速率相等、各种组分(分子、离子)的浓度、物质的量等保持不变。【答案】

A要点三影响电离平衡的条件弱电解质的电离平衡也是动态平衡，存在电离平衡的移动，影响电离平衡的因素有：1．内因：电解质本身的性质决定了其电离程度的大小。2．外因：(1)温度：升高温度使电离平衡向电离方向移动，因为电离过程中需要破坏化学键，为吸热过程。(2)浓度：浓度降低，电离平衡向电离的方向移动，因为离子相互碰撞结合为分子的几率减小。(3)同离子效应：在弱电解质溶液中加入与弱电解质有相同离子的强电解质，电离平衡向逆反应方向移动。3．以CH3COOH(0.1mol/L)为例讨论影响电离平衡的因素，见表：【解析】

根据勒夏特列原理：当改变影响平衡的一个条件，平衡会向着能够减弱这种改变的方向移动，但平衡的移动不能完全消除这种改变。A加入水时，c(CH3COOH)、c(CH3COO－)、c(H＋)都减小，平衡向其增大的方向(也就是正方向)移动；B加入NaOH与H＋反应，c(H＋)变小，平衡向正方向移动；C加入HCl时，c(H＋)变大，平衡向其减小的方向(也就是逆方向)移动，但最终c(H＋)比未加HCl前还是要大；D加入CH3COONa，c(CH3COO－)增大，平衡向逆方向移动。【答案】

B

外界条件的改变对电离平衡的影响是高考的重点，因为它是勒夏特列原理的具体应用。影响电离平衡的因素：(1)浓度：对同一弱电解质，浓度越大，电离程度越小，从本质上说，浓度越大，电离出的离子就越容易撞击在一起，又变回分子，因此电离程度减小。在稀释稀溶液时，电离平衡向右移动，而离子浓度会减小。(2)温度：温度越高，电离程度越大。因电离是吸热反应，升温平衡向吸热方向(电离方向)移动。(3)同离子效应：如醋酸溶液中加入醋酸钠晶体，平衡左移，电离程度减小，加入稀盐酸亦然。(4)能反应的离子：醋酸溶液中加入NaOH，平衡右移，电离程度增大。

欲使醋酸溶液中的c(CH3COO－)增大，且不放出气体，可向醋酸中加入少量下列中的哪种物质(

)A．H2SO4

B．NaHCO3C．CH3COOK D．Mg【解析】

易错点不能应用弱电解质电离的特点及影响因素致错

c(H＋)＝0.01mol/L的两种一元酸x和y，体积均为100mL，稀释过程中c(H＋)与溶液体积的关系如图所示。分别滴加NaOH溶液(c＝0.1mol/L)至中性，消耗NaOH溶液的体积为Vx、Vy，则(

)A．x为弱酸，Vx<Vy

B．x为强酸，Vx>VyC．y为弱酸，Vx<Vy D．y为强酸，Vx>Vy【错因分析】

不清楚强酸、弱酸划分的标准及强酸弱酸稀释时的变化规律。【正确解答】

由图知：将一元酸x和y分别稀释10倍，pH的变化量ΔpHx＝1，ΔpHy<1，所以x为强酸，而y为弱酸。pH＝2时弱酸y的浓度大，滴加NaOH至pH＝7时需NaOH溶液的体积则y要比x大。故选C。在依据稀释判断强酸弱酸时，强酸的稀释其氢离子浓度是按稀释倍数变化的，而弱酸的氢离子浓度不与稀释倍数一致。当pH相同时强酸浓度大，稀释后氢离子浓度大，当物质的量浓度相同时，弱酸不能全部电离，氢离子浓度小。

将0.1mol/L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C．醋酸电离平衡向左移动D．溶液的c(OH－)增大【解析】

弱电解质溶液存在着电离平衡，加水冲稀，平衡发生移动，c(H＋)减小，而c(OH－)增大，平衡右移。【答案】

D

1．下列关于电离平衡常数(K)的说法中正确的是(

)A．电离平衡常数(K)越小，表示弱电解质电离能力越弱B．电离平衡常数(K)与温度无关C．不同浓度的同一弱电解质，其电离平衡常数(K)不同D．多元弱酸各步电离平衡常数相互关系为K1<K2<K3[解析]

电离平衡常数K是温度的函数，所以B错。只要温度一定，不同浓度的同一弱电解质电离平衡常数K相同，C错。多元弱酸各步电离平衡常数相互关系应为K1>K2>K3，所以D错。[答案]

A2．在醋酸的电离平衡CH3COOHCH3COO－＋H＋中，要使电离平衡右移且c(H＋)增大，应采取的措施是(

)A．加入NaOH(s) B．加入盐酸C．加蒸馏水 D．升高温度[解析]

加入NaOH(s)、蒸馏水、升高温度均能使平衡右移，但加入NaOH(s)、蒸馏水时c(H＋)减小，升高温度时c(H＋)增大。[答案]

D3．下列说法正确的是(

)A．电解质的电离是在通电的条件下进行的B．在水溶液中和熔融状态能够导电的化合物是电解质C．电解质电离的条件是溶于水或受热熔化D．弱电解质能够电离，弱电解质不能电离[解析]

电解质是在溶于水或熔融状态发生电离的，电离并不需要通电，所以A错，C项对；在水溶液中或熔融状态下能够导电的化合物，就是电解质，两个条件满足一个即可，并不需要两个条件同时满足，所以B项错误；强、弱电解质在溶于水或熔融状态下均可以电离，所以D项叙述错误。[答案]

C4．从植物花中可提取一种简写为HIn的有机物，在水溶液中因存在以下电离平衡，故可用作酸碱指示剂。HIn(aq，红色)

H＋＋In－(aq，黄色)，在浓度为0.02mol·L－1的下列各溶液(1)HCl、(2)Na2O2、(3)NaCl(aq)、(4)NaHSO4(aq)、(5)NaHCO3(aq)、(6)氨水中加入该指示剂，其中能使指示剂显黄色的是(

)A．(1)(4)(5) B．(2)(6)C．(1)(4) D．(5)(6)[解析]

平衡右移，方能使指示剂显黄色，即应加入碱性物质，但Na2O2有强氧化性，使有机色素褪色。[答案]

D电解质饮料用水将一组化合物溶解，制成电解质饮料。此饮料可补充人体新陈代谢的消耗。其电解质成分有钠离子、钾离子、镁离子、氯离子、硫酸根离子、磷酸根离子、柠檬酸盐、蔗糖、葡萄糖、维生素C及维生素B6。其中各种离子成分的比，即钠：钾：镁：氯化物：硫酸盐：磷酸盐为5～7：3～5：1～3：5～6：1～3：5～7，以毫克当量计算。为了改进口感