水溶液中的离子平衡一弱电解质的电离平衡课件

第一节知识·回顾区向右

增大

向左

不变

不

不变

1.了解电解质的概念，了解强电解质和弱电解质的概念。2．了解电解质在水溶液中的电离及电解质溶液的导电性，正确书写电离方程式。3．理解弱电解质在水溶液中的电离平衡，了解电离平衡常数。

第一节弱电解质的电离平衡1．电解质与非电解质 (1)电解质：在

里或

状态下能导电的

； (2)非电解质：在

里和

状态下都不能导电的

。2．强电解质和弱电解质 (1)强电解质：在水溶液里能够

的电解质，如

、

和

。 (2)弱电解质：在水溶液里

的电解质，如

、

和少部分盐及H2O等。水溶液熔融化合物水溶液熔融化合物完全电离强酸强碱大部分盐部分电离弱酸弱碱第一节自我·检测区②③⑤⑦①⑧②③⑤

⑦3．电离方程式的书写 (1)强电解质用

，弱电解质用

。 (2)多元弱酸分步电离，且第一步电离程度远远大于第二步， 如碳酸电离方程式： ， (3)多元弱碱电离方程式一步写成，如氢氧化铁电离方程式：

===Fe(OH)3

Fe3＋＋3OH－ 酸式盐的电离方程式怎么写？ 提示：强酸的酸式盐在水溶液中完全电离，如NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO，弱酸的酸式盐在水溶液中既有完全电离，又有部分电离，如NaHCO3===Na＋＋HCO，HCOH＋＋CO。强酸的酸式盐在熔融状态下的电离为 KHSO4===

K＋＋HSO。4．电解质溶液的导电能力

电解质溶液的导电能力取决于自由移动的离子

和

。自由移动离子

越大，

越多，溶液导电能力越强。浓度离子所带电荷多少浓度离子所带电荷1．弱电解质的电离平衡 (1)电离平衡是指 。 如下图所示： 在一定条件(温度、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相等的状态(2)电离平衡的特点是(弱、等、动、定、变)：①“等”是指：弱电解质电离成离子的速率与离子结合成弱电解质分子的速率

。②“动”是指：动态平衡，即达到平衡状态时弱电解质电离成离子的过程与离子结合成弱电解质分子的过程

。③“定”是指：在一定条件下平衡建立以后，溶液中弱电解质分子及其电离出的各离子浓度

。④“变”是指：条件改变，平衡被破坏，在新条件下建立新的

。相等都在进行保持不变平衡(3)影响电离平衡的因素①温度：升高温度，平衡向

移动，这是因为

。②浓度：弱电解质溶液的浓度越小，电离程度

越大

，向弱电解质溶液加水时，平衡向

的方向移动。其他条件对电离平衡的影响，符合勒夏特列原理。例：向醋酸溶液中加入醋酸钠晶体，电离平衡向

移动，c(H＋)减小，c(CH3COO－)

。电离的方向电离的过程是吸热过程，升温向吸热方向移动电离逆方向增大改变条件平衡移动方向n(H＋)c(H＋)c(CH3COO－)c(CH3COOH)电离程度(α)导电能力Ka加水稀释向右增大减小减小减小增大减弱不变加入少量冰醋酸向右增大增大增大增大减小增强不变通入HCl(g)向左增大增大减小增大减小增强不变改变条件平衡移动方向N(H＋)C(H＋)c(CH3COO－)c(CH3COOH)电离程度(α)导电能力Ka加NaOH(s)向右减小减小增大减小增大增强不变加入CH3COONa(s)向左减小减小增大增大减小增强不变加入镁粉向右减小减小增大减小增大增强不变升高温度向右增大增大增大减小增大增强增大2.电离常数

(1)概念 对于一元弱酸HA在溶液中存在如下电离平衡：

HA

H＋＋A－， 电离常数表达式为：Ka＝

。 对于一元弱碱BOH

B＋＋OH－，电离常数表达式为：Kb＝

。 (2)K的意义 相同条件下，K值越大，表示该弱电解质越

电离， 所对应的弱酸或弱碱相对越

。易强(3)影响因素电离平衡常数的影响因素只有

，温度越高，K越

。(4)多元弱酸各步的电离常数因为多元弱酸的电离是分步的，第一步电离程度很弱，第二步电离程度更弱，第三步电离程度比第二步电离还要更弱，可知

，所以其酸性主要决定于第一步电离。温度大延伸：从纯净的弱电解质开始加水稀释，电离平衡正向移动，离子数目增多，离子浓度增大，导电能力增强；加水稀释至稀溶液后再加水稀释，电离平衡正向移动，离子数目增多，电离程度增大，但离子浓度减小，导电能力降低。 注意以下几个问题： (1)电离平衡向右移动，电离程度不一定增大，如向氨水中通入NH3。 (2)电离平衡向右移动，离子浓度不一定增大。1．在相同浓度、相同温度下，与强电解质做导电性对比实验。2．在相同浓度、相同温度下，比较反应速率的快慢，如将锌粒投入到等浓度的盐酸和醋酸中，结果前者比后者快。3．浓度与pH的关系。如0.1mol·L－1CH3COOH，其pH>1，则可证明CH3COOH是弱电解质。4．测定对应盐的酸碱性。如CH3COONa溶液呈碱性，则证明醋酸是弱酸。5．稀释前后溶液的pH与稀释倍数的变化关系。如将pH＝2的酸溶液稀释 1000倍，若pH小于5，则证明酸为弱酸；若pH为5，则证明酸为强酸。6．采用实验证明存在电离平衡。如醋酸溶液中滴入石蕊试液变红，再加CH3COONa，颜色变浅。7．利用较强酸(碱)制备较弱酸(碱)判断电解质强弱。如将CO2通入苯酚钠溶液中，出现浑浊。说明酸性：

8．利用元素周期律进行判断。如非金属性Cl>S>P>Si，则酸性HClO4>H2SO4>H3PO4>H2SiO3(最高价氧化物对应水化物)；金属性Na>Mg>Al，则碱性NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3。【例1】(2009·山东理综，15)某温度下，相同pH值的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释，溶液的pH值随溶液体积变化的曲线如右图所示。据图判断正确的是() A．Ⅱ为盐酸稀释时的pH值变化曲线 B．b点溶液的导电性比c点溶液的导电性强 C．a点KW的数值比c点KW的数值大 D．b点酸的总浓度大于a点酸的总浓度解析：盐酸是强电解质，醋酸是弱电解质，在稀释的过程中，醋酸不断电离，pH变化小，故Ⅱ为醋酸稀释时pH值变化曲线；稀释过程中，温度不变，KW不变；相同pH值的盐酸和醋酸，醋酸的浓度要大于盐酸的浓度，稀释相同的倍数，醋酸的浓度仍大于盐酸的浓度(a>b)；故A、C、D错误。答案：B可以从以下几个方面来区分强、弱电解质1．相同条件下利用溶液的导电性来区别；2．从实际物质区分：强酸、强碱是强电解质，弱酸、弱碱是弱电解质；3．从组成和结构上区分：以离子键结合的化合物是强电解质，如大多数盐类、强碱、活泼金属的氧化物、活泼金属的过氧化物(Na2O2)等；4．从电离程度大小来区分。比较相同pH，相同体积的盐酸和醋酸1．相同物质的量浓度、相同体积的一元强酸(如盐酸)与一元弱酸(如醋酸)的比较见下表：

c(H＋)pH中和碱的能力与定量活泼金属产生H2的量开始与金属反应的速率一元强酸大小相同相同大一元弱酸小大小比较项目酸pH相同、体积相同时

参照上述要求也可比较相同pH、相同体积的一元强碱与一元弱碱(一元强碱与一元弱碱也有类似规律)。

c(H＋)c(酸)中和碱的能力与足量活泼金属产生H2的量与金属反应的速率一元强酸相同小小小开始相同，后来弱酸大一元弱酸大大大比较项目酸【例1】(2010·原创)下列叙述中，能说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．溶液中溶质分子和溶质电离出的离子共存解析：A选项中，熔融状态下是否导电是区分离子化合物与共价化合物的条件而不是区分强电解质与弱电解质的条件。B选项，有许多共价化合物是强电解质，如HCl、硫酸等。C选项，水溶液的导电性不仅仅与电解质的强弱有关还与溶液的浓度有关。D选项，弱电解质的电离是可逆的，弱电解质的溶液中既有溶质分子也有溶质电离产生的离子，而强电解质溶液中电解质则全部以离子的形式存在。答案：D高分策略本题考查了强弱电解质的概念和溶液导电性强弱的比较。解答此题的关键是认清电解质的强弱与溶液导电能力强弱的标准是各不相同的。考生易将导电能力作为区别强弱电解质的标准而错选C项。需要将二者对比研究：

强电解质弱电解质电离程度在水溶液中完全电离在水溶液中部分电离化合物类型离子化合物、强极性键的共价化合物某些极性键的共价化合物电离过程不可逆、不存在电离平衡可逆、存在电离平衡溶液中溶质的微粒阴、阳离子阴、阳离子，电解质分子实例强酸、强碱、大多数盐弱酸、弱碱、水等【例2】(12分)某研究性学习小组为了探究醋酸的电离情况，进行如下实验。 实验一：配制并标定醋酸溶液的浓度 取冰醋酸配制250mL0.2mol·L－1的醋酸溶液，用0.2mol·L－1的醋酸溶液稀释成所需浓度的溶液，再用NaOH标准溶液对所配醋酸溶液的浓度进行标定。回答下列问题： (1)配制250mL0.2mol·L－1醋酸溶液时需要用到的玻璃仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、________和________。(2)为标定某醋酸溶液的准确浓度，用0.2000mol·L－1的NaOH溶液对20.00mL醋酸溶液进行滴定，几次滴定消耗NaOH溶液的体积如下：则该醋酸溶液的准确浓度为________(保留小数点后四位)。实验二：探究浓度对醋酸电离程度的影响用pH计测定25℃时不同浓度的醋酸的pH，结果如下：实验序号消耗NaOH溶液的体积(mL)120.05220.00318.80419.95请回答下列问题：(1)根据表中数据，可以得出醋酸是弱电解质的结论，你认为得出此结论的依据是__________________________________________________________。(2)从表中的数据，还可以得出另一结论：随着醋酸浓度的减小，醋酸的电离程度________(填“增大”“减小”或“不变”)。实验三：探究温度对醋酸电离程度的影响请你设计一个实验完成该探究，请简述你的实验方案___________________.醋酸浓度(mol·L－1)0.00100.010000.02000.10000.2000pH3.883.383.232.882.73实验一：(1)易失1分，忽略了容量瓶在使用时一定要标明其容量规格。(2)易失2分，忽略了浓度是一个有单位的物理量。实验二：说明醋酸是弱电解质也可从醋酸稀释前后pH的变化情况来分析，这种方法易被忽略。实验三：易失2分，回答过于笼统，没能明确给出“用什么来测pH”，“所测醋酸浓度是否相同”等必须准确表明的关键信息，属于思维设计不全面。

本题以醋酸为中心多角度考查了实验、计算、简答、读表、设计等能力要点。实验一：(1)配制一定物质的量浓度溶液所用仪器还缺少定容的胶头滴管和准确量出溶液体积的容量瓶，注意要标明规格－250mL容量瓶。(2)由4次实验的数据可知，18.80mL与其他几个数据误差太大，应舍去。取另外3次实验数据的平均值得V(NaOH)＝mL＝20.00mL，由c(NaOH)·V(NaOH)＝c(CH3COOH)·V(CH3COOH)即0.