弱电解质的电离省赛一等奖

第三章水溶液中的离子平衡第一节弱电解质的电离2020年下学期长沙市第十一中学高一化学2020年下学期长沙市第十一中学高一化学学习目标1能准确判断强、弱电解质2会准确书写电解质的电离方程式，描述弱电解质的电离平衡，会分析外界条件对电离平衡的影响3知道电离平衡常数的意义，会根据电离常数进行简单的计算一、强弱电解质1电解质和非电解质：1电解质。①概念：在_____________________能导电的化合物。②常见物质：___________________________、水等。水溶液中或熔融状态下酸、碱、盐、活泼金属氧化物2020年下学期长沙市第十一中学高一化学2非电解质。①概念：在_____________________都不能导电的化合物。②常见物质：____________________等填四种物质。水溶液中和熔融状态下CO2、NH3、酒精、蔗糖【注意】电解质导电的前提是电离，电离的方式有两种，即溶于水或熔融状态。2强、弱电解质：1实验探究。实验1mol·L-1HCl1mol·L-1CH3COOH与镁反应现象剧烈反应，产生气体缓慢反应，产生气体结论Mg与盐酸反应快，表明盐酸中c(H+)较___大2020年下学期长沙市第十一中学高一化学溶液的pH数值_______(填“相同”或“不相同”)结论相同物质的量浓度的盐酸和醋酸溶液中c(H+)_______(填“相同”或“不相同”)实验结论HCl和CH3COOH的电离程度_____不相同不相同不同2概念。完全电离强酸强碱盐不完全电离弱酸弱碱2020年下学期长沙市第十一中学高一化学【联想】强酸、强碱在水溶液中全部电离，弱酸、弱碱在水溶液中部分电离。3电解质与化合物类型的关系。2020年下学期长沙市第十一中学高一化学二、弱电解质的电离1电解质电离方程式的书写：1强电解质完全电离，用“====”。例：HCl====HCl-、Na2SO4====2NaSO42-2弱电解质部分电离，用“”。例：CH3COOHCH3COO-H、NH3·H2ONH4OH-2020年下学期长沙市第十一中学高一化学【注意】多元弱酸分步电离，必须分步写，不可合并，多元弱碱分步电离，在中学阶段要求一步写。2弱电解质的电离平衡：1弱电解质的电离平衡的建立。2020年下学期长沙市第十一中学高一化学在一定条件下如温度和浓度，________________________的速率和_______________的速率相等时，电离过程达到电离平衡状态。弱电解质分子电离成离子离子结合成分子2弱电解质的电离平衡形成过程中体系各粒子浓度的变化。以CH3COOH为例，可表示如下：类别项目c(CH3COO-)c(H+)c(CH3COOH)初溶于水时_____________________达到电离平衡前_______________达到电离平衡时_______________接近于0接近于0最大增大增大减小不变不变不变2020年下学期长沙市第十一中学高一化学【联想】强电解质溶液中不存在电解质分子，弱电解质溶液中存在电解质分子。三、电离常数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，溶液中电离出的各离子_____________与未电离的分子的_______的比值是一个常数。2表达式：对于HAHA-，=_________。浓度幂的乘积浓度幂2020年下学期长沙市第十一中学高一化学3影响因素：1电离平衡常数只与_____有关，升高_____，值增大。2在相同条件下，弱酸的电离常数越大，酸性_____。3多元弱酸的各级电离常数的大小关系是1≫2，所以其酸性决定于第一步电离。温度温度越强【联想】电离常数越大，弱电解质的电离程度越大，酸性或碱性越强。1下列叙述中，能证明某物质是弱电解质的是A熔融时不导电B水溶液的导电能力很差C不是离子化合物，而是共价化合物D溶液中已电离的离子和未电离的分子共存2020年下学期长沙市第十一中学高一化学2下列说法正确的是溶液的导电性较弱，HR属于弱酸B某化合物溶于水导电，则该化合物为电解质C根据电解质在其水溶液中能否完全电离，将电解质分为强电解质和弱电解质D食盐是电解质，食盐的水溶液也是电解质1【解析】选D。熔融时不导电，只能说明不是离子化合物，不能说明是否是电解质，A项错误；水溶液的导电能力决定于离子的浓度大小，与电解质的强弱没有必然联系，B项错误；共价化合物中的强酸都是强电解质，如氯化氢，C项错误；弱电解质在水溶液中存在电离平衡，因此溶液中一定同时存在弱电解质分子和电离出的离子，选项D正确。2020年下学期长沙市第十一中学高一化学2【解析】选C。导电性强弱与酸性强弱没有必然联系，强酸的稀溶液导电性也较弱，A项错误；SO2、NH3等溶于水也能导电，但SO2、NH3等是非电解质，B项错误；在水溶液中能全部电离的电解质是强电解质、部分电离的是弱电解质，C项正确；食盐是电解质，但食盐的水溶液是混合物，电解质必须是化合物，D项错误。3下列关于电离常数的说法中正确的是A电离常数越小，表示弱电解质电离能力越弱B电离常数与温度无关C不同浓度的同一弱电解质，其电离常数不同1<2<32020年下学期长沙市第十一中学高一化学4在氨水中，NH3·H2O的电离达到平衡的标志是A溶液显电中性 B溶液中无氨水分子C氢氧根离子浓度恒定不变 4和OH-共存-浓度增大，电离平衡向右移动，且不放出气体，可向醋酸溶液中加入少量固体3 3【解析】选A。电离常数表示电离程度的大小，值越大，电离程度越大。电离常数是一个温度的函数，温度不变时电离常数不变。多元弱酸的电离常数关系为1>>2>>3。2020年下学期长沙市第十一中学高一化学4【解析】选C。NH3·H2O的电离达到平衡时，溶液中各种微粒NH3·H2O、OH-、NH4的浓度保持不变，因此选项C正确。5【解析】选A。CH3COOH溶液中存在电离平衡：CH3COOHCH3COO-H，加入NaOH，OH-结合H生成H2O，平衡右移，CH3COO-浓度增大，选项A正确；CH3COOH与NaHCO3反应放出CO2气体，选项B错误；加入CH3COO，CH3COO-浓度增大，醋酸电离平衡向左移动，选项C错误；Mg与H反应生成H2，选项D错误。一、强电解质和弱电解质比较类别项目强电解质弱电解质定义溶于水或在熔融状态下完全电离的电解质溶于水后只有部分电离的电解质化合物类型离子化合物及具有强极性键的共价化合物(除HF)某些具有弱极性键的共价化合物2020年下学期长沙市第十一中学高一化学电离程度全部电离部分电离电离过程不可逆过程可逆过程，存在电离平衡溶液中的电解质微粒只有电离出的阴、阳离子，不存在电解质分子既有电离出的阴、阳离子，又有电解质分子类别项目强电解质弱电解质实例绝大多数的盐(包括难溶性盐)；强酸；强碱；部分碱性氧化物如Na2O、CaO等弱酸：H2CO3、CH3COOH、HClO等；弱碱：NH3·H2O、Fe(OH)3等；水及个别盐电离方程式用“====”连接用“”连接共同特点在水溶液中或熔融状态下能产生自由移动的离子2020年下学期长沙市第十一中学高一化学【易错提醒】1电解质的强弱与化学键的类型无必然联系。含强极性键的化合物不一定是强电解质，如HF是弱电解质。2电解质的强弱与溶解性无必然联系。某些难溶或微溶于水的盐如AgCl、BaSO4等，其溶解度很小，但其溶于水的部分完全电离，其仍然是强电解质。2020年下学期长沙市第十一中学高一化学3溶液的导电性与电解质的强弱无必然联系。溶液的导电性取决于溶液中自由移动离子的浓度和所带的电荷数。【拓展深化】一元强酸与一元弱酸的比较1相同体积、相同物质的量浓度的一元强酸如盐酸与一元弱酸如醋酸的比较：c(H+)酸性中和碱的能力与足量活泼金属反应产生H2的总量与同一金属反应时的起始反应速率强酸大强相同相同大弱酸小弱小2020年下学期长沙市第十一中学高一化学2相同体积、相同cH的一元强酸如盐酸与一元弱酸如醋酸的比较：c(酸)酸性中和碱的能力与足量活泼金属反应产生H2的总量与同一金属反应时的起始反应速率强酸小相同小少相同弱酸大大多2020年下学期长沙市第十一中学高一化学1下列关于强、弱电解质的叙述中正确的是A强电解质都是离子化合物，弱电解质都是共价化合物B强电解质都是可溶性化合物，弱电解质都是难溶性化合物C强电解质的水溶液中无溶质分子，弱电解质的水溶液中有溶质分子D强电解质的导电能力强，弱电解质的导电能力弱2020年下学期长沙市第十一中学高一化学2用食用白醋醋酸浓度约为1mol·L-1进行下列实验，能证明醋酸是弱电解质的是A白醋中滴入石蕊试液呈红色 B白醋加入豆浆中有沉淀产生C蛋壳浸泡在白醋中有气体放出 H在10-2mol·L-1到10-3mol·L-1之间1【解题指南】解答本题需要注意以下3点：1强电解质既有离子化合物又有共价化合物，而弱电解质为共价化合物。2在水溶液中强电解质完全电离，弱电解质部分电离。3导电能力与溶液中自由移动的离子的浓度有关，与电解质的强弱没有必然联系。2020年下学期长沙市第十一中学高一化学【解析】选C。HCl、HNO3等共价化合物都是强电解质，选项A错误；BaSO4、CaCO3等难溶物为强电解质，尽管它们难溶于水，但它们溶于水的部分是完全电离的，选项B错误；强电解质在水中完全电离为离子，不存在溶质分子，而弱电解质在溶液中只能部分电离，溶液中还存在溶质分子，选项C正确；若强电解质溶液的浓度很小时，其导电能力也会很弱，选项D错误。2【解析】选D。白醋中滴入石蕊试液呈红色，只能说明白醋呈酸性，不能证明是强酸还是弱酸，选项A错误；白醋加入豆浆中有沉淀产生，说明白醋是电解质，能使胶体发生聚沉，不能证明是否是弱电解质，选项B错误；蛋壳浸泡在白醋中有气体放出，说明醋酸酸性比碳酸强，但不能证明是否是强酸，选项C错误；白醋溶液中的cH在10-2mol·L-1到10-3mol·L-1之间，远小于白醋的浓度1mol·L-1，说明CH3COOH在溶液中并未完全电离，证明醋酸是弱酸。3某化学兴趣小组在学习了电解质的有关知识后，老师提出了一个“电解质水溶液导电能力的强弱的影响因素”的课题。让该小组来完成课题的研究，已知HCl在水中能完全电离。2020年下学期长沙市第十一中学高一化学1他们首先用如图所示装置测1mol·L-1的CH3COOH溶液和1mol·L-1盐酸的导电能力，接通电源后发现与HCl溶液相连的灯泡较亮，有同学认为乙酸是弱电解质，你________填“同意”或“不同意”他的观点，通过该现象你得到的结论是________。2020年下学期长沙市第十一中学高一化学2他们又用上述装置测物质的量浓度相同的CuSO4溶液和NaOH溶液的导电能力，接通电源后发现与CuSO4溶液相连的灯泡较亮，有同学认为NaOH是弱电解质，你________填“同意”或“不同意”他的观点，通过该现象你得到的结论是________。3通过上述探究实验，你能得到的结论是__________________________________________________。3【解题指南】解答本题应注意以下两点：1电解质不一定能导电如固体NaCl、导电的物质不一定是电解质如Cu；非电解质不导电，但不导电的物质不一定是非电解质。2向某一溶液中加入其他物质时，溶液导电性的变化关键是比较其加入前后溶液中离子浓度的变化和离子所带电荷数目的变化。2020年下学期长沙市第十一中学高一化学【解析】1相同浓度的CH3COOH溶液和HCl溶液，导电性盐酸比醋酸强，说明盐酸溶液中离子的浓度比醋酸溶液中大，因此醋酸没有完全电离，所以醋酸是弱电解质。2CuSO4和NaOH都是强电解质，离子的浓度相同。而物质的量浓度相同的CuSO4溶液和NaOH溶液，导电能力CuSO4溶液强，因此说明当溶液中自由移动离子浓度相同时，阴、阳离子所带电荷数目越多，电解质溶液的导电能力越强。3根据实验1、2的结论，可以得出电解质溶液的导电能力是由溶液中自由移动离子的浓度和离子所带电荷的数目共同决定的。答案：1同意阴、阳离子所带电荷数目相同时，溶液中自由移动离子浓度越大，电解质溶液的导电能力越强2不同意当溶液中自由移动离子浓度相同时，阴、阳离子所带电荷数目越多，电解质溶液的导电能力越强3电解质溶液的导电能力是由溶液中自由移动离子的浓度和离子所带电荷的数目共同决定的4下列各组物质中，都是强电解质的是、HCl、BaSO4 、CH3COOH、Na2S、CaOH2、NH3·H2O 、NaF、BaOH22020年下学期长沙市第十一中学高一化学5把005molNaOH固体分别加入100mL下列液体中，溶液的导电能力变化最小的是A自来水 B05mol·L-1盐酸C05mol·L-1醋酸溶液 D05mol·L-1Cl溶液4【解析】选A。强酸如HBr、HCl、强碱、大多数盐如BaSO4、NH4Cl、Na2S、NaF均为强电解质；弱酸如CH3COOH、HClO、弱碱如NH3·H2O、水均为弱电解质。2020年下学期长沙市第十一中学高一化学5【解析】选B。溶液混合后导电能力变化的大小，关键看混合后溶液中自由离子的浓度是否发生了变化，由于自来水几乎不导电，加入005molNaOH，此时溶液中离子浓度增大，导电性增强，醋酸属于弱电解质，离子浓度远小于05mol·L-1，加入NaOH后生成盐CH3COONa，离子浓度变化很大，盐酸与NaOH反应，生成NaCl，溶液中含溶质离子的浓度基本不变，而05mol·L-1Cl溶液中加入NaOH虽不反应，但溶液中离子浓度增大。二、弱电解质的电离平衡思考探究：向一定浓度的醋酸溶液中加入少量石蕊试液，溶液呈红色。结合化学平衡原理，思考下列问题：1若加热，有何变化不考虑CH3COOH挥发？2若加入醋酸钠固体，有何变化？3若加入氢氧化钠固体，有何变化？2020年下学期长沙市第十一中学高一化学【归纳总结】1弱电解质电离的表示方法：1强电解质：强电解质完全电离，在写电离方程式时，用“====”。如H2SO4====2HSO42-，BaOH2====Ba22OH-，2SO4====2SO42-。2020年下学期长沙市第十一中学高一化学2弱电解质：弱电解质部分电离，在写电离方程式时，用“”。①一元弱酸、弱碱一步电离。如CH3COOHCH3COO-H，NH3·H2ONH4OH-。②多元弱酸分步电离，必须分步写出，不可合并其中以第一步电离为主。如H2CO3HHCO3-主要，HCO3-HCO32-次要。③多元弱碱分步电离，但通常一步写出。如CuOH2Cu22OH-。2020年下学期长沙市第十一中学高一化学2电离平衡的特征：2020年下学期长沙市第十一中学高一化学3外界条件对电离平衡的影响：影响因素原因分析电离平衡移动方向电离程度变化温度电离是吸热反应升高温度，正向移动变大改变弱电解质浓度加水稀释正向移动变大增大弱电解质的浓度正向移动变小2020年下学期长沙市第十一中学高一化学同离子效应增大了生成的离子的浓度逆向移动变小化学反应减小了生成的离子的浓度正向移动变大4实例：以CH3COOHCH3COO-H为例。条件改变平衡移动电离程度n(H+)c(H+)导电能力加水正向增大增大减小减弱升温正向增大增大增大增强加醋酸铵(s)逆向减小减小减小增强加盐酸逆向减小增大增大增强加NaOH(s)正向增大减小减小增强2020年下学期长沙市第十一中学高一化学【易错提醒】1弱电解质的电离都是微弱的。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。2弱电解质电离平衡后，加水稀释，电离程度增大，但电解质分子、电解质电离出的离子包括H或OH-浓度减小。判断离子浓度比值变化时，只考虑物质的量的比值即可。2020年下学期长沙市第十一中学高一化学3多元弱酸分步电离，第一步电离出相对较多的H，对第二步电离起到抑制作用，第二步电离程度大大减弱。故1远远大于2。【拓展深化】酸式盐和两性氢氧化合物电离方程式的书写1酸式盐在熔融或溶液中的电离。①强酸的酸式盐完全电离，如NaHSO4熔融====NaHSO4-。NaHSO4溶液====NaHSO42-。2020年下学期长沙市第十一中学高一化学②弱酸的酸式盐强中有弱，如NaHCO3====NaHCO3溶液，HCO3HCO3溶液。2两性氢氧化物有两种方式电离：H2OAlO2-HAlOH3Al33OH-。1在01mol·L-1CH3COOH溶液中存在如下电离平衡CH3COOHCH3COO-H，对于该平衡，下列叙述正确的是2020年下学期长沙市第十一中学高一化学A加入水时，平衡向逆反应方向移动固体，平衡向正反应方向移动C加入少量01mol·L-1HCl溶液，溶液中cH减小固体，平衡向正反应方向移动1【解题指南】解答本题需要注意以下两点：1电离平衡是动态平衡，同样符合勒夏特列原理。2相同的离子考虑同离子效应，不同的离子考虑是否发生反应。2020年下学期长沙市第十一中学高一化学【解析】选B。根据勒夏特列原理可知，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。加入水时，cCH3COOH、cCH3COO-、cH均减小，平衡正向移动，A错；加入少量NaOH固体时，OH-与溶液中的H反应，cH变小，平衡正向移动，B正确；加入HCl时，cH变大，抑制了CH3COOH的电离，平衡逆向移动，C错；加入CH3COONa时cCH3COO-增大，平衡逆向移动，D错。【延伸探究】1在加水稀释过程中该溶液中的如何变化？提示：增大。加水稀释时，cCH3COOH、cH均减小，由于平衡正向移动，nCH3COOH减小、nH增大，所以增大。2要使该溶液中的增大，还可以采取什么措施？提示：除了加水稀释外，还可以升高温度、加入盐酸等。2双选某浓度的氨水中存在下列平衡：NH3·H2ONH4OH-，如想增大NH4的浓度，而不增大OH-的浓度，应采取的措施是A适当升高温度固体3 D加入少量盐酸2020年下学期长沙市第十一中学高一化学3在25℃时，用蒸馏水稀释1mol·L-1的醋酸溶液至001mol·L-1，随着溶液的稀释，下列各项中始终保持增大趋势的是2【解题指南】解答本题需要注意以下两点：1如果增大NH4的浓度，可以使平衡正向移动，也可以加入铵盐。2不增大OH-的浓度，即减小OH-的浓度，可以使平衡逆向移动，也可以加入酸中和OH-。2020年下学期长沙市第十一中学高一化学【解析】选B、D。升温平衡向右移动，cNH4、cOH-都增大；加入NH4Cl固体，相当于增大cNH4，平衡向左移动，cOH-减小，但cNH4仍较原来增大，因平衡移动只能减小其增大的程度，而不能完全抵消它增大的部分；通入NH3平衡向右移动，cNH4、cOH-都增大；加入少量盐酸，H与OH-反应使cOH-下降，平衡向右移动，使cNH4增大。3【解析】选A。醋酸是弱电解质，在水溶液中存在电离平衡，加水稀释促进醋酸电离，所以溶液中nCH3COOH减小，但醋酸电离增大程度小于溶液体积增大程度，所以溶液中cCH3COO-、cH都减小，温度不变水的离子积常数不变，所以cOH-增大。加水稀释促进醋酸电离，所以溶液中nCH3COOH减小，nH增大，nCH3COO-增大，因为溶液体积相同，所以增大，故A正确；减小，故B错误；减小，故C错误；=a，温度不变，电离平衡常数不变，所以不变，故D错误。4室温时，在01mol·L-1的NH3·H2O溶液中，要促进NH3·H2O电离，且氢氧根离子浓度增大，应采取的措施是A升温至30℃B降温溶液 D加入稀盐酸2020年下学期长沙市第十一中学高一化学5化学平衡移动原理同样也适用于其他平衡。已知在氨水中存在下列平衡：NH3H2ONH3·H2ONH4OH-1向氨水中加入MgCl2固体时，平衡向________移动，OH-的浓度________，NH4的浓度________填“减小”“增大”或“不变”。2向氨水中加入浓盐酸，平衡向________移动，此时溶液中浓度减小的粒子有________、________、________。3向浓氨水中加入少量NaOH固体，平衡向________移动，此时发生的现象是________。4【解析】选A。根据NH3·H2ONH4OH-ΔH>0。升温促进NH3·H2O的电离，cOH-增大，A正确；降温抑制NH3·H2O电离，cOH-减小，B错误；加入NaOH溶液，cOH-增大，抑制NH3·H2O的电离，C错误；加入稀盐酸，由于HOH-====H2O，促进NH3·H2O的电离，cOH-降低，D错误。2020年下学期长沙市第十一中学高一化学5【解析】1加入MgCl2，Mg22OH-====MgOH2↓，平衡右移。2加入浓盐酸，相当于加入H，结合OH-，平衡右移。3加入NaOH，相当于加入OH-，平衡左移。答案：1右减小增大2右NH3NH3·H2OOH-3左有刺激性气味的气体产生三、电离平衡常数及其应用1电离常数的表示方法：ABAB-=2020年下学期长沙市第十一中学高一化学1一元弱酸、一元弱碱的电离常数。例如：CH3COOHCH3COO-Ha=NH3·H2ONH4OH-b=2多元弱酸、多元弱碱的电离常数。多元弱酸的电离是分步进行的，每步各有电离常数，通常用1、2、3等来分别表示。例如：2020年下学期长沙市第十一中学高一化学多元弱酸各步电离常数的大小比较为1>>2>>3，因此，多元弱酸的酸性主要由第一步电离决定八字诀：分步进行，一步定性。多元弱碱的电离比较复杂，通常多元弱碱的电离可写成一步，如：FeOH3Fe33OH-。2020年下学期长沙市第十一中学高一化学2电离常数的影响因素：1电离常数的大小首先由物质的性质决定，同一温度下不同弱电解质的电离常数不同。2电离常数随温度的变化而变化，随温度升高，电离常数逐渐增大。2020年下学期长沙市第十一中学高一化学3电离常数与弱酸、弱碱的浓度无关，同一温度下，不论弱酸、弱碱的浓度如何变化，电离常数是不会改变的。3电离常数的应用：1比较多元弱酸溶液中的离子浓度关系。以H3PO4为例：25℃时，H3PO4分三步电离，第一步最强1=71×10-3，第二步弱2=63×10-8，第三步最弱3=42×10-13，溶液中离子浓度关系为cH>cH2PO4->cHPO42->cPO43->cO