第15讲弱电解质与电离平衡（学生版）-选修4

第15讲弱电解质与电离平衡第15讲弱电解质与电离平衡知识导航知识导航课前引入当你走进便利店，走到琳琅满目的饮料区时，可曾注意过一类饮料——“电解质饮料”？当你走进便利店，走到琳琅满目的饮料区时，可曾注意过一类饮料——“电解质饮料”？所谓电解质饮料，是用水将一组化合物溶解制成的饮料，可补充人体新陈代谢的消耗。水和电解质是维持生命基本物质的组成部分。人体进行新陈代谢的过程实质上是一种复杂的、相互关联的生物物理和物质化学反应的过程，而且主要是在细胞内进行的。日常生活中，特别是炎热的夏天以及大量的体力活动过后，人体的水分及电解质会随汗液排出体外，造成人体缺水与电解质不平衡。如果单纯摄入大量的水分而没有补充电解质的话，那么电解质的浓度就会低于身体的正常水平，可能影响到中枢神经系统的功能，引起水中毒。许多运动饮料通过补充与人体相当的电解液来避免水中毒。那么，什么是电解质呢？知识精讲知识精讲一、电解质与非电解质定义物质类别电解质在水溶液或熔融状态下能够导电的化合物酸、碱、盐、金属氧化物、水非电解质在水溶液里和熔融状态下都不导电的化合物大部分有机化合物、非金属氧化物二、强电解质与弱电解质1.实验探究——盐酸和醋酸的区别取相同体积、0.1mol/L的盐酸和醋酸，比较它们pH的大小，试验其导电能力，并分别与等量镁条反应。观察、比较并记录现象。酸1.0mol·L－1盐酸1.0mol·L－1醋酸pH__________导电能力__________与镁反应现象反应_______，产生气体反应_______，产生气体结论盐酸反应快，表明盐酸中c(H＋)较____，说明盐酸的电离程度______醋酸的电离程度2．强、弱电解质的定义、物质类别与比较强电解质弱电解质定义在水溶液中能_______电离的电解质在水溶液中只能_______电离的电解质电离过程不可逆，无电离平衡可逆，存在电离平衡在溶液中的存在形式只有离子既有离子，又有电解质分子物质类别及示例①强酸，如HCl、H2SO4②强碱，如KOH、Ba(OH)2③大部分盐，如NaCl、BaSO4①弱酸，如CH3COOH、HClO②弱碱，如NH3·H2O、Mg(OH)2③水三、电离方程式强电解质强酸完全电离，如HCl=H++Cl-强碱完全电离，如Ba(OH)2=Ba2++2OH-盐正盐完全电离，如Na2CO3=2Na++CO强酸的酸式盐完全电离，如NaHSO4=Na++H++SO弱酸的酸式盐第一步完全电离，第二步弱酸酸根部分电离，如NaHCO3=Na++HCO3-，HCO3-⇌H++弱电解质一元弱酸部分电离，如CH3COOH⇌CH3COO-+H+一元弱碱部分电离，如NH3·H2O⇌NH4+H2O部分电离，H2O⇌H++OH-多元弱酸分步电离，必须分步写出，不可合并（以第一步电离为主）如H2CO3⇌H++HCO3-，HCO3-⇌H+多元弱碱分步电离，中学阶段要求一步写出。如Fe(OH)3⇌Fe3++3OH-四、弱电解质的电离平衡1.含义一定条件（如温度、浓度）下，当弱电解质分子电离成离子的速率与离子重新结合成弱电解质分子的速率相等，溶液中各分子和离子的浓度都不再发生变化时，电离过程就达到了平衡状态，如下图所示。2.特征3．电离平衡的影响因素（1）温度：弱电解质的电离一般是______过程，升高温度，电离平衡______移动，电离程度______。（2）浓度：①稀释电解质溶液，电离平衡__________移动，电离程度__________。②加入同一电解质，电离平衡__________移动，电离程度__________。（3）外加电解质：①同离子效应：加入与弱电解质具有相同离子的电解质，电离平衡______移动，电离程度______。②化学反应：加入能与弱电解质电离出的离子发生反应的离子时，电离平衡______移动，电离程度______。对点训练对点训练题型一：强、弱电解质的判断【变1】下列有关电解质、强电解质、弱电解质的分类正确的是ABCD电解质CuCO2NaClNaOH强电解质HClBa(OH)2HClO4BaSO4弱电解质CH3COOHH2OFe(SCN)3氨水A．A B．B C．C D．D题型二：强、弱电解质的性质与区别【变2-2】现有下列物质①熔化的NaCl②盐酸③氯气④冰醋酸⑤铜⑥酒精(C2H5OH)⑦醋酸铵⑧液氨⑨SO2请用以上物质回答下列问题。(填序号)(1)属于强电解质的是_______；在上述状态下能导电的是_______；(2)属于弱电解质的是_______；(3)属于非电解质，但溶于水后的水溶液能导电的是_______。题型三：弱电解质的电离平衡【例3】下列有关电离平衡的叙述中正确的是A．电解质达到电离平衡后，各种离子的浓度相等B．电离平衡时，由于分子和离子的浓度不断发生变化，所以说电离平衡是动态平衡C．电离平衡是相对的、暂时的，外界条件改变时，平衡就会发生移动D．电解质在溶液里达到电离平衡时，分子的浓度和离子的浓度相等题型四：电离方程式的书写【例4】写出下列物质在水中的电离方程式：（1）硝酸：___________（2）醋酸：___________（3）一水合氨：___________（4）碳酸氢钠：___________（5）NH4NO3：___________（6）Al2(SO4)3：___________（7）Fe(OH)3：___________（8）H2S：___________题型五：弱电解质电离平衡的移动【变5-1】新制氯水中存在平衡：，，加入少量的下列物质，能使HClO浓度增大的是A．FeSO4 B．NaHSO4 C．NaHCO3 D．KCl【变5-4】化合物HIn在水溶液中存在以下电离平衡，故可作酸碱指示剂HIn(aq)H+(aq)+In-(aq)(红色)(黄色)现把下列物质溶于水配成0.02mol·L-1的水溶液，其中能使指示剂显黄色的是①HCl②SO2③NaCl④NaHSO4⑤氨气⑥Na2O2⑦Na2CO3A．①②④ B．①④ C．⑤⑥⑦ D．⑤⑦【例6】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：，向氨水中加入固体时，平衡向____移动，OH-的浓度_______，向浓氨水中加入少量NaOH固体，平衡向____移动。提分特训提分特训【题1】下列各组物质全部是强电解质的是A．H2SiO3、HNO3、HClO B．Ba(OH)2、CH3COOH、C2H5OHC．H2SO4、Ba(OH)2、BaCl2 D．H2O、NH3∙H2O、H3PO4【题2】下列组合正确的是选项强电解质弱电解质酸性氧化物碱性氧化物ACa(OH)2乙醇N2O5Na2OBCaSO4HClOMn2O7CaOCNaHCO3氨水SO2Al2O3DHClHFCO2Na2O2A．A B．B C．C D．D【题3】下列说法中，正确的是A．强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质强B．冰醋酸是弱电解质，但液态时不能导电C．盐酸中加入固体NaCl，因Cl-浓度增大，所以溶液酸性减弱D．硫酸钠是强电解质，硫酸钡是弱电解质【题4】现有下列物质：①K2SO4晶体；②液态SO3；③冰醋酸；④铜；⑤小苏打；⑥蔗糖；⑦乙醇；⑧熔融的氯化钠；⑨NaOH溶液。其中：能导电的是___________(填序号，下同)；属于电解质的是___________；属于非电解质的是___________；属于强电解质的是___________；属于弱电解质的电离方程式为___________。【题5】从植物花汁中提取的一种有机物，可简化表示为HIn，在水溶液中因存在下列电离平衡，故可用作酸、碱指示剂：在上述溶液中加入适量下列物质，最终能使指示剂显黄色的是A．盐酸 B．NaHCO3溶液 C．NaHSO4溶液 D．NaClO(固体)【题6】下列物质在水中的电离方程式正确的是A．NaHCO3=Na++H++COB．HClO⇌H++ClO-C．CuCl2=Cu2++Cl-D．CH3COONH4⇌CH3COO-+NH【题7】一定条件下，冰醋酸加水稀释过程中溶液的导电能力如图所示，下列说法正确的是A．最开始导电能力为0，说明冰醋酸不能导电，是非电解质B．a、b、c三点对应的溶液中，电离程度最大的是cC．a、b、c三点对应的溶液中，pH最大的是bD．b→c的过程中，c(H+)在增加【题8】某浓度的氨水中存在下列平衡：NH3•H2O+OH-，若想增大的浓度，而不增加OH-的浓度，应采取的措施是①适当升高温度②加入NH4Cl固体③通入NH3④通入少量氯化氢气体A．①② B．②④ C．③④ D．②③【题9】25℃时，50mL0.10mol·L-1醋酸中存在下述平衡：CH3COOHCH3COO-＋H＋，若分别作如下改变，对上述平衡有何影响？(1)加入少量纯醋酸，电离平衡将___________(填“向左移动”“向右移动”或“不移动”)，溶液中c(H＋)将___________(填“增大”“减小”或“不变”)。(2)加入一定量蒸馏水，电离平衡将___________(填“向左移动”“向右移动”或“不移动”)，溶液中c(H＋)将___________(填“增大”“减小”或“不变”)。(3)加入少量0.10mol·L-1盐酸，电离平衡将___________(填“向左移动”“向右移动”或“不移动”)，溶液中c(H＋)将___________(填“增大”“减小”或“不变”)。(4)加入20mL0.10mol·L-1NaCl溶液，平衡将___________(填“向左移动”“向右移动”或“不移动”)，溶液中c(H＋)将___________(填“增大”“减小”或“不变”)。提分作业提分作业【练1】下列各组关于强电解质、弱电解质、非电解质的归类，完全正确的是选项ABCD强电解质FeNaCl弱电解质CO2非电解质(蔗糖)A．A B．B C．C D．D【练2】下列说法正确的是A．强酸和强碱一定是强电解质，不论其水溶液浓度大小，都能完全电离B．强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液的导电能力强C．强电解质不一定都是离子化合物D．多元酸、多元碱的导电性一定比一元酸、一元碱的导电性强【练3】区分强弱电解质的标准是A．在水中的溶解度 B．溶液的导电能力C．电离是否完全 D．化学键的类型【练4】在醋酸溶液中存在电离平衡：CH3COOHCH3COO-+H+，要使电离平衡左移且c(H+)减小，应采取的措施是A．加入NaOH(s) B．加入盐酸 C．加蒸馏水 D．降低温度【练5】在含有酚酞的氨水中加入少量晶体，则溶液颜色A．变为无色 B．变深 C．变浅 D．不变【练6】在0.1mol∙L-1CH3COOH溶液中存在如下电离平衡：CH3COOH⇌CH3COO-+H+对于该平衡，下列叙述正确的是A．加入水时，平衡向逆反应方向移动B．加入少量NaOH固体，平衡向逆反应方向移动C．加入少量0.1mol∙L-1HCl溶液，平衡向逆反应方向移动，溶液中c(H+)减小D．加入少量CH3COONa固体，平衡向逆反应方向移动【练7】下列说法正确的是A．电解质在溶液中存在电离平衡状态B．电离平衡状态时v结合＝v电离＝0C．弱电解质溶液中，既存在离子也存在分子D．电解质的电离是可逆过程【练8】下列物质中，属于电解质的是_______，属于非电解质的是_______，属于强电解质的是_______，属于弱电解质的是_______。①氨气；②氨水；③盐酸；④氢氧化钾；⑤冰醋酸；⑥氯化钠；⑦醋酸铵；⑧二氧化碳；⑨氯化钠溶液。【练9】从鲜花中可提取出一种简写为的有机物，在其水溶液中因存在电离平衡：，故可用作酸碱指示剂。在下列各物质的溶液