2019版高中化学 专题5 溶液中的离子反应 第一单元 弱电解质的电离平衡学案 苏教版必修2.doc
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1、1第一单元第一单元 弱电解质的电离平衡弱电解质的电离平衡一、强电解质和弱电解质1电解质和非电解质化合物Error!(1)电解质和非电解质都是化合物,单质和混合物既不是电解质也不是非电解质。(2)电解质在水溶液里或熔融状态下能够电离而导电,二者具备其一即可,如 MgO、Al2O3只在熔融状态下能导电,HCl、H2SO4只在水溶液中能导电。(3)必须是自身在水溶液中或熔融状态下能电离的化合物才是电解质,如 SO2、NH3的水溶液能导电是它们与 H2O 的反应产物 H2SO3、NH3H2O 发生了电离,而不是 SO2、NH3本身电离,故 SO2、NH3不是电解质。2强电解质和弱电解质(1)实验探究同
2、浓度醋酸和盐酸的电离程度实验步骤:在两只锥形瓶中分别加入等体积的浓度均为 1 molL1的盐酸和醋酸,在两个气球中分别加入经砂纸打磨过的长度相同的镁条,然后将气球套在锥形瓶口,同时将气球中的镁条送入锥形瓶中,观察实验现象。实验现象如下表所示。1 molL1盐酸1 molL1醋酸对实验现象的解释与镁条反应的速率快慢盐酸与镁的反应速率快,说明同浓度时,盐酸中c(H)大溶液的 pH02.4盐酸的 pH 小,说明同浓度时,盐酸中的c(H)大于醋酸中的c(H)2实验结论:同浓度盐酸中 HCl 的电离程度大于醋酸中 CH3COOH 的电离程度。同浓度的 NaOH 溶液与氨水的电离程度实验步骤取 pH 为
3、12 的氢氧化钠溶液和氨水各 1 mL 于锥形瓶中,分别用酚酞作为指示剂,用盐酸中和至完全反应实验现象两溶液消耗盐酸标准溶液的体积:氨水氢氧化钠溶液实验结论NaOH 和 NH3H2O 的电离程度不同,pH 相同的 NaOH 溶液的浓度小于氨水的浓度,说明 NH3H2O 只是部分电离(2)基本概念(3)常见的强、弱电解质强电解质Error!弱电解质Error!(1)电解质强弱的影响因素(2)电解质溶液的导电性溶液的导电能力强弱与电解质的强弱并无必然联系。溶液的导电能力强弱取决于溶液中离子浓度的大小,而电解质的强弱取决于电解质电离程度的大小。溶液中离子浓度的大小与两个因素有关:一是电解质的溶解度的
4、大小,二是电解质电离程度的大小。因此,某些强电解质由于溶解度很小,其溶液中的离子浓度可能也很小,其导电能力就弱;也可能因为强电解质溶液的浓度很小使得离子浓度也很小,其导电能力就弱。3例 1 关于强弱电解质及非电解质的组合完全正确的是( )选项ABCD强电解质NaClH2SO4CaCO3HNO3弱电解质HFBaSO4HClOCH3COOH非电解质Cl2CS2C2H5OHH2CO3答案 C解析 在 A 组中 Cl2是单质,不在电解质与非电解质之列;B 组中 BaSO4虽难溶,但溶解的部分完全电离,是强电解质;CaCO3、HNO3都是强电解质,HClO、CH3COOH、H2CO3都是弱电解质,C2H
5、5OH 是非电解质。例 2 醋酸的下列性质中,可以证明它是弱电解质的是( )A1 molL1的醋酸溶液中c(H)0.01 molL1B醋酸以任意比与水互溶C10 mL 1 molL1的醋酸溶液恰好与 10 mL 1 molL1的 NaOH 溶液完全反应D醋酸溶液的导电性比盐酸的弱答案 A解析 A 项中若醋酸完全电离,则c(H)1 molL1,而现在c(H)0.01 molL1,说明醋酸部分电离,为弱电解质;选项 C 是与强碱能进行到底的反应,不能说明其电离程度的大小;选项 D 应指明在相同条件下,即在同温、同浓度下比较,导电性弱,说明醋酸溶液中离子浓度小,即电离程度小,故说明醋酸是部分电离,为
6、弱电解质。4二、弱电解质的电离平衡1定义在一定条件下(如温度和浓度),弱电解质分子电离成离子的速率和离子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,达到电离平衡状态。2建立过程(用vt图像描述)3特征研究对象是弱电解质的电离 弱电解质分子电离成离子的速率与离子结合成弱电解质分子的速率相等 平衡时,电离过程与离子结合成分子的过程仍在进行,是动态平衡 平衡时,各微粒分子、离子的浓度保持恒定 外界条件改变时,平衡会发生移动弱电解质的电离平衡是化学平衡的一种表现形式,完全具有化学平衡的特征和本质,对它进行分析、判断的原理与化学平衡相同。例 3 下列有关弱电解质电离平衡的叙述正
7、确的是( )A达到电离平衡时,分子浓度和离子浓度相等B达到电离平衡时,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,平衡就可能发生移动D电解质达到电离平衡后,各种离子的浓度相等答案 C例 4 将 1 mol 冰醋酸加入到一定量的蒸馏水中最终得到 1 L 溶液。下列各项中,表明已达到电离平衡状态的是( )A醋酸的浓度达到 1 molL1BH的浓度达到 0.5 molL1C醋酸分子的浓度、醋酸根离子的浓度、H的浓度均为 0.5 molL1D醋酸分子电离成离子的速率和离子重新结合成醋酸分子的速率相等5答案 D解析 在未电离时c(CH3COOH)
8、为 1 molL1,当醋酸、H、CH3COO的浓度不再变化时(但此时三者的浓度不一定是 0.5 molL1),醋酸的电离达到平衡状态,故 A、B、C 项均错。依据平衡状态的标志即弱电解质分子电离成离子的速率与离子结合成弱电解质分子的速率相等,可知 D 项正确。三、电解质电离方程式的书写1强电解质完全电离,在写电离方程式时,用“=” 。2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 CH3COOH:CH3COOHCH3COOH。NH3H2O:NH3H2ONHOH。 4(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 H2CO3:H2CO
9、3HHCO(主),HCOHCO(次)。 3 323(3)多元弱碱分步电离(较复杂),在中学阶段要求一步写出:如 Fe(OH)3:Fe(OH)3Fe33OH。例 5 按照要求书写下列物质的电离方程式:(1)Na2CO3溶于水: _。(2)NaHCO3溶于水: _。(3)NaHSO4溶于水: _。(4)BaCO3溶于水: _。(5)HF 溶于水: _。(6)熔融状态下 NaHSO4: _。(7)Al(OH)3的碱式电离: _。(8)Al(OH)3的酸式电离: _。(9)H2S 溶于水: _。(10)Ca(OH)2溶于水: _。答案 (1)Na2CO3=2NaCO236(2)NaHCO3=NaHCO
10、、HCOHCO 3 323(3)NaHSO4=NaHSO24(4)BaCO3=Ba2CO23(5)HFHF(6)NaHSO4(熔融)=NaHSO 4(7)Al(OH)3Al33OH(8)Al(OH)3HAlOH2O 2(9)H2SHHS、HSHS2(10)Ca(OH)2=Ca22OH1某固体化合物 A 不导电,但熔化或溶于水都能完全电离。下列关于物质 A 的说法中正确的是( )AA 为非电解质 BA 是强电解质CA 是共价化合物 DA 为弱电解质答案 B解析 “完全电离”说明是强电解质;“熔化时能电离”说明是离子化合物。2下列说法中正确的是( )A将硫酸钡放入水中不能导电,所以硫酸钡是非电解质
11、B氨气溶于水得到的氨水溶液能导电,所以氨是电解质C固态共价化合物不导电,熔融态的共价化合物也不导电D固态离子化合物不导电,熔融态的离子化合物也不导电答案 C解析 BaSO4是强电解质,NH3是非电解质,离子化合物的熔融态能导电而共价化合物的熔融态不导电。3在水溶液中下列电离方程式书写正确的是( )ACa(OH)2Ca22OHBNaHCO3=NaHCO237CH2CO32HCO23DFe(OH)2Fe22OH答案 D解析 Ca(OH)2为强电解质;NaHCO3电离产生 Na与 HCO;H2CO3为多元弱酸,分步电离, 3不可一步完成。4一元弱酸 HA 溶液中存在下列电离平衡:HAHA。将 1.0
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