1、苏教版高中化学选修四化学反应原理弱电解质的电离平衡学案2新版专题3 溶液中的离子反应第一单元 弱电解质的电离平衡温故知新新知预习一、强电解质和弱电解质1.电解质的水溶液能导电，因为它们溶于水后发生_，产生自由移动的_。2.金属与盐酸等酸反应的本质是_。同浓度同体积的醋酸与盐酸分别与Mg反应，盐酸与Mg反应速率明显_醋酸与Mg的反应速率，pH测定结果盐酸的pH_醋酸的pH，说明，相同条件时，盐酸电离出来的氢离子浓度_醋酸电离出来的氢离子浓度。3.在水溶液中能够_的电解质称为强电解质，_、_和绝大部分_属于强电解质；在水溶液中只能_电离的电解质称为弱电解质，_、_属于弱电解质。二、弱电解质的电离平
2、衡1.一定温度下，弱电解质在水溶液中电离达到最大程度时，电离过程并没有_。此时弱电解质分子电离速率与离子结合成弱电解质分子的速率_，溶液中分子和离子的浓度不再发生_，达到_状态。2.在一定温度下，醋酸达到电离平衡时，_是一常数，称为醋酸的电离平衡常数，通常用_表示弱酸的电离平衡常数，用_表示弱碱的电离平衡常数，平衡常数不随_变化而变化，但弱电解质的_与电解质溶液的浓度有关。一般而言，弱电解质溶液的浓度越大，_越小；反之，越大。3.弱电解质的电离度可表示为：=_三、常见的弱电解质1.KW称为_，简称_。在25 时KW为_。2.弱电解质的电离是一个_过程，升高温度会促使电离平衡向_方向移动，电离平
3、衡常数也随之_。3.电离常数表示弱酸的相对强弱，电离常数越大，弱酸的酸性越_。4.H2CO3、H3PO4等多元弱酸在水溶液中的电离是_进行的。知识回顾知识链接 前面我们已经学习过，根据在水溶液中或熔融状态下是否产生自由移动的离子可以将化合物分为电解质和非电解质。在水溶液或熔融状态下能导电的化合物是电解质，无论是水溶液还是熔融状态都不能导电的化合物叫非电解质。注意：电解质不一定导电，导电物质不一定是电解质。非电解质不导电，但不导电的物质不一定是非电解质。电解质导电必须是化合物本身电离出离子，否则不属于电解质。如CO2、SO2、NH3等气体不是电解质，它们溶于水后所得的化合物H2CO3、H2SO3
4、、NH3H2O是电解质。电解质溶液的导电性取决于自由移动离子的浓度和离子的电荷。电解质溶液的导电不同于金属的导电。在前边学习的物质中，常见的酸、碱、盐等是电解质，苯、葡萄糖、乙醇等是非电解质。互动课堂疏导引导知识点1：强弱电解质与结构的关系强电解质弱电解质非电解质电离特点完全电离不可逆，不存在电离平衡部分电离可逆，存在电离平衡熔融及水溶液均不电离物质种类强酸、强碱、大部分盐弱酸、弱碱、水、个别盐HgCl2、(CH3COO)2Pb多数有机物，非金属氧化物（除H2O）溶液中溶质粒子种类水合离子、无溶质分子水合离子、溶质分子共存溶质分子结构特点离子化合物以及极性共价化合物极性键结合的共价化合物极性键
5、结合的共价化合物 由上表可以知道强弱电解质的本质区别在于溶液中是否存在溶质分子，即是否存在溶质的电离平衡。注意：电解质的强弱与溶解度无关，如CH3COOH能与水互溶，但CH3COOH为弱酸。CaCO3溶解度小，但CaCO3为强电解质。电解质的强弱与溶液的导电能力无关。如浓CH3COOH导电能力强，但CH3COOH为弱电解质，CaCO3溶液导电能力弱，但CaCO3为强电解质。电解质的强弱与溶液中离子数目的多少无关。与相同条件下电离出来的离子的浓度有关。知识点2：电解质的电离方程 对于强电解质，能完全电离，不存在电解质的电离平衡，在书写电离方程式时用“=”；对于弱电解质，不能完全电离，存在电离平衡
6、，书写电离方程时用“”。1.强电解质NaCl=Na+Cl-2.弱电解质（1）一元弱酸弱碱CH3COOHCH3COO-+H+NH3H2O+OH-（2）与醋酸等一元弱酸的电离不同，多元弱酸的电离是分步进行的，例如H2CO3分两步进行：H2CO3H+H+（3）对于弱碱来说，也有类似弱酸的规律分步电离（较复杂），在中学阶段要求一步写出，如：Fe(OH)3Fe3+3OH-（4）两性氢氧化物按两种方式电离H+H2OAl(OH)3Al3+3OH-酸式电离 碱式电离3.酸式盐在熔化或溶解条件下的电离NaHSO4=Na+ (熔化）NaHSO4=Na+H+ (溶解）NaHCO3=Na+ (溶解）=H+ (溶解）知
7、识点3：电离平衡常数与电离度 在一定温度下，当醋酸达到电离平衡时，是一常数，称为醋酸的电离常数。 通常用ka表示弱酸的电离平衡常数，用kb表示弱碱的电离平衡常数。电离平衡常数与c无关，只与温度有关，温度升高k变大，温度降低k变小。 弱电解质的电离度我们通常用表示，一般而言，弱电解质的浓度越大，电离度越小，弱电解质的浓度越小，电离度越大。电离度不仅与浓度有关，而且与温度有关，温度越高，电离度越大。 弱电解质的电离度可表示为：=100%知识点4：外界条件对电离平衡的影响 电离平衡主要受温度、浓度以及同离子效应的影响。1.浓度 对于同一弱电解质，浓度越大，电离程度越小；浓度越小，电离程度越大。将溶液
8、稀释时，电离平衡向着电离的方向移动。虽然电离程度变大，但溶液中离子浓度不一定变大。2.温度 由于弱电解质的电离过程一般是吸热的，升高温度，电离平衡向着电离的方向移动。例如，对于醋酸的电离CH3COOHCH3COO-+H+，升高温度，c(H+)、c(CH3COO-)增大。但是对于易挥发或易分解的弱电解质的电离平衡，升高温度，又会引起电解质分子的浓度下降，最终电离程度反而减小。例如H2S的水溶液电离平衡为H2SH+HS-，HS-H+S2-，升高温度，由于H2S挥发，引起电离平衡向逆方向移动，c(H+)减小。3.加入具有相同离子的物质 在弱电解质溶液中加入同弱电解质具有相同离子的强电解质，使电离平衡
9、向逆方向移动。例如，在稀CH3COOH溶液中加少量CH3COONa固体，由于增大了c(CH3COO-)，使CH3COOH的电离平衡向逆方向移动。同样，如果加入HCl，由于增大了c(H+)，使电离平衡也向逆方向移动。知识点5：水的电离与KW水是一种极弱的电解质，它能微弱地电离H2OH+OH-，它的电离有如下特点：水分子和水分子之间的相互作用而引起电离的发生；极难电离，只有极少数水分子发生电离；由水分子电离出的H+和OH-数目相等；由水的电离方程式可以看出，水既可以看成是一元弱酸，又可以看成是一元弱碱；水的电离过程是可逆的、吸热的。KW为水的离子积常数，简称水的离子积，它反映了水中c(H+)和c(
10、OH-)的关系。对于KW的认识应作如下说明：任何水溶液中均存在着水的电离平衡，水的离子积是水电离平衡时具有的性质，不仅适用于纯水，也适用于其他稀的水溶液。如酸碱盐溶液中都有KW=c(H+)c(OH-)=110-14(常温）。其中c(H+)、c(OH-)均表示整个溶液中的c(H+)和c(OH-)。KW是温度的函数，与c(H+)、c(OH-)的变化无关。温度升高，KW增大；温度降低，KW减小。从电离平衡的角度来看，水的电离是吸热的，故温度升高，水的电离平衡向电离方向移动，c(H+)和c(OH-)都增大，KW也增大，反之，则减小。如100 ，KW=110-12。若未注明温度，一般认为是常温。一定温度
11、下，在不同的溶液中c(H+)=,故c(H+)和c(OH-)成反比，但在任何溶液中，由水电离出的H+和OH-的浓度一定相等。活学巧用1.下列说法正确的是（ ）A.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B.因为醋酸是弱电解质，盐酸是强电解质，所以中和等体积等物质的量浓度的醋酸和盐酸时，中和醋酸消耗的NaOH比盐酸消耗的NaOH用量少C.足量Zn分别和等体积、等物质的量浓度的盐酸和醋酸反应时，产生H2的量相同，放出H2的速率不等D.物质的量浓度相同的磷酸钠溶液和磷酸溶液中的物质的量浓度相同解析：电解质的强弱在于是否完全电离，与导电能力强弱无必然联系。强电解质稀溶液中溶质虽完全电离，但离
12、子浓度小，导电能力也会很弱，故A错误。弱电解质在溶液中虽不完全电离，但存在电离平衡。溶液中电离出的离子浓度可能较小，但消耗离子后可通过平衡移动补充。所以，在相同条件下提供离子能力是同等的，故此等物质的量浓度、等体积的盐酸、醋酸耗用NaOH是相同的，与Zn反应产生H2是等量的，所以B错误，C正确。D选项中Na3PO4是强电解质，完全电离，而磷酸是弱酸，是分步且不完全电离，产生的肯定比等条件下的磷酸钠少，所以D错误。答案：C2.关于强、弱电解质的有关叙述错误的是（ ）A.强电解质在溶液中完全电离成阴、阳离子B.在溶液中，导电能力强的电解质是强电解质C.对同一弱电解质来说，当溶液的温度和浓度不同时，
13、其导电能力也不相同D.纯净的强电解质在液态时，有的导电，有的不导电解析：溶液的导电能力大小与温度和离子浓度有关，强电解质的溶液如果离子浓度很小，导电能力也不会很强，故B错误。由离子化合物形成的强电解质在液态时导电，由共价化合物形成的强电解质在液态时不导电，故D正确。答案：B3.下列电离方程式的书写正确的是（ ）A.NaHSO4Na+H+ B.NaHCO3=Na+H+C.HClO=H+ClO- D.H2SH+HS-、HS-H+S2-解析：表示强电解质的电离用“=”，表示弱电解质的电离用“”。NaHSO4和NaHCO3属于酸式盐，是强酸H2SO4的酸式酸根，在溶液中能完全电离，应用“=”，是弱酸H
14、2CO3的酸式酸根，在溶液中只能部分电离，应用“”。HClO和H2S都是弱电解质，应用“”，正确答案为D。答案：D4.下列物质的电离方程式书写正确的是（ ）A.Fe(OH)22OH-+Fe2+ B.NaHSO4熔化：NaHSO4=Na+H+C.H2SO32H+ D.AgClAg+Cl-解析：NaHSO4熔化时电离不出H+，它只能在水中电离出H+，B错；H2SO3是多元弱酸，应分步电离，不能合成一步书写，C错；AgCl是难溶的强电解质，在溶液中也是全部电离，应用“=”，D错。所以正确选项为A。答案：A5.某醋酸稀释时，随加水量的增多电离度增大，但氢离子浓度先增大至一定程度后又减小，则此醋酸的浓度
15、可能是（ ）A.接近100% B.0.1 molL-1 C.1 molL-1 D.无法确定解析：弱电解质稀释时电离度和溶液浓度的关系为：纯液体或浓溶液（如冰醋酸）稀释时，开始电离度增大，离子浓度增大。当稀释至一定程度后（一般2 molL-1以上），电离度仍增大，但离子浓度由于溶液体积的增大而减小。图为冰醋酸稀释中c(H+)与加水量之间的图示。答案：A6.欲使醋酸溶液中的CH3COO-浓度增大，且不放出气体，可向醋酸中加入少量固体（ ）A.NaOH B.NaHCO3 C.CH3COOK D.Mg解析:醋酸中存在CH3COOHH+CH3COO-，欲使醋酸溶液中CH3COO-浓度增大，应使平衡向右移
16、动。A项由于加入NaOH会减少H+的物质的量，使平衡向右移动；C项由于加入CH3COOK会增加CH3COO-物质的量，故A、C均可以。B项中加入NaHCO3会降低H+的物质的量浓度，使平衡右移，但产生了CO2；D项中加入Mg会降低H+的物质的量浓度，使平衡右移，产生H2，故B和D错误。答案:AC7.化合物HIn在水溶液中因存在以下电离平衡，故可用作酸碱指示剂。HIn(溶液)H+（溶液）+In-(溶液)红色 黄色浓度为0.02 molL-1的下列各溶液：盐酸 石灰水NaCl溶液 NaHSO4溶液 NaHCO3溶液氨水其中能使指示剂显红色的是（ ）A. B. C. D.解析：由电离平衡看出，若使指
17、示剂显红色必使平衡左移，而使平衡左移的条件是向溶液中加入H+。在给出的试剂中只有和溶于水后能电离出H+。答案：C8.下列说法正确的是（ ）A.HCl溶液中无OH-B.NaOH溶液中无H+C.NaCl溶液中既无OH-，也无H+D.常温下，任何物质的水溶液中都有H+和OH-，且KW=110-14解析：水的电离平衡H2OH+OH-为动态平衡，由勒夏特列原理，知HCl、NaOH、NaCl等任何物质的水溶液里都存在一定量的H+和OH-，故A、B、C都不正确。水的离子积常数值的大小只与温度有关而与离子的浓度无关。在常温下，纯水中KW=110-14,其他水溶液中同样是KW=110-14，故D正确。答案：D9
18、.在25 的某溶液中，由水电离出的c(H+)=110-12 molL-1，则该溶液的pH可能是（ ）A.12 B.7 C.6 D.2解析：在溶液中，c水(H+)=c水（OH-）=110-12 molL-1,当溶液中c液(OH-)=c水（OH-）=110-12 molL-1时，c液（H+）=10-2molL-1，所以pH=-lgc(H+)=-lg110-2=2。故D选项符合题意。若为碱，则c液（H+）=c水(H+)=110-12 molL-1，则由pH=-lgc(H+)=-lg110-12=12，故A选项符合题意。答案：AD主动成长夯基达标1.下列电离方程式中，错误的是（ ）A.Al2(SO4）
19、3=2Al3+3 B.HFH+F-C.HIH+I- D.Ca(OH)2Ca2+2OH-2.把0.05 mol NaOH固体，分别加入下列100 mL溶液中，溶液的导电能力变化不大的是（ ）A.自来水 B.0.5 molL-1 盐酸C.0.5 molL-1醋酸 D.0.5 molL-1 NH4Cl溶液3.能影响水的电离平衡，并使溶液中c(H+)c(OH-)的操作是（ ）A.向水中投入一小块金属钠 B.将水加热煮沸C.向水中通入CO2 D.向水中加入食盐晶体4.水的电离过程为H2OH+OH-，在不同温度下其平衡常数为K(25 )=1.010-14,K(35 )=2.110-14。则下列叙述正确的是
20、（ ）A.c(H+)随着温度的升高而降低 B.在35 时，c(H+)c(OH-)C.水的电离百分率 (25 )(35 ) D.水的电离是吸热的5.将1 mL 0.1 molL-1的H2SO4溶液加入纯水中制成200 mL溶液，该溶液中由水自身电离产生的c(H+)最接近于（ ）A.110-3 molL-1 B.110-13 molL-1C.110-7 molL-1 D.110-11 molL-16.在100 时，水的离子积为110-12，若该温度下某溶液中的H+浓度为110-7 molL-1，则该溶液（ ）A.呈碱性 B.呈酸性 C.呈中性 D.c(OH-)=100c(H+)7.甲酸的下列性质中
21、，可以证明它是弱电解质的是（ ）A.1 molL-1的醋酸溶液的pH约为2B.醋酸能与水以任意比例互溶C.10 molL-1的甲酸10 mL恰好与10 mL 1 molL-1 NaOH溶液完全反应D.在相同条件下，甲酸溶液的导电性比强酸溶液的导电性弱8.当Mg(OH)2固体在水中溶解达到平衡时：Mg(OH)2(s) Mg2+2OH-，为使Mg(OH)2固体的质量减少，可加入（ ）A.NH4NO3 B.Na2S C.MgSO4 D.CH3COOH9.在NaHSO4的稀溶液中和熔化状态下都能存在的离子是（ ）A.Na+ B.H+ C. D. 10.某温度时水的离子积常数为1.010-14,由此可知
22、在该温度时水电离的百分率为（ ）A.1.810-7% B.1.010-8% C.1.810-9% D.1.810-14%11.25 时，在0.5 L 0.2 molL-1的HA溶液中，有0.01 mol的HA电离成离子。求该温度下HA的电离常数。12.某二元弱酸（简写为H2A）溶液，按下式发生一级或二级电离：H2AH+HA-，HA-H+A2-已知相同浓度时的电离度(H2A)(HA-)，设有下列四种溶液：A.0.01 molL-1的H2A溶液B.0.01 molL-1的NaHA溶液C.0.02 molL-1的HCl与0.04 molL-1的NaHA溶液等体积混合液D.0.02 molL-1的Na
23、OH与0.02 molL-1的NaHA溶液等体积混合液据此，填写下列空白（填代号）：（1）c(H+)最大的是_，最小的是_。（2）c(H2A)最大的是_，最小的是_。（3）c(A2-)最大的是_，最小的是_。13.一定温度下，冰醋酸加水稀释过程中溶液的导电能力如图所示。请完成下列问题：(1)“O”点为什么不导电？_。（2）a、b、c三点pH由大到小的顺序为_。（3）a、b、c三点中醋酸的电离程度最大的点是_点。（4）若使c点溶液中c(CH3COO-)提高，可以采取的措施有_,_, _,_,_。走近高考14.(2006全国高考理综，11)在0.1 molL-1 CH3COOH溶液中存在如下电离平
24、衡：CH3COOHCH3COO-+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，平衡向正反应方向移动C.加入少量0.1 molL-1 HCl溶液，溶液中c(H+)减小D.加入少量CH3COONa固体，平衡向正反应方向移动15.(2004广东、广西高考，3)pH相同的盐酸和醋酸两种溶液中，它们的（ ）A.H+的物质的量相同 B.物质的量浓度相同C.H+的物质的量浓度不同 D.H+的物质的量浓度相同16.(2005全国高考理综，10)相同体积的pH=3的强酸溶液和弱酸溶液分别跟足量的镁完全反应，下列说法正确的是（ ）A.弱酸溶液产生较多的H2 B
25、.强酸溶液产生较多的H2C.两者产生等量的H2 D.无法比较产生H2的量17.(2004广东、广西高考，14)甲酸和乙酸都是弱酸，当它们的浓度均为0.10 molL-1时，甲酸中c(H+)约为乙酸中c(H+)的3倍。现有两种浓度不等的甲酸溶液a和b，以及0.10 molL-1的乙酸，经测定它们的pH从大到小依次为a、乙酸、b。由此可知（ ）A.a的浓度必小于乙酸的浓度 B.a的浓度必大于乙酸的浓度C.b的浓度必小于乙酸的浓度 D.b的浓度必大于乙酸的浓度参考答案1.解析：弱电解质存在电离平衡，强电解质全部电离。Al2(SO4)3、HI、Ca(OH)2为强电解质。书写电离方程式用“=”，HF为弱
26、电解质，书写电离方程式用“”。故答案为C、D。答案：CD2.解析：离子浓度变化不大，导电能力变化就不大。在水中、CH3COOH中加入NaOH固体，离子浓度都增大；向HCl中加入NaOH固体，自由移动离子数基本不变，则离子浓度变化不大；向NH4Cl中加入NaOH固体，离子浓度基本不变。答案：BD3.解析：A项中加入钠，Na与H2O反应生成NaOH，影响水的电离平衡，使c(OH-)c(H+);B项中加热使电离平衡右移，c(H+)=c(OH-);C项中通入CO2，CO2+H2O=H2CO3，使c(H+)c(OH-);而D项中c(H+)=c(OH-)，故选C。答案：C4.解析：本题考查水的电离的实质及
27、水的电离平衡的影响因素。由题中条件可以看出，温度升高后，K值增大。25 时c(H+)=c(OH-)=1.010-7 molL-1。35 时c(H+)=c(OH-)=1.4510-7 molL-1。温度升高，c(H+)、c(OH-)都增大，且仍然相等，水的电离百分率也增大。因温度升高平衡向正反应方向移动，故水的电离为吸热反应。答案：D5.解析：在水电离达到平衡时加入硫酸，由于c(H+)增大，使水的电离平衡向逆向移动，故水电离产生的c(H+)小于10-7 molL-1，排除A、C两选项。数值的大小由溶液中的c(H+)和c(OH-)及KW来确定，因所得的溶液为酸性溶液，酸电离产生的H+远远大于水电离
28、产生的H+，所以溶液中c(H+)由酸定，溶液中的c(OH-)是由水电离所得。而水电离产生的c(H+)=c(OH-),即可求出水电离产生的c(H+)。答案：D6.解析：100 时中性溶液的c(H+)=c(OH-)=10-6molL-1而c(H+)=10-7 molL-1则c(OH-)=10-5 molL-110-7 molL-1且=100。答案：AD7.解析：弱电解质的本质特征就是在水溶液中部分电离：A中pH=2则c(H+)=0.01 molL-1，可以说明这一点。D中，在相同条件下导电性弱，也是由于甲酸不完全电离造成的。答案：AD8.解析：欲使Mg(OH)2固体减少则使平衡向右移动，即减少c(Mg2+)或c(OH-)，显然c(Mg2+)不能减少，只能减少c(OH-)，即加入酸性物质。A中+OH-NH3H2O，c(OH-)减小，平衡向正向移动，Mg(OH)2减少，正确；
