1、专题三溶液中的离子反应第一单元弱电解质的电离平衡基础课时15弱电解质的电离平衡学 习 任 务1通过分析、推理等方法认识强弱电解质的本质特征，建立判断强弱电解质的思维模型，培养证据推理与模型认知的化学核心素养。2通过了解弱电解质在水溶液中存在电离平衡，能正确书写弱电解质的电离方程式，会分析电离平衡的移动，培养变化观念与平衡思想的化学核心素养。一、强电解质和弱电解质1电解质和非电解质(1)根据化合物在水溶液中或熔融状态下是否能产生自由移动的离子，可把化合物分为电解质和非电解质。(2)电解质：在水溶液中或熔融状态下能产生自由移动的离子的化合物，例如酸、碱、盐等。(3)非电解质：在水溶液中和熔融状态下
2、都不能产生自由移动的离子的化合物，例如苯、乙醇、葡萄糖等。2强电解质和弱电解质(1)盐酸和醋酸电离程度的实验探究实验操作实验现象实验结论用pH试纸分别测1 molL1的盐酸、醋酸的pH盐酸：pH较小醋酸：pH较大同浓度的盐酸和醋酸中，c(H)：盐酸醋酸气球均增大，但与盐酸反应的气球鼓起的快盐酸与镁的反应速率大于醋酸与镁的反应速率总结论：实验表明当两种酸的浓度相同时，盐酸电离出来的氢离子浓度大于醋酸电离出来的氢离子浓度，也就是说，盐酸的电离程度要高于醋酸(2)强、弱电解质强电解质：在水溶液中能够完全电离的电解质。如：强酸、强碱、绝大多数盐。弱电解质：在水溶液中只能部分电离的电解质。如：弱酸、弱碱
3、、极少数的盐。微点拨：电解质的强弱与其电离程度有关，与其溶解性无关，与其溶液导电能力强弱没有必然联系。(正确的打“”，错误的打“”)(1)盐酸能导电，所以盐酸是电解质()(2)BaSO4难溶于水，其水溶液导电性很差，所以BaSO4是弱电解质()(3)NH3溶于水能导电，所以NH3是电解质()(4)H2CO3溶液中存在H2CO3、HCO和CO()(5)HClO为弱酸，故NaClO为弱电解质()(6)强电解质在溶液中不存在溶质分子，而弱电解质在溶液中存在溶质分子()二、弱电解质的电离平衡1弱电解质电离平衡的建立(1)弱电解质电离过程中离子生成和结合成分子的速率随时间的变化(如图所示)(2)电离平衡
4、概念在一定温度下，当弱电解质在水溶液中的电离达到最大限度时，电离过程并未停止。此时，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，溶液中弱电解质分子和离子的浓度都不再发生变化，弱电解质的电离达到了电离平衡状态。(3)电离平衡的特征(4)影响电离平衡的因素内因：由电解质本身的性质决定。电解质越弱，其电离程度越小。外因：a温度：升温时，电离平衡向电离方向移动。b浓度：降低浓度(加水)，电离平衡向电离方向移动。c加入含有弱电解质离子的强电解质，电离平衡向离子结合成分子的方向移动。2电离方程式的书写(1)定义：表示电解质电离过程的式子。(2)表示方法：强电解质的电离方程式：用=连接；
5、弱电解质的电离方程式：用连接，如CH3COOH、NH3H2O的电离方程式分别为CH3COOHCH3COOH、NH3H2ONHOH。多元弱酸分步电离，以第一步电离为主，如H2CO3的电离方程式为H2CO3HCOH、HCOCOH。多元弱碱分步电离、一步书写，如Fe(OH)3Fe33OH。(正确的打“”，错误的打“”)(1)电离平衡右移，电解质分子的浓度一定减小，离子浓度一定增大()(2)25 时，0.1 molL1CH3COOH溶液加水稀释，各离子浓度均减小()(3)电离平衡向右移动，弱电解质的电离程度一定增大()(4)H2S的电离方程式为H2S2HS2()(5)NaHSO4在水溶液中电离方程式为
6、NaHSO4=NaHSO()(6)BaSO4溶于水，导电性很弱，故电离方程式为BaSO4Ba2SO()强、弱电解质的判断实验探究盐酸和醋酸的电离程度取相同体积、0.1 molL1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0.1 molL1盐酸0.1 molL1醋酸pH较小较大导电能力较强较弱与镁条反应的现象产生无色气泡较快产生无色气泡较慢实验结论实验表明盐酸中c(H)更大，说明盐酸的电离程度大于醋酸的电离程度问题1根据上表信息，分析以下问题：(1)当酸溶液的物质的量浓度相同时，溶液中H浓度是否相等？(2)物质的量浓度相同的盐酸和醋酸，pH
7、不同，由此可得出什么结论？提示(1)不相等。活泼金属与酸的反应实质是金属与H的反应，在温度相同的条件下，反应速率主要取决于H浓度的大小。盐酸与醋酸反应速率不同，说明溶液中H浓度不相等。(2)物质的量浓度相同时，HCl比醋酸更易电离出H，二者的电离程度不同，HCl完全电离属于强电解质，而醋酸部分电离，属于弱电解质。问题2电解质导电的条件是什么？导电实质是什么？提示导电条件是熔化或溶于水；导电实质是电离生成自由移动的阴、阳离子。问题3BaSO4、CaCO3、AgCl等物质均难溶于水，它们的“水溶液”不能导电，它们是强电解质吗？提示强、弱电解质的判断标准不是导电能力的强弱，而是看其在水溶液中是否能够
8、完全电离。BaSO4、CaCO3、AgCl这些物质溶解度虽然很小，但溶解的那部分却完全电离，所以是强电解质。问题4醋酸是弱电解质，HCl是强电解质，醋酸溶液的导电性比盐酸的弱吗？提示不一定。溶液的导电性与溶液中自由移动离子的浓度及离子所带的电荷有关。强电解质的导电性不一定强，弱电解质的导电性不一定弱。但在相同条件(温度和浓度)下，因HCl在水溶液中完全电离，所以导电性强。问题5导电能力强的电解质溶液中的溶质一定是强电解质吗？提示不一定。电解质溶液的导电能力与电解质的强弱没有必然联系，溶液的导电能力主要取决于离子的浓度及离子所带电荷数。如果强电解质溶液的浓度很小，而弱电解质溶液的浓度很大，则弱电
9、解质溶液中自由移动离子的浓度相对于强电解质溶液中的可能更大，其导电能力就可能比强电解质溶液的导电能力强。强电解质与弱电解质的比较强电解质弱电解质概念在水溶液中能全部电离的电解质在水溶液中只能部分电离的电解质电解质在溶液中的存在形式只有阴、阳离子既有阴、阳离子，又有电解质分子化合物类型离子化合物、部分共价化合物共价化合物实例多数盐(包括难溶性盐)；强酸，如HCl、H2SO4等；强碱，如KOH、Ba(OH)2等弱酸，如CH3COOH、HClO等；弱碱，如NH3H2O等；水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
10、是难溶性化合物C强电解质熔化时都完全电离，弱电解质在水溶液中部分电离D强电解质不一定能导电，弱电解质溶液的导电能力不一定比强电解质弱D判断强、弱电解质的根本依据是看电解质在水中是否完全电离，与其溶解度、浓度大小及水溶液导电能力的强弱无关。极性强的共价化合物，如HCl也是强电解质，A错误；强、弱电解质与溶解性无关，B错误；有些强电解质熔化时不能电离，如H2SO4等，C错误；电解质导电是有条件的，溶液的导电性与溶液中自由移动离子的浓度及离子所带的电荷有关，D正确。2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HFBaSO4HClO
11、CH3COOH非电解质Cl2CS2C2H5OHH2CO3C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，C2H5OH是非电解质。弱电解质的电离平衡弱电解质溶于水，部分电离产生的离子在溶液中相互碰撞又会结合成分子，因此，弱电解质的电离过程是可逆的。例如，CH3COOH、NH3H2O的电离方程式可分别表示为：CH3COOHCH3COOH、NH3H2ONHOH。在电离初始，弱电解质分子电离成离子的速率随着分子浓度的减小而逐渐减小；同时离子结合成分子的速率随着
12、离子浓度的增大而逐渐增大。经过一段时间后，两者的速率相等，达到电离平衡状态。与其他化学平衡一样，当浓度、温度等条件改变时，电离平衡会发生移动。对于同一弱电解质，通常溶液中弱电解质的浓度越小，离子间结合成分子的机会越少，电离程度越大。当弱电解质分子电离时，一般需要吸收热量，所以升高温度，电离平衡向电离的方向移动，从而使弱电解质的电离程度增大。因此，在谈到弱电解质的电离程度时，应当指出该弱电解质溶液中溶质的浓度和温度。如不注明温度，通常指25 。问题1弱电解质达到电离平衡后，还会继续电离吗？提示一定条件下，弱电解质达到电离平衡后，还会继续电离，只是电离成离子的速率和离子结合成分子的速率相等。问题2
13、电离平衡右移，电解质分子的浓度一定减小吗？离子浓度一定增大吗？提示都不一定。如对于CH3COOHCH3COOH平衡后，加入冰醋酸，c(CH3COOH)增大，平衡右移，根据勒夏特列原理，只能“减弱”而不能“消除”，再次平衡时，c(CH3COOH)比原平衡时大；加水稀释或加少量NaOH固体，都会引起平衡右移，但c(CH3COOH)、c(H)都比原平衡时要小。问题3冰醋酸加水稀释过程中c(H)是如何变化的？提示在向冰醋酸中加水之前，醋酸分子尚未电离，c(H)0。在加水稀释之后，醋酸的电离开始随着水的逐渐加入，电离平衡逐渐向生成CH3COO和H的方向移动。在此过程中V(溶液)和n(H)都逐渐增大。c(
14、H)从0开始增加。随着水的加入，虽然促进CH3COOH的电离，但由于V(溶液)的增加，c(H)呈减小趋势。如图所示：问题4NaHSO4的电离方程式为：NaHSO4=NaHSO，有的同学类比NaHSO4写出NaHCO3的电离方程式：NaHCO3=NaHCO，这种写法正确吗？提示不正确。NaHSO4属于强酸酸式盐，完全电离，但NaHCO3是弱酸的酸式盐，HCO不能完全电离，不能写成离子形式，因此应写成NaHCO3=NaHCO。1电离方程式的书写类型电离方程式的特点典型例子强电解质完全电离，电离方程式写“=”H2SO4=2HSONaOH=NaOHNaHSO4=NaHSO弱电解质一元弱酸或弱碱不完全电
15、离，电离方程式写“”CH3COOHCH3COOHNH3H2ONHOH多元弱酸分步电离，以第一步为主，电离方程式写“”H2CO3HHCO(主)HCOHCO(次)多元弱碱用一步电离表示，且电离方程式写“”Cu(OH)2Cu22OH2外界条件对电离平衡的影响电离过程是可逆过程，可直接用化学平衡移动原理分析电离平衡。影响因素电离程度原因本质性质电解质本身性质决定电解质的电离程度结构决定性质反应条件温度(升温)增大电离过程是吸热的浓度(减小)增大浓度减小，离子结合生成弱电解质分子的速率小外加电解质同离子效应减小离子(产物)浓度增大，平衡左移消耗弱电解质的离子增大离子(产物)浓度减小，平衡右移3以0.1
16、molL1CH3COOH溶液为例：CH3COOHCH3COOH(正向吸热)实例(稀溶液)CH3COOHCH3COOHH0条件改变平衡移动方向c(H)n(H)电离程度导电能力升高温度向右移动增大增大增大增强加H2O向右移动减小增大增大减弱通HCl向左移动增大增大减小增强加少量NaOH(s)向右移动减小减小增大增强加少量CH3COONa (s)向左移动减小减小减小增强加少量CH3COOH向右移动增大增大减小增强1按照要求书写下列物质的电离方程式：(1)Na2CO3溶于水_。(2)NaHSO4溶于水_。(3)BaCO3溶于水_。(4)Ca(OH)2溶于水_。答案(1) Na2CO3=2NaCO(2)
17、NaHSO4=NaHSO(3)BaCO3=Ba2CO(4)Ca(OH)2=Ca22OH2现有0.1 molL1氨水10 mL，加蒸馏水稀释到1 L后，下列变化中正确的是()电离程度增大c(NH3H2O)增大NH数目增多c(OH)增大导电性增强增大ABC DC氨水中的溶质属于弱电解质，存在电离平衡：NH3H2ONHOH，加水稀释，平衡正向移动，电离程度增大，NH和OH的物质的量增多，但c(NH3H2O)、c(OH)均减小，溶液的导电性减弱，故正确，错误；由于，加水稀释后，n(NH)增大，n(NH3H2O)减小，故增大，正确。1下列有关“电离平衡”的叙述正确的是()A电解质在溶液里达到电离平衡时，
18、分子的浓度和离子的浓度相等B达到电离平衡时，由于分子和离子的浓度不再发生变化，所以说电离平衡是静态平衡C电离平衡是相对的、暂时的，外界条件改变时，平衡可能会发生移动D电解质达到电离平衡后，各离子的浓度相等CA项，达到电离平衡时，分子的浓度和离子的浓度均不变，但未必相等；B项，达到电离平衡时，分子仍然要电离为离子，离子也要结合为分子，只是二者速率相等，即电离平衡是动态平衡；D项，达到电离平衡时，电解质溶液中各离子的浓度不变，但不一定相等。2稀氨水中存在着下列平衡：NH3H2ONHOH，若要使平衡向逆反应方向移动，同时使c(OH)增大，应采取的措施是()加入少量NH4Cl固体加入少量硫酸加入少量N
19、aOH固体加入少量水加热加入少量MgSO4固体ABC DB若在氨水中加入NH4Cl固体，c(NH)增大，平衡向逆反应方向移动，c(OH)减小，错误；硫酸中的H与OH反应，使c(OH)减小，平衡向正反应方向移动，错误；当在氨水中加入NaOH固体后，c(OH)增大，平衡向逆反应方向移动，符合题意，正确；若在氨水中加入水，稀释溶液，平衡向正反应方向移动，且 c(OH)减小，错误；电离属吸热过程，加热平衡向正反应方向移动，c(OH)增大，错误；加入少量MgSO4固体，发生反应Mg22OH=Mg(OH)2，使平衡向正反应方向移动，且溶液中c(OH)减小，错误。3下列叙述中，能说明某物质是弱电解质的是()
20、A熔融时不导电B不是离子化合物，而是共价化合物C水溶液的导电能力很差D溶液中溶质分子和电离出的离子共存DA项，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项，有许多共价化合物是强电解质，如HCl、HNO3等；C项，水溶液的导电性不仅仅与电解质的强弱有关，还与溶液中离子浓度等有关；D项，弱电解质的电离是可逆的，弱电解质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。4下列关于电解质溶液的说法正确的是()A0.1 L 0.5 molL1 CH3COOH溶液中含有的H数为0.05NAB室温下，稀释0.1 molL
21、1 CH3COOH溶液，溶液的导电能力增强C向0.1 molL1 CH3COOH溶液中加入少量水，溶液中减小DCH3COOH溶液加水稀释后，溶液中的值减小DA项，CH3COOH为弱电解质，在水溶液中部分电离，0.1 L 0.5 molL1 CH3COOH溶液中含有的H数小于0.05NA，错误；B项，CH3COOH溶液中存在平衡，CH3COOHCH3COOH，加水稀释，平衡右移，产生的离子数增加，但溶液的体积增大，c(CH3COO)、c(H)减小，溶液的导电能力减弱，错误；C项，加水稀释时，平衡CH3COOHCH3COOH右移，n(H)增大，n(CH3COOH)减小，故比值变大，错误；D项，稀释时，n(CH3COO)增大，n(CH3COOH)减小，故的值减小，正确。5有下列四种物质NaOHCH3COOHNH3H2OAl2(SO4)3(1)属于强电解质的是 _，属于弱电解质的是_。(填序号)(2)请写出下列物质的电离方程式。 NaOH：_；CH3COOH：_；NH3H2O： _；Al2(SO4)3： _。答案(1)(2)NaOH=NaOHCH3COOHCH3COOHNH3H2ONHOHAl2(SO4)3=2Al33SO