人教版選修4第三章第一節(jié)弱電解質(zhì)的電離

本章知識與化學(xué)平衡知識密切相關(guān)，尤其是化學(xué)平衡的建立和平衡移動理論等知識及其學(xué)習方法，可直接用來指導(dǎo)離子平衡的學(xué)習。本章內(nèi)容共分為四節(jié)，第一節(jié)為弱電解質(zhì)的電離；講述電離平衡，這是本章學(xué)習的重點和基礎(chǔ)，對該節(jié)知識理解的深入與否，直接影響到以后幾節(jié)的學(xué)習。第二節(jié)是水的電離和溶液的酸堿性；主要介紹溶液顯示酸堿性的原因，溶液pH以及酸堿反應(yīng)曲線的測定方法，對該部分知識的學(xué)習具有很強的理論意義和實際意義。第三節(jié)為鹽類的水解；主要介紹水解平衡，鹽溶液顯示酸堿性的原因及鹽類水解的應(yīng)用。第四節(jié)是難溶電解質(zhì)的溶解平衡；主要介紹沉淀和溶解平衡及其應(yīng)用。本章內(nèi)容始終以溶液中的離子平衡為主線，將四節(jié)知識緊密地聯(lián)系在一起。本章知識是歷年高考命題的熱點，也是學(xué)生學(xué)習的難點，題型多樣，有選擇題、填空題、簡答題、實驗題、計算和綜合題等。題目往往具有較強的綜合性，突出了高考的選拔功能。所以本章每節(jié)知識都是高考命題的重點和熱點。1．了解電解質(zhì)與非電解質(zhì)，強電解質(zhì)與弱電解質(zhì)的概念。2．認識強弱電解質(zhì)與物質(zhì)類別、物質(zhì)結(jié)構(gòu)的關(guān)系。3．了解常見的強、弱電解質(zhì)。4．了解電解質(zhì)在水溶液中的電離及溶液的導(dǎo)電性。當把冰醋酸放進燒杯中做導(dǎo)電實驗時，可以發(fā)現(xiàn)冰醋酸幾乎不導(dǎo)電，當在冰醋酸中加水時，導(dǎo)電能力隨著加水量的增加而逐漸增強，其變化可用右圖表示，分析圖后請思考：冰醋酸為什么幾乎不導(dǎo)電？加入水的量與導(dǎo)電能力為什么不是直線關(guān)系？提示：醋酸是弱電解質(zhì)冰醋酸中電離出的離子很少，所以導(dǎo)電能力很弱。加水時醋酸只有部分電離，所以不是直線關(guān)系。

一、強電解質(zhì)和弱電解質(zhì)的比較問題探究1：已知鐵絲、石墨、鹽酸能導(dǎo)電，請判斷鐵、石墨、鹽酸是電解質(zhì)嗎？據(jù)此可總結(jié)出電解質(zhì)和非電解質(zhì)的研究對象是什么？提示：不是。鐵絲和石墨都是單質(zhì)，鹽酸是混合物，而電解質(zhì)和非電解質(zhì)所研究的對象是化合物，這三種物質(zhì)都不屬于化合物，所以它們既不是電解質(zhì)也不是非電解質(zhì)。二、弱電解質(zhì)的電離平衡1．概念：在一定條件(如溫度、濃度)下，當電解質(zhì)分子電離成離子的速率和離子重新結(jié)合成分子的速率相等，各微粒的濃度保持不變的狀態(tài)，就叫電離平衡狀態(tài)，簡稱電離平衡。2．電離平衡的特征：逆：弱電解質(zhì)的電離是可逆的。等：v電離＝v結(jié)合≠0。動：動態(tài)平衡。定：條件不變，溶液中各分子、離子的濃度不變，溶液里既有離子又有分子。變：條件改變，平衡移動。問題探究2：NaCl晶體、液態(tài)HCl、BaSO4水溶液均不導(dǎo)電，則NaCl、HCl、BaSO4均是非電解質(zhì)嗎？你能總結(jié)出電解質(zhì)導(dǎo)電的條件是什么嗎？提示：它們都是電解質(zhì)。NaCl和BaSO4在熔融條件下導(dǎo)電，HCl在水溶液中導(dǎo)電，它們都符合電解質(zhì)定義，在水溶液中或熔融條件下導(dǎo)電的化合物。所以它們都是電解質(zhì)。三、弱電解質(zhì)電離平衡的移動1．弱電解質(zhì)的電離平衡符合勒夏特列原理。2．影響弱電解質(zhì)電離平衡的因素有：(1)溫度：升高溫度，促進電離。(2)濃度：溶液稀釋，促進電離。(3)同離子效應(yīng)：加入與弱電解質(zhì)具有相同離子的強電解質(zhì)，將抑制電離。(4)化學(xué)反應(yīng)：加入能與弱電解質(zhì)電離產(chǎn)生的某種離子反應(yīng)的物質(zhì)時，可以使電離平衡向電離方向移動。問題探究3：只從溶質(zhì)的角度分析，在鹽酸和醋酸溶液中分別有哪些微粒？并據(jù)此總結(jié)強電解質(zhì)和弱電解質(zhì)的本質(zhì)區(qū)別。提示：鹽酸中存在H2O、H＋、OH－、Cl－。醋酸溶液中存在H2O、CH3COOH、CH3COO－、H＋、OH－。HCl在水溶液中全部電離是強電解質(zhì)。CH3COOH在水溶液中部分電離，醋酸水溶液中存在著電離平衡是弱電解質(zhì)。

要點一強弱電解質(zhì)1.對電解質(zhì)、非電解質(zhì)的理解(1)注意概念中的“或”和“化合物”這兩個詞，即電解質(zhì)、非電解質(zhì)的定義的適用范圍是化合物。單質(zhì)與混合物都不是電解質(zhì)，也不是非電解質(zhì)(不屬于定義討論的范疇)。例如食鹽水溶液導(dǎo)電，但因為它是混合物所以不是電解質(zhì)。(2)注意化合物在溶于水或熔融狀態(tài)下導(dǎo)電必須是化合物本身電離出離子，否則不是電解質(zhì)。例如：①SO2、SO3、NH3的水溶液能導(dǎo)電，但導(dǎo)電原因是與水作用后生成的H2SO3、H2SO4、NH3·H2O電離所致，并非自身電離出自由離子，所以SO2、SO3、NH3為非電解質(zhì)，而H2SO3、H2SO4、NH3·H2O是電解質(zhì)。②有些物質(zhì)由于很難溶解，致使電離產(chǎn)生的離子濃度太小，測不出導(dǎo)電性能，但卻是電解質(zhì)，甚至為強電解質(zhì)，如CaCO3、BaSO4等。這是因為這類化合物在水中被溶解的那部分是完全電離的，在熔融時，也是完全電離。③某些離子型氧化物，如Na2O、CaO、Na2O2等，它們雖然溶于水后電離出自由離子，但不是自身的；在熔融時卻可自身電離，且完全電離，故屬于強電解質(zhì)。2．強電解質(zhì)與弱電解質(zhì)比較例1下列說法中正確的是(

)A．由強極性鍵形成的化合物不一定是強電解質(zhì)B．強電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力一定比弱電解質(zhì)溶液強C．NaCl溶液在通電的條件下電離成鈉離子和氯離子D．NaCl晶體不導(dǎo)電是由于NaCl晶體中不存在離子【解析】

判斷電解質(zhì)強弱的依據(jù)是看其在水溶液中能否完全電離，而不是依據(jù)其中存在的化學(xué)鍵類型，如HF中存在強極性鍵，但它卻是弱電解質(zhì)，故選項A正確。導(dǎo)電能力的大小與溶液中自由移動離子濃度的大小有關(guān)，而與電解質(zhì)的強弱沒有必然的關(guān)系。故選項B錯誤。電解質(zhì)電離的條件是電解質(zhì)溶于水或受熱熔化，而不是通電，故選項C錯誤。氯化鈉晶體中存在Na＋和Cl－，但不能自由移動，所以固體NaCl不導(dǎo)電，選項D錯誤。【答案】

A做好這類題要掌握以下幾個方面：(1)由離子鍵形成的離子化合物都是強電解質(zhì)；由極性鍵形成的共價化合物有的是強電解質(zhì)，有的是弱電解質(zhì)，有的是非電解質(zhì)。(2)物質(zhì)的電離不需要電流。(3)電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電性與離子的濃度和所帶的電荷數(shù)有關(guān)。下列敘述中，能證明某物質(zhì)是弱電解質(zhì)的是(

)A．熔化時不導(dǎo)電B．不是離子化合物，而是極性共價化合物C．水溶液的導(dǎo)電能力很差D．溶液中已電離的離子和未電離的分子共

【解析】

區(qū)別強、弱電解質(zhì)的依據(jù)是看其溶于水的部分能否完全電離，與其溶解度大小無必然聯(lián)系。Ca(OH)2雖微溶于水，但溶于水的部分完全電離，所以是強電解質(zhì)；某些含極性鍵的化合物在水中也能電離出離子；CO2雖含極性鍵，但它溶于水能導(dǎo)電是由于和水反應(yīng)生成了可以電離的H2CO3，所以CO2是非電解質(zhì)。【答案】

D要點二弱電解質(zhì)電離平衡的特點和化學(xué)平衡一樣，在弱電解質(zhì)溶液里，也存在著電離平衡，該平衡除了具備化學(xué)平衡的特點外還具有的特點是：1．電離過程是吸熱的。2．分子、離子共存，這完全不同于強電解質(zhì)。3．弱電解質(zhì)在溶液中的電離都是微弱的。一般來說已電離的分子是極少數(shù)的，絕大多數(shù)以分子形式存在。如0.1mol·L－1的CH3COOH溶液中，c(H＋)大約在10－3mol·L－1左右。4．多元弱酸分步電離，電離程度逐步減弱。如H2CO3的電離常數(shù)：K1＝4.4×10－7，K2＝4.7×10－11。例2

在醋酸溶液中，CH3COOH的電離達到平衡的標志是(

)A．溶液顯電中性B．溶液中無CH3COOH分子C．氫離子濃度恒定不變D．c(CH3COOH)＝c(CH3COO－)【解析】

溶液中陰離子所帶負電荷總數(shù)與陽離子所帶正電荷總數(shù)永遠相等，與是否達到電離平衡無關(guān)，A錯；CH3COOH是弱電解質(zhì)，溶液中一定存在CH3COOH分子，B錯；達到平衡狀態(tài)時，c(CH3COOH)、c(CH3COO－)兩者之間的關(guān)系因條件不同而不同，沒有固定的關(guān)系，所以D錯；氫離子濃度恒定不變，說明電離達到平衡，所以C對?！敬鸢浮?/p>

C

弱電解質(zhì)電離平衡狀態(tài)的判斷與化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷依據(jù)類似，包括電離這一可逆過程的正逆反應(yīng)速率相等、各種組分(分子、離子)的濃度、物質(zhì)的量等保持不變。【答案】

A要點三影響電離平衡的條件弱電解質(zhì)的電離平衡也是動態(tài)平衡，存在電離平衡的移動，影響電離平衡的因素有：1．內(nèi)因：電解質(zhì)本身的性質(zhì)決定了其電離程度的大小。2．外因：(1)溫度：升高溫度使電離平衡向電離方向移動，因為電離過程中需要破壞化學(xué)鍵，為吸熱過程。(2)濃度：濃度降低，電離平衡向電離的方向移動，因為離子相互碰撞結(jié)合為分子的幾率減小。(3)同離子效應(yīng)：在弱電解質(zhì)溶液中加入與弱電解質(zhì)有相同離子的強電解質(zhì)，電離平衡向逆反應(yīng)方向移動。3．以CH3COOH(0.1mol/L)為例討論影響電離平衡的因素，見表：【解析】

根據(jù)勒夏特列原理：當改變影響平衡的一個條件，平衡會向著能夠減弱這種改變的方向移動，但平衡的移動不能完全消除這種改變。A加入水時，c(CH3COOH)、c(CH3COO－)、c(H＋)都減小，平衡向其增大的方向(也就是正方向)移動；B加入NaOH與H＋反應(yīng)，c(H＋)變小，平衡向正方向移動；C加入HCl時，c(H＋)變大，平衡向其減小的方向(也就是逆方向)移動，但最終c(H＋)比未加HCl前還是要大；D加入CH3COONa，c(CH3COO－)增大，平衡向逆方向移動?！敬鸢浮?/p>

B

外界條件的改變對電離平衡的影響是高考的重點，因為它是勒夏特列原理的具體應(yīng)用。影響電離平衡的因素：(1)濃度：對同一弱電解質(zhì)，濃度越大，電離程度越小，從本質(zhì)上說，濃度越大，電離出的離子就越容易撞擊在一起，又變回分子，因此電離程度減小。在稀釋稀溶液時，電離平衡向右移動，而離子濃度會減小。(2)溫度：溫度越高，電離程度越大。因電離是吸熱反應(yīng)，升溫平衡向吸熱方向(電離方向)移動。(3)同離子效應(yīng)：如醋酸溶液中加入醋酸鈉晶體，平衡左移，電離程度減小，加入稀鹽酸亦然。(4)能反應(yīng)的離子：醋酸溶液中加入NaOH，平衡右移，電離程度增大。

欲使醋酸溶液中的c(CH3COO－)增大，且不放出氣體，可向醋酸中加入少量下列中的哪種物質(zhì)(

)A．H2SO4

B．NaHCO3C．CH3COOK D．Mg【解析】

易錯點不能應(yīng)用弱電解質(zhì)電離的特點及影響因素致錯

c(H＋)＝0.01mol/L的兩種一元酸x和y，體積均為100mL，稀釋過程中c(H＋)與溶液體積的關(guān)系如圖所示。分別滴加NaOH溶液(c＝0.1mol/L)至中性，消耗NaOH溶液的體積為Vx、Vy，則(

)A．x為弱酸，Vx<Vy

B．x為強酸，Vx>VyC．y為弱酸，Vx<Vy D．y為強酸，Vx>Vy【錯因分析】

不清楚強酸、弱酸劃分的標準及強酸弱酸稀釋時的變化規(guī)律?！菊_解答】

由圖知：將一元酸x和y分別稀釋10倍，pH的變化量ΔpHx＝1，ΔpHy<1，所以x為強酸，而y為弱酸。pH＝2時弱酸y的濃度大，滴加NaOH至pH＝7時需NaOH溶液的體積則y要比x大。故選C。在依據(jù)稀釋判斷強酸弱酸時，強酸的稀釋其氫離子濃度是按稀釋倍數(shù)變化的，而弱酸的氫離子濃度不與稀釋倍數(shù)一致。當pH相同時強酸濃度大，稀釋后氫離子濃度大，當物質(zhì)的量濃度相同時，弱酸不能全部電離，氫離子濃度小。

將0.1mol/L醋酸溶液加水稀釋，下列說法正確的是(

)A．溶液中c(H＋)和c(OH－)都減小B．溶液中c(H＋)增大C．醋酸電離平衡向左移動D．溶液的c(OH－)增大【解析】

弱電解質(zhì)溶液存在著電離平衡，加水沖稀，平衡發(fā)生移動，c(H＋)減小，而c(OH－)增大，平衡右移?！敬鸢浮?/p>

D

1．下列關(guān)于電離平衡常數(shù)(K)的說法中正確的是(

)A．電離平衡常數(shù)(K)越小，表示弱電解質(zhì)電離能力越弱B．電離平衡常數(shù)(K)與溫度無關(guān)C．不同濃度的同一弱電解質(zhì)，其電離平衡常數(shù)(K)不同D．多元弱酸各步電離平衡常數(shù)相互關(guān)系為K1<K2<K3[解析]

電離平衡常數(shù)K是溫度的函數(shù)，所以B錯。只要溫度一定，不同濃度的同一弱電解質(zhì)電離平衡常數(shù)K相同，C錯。多元弱酸各步電離平衡常數(shù)相互關(guān)系應(yīng)為K1>K2>K3，所以D錯。[答案]

A2．在醋酸的電離平衡CH3COOHCH3COO－＋H＋中，要使電離平衡右移且c(H＋)增大，應(yīng)采取的措施是(

)A．加入NaOH(s) B．加入鹽酸C．加蒸餾水 D．升高溫度[解析]

加入NaOH(s)、蒸餾水、升高溫度均能使平衡右移，但加入NaOH(s)、蒸餾水時c(H＋)減小，升高溫度時c(H＋)增大。[答案]

D3．下列說法正確的是(

)A．電解質(zhì)的電離是在通電的條件下進行的B．在水溶液中和熔融狀態(tài)能夠?qū)щ姷幕衔锸请娊赓|(zhì)C．電解質(zhì)電離的條件是溶于水或受熱熔化D．弱電解質(zhì)能夠電離，弱電解質(zhì)不能電離[解析]

電解質(zhì)是在溶于水或熔融狀態(tài)發(fā)生電離的，電離并不需要通電，所以A錯，C項對；在水溶液中或熔融狀態(tài)下能夠?qū)щ姷幕衔铮褪请娊赓|(zhì)，兩個條件滿足一個即可，并不需要兩個條件同時滿足，所以B項錯誤；強、弱電解質(zhì)在溶于水或熔融狀態(tài)下均可以電離，所以D項敘述錯誤。[答案]

C4．從植物花中可提取一種簡寫為HIn的有機物，在水溶液中因存在以下電離平衡，故可用作酸堿指示劑。HIn(aq，紅色)

H＋＋In－(aq，黃色)，在濃度為0.02mol·L－1的下列各溶液(1)HCl、(2)Na2O2、(3)NaCl(aq)、(4)NaHSO4(aq)、(5)NaHCO3(aq)、(6)氨水中加入該指示劑，其中能使指示劑顯黃色的是(

)A．(1)(4)(5) B．(2)(6)C．(1)(4) D．(5)(6)[解析]

平衡右移，方能使指示劑顯黃色，即應(yīng)加入堿性物質(zhì)，但Na2O2有強氧化性，使有機色素褪色。[答案]

D電解質(zhì)飲料用水將一組化合物溶解，制成電解質(zhì)飲料。此飲料可補充人體新陳代謝的消耗。其電解質(zhì)成分有鈉離子、鉀離子、鎂離子、氯離子、硫酸根離子、磷酸根離子、檸檬酸鹽、蔗糖、葡萄糖、維生素C及維生素B6。其中各種離子成分的比，即鈉：鉀：鎂：氯化物：硫酸鹽：磷酸鹽為5～7：3～5：1～3：5～6：1～3：5～7，以毫克當量計算。為了改進口感