中職有機(jī)化學(xué)課件-第17講 弱電解質(zhì)的電離平衡

第17講弱電解質(zhì)的電離平衡考綱定位選項(xiàng)示例1.了解電解質(zhì)、強(qiáng)電解質(zhì)及弱電解質(zhì)的概念。2.了解電解質(zhì)在水溶液中的電離，以及電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電性。3.了解弱電解質(zhì)在水溶液中的電離平衡。1.對(duì)于常溫下pH＝3的乙酸溶液，下列說法正確的是：c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)。(2013年廣東廣州模擬T12－A)2.常溫下，CH3COONa和CH3COOH混合溶液[pH＝7，c(Na＋)＝0.1mol·L－1]：c(Na＋)＝c(CH3COO－)＞c(CH3COOH)＞c(H＋)＝c(OH－)。(2011年江蘇高考T14－D)一、電解質(zhì)和非電解質(zhì)

(1)電解質(zhì)：在________中或__________下__________的________。如酸、堿、鹽以及一些活潑金屬氧化物都是電解質(zhì)。

(2)非電解質(zhì)：在________中和__________下__________的________，如乙醇、蔗糖等?；衔镏谐娊赓|(zhì)外就是非電解質(zhì)。1．電解質(zhì)和非電解質(zhì)水溶液熔融狀態(tài)能導(dǎo)電化合物水溶液熔融狀態(tài)都不能導(dǎo)電化合物2．強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)

3.電離及電離方程式的書寫

(1)電離：在水溶液中或熔融狀態(tài)下電解質(zhì)離解。電解質(zhì)溶于水或熔化的過程即是電離的過程。

(2)電離方程式的書寫。①強(qiáng)電解質(zhì)用“______”表示。如H2SO4

的電離方程式為：_________________________。電離===②弱電解質(zhì)用“”表示。

多元弱酸分步電離，且第一步電離程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于第二步，如H2CO3的電離方程式為：___________________________________。 多元弱堿電離方程式一步寫成，如Fe(OH)3

的電離方程式為：__________________________。

4．溶液的導(dǎo)電性：電解質(zhì)溶液導(dǎo)電屬于離子導(dǎo)電。電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電性和________________________________、____________________________有關(guān)。Fe(OH)3Fe3＋＋3OH－溶液中自由離子的濃度自由離子所帶的電荷數(shù)二、弱電解質(zhì)的電離平衡及電離平衡常數(shù)

1．電離平衡的概念：在一定條件下，弱電解質(zhì)在水溶液中______速率與_____________速率_____時(shí)的平衡狀態(tài)。電離過程的速率－時(shí)間曲線如圖3-17-1。圖3-17-1電離分子化或結(jié)合相等2．電離平衡的特征＝>3．電離平衡常數(shù)(1)表達(dá)式。(2)特點(diǎn)。

①電離平衡常數(shù)與________無關(guān)，只與________有關(guān)，升高溫度，K值________。c(H＋)·c(A－)/c(HA)

c(B＋)·c(OH－)/c(BOH)濃度溫度增大

②多元弱酸的各級(jí)電離常數(shù)逐漸減小，如H3PO4的各級(jí)電離常數(shù)的大小順序?yàn)椋篕1>K2>K3，故弱酸酸性取決于第一步電離。

(3)意義。 相同條件下，K值越大，表示該弱電解質(zhì)________電離，弱酸對(duì)應(yīng)的酸性________。相同條件下常見弱酸的酸性強(qiáng)弱：H2SO3>H3PO4>HF>CH3COOH>H2CO3>H2S>HClO。越容易越強(qiáng)考點(diǎn)1電解質(zhì)強(qiáng)弱的比較依據(jù)物質(zhì)的類別進(jìn)行判斷：

在沒有特殊說明的情況下，我們認(rèn)為鹽是強(qiáng)電解質(zhì)，強(qiáng)酸(HCl、H2SO4、HNO3)、強(qiáng)堿[NaOH、KOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2]、活潑金屬氧化物(Na2O、Na2O2、K2O、MgO)為強(qiáng)電解質(zhì)；而常見的弱酸、弱堿為弱電解質(zhì)，如H2CO3、H2SO3、HClO、H2SiO3、NH3·H2O等?！纠?】下列關(guān)于電解質(zhì)的敘述正確的是()。

A．強(qiáng)酸、強(qiáng)堿及大部分鹽類屬于強(qiáng)電解質(zhì)，弱酸、弱堿屬于弱電解質(zhì)

B．所有的離子化合物都是強(qiáng)電解質(zhì)，所有的共價(jià)化合物都是弱電解質(zhì)

C．強(qiáng)電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力一定比弱電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力強(qiáng)

D．CO2的水溶液能導(dǎo)電，所以CO2

是電解質(zhì)

解析：H2SO4、HCl等都是共價(jià)化合物，但它們是強(qiáng)電解質(zhì)，B錯(cuò)誤。溶液導(dǎo)電能力的強(qiáng)弱取決于溶液中離子濃度的大小和離子的電荷數(shù)，與電解質(zhì)強(qiáng)弱沒有必然聯(lián)系，C錯(cuò)誤。CO2的

答案：A

【例2】(2013年河北模擬)高氯酸、硫酸、硝酸和鹽酸都是強(qiáng)酸，其酸性在水溶液中差別不大。以下是某溫度下這四種酸在冰醋酸中的電離平衡常數(shù)：酸HClO4H2SO4HClHNO3Ka1.6×10－56.3×10－91.6×10－94.2×10－10解析：從四種強(qiáng)酸在冰醋酸中的Ka可以看出，強(qiáng)酸在冰醋酸中電離不完全；HClO4的電離平衡常數(shù)最大，故酸性最強(qiáng)；多元酸分步電離，并非完全電離，其電離方程式應(yīng)分步書寫，C項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：C

(1)難電離的物質(zhì)不一定是弱電解質(zhì)。例如，BaSO4、CaCO3雖然難溶于水，但是溶于水的部分能完全電離，故是強(qiáng)電解質(zhì)。(2)溶液的導(dǎo)電能力決定于溶液中的離子濃度與離子所帶電荷數(shù)的多少，而與電解質(zhì)的強(qiáng)弱無關(guān)。2．外因：以弱電解質(zhì)AB的電離為例：ABA＋＋B－

Ac＋H考點(diǎn)2電離平衡的影響因素1．內(nèi)因：弱電解質(zhì)本身的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。以醋酸(HAc)電離平衡：HAc－＋ΔH>0為例，分析各種因素對(duì)電離平衡的影響：改變條件平衡移動(dòng)方向n(H＋)c(H＋)c(Ac－)c(HAc)電離度(α)導(dǎo)電能力Ka加水稀釋向右增大減小減小減小增大減弱不變加入少量冰醋酸向右增大增大增大增大減小增強(qiáng)不變加HCl(g)向左增大增大減小增大減小增強(qiáng)不變加NaOH(s)向右減小減小增大減小增大增強(qiáng)不變加入CH3COONa向左減小減小增大增大減小增強(qiáng)不變加入鎂粉向右減小減小增大減小增大增強(qiáng)不變升高溫度向右增大增大增大減小增大增強(qiáng)增大【例3】(2011年山東高考)室溫下向

10mLpH＝3的醋酸)。溶液中加水稀釋后，下列說法正確的是( A．溶液中導(dǎo)電粒子的數(shù)目減少

C．醋酸的電離程度增大，c(H＋)亦增大

D．再加入10mLpH＝11的NaOH溶液，混合液pH＝7

思路指導(dǎo)：抓住醋酸是弱酸的關(guān)鍵，分析濃度對(duì)弱電解質(zhì)電離平衡的影響。

答案：B

用化學(xué)平衡理論分析處理電解質(zhì)的電離平衡問題時(shí)，應(yīng)該深刻地理解勒夏特列原理：平衡向“削弱”這種改變的方向移動(dòng)，移動(dòng)結(jié)果不能“抵消”或“超越”這種改變。如加水稀釋CH3COOH時(shí)，盡管H＋的物質(zhì)的量增多，但由于體積增大的程度更大，故c(H＋)仍會(huì)減小?！ぁぁ?/p>

解析：A中電荷守恒：c(H＋)＝c(OH－)＋c(CH3COO－)，故正確；加水稀釋c(H＋)減小，c(OH－)增大，故B錯(cuò)誤；c(CH3COO－)增大，平衡逆向移動(dòng)，C正確；兩溶液混合后，CH3COOH有剩余，溶液顯酸性，pH<7，D正確。

答案：B規(guī)律方法強(qiáng)弱電解質(zhì)的性質(zhì)比較強(qiáng)酸與弱酸(或強(qiáng)堿與弱堿)由于電離程度的不同，在很多方面表現(xiàn)出不同的性質(zhì)?，F(xiàn)以強(qiáng)酸與弱酸為例：項(xiàng)目等物質(zhì)的量濃度的強(qiáng)酸HA與弱酸HB等pH的強(qiáng)酸HA與弱酸HBpH或物質(zhì)的量濃度pHHA<pHHBc(HA)<c(HB)開始與金屬反應(yīng)的速率HA>HBHA＝HB體積相同時(shí)與過量的堿反應(yīng)時(shí)消耗堿的量HA＝HBHA<HB項(xiàng)目等物質(zhì)的量濃度的強(qiáng)酸HA與弱酸HB等pH的強(qiáng)酸HA與弱酸HB體積相同時(shí)與過量活潑金屬反應(yīng)產(chǎn)生H2的量HA＝HBHA<HBc(A－)與c(B－)大小c(A－)>c(B－)c(A－)＝c(B－)分別加入固體NaA、NaB后pH變化HA：不變；HB：變大HA：不變；HB：變大加水稀釋10倍后pHHA<pHHBpHHA>pHHB溶液的導(dǎo)電性HA>HBHA＝HB水的電離程度HA<HBHA＝HB（續(xù)表）

【例5】醋酸是一種常見的一元弱酸，為了證明醋酸是弱電解質(zhì)，某同學(xué)開展了題為“醋酸是弱電解質(zhì)的實(shí)驗(yàn)探究”的探究活動(dòng)。該同學(xué)設(shè)計(jì)了如下方案，其中錯(cuò)誤的是(

)。

A．先配制一定量的0.10mol·L－1CH3COOH溶液，然后測溶液的pH，若pH大于1，則可證明醋酸是弱電解質(zhì)

B．先配制一定量0.01mol·L－1和0.10mol·L－1的CH3COOH溶液，分別用pH計(jì)測它們的pH，若兩者的pH相差小于1個(gè)單位，則可證明醋酸是弱電解質(zhì)

C．取等體積、等pH的CH3COOH溶液和鹽酸分別與足量鋅反應(yīng)，測得反應(yīng)過程中醋酸產(chǎn)生H2較慢且最終產(chǎn)生H2較多，則醋酸為弱酸

D．配制一定量的CH3COONa溶液，測其pH，若常溫下pH大于7，則可證明醋酸是弱電解質(zhì)··解析：若是一元強(qiáng)酸，則0.1mol·L－1的酸溶液的pH＝1，0.01mol·L－1的酸溶液的pH＝2，該酸的鈉鹽溶液的pH＝7。若CH3COOH是弱酸，那么0.1mol·L－1的CH3COOH溶液的pH>1,0.1mol·L－1CH3COOH與0.01mol·L－1CH3COOH溶液的ΔpH<1，CH3COONa溶液呈堿性，這些事實(shí)均可說明CH3COOH是弱酸。C中觀察到的現(xiàn)象應(yīng)為：醋酸產(chǎn)生H2的速率先相同后較快，故C錯(cuò)誤。答案：C題組一強(qiáng)、弱電解質(zhì)1．下列關(guān)于強(qiáng)、弱電解質(zhì)的敘述錯(cuò)誤的是()。

A．強(qiáng)電解質(zhì)在溶液中完全電離，不存在電離平衡

B．在溶液中導(dǎo)電能力強(qiáng)的電解質(zhì)是強(qiáng)電解質(zhì)，導(dǎo)電能力弱的電解質(zhì)是弱電解質(zhì)

C．同一弱電解質(zhì)的溶液，當(dāng)溫度、濃度不同時(shí)，其導(dǎo)電能力也不相同

D．純凈的強(qiáng)電解質(zhì)在液態(tài)時(shí)，有的導(dǎo)電，有的不導(dǎo)電··

解析：強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)是依據(jù)其在溶液中的電離程度劃分的，電解質(zhì)的強(qiáng)弱和溶液導(dǎo)電能力的強(qiáng)弱沒有必然的對(duì)應(yīng)關(guān)系，所以錯(cuò)誤的敘述是B項(xiàng)。答案：B

2．醫(yī)院里用HgCl2

稀溶液作手術(shù)刀的消毒劑。HgCl2

熔融時(shí)不導(dǎo)電，熔點(diǎn)低。HgS難溶于水和稀的強(qiáng)酸，卻易溶于飽和的NaCl溶液。關(guān)于HgCl2

的描述合理的是()。A．是難溶的共價(jià)化合物C．是一種強(qiáng)電解質(zhì)B．是離子化合物D．是一種弱電解質(zhì)

解析：“稀溶液”說明HgCl2

不是難溶的；“熔融時(shí)不導(dǎo)電”說明它是共價(jià)化合物；“HgS難溶于水和稀的強(qiáng)酸，卻易溶于飽和的NaCl溶液”說明發(fā)生了離子反應(yīng)：HgS＋2Cl－==S2－＋HgCl2

，該反應(yīng)的發(fā)生是因?yàn)樯闪撕茈y電離的弱電解質(zhì)HgCl2。

答案：D3．有關(guān)常溫下pH均為3的醋酸和硫酸的說法正確的是()。

解析：由于醋酸是弱酸，在溶液中存在電離平衡，稀釋時(shí)電離程度增大，故B項(xiàng)錯(cuò)；由于兩種陰離子所帶電荷不同，

醋酸生成的H2

多，D項(xiàng)錯(cuò)。答案：A

4．(2013年廣東珠海模擬)取pH均為2的鹽酸和醋酸各100mL，分別加水稀釋兩倍后，再分別加入6.5g鋅粉，相同條件)。下充分反應(yīng)，下列說法中，不正確的是( A．加水稀釋后兩溶液的pH不再相等

B．起始時(shí)醋酸與鋅反應(yīng)的速率大

C．醋酸與鋅反應(yīng)放出的氫氣多

D．兩者放出的氫氣一樣多···

答案：D題組二弱電解質(zhì)的電離平衡5．在醋酸溶液中，CH3COOH電離達(dá)到平衡的標(biāo)志是()。

A．pH＝5 B．溶液中存在H2O、CH3COOH C．c(OH)－恒定不變

D．溶液中存在H＋、OH－、CH3COO－

解析：電離平衡是一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡，弱電解質(zhì)的電離不可能進(jìn)行到底，且無論在任何時(shí)刻，溶液均顯酸性，各組分的濃度恒定不變標(biāo)志著達(dá)到平衡狀態(tài)。

答案：C

6．(2012年海南高考)25℃時(shí)，amol·L－1一元酸HA與bmol·L－1NaOH等體積混合后，pH為7，則下列關(guān)系一定正確的是()。A．a(chǎn)＝bC．c(A－)＝c(Na＋)D．c(A－)<c(Na＋)

B．a(chǎn)>b

解析：pH為7，說明混合后的溶液顯中性，根據(jù)溶液中的電荷守恒c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(A－)，可知c(Na＋)＝c(A－)，故C選項(xiàng)正確。若HA為強(qiáng)酸，則a＝b，若HA為弱酸，則應(yīng)是a>b，現(xiàn)在不知是強(qiáng)酸還是弱酸，故無法確定a和b的關(guān)系，故A、B、D選項(xiàng)錯(cuò)誤。

答案：C7．下列實(shí)驗(yàn)事實(shí)不能證明醋酸是弱酸的是()。

A．常溫下