内容正文:
第三章 第一节 电离平衡
第1课时 弱电解质的电离平衡
榆次一中 李金虎
【学习目标】
1.结合真实情境中的应用实例,认识电解质在水溶液中存在电离平衡。
2.能用化学用语正确表示水溶液中的电离平衡。
【素养目标】
1.能从宏观的物质类别判断电解质的强弱,培养学生“宏观辨识与微观探析”的学科素养。
2.通过认识弱电解质的电离有一定限度,是可以调控的,能运用电离平衡原理解决简单的实际问题,培养学生“变化观念与平衡思想”“科学态度和社会责任”学科素养。
3.通过建立电离平衡的认知模型,并能运用该模型解释化学现象。培养学生“证据推理与模型认知”的学科素养。
必备知识与关键能力
知识点一:电解质
1.强弱电解质的比较
强电解质
弱电解质
化合物类型
离子化合物及具有强极性键的共价化合物(除HF)
某些具有弱极性键的共价化合物
电离程度
全部电离
部分电离
电离过程
不可逆过程
可逆过程,存在电离平衡
溶液中存在微粒(水分子不计)
只有电离出的阴、阳离子,不存在电解质分子
既有电离出的阴、阳离子,又有电解质分子
2.电解质电离方程式书写方法
(1)强电解质用“===”表示,弱电解质用“”表示。
(2)多元弱酸分步电离;多元弱碱一步写出。
(3)弱酸酸式盐分步电离,第一步用“”,第二步用“”,强酸酸式盐一步写出。
【点拨】1.电解质的强弱与溶解性无关
某些盐如BaSO4、CaCO3等,虽难溶于水却是强电解质;而如CH3COOH、NH3·H2O尽管易溶于水,却部分电离,是弱电解质。
2.电解质的强弱与溶液的导电性没有必然联系
溶液导电能力的强弱由溶液中自由移动的离子的浓度和离子所带电荷的多少决定,很稀的强电解质溶液导电性可能很弱,浓度较大的弱电解质溶液导电性可能较强。
3.电解质的强弱与化学键没有必然联系
一般强电解质含有离子键或强极性共价键,但含有强极性共价键的化合物不一定是强电解质,如HF就是弱电解质。
典例1.下列物质的水溶液能导电,且属于强电解质的是( )
A.CH3COOH B.Cl2 C.NH4HCO3 D.SO2
【答案】C
【解析】A项,CH3COOH在水溶液中能部分电离出醋酸根离子和氢离子,是弱电解质,错误;B项,Cl2是单质,既不是电解质,也不是非电解质,错误;C项,NH4HCO3在水溶液中能完全电离出自由移动的铵根离子和碳酸氢根离子而导电,正确;D项,SO2在水溶液中与水反应生成亚硫酸,亚硫酸能部分电离出自由移动的氢离子和亚硫酸氢根离子而导电,二氧化硫自身不能电离,是非电解质,错误。
典例2.下列电离方程式中书写正确的是( )
A.NaHSO4Na++H++SO
B.NaHCO3Na++H++CO
C.HClO===H++ClO-
D.H2SH++HS-,HS-H++S2-
【答案】D
【解析】A项,NaHSO4为强电解质,应用“===”;B项“HCO”不能拆开且用“===”;C项,HClO为弱酸,应用“”。
知识点二:弱电解质电离平衡的建立与特征
1.电离平衡的建立
在一定条件下(如温度、压强等),当弱电解质分子电离产生离子的速率和离子结合成弱电解质分子的速率相等时,电离过程达到了平衡。电离平衡建立过程如图所示:
(1)开始时,v(电离)最大,而v(结合)为。
(2)平衡的建立过程中,v(电离)v(结合)。
(3)当v(电离)v(结合)时,电离过程达到平衡状态。
2.电离平衡的特征
典例3.在醋酸溶液中,CH3COOH的电离达到平衡的标志是( )
A.溶液显电中性 B.溶液中无CH3COOH
C.氢离子浓度恒定不变 D.c(H+)=c(CH3COO−)
【答案】C
【解析】溶液呈电中性,即阴离子所带负电荷总数与阳离子所带正电荷总数相等,与是否达到电离平衡无关;CH3COOH是弱电解质,溶液中一定存在CH3COOH;依据电离方程式:CH3COOHCH3COO−+H+,不管是否达到平衡,都有c(H+)=c(CH3COO−)。
典例4.下列事实一定能说明亚硝酸(HNO2)是弱电解质的是( )
①常温下HNO2溶液中存在的微粒有:H+、NO2-、HNO2、OH-、H2O
②用HNO2溶液做导电性实验,灯泡很暗
③10 mL 1 mol·L-1 HNO2溶液恰好与10 mL 1 mol·L-1 NaOH溶液完全反应
④0.1 mol·L-1 HNO2溶液中c(H+)<0.1 mol·L-1
A.①③ B.②③ C.①④ D.②④
【答案】C
【解析