内容正文:
第一节 电离平衡
学习任务目标
1.能从电离、化学平衡的角度认识电解质水溶液的组成、性质和反应。
2.能认识电解质在水溶液中存在电离平衡,了解电离平衡常数的含义。
3.能用化学用语正确表示水溶液中的电解质的电离平衡,能通过实验证明水溶液中存在的离子平衡。
4.能举例说明电离平衡在生产、生活中的应用。
1.在水溶液中或熔融状态下导电的化合物叫做电解质。
2.电解质包括酸、碱、盐和活泼金属氧化物和水等。
3.电离是电解质在水溶液中或熔融状态下离解成自由移动离子的过程。
4.电离方程式是用化学式和离子符号表示电离过程的化学方程式。写出以下电离方程式:
(1)酸的电离,如HCl:HCl===H++Cl-。
(2)碱的电离,如NaOH:NaOH===Na++OH-。
(3)盐的电离,如NaCl:NaCl===Na++Cl-。
一、强电解质和弱电解质
1.实验探究
酸
0.1 mol·L-1盐酸
0.1 mol·L-1醋酸
pH大小
pH=1
pH>1
导电能力
较强
较弱
与镁条反应的现象
反应剧烈
反应较缓慢
二、弱电解质的电离平衡
1.弱电解质的电离方程式
弱电解质部分电离,电离方程式用“”。
例:CH3COOHCH3COO-+H+、
NH3·H2ONH+OH-。
2.电离平衡的概念
一定条件(如温度、浓度)下,弱电解质分子电离成离子的速率和离子结合成弱电解质分子的速率相等时,电离达到平衡状态。
3.电离平衡的建立
(1)开始时,v电离最大,而v结合为0。
(2)平衡的建立过程中,v电离>v结合。
(3)当v电离=v结合时,电离达到平衡状态。
4.外界因素对电离平衡的影响
影响因素
影响结果
浓度
同一弱电解质溶液,浓度越小,电离程度越大
温度
升高温度,电离平衡向电离的方向移动,电离程度增大
原因:弱电解质的电离是吸热过程
三、电离平衡常数
1.电离常数
2.多元弱酸(或弱碱)的电离常数
(1)表达式
多元弱酸(或弱碱)的每一步都有电离常数,以碳酸为例:
H2CO3HCO+H+,
Ka1=
HCOCO+H+,
Ka2=
(2)大小关系及应用:
①Ka1≫Ka2,Kb1≫Kb2。
②应用:计算或比较多元弱酸(或弱碱)的酸性(或碱性)时,通常只考虑第一步电离。
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)强电解质稀溶液中不存在溶质分子,弱电解质稀溶液中存在溶质分子。
(√)
(2)CaCO3难溶于水,属于弱电解质。 (×)
(3)离子化合物一定是强电解质,共价化合物一定是弱电解质。 (×)
(4)升高温度,醋酸的电离程度增大。 (√)
(5)H2CO3的电离常数表达式:Ka=。 (×)
(6)弱电解质的电离平衡右移,电离平衡常数一定增大。 (×)
2.(双选)醋酸的下列性质中,可以证明它是弱电解质的是( )
A.1 mol·L-1的醋酸溶液中,c(H+)=0.01 mol·L-1
B.醋酸以任意比与水互溶
C.10 mL 1 mol·L-1的醋酸溶液恰好与 10 mL 1 mol·L-1的NaOH溶液完全反应
D.在相同条件下,醋酸溶液的导电性比盐酸弱
AD 解析:A项中若醋酸完全电离,则c(H+)=1 mol·L-1,而现在c(H+)=0.01 mol·L-1,说明醋酸部分电离,为弱电解质;C项是与强碱的反应,不能说明其电离程度的大小;D项是在相同条件下,比较二者导电性强弱,醋酸溶液的导电性弱,说明醋酸溶液中离子浓度小,即电离程度小,盐酸中的HCl是完全电离的,故说明醋酸是部分电离,为弱电解质。
3.冰醋酸主要用于制造醋酸盐、醋酸纤维素、医药、颜料、酯类、塑料、香料。1910年时,大部分的冰醋酸提取自干馏木材得到的煤焦油。其工艺首先是将煤焦油通过氢氧化钙处理,然后将形成的乙酸钙用硫酸酸化,得到其中的乙酸。
25 ℃时,50 mL 0.10 mol·L-1醋酸中存在下述平衡:CH3COOH
CH3COO-+H+,若分别作如下改变,对上述平衡有何影响?
(1)加入少量纯醋酸,平衡将________(填“向左”或“向右”)移动,溶液中c(H+)将________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)加入一定量蒸馏水,平衡将________(填“向左”或“向右”)移动,溶液中c(H+)将________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)加入少量0.10 mol·L-1盐酸,平衡将________(填“向左”或“向右”)移动,溶液中c(H+)将________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)加入20 mL 0.10 mol·L-1 NaCl溶液,平衡将________(填“向左”或“向右”)移动,溶液中c(H+)将________(填“