内容正文:
第一节 电离平衡
第1课时 弱电解质的电离平衡
[课标解读] 1.了解电解质的分类,能从微观层面理解强、弱电解质的本质。2.从电离、离子反应和化学平衡的角度认识电解质水溶液的组成、性质和反应。3.认识弱电解质在水溶液中存在电离平衡,能用化学用语表示弱电解质水溶液中的电离平衡。
知识点一 强电解质和弱电解质
1.盐酸和醋酸的比较
(1)实验探究
酸溶液
0.1 mol·L-1盐酸
0.1 mol·L-1醋酸
pH
小
大
导电能力
强
弱
与镁条反应的现象
反应剧烈
反应不剧烈
(2)实验结论
①盐酸中c(H+)大于醋酸中c(H+),即盐酸中HCl的电离程度比醋酸中CH3COOH的电离程度大;
②同浓度的盐酸与醋酸比较,HCl全部电离,CH3COOH部分电离。
2.强、弱电解质
(1)定义
(2)常见的强、弱电解质
[问题探究]
1.“强电解质都是可溶性化合物,弱电解质都是难溶性化合物”这种说法对吗?请举例说明。
提示:不对,BaSO4难溶于水,但其是强电解质;CH3COOH易溶于水,但其是弱电解质。
2.强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液的导电能力强吗?
提示:不一定,溶液导电能力的强弱取决于离子浓度的大小及离子所带电荷数的多少,与电解质的强弱没有必然关系。
生活警告:“香椿虽鲜美,但富含亚硝酸盐,吃法错误的话,可能会食物中毒。”亚硝酸盐稳定,但亚硝酸HNO2是不稳定的酸,只能存在于稀的水溶液中。下列事实能说明HNO2是弱电解质的是( )
①等物质的量浓度、等体积的盐酸、HNO2溶液,后者pH大
②用HNO2溶液做导电性实验,灯泡很暗
③HNO2溶液不与Na2SO4溶液反应
④25 ℃时,0.1 mol·L-1HNO2溶液的c(H+)=1.0×10-2 mol·L-1
A.①②③ B.②③④
C.①④ D.①②④
[解析] 等物质的量浓度、等体积的盐酸、HNO2溶液,HNO2溶液pH大,说明溶液中H+浓度小,HNO2没有完全电离,则HNO2是弱电解质,①符合题意;用HNO2溶液做导电性实验,灯泡很暗,说明溶液中离子浓度较小,但由于未与等浓度盐酸等强电解质作比较,故不能判断HNO2是弱电解质,②不符合题意;HNO2溶液不与Na2SO4溶液反应,不能说明HNO2一定是弱酸,即不能说明HNO2是弱电解质,③不符合题意;25 ℃时,0.1 mol·L-1HNO2溶液的c(H+)=1.0×10-2 mol·L-1<0.1 mol·L-1,说明HNO2部分电离,则HNO2是弱电解质,④符合题意。
[答案] C
[拓展探究]
1.在HNO2溶液中加入少量NaOH固体溶液导电性增强,能否说明HNO2是弱电解质?
提示:能。
2.HNO2不稳定分解生成HNO3和NO生成1 mol NO转移多少摩尔电子?
提示:1 mol电子因为3HNO2===HNO3+2NO+H2O,故生成1 mol NO转移1 mol电子。
[对点训练1] 用我们日常生活中的食用白醋(醋酸浓度约为1 mol·L-1)进行下列实验,能证明醋酸为弱电解质的是( )
A.白醋中滴入紫色石蕊溶液呈红色
B.白醋中存在分子
C.蛋壳浸泡在白醋中有气体放出
D.经检验白醋中c(H+)约为0.01 mol·L-1
解析:D 白醋中滴入紫色石蕊溶液呈红色,说明白醋呈酸性,不能说明醋酸部分电离,A错误;没有明确指出白醋中存在的分子是醋酸分子还是水分子,所以不能说明醋酸部分电离,B错误;蛋壳浸泡在白醋中有气体生成,说明醋酸酸性强于碳酸,但不能说明醋酸部分电离,C错误;白醋中c(H+)约为0.01 mol·L-1,远小于1 mol·L-1,说明醋酸部分电离,醋酸为弱电解质,D正确。
[归纳总结] 弱电解质的判断方法
(1)在相同浓度、相同温度下,与强电解质做导电性对比实验。
(2)在相同浓度、相同温度下,比较反应速率的快慢,如将锌粒投入等浓度的盐酸和醋酸中,起始速率前者比后者快。
(3)浓度与pH的关系,如0.1 mol/L CH3COOH,其pH>1,则可证明CH3COOH是弱电解质。
(4)测定对应盐的酸碱性。如CH3COONa溶液呈碱性,则证明醋酸是弱酸。
(5)稀释前后的pH与稀释倍数的变化关系。如将pH=2的酸溶液稀释1000倍,若pH小于5,则证明该酸为弱酸;若pH等于5,则证明该酸为强酸。
(6)利用实验证明存在电离平衡。如醋酸溶液中滴入石蕊溶液变红,再加CH3COONa固体,颜色变浅。
知识点二 弱电解质的电离平衡
1.电离方程式的书写
(1)强电解质
完全电离,在写电离方程式时,用“===”。
(2)弱电解质
部分电离,在写电离方程式时,用“”。
①一元弱酸、弱碱一步电离。
如CH3COOH:CH3COOH