3.1弱电解质的电离平衡 讲义 2024-2025学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

第三章 水溶液中的离子反应与平衡 第一节　电离平衡 弱电解质的电离平衡 一、强电解质和弱电解质 1．电解质和非电解质 电解质：在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物。 非电解质：在水溶液中和熔融状态下均以分子形式存在，因而不能导电的化合物。 2．强电解质和弱电解质 (1)实验探究盐酸和醋酸的电离程度 取相同体积、0.1 mol·L－1的盐酸和醋酸，比较它们pH 的大小，试验其导电能力，并分别与等量镁条反应。观察、比较并记录现象。 酸 0.1 mol·L－1盐酸 0.1 mol·L－1醋酸 pH 较小 较大 导电能力 较强 较弱 与镁条反应的现象 产生无色气泡较快 产生无色气泡较慢 实验结论 实验表明盐酸中c(H＋)更大，说明盐酸的电离程度大于醋酸的电离程度 (2)强电解质与弱电解质的比较 强电解质 弱电解质 概念 在水溶液中能全部电离的电解质 在水溶液中只能部分电离的电解质 电解质在溶液中的存在形式 只有阴、阳离子 既有阴、阳离子，又有电解质分子 化合物类型 离子化合物、部分共价化合物 共价化合物 实例 ①多数盐(包括难溶性盐)； ②强酸，如HCl、H2SO4等； ③强碱，如KOH、Ba(OH)2等 ①弱酸，如CH3COOH、HClO等； ②弱碱，如NH3·H2O等； ③水 1．下列物质中，属于电解质的是________(填序号，下同)，属于非电解质的是________，属于强电解质的是______，属于弱电解质的是________。 ①H2SO4　②盐酸　③氯气　④硫酸钡　⑤乙醇　⑥铜 ⑦H2CO3　⑧氯化氢　⑨CH3COOH　⑩氨气　⑪CO2 2．BaSO4属于盐，是强电解质，CH3COOH是弱酸，是弱电解质，那么BaSO4溶液的导电性一定比CH3COOH溶液的导电性强，这个观点正确吗？请说明你判断的理由。 1CO2、SO2、NH3等物质溶于水能导电，是因为溶于水后生成H2CO3、H2SO3、NH3·H2O等电解质导电，不是其本身电离出离子，故应为非电解质。 2电解质的强、弱与其溶解性无关。难溶的盐如AgCl、CaCO3等，溶于水的部分能完全电离，是强电解质。易溶的如CH3COOH、NH3·H2O等在溶液中电离程度较小，是弱电解质。 3溶液的导电能力与电解质的强弱无关。溶液的导电能力取决于溶液的离子浓度和离子所带的电荷，与电解质的强弱无关。 二、弱电解质的电离平衡 1．电离平衡状态 (1)概念：在一定条件(如温度、浓度)下，弱电解质分子电离成离子的速率与离子结合成弱电解质分子的速率相等，溶液中各分子和离子的浓度都不再发生变化，电离过程就达到了电离平衡状态。 (2)建立过程 (3)电离平衡的特征 2．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CH3COO－＋H＋， NH3·H2O：NH3·H2ONH＋OH－。 ②多元弱酸分步电离，必须分步写出，不可合并(其中以第一步电离为主)。 如H2CO3：H2CO3H＋＋HCO(主)，HCOH＋＋CO(次)。 ③多元弱碱分步电离 (较复杂)，在中学阶段要求一步写出。 如Fe(OH)3：Fe(OH)3Fe3＋＋3OH－。 3．电离平衡的影响因素 (1)温度：弱电解质的电离一般是吸热过程，升高温度使电离平衡向电离的方向移动，电离程度增大。 (2)浓度：在一定温度下，同一弱电解质溶液，浓度越小，离子相互碰撞结合为分子的几率越小，电离程度越大。 (3)同离子效应：加入与弱电解质具有相同离子的电解质时，可使电离平衡向结合成弱电解质分子的方向移动，电离程度减小。 (4)化学反应：加入能与弱电解质电离出的离子发生反应的离子时，电离平衡向电离方向移动。 1．分析改变下列条件对醋酸电离平衡的影响，填写下表： 条件改变 平衡移动方向 c(H＋) n(H＋) 电离程度 导电能力 升高温度 加H2O 通HCl 加少量NaOH(s) 加少量CH3COONa (s) 加少量CH3COOH 2.写出下列物质在水溶液中的电离方程式 ①HClO：_______________________________________________________________________。 ②H2SO3：______________________________________________________________________。 ③NaHCO3：____________________________________________________________________。 ④Cu(OH)2：____________________________________________________________________。 3．在一定温度下，冰醋酸加水稀释过程中，溶液的导电能力如图所示，请回答： (1)“O”点导电能力为0的理由是________________________________________________。 (2)a、b、c三点溶液中醋酸的电离程度由小到大的顺序为____________。 (3)a、b、c三点溶液中CH3COO－物质的量最大的是___________________________________。 (1)电离吸热，升高温度，电离平衡一定正向移动，电离程度增大。 (2)弱电解质的电离程度、溶液的导电性与电离平衡的移动没有必然的关系。 (3)弱电解质溶液加水稀释时，要注意离子浓度与离子物质的量的变化。 如0.1 mol·L－1 CH3COOH加水稀释，c(CH3COOH)、c(H＋)、c(CH3COO－)均减小，但稀释促进电离，所以n(CH3COOH)减小，n(H＋)、n(CH3COO－)增大。 同步练习 1．下列物质中，属于弱电解质的是(　　) A．CO2 B．NH3·H2O C．NH4NO3 D．BaSO4 2．下列叙述正确的是(　　) A．硫酸钡难溶于水，故硫酸钡为弱电解质 B．硝酸钾溶液能导电，故硝酸钾溶液为电解质 C．二氧化碳溶于水能部分电离，故二氧化碳为弱电解质 D．石墨虽能导电，但既不是电解质，也不是非电解质 3．北魏贾思勰《齐民要术·作酢法》这样描述苦酒：“乌梅苦酒法：乌梅去核，一升许肉，以五升苦酒渍数日，曝干，捣作屑。欲食，辄投水中，即成醋尔。”下列有关苦酒主要成分的说法正确的是(　　) A．苦酒的主要溶质是非电解质 B．苦酒的主要溶质是强电解质 C．苦酒的主要溶质是弱电解质 D．苦酒的溶液中只存在分子，不存在离子 4．HgCl2的稀溶液可用作手术刀的消毒剂，已知熔融的HgCl2不导电，而HgCl2的稀溶液有弱的导电能力，下列关于HgCl2的叙述正确的是(　　) A．HgCl2属于离子化合物 B．HgCl2属于共价化合物 C．HgCl2属于非电解质 D．HgCl2中既存在离子键也存在共价键 5．下列电离方程式的书写正确的是(　　) A．熔融状态下的NaHSO4电离：NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO B．H2CO3的电离：H2CO32H＋＋CO C．Fe(OH)3的电离：Fe(OH)3Fe3＋＋3OH－ D．水溶液中的NaHSO4电离：NaHSO4===Na＋＋HSO 6．下列各项中电解质的电离方程式正确的是(　　) A．氨水：NH3＋H2O===NH＋OH－ B．NaHCO3的水溶液：NaHCO3===Na＋＋HCO C．HF的水溶液：HF===H＋＋F－ D．H2S 的水溶液：H2S2H＋＋S2－ 7．用如图所示装置分别进行下列各组物质的导电性实验，小灯泡的亮度比反应前明显减弱的是(　　) A．向亚硫酸钠溶液中通入氯气 B．向硝酸银溶液中通入少量氯化氢 C．向氢碘酸饱和溶液中通入少量氧气 D．向氢氧化钠溶液中通入少量氯气 8．把0.05 mol NaOH晶体分别加入到下列100 mL液体中，溶液导电性变化最小的是(　　) A．自来水 B．0.5 mol·L－1盐酸 C．0.5 mol·L－1氨水 D．0.5 mol·L－1硝酸钠溶液 9．下列说法正确的是(　　) A．根据溶液中有CH3COOH、CH3COO－和H＋即可证明CH3COOH达到电离平衡状态 B．根据溶液中CH3COO－和H＋的物质的量浓度相等即可证明CH3COOH达到电离平衡状态 C．当NH3·H2O达到电离平衡时，溶液中NH3·H2O、NH和OH－的浓度相等 D．H2CO3是分步电离的，电离程度依次减弱 10．在0.2 mol·L－1的CH3COOH溶液中，当CH3COOHH＋＋CH3COO－已达平衡时，若要使CH3COOH的电离程度减小，溶液中的c(H＋)增大，应加入(　　) A．CH3COONa固体 B．氨水 C．HCl D．H2O 11．一定量的盐酸跟过量的铁粉反应时，为了减缓反应速率，且不影响生成氢气的总量，可向盐酸中加入适量的(　　) ①NaOH(固体)　②H2O　③HCl　④CH3COONa(固体) A．①② B．②③ C．③④ D．②④ 12．把1 L 0.1 mol·L－1醋酸溶液用蒸馏水稀释到10 L，下列叙述正确的是(　　) A．c(CH3COOH)变为原来的 B．c(H＋)变为原来的 C.的比值增大 D．溶液的导电性增强 13．已知硫化氢的水溶液为氢硫酸，它是一种二元弱酸。 (1)H2S溶于水的电离方程式为 ________________________________________________________________________。 (2)向H2S溶液中加入CuSO4溶液时，电离平衡向____移动，c(H＋)________，c(S2－)________。 (3)向H2S溶液中加入NaOH固体时，电离平衡向____移动，c(H＋)________，c(S2－)________。 (4)若要增大H2S溶液中c(S2－)，最好加入________(答案合理即可)。 14．如图是在一定温度下向不同电解质溶液中加入新物质时溶液导电性发生的变化，其电流(I)随新物质加入量(m)的变化曲线： 以下四个导电性实验，其中与A图变化趋势一致的是________，与B图变化趋势一致的是________，与C图变化趋势一致的是________。 ①Ba(OH)2溶液中滴入稀硫酸至过量 ②醋酸溶液中滴入氨水至过量 ③澄清石灰水中通入CO2至过量 ④NH4Cl溶液中逐渐加入适量NaOH固体 15．双氧水(H2O2)和水都是极弱电解质，但H2O2比H2O更显酸性。 (1)若把H2O2看成是二元弱酸，请写出在水中的电离方程式： ________________________________________________________________________。 (2)鉴于H2O2显弱酸性，它能同强碱作用形成正盐，在一定条件下也可形成酸式盐。请写出H2O2与Ba(OH)2作用形成盐的化学方程式： ________________________________________________________________________。 (3)水电离生成H3O＋和OH－叫做水的自偶电离。同水一样，H2O2也有极微弱的自偶电离，其自偶电离的方程式：____________________________________________________。 16.在一定温度下，对冰醋酸加水稀释的过程中，溶液的导电能力I随加入水的体积V变化的曲线如图所示。 请回答下列问题： (1)a、b、c三点对应的溶液中，c(H＋)由小到大的顺序为________________。 (2)a、b、c三点对应的溶液中，CH3COOH的电离程度最大的是________。 (3)若使c点对应的溶液中的c(CH3COO－)增大，则下列措施中，可行的是________(填字母，下同)。 A．加热 B．加入NaOH稀溶液 C．加入KOH固体 D．加水 E．加入CH3COONa固体 F．加入锌粒 (4)在稀释过程中，随着醋酸浓度的减小，下列始终保持增大趋势的是________。 A．c(H＋) B．n(H＋) C．CH3COOH分子数 D. 第三章 水溶液中的离子反应与平衡 第一节　电离平衡 弱电解质的电离平衡 一、强电解质和弱电解质 1．电解质和非电解质 电解质：在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物。 非电解质：在水溶液中和熔融状态下均以分子形式存在，因而不能导电的化合物。 2．强电解质和弱电解质 (1)实验探究盐酸和醋酸的电离程度 取相同体积、0.1 mol·L－1的盐酸和醋酸，比较它们pH 的大小，试验其导电能力，并分别与等量镁条反应。观察、比较并记录现象。 酸 0.1 mol·L－1盐酸 0.1 mol·L－1醋酸 pH 较小 较大 导电能力 较强 较弱 与镁条反应的现象 产生无色气泡较快 产生无色气泡较慢 实验结论 实验表明盐酸中c(H＋)更大，说明盐酸的电离程度大于醋酸的电离程度 (2)强电解质与弱电解质的比较 强电解质 弱电解质 概念 在水溶液中能全部电离的电解质 在水溶液中只能部分电离的电解质 电解质在溶液中的存在形式 只有阴、阳离子 既有阴、阳离子，又有电解质分子 化合物类型 离子化合物、部分共价化合物 共价化合物 实例 ①多数盐(包括难溶性盐)； ②强酸，如HCl、H2SO4等； ③强碱，如KOH、Ba(OH)2等 ①弱酸，如CH3COOH、HClO等； ②弱碱，如NH3·H2O等； ③水 1．下列物质中，属于电解质的是①④⑦⑧⑨(填序号，下同)，属于非电解质的是⑤⑩⑪，属于强电解质的是①④⑧，属于弱电解质的是⑦⑨。 ①H2SO4　②盐酸　③氯气　④硫酸钡　⑤乙醇　⑥铜 ⑦H2CO3　⑧氯化氢　⑨CH3COOH　⑩氨气　⑪CO2 2．BaSO4属于盐，是强电解质，CH3COOH是弱酸，是弱电解质，那么BaSO4溶液的导电性一定比CH3COOH溶液的导电性强，这个观点正确吗？请说明你判断的理由。 1CO2、SO2、NH3等物质溶于水能导电，是因为溶于水后生成H2CO3、H2SO3、NH3·H2O等电解质导电，不是其本身电离出离子，故应为非电解质。 2电解质的强、弱与其溶解性无关。难溶的盐如AgCl、CaCO3等，溶于水的部分能完全电离，是强电解质。易溶的如CH3COOH、NH3·H2O等在溶液中电离程度较小，是弱电解质。 3溶液的导电能力与电解质的强弱无关。溶液的导电能力取决于溶液的离子浓度和离子所带的电荷，与电解质的强弱无关。 二、弱电解质的电离平衡 1．电离平衡状态 (1)概念：在一定条件(如温度、浓度)下，弱电解质分子电离成离子的速率与离子结合成弱电解质分子的速率相等，溶液中各分子和离子的浓度都不再发生变化，电离过程就达到了电离平衡状态。 (2)建立过程 (3)电离平衡的特征 2．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CH3COO－＋H＋， NH3·H2O：NH3·H2ONH＋OH－。 ②多元弱酸分步电离，必须分步写出，不可合并(其中以第一步电离为主)。 如H2CO3：H2CO3H＋＋HCO(主)，HCOH＋＋CO(次)。 ③多元弱碱分步电离 (较复杂)，在中学阶段要求一步写出。 如Fe(OH)3：Fe(OH)3Fe3＋＋3OH－。 3．电离平衡的影响因素 (1)温度：弱电解质的电离一般是吸热过程，升高温度使电离平衡向电离的方向移动，电离程度增大。 (2)浓度：在一定温度下，同一弱电解质溶液，浓度越小，离子相互碰撞结合为分子的几率越小，电离程度越大。 (3)同离子效应：加入与弱电解质具有相同离子的电解质时，可使电离平衡向结合成弱电解质分子的方向移动，电离程度减小。 (4)化学反应：加入能与弱电解质电离出的离子发生反应的离子时，电离平衡向电离方向移动。 1．分析改变下列条件对醋酸电离平衡的影响，填写下表： 条件改变 平衡移动方向 c(H＋) n(H＋) 电离程度 导电能力 升高温度 向右移动 增大 增大 增大 增强 加H2O 向右移动 减小 增大 增大 减弱 通HCl 向左移动 增大 增大 减小 增强 加少量NaOH(s) 向右移动 减小 减小 增大 增强 加少量CH3COONa (s) 向左移动 减小 减小 减小 增强 加少量CH3COOH 向右移动 增大 增大 减小 增强 2.写出下列物质在水溶液中的电离方程式 ①HClO：HCIO→H++ClO-。 ②H2SO3：H2SO3→H++HSO3-、HSO3-→H++SO32-。 ③NaHCO3：NaHCO3===Na++HCO3-。 ④Cu(OH)2：Cu(OH)₂→Cu²++2OH- 3．在一定温度下，冰醋酸加水稀释过程中，溶液的导电能力如图所示，请回答： (1)“O”点导电能力为0的理由是冰醋酸中没有自由移动的离子 (2)a、b、c三点溶液中醋酸的电离程度由小到大的顺序为a<b<c。 (3)a、b、c三点溶液中CH3COO－物质的量最大的是_______________c____________________。 (1)电离吸热，升高温度，电离平衡一定正向移动，电离程度增大。 (2)弱电解质的电离程度、溶液的导电性与电离平衡的移动没有必然的关系。 (3)弱电解质溶液加水稀释时，要注意离子浓度与离子物质的量的变化。 如0.1 mol·L－1 CH3COOH加水稀释，c(CH3COOH)、c(H＋)、c(CH3COO－)均减小，但稀释促进电离，所以n(CH3COOH)减小，n(H＋)、n(CH3COO－)增大。 同步练习 1．下列物质中，属于弱电解质的是(　B　) A．CO2 B．NH3·H2O C．NH4NO3 D．BaSO4 2．下列叙述正确的是(　D　) A．硫酸钡难溶于水，故硫酸钡为弱电解质 B．硝酸钾溶液能导电，故硝酸钾溶液为电解质 C．二氧化碳溶于水能部分电离，故二氧化碳为弱电解质 D．石墨虽能导电，但既不是电解质，也不是非电解质 3．北魏贾思勰《齐民要术·作酢法》这样描述苦酒：“乌梅苦酒法：乌梅去核，一升许肉，以五升苦酒渍数日，曝干，捣作屑。欲食，辄投水中，即成醋尔。”下列有关苦酒主要成分的说法正确的是(　C　) A．苦酒的主要溶质是非电解质 B．苦酒的主要溶质是强电解质 C．苦酒的主要溶质是弱电解质 D．苦酒的溶液中只存在分子，不存在离子 4．HgCl2的稀溶液可用作手术刀的消毒剂，已知熔融的HgCl2不导电，而HgCl2的稀溶液有弱的导电能力，下列关于HgCl2的叙述正确的是(　B　) A．HgCl2属于离子化合物 B．HgCl2属于共价化合物 C．HgCl2属于非电解质 D．HgCl2中既存在离子键也存在共价键 5．下列电离方程式的书写正确的是(　C　) A．熔融状态下的NaHSO4电离：NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO B．H2CO3的电离：H2CO32H＋＋CO C．Fe(OH)3的电离：Fe(OH)3Fe3＋＋3OH－ D．水溶液中的NaHSO4电离：NaHSO4===Na＋＋HSO 6．下列各项中电解质的电离方程式正确的是(　B　) A．氨水：NH3＋H2O===NH＋OH－ B．NaHCO3的水溶液：NaHCO3===Na＋＋HCO C．HF的水溶液：HF===H＋＋F－ D．H2S 的水溶液：H2S2H＋＋S2－ 7．用如图所示装置分别进行下列各组物质的导电性实验，小灯泡的亮度比反应前明显减弱的是(　C　) A．向亚硫酸钠溶液中通入氯气 B．向硝酸银溶液中通入少量氯化氢 C．向氢碘酸饱和溶液中通入少量氧气 D．向氢氧化钠溶液中通入少量氯气 8．把0.05 mol NaOH晶体分别加入到下列100 mL液体中，溶液导电性变化最小的是(　B　) A．自来水 B．0.5 mol·L－1盐酸 C．0.5 mol·L－1氨水 D．0.5 mol·L－1硝酸钠溶液 9．下列说法正确的是(　D　) A．根据溶液中有CH3COOH、CH3COO－和H＋即可证明CH3COOH达到电离平衡状态 B．根据溶液中CH3COO－和H＋的物质的量浓度相等即可证明CH3COOH达到电离平衡状态 C．当NH3·H2O达到电离平衡时，溶液中NH3·H2O、NH和OH－的浓度相等 D．H2CO3是分步电离的，电离程度依次减弱 10．在0.2 mol·L－1的CH3COOH溶液中，当CH3COOHH＋＋CH3COO－已达平衡时，若要使CH3COOH的电离程度减小，溶液中的c(H＋)增大，应加入(　C　) A．CH3COONa固体 B．氨水 C．HCl D．H2O 11．一定量的盐酸跟过量的铁粉反应时，为了减缓反应速率，且不影响生成氢气的总量，可向盐酸中加入适量的(　D　) ①NaOH(固体)　②H2O　③HCl　④CH3COONa(固体) A．①② B．②③ C．③④ D．②④ 12．把1 L 0.1 mol·L－1醋酸溶液用蒸馏水稀释到10 L，下列叙述正确的是(　C　) A．c(CH3COOH)变为原来的 B．c(H＋)变为原来的 C.的比值增大 D．溶液的导电性增强 13．已知硫化氢的水溶液为氢硫酸，它是一种二元弱酸。 (1)H2S溶于水的电离方程式为H2S££H++HS-，HS-□□H++S2- (2)向H2S溶液中加入CuSO4溶液时，电离平衡向__右__移动，c(H＋)__增大__，c(S2－)_减小_。 (3)向H2S溶液中加入NaOH固体时，电离平衡向右移动，c(H＋)__减小_，c(S2－)_增大_。 (4)若要增大H2S溶液中c(S2－)，最好加入____NaOH固体____(答案合理即可)。 14．如图是在一定温度下向不同电解质溶液中加入新物质时溶液导电性发生的变化，其电流(I)随新物质加入量(m)的变化曲线： 以下四个导电性实验，其中与A图变化趋势一致的是__②__，与B图变化趋势一致的是①③_，与C图变化趋势一致的是____④____。 ①Ba(OH)2溶液中滴入稀硫酸至过量 ②醋酸溶液中滴入氨水至过量 ③澄清石灰水中通入CO2至过量 ④NH4Cl溶液中逐渐加入适量NaOH固体 15．双氧水(H2O2)和水都是极弱电解质，但H2O2比H2O更显酸性。 (1)若把H2O2看成是二元弱酸，请写出在水中的电离方程式： H2O2££H++HO2-、HO2-→H++O22- (2)鉴于H2O2显弱酸性，它能同强碱作用形成正盐，在一定条件下也可形成酸式盐。请写出H2O2与Ba(OH)2作用形成盐的化学方程式： H2O2+Ba(OH)2===BaO2+2H2O[或2H2O2+Ba(OH)2===Ba(HO2)2+2H2O] (3)水电离生成H3O＋和OH－叫做水的自偶电离。同水一样，H2O2也有极微弱的自偶电离，其自偶电离的方程式：H2O2+H2O2→H3O2++HO2-。 16.在一定温度下，对冰醋酸加水稀释的过程中，溶液的导电能力I随加入水的体积V变化的曲线如图所示。 请回答下列问题： (1)a、b、c三点对应的溶液中，c(H＋)由小到大的顺序为 c<a<b 。 (2)a、b、c三点对应的溶液中，CH3COOH的电离程度最大的是____c____。 (3)若使c点对应的溶液中的c(CH3COO－)增大，则下列措施中，可行的是_ACEF_(填字母，下同)。 A．加热 B．加入NaOH稀溶液 C．加入KOH固体 D．加水 E．加入CH3COONa固体 F．加入锌粒 (4)在稀释过程中，随着醋酸浓度的减小，下列始终保持增大趋势的是 BD 。 A．c(H＋) B．n(H＋) C．CH3COOH分子数 D. 学科网（北京）股份有限公司1 学科网（北京）股份有限公司 $$