3.2 弱电解质的电离平衡 第1课时(导学案)化学沪科版选择性必修1
2025-11-06
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内容正文:
3.2 弱电解质的电离平衡
第1课时 弱电解质的电离平衡
一、知识目标
1.通过实验探究,理解强电解质和弱电解质的概念,能对常见的强、弱电解质进行分类。
2.掌握强、弱电解质电离方程式的书写方法。
3.理解弱电解质电离平衡的建立过程,掌握弱电解质电离平衡的特征。
4.理解温度、浓度等外界条件对电离平衡的影响。
二、核心素养目标
1.宏观辨识与微观探析:通过实验观察盐酸和醋酸性质的宏观现象,从微观角度理解强、弱电解质电离程度的差异,以及电离平衡的建立和移动。
2.证据推理与模型认知:通过实验数据和现象,推理出弱电解质电离平衡的存在,并建立电离平衡的模型,理解其特征和影响因素。
3.科学探究与创新意识:通过设计和完成实验,探究不同电解质的电离情况和电离平衡的影响因素,培养科学探究能力和创新思维。
一、学习重点
强、弱电解质的概念和分类,电离方程式的书写,弱电解质电离平衡的建立、特征及影响因素。
二、学习难点
弱电解质电离平衡的建立和移动,以及外界条件对电离平衡影响的理解。
一、强电解质和弱电解质
1.电解质和非电解质
2.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,完成以下实验。
酸
0.1 mol·L-1盐酸
0.1 mol·L-1醋酸
pH
较小
较_____
导电能力
较强
较_____
与镁条反应的现象
产生无色气泡较快
产生无色气泡_____
实验结论
实验表明盐酸中c(H+)_____,说明盐酸的电离程度_____醋酸的电离程度
3.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_____电离的电解质
在水溶液中只能_____电离的电解质
在溶液中的存在形式
只有__________
既有__________,又有__________
实例
①大部分盐(包括难溶性盐);
②_____,如HCl、H2SO4等;
③_____,如KOH、Ba(OH)2等
①_____,如CH3COOH、HClO等;
②_____,如NH3·H2O等;
③水
3.电离方程式的书写(在水溶液中)
类型
电离特点
电离方程式
强电解质
强酸、强碱、大多数(正)盐
完全电离,用“===”
H2SO4===2H++SO
Ba(OH)2===Ba2++2OH-
CuSO4===Cu2++SO
强酸的酸式盐
完全电离(“全拆”)
NaHSO4===Na++H++SO
弱酸的酸式盐
酸根离子部分电离(“半拆”)
NaHCO3===Na++HCO
HCO⇌H++CO
弱电解质
一元弱酸、一元弱碱、水
部分电离
CH3COOH⇌CH3COO-+H+
NH3·H2O⇌NH+OH-
H2O⇌H++OH-
多元弱酸
分步电离,以第一步为主,分步书写
H2SO3⇌H++HSO
HSO⇌H++SO
多元弱碱
分步电离(较复杂),一步写出即可
Cu(OH)2⇌Cu2++2OH-
二、弱电解质的电离平衡
1.电离平衡状态
(1)建立过程
(2)概念:在一定条件(如温度、浓度)下,弱电解质分子_______________与____________________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。
(3)电离平衡的特征
2.外界条件对弱电解质的电离平衡的影响
(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。(口诀:越热越电离)
(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_____,电离程度_____。(口诀:越稀越电离)
(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_____。
(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_____的方向移动,电离程度增大。
3.电解质溶液的导电性
(1)电解质溶液的导电原理
电解质在溶液中____________________的阴、阳离子,在电源(电场)的作用下沿某一方向_____移动,形成电流。
注意 金属导电是因为其含有自由移动的电子。
(2)影响电解质溶液导电能力的因素
电解质溶液的导电能力与溶液中__________及离子所带__________有关,离子_____越大,离子所带电荷越多,导电能力_____。
(一)课堂导入
问题思考
1.在日常生活中,盐酸常用于卫生洁具的清洁,醋酸腐蚀性比盐酸小,相对安全,为什么不用醋酸来代替盐酸进行卫生洁具的清洁呢?
答案:
2.取相同体积、的盐酸和醋酸,分别测量它们的大小,测试它们的导电能力,并且分别与等量镁条反应,预测会有什么现象?
答案:
(二)教学任务一:强电解质和弱电解质
活动一:引入强、弱电解质概念
问题思考
1.为何相同浓度的盐酸和醋酸与等体积镁条反应有如此差异呢?
答案:
2.依据电解质电离程度的差异,如何对电解质进行分类?
答案:
对应训练
1.下列物质中,属于强电解质的是( )
A.
B.
C.
D.
2.判断正误:难溶于水,其水溶液导电性很差,所以是弱电解质。( )
活动二:强、弱电解质电离方程式的书写
问题思考
1.写出、、、、的电离方程式。
答案:
2.写出、、、、的电离方程式。
答案:
对应训练
下列电离方程式书写正确的是( )
A.
B.
C.
D.
(三)教学任务二:弱电解质的电离平衡
活动一:电离平衡状态的建立
问题思考
1.往中加入少量,用计测量溶液的值,与原值相比,发现值变大,为什么溶液值会变大呢?
答案:
2.在一定条件下,的溶液达到电离平衡时,下列说法正确的是( )
A. 溶液中分子数为B. 溶液中和浓度相等
C. 溶液中、和浓度都不再变化
D. 溶液中、和浓度相等
答案:
活动二:弱电解质电离平衡的特征
问题思考
1.电离平衡有哪些特征呢?
答案:
2.下列关于弱电解质电离平衡的说法正确的是( )
A. 达到电离平衡时,弱电解质分子不再电离
B. 达到电离平衡时,溶液中各粒子浓度相等
C. 改变条件,电离平衡一定会发生移动
D. 电离平衡是一种动态平衡
答案:
活动三:影响电离平衡的因素
问题思考
1.当温度变化时,电离平衡会如何移动?用计测定不同温度下醋酸的,温度时为,时为(已知越小,越大),醋酸的电离过程是吸热过程还是放热过程?
答案:
2.对于同一弱电解质,浓度对电离平衡有什么影响?
答案:
3.在的溶液中,要促进醋酸电离且使浓度增大,应采取的措施是( )
A. 升温 B. 加水 C. 加入烧碱溶液 D. 加入稀盐酸
答案:
1.下列有关叙述中正确的是 ( )
A. 强电解质在水溶液中的电离过程是不可逆的
B. CO₂的水溶液能导电,所以CO₂是电解质
C. 碳酸钙在水里的溶解度很小,所以碳酸钙是弱电解质
D. 强电解质的水溶液导电能力一定比弱电解质的水溶液导电能力强
2.下列电离方程式书写正确的是 ( )
A. 水溶液中NaHSO₄的电离:NaHSO₄=Na⁺ + H⁺ + SO₄²⁻
B. H₂CO₃的电离:H₂CO₃ ⇌ 2H⁺ + CO₃²⁻
C. Al(OH)₃的碱式电离:Al(OH)₃=Al³⁺ + 3OH⁻
D. 水溶液中NaHSO₃的电离:NaHSO₄ ⇌ 3Na⁺ + HSO₃⁻
3.如图纵轴表示导电能力,横轴表示所加物质的用量,下列说法正确的是 ( )
A. 曲线A可以表示NaCl固体中滴加蒸馏水
B. 曲线B可以表示CH₃COOH溶液中滴加等浓度的NaOH溶液
C. 曲线C可以表示Ba(OH)₂溶液中通入过量CO₂
D. 曲线D可以表示稀氨水中滴加等浓度的稀醋酸
4.常温下,下列事实能说明HClO是弱电解质的是( )
A. HClO在光照条件下易分解成HCl和O₂
B. 0.01mol/LHClO溶液的c(ClO⁻) < 0.01mol/L
C. NaClO的电离方程式:NaClO=Na⁺ + ClO⁻
D. HClO与Na₂SO₃溶液反应,可以得到Na₂SO₄
5.在0.1mol·L⁻¹的CH₃COOH溶液中,要促进醋酸电离且使H⁺浓度增大,应采取的措施是( )
A. 升温
B. 加水
C. 加入烧碱溶液
D. 加入稀盐酸
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,不能导电的化合物。
2.强电解质和弱电解质的比较
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大部分盐(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
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⇌CH3COO-+H+,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⇌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-。
2.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
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,电离平衡向电离的方向移动,电离程度增大。
三、电解质溶液的导电性
1.电解质溶液的导电原理
电解质在溶液中电离成自由移动的阴、阳离子,在电源(电场)的作用下沿某一方向定向移动,形成电流。
2.影响电解质溶液导电能力的因素
电解质溶液的导电能力与溶液中离子浓度及离子所带电荷多少有关,离子浓度越大,离子所带电荷越多,导电能力越强。
考点一 电解质及其分类
1.下列物质中,属于弱电解质的是( )
A.CO2 B.NH3·H2O
C.NH4NO3 D.BaSO4
2.下列各组关于强电解质、弱电解质、非电解质的归类,完全正确的是( )
选项
A
B
C
D
强电解质
Fe
NaCl
CaCO3
HNO3
弱电解质
CH3COOH
NH3
H3PO4
Fe(OH)3
非电解质
C12H22O11(蔗糖)
BaSO4
C2H5OH
H2O
3. “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.苦酒中只存在分子,不存在离子
4.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
考点二 电解质溶液的导电能力及其变化
1.下列物质中导电性最差的是( )
A.30%的硫酸 B.15%的盐酸
C.熔融的氯化钠 D.硝酸钾晶体
2.下列措施不能使0.1 mol·L-1的醋酸导电性增强的是( )
A.加水 B.加无水醋酸
C.加NaOH固体 D.通NH3
3.下列说法中,可以证明醋酸是弱电解质的是( )
A.1 mol·L-1的醋酸溶液中,c(H+)=1 mol·L-1
B.醋酸与水以任意比互溶
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
4.醋酸铅因有甜味而被称为“铅糖”,它有毒但能入药,又知(CH3COO)2Pb可溶于水,硝酸铅与醋酸钠溶液反应的离子方程式为Pb2++2CH3COO-=(CH3COO)2Pb。下列有关说法不正确的是( )
A.0.1 mol·L-1的“铅糖”溶液中c(Pb2+)<0.1 mol·L-1
B.“铅糖”是强电解质
C.“铅糖”是共价化合物
D.“铅糖”溶液的导电性可能很弱
5.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_________________________。
考点三 弱电解质的电离平衡及移动
1.下列电离方程式中正确的是 ( )
A.NaHCO3的水溶液:NaHCO3===Na++H++CO
B.熔融状态的NaHSO4:NaHSO4===Na++H++SO
C.NaHSO4的水溶液:NaHSO4===Na++H++SO
D.H2S的水溶液:H2S⇌2H++S2-
2.在水溶液中,下列电离方程式正确的是( )
A.CH3COOH===CH3COO-+H+ B.NH3·H2O⇌NH+OH-
C.NaHSO3⇌Na++HSO D.H2CO3⇌2H++CO
3.下列对氨水中存在的电离平衡NH3·H2O⇌NH+OH-叙述正确的是( )
A.加水后,溶液中n(OH-)增大
B.加入少量浓盐酸,溶液中c(OH-)增大
C.加入少量浓氢氧化钠溶液,电离平衡正向移动
D.加入少量氯化铵固体,溶液中c(NH)减小
4.在0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液中,要促进醋酸电离且使H+浓度增大,应采取的措施是( )
A.升温 B.加水
C.加入烧碱溶液 D.加入稀盐酸
5.已知人体体液中存在如下平衡:CO2+H2O⇌H2CO3⇌H++HCO,以此维持体液pH的相对稳定。下列说法错误的是( )
A.静脉滴注大量生理盐水时,平衡向左移动
B.如果CO2进入血液,平衡向右移动
C.当强酸性物质进入体液后,平衡向左移动
D.当强碱性物质进入体液后,平衡向右移动
考点四 弱电解质的电离平衡及其影响因素
1.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,电离程度依次减小
2.一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
3.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
4.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K2CO3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.
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3.2 弱电解质的电离平衡
第1课时 弱电解质的电离平衡
一、知识目标
1.通过实验探究,理解强电解质和弱电解质的概念,能对常见的强、弱电解质进行分类。
2.掌握强、弱电解质电离方程式的书写方法。
3.理解弱电解质电离平衡的建立过程,掌握弱电解质电离平衡的特征。
4.理解温度、浓度等外界条件对电离平衡的影响。
二、核心素养目标
1.宏观辨识与微观探析:通过实验观察盐酸和醋酸性质的宏观现象,从微观角度理解强、弱电解质电离程度的差异,以及电离平衡的建立和移动。
2.证据推理与模型认知:通过实验数据和现象,推理出弱电解质电离平衡的存在,并建立电离平衡的模型,理解其特征和影响因素。
3.科学探究与创新意识:通过设计和完成实验,探究不同电解质的电离情况和电离平衡的影响因素,培养科学探究能力和创新思维。
一、学习重点
强、弱电解质的概念和分类,电离方程式的书写,弱电解质电离平衡的建立、特征及影响因素。
二、学习难点
弱电解质电离平衡的建立和移动,以及外界条件对电离平衡影响的理解。
一、强电解质和弱电解质
1.电解质和非电解质
2.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,完成以下实验。
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
3.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
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
实例
①大部分盐(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
3.电离方程式的书写(在水溶液中)
类型
电离特点
电离方程式
强电解质
强酸、强碱、大多数(正)盐
完全电离,用“===”
H2SO4===2H++SO
Ba(OH)2===Ba2++2OH-
CuSO4===Cu2++SO
强酸的酸式盐
完全电离(“全拆”)
NaHSO4===Na++H++SO
弱酸的酸式盐
酸根离子部分电离(“半拆”)
NaHCO3===Na++HCO
HCO⇌H++CO
弱电解质
一元弱酸、一元弱碱、水
部分电离
CH3COOH⇌CH3COO-+H+
NH3·H2O⇌NH+OH-
H2O⇌H++OH-
多元弱酸
分步电离,以第一步为主,分步书写
H2SO3⇌H++HSO
HSO⇌H++SO
多元弱碱
分步电离(较复杂),一步写出即可
Cu(OH)2⇌Cu2++2OH-
二、弱电解质的电离平衡
1.电离平衡状态
(1)建立过程
(2)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。
(3)电离平衡的特征
2.外界条件对弱电解质的电离平衡的影响
(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。(口诀:越热越电离)
(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。(口诀:越稀越电离)
(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,电离平衡向电离的方向移动,电离程度增大。
3.电解质溶液的导电性
(1)电解质溶液的导电原理
电解质在溶液中电离成自由移动的阴、阳离子,在电源(电场)的作用下沿某一方向定向移动,形成电流。
注意 金属导电是因为其含有自由移动的电子。
(2)影响电解质溶液导电能力的因素
电解质溶液的导电能力与溶液中离子浓度及离子所带电荷多少有关,离子浓度越大,离子所带电荷越多,导电能力越强。
(一)课堂导入
问题思考
1.在日常生活中,盐酸常用于卫生洁具的清洁,醋酸腐蚀性比盐酸小,相对安全,为什么不用醋酸来代替盐酸进行卫生洁具的清洁呢?
答案:这可能和它们的性质有关,本质是两者的电离程度不同,导致溶液中氢离子浓度不同,从而表现出不同的性质。
2.取相同体积、的盐酸和醋酸,分别测量它们的大小,测试它们的导电能力,并且分别与等量镁条反应,预测会有什么现象?
答案:可能有不同的观点,如认为盐酸和醋酸现象相同,或者盐酸反应更剧烈等。实际现象是盐酸的小,导电能力强,与镁条迅速产生大量气泡;醋酸的约为,导电能力弱,与镁条产生气泡相对较慢。
(二)教学任务一:强电解质和弱电解质
活动一:引入强、弱电解质概念
问题思考
1.为何相同浓度的盐酸和醋酸与等体积镁条反应有如此差异呢?
答案:说明两种酸中氢离子浓度是不同的,即和的电离程度不同。
2.依据电解质电离程度的差异,如何对电解质进行分类?
答案:在水溶液中能够全部电离的电解质叫强电解质,如强酸(六大强酸:、、、、、)、强碱(四大强碱:、、、)、大多数盐;在水溶液中只有部分电离的电解质叫弱电解质,如弱酸(、、、等)、弱碱(、、等)、极少数盐(、等)、。
对应训练
1.下列物质中,属于强电解质的是( )
A.
B.
C.
D.
答案:C
解析:、、在水溶液中部分电离,属于弱电解质;在水溶液中全部电离,属于强电解质,所以选C。
2.判断正误:难溶于水,其水溶液导电性很差,所以是弱电解质。( )
答案:错误
解析:电解质的强弱与物质溶解度无关,虽难溶于水,但溶解的部分全部电离,属于强电解质,所以该说法错误。
活动二:强、弱电解质电离方程式的书写
问题思考
1.写出、、、、的电离方程式。
答案:强电解质全部电离,用“”连接。;;;;。
2.写出、、、、的电离方程式。
答案:弱电解质部分电离,用“”连接。;,;;;(酸式电离),(碱式电离)。
对应训练
下列电离方程式书写正确的是( )
A.
B.
C.
D.
答案:C
解析:是多元弱酸,分步电离,A错误;是弱电解质,用“”连接,B错误;是强电解质,全部电离,C正确;是强电解质,电离方程式为,,D错误。
(三)教学任务二:弱电解质的电离平衡
活动一:电离平衡状态的建立
问题思考
1.往中加入少量,用计测量溶液的值,与原值相比,发现值变大,为什么溶液值会变大呢?
答案:电离初始,弱电解质分子电离成离子的速率随着分子的减小而逐渐减小;同时离子结合成分子的速率随着离子浓度的增大而逐渐增大。加入后,浓度增大,使的电离平衡逆向移动,浓度减小,值变大。一段时间后,两者的速率相等,达到电离平衡状态。电离平衡与化学平衡相类似,均在同一时间,同一条件下正逆方向同时进行。
2.在一定条件下,的溶液达到电离平衡时,下列说法正确的是( )
A. 溶液中分子数为B. 溶液中和浓度相等
C. 溶液中、和浓度都不再变化
D. 溶液中、和浓度相等
答案:C
解析:达到电离平衡时,溶液中各粒子浓度保持不变,但分子数小于初始值,A错误;和浓度不一定相等,B错误;各粒子浓度不再变化,C正确;、和浓度不相等,D错误。
活动二:弱电解质电离平衡的特征
问题思考
1.电离平衡有哪些特征呢?
答案:电离平衡的特征可以用“弱、等、动、定、变”来概括。“弱”指研究对象为弱电解质;“等”指弱电解质分子电离成离子的速率和离子重新结合成分子的速率相等;“动”指电离平衡与化学平衡一样是动态平衡;“定”指达到平衡时,溶液中离子浓度和分子浓度都保持不变;“变”指条件改变,电离平衡发生移动,各粒子的浓度都要发生改变。
2.下列关于弱电解质电离平衡的说法正确的是( )
A. 达到电离平衡时,弱电解质分子不再电离
B. 达到电离平衡时,溶液中各粒子浓度相等
C. 改变条件,电离平衡一定会发生移动
D. 电离平衡是一种动态平衡
答案:D
解析:达到电离平衡时,弱电解质分子仍在电离,只是正逆反应速率相等,A错误;达到电离平衡时,溶液中各粒子浓度保持不变,但不一定相等,B错误;改变条件,电离平衡不一定会发生移动,如加入不参与反应的物质,C错误;电离平衡是动态平衡,D正确。
活动三:影响电离平衡的因素
问题思考
1.当温度变化时,电离平衡会如何移动?用计测定不同温度下醋酸的,温度时为,时为(已知越小,越大),醋酸的电离过程是吸热过程还是放热过程?
答案:温度升高,下降,增大,说明醋酸的电离过程是吸热过程。温度升高,电离平衡正向移动。
2.对于同一弱电解质,浓度对电离平衡有什么影响?
答案:通常溶液中弱电解质的浓度越小,离子间通过碰撞结合成分子的机会越少,电离程度越大。
3.在的溶液中,要促进醋酸电离且使浓度增大,应采取的措施是( )
A. 升温 B. 加水 C. 加入烧碱溶液 D. 加入稀盐酸
答案:A
解析:升温,电离平衡正向移动,促进醋酸电离且浓度增大,A正确;加水稀释,促进电离,但浓度减小,B错误;加入烧碱溶液,消耗,平衡正向移动,但浓度减小,C错误;加入稀盐酸,浓度增大,平衡逆向移动,D错误。
1.下列有关叙述中正确的是 ( )
A. 强电解质在水溶液中的电离过程是不可逆的
B. CO₂的水溶液能导电,所以CO₂是电解质
C. 碳酸钙在水里的溶解度很小,所以碳酸钙是弱电解质
D. 强电解质的水溶液导电能力一定比弱电解质的水溶液导电能力强
【答案】A
【解析】A. 强电解质在水溶液中完全电离,其电离过程是不可逆的,A选项正确;B. CO₂的水溶液能导电,是因为CO₂与水反应生成的碳酸电离出离子,而不是CO₂本身电离,所以CO₂是非电解质,B选项错误;C. 碳酸钙虽然在水里的溶解度很小,但溶解的部分完全电离,属于强电解质,C选项错误;D. 溶液的导电能力与离子浓度和离子所带电荷数有关,强电解质的水溶液导电能力不一定比弱电解质的水溶液导电能力强,D选项错误。答案选A。
2.下列电离方程式书写正确的是 ( )
A. 水溶液中NaHSO₄的电离:NaHSO₄=Na⁺ + H⁺ + SO₄²⁻
B. H₂CO₃的电离:H₂CO₃ ⇌ 2H⁺ + CO₃²⁻
C. Al(OH)₃的碱式电离:Al(OH)₃=Al³⁺ + 3OH⁻
D. 水溶液中NaHSO₃的电离:NaHSO₄ ⇌ 3Na⁺ + HSO₃⁻
【答案】A
【解析】A. NaHSO₄在水溶液中完全电离出Na⁺、H⁺和SO₄²⁻,电离方程式为NaHSO₄=Na⁺ + H⁺ + SO₄²⁻,A选项正确;B. H₂CO₃是多元弱酸,分步电离,电离方程式为H₂CO₃ ⇌ H⁺ + HCO₃⁻,HCO₃⁻ ⇌ H⁺ + CO₃²⁻,B选项错误;C. Al(OH)₃是弱电解质,部分电离,电离方程式应该用可逆号,C选项错误;D. 该电离方程式中物质的化学式书写错误,应该是NaHSO₃,且电离方程式为NaHSO₃=Na⁺ + HSO₃⁻,D选项错误。答案选A。
3.如图纵轴表示导电能力,横轴表示所加物质的用量,下列说法正确的是 ( )
A. 曲线A可以表示NaCl固体中滴加蒸馏水
B. 曲线B可以表示CH₃COOH溶液中滴加等浓度的NaOH溶液
C. 曲线C可以表示Ba(OH)₂溶液中通入过量CO₂
D. 曲线D可以表示稀氨水中滴加等浓度的稀醋酸
【答案】C
【解析】A. NaCl固体中没有自由移动的离子,滴加蒸馏水后形成NaCl溶液,离子浓度逐渐增大,导电能力逐渐增强,而曲线A开始导电能力不为零,A选项错误;B. CH₃COOH是弱电解质,滴加等浓度的NaOH溶液,反应生成强电解质CH₃COONa,溶液导电能力应该增强,而曲线B导电能力先减弱后增强,B选项错误;C. Ba(OH)₂溶液中通入CO₂,先反应生成BaCO₃沉淀和水,离子浓度减小,导电能力减弱,继续通入CO₂,BaCO₃与CO₂、水反应生成可溶的Ba(HCO₃)₂,离子浓度增大,导电能力增强,曲线C符合,C选项正确;D. 稀氨水中滴加等浓度的稀醋酸,反应生成强电解质醋酸铵,溶液导电能力应该增强,而曲线D导电能力先增强后减弱,D选项错误。答案选C。
4.常温下,下列事实能说明HClO是弱电解质的是( )
A. HClO在光照条件下易分解成HCl和O₂
B. 0.01mol/LHClO溶液的c(ClO⁻) < 0.01mol/L
C. NaClO的电离方程式:NaClO=Na⁺ + ClO⁻
D. HClO与Na₂SO₃溶液反应,可以得到Na₂SO₄
【答案】B
【解析】A. HClO在光照条件下易分解成HCl和O₂,说明HClO不稳定,与电解质的强弱无关,A选项错误;B. 0.01mol/LHClO溶液的c(ClO⁻) < 0.01mol/L,说明HClO部分电离,属于弱电解质,B选项正确;C. NaClO的电离方程式:NaClO=Na⁺ + ClO⁻,只能说明NaClO是强电解质,不能说明HClO的强弱,C选项错误;D. HClO与Na₂SO₃溶液反应,可以得到Na₂SO₄,说明HClO具有氧化性,与电解质的强弱无关,D选项错误。答案选B。
5.在0.1mol·L⁻¹的CH₃COOH溶液中,要促进醋酸电离且使H⁺浓度增大,应采取的措施是( )
A. 升温
B. 加水
C. 加入烧碱溶液
D. 加入稀盐酸
【答案】A
【解析】A. 醋酸的电离是吸热过程,升温促进电离,H⁺浓度增大,A选项正确;B. 加水稀释促进醋酸电离,但H⁺浓度减小,B选项错误;C. 加入烧碱溶液,OH⁻与H⁺反应,促进醋酸电离,但H⁺浓度减小,C选项错误;D. 加入稀盐酸,H⁺浓度增大,抑制醋酸电离,D选项错误。答案选A。
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,不能导电的化合物。
2.强电解质和弱电解质的比较
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大部分盐(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
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⇌CH3COO-+H+,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⇌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-。
2.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
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,电离平衡向电离的方向移动,电离程度增大。
三、电解质溶液的导电性
1.电解质溶液的导电原理
电解质在溶液中电离成自由移动的阴、阳离子,在电源(电场)的作用下沿某一方向定向移动,形成电流。
2.影响电解质溶液导电能力的因素
电解质溶液的导电能力与溶液中离子浓度及离子所带电荷多少有关,离子浓度越大,离子所带电荷越多,导电能力越强。
考点一 电解质及其分类
1.下列物质中,属于弱电解质的是( )
A.CO2 B.NH3·H2O
C.NH4NO3 D.BaSO4
答案 B
解析 A项,CO2为非电解质;B项,NH3·H2O为弱电解质;C项,NH4NO3为强电解质;D项,BaSO4为强电解质。
2.下列各组关于强电解质、弱电解质、非电解质的归类,完全正确的是( )
选项
A
B
C
D
强电解质
Fe
NaCl
CaCO3
HNO3
弱电解质
CH3COOH
NH3
H3PO4
Fe(OH)3
非电解质
C12H22O11(蔗糖)
BaSO4
C2H5OH
H2O
答案 C
解析 A项,Fe既不是电解质也不是非电解质,错误;B项,NH3是非电解质,BaSO4是强电解质,错误;D项,H2O是弱电解质,错误。
3. “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.苦酒中只存在分子,不存在离子
答案 C
解析 苦酒的主要溶质是乙酸,属于弱电解质,在水中部分电离,所以既有电解质分子CH3COOH,又有离子H+和CH3COO-。
4.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
答案 ①④⑦⑧⑨ ⑤⑩⑪ ①④⑧ ⑦⑨
考点二 电解质溶液的导电能力及其变化
1.下列物质中导电性最差的是( )
A.30%的硫酸 B.15%的盐酸
C.熔融的氯化钠 D.硝酸钾晶体
答案 D
解析 30%的硫酸中自由移动的离子浓度大于15%的盐酸,所以导电能力强,熔融的氯化钠可以导电,硝酸钾晶体中钾离子和硝酸根离子不可以自由移动,不能导电,导电性最差。
2.下列措施不能使0.1 mol·L-1的醋酸导电性增强的是( )
A.加水 B.加无水醋酸
C.加NaOH固体 D.通NH3
答案 A
解析 加水稀释促进醋酸电离,但醋酸电离增大的程度小于溶液体积增大的程度,溶液中离子浓度降低,溶液的导电性减弱,故A符合题意;加无水醋酸,使醋酸浓度增大,导致溶液中离子浓度变大,所以溶液导电性增强,故B不符合题意;加入NaOH固体,生成强电解质醋酸钠,促进醋酸电离,导致溶液中离子浓度增大,溶液导电性增强,故C不符合题意;通入氨气,和醋酸反应生成醋酸铵,醋酸铵是强电解质,在水溶液里完全电离,导致溶液中离子浓度增大,溶液导电性增强,故D不符合题意。
3.下列说法中,可以证明醋酸是弱电解质的是( )
A.1 mol·L-1的醋酸溶液中,c(H+)=1 mol·L-1
B.醋酸与水以任意比互溶
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
答案 D
解析 A项中若醋酸完全电离,则c(H+)=1 mol·L-1,说明醋酸为强电解质,不符合题意;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,即醋酸的电离程度小,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。
4.醋酸铅因有甜味而被称为“铅糖”,它有毒但能入药,又知(CH3COO)2Pb可溶于水,硝酸铅与醋酸钠溶液反应的离子方程式为Pb2++2CH3COO-=(CH3COO)2Pb。下列有关说法不正确的是( )
A.0.1 mol·L-1的“铅糖”溶液中c(Pb2+)<0.1 mol·L-1
B.“铅糖”是强电解质
C.“铅糖”是共价化合物
D.“铅糖”溶液的导电性可能很弱
答案 B
解析 由离子反应条件知,题述反应能发生至少应满足下列四个条件中的一种:有难溶性物质、难电离的物质、挥发性气体生成或有电子转移。由于(CH3COO)2Pb可溶于水,不挥发,此反应没有电子的转移,所以(CH3COO)2Pb是弱电解质,A项正确、B项错误;因为离子化合物均是强电解质,故“铅糖”只能是共价化合物,C项正确;若“铅糖”电离程度很小,则其溶液导电性很弱,D项正确。
5.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_________________________。
答案 (1)冰醋酸中没有自由移动的离子 (2)a<b<c (3)c
考点三 弱电解质的电离平衡及移动
1.下列电离方程式中正确的是 ( )
A.NaHCO3的水溶液:NaHCO3===Na++H++CO
B.熔融状态的NaHSO4:NaHSO4===Na++H++SO
C.NaHSO4的水溶液:NaHSO4===Na++H++SO
D.H2S的水溶液:H2S⇌2H++S2-
答案 C
解析 H2CO3是弱酸,NaHCO3在水溶液中的电离方程式为NaHCO3===Na++HCO;熔融状态下NaHSO4的电离方程式应为NaHSO4===Na++HSO;HSO在水中完全电离产生H+和SO;H2S是二元弱酸,应分步电离。
2.在水溶液中,下列电离方程式正确的是( )
A.CH3COOH===CH3COO-+H+ B.NH3·H2O⇌NH+OH-
C.NaHSO3⇌Na++HSO D.H2CO3⇌2H++CO
答案 B
解析 醋酸是弱酸,部分电离,其电离方程式为CH3COOH⇌CH3COO-+H+,故A错误;一水合氨是弱碱,部分电离,其电离方程式为NH3·H2O⇌NH+OH-,故B正确;NaHSO3是强电解质,在水溶液中完全电离为Na+和HSO,其电离方程式为NaHSO3===Na++HSO,故C错误;碳酸为二元弱酸,分步电离,以第一步电离为主,第一步电离的方程式为H2CO3⇌H++HCO,故D错误。
3.下列对氨水中存在的电离平衡NH3·H2O⇌NH+OH-叙述正确的是( )
A.加水后,溶液中n(OH-)增大
B.加入少量浓盐酸,溶液中c(OH-)增大
C.加入少量浓氢氧化钠溶液,电离平衡正向移动
D.加入少量氯化铵固体,溶液中c(NH)减小
答案 A
解析 A项,加水使NH3·H2O电离平衡右移,n(OH-)增大,正确;B项,加入少量浓盐酸使c(OH-)减小,错误;C项,加入浓NaOH溶液,电离平衡向左移动,错误;D项,加NH4Cl固体,c(NH)增大,错误。
4.在0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液中,要促进醋酸电离且使H+浓度增大,应采取的措施是( )
A.升温 B.加水
C.加入烧碱溶液 D.加入稀盐酸
答案 A
解析 醋酸的电离是吸热过程,升高温度能促进醋酸的电离,且H+浓度增大,故A正确;加水促进醋酸的电离,但c(H+)减小,故B错误;加入氢氧化钠溶液,OH-和H+反应生成水,能促进醋酸的电离,但H+浓度减小,故C错误;加入稀盐酸,H+浓度增大,但抑制醋酸的电离,故D错误。
5.已知人体体液中存在如下平衡:CO2+H2O⇌H2CO3⇌H++HCO,以此维持体液pH的相对稳定。下列说法错误的是( )
A.静脉滴注大量生理盐水时,平衡向左移动
B.如果CO2进入血液,平衡向右移动
C.当强酸性物质进入体液后,平衡向左移动
D.当强碱性物质进入体液后,平衡向右移动
答案 A
解析 生理盐水为NaCl溶液,滴注大量生理盐水,血液被稀释,平衡向右移动,A项错误;如果CO2进入血液,CO2浓度增大,平衡向右移动,B项正确;当强酸性物质进入体液后,氢离子浓度增大使平衡向左移动,C项正确;当强碱性物质进入体液后,消耗氢离子,导致氢离子浓度减小,平衡向右移动,D项正确。
考点四 弱电解质的电离平衡及其影响因素
1.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,电离程度依次减小
答案 D
解析 溶液中除电解质电离出的离子外,还存在电解质分子,能证明该电解质是弱电解质,但不能说明达到电离平衡状态,A项错误;根据CH3COOHCH3COO-+H+知,即使CH3COOH未达到平衡状态,CH3COO-和H+的浓度也相等,B项错误;NH3·H2O达到电离平衡时,溶液中各粒子的浓度不变,而不是相等,NH3·H2O的电离程度是很小的,绝大多数以NH3·H2O的形式存在,C项错误;H2CO3是二元弱酸,分步电离且电离程度依次减小,D项正确。
2.一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
答案 D
解析 由题意可知,要使反应速率减小,而不改变生成H2的量,则要求c(H+)减小,而n(H+)不变,可采取的措施是加水或加CH3COONa固体。
3.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
答案 C
解析 由于加水稀释,CH3COOH的电离程度增大,故而c(CH3COOH)应小于原来的,
c(H+)应大于原来的,=,而n(CH3COO-)增大,n(CH3COOH)减小,故的比值增大;加水稀释后离子浓度减小,导电性减弱。
4.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K2CO3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.
答案 (1)c<a<b (2)c (3)ACEF (4)BD
解析 (1)导电能力越强,c(H+)、c(CH3COO-)越大,故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)加水稀释,促进CH3COOH的电离,故c点对应的溶液中CH3COOH的电离程度最大。(3)加热可以使CH3COOH的电离平衡右移,c(CH3COO-)增大,A正确;加入NaOH稀溶液,虽然会使CH3COOH的电离平衡右移,但c(CH3COO-)因稀释而减小,B错误;加入K2CO3固体,CO与H+反应使平衡右移,c(CH3COO-)增大,C正确;加水虽然会使平衡右移,但c(CH3COO-)减小,D错误;加入CH3COONa固体虽然会使平衡左移,但c(CH3COO-)增大,E正确;加入锌粒会消耗H+,使平衡右移,c(CH3COO-)增大,F正确。(4)在稀释过程中,始终保持增大趋势的是n(H+)和。
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