内容正文:
第一节 电离平衡
第1课时 强弱电解质
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
【复习回顾】
1 、什么叫电解质?试举例说明。
电解质:在水溶液或熔融状态下能够导电的化合物。
2 、什么叫非电解质?试举例说明。
非电解质:在水溶液和熔融状态下都不导电的化合物。
例:水、酸、碱、盐、活泼金属氧化物(如MgO、CaO、Al2O3等)、 活泼金属氢化物(如NaH等)
例:非金属氧化物(H2O除外)、部分非金属氢化物(如NH3) 、大部分有机物(如蔗糖、酒精)等。
讨论下列说法是否正确,并说明原因。
1.石墨能导电,所以是电解质。
2.盐酸能导电,所以盐酸是电解质。
3.由于BaSO4不溶于水,所以不是电解质。
4.SO2、NH3、Na2O溶于水可导电,所以均为电解质。
5.氯化钠固体不能导电,所以氯化钠不是电解质。
×
×
①电解质和非电解质都是针对化合物而言。
单质与混合物既不是电解质也不是非电解质。
区分电解质与电解质溶液:
食盐与食盐溶液,硫酸与浓硫酸、稀硫酸,HCl与盐酸, NH3·H2O与氨水等
讨论下列说法是否正确,并说明原因。
1.石墨能导电,所以是电解质。
2.盐酸能导电,所以盐酸是电解质。
3.由于BaSO4不溶于水,所以不是电解质。
4.SO2、NH3、Na2O溶于水可导电,所以均为电解质。
5.氯化钠固体不能导电,所以氯化钠不是电解质。
×
×
×
×
×
①电解质和非电解质都是针对化合物而言。
单质与混合物既不是电解质也不是非电解质。
②化合物是否为电解质与溶解度的大小是无关的。
③电解质必须是溶质本身电离出离子。
④电解质本身不导电,只在水溶液中或熔融状态下导电。
现有以下物质:
①NaCl晶体 ②液态HCl ③CaCO3固体 ④熔融KCl ⑤蔗糖 ⑥铜 ⑦CO2 ⑧NaOH溶液 ⑨KOH固体 ⑩酒精 ⑪石墨
属于电解质的是 ,
属于非电解质的是___________。
① ② ③ ④ ⑨
⑤ ⑦ ⑩
“洁厕灵”的主要成分是盐酸,为什么不用生活中更常见、更安全的醋酸呢?
盐酸和醋酸的对比实验
【实验3-1】
实验1:取相同体积、0.1 mol/L的盐酸和醋酸,分别与等量镁条反应,观察并记
录现象。
酸 0.1 mol/L 盐酸 0.1 mol/L 醋酸
与镁条反应
迅速产生大量气泡
产生气泡相对缓慢
实验分析:
1、镁条与盐酸和醋酸的反应实质均为与氢离子反应
2、反应速率的大小受浓度的影响
实验结论:
相同浓度的盐酸和醋酸溶液中,c(H+)不同
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【实验3-1】
实验2:取0.1 mol/L的盐酸和醋酸,分别试验其导电能力
酸 0.1 mol/L 盐酸 0.1 mol/L 醋酸
导电能力
强
弱
影响溶液导电能力的因素
(1)溶液中离子浓度大小;
(2)溶液中离子种类以及离子所带电荷的多少。
实验分析:
实验结论:
相同浓度的盐酸和醋酸溶液中,c(H+)不同
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【实验3-1】
实验3:测定0.1 mol/L的盐酸和醋酸溶液pH的大小
酸 0.1 mol/L 盐酸 0.1 mol/L 醋酸
pH
1.0
≈3.0
c(H+)=10-pH
0.1mol/L HCl(aq)
c(H+) =
10-1
= 0.1 mol/L
0.1mol/L CH3COOH(aq)
c(H+) ≈
0.001 mol/L
【结论】
HCl 分子在水中完全电离;
CH3COOH 分子在水中部分电离,且非常微弱。
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Cl- H3O+
H3O+ CH3COO- CH3COOH
盐酸与醋酸在水中的电离
完全电离
部分电离
酸 0.1 mol/L 盐酸 0.1 mol/L 醋酸
主要粒子
H2O Cl- H3O+
H2O CH3COOH、
H3O+ CH3COO-
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一、强电解质和弱电解质
强电解质:能够全部电离的电解质。
HCl、H2SO4、HNO3、HBr、HI、HClO4 ···
NaOH、KOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2 ···
NaCl、NH4Cl、BaSO4···
强酸:
强碱:
绝大多数盐:
活泼金属氧化物、活泼金属氢化物:
Na2O、NaH···
【特点】溶液中只有溶质电离的离子,不存在溶质分子。
强电解质的电离为不可逆过程
弱电解质:只能部分电离的电解质。
HF 、HCN、H2S 、HClO、H2SO3 、H2CO3 、H2SiO3、CH3COOH、HNO2、H3PO4 ···
难溶性碱、NH3·H2O
少数盐:
弱酸:
弱碱:
H2O
【特点】溶液中既有溶质电离的离子,也有溶质分子。
弱电解质的电离为可逆过程,用“ ”表示
(CH3COO)2Pb醋酸铅、HgCl2 等
下列物质中:①0.1mol/L的CH3COOH ②盐酸
③熔融态的NaOH ④Cu(OH)2 ⑤AgCl ⑥Na2CO3 ⑦C2H5OH ⑧冰 ⑨SO2 ⑩Fe
属于电解质的是 _______________
属于非电解质的是__________________
属于强电解质的是__________________
属于弱电解质的是___________________
能导电的是_____________________
③④⑤⑥⑧
⑦ ⑨
③⑤⑥
①②③⑩
④⑧
流
交
与
考
思
AgCl、Cu(OH)2的溶解度都很小,AgCl、属于强电解质,而Cu(OH)2属于弱电解质;CH3COOH、HCl的溶解度都很大,HCl属于强电解质,而CH3COOH 属于弱电解质。电解质的强弱与其溶解性有何关系?
电解质的强弱与其溶解性无关。
强弱电解质的区分是看是否完全电离。
能导电的物质一定是电解质吗?
强电解质溶液的导电能力一定强于弱电解质溶液的导电能力吗?
流
交
与
考
思
电解质溶液的导电能力取决于溶液中自由移动离子的浓度和离子所带电荷的数目。因此强电解质的导电能力不一定比弱电解质强。
能导电的物质不一定是电解质,可能是金属单质、石墨,电解质的水溶液或熔融的电解质。
1.下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的导电性能发生变化,其电流(I)随新物质加入量(m)的变化曲线,以下三个导电性实验,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_____。
(1)Ba(OH)2溶液中滴入H2SO4溶液至过量
(2)醋酸溶液中滴入NH3·H2O至过量
(3)澄清的石灰水中通入CO2至过量
(4)NH4Cl溶液中逐渐加入适量NaOH固体
(2)
(1)(3)
(4)
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2.在如图所示的串联装置中,发现灯泡不亮,但若向其中一个烧杯中加水,则灯泡会亮起来。请问:哪个烧杯中液体加水灯泡会亮起来,为什么?
纯醋酸未发生电离,不导电
注意:酸为电解质,只有在水溶液中才可发生电离。
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3.下列说法中,可以证明醋酸是弱电解质的是(双选)( )
A.1 mol·L-1的醋酸溶液中,c(H+)=0.1 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
AD
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弱电解质电离的特点
不同温度下0.05 mol/L 醋酸的pH:
温度 20 ℃ 24 ℃
pH 3.05 3.03
(1)弱电解质的电离都是微弱的过程,一般来说,绝大数以分子的形式存在。
(2)弱电解质的电离一般为吸热过程,温度升高, 电离程度增大
NaHCO3:________________
NaH2PO4:_______________
NaHSO4(aq):________________
NaHSO4(熔融):_______________
1、强电解质:完全电离,书写时用“=”
H2SO4:________________ NaOH:__________________
CuSO4:_______________
H2SO4=2H++SO42-
NaOH=Na++OH-
CuSO4 =Cu2++SO42-
电离方程式
①强酸的酸式盐在溶液中和熔融状态下,电离方程式不同:
NaHSO4 = Na+ + H+ + SO42-
②弱酸的酸式盐(HCO3-、HSO3-、H2PO4-等)不能拆。
NaHCO3 = Na+ + HCO3-
NaHCO3 = Na+ + H2PO4-
NaHSO4 = Na+ + HSO4-
Fe(OH)3:
H2CO3:
NH3.H2O:
CH3COOH:
①弱酸:多元弱酸分步电离,以一级电离为主:
②弱碱:分步电离,但是一步写完:
电离方程式
2、弱电解质:部分电离,书写时用“ ”
NH3.H2O NH4+ + OH-
CH3COOH H++CH3COO-
H2CO3 H++HCO3-
HCO3- H++CO32-
Fe(OH)3 Fe3+ + 3OH-
H2CO3:
①弱酸:多元弱酸分步电离,以一级电离为主:
Fe(OH)3:
②弱碱:分步电离,但是一步写完:
两性氢氧化物:Al(OH)3 存在酸式与碱式电离两种形式
H++AlO2-+H2O Al(OH)3 Al3+ +3OH-
酸式电离
碱式电离
向两个锥形瓶中各加入0.05 g镁条,盖紧橡胶塞,然后用注射器分别注入2 mL
2 mol·L-1盐酸、2 mL 2 mol·L-1醋酸,测得锥形瓶内气体的压强随时间的变化
如图所示。请回答下列问题 :
(1)两个反应的反应速率及其变化有什么特点?
(2)反应结束时,两个锥形瓶内气体的压强基本相等,由此你能得出什么结论?
n(Mg) = 0.0021 mol
n(酸) = 0.004 mol
【结 论】
1.等质量的镁分别与同体积同浓度的盐酸和醋酸反应时,与盐酸反应的速率大,与醋酸反应的速率小。
2.过量的镁分别与同体积同浓度的盐酸和醋酸反应时,生成氢气的体积相同。
【思考与讨论】
结 论:1.等质量的镁分别与同体积同浓度的盐酸和醋酸反应时,与盐酸反应的速率大,与醋酸反应的速率小。
2.过量的镁分别与同体积同浓度的盐酸和醋酸反应时,生成氢气的体积相同。
宏观辨识 微观探析
反应
初期 盐酸的反应速率比醋酸___ 盐酸是强酸, 电离,醋酸是弱酸,
电离,同浓度的盐酸和醋酸,盐酸中的c(H+) ,因而反应速率____
反应
过程中 盐酸的反应速率始终比醋酸 ,盐酸的反应速率减小 ,醋酸的反应速率减小______ 醋酸中存在电离平衡,随反应的进行,电离平衡 ,消耗的氢离子能及时 ,所以一段时间速率变化不明显
由上述图像分析两种反应的反应速率的变化情况:
大
完全
部分
较大
较大
大
明显
不明显
正向移动
电离补充
最终 二者产生的氢气的量基本 ,速率几乎都变为___ 镁条稍微过量,两种酸的物质的量 ,随醋酸电离,平衡正向移动,醋酸几乎 ,最终二者与镁条反应的氢离子的物质的量几乎 ,因而产生的H2的量几乎 。
两种酸都几乎消耗完全,反应停止,因而反应速率几乎________
相等
零
相同
消耗完全
相同
相同
都变为0
由上述图像分析两种反应的反应速率的变化情况:
比较项目
酸 c酸 c(H+) 与足量活泼金属反应产生H2的量 开始与金属
反应的速率
盐酸 相同 大 相同 大
醋酸溶液 小 小
(1)相同物质的量浓度、相同体积的盐酸与醋酸溶液的比较
相同物质的量浓度、相同体积的盐酸与醋酸溶液中和碱的能力相同吗?
消耗相同物质的量的氢氧化钠,所以中和碱的能力相同
(2) 相同c(H+)、相同体积的盐酸与醋酸溶液的比较
比较项目
酸 c(H+) c(酸) 与足量活泼金属反应产生H2的量 开始与金属反应的速率
盐酸 相同 小 少 相同
醋酸溶液 大 多
相同c(H+)、相同体积的盐酸与醋酸溶液中和碱的能力相同吗?
醋酸消耗更多氢氧化钠
c(H+)
时间/s
0
50
100
150
10-1
10-2
10-3
10-4
曲线a表示 ,
曲线b表示 .
同时将0.1mol/L盐酸和醋酸中溶质的浓度稀释到原浓度的1/10,
稀释过程中溶液的c(H+)随时间的变化
a
b
【思考与讨论】
盐酸
醋酸
哪条曲线代表盐酸(或醋酸)稀释过程中溶液的c(H+)变化?你的理由是?
知识精讲
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侵权必究
2、分别将0.1mol/L盐酸和醋酸中溶质的浓度稀释到原浓度的1/10,二者的pH各变化了多少?为什么?
【思考与讨论】
知识精讲
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侵权必究
(3)稀释相同体积、相同浓度的盐酸、醋酸
加水稀释相同的倍数,醋酸的pH大 加水稀释到相同的c(H+),盐酸加入的水多
(4)稀释相同体积、相同c(H+)的盐酸、醋酸
加水稀释相同的倍数,盐酸的pH大 加水稀释到相同的pH,醋酸加入的水多
下列关于盐酸与醋酸两种稀溶液的说法正确的是( )
A.相同物质的量浓度的两溶液中c(H+)相同
B.等浓度等体积的两溶液能中和等物质的量的氢氧化钠
C.c(H+)=10-3 mol·L-1的两溶液稀释到原溶液体积的100倍,c(H+)都为10-5 mol·L-1
D.两溶液中分别加入少量对应的钠盐,c(H+)均明显减小
B
某温度下,等体积、c(H+)相同的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释,溶液中的c(H+)随溶液体积变化的曲线如图所示。据图判断下列说法正确的是( )
A.曲线Ⅱ表示的是盐酸的变化曲线
B.b点溶液的导电性比c点溶液的导电性强
C.取等体积的a点、b点对应的溶液,消耗
的NaOH的量相同
D.b点酸的总浓度大于a点酸的总浓度
B
$