3.1 电离平衡 第1课时(导学案)化学人教版选择性必修1
2026-09-17
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精品
摘要:
该高中化学导学案聚焦强电解质和弱电解质的判断、电离方程式书写及弱电解质电离平衡的特征与影响因素。课堂导入通过黑枸杞变色和洁厕灵成分的生活实例引发兴趣,结合盐酸与醋酸的对比实验建立概念,任务驱动设计实验方案、方程式书写等学习支架,帮助学生逐步理解。
以生活情境激发探究欲,实验探究培养科学探究与实践能力,任务驱动中的小组讨论和问题分析促进科学思维发展,通过对比归纳强化化学观念。习题含典型例题和分层练习,巩固知识提升应用能力,便于教师教学和学生自主学习。
内容正文:
3.1 电离平衡
第1课时 强电解质和弱电解质 弱电解质的电离平衡
1.通过盐酸与醋酸的对比实验(pH测定、导电能力测试、与镁条反应),认识强、弱电解质电离程度的差异,能根据物质类别准确判断强、弱电解质。
2.掌握强、弱电解质电离方程式的书写规则,能正确书写强酸、强碱、大部分盐的电离方程式,以及一元弱酸/弱碱、多元弱酸、多元弱碱的电离方程式,能准确判断电离方程式的正误。
3.能描述弱电解质电离平衡的建立过程,理解电离平衡“逆、等、动、定、变”的特征,掌握温度、浓度、外加试剂等条件对电离平衡的影响规律,能分析外界条件改变时电离平衡的移动方向及体系中粒子浓度的变化。
重点:1.强、弱电解质的判断与分类;
2.电离方程式的规范书写;
3.弱电解质电离平衡的特征及影响因素。
难点:1.弱电解质电离平衡的建立过程;
2.外界条件改变时电离平衡的移动方向及体系中各粒子浓度的变化分析。
1.实验探究
取相同体积的0.1mol/L盐酸和醋酸,比较它们pH的大小,试验其导电能力,并分别与等量的镁条反应,观察、比较记录现象。
酸
0.1mol/L盐酸
0.1mol/L醋酸
pH
1
2.8
导电能力
强
弱
与镁条反应
快
慢
实验结论:
①相同浓度的两种酸的pH、导电能力和与镁条反应的剧烈程度都有差别,说明两溶液中的H+浓度是不同的。
②盐酸溶液中的pH小、导电能力强、反应现象更为剧烈,说明盐酸中H+浓度比醋酸中H+浓度大,即HCl的电离程度大于CH3COOH的电离程度。
2.强电解质与弱电解质
(1)概念
强电解质:在水溶液中或熔融状态下能完全电离的电解质;
弱电解质:在水溶液中只能部分电离的电解质。
(2)分类
强电解质包括:强酸、强碱、大多数盐。
强酸:H2SO4、HCl、HNO3、HBr、HI、HClO4
强碱:KOH、NaOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2
弱电解质包括:弱酸、弱碱、少部分盐、水。
少部分盐:(CH3COO)2Pb、CdI
3.强电解质与弱电解质电离方程式的书写
(1)强电解质:完全电离,在写电离方程式时,用“=”。如:
HCl:HCl = H+ + Cl-
Ba(OH)2 :Ba(OH)2 = Ba2+ + OH-
(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:CH3COOHCH3COO-+H+
NH3·H2O:NH3·H2ONH+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:H2CO3H++HCO(主),HCOH++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)3Fe3++3OH-。
(一)课堂导入
【互动提问1】同学们,有没有同学见过长辈泡黑枸杞,或者刷到过养生博主介绍黑枸杞的“变色魔法”呀?同样的黑枸杞,用家里的自来水泡出来往往偏蓝色,用市售的矿泉水泡出来却偏紫红色,就像自带“酸碱度检测”功能一样,大家有没有想过这背后是什么原理呢?(留1-2分钟让学生自由讨论、举手发言,对学生提出的“和水的酸碱性有关”等猜想暂不做定论,给予正向鼓励)
【互动提问2】大家的猜想都很有道理,老师再问大家一个更贴近生活的问题:我们家里用来清洁马桶的洁厕灵,主要成分是腐蚀性较强的盐酸,而醋酸腐蚀性小、用起来更安全,那为什么厂家不用醋酸来制作洁厕灵呢?(引导学生联系酸的酸性、氢离子浓度等已有知识思考)
【过渡引入】刚才这两个生活里的有趣现象,背后的原理都藏在我们今天要学的内容里:黑枸杞变色和弱电解质的电离平衡移动直接相关,而洁厕灵不用醋酸的核心原因,是盐酸和醋酸的电离程度存在本质差异,也就是我们今天要探究的“强电解质和弱电解质”“弱电解质的电离平衡”两个核心知识点,学完今天的内容大家就能自己解答这两个问题啦。
【引入】展示黑枸杞在矿泉水、纯净水中呈现不同颜色的图片,提出问题:为什么同一黑枸杞在不同水中会出现颜色差异?这个现象和我们今天要学习的弱电解质电离平衡密切相关。
(二)强电解质和弱电解质
任务一 日常生活中盐酸和醋酸的不同用途
【教师提问】相同体积、的盐酸和醋酸,我们可以设计哪些实验比较二者的电离程度差异?
【学生思考】小组讨论后提出实验方案:
1.分别测定两种溶液的
2.测定相同条件下两种溶液的导电能力
3.取等体积两种溶液,分别加入等量镁条,观察产生气泡的速率
【讲解】展示实验结果。
知识总结
一、强电解质和弱电解质
1.研究在相同条件下,不同电解质的电离程度
实验内容
0.1 mol/L HCl
0.1mol/L CH3COOH
导电能力
强
弱
与镁反应速率
快
慢
pH不同,说明: 盐酸和醋酸中的H+浓度不同。
即 HCl和CH3COOH的电离程度不同。
任务二 分析:盐酸与醋酸在水中的电离
【教师提问】根据HCl和CH3COOH的电离差异,我们可以把电解质划分为强电解质和弱电解质,二者的定义分别是什么?常见的强弱电解质包含哪些类别?
【学生思考】阅读教材整理分类:
1.强电解质:在水溶液中完全电离的电解质,包含强酸、强碱、大部分盐
2.弱电解质:在水溶液中部分电离的电解质,包含弱酸、弱碱、水
知识总结
一、强电解质和弱电解质
2.盐酸与醋酸在水中的电离
酸
0.1 mol/L HCl
0.1mol/L CH3COOH
主要粒子
H2O H+ Cl−
H2O H+ CH3COO− CH3COOH
3.强电解质和弱电解质
⑴强电解质
①在水溶液中全部电离的电解质
②类别
强酸,HCl、HBr、HI、H2SO4、HNO3、HClO4等
强碱,NaOH、KOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2等
大部分盐,NaCl、NH4Cl、Fe(NO3)3、BaSO4等
⑵弱电解质
①在水溶液中部分电离的电解质
②类别
弱酸,HF、HClO、H2S、H2SO3、H3PO4、H2CO3、 CH3COOH等
弱碱,NH3·H2O、Fe(OH)3、Al(OH)3、Cu(OH)2等
H2O是极弱电解质。
【例1】下列物质的分类组合全部正确的是( )
选项
强电解质
弱电解质
非电解质
A
NaCl
HF
Cl2
B
NaHSO4
NaHCO3
CCl4
C
Ba(OH)2
HCl
Cu
D
AgCl
H2S
C2H5OH
【答案】D
【解析】A、C两项中的Cl2和Cu是单质,既不是电解质也不是非电解质,HCl是强电解质;B项中NaHSO4、NaHCO3均为强电解质;D项中AgCl难溶于水,但其溶解部分完全电离,属于强电解质。
任务三 思考:如何用化学用语表示电离?
【教师提问】强电解质完全电离、弱电解质部分电离,电离方程式的书写规则有什么差异?多元弱酸、多元弱碱的电离方程式书写有什么特殊要求?
【学生思考】尝试书写HCl、CH3COOH、H2CO3、Fe(OH)3 的电离方程式,小组内互评。
HCl:HCl = H+ + Cl-
CH3COOH:CH3COOHCH3COO-+H+
H2CO3:H2CO3H++HCO(主),HCOH++CO(次)。
Fe(OH)3:Fe(OH)3Fe3++3OH-。
知识总结
一、强电解质和弱电解质
4.电离方程式
(1)强电解质:完全电离,在写电离方程式时,用“=”。如:
HCl:HCl = H+ + Cl-
Ba(OH)2 :Ba(OH)2 = Ba2+ + OH-
(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:CH3COOHCH3COO-+H+
NH3·H2O:NH3·H2ONH+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:H2CO3H++HCO(主),HCOH++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)3Fe3++3OH-。
5.强电解质与弱电解质的比较
对比项
强电解质
弱电解质
定义
水溶液中完全电离的电解质
水溶液中部分电离的电解质
物质类别
强酸、强碱、大多数盐
弱酸、弱碱、水
电离程度
完全
不完全
电离方程式符号
溶液中溶质存在形式
只有离子
既有离子,又有电解质分子
【例2】下列物质在水溶液中的电离方程式书写正确的是( )
A.NaHSO4=Na++HSO4- B.H2SiO3=SiO32-+2H+
C.Ba(OH)2=Ba++2OH- D.CH3COOH+H2OCH3COO-+H3O+
【答案】D
【解析】A项,NaHSO4是强酸的酸式盐,在水溶液中完全电离出Na+、H+和SO42-,正确电离方程式为:NaHSO4=Na++H++SO42-,A错误;B项,H2SiO3是二元弱酸,属于弱电解质,电离可逆且需要分步电离,H2SiO3HSiO3-+H+ 、HSiO3-H++SiO32-+H+,B错误;C项,氢氧化钡是强电解质,正确电离方程式为Ba(OH)2=Ba2++2OH-,C错误;D项,CH3COOH是弱电解质,在水溶液中部分电离,该写法是醋酸电离生成水合氢离子的正确形式,该电离方程式书写符合规则,D正确;故选D。
(三)弱电解质的电离平衡
任务四 思考:将冰醋酸加入水中,冰醋酸会发生如何的变化?
【教师提问】从反应速率的角度分析:冰醋酸刚加入水中时,电离速率和离子结合成醋酸分子的速率分别是多少?随着电离过程进行,两个速率如何变化?
【学生思考】小组讨论,完成下表:
知识总结
二、弱电解质的电离平衡
1.弱电解质电离平衡状态建立
c(CH3COOH)
c(H+)
c(CH3COO-)
v(电离)
v(结合)
开始时
最大
0
0
最大
0
接着
减小
增大
增大
减小
增大
最后
不变
不变
不变
不变
不变
2.弱电解质电离平衡
一定条件(如温度、浓度)下,当弱电解质分子电离成离子的速率与离子重新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时,电离过程就达到了平衡状态。
3.电离平衡的特征
①逆:弱电解质的电离是可逆过程
②等:V电离 = V结合≠0
③动:电离平衡是一种动态平衡
④定:平衡时分子、离子的浓度不再变化
⑤变:条件改变时,电离平衡发生移动 。
平衡移动规律—勒夏特列原理
【例3】有关CH3COOH的电离平衡,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CH3COOH达到电离平衡时,v(电离)=v(结合)=0
D.改变条件,CH3COOH的电离平衡可能会发生移动
【答案】D
【解析】A中只要醋酸发生电离就存在三种粒子,不一定达到平衡;B中醋酸电离出的CH3COO-和H+浓度始终相等,不能作为平衡判断依据;C中电离平衡是动态平衡,速率不为0;D正确。
【教师提问】结合勒夏特列原理,思考温度、浓度等外界条件会对醋酸的电离平衡产生怎样的影响?
【学生思考】结合实验数据:不同温度下醋酸的随温度升高而减小,推导电离是吸热过程;分析加水稀释、加入酸、碱、醋酸钠等条件下平衡的移动方向,完成表格。
【讲解】总结电离平衡的影响因素:
1.温度:电离过程吸热,升高温度,平衡正向移动,电离程度增大,口诀:越热越电离
2.浓度:稀释弱电解质溶液,平衡正向移动,电离程度增大,口诀:越稀越电离
3.同离子效应:加入与弱电解质电离出的离子相同的离子,平衡逆向移动,电离程度减小
4.外加反应剂:加入能与电离出的离子反应的物质,平衡正向移动,电离程度增大。
知识总结
二、弱电解质的电离平衡
4.影响电离平衡的因素
(1)内因(决定性因素):弱电解质的电离程度大小主要由电解质本身的性质决定。
通常电解质越弱,电离程度越小。
(2)外因(影响因素): 平衡移动原理(即勒夏特列原理)同样适用于电离平衡。
①温度:弱电解质的电离过程一般是吸热,升高温度,电离平衡向着电离的方向移动。
②浓度:在一定温度下,对于同一弱电解质,溶液越稀,电离平衡向电离方向移动,弱电解质的电离程度就越大,即浓度越大,电离程度越小;浓度越小,电离程度越大。
③同离子效应:在弱电解质溶液中,加入同弱电解质具有相同离子的强电解质,使电离平衡向逆反应方向 移动。
④化学反应:在弱电解质溶液中加入能与弱电解质电离产生的某种离子反应的物质时,可使电离平衡向 电离的方向移动。
以CH3COOHCH3COO-+H+为例:
改变条件
平衡移动方向
n(H+)
c(H+)
导电能力
电离
程度
加水稀释
向右
增大
减小
减弱
增大
加入少量冰醋酸
向右
增大
增大
增强
减小
通入HCl(g)
向左
增大
增大
增强
减小
加NaOH(s)
向右
减小
减小
增强
增大
加CH3COONa(s)
向左
减小
减小
增强
减小
加入镁粉
向右
减小
减小
增强
增大
升高温度
向右
增大
增大
增强
增大
【例4】在0.1 mol·L-1的HCN溶液中存在如下电离平衡:HCNH++CN-,下列叙述正确的是( )
A.加入少量NaOH固体,平衡正向移动
B.加水,平衡逆向移动
C.滴加少量0.1 mol·L-1的HCl溶液,溶液中c(H+)减小
D.加入少量NaCN固体,平衡正向移动
【答案】A
【解析】加入NaOH固体,OH-与HCN电离产生的H+反应,平衡正向移动,A项正确;加水,平衡正向移动,B项错误;滴加少量0.1 mol·L-1的HCl溶液,c(H+)增大,C项错误;加入少量NaCN固体,c(CN-)增大,平衡逆向移动,D项错误。
1.下列事实能证明HNO2是弱电解质的是( )
A.HNO2受热易分解
B.1mol·L-1HNO2溶液可以使石蕊试液变红
C.稀HNO2溶液中存在 HNO2和NO2-
D.1.1mol·L-1HNO2溶液的导电性弱于1mol·L-1H2SO4 溶液
【答案】C
【解析】A项,HNO2受热易分解属于热稳定性,与电解质强弱无关,A错误;B项,1mol·L-1HNO2溶液使石蕊试液变红,仅说明HNO2能电离出能H+,使溶液显酸性,无法证明其部分电离,B错误;C项,稀HNO2溶液中同时存在HNO2分子和NO2-,说明HNO2在水溶液中部分电离,符合弱电解质的定义,C正确;D项,H2SO4是二元强酸,同浓度下即使HNO2为一元强酸,电离出的离子总浓度也低于H2SO4溶液,导电性弱不能证明HNO2是弱电解质,D错误;故选C。
2.在以下各种情形下,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:H2CO32H++CO
C.Fe(OH)3的电离:Fe(OH)3Fe3++3OH-
D.水溶液中的NaHSO4电离:NaHSO4===Na++HSO
【答案】C
【解析】因为H2SO4是强酸,所以NaHSO4在水溶液中完全电离,其电离方程式为NaHSO4===Na++H++SO;但HSO中各原子间靠共价键结合,因此熔融状态下HSO不能电离为H+和SO,故熔融状态下NaHSO4的电离方程式为NaHSO4===Na++HSO,所以A、D选项均错误;H2CO3作为二元弱酸,不能完全电离,必须使用“”,且多元弱酸的电离分步进行,以第一步为主,其电离方程式为H2CO3H++HCO,HCOH++CO,因此B选项错误;Fe(OH)3是多元弱碱,通常以一步电离表示,故选C。
3.在稀氨水中存在下列平衡:NH3 + H2ONH3·H2ONH4++ OH— ,对于该平衡,下列叙述正确的是( )
A.加入少量NH4Cl固体,平衡逆向移动,溶液的pH减小
B.通入少量氨气,平衡正向移动,c (NH3·H2O) 减小
C.加入少量NaOH固体,并恢复至室温,平衡逆向移动,NH3·H2O的电离平衡常数减小
D.加水稀释,NH3·H2O的电离程度及c ( OH— ) 都增大
【答案】A
【解析】A项,加入少量NH4Cl固体,导致溶液中铵根离子浓度增大,NH3·H2O的电离平衡逆向移动,氢氧根离子浓度减小,溶液的pH减小,A正确;B项,通入少量氨气,导致氨气与水的反应平衡正向移动,c(NH3·H2O)增大,B错误;C项,加入少量NaOH固体,并恢复至室温,NH3·H2O的电离平衡逆向移动,但NH3·H2O的电离平衡常数与温度有关,温度未变,平衡常数不变,C错误;D项,加水稀释,NH3·H2O的电离平衡正向移动,电离程度增大,但c(OH-)减小,D错误;故选A。
一、强电解质和弱电解质
1.研究在相同条件下,不同电解质的电离程度
实验内容
0.1 mol/L HCl
0.1mol/L CH3COOH
导电能力
强
弱
与镁反应速率
快
慢
pH不同,说明: 盐酸和醋酸中的H+浓度不同。
即 HCl和CH3COOH的电离程度不同。
2.盐酸与醋酸在水中的电离
酸
0.1 mol/L HCl
0.1mol/L CH3COOH
主要粒子
H2O H+ Cl−
H2O H+ CH3COO− CH3COOH
3.强电解质和弱电解质
⑴强电解质
①在水溶液中全部电离的电解质
②类别
强酸,HCl、HBr、HI、H2SO4、HNO3、HClO4等
强碱,NaOH、KOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2等
大部分盐,NaCl、NH4Cl、Fe(NO3)3、BaSO4等
⑵弱电解质
①在水溶液中部分电离的电解质
②类别
弱酸,HF、HClO、H2S、H2SO3、H3PO4、H2CO3、 CH3COOH等
弱碱,NH3·H2O、Fe(OH)3、Al(OH)3、Cu(OH)2等
H2O是极弱电解质。
4.电离方程式
(1)强电解质:完全电离,在写电离方程式时,用“=”。如:
HCl:HCl = H+ + Cl-
Ba(OH)2 :Ba(OH)2 = Ba2+ + OH-
(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:CH3COOHCH3COO-+H+
NH3·H2O:NH3·H2ONH+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:H2CO3H++HCO(主),HCOH++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)3Fe3++3OH-。
5.强电解质与弱电解质的比较
对比项
强电解质
弱电解质
定义
水溶液中完全电离的电解质
水溶液中部分电离的电解质
物质类别
强酸、强碱、大多数盐
弱酸、弱碱、水
电离程度
完全
不完全
电离方程式符号
溶液中溶质存在形式
只有离子
既有离子,又有电解质分子
二、弱电解质的电离平衡
1.弱电解质电离平衡状态建立
c(CH3COOH)
c(H+)
c(CH3COO-)
v(电离)
v(结合)
开始时
最大
0
0
最大
0
接着
减小
增大
增大
减小
增大
最后
不变
不变
不变
不变
不变
2.弱电解质电离平衡
一定条件(如温度、浓度)下,当弱电解质分子电离成离子的速率与离子重新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时,电离过程就达到了平衡状态。
3.电离平衡的特征
①逆:弱电解质的电离是可逆过程
②等:V电离 = V结合≠0
③动:电离平衡是一种动态平衡
④定:平衡时分子、离子的浓度不再变化
⑤变:条件改变时,电离平衡发生移动 。
平衡移动规律—勒夏特列原理
4.影响电离平衡的因素
(1)内因(决定性因素):弱电解质的电离程度大小主要由电解质本身的性质决定。
通常电解质越弱,电离程度越小。
(2)外因(影响因素): 平衡移动原理(即勒夏特列原理)同样适用于电离平衡。
①温度:弱电解质的电离过程一般是吸热,升高温度,电离平衡向着电离的方向移动。
②浓度:在一定温度下,对于同一弱电解质,溶液越稀,电离平衡向电离方向移动,弱电解质的电离程度就越大,即浓度越大,电离程度越小;浓度越小,电离程度越大。
③同离子效应:在弱电解质溶液中,加入同弱电解质具有相同离子的强电解质,使电离平衡向逆反应方向 移动。
④化学反应:在弱电解质溶液中加入能与弱电解质电离产生的某种离子反应的物质时,可使电离平衡向 电离的方向移动。
以CH3COOHCH3COO-+H+为例:
改变条件
平衡移动方向
n(H+)
c(H+)
导电能力
电离
程度
加水稀释
向右
增大
减小
减弱
增大
加入少量冰醋酸
向右
增大
增大
增强
减小
通入HCl(g)
向左
增大
增大
增强
减小
加NaOH(s)
向右
减小
减小
增强
增大
加CH3COONa(s)
向左
减小
减小
增强
减小
加入镁粉
向右
减小
减小
增强
增大
升高温度
向右
增大
增大
增强
增大
考点01 强电解质和弱电解质
1.下列关于强电解质、弱电解质、非电解质的归类正确的是
选项
A
B
C
D
强电解质
NaOH溶液
CaCO3
石墨
H2SO4
弱电解质
H2CO3
CH3COOH
Mg(OH)2
CH3COONH4
非电解质
乙醇
NH3
H2O
蔗糖
【答案】B
【解析】A.NaOH溶液属于混合物,既不是电解质也不是非电解质,A错误;
B.CaCO3在熔融态下能完全电离属于强电解质,CH3COOH属于弱酸为弱电解质,NH3在水溶液中或熔融态下自身均无法电离,属于非电解质,B正确;
C.H2O能部分电离属于弱电解质,石墨属于单质既不是电解质也不是非电解质,C错误;
D.CH3COONH4溶于水能完全电离,所以是强电解质,D错误;
故答案选:B。
2.下列各电离方程式中,书写正确的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】A.氢硫酸是弱酸,分步电离,、,故A错误;
B.硫酸氢钾是强电解池,全部电离,,故B错误;
C.一水合氨是弱电解质,部分电离,,故C正确;
D.碳酸是弱酸,分步电离,、,故D错误。
综上所述,答案为C。
3.下列说法正确的是
A.强电解质一定是离子化合物,弱电解质一定是共价化合物
B.强电解质一定是易溶于水的化合物,弱电解质一定是难溶于水的化合物
C.CO2的水溶液导电能力很弱,所以CO2是弱电解质
D.属于共价化合物的电解质在熔化状态下一般不导电
【答案】D
【解析】A.部分共价化合物是强电解质(如HCl、H2SO4),A错误;
B.有的化合物难溶于水(如BaSO4)却是强电解质,有的化合物易溶于水(如CH3COOH)却是弱电解质,B错误;
C.CO2的水溶液导电能力很弱,是因为CO2与水反应生成的H2CO3部分电离造成的,C错误;
D.共价化合物的电解质在熔化状态下不能电离,因此不能导电,D正确;
故选:D。
4.下列事实中一定能证明CH3COOH是弱电解质的是
①用CH3COOH溶液做导电实验,灯泡很暗
②0.1CH3COOH溶液中
③往NaHCO3溶液中滴加CH3COOH溶液,产生大量气泡
④20mL0.2CH3COOH溶液恰好与20mL0.2NaOH溶液完全反应
⑤1mL 的CH3COOH溶液稀释至1L,
A.①② B.②③ C.②⑤ D.③④
【解析】①中未指明浓度,也没有参照物,不能说明CH3COOH是弱电解质;
②0.1CH3COOH溶液中,说明CH3COOH未完全电离,说明CH3COOH是弱电解质;
③往NaHCO3溶液中滴加CH3COOH溶液,产生大量气泡,生成了CO2,说明酸性:CH3COOH>H2CO3,H2CO3是弱酸,不能说明CH3COOH是弱电解质;
④20mL0.2CH3COOH溶液恰好与20mL0.2NaOH溶液完全反应,不能说明CH3COOH是弱电解质;
⑤1mL 的CH3COOH溶液稀释至1L,,说明CH3COOH未完全电离,加水稀释促进了电离,能够说明CH3COOH是弱电解质;故选C。
考点02 弱电解质的电离平衡
5.下列方法能使氨水中的电离平衡正向移动且的浓度也增大的是
A.通入气体 B.加入固体
C.加入NaOH固体 D.适当降低温度
【答案】A
【分析】的电离平衡为。
【解析】A.氨水中通入气体,气体与OH-发生离子反应,一水合氨的电离平衡正向移动,的浓度增大,故A正确;B.加NH4Cl(s),铵根离子浓度增大,一水合氨的电离平衡逆向移动,故B错误;C.加NaOH(s) ,氢氧根离子浓度增大,一水合氨的电离平衡逆向移动,故C错误;D.电离是吸热过程,降低温度,的电离平衡逆向移动,故D错误;故选A。
6.稀氨水中存在着平衡:NH3·H2O+OH-,若要使平衡向逆方向移动,同时使c平(OH-)增大,应加入适量的①NH4Cl固体 ②硫酸 ③NaOH固体 ④水 ⑤MgSO4固体
A.①②③ B.③⑤ C.③ D.③④
【答案】C
【解析】①加入NH4Cl固体,铵根离子浓度增大,平衡向逆方向移动,c平(OH-)减小,故①不符合题意;
②加入硫酸,氢离子消耗氢氧根,平衡正向移动,故②不符合题意;
③加入NaOH固体,氢氧根浓度增大,平衡逆方向移动,但c平(OH-)比原来浓度大,故③符合题意;
④加水,平衡正向移动,氢氧根浓度减小,故④不符合题意;
⑤加MgSO4固体,镁离子会消耗氢氧根生成沉淀,平衡正方向移动,氮氢氧根浓度比原来浓度小,故⑤不符合题意;
故C符合题意。
答案为C。
7.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
【答案】B
【解析】电解质溶液导电性强弱与离子浓度成正比,与电荷成正比,把0.05 mol NaOH固体分别加入到相应液体中,溶液导电能力变化最小,说明离子浓度变化最小。加入到0.5 mol·L-1的盐酸中,二者恰好完全反应生成强电解质NaCl,HCl、NaCl都是强电解质,离子浓度变化不大,则溶液导电能力变化不大,故选B。
8.水溶液中存在电离平衡和。下列关于溶液的说法正确的是
A.通入气体,平衡向左移动,溶液减小
B.加水,平衡向右移动,溶液中氢离子浓度增大
C.通入过量气体,平衡向左移动,溶液增大
D.加入少量硫酸铜固体(忽略体积变化),溶液中所有离子的浓度都减小
【答案】A
【解析】A.通入气体,增大,平衡向左移动,溶液酸性增强,减小,A项正确;
B.加水稀释,促进电离,但氢离子浓度减小,B项错误;
C.通入二氧化硫发生反应,当过量时溶液呈酸性,且亚硫酸的酸性比强,故减小,C项错误;
D.加入固体,发生反应,溶液中增大,D项错误;
答案选A。
9.在一定温度下,冰醋酸稀释过程中溶液的导电能力变化如图所示,下列判断正确的是
A.冰醋酸不导电,所以冰醋酸不是电解质
B.A、B、三点对应的溶液中,由小到大的顺序是
C.A、B、C三点对应的溶液中,电离程度最大的B
D.若使B点对应的溶液中增大、增大,可行的方法是加热
【答案】D
【解析】A.冰醋酸是醋酸的俗称,醋酸是共价化合物,则冰醋酸加水前导电能力约为零的原因为:醋酸中只有分子,没有离子,但冰醋酸是电解质,A错误;B.电解质溶液的导电性能由自由离子的浓度和离子的电荷决定;醋酸根离子和氢离子的浓度越大、醋酸溶液导电性越强,由图知,A、B、C三点对应的溶液中氢离子浓度排序为B>A>C,B错误;C.稀释促进醋酸电离,所以加水量越大、醋酸的电离程度越大,则A、B、C三点对应的溶液中,醋酸电离程度最大的是C点,C错误;D.醋酸的电离是吸热过程,加热促进醋酸电离,醋酸电离程度增大,溶液中增大、增大,D正确;故选D。
10.2.在氨水中存在下列电离平衡:NH3·H2ONH+OH-。
(1)下列情况能引起电离平衡正向移动的有____(填字母,下同)。
①加NH4Cl固体 ②加NaOH溶液 ③通入HCl
④加CH3COOH溶液 ⑤加水 ⑥加压
a.①③⑤ b.①④⑥ c.③④⑤ d.①②④
(2)向含有酚酞的0.1 mol·L-1氨水中加入少量的NH4Cl晶体,则溶液颜色____。
a.变蓝色 b.变深 c.变浅 d.不变
【答案】(1)c (2)c
【解析】(1)①加入NH4Cl固体相当于加入NH,平衡左移;②加入OH-,平衡左移;③通入HCl,相当于加入H+,中和OH-,平衡右移;④加CH3COOH溶液,相当于加H+,中和OH-,平衡右移;⑤加水稀释,越稀越电离,平衡右移;⑥无气体参加和生成,加压对电离平衡无影响。(2)向氨水中加入NH4Cl晶体,c(NH)增大,则NH3·H2O的电离平衡逆向移动,c(OH-)减小,颜色变浅。
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3.1 电离平衡
第1课时 强电解质和弱电解质 弱电解质的电离平衡
1.通过盐酸与醋酸的对比实验(pH测定、导电能力测试、与镁条反应),认识强、弱电解质电离程度的差异,能根据物质类别准确判断强、弱电解质。
2.掌握强、弱电解质电离方程式的书写规则,能正确书写强酸、强碱、大部分盐的电离方程式,以及一元弱酸/弱碱、多元弱酸、多元弱碱的电离方程式,能准确判断电离方程式的正误。
3.能描述弱电解质电离平衡的建立过程,理解电离平衡“逆、等、动、定、变”的特征,掌握温度、浓度、外加试剂等条件对电离平衡的影响规律,能分析外界条件改变时电离平衡的移动方向及体系中粒子浓度的变化。
重点:1.强、弱电解质的判断与分类;
2.电离方程式的规范书写;
3.弱电解质电离平衡的特征及影响因素。
难点:1.弱电解质电离平衡的建立过程;
2.外界条件改变时电离平衡的移动方向及体系中各粒子浓度的变化分析。
1.实验探究
取相同体积的0.1mol/L盐酸和醋酸,比较它们pH的大小,试验其导电能力,并分别与等量的镁条反应,观察、比较记录现象。
酸
0.1mol/L盐酸
0.1mol/L醋酸
pH
导电能力
与镁条反应
实验结论:
①相同浓度的两种酸的pH、导电能力和与镁条反应的剧烈程度都有差别,说明 的。
②盐酸溶液中的pH小、导电能力强、反应现象更为剧烈,说明盐酸中H+浓度比醋酸中H+浓度大,即HCl的电离程度 CH3COOH的电离程度。
2.强电解质与弱电解质
(1)概念
强电解质:在水溶液中或熔融状态下能 电离的电解质;
弱电解质:在水溶液中只能 电离的电解质。
(2)分类
强电解质包括:强酸、强碱、大多数盐。
强酸:
强碱:
弱电解质包括:弱酸、弱碱、少部分盐、水。
少部分盐:(CH3COO)2Pb、CdI
3.强电解质与弱电解质电离方程式的书写
(1)强电解质:完全电离,在写电离方程式时,用“=”。如:
(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:
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:
③多元弱碱分步电离 (较复杂),在中学阶段要求一步写出。如:
(一)课堂导入
【互动提问1】同学们,有没有同学见过长辈泡黑枸杞,或者刷到过养生博主介绍黑枸杞的“变色魔法”呀?同样的黑枸杞,用家里的自来水泡出来往往偏蓝色,用市售的矿泉水泡出来却偏紫红色,就像自带“酸碱度检测”功能一样,大家有没有想过这背后是什么原理呢?(留1-2分钟让学生自由讨论、举手发言,对学生提出的“和水的酸碱性有关”等猜想暂不做定论,给予正向鼓励)
【互动提问2】大家的猜想都很有道理,老师再问大家一个更贴近生活的问题:我们家里用来清洁马桶的洁厕灵,主要成分是腐蚀性较强的盐酸,而醋酸腐蚀性小、用起来更安全,那为什么厂家不用醋酸来制作洁厕灵呢?(引导学生联系酸的酸性、氢离子浓度等已有知识思考)
【过渡引入】刚才这两个生活里的有趣现象,背后的原理都藏在我们今天要学的内容里:黑枸杞变色和弱电解质的电离平衡移动直接相关,而洁厕灵不用醋酸的核心原因,是盐酸和醋酸的电离程度存在本质差异,也就是我们今天要探究的“强电解质和弱电解质”“弱电解质的电离平衡”两个核心知识点,学完今天的内容大家就能自己解答这两个问题啦。
【引入】展示黑枸杞在矿泉水、纯净水中呈现不同颜色的图片,提出问题:为什么同一黑枸杞在不同水中会出现颜色差异?这个现象和我们今天要学习的弱电解质电离平衡密切相关。
(二)强电解质和弱电解质
任务一 日常生活中盐酸和醋酸的不同用途
【教师提问】相同体积、的盐酸和醋酸,我们可以设计哪些实验比较二者的电离程度差异?
【学生思考】小组讨论后提出实验方案:
【讲解】展示实验结果。
知识总结
一、强电解质和弱电解质
1.研究在相同条件下,不同电解质的电离程度
实验内容
0.1 mol/L HCl
0.1mol/L CH3COOH
导电能力
与镁反应速率
pH不同,说明:
任务二 分析:盐酸与醋酸在水中的电离
【教师提问】根据HCl和CH3COOH的电离差异,我们可以把电解质划分为强电解质和弱电解质,二者的定义分别是什么?常见的强弱电解质包含哪些类别?
【学生思考】阅读教材整理分类:
1.强电解质:
2.弱电解质:
知识总结
一、强电解质和弱电解质
2.盐酸与醋酸在水中的电离
酸
0.1 mol/L HCl
0.1mol/L CH3COOH
主要粒子
3.强电解质和弱电解质
⑴强电解质
②类别
⑵弱电解质
②类别
【例1】下列物质的分类组合全部正确的是( )
选项
强电解质
弱电解质
非电解质
A
NaCl
HF
Cl2
B
NaHSO4
NaHCO3
CCl4
C
Ba(OH)2
HCl
Cu
D
AgCl
H2S
C2H5OH
任务三 思考:如何用化学用语表示电离?
【教师提问】强电解质完全电离、弱电解质部分电离,电离方程式的书写规则有什么差异?多元弱酸、多元弱碱的电离方程式书写有什么特殊要求?
【学生思考】尝试书写HCl、CH3COOH、H2CO3、Fe(OH)3 的电离方程式,小组内互评。
HCl:
CH3COOH:
H2CO3:
Fe(OH)3:
知识总结
一、强电解质和弱电解质
4.电离方程式
(1)强电解质:
HCl:
Ba(OH)2 :
(2)弱电解质:
5.强电解质与弱电解质的比较
对比项
强电解质
弱电解质
定义
物质类别
电离程度
电离方程式符号
溶液中溶质存在形式
【例2】下列物质在水溶液中的电离方程式书写正确的是( )
A.NaHSO4=Na++HSO4- B.H2SiO3=SiO32-+2H+
C.Ba(OH)2=Ba++2OH- D.CH3COOH+H2OCH3COO-+H3O+
(三)弱电解质的电离平衡
任务四 思考:将冰醋酸加入水中,冰醋酸会发生如何的变化?
【教师提问】从反应速率的角度分析:冰醋酸刚加入水中时,电离速率和离子结合成醋酸分子的速率分别是多少?随着电离过程进行,两个速率如何变化?
【学生思考】小组讨论,完成下表:
知识总结
二、弱电解质的电离平衡
1.弱电解质电离平衡状态建立
c(CH3COOH)
c(H+)
c(CH3COO-)
v(电离)
v(结合)
开始时
接着
最后
2.弱电解质电离平衡
3.电离平衡的特征
①逆:
②等:
③动:
④定:
⑤变:
平衡移动规律—勒夏特列原理
【例3】有关CH3COOH的电离平衡,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CH3COOH达到电离平衡时,v(电离)=v(结合)=0
D.改变条件,CH3COOH的电离平衡可能会发生移动
【教师提问】结合勒夏特列原理,思考温度、浓度等外界条件会对醋酸的电离平衡产生怎样的影响?
【学生思考】结合实验数据:不同温度下醋酸的随温度升高而减小,推导电离是吸热过程;分析加水稀释、加入酸、碱、醋酸钠等条件下平衡的移动方向,完成表格。
【讲解】总结电离平衡的影响因素:
1.温度:
2.浓度:
3.同离子效应:
4.外加反应剂:
知识总结
二、弱电解质的电离平衡
4.影响电离平衡的因素
(1)内因(决定性因素):
(2)外因(影响因素): 平衡移动原理(即勒夏特列原理)同样适用于电离平衡。
①温度:
②浓度:
③同离子效应:
④化学反应:
以CH3COOHCH3COO-+H+为例:
改变条件
平衡移动方向
n(H+)
c(H+)
导电能力
电离
程度
加水稀释
加入少量冰醋酸
通入HCl(g)
加NaOH(s)
加CH3COONa(s)
加入镁粉
升高温度
【例4】在0.1 mol·L-1的HCN溶液中存在如下电离平衡:HCNH++CN-,下列叙述正确的是( )
A.加入少量NaOH固体,平衡正向移动
B.加水,平衡逆向移动
C.滴加少量0.1 mol·L-1的HCl溶液,溶液中c(H+)减小
D.加入少量NaCN固体,平衡正向移动
1.下列事实能证明HNO2是弱电解质的是( )
A.HNO2受热易分解
B.1mol·L-1HNO2溶液可以使石蕊试液变红
C.稀HNO2溶液中存在 HNO2和NO2-
D.1.1mol·L-1HNO2溶液的导电性弱于1mol·L-1H2SO4 溶液
2.在以下各种情形下,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:H2CO32H++CO
C.Fe(OH)3的电离:Fe(OH)3Fe3++3OH-
D.水溶液中的NaHSO4电离:NaHSO4===Na++HSO
3.在稀氨水中存在下列平衡:NH3 + H2ONH3·H2ONH4++ OH— ,对于该平衡,下列叙述正确的是( )
A.加入少量NH4Cl固体,平衡逆向移动,溶液的pH减小
B.通入少量氨气,平衡正向移动,c (NH3·H2O) 减小
C.加入少量NaOH固体,并恢复至室温,平衡逆向移动,NH3·H2O的电离平衡常数减小
D.加水稀释,NH3·H2O的电离程度及c ( OH— ) 都增大
一、强电解质和弱电解质
1.研究在相同条件下,不同电解质的电离程度
实验内容
0.1 mol/L HCl
0.1mol/L CH3COOH
导电能力
强
弱
与镁反应速率
快
慢
pH不同,说明: 盐酸和醋酸中的H+浓度不同。
即 HCl和CH3COOH的电离程度不同。
2.盐酸与醋酸在水中的电离
酸
0.1 mol/L HCl
0.1mol/L CH3COOH
主要粒子
H2O H+ Cl−
H2O H+ CH3COO− CH3COOH
3.强电解质和弱电解质
⑴强电解质
①在水溶液中全部电离的电解质
②类别
强酸,HCl、HBr、HI、H2SO4、HNO3、HClO4等
强碱,NaOH、KOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2等
大部分盐,NaCl、NH4Cl、Fe(NO3)3、BaSO4等
⑵弱电解质
①在水溶液中部分电离的电解质
②类别
弱酸,HF、HClO、H2S、H2SO3、H3PO4、H2CO3、 CH3COOH等
弱碱,NH3·H2O、Fe(OH)3、Al(OH)3、Cu(OH)2等
H2O是极弱电解质。
4.电离方程式
(1)强电解质:完全电离,在写电离方程式时,用“=”。如:
HCl:HCl = H+ + Cl-
Ba(OH)2 :Ba(OH)2 = Ba2+ + OH-
(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:CH3COOHCH3COO-+H+
NH3·H2O:NH3·H2ONH+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:H2CO3H++HCO(主),HCOH++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)3Fe3++3OH-。
5.强电解质与弱电解质的比较
对比项
强电解质
弱电解质
定义
水溶液中完全电离的电解质
水溶液中部分电离的电解质
物质类别
强酸、强碱、大多数盐
弱酸、弱碱、水
电离程度
完全
不完全
电离方程式符号
溶液中溶质存在形式
只有离子
既有离子,又有电解质分子
二、弱电解质的电离平衡
1.弱电解质电离平衡状态建立
c(CH3COOH)
c(H+)
c(CH3COO-)
v(电离)
v(结合)
开始时
最大
0
0
最大
0
接着
减小
增大
增大
减小
增大
最后
不变
不变
不变
不变
不变
2.弱电解质电离平衡
一定条件(如温度、浓度)下,当弱电解质分子电离成离子的速率与离子重新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时,电离过程就达到了平衡状态。
3.电离平衡的特征
①逆:弱电解质的电离是可逆过程
②等:V电离 = V结合≠0
③动:电离平衡是一种动态平衡
④定:平衡时分子、离子的浓度不再变化
⑤变:条件改变时,电离平衡发生移动 。
平衡移动规律—勒夏特列原理
4.影响电离平衡的因素
(1)内因(决定性因素):弱电解质的电离程度大小主要由电解质本身的性质决定。
通常电解质越弱,电离程度越小。
(2)外因(影响因素): 平衡移动原理(即勒夏特列原理)同样适用于电离平衡。
①温度:弱电解质的电离过程一般是吸热,升高温度,电离平衡向着电离的方向移动。
②浓度:在一定温度下,对于同一弱电解质,溶液越稀,电离平衡向电离方向移动,弱电解质的电离程度就越大,即浓度越大,电离程度越小;浓度越小,电离程度越大。
③同离子效应:在弱电解质溶液中,加入同弱电解质具有相同离子的强电解质,使电离平衡向逆反应方向 移动。
④化学反应:在弱电解质溶液中加入能与弱电解质电离产生的某种离子反应的物质时,可使电离平衡向 电离的方向移动。
以CH3COOHCH3COO-+H+为例:
改变条件
平衡移动方向
n(H+)
c(H+)
导电能力
电离
程度
加水稀释
向右
增大
减小
减弱
增大
加入少量冰醋酸
向右
增大
增大
增强
减小
通入HCl(g)
向左
增大
增大
增强
减小
加NaOH(s)
向右
减小
减小
增强
增大
加CH3COONa(s)
向左
减小
减小
增强
减小
加入镁粉
向右
减小
减小
增强
增大
升高温度
向右
增大
增大
增强
增大
考点01 强电解质和弱电解质
1.下列关于强电解质、弱电解质、非电解质的归类正确的是
选项
A
B
C
D
强电解质
NaOH溶液
CaCO3
石墨
H2SO4
弱电解质
H2CO3
CH3COOH
Mg(OH)2
CH3COONH4
非电解质
乙醇
NH3
H2O
蔗糖
2.下列各电离方程式中,书写正确的是
A. B.
C. D.
3.下列说法正确的是
A.强电解质一定是离子化合物,弱电解质一定是共价化合物
B.强电解质一定是易溶于水的化合物,弱电解质一定是难溶于水的化合物
C.CO2的水溶液导电能力很弱,所以CO2是弱电解质
D.属于共价化合物的电解质在熔化状态下一般不导电
4.下列事实中一定能证明CH3COOH是弱电解质的是
①用CH3COOH溶液做导电实验,灯泡很暗
②0.1CH3COOH溶液中
③往NaHCO3溶液中滴加CH3COOH溶液,产生大量气泡
④20mL0.2CH3COOH溶液恰好与20mL0.2NaOH溶液完全反应
⑤1mL 的CH3COOH溶液稀释至1L,
A.①② B.②③ C.②⑤ D.③④
考点02 弱电解质的电离平衡
5.下列方法能使氨水中的电离平衡正向移动且的浓度也增大的是
A.通入气体 B.加入固体
C.加入NaOH固体 D.适当降低温度
6.稀氨水中存在着平衡:NH3·H2O+OH-,若要使平衡向逆方向移动,同时使c平(OH-)增大,应加入适量的①NH4Cl固体 ②硫酸 ③NaOH固体 ④水 ⑤MgSO4固体
A.①②③ B.③⑤ C.③ D.③④
7.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
8.水溶液中存在电离平衡和。下列关于溶液的说法正确的是
A.通入气体,平衡向左移动,溶液减小
B.加水,平衡向右移动,溶液中氢离子浓度增大
C.通入过量气体,平衡向左移动,溶液增大
D.加入少量硫酸铜固体(忽略体积变化),溶液中所有离子的浓度都减小
9.在一定温度下,冰醋酸稀释过程中溶液的导电能力变化如图所示,下列判断正确的是
A.冰醋酸不导电,所以冰醋酸不是电解质
B.A、B、三点对应的溶液中,由小到大的顺序是
C.A、B、C三点对应的溶液中,电离程度最大的B
D.若使B点对应的溶液中增大、增大,可行的方法是加热
10.2.在氨水中存在下列电离平衡:NH3·H2ONH+OH-。
(1)下列情况能引起电离平衡正向移动的有____(填字母,下同)。
①加NH4Cl固体 ②加NaOH溶液 ③通入HCl
④加CH3COOH溶液 ⑤加水 ⑥加压
a.①③⑤ b.①④⑥ c.③④⑤ d.①②④
(2)向含有酚酞的0.1 mol·L-1氨水中加入少量的NH4Cl晶体,则溶液颜色____。
a.变蓝色 b.变深 c.变浅 d.不变
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