同步講義水溶液中的電離平衡

1、水溶液中的電離平衡一、電解質(zhì)和非電解質(zhì)1、概念電解質(zhì)：在水溶液里或熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電的化合物非電解質(zhì)：在水溶液里和熔融狀態(tài)下都不能導(dǎo)電的化合物 電解質(zhì)和非電解質(zhì)均指化合物，單質(zhì)和混合物既不屬于電解質(zhì)也不屬于非 電解質(zhì)。 電解質(zhì)必須是自身能直接電離出自山移動(dòng)的離子的化合物。 對(duì)于電解質(zhì)來(lái)說(shuō)，只須滿足一個(gè)條件即可，而對(duì)非電解質(zhì)則必須同時(shí)滿足 兩個(gè)條件。例如：H2S04、NaHC03、NH4CK &20、&202、A1203強(qiáng)電解質(zhì)：溶于水或熔融狀態(tài)下兒乎完全電離的電解質(zhì)弱電解質(zhì)：溶于水或熔融狀態(tài)下只有部分電離的電解質(zhì) 電解質(zhì)的強(qiáng)弱與化學(xué)鍵有關(guān)，但不由化學(xué)鍵類型決定。強(qiáng)電解質(zhì)含有離子

2、鍵或強(qiáng)極性鍵，但含有強(qiáng)極性鍵的不一定都是強(qiáng)電解質(zhì)，如H20、HF等都是弱電解 質(zhì)。 電解質(zhì)的強(qiáng)弱與溶解度無(wú)關(guān)。如B&S04、CaC03等 電解質(zhì)的強(qiáng)弱與溶液的導(dǎo)電能力沒(méi)有必然聯(lián)系。2、判斷（1）物質(zhì)類別判斷：強(qiáng)電解質(zhì)：強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、多數(shù)鹽、部分金屬氧化物弱電解質(zhì)：弱酸、弱堿、少數(shù)鹽和水非電解質(zhì)：非金屬氧化物、氫化物（酸除外）、多數(shù)有機(jī)物單質(zhì)和混合物（不是電解質(zhì)也不是非電解質(zhì)）（2）性質(zhì)判斷：熔融導(dǎo)電：強(qiáng)電解質(zhì)（離子化合物）均不導(dǎo)電：非電解質(zhì)（必須是化合物）（3）實(shí)驗(yàn)判斷: 測(cè)一定濃度溶液pH 測(cè)對(duì)應(yīng)鹽溶液pH 一定pH溶液稀釋測(cè)pH變化 同等條件下測(cè)導(dǎo)電性r溶液濃度r離子濃度導(dǎo)電性強(qiáng)弱1

3、電離程度I離子所帶電荷3、電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電性和導(dǎo)電能力電解質(zhì)不一定導(dǎo)電（如N&C1晶體、無(wú)水酷酸），導(dǎo)電物質(zhì)不一定是電解質(zhì) （如石墨），非電解質(zhì)不導(dǎo)電，但不導(dǎo)電的物質(zhì)不一定是非電解質(zhì)。強(qiáng)電解質(zhì)溶液導(dǎo)電性不一定比弱電解質(zhì)強(qiáng)。飽和強(qiáng)電解質(zhì)溶液導(dǎo)電性不一 定比弱電解質(zhì)強(qiáng)。例1:(上海高考題)下列物質(zhì)的水溶液能導(dǎo)電，但屬于非電解質(zhì)的是( )。A. CH3C00HB. C12C.NH4HC03D. S02例2：(1)有下列物質(zhì)：硫酸固體KC1氨食鹽水C02®C 12CaC03®Na20®銅絲氯化氫氣體11氨水12濃硫酸13鹽酸14碘化氫15硫酸鎖。其中屬于電解質(zhì)的是

4、；屬于非電解質(zhì)的是；屬于強(qiáng)電解質(zhì)的是；屬于弱電解質(zhì)的是。例3：(全國(guó)高考題)屮酸的下列性質(zhì)中，可以證明它是弱電解質(zhì)的是( )。A. lmol/L甲酸溶液的c(H+)二10-2mol/LB.甲酸以任意比與水互溶C. 10mL lmol/L中酸恰好與10mL lmol/L NaOH iff液完全反應(yīng)D. 在相同條件下，甲酸溶液的導(dǎo)電性比一元強(qiáng)酸溶液的弱二、弱電解質(zhì)的電離平衡1、定義和特征電離平衡的含義在一定條件(如溫度、濃度)下，弱電解質(zhì)分子電離成離子的速率與離子結(jié)合 成分子的速率相等，溶液中各分子和離子的濃度都保持不變的狀態(tài)叫電離平衡狀 態(tài)。任何弱電解質(zhì)在水溶液中都存在電離平衡，達(dá)到平衡時(shí)，弱電

5、解質(zhì)具有該條 件下的最大電離程度。電離平衡的特征 逆：弱電解質(zhì)的電離過(guò)程是可逆的，存在電離平衡。 等：弱電解質(zhì)電離成離子的速率和離子結(jié)合成分子的速率相等。 動(dòng)：弱電解質(zhì)電離成離子和離子結(jié)合成分子的速率相等，不等于零，是動(dòng) 態(tài)平衡。 定：弱電解質(zhì)在溶液中達(dá)到電離平衡時(shí)，溶液里離子的濃度、分子的濃度 都不再改變。 變：外界條件改變時(shí)，平衡被破壞，電離平衡發(fā)生移動(dòng)。2、影響電離平衡的因素濃度：越稀越電離在醋酸的電離平衡CH3C00HCH3C00-+H+加水稀釋,平衡向右移動(dòng),電離程度變大,但c(CH3C00H). c(H+)、c (CH3C00-)變小加入少量冰酷酸，平衡向右移動(dòng)，c(CH3C00H

6、). c(H+)、c(CH3C00-)增大,但電離程度變小溫度：T越高，電離程度越大同離子效應(yīng)加入與弱電解質(zhì)具有相同離子的電解質(zhì)時(shí)，使電離平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)?；瘜W(xué)反應(yīng)加入能與弱電解質(zhì)電離出的離子反應(yīng)的物質(zhì)時(shí)，可使平衡向電離方向移動(dòng)。以電離平衡CH3C00HCH3C00-+H+莎，各種因素對(duì)平衡的影響可歸納為下表：平衡移動(dòng)方向c(H+)n(H+)c (Ac-)c(OH-)c(H+)/ c(HAc)導(dǎo)電能力電離程 度加水稀釋向右減小增多減小增多增多減弱增大加冰醋酸向右增大增多增多減小減小增強(qiáng)減小升高溫度向右增大增多增多增多增多增強(qiáng)增大加 NaOH(s)向右減小減少增多增多增多增強(qiáng)增大加H2SO4

7、 (濃)向左增大增多減少減少增多增強(qiáng)減小加醋酸釵（s）向左減小減少增多增多減小增強(qiáng)減小加金屬M(fèi)g向右減小減少增多增多增多增強(qiáng)增大加 CaCO3(s)向右減小減少增多增多增多增強(qiáng)增大例1：（南昌測(cè)試題）在CH3C00HCH3C00-+H+的電離平衡中，要使電離平衡右移，且氫離子濃度增大，應(yīng)采取的措施是（）。A.加NaOH(s)B.加濃鹽酸C.力【I水D.加熱例2：(全國(guó)高考題)用水稀釋0. lmol/L氨水時(shí)，溶液中隨著水量的增加而減 小的是()。A. c(0H-)/c(NH3 H20)B. c(NH3 H20)/c(0H-)C.c(0H-)D. n(0H-)3、電離方程式的書(shū)寫(xiě)、強(qiáng)電解質(zhì)用二，

8、弱電解質(zhì)用多元弱酸分步電離，多元弱堿一步到位。H2CO3 H+HCO3-, HCO3- H+CO32-,以第一步電離為主。弱酸的酸式鹽完全電離成陽(yáng)離子和酸根陰離子，但酸根是部分電離。NaHCO3=Na+HCO3-, HCO3-H+CO茹強(qiáng)酸的酸式鹽如NaHSOd完全電離，但在熔融狀態(tài)和水溶液里的電離是不相 同的。熔融狀態(tài)時(shí)：NaHSO4=Na+HSO4溶于水時(shí)："HSO4二"+H+SO42例3：在一定溫度下，無(wú)水酷酸加水稀釋的過(guò)程中，溶液的導(dǎo)電能力I隨加入水的 體積V變化的曲線如圖所示。請(qǐng)回答：(1) "0”點(diǎn)導(dǎo)電能力為0的理由是o(2) a. b、c三點(diǎn)處，溶液

9、的c(H+)由小到大的順序?yàn)閛(3) a、b、c三點(diǎn)處，電離程度最大的是o(4) 若要使c點(diǎn)溶液中c(Ac-)增大，溶液c(H+)減小，可采取的措施是： ， ， 。三、水的電離及溶液的pH1、水的電離電離平衡和電離程度水是極弱的電解質(zhì)，能微弱電離H20+H20H30+0H-,通常簡(jiǎn)寫(xiě)為H20H+0H-； AH>025°C時(shí)，純水中 c (H+) =c (0H-) =1X 10-7mol/L影響水的電離平衡的因素溫度：溫度越高電離程度越大c(H+)和c(0H-)同時(shí)增大，KW增大，但c(H+)和c(OH-)始終保持相等，仍顯中性。純水由 25°C升到 100°

10、C, c (H+)和 c (0H-)從 1X 10-7mol/L 增大到 1X10- 6mol/L (pH 變?yōu)?6)。 酸、堿向純水中加酸、堿平衡向左移動(dòng)，水的電離程度變小，但KW不變。 加入易水解的鹽山于鹽的離子結(jié)合H+或0H-而促進(jìn)水的電離，使水的電離程度增大。溫度不 變時(shí)，KW不變。練習(xí)：影響水的電離平衡的因素可歸納如下:H20 H卄0H-亠變化平衡移動(dòng)方向電離程度c(H+)與c(0H-)的相對(duì)大小溶液的酸堿性離子積KW加熱向右增大c(H+)二c(0H-)中性增大降溫向左減小c (H+)二 c (0H-)中性減小加酸向左減小c(H+)>c(0H-)酸性不變加堿向左減小c(H+)&

11、lt;c(0H-)堿性不變加能結(jié)合H+的物質(zhì)向右增大c(H+)<c(0H-)堿性不變加能結(jié)合0H-的物質(zhì)向右增大c(H+)>c(0H-)酸性不變水的離子積在一定溫度時(shí)，c(H+)與c(OH-)的乘積是一個(gè)常數(shù)，稱為水的離子積常數(shù)， 簡(jiǎn)稱水的離子積。KW=c (H+) c (0H-), 25 °C 時(shí)，KW二 1X 10-14 (無(wú)單位)。 KW只受溫度影響，水的電離吸熱過(guò)程，溫度升高，水的電離程度增大，KW 增大。25°C時(shí) KW=1X 10-14, 100°C時(shí) KW 約為 1X10-12。 水的離子積不僅適用于純水，也適用于其他稀溶液。不論是純水還

12、是稀酸、堿、鹽溶液，只要溫度不變，KW就不變。水電離的離子濃度汁算例1：在25° C時(shí)，濃度為1 X 10-5mol/L的&OH溶液中，由水電離產(chǎn)生的 C (0H-)是多少？酸：C (OH)溶液二 C (OH)水堿：C(H+)溶液二C(H+)水鹽：酸性 C(H+)溶液二C(H+)水堿性 C (OH)溶液二C(OH)水例2：(西安測(cè)試題)在25°C時(shí),某溶液中,由水電離出的c(H+)=lX10- 12mol/L,則該溶液的pH可能是()。A. 12B. 7C.D. 2例3：常溫某無(wú)色溶液中,由水的電離產(chǎn)生的C (H+) =1X10-12 mol/b則下列肯定能共存的離子組是A、 Cu2+N03-S042-Fe3+ B、 Cl-Na+K+C、 8032-NH4+K+Mg