學(xué)案38弱電解質(zhì)的電離平衡

1、第九章水溶液中的離子平衡學(xué)案38弱電解質(zhì)的電離平衡考綱要求1. 了解電解質(zhì)的概念，了解強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)的概念。2. 了解電解質(zhì)在水溶液中的電離，以及電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電性。3. 了解弱電解質(zhì)在水溶液中的電離平衡。知識點一強(qiáng)、弱電解質(zhì)1 電解質(zhì)與非電解質(zhì) 電解質(zhì)：在 里或狀態(tài)下能導(dǎo)電的 ;(2)非電解質(zhì)：在水溶液里和熔融狀態(tài)下 不能導(dǎo)電的 2. 強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)(1) 概念電離強(qiáng)電解質(zhì)，包括、亠G豐在水溶液里、等電解質(zhì)電離弱電解質(zhì)，包括 、(2) 與化合物類型的關(guān)系強(qiáng)電解質(zhì)主要是大部分 化合物及某些 化合物。弱電解質(zhì)主要是某些化合物。問題思考1. (1)強(qiáng)電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力一定比弱電解質(zhì)導(dǎo)電能

2、力強(qiáng)嗎？(2)能導(dǎo)電的物質(zhì)一定是電解質(zhì)嗎？2. 強(qiáng)電解質(zhì)一定易溶于水嗎？易溶于水的電解質(zhì)一定是強(qiáng)電解質(zhì)嗎?3. 電離方程式的書寫(1) 強(qiáng)電解質(zhì)用 ，弱電解質(zhì)用 。(2) 多元弱酸分步電離，且第一步電離程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于第二步，如碳酸電離方程式:(3)多兀弱堿電離方程式一步寫成，如氫氧化鐵電離方程式: 知識點二 弱電解質(zhì)的電離平衡1 概念弱電解質(zhì)的電離平衡是指在一定條件下(溫度、濃度)，弱電解質(zhì) 的速率和的速率相等的狀態(tài)。如下圖所示：2特征3 外界條件的影響電離平衡是一個吸熱過程，主要受溫度、濃度的影響。(1) 濃度：增大弱電解質(zhì)的濃度，電離平衡 移動，溶質(zhì)分子的電離程度減小;增大離子的濃度，電離平

3、衡向左移動，溶質(zhì)分子的電離程度 。(2) 溫度：升高溫度，電離平衡 移動，電離程度增大；降低溫度，電離平衡向左移動，電離程度。問題思考3電離平衡右移，電解質(zhì)分子的濃度一定減小嗎？離子的濃度一定增大嗎？知識點三 電離常數(shù)1 .表達(dá)式對一元弱酸HAH&J + A Ka =。對一元弱堿BOHBOB+ + OH Kb=。2. 特點 電離常數(shù)只與 有關(guān)，升溫， K值。（2）多元弱酸的各級電離常數(shù)的大小關(guān)系是Kai? Ka2? 3,所以其酸性主要決定于第一步電離。3. 意義電離常數(shù)數(shù)值的大小， 可以估算弱電解質(zhì)電離的趨勢。K值越大，電離程度越大，酸（或堿）性越強(qiáng)。如相同條件下常見弱酸的酸性強(qiáng)弱：HSQH3

4、PQHFCHDOOHCOF2SHCIO問題思考4 .為什么說溫度升高電離平衡常數(shù)（Ka或Kb）增大？5.為什么多元弱酸的 K.1? Ka2? K3?、外界條件對弱電解質(zhì)電離的影響以CHCOOHCHCOO+屮平衡體系為例，填寫下列表格。加水加熱加少量NaOH(s)加少量CHCOONa(s)加少量HCl(g)加少量 冰醋酸平衡移動電離程度n(H +)c(H +)PH溶液導(dǎo)電性稀釋過程中，溶液的導(dǎo)電能力如圖所示。 請回答：“O點導(dǎo)電能力為“ 0”的理由是A、B、C三點pH由小到大的順序是 。(3) A、B、C三點電離程度最大的是 ，其理由是 變式演練1 在0.1 mol L 1 CH3C00H溶液中

5、存在如下電離平衡： CHCOOHCHCO0+ 1,對于該平衡，下列敘述正確的是 ()A. 加入水時，平衡向逆反應(yīng)方向移動B. 加入少量NaOH固體，平衡向正反應(yīng)方向移動C. 加入少量 0.1 mol L t HCl溶液，溶液中 c(H+)增大D. 加入少量CHCOON固體，平衡向正反應(yīng)方向移動二、強(qiáng)酸與弱酸(或強(qiáng)堿與弱堿)的比較以鹽酸和醋酸的電離為例，用“ ”、“”、“=”或相應(yīng)漢字填寫下表。等物質(zhì)的量濃度的鹽酸(a)與醋酸(b)等pH的鹽 酸 a與醋酸bpH或物質(zhì)的量濃度pH： ab物質(zhì)的量濃度：a b溶液導(dǎo)電性a ba b水的電離程度a ba bc（CI）與 c（CH3COO）大小c（CI

6、）_ c （CH3COO）c（Cl）_ c （CH3COC 一）等體積溶液中和 NaOH 的量a_ba_b分別加該酸的鈉鹽固體后pHa：不變b：a：不變b：開始與金屬反應(yīng)的速率a_ba_b等體積溶液與過量活潑金屬產(chǎn)生H的量a ba b典例導(dǎo)悟2下列關(guān)于鹽酸與醋酸兩種稀溶液的說確的是（）A. 相同濃度的兩溶液中 C（H十）相同B. 100 mL 0.1 mol L 一1的兩溶液能中和等物質(zhì)的量的氫氧化鈉C. pH= 3的兩溶液稀釋100倍，pH都為5D. 兩溶液中分別加入少量對應(yīng)的鈉鹽，c（H+）均明顯減小 聽課記錄：變式演練2（2011 月考）pH = 1的兩種酸溶液 A B各1 mL,分別加

7、水稀釋到1 000 mL,其pH與溶液體積（V）的關(guān)系如圖 所示，下列說法不正確的是 （）A. A、B兩種酸溶液的物質(zhì)的量濃度一定相等B. 稀釋后，A酸溶液的酸性比 B酸溶液弱C. 若a= 4，則A是強(qiáng)酸，B是弱酸D. 若1a c（NH；）B. 兩種醋酸溶液的物質(zhì)的量濃度分別為C1和C2, pH分別為a和a+ 1,貝U C1 = 10c2C. pHh 11的NaOH溶液與pH= 3的醋酸溶液等體積混合，滴入石蕊溶液呈紅色c OHD. 向0.1 mol L的氨水中加入少量硫酸銨固體，則溶液中c NH .HO 增大題組二 弱電解質(zhì)的電離平衡4. 判斷正誤（1）0.1 mol .L 1 CHsCOO

8、H溶液的 pH1,（原因是）CH3COOH CHCOO+ H+（）（2010 理綜10A）（2）由0.1 mol L 1 一元堿 BOH溶液的pHh 10,可推知 BOH溶液存在 BOH=B+ OH （ ）（2010 理綜10C）（3）醋酸在醋酸鈉溶液中電離的程度大于在純水中電離的程度（）（2010 全國理綜n 8C）某醋酸溶液的pH= a,將此溶液稀釋1倍后，溶液的pH= b,則ab（）（2010 全國理綜I 9A） 一 15. （2011 課標(biāo)全國卷，10）將濃度為0.1 mol L HF溶液加水不斷稀釋，下列各量 始終保持增大的是（）A. C（H+）B. Ka（HF）c H+C J HT

9、-c HF一 16. (2011 理綜，10)常溫下0.1 mol L 醋酸溶液的pH= a,下列能使溶液 pH= (a +1)的措施是(A.B.C.D.7.( )A.D.)將溶液稀釋到原體積的 加入適量的醋酸鈉固體一 1加入等體積0.2 mol L 鹽酸提高溶液的溫度(2011 理綜，14)室溫下向10 mL pH = 3的醋酸溶液中加水稀釋后，下列說確的是10倍B.溶液中導(dǎo)電粒子的數(shù)目減少c CH3COOC.D.&溶液中一不變?nèi)芤褐?c CH3COOH c OH不變醋酸的電離程度增大，c(H +)亦增大再加入10 mL pH = 11的NaOH溶液，混合液 pH= 7(2010 理綜，13

10、)pH = 2的兩種 一酸x和y，體積均為100 mL,稀釋過程中pH與溶液體積的關(guān)系如右圖所示。分別滴加一 1NaOH溶液(c= 0.1 mol L )至 pH= 7,消耗 NaOH溶液的體積為 V Vy,則()A.x為弱酸，WB. x為強(qiáng)酸，VWC.y為弱酸，Vx”、“HNOHCND. K（HCN）K（HNO） K（HF）4. 常溫下，有甲、乙兩份體積為1 L,濃度均為0.1 mol L _1的醋酸溶液，其 pH為3, 甲用蒸餾水稀釋100倍后，溶液的pH變?yōu)閄；乙與等體積、濃度為0.2 mol L _1的NaOH 混合，在混合液中：n（CWCOO） + n（OH_） _ n（H +） =

11、 y mol , x、y的正確答案組合為（）A. 3; 0.1B. 5; 0.2C. 3x5; 0.1D. 3xA開始反應(yīng)時的速率 AB參加反應(yīng)的鋅的物質(zhì)的量 A= B反應(yīng)過程的平均速率 BA鹽酸里有鋅剩余醋酸里有鋅剩余A.B . C . D .題組三實驗探究&用實驗確定某酸 HA是弱電解質(zhì)。兩同學(xué)的方案如下：甲：稱取一定質(zhì)量的 HA配制0.1 mol L-1的溶液100 mL; 用pH試紙測出該溶液的 pH,即可證明HA是弱電解質(zhì)。乙：用已知物質(zhì)的量濃度的HA溶液、鹽酸，分別配制pH= 1的兩種酸溶液各100 mL; 分別取這兩種溶液各 10 mL,加水稀釋為100 mL ; 各取相同體積的

12、兩種稀釋液裝入兩個試管，同時加入純度和質(zhì)量相同的鋅粒，觀察現(xiàn)象，即可證明HA是弱電解質(zhì)。(1) 在兩個方案的第步中，都要用到的定量儀器是 。(2) 甲方案中說明 HA是弱電解質(zhì)的理由是測得溶液的pH1(選填“ ”、“”或=)(3) 乙方案中說明HA是弱電解質(zhì)的現(xiàn)象是 裝HCI溶液的試管中放出 H2的速率快；裝HA溶液的試管中放出 H2的速率快；兩 個試管中產(chǎn)生氣體的速率一樣快。(4) 請你評價：乙方案中難以實現(xiàn)之處和不妥之處： (5) 請你提出一個合理而比較容易進(jìn)行的方案(藥品可任取)，作簡明扼要表述:9.已知NHH2O和CHCOO的電離常數(shù)在同溫條件下近似相等?，F(xiàn)有pH試紙、0.1 mol

13、L氨水、0.1 mol L鹽酸、0.1 mol LNaOH溶液、CHCOON固體和蒸餾水。請應(yīng)用化學(xué)平衡知識設(shè)計一個實驗(只限于選用上述試劑)，證明NHH2O為弱電解質(zhì)(弱堿)學(xué)案38弱電解質(zhì)的電離平衡【課前準(zhǔn)備區(qū)】知識點一1. (1)水溶液熔融化合物都化合物2. (1)全部強(qiáng)酸強(qiáng)堿大多數(shù)鹽部分弱酸弱堿水 離子共價共價3. (1)=H 2CO= H+ + HCOHCO = H+ + CO 一3+ Fe(OH)3=Fe + 3OH知識點二1 .電離成離子 離子結(jié)合成分子2. = 工向右減小減小3. (1)向右 知識點三c B+ c OHc BOHc H+ c A1 c HA2. 溫度增大 問題思

14、考1. (1)導(dǎo)電能力強(qiáng)弱要看溶液中離子濃度大小，離子濃度大的，導(dǎo)電性強(qiáng)，若強(qiáng)電解質(zhì) 溶液中離子濃度很小，而弱電解質(zhì)溶液中離子濃度大，則弱電解質(zhì)溶液導(dǎo)電能力強(qiáng)。(2)能導(dǎo)電的物質(zhì)不一定是電解質(zhì)，如Cu、氯水等。2. 強(qiáng)電解質(zhì)不一定易溶于水，如CaCO BaSQ都是強(qiáng)電解質(zhì)，易溶于水的也不一定是 強(qiáng)電解質(zhì)，如NH、HO H3PQ、HF等，故強(qiáng)、弱電解質(zhì)與溶解性無必然聯(lián)系。3. 都不一定。如對于 CHC00H=lCHC0O+ H+平衡后，加入冰醋酸，CHCOOH增大，平衡右移，根據(jù)勒夏特列原理，只能“減弱”而不能“消除”，再次平衡時，c(CHCOOH比原平衡時大；加水稀釋或加少量 NaOH固體，都

15、會引起平衡右移， 但QCHsCOOH) c(H +)都比 原平衡時要小。Ka或Kb增大。4. 由于電解質(zhì)的電離是吸熱過程，升高溫度，電離程度增大，故5. (1) 一級電離電離出的抑制了二級電離，依次類推。個陰離子， 從陰離子中電離出 J是比較耗能的, 1越困難。(2) 一級電離完成后，酸式酸根離子是 且酸式酸根離子帶的負(fù)電荷越多，電離出【課堂活動區(qū)】一、右移右移右移左移左移增大增大增大減小減小減小增大增大減小減小增大增大減小增大減小減小增大增大增大減小增大增大減小減小減小增大增大增大增大增大右移一、 = = = = 典例導(dǎo)悟1. (1)冰醋酸是純凈的固體醋酸，沒有水存在，醋酸沒有電離，因而導(dǎo)電

16、能力為0(2) BAAC則其離子濃度：BAC故c(H+)也是BAC可知pH關(guān)系。(3) 弱電解質(zhì)的電離與濃度有關(guān)，濃度越小，電離程度越大，故應(yīng)為Co2. B 鹽酸是強(qiáng)酸，醋酸是弱酸，二者濃度相同時電離出濃度不相同，A錯；同濃度、同體積的兩酸中和氫氧化鈉的能力相同，B正確；pH= 3的兩酸溶液稀釋100倍時，鹽酸pH= 5,而醋酸pH5,因稀釋時促進(jìn)了醋酸的電離， C錯；鹽酸中加入對應(yīng)的鈉鹽(NaCI), c(H +)不變，故D錯。變式演練1. BC 2.A【課后練習(xí)區(qū)】咼考集訓(xùn)1. D 乙酸、碳酸和苯酚為弱電解質(zhì)，其酸性強(qiáng)弱關(guān)系為乙酸電解質(zhì)，則等濃度的四種溶液pH由小到大的排列順序為乙酸 碳酸

17、 苯酚 乙醇。碳酸苯酚，乙醇為非 1 mol L -1, c(H +)-=1X 10 - 72. B 根據(jù)HA在水中的電離度可算出 c(H +) = 0.1%x 0.1 mol L -1= 10-4 所以pH= 4;因HA在水中有電離平衡，升高溫度促進(jìn)平衡向電離的方向移動，所以c H+ c A-C選項可由平衡常數(shù)表達(dá)式算出K=c HAc(H ) = 10 mol L ，所以 c(H，水電離)=10-1mol L ,將增大，pH值會減??；一 1 mol L ，所以C正確； 前者是后者的106倍。3. C A 項，由電荷守恒知 c(H +) + c(NH+) = 2C(S&-) + C(OH),

18、pH= 7, c(H +) = c(OH -)，故 2c(SO2-) = c(NH+) , c(S&-) v c(NHt) ； B項，醋酸越濃，電離程度越小，當(dāng) o= 10C2 時，前者溶液中 H濃度達(dá)不到后者溶液中 H濃度的10倍，pH相差不到1； C項，醋酸遠(yuǎn)遠(yuǎn)C OH-過量；D項，加入(NHk)2SO固體，抑制 NHH20的電離，貝U 減小。4. (1)解析X解析電離平衡。(3) X解析V因CH3C00是弱酸，不能完全電離。0.1 mol L-1 BOH溶液的pH= 10，說明BOH為弱堿，弱堿不能完全電離，存在醋酸可發(fā)生電離：CHCOOH二CHCO0+ 1,而醋酸鈉提供大量的 CHCO

19、0,從而C NH3 H 2O導(dǎo)致上述可逆反應(yīng)向逆反應(yīng)方向移動，醋酸電離程度減弱。X解析 對酸溶液進(jìn)行稀釋，氫離子濃度降低，pH增大。5. D HF為弱酸，存在電離平衡：HF. H+ + F-。根據(jù)勒夏特列原理：當(dāng)改變影響平衡的一個條件，平衡會向著能夠減弱這種改變的方向移動，但平衡的移動不能完全消除這種改變，故加水稀釋，平衡正向移動，但c(H+)減小，A錯誤；電離常數(shù)只受溫度的影響，溫度不變，電離常數(shù) &不變，B錯誤；當(dāng)溶液無限稀釋時，C(F_)不斷減小，但C(H接近10c f-c 屮n h+-7 mol L -1，所以減小，C錯誤；=，由于加水稀釋，平衡正向移c Hc HFn HF+c H+動

20、，所以溶液中n(H )增大，n(HF)減小，所以增大，D正確。c HFpHa, D錯誤。A錯誤；B項，由于 Kwc OH6. B 醋酸是弱酸，稀釋10倍同時也促進(jìn)了其電離，溶液的 pH(a+ 1) , A錯誤；醋 酸根離子水解顯堿性， 向酸溶液中加入適量堿性溶液可以使 pH增大1 , B正確；鹽酸完全電 離，加入鹽酸后溶液的 pHa, C錯誤；升高溫度促進(jìn)醋酸的電離，溶液的7. B A項，醋酸加水稀釋，促進(jìn)電離，導(dǎo)電粒子的數(shù)目增加，故-不變，由于C(H+)變小，D錯,c CHCOO c H+c CHCOOc CHCOOHc CH3COOHK不變，則題給比值不變，故 B正確；C項，醋酸加水稀釋，

21、電離程度增大，但 故C錯誤；D項，加入10 mL pH= 11的NaOH溶液，醋酸過量，混合后溶液顯酸性，故 誤。溫度不變，電離平衡常數(shù)K=8. C 由圖知：將一元酸 x和y分別稀釋10倍，pH的變化量 pHX = 1,A pHy1，所 以x為強(qiáng)酸，而y為弱酸。pH= 2時弱酸y的濃度大，滴加 NaOH至pH= 7時需NaOH溶液的 體積則y要比x大。9. (1)HSCN的酸性比CHCOOI強(qiáng)，其溶液中c(H+)較大，故其溶液與NaHC歸液的反應(yīng) 速率較快 F,當(dāng) c(F -) = c(HF)時，= c(H+),查-3 45,- 4c H c(2)10(或 3.5 X 10 )& =c HF圖

22、中的交點處即為 c(F -) = c(HF)，故所對應(yīng)的pH即為K,的負(fù)對數(shù)解析 (1) Ka(CHC00H#1.8 X 10 _5HN2HCNo由此可判斷 K(HF) K(HNO) K(HCN)，其對應(yīng)數(shù)據(jù)依次為 K(HF) = 7. 2X 10 4mol L 1, KHNQ) = 4.6 X 10 4 110 1mol L , K(HCN)= 4.9 X 10mol L 。4. D 因醋酸是弱酸，稀釋過程中繼續(xù)電離，故稀釋100倍時3pH (3) (4)難以準(zhǔn)確配制pH= 1的HA溶液；難以做到鋅 的表面積相同(5)配制NaA溶液，測其pH大于7,證明HA是弱電解質(zhì)解析此題考查了學(xué)生靈活應(yīng)用所學(xué)知識評價實驗和設(shè)計實驗的能力。證明HA是弱電解質(zhì)的原理有兩個： 一是證明HA不能完全電離，溶液中存在電離平衡；二是證明HA與強(qiáng)堿反應(yīng)生成的鹽具有弱堿性。甲、乙兩同學(xué)都是利用了第一個原理。0