1.電解質(zhì)是在　　　　　　　　或　　　　　　　下能夠?qū)щ姷摹　　　　　?。非電解質(zhì)是在水溶液里和熔融狀態(tài)下都不導(dǎo)電的　　　　　　。?2.電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力取決于溶液中自由移動離子　　　的大小以及　　　　　　　　　　的多少。?
一、強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)1.鹽酸和醋酸的比較(1)【實(shí)驗(yàn)3-1】
(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)論①鹽酸中c(H+)　　　　醋酸溶液中c(H+),即鹽酸中HCl電離程度比醋酸溶液中CH3COOH電離程度　　;?②同濃度的鹽酸與醋酸溶液比較,HCl　　　　電離,CH3COOH　　　　電離。?
2.強(qiáng)弱電解質(zhì)(1)定義①強(qiáng)電解質(zhì):在水溶液中能夠　　　　　　　　的電解質(zhì)。?②弱電解質(zhì):在水溶液中只能　　　　　　　　的電解質(zhì)。?(2)常見的強(qiáng)、弱電解質(zhì)①強(qiáng)電解質(zhì):　　　　、　　　　、　　　　　　　。?②弱電解質(zhì):　　　　、　　　　。?【微思考1】氨水可導(dǎo)電,且呈弱堿性,氨水是否屬于弱堿?
提示:氨水是氨氣的水溶液,屬于混合物,而堿屬于化合物,所以氨水不屬于弱堿,但氨水中的NH3·H2O屬于弱堿。
二、弱電解質(zhì)的電離平衡1.電解質(zhì)電離方程式的書寫(1)強(qiáng)電解質(zhì)全部電離,在寫電離方程式時,用“=”。如NaCl的電離方程式為NaCl=Na++Cl-。(2)弱電解質(zhì)部分電離,在寫電離方程式時,用“ ”。①一元弱酸、弱堿一步電離:如CH3COOH:　　　　　　　　　　　　　　　。?NH3·H2O:　 。?②多元弱酸或多元弱堿分步電離(其中以第一步電離為主):
2.電離平衡(1)定義在一定條件下的弱電解質(zhì)溶液中,電解質(zhì)分子　　　　　　的速率和　　　　　　　　　　　　的速率相等時,電離過程達(dá)到電離平衡狀態(tài)。?(2)建立過程(用v-t圖像描述)
(3)電離平衡的特征
(4)濃度、溫度對電離平衡的影響①濃度:對于同一弱電解質(zhì),一般濃度越小,電離程度越　　。?②溫度:因電離一般需吸收熱量,所以溫度升高,電離程度　　　　。?
弱電解質(zhì)分子電離成離子的速率
離子結(jié)合成弱電解質(zhì)分子的速率
三、電離平衡常數(shù)1.定義對一元弱酸或一元弱堿來說,溶液中弱電解質(zhì)電離所生成的各種離子濃度的乘積,與溶液中未電離分子的濃度之比是一個常數(shù),這個常數(shù)叫做電離平衡常數(shù),簡稱電離常數(shù)。2.表示方法(1)CH3COOH的電離常數(shù)Ka=　　　　　　　。?(2)NH3·H2O的電離常數(shù)Kb=　　　　　　　。?(3)H2CO3的電離常數(shù)Ka1=　　　　　　　、Ka2=　　　　　　　。?
3.規(guī)律與應(yīng)用(1)一定溫度下,Ka或Kb越大,對應(yīng)弱電解質(zhì)越易電離,電離程度　　　　。如25 ℃時,Ka(CH3COOH)>Ka(HCN),則HCN的酸性比CH3COOH的酸性　　　。?(2)同一種多元弱酸的各步電離常數(shù)Ka1>Ka2>Ka3……當(dāng)Ka1　　Ka2時,計(jì)算多元弱酸中的c(H+),或比較多元弱酸酸性的相對強(qiáng)弱時,通常只考慮　　　　　電離。多元弱堿的情況與多元弱酸相似。?4.影響因素
(1)強(qiáng)電解質(zhì)稀溶液中不存在溶質(zhì)分子,弱電解質(zhì)稀溶液中存在溶質(zhì)分子。 (　　)(2)CaCO3難溶于水,其屬于弱電解質(zhì)。 (　　)(3)離子化合物一定是強(qiáng)電解質(zhì),共價化合物一定是弱電解質(zhì)。 (　　)(4)電離平衡時,由于分子和離子的濃度不斷發(fā)生變化,所以說電離平衡是動態(tài)平衡。 (　　)(5)一定溫度下,醋酸的濃度越大,電離常數(shù)也越大。 (　　)
答案:(1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×
強(qiáng)電解質(zhì)、弱電解質(zhì)的比較問題探究1.BaCO3難溶于水,所以屬于弱電解質(zhì)。該說法對嗎?
答案:不對;盡管BaCO3在水中的溶解度很小,但溶于水的部分能夠全部電離,所以BaCO3屬于強(qiáng)電解質(zhì)。
3.強(qiáng)、弱電解質(zhì)的本質(zhì)區(qū)別是什么?4.電解質(zhì)一定能導(dǎo)電,導(dǎo)電的一定是電解質(zhì)。該說法對嗎?
答案:強(qiáng)、弱電解質(zhì)的本質(zhì)區(qū)別是在水中的電離程度不同,強(qiáng)電解質(zhì)全部電離,弱電解質(zhì)部分電離且在水溶液中存在電離平衡。
答案:不對;電解質(zhì)不一定能導(dǎo)電,導(dǎo)電的也不一定為電解質(zhì)。原因:電解質(zhì)導(dǎo)電是有條件的;有些單質(zhì)、混合物也能導(dǎo)電,但既不是電解質(zhì)也不是非電解質(zhì)。
深化拓展強(qiáng)、弱電解質(zhì)的比較
素能應(yīng)用典例1下列關(guān)于強(qiáng)、弱電解質(zhì)的敘述中正確的是 (　　)A.強(qiáng)電解質(zhì)都是離子化合物,弱電解質(zhì)都是共價化合物B.強(qiáng)電解質(zhì)都是可溶性化合物,弱電解質(zhì)都是難溶性化合物C.強(qiáng)電解質(zhì)的水溶液中無溶質(zhì)分子,弱電解質(zhì)的水溶液中有溶質(zhì)分子D.強(qiáng)電解質(zhì)的導(dǎo)電能力強(qiáng),弱電解質(zhì)的導(dǎo)電能力弱
答案:C解析:A項(xiàng),HCl、HNO3是強(qiáng)電解質(zhì),但屬于共價化合物,A錯誤;B項(xiàng),BaSO4、CaCO3為強(qiáng)電解質(zhì),盡管它們難溶于水,但它們?nèi)苡谒牟糠质侨侩婋x的,B錯誤;D項(xiàng),若強(qiáng)電解質(zhì)溶液的濃度很小,其導(dǎo)電能力也會很弱,D錯誤;C項(xiàng),強(qiáng)電解質(zhì)在水溶液中全部電離為離子,不存在溶質(zhì)分子,而弱電解質(zhì)在水溶液中只能部分電離,溶液中還存在溶質(zhì)分子,正確。
(1)強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)的分類依據(jù)是在水溶液中是否全部電離,全部電離的電解質(zhì)是強(qiáng)電解質(zhì),部分電離的電解質(zhì)是弱電解質(zhì)。(2)常見的強(qiáng)電解質(zhì)有強(qiáng)酸(H2SO4、HNO3、HClO4、HCl、HBr、HI等)、強(qiáng)堿[KOH、NaOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2等]、大部分鹽。(3)電解質(zhì)的強(qiáng)弱與其溶液的導(dǎo)電性沒有直接關(guān)系,強(qiáng)電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電性不一定比弱電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電性強(qiáng)。(4)電解質(zhì)的強(qiáng)弱與物質(zhì)的溶解性沒有關(guān)系,只要溶解到水中的部分全部電離就是強(qiáng)電解質(zhì)。比如CH3COOH易溶于水,但溶于水后只能部分電離,所以CH3COOH是弱電解質(zhì);BaSO4難溶于水,但溶于水的部分全部電離,所以BaSO4是強(qiáng)電解質(zhì)。
變式訓(xùn)練1現(xiàn)有以下物質(zhì):①硫酸銅晶體?、谔妓徕}固體?、奂兞姿帷、芰蚧瘹洹、萑趸颉、藿饘冁V?、呤、喙虘B(tài)苛性鉀?、岚彼、馐焓夜腆w。(1)屬于強(qiáng)電解質(zhì)的是　　　　　(填序號,下同)。?(2)屬于弱電解質(zhì)的是　 。?(3)屬于非電解質(zhì)的是　 。?(4)既不是電解質(zhì),又不是非電解質(zhì)的是　　　　　。?(5)能導(dǎo)電的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
答案:(1)①②⑧⑩　(2)③④　(3)⑤　(4)⑥⑦⑨(5)⑥⑦⑨解析:(1)強(qiáng)電解質(zhì)是溶于水全部電離的電解質(zhì),故①②⑧⑩是強(qiáng)電解質(zhì)。(2)③④是溶于水部分電離的電解質(zhì),屬于弱電解質(zhì)。(3)⑤屬于化合物,它的水溶液雖然能導(dǎo)電,但并不是它自身電離使溶液導(dǎo)電,所以是非電解質(zhì)。(4)⑥⑦都是單質(zhì),⑨是混合物,它們既不是電解質(zhì)也不是非電解質(zhì)。(5)⑥⑦中均有能夠自由移動的電子,⑨中有自由移動的離子,都能導(dǎo)電。
電離平衡的影響因素問題探究1.向100 mL 0.1 ml·L-1醋酸溶液中加水稀釋,醋酸的電離程度怎樣變化?H+的物質(zhì)的量怎樣變化?H+濃度怎樣變化?2.向醋酸溶液中加入醋酸鈉晶體,醋酸的電離程度怎樣變化?H+濃度怎樣變化?
答案:加水稀釋時,CH3COOH的電離平衡向右移動,電離程度增大,H+的物質(zhì)的量增大,H+濃度減小。
答案:向醋酸溶液中加入醋酸鈉晶體,增大了CH3COO-濃度,CH3COOH的電離平衡向左移動,電離程度減小,H+濃度減小。
深化拓展外界條件對電離平衡的影響電離平衡的移動符合勒夏特列原理,達(dá)到平衡時,離子濃度相當(dāng)于可逆反應(yīng)中生成物的平衡濃度,電解質(zhì)分子濃度相當(dāng)于可逆反應(yīng)中反應(yīng)物的平衡濃度,外界條件對其影響可歸納為:(1)濃度:對于同一弱電解質(zhì),濃度越大,電離程度越小;濃度越小,電離程度越大,即對溶液加水稀釋時,電離平衡向著電離的方向移動。(2)溫度:由于弱電解質(zhì)的電離過程一般是吸熱的,升高溫度,電離平衡向著電離的方向移動。(3)同離子效應(yīng):在弱電解質(zhì)溶液中加入與弱電解質(zhì)電離產(chǎn)生相同離子的強(qiáng)電解質(zhì),電離平衡將向電離的反方向移動。(4)化學(xué)反應(yīng):在弱電解質(zhì)溶液中加入能與弱電解質(zhì)電離產(chǎn)生的某種離子反應(yīng)的物質(zhì),電離平衡將向電離的方向移動。
當(dāng)外界條件(如濃度、溫度等)發(fā)生變化時,電離平衡就會發(fā)生移動。弱電解質(zhì)的電離平衡移動遵循化學(xué)平衡移動原理。
用化學(xué)平衡理論分析電解質(zhì)的電離平衡問題時,考慮的主要影響因素有稀釋、改變溫度、加入含有相同分子或離子的物質(zhì)等,在分析此類問題時應(yīng)注意以下兩點(diǎn):(1)平衡向“削弱”這種改變的方向移動,移動結(jié)果不能“抵消”或“超越”這種改變。(2)加水稀釋有利于電離,但是離子濃度降低,因?yàn)槿芤后w積增大程度大于離子增多程度。
變式訓(xùn)練20.1 ml·L-1CH3COOH溶液中存在電離平衡:CH3COOH CH3COO-+H+。加水稀釋或加入少量CH3COONa晶體時,都會引起(　　)A.溶液的酸性減弱B.CH3COOH電離程度變大C.溶液的導(dǎo)電能力減弱D.溶液中c(CH3COO-)減小
有關(guān)電離常數(shù)的計(jì)算問題探究1.兩種酸HA與HB的電離常數(shù)分別為K1、K2,若K1HA。
2.18 ℃時,H2A(酸):Ka1=4.3×10-7,Ka2=2.1×10-12;H2B(酸):Ka1=1.0×10-7,Ka2=6.3×10-13。在濃度相同的兩種溶液中,用“>”“　(2)>　(3)解析:H2A和H2B都是二元弱酸,二元弱酸的電離分兩步,第一步比第二步電離程度大得多,溶液的酸性(即H+濃度)、酸式酸根離子的濃度、酸分子的濃度、溶液的導(dǎo)電能力均由第一步電離決定。同溫、同濃度的H2A、H2B溶液,H2A的第一步電離常數(shù)大于H2B的第一步電離常數(shù),故H+濃度是H2A>H2B,酸分子的濃度是c(H2A)H2B。酸根離子A2-、B2-的濃度取決于兩酸的第二步電離,H2A的第二步電離常數(shù)大于H2B的第二步電離常數(shù),故c(A2-)>c(B2-)。
深化拓展有關(guān)電離平衡常數(shù)的計(jì)算(以弱酸HX為例)1.已知起始時c(HX)和電離產(chǎn)生的c(H+),求電離平衡常數(shù)?！　? HX　　　　 H+　+　X-起始:c(HX) 0 0平衡:c(HX)-c(H+) c(H+)c(X-)
2.已知起始時c(HX)和電離平衡常數(shù),求溶液中c(H+)。　　 HX　　　　H+　+　X-起始:c(HX) 0 0平衡:c(HX)-c(H+)c(H+) c(X-)
素能應(yīng)用典例325 ℃時,在0.5 L 0.2 ml·L-1的HA溶液中,有0.001 ml的HA電離。(1)求該溫度下HA的電離常數(shù)。(2)計(jì)算25 ℃時,0.1 ml·L-1的該酸溶液中的c(H+)。
答案:(1)2.02×10-5 (2)1.42×10-3 ml·L-1解析:(1)由題意可得:　　　　　　 HA　　　　H+　+ A-起始物質(zhì)的量/ml0.1 0 0已電離物質(zhì)的量/ml0.001 0.001 0.001平衡時物質(zhì)的量/ml0.099 0.001 0.001
變式訓(xùn)練3某酸HX是一種弱酸,25 ℃時電離常數(shù)Ka=4×10-4。(1)寫出該酸的電離常數(shù)表達(dá)式:Ka=　　　　　　。?(2)25 ℃時,往HX溶液中加入1 ml·L-1的鹽酸,能　　　　　　　　(填“抑制”或“促進(jìn)”)HX的電離,Ka值將　　　　　　　　(填“增大”“減小”或“不變”)。?(3)若HX的起始濃度為0.010 ml·L-1,則平衡時c(H+)=　　　　　　　　[提示:因Ka很小,平衡時的c(HX)仍可近似為0.010 ml·L-1]。?
(2)抑制　不變　(3)2×10-3 ml·L-1
1.(2019浙江4月選考)下列屬于強(qiáng)電解質(zhì)的是(　　)A.硫酸鋇B.食鹽水C.二氧化硅D.醋酸
解析:硫酸鋇是強(qiáng)電解質(zhì),A項(xiàng)正確;食鹽水為混合物,不屬于電解質(zhì),B項(xiàng)錯誤;二氧化硅是非電解質(zhì),C項(xiàng)錯誤;醋酸在水中只能部分電離,為弱電解質(zhì),D項(xiàng)錯誤。
2.下列關(guān)于鹽酸與醋酸兩種稀溶液的說法正確的是(　　)A.相同物質(zhì)的量濃度的兩溶液中c(H+)相同B.100 mL 0.1 ml·L-1的兩溶液能中和等物質(zhì)的量的氫氧化鈉C.c(H+)=10-3 ml·L-1的兩溶液稀釋到原溶液體積的100倍,c(H+)都為10-5 ml·L-1D.兩溶液中分別加入少量對應(yīng)的鈉鹽,c(H+)均明顯減小
解析:相同濃度時,鹽酸中c(H+)大于醋酸中c(H+),故A錯;c(H+)=10-3 ml·L-1的HCl溶液和CH3COOH溶液,稀釋到體積為原來的100倍,鹽酸中c(H+)=10-5 ml·L-1,醋酸中c(H+)大于10-5 ml·L-1,因?yàn)榧铀♂寱r,CH3COOH CH3COO-+H+電離平衡右移,故C錯;加入少量對應(yīng)的鈉鹽時,對鹽酸無影響,CH3COOH電離平衡左移,c(H+)減小,故D錯。
3.將0.01 ml的下列物質(zhì)分別加入(或通入)到100 mL水中,假設(shè)溶液體積變化不計(jì),水溶液的導(dǎo)電能力最強(qiáng)的是(　　)A.HFD.NH3
4.在25 ℃時,0.1 ml·L-1的HNO2、HCOOH、HCN、H2CO3的溶液,已知四種酸的電離常數(shù)分別為4.6×10-4、1.8×10-4、4.9×10-10、Ka1=4.3×10-7和Ka2=5.6×10-11,溶液中氫離子濃度最小的是(　　)A.HNO2B.HCOOHC.HCND.H2CO3
解析:根據(jù)電離平衡常數(shù)大小可以判斷弱酸(或弱堿)的相對強(qiáng)弱,弱酸的Ka(多元弱酸則比較Ka1)越小,其電離程度越小,c(H+)越小,由題中數(shù)據(jù)可知,HCN酸性最弱,c(H+)最小。

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第一節(jié) 電離平衡

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