07专题3 溶液中的离子反应 第一单元 弱电解质的电离平衡

第一节强电解质和弱电解质义乌市私立群星学校褚开朗专题3溶液中的离子反应第一单元弱电解质的电离平衡【想一想】你能解释下列事实吗？1、潮湿的手触摸正在工作的电器，可能会发生触电事故。2、电解水制H2、O2时，需要向水中加入少量的NaOH溶液或H2SO4溶液。一、电解质和非电解质：根据在水溶液中或熔融状态下能否产生自由移动的离子，可以将化合物分为电解质和非电解质。分类电解质非电解质定义在水溶液中或熔融状态下能够导电的化合物叫做电解质在水溶液中和熔融状态下均不能导电的化合物叫做非电解质类别纯净的酸、碱、盐、部分金属氧化物多数有机物(有机酸除外)、部分非金属氧化物、部分非金属氢化物实例HCl、H2SO4、HNO3、NaOH、KOH、Ca(OH)2、NaCl、Na2SO4、AgCl、BaSO4、Na2O、MgO乙醇、蔗糖、CO2、SO2、SO3、NH3、CH4【注意事项】①电解质和非电解质都是化合物，单质和混合物既不属于电解质，也不属于非电解质，如HCl是电解质，而HCl溶液就不是电解质了。②电解质不是在任何情况下都能导电，只有在溶液中或熔融状态下才能导电，如NaCl、NaOH等离子化合物在水溶液中和熔融态下均能导电，HCl、H2SO4等共价化合物在水溶液中能导电，熔融态则不能导电。③能导电的不一定是电解质，如Cu、HCl溶液能导电，但不是电解质。④SO2、CO2、NH3溶于水虽然能导电但不算电解质，因为是它们的水溶液能导电是因为它们与水反应生成了新的物质而能导电的，它们属于非电解质。【思考】现有浓度均为0.1mol·L-1的醋酸和盐酸溶液，比较他们的电离程度？醋酸盐酸对实验现象的解释溶液的pH31盐酸中的c(H+)=c(HCl)，醋酸中c(H+)＜c(CH3COOH)，说明盐酸全部电离，而醋酸部分电离与镁条的反应缓慢迅速盐酸中的c(H+)＞醋酸中的c(H+)二、强电解质和弱电解质：根据电解质在水溶液中能否全部电离，又可以分为强电解质和弱电解质。分类强电解质弱电解质定义在水溶液中全部电离的电解质在水溶液中部分电离的电解质类别强酸、强碱、大多数盐、金属氧化物弱酸、弱碱、水实例HCl、H2SO4、HNO3、NaOH、KOH、Ca(OH)2、NaCl、Na2SO4、AgCl、BaSO4、Na2O、MgOH2CO3、H2SO3、H2S、HClO、HF、CH3COOH、NH3·H2O、Mg(OH)2、Cu(OH)2、H2O【例题1】下列物质中属于强电解质的是________。①化学性质活泼的HF②不溶于水的BaSO4、AgCl③稀H2SO4溶液④易溶于水的醋酸⑤Na2O、Na2O2、NaCl⑥水溶液浓度为0.1mol·L－1，pH＝1的HA⑦NH3的水溶液⑧氯水②⑤⑥【电离方程式的书写】(1)强电解质用“===”，弱电解质用“”。(2)多元弱酸分步电离，且第一步电离程度远远大于第二步，如碳酸电离方程式：①H2CO3H＋＋HCO3－，②HCO3－H＋＋CO32－(3)多元弱碱电离方程式一步写成，如氢氧化铁电离方程式：Fe(OH)3Fe3＋＋3OH－(4)酸式盐：①强酸的酸式盐。例如：NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO42－②弱酸的酸式盐。例如：NaHCO3===Na＋＋HCO3－，HCO3－H＋＋CO32－【注意事项】①电解质的强弱和溶液导电性没有决定性关系，强酸可能因为其浓度太小而导电性较差，弱酸也可以因为浓度足够大使得导电性较强。若要通过比较导电性来比较电解质强弱，只能比较相同浓度的强酸、弱酸或强碱、弱碱的导电性。②电解质的强弱与其溶解性无关，某些难溶性物质如AgCl、BaSO4等，虽然在水中溶解度很小，但其溶解于水的部分是全部电离的，也算作强电解质。【例题3】在一定温度下，有a、盐酸b、硫酸c、醋酸三种酸：(1)当三种酸物质的量浓度相同时，c(H＋)由大到小的顺序是______。(2)同体积、同物质的量浓度的三种酸，中和NaOH的能力由大到小的顺序是______________。(3)若三者c(H＋)相同时，物质的量浓度由大到小的顺序是________。(1)bac(2)ba＝c(3)cab(或ca＝2b)(4)当三者c(H＋)相同且体积也相同时，分别放入足量的锌，相同状况下产生气体的体积由大到小的顺序是________。(5)当三者c(H＋)相同且体积相同时，同时加入形状、密度、质量完全相同的锌，若产生相同体积的H2(相同状况)，则开始时反应速率的大小关系为________，反应所需时间的长短关系是________。(6)将c(H＋)相同的三种酸均加水稀释至原来的100倍后，c(H＋)由大到小的顺序是________。(4)ca＝b(5)a＝b＝ca＝bc(6)ca＝b第二节弱电解质的电离平衡义乌市私立群星学校褚开朗专题3溶液中的离子反应第一单元弱电解质的电离平衡【弱电解质的电离】【醋酸的电离】CH3COOH+H2OCH3COO-+H3O+或简写：CH3COOHCH3COO-+H+【一水合氨的电离】NH3·H2ONH4++OH-一、弱电解质电离平衡的建立：1、弱电解质溶于水后，分子电离成离子；同时一部分离子又因碰撞而重新结合成分子，这一过程是可逆的，当正、逆反应速率相等时，溶液中各分子和离子的浓度不再发生变化，达到平衡状态，我们称为电离平衡状态。2、电离平衡的特征：①动：电离平衡是动态平衡；②等：电离过程的正、逆速率相等；③定：在溶液中各分子和离子的浓度均保持不变；④变：电离平衡状态的存在是有条件的，当条件（如温度、浓度）改变，电离平衡就会发生移动。电离平衡的移动遵循勒夏特列原理。．外界条件对电离平衡的影响：①温度：升高温度，电离平衡向正方向移动，电离程度增大，原因是电离过程吸热。②浓度：加水稀释，电离平衡向正方向移动，电离程度增大。③同离子效应：例如向CH3COOH溶液中加入CH3COONa固体，溶液中c(CH3COO－)增大，CH3COOH的电离平衡向逆方向移动，电离程度减小。【习题1】电离平衡右移，电解质分子的浓度一定减小吗？离子的浓度一定增大吗？答案都不一定。如对于CH3COOHCH3COO－＋H＋平衡后，加入冰醋酸，c(CH3COOH)增大，平衡右移，根据勒夏特列原理，只能“减弱”而不能“消除”，再次平衡时，c(CH3COOH)比原平衡时大；加水稀释或加少量NaOH固体，都会引起平衡右移，但c(CH3COOH)、c(H＋)都比原平衡时要小。【习题2】已知0.1mol·L－1的醋酸溶液中存在电离平衡：CH3COOHCH3COO－＋H＋，要使溶液中值增大，可以采取的措施是()①加少量烧碱溶液②降低温度③加少量冰醋酸④加水⑤通入HCl气体⑥加入NaAc固体A．①②④⑥B．①②③④C．④⑤D．④⑤⑥②【习题3】冰醋酸加水稀释时，溶液中的氢离子浓度随加入的水量变化的下列各曲线图中，正确的是()CC·L-10.100mol·L-1平衡浓度/mol·L-1CH3COOH9.96×10-19.87×10-2CH3COO-4.21×10-31.34×10-3H+4.21×10-31.34×10-31.78×10-51.81×10-50.421%1.34%)COOHCH()H()COOCH(3-3ccc%100醋酸的初始浓度已电离的醋酸浓度【醋酸电离的相关浓度（25℃）】二、电离平衡常数和电离度：1、电离平衡常数：电离平衡常数，简称电离常数，符号K。2、表达式：弱酸：HAH++A-，Ka=弱碱：BOHB++OH-，Kb=【注意事项】①影响因素：电离常数与弱酸、弱碱的浓度无关，只随温度变化而变化；②大小意义：在一定温度下，电离常数越大，弱酸(弱碱)的电离程度越大，酸性(碱性)越强。③多元弱酸的各级电离常数的大小关系是Ka1≫Ka2≫Ka3，所以其酸性主要决定于第一步电离。)HA()A()H(-ccc)BOH()OH()B(-ccc、电离度：α=【注意事项】影响规律：温度越高，电离度越大；浓度越小，电离度越大(即越稀越电离或稀释促进电离)。%100弱电解质的初始浓度已电离的弱电解质浓度【课本例题】乙酰水杨酸（俗称阿司匹林）是一种一元弱酸（可用HA表示）。在一定温度下，0.10mol·L-1乙酰水杨酸水溶液中，乙酰水杨酸的电离度为5.7%，求该酸的电离常数。【答案】3.4×10-4【习题4】在100mL0.1mol·L－1的CH3COOH溶液中，欲使CH3COOH的电离度增大和c(H＋)降低，可采用的方法是()①加少量1mol·L－1的NaOH溶液②加少量1mol·L－1的盐酸③加100mL水④加热A．①③B．②③C．③④D．①④【习题5】以CH3COOH的电离平衡为例(CH3COOH的初始浓度为c)，你能得出电离平衡常数K与电离度α的计算关系吗？A三、常见的弱电解质义乌市私立群星学校高中部褚开朗§3.1弱电解质的电离平衡一、水是常见的弱电解质：1、水的电离方程式：H2OH++OH-；ΔH=+57.3kJ·mol-1【分析】水的电离常数：c(H2O)可视为一定值，因此有：Kw称为水的离子积常数，简称水的离子积。在25℃时，Kw=1.0×10-14。)OH()OH()H(2-cccK)OH()H()OH(-2cccKWK二、水的离子积常数：1、定义：在一定温度下，水中氢离子浓度与氢氧根浓度的乘积是一个常数，称为水的离子积常数，简称水的离子积。2、表达式：Kw=，在25℃时，Kw=1.0×10-14。【注意】①影响因素：温度升高，水的离子积会增大，如在100℃时，Kw=5.5×10-13。②在酸、碱、盐溶液中，c(H+)和c(OH-)的乘积仍然等于水的离子积常数(1.0×10-14，25℃时)。)OH()H(-cc谢谢大家！