第三章第一节强弱电解质的判断,水的离子积常数

第三章第一节强弱电解质的判断,水的离子积常数 课 强弱电解质的判断，水的离子积常数 1.认识电解质有强弱之分，能应用化学平衡理论描述弱电解质在水溶液中的电离平衡 教学目标 2.知道水是一种弱电解质，在一定温度下，水的离子积是常数 教学重点 强弱电解质的判断，水的离子积常数 一(导入 学生活动 第二章已学习了化学平衡原理，本章学习水溶液中的离子平衡。离子平衡知识与化学平衡知识密切相关，尤其是化学平衡的建立和平衡移动原理等知识及其学习方法，可直接用来指导对离子平衡的学习。因此，本章是化学平衡学习的继续与拓展。对电离平衡，水解平衡和溶解平衡的掌握，是对中学化学的平衡理论的丰富和完善。本章是化学的重要内容之一， 是中学化学基础理论的重要部分，也是同学们整个中学阶段学习的难点。 二.考点，典例和变式 考点一 强弱电解质的判断 电解质:在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物(酸，碱，盐和部分金 属氧化物) 非电解质:在水溶液里和熔融状态下都不能导电的化合物(非金属氧化物， 大部分有机物) ?电解质和非电解质均指化合物，单质和混合物既不属于电解质也不属于 非电解质。 ?电解质必须是自身能直接电离出自由移动的离子的化合物。 ?对于电解质来说，只须满足一个条件即可，而对非电解质则必须同时满 足两个条件。 例如:HSO、NaHCO、NHCl、NaO、NaO、AlO243422223 注意:单质和混合物不是电解质也不是非电解质 教学内容 强电解质:溶于水或熔融状态下几乎完全电离的电解质 弱电解质:溶于水或熔融状态下只有部分电离的电解质 例如 醋酸是弱酸，醋酸在溶液中就只是部分电离而不是全部电离 例1 下列物质:1.石墨 2.三氧化硫 3.液态氯化氢 4.氯气 5.熔融的硫酸钾 6.食盐晶体 7.硫酸溶液 8. 乙醇 9.冰醋酸 10.NH.HO,其中能够导电的是( 32 )，强电解质的是( )，弱电解质的是( )， 非电解质的是( ) 解析 有自由移动的离子或自由电子的物质才能导电，石墨中存在自由移动 的电子，熔融的硫酸钾，硫酸溶液中存在自由移动的离子，所以1.5.7可以 导电。强电解质是指能够完全电离的电解质，3液态氯化氢，5熔融的硫酸 钾，6食盐晶体都是强电解质。9.10在水中不能完全电离，属于弱电解质。 非电解质是在水溶液中和熔融状态下都不导电的化合物，其中2三氧化硫， 8乙醇符合，他们属于非电解质。4氯气属于单质，它即不是电解质也不是 非电解质，7硫酸溶液是混合物，它即不是电解质也不是非电解质，7硫酸 溶液时混合物，它不是电解质也不是非电解质 答案1.5.7 3.5.6 9.10 2.8 变式练习1 (上海高考题)下列物质的水溶液能导电，但属于非电解质的是( )。 A(CHCOOH B(Cl C(NHHCO D(SO 32432 变式练习2 (全国高考题)甲酸的下列性质中，可以证明它是弱电解质的是( )。 +-2A(1mol/L甲酸溶液的c(H)=10mol/L B(甲酸以任意比与水互溶 C(10mL 1mol/L甲酸恰好与10mL 1mol/L NaOH溶液完全反应 D(在相同条件下，甲酸溶液的导电性比一元强酸溶液的弱 +解析:如果甲酸是强酸，将完全电离，则在1mol/L溶液中c(H)=1mol/L, +而题目中c(H)约为0.01mol/L远小于1mol/L，说明甲酸只部分电离，是弱电解质。B只叙述了甲酸在水中的溶解性，而电解质的强弱与溶解性无关。C项因强酸，弱酸都能与碱按化学计量比定量反应，只说明甲酸是一元酸，不能说明酸的强弱。D项没有指明甲酸的浓度，也没有与强酸对比，所以无法证明它是弱电解质 答案 A 注意:强弱与溶解度无关。如BaSO、CaCO等 43 电解质的强弱与溶液的导电能力没有必然联系。 导电性强弱与离子浓度(与溶液浓度和电离程度)和离子所带电荷有关 [例2] 把0.05molNaOH固体分别加入到100mL下列液体中，溶液的导电能力变化最小的是( ) A. 自来水 B. 0.05mol/L盐酸 C. 0.5mol/L醋酸溶液 D. 0.5mol/L KCl溶液 答案:B 解析:考虑加入物质对原溶液导电性的影响和弱电解质的平衡问题。 A. 自来水从导电比较差，变为可以导电 B. 反应前盐酸浓度.05M，反应后氯化钠浓度为.05M导电性几乎不变 C. 反应前醋酸浓度.05M，但是由于其实弱电解质，不完全电离，导电 性较差，反应后醋酸钠浓度.05M,强电解质，完全电离，导电性增 强 D. 氯化钠溶液本来导电性就比较强，加入以后两者不反应，导电能力 更强 考点二 弱电解质的电离平衡 1、定义和特征 ?电离平衡的含义 在一定条件(如温度、浓度)下，弱电解质分子电离成离子的速率与离子结合成分子的速率相等，溶液中各分子和离子的浓度都保持不变的状态叫电离平衡状态。 任何弱电解质在水溶液中都存在电离平衡，达到平衡时，弱电解质具有该条件下的最大电离程度。 ?电离平衡的特征 ?逆:弱电解质的电离过程是可逆的，存在电离平衡。 ?等:弱电解质电离成离子的速率和离子结合成分子的速率相等。 ?动:弱电解质电离成离子和离子结合成分子的速率相等，不等于零，是动态平衡。 ?定:弱电解质在溶液中达到电离平衡时，溶液里离子的浓度、分子的浓度都不再改变。 ?变:外界条件改变时，平衡被破坏，电离平衡发生移动。 例如:醋酸是弱电解质，醋酸跟和氢离子在溶液中共存，但不能大量共存 我们知道，醋酸加入水中，在水分子的作用下，醋酸会电离成醋酸跟和氢离子，与此同时，电离出的醋酸跟和氢离子又会结合成醋酸分子，随着醋酸分子的电离，醋酸分子的浓度逐渐减小，而醋酸根和氢离子浓度会逐渐增大，所以醋酸的电离速率会逐渐减小，醋酸根和氢离子结合成醋酸分子的速率逐渐增大，即醋酸的电离是可逆的。醋酸根和氢离子在溶液中共存，但不能大量共存。在醋酸电离成离子的同时，离子又重新结合成分子。但分子电离成离子的速率等于离子结合成分子的速率时，就达到了电离平衡。 考点三 影响电离平衡的因素 ?浓度:越稀越电离 -+在醋酸的电离平衡 CHCOOH CHCOO+H 33 +加水稀释，平衡向右移动，电离程度变大，但c(CHCOOH)、c(H)、3 -c(CHCOO)变小 3 +-加入少量冰醋酸，平衡向右移动， c(CHCOOH)、c(H)、c(CHCOO)增33大，但电离程度变小 ?温度:T越高，电离程度越大 ?同离子效应 加入与弱电解质具有相同离子的电解质时，使电离平衡向逆反应方向移动。 ?化学反应 加入能与弱电解质电离出的离子反应的物质时，可使平衡向电离方向移动。 -++ 例题3 某浓度的氨水中存在下列平衡:NH.HO=NH+OH,如果增大NH3244 -的浓度，而不增大OH的浓度，应采取的是() A. 适当升高温度 B.加入氯化铵固体 C.通入氨气 D.加入少量盐酸 -+解析 升高温度，平衡向右移动，c(NH),c(OH)d都增大;加入氯化铵固体，4 +-+相当于增大c(NH)，平衡左移，c(OH)减小，但c(NH)仍较原来大，因平44 衡移动只能减小其增大的程度，而不能抵消它增大的部分;通入氨气平衡 -+向右移动，c(NH),c(OH)都增大;加入少量盐酸，氢离子与氢氧根离子反4 -+应，使c(OH)减小，平衡向右移动，c(NH)增大 答案 BD 4 -+变式练习3 (南昌测试题)在CHCOOH CHCOO+H的电离平衡33 中，要使电离平衡右移，且氢离子浓度增大，应采取的措施是( )。 A(加NaOH(s) B(加浓盐酸 C(加水 D(加热 —+练习 0.1mol/L的CHCOOH溶液中，CHCOOHCHCOO+H，对于333 该平衡，下列叙述正确的是( ) A. 加水时，平衡向逆反应方向移动 B. 加入少量NaOH固体，平衡向正反应方向移动 +C. 加入少量0.1mol/L盐酸，溶液中c(H)减小 D. 加入少量CHCOONa固体，平衡向正反应方向移动 3 答案:B 解析:利用平衡移动的理论和勒夏特列原理解题。 -+以电离平衡CHCOOH CHCOO+H为例，各种因素对平衡的影33 响可归纳为下: --+平) c(OH) c(H)/ c(Ac 衡c(HAc) 导电 移电离++ c(H) n(H) 动能程 方力 度 向 向减小 增多 增多 减增加水稀释 减小 增多 右 弱 大 向增多 减小 减小 增减加冰醋酸 增大 增多 右 强 小 向增多 增多 增增增升高温度 增大 增多 右 多 强 大 加向增多 增多 增多 增增减小 减少 NaOH(s) 右 强 大 加向减少 减少 增多 增减增大 增多 HSO(浓) 左 强 小 24 加醋酸铵向增多 增多 减小 增减减小 减少 (s) 左 强 小 向增多 增多 增多 增增加金属Mg 减小 减少 右 强 大 加向增多 增多 增多 增增减小 减少 CaCO(s) 右 强 大 3 [例4] 在下列叙述中，能说明盐酸是强酸，醋酸是弱酸的是( ) A, 将pH,4的盐酸和醋酸稀释成pH,5的溶液，醋酸所需加入的水量多 B, 盐酸和醋酸都可用相应的钠盐与浓硫酸反应制取 C, 相同pH值的盐酸和醋酸溶液中分别加入相应的钠盐固体，醋酸的pH值变化大 D, 相同pH值的盐酸和醋酸分别跟锌反应时，产生氢气的起始速度相等 答案:AC 解析:考察弱电解质电离的不同特点和平衡的移动。 A PH=4的盐酸和醋酸，氢离子浓度都是0.0001M，稀释成PH=5的溶液，醋酸所需加入的水量多，说明醋酸发生了电离，醋酸是弱酸 B 盐酸和醋酸可用相应的钠盐与浓硫酸反应制取与盐酸是强酸，醋酸是弱酸无关 C 在醋酸溶液中存在着醋酸的电离平衡，醋酸钠溶于水后，电离出大量的醋酸根离子，使醋酸的电离平衡向生成醋酸的方向移动，抑制了醋酸的电离，使醋酸的电离变小，是氢离子浓度减小，因此溶液的PH增大，因此证明盐酸是强酸，醋酸为弱酸 D 相同PH，则氢离子浓度相同，长生氢气的起始速率相等，与盐酸是强酸，醋酸是弱酸无关 3、电离方程式的书写 ?强电解质用=，弱电解质用 ?多元弱酸分步电离，多元弱碱一步到位。 ++--2-HCO H+HCO，HCO H+CO，以第一步电离为主。 23333 学生活动 ?弱酸的酸式盐完全电离成阳离子和酸根阴离子，但酸根是部分电离。 ++--2-=Na+HCO，HCO H+CO NaHCO3333 ?强酸的酸式盐如NaHSO完全电离，但在熔融状态和水溶液里的电离4 是不相同的。 +— 熔融状态时:NaHSO=Na+HSO 44教学内容 ++2—溶于水时:NaHSO=Na+H+SO 44 三(课后作业 1. 下列电离方程式中，不正确的是( ) 2+,+,Ba(OH)2A. Ba+2OH B. NHHONH+OH ?324,++,C. CHCOOHCHCOO+H D. AgCl=Ag+Cl 33 2. 下列物质中? NaCl溶液、? NaOH、? HSO、? Cu、? 24CHCOOH、? NH?HO、 ? CO、? 乙醇、? 水，____________是电3322 解质__________是非电解质，____________既不是电解质，也不是非电解质。 3. 下列物质中，只能在溶于水的条件下电离的是( ) A. NH?HO B. HSO C. CuO D. NaOH 3224 4. 某制药厂尾气中含少量SO气体，一般用NaOH溶液或氨水吸收，以2 防污染环境。分别用0,1mol / L的NaOH溶液或同浓度的氨水处理相同量的尾气，两种方法所需吸收液的体积关系是( ) A, NaOH溶液的体积大于氨水 B, NaOH溶液的体积等于氨水 C, NaOH溶液的体积小于氨水 D, 无法判断 5. 用PH均为2的盐酸和醋酸溶液，分别中和等体积、等物质的量浓度的氢氧化钠溶液，当氢氧化钠恰好被完全中和时，消耗盐酸和醋酸溶液的体积分别为V和V，则V和V的关系正确的是( ) l2l2 A. V>V B. V