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电离平衡

     本周教学目标

本 周
课 题
教 学 内 容
教 学 要 求
感知
记忆
理解
掌握
应用
电离平衡
弱电解质的电离平衡

√
强、弱电解质概念

√

重点难点分析
强电解质与弱电解质

1．电解质与非电解的概念
电解质：溶于水或熔化状态下能导电的化合物叫电解质(或本身能电离出阴、阳离子的化合物)，否则叫非电解质。
2．强电解质与弱电解质的概念
强电解质：溶于水或熔化状态下能完全电离的电解质，否则是弱电解质。
下列物质是否是电解质？是否是强电解质？能否导电？什么条件下导电？
H2SO4，NaOH，Cu，SO2，Cl2，O2，BaSO4，CaO。
3．化合物分类

4．强电解质与弱电解质区别

弱电解质——电离平衡

1．电离平衡
在一定条件下，弱电解质在溶液中电离的速度与离子结合成分子的速度相等，溶液中分子和离子的浓度都保持不变的状态。
对象：弱电解质
本质：V电离=V形成分子
特征：
(1)一般为吸热过程；
(2)平衡时，即使像H3PO4这样相对强的弱电解质未电离的分子仍然是主要的，大量的，只有少数分子电离，在无限稀释时可看成完全电离。
(3)是动态平衡：移动规律符合勒沙特列原理。

典型例题讲解
例1    把0.05mol的NaOH固体，分别加入下列100mL溶液中，溶液导电能力变化不大的是（  ）
A、水                  B、0.5mol/L HCl
C、0.5mol/L CH3COOH    D、0.5mol/L NH4Cl
解题思路：
    A项和C项的水和醋酸都是弱电解质，离子浓度很小，导电能力差。但加入NaOH后，分别有强电解质NaOH和CH3COONa，它们是完全电离的，离子浓度增大，导电能力增强。而B和D项中的HCl、NH4Cl，本来就是强电解质，加入NaOH后，又变成强电解质相同物质的量的NaCl，离子浓度没多大变化，导电能力前后也差不多。
答案：B、D。
例2    甲酸HCOOH的下列性质中，不能证明它是弱电解质的是（  ）
A、1mol/L甲酸溶液中[H+]=10-2mol/L
B、pH=5的甲酸溶液稀释10倍pH小于6
C、10mL、1mol/L的甲酸溶液恰好与10mL、1mol/L的NaOH溶液反应
D、甲酸钠能与盐酸发生离子反应
解题思路：
    因为弱电解质甲酸的稀溶液稀释时，应pH稀<pH原+lg10=6，这与B相符。弱电解质只一部分分子电离，这与A相符。离子反应向着离子浓度减少的方向进行，HCOONa和HCl溶液所以能反应是生成了难电离的甲酸：HCOO-+H+=HCOOH，故HCOOH是弱电解质。只有C项不能证明甲酸是弱电解质。
答案：C。
例3    H+浓度相同的等体积的两份溶液A为盐酸，B为醋酸，若分别和锌反应，最后仅有一份溶液中存在锌，且放出H2质量相等。则下列说法正确的是（  ）
    ①反应所需要的时间B>A，②开始反应的速率A>B，③参加反应的锌物质的量A=B，④反应过程的平均速率B>A，⑤盐酸里有锌剩余，⑥醋酸里有锌剩余。
A、③④⑤    B、③④⑥
C、②③⑤    D、②③⑤⑥
解：因开始H+浓度A和B相等，所以开始反应速率相等。随着反应进行，A中H+降低的快，B中降低的慢（B中的HAc随时电离出H+加以补充），所以反应速率B>A。但生成等量H2的时间A>B，又因HCl和HAc的物质的量是B>A，所以生成相同量的H2应耗用相同物质的量的HCl和HAc，而HAc一定是过量的，不可能剩余锌，可以剩余锌的一定是在盐酸里。所以③④⑤都正确。
答案：A。
例4    现有H+浓度相同的醋酸和盐酸两种溶液，分别用蒸馏水稀释到原体积的m倍和n倍，稀释后两溶液的H+浓度仍然相同，则m和n的关系是（  ）
A、m=n    B、m>n
C、m<n    D、无法确定
解题思路：
    强酸、弱酸溶液稀释相同倍数，其pH值强酸变化快，pH增大的多。若pH增大数值相同，必须醋酸溶液稀释倍数要多才有可能。
答案：B。
例5    在某温度时，测得纯水的c(H+)=2.4×10-7mol/l，则c(OH-)为（  ）
A、2.4×10-7mol/L           B、0.1×10-7mol/L

解题思路：
    因H2OH++OH-
    纯水中无论温度高低，水电离出的c(H+)和c(OH-)是相等的，该温度下纯水中c(H+)=2.4×10-7mol/L，所以c(OH-)也为2.4×10-7mol/L。
答案：A。

学习时应注意的问题
电解质溶液导电能力的强弱
电解质溶液导电能力的强弱，决定于溶液中自由移动的离子浓度大小。离子浓度越大，溶液导电能力就越大，反之就越弱。如果没有说明电解质溶液的浓度，那么强电解质溶液中的离子浓度不一定比弱电解质溶液中的离子浓度大，也就是说不能简单地认为强电解质溶液的导电性一定比弱电解质溶液强。
弱电解质溶液在一定条件下(如温度、浓度一定)，存在着电离平衡。当达到电离平衡时，溶液弱电解质分子和离子浓度保持不变，但外界条件一旦改变，电离平衡就要发生移动。
多元弱酸是分步电离的，且第二步电离比第一步电离困难，第三步电离比第二步更困难，每步电离都存在相应的电离平衡，因此应分步书写电离方程式。例如磷酸的电离方程式应写三步：H3PO4 H++H2PO4-，H2PO4- H++HPO42-，HPO42- H++PO43-，不能合并写成H3PO4 3H++PO43-。但由于H3PO4溶液[H+]主要由第一步决定，有时磷酸的电离方程式也可用第一步电离方程式来代替。但中学阶段书写多元弱碱的电离也是分步电离的，多元弱碱的电离方程式，通常用金属阳离子和OH-表示，如Mg(OH)2 Mg2++2OH-。
课本答案
习题一：
加入的物质
少量NaOH溶液
少量HCl溶液
少量CH3COONa溶液
对电离平衡的影响
向正反应方向移动
向逆反应方向移动
向逆反应方向移动
习题二：
1.D
2.A
达标训练
1．下列叙述正确的是 [　　　 ]
A．强电解质水溶液的导电性不一定比弱电解质水溶液的强
B．氯气的水溶液能导电，所以氯气属于电解质
C．硫酸铜晶体含有一定量的水，所以硫酸铜晶体能导电
D．在一定条件下，经过足够长的时间，电解质的电离一定能达到电离平衡
2．某固体化合物A不导电，但熔化或溶于水能完全电离。下列关于物质A的说法中，正确的是　　　 [　　　 ]
A．为非电解质
B．A是强电解质
C．A是离子晶体
D．A是弱电解质
3．下列事实中能证明氯化氢是共价化合物的是　 [　　　 ]
A．氯化氢极易溶于水
B．液态氯化氢不导电
C．氯化氢不易分解
D．氯化氢溶液可以电离
4．在KHSO4的极稀溶液和熔融状态下都存在的离子是　　　 [　　　 ]
A．H+
B．HSO4-
C．SO42-
D．K+
5．一定量的盐酸跟过量的铁粉反应时，为了减缓反应速率，且不影响生成氢气的总量，可向盐酸中加入适量的　 [　　　 ]
A．NaOH(固)
B．H2O
C．NH4Cl(固)
D．CH3COONa(固)
6．相同温度下，下列物质中导电能力最强的是　 [　　　 ]
A．1000mL 0.1mol/L的KOH溶液
B．2L0.1mol/L的CH3COOH溶液
C．100 mL 0.1mol/L的HF溶液
D．100 mL 0.1mol/L的K2SO4溶液
7．下列离子方程式正确的是　 [　　　 ]
A．把固体消石灰和固体氯化铵混合共热：
OH-+NH4+ NH3↑+H2O
B．将硫化氢气体通入硫酸铜溶液中：
S2-+Cu2+====CuS↓
C．在澄清石灰水中通入适量的二氧化碳：
Ca2++2OH-+CO2====CaCO3↓+H2O
D．氨水中加入盐酸：
H++NH3·H2O====NH4++H2O
8．甲酸的下列性质中，可以证明它是弱电解质的是　 [　　　 ]
A．1mol/L甲酸溶液的[H+]约为1×10-2mol/L
B．甲酸能与水以任何比例互溶
C．10mL 1mol/L甲酸恰好与10ml 1mol/LNaOH溶液完全反应。
D．在相同条件下，甲酸溶液的导电性比强酸溶液的弱。
9．20℃时，H2S的饱和溶液浓度约为0.1mol/L，其电离方程式为第一步：H2S H++HS-；第二步：HS- H++S2-；若要使溶液中的[H+]减小的同时[S2-]减小，可采用的措施是 [　　　 ]
A．加入适量NaOH固体
B．加入适量水
C．通入适量SO2气体
D．加入适量CuSO4固体
10．下列各组物质反应后，溶液的导电性比反应前明显增强的是　　 [　　　 ]
A．向亚硫酸钠溶液中加液态溴
B．向硝酸银溶液中通入少量氯化氢气体
C．向氢氧化钠溶液中通入少量氯气
D．向硫化氢饱和溶液中通入少量氯气
11．对物质的量浓度均为0.1mol/L的盐酸溶液和醋酸溶液，分别作导电性试验，发光较亮的灯泡，其电流一定通过____的。将上述两种溶液各取50mL于大试管中，分别投入0.50g锌粒，放出气体速率较快的是____，反应终止时，在相同状况下放出氢气的体积____多。盐酸和醋酸的电离方程式依次为：______，锌粒分别与盐酸、醋酸两溶液发生反应的离子方程式为：______。
12．醋酸在溶液中存在如下电离平衡：
CH3COOH+H2O CH3COO-+H3O+
如果采取下列措施，对平衡有何影响：
(1)加入少量水____；(2)通氯化氢____；

(3)加少量醋酸钠晶体____；
(4)加少量氢氧化钠晶体____；
(5)加少量冰醋酸____；
(6)加少量原浓度的醋酸____。
13．写出下列反应的离子方程式：
(1)硫酸和氨水发生中和反应
(2)氢硫酸和过量氨水反应
(3)大理石和醋酸反应
(4)氯化铁溶液中加入氨水
(5)碳酸氢钠溶液与硫酸氢钠溶液反应
(6)碳酸氢钠与过量澄清石灰水反应
拔高训练
1、某固体化合物A不导电，但熔化或溶于水都能完全电离。下列关于物质A的说法中，正确的是（  ）
A、A为非电解质      B、A是强电解质
C、A是离子化合物    D、A为弱电解质
2、下列事实中能证明氯化氢是共价化合物的是（  ）
A、氯化氢极易溶于水    B、液态氯化氢不导电
C、氯化氢不易分解      D、氯化氢溶液可以电离
3、为了减缓Mg和盐酸的反应速率而又不影响生成氢气的总量，可采用的措施是：①加NaOH固体    ②加H2SO4    ③加水    ④加固体 CH3COONa    ⑤加MgO    ⑥加K2CO3
A、③④⑤    B、③④    C、②③④    D、④⑥
4、c(H+)相同的盐酸和醋酸溶液分别和锌反应，若最后锌都已完全溶解，并且放出的气体一样多。则下列判断正确的是（  ）
A、整个反应阶段平均速率：醋酸>盐酸
B、反应所需时间：醋酸>盐酸
C、参加反应的锌的质量：醋酸=盐酸
D、开始反应速率：醋酸<盐酸
5、在稀氨水中分别加入下列物质：A.浓氨水；B.水；C.少量Na2CO3固体；D.少量浓H2SO4；E.少量NaOH固体；F.少量NH4Cl；G.少量Al2(SO4)3固体。
（1）能使c(OH-)减少，使c(NH4+)增大的是：______；
（2）能使c(OH-)增大，使c(NH4+)减小的是：_____；
（3）能使c(OH-)和c(NH4+)都增大的是：______；
（4）能使c(OH-)和c(NH4+)都减少的是：______。
请同学们做完练习后再看答案
达标训练：
1．A　 2．B、C　 3．B　 4．D　 5．B、D　 6．D　 7．C、D　 8．A　 9．B、C　 10．A、D
11．盐酸　 盐酸　 一样
HCl==H++Cl-
CH3COOH H++CH3COO-
Zn+2H+==Zn2++H2↑
Zn+2CH3COOH==Zn2++2CH3COO-+H2↑
12．（1）正反应方向移动
（2）逆反应方向移动
（3）逆反应方向移动
（4）正反应方向移动
（5）正反应方向移动
（6）不移动
13．（1）H++NH3·H2O==NH4++H2O
（2）H2S+2NH3·H2O==2NH4++S2-+2H2O
（3）CaCO3+2HAC==Ca2++2AC-+CO2↑+H2O
（4）Fe3++3NH3·H2O==Fe（OH）3↓+3NH4+
（5）HCO3-+H+==CO2↑+H2O
（6）HCO3-+Ca2++OH-==CaCO3↓+H2O
拔高训练：
1、BC    2、B    3、B    4、AC
5、（1）DFG    （2）CE    （3）A    （4）B
相关资料
要进一步熟练书写离子方程式

书写离子方程式时要注意：
(1)易溶于水的强电解质要写成离子符号，而弱电解质不管其溶解性如何，一律要写其化学式。此外，单质、氧化物、难溶物质和气体也要写其化学式。
(2)等式两边不但原子个数应配平，电荷总数也要配平。