第3章 第1节　电离平衡 讲义-（2019）新人教版高中化学选择性必修一.doc

1、第一节电离平衡发展目标体系构建1.从电离、离子反应、化学平衡的角度认识电解质水溶液的组成、性质和反应。2.理解强电解质、弱电解质的概念。3.认识弱电解质在水溶液中存在电离平衡，了解电离平衡常数的含义。一、强电解质和弱电解质1实验探究酸1.0 molL1盐酸1.0 molL1醋酸pH大小小大导电能力强弱与镁反应现象剧烈反应，产生气体缓慢反应，产生气体结论Mg与盐酸反应速率大，表明盐酸中c(H)较大，说明在水中盐酸的电离程度大于醋酸的电离程度实验结论盐酸比醋酸电离程度大2.电解质的分类微点拨：电解质的强弱与溶液导电能力没有必然联系。电解质溶液的导电能力与离子浓度和离子所带电荷数有关，强电解质溶液的

2、导电能力不一定强。电解质的强弱与其溶解度无关。某些难溶盐，虽然溶解度小，但其溶于水的部分完全电离，仍属于强电解质。有少数盐尽管能溶于水，但只有部分电离，属于弱电解质，如(CH3COO)2Pb等。二、弱电解质的电离平衡1弱电解质的电离平衡在一定条件下(如温度和浓度)，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时，电离过程达到电离平衡状态。如图所示：2影响电离平衡的条件(1)温度：由于电离过程吸热，升高温度，电离平衡向电离的方向移动；降低温度，电离平衡向逆反应方向移动。(2)浓度：电解质溶液的浓度越小，它的电离程度就越大。(3)其他因素：加入含有弱电解质离子的强电解质时，电离平衡向逆反应方

3、向移动；加入能与弱电解质离子反应的物质时，电离平衡向正反应方向移动。试用简单的实验证明在醋酸溶液中存在着CH3COOHCH3COOH的电离平衡(要求写出简要操作、实验现象及实验能说明的问题)。提示：在醋酸溶液中滴入石蕊溶液，溶液呈红色，加热溶液颜色明显变深。说明加热能促进醋酸的电离，c(H)增大，红色加深。即可证明醋酸溶液中存在电离平衡。3弱电解质的电离方程式(1)弱电解质的电离方程式的书写用“”表示。如NH3H2O的电离方程式是NH3H2ONHOH、CH3COOH 的电离方程式为CH3COOHCH3COOH。(2)多元弱酸是分步电离的，电离程度逐步减弱，可分步书写电离方程式。如H2CO3的电

4、离方程式是H2CO3HHCO，HCOHCO。(3)多元弱碱的电离也是分步进行的，但是一般按一步电离的形式书写。如Fe(OH)3的电离方程式是Fe(OH)3Fe33OH。三、电离平衡常数1含义：在一定条件下，当弱电解质在水溶液中达到电离平衡时，溶液中弱电解质电离所生成的各种离子浓度的乘积，与溶液中未电离的分子的浓度之比是一个常数，这个常数叫做电离平衡常数，简称电离常数。2表示方法：对于ABAB。Ka或Kb。(酸用Ka，碱用Kb)3K的意义：它能表示弱电解质的电离能力。4实验32向盛有2 mL 1 molL1醋酸的试管中滴加1 molL1 Na2CO3溶液。观察现象。你能否由此推测CH3COOH的

5、Ka和H2CO3的Ka1的大小？提示：有无色气体产生的变化现象。说明醋酸的酸性强于碳酸，即CH3COOH的Ka大于H2CO3的Ka1。1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)。(1)氯化钾溶液在电流作用下电离成钾离子和氯离子。() (2)二氧化硫溶于水能部分转化成离子，故二氧化硫属于弱电解质。()(3)碳酸钡难溶于水，所以碳酸钡属于弱电解质。()(4)纯净的强电解质在液态时，有的导电有的不导电。()2在醋酸中存在电离平衡：CH3COOHCH3COOH，要使电离平衡右移且c(H)增大，应采取的措施是()A加入NaOH(s)B加入盐酸C加蒸馏水D升高温度D加入NaOH(s)、蒸馏水、升高温度均能使

6、平衡右移，但加入NaOH、蒸馏水时c(H)减小，升高温度时c(H)增大。3写出下列电解质在水溶液中的电离方程式(1)H2SO4：_；(2)HClO：_；(3)NH3H2O：_；(4)NaHCO3：_；(5)NaHSO4：_。答案(1)H2SO4=2HSO(2)HClOHClO (3)NH3H2ONHOH(4)NaHCO3=NaHCO，HCOHCO(5)NaHSO4=NaHSO外界因素对电离平衡的影响(素养养成宏观辨识与微观探析)正常人血液的pH相当恒定，保持在7.357.45之间。如果超出这一范围，机体的酸碱平衡将被打破，严重时可危及人的生命。正常情况下，人体内的代谢过程不断产生酸或碱，但是事

7、实上这些酸或碱进入血液并没有引起血液的pH发生明显的变化，这是什么原因呢？研究表明，人体血液中存在的H2CO3NaHCO3等体系，通过化学平衡的移动，起到维持血液pH的作用，如H2CO3HHCO问题1当人体代谢产生的酸进入人体时，上述反应会发生怎样的移动以维持血液的pH基本不变？提示：当人体代谢产生的酸进入人体时，血液中的HCO和H反应生成H2CO3，H2CO3分解产生CO2，CO2从肺部呼出，上述平衡逆向移动，及时地把进入的H从血液中除去，pH基本不变。问题2当人体代谢产生的碱进入人体时，上述反应会发生怎样的移动以维持血液的pH基本不变？提示：当人体代谢产生的碱进入人体时，上述平衡正向移动，

8、从而抑制pH的升高，而血液中增多HCO的可以通过肾脏的调节降低其浓度。1电离平衡的特点(1)电离过程是吸热的。(2)分子、离子共存，这完全不同于强电解质。(3)弱电解质在溶液中的电离都是微弱的。一般来说，电离的分子极少，绝大多数以分子形式存在。如0.1 molL1的CH3COOH溶液中，c(H)在1103 molL1左右。2外界条件对电离平衡的影响(以CH3COOHCH3 COOH为例)条件改变平衡移动电离程度n(H)c(H)导电能力加水正向增大增大减小减弱升温正向增大增大增大增强加醋酸钠(s)逆向减小减小减小增强通HCl(g)逆向减小增强增大增强加NaOH(s)正向增大减小减小增强1在氨水中

9、存在下列电离平衡：NH3H2ONHOH，下列情况能引起电离平衡向正向移动的有()加NH4Cl固体加NaOH溶液通HCl加CH3COOH溶液加水加压ABCDC加入NH4Cl固体相当于加入NH，平衡左移；相当于加入OH，平衡左移；通HCl，相当于加入H，中和OH，平衡右移；加CH3COOH溶液，相当于加H，中和OH，平衡右移；加水，稀释，越稀越电离，平衡右移；加压，无气体参加和生成，无影响。2已知0.1 molL1的醋酸溶液中存在电离平衡：CH3COOHCH3COOH，要使溶液中值增大，可以采取的措施是()加少量烧碱固体升高温度加少量冰醋酸加水加少量醋酸钠固体ABCDD中加少量NaOH固体时，H与

10、OH结合生成难电离的H2O，使值减小；中CH3COOH的电离是吸热过程，升温，c(H)增大，c(CH3COOH)减小，故值增大；中加入无水CH3COOH时，c(CH3COOH)增大量大于c(H)增大量，致使值减小；中加水稀释，电离平衡右移，n(CH3COOH)减小，n(H)增大，故增大；加少量醋酸钠固体时，平衡逆向移动，c(H)减小，c(CH3COOH)增大，值减小。电离常数的理解与应用(素养养成宏观辨识与微观探析)向两支分别盛有0.1 molL1醋酸和0.1 molL1硼酸溶液的试管中滴加等浓度Na2CO3溶液，观察现象。问题1 查阅资料发现，醋酸、碳酸和硼酸在25 的电离平衡常数分别是1.

11、75105、4.5107(第一步电离)和5.81010。它们的酸性强弱顺序是怎样的？有何规律？提示：醋酸碳酸硼酸。K值越大，酸性越强。问题2根据问题1的分析，预测你能看到什么现象？ 提示：试管1中有无色气体产生，试管2中没有明显现象。关于电离常数的理解与应用(1)电离常数的大小由物质本身的性质决定，同一温度下，不同弱电解质的电离常数不同，K值越大，电离程度越大。(2)同一弱电解质在同一温度下改变浓度时，其电离常数不变。(3)电离常数K只随温度的变化而变化，升高温度，K值增大。(4)多元弱酸电离常数：K1K2K3，其酸性主要由第一步电离决定，K值越大，相应酸的酸性越强。3下列关于电离常数(K)的

12、说法中正确的是()A电离常数(K)越小，表示弱电解质的电离能力越弱B电离常数(K)与温度无关C不同浓度的同一弱电解质，其电离常数(K)不同D多元弱酸各步电离常数相互关系为K1K2K3A加热能促进弱电解质的电离，故电离常数(K)增大，B错误；电离常数只与温度有关，与浓度无关，C错误；多元弱酸各步电离常数的大小关系为K1K2K3，D错误。4已知：25 时，HCOOH的电离平衡常数K1.75105，H2CO3的电离平衡常数K14.4107，K24.71011。下列说法不正确的是()A向Na2CO3溶液中加入甲酸有气泡产生B25时，向甲酸中加入NaOH溶液，HCOOH的电离程度和K均增大C向0.1 m

13、olL1甲酸中加入蒸馏水，c(H)减小D向碳酸中加入NaHCO3固体，c(H)减小B酸的电离平衡常数越大，酸的酸性越强，向Na2CO3溶液中加入甲酸有气泡产生， A正确； 25 时，向甲酸中加入NaOH溶液，NaOH中和H而促进HCOOH电离，则HCOOH电离程度增大，电离平衡常数只与温度有关，温度不变电离平衡常数K不变， B错误；向0.1 molL1甲酸中加入蒸馏水，促进HCOOH电离，但是HCOOH电离增大程度小于溶液体积增大程度，所以溶液中c(H)减小， C正确；向碳酸溶液中加入NaHCO3固体，c(HCO)增大而抑制碳酸电离，导致溶液c(H)减小， D正确。某化学课外活动小组设计实验探

14、究溶液导电性与离子浓度的关系。实验装置如下图所示，根据所学知识回答下列问题。问题1接通电源后a，b两个灯泡哪个更亮？试分析原因。(素养角度宏观辨识与微观探析)提示：b灯泡更亮。CH3COOH是弱电解质，HCl是强电解质。相同浓度的盐酸和醋酸溶液中，盐酸中离子浓度更大，溶液导电性更强。问题2向烧杯中加入适量NaOH(s)与CH3COOH恰好完全反应，能看到什么现象？试分析原因。(素养角度宏观辨识与微观探析)提示：a灯泡变亮。CH3COOHNaOH=CH3COONaH2O，原溶液CH3COOH为弱电解质，部分电离，恰好完全反应后生成CH3COONa，为强电解质，使烧杯的溶液中离子浓度增大，溶液导电

15、性增强。问题3向烧杯中加入适量NaOH(s)，与HCl恰好完全反应，灯泡b亮度怎样变化？试说明原因。(素养角度宏观辨识与微观探析)提示：b灯泡亮度基本不变。由HClNaOH=NaClH2O可知，烧杯中原溶质为HCl，反应后的溶质为NaCl，二者均为强电解质，溶液中离子浓度基本不变。问题4有的同学认为也可用该实验装置证明CH3COOH为弱电解质，你认为可行吗？(素养角度宏观辨识与微观探析)提示：可行。a灯泡暗说明中离子浓度比小，由于两种酸均为1 molL1，所以可确定CH3COOH未能完全电离，属于弱电解质。 1下列关于强、弱电解质的叙述中正确的是()A强电解质都是离子化合物，弱电解质都是共价化

16、合物B强电解质都是可溶性化合物，弱电解质都是难溶性化合物C强电解质熔化时都完全电离，弱电解质在水溶液中部分电离D强电解质不一定能导电，弱电解质溶液的导电能力不一定比强电解质弱D判断强、弱电解质的根本依据是看电解质在水中是否完全电离，与其溶解度、浓度大小及水溶液导电能力的强弱无关。共价化合物如HCl也是强电解质，A错误；强、弱电解质与溶解性无关，B错误；有些强电解质熔化时不能电离，如H2SO4等，C错误；电解质导电是有条件的，溶液的导电性与溶液中离子浓度和所带的电荷数有关，D正确。2将1 mol冰醋酸加入到一定量的蒸馏水中最终得到1 L溶液。下列各项中，表明已达到电离平衡状态的是()A醋酸的浓度

17、达到1 molL1BH的浓度达到0.5 molL1C醋酸分子的浓度、醋酸根离子的浓度、H的浓度均为0.5 molL1D醋酸分子电离成离子的速率和离子重新结合成醋酸分子的速率相等D在未电离时c(CH3COOH)1 molL1，当醋酸、H、CH3COO的浓度不再变化时(但此时三者的浓度不一定是0.5 molL1)，醋酸的电离达到平衡状态，故A、B、C均错。依据平衡状态的标志即分子电离成离子的速率与离子结合成分子的速率相等，可知D项正确。3化合物HIn在水溶液中存在以下电离平衡：HIn(aq)H(aq)In(aq)(红色)(黄色)故可用作酸碱指示剂。现有浓度为0.02 molL1的下列各溶液：盐酸石

18、灰水NaCl溶液NaHSO4溶液NaHCO3溶液氨水，其中能使指示剂显红色的是()ABCDC若使指示剂显红色，须增大c(H)；中只有、能增大溶液中的 c(H)。4下表是常温下某些一元弱酸的电离常数：弱酸HCNHFCH3COOHHNO2电离常数6.210106.81041.81056.4106则0.1 molL1的下列溶液中，c(H)最大的是()AHCNBHFCCH3COOHDHNO2B一元弱酸的电离常数越大，电离程度越大，同浓度时，电离产生的c(H)越大。5如图所示是醋酸溶于水时，电离过程中，醋酸分子电离成离子的速率、离子结合成醋酸分子的速率随时间的变化曲线。请回答下列问题：(1)va表示_的速率；vb表示_的速率。(2)在时间由t0到t1过程中，va的变化是_，vb的变化是_。(3)当时间达t1后，va与vb的关系是_，此时醋酸达到_状态。答案(1)醋酸分子电离成离子离子结合成醋酸分子(2)减小增大(3)相等电离平衡10/10