冰醋酸加水溶解过程中电离度和离子浓度的变化

冰醋酸加水溶解过程中电离度和离子浓度的变化
强电解质和弱电解质
一、电解质和非电解质比较
说明：
(1)溶液导电与否是由内、外因共同作用的结果，内因必须有电解质，外因在水的作用下或加热熔融，两者缺一不可，可用下列图示表示：
(2)溶液导电性强弱是由溶液中自由移动离子浓度和电荷浓度决定。

根据导电的机理不同，可将导体分为：
①金属导体：其导电过程是属于物理现象，温度升高时电阻加大
②电解质溶液(或熔化状态)导体：在导电的同时要发生化学变化。

(3)典型物质固液导电情况分析
①纯酸为共价化合物，在固态和液态(熔化状态)以分子存在，没有离子，如液态氯化氢不导电；氯化氢溶于水后，在水分子作用下，离解成为能自由移动的离子，因此其水溶液能导电。

②大多数的碱、盐、金属氧化物为离子化合物，固态时离子不能自由移动，不能导电；液态(熔化状态)或水溶液中，它们可离解成自由移动的离子，所以能导电。

(难溶物质如BaSO4只有熔化状态才能导电)。

③H2O和NH3是共价化合物，在固态时，以分子存在，所以不导电；而液态时，实验测定它们中的少量分子自身可离解成自由移动的离子。

所以液态的水和氨可导电，是电解质。

④非金属氧化物如SO2、P2O5等为共价化合物，在固态和液态
时均以分子存在，所以不导电，将它们放入水中，所得溶液可导电。

但它们不是电解质，其原因是在水溶液中它们与水反应分别生成了亚硫酸和磷酸，这些酸在水中电离产生了自由移动的离子而导电，并不是SO2、P2O5本身电离产生的离子。

(4)电解质和电解质的水溶液不同，前者为纯净物，后者为混合物。

例题1、下列物质的水溶液能导电，但属于非电解质的是
A、CH3CH2COOH
B、Cl2
C、NH4HCO3
D、SO2
[分析与解答]选项中CH3CH2COOH(丙酸)属于弱电解质；Cl2既不是电解质，又不是非电解质。

NH4HCO3是盐，属强电解质，SO2的水溶液是亚硫酸溶液，可以导电，但SO2是非电解质，H2SO3是弱电解质。

答案为D
二、强电解质和弱电解质
说明：
①电离平衡是动态平衡，平衡移动符合勒沙特列原理，
②多元弱酸，分步电离，第一步电离大于第二步电离，第二步电离远大于第三步电离……，例如，0.1mol/LH2S溶液中各步电离出[H+]为：
H2S H++HS-[H+]=1×10-4mol/L
HS-H++S2-[H+]=1×10-13mol/L
电离难的原因为：a、一级电离出H+后，剩下的酸根阴离子带负电荷，增加了对H+的吸引力，使第二个H+离子电离困难的多；b、一级电离出的H+抑制了二级的电离。

例2、把0.05molNaOH分别加入到下列100mL溶液中，溶液的导电能力变化不大的是()
A、自来水
B、0.5mol/L盐酸
C、0.5mol/L醋酸
D、0.5mol/L氯化铵
[分析与解答]电解质溶液导电能力与该溶液中的离子浓度有关，离子浓度越大，导电能力就越强。

导电能力变化不大，说明该溶液中在加入NaOH前后离子浓度无显著变化。

A选项中自来水中加入NaOH 后离子浓度发生显著变化。

C选项中醋酸为弱电解质，反应前离子浓度较小，加入NaOH后发生CH3COOH+NaOH=CH3COONa+H2O 反应后生成强电解质CH3COONa，离子浓度显著增大。

故A、C不选。

B、D选项中原溶液中本来就是强电解质，加入NaOH后显然发生了化学反应，但溶液仍然是强电解质的溶液，且物质的量相等离子浓度变化不大，故符合题意。

答案：B、D
例3、硫化氢的水溶液中有如下的动态平衡关系：
H2S H +HS ；HS H +S ；H2O H +OH
，在浓度为0.1mol/L的H2S溶液中下列各离子浓度间的关系正确的是()
A、[H ]=[HS ]+2[S ]+[OH ]
B、2[H ]=2[HS ]+[S ]+2[OH ]
C、[H ]=[HS ]+[S ]
D、[S ]+[HS ]+[H2S]=0.1mol/L
[分析与解答]在有关弱电解质溶液中微粒关系的分析中多从两个角度入手分析：①电量守恒，电解质溶液不显电性，故应正、负电荷所带电量总量应相等。

本题中阳离子只有H ，H
所带正电荷数应与该溶液中的阴离子(OH ，S ，HS )所带电荷数之和相等，所以A正
确。

②原子守恒，可以是某种元素不同状态的微粒之和在平衡前后守恒，所以H2S、HS—、S2—达到平衡后三者之和应为0.1mol/L。

答案：A、D
参考练习
1．把0.05mol NaOH固体分别加入到下列100mL液体中，溶液的导电性基本不变，该液体是()
A、自来水
B、0.5mol/L盐酸
C、0.5mol/L CH3COOH
D、0.5mol/L NH3·H2O
2．下列物质中属于电解质的是()
A、稀硫酸
B、熔融氢氧化钠
C、乙醇
D、HCl液体
3、下列说法正确的是
A．将Ag2SO4和冰醋酸置于水中，测其导电性，谁的导电性强谁是强电解质
B．取等体积的两种酸溶液，插入电极，测其导电性，谁的导电性强谁是强电解质
C．强电解质一定是离子化合物，弱电解质一定是共价化合物
D．SO3的水溶液导电性很强，所以H2SO4是强电解质
4、下列物质中导电性能最差的是
A、熔融的氢氧化钠
B、石墨棒
C、盐酸溶液
D、固态氯化钾
5、HgCl2的稀溶液可用作手术的消毒剂，已知HgCl2的熔点是277℃，熔融状态的HgCl2不能导电，HgCl2的稀溶液有弱的导电能力，则下列关于HgCl2的叙述中正确的是
A、HgCl2属于共价化合物
B、HgCl2属于离子化合物
C、HgCl2属于非电解质
D、HgCl2属于弱电解质
6、下列判断那些是正确的
①氢氧化钠是电解质
②强电解质溶液的导电性一定比弱电解质溶液导电性强
③氯化银难溶于水，所以氯化银是非电解质
④蔗糖易溶于水，所以是电解质
⑤氯气溶于水后导电，所以Cl2是电解质
A、①
B、①③
C、①②⑤
D、①②③⑤
7、下列事实能表明氯化氢是共价化合物的是
A．极易溶于水B．在液态时不导电
C．溶于水时放热D．在水中能导电
参考答案
1、B
2、BD
3、D
4、D
5、AD
6、A
7、B
电离度
一、电离度：
1、概念：当弱电解质在溶液里达到电离平衡时，溶液中已经电离的电解质分子数占原来总分子数(包括已电离的和未电离的)百分数。

2、表达式：电离度(a)= ×100%= ×100%
= ×100%= ×100%（n—物质的量C—物质的量浓度）
说明：一元弱酸(或弱碱)的电离度(a)与酸(碱)浓度C和[H+]([OH—])之间的关系。

例：CH3COOH CH3COO-+H+
始：c00
转：ca ca ca
平c(1-a)ca ca
平衡时[H+]=ca
同样类推一元弱碱溶液中[OH-] =c·a
3、意义：表示不同弱电解质在水溶液中电离程度，在相等条件下可用电离度比较弱电解质的相对强弱。

4、影响电离度的因素：
影响电离度大小的最主要因素为弱电解质本身的性质。

外界条件对电离也有影响，电离过程为吸热过程，升高温度电离度(a)增大；同一弱电解质，通常是溶液越稀，离子互相碰撞而结合成分子的机会越小，电离度越大。

除上述原因外，还要注意：
①同离子效应：醋酸溶液中加入醋酸钠晶体，平衡左移，电离度减小，加入稀HCl亦然。

②能和离子反应的物质：醋酸溶液中加入NaOH，平衡右移，电离度增大。

5、稀释冰醋酸过程中各量(n H+、a、[H+]、导电性)的变化情况：
导电性由离子浓度大小决定，故导电性和[H+]变化趋势一致，[H+]= ，n增大使[H+]
增大，v增大使[H+]减小，开始阶段n增大幅度大于v增大幅度，后来则v增大幅度大于n，故[H+]和导电性先增大后减小；稀释过程中a和离子数目都一直增大，最终a趋近于1，离子数目增大到所有CH3COOH都电离。

当成为稀溶液时，加水稀释[H+]和导电性减小，
没有增大的过程。

二、弱电解质的电离平衡
[例题分析]
例1．有①、②、③三瓶体积相等，浓度都是1mol/L的HCl溶液，将①加热蒸发至体积减
少一半；在②中加入少量CH3COONa固体(加入后溶液仍呈强酸性)；③不作改变，然后以酚酞作指示剂，用NaOH滴定上述三种溶液，所消耗的NaOH溶液的体积是
A、①=③>②
B、③>②>①
C、③=②>①
D、①=②=③
[分析与解答]消耗NaOH的量取决于溶液中能电离出的H+的物质的量，①H+物质的量减少；
②中加CH3COONa会和HCl发生反应；CH3COONa+HCl＝CH3COOH+NaCl，但能电离出的H+
的物质的量不变，加入NaOH后，OH-和CH3COOH电离出的H+反应，使CH3COOH
CH3COO-+H+向右移动，直到全部电离，所以消耗NaOH的体积和③一样大，故选C。

例2．根据下表数据，比较相同温度时，三种酸的相对强弱，正确的是()
A、HX>HY>HZ
B、HZ>HX>HY
C、HY>HZ>HX
D、HZ>HY>HX
[分析与解答]相同条件下弱电解质的电离度随浓度的减小而增大，是解答本题的关键点。

从表中数据可知HY和HZ浓度相等时，a HZ%>a HY%，故酸性HZ>HY，HX和HY电离度都为0.3时，HY的浓度为1mol/L，而HX为0.1mol/L，浓度越大电离度越小，故酸性HY>HX，所以酸性排序为：HZ>HY>HX，选D。

例3．在1L浓度为Cmol/L的弱酸HA溶液中，HA、H+和A-的物质的量之和为nCmol，则HA的电离度是()
A、n×100%
B、n/2×100%
C、(n-1)×100%
D、n%
[分析与解答]
法一：
因为溶液中原有电解质HA物质的量为Cmol，按题意，电离前后HA，H+和A-三种物质的物质的量关系，可以分别表示如下：
HA H++A-
电离前c00
平衡时c(1-a) ca ca
根据题意可知c(1-a)+ca+ca=nc
即1+a=n a=(n-1)×100%
故选C。

法二、利用原子守恒，HA溶液中A原子的物质的量共Cmol，溶液中A原子有两种存在形式HA和A-，故
n HA+ n=Cmol，由HA电离出n等于nC-C=C(n-1)，HA被电离的分子数和n相等，故电离度
a%= ×100%=(n-1)×100%
例4、一定温度下，冰醋酸加水稀释过程中溶液的导电能力如图所示曲线，请回答：
(1)“O”点为什么不导电______。

(2)a，b，c三点的pH由小到大的顺序是______。

(3)a，b，c三点的醋酸的电离度(α)最大的一点是_____。

(4)若使C点溶液中的[CH3COO ]提高，应可以采取下列措施中的____(填标号)。

A、加热
B、加很稀的NaOH溶液
C、加NaOH固体
D、加水
E、加固体CH3COONa
F、加入Zn粒
[分析与解答]
(1)冰醋酸中无自由移动的离子所以不导电。

(2)pH大小与[H ]有关，pH大[H ]小。

导电能力与离子浓度有关，
在醋酸溶液中离子来源于醋酸的电离，所以醋酸溶液的导电能力越强说明[H ]越大。

(3)电离度在一定温度下与浓度有关，溶液越稀电离度越大。

(4)若想使[CH3COO ]增大，可以促进CH3COOH电离平衡向电离方向移动。

(A)(B)(C)(D)(F)均可以达到平衡向电离方向移动的目的。

但(B)(D)中虽然使CH3COOH的电离平衡向电离方向移
动但稀释占据了主导作用，[CH3COO ]减小，所以不能选入，(E)选项中虽然使CH3COOH的
电离受到抑制，但其加入的是CH3COO 离子从而使[CH3COO ]增大，所以可以选入。

答案：(1)无离子(2)b，a，c(3)c (4)A、C、E、F
参考练习
1、足量的Mg粉与一定量的盐酸反应，由于反应速率太快，为减慢反应速率，但又不影响氢气的产量，可以加入()
A、盐酸
B、NaOH固
C、Na3PO4
D、CH3COONa固
2、已知H2SO4第一步电离是完全的，第二步电离是可逆的。

常温下，若0.1mol/L H2SO4溶液中
HSO4—的电离度是10%，那么同样条件下0.1mol/L的NaHSO4溶液中的HSO4—的电离度应是
A、大于10%
B、小于10%
C、等于10%
D、无法判断
3、0.01的某一元弱酸溶液[H+]＝10-4，则它的电离度为
A．1％B．2％C．5％D．10％
4、在相同温度时100 mL 0.01 mol·L-1的醋酸溶液与10 mL 0.1 mol·L-1的醋酸溶液相比较，下列数值前者大于后者的是
A．中和时所需NaOH的量B．电离度
C．H+的物质的量D．CH3COOH的物质的量
5、0.01NaOH溶液完全中和[H+]＝10-3的下列溶液各100 mL，需NaOH溶液体积最大的是
A．盐酸B．硫酸C．高氯酸D．醋酸
参考答案
1、CD
2、A
3、A
4、BC
5、D。