鸡驱学校高三复习专题讲座基本理论(4)

能否
电离
是否
完全
妨努州忍劲市鸡驱学校高三复习专题讲座－根本理
论
——电离平衡〔一〕
一、 本讲教学进度
第二 根本理论——电离平衡〔一〕 本讲教学主要内容
1．比拟决电解质的强弱、电离程度的大小、溶液导电能力大小的因素 2．掌握弱电解质的电离平衡及平衡常数
3．水的电离〔酸、碱、盐对溶液中水电离程度的影响〕
二、学习指导：
〔一〕强电解质、弱电解质 1．相互关系
否——非电解质
化合物 是——强电解质
能
否——弱电解质
热或水的作用
电解质 自由移动离子 电离
思考：一种物质的水溶液能导电，原物质一是电解质吗？
分析：不一！关键要分清发生电离散是否要原物质本身。

有可能溶于水时就发生了化学变化
如〔1〕Cl 2 −−
→−溶于水
氯水
↓ ↓ 即不是电解质 HCl.HclO 又不是非电解质 发生电离
〔2〕CO 2 −−
→−溶于水
碳酸溶液 ↓ ↓ 非电解质 H 2CO 3电离
〔3〕Na 2O −−
→−溶于水
NO 2OH 溶液 ↓ ↓ 虽不是本身电离子 NaOH 电离 但可在熔融态电 离，故它属强电 解质
2．比拟强、弱电解质
注意：多元强酸电离一步完成且完全 如 H n A====Nh +
+A n —
而多元弱酸的电离是分步进行的，且第二步电离比第一步电离困难，第三步电离比第二步电离更困难，
但每步电离都存在相的电离平衡，因此分步书写电离方程式。

例如磷酸的电离方程式写三步：
H 3PO 4 H +
+H 2PO 4—
， H 2PO 4—
H +
+HPO 42—
HPO 42—
H +
+PO 43—
，不能合并成H 3PO 4 3H +
+PO 43—。

由于磷酸溶液中的[H +
]主要由第一步电离决，因此磷酸的电离方程式有时也可只写第一步。

对HnA 弱酸而言，电离方程式可只考虑： HnA H +
+Hn+A —
想一想：为什么多元的酸电离下一步比上一步困难，电离程度小得多，甚至可忽略？ 〔二〕弱电解质的电离平衡 〔1〕概念
弱电解质的电离平衡是指在一条件下〔湿度、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的状态。

〔2〕特点
①动——动态平衡：V 〔闻子化〕=V 〔分子化〕≠0。

在电离方程式中用“ 〞表示。

②——平衡时各组分一，即平衡时溶液中离子浓度和分子浓度保持不变 ③变——条件改变，平衡被打破。

〔3〕电离常数
以AB 表示弱电解质，AB 在水分子的作用下发生电离，并到达以下平衡： AB A +
+B △H ＞0〔吸热〕
与化学平衡常数相似，假设电解质到达电离平衡时有：
K i
=]
[]][[AB B A -+，这就是电离平衡常数，简称电离常数，电离常数与弱电解质的浓度无关，与湿度有
关，通常，弱酸的电离常数以K a 表示；弱碱的电离常数以K b 表示。

作用：①一湿度下，K ↓，电解质越弱。

电离常数的大小反了弱电解质的相对强弱。

②可近似计算出弱碱、弱碱溶液中[H +
]或[OH —
]〔忽略水的电离〕
[H +
]=
放
C K a ，或[OH —
]=
碱C K b
〔4〕影响电离平衡的因素
与化学平样，外界条件的改变也会引起移动. 以0.1mol/1 CH 3COOH 溶液为例：
〔三〕电解质溶液导电能力的强弱与电解质强弱影响溶液导电能力的因素：
①自由移动离子浓度的大小。

〔主要决因素〕湿度一，离子浓度越在，导电能力越强。

②湿度：湿度越高，导电能力越强。

〔与金属导电相反〕 ③离子电荷数：电荷数越高，导电能力越强。

由此可知：强电解质溶液的导电能力不一比弱电解质强。

如 较浓醋酸的导电能力可比极稀HCl 溶液强。

CaCO 3虽为强电解质，但溶于水所得溶液极稀，导电能力极差。

思考：假设在某溶液中参加一种物质，出现沉淀，那么溶液的导电能力一减弱吗？〔湿度不变〕 分析：不一。

关键要看溶液中离子浓度有无显著变化。

如：
〔1〕假设在H 2SO 4溶液中加Ba(OH)2，因生成BaSO 4沉淀和极难电离的水，使溶液中离子浓度降低，导电能力降低。

〔2〕假设在H 2SO 4溶液中加BaCl 2，虽有沉淀BaSO 4生成，但同时生成了HCl ，相当于1molSO 42—
被2molCl
—
代替，故导电能力有所增强。

〔3〕假设在HCl 溶液中加AgNO 3，那么导电能力几乎不变。

〔四〕水的电离平衡
1． 证明，纯水微弱的导电性，是极弱的电解质： 2． 25℃1LH 2O 的物质的量n(H 2O)=
18
1000
=5(mol)共有10—7
mol 发生电离
H 2O H +
+OH —
起始(mol) 5 0 0 电离(mol) 10—7
10—7
10—7
平衡(mol)5－10
—7 10
—7
10
—7
25℃[H +
]·[OH —
]= 10—7
=10—14
=Kw 的离子积常数。

2．影响Kw 的因素
Kw 与溶液中[H +
]、[OH —
]无关，与湿度有关。

水的电离为吸热过程，所以当湿度升高时，水的电离程度增大，Kw 也增大。

例如100℃，1LH 2O 有10—6
mol 电离，此时水的离子积常数为Kw=10—6
·10—6
=10—12
.
3．影的电离平衡因素
〔1〕湿度，升湿度促进水的电离，降温那么相反 〔2〕向纯水中引入H +
或OH —
，会抑制水的电离
〔3〕向纯水中引入弱酸酸根阴离子或弱碱阳离子，将促进水的电离，此乃为盐类水解的实质。

3． 酸、碱、盐溶液中水电离的量计算。

〔列表比拟如下：〕
注[H +
]水、[OH —
]水指水电离出的H +
、OH —
浓度
[H +
]水、[OH —
]指指溶液中的H +
、OH —
浓度
由上表可得重要规律：
〔1〕在任意湿度、任意物质的水溶液中〔含纯水〕的水本身电离出的[H +
]水≡[OH —
]水
〔2〕酸和碱对水的电离均起抑制作用
①只要碱的pH 值相〔不管强弱、不管几元〕对水的抑制程度相，碱也同理。

②假设酸溶液的pH 值与碱溶液的pOH 值相，那么两种溶液中水的电离度相。

如pH=3的盐酸溶液与pH=11的氨水溶液在室温下，由水电离出的
[H +]水=[OH —
]水
=
3
141010--=10
—11
mol/L
〔3〕在凡能水解的盐溶液中，水的电离均受到促进，且当强酸弱的碱盐的pH 和强碱弱酸盐的pOH 值相时〔同一湿度〕，那么促进程度相。

〔4〕较浓溶液中水电离出[H +
]的大小：
①酸溶液中[OH —
]于水电离的[H +
]
②碱溶液中[H +
]于水电离的[H +
]
③强酸弱碱盐溶液中的[H +
]于水电离出[H +
]
④强碱弱酸盐溶液中的[OH —
]于水电离出的[H +
]
如pH=4的NH 4Cl 溶液与pH=10的NaAc 溶液中，〔室温〕由水电离出的
[H +]水=[OH —
]水
=
10
141010--=10—4
mol/L
三、典型例析：
例1．以下四种溶液中，由水电离出的[H +
]之比〔依次〕为〔 〕
①pH=0的盐酸 ②0.1mol/L 的盐酸 ③0.01mol/L 的NaOH 溶液 ④pH=11的NaOH 溶液 〔A 〕1 ：10 ：100 ：1000 〔B 〕0 ：1 ：12 ：11 〔C 〕14 ：13 ：12 ：11 〔D 〕 14 ：13 ：2 ：3 解析①[H +
]=1mol/L [H +
]水=[OH —
]=1×10—14
mol/L
②[H +]=1mol/L [H +
]水
=
1
.010114-⨯=1×10
—13
mol/L
③[OH —]=1×10—2
mol/L [H +
]水
=
214101101--⨯⨯=1×10
—12
mol/L
④[OH —]=1×10—3mol/L [H +
]水
=
3
14101101--⨯⨯=1×10
—11
mol/L
例2．某湿度下，纯水中的[H +]=2×10—7
mol/L ，那么此时[OH —
]=______，假设湿度不变，滴入稀硫酸使[H +
]=5×10—6
mol/L ，那么[OH —
]=_______，由水电离出[H +
]为，该纯水的PH 值_______〔填＞、＜、=＝
解析
纯水中 H 2O H +
+OH —
mol/L 2×10
—7
2×10—7
加酸后，水的电离平衡逆向移动，使[OH —
]减小，可由Kw 、[H +
]求出[OH —
]，此湿度下Kw 值为2×10—7
×
2×10—7
= 4×1—14
[OH
—
]=
6
14
105104--*⨯=8×10—9
mol/L
由水电离的[H +
]=[OH —]=8×10
—11
mol/L
该湿度下Ph=
－lg ×10—7
=
7―lg2＜7.
例3．常温下某溶液中，由水电离出的[H+]为1×10—12mol/L，该溶液中一能大量共存的离子组是〔〕A．K+、Na+、SO42—、NO3— B．Na+、K+、S2—、CO32—
C．Fe2+、Mg2+、Cl—、SO42— D．NH4+、Cl—、K+、SO32—
解析常温、由水电离出的[H+]=×10—11mol/L＜1×10—7mol/L说的电离受到抑制。

此溶液可能是pH=1酸溶液，也可能为pH=13的碱溶液，选项B、D中的S2—、CO32—、SO32—不能存在于强酸性溶液中，C中的Fe2+、Mg2+、D中的NH42+、D中的NH4+与OH—均不能大量存共存，故此题答案A。

例4．在图〔1〕所示的装置中，烧杯中盛放的是Ba(OH)2溶液，当从滴管中逐渐参加某种溶液〔A〕时，溶液的导电性的变化趋势如图〔2〕所示。

图1 图2
该根据离子反的特点分析：A溶液中含有的溶质可能是_________或__________〔至少写出两种〕，并写出相的离子反的离子方程式：
________________________________、____________________________
解析：从图2可分析知，随着A的参加溶液导电能力迅速降低，说明A必能与Ba(OH)2发生反，使溶液中离子浓度变得极小，故不仅与Ba2+反转化为沉淀，还要与OH—反生成水或其它弱电解质，当反完全后，过量A的参加，导电能力又显著上升，说明A为强电解质，故A可能是H2SO4或CuSO4或MgSO4或(NH4)2SO4。

离子方程式：2H++SO42—+Ba2++2OH—=BaSO4↓+2H2O
Mg2++SO42—+Ba2++2OH—=BaSO4↓+Mg(OH)2
想一想：A可否为Na2SO4或H2CO3溶液？为什么？
稳固练习
〔一〕选择
1．以下物质中属于电解质的是
A．乙醇 B．氯气 C．氯化铝 D．冰醋酸
2．物质的量浓度均为1mol/L的以下溶液，盐酸、硫酸、醋硫、导电能力由强到弱的顺序是
A．盐酸=硫酸＞醋酸 B．盐酸＞硫酸＞醋酸
C．硫酸＞盐酸＞醋酸 D．硫酸＞盐酸=醋酸
3．以下说法正确的选项是
A．同体积同浓度的盐酸和醋酸和足量锌反，开始时，盐酸反速率快。

B．同体积同浓度的盐酸和醋酸与足量锌反，盐酸放出H2多。

C．同体积浓度的盐酸和醋酸与足量锌反，盐酸放出的热量多。

D．盐酸和醋酸分别与锌反的离子方程式均为Zn+2H—=Zn2++H2↑
4．能说明醋酸是弱电解质的是〔〕
A．醋酸能与NaOH发生反。

B．物质的量浓度相同、体积相同的醋酸和盐酸溶液中，H+物质的量浓度盐酸与醋酸溶液中要大的多。

C．醋酸溶液能使紫色石蕊试液变红。

D．含H+数相同的两种体积相同的盐酸和醋酸的溶液，其物质的量浓度醋酸要比盐酸大得多。

5．区别强弱电解质的根本是
A．电离程度 B．化学键类型 C．物质的状态 D．溶液的导电能力
6．锌粒和醋酸溶液反时，假设向醋酸中参加一量的固体醋酸钠，那么产生氢气的速率会〔〕A．变大 B．变小 C．不变 D．先变大后变小
7．某固体化合物A不导电，但熔化水都能完全电离。

以下关于物质A的说法中，正确的选项是
A．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
8．相同湿度下，以下物质中导电能力最强的是
A．100mL 0.1mol/L 的KOH溶液
B．2L 0.1mol/L的CH3COOH溶液
C．100mL 0.1mol/L的HF溶液
D．100mL0.1mol/L的K2SO4溶液
9．向0.1mol/L的氨水中参加一量的水，始终保持增大趋势的是
A．NH3·H2O浓度 B．OH—浓度
C．NH3+数目 D．NH4—浓度
10．碳酸溶液中存在如下平衡关系：
H2CO3 H++HCO3—，HCO3 H++CO32—，该溶液的pH值增大时，[CO32—]将
A．增大 B．减少 C．不变 D．可能增大也可能减少
11．加水稀释纯醋酸时，以下变化曲线正确的选项是〔〕
A B C D
12．在稀氨水中：〔1〕国入NH4Cl固体〔2〕通入NH3〔3〕煮沸〔4〕参加少量NaOH〔D〕参加少量NaCl，其中能使碱性增强的是〔〕
A．〔1〕〔2〕〔4〕 B．〔2〕〔3〕〔4〕
C．〔2〕〔4〕 D．〔4〕〔5〕
13．在KHSO4的极稀溶液和熔融状态都存在的离子是〔〕
A．H+ B．HSO4— C．SO4— D．K+
14．把0.05mol/NaOH固体，分别参加以下100mL溶液中，溶液的导电能力变化不大的是
A．自来水 B．0.05mol/醋酸 C．0.5mol/L醋酸 D．0.05mol/LNH4Cl溶液
15．常温下，某溶液中由水电离出来的[OH—]=1×10—11mol/L，假设向该溶液中滴入2—3滴酚酞，溶液的颜色可能是
A．只显 B．呈无色 C．无色或粉红 D．或无色
二、填空题：
16．甲酸和一合水氨都是__________电解质，其0.1mol/L
_________，假设将上述两种溶液混和，其导电能力变
程式为___________，两溶液混合时的离子方程式是
17．在一湿度下，冰醋酸参加稀释过程中，溶
液的导电能力如下图。

〔1〕a、b、c、d四点的pH值由大到小的顺序是
_____________.
〔2〕假设在C点的溶液中参加Na2CO2固体，那么溶液
中[CH3COO—]________，pH值______〔填大、减小或不变〕
18．常温下pH值相同的H2SO4溶液和Al2(SO4)3溶液中，水电离出的[H+]分别为1.0×10—a mol/L和1.0
×10—b mol/L〔a、b均小于14的正数〕，那么a、b之间存在的关系是________，且a______b〔＞，＜，=
＝.
19．H2S溶液中存在着H2S H++HS—和HS— H++S2—的平衡，当向H2S溶液中参加CuSO4溶液时，
电离平衡________移动，[S2—]________，[H+]________；当向H2S溶液中参加固体NaOH，电离平衡_________
移动，[H+]_________，[S2—]__________；假设将H2S溶液加热至沸，[H2S]_________，假设要增大H2S溶
液中[S2—]最好参加__________。

20．向MgCl2溶液中参加氨水有白色沉淀生成，离子方程式为________，在MgCl2溶液中参加大量固体
NH4Cl后，再加氨水无沉淀产生，原因是____________。

21．某二元弱酸〔简写为H2A〕溶液，按下式发生一级和二级电离：
H2A H++HA—， H+ HA—+A2—。

相同浓度时的电离度α(H2A)＞α(HA—)，设有以下四种溶液：
〔A〕0.01mol·L—1的H2A溶液〔B〕0.01mol·L—1的NaHA溶液
〔C〕0.02mol·L—1的HCl与0.04mol·L—1的NaHA溶液体积混合液
〔D〕0.02mol·L—1的NaOH与0.02mol·L—1的NaHA溶液体积混合液
据此，填写以下空白〔填代号〕：
〔1〕[H+]最大的是_________，最小的是__________。

〔2〕[H2A]最大的是________，最小的是_________。

〔3〕[A2—]最大的是_________，最小的是_________。

22．25℃时0.01mol·L—1醋酸溶液的pH约为3。

向其中参加少量醋酸钠晶体，待晶体溶解后发现溶液的pH 增大。

对上述现象有两种不同的解释：甲同学认为醋酸钠水解呈碱性，增大了[OH—]，因而溶液的pH 增大；乙同学认为醋酸钠溶于水电离出大量醋酸根离子，抑制了醋酸的电离，使[H+]减小，因此溶液的pH 增大，你认为上述两种解释中______正确〔填“甲〞或“乙〞〕。

〔1〕为了验证上述哪种解释正确，继续做如下，向0.01mol·L—1的的醋酸溶液中参加少量以下物质_______〔填写编号〕，然后测溶液的pH。

〔A〕固体CH3COOK 〔B〕固体CH3COONH4
〔C〕气体NH3 〔D〕固体NaHCO3
〔2〕假设_______〔填“甲〞或“乙〞〕的解释正确，溶液的pH________〔填“增大〞、“减小〞或“不变〞。

〕〔：25℃时，均0.01mol·L—1的氨水和醋酸的电离程度相同〕
五、参考答案：
〔一〕1．CD 2．C 3．AC 4．BD 5．A 6．B 7．C 8．D
9．C 10．D 11．BC 12．C 13．D 14．BD 15．D
〔二〕16．弱，弱，大，HCOONH4===HCOO—+NH4+
HCOOH+NH3·H2O===NH4++HCOO—+H2O
17．〔1〕d＞c=a＞b 〔2〕增大，增大
18．a+b=14，＞
19．向右，减小，增大；向右，减小，增大；减小，NaOH 20．Mg2++2NH3·H2O===Mg(OH)2↓+2NH4+
NH4Cl电离出的NH4+，抑制了氨水的电离。

21．〔A〕，D 〔2〕C，D，〔3〕D，A
22．〔1〕B，〔2〕乙，增大。