2018步步高高中化学选修4第三章 第一节

第一节弱电解质的电离[学习目标定位] 1.能准确判断强电解质和弱电解质。

2.会描述弱电解质的电离平衡，能正确书写弱电解质的电离方程式，会分析电离平衡的移动。

3.知道电离平衡常数的意义。

一强电解质和弱电解质1.化合物按照其在水溶液或熔融状态下能否导电，可分为电解质和非电解质。

按要求回答下列问题：有以下几种物质：①液态HCl②熔融NaCl③稀硫酸④蔗糖⑤乙醇⑥氯水⑦Al2O3⑧NH3⑨氨水⑩Cu⑪CaCO3⑫SO2⑬Al(OH)3⑭NaOH⑮CH3COOH(1)属于电解质的是①②⑦⑪⑬⑭⑮，属于非电解质的是④⑤⑧⑫。

(2)能导电的是②③⑥⑨⑩。

2.分别试验等体积、等浓度的盐酸、醋酸与等量镁条的反应；并测定两溶液的pH，填写下表：3.根据电解质在水溶液中是否全部电离，把电解质分为强电解质和弱电解质。

强电解质在水溶液中能够全部电离，而弱电解质在水溶液中只有部分电离。

归纳总结1.电解质与非电解质(1)单质和混合物既不是电解质，也不是非电解质； (2)必须是由本身电离出离子的化合物才是电解质； (3)酸、碱、盐、活泼金属氧化物是电解质。

2.强电解质和弱电解质(1)判断依据：根据电解质在水溶液中能否完全电离判断 (2)与物质类别的关系强电解质⎩⎪⎨⎪⎧强酸：如HCl 、HNO 3、H 2SO 4、HClO 4、HBr 、HI 等强碱：如NaOH 、KOH 、Ca (OH )2、Ba (OH )2等大多数盐弱电解质⎩⎪⎨⎪⎧弱酸：如H 2CO 3、CH 3COOH 、H 2SO 3、HClO 、H 2SiO 3、H 3PO 4、H 2S 、HF 等弱碱：如NH 3·H 2O 、Al (OH )3、Mg (OH )2、Cu (OH )2等水少数盐：如(CH 3COO )2Pb(3)注意事项①电解质的强弱是由物质的内部结构决定的。

②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，强电解质溶液的导电能力不一定强。

③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(CH 3COO)2Pb 等。

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 答案 D解析 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。

强极性的共价化合物如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H 2SO 4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.醋酸的下列性质中，可以证明它是弱电解质的是()①1mol·L－1的CH3COOH溶液中c(H＋)＝10－2mol·L－1②CH3COOH可以任意比与H2O互溶③在相同条件下，CH3COOH溶液的导电性比盐酸弱④10mL1mol·L－1的CH3COOH溶液恰好与10mL1mol·L－1的NaOH溶液完全反应⑤同浓度同体积的CH3COOH溶液和HCl 溶液与Fe反应时，CH3COOH溶液中放出H2的速率慢⑥CH3COOH溶液中CH3COOH、CH3COO－、H＋同时存在A.①③⑤⑥B.②③④⑤C.①④⑤⑥D.③⑤⑥答案 A二弱电解质的电离平衡1.弱电解质在水溶液中的电离都是可逆过程。

醋酸是一种常见的弱电解质，它的电离方程式是CH3COOH H＋＋CH3COO－，在醋酸溶液中含有的溶质粒子有H＋、CH3COO－、CH3COOH。

2.下图是醋酸溶于水时，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)v a表示醋酸分子电离成离子的速率；v b表示离子结合成醋酸分子的速率。

(2)在时间由t0到t1过程中，v a的变化是不断减小，v b的变化是不断增大。

(3)当时间达t1后，v a与v b的关系是v a＝v b≠0，此时醋酸达到电离平衡状态。

3.(1)分析醋酸电离过程中，溶液中各粒子浓度的变化，填写下表：33如下表：4.33平衡的影响，填写下表：1.电离平衡状态：在一定条件(如温度、浓度)下，当弱电解质分子电离成离子的速率和离子结合成弱电解质分子的速率相等时，电离过程就达到了电离平衡状态。

2.电离平衡的特征：动、等、定、变、逆。

3.影响电离平衡的条件(1)温度：由于电离过程吸热，升高温度，电离平衡向正反应方向移动；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。

4.弱电解质的电离方程式的书写(1)弱电解质的电离方程式的书写用“ ”表示。

如NH3·H2O的电离方程式是NH3·H2O NH＋4＋OH－。

(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的电离H2CO3 H＋＋HCO－3，HCO－3 H＋＋CO2－3。

(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)3 Fe3＋＋3OH－。

3.现有0.1mol·L－1氨水10mL，加蒸馏水稀释到1L后，下列变化中正确的是()①电离程度增大②c(NH3·H2O)增大③NH＋4数目增多④c(OH－)增大⑤导电性增强⑥c(NH＋4)c(NH3·H2O)增大A.①②③B.①③⑤C.①③⑥D.②④⑥答案 C解析 氨水中的溶质属于弱电解质，存在电离平衡：NH 3·H 2O NH ＋4＋OH －，加水稀释，平衡正向移动，电离程度增大，NH ＋4和OH －的物质的量增多，但c (NH 3·H 2O)、c (OH －)均减小，溶液的导电性减弱，故①③正确，②④⑤错误；由于c (NH ＋4)c (NH 3·H 2O )＝n (NH ＋4)n (NH 3·H 2O )，加水稀释后，n (NH ＋4)增大，n (NH 3·H 2O)减小，故c (NH ＋4)c (NH 3·H 2O )增大，⑥正确。

4.已知0.1mol·L－1的醋酸溶液中存在电离平衡：CH 3COOH CH 3COO －＋H ＋，要使溶液中c (H ＋)c (CH 3COOH )值增大，可以采取的措施是( )①加少量烧碱固体 ②升高温度 ③加少量冰醋酸 ④加水 ⑤加少量醋酸钠固体 A.①②B.②③⑤C.③④⑤D.②④ 答案 D解析 ①中加少量NaOH 固体时，H ＋与OH －结合生成难电离的H 2O ，使c (H ＋)c (CH 3COOH )值减小；②中CH 3COOH 的电离是吸热过程，升温，c (H ＋)增大，c (CH 3COOH)减小，故c (H ＋)c (CH 3COOH )值增大；③中加入无水CH 3COOH 时，c (CH 3COOH)增大量大于c (H ＋)增大量，致使c (H ＋)c (CH 3COOH )值减小；④中加水稀释，电离平衡右移，n (CH 3COOH)减小，n (H ＋)增大，故c (H ＋)c (CH 3COOH )＝n (H ＋)n (CH 3COOH )增大；⑤加少量醋酸钠固体时，平衡逆向移动，c (H ＋)减小，c (CH 3COOH)增大，c (H ＋)c (CH 3COOH )值减小。

三 电离平衡常数1.电离平衡与化学平衡类似，请你根据化学平衡常数的表达式，推断写出弱电解质AB A＋＋B －的电离平衡常数(简称电离常数)的表达式K ＝c (A ＋)·c (B －)c (AB )。

2.一元弱酸的电离常数用K a 表示，一元弱碱的电离常数用K b 表示。

CH 3COOH 的电离常数K a ＝c (CH 3COO －)·c (H ＋)c (CH 3COOH )，NH 3·H 2O K b ＝c (NH ＋4)·c (OH －)c (NH 3·H 2O )。

3.H 2S 在水溶液中分两步电离，即：H 2S H ＋＋HS －、HS －H ＋＋S 2－，其电离常数表达K a1＝c (H ＋)·c (HS －)c (H 2S )、K a2＝c (H ＋)·c (S 2－)c (HS )。

归纳总结关于电离平衡常数的理解(1)电离常数的定义：指一定温度下，弱电解质达到电离平衡时，弱电解质电离生成的各种离子浓度的乘积与溶液中未电离的分子浓度的比值(为一常数)，简称电离常数，用K表示。

(2)电离常数的意义：根据电离常数大小，可以判断弱电解质的相对强弱，K值越大，离子浓度越大，即表示该电解质越强。

所以从K a或K b的大小，可以判断弱酸或弱碱的相对强弱。

(3)多元弱酸分步电离，每一步电离都有各自的电离常数。

各级电离常数的大小关系是K a1≫K a2≫K a3，所以其酸性主要决定于第一步电离。

(4)电离常数的大小与温度有关，电解质的电离是吸热过程，升高温度电离常数增大。

5.已知下面三个数据：7.2×10－4、4.6×10－4、4.9×10－10分别是三种酸的电离平衡常数，若已知这些酸可发生如下反应：①NaCN＋HNO2===HCN＋NaNO2，②NaCN＋HF===HCN＋NaF，③NaNO2＋HF===HNO2＋NaF。

由此可判断下列叙述中不正确的是()A.HF的电离平衡常数为7.2×10－4B.HNO2的电离平衡常数为4.9×10－10C.根据①③两个反应即可知三种酸的相对强弱D.HNO2的电离平衡常数比HCN大，比HF小答案 B解析由这三个反应化学方程式可以得出：HF、HNO2、HCN的酸性依次减弱。

酸性越强，电离常数越大，据此可以将三个K值与酸对应起来。

以上三个反应中，第①个反应说明酸性HNO2>HCN，第③个反应说明酸性HF>HNO2，只根据这两个反应即可作出比较。

1.下列说法中不正确的是()①将硫酸钡放入水中不能导电，所以硫酸钡是非电解质②氨溶于水得到的溶液氨水能导电，所以氨是电解质③固态的共价化合物不导电，熔融态的共价化合物可以导电④固态的离子化合物不导电，熔融态的离子化合物也不导电A.仅①④B.仅①②④C.仅①②③D.①②③④答案 D解析BaSO4是强电解质，NH3是非电解质，离子化合物的熔融态能导电而共价化合物的熔融态不导电，4种说法均错。