高中化学《弱电解质的电离》导学案+课时作业.docx

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高中化学《弱电解质的电离》导学案+课时作业

第一节 弱电解质的电离

[明确学习目标] 1.了解电解质与非电解质,强电解质与弱电解质的概念。

2.理解弱电解质的电离平衡特征。

3.能正确书写电离方程式。

4.了解电离常数。

一、强弱电解质

1.电解质和非电解质

(1)电解质:

水溶液里或

熔融状态下能导电的

化合物。

它包括

酸、

碱、

盐、活泼金属的氧化物和

水等。

(2)非电解质:

水溶液里和

熔融状态下都不能导电的

化合物。

它包括大多数有机物和

非金属氧化物(H2O除外)。

2.强、弱电解质

(1)实验

(2)

二、弱电解质的电离

1.弱电解质的电离方程式

弱电解质的电离过程是可逆的,其电离方程式用“”表示。

例如:

CH3COOH:

CH3COOHCH3COO-+H+;

NH3·H2O:

NH3·H2ONH

+OH-。

2.弱电解质的电离平衡

(1)电离平衡的建立

在一定条件(如温度和浓度)下,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)影响电离平衡的因素

3.电离常数

(1)定义:

一定温度下,弱电解质达到电离平衡时,产生的各种

离子浓度之积与溶液中

未电离的分子浓度之比是一个常数,该常数就叫电离常数,用K表示。

(2)表达式:

对于HAH++A-,

K=

(3)特点

①电离常数只与

温度有关,温度升高,K值

增大。

②相同条件下,弱酸或弱碱的电离常数越大,表示该弱电解质越易电离,对应的酸性或碱性相对越

强。

1.CO2溶于水能导电,CO2属于电解质吗?

提示:

不属于。

CO2溶于水后与水反应生成H2CO3,H2CO3是电解质,CO2是非电解质。

电解质必须是在水溶液中(或熔融状态下)本身发生电离。

2.弱酸、弱碱电离过程中体系各粒子浓度是如何变化的?

提示:

以一元弱酸HA为例,其电离过程中各粒子浓度的变化如下表:

     浓度

比较项目   

c(HA)

c(A-)

c(H+)

HA初溶于水时

最大

最小

最小

达到电离平衡前

减小

增大

增大

达到电离平衡时

不变

不变

不变

一、强弱电解质

                   

1.电解质与非电解质

(1)电解质与非电解质是对化合物的一种分类方法。

因此单质、混合物既不是电解质,也不是非电解质。

(2)电解质不一定能导电(如NaCl晶体),能导电的也不一定是电解质(如Cu、NaCl溶液等)。

电解质导电的原因是它在一定条件下发生电离,因此,先电离,后导电。

2.强电解质与弱电解质的比较

3.对强、弱电解质的理解

(1)电解质的强弱与溶解性无关

某些盐如BaSO4、CaCO3等,虽难溶于水却是强电解质;而如CH3COOH、NH3·H2O尽管易溶于水,却部分电离,是弱电解质。

(2)电解质的强弱与溶液的导电性没有必然联系

溶液导电能力的强弱由溶液中自由离子的浓度和离子所带电荷多少决定,很稀的强电解质溶液导电性很弱,浓度较大的弱电解质溶液导电性可能较强,弱电解质溶液的导电能力不一定弱。

[即时练]

1.下列说法中不正确的是(  )

①将BaSO4放入水中不能导电,所以BaSO4是非电解质 ②氨溶于水得到的溶液氨水能导电,所以氨水是电解质 ③固态共价化合物不导电,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 ⑤强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液的导电能力强

A.①④B.①④⑤

C.①②③④D.①②③④⑤

答案 D

解析 BaSO4属于难溶性电解质,溶解的部分完全电离,是强电解质,①错误;NH3·H2O是电解质,氨水是混合物,②错误;熔融的共价化合物若不能电离出离子就不能导电,熔融态的离子化合物存在自由移动的离子能导电,③④错误;强电解质溶液的导电能力不一定比弱电解质溶液的导电能力强,⑤错误。

2.下列关于强、弱电解质的叙述中,错误的是(  )

A.强电解质在溶液中完全电离,不存在电离平衡

B.溶液导电能力强的电解质是强电解质,导电能力弱的电解质是弱电解质

C.同一弱电解质的溶液,当温度、浓度不同时,其导电能力也不同

D.强电解质在液态时,有的导电,有的不导电

答案 B

解析 强弱电解质的分类标准是在溶液中能否完全电离,A正确;溶液导电能力强弱与溶液中自由移动离子浓度及所带电荷有关,离子浓度越大,所带电荷越多,则其导电能力越强。

当强电解质的浓度很小时,其导电能力也可能会弱于弱电解质,B错误;弱电解质溶液改变温度和浓度时电离平衡移动,离子浓度和导电能力改变,C正确。

3.醋酸的下列性质中,可以证明它是弱电解质的是(  )

A.1mol/L的醋酸溶液中,c(H+)=0.01mol/L

B.醋酸能以任意比与水互溶

C.10mL1mol/L的醋酸溶液恰好与10mL1mol/L的NaOH溶液完全反应

D.醋酸溶液的导电性比盐酸弱

答案 A

解析 A项中若醋酸完全电离,则c(H+)=1mol/L,而现在c(H+)=0.01mol/L,说明醋酸部分电离,为弱电解质;C项是与强碱的反应,不能说明其电离程度的大小;D项必须是在温度及酸的浓度相同条件下比较二者导电性强弱,D错误。

规律方法

证明HA为一元弱酸的方法

二、弱电解质的电离

                   

1.电离平衡的理解

2.电离方程式的书写

(1)强电解质:

强电解质完全电离,在写电离方程式时,用“===”。

H2SO4===2H++SO

Ba(OH)2===Ba2++2OH-,

K2SO4===2K++SO

(2)弱电解质:

弱电解质部分电离,在写电离方程式时,用“”。

(3)多元弱酸分步电离,必须分步写出,不可合并(其中以第一步电离为主)。

H2CO3H++HCO

(主要),

HCO

H++CO

(次要)。

(4)多元弱碱分步电离,但通常一步写出。

Cu(OH)2Cu2++2OH-。

3.外界条件对电离平衡的影响

以CH3COOHCH3COO-+H+为例改变条件,平衡的变化如下表所示

条件改变

平衡移动方向

电离程度

c(H+)

c(CH3COO-)

导电能力

加入浓盐酸

左移

减小

增大

减小

增强

加入冰醋酸

右移

减小

增大

增大

增强

加入氢氧

化钠固体

右移

增大

减小

增大

增强

加入醋酸

钠固体

左移

减小

减小

增大

增强

加水

右移

增大

减小

减小

减弱

升高温度

右移

增大

增大

增大

增强

加入氯化

钠固体

不移动

不变

不变

不变

增强

4.电离常数

[即时练]

4.在醋酸溶液中,CH3COOH电离达到平衡的标志是(  )

A.溶液显电中性

B.溶液中检测不出CH3COOH分子存在

C.氢离子浓度恒定不变

D.溶液中CH3COOH和CH3COO-浓度相等

答案 C

解析 CH3COOH电离达到平衡时,未电离的电解质分子和其电离出的离子浓度恒定不变,C项正确。

5.下列关于电离常数的说法中正确的是(  )

A.电离常数越小,表示弱电解质的电离能力越弱

B.电离常数与温度无关

C.不同浓度的醋酸,其电离常数不同

D.多元弱酸各步电离常数相互关系为K1

答案 A

解析 电离常数的大小直接反映了该弱电解质的电离能力,A正确;电离常数的大小只与温度有关,与其他因素无关,B、C错误;对于多元弱酸,前一步电离产生的H+对后续电离起抑制作用,故K1≫K2≫K3,D错误。

规律方法

弱电解质电离平衡的正确理解

电离平衡和化学平衡都遵守平衡移动原理,判断有关电离平衡问题时,应注意以下两点:

(1)加水稀释,电离平衡右移,但是电离出的离子浓度降低,因为体积增大程度大于离子增加程度。

(2)电离平衡向“减弱”这种改变的方向移动,移动的结果不能“抵消”更不能“超越”这种改变。

本章归纳总结

1.某固体化合物A不导电,但其在熔融状态下和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是非电解质B.A是强电解质

C.A是共价化合物D.A是弱电解质

答案 B

解析 由熔融状态下和溶于水完全电离可知,A是强电解质。

又由固体A不导电,熔融状态下导电可知,A应是离子化合物。

故正确答案为B。

2.水溶液中下列电离方程式书写正确的是(  )

A.Ca(OH)2Ca2++2OH-

B.NaHCO3===Na++H++CO

C.H2SO32H++SO

D.BaSO4===Ba2++SO

答案 D

解析 A项,应为Ca(OH)2===Ca2++2OH-;B项,应为NaHCO3===Na++HCO

;C项,应为H2SO3H++HSO

3.在0.1mol·L-1的HCN溶液中存在如下电离平衡HCNH++CN-,对该平衡,下列叙述正确的是(  )

A.加入少量NaOH固体,平衡正向移动

B.加水,平衡逆向移动

C.滴加少量0.1mol·L-1HCl溶液,溶液中c(H+)减少

D.加入少量NaCN固体,平衡正向移动

答案 A

解析 加NaOH固体,OH-+H+===H2O,平衡正向移动,A正确;加水,平衡正向移动,B错误;滴加少量0.1mol·L-1HCl溶液,c(H+)增大,C错误;加入少量NaCN固体,c(CN-)增大,平衡逆向移动,D错误。

4.在100mL0.1mol/L的醋酸溶液中,欲使醋酸的电离程度增大,H+浓度减小,可采用的方法是(  )

A.加热

B.加入0.1mol/L的醋酸溶液100mL

C.加入少量的0.5mol/L的硫酸

D.加入少量的1mol/L的NaOH溶液

答案 D

解析 电离平衡也是化学平衡的一种,完全可以运用勒夏特列原理分析电离平衡的移动。

5.向醋酸溶液中加入醋酸钠晶体或加入等体积的水稀释时,都会引起(  )

A.溶液中H+浓度减小

B.醋酸的电离程度增大

C.溶液的导电能力减小

D.溶液中CH3COO-浓度增大

答案 A

解析 醋酸溶液中存在电离平衡:

CH3COOHH++CH3COO-,增加CH3COO-,平衡向左移动,H+浓度减小,醋酸电离程度减小,CH3COO-浓度增大,导电能力增强;加入水稀释,溶液体积增大程度大于H+增大程度,所以H+浓度减小,同时电离程度增大,导电能力减小,CH3COO-浓度减小。

6.在相同温度时,100mL0.01mol/L的醋酸溶液与10mL0.1mol/L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.电离的程度

C.H+的物质的量浓度

D.CH3COOH分子的物质的量

答案 B

解析 相同温度时,100mL0.01mol/L的醋酸溶液与10mL0.1mol/L的醋酸溶液所含溶质的物质的量相等,中和时所需NaOH的量也相等。

弱电解质浓度越小,越有利于电离,因此前者电离程度比后者大,但H+的物质的量浓度比后者小。

相同温度时,0.01mol/L的醋酸溶液中醋酸的电离程度大于0.1mol/L的醋酸溶液,则CH3COOH分子的物质的量前者小于后者。

[A篇 对点强化训练]

知识点一 强弱电解质及其电离方程式

1.下列物质中,属于弱电解质的是(  )

A.氯化氢B.氢氧化钠

C.一水合氨D.酒精

答案 C

解析 氯化氢、NaOH为强电解质,酒精为非电解质,NH3·H2O为弱电解质。

2.下列溶液中导电性最强的是(  )

A.5L0.1mol/L氨水

B.5L0.2mol/L盐酸

C.0.1L0.1mol/LCH3COOH溶液

D.0.1L0.1mol/LNaOH溶液

答案 B

解析 溶液的导电性强弱取决于溶液中自由移动离子的浓度大小和离子所带电荷数的多少,A项中氨水和C项中醋酸为弱电解质,阴阳离子的浓度均小于0.1mol/L;D项中Na+和OH-的浓度均为0.1mol/L,而B项中H+和Cl-的浓度均为0.2mol/L。

3.下列叙述中能说明某物质是弱电解质的是(  )

A.熔化时不导电

B.不是离子化合物,而是共价化合物

C.水溶液的导电能力很差

D.溶液中溶质分子和电离的离子共存

答案 D

解析 A项,熔融状态下是否导电是区分离子化合物与共价化合物的条件,而不是区分强电解质与弱电解质的条件;B项,有许多共价化合物是强电解质,如HCl、H2SO4等;C项,水溶液的导电性与电解质的强弱无关,只与溶液中自由移动离子的浓度有关;D项,弱电解质的电离是可逆的,弱电解质的溶液中既有溶质分子也有溶质电离产生的离子,而强电解质溶液中电解质则全部以离子的形式存在。

4.下列电离方程式正确的是(  )

A.CH3COOHCH3COO-+H+

B.Ba(OH)2===Ba+2+2OH-

C.NaHCO3===Na++H++CO

D.H3PO43H++PO

答案 A

解析 CH3COOH属于弱电解质,电离方程式用“”,A项正确;Ba(OH)2是强电解质,电离出的阳离子符号为Ba2+,B项错误;NaHCO3是强电解质,但HCO

是原子团,正确写法应是NaHCO3===Na++HCO

,C项错误;H3PO4是弱电解质,属于多元弱酸,应该分步电离,其中第一步电离为H3PO4H++H2PO

,D项错误。

5.下列实验事实或数据可以说明次氯酸为弱电解质的是(  )

A.0.001mol/L的HClO溶液中c(H+)=10-5mol/L

B.次氯酸具有漂白性

C.温度为25℃时,次氯酸的水溶液的pH<7

D.用HClO溶液做导电实验时,灯泡很暗

答案 A

解析 如果次氯酸是强电解质,则完全电离,0.001mol/L的HClO溶液c(H+)应为0.001mol/L,故A项可说明其为弱电解质;漂白性与电离程度无关,B项错误;次氯酸在水中电离,显酸性,无法说明其为弱电解质,C项错误;如果强电解质的浓度极稀,其导电性也很弱,D项错误。

知识点二 弱电解质的电离平衡

6.在CH3COOH溶液中存在如下平衡:

CH3COOHH++CH3COO-。

加入少量下列固体物质,能使平衡逆向移动的是(  )

A.NaClB.CH3COONa

C.Na2CO3D.NaOH

答案 B

解析 加入Na2CO3、NaOH能与H+反应,使平衡正向移动;加入CH3COONa,c(CH3COO-)增大,平衡逆向移动。

7.某浓度的氨水中存在下列平衡:

NH3·H2ONH

+OH-,如想增大NH

的浓度,而不增大OH-的浓度,应采取的措施是(  )

①适当升高温度 ②加入NH4Cl固体 ③通入NH3 ④加入少量盐酸

A.①②B.②③C.②④D.①④

答案 C

解析 升温平衡向右移动,c(NH

)、c(OH-)都增大;加入NH4Cl固体,相当于增大c(NH

),平衡向左移动,c(OH-)减小;通入NH3平衡向右移动,c(NH

)、c(OH-)都增大;加入少量盐酸,H+与OH-反应使c(OH-)下降,平衡向右移动,使c(NH

)增大。

8.把1L0.1mol·L-1醋酸溶液用蒸馏水稀释至10L,下列叙述正确的是(  )

A.c(CH3COOH)变为原来的

B.c(H+)变为原来的

C.

的比值增大

D.溶液的导电性增强

答案 C

解析 对于平衡CH3COOHCH3COO-+H+,当加水稀释时,平衡向右移动,c(CH3COOH)小于原来的

,c(H+)大于原来的

,A、B两项错误;由于平衡正向移动,n(CH3COO-)增大,n(CH3COOH)减小,所以

的比值增大,C项正确;由于CH3COO-和H+的浓度均减小,溶液的导电性减弱,D项错误。

知识点三 电离平衡常数及其应用

9.下列有关电离常数的说法正确的是(  )

A.电离常数受溶液浓度的影响

B.电离常数可以表示弱电解质的相对强弱

C.电离常数大的酸中的c(H+)一定比电离常数小的酸中的c(H+)大

D.H2CO3的电离常数表达式:

K=

答案 B

解析 电离常数只受温度的影响,与溶液浓度无关,A错误;电离常数可以表示弱电解质的相对强弱,B正确;酸中c(H+)既跟酸的电离常数有关,还跟酸的浓度有关,C错误;碳酸是分步电离的,以第一步电离为主,第一步电离常数表达式为K1=

,D错误。

10.已知下面三个数据:

7.2×10-4、4.6×10-4、4.9×10-10分别是下列有关的三种酸的电离常数,若已知下列反应可以发生:

NaCN+HNO2===HCN+NaNO2、NaCN+HF===HCN+NaF、NaNO2+HF===HNO2+NaF,

由此可判断下列叙述不正确的是(  )

A.K(HF)=7.2×10-4

B.K(HNO2)=4.9×10-10

C.根据两个反应即可得出一元弱酸的强弱顺序为HF>HNO2>HCN

D.K(HCN)

答案 B

解析 根据较强的酸制备较弱的酸的原理判断,三种酸的酸性强弱顺序是HF>HNO2>HCN。

酸性越强,电离常数越大,因此亚硝酸的电离常数应该是4.6×10-4,B项不正确。

11.室温下向10mL0.1mol·L-1的醋酸溶液中加水稀释后,下列说法正确的是(  )

A.溶液中导电粒子的数目减小

B.溶液中

不变

C.醋酸的电离程度增大,c(H+)亦增大

D.醋酸的电离常数K随醋酸浓度减小而减小

答案 B

解析 醋酸加水稀释,促进醋酸的电离,溶液中导电离子的数目增加,A错误;醋酸加水稀释,电离程度增大,但c(H+)减小,C错误;电离常数K只与温度有关,由于温度不变,电离平衡常数K=

不变,B正确,D错误。

[B篇 综合提升训练]

12.将6gCH3COOH溶于水制成1L溶液,此溶液的物质的量浓度为________,经测定溶液中含CH3COO-为1.4×10-3mol·L-1,此温度下醋酸的电离常数:

Ka=________(结果保留三位有效数字),温度升高Ka将________(填“变大”“不变”或“变小”)(计算时忽略水的电离)。

答案 0.1mol·L-1 1.99×10-5 变大

解析 c(CH3COOH)=

=0.1mol·L-1

因为    CH3COOH CH3COO-+H+

  0.1      0  

0.1-1.4×10-31.4×10-3 1.4×10-3

所以Ka=

≈1.99×10-5。

13.在一定温度下,冰醋酸加水稀释过程中,溶液的导电能力I随加入水的体积V变化的曲线如图所示。

请回答:

(1)“O”点导电能力为0的理由是________________________________。

(2)a、b、c三点处,溶液的c(H+)由小到大的顺序为__________________。

(3)a、b、c三点处,电离程度最大的是__________。

(4)若将c点溶液中c(CH3COO-)增大,溶液c(H+)减小,可采取的措施是

①______________________________________________________________;

②_______________________________________________________________;

③_______________________________________________________________。

答案 

(1)在“O”点处醋酸未电离,无离子存在

(2)c

(4)①加少量NaOH固体'②加少量Na2CO3固体

③加入Zn、Mg等金属(合理即可)

解析 溶液的导电能力主要由离子浓度来决定,题目中的图像说明冰醋酸加水稀释过程中,离子浓度随着水的加入先逐渐增大到最大值又逐渐减小,故c(H+)是b点最大,c点最小,这是因为c(H+)=

,加水稀释,醋酸的电离平衡正向移动,n(H+)增大使c(H+)有增大的趋势,而V(aq)增大则使c(H+)有减小的趋势。

c(H+)是增大还是减小,取决于这两种趋势中哪一种占主导地位。

在“O”点时,未加水,只有醋酸,因醋酸未发生电离,没有自由移动的离子存在,故不能导电;要使CH3COO-的浓度增大,c(H+)减小,可通过加入OH-、活泼金属等使平衡正向移动,或加入醋酸钠固体使平衡逆向移动。

14.化学平衡移动原理同样也适用于其他平衡。

已知在氨水中存在下列平衡:

NH3+H2ONH3·H2ONH

+OH-

(1)向氨水中加入MgCl2固体时,平衡向________移动,OH-的浓度________,NH

的浓度________(填“减小”“增大”或“不变”)。

(2)向氨水中加入浓盐酸,平衡向________移动,此时溶液中浓度减小的粒子有________、________、__________。

(3)向浓氨水中加入少量NaOH固体,平衡向________移动,此时发生的现象是_________________________________________________________________。

答案 

(1)右 减小 增大

(2)右 NH3 NH3·H2O OH-

(3)左 固体溶解,有刺激性气味的气体产生

解析 

(1)加入MgCl2,Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓,平衡右移。

(2)加入浓盐酸,相当于加入H+,消耗了OH-,平衡右移。

(3)加入NaOH固体,OH-浓度增大,平衡左移。

15.下表是几种常见弱酸的电离平衡常数(25℃)。

回答下列各题:

(1)当温度升高时,K值________(填“增大”“减小”或“不变”)。

(2)在温度相同时,各弱酸的K值不同,那么K值的大小与酸性的相对强弱有何关系?

____________________________________________________________。

(3)若把CH3COOH、H2CO3、HCO

、H2S、HS-、H3PO4、H2PO

、HPO

都看作是酸,其中酸性最强的是________,最弱的是________。

(4)多元弱酸是分步电离的,每一步都有相应的电离平衡常数。

对于同一种多元弱酸的K1、K2、K3之间存在着数量上的规律,此规律是________________,产生此规律的原因是_____________________________________________________。

(5)请设计一个简单的实验验证醋酸与碳酸的酸性强弱。

方案:

__________________________________________________________。

答案 

(1)增大

(2)K值越大,电离出的氢离子浓度越大,酸性越强

(3)H3PO4 HPO

(4)K1≫K2≫K3 上一级电离产生的H+对下一级电离有抑制作用

(5)向盛有少量NaHCO3溶液的试管中加入CH3COOH溶液,产生无色气泡,证明醋酸酸性强于碳酸(合理即可)

解析 

(1)弱电解质的电离是吸热反应,升高温度能促进电离,故升高温度,K值增大。

(2)同一温度下K值越大,说明电离出的氢

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