高二化学第三章电离平衡学案.docx
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高二化学第三章电离平衡学案
高二化学第三章电离平衡学案
一、强弱电解质与结构的关系l、下列物质哪些属于强电解质?
哪些属于弱电解质?
（1）H2SO4
（2）NH3H2O（3）CH3COOH（4）Ba（OH）2（5）CH3COONa（6）H2O（7）Cu（OH）2（8）K2SO4指出上述8种物质中的化学键?
由此就强弱电解质与化学键类型之间的关系，你得出什么结论?
【结论】
________化合物和某些具有______键的____化合物（如_______________）是强电解质。
【结论】
某些具有____键的_____化合物（如______等）是弱电解质。
二、弱电解质的电离平衡
1、电离平衡
（1）定义：
在一定条件（如温度、浓度）下，当电解质分子_____成离子的速率和离子重新____成分子的速率_____时，电离过程就达到了平衡状态，这叫做电离平衡。
注意：
①达到电离平衡时，溶液中的________保持不变。
②电离平衡属于_____，平衡移动遵循___________原理。
（2）特点：
动：
电离平衡是_____态平衡，即达到平衡时________定：
外界条件不变时，电离平衡_________；变：
当外界条件改变时，电离平衡发生_____，直至_______。
2、外界条件对电离平衡的影响
（1）浓度：
加水稀释，电离平衡向_____方向移动，即溶液浓度越小，弱电解质越_____电离。
（2）温度：
温度升高，电离平衡向______方向移动。
【思考】
弱电解质的电离平衡向右移动时，溶液中的离子浓度是否一定增大?
关键信息
一、1、强电解质：
（1）（4）（5）（7）
弱电解质：
（2）（3）（6）（8）离子极性共价强酸、强碱和大部分盐类极性共价弱酸、弱碱和水
二、1、
（1）电离结合生成分子浓度和离子浓度化学平衡勒夏特列
（2）动电离和离子结合成分子继续进行发生移动移动达到新的电离平衡
2、
（1）电离易
（2）电离不一定要点解析（名师点拨，重点、难点、热点轻松过关）
一、强电解质和弱电解质
1、电解质与非电解质的判断判断化合物是电解质还是非电解质，主要看该化合物在溶于水或熔化时自身是否电离出阴、阳离子，能电离的属电解质，不能电离的属非电解质，水溶液能否导电，只能是判断是否电解质的参考因素。
酸、碱、盐和离子型的氧化物一般都属于电解质。
2、强电解质与弱电解质的判断
（1）从结构判断：
离子化合物和某些具有极性键的共价化合物（如强酸、强碱和大部分盐类）是强电解质。
某些具有极性键的共价化合物（如弱酸、弱碱和水等）是弱电解质。
（2）从在水中能否完全电离判断。
二、弱电解质的电离平衡
1、弱电解质的电离平衡是指一定弱电解质电离和结合相等时的状态（即离子化速率和分子化速率相等时的状态）。
2、弱电解质的电离平衡的特点是：
（1）动态平衡：
（2）条件改变，平衡被打破。
（3）弱电解质在离子反应中电离平衡发生移动。
（4）在弱电解质溶液中，由于存在电离平衡只有一部分分子发生电离。
离子和分子之间存在电离平衡。
决定了它在离子方程式书写中要写成分子形式。
3、强电解质溶液或电解质的浓溶液的导电能力一定强如BaSO4是强电解质、溶于水的部分100%电离、也即在其溶液中无BaSO4的整体粒子，只存在Ba2+和SO42-。
但由于其溶解度很小，即使饱和溶液，其离子的总浓度也很低，故导电能力分微弱。
再者如KNO3的非常稀的溶液，导电能力也很微弱。
因此强电解质溶液或浓溶液导电能力不一定强。
导电能力的强弱的判断，关键要看溶液中自由移动的离子的总浓度的高低，它不但与溶解度有关，与其溶液的浓度也有密切联系。
而且说明一点：
电解质的强弱与其溶解性没有必然联系。
2、条件改变（浓度、温度和加入试剂等）对电离平衡的影响。
【例1】
下列说法正确的是（）
A、强极性键形成的化合物不一定是强电解质
B、强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液强
C、NaCl溶液在电流的作用下电离成钠离子和氯离子
D、氯化钠晶体不导电是由于氯化钠晶体中不存在离子
【解析】
判断电解质强弱的依据是看其在水中能否完全电离，而不是依据其中存在的化学键类型，如HF中存在强极性键，但它却是弱电解质，故选项A正确。
导电能力的大小与溶液中自由移动离子浓度的大小有关，而与电解质的强弱没有必然的关系。
当然、在浓度相等的情况下，强电解质溶液的导电能力比弱电解质溶液强，故选项B错误。
电解质电离的条件是电解质溶于水或受热熔化，而不是电流，故选项C错误。
氯化钠晶体中存在Na+和Cl-，但不能自由移动，所以固体NaCl不导电，选项D错误。
答案：
A
【点拨】
导电能力的大小与溶液中自由移动离子浓度的大小有关，而与电解质的强弱没有必然的关系。
判断电解质强弱的依据是看其在水中能否完全电离，而不是依据其中存在的化学键类型。
【例2】
把0、05molNaOH固体分别加入下列100mL溶液中，溶液的导电性基本不变的是（）
A、自来水
B、0、5mol／L盐酸
C、0、5mol／L醋酸
D、0、5mol／L氨水
【解析】
加入NaOH固体后，
A、
C、D均由弱电解质变为强电解质，离子浓度显著增大，导电性明显增强。
而B中加入固体NaOH后，0、5mol／L盐酸变为约0、5mol／L的NaCI溶液，自由移动离子浓度几乎不变。
答案：
B
【点拨】
溶液的导电性与溶液中自由移动离子浓度的大小有关，故本题须比较加入NaOH前后溶液中离子浓度的大小。
【例3】
已知25%氨水的密度为0、91g/cm3，5%氨水的密度为0、98g/cm3，若将上述两种溶液等体积混合，所得氨水溶液的质量分数（）
A、等于15%
B、大于15%
C、小于15%
D、无法估算
【解析】
若二者氨水溶液等质量混合，则所得氨水溶液的质量分数为15%，现等体积混合，25%氨水溶液的质量小于5%氨水溶液的质量，故混合后溶质的质量分数小于15%。
答案：
C
【点拨】
本题可采用中间值法。
【例4】
在氨水稀释过程中，c（OH）、c（NH3）和c（OH-）／f（NH3H2O）随水量的增加如何变化?
【解析】
随水的不断加入，平衡NH3+H2O⇋NH4++OH-向右移动，使OH-增多，但是增大的幅度小于溶液体积增大的幅度，所以c（OH）变小、对于NH3不仅溶液体积增大使c（NH3）减小，NH3不断电离，也使c（NH3）减小，因而c（NH3）减小的幅度比c（OH）减小的幅度更大，所以c（OH）／c（NH3H2O）增大。
【点拨】
解答电解质溶液的稀释问题时，不仅要正确分析有关量的变化情况，而且要准确把握有关量的变化幅度大小、
【例5】
已知H2CO3的第一、第二步电离能力都比次氯酸的电离能力强，在反应"Cl2+H2O⇋HCl+HClO"达到平衡后，要使HClO浓度增大可加入（）
A、NaOH
B、H2O
C、CaCO3
D、NaHCO3
【解析】
要使HClO浓度增大，则必须使平衡向生成HClO的方向移动且HClO不发生反应、NaOH会使平衡向右移动，但同时中和了HCl和HClO，不能达到目的、加水尽管能使平衡向右移动，且生成的HClO不发生反应，但是稀释了溶液，使HClO浓度变小、CaCO
3、NaHCO3都只与HCl反应，而不与HClO反应，使平衡向右移动，所以能使HClO浓度增大、答案：
C、D
【点拨】
本题要求能应用平衡移动原理，根据产物的有关性质正确地选择物质，达到一定目的、综合应用创新（学以致用，这可是新高考方向）
1、（应用题）一定量的盐酸跟过量的铁粉反应时，为了减缓反应速率，且不影响生成氢气的总量，可向盐酸中加入适量的（）
A、NaOH（s）
B、H2O
C、NaCl（s）
D、CH3COONa
【解析】
对于选项A，加入NaOH固体，不但使H+浓度减小，而且了使H+的总量减小，因而反应速率减小的同时，最终生成的氢气量也减小，不符合题意。
对于选项B，加入水后仅使H+浓度减小，但H+的总量不变，符合题意。
对于选项C，不可能使溶液中H+的浓度减小，也不符合题意。
对于选项D，由于CH3COO-与H+反应生成弱电解质CH3COOH，使溶液中H+的浓度减小，但随着反应的进行，CH3COOH还能不断电离而释放出H+，H+的总量不变，故产生H2的总量不变，符合题意。
答案：
BD
2、（综合题）试用简单实验证明：
在醋酸溶液中存在着“CH3COOH⇋CH3COO-+H+”的电离平衡、
【解析】
证明弱电解质的电离平衡，可以从电离平衡的特征去考虑，用定性和定量的方法加以证明，中学阶段通常用定性的方法证明、从不同的角度考虑，可得不同的方法，如从分子与离子共存则存在电离平衡这个角度分析，有方法一；从有平衡的移动，则存在电离平衡这个角度考虑，有方法二、大家在学习了第二节后，可设计定量方法加以证明、答案：
方法一：
醋酸溶液有刺激性气味，证明存在CH3COOH分子，在醋酸溶液中滴入甲基橙变红，证明存在H+（同时也必有CH3COO-），由此说明醋酸溶液中存在醋酸的电离平衡、方法二：
在醋酸溶液中滴人石蕊试液，溶液变红，然后加人醋酸钠固体，振荡后，溶液颜色由红逐渐变紫，说明c（H+）变小，平衡发生了移动、由此说明醋酸溶液中存在电离平衡、3、（创新题）在一定温度下，冰醋酸加水稀释过程中溶液的导电能力如图所示，请回答：
（1）“O”点导电能力为0的理由是_______；
（2）a、b、c三点溶液中c（H+）由小到大的顺序是______；（3）a、b、c三点中醋酸的电离程度最大的是______（4）若使c点溶液中c（CH3COO）增大，溶液中c（H+）减小，可采取的措施主要有：
①______；②______；③______；④______。
【解析】
（1）“0”点处醋酸未电离，无自由离子
（2）b、a、c（3）c（4）①加入NaOH固体②加入Na2CO3③加入Mg、Zn等④加入醋酸钠固体等
【点拨】
铁粉与过量盐酸反应的实质是：
Fe+2H+=Fe2++H2↑。
要减缓反应速率，必须使溶液中的H+浓度减小，要使生成氢气的量不变，应使H+的总量不变。
【点拨】
设计有关实验或利用有关事实证明某个问题，这是中学化学中常见的习题，是大家必须具备的重要能力，同学们在学习中应多进行这方面的练习，并注意积累经验、
【点拨】
弄清影响电解质溶液导电性的因素便可顺利解题。
同步达标（只学不练，等于白干）A级（基础巩固）
1、下列叙述中正确的是（）
A、物质的溶解过程，实质上就是其电离过程
B、二氧化硫的水溶液能导电，所以二氧化硫是电解质
C、1L0、1mol／L的H2SO4溶液中含有0、2molH+
D、1L0、2mol／L的H2SO3溶液中含有0、2molH+
2、下列状态时，不能导电的电解质是（）
A、液态氯化氢
B、熔融态的食盐
C、胆矾晶体
D、氯水
3、下列叙述中，能证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，而是极性共价化合物
C、水溶液的导电能力很差
D、溶液中已电离的离子和未电离的分子共存
4、证明氟化氢是弱电解质的事实是（）
A、氟化氢在所有卤化氢中热稳定性最强
B、浓H2SO4加入氟化钙固体中，加热，有氟化氢气体产生
C、1L0、1mol／L氢氟酸中，c（H+）小于0、1mol／L
D、在氢氟酸中滴加NaOH溶液，溶液导电性增强
5、写出下列反应的离子方程式
（1）醋酸溶液和NaCO3反应_____；
（2）氨水与醋酸混合_____；（3）氢氧化铝溶于NaOH溶液中_____；（4）锌片投入醋酸溶液中______；（5）向Ba（OH）2溶液中加入Na2SO4至沉淀完全___；（6）向Ba（OH）2溶液中加入NaHSO4至中性____；
6、用0、1mol／LNaOH溶液做导电性实验，然后逐滴加入等体积的0、1mol／LCH3COOH溶液，随着醋酸溶液的加入，电流计的读数会___，原因是___、7、阅读下列材料，并填空。
1884年，瑞典科学家阿累尼鸟斯提出电离理论。
该理论认为：
电解质在水溶液中可以电离。
电离时产生的阳离子全部是H+的化合物叫酸；电离时产生的阴离子全部是OH-的化合物叫碱，然而电离理论也有局限性，它把酸碱仅限于水溶液中，无法说明物质在非水溶液中的酸碱性问题。
近几年来，科学实验中越来越多的使用非水溶剂（如液氨、乙醇、苯、四氯化碳、丙酮等）。
1923年，布朗斯特和劳莱提出酸碱质子理论。
该理论认为：
凡能给出质子（H+）的物质都是酸；凡能接受质子（H+）的都是碱。
酸碱质子理论扩大了酸碱的范围、更新了酸碱的含义。
6、
（1）用等物质的量浓度等体积的盐酸和醋酸分别与足量的锌反应，在同一图上画出反应速率（v）随时间（t）的变化曲线______、
（2）用等体积，c（H’）相同的盐酸和醋酸分别与足量的锌反应，在同一图上画出反应速率（v）随时间（t）的变化曲线_______。
7、已知多元弱酸在水溶液中的电离是分步进行的，且第一步电离程度远大于第二步电离程度，第二步电离程度远大于第三步电离程度。
……今有H
A、H2
B、H3C三种一元、二元、三元弱酸，根据“较强酸+较弱酸盐=较强酸盐+较弱酸”的反应规律，它们之间能发生下列反应：
①HA+HC2-（少量）=A-+H2C-②H2B（少量）+2A-=HB-+2HA③H2B（少量）+H2C-=HB-+H3C回答下列问题：
（1）今有下列物质：
①HCl②NaOH③Cl-④HCO3-⑤SO2-4⑥HPO42-⑦NH3⑧H2O。
照酸碱质子理论，上述物质中只属于酸的有______；只属于碱的有____；属于两性化合物的有______。
（2）按照酸碱质子理论，中和反应就是酸碱之间___传递的反应。
判断下列反应是否为中和反应?
HCO3+HSO3-=SO32-+CO2↑+H2O。
答：
_______B级（能力提高）
1、0、01molL－1的某一元弱酸溶液pH＝4，则它的电离度为
A、1%
B、2%
C、5%
D、10%
2、用水稀释0、1摩/升氨水时，溶液中随着水量的增加而减小的是
A、
B、
C、[H+]和[OH-]的乘积
D、OH-的物质的量
3、在下列叙述中，能说明盐酸是强酸，醋酸是弱酸的是
A、将pH=4的盐酸和醋酸稀释成pH=5的溶液，醋酸所需加入的水量多
B、盐酸和醋酸都可用相应的钠盐与浓酸酸反应制取
C、相同pH值的盐酸和醋酸溶液中分别加入相应的钠盐固体，醋酸的pH值变化大
D、相同pH值的盐酸和醋酸分别跟锌反应时，产生氢气的起始速度相等
4、在相同体积的0、3mol／L的H2SO
4、HCl、HNO
3、CH3COOH溶液中，加入足量的Zn，下列说法正确的是（）
A、硫酸中放出氢气的量最多
B、醋酸中放出的氢气量最少
C、盐酸中放出氢气的量最多
D、硝酸中放出氢气的量最多
5、氢离子浓度相同的等体积的两份溶液A和B；A为盐酸，B为醋酸，分别和锌反应，若最后仅有一份溶液中存在锌，且放出氢气的质量相同，则下列说法正确的是（）①反应所需要的时间B>
A、②开始反应时的速率A>B③参加反应的锌的物质的量AA⑤盐酸里有锌剩余⑥醋酸里有锌剩余
A、③④⑤
B、③④⑥
C、②③⑤
D、②③⑤⑥
（1）相同条件下，H
A、H2
B、H3C三种酸中酸性最强的是__________。
（2）
A-、HC2-、H2C-、HB-、C3-、B2-六种离子中，最易结合质子的是_____，最难结合质子的是______（3）下列反应的离子方程式中正确的是（填写标号）______。
A、H3C+3A-=3HA+C3-
B、HB-+A-=HA+B-
C、H3C+B2-=HB-+H2C-（4）完成下列反应的离子方程式：
①H3C+OH-（过量）→________②HA（过量）+A-→_________同步达标答案A级
1、C
2、AC
3、D
4、C
5、略
6、变小 加入等体积的0、1mol／LCH3COOH溶液生成CH3COONa但体积增大2倍，所以离子浓度变小
7、
（1）①、②③⑤、⑦⑧
（2）质子、是B级
1、A
2、B
3、AC
4、A
5、A
6、略
7、
（1）H2B
（2）C3-、HB-（3）C考题样板（看看高考是怎样考的）
1、（2001年上海）用实验确定某酸HA是弱电解质。
两同学的方案是：
甲：
①称取一定质量的HA配制0、lmol/L的溶液100mL；②用pH试纸测出该溶液的pH值，即可证明HA是弱电解质。
乙：
①用已知物质的量浓度的HA溶液、盐酸，分别配制pH＝l的两种酸溶液各100mL；②分别取这两种溶液各10mL，加水稀释为100mL；③各取相同体积的两种稀释液装入两个试管，同时加入纯度相同的锌粒，观察现象，即可证明HA是弱电解质。
（1）在两个方案的第①步中，都要用到的定量仪器是
（2）甲方案中，说明HA是弱电解质的理由是测得溶液的pH1（选填＞、＜、＝）乙方案中，说明HA是弱电解质的现象是（多选扣分）（a）装HCl溶液的试管中放出H2的速率快；（b）装HA溶液的试管中放出H2的速率快；（c）两个试管中产生气体速率一样快。
（3）请你评价：
乙方案中难以实现之处和不妥之处、（4）请你再提出一个合理而比较容易进行的方案（药品可任取），作简明扼要表述。
【解析】
此题考查了学生灵活应用所学知识评价实验和设计实验的能力。
证明HA是弱电解质的原理有两个：
一是证明HA不能完全电离，溶液中存在电离平衡；二是证明HA与强碱反应生成的盐具有弱碱性。
甲、乙两同学都是利用了第一个原理。
0、1molL-1的HA溶液pH>l，说明c（H+）<0、1molL-1。
也就说明了HA不能完全电离，为弱电解质。
同pH的盐酸和HA用水稀释相同倍数后，由于HA是弱电解质，存在电离平衡，c（H+）减小程度小，溶液中c（H+）大于盐酸中c（H+），与锌粒反应速率快。
再由原理二，就很容易地设计出另外一个更为简易的方案：
配制NaA溶液，测其pH>7即证明HA是弱电解质。
另外解此题第一问时，很易丢容量瓶的容积，要注意答题的严密性。
2、（1999年全国）某二元弱酸（简写为H2A）溶液，按下式发生一级和二级电离：
H2AH++HA-
HA-H++A2-
已知相同浓度时的电高度a（H2A）>a（HA-）,设有下列四种溶液：
A、0、01mol、L-1的H2A溶液
B、0、01mol、L-1的NaHA溶液
C、0、01mol、L-1的HCl与0、04mol、L-1的NaHA溶液等体积混合液
D、0、02mol、L-1的NaOH与0、02mol、L-1的NaHA溶液等体积混合液 据此，填写下列空白（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______________________。
【解析】
反应后的C溶液为：
0、01molL-1H2
A、0、01molL-1NaHA和0、01molL-1NaCl的混合液。
因HA-的存在抑制了H2A的第一步电离，所以c（H+）小于A溶液中c（H+），但c（H2A）大于A溶液c（H2A）。
反应后D溶液为0、01molL-1的Na2A溶液，所以c（A2-）最大。
但因其水解，c（H+）最小。
答案：
（1）AD
（2）CD（3）DA
3、（2002年北京春）从下列现象可以判断某酸是强酸的是（）
A、加热该酸至沸腾也不分解
B、该酸可以分解石灰石放出CO2
C、该酸可以把Al（OH）3沉淀溶解
D、该酸浓度0、1molL-1时的pH为1解析：
判断某酸是否为强酸的依据是该酸在水溶液中能否完全电离，与其稳定性无关，故A错；酸性比碳酸强的酸就可溶解石灰石，如醋酸，故B不对；Al（OH）3沉淀能溶解在强酸性溶液中，但强酸性溶液不一定是强酸形成的，故C错；pH为1的溶液中c（H+）=0、1molL-1，与酸的浓度一致，说明该酸为强酸。
答案：
D
【点拨】
这是一道较典型的理论联系实际、综合性较强的习题，既要求掌握判断弱电解质（特别是弱酸、弱碱）的方法，又考查了实际动手操作能力。
常见判断弱酸的方法有：
①测定已知物质的量的弱酸的pH②取一定体积的酸溶液测定其pH，再测定其pH，若pH值增大1个单位则为强酸，若增大小于1个单位则为弱酸。
③取与酸对应的盐，测定其pH值。
若Ph>7，则为弱酸。
等。
【点拨】
此题为一道信息题，如何应用题给信息解题是解答本题的关键。
【点拨】
强酸是指在水溶液中完全电离成离子的酸。
趣味阅读化学与文物考古在人类社会发展的历史长河中，历代先民建造和使用过的具有历史、艺术或科学价值的各种遗存实物形成了我们今天的文物。
我国是一个历史悠久的文明古国，文物更是枚不胜举，为了保护珍贵的文物，学习一些文物保护知识是非常必要的。
作为一个基础化学教育工作者，如果要提到化学在文物考古中的应用，很容易想到的可能是在无机化学中接触到的14C断代法。
该法建立在活的有机体中14C/12C之比保持恒定，而死的有机体中14C的含量由于衰变而逐渐减少这一基础上，1950年，美国芝加哥大学教授WFLibby创立了14C断代法，并因创立该法而获得了诺贝尔化学桨。
我国文物考古工作者应用14C断代法，取得了许多重大成就，其中有些成果甚至改变了旧的观点。
如河套人、峙峪人、资阳人和山顶洞人等，原来认为其活动年代为5万年或5万年以上，但应用14C断代法证明其均在4万年以内，甚至山顶洞人可晚到1万多年，这一研究结果表明旧石器晚期文化变迁和进展速度比考古工作者原先想象的要快。
再如，在汉代冶铁遗址中曾发现有煤的使用，这一发现使一些考古工作者认为在汉代时就已把煤用于冶铁，但后来从铁器中l4C的鉴定结果推断，我国在宋代才开始把煤炭用于冶铁，尽管汉代冶铁遗址中发现有煤,但并末用于炼铁。
以上两个例子都表明了化学应用于考古学，对文物考古工作的重大影响，单从对现代考古学具有重大推动作用的14C断代法能够获得诺贝尔化学奖这一事实，我们已不难想象化学对考古学的重大意义了。
当然，化学在文物考古上的应用不会、也不可能仅限于14C断代法，在文物考证、文物腐蚀损害过程和文物保护等各方面，都涉及和应用着很多化学知识。
一、化学在文物考证上的应用据义献报道，我国出土古代玻璃（琉璃）的地区已遍及二多个省市。
那么这些出土的玻璃究竟是国内烧制的还是出外国传入的呢?
化学在判定这些文物的产地上显示了其价值一种化学中的热分析方法进行鉴定，结果证明是近代制作的赝品。
其所以热释光方法能推断古陶的年代，这是因为粘土中含有石英、长石、云母等固体结晶颗粒，受粘土中少量长寿命天然放射性物质如238U、232Th、40K等及宇宙射线作用，一部分电子跃迁到高能级上。
当用粘土烧制陶器的时候，这些高能级上的电子以热释光的形式将能量释放又回到低能级，而古陶从烧成时起，重新受其中放射性物质和宇宙射线作用，低能级电子再一次向高能级跃迁，这样，陶器的烧成时间越长，年代愈久，则积累的能量也就越多，也就是说，古陶的热释光强度与本身受到辐射的时间（即烧成时间）
成正比，因此，测量古陶样品的热释光强度，就可以计算出古陶烧成的年代。
1965年在湖北楚墓中出土的越王勾践剑，应用X-
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