第三章水溶液中的離子平衡

第一節弱電解質的電離

［目標要求J1.認識電解質有強弱之分，能應用化學平衡理論描述弱電解質在水溶液中

的電離平衡。2.了解強弱電解質與物質結構的關系。3.掌握弱電解質的電離平衡特征及電離

平衡常數的計算。

基礎落實?

一、電解質和非電解質

1.電解質：在水溶液里或熔融狀態下能導電的化合物。

2.非電解質：在水溶液里和熔融狀態下都不導電的化合物。

二、強電解質和弱電解質

1.概念

(1)強電解質：在水溶液中完全電離的電解質。

(2)弱電解質：在水溶液中只有部分電離的電解質。

2.常見強、弱電解質(填物質種類)

(1)強電解質：強酸、強堿、絕大多數鹽。

(2)弱電解質：弱酸、弱堿和水。

三、弱電解質的電離

1.電離平衡狀態的建立

醋酸電離過程中體系各粒子濃度的變化，填寫下表

心)

c(CH3coeT)C(CH3C00H)

CH3co0H初

00最大

溶于水時

達到平衡前增大增大減小,

達到平衡時不變不變不變

2.弱電解質的電離平衡

在一定條件下，當電解質分子離解成離子的速率和離子結合成分子的速率相等時,電離

過程就達到了平衡狀態。

3.影響電離平衡的因素

(1)內因：由電解質本身的性質決定。電解質越弱，其電離程度越小。

(2)外因：①溫度：升溫時，電離平衡向電離方向移動。②濃度：降低濃度(加水)，電離

平衡向電離方向移動。

③加入含有弱電解質離子的強電解質，電離平衡向離子結合成分子方向移動。

四、電離常數

1.概念

在一定溫度下，當弱電解質在水溶液中達到電離平衡時，溶液中電離出的各離子濃度系

數累次積的乘積與反應物分子濃度的比值是一個常數。

2.表達式

+c(H')c(A-)

對于HA=H'+A,K=C(HA)。

3.注意問題

(1)電離平衡常數只與溫度有關，升高溫度，K值變大。

(2)在相同條件下，弱酸的電離常數越大，酸性越強。

(3)多元弱酸的各級電離常數的大小關系是一級電離土二級電離，所以其酸性決定于二

級電離。

對點訓練?

知識點一強、弱電解質的比較

1.某固體化合物A不導電，但熔化或溶于水都能完全電離。下列關于物質A的說法中，

正確的是（）

A.A是非電解質B.A是強電解質

C.A是共價化合物D.A是弱電解質

答案B

解析在熔化狀態下能夠電離的一定是離子化合物，而熔化或溶于水都能完全電離，所

以為強電解質，故應選B。

2.現有如下各化合物：①酒精，②氯化皴，③氫氧化鋼，④氨水，⑤蔗糖，⑥高氯酸，

⑦氫硫酸，⑧硫酸氫鉀，⑨磷酸，⑩硫酸。

請用以上物質的序號填寫下列空白。

（1）屬于電解質的有。

（2）屬于強電解質的有。

（3）屬于弱電解質的有。

答案（1）②③⑥⑦⑧⑨⑩（2）②③⑥⑧⑩（3）⑦⑨

知識點二弱電解質的電離

3.在100mL0.1moLL?的醋酸溶液中，欲使醋酸的電離程度增大，H*濃度減小，可

采用的方法是（）

A.加熱

B.加入100mL0.1mol-L1的醋酸溶液

C.加入少量的0.5mol.Lr的硫酸

D.加入少量的1mol-L-1的NaOH溶液

答案D

解析A項，加熱促進電離，H*濃度增大；B項，H卡濃度不變；C項，加H2so4抑制

電離，但H*濃度增大；D項，加入NaOH,OH-與H+反應，平衡向右移動，H+濃度減小。

4.下列說法正確的是（）

A.根據溶液中有CH3coOH、CH3coO和H+即可證明CH3coOH達到電離平衡狀態

B.根據溶液中CH3coO和H+的物質的量濃度相等可證明CH3coOH達到電離平衡狀

態

C.當NH3-H2O達到電離平衡時，溶液中NH3-H2。、NH1和OT的濃度相等

D.H2cCh是分步電離的，電離程度依次減弱

答案D

解析該題考查了電離平衡的判斷及其特點。溶液中除電解質電離出的離子外，還存在

電解質分子，能證明該電解質是弱電解質，但不能說明達到平衡狀態，A錯誤；根據CHsCOOH

=CH3coeT+H+知即使CH3COOH電離未達到平衡狀態，CH3coO■■和的濃度也相等，

B錯誤；NH3-H2O達到電離平衡時，溶液中各粒子的濃度不變，而不是相等，何況NH3-H2O

電離程度是很小的，絕大多數以NH3-H2O的形式存在，C錯誤；H2c03是二元弱酸，分步

電離且電離程度依次減小，D正確。

知識點三電離平衡常數

5.在25℃時，0.1mol-L?的HNCh、HCOOH、HCN、H2c。3的溶液中，它們的電離

平衡常數分別為4.6Xl（）r、1.8X10—4、4.9X10-1。、K|=4.3X10一，和a=5.6X1（）F,其中

氫離子濃度最小的是（）

A.HNO2B.HCOOHC.HCND.H2CO3

答案C

解析相同溫度時，電離平衡常數越小，其電離程度越小，濃度相同時，電離產生的離

子濃度越小。

6.已知下面三個數據：7.2X10-4、4.6X10-4、4.9Xl（）r°分別是三種酸的電離平衡常

數，若已知這些酸可發生如下反應：

①NaCN+HNO2=HCN+NaNO2,

@NaCN+HF=HCN+NaF,

@NaNO2+HF=HNO2+NaF。

由此可判斷下列敘述中，不正確的是（）

A.HF的電離平衡常數為7.2X10-4

B.HNO2的電離平衡常數為4.9X10r0

C.根據①③兩個反應即可知三種酸的相對強弱

D.HNCh的電離平衡常數比HCN大，比HF小

答案B

解析相同溫度下的弱電解質的電離平衡常數是比較弱電解質相對強弱的依據之一。

該題中涉及三個反應。由這三個化學反應方程式可以得出：HF、HNO2>HCN的酸性

依次減弱。酸性越強，電離常數越大，據此可以將三個K值與酸對應起來。以上三個反應

中，第①個反應說明HNC）2>HCN,第③個反應說明HF>HNO2,只根據這兩個反應即可作出

比較。

課時作業?

【練基礎落實】

1.關于強、弱電解質的敘述正確的是（）

A.強電解質都是離子化合物，弱電解質都是共價化合物

B.強電解質都是可溶性化合物，弱電解質都是難溶性化合物

C.強電解質的水溶液中無溶質分子，弱電解質的水溶液中有溶質分子

D.強電解質的水溶液導電能力強，弱電解質的水溶液導電能力弱

答案C

解析A項，部分共價化合物是強電解質：B項，強電解質有些是難溶性的，如BaSO4;

C項，強電解質在水中完全電離無溶質分子，弱電解質在水中部分電離，有溶質分子；D項，

水溶液的導電能力取決于溶液中離子濃度的大小，與電解質的強弱無關。

2.把0.05molNaOH固體，分別加入下列100mL溶液中，溶液的導電能力變化不大

的是（）

①自來水②0.5mol.Lr鹽酸③0.5mol-L-i醋酸④0.5mo11rNH4cl溶液

A.①②B.②④C.③④D.②③

答案B

解析離子濃度變化不大，導電能力變化就不大。在HzO中、CH3coOH中加入NaOH

固體，離子濃度都增大，向HC1中加入NaOH固體，自由移動離子數基本不變，則離子濃

度變化不大，向NH4cl中加入NaOH固體，離子濃度基本不變。

3.下列對氨水溶液中存在的電離平衡NH3-H2O=NHi+OH敘述正確的是（）

A.加水后，溶液中”（OH）增大

B.加入少量濃鹽酸，溶液中c（OH-）增大

C.加入少量濃NaOH溶液，電離平衡正向移動

D.加入少量NH4cl固體，溶液中c（NH：）減少

答案A

解析A項，加水使NH3-H2。電離平衡右移，"（OH）增大；B項，加入少量濃鹽酸使

c（OH-）減小：C項，加入濃NaOH溶液，電離平衡向左移動：D項，加NH4cl固體，c（NH：）

增大。

【練方法技巧】

4.相同體積、相同氫離子濃度的強酸溶液和弱酸溶液分別跟足量的鎂完全反應，下列

說法正確的是（）

A.弱酸溶液產生較多的氫氣

B.強酸溶液產生較多的氫氣

C.兩者產生等量的氫氣

D.無法比較兩者產生氫氣的量

答案A

解析相同氫離子濃度的強酸和弱酸溶液，前者的濃度較小，等體積的兩種溶液與足量

的鎂反應，后者放出的氫氣多。酸的物質的量越多，在與足量的金屬反應時，放出的氫氣越

多。

5.如圖是在一定溫度下，向不同電解質溶液中加入新物質時溶液的導電性能發生變化，

其電流強度⑺隨新物質加入量(⑼的變化曲線，以下四個導電性實驗，其中與A圖變化趨勢

一致的是,與B圖變化趨勢一致的是,與C圖變化趨勢一致的是

①氫氧化釧溶液中滴入硫酸溶液至過量；

②醋酸溶液中滴入氨水至過量；

③澄清石灰水中通入C02至過量；

④氯化錢溶液中逐漸加入適量氫氧化鈉固體。

答案②①③④

解析②CH3coOH+NH3-H2O=CH3COONH4+H2O,由于生成了強電解質

CH3COONH4,所以導電性先增強，繼續加氨水對溶液進行稀釋，導電性會減弱。①③涉及

的反應：Ba(OH)2+H2SO4=BaSO4I+2H2O,Ca(OH)2+CO2=CaCO3I+H20,CaC03

+H2O+CO2=Ca(HCO3)2,①導電性又增大是因為加入過量的H2so4,而③是沉淀又和CO2

作用生成了強電解質Ca(HCO3)2?④的過程導電性變化不大，因為NH4C1和生成的NaCl濃

度變化不大。

【練綜合拓展】

6.一定溫度下有：a.鹽酸b.硫酸c.醋酸三種酸。

(1)當其物質的量濃度相同時，c(H+)由大到小的順序是。

(2)同體積、同物質的量濃度的三種酸，中和NaOH能力的順序是。

(3)當其以酎)相同時，物質的量濃度由大到小的順序為o

(4)當其c(H+)相同、體積相同時，分別加入足量鋅，相同狀況下產生氣體的體積由大到

小的順序為。

(5)當c(H')相同、體積相同時，同時加入鋅，若產生相同體積的H2(相同狀況)，則開始

時的反應速率,反應所需時間。

(6)將c(H+湘同的三利?酸均稀釋10倍后，以酎)由大到小的順序是

答案(1)b>a>c(2)b>a=c(3)c>a>b(4)c>a=b(5)a=b=ca=b>c(6)c>a=b

解析鹽酸是一元強酸，硫酸是二元強酸，醋酸是一元弱酸。當其物質的量濃度相同時，

硫酸的c(H+)最大，醋酸的c(H+)最小。同體積、同物質的量濃度的三種酸，硫酸消耗的NaOH

最多。當其c(H+)相同、體積相同時，醋酸的物質的量最多，與鋅反應產生的氫氣最多。

7.雙氧水(H2O2)和水都是極弱電解質，但H2O2比H2O更顯酸性。

(1)若把H2O2看成是二元弱酸，請寫出在水中的電離方程式：

(1)鑒于H2O2顯弱酸性，它能同強堿作用形成正鹽，在一定條件下也可形成酸式鹽。

請寫出H2O2與Ba(0H)2作用形成鹽的化學方程式：

(3)水電離生成H3O+和OH-叫作水的自偶電離。同水一樣，H2O2也有極微弱的自偶電

離，其自偶電離的方程式為

+

答案⑴H2O2=H++HO2\HO2^H+Or

(2)H2O2+Ba(OH)2=BaO2+2H2O或2H2O2+Ba(OH)2=Ba(HC>2)2+2H2O

(3)H2O2+H2O2^H3O2+HO2

解析H2O2看成是二元弱酸，電離方程式分步寫，即H2O2=H++HO*HO￡=H++

or.H2O2+Ba(OH)2=BaO2+2H2O或2H202+Ba(0H)2=Ba(H02)2+2H20o才艮據H2O+

H2O=H3O++OH-的自偶電離知H2O2自偶電離的方程式為H2O2+H2O2^H3O2+HO?o

8.試用簡單的實驗證明在醋酸溶液中存在著CH3coOH=CH3CO。—+IT的電離平衡

(要求寫出簡要操作、實驗現象及實驗能說明的問題)。

答案方法一：在醋酸溶液中滴入紫色石蕊試液，溶液呈紅色，加入醋酸錢固體，振蕩

溶液，溶液顏色明顯變淺。c(H+)變小，是由于加入的CH3COO使平衡向左移動，由此說明

醋酸溶液中存在著醋酸的電離平衡。

方法二：取一定體積的溶液，用pH試紙測其溶液的pH,然后再用蒸儲水將溶液稀釋100

倍，再測定溶液的pH,若稀釋前后溶液的pH改變小于2,說明存在上述電離平衡。

解析在弱電解質的水溶液中存在著電離平衡，改變外界條件可使電離平衡發生移動，

使溶液中各微粒的濃度發生改變，使溶液的酸堿性發生改變。因題目并未限定試劑和方法，

故思考的空間比較大，可設計不同的實驗方法，如加水稀釋，使平衡移動，測pH分析判斷；

又如加入中性CH￡OONH”看溶液中c(H+)變化對指示劑顏色的改變。

本章復習課

網絡構建?

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強電

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、大部

、強堿

強酸

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強、弱

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中部

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