高考化学-水的电离与弱电解质的水解 一、电解质和非电解质
1、概念
(1)电解质:在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物 非电解质:在水溶液里和熔融状态下都不能导电的化合物
①电解质和非电解质均指化合物,单质和混合物既不属于电解质也不属于非电解质。 ②电解质必须是自身能直接电离出自由移动的离子的化合物。
③对于电解质来说,只须满足一个条件即可,而对非电解质则必须同时满足两个条件。 例如:H2SO4、NaHCO3、NH4Cl、Na2O、Na2O2、Al2O3 (2)强电解质:溶于水或熔融状态下几乎完全电离的电解质 ....弱电解质:溶于水或熔融状态下只有部分电离的电解质 ......①电解质的强弱与化学键有关,但不由化学键类型决定。强电解质含有离子键或强极性键,但含有强极性键的不一定都是强电解质,如H2O、HF等都是弱电解质。 ②电解质的强弱与溶解度无关。如BaSO4、CaCO3等是强电解质但是溶解度很小,几乎不溶; ③电解质的强弱与溶液的导电能力没有必然联系。 2、判断 (1)物质类别判断: 强电解质:强酸、强碱、多数盐、部分金属氧化物 弱电解质:弱酸、弱碱、少数盐和水 非电解质:非金属氧化物、氢化物(酸除外)、多数有机物 单质和混合物(不是电解质也不是非电解质) (2)性质判断: 熔融导电:强电解质(离子化合物) 均不导电:非电解质(必须是化合物) 3、电解质溶液的导电性和导电能力
离子浓度 导电性强弱
离子所带电荷 电离程度 溶液浓度 (1)电解质不一定导电(如NaCl晶体、无水醋酸),导电物质不一定是电解质(如石墨),非电解质不导电,但不导电的物质不一定是非电解质。
(2)强电解质溶液导电性不一定比弱电解质强。饱和强电解质溶液导电性不一定比弱电解质强。 .........
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高考化学-水的电离与弱电解质的水解 例1:(上海高考题)下列物质的水溶液能导电,但属于非电解质的是()
A.CH3COOH B.Cl2 C.NH4HCO3 D.SO2
例2:(1)有下列物质:①硫酸②固体KCl ③氨④食盐水⑤CO2 ⑥Cl2 ⑦CaCO3 ⑧Na2O ⑨铜丝⑩氯化氢气体 11氨水 12浓硫酸13盐酸 14碘化氢 15硫酸钡。其中属于电解质的是;属于非电解质的是;属于强电解质的是;属于弱电解质的是。
例3:(全国高考题)甲酸的下列性质中,可以证明它是弱电解质的是()。 A.1mol/L甲酸溶液的c(H+)=10-2mol/L B.甲酸以任意比与水互溶
C.10mL 1mol/L甲酸恰好与10mL 1mol/L NaOH溶液完全反应 D.在相同条件下,甲酸溶液的导电性比一元强酸溶液的弱
二、弱电解质的电离平衡 1、定义和特征 (1)电离平衡的含义
在一定条件(如温度、浓度)下,弱电解质分子电离成离子的速率与离子结合成分子的速率相等,溶液中各分子和离子的浓度都保持不变的状态叫电离平衡状态。
任何弱电解质在水溶液中都存在电离平衡,达到平衡时,弱电解质具有该条件下的最大电离程度。 (2)电离平衡的特征
①逆:弱电解质的电离过程是可逆的,存在电离平衡。
②等: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。
③动:弱电解质电离成离子和离子结合成分子的速率相等,不等于零,是动态平衡。 ④定:弱电解质在溶液中达到电离平衡时,溶液里离子的浓度、分子的浓度都不再改变。 ⑤变:外界条件改变时,平衡被破坏,电离平衡发生移动。 2、影响电离平衡的因素 (1)浓度:越稀越电离
在醋酸的电离平衡 CH3COOH CH3COO-+H+
加水稀释,平衡向右移动,电离程度变大,但c(CH3COOH)、c(H+)、c(CH3COO-)变小 加入少量冰醋酸,平衡向右移动, c(CH3COOH)、c(H+)、c(CH3COO-)增大,但电离程度变小 (2)温度:T越高,电离程度越大 (3)同离子效应
加入与弱电解质具有相同离子的电解质时,使电离平衡向逆反应方向移动。
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高考化学-水的电离与弱电解质的水解 (4)化学反应
加入能与弱电解质电离出的离子反应的物质时,可使平衡向电离方向移动。
以电离平衡CH3COOH CH3COO-+H+为例,各种因素对平衡的影响可归纳为下表:
平衡移 动方向 加水稀释 加冰醋酸 升高温度 加NaOH(s) 向右 向右 向右 向右 减小 增大 增大 减小 增大 减小 减小 减小 增多 增多 增多 减少 增多 减少 减少 减少 减小 增多 增多 增多 减少 增多 增多 增多 增多 减小 增多 增多 减少 增多 增多 增多 c(H) +n(H) c(HAc) 增多 减小 增多 增多 增多 减小 增多 增多 能力 减弱 增强 增强 增强 增强 增强 增强 增强 程度 增大 减小 增大 增大 减小 减小 增大 增大 +c(Ac-) c(OH-) c(H+)/ 导电电离加H2SO4(浓) 向左 加醋酸铵(s) 加金属Mg 加CaCO3(s)
向左 向右 向右 例1:(南昌测试题)在CH3COOH CH3COO-+H+的电离平衡中,要使电离平衡右移,且氢离子浓度增大,应采取的措施是() A.加NaOH(s) B.加浓盐酸 C.加水D.加热 例2:(全国高考题)用水稀释0.1mol/L氨水时,溶液中随着水量的增加而减小的是() A.c(OH-)/c(NH3·H2O)B.c(NH3·H2O)/c(OH-) C.c(OH-) D.n(OH-) 3、电离方程式的书写 ?强电解质用=,弱电解质用 ?多元弱酸分步电离,多元弱碱一步到位。 H2CO3 H++HCO3-,HCO3- H++CO32-,以第一步电离为主。 ?弱酸的酸式盐完全电离成阳离子和酸根阴离子,但酸根是部分电离。 NaHCO3=Na++HCO3-,HCO3- H++CO32-
?强酸的酸式盐如NaHSO4完全电离,但在熔融状态和水溶液里的电离是不相同的。
熔融状态时:NaHSO4=Na++HSO4—
溶于水时:NaHSO4=Na++H++SO42—
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高考化学-水的电离与弱电解质的水解 例3:在一定温度下,无水醋酸加水稀释的过程中,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)若要使c点溶液中c(Ac-)增大,溶液c(H+)减小,可采取的措施是:
【课后巩固】 一.选择题 1.H2S水溶液中存在电离平衡H2S H++HS-和HS- H++S2-.若向H2S溶液中( ) A.加水,平衡向右移动,溶液中氢离子浓度增大 B.通入过量SO2气体,平衡向左移动,溶液pH值增大 C.滴加新制氯水,平衡向左移动,溶液pH值减小 D.加入少量硫酸铜固体(忽略体积变化),溶液中所有离子浓度都减小 2.室温下,对于0.10mol?L-1的氨水,下列判断正确的是( ) A.与AlCl3溶液发生反应的离子方程式为Al3++3OH- ═ Al(OH)3↓ B.加水稀释后,溶液中c(NH4+)?c(OH-)变大 C.用HNO3溶液完全中和后,溶液不显中性 D.其溶液的pH=13 3.将l00ml 1mol/L 的NaHCO3溶液等分为两份,其中一份加入少许冰醋酸,另外一份加入少许Ba(OH)2
固体,忽略溶液体积变化.两份溶液中c(CO32-)的变化分别是( ) A.减小、减小 B.减小、增大 C.增大、增大 D.增大、减小 4.醋酸溶液中存在电离平衡:CH3 COOH H++CH3 COO-,下列叙述不正确的是( ) A.CH3 COOH 溶液中离子浓度的关系满足:c(H+)═ c(OH-)+c(CH3 COO-) B.0.1 mol?L-1的CH3 COOH 溶液加水稀释,溶液中c(OH-)减小 C.CH3COOH 溶液中加入少量CH3COONa固体,平衡逆向移动
D.常温下,pH=2的CH3COOH 溶液与pH=12的NaOH 溶液等体积混合后,溶液的pH<7
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①,②,③。 高考化学-水的电离与弱电解质的水解 5.在0.1mol?L-1 CH3COOH溶液中存在如下电离平衡:CH3COOH CH3COO-+H+对于该平衡,下列叙述正确的是( )
A.加入水时,平衡向逆反应方向移动
B.加入少量NaOH固体,平衡向正反应方向移动 C.加入少量0.1mol?L-1 HCl溶液,平衡向正反应方向移动 D.加入少量CH3COONa固体,平衡向正反应方向移动
6.在100mL0.1mol/L醋酸溶液中加入以下物质中的一种,醋酸溶液pH变小.所加入的这种物质是 A.水 B.0.1mol/L盐酸 C.醋酸钠晶体 D.0.1mol/L氢氧化钠溶液 7.下列电离方程式中,正确的是( ) A.NaCl ═ Na++Cl- B.NH3?H2O ═ OH-+NH4+ C.H2SO4 ═ H2++SO42- D.Na2SO4 2Na++SO42- 8.下列电离方程式,正确的是( ) A.NaOH ═ Na++OH- B.CH3COOH ═ CH3COO-+H+ C.H2SO4 ═ H2++SO42- D.Na2CO3 2Na++CO32- 9.室温下有下列四种溶液:①0.1mol/L氨水;②0.1mol/L NH4Cl溶液;③混合溶液:盐酸和NH4Cl的浓度均为0.1mol/L;④混合溶液:NaOH和氨水的浓度均为0.1mol/L.四种溶液中c(NH4+)由大到小排列正确的是( ) A.②③④① B.②①③④ C.③②④① D.③②①④ 10.(双项)一定温度下对冰醋酸逐滴加水稀释,发生如图变化,图中Y轴的含义可能是( ) A.导电能力 B.pH C.氢离子浓度 D.溶液密度 11.对于常温下0.1mol?L-1氨水和0.1mol?L-1醋酸,下列说法正确的是( ) A.0.1mol?L-1氨水,溶液的pH=13 B.0.1mol?L-1氨水加水稀释,溶液中c(H+)和c(OH-)都减小 C.0.1mol?L-1醋酸溶液中:c(H+)= c(CH3COO-)
D.0.1mol?L-1醋酸与0.1mol?L-1 NaOH溶液等体积混合所得溶液中: c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
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