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电离平衡和水解平衡
一. 考纲与考情
1.考纲
电离平衡和水解平衡在考纲中的位置如下所示:
基础型课程部分
电解质、非电解质、强电解质、弱电解质 电离、电离方程式、电离平衡 电解质溶液 水的电离、pH 常见酸碱指示剂 离子方程式 盐类水解、水解的应用 B B B A C B (1)碳酸的分步电离 (1)水是极弱的电解质 (2)pH的含义(3)pH与酸碱性之间的关系 (1)常见酸碱指示剂:酚酞、石蕊、甲基橙 (1)置换反应和复分解反应的离子方程式 (1)常见强酸弱碱盐和强碱弱酸盐水溶液的酸碱性
2.考情
电离平衡和水解平衡在近几年高考中的出题都集中在选择题,一般为一题单选,一题多选。 综合来说,这一块的内容所占考分不多,但是由于学习水平较高,而且有一题会出现在多项选择题中,考生失分的情况还是十分普遍的,也应该将之看作教学上的重难点来看待。
二. 知识点整理
电解质和非电解质 强电解质和弱电解质 1、概念
⑴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
⑵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 ③电解质的强弱与溶液的导电能力没有必然联系。 2、判断
⑴物质结构判断:离子化合物(含离子键)强电解质;共价化合物(极性强、弱、非极性)
强电解质不一定是离子化合物,如盐酸是共价化合物,但它在水溶液中能完全电离,它是强电解质;弱电解质也不一定是共价化合物,如氢氧化铝是若电解质,但是它是离子化合
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物
⑵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 注:单质和混合物(不是电解质也不是非电解质) ⑶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) ⑷实验判断:
①测一定浓度溶液pH
②测对应盐溶液pH
③一定pH溶液稀释测pH变化 ④同等条件下测导电性
例1: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: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
弱电解质的电离平衡 1、定义和特征 ⑴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。 ⑵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 ⑴浓度:越稀越电离
在醋酸的电离平衡 CH3COOH CH3COO-+H+
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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
⑵温度:T越高,电离程度越大(电离平衡是一个吸热过程) ⑶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。 ⑷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: 加水稀释 加冰醋酸 升高温度 加NaOH(s) 加H2SO4(浓) 加醋酸铵(s) 加金属Mg 加CaCO3(s)
例: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-)
3、电离方程式的书写
⑴强电解质用=,弱电解质用 ⑵多元弱酸分步电离,多元弱碱一步到位。
H2CO3 ,HCO3- ,以第一步电离为主。 ⑶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= ,HCO3-
⑷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= 溶于水时:NaHSO4=
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平衡移动方向 c(H+) n(H+) c(Ac-) c(OH-) c(H+)/ c(HAc) 导电能力 电离程度 D.n(OH-)
例:KHSO4在稀溶液中和熔融状态下都存在的离子是( )。
4、电离度
电离度=已电离的电解质分子数/原有分子总数(已电离/未电离) 弱酸:c(H+)/c(酸)=α 弱碱:c(H-)/c(碱)=α
5、强弱电解质的综合比较(与碱,盐,活泼金属的反应) ⑴同浓度一元强酸和弱酸比较 ⑵同pH强酸和弱酸比较
6、电解质溶液的导电性和导电能力
经常以化学反应的形式出现,弱电解质转化成强电解质。
又如在溶液导电性实验装置中注入适量Ba(OH)2溶液,再逐滴加入稀H2SO4。溶液导电性先变弱再变强。此类问题经常以图像形式呈现。
例:某一元强酸X的溶液和一元弱酸Y的溶液,它们的c(H+)相等。将两种酸溶液各取50mL分别与足量镁屑反应。现有下列叙述:①X溶液与Y溶液的物质的量浓度相等;②开始反应时两种溶液的反应速率相等;③反应开始后,X的溶液反应速率下降较快;④反应开始后,Y的反应速率下降较快;⑤完全反应后X产生的氢气较多;⑥完全反应后Y产生的氢气较多。以上叙述正确的是( )。
A.①②③⑤
例:下列各组物质中,溶液的导电性比反应前明显增强的是( )。
水的电离及溶液的pH
1、水的电离
⑴电离平衡和电离程度 水是极弱的电解质,能微弱电离
H2O+H2O H3O++OH-,通常简写为H2O H++OH-; 25℃时,纯水中c(H+)=c(OH-)=1×10-7mol/L 即纯水的电离度为:
A.向亚硫酸钠溶液中加少量液态溴 B.向硝酸银中加入少量氯化氢 C.向氢氧化钠溶液中通入少量氯气 D.向硫化氢饱和溶液中通入适量氯气
B.①②④⑥
C.②④⑤
D.②③⑥
A.K+
B.H+
C.SO42-
D.HSO4-
1000α=1×10-7mol /18mol
⑵影响水的电离平衡的因素
①?? 温度:温度越高电离程度越大
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