弱電解質(zhì)、電離度及電離平衡

 　　【內(nèi)容綜述】

　　化學(xué)所研究的化學(xué)反應(yīng)有相當(dāng)大的比例是電解質(zhì)在溶液中的反應(yīng)，因此在中學(xué)化學(xué)里“電解質(zhì)溶液”就成為化學(xué)基礎(chǔ)理論中的一項(xiàng)重要內(nèi)容。電解質(zhì)進(jìn)入水中的第一個(gè)行為就是發(fā)生電離。弱電解質(zhì)的電離最終會(huì)形成一個(gè)平衡，情況較為復(fù)雜，因此常將弱電解質(zhì)的電離特點(diǎn)作為一個(gè)重點(diǎn)來加以分析。這一平衡稱為電離平衡，具有一般化學(xué)平衡的特點(diǎn)。通常用“電離度”對(duì)其電離程度進(jìn)行粗略的描述和簡單計(jì)算。

　　【要點(diǎn)講解】

　　1.首先要搞清楚電解質(zhì)和非電解質(zhì)的區(qū)別：凡是在水溶液里或熔化狀態(tài)下能導(dǎo)電的化合物叫電解質(zhì)。無論是水溶液或熔化狀態(tài)下都不能導(dǎo)電的化合物叫非電解質(zhì)。

　　2.電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力的強(qiáng)弱與溶液中自由移動(dòng)的離子濃度和價(jià)態(tài)有關(guān)。

　　3.強(qiáng)電解質(zhì)與弱電解質(zhì)可列表加以比較：

　　【例題分析】

　　例1下列物質(zhì)中，屬于強(qiáng)電解質(zhì)的是()

　　(A)SO3　　(B)H3PO4　　(C)BaSO4　　　(D)HI

　　解題思路：

　　SO3溶于水，發(fā)生如下反應(yīng);SO3+H2O=H2SO4，H2SO4可以在水溶液中電離出自由移動(dòng)的離子，可以導(dǎo)電，而SO3本身卻不能電離出離子，所以H2SO4是電解質(zhì)，而SO3是非電解質(zhì)。H3PO4在水溶液中不能全部電離，僅能部分電離，所以H3PO4是弱電解質(zhì)。BaSO4的溶解度很小，所以其溶液的導(dǎo)電能力極弱，但它溶解的部分，能全部電離，所以BaSO4是電解質(zhì)。HI在水溶液中能全部電離成自由移動(dòng)的離子，所以它屬于強(qiáng)電解質(zhì)。

　　本題正確答案是：(C)、(D)。

　　4.弱電解質(zhì)的電離平衡

　　(1)概念：在一定條件(如溫度、濃度)下，當(dāng)弱電解質(zhì)分子電離成離子的速率等于離子結(jié)合成分子的速率時(shí)，電離過程就達(dá)到了平衡狀態(tài)，這種狀態(tài)就叫做弱電解質(zhì)的電離平衡。(2)特點(diǎn)：①動(dòng)態(tài)平衡：一定條件下，弱電解質(zhì)的分子離解成自由移動(dòng)的離子和離子重新結(jié)合成分子的運(yùn)動(dòng)總在進(jìn)行著。②條件改變，平衡被打破：如在CH3COOH溶液中滴入紫色石蕊試液，呈紅色，在其中加入CH3COONH4固體，它是強(qiáng)電解質(zhì)，CH3COONH4=，全部電離，即增大了，使CH3COOH的電離平衡向左移動(dòng)，使變小，使紅色變淺。

　　例2.能說明醋酸是弱電解質(zhì)的事實(shí)是()

　　(A)醋酸溶液的導(dǎo)電性比鹽酸弱

　　(B)醋酸溶液與碳酸鈣反應(yīng)，緩慢放出二氧化碳

　　(C)醋酸溶液用水稀釋后，氫離子濃度下降

　　(D)0.1mol·的CH3COOH溶液中，氫離子濃度約為0.001mol·

　　解題思路：

　　確定某物質(zhì)是否為弱電解質(zhì)，要看它在水溶液中是否僅有部分電離成自由移動(dòng)的離子。而溶液導(dǎo)電性的強(qiáng)弱，與碳酸鈣反應(yīng)放出二氧化碳的速度，以及稀釋后某種離子濃度下降，都與溶液中自由移動(dòng)的離子濃度的大小有關(guān)，但卻都不能說明CH3COOH在水溶液中僅能部分電離。0.1mol·的CH3COOH溶液中，氫離子濃度約為0.001mol·，可以說明CH3COOH在水溶液中僅有部分電離成離子。

　　本題正確答案是(D)。

　　5.弱電解質(zhì)電離方程式的書寫

　　電離方程式中用“≒”，如：CH3COOH≒

　　例3.下列反應(yīng)的離子方程式正確的是()

　　(A)氨氣通入醋酸溶液中：CH3COOH+NH3=CH3COONH4

　　(B)澄清的石灰水跟鹽酸反應(yīng)：

　　(C)碳酸鋇溶于醋酸：

　　(D)金屬鈉跟水反應(yīng)：

　　解題思路：

　　在離子反應(yīng)方程式中，由于可溶性強(qiáng)電解質(zhì)在溶液中完全電離，應(yīng)析為離子;而弱電解在溶液中僅部分電離，應(yīng)用分子式表示。(A)選項(xiàng)中的CH3COONH4，是可溶液強(qiáng)電解質(zhì)，應(yīng)用離子符號(hào)：表示;(C)選項(xiàng)中的醋酸是弱電解質(zhì)，應(yīng)用CH3COOH分子式表示。

　　本題正確答案是：(B)、(D)。

　　6.電離度的概念及其影響因素

　　(1)當(dāng)弱電解質(zhì)在溶液里達(dá)到電離平衡時(shí)，溶液中已經(jīng)電離的電解質(zhì)分子數(shù)占原來總分子數(shù)的百分?jǐn)?shù)叫做電離度。

　　(2)影響電離度的主要因素(內(nèi)因)是電解質(zhì)本身的性質(zhì)，其外部因素(外因)主要是溶液的濃度和溫度。溶液越稀，弱電解質(zhì)的電離度越大;溫度升高，電離度增大，因?yàn)槿蹼娊赓|(zhì)的電離過程一般需要吸收熱量。

　　例4、25℃時(shí)，物質(zhì)的量濃度均為0.1mol·的溶液里某些弱電解質(zhì)的電離度分別為：HF為8%，HNO2為7.16%，CH3COOH為1.32%,HCOOH為4.24%。試比較以上弱酸的酸性強(qiáng)弱順序。

　　解題思路：

　　在相同條件下，電離度越大，表明弱電解質(zhì)的電離程度越大，對(duì)于弱酸則說明其電離出的濃度越大，溶液的酸性相對(duì)就強(qiáng)。

　　本題正確答案是：HF>HNO2>HCOOH>CH3COOH

　　例5、不用計(jì)算，判斷下列各組溶液中，哪一種電解質(zhì)的電離度大?

　　(1)20℃時(shí)，0.01mol·HCN溶液和40℃時(shí)0.01mol·HCN溶液。

　　(2)10℃時(shí)0.01mol·CH3COOH溶液和10℃時(shí)0.1mol·CH3COOH溶液。

　　解題思路：

　　對(duì)于同一種弱電解質(zhì)，濃度一定，溫度越高，其電離度越大，因?yàn)槿蹼娊赓|(zhì)的電離是吸熱的;溫度一定，濃度越小，其電離度越大。

　　本題正確答案是：(1)40℃時(shí)，0.01mol·HCN溶液中HCN的電離度大;

　　(2)10℃時(shí)0.01mol·CH3COOH溶液中CH3COOH的電離度大。

　　例6、在1L濃度為cmol·的弱酸HA中，HA、和的物質(zhì)的量之和為ncmol，則HA的電離度是()

　　(A)n100%　　(B)　(C)(n-1)100%　　(D)n%

　　解題思路：

　　原HA的總物質(zhì)的量為：cmol·1L=cmol;設(shè)HA的電離度為,則已電離的HA，及電離產(chǎn)生的和的物質(zhì)的量均為cmol。

　　根據(jù)題意，在弱酸HA溶液中，HA、和的物質(zhì)的量之和為ncmol，則有：

　　(c-c)+c+c=nc,解得=(n-1)100%。

　　本題正確答案是：(C)

　　【能力訓(xùn)練】

　　1.某一元弱酸溶液中，未電離的弱酸分子和電離成的陽、陰離子之和的物質(zhì)的量比為9∶2.此酸的電離度是(　　)

　　(A)10%　　　(B)11%　　　(C)18%　　　(D)22%

　　3.把0.05molNaOH固體分別加入到下列100ml液體中，溶液的導(dǎo)電性基本不變，該液體是(　)

　　(A)自來水　　　　　　　 　　(B)0.5mol·鹽酸

　　(C)0.5mol·醋酸　　　　　(D)0.5mol·氯水

　　4.下列電解質(zhì)在溶液中存在分子的是(　)

　　(A)Ba(OH)2　　　　(B)CH3COOH

　　(C)Ca(OH)2　　　　　(D)NH3·H2O

　　5.某固體化合物A不導(dǎo)電，但熔化或溶于水都能完全電離。下列關(guān)于物質(zhì)A的說法中，正確的是()

　　(A)A為非電解質(zhì)(B)A是強(qiáng)電解質(zhì)

　　(C)A是離子晶體(D)A是弱電解質(zhì)

　　6.下列事實(shí)中，能證明氯化氫是共價(jià)化合物的是(　)

　　(A)氯化氫易溶于水(B)氯化氫的水溶液能導(dǎo)電

　　(C)液態(tài)氯化氫不導(dǎo)電(D)氯化氫不易分解

　　7.一定量的鹽酸和過量的鋅粉反應(yīng)時(shí)，為了減緩反應(yīng)速率，但不影響生成氫氣的總量，可向鹽酸中加入適量的(　)

　　(A)NaOH(固)　 　　　　　(B)H2O

　　(C)NH4Cl(固)　　　　　　(D)CH3COOK(固)

　　8.下列電離方程式錯(cuò)誤的是(　)

　　(A)NaHS溶于水：NaHS=

　　(B)(NH4)2SO4溶于水：(NH4)2SO4=2

　　(C)氫氟酸溶液：HF+H2O≒

　　(D)NaHCO3溶于水：NaHCO3=

　　8.試用簡單的實(shí)驗(yàn)證明，在醋酸溶液中存在著：

　　CH3COOH≒的電離平衡。

　　9.相同溫度下，兩種稀氨水A和B，濃度分別為0.2mol·和0.1mol·,則A和B的濃度之比為(　)

　　(A)大于2　　　(B)小于2　　　(C)等于2　　　(D)不能肯定

　　10.將[]=1mol·的CH3COOH和HCl溶液分別稀釋100倍，稀釋后兩溶液的的物質(zhì)的量濃度分別為a和b，則a和b的關(guān)系為(　)

　　(A)a>b　　　　(B)a　　　　(C)a=b　　　　(D)不能肯定

　　11.，，，分別表示在相同狀況下的兩杯甲酸溶液的物質(zhì)的量濃度、電離度，若已知[]2=，則下列關(guān)系中正確的是(　)

　　(A)第一杯甲酸溶液大于第二杯甲酸溶液

　　(C)溶液的濃度不變，有晶體析出

　　(D)第一杯溶液中是第二杯溶液的倍。

　　12.用水稀釋0.1mol·氨水時(shí)，溶液中隨著水量的增加而減小的是(　)

　　(A)/[NH3·H2O]　　　(B)[NH3·H2O]/

　　[答案和提示]

　　1.A2B3BD4BC5C6D7A

　　8.在CH3COOH溶液中滴入紫色石蕊試液，呈紅色，在其中加入少量CH3COONH4固體，充分振蕩后，溶液顏色明顯變淺。說明醋酸溶液中存在著CH3COOH≒的電離平衡，因?yàn)榧尤隒H3COONH4后，CH3COONH4=，增大了，使上述電離平衡向左移動(dòng)，使變小。

　　9.B　　10.A　　11.BD　　12.BC