第1课时水的电离电解质在水溶液中的存在形态1.理解水的电离过程以及水的离子积常数的含义,并能应用水的离子积常数进行相关计算。2.知道强弱电解质的区别,理解弱电解质的电离特点。3.能够书写常见弱电解质的电离方程式。一、水的电离(1)水的电离有什么特点?(2)如何定量描述水的电离程度?1.水的电离(1)电离特点:_____、_____、_____。(2)电离方程式:_______________。2.水的离子积常数(1)水的电离平衡常数表达式为(2)水的离子积常数表达式为KW=_____________。(3)KW及影响因素:①25℃时:KW=___________________。②水的电离是_____的可逆过程,故温度升高,KW_____。③水的离子积常数只受_____的影响,与[H+]、[OH-]的变化无关。__________。K2HOHHO[][][][H+][OH-]吸热增大温度1.0×10-14mol2·L-2微弱可逆吸热H2OH++OH-二、电解质在水溶液中的存在形态(1)强、弱电解质是怎样界定的?(2)强、弱电解质的电离方程式有什么不同?1.强电解质和弱电解质完全强酸强碱盐部分弱酸弱碱水2.电离方程式(1)强电解质:书写强电解质的电离方程式时用“_____”,如氯化钠的电离方程式为_________________。(2)弱电解质:书写弱电解质的电离方程式时用“______”,如醋酸和一水合氨的电离方程式分别为_______________________,______________________。====NaCl====Na++Cl-CH3COOHCH3COO-+H+NH3·H2ONH4++OH-3.溶剂化作用(1)溶剂化作用是指_______________________________作用。(2)电解质溶于水后的存在形态:由于溶剂化作用,电解质溶于水后以_________或_________的形态存在。溶质分子或离子与溶剂相互吸引的水合离子水合分子1.水的电离是吸热的、可逆的。()分析:水是一种极弱的电解质,因此其电离是可逆的;水电离时要破坏分子内的化学键,需要吸收能量,故水的电离是吸热的。2.盐酸中水电离出的OH-浓度小于水电离出的H+浓度。()分析:由H2OH++OH-得,水电离出的OH-浓度与水电离出的H+浓度是相等的。√×3.升高温度,KW增大,降低温度KW减小。()分析:水的电离是吸热的,升高温度,电离平衡向电离的方向移动,OH-浓度和H+浓度均增大,故KW增大,反之,降低温度KW减小。4.强电解质溶液的导电能力一定强,弱电解质溶液的导电能力一定弱。()分析:溶液导电能力的强弱决定于自由移动离子浓度的大小,还与离子所带电荷数有关,与溶质是否为强电解质(或弱电解质)无关。√×5.CO2的水溶液能导电,故CO2是电解质。()分析:溶于水后自身能电离出自由移动的离子,使溶液导电的化合物才属于电解质。CO2水溶液导电是由于CO2与H2O反应生成的H2CO3能电离出离子,故H2CO3是电解质。CO2本身不能产生出离子,属于非电解质。×一、外界条件对水的电离平衡的影响【特别提醒】(1)水的电离平衡遵循化学平衡的一般规律,归纳为:(2)KW的适用范围:不仅适用于纯水,也适用于稀的电解质溶液。(3)任何水溶液中,由水电离出的OH-和H+的浓度都是相等的。﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒【典例1】(双选)(2012·塘沽高二检测)25℃时,水的电离达到平衡:H2OH++OH-ΔH>0,下列叙述正确的是()A.向水中加入稀氨水,平衡逆向移动,c(OH-)降低B.将水加热,KW增大C.向水中加入少量固体CH3COONa,平衡逆向移动,c(H+)降低D.向水中加入少量固体硫酸氢钠,c(H+)增大,KW不变【思路点拨】解答本题时要注意以下几点:(1)水的电离平衡遵循化学平衡移动的一般规律。(2)KW只与温度有关。【解析】选B、D。水的电离平衡遵循化学平衡的一般规律,因此在水中加入物质,若增加OH-或H+,则水的电离平衡逆向移动;若消耗OH-或H+,则水的电离平衡正向移动。A中,加入稀氨水,OH-浓度增大,平衡逆向移动,故A错误;C中,加入的CH3COO-结合H+生成CH3COOH使H+浓度降低,平衡正向移动,故C错误。因水的电离正向是吸热的,故升高温度,KW增大;温度不变,KW不变。故B、D正确。【警示钟】该题容易错选A。原因在于错误地认为加入氨水后水的电离平衡逆向移动,所以溶液中[OH-]降低。而实际上水的电离平衡逆向移动的原因是因为氨水电离出的OH-抑制了水的电离,[OH-]是增大的。二、强电解质和弱电解质1.强电解质和弱电解质的“一同”“五不同”2.强、弱电解质的电离方程式的书写(1)强电解质:强电解质的电离方程式用“====”连接。①易溶于水的强电解质,如强酸、可溶性强碱和可溶性盐在溶液中全部电离,如H2SO4====2H++SO42-。②难溶强电解质,虽然溶解度很小,但是溶于水的部分全部电离,如CaCO3====Ca2++CO32-。(2)弱电解质:弱电解质的电离方程式用“”连接。①一元弱酸和弱碱直接写一步电离,如CH3COOHCH3COO-+H+,NH3·H2ONH4++OH-。②多元弱酸分步电离,主要进行第一步电离,第二步电离较第一步更微弱,如H2CO3H++HCO3-(主),HCO3-H++CO32-(次)。③多元弱碱分步电离,但书写电离方程式时一步写出,如Fe(OH)3Fe3++3OH-。3.强、弱酸酸式盐的电离(1)强酸酸式盐在熔融状态下的电离与在水溶液中的电离不相同。如NaHSO4====Na++H++SO42-(水溶液中),NaHSO4====Na++HSO4-(熔融状态)。(2)弱酸酸式盐在溶液中完全电离,但电离生成的酸式酸根发生微弱的电离。如NaHCO3Na++HCO3-(完全电离)HCO3-H++CO32-(部分电离)溶液中====4.常见的强酸与弱酸(1)常见的强碱:第ⅠA族,第ⅡA族钙元素以下的氢氧化物。(2)常见可溶性弱碱:NH3·H2O。(3)常见强酸:HCl、HNO3、H2SO4、HBr、HI、HClO4、HClO3等。(4)常见弱酸:HClO、H2CO3、CH3COOH、HF、HCN、H2S等。【特别提醒】(1)区分电解质强弱的惟一依据是电解质在水溶液中能否完全电离,即电离程度。(2)电解质的强弱与物质的溶解性无关。即使溶解度再小,只要溶于水的部分完全电离就是强电解质,所以不能根据溶液导电性强弱直接判断。(3)在强、弱电解质的判断中还要特别注意这两个概念研究的范畴——化合物,溶液、单质即使导电也不是电解质。﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒【典例2】下列电离方程式正确的是()A.NaHCO3====Na++H++CO32-B.NaHSO4(溶液)====Na++H++SO42-C.NH4HCO3NH4++HCO3-D.H2SO32H++SO32-【思路点拨】解答本题时要注意以下几点:(1)强电解质的电离方程式用“====”连接;弱电解质的电离方程式用“”;(2)酸式盐的电离要注意区分酸式酸根离子的特点。【解析】选B。A项忽略了弱酸酸式酸根离子不能完全电离;B中的物质属强电解质,且HSO4-是强酸的酸式酸根离子,故NaHSO4在水溶液中完全电离成三种离子;C项中NH4HCO3是强电解质应该用“====”不该用“”;D项不明确多元弱酸应分步电离。【警示钟】(1)多元弱酸的电离方程式要分步书写,原因是分步电离。(2)A项还常错写为NaHCO3Na++HCO3-。1.向蒸馏水中滴入少量盐酸后,下列说法中错误的是()A.[H+][OH-]乘积不变B.[H+]增加C.[OH-]降低D.水电离出的[H+]增加【解析】选D。由H2OH++OH-,可知向蒸馏水中加入盐酸,[H+]增大,电离平衡逆移,[OH-]减小,即H2O电离出的[H+]降低,但溶液中[OH-]·[H+]不变。2.下列关于水的离子积常数的叙述中,正确的是()A.因为水的离子积常数的表达式是KW=[H+][OH-],所以KW随溶液H+和OH-浓度的变化而变化B.水的离子积常数KW与水的电离常数K是同一个物理量C.水的离子积常数仅仅是温度的函数,随温度的变化而变化D.水的离子积常数KW与水的电离常数K是两个没有任何关系的物理量【解析】选C。水的离子积常数的表达式是KW=K·[H2O],一定温度下K和[H2O]都是不变的常数,所以KW仅仅是温度的函数。水的离子积常数的表达式是KW=[H+][OH-],但是只要温度一定,KW就是不变的常数,溶液中H+浓度变大,OH-的浓度就变小,反之亦然。3.能证明某物质是弱电解质的是()A.难溶于水B.溶液中存在已电离的离子和未电离的分子C.水溶液的导电性差D.熔融状态时不导电【解析】选B。在水中能部分电离成离子的电解质才可称为弱电解质,即电离过程达到平衡状态时,溶液中存在已电离的离子和未电离的分子。4.水的电离过程为H2OH++OH-,在不同温度下其离子积为KW(25℃)=1.0×10-14mol2·L-2,KW(35℃)=2.1×10-14mol2·L-2,则下列叙述正确的是()A.[H+]随着温度的升高而降低B.在35℃时[H+][OH-]C.水的离子积KW(25℃)KW(35℃)D.水的电离是一个吸热过程【解析】选D。KW(35℃)KW(25℃)说明温度升高,水的电离程度增大,是一个吸热过程。由H2OH++OH-可得出:任何温度下,纯水电离出的[H+]=[OH-]。5.(双选)下列物质中,属于强电解质的是()A.SO3B.H3PO4C.BaSO4D.HI【解析】选C、D。SO3溶于水,发生如下反应:SO3+H2O====H2SO4,H2SO4可以在水溶液中电离出自由移动的离子,可以导电,而SO3本身却不能电离出离子,所以H2SO4是电解质,而SO3是非电解质;H3PO4在水溶液中不能全部电离,仅能部分电离,所以H3PO4是弱电解质;BaSO4的溶解度很小,所以其导电能力极弱,但它溶解的部分,能全部电离,所以BaSO4是强电解质;HI在水溶液中能全部电离成自由移动的离子,所以它属于强电解质。6.(2012·泉州高二检测)根据要求完成下列空格:(1)写出H2SO3在水中的电离方程式:____________________;写出NaHSO4熔化时的电离方程式:_____________________;(2)下列物质中,①NaCl晶体②SO2③NH3④硫酸钡⑤Cu⑥盐酸,属于电解质的是_______(填序号,下同);属于非电解质的是_________。【解析】(1)二元酸H2SO3属于弱电解质,书写时用“”且要分步写;NaHSO4熔化时电离产生的HSO4-不再电离。(2)化合物中NaCl晶体溶于水和熔化时均能导电,属于电解质;硫酸钡属于离子化合物,熔融状态时能导电,属于电解质;SO2、NH3本身不能产生出自由移动的离子,属于非电解质;Cu是单质,盐酸属于混合物,二者既不是电解质也不是非电解质。答案:(1)H2SO3H++HSO3-,HSO3-H++SO32-NaHSO4(熔化)====Na++HSO4-(2)①④②③化合物溶液导电性的实验探究小明同学在家做溶液导电性实验,家中备有食盐、纯碱、食醋、白酒、糖,其他的器材均取材于日常生活用品或废弃物。【思考探究】1.(1)小明做实验可能用到哪些器材?提示:小灯泡、干电池、导线、碳棒等(2)从能否导电的角度,小明可以怎样对上述物质进行分类?提示:NaCl、Na2CO3、CH3COOH是电解质;C2H5OH和蔗糖是非电解质。(3)假设设计成如图所示的实验装置,实验中用到的各种用品用量都比较多,可以观察到什么现象?提示:灯泡①②③均亮起,③较暗,④⑤不亮2.(1)通过上述实验现象,能否对上述物质进行电解质或非电解质的分类?能否进行强、弱电解质的分类?提示:通过溶液的导电性能判断出电解质和非电解质的分类,但判断电