冰醋酸加水消融过程中电离度和离子浓度的变更[资料]

冰醋酸加水消融过程中电离度和离子浓度的变更[资料] 强电解质和弱电解质 一、电解质和非电解质比较 电解质 非电解质 在水溶液中或熔融状态下能够导电在水溶液 和熔融状态下都不能导电的概念 的化合物。 化合物。 大多数离子化合物 微观结构 极性键或非极性键构成的化合物 强极性键共价化合物 实例 酸、碱、盐、HO、NH 大多数有机物、SO、CO等 2332 说明: (1)溶液导电与否是由内、外因共同作用的结果，内因必须有电解质，外因在水的作用下或加热熔融，两者缺一不可，可用下列图示表示: (2)溶液导电性强弱是由溶液中自由移动离子浓度和电荷浓度决定。 根据导电的机理不同，可将导体分为: ?金属导体:其导电过程是属于物理现象，温度升高时电阻加大 ?电解质溶液(或熔化状态)导体:在导电的同时要发生化学变化。 (3)典型物质固液导电情况 ?纯酸为共价化合物，在固态和液态(熔化状态)以分子存在，没有离子，如液态氯化氢不导电;氯化氢溶于水后，在水分子作用下，离解成为能自由移动的离子，因此其水溶液能导电。 ?大多数的碱、盐、金属氧化物为离子化合物，固态时离子不能自由移动，不能导电;液态(熔化状态)或水溶液中，它们可离解成自由移动的离子，所以能导电。(难溶物质如BaSO只有4熔化状态才能导电)。 ?HO和NH是共价化合物，在固态时，以分子存在，所以不导电;而液态时，实验测定23 它们中的少量分子自身可离解成自由移动的离子。所以液态的水和氨可导电，是电解质。 ?非金属氧化物如SO、PO等为共价化合物，在固态和液态时均以分子存在，所以不导电，225 将它们放入水中，所得溶液可导电。但它们不是电解质，其原因是在水溶液中它们与水反应分别生成了亚硫酸和磷酸，这些酸在水中电离产生了自由移动的离子而导电，并不是SO、PO本身225电离产生的离子。 (4)电解质和电解质的水溶液不同，前者为纯净物，后者为混合物。 例1、下列物质的水溶液能导电，但属于非电解质的是 A、CHCHCOOH B、Cl C、NHHCO D、SO 322432 [分析与解答]选项中CHCHCOOH(丙酸)属于弱电解质;Cl既不是电解质，又不是非电解322 质。NHHCO是盐，属强电解质，SO的水溶液是亚硫酸溶液，可以导电，但SO是非电解质，4322HSO是弱电解质。为D 23 二、强电解质和弱电解质 强电解质 弱电解质 概念 水溶液中全部电离的电解质 水溶液中部分电离的电解质 电离程度 完全电离，不存在电离平衡 部分电离，存在电离平衡 -+COOH CHCOO+H CH33+2-HSO=2H+SO 244-+NH?HO NH+OH 324+-NaHCO=Na+HCO 33+—电离方程式 HPO H+2HPO 3424++2NaHSO=Na+H+SO 442—+2—HPO H+HPO 2442+—Ca(HCO)=Ca+2HCO 323+2—3—HPO H+PO 44溶液中溶质微粒 只有水合离子 水合离子，弱电解质分子 强酸:HCl、HNO、HSO HBr、CO 弱酸:HF、HClO、HCOOH、H32423 HI等 强碱:KOH、NaOH、Ba(OH) 2实例 CHCOOH、 、 HS、 32Ca(OH) 2 HSO、HSiO、HO、HPO等 绝大多数盐(BaSO、AgCl、23232344 弱碱:NH?HO、Al(OH)等不溶性碱 CaCO) 3233 说明: ?电离平衡是动态平衡，平衡移动符合勒沙特列原理， ?多元弱酸，分步电离，第一步电离大于第二步电离，第二步电离远大于第三步电离……， +例如，0.1mol/LHS溶液中各步电离出[H]为: 2 +-+-4 HS H+HS [H]=1×10mol/L 2-+2-+-13 HS H+S [H]=1×10mol/L ++ 电离难的原因为:a、一级电离出H后，剩下的酸根阴离子带负电荷，增加了对H的吸引 ++力，使第二个H离子电离困难的多;b、一级电离出的H抑制了二级的电离。 例2、把0.05molNaOH分别加入到下列100mL溶液中，溶液的导电能力变化不大的是( ) A、自来水 B、0.5mol/L盐酸 C、0.5mol/L醋酸 D、0.5mol/L氯化铵 [分析与解答]电解质溶液导电能力与该溶液中的离子浓度有关，离子浓度越大，导电能力就越强。导电能力变化不大，说明该溶液中在加入NaOH前后离子浓度无显著变化。A选项中自来水中加入NaOH后离子浓度发生显著变化。C选项中醋酸为弱电解质，反应前离子浓度较小，加入NaOH后发生CHCOOH+NaOH=CHCOONa+HO反应后生成强电解质CHCOONa，离子3323浓度显著增大。故A、C不选。B、D选项中原溶液中本来就是强电解质，加入NaOH后显然发生了化学反应，但溶液仍然是强电解质的溶液，且物质的量相等离子浓度变化不大，故符合题意。 答案:B、D 例3、硫化氢的水溶液中有如下的动态平衡关系: HS H +HS ;HS H +S ;HO H +OH 22 ，在浓度为0.1mol/L的HS溶液中下列各离子浓度间的关系正确的是( ) 2 A、[H ]=[HS ]+2[S ]+[OH ] B、2[H ]=2[HS ]+[S ]+2[OH ] C、[H ]=[HS ]+[S ] D、[S ]+[HS ]+[HS]=0.1mol/L 2 [分析与解答]在有关弱电解质溶液中微粒关系的分析中多从两个角度入手分析:?电量守恒，电解质溶液不显电性，故应正、负电荷所带电量总量应相等。本题中阳离子只有H ，H 所带正电荷数应与该溶液中的阴离子(OH ，S ，HS )所带电荷数之和相等，所以A正 —2—确。?原子守恒，可以是某种元素不同状态的微粒之和在平衡前后守恒，所以HS、HS、S2达到平衡后三者之和应为0.1mol/L。 答案:A、D 参考练习 1(把0.05mol NaOH固体分别加入到下列100mL液体中，溶液的导电性基本不变，该液体是( ) A、自来水 B、0.5mol/L盐酸 C、0.5mol/L CHCOOH D、0.5mol/L NH?HO 332 2(下列物质中属于电解质的是( ) A、稀硫酸 B、熔融氢氧化钠 C、乙醇 D、HCl液体 3、下列说法正确的是 A(将AgSO和冰醋酸置于水中，测其导电性，谁的导电性强谁是强电解质 24 B(取等体积的两种酸溶液，插入电极，测其导电性，谁的导电性强谁是强电解质 C(强电解质一定是离子化合物，弱电解质一定是共价化合物 D(SO的水溶液导电性很强，所以HSO是强电解质 324 4、下列物质中导电性能最差的是 A、熔融的氢氧化钠 B、石墨棒 C、盐酸溶液 D、固态氯化钾 5、HgCl的稀溶液可用作手术的消毒剂，已知HgCl的熔点是277?，熔融状态的HgCl不222能导电，HgCl的稀溶液有弱的导电能力，则下列关于HgCl的叙述中正确的是 22 A、HgCl属于共价化合物 B、HgCl属于离子化合物 22 C、HgCl属于非电解质 D、HgCl属于弱电解质 22 6、下列判断那些是正确的 氢氧化钠是电解质 ? ?强电解质溶液的导电性一定比弱电解质溶液导电性强 ?氯化银难溶于水，所以氯化银是非电解质 ?蔗糖易溶于水，所以是电解质 ?氯气溶于水后导电，所以Cl是电解质 2 A、? B、?? C、??? D、???? 7、下列事实能表明氯化氢是共价化合物的是 A(极易溶于水 B(在液态时不导电 C(溶于水时放热 D(在水中能导电 参考答案 1、B 2、BD 3、D 4、D 5、AD 6、A 7、B 电 离 度 一、电离度: 1、概念:当弱电解质在溶液里达到电离平衡时，溶液中已经电离的电解质分子数占原来总分子数(包括已电离的和未电离的)百分数。 2、表达式:电离度(a)= ×100%= ×100% = ×100%= ×100%(n—物质的量 C—物质的量浓度) +— 说明:一元弱酸(或弱碱)的电离度(a)与酸(碱)浓度C和[H]([OH])之间的关系。 -+ 例:CHCOOH CHCOO+H 33 始: c 0 0 转: ca ca ca 平 c(1-a) ca ca + 平衡时[H]=ca - 同样类推一元弱碱溶液中[OH] =c?a 3、意义:表示不同弱电解质在水溶液中电离程度，在相等条件下可用电离度比较弱电解质的相对强弱。 4、影响电离度的因素: 影响电离度大小的最主要因素为弱电解质本身的性质。外界条件对电离也有影响，电离过程为吸热过程，升高温度电离度(a)增大;同一弱电解质，通常是溶液越稀，离子互相碰撞而结合成分子的机会越小，电离度越大。 除上述原因外，还要注意: ?同离子效应:醋酸溶液中加入醋酸钠晶体，平衡左移，电离度减小，加入稀HCl亦然。 ?能和离子反应的物质:醋酸溶液中加入NaOH，平衡右移，电离度增大。 + 5、稀释冰醋酸过程中各量(n、a、[H]、导电性)的变化情况: H+ +++ 导电性由离子浓度大小决定，故导电性和[H]变化趋势一致，[H]= ，n 增大使[H] +增大，v增大使[H]减小，开始阶段n 增大幅度大于v增大幅度，后来则v增大幅度大于n ， +故[H]和导电性先增大后减小;稀释过程中a和离子数目都一直增大，最终a趋近于1，离子数 +目增大到所有CHCOOH都电离。当成为稀溶液时，加水稀释[H]和导电性减小，没有增大的过3 程。 二、弱电解质的电离平衡 [例题分析] 例1(有?、?、?三瓶体积相等，浓度都是1mol/L的HCl溶液，将?加热蒸发至体积减少一半;在?中加入少量CHCOONa固体(加入后溶液仍呈强酸性);?不作改变，然后以酚酞3 作指示剂，用NaOH滴定上述三种溶液，所消耗的NaOH溶液的体积是 A、?=?>? B、?>?>? C、?=?>? D、?=?=? ++ [分析与解答]消耗NaOH的量取决于溶液中能电离出的H的物质的量，?H物质的量减少; +?中加CHCOONa会和HCl发生反应;CHCOONa+HCl,CHCOOH+NaCl，但能电离出的H333-+的物质的量不变，加入NaOH后，OH和CHCOOH电离出的H反应，使CHCOOH 33-+CHCOO+H向右移动，直到全部电离，所以消耗NaOH的体积和?一样大，故选C。 3 例2(根据下表数据，比较相同温度时，三种酸的相对强弱，正确的是( ) A、HX>HY>HZ B、HZ>HX>HY C、HY>HZ>HX D、HZ>HY>HX 酸 HX HY HZ 浓度(mol/L) 0.1 0.5 0.9 1 1 a 0.3 0.15 0.1 0.3 10 +-+--+-物质的量关系，可以分别表示如下:HA时， 的电离度是HY[分析与解答的浓度为( ]相同条件下弱电解质的电离度随浓度的减小而增大，是解答本题的关键点。从1mol/L ) A，而、n×100% HX为 0.1mol/L %>aB、，浓度越大电离度越小，故酸性n/2×100%%，故酸性 HZ>HYC和、A(n-1)×100% 的物质的量之和为，HX和HY HY>HX和电离度都为DA、三种物质的nCmoln% ，所以酸 ，则0.3[表中数据可知性排序为:分析与解答HZ>HY>HX] HY 和法一:HZ，选浓度相等时， D 。 因为溶液中原有电解质 a例3(在1L浓度为HA物质的量为Cmol/L的弱酸CmolHA，按题意，电离前后溶液中，HA、HHA，H 电离前 ，故HA c 0H +A 0 平衡时 c(1-a) ca ca 根据题意可知 c(1-a)+ca+ca=nc 即1+a=n a=(n-1)×100% 故选C。 法二、利用原子守恒，HA溶液中A原子的物质的量共Cmol，溶液中A原子有两种存在形式HA和AHZHY电离度n+ n =Cmol，由HA电离出n 等于nC-C=C(n-1)，HA被电离的分子数和n 相等，故HA a%= 例4、一定温度下，冰醋酸加水稀释过程中溶液的导电能力如图所示曲线，请回答:×100%=(n-1)×100% (1)“O”点为什么不导电______ 。 (2)a，b，c三点的pH由小到大的顺序是______。 (3)a，b，c三点的醋酸的电离度(α)最大的一点是_____。 A(4)、加热[若使分析与解答C 点溶液中的 B、加很稀的] [CH(1)冰醋酸中无自由移动的离子所以不导电。NaOHCOO COONa溶液] 提高，应可以采取下列措施中的 C F、加入、加NaOHZn粒固体 D 、加水____(填标号 E、加固体)。 CH33 (2)pH大小与[H ]有关，pH大[H ]小。导电能力与离子浓度有关，在醋酸溶液中离子来 源于醋酸的电离，所以醋酸溶液的导电能力越强说明(3)电离度在一定温度下与浓度有关，溶液越稀电离度越大。[H ]越大。 均可以达到平衡向电离方向移动的目的。但(4)若想使[CHCOO ]增大，可以促进CH(B)(D)COOH中虽然使电离平衡向电离方向移动。CHCOOH的电离平衡向电离方向移(A)(B)(C)(D)(F)333动但稀释占据了主导作用，[CHCOO ]减小，所以不能选入，(E)选项中虽然使CHCOOH的——33是液中 电离受到抑制，但其加入的是 答案:2 、已知A、大于的电离度是HSO(1)无离子HSO10%第一步电离是完全的，第二步电离是可逆的。常温下，若 (2)b10% B、小于，那么同样条件下，aCH，cCOO 10% (3)c PO 离子从而使 C、等于(4)A0.1mol/LD、CH、C10%[CH、COONa的E 、COO NaHSO DF 、无法判断固 ]溶液中的增大，所以可以选入。参考练习 HSO0.1mol/L H 的电离度应1、足量的SO 溶Mg粉与一定量的盐酸反应，由于反应速率太快，为减慢反应速率，但又不影响氢气的产量，可以加入( ) A、盐酸 B、NaOH固 C、Na+-1+-4-1342434334424 列数值前者大于后者的是 A3、(0.011,的物质的量 B(的某一元弱酸溶液2 , CA(中和时所需 D((5,[HCH 的醋酸溶液与],COOH10 D(NaOH 的物质的量10,的量 10 mL 0.1 mol?L ，则它的电离度为 4 B、在相同温度时(电离度的醋酸溶液相比较，下 100 mL 0.01 mol?L C(H3+-3体积最大的是 5、0.01 NaOHA(盐酸溶液完全中和 B(硫酸 [H] ,10 C(高氯酸的下列溶液各 D(醋酸100 mL ，需参考答案NaOH溶液 1、CD 2、A 3、A 4、BC 5、D