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
概念
在水溶液中或熔融状态下能够导电
的化合物。
在水溶液和熔融状态下都不能导电的化
合物。
微观结构
大多数离子化合物强极性键共价
化合物
极性键或非极性键构成的化合物
实例酸、碱、盐、H
2
O、NH
3
大多数有机物、SO
3
、CO
2
等
说明:
(1)溶液导电与否是由内、外因一起作用的结果,内因必需有电解质,外因在水的作用下或
加热熔融,二者缺一不可,可用以下图示表示:
(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:
①金属导体:其导电进程是属于物理现象,温度升高时电阻加大
②电解质溶液(或熔化状态)导体:在导电的同时要发生化学转变。
(3)典型物质固液导电情况分析
①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。
②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,因此能导电。(难溶物质如BaSO
4
只有
熔化状态才能导电)。
③H
2
O和NH
3
是共价化合物,在固态时,以分子存在,因此不导电;而液态时,实验测定
它们中的少量分子自身可离解成自由移动的离子。因此液态的水和氨可导电,是电解质。
④非金属氧化物如SO
2
、P
2
O
5
等为共价化合物,在固态和液态时均以分子存在,因此不导电,
将它们放入水中,所得溶液可导电。但它们不是电解质,其缘故是在水溶液中它们与水反映别离
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,并非是SO
2
、P
2
O
5
本身
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。
例题一、以下物质的水溶液能导电,但属于非电解质的是
A、CH
3
CH
2
COOHB、Cl
2
C、NH
4
HCO
3
D、SO
2
[分析与解答]选项中CH
3
CH
2
COOH(丙酸)属于弱电解质;Cl
2
既不是电解质,又不是非电解
质。NH
4
HCO
3
是盐,属强电解质,SO
2
的水溶液是亚硫酸溶液,能够导电,但SO
2
是非电解质,
H
2
SO
3
是弱电解质。答案为D
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
电
离
方
程
式
H
2
SO
4
=2H++SO
4
2-NaHCO
3
=Na++HCO
3
-NaHSO
4
=Na++H++SO
4
2Ca(HC
O
3
)
2
=Ca2++2HCO
3
—
CH
3
COOH
CH
3
COO-+H+NH
3
·H
2
O
NH
4
++OH-H
3
PO
4
H++2H
2
PO
4
—H
2
P
O
4
2—
H++HPO
4
2—HPO
4
2—
H++PO
4
3—
溶
液
中
溶
质
微
粒
只有水合离子
水合离子,弱电解
质分子
实
例
强酸:HCl、HNO
3
、H
2
SO
4
HBr、HI等强碱:KOH、NaOH、Ba(OH)
2
Ca(OH)
2
绝大多数盐(BaSO
4
、AgCl、CaCO
3
)
弱酸:HF、HClO、
HCOOH、H
2
CO
3
CH
3
COOH、
、
H
2
S、H
2
SO
3
、
H
2
SiO
3
、H
2
O、H
3
PO
4
等弱碱:
NH
3
·H
2
O、Al(OH)
3
等不溶性碱
说明:
①电离平稳是动态平稳,平稳移动符合勒沙特列原理,
②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,LH
2
S溶液中各步电离出[H+]为:
H
2
SH++HS-[H+]=1×10-4mol/L
HS-H++S2-[H+]=1×10-13mol/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。
例二、把别离加入到以下100mL溶液中,溶液的导电能力转变不大的是()
A、自来水B、L盐酸
C、L醋酸D、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。导电能力转变不大,说明该溶液中在加入NaOH前后离子浓度无显著转变。A选项中自
来水中加入NaOH后离子浓度发生显著转变。C选项中醋酸为弱电解质,反映前离子浓度较小,
加入NaOH后发生CH
3
COOH+NaOH=CH
3
COONa+H
2
O反映后生成强电解质CH
3
COONa,离子
浓度显著增大。故A、C不选。B、D选项中原溶液中本来确实是强电解质,加入NaOH后显然
发生了化学反映,但溶液仍然是强电解质的溶液,且物质的量相等离子浓度转变不大,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稳关系:
H
2
SH+HS;HSH+S;H
2
OH+OH
,在浓度为L的H
2
S溶液中以下各离子浓度间的关系正确的选项是()
A、[H]=[HS]+2[S]+[OH]
B、2[H]=2[HS]+[S]+2[OH]
C、[H]=[HS]+[S]
D、[S]+[HS]+[H
2
S]=L
[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:①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。此题中阳离子只有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,因此A正
确。②原子守恒,能够是某种元素不同状态的微粒之和在平稳前后守恒,因此H
2
S、HS—、S2—
达到平稳后三者之和应为L。
答案:A、D
参考练习
1.把NaOH固体别离加入到以下100mL液体中,溶液的导电性大体不变,该液体是()
A、自来水B、L盐酸
C、LCH
3
COOHD、LNH
3
·H
2
O
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Ag
2
SO
4
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
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
3
的水溶液导电性很强,因此H
2
SO
4
是强电解质
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
2
的稀溶液可用作手术的消毒剂,已知HgCl
2
的熔点是277℃,熔融状态的HgCl
2
不
能导电,HgCl
2
的稀溶液有弱的导电能力,那么以下关于HgCl
2
的表达中正确的选项是
A、HgCl
2
属于共价化合物B、HgCl
2
属于离子化合物
C、HgCl
2
属于非电解质D、HgCl
2
属于弱电解质
6、下列判断那些是正确的
①氢氧化钠是电解质
②强电解质溶液的导电性必然比弱电解质溶液导电性强
③氯化银难溶于水,因此氯化银是非电解质
④蔗糖易溶于水,因此是电解质
⑤氯气溶于水后导电,因此Cl
2
是电解质
A、①B、①③C、①②⑤D、①②③⑤
7、以下事实能说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
一、B二、BD3、D4、D五、AD六、A7、B
电离度
一、电离度:
一、概念:当弱电解质在溶液里达到电离平稳时,溶液中已经电离的电解质分子数占原先总
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:CH
3
COOHCH
3
COO-+H+
始:c00
转:cacaca
平c(1-a)caca
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:
①同离子效应:醋酸溶液中加入醋酸钠晶体,平稳左移,电离度减小,加入稀HCl亦然。
②能和离子反映的物质:醋酸溶液中加入NaOH,平稳右移,电离度增大。
5、稀释冰醋酸过程中各量(n
H+
、a、[H+]、导电性)的转变情形:
导电性由离子浓度大小决定,故导电性和[H+]转变趋势一致,[H+]=,n增大使[H+]
增大,v增大使[H+]减小,开始时期n增大幅度大于v增大幅度,后来那么v增大幅度大于
n,故[H+]和导电性先增大后减小;稀释进程中a和离子数量都一直增大,最终a趋近于1,
离子数量增大到所有CH
3
COOH都电离。当做为稀溶液时,加水稀释[H+]和导电性减小,没有增
大的进程。
二、弱电解质的电离平稳
[例题分析]
例1.有①、②、③三瓶体积相等,浓度都是1mol/L的HCl溶液,将①加热蒸发至体积减
少一半;在②中加入少量CH
3
COONa固体(加入后溶液仍呈强酸性);③不作改变,然后以酚酞
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、①=③>②B、③>②>①C、③=②>①D、①=②=③
[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,①H+物质的量减少;
②中加CH
3
COONa会和HCl发生反映;CH
3
COONa+HCl=CH
3
COOH+NaCl,但能电离出的H+
的物质的量不变,加入NaOH后,OH-和CH
3
COOH电离出的H+反映,使CH
3
COOH
CH
3
COO-+H+向右移动,直到全数电离,因此消耗NaOH的体积和③一样大,应选C。
例2.依照下表数据,比较相同温度时,三种酸的相对强弱,正确的选项是()
A、HX>HY>HZB、HZ>HX>HY
C、HY>HZ>HXD、HZ>HY>HX
酸
HXHYHZ
浓度(mol/L)
11
a10
[分析与解答]相同条件下弱电解质的电离度随浓度的减小而增大,是解答此题的关键点。从
表中数据可知HY和HZ浓度相等时,a
HZ
%>a
HY
%,故酸性HZ>HY,HX和HY电离度都为时,
HY的浓度为1mol/L,而HX为L,浓度越大电离度越小,故酸性HY>HX,因此酸性排序为:
HZ>HY>HX,选D。
例3.在1L浓度为Cmol/L的弱酸HA溶液中,HA、H+和A-的物质的量之和为nCmol,那
么HA的电离度是()
A、n×100%B、n/2×100%C、(n-1)×100%D、n%
[分析与解答]
法一:
因为溶液中原有电解质HA物质的量为Cmol,按题意,电离前后HA,H+和A-三种物质的
物质的量关系,能够别离表示如下:
HAH++A-
电离前c00
平衡时c(1-a)caca
根据题意可知c(1-a)+ca+ca=nc
即1+a=na=(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A-,故
n
HA
+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
电离度
a%=×100%=(n-1)×100%
例4、必然温度下,冰醋酸加水稀释进程中溶液的导电能力如下图曲线,请回答:
(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_____。
(4)若使C点溶液中的[CH
3
COO]提高,应能够采取以下方法中的____(填标号)。
A、加热B、加很稀的NaOH溶液C、加NaOH固体
D、加水E、加固体CH
3
COONaF、加入Zn粒
[分析与解答]
(1)冰醋酸中无自由移动的离子因此不导电。
(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,因此醋酸溶液的导电能力越强说明[H]越大。
(3)电离度在一定温度下与浓度有关,溶液越稀电离度越大。
(4)若想使[CH
3
COO]增大,能够增进CH
3
COOH电离平稳向电离方向移动。(A)(B)(C)(D)(F)
均能够达到平稳向电离方向移动的目的。但(B)(D)中尽管使CH
3
COOH的电离平稳向电离方向移
动但稀释占据了主导作用,[CH
3
COO]减小,因此不能选入,(E)选项中尽管使CH
3
COOH的
电离受到抑制,但其加入的是CH
3
COO离子从而使[CH
3
COO]增大,因此能够选入。
答案:(1)无离子(2)b,a,c(3)c(4)A、C、E、F
参考练习
一、足量的Mg粉与必然量的盐酸反映,由于反映速度太快,为减慢反映速度,但又不阻碍
氢气的产量,能够加入()
A、盐酸B、NaOH固C、Na
3
PO
4
D、CH
3
COONa固
2、已知H
2
SO
4
第一步电离是完全的,第二步电离是可逆的。常温下,假设LH
2
SO
4
溶液中
HSO
4
—的电离度是10%,那么一样条件下L的NaHSO
4
溶液中的HSO
4
—的电离度应是
A、大于10%B、小于10%C、等于10%D、无法判定
3、的某一元弱酸溶液[H+]=10-4,那么它的电离度为
A.1%B.2%C.5%D.10%
4、在相同温度时100mLmol·L-1的醋酸溶液与10mLmol·L-1的醋酸溶液相较较,以下
数值前者大于后者的是
A.中和时所需NaOH的量B.电离度
C.H+的物质的量D.CH
3
COOH的物质的量
5、溶液完全中和[H+]=10-3的以下溶液各100mL,需NaOH溶液体积最大
的是
A.盐酸B.硫酸C.高氯酸D.醋酸
参考答案
一、CD二、A3、A4、BC五、D
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