第三章 水溶液中的离子反应与平衡
|第一节 电离平衡|
课时14 电解质的强弱与电离
1. 了解电解质与非电解质，强电解质与弱电解质的概念。
2. 认识强、弱电解质与物质类别、物质结构的关系。
3. 了解电解质在水溶液中的电离及溶液的导电性。
一、能力打底 概念辨析
判断下列说法的正误(正确的画“√”，错误的画“×”)。
(1) 氨气溶于水得到的溶液氨水能导电，所以氨气是电解质。( × )
(2) 将硫酸钡放入水中不能导电，所以硫酸钡是非电解质。( × )
(3) 强电解质都是离子化合物，弱电解质都是共价化合物。( × )
(4) 强电解质的水溶液中无溶质分子，弱电解质的水溶液中有溶质分子。( √ )
(5) 强电解质的导电能力强，弱电解质的导电能力弱。( × )
(6) 固态的离子化合物不导电，熔融态的离子化合物也不导电。( × )
二、强电解质与弱电解质的比较
强电解质 弱电解质
概念 溶于水后能完全电离的电解质 溶于水后只有部分电离的电解质
化合物类型 离子 化合物、 共价 化合物 共价 化合物
电离程度 完全 电离 部分 电离
溶液中存在的微粒(水分子不计) 只有电离出的阴、阳离子，不存在电解质分子 既有电离出的阴、阳离子，又有电解质分子
实例 绝大部分盐(包括难溶性盐)；强酸：HNO3、H2SO4等；强碱：KOH、NaOH、Ba(OH)2等 水弱酸：H2CO3、CH3COOH、HClO等；弱碱：NH3·H2O、Cu(OH)2、Fe(OH)3等
三、电离方程式的书写
类型 电离方程式的特点 典型例子
强电解质 完全电离，电离方程式写“===” H2SO4 ===2H＋＋SO NaOH ===Na＋＋OH－ Na2SO4 ===2Na＋＋SO
弱电解质 一元弱酸或弱碱 不完全电离，电离方程式写“??” CH3COOH ??CH3COO－＋H＋ NH3·H2O ??NH＋OH－
多元弱酸 分步电离，以第一步为主，电离方程式写“??” H2CO3 ??H＋＋HCO(主) HCO ??H＋＋CO
多元弱碱 用一步电离表示，且电离方程式写“??” Cu(OH)2 ??Cu2＋＋2OH－
四、 电解质溶液的导电性
1. 强电解质溶液的导电性不一定强，弱电解质溶液的导电性不一定弱。
2. 溶液的导电能力取决于溶液中自由移动离子的浓度和离子所带电荷的数目，离子浓度越大，所带电荷越多，则导电能力越强。
3. 向某一溶液中加入其他物质时，溶液导电性的变化关键是比较其加入前后溶液中离子浓度的变化和离子所带电荷数目的变化。
类型1 电解质与非电解质 强电解质与弱电解质
(2022·南京六校联考)下列说法正确的是( C )
A.二氧化碳溶于水能部分电离，故二氧化碳属于弱电解质
B. 在电流作用下，氯化钠在溶液中能完全电离成钠离子和氯离子
C. 硫酸钡难溶于水，但硫酸钡属于强电解质
D. 强电解质溶液的导电性比弱电解质溶液的导电性强
[解析] CO2不是电解质，A错误；NaCl电离不需要通电，B错误，导电性与溶液中离子浓度及所带电荷数有关，与电解质强弱无直接关系，D错误。
下列物质的分类组合全部正确的是( B )
选项 强电解质 弱电解质 非电解质
A AlCl3 HF H2O
B NaHCO3 NH3·H2O CCl4
C Ba(OH)2 HCl Cu
D AgCl H2S HClO
类型2 电离方程式的书写
(2022·徐州模拟)下列电离方程式书写正确的是( C )
A．NaHSO4溶于水：NaHSO4??Na＋＋H＋＋SO
B.次氯酸电离：HClO===ClO－＋H＋
C．HF溶于水：HF＋H2O??H3O＋＋F－
D.氨气溶于水：NH3·H2O===NH＋OH－
[解析] 硫酸氢钠溶于水完全电离生成钠离子、氢离子和硫酸根，电离方程式为NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO，A错误；次氯酸为弱电解质，不完全电离，电离方程式为HClO??ClO－＋H＋，B错误；HF为弱电解质，不完全电离，电离方程式可以写成HF＋H2O ??H3O＋＋F－，C正确；NH3·H2O的电离是可逆过程，应用可逆符号表示，D错误。
1. 下列说法中错误的是( D )
①将硫酸钡放入水中不能导电，所以硫酸钡是非电解质；②氨溶于水得到的溶液氨水能导电，所以氨是电解质；③固态共价化合物不导电，熔融态的共价化合物可以导电；④固态的离子化合物不导电，熔融态的离子化合物也不导电
A．仅①④ B.仅①②④
C.仅①②③ D.①②③④
[解析] BaSO4是强电解质，NH3是非电解质，熔融态的离子化合物能导电，熔融态的共价化合物不导电，4种说法均错误，故选D。
2. 下列关于强、弱电解质及非电解质的组合完全正确的是( C )
选项 强电解质 弱电解质 非电解质
A NaCl HF Cl2
B H2SO4 BaSO4 CS2
C CaCO3 HClO C2H5OH
D HNO3 CH3COOH H2CO3
[解析] Cl2是单质，不是电解质也不是非电解质，A错误；BaSO4虽难溶，但溶解的部分完全电离，是强电解质，B错误；CaCO3、HNO3都是强电解质，HClO、CH3COOH、H2CO3都是弱电解质，C2H5OH是非电解质，C正确，D错误。
3. (2022·溧阳中学)下列物质在水溶液中的电离方程式错误的是( B )
A.Ba(OH)2===Ba2＋＋2OH－ B. H2CO3??2H＋＋CO
C.HNO3===H＋＋NO D. Na2CO3===2Na＋＋CO
[解析] 氢氧化钡是可溶性强碱，在水溶液中完全电离，A正确；碳酸的电离方程式分步书写，正确的电离方程式为H2CO3??H＋＋HCO，HCO??H＋＋CO，B错误；硝酸为强电解质，在水溶液中完全电离，C正确；碳酸钠为强电解质，在水溶液中完全电离，D正确。
4. 在100 mL下列溶液中，分别加入0.05 mol NaOH固体，溶液的导电性变化不大的是( C )
A．蒸馏水 B.0.5 mol/L CH3COOH溶液
C. 0.5 mol/L盐酸 D.0.5 mol/L氨水
[解析] 溶液的导电性强弱主要与溶液中的离子浓度大小以及离子所带电荷数有关，离子浓度越大，所带电荷数越多，溶液导电性越强。蒸馏水和氨水中增加了Na＋和OH－，离子浓度增大，导电性增强，A、D错误；CH3COOH溶液中有强电解质醋酸钠生成，导电性增强，B错误；盐酸溶液中，溶质由HCl变成NaCl，溶液导电性变化不大，C正确。
1.(2023·邗江模拟)强弱电解质的本质区别是( C )
A．导电能力 B.相对分子质量
C.电离程度 D.溶解度
[解析] 依据强弱电解质的定义可知，它们之间最根本的区别在于它们在水溶液中电离程度的大小，故C正确。
2. 下列物质中属于强电解质，但在给定条件下不能导电的是( A )
A．液态溴化氢 B.蔗糖
C.铝 D.醋酸
3. 下列物质的水溶液能导电，但属于非电解质的是( D )
A．CH3COOH B.Cl2
C.NH4HCO3 D.SO2
[解析] 选项中的4种物质的水溶液都能导电，但原因有所不同。CH3COOH和NH4HCO3均为电解质，水溶液能导电；Cl2和SO2的水溶液能导电，是因为它们与水发生反应Cl2＋H2O??HCl＋HClO、SO2＋H2O??H2SO3，因生成物均为电解质，故溶液也能导电；电解质和非电解质都是化合物，因此只有SO2为非电解质。
4. 下列说法中正确的是( D )
A．硫酸钡难溶于水，故硫酸钡为弱电解质
B. 硝酸钾溶液能导电，故硝酸钾溶液为电解质
C. 二氧化碳溶于水能部分电离，故二氧化碳为弱电解质
D. 石墨虽能导电，但既不是电解质，也不是非电解质
[解析] BaSO4溶于水的部分完全电离，BaSO4是强电解质，A错误；KNO3溶液为混合物，不属于电解质，B错误；CO2是非电解质，C错误；石墨为单质，既不是电解质，也不是非电解质，D正确。
5.(2022·杭州期中)下列电离方程式正确的是( C )
A．醋酸钠的电离：CH3COONa??CH3COO－＋Na＋
B. 碳酸氢钠的电离：NaHCO3===Na＋＋H＋＋CO
C. Fe(OH)3的电离：Fe(OH)3??Fe3＋＋3OH－
D. H2S的电离：H2S??2H＋＋S2－
6. (2022·通州中学)下列说法正确的是( D )
A.在水溶液中能够电离出阴、阳离子的化合物是强电解质
B.不是电解质的化合物，其水溶液一定不导电
C.碳酸钙在水中的溶解度很小，所以碳酸钙是弱电解质
D.相同条件下，c(H＋)相同的CH3COOH溶液和盐酸的导电能力相同
[解析] 弱电解质在水溶液中也发生电离，A错误；溶于水能生成电解质的化合物(如SO3)，其水溶液可导电，B错误；电解质的电离与其溶解性无关，碳酸钙属于强电解质，C错误；相同条件下，c(H＋)相同的盐酸和CH3COOH溶液的总离子浓度及离子所带电荷数相同，故导电能力相同，D正确。
7.(2022·镇江一中)下列事实一定能证明HNO2是弱电解质的是( C )
①向HNO2中加入NaNO2固体后pH增大
②用HNO2溶液做导电实验，灯泡很暗
③HNO2和NaCl不能发生反应
④0.1mol/LHNO2溶液的pH＝2.1
⑤NaNO2和H3PO4反应，生成HNO2
⑥pH＝1的HNO2稀释至100倍，pH约为2.3
A．①④⑥ B.②③④
C.①④⑤⑥ D.全部
8.(2023·邗江模拟)下列事实中，能说明MOH是弱碱的有( B )
①0.1 mol/LMOH溶液可以使酚酞试液变红
②常温下，0.1 mol/L MOH溶液中c(OH－)<0.1 mol/L
③0.1 mol/L MOH溶液的导电能力比0.1 mol/L NaOH溶液弱
④等体积的0.1 mol/L MOH溶液与0.1 mol/L盐酸恰好完全反应
A．①②③ B.②③
C.②④ D.③④
[解析] ①0.1 mol/LMOH溶液使酚酞试液变红，说明MOH能电离出氢氧根离子，但不能说明MOH的电离程度，不能说明MOH是弱电解质，故错误；②常温下，0.1 mol/L MOH溶液中c(OH－)<0.1 mol/L，说明MOH没有完全电离，则MOH为弱碱，故正确；③离子所带电荷数相同时，溶液的导电能力与离子浓度成正比，0.1 mol/L MOH溶液的导电能力比0.1 mol/L NaOH溶液弱，说明MOH溶液中离子浓度较小，MOH部分电离，则MOH为弱碱，故正确；④等体积的0.1 mol/L MOH溶液与0.1 mol/L盐酸混合，无论MOH是强碱还是弱碱，都恰好完全反应，故错误。
9.(2023·仪征模拟)下列事实中能说明HClO一定为弱电解质的是( C )
A．NaClO能与H2SO3反应
B. 用HClO溶液做导电实验时灯泡很暗
C. 常温下NaClO溶液的pH>7
D. 10 mL 1 mol/L的HClO溶液恰好与10 mL 1 mol/L的NaOH溶液完全反应
[解析] NaClO具有氧化性，H2SO3具有还原性，二者能反应不能说明HClO是弱电解质，A错误；溶液浓度未知，用HClO溶液做导电实验时灯泡很暗，不能说明HClO部分电离，B错误；常温下NaClO溶液的pH>7，说明NaClO是强碱弱酸盐，HClO是弱电解质，C正确；10 mL 1 mol/L的HClO溶液恰好与10 mL 1 mol/L的NaOH溶液完全反应，说明HClO是一元酸，不能说明HClO是弱电解质，D错误。
10. 在电解质溶液的导电性装置(如右图所示)中，若向某一电解质溶液中逐滴加入另一溶液，则灯泡由亮变暗，至熄灭后又逐渐变亮的是( C )
A．盐酸中逐滴加入食盐溶液
B. 硫酸中逐滴加入氢氧化钠溶液
C. 硫酸中逐滴加入氢氧化钡溶液
D. 醋酸中逐滴加入氨水(一水合氨为弱电解质，CH3COONH4为强电解质)
[解析] 硫酸中逐滴加入氢氧化钡溶液，生成硫酸钡和水，离子浓度减小，灯泡由亮变暗，正好完全反应时，灯泡熄灭，再加入过量氢氧化钡溶液时，又逐渐变亮，C正确。
11. 甲酸(HCOOH)是一种一元弱酸，下列性质中可以证明它是弱电解质的是( A )
A．常温下，1mol/L甲酸溶液中的c(H＋)约为1×10－2 mol/L
B. 甲酸能与碳酸钠溶液反应放出二氧化碳
C. 10 mL 1 mol/L甲酸溶液恰好与10 mL 1 mol/L NaOH溶液完全反应
D. 甲酸溶液与锌反应比强酸溶液与锌反应缓慢
[解析] 1 mol/L甲酸溶液中c(H＋)＝1×10－2 mol/L，说明甲酸部分电离，所以能证明甲酸是弱电解质，A正确；甲酸能与碳酸钠溶液反应放出二氧化碳说明甲酸的酸性强于碳酸，但不能说明甲酸为弱电解质，B错误；10 mL 1 mol/L甲酸溶液恰好与10 mL 1 mol/L NaOH溶液完全反应，说明甲酸是一元酸，不能证明甲酸是弱电解质，C错误；甲酸和强酸溶液中氢离子的浓度大小未知，不能证明甲酸是弱电解质，D错误。
12. 向某氨水中加入醋酸溶液，其导电能力(I)与加入醋酸溶液的体积(V)关系正确的是( C )
A B C D
[解析] 氨水是弱电解质的水溶液，导电能力较弱，随着醋酸的加入，发生反应CH3COOH＋NH3·H2O===CH3COONH4＋H2O，生成了强电解质CH3COONH4，导电能力增强，恰好完全反应时，溶液导电能力最强，A错误；继续加入醋酸，随着溶液体积的增大，离子浓度减小，溶液导电能力减弱，但溶液中存在离子，导电能力不可能为0，所以B、D错误。
13. 下列有关物质的量浓度均为0.1 mol/L的盐酸和醋酸溶液的说法中，正确的是( C )
A．两溶液加入等质量的锌粉，产生氢气的速率相同
B. 两溶液中氢离子浓度均为0.1 mol/L
C. 加入醋酸钠固体，二者的pH均增大
D. 与氢氧化钠反应至中性时，二者消耗氢氧化钠的质量相同
[解析] 盐酸是强酸，在水溶液中完全电离，醋酸是弱酸，在水溶液中部分电离，所以物质的量浓度均为0.1 mol/L的盐酸和醋酸溶液中，c(H＋)：盐酸>醋酸，与等质量的锌粉反应产生氢气的速率不同，A、B错误；向盐酸中加入醋酸钠固体，醋酸钠与盐酸反应生成醋酸，导致溶液中的c(H＋)减小，则pH增大，向醋酸中加入醋酸钠固体，醋酸根离子浓度增大，抑制了醋酸的电离，导致溶液中的c(H＋)减小，则pH增大，C正确；虽然两种酸的浓度相同，但两种酸溶液的体积未知，无法判断消耗氢氧化钠的质量，D错误。
14. 有下列物质：A.NaOH溶液 B.Cu C.液态HCl D.液态CH3COOH E．蔗糖溶液 F．液氨 G．氨水 H．CuSO4晶体 I．石墨 J．无水乙醇。
(1)能导电的是 ABGI (填字母，下同)。
(2)属于电解质的是 CDH 。
(3)属于非电解质的是 FJ 。
(4)属于强电解质的是 CH 。
(5)属于弱电解质的是 D 。
15. 某化学兴趣小组为比较稀盐酸和稀 CH3COOH 溶液酸性的相对强弱，设计了如下实验方案，实验装置如下图所示(夹持仪器已略去)。
实验方案：在两试管中分别加入过量镁条，同时将两注射器中的溶液注入相应试管中，观察产生氢气的速率和体积。
回答下列问题：
(1) 在上述实验方案中有一明显缺陷，该缺陷是 没有说明两种酸的物质的量浓度相等 。
(2) 在缺陷已经得到改正的前提下，反应起始时 a (填“a”或“b”)中产生氢气的速率较大；最终产生氢气的体积 相等 (填“相等”或“不相等”)。
(3) 最终发现，实验中产生氢气的体积比理论值大，可能原因是 反应放热，过量的镁与水反应产生了氢气 。
(4)通过比较起始反应速率可得出的结论是 等物质的量浓度的稀盐酸的酸性强于稀 CH3COOH 溶液的酸性 。
[解析] (1)题干中没有指明实验所用稀盐酸与稀CH3COOH溶液的物质的量浓度相等，因此无法通过观察产生氢气的速率和体积判断两种酸酸性的相对强弱。(2)当实验所用两种酸的物质的量浓度相等时，两种酸的物质的量相等，与过量镁条反应放出氢气的体积相等；但HCl是强电解质，等物质的量浓度的盐酸中的c(H＋)大于CH3COOH溶液中的c(H＋)，故反应起始时，a中产生氢气的速率较大。(3)金属与酸反应放热，镁在加热条件下能够与水反应，导致过量的镁与水反应产生氢气。(4)通过比较起始反应速率可知，等物质的量浓度的稀盐酸的酸性强于稀CH3COOH溶液的酸性。
