专题3 水溶液中的离子反应
第一单元 弱电解质的电离平衡
第1课时 强电解质和弱电解质
一、强电解质和弱电解质
1．电解质和非电解质
电解质 非电解质
定义 在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物 在水溶液中和熔融状态下都不能导电的化合物
类别 酸、碱、盐、活泼金属氧化物和水等 多数有机化合物、非金属氧化物(水除外)和氨等
本质区别 在水溶液中或熔融状态下能产生自由移动的离子 在水溶液中或熔融状态下不能产生自由移动的离子
相同点 均为化合物
2．强电解质和弱电解质
(1)实验探究强电解质和弱电解质
【实验探究1】盐酸和醋酸的电离实验。
实验内容 盐酸 醋酸
测量1mol·L-1溶液的pH pH=0 pH≈3
等体积、等浓度的溶液与镁条反应的现象 反应速率快 反应速率慢
实验结论：两种酸的浓度相等时，盐酸的电离程度大于醋酸。
【实验探究2】氢氧化钠溶液和氨水的电离实验。
实验假设 NaOH的电离程度大于NH3·H2O的电离程度
实验方案 配制相同物质的量浓度的NaOH溶液和氨水，测量溶液的pH
实验现象 NaOH溶液的pH大于氨水的pH
实验结论 两种溶液的浓度相等时，NaOH的电离程度大于NH3·H2O的电离程度
(2)概念
根据电解质在水溶液中的电离程度，可把电解质分为强电解质和弱电解质。
①强电解质是在水溶液中完全电离的电解质。常见的强电解质有强酸、强碱和大部分盐。
②弱电解质是在水溶液中部分电离的电解质。常见的弱电解质有弱酸、弱碱。
3．与离子化合物和共价化合物的关系
(1)离子化合物在熔化状态下能完全电离，在水溶液也是完全电离的，因此离子化合物一定是强电解质。
(2)共价化合物中有的是强电解质，如强酸；有的是弱电解质，如弱酸、弱碱和水；有的是非电解质。
【名师点拨】
常见的强电解质和弱电解质、非电解质
(1)常见的强电解质
强酸：HCl、HBr、HI、H2SO4、HNO3、HClO4等。
强碱：KOH、NaOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2等。
大部分盐，包括难溶性盐，如BaSO4、CaCO3等。
(2)常见的弱电解质
弱酸：HF、HClO、H2SO3、H2S、H3PO4、H2CO3、CH3COOH（或其他有机酸）、HNO2、HCN、H2SiO3等。
弱碱：NH3·H2O、Mg(OH)2、Al(OH)3、Fe(OH)3、Fe(OH)2、Cu(OH)2等。
(3)常见的非电解质
①包括CO、NO、SiO2及CH4和其他烃类、乙醇和其他醇类、酯类、葡萄糖、蔗糖等。
②本身在水溶液中不能电离，但与水反应生成电解质的，如CO2、SO2、SO3、NO2、P2O5、NH3等。
【易错提醒】
(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。难溶盐如BaSO4、CaCO3等，溶于水的部分能完全电离，是强电解质。易溶的如CH3COOH、NH3·H2O等在溶液中电离程度较小，是弱电解质。
(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。
(4)CO2、SO2、NH3等物质溶于水能导电，是因为溶于水后生成H2CO3、H2SO3、NH3·H2O等电解质导电，不是其本身电离出离子，故为非电解质。单质、混合物既不是电解质，也不是非电解质。
3．电离方程式的书写
(1)强电解质的电离方程式
强电解质的在水中完全电离，其电离方程式用“===”表示。如：
H2SO4：H2SO4===2H++SO42-；
Na2CO3：Na2CO3===2Na++CO32-；
Ba(OH)2：Ba(OH)2===Ba2++2OH-。
(2)弱电解质的电离方程式
①弱电解质的电离过程是可逆的，其电离方程式用“”表示。如：
CH3COOH：CH3COOHCH3COO-+H+；
NH3·H2O：NH3·H2ONH4++OH-。
②多元弱酸是分步电离的，电离程度逐步减弱，可分步书写电离方程式。
如H2CO3的电离方程式：H2CO3H++HCO3-、HCO3-H++CO32-。
③多元弱碱的电离也是分步进行的，但是一般按一步电离的形式书写。
如Fe(OH)3的电离方程式是：Fe(OH)3Fe3++3OH-。
【易错提醒】
(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-。
(3)多元弱酸是分步电离的，主要进行第一步电离，第二步电离较第一步更微弱。
(4)强酸的酸式盐在熔融状态和溶液中的电离情况不同。
例如：NaHSO4(熔融)===Na++HSO4-，NaHSO4(溶液)===Na++H++SO42-。
(5)弱酸的酸式盐在水溶液中的电离强中有弱。
例如：NaHCO3===Na++HCO3- ，HCO3-H++CO32- 。
二、影响溶液导电性的因素
1．电解质溶液的导电原理
电解质在溶液中电离成自由移动的阴、阳离子，在电源(电场)的作用下沿某一方向定向移动，形成电流。
2．影响溶液导电性的因素
(1)离子的浓度：离子的浓度越大，导电性越好。
(2)离子所带的电荷：离子所带的电荷越多，导电性越好。
【名师点拨】判断溶液导电性的方法
(1)相同浓度的强电解质和弱电解质溶液，可溶性强电解质完全电离，离子浓度大，导电性强；可溶性弱电解质离程度小，离子浓度小，导电性弱；
(2)难溶性电解质溶解度小，电离出的离子少，离子浓度小，导电性弱；
(3)强电解质不一定比弱电解质的导电性强，如强电解质的稀溶液的导电性可能比弱电解质的浓溶液的导电性弱；难溶性强电解质的导电性较弱。
(4)溶液稀释时，溶液体积变大，离子浓度减小，导电性减弱。
1．请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)盐酸能导电，所以盐酸是电解质(×)
(2)干冰、葡萄糖和金刚石都不导电，它们都是非电解质(×)
(3)NH3溶于水能导电，所以NH3是电解质(×)
(4)强电解质在溶液中不存在溶质分子，而弱电解质在溶液中存在溶质分子(√)
(5)BaSO4难溶于水，其水溶液导电性很差，所以BaSO4是弱电解质(×)
(6)强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液的导电能力强(×)
(7)强电解质都是离子化合物，弱电解质都是共价化合物(×)
(8)盐酸是强酸，醋酸是弱酸，所以盐酸的导电能力一定比醋酸溶液的强(×)
(9)随着温度的升高，弱电解质溶液和金属的导电能力均增强(×)
(10)向醋酸溶液中滴加等浓度NaOH溶液，混合溶液的导电能力不变(×)
2．现有①硫酸铜晶体、②碳酸钙固体、③纯磷酸、④硫化氢、⑤三氧化硫、⑥金属镁、⑦石墨、⑧固态苛性钾、⑨氨水、⑩熟石灰固体
(1)其中属于强电解质的是___________(填序号，下同)。
(2)属于弱电解质的是___________________。
(3)属于非电解质的是_____________________。
(4)既不是电解质，又不是非电解质的是_______________。
(5)能导电的是____________________。
答案 (1)①②⑧⑩ (2)③④ (3)⑤ (4)⑥⑦⑨ (5)⑥⑦⑨
解析 (1)强电解质是溶于水全部电离的电解质，①②⑧⑩是强电解质；
(2)③④是溶于水部分电离的电解质，属于弱电解质；
(3)⑤属于化合物，它的水溶液虽然导电，但并不是它自身电离使溶液导电，所以是非电解质；
(4)⑥⑦都是单质，⑨是混合物，既不是电解质也不是非电解质；
(5)⑥⑦中均有能够自由移动的电子，⑨中有能够自由移动的离子，能导电，其他物质都没有自由移动的电子或离子，所以不导电。
3．写出下列电解质在水中的电离方程式：
(1)H2CO3 ________________________________
(2)H2S ________________________________
(3) NaHCO3 _______________________________
(4)NaHSO4 ______________________________
(5)HClO __________________________________
答案：(1)H2CO3H＋＋HCO HCOH＋＋CO
(2)H2SH＋＋HS－ HS－H＋＋S2－
(3)NaHCO3===Na＋＋HCO HCOH＋＋CO
(4)NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO
(5)HClOH＋＋ClO－
问题一 强电解质和弱电解质
【典例1】下列关于强、弱电解质的叙述中正确的是( )
A．强电解质都是离子化合物，弱电解质都是共价化合物
B．强电解质都是可溶性化合物，弱电解质都是难溶性化合物
C．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
D．强电解质的导电能力强，弱电解质的导电能力弱
答案 C
解析 选项A中，如HCl、HNO3是强电解质，选项B中，如BaSO4、CaCO3为强电解质。选项D中，若强电解质溶液的浓度很小时，其导电能力也会很弱。因强电解质在水中完全电离为离子，不存在溶质分子，而弱电解质在溶液中只能部分电离，溶液中还存在溶质分子，C正确。
【解题必备】
强电解质和弱电解质的比较
强电解质 弱电解质
相同点 都是电解质，在水溶液中都能电离，都能导电，电解质的强弱与溶解度无关
不同点 电离程度 完全电离 部分电离
电离过程 不可逆过程 可逆过程
表示方法 电离方程式用“===” 电离方程式用“”
电解质在溶液中的存在形式 水合离子 分子、水合离子
【变式1-1】下列各组关于强电解质、弱电解质、非电解质的归类，完全正确的是( )
选项 A B C D
强电解质 Fe NaCl CaCO3 HNO3
弱电解质 CH3COOH NH3 H3PO4 Fe(OH)3
非电解质 蔗糖 BaSO4 酒精 H2O
答案 C
解析 A项，Fe既不是电解质，也不是非电解质；B项，NH3是非电解质，BaSO4是强电解质；D项，H2O是弱电解质，不是非电解质。
【变式1-2】下列叙述中能说明某物质是弱电解质的是( )
A．熔化时不导电
B．不是离子化合物，而是共价化合物
C．水溶液的导电能力很差
D．溶液中溶质分子和电离出的离子共存
答案 D
解析 A选项，熔融状态下是否导电是区分离子化合物与共价化合物的条件，而不是区分强电解质与弱电解质的条件。B选项，有许多共价化合物是强电解质，如HCl、硫酸等。C选项，水溶液的导电性不仅仅与电解质的强弱有关，还与溶液的浓度有关。D选项，弱电解质的电离是可逆的，弱电解质的溶液中既有溶质分子也有溶质电离产生的离子，而强电解质溶液中电解质则全部以离子的形式存在。
问题二 电离方程式的书写
【典例2】写出下列电解质在水中的电离方程式：
CH3COOH_____________________； Ba(OH)2_______________________；
NaHS_________________________； Cu(OH)2_______________________。
答案 CH3COOHCH3COO-+H+ Ba(OH)2===Ba2++2OH-
NaHS===Na++HS- Cu(OH)2Cu2++2OH-
【解题必备】水溶液中电离方程式的书写
类型 电离特点 电离方程式
强电 解质 强酸、强碱、大多数(正)盐 完全电离，用“===” H2SO4===2H＋＋SO Ba(OH)2===Ba2＋＋2OH－ CuSO4===Cu2＋＋SO
强酸的酸式盐 完全电离(“全拆”) NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO
弱酸的酸式盐 酸根离子部分电离(“半拆”) NaHCO3===Na＋＋HCO HCO??H＋＋CO
弱电 解质 一元弱酸、一元弱碱、水 部分电离 CH3COOH??CH3COO－＋H＋ NH3·H2O??NH＋OH－ H2O??H＋＋OH－
多元弱酸 分步电离，以第一步为主，分步书写 H2SO3??H＋＋HSO HSO??H＋＋SO
多元弱碱 分步电离(较复杂)，一步写出即可 Cu(OH)2??Cu2＋＋2OH－
【变式2-1】下列电离方程式正确的是 ( )
A．NaHCO3的水溶液：NaHCO3===Na＋＋H＋＋CO
B．熔融状态的NaHSO4：NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO
C．NaHSO4的水溶液：NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO
D．H2S的水溶液：H2S??2H＋＋S2－
答案 C
解析 H2CO3是弱酸，NaHCO3在水溶液中的电离方程式为NaHCO3===Na＋＋HCO；熔融状态下NaHSO4的电离方程式应为NaHSO4===Na＋＋HSO；HSO在水中完全电离产生H＋和SO；H2S是二元弱酸，应分步电离。
【变式2-2】下列电离方程式中，正确的是( )
A．H2S2H＋＋S2－
B．NaHCO3===Na＋＋H＋＋CO
C．NaCl===Na＋＋Cl－
D．CH3COOH===CH3COO－＋H＋
答案 C
解析 H2S是二元弱酸，分步电离，电离方程式应分步写出，所以A项错误；NaHCO3为弱酸酸式盐，其中HCO不能拆分为离子形式，只能写成NaHCO3===Na＋＋HCO，B项错误；CH3COOH为弱酸，部分电离，其电离方程式中“===”应改为“”，D项错误。
问题三 影响溶液导电性的因素
【典例3】下列溶液中导电性最强的是( )
A．1 L 0.1 mol·L－1醋酸
B．0.1 L 0.1 mol·L－1 H2SO4溶液
C．0.5 L 0.1 mol·L－1盐酸
D．2 L 0.1 mol·L－1 H2SO3溶液
答案：B
解析：溶液中离子浓度越大，溶液的导电能力越强。当离子浓度相同时，还要比较离子所带的电荷数是否相同。离子浓度越大，离子所带的电荷数越多，溶液的导电性越强。
【变式3-1】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( )
答案 C
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，恰好反应完全时，溶液导电能力最强，故A项不正确；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两项不正确。故选C。
1．北魏贾思勰《齐民要术·作酢法》这样描述苦酒：“乌梅苦酒法：乌梅去核，一升许肉，以五升苦酒渍数日，曝干，捣作屑。欲食，辄投水中，即成醋尔。”下列有关苦酒主要成分的说法正确的是( )
A．苦酒的主要溶质是非电解质
B．苦酒的主要溶质是强电解质
C．苦酒的主要溶质是弱电解质
D．苦酒的溶液中只存在分子，不存在离子
答案 C
解析 苦酒的主要溶质是乙酸，属于弱电解质，在水中部分电离，所以溶液中既有CH3COOH，又有H＋和CH3COO－。
2．下列物质属于弱电解质的是( )
A．二氧化碳 B．水 C．氢氧化钙 D．碳酸氢钠
答案 B
解析 二氧化碳溶于水后，能和水反应生成碳酸，碳酸能电离，但二氧化碳不能电离，所以二氧化碳是非电解质，A错误；水只有部分电离，是弱电解质，B正确；氢氧化钙能完全电离，属于强电解质，C错误；碳酸氢钠能完全电离，属于强电解质，D错误。
3．下列事实可证明NH3·H2O是弱碱的是( )
A．氨水能跟氯化亚铁溶液反应生成氢氧化亚铁
B．铵盐受热易分解
C．0.1 mol·L－1氨水可以使酚酞试液变红
D．室温下，0.1 mol·L－1氨水溶液的c(OH－)约为10－3 mol·L－1
答案 D
解析 A、C项只能说明氨水呈碱性，B项是铵盐的不稳定性。若NH3·H2O为强碱，则0.1 mol·L－1氨水溶液的c(OH－)为0.1 mol·L－1，而实际上c(OH－)约为10－3 mol·L－1，所以它为弱碱，D选项正确。
4．按照混合物、纯净物、强电解质、弱电解质、非电解质的顺序排列正确的一组是( )
A．盐酸、氯气、BaSO4、CO2、SO2
B．硫酸、氨水、醋酸、乙醇、NO2
C．漂白粉、胆矾、NH4Cl、CH3COOH、CO2
D．干冰、氯水、HCl、HClO、CO
答案 C
解析 本题考查对常见概念的辨析能力，各选项对应的前两种物质中，盐酸、氨水、漂白粉、氯水均是混合物，其余为纯净物。后三种物质中，BaSO4、NH4Cl、HCl是强电解质，醋酸、HClO是弱电解质，其余均为非电解质。
5．下列物质的分类组合全部正确的是( )
选项 强电解质 弱电解质 非电解质
A NaCl HCl CO2
B NaHCO3 NH3·H2O CCl4
C Ba(OH)2 BaCO3 Cu
D H2SO4 NaOH C2H5OH
答案 B
解析 A项，HCl为强电解质；C项，BaCO3为强电解质，Cu既不是电解质也不是非电解质；D项，NaOH为强电解质。
6．对下列物质：①镁铝合金 ②石墨 ③熔融氯化钠 ④氯化氢 ⑤稀硫酸 ⑥氨水 ⑦白磷 ⑧硫酸钡 ⑨冰醋酸 ⑩纯碱
分类不正确的是( )
A．Ⅰ包含的物质有③④⑧⑩
B．Ⅱ中包含的物质是③
C．Ⅲ中包含的物质是①②③⑤⑥
D．Ⅳ中包含的物质是⑥⑦⑨
答案 D
解析 氨水是混合物，白磷是单质，所以两者既不是电解质也不是非电解质；冰醋酸是弱电解质，但冰醋酸不导电。
7．下列叙述正确的是( )
A．碳酸钙难溶于水，放入水中水溶液不导电，且碳酸钙960 ℃时分解不存在熔融状态导电的性质，故CaCO3是非电解质
B．CO2溶于水后得到的水溶液导电，所以CO2是电解质
C．BaSO4在水中溶解度很小，所以BaSO4是弱电解质
D．H3PO4晶体在熔融状态下不导电，但溶于水后其水溶液能导电，故H3PO4是电解质
答案 D
解析 电解质在熔融状态或在水溶液中导电的实质是化合物在这种条件下发生电离，产生自由移动的离子，而且只有离子浓度达到一定程度才能表现出“导电”这一宏观现象。因此判断化合物是否为电解质关键是看它是否能发生电离，而且离子是否是它本身电离出来的。CaCO3、BaSO4虽难溶，但溶解部分完全电离，应是强电解质，CO2是非电解质。
8．下列电离方程式书写正确的是（ ）
A．水溶液中NaHCO3电离：NaHCO3===Na++H++CO32-
B．H2SO3电离：H2SO32H++SO32-
C．HClO电离：HClOH++ClO-
D．水溶液中NaHSO4电离：NaHSO4===Na++HSO4-
答案 C
9．把0.05 mol NaOH固体，分别加入下列100 mL溶液中，溶液的导电能力变化不大的是( )
①自来水 ②0.5 mol·L－1盐酸 ③0.5 mol·L－1醋酸 ④0.5 mol·L－1NH4Cl溶液
A．①② B．②④ C．③④ D．②③
答案 B
解析 离子浓度变化不大，导电能力变化就不大。在H2O中、CH3COOH中加入NaOH固体，离子浓度都增大，向HCl中加入NaOH固体，自由移动离子数基本不变，则离子浓度变化不大，向NH4Cl中加入NaOH固体，离子浓度基本不变。
1．醋酸铅别名为“铅糖”，它有毒但能入药，又知(CH3COO)2Pb可溶于水，硝酸铅与醋酸钠溶液反应的离子方程式为Pb2＋＋2CH3COO－===(CH3COO)2Pb。 下列有关说法中不正确的是( )
A．0.1 mol·L－1的“铅糖”溶液中c(Pb2＋)＜0.1 mol·L－1
B．“铅糖”是强电解质
C．“铅糖”是共价化合物
D．“铅糖”的溶液可能不导电
答案 B
解析A对、B错：根据题意，醋酸铅属于弱电解质，0.1 mol·L－1的“铅糖”溶液中c(Pb2＋)＜0.1 mol·L－1; C对：醋酸铅是共价化合物； D对：醋酸铅属于弱电解质，“铅糖”的溶液可能不导电。
2．下列事实能证明MOH是弱碱的有( )
①0.1 mol·L－1 MOH溶液可以使酚酞溶液变红
②常温下，0.1 mol·L－1 MOH溶液中c(OH－)<0.1 mol·L－1
③相同温度下，0.1 mol·L－1 MOH溶液的导电能力比0.1 mol·L－1 NaOH溶液的弱
④等体积的0.1 mol·L－1 MOH溶液与0.1 mol·L－1盐酸恰好完全反应
A．①② B．②③ C．②④ D．③④
答案 B
解析 ①0.1 mol·L－1 MOH溶液可以使酚酞溶液变红，说明MOH是碱，不能说明MOH部分电离，则不能证明MOH是弱碱；②常温下，0.1 mol·L－1 MOH溶液中c(OH－)<0.1 mol·L－1，说明MOH部分电离，为弱碱；③相同温度下，0.1 mol·L－1 MOH溶液的导电能力比0.1 mol·L－1 NaOH溶液的弱，NaOH是强碱，则MOH部分电离，为弱碱；④等体积的0.1 mol·L－1 MOH溶液与0.1 mol·L－1盐酸恰好完全反应，说明MOH是一元碱，不能说明MOH部分电离，则不能证明MOH是弱碱。
3．使用如图装置(搅拌装置略)探究溶液离子浓度变化，灯光变化不可能出现“亮→暗(或灭)→亮”现象的是( )
A B C D
试剂a CuSO4 NH4HCO3 H2SO4 CH3COOH
试剂b Ba(OH)2 Ca(OH)2 Ba(OH)2 NH3·H2O
答案 D
解析 灯光“亮→暗(或灭)→亮”的过程，意味着随着反应的进行，水溶液中的离子浓度先下降(至很低)再上升。CuSO4与Ba(OH)2反应：Cu2＋＋SO＋Ba2＋＋2OH－===BaSO4↓＋Cu(OH)2↓，随着反应进行，离子浓度逐渐降低，至恰好完全反应时，溶液中几乎没有离子，随着CuSO4溶液的过量，离子浓度又增大，故A正确；NH4HCO3与Ca(OH)2反应：NH＋HCO＋Ca2＋＋2OH－===NH3·H2O＋H2O＋CaCO3↓，随着反应进行，离子浓度逐渐降低，至恰好完全反应时，仅剩NH3·H2O的少量电离(还有一部分NH3·H2O分解并挥发)，随着NH4HCO3溶液的过量，离子浓度又增大，故B正确；H2SO4与Ba(OH)2反应：2H＋＋SO＋Ba2＋＋2OH－===BaSO4↓＋2H2O，随着反应进行，离子浓度逐渐降低，至恰好完全反应时，溶液中几乎没有离子，随着H2SO4溶液的过量，离子浓度又增大，故C正确；CH3COOH与NH3·H2O反应：CH3COOH＋NH3·H2O===CH3COO－＋NH＋H2O，由于CH3COONH4电离程度大于CH3COOH，随着反应的进行，离子浓度增大，故D错误。
4．双氧水(H2O2)和水都是极弱电解质，但H2O2比H2O更显酸性。
(1)若把H2O2看成是二元弱酸，请写出在水中的电离方程式：__________________。
(2)鉴于H2O2显弱酸性，它能同强碱作用形成正盐，在一定条件下也可形成酸式盐。请写出H2O2与Ba(OH)2作用形成盐的化学方程式：___________________________________________________。
(3)水电离生成H3O＋和OH－叫作水的自偶电离。同水一样，H2O2也有极微弱的自偶电离，其自偶电离的方程式为_______________________________________。
答案 (1)H2O2H＋＋HO、HOH＋＋O
(2)H2O2＋Ba(OH)2===BaO2＋2H2O或2H2O2＋Ba(OH)2===Ba(HO2)2＋2H2O
(3)H2O2＋H2O2H3O＋HO
解析 H2O2看成是二元弱酸，电离方程式分步写，即H2O2H＋＋HO，HOH＋＋O。H2O2＋Ba(OH)2===BaO2＋2H2O或2H2O2＋Ba(OH)2===Ba(HO2)2＋2H2O。根据H2O＋H2OH3O＋＋OH－的自偶电离知H2O2自偶电离的方程式为H2O2＋H2O2H3O＋HO。
5．课题式学习是研究性学习的一种基本方式，其学习模式为
―→―→―→
某化学兴趣小组在学习了电解质的有关知识后，老师提出了一个“电解质水溶液导电能力的强弱的影响因素”的课题。让该小组来完成课题的研究，已知HCl在水中能完全电离。
(1)该小组同学首先用密度为1.049 g·cm－3的乙酸(CH3COOH)和质量分数为36.5%、密度为1.18 g·cm－3的浓盐酸分别配制1 mol·L－1CH3COOH溶液和1 mol·L－1HCl溶液各500 mL，则他们应该量取乙酸和浓盐酸的体积分别为________和________。
(2)他们首先用如图所示装置测1 mol·L－1的CH3COOH溶液和1 mol·L－1HCl溶液的导电能力，接通电源后发现与HCl溶液相连的灯泡较亮，有同学认为乙酸是弱电解质，你________(填“同意”或“不同意”)他的观点，通过该现象你得到的结论是________________________________________________。
(3)他们又用上述装置测物质的量浓度相同的CuSO4溶液和NaOH溶液的导电能力，接通电源后发现与CuSO4溶液相连的灯泡较亮，有同学认为NaOH是弱电解质，你________(填“同意”或“不同意”)他的观点，通过该现象你得到的结论是_______________________________________________________。
(4)通过上述探究实验，你能得到的结论是_________________________________。
答案 (1)28.6 mL 42.4 mL
(2)同意 阴、阳离子所带电荷数目相同时，单位体积内自由移动离子数目越大，电解质溶液的导电能力越强
(3)不同意 当单位体积内自由移动离子数目相同时，阴、阳离子所带电荷数目越多，电解质溶液的导电能力越强
(4)电解质溶液的导电能力是由单位体积内自由移动离子数目和离子所带电荷数目共同决定的
解析 (1)根据溶质质量守恒，则有1.049 g·cm－3V1＝1 mol·L－1×0.5 L×60 g·mol－1，解得V1≈28.6 mL；
mol·L－1·V2＝1 mol·L－1×0.5 L，解得V2≈42.4 mL。
(2)因为HCl、CH3COOH均为一元酸，而HCl溶液导电性强，说明其中自由移动离子数目多，则CH3COOH是弱电解质。
(3)因为CuSO4溶液中阴、阳离子所带电荷数目多，故其电解质溶液导电性强，但不能说明NaOH是弱电解质。
(4)通过该探究实验，说明溶液的导电性由单位体积内自由移动离子数目和所带电荷数目共同决定。专题3 水溶液中的离子反应
第一单元 弱电解质的电离平衡
第1课时 强电解质和弱电解质
一、强电解质和弱电解质
1．电解质和非电解质
电解质 非电解质
定义 在______________或___________能导电的__________ 在水溶液中和熔融状态下____________的___________
类别 酸、碱、盐、活泼金属氧化物和水等 多数有机化合物、非金属氧化物(水除外)和氨等
本质区别 在水溶液中或熔融状态下______产生自由移动的离子 在水溶液中或熔融状态下_______产生自由移动的离子
相同点 均为___________
2．强电解质和弱电解质
(1)实验探究强电解质和弱电解质
【实验探究1】盐酸和醋酸的电离实验。
实验内容 盐酸 醋酸
测量1mol·L-1溶液的pH pH=0 pH≈3
等体积、等浓度的溶液与镁条反应的现象 反应速率_______ 反应速率_______
实验结论：两种酸的浓度相等时，盐酸的电离程度_______醋酸。
【实验探究2】氢氧化钠溶液和氨水的电离实验。
实验假设 NaOH的电离程度大于NH3·H2O的电离程度
实验方案 配制相同物质的量浓度的NaOH溶液和氨水，测量溶液的pH
实验现象
实验结论
(2)概念
根据电解质在水溶液中的______________，可把电解质分为强电解质和弱电解质。
①强电解质是在水溶液中______________的电解质。常见的强电解质有_______、_______和______________。
②弱电解质是在水溶液中______________的电解质。常见的弱电解质有_______、_______。
3．与离子化合物和共价化合物的关系
(1)离子化合物在熔化状态下能完全电离，在水溶液也是完全电离的，因此离子化合物一定是__________。
(2)共价化合物中有的是强电解质，如强酸；有的是弱电解质，如弱酸、弱碱和水；有的是非电解质。
【名师点拨】
常见的强电解质和弱电解质、非电解质
(1)常见的强电解质
强酸：HCl、HBr、HI、H2SO4、HNO3、HClO4等。
强碱：KOH、NaOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2等。
大部分盐，包括难溶性盐，如BaSO4、CaCO3等。
(2)常见的弱电解质
弱酸：HF、HClO、H2SO3、H2S、H3PO4、H2CO3、CH3COOH（或其他有机酸）、HNO2、HCN、H2SiO3等。
弱碱：NH3·H2O、Mg(OH)2、Al(OH)3、Fe(OH)3、Fe(OH)2、Cu(OH)2等。
(3)常见的非电解质
①包括CO、NO、SiO2及CH4和其他烃类、乙醇和其他醇类、酯类、葡萄糖、蔗糖等。
②本身在水溶液中不能电离，但与水反应生成电解质的，如CO2、SO2、SO3、NO2、P2O5、NH3等。
【易错提醒】
(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。难溶盐如BaSO4、CaCO3等，溶于水的部分能完全电离，是强电解质。易溶的如CH3COOH、NH3·H2O等在溶液中电离程度较小，是弱电解质。
(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。
(4)CO2、SO2、NH3等物质溶于水能导电，是因为溶于水后生成H2CO3、H2SO3、NH3·H2O等电解质导电，不是其本身电离出离子，故为非电解质。单质、混合物既不是电解质，也不是非电解质。
3．电离方程式的书写
(1)强电解质的电离方程式
强电解质的在水中完全电离，其电离方程式用“===”表示。如：
H2SO4：____________________________；
Na2CO3：____________________________；
Ba(OH)2：____________________________。
(2)弱电解质的电离方程式
①弱电解质的电离过程是可逆的，其电离方程式用“”表示。如：
CH3COOH：____________________________；
NH3·H2O：____________________________。
②多元弱酸是分步电离的，电离程度逐步减弱，可分步书写电离方程式。
如H2CO3的电离方程式：____________________________、____________________________。
③多元弱碱的电离也是分步进行的，但是一般按一步电离的形式书写。
如Fe(OH)3的电离方程式是：____________________________。
【易错提醒】
(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-。
(3)多元弱酸是分步电离的，主要进行第一步电离，第二步电离较第一步更微弱。
(4)强酸的酸式盐在熔融状态和溶液中的电离情况不同。
例如：NaHSO4(熔融)===Na++HSO4-，NaHSO4(溶液)===Na++H++SO42-。
(5)弱酸的酸式盐在水溶液中的电离强中有弱。
例如：NaHCO3===Na++HCO3- ，HCO3-H++CO32- 。
二、影响溶液导电性的因素
1．电解质溶液的导电原理
电解质在溶液中电离成______________的阴、阳离子，在电源(电场)的作用下沿某一方向_______移动，形成电流。
2．影响溶液导电性的因素
(1)离子的浓度：离子的浓度越大，导电性越_______。
(2)离子所带的电荷：离子所带的电荷越多，导电性越_______。
【名师点拨】判断溶液导电性的方法
(1)相同浓度的强电解质和弱电解质溶液，可溶性强电解质完全电离，离子浓度大，导电性强；可溶性弱电解质离程度小，离子浓度小，导电性弱；
(2)难溶性电解质溶解度小，电离出的离子少，离子浓度小，导电性弱；
(3)强电解质不一定比弱电解质的导电性强，如强电解质的稀溶液的导电性可能比弱电解质的浓溶液的导电性弱；难溶性强电解质的导电性较弱。
(4)溶液稀释时，溶液体积变大，离子浓度减小，导电性减弱。
1．请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)盐酸能导电，所以盐酸是电解质( )
(2)干冰、葡萄糖和金刚石都不导电，它们都是非电解质( )
(3)NH3溶于水能导电，所以NH3是电解质( )
(4)强电解质在溶液中不存在溶质分子，而弱电解质在溶液中存在溶质分子( )
(5)BaSO4难溶于水，其水溶液导电性很差，所以BaSO4是弱电解质( )
(6)强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液的导电能力强( )
(7)强电解质都是离子化合物，弱电解质都是共价化合物( )
(8)盐酸是强酸，醋酸是弱酸，所以盐酸的导电能力一定比醋酸溶液的强( )
(9)随着温度的升高，弱电解质溶液和金属的导电能力均增强( )
(10)向醋酸溶液中滴加等浓度NaOH溶液，混合溶液的导电能力不变( )
2．现有①硫酸铜晶体、②碳酸钙固体、③纯磷酸、④硫化氢、⑤三氧化硫、⑥金属镁、⑦石墨、⑧固态苛性钾、⑨氨水、⑩熟石灰固体
(1)其中属于强电解质的是___________(填序号，下同)。
(2)属于弱电解质的是___________________。
(3)属于非电解质的是_____________________。
(4)既不是电解质，又不是非电解质的是_______________。
(5)能导电的是____________________。
3．写出下列电解质在水中的电离方程式：
(1)H2CO3 ________________________________
(2)H2S ________________________________
(3) NaHCO3 _______________________________
(4)NaHSO4 ______________________________
问题一 强电解质和弱电解质
【典例1】下列关于强、弱电解质的叙述中正确的是( )
A．强电解质都是离子化合物，弱电解质都是共价化合物
B．强电解质都是可溶性化合物，弱电解质都是难溶性化合物
C．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
D．强电解质的导电能力强，弱电解质的导电能力弱
【解题必备】
强电解质和弱电解质的比较
强电解质 弱电解质
相同点 都是电解质，在水溶液中都能电离，都能导电，电解质的强弱与溶解度无关
不同点 电离程度 完全电离 部分电离
电离过程 不可逆过程 可逆过程
表示方法 电离方程式用“===” 电离方程式用“”
电解质在溶液中的存在形式 水合离子 分子、水合离子
【变式1-1】下列各组关于强电解质、弱电解质、非电解质的归类，完全正确的是( )
选项 A B C D
强电解质 Fe NaCl CaCO3 HNO3
弱电解质 CH3COOH NH3 H3PO4 Fe(OH)3
非电解质 蔗糖 BaSO4 酒精 H2O
【变式1-2】下列叙述中能说明某物质是弱电解质的是( )
A．熔化时不导电
B．不是离子化合物，而是共价化合物
C．水溶液的导电能力很差
D．溶液中溶质分子和电离出的离子共存
问题二 电离方程式的书写
【典例2】写出下列电解质在水中的电离方程式：
CH3COOH_____________________； Ba(OH)2_______________________；
NaHS_________________________； Cu(OH)2_______________________。
【解题必备】水溶液中电离方程式的书写
类型 电离特点 电离方程式
强电 解质 强酸、强碱、大多数(正)盐 完全电离，用“===” H2SO4===2H＋＋SO Ba(OH)2===Ba2＋＋2OH－ CuSO4===Cu2＋＋SO
强酸的酸式盐 完全电离(“全拆”) NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO
弱酸的酸式盐 酸根离子部分电离(“半拆”) NaHCO3===Na＋＋HCO HCO??H＋＋CO
弱电 解质 一元弱酸、一元弱碱、水 部分电离 CH3COOH??CH3COO－＋H＋ NH3·H2O??NH＋OH－ H2O??H＋＋OH－
多元弱酸 分步电离，以第一步为主，分步书写 H2SO3??H＋＋HSO HSO??H＋＋SO
多元弱碱 分步电离(较复杂)，一步写出即可 Cu(OH)2??Cu2＋＋2OH－
【变式2-1】下列电离方程式正确的是 ( )
A．NaHCO3的水溶液：NaHCO3===Na＋＋H＋＋CO
B．熔融状态的NaHSO4：NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO
C．NaHSO4的水溶液：NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO
D．H2S的水溶液：H2S??2H＋＋S2－
【变式2-2】下列电离方程式中，正确的是( )
A．H2S2H＋＋S2－
B．NaHCO3===Na＋＋H＋＋CO
C．NaCl===Na＋＋Cl－
D．CH3COOH===CH3COO－＋H＋
问题三 影响溶液导电性的因素
【典例3】下列溶液中导电性最强的是( )
A．1 L 0.1 mol·L－1醋酸
B．0.1 L 0.1 mol·L－1 H2SO4溶液
C．0.5 L 0.1 mol·L－1盐酸
D．2 L 0.1 mol·L－1 H2SO3溶液
【变式3-1】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( )
1．北魏贾思勰《齐民要术·作酢法》这样描述苦酒：“乌梅苦酒法：乌梅去核，一升许肉，以五升苦酒渍数日，曝干，捣作屑。欲食，辄投水中，即成醋尔。”下列有关苦酒主要成分的说法正确的是( )
A．苦酒的主要溶质是非电解质
B．苦酒的主要溶质是强电解质
C．苦酒的主要溶质是弱电解质
D．苦酒的溶液中只存在分子，不存在离子
2．下列物质属于弱电解质的是( )
A．二氧化碳 B．水 C．氢氧化钙 D．碳酸氢钠
3．下列事实可证明NH3·H2O是弱碱的是( )
A．氨水能跟氯化亚铁溶液反应生成氢氧化亚铁
B．铵盐受热易分解
C．0.1 mol·L－1氨水可以使酚酞试液变红
D．室温下，0.1 mol·L－1氨水溶液的c(OH－)约为10－3 mol·L－1
4．按照混合物、纯净物、强电解质、弱电解质、非电解质的顺序排列正确的一组是( )
A．盐酸、氯气、BaSO4、CO2、SO2
B．硫酸、氨水、醋酸、乙醇、NO2
C．漂白粉、胆矾、NH4Cl、CH3COOH、CO2
D．干冰、氯水、HCl、HClO、CO
5．下列物质的分类组合全部正确的是( )
选项 强电解质 弱电解质 非电解质
A NaCl HCl CO2
B NaHCO3 NH3·H2O CCl4
C Ba(OH)2 BaCO3 Cu
D H2SO4 NaOH C2H5OH
6．对下列物质：①镁铝合金 ②石墨 ③熔融氯化钠 ④氯化氢 ⑤稀硫酸 ⑥氨水 ⑦白磷 ⑧硫酸钡 ⑨冰醋酸 ⑩纯碱
分类不正确的是( )
A．Ⅰ包含的物质有③④⑧⑩
B．Ⅱ中包含的物质是③
C．Ⅲ中包含的物质是①②③⑤⑥
D．Ⅳ中包含的物质是⑥⑦⑨
7．下列叙述正确的是( )
A．碳酸钙难溶于水，放入水中水溶液不导电，且碳酸钙960 ℃时分解不存在熔融状态导电的性质，故CaCO3是非电解质
B．CO2溶于水后得到的水溶液导电，所以CO2是电解质
C．BaSO4在水中溶解度很小，所以BaSO4是弱电解质
D．H3PO4晶体在熔融状态下不导电，但溶于水后其水溶液能导电，故H3PO4是电解质
8．下列电离方程式书写正确的是（ ）
A．水溶液中NaHCO3电离：NaHCO3===Na++H++CO32-
B．H2SO3电离：H2SO32H++SO32-
C．HClO电离：HClOH++ClO-
D．水溶液中NaHSO4电离：NaHSO4===Na++HSO4-
9．把0.05 mol NaOH固体，分别加入下列100 mL溶液中，溶液的导电能力变化不大的是( )
①自来水 ②0.5 mol·L－1盐酸 ③0.5 mol·L－1醋酸 ④0.5 mol·L－1NH4Cl溶液
A．①② B．②④ C．③④ D．②③
1．醋酸铅别名为“铅糖”，它有毒但能入药，又知(CH3COO)2Pb可溶于水，硝酸铅与醋酸钠溶液反应的离子方程式为Pb2＋＋2CH3COO－===(CH3COO)2Pb。 下列有关说法中不正确的是( )
A．0.1 mol·L－1的“铅糖”溶液中c(Pb2＋)＜0.1 mol·L－1
B．“铅糖”是强电解质
C．“铅糖”是共价化合物
D．“铅糖”的溶液可能不导电
2．下列事实能证明MOH是弱碱的有( )
①0.1 mol·L－1 MOH溶液可以使酚酞溶液变红
②常温下，0.1 mol·L－1 MOH溶液中c(OH－)<0.1 mol·L－1
③相同温度下，0.1 mol·L－1 MOH溶液的导电能力比0.1 mol·L－1 NaOH溶液的弱
④等体积的0.1 mol·L－1 MOH溶液与0.1 mol·L－1盐酸恰好完全反应
A．①② B．②③ C．②④ D．③④
3．使用如图装置(搅拌装置略)探究溶液离子浓度变化，灯光变化不可能出现“亮→暗(或灭)→亮”现象的是( )
A B C D
试剂a CuSO4 NH4HCO3 H2SO4 CH3COOH
试剂b Ba(OH)2 Ca(OH)2 Ba(OH)2 NH3·H2O
4．双氧水(H2O2)和水都是极弱电解质，但H2O2比H2O更显酸性。
(1)若把H2O2看成是二元弱酸，请写出在水中的电离方程式：__________________。
(2)鉴于H2O2显弱酸性，它能同强碱作用形成正盐，在一定条件下也可形成酸式盐。请写出H2O2与Ba(OH)2作用形成盐的化学方程式：___________________________________________________。
(3)水电离生成H3O＋和OH－叫作水的自偶电离。同水一样，H2O2也有极微弱的自偶电离，其自偶电离的方程式为_______________________________________。
5．课题式学习是研究性学习的一种基本方式，其学习模式为
―→―→―→
某化学兴趣小组在学习了电解质的有关知识后，老师提出了一个“电解质水溶液导电能力的强弱的影响因素”的课题。让该小组来完成课题的研究，已知HCl在水中能完全电离。
(1)该小组同学首先用密度为1.049 g·cm－3的乙酸(CH3COOH)和质量分数为36.5%、密度为1.18 g·cm－3的浓盐酸分别配制1 mol·L－1CH3COOH溶液和1 mol·L－1HCl溶液各500 mL，则他们应该量取乙酸和浓盐酸的体积分别为________和________。
(2)他们首先用如图所示装置测1 mol·L－1的CH3COOH溶液和1 mol·L－1HCl溶液的导电能力，接通电源后发现与HCl溶液相连的灯泡较亮，有同学认为乙酸是弱电解质，你________(填“同意”或“不同意”)他的观点，通过该现象你得到的结论是________________________________________________。
(3)他们又用上述装置测物质的量浓度相同的CuSO4溶液和NaOH溶液的导电能力，接通电源后发现与CuSO4溶液相连的灯泡较亮，有同学认为NaOH是弱电解质，你________(填“同意”或“不同意”)他的观点，通过该现象你得到的结论是_______________________________________________________。
(4)通过上述探究实验，你能得到的结论是_________________________________。
