高三化学—电解质溶液之离子浓度大小比较+李静云 (教师版)

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内容回顾

回顾化学平衡的概念、影响因素、化学平衡状态的判断、化学平衡图像的分析技巧等。

知识精讲

知识点一（电解质和电离平衡）

【知识梳理】

一、电解质溶液有关概念

1．电解质和非电解质

电解质：水溶液或熔融状态下能导电的化合物。

非电解质：水溶液和熔融状态下都不导电的化合物。

注意：

（1）SO2、SO3、NH3的水溶液能导电，但导电原因是因与水作用后的生成物（H2SO3、H2SO4、NH3·H2O）电离所致，并非自身电离出自由离子，所以SO2、SO3、NH3等为非电解质，而H2SO3、H2SO4、NH3·H2O则是电解质。

（2）铁，铜，盐酸导电，但不是电解质。（金属、混合物）

（3）有些物质由于很难溶解，致使电离产生的离子浓度太小，测不出导电性能，但却是电解质甚至为强电解质，如CaCO3、BaSO4等。这是因为这类化合物在水中被溶解的那部分是完全电离的，且在熔化时，也是完全电离。

（4）应当特别注意的是离子型氧化物，如Na2O、CaO、Na2O2等，它们虽然溶于水后电离出的自由离子不是自身，但在熔化时却可自身电离，且完全电离，故属于电解质，且为强电解质。

2．强电解质和弱电解质

强电解质：在水分子作用或熔融状态下，能完全电离为离子的化合物。(如强酸、强碱、大多数盐和某些离子型氧化物，如Na2O、CaO、Na2O2等)

弱电解质：在水分子作用或熔融状态下，只有部分电离成为离子化合物。(如弱酸、弱碱、极少数盐和水)

3．电解质电离方程式的书写

（1）电离方程式：表示电解质电离的式子称为电离方程式。

（2）电离方程式书写

①强电解质的电离用“→”，弱电解质的电离用“”。

②多元强酸电离一步完成且完全，如H n A → nH+ + A n—

多元强碱电离一步完成且完全，如Ba(OH)2→ Ba2++2OH—

而多元弱酸的电离是分步进行的，且第二步电离比第一步电离困难，第三步电离比第二步电离更困难，但每步电离都存在相应的电离平衡，因此应分步书写电离方程式。例如磷酸的电离方程式应写三步：H3PO4 H++H2PO4— H2PO4— H++HPO42—HPO42— H++PO43—

且不能合并H3PO43H++PO43—。由于磷酸溶液中的[H+]主要由第一步电离决定，因此磷酸的电离方程式有时也可只写第一步。

多元弱碱也分步电离，但一般按一步电离写出Al(OH)3Al3++3OH—

③强酸的酸式盐完全电离，弱酸的酸式盐中酸式酸根不完全电离。例如：

水中：NaHSO4→Na++ H++ SO42—熔融状态下：NaHSO4→Na++ HSO4—

NaHCO3→Na++ HCO3—HCO3—H++ CO32—NaHCO3→Na++ HCO3—

弱电解质的电离度不但与温度有关，还跟溶液的浓度有关。当温度一定时，弱电解质的浓度越稀，其电离度就越大。

【例题精讲】

【题型一】电解质相关概念

例1．（2015崇明二模1）下列物质中，属于弱电解质的是（）

A．氯化氢B．碳酸氢钠C．一水合氨D．二氧化硫【参考答案】C。

【题型二】影响电离平衡的因素

例2．（13年上海高考11）H 2S水溶液中存在电离平衡H2S H++HS-和HS-H++S2-。若向H2S溶液中（）

A．加水，平衡向右移动，溶液中氢离子浓度增大

B．通入过量SO2气体，平衡向左移动，溶液pH值增大

C．滴加新制氯水，平衡向左移动，溶液pH值减小

D．加入少量硫酸铜固体（忽略体积变化），溶液中所有离子浓度都减小

【参考答案】C。

【题型三】用电离平衡原理解释现象

例3．（14年上海高考31）向ZnSO4溶液中加饱和H2S溶液，没有沉淀生成，继续增加一定量的氨水后，生成ZnS沉淀，用电离平衡原理解释上述现象。

。

【参考答案】饱和H 2S液中电离产生的S2-很少，因此没有沉淀。加入氨水后，促进H2S H++ HS -

HS - H ++ S 2-的电离，S2-离子浓度增大，有沉淀产生。

【题型四】电离度

例4．已知硫酸的第一步电离（H2SO4=H++HSO4-）是完全的，但第二步电离（HSO4-⇌H++SO42-）并不完全。如果25℃时，0.1mol/L H2SO4溶液中c（SO42-）=0.010mol/L，0.1mol/L NaHSO4溶液中c（SO42-）=0.029mol/L，试回答：

（1）25℃时，0.1mol/L H2SO4溶液中pH=-lg0.11（可用对数表示）。

（2）为何0.1mol/L的H2SO4溶液中c（SO42-）比0.1mol/L的NaHSO4溶液中c（SO42-）小？

H2SO4的第一级电离抑制了HSO4-的电离

（3）0.1mol/L Na2SO4溶液的pH值大于7（填大于、小于或等于）。

（4）常温下测得0.25mol/L的CuSO4溶液的pH值为5，0.25mol/L Cu（ClO4）2溶液的pH值为4.5，其原因

是这两种物质中，Cu2+都能水解使溶液呈酸性，而在CuSO4溶液中，SO42-能水解一部分产生OH-，从而使Cu2+水解产生的酸性有一部分被抵消，而ClO4-不会发生水解。

【试题解析】（1）硫酸第一步完全电离，第二步部分电离，0.1mol/L的硫酸第一步电离出的c（H+）=0.1mol/L，

根据HSO4-⇌H++SO42-可知，硫酸氢根离子电离出的c（H+）=0.01mol/L，则溶液中c（H+）=0.11mol/L，

所以pH=-lg0.11，故答案为：-lg0.11；

（2）硫酸电离出的氢离子抑制了硫酸氢根离子的电离，所以0.1mol/L的H2SO4溶液中c（SO42-）比0.1mol/L 的NaHSO4溶液中c（SO42-）小，故答案为：H2SO4的第一级电离抑制了HSO4-的电离。

（3）根据题给信息知，硫酸第一步完全电离，第二步部分电离，所以硫酸根离子能水解生成硫酸氢根离子而使其溶液呈碱性，pH＞7，故答案为：大于。

（4）硫酸根离子和铜离子都水解，在CuSO4溶液中，SO42-能水解一部分产生OH-，从而使Cu2+水解产生的酸性有一部分被抵消，而ClO4-不会发生水解，所以0.25mol/L的CuSO4溶液的pH值为5，0.25mol/L Cu （ClO4）2溶液的pH值为4.5，故答案为：这两种物质中，Cu2+都能水解使溶液呈酸性，而在CuSO4溶液中，SO42-能水解一部分产生OH-，从而使Cu2+水解产生的酸性有一部分被抵消，而ClO4-不会发生水解。

本题考查了弱电解质的电离，明确弱电解质电离特点及盐类水解特点是解本题关键，注意硫酸分步电离且第二步部分电离，为易错点。

【题型五】图像分析

例5．一定温度下，将一定质量的冰醋酸加水稀释过程中，溶液的导电性变化如下图所示，则a、b、c三点所对应的醋酸的电离度由大到小的顺序是；a、b、c三点pH由小到大的顺序是。

【试题解析】越稀越电离，所以电离度随着加水体积的增大，电离程度越高，c＞b＞a，溶液的导电性与自由移动的离子浓度与所带电荷数的多少有关，导电性越好，说明H+浓度越高，pH越小，所以b＜a＜c。【参考答案】c＞b＞a，b＜a＜c。