电离平衡知识疑难问题释疑

2018-10-10 06:46付若彤刘树领
数理化解题研究 2018年25期
关键词:导电性电离水溶液

付若彤 刘树领

(1.山东省北镇中学2016级25班 256600 2.山东省北镇中学 256600)

电离平衡是电解质溶液理论的重要组成部分,也是理解与掌握盐类水解知识的基础,因而厘清电离平衡中的几个疑惑点具有重要的意义

一、电解质的强弱与其溶解性有关吗?

在水溶液里能够完全电离得电解质叫强电解质.如强酸、强碱、大多数盐类、金属氧化物等.在水溶液里不能完全电离得物质叫做弱电解质,如:弱酸、弱碱、水等.某些难溶或微溶于水的电解质,如CaCO3、BaSO4等,尽管其溶解度很小,水溶液导电能力很弱,但是其溶于水的部分却是完全电离变为离子,不存在溶质的分子,所以它们仍然是属于强电解质.也有一些如CH3COOH等电解质易溶于水,但它只有部分电离,溶液中存在溶质分子,故它仍属于弱电解质.

例1 下列说法错误的是( ).

A.不溶性盐都是弱电解质,可溶性酸都是电解质

B.强酸溶液中的氢离子浓度一定大于弱酸溶液中的氢离子浓度

C.电解质溶液能导电的原因是溶液中有自由移动的离子

D.二氧化硫和乙醇均属共价化合物,在水中不能电离,为非电解质

解析强弱电解质与其溶解性无关,故A错;离子浓度大小与电解质的浓度及其电离程度有关,故B错;电解质溶液导电是通过溶液中自由移动的离子来完成的,故C正确;非电解质是不能电离的化合物,故D正确.答案:AB

二、电解质的强弱与其溶液的导电能力有关吗?

溶液的导电能力强弱与其溶液中离子的浓度大小、离子所带电荷等因素有关,主要由离子浓度决定.电解质强弱是由物质内部结构决定得,其强弱一般会影响着溶液导电性得强弱.但如果强电解质溶液得浓度很小,其导电性也就很弱;而弱电解质虽然其电离程度不大,但其浓度较大时,则溶液中的离子浓度也可以大于强电解质稀溶液中的离子浓度,其导电性也就较强.因此,强电解质溶液的导电能力不一定强,弱电解质的导电能力也不一定弱.溶液的导电性与电解质的强弱无关.

例2 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( ).

解析氨水、醋酸都是弱电解质,因而氨水溶液的导电能力较弱.但向氨水中加入醋酸溶液时,因反应生成了强电解质醋酸铵,导致溶液中的离子迅速增大,因而溶液的导电性增强,若氨水完全反应时,再加醋酸溶液,只能导致所得溶液的离子浓度变小,表现在溶液的导电性减弱.答案:C

三、加水稀释,电离平衡一定正向移动吗?

例3 用水稀释0.1 mol·L-1CH3COOH溶液时,溶液中随着水量的增加而减小的是( ).

A.c(H+)/c(CH3COOH) B.c(CH3COOH)/c(H+)

C.c(H+)和c(OH-)的乘积 D. H+的物质的量

解析水的离子积仅受温度影响,所以C不符题意.加水稀释导致醋酸的电离程度增大,电离出的CH3COO-、H+的数量增多,剩余的CH3COOH分子数减少,所以A、D不符要求;B符合题意.答案:B

四、pH=7,其溶液一定呈中性吗?

例4 100℃时KW=1×10-12.在该温度下,将pH=8的Ba(OH)2溶液与pH=5的硫酸溶液混合,欲使混合溶液的pH=7(忽略溶液的体积变化),则硫酸与Ba(OH)2溶液的体积比为( ).

A.9∶1 B.10∶1 C.9∶2 D.2∶9

解析100℃时溶液呈中性时pH=6,故混合溶液呈碱性,其c(OH-)=1×10-5mol·L-1. Ba(OH)2溶液的c(OH-)=1×10-4mol·L-1,其体积为V1;硫酸溶液的c(H+)=1×10-5mol·L-1,其体积为V2.列式(V1×10-4-V2×10-5)/(V1+V2)=1×10-5,计算得V1∶V2=2∶9.答案:C

五、弱电解质的电离过程都是吸热的吗?

电解质的电离过程包含电解质微粒的扩散过程与水合过程,扩散过程因克服溶质微粒之间的作用力而需要能量,在水合过程中则释放能量,故电解质的电离过程一般来讲是吸热的,但也有少数电解质在水溶液中的电离是放热的,如HF的电离过程是放热的.

例5 己知:HF(aq)与NaOH(aq)反应的ΔH=-67.7 kJ·mol-1;HCl(aq)与NaOH(aq)反应的ΔH=-57.3KJ·mol-1,则HF在水溶液中电离的ΔH等于( ).

A.-10.4KJ·mol-1B.-125KJ·mol-1

C.+10.4KJ·mol-1D.+125KJ·mol-1

从上可知,化学理论或规律都是对大多数现象或事物性质、用途等方面的总结、推理与演绎.由于角度、标准等不同就会出现个例、特例等现象,这就需要不断去完善、去探究,才使得世界丰富多彩、化学创新有魅力.

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