2020-2021学年高中化学新教材鲁科版选择性必修1学案：第3章 第2节 第1课时 弱电解质的电离平衡

1、第2节弱电解质的电离盐类的水解第1课时弱电解质的电离平衡发 展 目 标体 系 构 建1.知道电离平衡常数，认识电离平衡常数与弱酸、弱碱的酸碱性强弱之间的关系。2.能通过化学平衡理论认识弱电解质在水溶液中的电离平衡，认识温度、浓度影响电离平衡的规律。1电离平衡常数(1)定义：在一定条件下达到电离平衡时，弱电解质电离生成的各种离子的浓度(次方)的乘积与溶液中未电离的分子的浓度之比是一个常数，这个常数称为电离平衡常数，简称电离常数。(2)表达式：一元弱酸：ch3coohch3coohka。一元弱碱：nh3·h2onhohkb。(3)意义：电离常数表征了弱电解质的电离能力，根据相同温度下电离

2、常数的大小可以判断弱电解质电离能力的相对强弱。(4)电离平衡常数的特点电离平衡常数只与温度有关，与浓度无关，且升高温度k值增大。相同条件下，k值越大，表示该弱电解质越易电离，对应的酸性(或碱性)越强。多元弱酸是分步电离，逐级减小且一般相差很大，ka1ka2，故溶液中的c平(h)主要由第一步电离程度决定。多元弱碱的电离比较复杂，一般看作是一步电离。2电离度(1)定义：弱电解质在水中的电离达到平衡状态时，已电离的溶质的分子数占原有溶质分子总数的百分率，称为电离度，用表示。(2)表达式：×100%。(3)影响因素：弱电解质的电离度与溶液的浓度有关，一般而言，浓度越大，电离度越小；浓度越小，

3、电离度越大。3影响电离平衡的因素(1)弱电解质的电离平衡概念：在一定条件(如温度、浓度)下，当弱电解质分子电离出离子的速率与离子结合成分子的速率相等时，电离过程就达到了平衡状态，叫做电离平衡。特点：电离平衡是动态平衡，服从化学平衡的一般规律。(2)内因：由弱电解质本身的性质决定的。(3)外因因素影响结果温度升高温度，电离平衡正向移动浓度加水稀释，电离平衡正向移动外加物质加入与弱电解质电离出的离子相同的离子，电离平衡逆向移动(同离子效应)加入与弱电解质电离出的离子反应的离子，电离平衡正向移动微点拨：弱电解质电离遵循“越稀越电离，越热越电离”的规律。1判断对错(对的在括号内打“”，错的在括号内打“

4、×”。)(1)当ch3cooh在水溶液中达到电离平衡时：c平(ch3cooh)c平(h)c平(ch3coo)。()(2)向氨水中滴加酚酞变红色，说明nh3·h2o是弱电解质。()(3)nahco3溶液中存在电离平衡：nahco3nahco。()(4)h2co3的电离常数表达式ka。()(5)相同温度下，ka(hf)ka(ch3cooh)，说明酸性：hfch3cooh。()提示：(1)×弱电解质电离平衡时，溶质分子浓度和离子浓度不一定相等。(2)×氨水使酚酞变红，说明溶液中含有oh，不能说明nh3·h2o部分电离。(3)×nahco3的

5、电离方程式为nahco3=nahco，hcohco。(4)×ka1(h2co3)，ka2(hco)。(5)2下列关于电离常数(ka)的说法正确的是()a电离常数只与温度有关，升高温度，ka值减小b电离常数ka与温度无关c相同温度下，电离常数(ka)越小，表示弱电解质的电离能力越弱d多元弱酸各步电离常数大小关系为ka1<ka2<ka3c电离常数只与温度有关，与浓度、压强等无关，电离属于吸热过程，升高温度，促进电离，ka值增大，a、b错误；电离常数可衡量弱电解质的电离能力，ka值越大，电离程度越大，则同温下电离常数越小，表示弱电解质的电离能力越弱，c正确；多元弱酸分步电离，且

6、以第一步电离为主，每一步电离对下一步电离起抑制作用，则各步电离常数大小关系为ka1>ka2>ka3，d错误。3在0.1 mol·l1的ch3cooh溶液中，要促进醋酸电离，且使c平(h)增大，应采取的措施是()a升高温度b加适量水c加入0.1 mol·l1naoh溶液d加入0.1 mol·l1hcl溶液ach3coohch3cooh为吸热过程，升高温度平衡正向移动，c平(h)增大。电离平衡常数的应用(素养养成证据推理与模型认知)某化学兴趣小组欲探究盐溶液的酸碱性，他们选择了三种试剂分别为0.1 mol·l1的nahso4溶液、0.1 mol&

7、#183;l1的nahco3溶液和0.1 mol·l1的na2co3溶液。1三种溶液中哪种溶液呈酸性？设计简单的实验证明。提示：nahso4溶液呈酸性。可取适量溶液于一试管中，向其中加入适量的紫色石蕊试液，溶液变红，或加入适量碳酸氢钠溶液产生气泡。2三种溶液中哪种溶液碱性最强？用离子方程式说明它呈碱性的原因。提示：碱性最强的是na2co3溶液。原因是coh2ohcooh，hcoh2oh2co3oh。3在预测nahco3溶液的酸碱性时，甲同学认为nahco3为酸式盐，应呈酸性；乙同学认为hco会水解，溶液应呈碱性；丙同学认为hco既会发生电离又会发生水解，溶液的酸碱性取决于电离程度、水

8、解程度的相对大小。上述三位同学的观点哪个是正确的？提示：丙同学。在nahco3溶液中：hcohco、hcoh2oh2co3oh，由于hco的水解程度大于电离程度，溶液呈碱性。1判断弱酸(或弱碱)的相对强弱，相同温度下，电离常数越大，酸性(或碱性)越强。2判断复分解反应能否发生，一般符合“强酸制弱酸”规律，如25 时，ka(hcooh)1.77×104 mol·l1，ka(hcn)4.9×1010 mol·l1，故知hcoohnacn=hcnhcoona。3利用电离常数可近似计算出弱酸、弱碱溶液中c平(h)或c平(oh)(忽略水的电离)。1在相同温度下，三

9、种弱酸的电离常数(mol·l1)如下：hf(6.8×104)、ch3cooh(1.7×105)、hclo(4.7×108)。则三种酸的酸性最强的是()ahfbch3coohchclod无法确定aka(hf)ka(ch3cooh)ka(hclo)，故酸性：hfch3coohhclo。2相同温度下，根据三种酸的电离平衡常数，下列判断正确的是()酸hxhyhz电离平衡常数ka9×1079×1061×102a三种酸的酸性强弱关系：hx>hy>hzb反应hzy=hyz能够发生c由电离平衡常数可以判断，hz属于强酸，hx和h

10、y属于弱酸d相同温度下，1 mol·l1 hx溶液的电离平衡常数大于0.1 mol·l1hx溶液的电离平衡常数b电离平衡常数越大，酸性越强，三种酸的酸性强弱关系：hx<hy<hz，故a错误；根据强酸制弱酸原理，反应hzy=hyz能够发生，故b正确；由电离平衡常数可以判断，hz、hx、hy都属于弱酸，故c错误；电离平衡常数只与温度有关，与酸的浓度无关，故d错误。 3已知三个数据：7.2×104mol·l1、4.6×104mol·l1、4.9×1010mol·l1分别是三种酸的电离平衡常数。若这些酸可发生反

11、应：nacnhno2=hcnnano2，nacnhf=hcnnaf，nano2hf=hno2naf，则下列叙述正确的是()ahf的电离平衡常数是bhno2的电离平衡常数是chcn的电离平衡常数是dhno2的电离平衡常数是a根据题中给出的三个反应，利用“强酸制弱酸”的规律，可判断酸性：hfhno2hcn，酸性越强电离平衡常数越大，由此推出hf的电离平衡常数为7.2×104mol·l1，hno2的电离平衡常数为4.6×104mol·l1，hcn的电离平衡常数为4.9×1010mol·l1。外界条件对弱电解质电离平衡的影响(素养养成变化观念

12、与平衡思想)弱电解质电离过程中正、逆反应速率随时间的变化1根据上图及化学平衡理论，写出一元弱酸(ha)和一元弱碱(boh)的电离方程式。提示：haha，bohboh。2若在t1时刻升高一定温度，画出再次达到平衡时的v­t图像。提示：1弱电解质电离平衡的五大特点2电离平衡的影响因素实例：ch3coohhch3cooh0影响因素平衡移动方向n(h)c平(h)c平(ch3coo)kaph导电能力升温(不考虑挥发)右增大增大增大增大减小增强加冰醋酸右增大增大增大不变减小增强加入其他物质ch3coona固体左减小减小增大不变增大增强通hcl气体左增大增大减小不变减小增强naoh固体右减小减小增

13、大不变增大增强加水稀释右增大减小减小不变增大减弱【例题】现有0.1 mol·l1氨水10 ml，加蒸馏水稀释到1 l 后，下列变化中正确的是()电离程度增大c平(nh3·h2o)增大nh数目增多c平(oh)增大导电性增强增大减小a bcdc氨水中的溶质属于弱电解质，存在电离平衡：nh3·h2onhoh，加水稀释，平衡正向移动，电离程度增大，nh和oh的物质的量增多，但c平(nh3·h2o)、c平(oh)均减小，溶液的导电性减弱，故正确，错误；稀氨水稀释过程中，由于n(nh)增多，n(nh3·h2o)减少，故增大，正确；kb加水稀释时，kb不变，

14、错误。电离平衡认识误区(1)弱电解质的电离是微弱的，在溶液中主要以弱电解质分子形式存在。(2)对弱电解质溶液升温一般指的是微热，此时电离程度增大，电离常数增大，但是水的离子积一般认为不变。(3)电离平衡发生正向移动，弱电解质的电离程度不一定增大，如醋酸溶液中加冰醋酸。(4)多元弱酸分步电离，电离常数逐渐减小，上一步电离产生的h对下一步的电离起到抑制作用。(5)弱电解质溶液加水稀释，电离程度增大，但是弱电解质电离出的离子浓度却不是增大，而是减小的。1已知弱电解质在水中达到电离平衡状态时，已电离的电解质分子数占原有电解质分子总数的百分率称为电离度。在相同温度时100 ml 0.01 mol

15、3;l1醋酸溶液与10 ml 0.1 mol·l1醋酸溶液相比较，下列数值前者大于后者的是 ()a中和时所需naoh的量 b电离度ch的物质的量浓度dch3cooh的物质的量b100 ml 0.01 mol·l1醋酸溶液与10 ml 0.1 mol·l1醋酸溶液中醋酸的物质的量相等，因此中和时消耗的naoh的量相等，a项错误；醋酸为弱电解质，溶液浓度越大，电离度越小，故电离度：前者大于后者，b项正确；酸的浓度越大，c平(h)越大，故c平(h)：前者小于后者，c项错误；电离度：前者大于后者，故溶液中ch3cooh的物质的量：前者小于后者，d项错误。2(双选)h2s水

16、溶液中存在电离平衡h2shhs和hshs2。若向h2s溶液中()a加水，平衡向右移动，溶液中氢离子浓度减小b通入过量so2气体，平衡向左移动，溶液ph增大c滴加新制氯水，平衡向右移动，溶液ph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ac加水稀释酸性溶液，c平(h)一定减小，a项正确；通入过量so2，最后溶液变为饱和h2so3溶液，酸性增强，b项错误；由h2scl2=2hcls可知，弱酸生成强酸hcl，酸性增强，c项正确；加入cuso4生成cus沉淀，使平衡右移，c平(h)增大，d项错误。一元强酸与一元弱酸的比较(素养养成变化观念与平衡思想)hcl与ch3cooh溶液酸

17、性强弱的比较：1表面积相同的两粒锌粒分别加入相同浓度的hcl、ch3cooh溶液中，产生h2的速率相同吗？为什么？提示：不相同。因为hcl在溶液中全部电离，而ch3cooh在溶液中部分电离，前者c平(h)比后者大，因此前者产生h2的速率比后者快。2若取ph相同、体积相同的盐酸与ch3cooh溶液做相同的实验，两者反应过程中产生h2的量谁更大？提示：ph相同时，ch3cooh溶液的浓度大。1相同物质的量浓度、相同体积的一元强酸与一元弱酸的比较c平(h)ph中和碱的能力与足量活泼金属反应产生h2的量开始与金属反应的速率由h2o电离出的c平(h)一元强酸大小相同相同大小一元弱酸小大小大2相同ph、相

18、同体积的一元强酸与一元弱酸的比较c平(h)c平(酸)中和碱的能力与足量活泼金属反应产生h2的量开始与金属反应的速率由h2o电离出的c平(h)一元强酸相同小小少相同相同一元弱酸大大多1下列实验事实不能证明醋酸是弱电解质的是()a相同ph的醋酸溶液和盐酸分别与同样的锌反应时，产生h2的起始速率相等b常温下，测得0.1 mol·l1的醋酸溶液的ph4c常温下，将ph1的醋酸溶液稀释1 000倍，测得其ph<4d在相同条件下，物质的量浓度相同的醋酸溶液的导电性比盐酸的弱a强、弱电解质的本质区别是看其溶于水后能否完全电离，若完全电离则为强电解质；若部分电离则为弱电解质。a项，ph相同，说

19、明两溶液中的c平(h)相同，与同样的锌反应时产生h2的起始速率相同，无法证明醋酸是否完全电离；b项，若醋酸为强酸，则常温下0.1 mol·l1的醋酸溶液的ph1，而醋酸溶液的ph4，证明醋酸未完全电离，是弱电解质；c项，若醋酸为强酸，常温下ph1的醋酸溶液稀释1 000倍后，溶液的ph4，而ph1的醋酸溶液稀释1 000倍后ph<4，证明醋酸在稀释过程中可以继续电离，原溶液中存在醋酸分子，醋酸未完全电离，是弱电解质；d项，相同条件下，物质的量浓度相同的ch3cooh溶液的导电性比盐酸的弱，证明其溶液中的离子浓度小，即醋酸未完全电离，是弱电解质。2下列叙述不正确的是()aph相等

20、、体积相等的盐酸和醋酸加水稀释10倍后，前者的ph大于后者bph相等、体积相等的盐酸和醋酸分别中和0.1 mol·l1的naoh溶液，消耗naoh溶液体积相等c等浓度、等体积的盐酸和醋酸与足量的锌粉反应，开始时前者产生h2的速率大于后者，最终产生h2的量相等d等浓度、等体积的盐酸和醋酸分别中和0.1 mol·l1的naoh溶液，消耗naoh溶液体积相等bph相等、体积相等的盐酸和醋酸加水稀释10倍后，由于醋酸是弱酸，稀释过程中电离程度变大，稀释后醋酸的酸性强，ph小，a正确；ph相等、体积相等的盐酸和醋酸，由于醋酸是弱酸，浓度比盐酸大，在和盐酸体积相同时，消耗naoh溶液体

21、积大，b不正确；等浓度、等体积的盐酸和醋酸与足量的锌粉反应，由于醋酸是弱酸，开始时c平(h)小，开始时醋酸产生h2的速率小，但是由于二者浓度相等，所以最终产生h2的量相等，c正确；浓度相等、体积相等，则物质的量就相等，二者消耗的同浓度的naoh溶液体积相等，d正确。3下列关于盐酸与醋酸两种稀溶液的说法正确的是()a相同浓度的两溶液中c平(h)相同b100 ml 0.1 mol·l1的两溶液能中和等物质的量的氢氧化钠cph3的两溶液稀释100倍后，ph都为5d相同浓度时醋酸导电能力强ba项，由于盐酸为强酸，醋酸为弱酸，当两者浓度相同时，溶液中c平(h)不同，应为c平(h)盐酸>c

22、平(h)醋酸，故a错；b项，由于两溶液中溶质的物质的量相等，且均为一元酸，所以两溶液能中和等物质的量的naoh，故b对；c项，ph3的盐酸稀释100倍后，ph5，而ph3的醋酸稀释100倍后，由于在稀释过程中，溶液中未电离的醋酸分子继续电离出h，导致稀释后溶液的ph<5，故c错；d项，由于相同浓度时，两溶液中自由移动的离子浓度不同，则导电能力不同，由a项知，c平(h)盐酸>c平(h)醋酸，所以，盐酸导电能力强，故d错。蚊虫、蚂蚁等昆虫叮咬人时常向人体血液内注入一种人们称之为蚁酸(主要成分为hcooh)的有机酸。当人受到蚊叮蚁咬时，皮肤上常起小疱。若不治疗，过一段时间小疱也会自行痊愈

23、。1被蚂蚁等昆虫咬后皮肤为什么会起小疱？提示：皮肤上起小疱，是因为人体血液中酸碱平衡被破坏所致。2不治疗，过一段时间小疱为什么会自行痊愈？提示：过一段时间，血液中又恢复了原先的酸碱平衡，小疱会自行消失。通过本情境素材中的酸碱平衡的认知，提升了利用所学知识解决实际问题的能力，培养了“变化观念与平衡思想”的学科素养。1下列说法正确的是()a电离平衡常数受溶液浓度的影响b电离平衡常数可以表示弱电解质的相对强弱c电离常数大的酸溶液中的c平(h)一定比电离常数小的酸溶液中的c平(h)大dh2co3的电离常数表达式为kab电离平衡常数是温度的函数，与溶液的浓度无关，a项错误；电离平衡常数可以表示弱电解质的

24、相对强弱，b项正确；酸溶液中c平(h)既跟酸的电离常数有关，还跟酸的浓度有关，c项错误；碳酸是分步电离的，第一步电离常数表达式为ka1，第二步电离常数表达式为ka2，d项错误。2甲酸的下列性质中可以证明它是弱电解质的是 ()a1 mol·l1的甲酸溶液的c平(h)约为0.01 mol·l1b甲酸与水以任意比例互溶c10 ml 1 mol·l1甲酸恰好与10 ml 1 mol·l1 naoh溶液完全反应d用甲酸溶液做导电实验，灯泡很暗a如果甲酸为强酸，将完全电离，则在1 mol·l1溶液中c平(h)1 mol·l1，而题目中的c平(h)

25、约为0.01 mol·l1远小于1 mol·l1，说明甲酸只部分电离，是弱电解质，a正确；只叙述了甲酸在水中的溶解性，而电解质的强弱与溶解性无关，b错误；因强酸、弱酸都能与碱按化学系数比进行定量反应，只说明甲酸是一元酸，不能说明酸性的强弱，c错误；没有指明甲酸的浓度，也没有与强酸对照，所以无法证明它是弱电解质，d错误。3稀氨水中存在着下列平衡：nh3·h2onhoh，若要使平衡向逆反应方向移动，同时使c平(oh)增大，应加入的物质或采取的措施是(不考虑气体逸出)()nh4cl固体 硫酸naoh固体水加热加入少量mgso4固体a bc db若在氨水中加入nh4cl固体，c平(nh)增大，