2025版新教材高中化学第3章水溶液中的离子反应与平衡第1节电离平衡第2课时电离平衡常数强酸与弱酸的比较一电离平衡常数学生用书新人教版选择性必修1

第2课时电离平衡常数强酸与弱酸的比较学习目标1．了解电离平衡常数的含义。2．能利用电离平衡常数说明弱电解质在水中发生的变更。3．能比较强酸与弱酸。核心素养1．构建电离平衡常数模型，培育证据推理与模型认知的实力。2．利用电离平衡常数相对大小关系，推断强酸与弱酸的各种关系，培育宏观辨识与微观辨析的实力。一、电离平衡常数1．概念在确定条件下，当弱电解质的电离达到平衡时，溶液里各组分的浓度之间存在确定的关系。对于一元弱酸或一元弱碱来说，溶液中弱电解质电离所生成的_各种离子浓度的乘积__，与溶液中未电离分子的浓度之比是一个常数，这个常数叫做电离平衡常数，简称电离常数，通常用Ka、Kb分别表示弱酸、弱碱的电离平衡常数。2．电离平衡常数的表示方法(1)一元弱酸、一元弱碱的电离平衡常数例如：CH3COOHCH3COO－＋H＋Ka＝eq\f(cCH3COO－·cH＋,cCH3COOH)；NH3·H2ONHeq\o\al(＋,4)＋OH－Kb＝eq\f(cNH\o\al(＋,4)·cOH－,cNH3·H2O)。(2)多元弱酸、多元弱碱的电离平衡常数多元弱酸的电离是分步进行的，每一步电离都有电离平衡常数，通常用Ka1、Ka2等来分别表示。例如，H2CO3H＋＋HCOeq\o\al(－,3)Ka1eq\f(cHCO\o\al(－,3)·cH＋,cH2CO3)；HCOeq\o\al(－,3)H＋＋COeq\o\al(2－,3)Ka2＝eq\f(cH＋·cCO\o\al(2－,3),cHCO\o\al(－,3))。多元弱酸各步电离常数的大小比较：Ka1≫Ka2，因此，多元弱酸的酸性主要由第一步电离确定。留意一般多元弱碱犯难溶碱，不用电离平衡常数，以后要学到难溶物的溶度积常数。3．意义表示弱电解质的电离实力。确定温度下，K越大，弱电解质的电离程度越_大__，酸(或碱)性越_强__。4．电离常数的影响因素(1)内因：同一温度下，不同弱电解质的电离常数_不同__，说明电离常数首先由弱电解质的_性质__所确定。(2)外因：对于同一弱电解质，电离平衡常数只与_温度__有关，由于电离为_吸热__过程，所以电离平衡常数随温度_上升__而增大。正｜误｜判｜断(1)变更条件，电离平衡正向移动，电离平衡常数确定增大。(×)(2)同一弱电解质，浓度大的电离平衡常数大。(×)(3)H2CO3的电离常数表达式为Ka＝eq\f(cH＋·cCO\o\al(2－,3),cH2CO3)。(×)深｜度｜思｜考1.已知T℃时，CH3COOH的Ka＝1.75×10－5。(1)当向醋酸中加入确定量的盐酸时，CH3COOH的电离常数_不变__(填“变大”或“变小”或“不变”)，理由是_电离常数只与温度有关__。(2)T℃时，将该溶液加水稀释10倍，则CH3COOH的Ka＝_1.75×10－5__。2．已知：25℃时，下列四种弱酸的电离常数：CH3COOHHNO2HCNH2CO3电离常数1.75×10－55.6×10－46.2×10－10Ka1＝4.5×10－7Ka2＝4.7×10－11(1)试比较相同浓度的CH3COOH、HNO2、HCN、H2CO3溶液的酸性强弱。提示：电离常数越大，酸性越强，故酸性：HNO2>CH3COOH>H2CO3>HCN。(2)向HNO2溶液中加入确定量的盐酸时，HNO2的电离平衡向哪个方向移动？此时HNO2的电离常数是否发生变更？为什么？提示：HNO2溶液中存在电离平衡：HNO2H＋＋NOeq\o\al(－,2)，加入盐酸，上述平衡逆向移动；此时HNO2的电离常数不变；缘由是溶液的温度不变。(3)推断反应NaNO2＋CH3COOH=CH3COONa＋HNO2是否正确？向NaCN溶液中通入少量CO2，反应能否进行？若能进行，写出反应的化学方程式。提示：不正确。缘由是HNO2的酸性强于CH3COOH，故反应不能发生。因酸性：H2CO3>HCN>HCOeq\o\al(－,3)，故向NaCN溶液中通入CO2，不论CO2是否过量，产物均为HCN和NaHCO3，反应的化学方程式为NaCN＋H2O＋CO2=HCN＋NaHCO3。应｜用｜体｜验1.对于碳酸溶液中的电离平衡，下列电离常数的表达式正确的是(C)A．Ka＝eq\f(cCO\o\al(2－,3)·cH＋,cH2CO3)B．Ka＝eq\f(cCO\o\al(2－,3)·c2H＋,cH2CO3)C．Ka1＝eq\f(cHCO\o\al(－,3)·cH＋,cH2CO3)D．Ka2＝eq\f(cCO\o\al(2－,3)·c2H＋,cHCO\o\al(－,3))解析：碳酸是分步电离的，H2CO3H＋＋HCOeq\o\al(－,3)、HCOeq\o\al(－,3)H＋＋COeq\o\al(2－,3)，其中以第一步电离为主，故碳酸的第一步电离的平衡常数Ka1＝eq\f(cH＋·cHCO\o\al(－,3),cH2CO3)，其次步电离的平衡常数Ka2＝eq\f(cH＋·cCO\o\al(2－,3),cHCO\o\al(－,3))。故选C。2．下表是几种弱酸在常温下的电离平衡常数：CH3COOHH2CO3H2SH3PO41.8×10－5Ka1＝4.3×10－7Ka2＝5.6×10－11Ka1＝9.1×10－8Ka2＝1.1×10－12Ka1＝7.5×10－3Ka2＝6.2×10－8Ka3＝2.2×10－13则下列说法中不正确的是(D)A．碳酸的酸性强于氢硫酸B．多元弱酸的酸性主要由第一步电离确定C．常温下，加水稀释醋酸，eq\f(cH＋,cCH3COOH)增大D．向弱酸溶液中加少量NaOH溶液，电离平衡常数不变解析：多元弱酸的酸性主要由第一步电离确定。弱酸的电离平衡常数越大，该酸的酸性就越强。由于碳酸的电离平衡常数Ka1＝4.3×10－7比H2S氢硫酸的电离平衡常数Ka1＝9.1×10－8大，所以酸性：碳酸比氢硫酸的酸性强，A正确；多元弱酸一级电离产生的氢离子会抑制二级电离，所以多元弱酸的二级电离程度远小于一级电离，故多元弱酸的酸性主要由第一步电离确定，B正确；醋酸是一元弱酸，在溶液中存在电离平衡：CH3COOHCH3COO－＋H＋，加水稀释，使电离平衡正向移动，导致溶液中n(H＋)有所增加，n(CH3COOH