3.1电离平衡（第2课时）导学案

第三章水溶液中的离子反应与平衡第一节电离平衡第2课时电离平衡常数1.了解弱电解质在水溶液中的电离平衡,2.理解弱电解质的电离平衡常数概念和电离平衡常数与电离程度的关系。3.通过介绍与电离平衡有关的应用知识,体会电离平衡在人类生产、生活中的应用。重点:电离平衡常数概念、电离平衡常数与电离程度的关系难点:电离平衡常数有关的计算一、电离平衡常数1.概念在一定条件下,当弱电解质的电离达到平衡时,对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,这个常数叫作电离平衡常数,简称,用表示(通常用Ka、Kb分别表示、的电离平衡常数)。

2.电离平衡常数的表示方法(1)一元弱酸、弱碱物质电离方程式电离平衡常数表达式CH3COOH

NH3·H2O

(2)多元弱酸多元弱酸:多元弱酸的电离是分步进行的,各步都有平衡常数,通常用Ka1、Ka2来表示,如H2CO3:H2CO3H++HCO3-Ka1=HCO3-H++CO32−K3.意义表示弱电解质的电离能力。一定温度下,K值越大,弱电解质的电离程度。

二、电离常数的影响因素1.内因:同一温度下,不同的弱电解质的电离常数不同,说明电离常数首先由物质的所决定。

2.外因:对于同一弱电解质,电离平衡常数只与有关,由于电离为吸热过程,因此电离平衡常数随温度升高而。

三、电离常数的计算1.三段式法例:25℃时,amol·L1的CH3COOH溶液:CH3COOHCH3COO+H+起始浓度/(mol·L1) a 0 0变化浓度/(mol·L1) x x x平衡浓度/(mol·L1) ax x x则Ka=c(H+)·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α表示。四、电离平衡常数的应用1.根据电离平衡常数可以判断弱酸(或弱碱)的相对强弱,相同条件下,电离平衡常数,酸性(或碱性)。

2.根据浓度商Q与电离平衡常数K的相对大小判断电离平衡的移动方向。3.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,Ka(HCN)=4.9×1010,故HCOOH+NaCNHCN+HCOONa能发生。4.根据电离平衡常数判断溶液中微粒浓度比值的变化情况。（1）如0.1mol·L1CH3COOH溶液加水稀释,c(CH3COO-)c(CH3COOH)=c(CH（2）表达式:α=已电离的溶质分子数原有溶质分子总数（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,电离度越大。【答案】一.1.常数电离常数K弱酸弱碱2.(1)CH3COOHCH3COO+H+Ka=c(H+)·c(CH3COO-)c(CH3COOH)NH(2)c(H+3.越大二.(1)性质(2)温度增大四．越大越强判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。(1)H2CO3的电离常数表达式:Ka=c2(H(2)根据溶液中CH3COO和H+的物质的量浓度相等可证明CH3COOH达到电离平衡状态()(3)相同温度下,0.01mol·L1的醋酸与0.1mol·L1的醋酸溶液CH3COOH的Ka一定相同()【答案】(1)×(2)×(3)√考点1电离平衡常数及其计算1.电离常数表达式中各粒子的浓度为平衡时溶液中存在的粒子浓度。2.电离常数只随温度变化而变化,与浓度无关。3.电离常数的大小反映弱电解质的电离程度。K值越大,弱电解质越易电离,其对应弱酸的酸性(弱碱的碱性)越强;反之,弱电解质越难电离,其对应弱酸的酸性(弱碱的碱性)越弱。即根据K值的大小可判断弱电解质的相对强弱。4.多元弱酸是分步电离的,一级电离程度最大,一般有K1≫K2≫K3。我国科学家在一颗距离地球100光年的行星上发现了不可思议的“水世界”，引起了全球科学界的轰动。下列有关说法错误的是()A．温度升高，水的电离平衡正向移动，增大，但溶液仍然保持中性B．室温下，pH=4的盐酸溶液中，C．由水电离出的时，溶液不一定呈中性D．向水中加入固体后(溶液温度不变)，水的电离程度减小【答案】B【详解】A．水的电离为吸热过程，升温平衡正向移动，c(H+)增大，但仍为中性，故A正确；B．室温下，的盐酸溶液中，，，故B错误；C．任何溶液中，水电离出的与均相等，故C正确；D．电离出的抑制了水的电离，故D正确；故答案选B。《自然》发表的关于乳酸的研究认为，乳酸是经血液循环转换能量的基本成员。常温下，乳酸(用表示)的，碳酸的。下列说法正确的是()A．乳酸酸性比碳酸弱 B．乳酸溶液的C．乳酸溶液中： D．稀释乳酸溶液，乳酸电离程度减小【答案】C【详解】A．乳酸的，碳酸的，，K越大，酸性越强，所以乳酸的酸性比碳酸强，A错误；B．乳酸是弱酸，乳酸溶液的，B错误；C．乳酸溶液中存在电荷守恒，即，C正确；D．稀释乳酸溶液，根据越稀越电离，乳酸的电离程度增大，D错误；故选C。在溶液中存在：，下列有关叙述错误的是()A．加入少量冰醋酸，电离平衡向正向移动，保持不变B．加入少量固体，溶液中浓度减小C．升高温度，醋酸的电离程度增大D．加入少量固体，减小【答案】D【详解】A．加入少量冰醋酸，c(CH3COOH)增大，电离平衡向正向移动，Ka(CH3COOH)只与温度有关，温度不变，Ka(CH3COOH)不变，A正确；B．加入少量NaOH固体，与CH3COOH电离产生的H+结合生成水，电离平衡正向移动，但H+被消耗更多，则溶液中H+浓度减小，B正确；C．升高温度，促进电离，则醋酸的电离程度增大，C正确；D．加入少量CH3COONa固体，c(CH3COO)增大，电离平衡逆向移动，c(H+)减小，Ka不变，则增大，D错误；故选D。考点2电离平衡常数及其计算1.利用相同条件下不同弱酸的K值大小,可比较酸的相对强弱,K值越大,酸性越强。2.多元弱酸只比较第一级电离常数。3.电离平衡常数只与温度有关,因为弱电解质的电离是吸热过程,升高温度,电离平衡常数一定增大。4.有关电离平衡常数的计算(以弱酸HX为例)。①已知c(HX)和c(H+),求电离平衡常数:HXH++X起始(mol·L1):c(HX)00平衡(mol·L1):c(HX)c(H+)c(H+)c(H+)则K=c2(H+)c(HX)-c(H+)。由于弱酸只有极少一部分电离,c(H+)的数值很小,可做近似处理:②已知c(HX)和电离平衡常数,求c(H+):HXH++X起始(mol·L1):c(HX)00平衡(mol·L1):c(HX)c(H+)c(H+)c(H+)则K=c2(H+)c(HX)-c(H+)。由于K值很小,c(H+)的数值很小,可做近似处理:c(HX)食醋是厨房常用的调味品，25℃时，的，醋酸溶液加水稀释后，下列说法正确的是()A．数目增多B．增大C．的电离程度减小D．减小【答案】A【详解】A．加水稀释促进CH3COOH的电离，故醋酸溶液加水稀释后，数目增多，A正确；B．Ka只与温度有关，故稀释时，Ka不变，B错误；C．稀释促进弱电解质的电离，故醋酸溶液加水稀释后，CH3COOH的电离程度增大，C错误；D．醋酸的电离平衡常数，稀释时氢离子浓度减小，电离常数不变，则增大，D错误；故选A。、、分别表示化学平衡常数、电离常数和水的离子积常数。下列说法正确的是()A．达平衡后，改变某一条件时不变，的平衡转化率可能增大、减小或不变B．在、条件下，在密闭容器中进行合成氨的反应，使用催化剂后增大C．室温下，说明的酸性比的强D．时，均为4的盐酸和醋酸溶液中不相等【答案】A【详解】A．不改变温度的情况下，使用催化剂或改变压强，的平衡转化率可能增大、减小或不变，但不变，A项正确；B．催化剂只能加快反应速率，不影响的大小，B项错误；C．室温下，说明的酸性比强，C项错误；D．只和温度有关，时，均为4的盐酸和醋酸溶液中相等，D项错误；故选A。亚砷酸（）是三元弱酸，可以用于治疗白血病，水溶液中含砷物质的分布分数（平衡时某粒子的浓度占各粒子浓度之和的分数）与pH的关系如图所示，下列说法正确的是（

）A．的电离方程式为B．第一步电离的电离常数C．溶液的pH约为9.2D．时，溶液中【答案】B【详解】A.是三元弱酸，分步发生电离，第一步电离方程式为，A项错误；B.第一步电离的电离常数，由图可知，时，，则，B项正确；C.是三元弱酸，其水溶液的pH小于7，C项错误；D.时，溶液呈碱性，则有，从而可得，D项错误；故选B。1．已知相关数据如下：物质HFH2CO3CaF2CaCO3相关数据Ka=6.8×10−4Ka1=4.5×10−7Ka2=4.7×10−11Ksp=3.5×10−11Ksp=3.4×10−9下列说法正确的是()A．氟化钠溶液中存在五种微粒B．氢氟酸滴入碳酸钠溶液中，可能不产生气体C．氢氧化钙溶液与氢氟酸混合的离子方程式：2OH−+Ca2++2H++2F−=CaF2↓+2H2OD．向氟化钙悬浊液中通入CO2能够发生反应：CaF2+CO2+H2O=CaCO3+2HF【答案】B【详解】A．氟化钠溶液氟离子会发生水解生成HF和氢氧根离子，存在的微粒有：钠离子、氟离子、HF分子、氢氧根离子、水分子和少量的氢离子共6种，A错误；B．根据表中数据可知，HF的电离平衡常数强于碳酸，所以将少量HF滴入碳酸钠溶液中，会生成碳酸氢钠，此时不会看到有气泡生成，若HF过量，则会看到生成气体，B正确；C．HF为弱酸，在离子方程式中不能拆分，需保留化学式，C错误；D．碳酸的酸性弱于HF，所以不能发生上述反应，且碳酸钙可溶于HF，产物不共存，D错误；2．用水稀释的溶液，下列说法正确的是()A．的电离程度增大，溶液中增大B．的逐渐减小C．溶液中减小D．减小【答案】D【详解】A．加水稀释促进醋酸电离，所以醋酸电离程度增大，增大，但溶液稀释导致溶液体积增加的倍数远远超过增加的倍数，所以溶液中减小，故A错误；B．只与温度有关，温度不变不变，故B错误；C．加水稀释促进醋酸电离，溶液中增大，故C错误；D．加水稀释促进醋酸电离，电离平衡正向移动，=减小，故D正确；故选D。3．根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是()选项操作现象结论A用pH试纸分别测量NaNO2和CH3COONa溶液的pHNaNO2溶液的pH约为8，CH3COONa溶液的pH约为9Ka(HNO2)>Ka(CH3COOH)B向1.0mol·L1的NaHCO3溶液中滴加2滴甲基橙溶液呈黄色NaHCO3溶液呈碱性C向滴有酚酞的氨水中加入CH3COONH4固体溶液的红色变浅CH3COONH4溶液呈酸性D相同的铝片分别与同温同体积，且c(H+)=1mol·L1的盐酸、硫酸反应铝与盐酸反应产生气泡较快可能是Cl—对该反应起到促进作用A．A B．B C．C D．D【答案】D【详解】A．NaNO2和CH3COONa溶液浓度未知，应测定等浓度盐溶液的pH来比较对应酸的酸性强弱，故A错误；B．甲基橙的变色范围是：pH≤3.1时呈红色，3.1~4.4时呈橙色，pH≥4.4时呈黄色，因此溶液呈黄色不能说明NaHCO3溶液呈碱性，故B错误；C．加入CH3COONH4固体，铵根离子浓度增大，使一水合氨的电离平衡逆向移动，溶液的红色变浅，但CH3COONH4溶液呈中性，故C错误；D．氢离子浓度相同，酸中阴离子不同，铝与盐酸反应产生气泡较快，则可能是Cl对该反应起到促进作用，故D正确；故答案选D。4．醋酸溶液中存在电离平衡：CH3COOHH++CH3COO⁻，下列叙述不正确的是()A．升高温度，平衡正向移动，醋酸的电离常数Ka增大B．0.10mol/L的CH3COOH溶液加水稀释，溶液中c（OH）增大。C．CH3COOH溶液中加少量的CH3COONa固体，平衡逆向移动D．25℃时，欲使醋酸溶液的pH、电离常数Ka和电离程度都减小，可加入少量冰醋酸晶体【答案】D【详解】A.醋酸的电离是吸热过程，升高温度，平衡正向移动，电离平衡常数增大，故A正确；B.加水稀释溶液的酸性减弱，则c(OH)增大，故B正确；C.醋酸钠晶体会电离出CHCOO，使电离平衡CH3COOHH++CH3COO⁻逆向移动，故C正确；D.温度不变则电离常数不变，故D错误；故答案为D。5．常温下0.1mol/L醋酸溶液中存在电离平衡：CH3COOHH++CH3COO，下列叙述不正确的是()A．溶液加水稀释或加热均可使CH3COO的物质的量增多B．溶液中加入少量纯醋酸，平衡向右移动，电离程度减小C．溶液加水稀释，不变D．溶液加水稀释后，溶液中的比值将减小【答案】D【详解】A．加水稀释或加热均可使CH3COOH的电离平衡正向移动，促进CH3COOH电离，则0.1mol/L CH3COOH溶液加水稀释或加热均可使CH3COO的物质的量增多，A正确；B．醋酸溶液浓度越大其电离程度越小，向0.1mol/LCH3COOH溶液中加入少量纯醋酸，电离平衡向右移动，但c(CH3COOH)增大程度更大，导致电离程度减小，B正确；C．温度不变，电离平衡常数不变，则加水稀释过程中=Ka不变，C正确；D．溶液加水稀释后，溶液中醋酸根浓度减小，因不变，则的比值将增大，D错误；故选D。6．在的溶液中存在以下电离平衡：，对于该平衡体系，下列叙述正确的是()A．加入水时，电离程度增大，溶液pH减小B．加入少量固体，平衡正向移动，增大C．加入少量冰醋酸，平衡正向移动，电离平衡常数增大D．加入溶液，平衡不移动，但减少【答案】D【详解】A．加水促进弱电解质的电离，但溶液体积增大，氢离子浓度减小，pH增大，故A错误；B．加入少量NaOH固体，与CH3COOH电离生成的H+结合，使电离平衡正向移动，但氢氧化钠消耗的氢离子多，最终c(H+)减小，故B错误；C．加入少量CH3COOH，醋酸浓度增大，平衡正向移动，但电离平衡常数只受温度影响，温度不变电离平衡常数不变，故C错误；D．加入0.01mol∙L−1HCl溶液，氢离子浓度不变，体积增大，c(CH3COOH)、c(CH3COO−)都减小，且减小的倍数相同，则平衡不移动，故D正确；故选：D。7．已知25℃时有关弱酸的电离平衡常数如下表：弱酸化学式CH3COOHHCNH2CO3电离平衡常数1×1056.2×1010K1=4.5×107K2=4.7×1011下列有关说法正确的是()A．等物质的量浓度的各溶液中c(H+)大小关系：CH3COOH<H2CO3<HCNB．醋酸溶液加水稀释，其电离程度先增大后减小C．等pH的各溶液中物质的量浓度大小关系：CH3COOH<H2CO3<HCND．稀释HCN溶液过程中，减小【答案】C【详解】A．电离平衡常数越大，酸性越强，所以酸性CH3COOH＞H2CO3＞HCN，则物质的量浓度相同的弱酸电离的c(H+)：CH3COOH>H2CO3>HCN，故A错误；B．弱电解质的浓度越小，电离程度越大，即加水稀释，电离程度增大，故B错误；C．等物质的量浓度的三种弱酸中c(H+)大小：CH3COOH>H2CO3>HCN，则等pH的三种弱酸溶液，物质的量浓度大小关系：CH3COOH<H2CO3<HCN，故C正确；D．，加水稀释酸性减弱，氢离子浓度减小，由于电离常数不变，则增大，故D错误；答案选C。8．平衡思想是化学研究的一个重要观念，在电解质溶液中存在电离平衡、水解平衡、溶解平衡等多种平衡。25℃时，三种弱酸的电离平衡常数如下：弱酸电离平衡常数回答下列问题：(1)碳酸二级电离平衡常数的表达式为=。(2)下列四种离子结合质子能力由大到小的顺序是__________。A． B． C． D．(3)下列反应不能发生的是__________（双选）。A．B．C．D．(4)25℃时，若初始时醋酸中的浓度为，则达到电离平衡时溶液中是。(5)在下列溶液中，由小到大的排列顺序是。①溶液

②溶液

③溶液

④溶液【答案】(1)(2)ABDC(3)CD(4)(5)②<①<④<③【详解】（1）碳酸二级电离方程式为，即平衡常数的表达式为K2=；（2）电离常数越大，对应酸根离子结合H+的能力越弱，则四种离子结合质子能力由大到小的顺序是>>>，即A>B>D>C；（3）A．K(CH3COOH)>K1(H2CO3)，则反应能发生，A不符合题意；B．K(CH3COOH)>K(HClO)，则反应能发生，B不符合题意；C．K1(H2CO3)>K(HClO)>K2(H2CO3)，则反应不能发生，C符合题意；D．K(HClO)>K2(H2CO3