电离平衡常数的应用（课件）高二化学人教版选择性必修1

第三章水溶液中的离子反应与平衡电离平衡常数的应用理解电离度的含义及实质，掌握电离平衡常数的应用。目标：理解电离度的含义及实质，掌握电离平衡常数的应用。任务1：1.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，通常用α表示。下表是几种弱电解质在25℃，0.1mol·L－1时电离度大小，可以得到什么结论？弱电解质化学式α/%

弱电解质化学式α/%醋酸CH3COOH1.3氢氰酸HCN0.0079亚硝酸HNO27.0一水合氨NH3·H2O1.3氢氟酸HF7.8苯甲酸C6H5COOH2.5相同温度下，等浓度的弱酸，电离度不同，电离度越大则电离平衡常数越大，酸性越强。

电离度实质上是一种平衡转化率，表示弱电解质在水中的电离程度。2.室温下，用pH计测得上述0.1mol·L-1醋酸的pH≈3.0，则醋酸电离平衡常数为多少醋酸电离度为多少【知识小结】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。酸电离方程式电离平衡常数Ka/(mol·L－1)CH3COOHCH3COOHCH3COO－＋H＋Ka=1.7×10－5H2CO3H2CO3H＋＋H＋＋Ka1＝4.2×10－7Ka2＝5.6×10－11H3PO4H3PO4H＋＋H2H2H＋＋H＋＋Ka1＝7.1×10－3Ka2＝6.2×10－8Ka3＝4.5×10－13（1）CH3COOH、H2CO3、H3PO4的酸性强弱如何排序？怎样用电离平衡常数比较弱电解质的相对强弱H3PO4＞CH3COOH＞H2CO3。任务2：1.下表是几种常见弱酸的电离平衡常数(25℃)：根据电离平衡常数数值的大小,可以初步判断弱电解质电离的趋势,K值越大,电离程度越大,弱酸的酸性越强或弱碱的碱性越强。（2）同一多元弱酸的K1、K2、K3之间存在着数量上的规律,此规律是什么产生此规律的原因是什么由H3PO4的电离平衡常数知,Ka1∶Ka2∶Ka3≈1∶10-5∶10-10,由于上一级电离产生的H+,会对下一级的电离产生抑制,所以电离程度越来越小,电离平衡常数越来越小。酸电离方程式电离平衡常数Ka/(mol·L－1)CH3COOHCH3COOHCH3COO－＋H＋Ka=1.7×10－5H2CO3H2CO3H＋＋H＋＋Ka1＝4.2×10－7Ka2＝5.6×10－11H3PO4H3PO4H＋＋H2H2H＋＋H＋＋Ka1＝7.1×10－3Ka2＝6.2×10－8Ka3＝4.5×10－13酸电离方程式电离平衡常数Ka/(mol·L－1)CH3COOHCH3COOHCH3COO－＋H＋Ka=1.7×10－5H2CO3H2CO3H＋＋H＋＋Ka1＝4.2×10－7Ka2＝5.6×10－11H3PO4H3PO4H＋＋H2H2H＋＋H＋＋Ka1＝7.1×10－3Ka2＝6.2×10－8Ka3＝4.5×10－13（3）“CH3COONa＋H2CO3===NaHCO3＋CH3COOH”该反应能否发生？说明理由。不能发生。K(CH3COOH)＞Ka1(H2CO3)，则酸性：CH3COOH＞H2CO3，据“强酸制弱酸”的规律可知题给反应不能发生。（4）25℃时，相同浓度的CH3COOH溶液，H2CO3溶液，H3PO4溶液的电离度大小关系是怎样的？在相同温度下，弱电解质的电离平衡常数越大，则某溶液中的离子浓度越大吗？α(H3PO4)＞α(CH3COOH)＞α(H2CO3)。弱电解质的电离平衡常数越大，只能说明其分子电离能力越强。离子的浓度不仅与电离能力有关，还与弱电解质的浓度有关。2.电离平衡常数在解题中有哪些应用(1)计算离子浓度:已知某弱电解质的浓度和电离常数,计算某种离子的浓度。例如,对于一元弱酸和一元弱碱溶液:(2)比较酸或碱的强弱:同种类型的酸或碱,可根据电离常数比较其酸性或碱性的强弱。以弱酸为例,同是一元弱酸,相同温度下,电离常数越大,其酸性越强。【知识拓展】电离平衡常数的应用（1）判断弱酸（弱碱）的相对强弱：电离平衡常数越大，酸性（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。（3）判断微粒浓度比值的变化

3.按如下装置进行实验，并思考下列问题。（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，产生的速率相同吗？为什么？（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的H2量谁更大？不相同。因为在HCl溶液中全部电离，而在CH3COOH溶液中部分电离，前者比后者大，所以前者产生c(H+)的速率比后者快。pH相同时，CH3COOH溶液的浓度大，产生的H2的量更大。【知识拓展】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【针对训练1】已知三个数据：①7.2×10－4mol·L－1、②4.6×10－4mol·L－1、③4.9×10－10mol·L－1分别是三种酸的电离平衡常数。若这些酸可发生反应：NaCN＋HNO2===HCN＋NaNO2，NaCN＋HF===HCN＋NaF，NaNO2＋HF===HNO2＋NaF，则下列叙述正确的是(

)A．HF的电离平衡常数是①B．HNO2的电离平衡常数是①C．HCN的电离平衡常数是②D．HNO2的电离平衡常数是③解析：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：HF＞HNO2＞HCN，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7.2×10－4mol·L－1，HNO2的电离平衡常数为4.6×10－4mol·L－1，HCN的电离平衡常数为4.9×10－10mol·L－1。A【针对训练2】下列叙述不正确的是(

)A．pH相等、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B．pH相等、体积相等的盐酸和醋酸分别中和0.1mol·L－1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0.1mol·L－1的NaOH溶液，消耗NaOH溶液体积相等B解析：pH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