1、第一单元 弱电解质的电离平衡 基础课时16 电离平衡常数、水的电离平衡 专题三 溶液中的离子反应 学 习任 务1通过分析、推理等方法认识电离平衡常数、电离度的意义，建立电离平衡常数的表达式书写、计算和“强酸制弱酸”的思维模型，培养证据推理与模型认知的化学核心素养。2通过认识水的电离存在电离平衡，了解水的电离平衡的影响因素，知道水的离子积常数，会分析水的电离平衡移动，培养变化观念与平衡思想的化学核心素养。必备知识自主预习储备 NO.1一、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，溶液中弱电解质电离所生成的，与溶液中之比是一个常数，这个常数叫做电离平衡常数，简称电离常数，用 K表
2、示。未电离分子的浓度各种离子浓度的乘积2电离平衡常数的表示方法 ABAB KcAcBcAB(1)一元弱酸、一元弱碱的电离平衡常数 例如：CH3COOHCH3COOH KacCH3COOcHcCH3COOH NH3H2ONH4 OH KbcNH4 cOHcNH3H2O (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，每步各有电离平衡常数，通常用 Ka1、Ka2 等来分别表示。例如，H2CO3HHCO3 Ka1cHCO3 cHcH2CO3；HCO3HCO23 Ka2cHcCO23 cHCO3。多元弱酸各步电离常数的大小比较为 Ka1Ka2，因此，多元弱酸的酸性主要由第一步电离决定
3、。由于多元弱碱为难溶碱，所以一般不用电离平衡常数，而用以后要学到的难溶物的溶度积常数。3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越，酸(或碱)性越。强大4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，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，由于电离为过程，所以电离平衡常数随而增大。不同本身性质温度吸热温度升高(正确的打“”，错误的打“”)(1)改变条件，电离平衡向正向移动，电离平衡常数一定增大()(2)改变条件，电离平衡常数增大，电离平衡一定向正向移动()(3)相同条件下，可根据电离平衡常数的大小，
4、比较弱电解质的相对强弱()(4)同一弱电解质，浓度大的电离平衡常数大()二、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(包括已电离和未电离的)的百分率，称为电离度，通常用 表示。2数学表达式已电离的弱电解质分子数弱电解质的初始分子数 100%或 已电离的弱电解质浓度弱电解质的初始浓度 100%或 已电离的弱电解质的物质的量弱电解质的初始物质的量 100%3意义(1)电离度实质上是一种平衡转化率。表示弱电解质在水中的。(2)同一弱电解质的浓度不同，电离度也不同，溶液越稀，电离度。越大电离程度 乙酰水杨酸(俗称阿司匹林)是一种一元弱酸(用 HA表示)。在
5、一定温度下，0.10 molL1 乙酰水杨酸水溶液中，乙酰水杨酸的电离度为 5.7%，求该酸的电离平衡常数。解：乙酰水杨酸的电离方程式为 HAHA。在 0.10 molL1 该酸的水溶液中，达到电离平衡状态时：c(H)c(A)c(HA)起始0.10 molL15.7%5.7103 molL1c(HA)平衡c(HA)起始(1)0.10 molL1(15.7%)9.43102 molL1 则：KacHcAcHA平衡 5.710329.43102 3.4104 答：在该温度下，乙酰水杨酸的电离平衡常数为 3.4104。三、水的电离平衡1水的电离水是一种极弱的电解质，电离方程式为：_，简写为，水的电离
6、常数K。2H2OH3OOHH2OHOHcHcOHcH2O2水的离子积常数(1)表达式K w。25 时，水中的 c(H)c(OH)1107 molL1，Kw11014。(2)影响因素水的离子积 Kw，只受温度的影响，温度升高，Kw。(3)适用范围Kw 不仅适用于纯水，还可适用于稀的电解质水溶液。c(H)c(OH)增大(正确的打“”，错误的打“”)(1)升高温度，若 Kw 增大到 1012，则纯水电离出的 c(H)106molL1()(2)在纯水中加入少量酸，水的电离平衡逆向移动，Kw 减小()(3)25 时，若溶液中 c(H)1.0106 molL1，则溶液中 c(OH)1.0108molL1(
7、)(4)25 时，水的离子积 Kw1.01014,35 时水的离子积 Kw2.11014，则 35 时水中的 c(H)c(OH)()(5)25 时，0.01 molL1 的盐酸中，由水电离出的 c(OH)1.01012 molL1()关键能力情境探究达成 NO.2学习任务1 学习任务2 电离平衡常数及其应用如图，向盛有 2 mL 1 molL1 醋酸的试管中滴加 1 molL1 Na2CO3溶液。观察现象。你能否推测 CH3COOH 的 Ka 和 H2CO3 的 Ka1 的大小？问题 1 结合以上实验，思考以下问题：(1)试管中有什么现象？可以得出什么结论？(2)写出 CH3COOH 与 H2
8、CO3 的电离方程式、平衡常数表达式，并比较平衡常数的大小。(3)电离平衡常数大小与酸性强弱有什么关系？提示(1)现象：试管中有大量气泡冒出；结论：酸性强弱关系：醋酸碳酸。(2)CH3COOHCH3COOH KacCH3COOcHcCH3COOH H2CO3HHCO3(主)Ka1cHcHCO3 cH2CO3 HCO3HCO23(次)Ka2cHcCO23 cHCO3；KaKa1Ka2。(3)一般来说，酸性越强，电离平衡常数越大；对于多元弱酸，其电离平衡常数：Ka1Ka2Ka3。问题 2 在一定温度下，已知 a molL1 的一元弱酸 HA 溶液中，电离度为，电离平衡常数为 K，试推导 a、K 三
9、者关系。提示 K a21解析 HAHAaaaaKaaaa a21。问题 3 已知：H2CO3HHCO3 Ka14.3107；HCO3HCO23 Ka25.61011；HClOHClO Ka3.0108，根据上述电离常数分析，试判断下列化学方程式是否正确？(1)Ca(ClO)22HCl=CaCl22HClO()(2)Ca(ClO)22H2O2CO2=Ca(HCO3)22HClO()(3)NaClOH2OCO2=NaHCO3HClO()(4)2NaClOH2OCO2=Na2CO32HClO()提示(1)(2)(3)(4)1有关电离常数的注意事项(1)不同弱电解质电离常数的大小由物质本身的性质决定，
10、同一温度下，不同弱电解质的电离常数不同，K 值越大，电离程度越大。(2)同一弱电解质在同一温度下改变浓度时，其电离常数不变。(3)电离常数 K 只随温度的变化而变化，升高温度，K 值增大。(4)多元弱酸各级电离常数：Ka1Ka2Ka3，其酸性主要由第一步电离决定，Ka 值越大，相应酸的酸性越强。2电离常数的相关计算解题模式：“三段式”，利用始态、变化、终态进行求解，如CH3COOH CH3COOH始态：a molL1 0 0变化：x molL1x molL1x molL1终态：(ax)molL1x molL1x molL1Ka(CH3COOH)cCH3COOcHcCH3COOH x2ax。3计
11、算电离度(以一元弱酸 HA 为例)HA H A起始：c 酸 0 0平衡：c 酸(1)c 酸c 酸Kac酸2c酸1 c酸21，因为 很小，所以 11，即 Kac 酸2，所以 Kac酸。方法指导：有关电离平衡常数计算的常用方法 依照化学平衡计算中“三段式”法，通过起始浓度、转化浓度、平衡浓度，结合 Ka(Kb)、等条件便可以轻松地进行电离平衡的有关计算。由cHc、c2HccHKa 可推出 c(H)的常用计算公式：c(H)c，c(H)Kac，与 Ka 的关系为 Kac。同样，对于一元弱碱来说，c(OH)c Kbc。1已知下面三个数据：7.2104、4.6104、4.91010 分别是下列有关的三种酸
12、的电离常数，若已知下列反应可以发生：NaCNHNO2=HCNNaNO2、NaCNHF=HCNNaF、NaNO2HF=HNO2NaF。由此可判断下列叙述不正确的是()AKa(HF)7.2104BKa(HNO2)4.91010C三种酸的强弱顺序为 HFHNO2HCNDKa(HCN)Ka(HNO2)11014，故该温度高于 25。纯水中 c(H)c(OH)，c(H)c(OH)41014，所以 c(H)41014molL12107molL1。(3)由于 c(H)溶液0.01 mol L1，溶液中 c(OH)Kwc(H)溶液(1.010140.01)molL11.01012 molL1。由于溶液中的 O
13、H只来源于水的电离，所以水电离出的 c(H)1.01012 molL1。(4)由于 c(OH)溶液0.01 mol L1，则溶液中 c(H)Kwc(OH)溶液(1.010140.01)molL11.0 1012molL1。水电离出的 c(OH)1.01012 molL1。(5)在酸或碱的稀溶液中由水电离出的 c(H)和 c(OH)一定相等，但溶液中所有的 c(H)和所有的 c(OH)一定不相等。c(H)c(OH)1.01014 仍然成立。影响水电离平衡的因素c(H)/(molL1)c(OH)/(molL1)水的电离程度 平衡移动Kw纯水1.01071.01071.01014升温1.01071.
14、0107增大向右增大加酸1.01071.0107减小向左不变c(H)/(molL1)c(OH)/(molL1)水的电离程度平衡移动Kw加碱1.01071.0107减小向左不变加活泼金属1.01071.0107增大向右不变1在 25 时，水的电离达到平衡：H2OHOH H0，下列叙述正确的是()A向水中加入稀氨水，平衡逆向移动，c(OH)降低B向水中加入少量固体硫酸氢钠，c(H)增大，Kw 不变C向水中加入少量 CH3COOH，平衡逆向移动，c(H)降低D将水加热，Kw 增大，c(H)不变B A 项，向水中加入稀氨水，c(OH)增大；B 项，向水中加入固体 NaHSO4，c(H)增大，由于温度不
15、变，Kw 不变；C 项，c(H)应增大；D 项，将水加热，Kw 增大，c(H)增大。2在 25 时，在等体积的0.5 mol/L H2SO4 溶液中，0.05 mol/L Ba(OH)2 溶液中，1 mol/L NaCl 溶液中，纯水中发生电离的水的物质的量之比是()A110107107 B10710711C10710622 D10710621072A 在 25 时，0.5 mol/L H2SO4 溶液中 c(H)1 mol/L，由水电离出的 c(H)水11014 mol/L；0.05 mol/L Ba(OH)2 溶液中，c(OH)0.1 mol/L，由水电离出的 c(H)水11013 mol
16、/L；NaCl 和纯水中由水电离出的 c(H)水均为 1107 mol/L。则等体积的上述四种溶液中由水电离出的 n(H)(即发生电离的水的物质的量)之比为 110141101311071107110107107。学习效果随堂评估自测 NO.31 2 3 4 1下列关于水的离子积常数的叙述中，正确的是()A因为水的离子积常数的表达式是 Kwc(H)c(OH)，所以Kw 随溶液中 c(H)和 c(OH)的变化而变化B水的离子积常数 Kw 与水的电离平衡常数 K 是同一物理量C水的离子积常数仅仅是温度的函数，随温度的变化而变化D水的离子积常数 Kw 与水的电离平衡常数 K 是两个没有任何关系的物理
17、量1 2 3 4 C 水的离子积常数 KwKc(H2O)，一定温度下 K 和 c(H2O)都是不变的常数，所以 Kw 仅仅是温度的函数，水的离子积常数的表达式是 Kwc(H)c(OH)，但是只要温度一定，Kw 就是不变的常数，溶液中 c(H)变大，c(OH)则变小，反之亦然。1 2 3 4 2在相同温度时，100 mL 0.01 mol/L 醋酸与 10 mL 0.1 mol/L醋酸相比较，下列数值中，前者大于后者的是()A溶液中 H的物质的量BCH3COOH 的电离常数C中和时所需 NaOH 的物质的量D溶液中 CH3COOH 的物质的量答案 A1 2 3 4 3下列关于 0.1 molL1
18、NaOH 与氨水两种稀溶液的说法正确的是()A两溶液中 c(OH)相同B等体积的两溶液能中和等物质的量的 HClC两溶液稀释 10 倍，c(OH)均为 0.01 molL1D两溶液的导电能力相同1 2 3 4 B 相同浓度的两溶液，氨水部分电离，A 错误；由反应方程式可知 B 正确；氨水稀释过程中平衡向电离方向移动，但仍不能完全电离，C 错误；氨水部分电离，溶液中的离子浓度较小，导电能力较小，D 错误。1 2 3 4 4醋酸的电离方程式为 CH3COOH(aq)H(aq)CH3COO(aq)H0。在 25 时，0.1 molL1 醋酸溶液的 KacHcCH3COOcCH3COOH1.75105
19、。下列说法正确的是()A向该溶液中滴加几滴浓盐酸，平衡逆向移动，平衡时溶液中 c(H)减小B向该溶液中加少量 CH3COONa 固体，平衡正向移动C该温度下，0.01 molL1 醋酸溶液的 Ka1.75105D升高温度，c(H)增大，Ka 增大1 2 3 4 D A 项，向该溶液中滴加几滴浓盐酸，H浓度增大，平衡逆向移动，平衡时溶液中 c(H)增大，错误；B 项，向该溶液中加少量CH3COONa 固体，CH3COO浓度增大，平衡逆向移动，错误；C项，电离平衡常数只与温度有关，该温度下 0.01 molL1 醋酸溶液的Ka1.75105，错误；D 项，电离吸热，升高温度平衡正向移动，c(H)增大，Ka 增大，正确。点击右图进入 基 础 课 时 落 实 谢谢观看 THANK YOU!
