2019_20学年高中化学专题3溶液中的离子反应第一单元第2课时电离平衡常数、水的离子积课件.pptx

,专题3 第一单元 弱电解质的电离平衡,第2课时 电离平衡常数、水的离子积,核心素养发展目标 HEXINSUYANGFAZHANMUBIAO,1.证据推理与模型认知：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。 2.变化观念与平衡思想：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。,新知导学 启迪思维 探究规律,达标检测 检测评价 达标过关,内容索引 NEIRONGSUOYIN,课时对点练 注重双基 强化落实,01,新知导学,1.概念 在一定温度下，当弱电解质达到电离平衡时，弱电解质电离出的_与溶液中 的比值(为一常数)，简称电离常数，用K表示。,一、电离平衡常数,未电离的分子浓度,各离子浓度幂之积,2.表达式 (1)CH3COOH的电离常数表达式是Ka_ 。 (2)NH3H2O的电离常数表达式是Kb_ 。 (3)H2S在水溶液中分两步电离，即H2S HHS、HS HS2， 其电离常数表达式分别为 Ka1_ 、Ka2_。,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_。 4.电离常数的影响因素,大,强,增大,(1)电离常数的大小由弱电解质本身的性质决定，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)多元弱酸电离常数：K1K2K3，其酸性主要由K1大小决定。,归纳总结,例1 下列说法正确的是 A.电离常数受溶液浓度的影响 B.电离常数可以表示弱电解质的相对强弱 C.Ka大的酸溶液中c(H)一定比Ka小的酸溶液中的c(H)大 D.H2CO3的电离常数表达式：K,解析 电离平衡常数是与温度有关的函数，与溶液浓度无关，故A项错误；,酸中c(H)既跟酸的电离常数有关，也跟酸的浓度有关，故C项错误；,思维启迪 (1)电离常数与弱酸、弱碱的浓度无关，同一温度下，不论弱酸、弱碱的浓度如何变化，电离常数都是定值。 (2)弱电解质的电离常数只受温度变化的影响。升高温度，电离常数增大。,A.NaClONaHCO3=HClONa2CO3 B.2HClONa2CO3=2NaClOCO2H2O C.2NaClOCO2H2O=2HClONa2CO3 D.NaClOCO2H2O=HClONaHCO3,例2 由表格中的电离常数判断可以发生的反应是,解析 依据电离常数分析可知酸性由强至弱为H2CO3HClOHCO，根据强酸可以制取弱酸的原理分析，,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，电离平衡常数越大，酸性(或碱性)越强。,3.根据电离平衡常数判断溶液中微粒浓度比值的变化情况。 弱电解质加水稀释时，能促进弱电解质的电离，溶液中离子和分子的浓度会发生相应的变化，但电离平衡常数不变，考题中经常利用电离平衡常数来判断溶液中微粒浓度比值的变化情况。,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,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_。,电离程度,越大,4.影响因素：以0.1 molL1 CH3COOH为例,增大,增大,增大,增大,增大,减小,减小,减小,减小,增多,增多,增多,增强,增强,增强,减弱,影响弱电解质溶液的电离度的因素 (1)温度：升高温度，电离平衡正向移动，电离度增大。 (2)浓度：加水稀释，电离平衡正向移动，电离度增大。即浓度越大，电离度越小；浓度越小，电离度越大。,归纳总结,例3 已知醋酸达到电离平衡后，改变某条件使平衡向电离方向移动，下列说法正确的是 A.醋酸的电离度一定变大 B.发生电离的分子总数增多 C.溶液的pH一定减小 D.溶液的导电能力一定变强,例4 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三者之间关系_。,三、水的电离,1.水的电离 (1)水是一种极弱的电解质。 (2)水的电离方程式为 ，简写为 。 (3)水的电离平衡常数K电离 。,H2OH2O H3OOH,H2O HOH,2.水的离子积常数 (1)概念：一定温度下，因为K电离为常数，所以c(H)c(OH) 为一新常数，叫作水的离子积常数，简称水的离子积，记为Kw。 (2)表达式Kw_。 (3)影响因素 Kw只受温度的影响，与溶液的酸碱性无关；温度升高，Kw_；25 时，Kw_。,K电离c(H2O),c(H)c(OH),增大,1.01014,增大,增大,增大,增大,增大,增大,右移,右移,左移,左移,增大,增大,减小,减小,减小,减小,减小,不变,不变,不变,3.外界条件对水的电离平衡的影响 分析下列条件的改变对水的电离平衡H2O HOH H0的影响，并填写下表：,(1)25时，Kw1.01014，不仅适用于纯水(或其他中性溶液)，也适用于酸、碱、盐的稀溶液。 (2)在不同溶液中，c(H)、c(OH)可能不同，但任何溶液中由水电离出的c(H)与c(OH)一定相等。Kwc(H)c(OH)中，c(H)、c(OH)均指整个溶液中所有H和OH的总物质的量浓度。 (3)Kw只与温度有关，温度升高，Kw增大。,归纳总结,例5 (2018浙江慈溪中学高二月考)25 时，水的电离达到平衡：H2O HOH 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,思维启迪 运用平衡移动原理可以多角度分析水的电离平衡中的相关问题，得出： (1)促进水的电离平衡的因素有升温、加入能消耗H或OH的物质(如加活泼金属)； (2)抑制水的电离平衡的因素有降温、加入酸(或强酸的酸式盐)、加入碱。,例6 (2018长春校级月考)某温度下，纯水的c(H)2107 molL1，则此时c(OH)为_ molL1；若温度不变，滴入稀盐酸使c(H)0.5 molL1，则溶液中c(OH)为_ molL1，由水电离产生的c(H)为_ molL1，此时温度_(填“高于”“低于”或“等于”)25 。,2107,81014,81014,高于,思维启迪水电离出的c(H)或c(OH)的计算思路 Kw表达式中c(H)、c(OH)均表示整个溶液中所有H、OH的总物质的量浓度，但是一般情况下有 (1)酸溶液中Kwc(H)酸c(OH)水(忽略水电离出的H的浓度)。 (2)碱溶液中Kwc(H)水c(OH)碱(忽略水电离出的OH的浓度)。 (3)外界条件改变，水的电离平衡发生移动；但由水电离出的c(H)与水电离出的c(OH)一定相等。 (4)室温下，由水电离出的c(H)11013 molL1的溶液可能呈酸性，也可能呈碱性。,学习小结,XUEXIXIAOJIE,02,达标检测,1.25时，0.1 molL1稀醋酸加水稀释，图中的纵坐标y可以是 A.溶液中的n(H) B.醋酸的电离平衡常数 C.溶液的导电能力 D.醋酸的电离度,1,2,3,4,5,6,1,2,3,4,5,6,7,解析 0.1 molL1稀醋酸加水稀释，电离度增大，n(H)增大，因此A和D均错； 电离平衡常数只与温度有关，因此稀释时电离平衡常数不变，B错； 加水稀释时溶液中离子浓度减小，溶液的导电能力降低，C对。,1,2,3,4,5,6,2.向纯水中加入少量NaHSO4固体，在温度不变时，溶液中 A.c(H)/c(OH)增大 B.c(H)减小 C.水中c(H)与c(OH)的乘积增大 D.c(OH)增大,解析 水存在电离平衡：H2O HOH，加入NaHSO4固体，c(H)增大，c(OH)减小，c(H)c(OH)不变，c(H)/c(OH)增大。,1,2,3,4,5,6,7,3.下列数据不一定随温度升高而增大的是 A.活化分子百分数 B.化学平衡常数 C.弱酸或弱碱的电离平衡常数 D.水的离子积常数,1,2,3,4,5,6,解析 升高温度，反应的活化分子百分数增加，故A不选； 化学反应的平衡常数与温度的关系和反应的吸放热之间有关系，只有吸热反应，升温，平衡常数增加，但是放热反应，升温，平衡常数减小，故B选； 电离过程是吸热的，升温可以使电离平衡常数增加，故C不选； 水的电离是吸热过程，水的离子积常数随温度升高而增大，故D不选。,1,2,3,4,5,6,7,4.在相同温度下，0.01 molL1 NaOH溶液和0.01 molL1的盐酸相比，下列说法正确的是 A.两溶液中由水电离的c(H)都是1.01012 molL1 B.NaOH溶液和盐酸中由水电离出c(OH)分别为1.0102 molL1、 1.01012 molL1 C.两溶液中由水电离出的c(H)相等 D.两者都促进了水的电离,1,2,3,4,5,6,1,2,3,4,5,6,7,1,2,3,4,5,6,7,1,2,3,4,5,6,1,2,3,4,5,6,7,1,2,3,4,5,6,7,加水稀释，电离平衡正向移动，所以OH的物质的量增大，B项错误；,6.已知7.2104、4.6104、4.91010分别是三种酸的电离平衡常数。若这三种酸可发生如下反应： NaCNHNO2=HCNNaNO2 NaCNHF=HCNNaF NaNO2HF=HNO2NaF 则下列叙述中不正确的是 A.HF的电离平衡常数为7.2104 B.HNO2的电离平衡常数为4.91010 C.根据两个反应即可知三种酸的相对强弱 D.HNO2的电离平衡常数比HCN的大，比HF的小,1,2,3,4,5,6,1,2,3,4,5,6,7,解析 根据强酸制弱酸的原理，题给三个反应中，第个反应说明酸性HNO2HCN，第个反应说明酸性HFHNO2，故HF、HNO2、HCN的酸性依次减弱。相同条件下，酸的酸性越强，电离平衡常数越大，据此可以将三个电离平衡常数与酸对应起来。,1,2,3,4,5,6,7,7.已知氢氟酸、醋酸、氢氰酸(HCN)、碳酸在室温下的电离常数分别为,根据上述数据，回答下列问题： (1)四种酸中酸性最强的是_，四种酸中酸性最弱的是_。,HF,HCN,解析 四种酸中HF的电离平衡常数最大，则HF酸性最强，HCN的电离平衡常数最小，则HCN酸性最弱。,1,2,3,4,5,6,7,(2)写出H2CO3电离方程式：_。,1,2,3,4,5,6,7,(3)写出足量的氢氟酸与碳酸钠溶液混合反应的化学方程式：_。,2HFNa2CO3=2NaFH2OCO2,解析 HF酸性比H2CO3强，可发生反应生成NaF、CO2和H2O，反应的化学方程式为2HFNa2CO3=2NaFH2OCO2。,1,2,3,4,5,6,7,03,课时对点练,对点训练,DUIDIANXUNLIAN,题组一 电离平衡常数及其应用 1.已知25 时，K 1.8105，其中K是该温度下 CH3COOH的电离平衡常数。下列说法正确的是 A.向该溶液中加入一定量的硫酸，K增大 B.升高温度，K增大 C.向CH3COOH溶液中加入少量水，K增大 D.向CH3COOH溶液中加入少量氢氧化钠溶液，K增大,解析 电离常数作为一种化学平衡常数，与浓度无关，只受温度影响。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,2.在25 时，0.1 molL1的HNO2、HCOOH、HCN、H2CO3的溶液，它们的电离常数分别为4.6104、1.77104、4.91010、K14.4107和K24.71011，其中氢离子浓度最小的是 A.HNO2 B.HCOOH C.HCN D.H2CO3,解析 由电离常数的大小可知，酸性由强到弱的顺序是：HNO2HCOOHH2CO3HCN，故c(H)最小的是HCN。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,15,16,13,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,15,16,13,4.已知氨水在298 K时的电离常数Kb1.8105，氨水溶液中c(OH)2.40103 molL1，这种氨水的浓度(molL1)是 A.5.60 B.0.32 C.3.20 D.1.80,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,15,16,13,题组二 外界条件对水的电离平衡的影响 5.下列操作中，能使电离平衡H2O HOH，向右移动且溶液呈碱性的是 A.向水中加入NaHSO4溶液 B.向水中加入少量金属钠 C.向水中加入NaOH溶液 D.将水加热到100 ，使pH6,1,2,3,4,5,6,7,8,9,11,12,14,15,16,13,10,解析 向水中加入NaHSO4溶液，溶液中c(H)增大，抑制水的电离，平衡向左移动，A错误； 向水中加入少量金属钠，消耗水电离产生的H，使水的电离平衡向右移动，c(OH)增大，溶液呈碱性，B正确； 向水中加入NaOH溶液，溶液中c(OH)增大，抑制水的电离，平衡向左移动，C错误； 将水加热到100 ，使pH6，但c(H)c(OH)的溶液呈中性，D错误。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,15,16,13,6.(2018山东师大附中质检)某温度下，向c(H)1106 molL1的蒸馏水中加入NaHSO4晶体，保持温度不变，测得溶液中c(H)1103 molL1。下列对该溶液的叙述不正确的是 A.该温度高于25 B.由水电离出来的H的浓度为11011 molL1 C.加入NaHSO4晶体抑制水的电离 D.取该溶液加水稀释100倍，溶液中的c(OH)增大,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,15,16,13,解析 25 时，纯水中c(H)1107 molL1，c(H)1106 molL1说明水的电离得到促进，故T25 ，A项正确； c(H)1106 molL1，水的离子积常数为11012，Kwc(H)c(OH)，当c(H)1103 molL1时，c(OH)1109 molL1，故由水电离出来的c(H)1109 molL1，B项错误； NaHSO4电离生成氢离子，对水的电离起抑制作用，水的电离程度减小，C项正确； 温度不变时，Kw不变，加水稀释，c(H)减小，Kwc(H)c(OH)，所以c(OH)增大，D项正确。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,15,16,13,7.水的电离过程为H2O HOH，在25 时，水的离子积Kw1.01014；在35 时，水的离子积Kw2.11014。则下列叙述正确的是 A.c(H)随着温度的升高而降低 B.35 时，c(H)c(OH) C.35 时的水比25 时的水电离程度小 D.水的电离是吸热过程,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,15,16,13,解析 由题中条件可以看出，温度升高时，Kw增大。25 时，c(H)c(OH)1107 molL1；35 时，c(H)c(OH)1.45107 molL1。温度升高，c(H) 和 c(OH) 都增大，且始终相等，水的电离程度也增大，因温度升高平衡向正方向移动，故水的电离为吸热过程。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,15,16,13,8.25时，相同物质的量浓度的下列溶液：NaCl NaOH H2SO4，其中水的电离程度按由大到小顺序排列的一组是 A. B. C. D.,解析 分析三种物质可知、抑制水的电离，不影响水的电离平衡，在中H2SO4为二元强酸，产生的c(H)大于NaOH产生的c(OH)，抑制程度更大，故顺序为。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,15,16,13,题组三 对水的离子积常数的理解及应用 9.常温下，某溶液中由水电离产生的c(H)11011 molL1，则该溶液的pH可能是 A.4 B.7 C.8 D.11,解析 由题意知由水电离产生的c(H)11011 molL11107 molL1，抑制了水的电离，可能是酸，也可能是碱，若是酸，c(H)1103 molL1，pH3；若是碱，c(OH)1103 molL1，pH11。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,15,16,13,10.(2018山西大同校级期中)常温下，在0.01 molL1 H2SO4溶液中，由水电离出的氢离子浓度是 A.51013 molL1 B.0.02 molL1 C.1107 molL1 D.11012 molL1,解析 H2SO4电离出的c(H)0.02 molL1,常温下,由Kw1.01014可知c(OH)51013 molL1，OH是由水电离产生的，则水电离产生的c(H)c(OH)51013 molL1。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,15,16,13,11.下列四种溶液中，室温下由水电离生成的H浓度之比()是pH0的盐酸 0.1 molL1的盐酸 0.01 molL1的NaOH溶液 pH11的NaOH溶液 A.1101001 000 B.011211 C.14131211 D.141323,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,15,16,13,解析 中c(H)1 molL1，由水电离出的c(H)与溶液中c(OH)相等，等于1.01014 molL1； 中c(H)0.1 molL1，由水电离出的c(H)1.01013 molL1； 中c(OH)1.0102 molL1，由水电离出的c(H)与溶液中c(H)相等，等于1.01012 molL1； 中c(OH)1.0103 molL1,同所述由水电离出的c(H)1.01011 molL1。 即(1.01014)(1.01013)(1.01012)(1.01011)1101001 000。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,15,16,13,12.室温下，若溶液中由水电离产生的c(OH)11014 molL1，满足此条件的溶液中一定可以大量共存的离子组是,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,15,16,解析 溶液中由水电离产生的c(OH)11014 molL1，溶液的pH为0或14，溶液呈酸性或碱性。A项，Al3与OH不能大量共存；,13,A.图中温度T1T2 B.图中五点Kw间的关系：BCADE C.曲线a、b均代表纯水的电离情况 D.若处在B点时，将pH2的硫酸溶液与pH12的KOH溶液等体积混合后，溶 液显碱性,13.水的电离常数如图两条曲线所示，曲线中的点都符合c(H)c(OH)常数，下列说法错误的是,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,15,16,13,解析 由图像可知，A点在T2时的曲线上，而B点在T1时的曲线上，因为A、B点水电离产生的氢离子与氢氧根离子的浓度相等，所以是纯水的电离，B点的电离程度大于A点，所以温度T1T2，故A正确； 由图像可知，A、E、D都是T2时曲线上的点，Kw只与温度有关，温度相同时Kw相同，温度升高,促进水的电离，Kw增大，则BADE，由C点c(OH)c(H)可知,C点的Kw大于A点,则Kw值BCADE，故B正确； 由E和D点c(H)c(OH)可知其不是纯水的电离,故C错误； B点时，Kw11012,pH2的硫酸中c(H)0.01 molL1,与pH12的KOH溶液中c(OH)1 molL1，等体积混合后，溶液显碱性，故D正确。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,15,16,13,14.(2018中山大学附中期中)25 时，H2A(酸)：K14.3107，K22.11012。H2B(酸)：K11.0107，K26.31013，若有浓度相同的两种溶液。回答下列问题： (1)H的浓度：H2A_H2B；溶液的导电能力：H2A_H2B。(填“”“”或“”),综合强化,ZONGHEQIANGHUA,(2)写出H2B酸溶液中所有的粒子_。 (3)写出H2A的电离方程式_。 写出NaHA的电离方程式_。,H2O、H2B、HB、H、B2、OH,H2A HAH、HA A2H,NaHA=NaHA、HA A2H,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,15,16,13,15.(2018河北正定中学期末考试)在水的电离平衡中，c(H)和c(OH)的关系如图所示：,(1)A点水的离子积为1.01014，B点水的离子积为_。造成水的离子积变化的原因是_ _。,1.01012,水的电离是吸热过程，温度升高，水的电离程度增大，即,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,15,16,离子积增大,13,(2)下列说法正确的是_(填字母)。 a.图中A、B、D三点处Kw的大小关系：BAD b.AB线上任意点的溶液均显中性 c.B点溶液的pH6，显酸性 d.图中温度T1T2,b,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,15,16,13,(3)T2时，若向溶液中滴加盐酸，能否使体系处于B点位置？为什么？_。,否，加入盐酸，c(H)c(OH)，所以体系不可能处于B点位置,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,15,16,13,(4)T2时，若盐酸中c(H)5104 molL1，则由水电离产生的c(H)_。,2109 molL1,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,15,16,13,16.(1)某温度(t )时，水的Kw11012，则该温度_(填“”“”或“”)25 ，其理由是_。,升温促进水的电离，Kw增大,解析 升高温度，Kw增大，由于Kw1101211014，因此温度大于25 。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,15,16,13,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,15,16,(2)该温度下，c(H)1107 molL1的溶液呈_(填“酸性”“碱性”或“中性”)；若该溶液中只存在NaOH溶质，则由H2O电离出来的c(OH)_molL1。,碱性,1107,解析 该温度下，溶液中c(OH) molL11105 molL1，因为c(OH)c(H)，所以溶液呈碱性；NaOH溶液中由水电离出来的c(OH)等于溶液中的c