苏教版选修4 专题3第一单元 弱电解质的电离平衡（第2课时） 学案 (1).doc

第2课时弱电解质的电离平衡1化学平衡状态的特征有哪些？提示：(1)动态平衡；(2)达到平衡时，正、逆反应速率相等；(3)平衡时，各物质的浓度保持不变；当条件改变时，平衡被破坏，可能发生移动。2化学平衡移动原理的内容是什么？提示：改变影响化学平衡的一个因素，平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。3影响化学平衡常数的因素是什么？提示：温度。4强、弱电解质的电离差异是什么？提示：强电解质在水溶液中完全电离，弱电解质在水溶液中部分电离。新知探究探究1弱电解质电离平衡的建立(1)弱电解质电离平衡的建立图示：(2)电离平衡概念：在一定条件(如温度、浓度一定)下，当弱电解质在水溶液中电离达到最大程度时，电离过程并没有停止，此时弱电解质电离成离子的速率和离子结合成弱电解质分子的速率相等，溶液中各分子和离子的浓度都不再发生变化，就达到了电离平衡。探究2电离平衡的特征探究3电离平衡常数和电离度(1)电离平衡常数(k)： (2)电离度()：必记结论1影响电离度的因素 2.影响电离平衡的因素以0.1 moll1的ch3cooh为例(ch3coohhch3coo)，当改变条件，其平衡移动方向、ka、n(h)、导电性变化如下表：成功体验1在含有酚酞的0.1 moll1氨水中加入少量的nh4cl晶体，则溶液的颜色()a变蓝色 b变深c变浅 d不变解析：选cnh3h2o是弱电解质，在溶液中存在电离平衡：nh3h2onhoh，当加入nh4cl晶体时，c(nh)增大，使上述平衡向逆反应方向移动，c(oh)减小，溶液颜色变浅。2(好题共享选自人教版教材p44t4)已知25下，醋酸溶液中存在下述关系：1.75105其中的数值是该温度下醋酸的电离平衡常数。试回答下述问题：(1)当向该溶液中加入一定量的盐酸时，上式中的数值是否发生变化？为什么？(2)若醋酸的起始浓度为0.010 mol/l，平衡时氢离子浓度c(h)是多少？(提示：醋酸的电离常数很小，平衡时的c(ch3cooh)可近似视为仍等于0.010 mol/l。)解析：设醋酸电离的物质的量浓度为c，则有ch3cooh ch3cooh开始：0.010 moll1 0 0平衡：(0.010 moll1c) cc0.010 moll1(因电离非常微弱)由题意知：1.75105，即1.75105，c4.18104moll1。答案：(1)当加入盐酸时，醋酸的电离平衡常数不变。影响电离平衡常数的因素是温度，与溶液的酸碱性及浓度无关。(2)c(h)4.18104moll1。 新知探究探究1水的电离和水的离子积常数(1)水的电离：水是一种弱电解质，存在如下形式电离：2h2oh3ooh，简写为：h2ohoh，水的电离常数表达式为：k(2)水的离子积常数：表达式：kwc(h)c(oh)，影响因素：水的离子积kw只受温度影响，升高温度，kw增大。适用范围：kw不仅适用于纯水，还适用于稀的酸性、碱性溶液，25时，水的离子积为11014。探究2弱酸(或弱碱)的强弱与电离常数的关系(1)常见的弱酸：hf、ch3cooh、hclo、hcn、h2co3、h2so3等。(2)常见的弱碱：nh3h2o等。(3)常用电离常数表示弱酸、弱碱的相对强弱，电离常数越大，弱酸、弱碱的酸性或碱性越强。必记结论影响水的电离平衡的因素 成功体验3判断正误(正确的打“”，错误的打“”)。(1)hcl溶液中无oh。()(2)在稀naoh溶液中：c(h)c(oh)11014(25下)。()(3)升高温度，水的电离程度增大，c(h)c(oh)。()(4)向水中加入nahso4固体，水的电离程度减小，kw减小。()解析：(1)任何物质的水溶液中都存在h2o的电离平衡，即都存在h和oh；(2)kw不仅适用于纯水，也适用于酸、碱、盐的稀水溶液；(3)升温后水的电离程度增大，但c(h)始终等于c(oh)；(4)kw只与温度有关。答案：(1)(2)(3)(4)4双选题能抑制水的电离，并使溶液中c(h)c(oh)的操作是()a将水加热煮沸b向水中投入一小块金属钠c向水中通co2 d加入nahso4(s)解析：选c、d加热煮沸后，水的电离程度增大，但c(h)c(oh)；加入金属na后水的电离程度增大，但c(oh)c(h)；通入co2或加入nahso4(s)水的电离程度减小；c(h)c(oh)。关键语句小结1三个计算式(1)电离常数：如醋酸电离常数为：ka；(2)水的离子积常数：kwc(oh)c(h)，温度一定，kw一定，25时，kw1.01014。(3)电离度：100%。2弱电解质的电离平衡也是一种动态平衡，影响电离平衡的因素有温度、浓度、酸、碱及相关离子等。其中升高温度、加水稀释均能使电离平衡右移。3电离常数和水的离子积常数是动态平衡常数，只受温度影响。相同条件下，弱酸的电离常数越大，酸性越强。例1在0.1 moll1ch3cooh溶液中存在如下电离平衡：ch3coohch3cooh，对于该平衡，下列叙述中，正确的是()a加入水时，平衡向左移动b加入少量naoh固体，平衡向右移动c加入少量0.1 moll1hcl溶液，溶液中c(h)减小d加入少量ch3coona固体，平衡向正反应方向移动解析：选b加水稀释，平衡向右移动，a错；加入naoh固体，中和h，平衡向右移动，b对；因为0.1 moll1ch3cooh溶液中c(h)0.1 moll1，而0.1 moll1hcl溶液中c(h)0.1 moll1，故使溶液中c(h)增大，c错；加入少量ch3coona固体，使c(ch3coo)增大，平衡向左移动，d错。电离平衡属于化学平衡，可用勒夏特列原理分析弱电解质的电离平衡，促进弱电解质电离平衡向右移动的因素：升温；加水；加入消耗弱电解质电离出离子的物质。1例1中，(1)若要使c(ch3coo)增大，但c(h)减小，可采取哪些措施？(2)若要使c(h)增大，且平衡向右移动，可采取哪些措施？加水稀释可以吗？答案：(1)符合条件的措施应为消耗h，促进平衡向正反应方向移动，故可加入铁粉，少量nahco3固体、ch3coona固体等。(2)可加热，促进平衡向右移动，c(h)增大；加水稀释时，平衡向右移动，但c(h)减小，不符合要求。 例2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的电离常数，若已知下列反应可以发生：nacnhno2=hcnnano2nacnhf=hcnnafnano2hf=hno2naf由此可判断下列叙述不正确的是()ak(hf)7.2104bk(hno2)4.91010c相同条件下，hf的电离度最大dk(hcn)k(hno2)hno2hcn。由此可判断k(hf)k(hno2)k(hcn)，其对应数据依次为k(hf)7.2104，k(hno2)4.6104，k(hcn)4.91010，又因为三者均为一元弱酸，故k越大，酸性越强，电离度越大。电离常数的应用(1)比较弱电解质的相对强弱。相同温度下，弱酸的ka越大，则酸性越强，物质的量浓度相同时，c(h)越大，电离度越大。(2)比较计算多元弱酸溶液中c(h)大小。多元弱酸是分步电离的，且k1k2k3，原因是第一步电离产生h对第二步、第三步电离起到抑制作用，比较溶液中c(h)大小时，只考虑第一步电离即可。(3)ka大的酸能与ka小的酸的盐反应，反之不反应。(4)计算电离度(以一元弱酸ha为例) haha起始： c酸 0 0平衡： c酸(1) c酸c酸k电离，因为很小，所以(1)1，即k电离c酸2。所以。2例2中，(1)若相同条件下ha的电离常数为1.8105，判断hcnnaa=hanacn正确吗？(2)据该题中判断出的hcn的电离常数计算该条件下0.1 moll1的hcn的电离度。答案：(1)不正确，因电离常数hahcn，酸性hahcn，故该反应不能进行。(2)71057103%。 (1)中性溶液：c(h)c(oh)1107 moll1。(2)溶质为酸的溶液：h来源于酸和水的电离，而oh只来源于水，c(h)水c(oh)。如0.1 moll1的hcl溶液中c(h)水c(oh)11013 moll1。(3)溶质为碱的溶液：oh来源于碱和水的电离，而h只来源于水。c(oh)水c(h)。如0.1 moll1的naoh溶液中c(h)c(oh)水11013 moll1。例3(四川高考改编)25 时，在等体积的0.5 mol/l的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()a110107107b10710711c10710622 d10710621072解析：选a25 时，0.5 mol/l h2so4溶液中c(h)1 mol/l，由水电离出的c(h)水1014 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1013 mol/l，nacl和纯水中由水电离出的c(h)水均为107 mol/l。则等体积的上述四种溶液中由水电离出的n(h)(即电离水的物质的量)之比为10141013107107110107107。25时，0.01 moll1 的h2so4溶液中，由水电离出的c(h)是()a0.01 moll1b0.02 moll1c11012 moll1d51013 moll1解析：选dh2so4电离出的c(h)0.02 moll1，故溶液中c(h)水c(oh)水51013 moll1。课堂双基落实1下列有关“电离平衡”的叙述中正确的是()a电解质在溶液里达到电离平衡时，各种分子的浓度和离子的浓度相等b电离平衡时，由于各种分子和离子的浓度不断发生变化，所以说电离平衡是动态平衡c电离平衡是相对的、暂时的，外界条件改变时，平衡就会发生移动d电解质达到电离平衡后，各种离子的浓度相等解析：选c电离达到平衡时，各种分子的浓度和离子的浓度不一定相等，a错；各种分子和离子的浓度一定，并不是不断发生变化，b错；各种离子的浓度不一定相等，d错。2稀释0.1 mol/l的醋酸溶液时，始终保持增大趋势的是()ac(h)bc(h)/c(ch3cooh)cc(h)/c(ch3coo)dc(ch3cooh)/c(h)解析：选b稀释时平衡向电离的方向移动，n(h)增大，n(ch3cooh)减小，所以b正确。3能影响水的电离平衡，并使溶液中的c(h)c(oh)的操作是()a向水中投入一小块金属钠b将水加热煮沸c向水中通入二氧化硫气体d向水中加食盐晶体解析：选ca项加金属钠跟水反应生成naoh，c(oh)c(h)，错误；b项加热促进水的电离，但c(h)c(oh)，错误；d项对水的电离平衡没有影响，c(h)c(oh)，错误。4关于水的离子积常数，下列说法不正确的是()a蒸馏水中，c(h)c(oh)11014b纯水中，25 时，c(h)c(oh)11014c25 时，任何以水为溶剂的稀溶液中，c(h)c(oh)11014dkw值随温度升高而增大解析：选akw只与温度有关，升高温度，kw增大，25 时，纯水和任何物质的水溶液中kwc(h)c(oh)11014。5将6 g ch3cooh溶于水制成1 l溶液，此溶液的物质的量浓度为_。经测定溶液中含ch3coo为1.4103 moll1，此温度下醋酸的电离常数ka_。温度升高，ka将_(填“变大”“不变”或“变小”)。解析：c(ch3cooh) 0.1 moll1。因为 ch3coohch3cooh起始/moll1 0.1 00平衡/moll1 0.11.4103 1.4103 1.4103所以ka 1.96105。答案：0.1 moll11.96105变大1下列说法中正确的是()a水是极弱的电解质，它能微弱电离生成h，所以严格地说纯水呈微酸性b纯水中c(h)c(oh)kw，kw是一常数，不随任何条件改变c25 时纯水中c(h)c(oh)1014 ，稀酸和稀碱溶液中kwc(h)c(oh)1014dh2ohoh是一吸热过程，所以温度升高，平衡向电离方向移动，kw也随之增大解析：选d水电离出等量的h和oh，故水呈中性，a错；水的离子积常数是一个温度常数，随着温度的升高而加大，故b错；25时无论是纯水还是稀的酸碱溶液中都有c(h)c(oh)1014 ，c错。2(山东高考改编)室温下向10 ml 0.1 moll1的醋酸溶液中加水稀释后，下列说法正确的是()a溶液中导电粒子的数目减小b溶液中不变c醋酸的电离程度增大，c(h)亦增大d醋酸的电离常数k随醋酸浓度减小而减小解析：选b醋酸加水稀释，促进醋酸的电离，溶液中导电离子的数目增加，a错误；醋酸加水稀释，电离程度增大，但c(h)减小，c错误；电离常数k只与温度有关，与醋酸的浓度无关，d错误。由于温度不变，电离平衡常数k不变。3双选题某浓度的氨水中存在下列平衡：nh3h2onhoh，为了增大nh的浓度，而不增大oh的浓度，应采取的措施是()a适当升高温度 b加入氯化铵固体c通入氨气 d加入少量浓盐酸解析：选b、d升高温度，平衡向右移动，c(nh)、c(oh)都增大；加入氯化铵固体，相当于增大c(nh)，平衡向左移动，c(oh)减小，但c(nh)仍比原来大，因平衡移动只能减小其增大的程度，而不能完全抵消它增大的部分；通入氨气平衡向右移动，c(nh)、c(oh)都增大；加入少量盐酸，h与oh反应，使c(oh)减小，平衡向右移动，c(nh)增大。425 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向水中通入少量稀硫酸，c(h)增大，kw不变c向水中加入少量金属钠，平衡逆向移动，c(h)降低d将水加热，kw增大，c(h)不变解析：选b向水中加入稀氨水，氨水的电离使溶液中oh浓度增加，平衡逆向移动来削弱它的增大，但c(oh)仍增大，a选项错误；加入少量稀硫酸，电离出的h使溶液中h浓度增加，平衡逆向移动，但c(h)增大，温度不变，kw不变，b选项正确；金属钠与水电离产生的h反应，因而使水的电离平衡向右移动，c(h)减小，c(oh)增大；加热时，kw增大，c(h)增大，d选项错误。5常温下，下列三种溶液中，由水电离出的氢离子浓度之比为()1 mol/l 的盐酸0.1 mol/l的盐酸0.01 mol/l的naoha110100 b0112c141312 d14132解析：选a1 mol/l盐酸中c(h)1 mol/l，由水电离出的c(h)水1014 mol/l，0.1 mol/l盐酸中，c(h)0.1 mol/l，由水电离出的c(h)水1013 mol/l，0.01 mol/l naoh溶液中，c(oh)0.01 mol/l，由水电离出的c(h)水1012 mol/l，则三者由水电离出的氢离子浓度之比为：101410131012110100。6已知某温度下，ka(hcn)6.21010 moll1、ka(hf)6.8104 moll1、ka(ch3cooh)1.8105 moll1、ka(hno2)4.6104 moll1。物质的量浓度都为0.1 moll1的下列溶液中，ph最小的是()ahcn溶液 bhf溶液cch3cooh溶液 dhno2溶液解析：选b弱酸的电离平衡常数越大，电离产生的c(h)越大，ph越小，故选b。7一定温度下，用水稀释0.1 moll1的一元弱酸ha，随着稀释进行，下列数值一定增大的是(kw表示水的离子积，ka表示ha的电离常数)()akw b.c. dc(oh)解析：选d温度不变，kw不变，a不符合题意；根据ka，推出，加水稀释时，ha电离程度增大，n(ha)减小，n(a)增大，则减小，b、c不合题意；加水稀释ha电离程度增大，但是c(h)减小，由kw不变，可知c(oh)增大，d符合题意。8化学平衡移动原理同样也适用于其他平衡。已知在氨水中存在下列平衡：nh3h2onh3h2onhoh(1)向氨水中加入mgcl2固体时，平衡向_移动，oh离子的浓度_，nh离子的浓度_。(2)向氨水中加入浓盐酸，平衡向_移动，此时溶液中浓度减小的微粒有_、_、_。(3)向浓氨水中加入少量naoh固体，平衡向_移动，此时发生的现象是_。解析：由题目条件，结合平衡移动原理进行判断。答案：(1)右减小增大(2)右ohnh3h2onh3(3)左固体溶解，溶液中有刺激性气味的气体放出9下表是几种弱酸常温下的电离平衡常数： (1)ch3cooh、h2co3、h2s、h3po4四种酸的酸性由强到弱的顺序为_。(2)多元弱酸的二级电离程度远小于一级电离的原因是_。(3)同浓度的ch3coo、hco、co、s2结合h的能力由强到弱的顺序为_。解析：(1)根据一级电离平衡常数可知四种酸的酸性由强到弱的顺序为h3po4、ch3cooh、h2co3、h2s。(3)酸越弱，其对应酸根离子结合h的能力越强，故结合h的能力由强到弱的顺序为s2、co、hco、ch3coo。答案：(1)h3po4、ch3cooh、h2co3、h2s(2)一级电离产生的氢离子对二级电离起抑制作用(3)s2、co、hco、ch3coo10一定条件下，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11014，b点水的离子积为_。造成水的离子积变化的原因是_。(2)100 时，若向溶液中滴加盐酸，能否使体系处于b点位置？为什么？_。(3)100 时，若盐酸中c(h)5104 moll1，则由水电离产生的c(h