202X_202X学年高中化学3.1弱电解质的电离课件新人教版选修4

1、第三章水溶液中的离子平衡第一节弱电解质的电离一、强、弱电解质一、强、弱电解质1.1.实验探究实验探究: :实验实验1 molL1 molL-1-1 HCl HCl1 molL1 molL-1-1 CH CH3 3COOHCOOH与与镁镁反反应应现现象象剧烈反应剧烈反应, ,产生气体产生气体缓慢反应缓慢反应, ,产生气体产生气体结结论论MgMg与盐酸反应快与盐酸反应快, ,表明盐酸中表明盐酸中c(Hc(H+ +)_)_大大实验实验1 molL1 molL-1-1 HCl HCl1 molL1 molL-1-1 CH CH3 3COOHCOOH溶溶液液的的pHpH数数值值_(_(填填“相同相同”或

2、或“不相同不相同”) )结结论论相同物质的量浓度的盐酸和醋酸溶液中相同物质的量浓度的盐酸和醋酸溶液中c(Hc(H+ +)_()_(填填“相同相同”或或“不相同不相同”) )实验结实验结论论HClHCl和和CHCH3 3COOHCOOH的电离程度的电离程度_不相同不相同不相同不相同不同不同2.2.概念概念: :3.3.电解质与化合物类型的关系电解质与化合物类型的关系: : 二、弱电解质的电离二、弱电解质的电离1.1.电解质电离方程式的书写电解质电离方程式的书写: :(1)(1)强电解质完全电离强电解质完全电离, ,用用“=”=”。例例:HCl=H:HCl=H+ +Cl+Cl- -、NaNa2 2

3、SOSO4 4=2Na=2Na+ + + (2)(2)弱电解质部分电离弱电解质部分电离, ,用用“ ”“ ”。例例:CH:CH3 3COOH CHCOOH CH3 3COOCOO- -+H+H+ +、NHNH3 3HH2 2O +OHO +OH- -24SO4NH2.2.弱电解质的电离平衡弱电解质的电离平衡: :(1)(1)弱电解质的电离平衡的建立。弱电解质的电离平衡的建立。在一定条件下在一定条件下( (如温度和浓度如温度和浓度),),弱电解质分子电离成离弱电解质分子电离成离子的速率和离子结合成分子的速率子的速率和离子结合成分子的速率_时时, ,电离过程达电离过程达到电离平衡状态。到电离平衡状

4、态。相等相等(2)(2)弱电解质的电离平衡形成过程中体系各粒子浓度的弱电解质的电离平衡形成过程中体系各粒子浓度的变化。变化。以以CHCH3 3COOHCOOH为例为例, ,可表示如下可表示如下: :类别类别项目项目c(CHc(CH3 3COOCOO- -) )c(Hc(H+ +) )c(CHc(CH3 3COOH)COOH)初溶于水时初溶于水时接近于接近于0 0接近于接近于0 0最大最大达到电离达到电离平衡前平衡前_达到电离达到电离平衡时平衡时_增大增大增大增大减小减小不变不变不变不变不变不变三、电离平衡常数三、电离平衡常数概念概念在一定温度下在一定温度下, ,当弱电解质在水溶液中达到电离当弱

5、电解质在水溶液中达到电离平衡时平衡时, ,溶液中电离的各离子浓度幂的乘积与未溶液中电离的各离子浓度幂的乘积与未电离的分子的浓度幂的比值是一个常数。电离的分子的浓度幂的比值是一个常数。表达表达式式对于对于HA HHA H+ +A+A- -, ,K=_=_。 c(H ) c(A )c(HA)影影响响因因素素电离平衡常数只与电离平衡常数只与_有关有关, ,升高温度升高温度, ,K值值_。在相同条件下在相同条件下, ,弱酸的电离常数越大弱酸的电离常数越大, ,酸性酸性_。多元弱酸的各级电离常数的大小关系是多元弱酸的各级电离常数的大小关系是_(n1),(n1),所以其酸性决定于第一步电离。所以其酸性决定

6、于第一步电离。温度温度增大增大越强越强Kn nKn+1n+1【自主检测自主检测】1.1.下表中物质的分类组合完全正确的是下表中物质的分类组合完全正确的是( () )选项选项A AB BC CD D强电解质强电解质Ca(OH)Ca(OH)2 2H H2 2SOSO4 4BaSOBaSO4 4HClOHClO4 4弱电解质弱电解质Mg(OH)Mg(OH)2 2CaCOCaCO3 3HClOHClOCHCH3 3COONHCOONH4 4非电解质非电解质SOSO2 2AlAlH H2 2O OC C2 2H H5 5OHOH【解析解析】选选A A。Ca(OH)Ca(OH)2 2是强碱是强碱, ,属于

7、强电解质属于强电解质,Mg(OH),Mg(OH)2 2属于弱电解质属于弱电解质,SO,SO2 2是非金属氧化物是非金属氧化物, ,属于非电解质属于非电解质; ; H H2 2SOSO4 4是强酸是强酸, ,属于强电解质属于强电解质,CaCO,CaCO3 3是盐是盐, ,属于强电解属于强电解质质,Al,Al是单质是单质, ,既不是电解质也不是非电解质既不是电解质也不是非电解质;BaSO;BaSO4 4是是盐盐, ,属于强电解质属于强电解质,HClO,HClO是弱酸是弱酸, ,属于弱电解质属于弱电解质,H,H2 2O O属于属于弱电解质弱电解质;HClO;HClO4 4是强酸是强酸, ,属于强电解

8、质属于强电解质,CH,CH3 3COONHCOONH4 4是盐是盐, ,属于强电解质属于强电解质,C,C2 2H H5 5OHOH是有机物是有机物, ,属于非电解质。属于非电解质。2.2.下列电离方程式书写正确的是下列电离方程式书写正确的是( () ) A.HA.H2 2SOSO4 4=2H=2H+ + + B.NHB.NH3 3HH2 2O= +OHO= +OH- -C.HC.H2 2COCO3 3=H H2 2O+COO+CO2 2D.HD.H2 2COCO3 3 2H 2H+ + + 24SO4NH23CO【解析解析】选选A A。 硫酸是二元强酸硫酸是二元强酸, ,电离方程式为电离方程式

9、为H H2 2SOSO4 4=2H=2H+ + + ; ;一水合氨是弱电解质一水合氨是弱电解质, ,存在电离平存在电离平衡衡NHNH3 3H H2 2O O +OH +OH- -; ; 碳酸是二元弱酸碳酸是二元弱酸, ,分步电分步电离离:H:H2 2COCO3 3 H H+ + + 、 H H+ + + 。24SO4NH3HCO3HCO23CO3.3.若用若用 、 、 分别表示分子、阴离子、阳离子分别表示分子、阴离子、阳离子( (不包括水分子和由水电离出的离子不包括水分子和由水电离出的离子),),则下列示意图可则下列示意图可表示弱电解质电离情况的是表示弱电解质电离情况的是( () )【解析解析

10、】选选B B。弱电解质的特征是在溶液中弱电解质分。弱电解质的特征是在溶液中弱电解质分子和弱电解质电离出的离子共存子和弱电解质电离出的离子共存, ,且弱电解质的电离程且弱电解质的电离程度很小。度很小。4.4.下列关于电离常数下列关于电离常数( (K) )的说法中正确的是的说法中正确的是( () )A.A.电离常数电离常数( (K) )越小越小, ,表示弱电解质电离能力越弱表示弱电解质电离能力越弱B.B.电离常数电离常数( (K) )与温度无关与温度无关C.C.不同浓度的同一弱电解质不同浓度的同一弱电解质, ,其电离常数其电离常数( (K) )不同不同D.D.多元弱酸各步电离常数相互关系为多元弱酸

11、各步电离常数相互关系为K1 1 K2 2 1(pH1(室温下室温下););将将pH=2pH=2的的HAHA溶液稀释溶液稀释100100倍倍, ,稀释后溶液稀释后溶液2pH42pH4溶液的导电溶液的导电性性0.1 moLL0.1 moLL-1-1的的HClHCl和和HAHA溶液溶液, ,前者的导电前者的导电能力明显更强能力明显更强与金属反应与金属反应的速率的速率相同浓度的相同浓度的HClHCl和和HAHA溶液溶液, ,与相同与相同( (形状、形状、颗粒大小颗粒大小) )的金属或碳酸盐反应的金属或碳酸盐反应, ,前者的反前者的反应速率快应速率快依据依据( (实验设计或现象实验设计或现象) )其钠盐

12、能与弱酸其钠盐能与弱酸反应生成反应生成HAHACOCO2 2通入通入NaANaA溶液中有溶液中有HAHA生成生成不与不与NaHCONaHCO3 3溶液溶液反应反应HAHA溶液不与溶液不与NaHCONaHCO3 3溶液反应溶液反应结论结论:HA:HA是一元弱酸是一元弱酸, ,是弱电解质是弱电解质. .其中第其中第4 4、5 5项还能证项还能证明明HAHA的酸性比的酸性比H H2 2COCO3 3弱弱【典题通关典题通关】【典例典例】(2018(2018天津六校联考天津六校联考) )下列有关叙述中正确下列有关叙述中正确的是的是 ( () )A.A.强电解质在水溶液中的电离过程是不可逆的强电解质在水溶

13、液中的电离过程是不可逆的B.COB.CO2 2的水溶液能导电的水溶液能导电, ,所以所以COCO2 2是电解质是电解质C.C.碳酸钙在水里的溶解度很小碳酸钙在水里的溶解度很小, ,所以碳酸钙是弱电解质所以碳酸钙是弱电解质D.D.强电解质的水溶液导电能力一定比弱电解质的水溶强电解质的水溶液导电能力一定比弱电解质的水溶液导电能力强液导电能力强【素养解读素养解读】核心素养核心素养素养任务素养任务微观探析微观探析A A项通过判断微粒的电离程度学会从宏观与项通过判断微粒的电离程度学会从宏观与微观相结合的视角分析与解决问题微观相结合的视角分析与解决问题模型认知模型认知B B项、项、C C项通过电解质和非电

14、解质的基本概项通过电解质和非电解质的基本概念念, ,学会比较强电解质和弱电解质的方法学会比较强电解质和弱电解质的方法变化观念变化观念D D项通过理解电解质的定义学会比较电解质项通过理解电解质的定义学会比较电解质的导电性的导电性【解析解析】选选A A。强电解质完全电离。强电解质完全电离, ,电离过程不可逆电离过程不可逆; ; COCO2 2的水溶液能导电是因为与水反应生成电解质碳酸的水溶液能导电是因为与水反应生成电解质碳酸, , COCO2 2本身不能电离本身不能电离, ,属于非电解质属于非电解质; ;碳酸钙溶于水的部分碳酸钙溶于水的部分完全电离完全电离, ,属于强电解质属于强电解质; ;导电能

15、力的强弱与参与导电导电能力的强弱与参与导电的自由移动的离子的浓度大小有关的自由移动的离子的浓度大小有关, ,强电解质如果浓度强电解质如果浓度很小很小, ,导电能力也可能比浓的弱电解质溶液的导电能力导电能力也可能比浓的弱电解质溶液的导电能力弱。弱。【延伸探究延伸探究】(1)(1)等浓度的盐酸和醋酸等浓度的盐酸和醋酸, ,导电能力强的为导电能力强的为_。提示提示: :盐酸。盐酸是强电解质盐酸。盐酸是强电解质, ,完全电离。醋酸是弱电完全电离。醋酸是弱电解质解质, ,部分电离。等浓度的盐酸和醋酸部分电离。等浓度的盐酸和醋酸, ,盐酸中的盐酸中的c(Hc(H+ +) )大于醋酸中的大于醋酸中的c(Hc

16、(H+ +),),所以盐酸的导电能力强。所以盐酸的导电能力强。(2)(2)氢离子浓度相同的盐酸和醋酸氢离子浓度相同的盐酸和醋酸, ,导电能力强的为导电能力强的为_。提示提示: :一样。溶液导电能力的强弱与溶液中离子浓度的一样。溶液导电能力的强弱与溶液中离子浓度的大小以及离子所带电荷数目的多少有关。盐酸和醋酸大小以及离子所带电荷数目的多少有关。盐酸和醋酸中的中的c(Hc(H+ +) )相同相同, ,所以导电能力也相同。所以导电能力也相同。【过关训练过关训练】1.1.甲酸甲酸(HCOOH)(HCOOH)是一种一元弱酸是一种一元弱酸, ,下列性质中可以证明下列性质中可以证明它是弱电解质的是它是弱电解

17、质的是( () )A.A.常温下常温下,1 molL,1 molL-1-1甲酸溶液中的甲酸溶液中的c(Hc(H+ +) )约为约为1 11010-2-2 molL molL-1-1B.B.甲酸能与碳酸钠溶液反应放出二氧化碳甲酸能与碳酸钠溶液反应放出二氧化碳C.10 mL 1 molLC.10 mL 1 molL-1-1甲酸溶液恰好与甲酸溶液恰好与10 mL 1 molL10 mL 1 molL-1-1 NaOHNaOH溶液完全反应溶液完全反应D.D.甲酸溶液与锌反应比强酸溶液与锌反应缓慢甲酸溶液与锌反应比强酸溶液与锌反应缓慢【解析解析】选选A A。若能说明甲酸部分电离。若能说明甲酸部分电离,

18、,便可以证明它便可以证明它是弱电解质。是弱电解质。A A项项,c(H,c(H+ +)c(HCOOH),)1)A(n1)的电离方程式必须分步书写或用第一的电离方程式必须分步书写或用第一步电离方程式来表示。步电离方程式来表示。(2)(2)多元弱碱的电离过程虽然复杂多元弱碱的电离过程虽然复杂, ,但可一步写出但可一步写出: :Fe(OH)Fe(OH)3 3 Fe Fe3+3+3OH+3OH- -。(3)(3)酸式盐的电离有两种情况酸式盐的电离有两种情况强酸的酸式盐完全电离强酸的酸式盐完全电离, ,在水溶液中电离出金属阳离在水溶液中电离出金属阳离子子( (或或 ) )、H H+ +和酸根阴离子和酸根阴

19、离子, ,而在熔融状态下只断裂而在熔融状态下只断裂离子键离子键, ,不断裂共价键。如不断裂共价键。如: :NaHSONaHSO4 4( (水溶液水溶液)=H)=H+ +Na+Na+ + + NaHSONaHSO4 4( (熔融熔融) )=NaNa+ + + 4NH24SO4HSO弱酸的酸式盐弱酸的酸式盐, ,盐完全电离盐完全电离, ,但弱酸根部分电离但弱酸根部分电离, ,电离电离方程式分开写。如方程式分开写。如: :NaHCONaHCO3 3=Na=Na+ + + H H+ + + NaHS=NaNaHS=Na+ +HS+HS- -HSHS- - H H+ + +S +S2-2-3HCO3HC

20、O23CO【典题通关典题通关】【典例典例】(2018(2018成都高二检测成都高二检测) )已知已知0.1 molL0.1 molL-1-1的的氨水溶液中存在电离平衡氨水溶液中存在电离平衡:NH:NH3 3HH2 2O +OHO +OH- -, ,对于对于该平衡该平衡, ,下列叙述正确的是下列叙述正确的是( () )A.A.加入水时加入水时, ,平衡向逆反应方向移动平衡向逆反应方向移动B.B.加入少量加入少量NaOHNaOH固体固体, ,平衡向正反应方向移动平衡向正反应方向移动C.C.加入少量加入少量0.1 molL0.1 molL-1-1盐酸盐酸, ,溶液中溶液中c(OHc(OH- -) )

21、减小减小D.D.加入少量加入少量NHNH4 4ClCl固体固体, ,平衡向正反应方向移动平衡向正反应方向移动4NH【解析解析】选选C C。加水促进弱电解质的电离。加水促进弱电解质的电离, ,则电离平衡则电离平衡正向移动正向移动; ;向氨水中加入少量氢氧化钠固体向氨水中加入少量氢氧化钠固体, ,溶液中氢溶液中氢氧根离子浓度增大氧根离子浓度增大, ,平衡向逆反应方向移动平衡向逆反应方向移动; ;向氨水中向氨水中加入少量加入少量0.1 molL0.1 molL-1-1盐酸盐酸, ,氢离子和氢氧根离子反应氢离子和氢氧根离子反应生成水生成水, ,所以氢氧根离子浓度减小所以氢氧根离子浓度减小; ;加入少量

22、加入少量NHNH4 4ClCl固固体体,c( ),c( )增大增大, ,电离平衡逆向移动。电离平衡逆向移动。4NH【延伸探究延伸探究】通入一定量氨气通入一定量氨气, ,平衡向平衡向_移动移动; ;会使会使NHNH3 3HH2 2O O的电离程度的电离程度_;_;溶液中溶液中c(OHc(OH- -)_)_。【解析解析】通入氨气通入氨气, ,增大了增大了NHNH3 3HH2 2O O的浓度的浓度, ,平衡向正平衡向正反应方向移动反应方向移动, ,溶液中的溶液中的c(OHc(OH- -) )增大。增大。NHNH3 3HH2 2O O浓度越浓度越大大, ,其电离程度就越小。其电离程度就越小。答案答案:

23、 :正反应方向减小增大正反应方向减小增大【过关训练过关训练】1.1.一定量的盐酸跟过量的铁粉反应时一定量的盐酸跟过量的铁粉反应时, ,为减缓反应速率为减缓反应速率且不影响生成氢气的总量且不影响生成氢气的总量, ,可向盐酸中加入适量的可向盐酸中加入适量的( () ) A.NaOH(A.NaOH(固固) )B.CuB.CuC.KNOC.KNO3 3( (固固) )D.CHD.CH3 3COONa(COONa(固固) )【解析解析】选选D D。解答本题时注意减缓反应速率的同时不。解答本题时注意减缓反应速率的同时不影响生成氢气的总量。影响生成氢气的总量。A A选项中的选项中的NaOHNaOH与盐酸反应

24、与盐酸反应, ,会会永久性降低永久性降低H H+ +总量总量;B;B选项中加选项中加CuCu可形成原电池可形成原电池, ,从而加从而加快反应速率快反应速率;C;C选项中选项中, ,酸性环境下酸性环境下, , 与与FeFe反应不产反应不产生氢气生氢气;D;D选项中的醋酸钠可与盐酸反应生成醋酸选项中的醋酸钠可与盐酸反应生成醋酸, ,但随但随着反应的进行着反应的进行, ,醋酸仍可释放出醋酸仍可释放出H H+ +, ,所以不会影响生成所以不会影响生成氢气的总量。氢气的总量。3NO2.(20182.(2018池州高二检测池州高二检测) )在含有酚酞的在含有酚酞的0.1 molL0.1 molL-1-1氨

25、水中加入少量的氨水中加入少量的NHNH4 4ClCl晶体晶体, ,则溶液颜色则溶液颜色( () )A.A.变蓝色变蓝色 B.B.变深变深C.C.变浅变浅D.D.不变不变【解析解析】选选C C。在氨水中存在电离平衡。在氨水中存在电离平衡:NH:NH3 3HH2 2O O +OH +OH- -, ,向氨水中加入少量的向氨水中加入少量的NHNH4 4ClCl晶体时晶体时, ,会抑制氨会抑制氨水的电离水的电离, ,使溶液中使溶液中OHOH- -的浓度减小的浓度减小, ,则溶液颜色变浅。则溶液颜色变浅。4NH3.3.在在25 25 时时, ,用蒸馏水稀释用蒸馏水稀释1 molL1 molL-1-1的醋酸

26、溶液至的醋酸溶液至0.01 molL0.01 molL-1-1, ,随着溶液的稀释随着溶液的稀释, ,下列各项中始终保持下列各项中始终保持增大趋势的是增大趋势的是世纪金榜导学号世纪金榜导学号( () ) 333333c Hc CHCOOHA.B.c CHCOOHc Hc Hc CHCOOc CHCOOHC.D.c CHCOOHc CHCOO【解析解析】选选A A。醋酸是弱电解质。醋酸是弱电解质, ,在水溶液中存在电离在水溶液中存在电离平衡平衡, ,加水稀释促进醋酸电离加水稀释促进醋酸电离, ,所以溶液中所以溶液中n(CHn(CH3 3COOH)COOH)减小减小, ,但醋酸电离增大程度小于溶液

27、体积增大程度但醋酸电离增大程度小于溶液体积增大程度, ,所所以溶液中以溶液中c(CHc(CH3 3COOCOO- -) )、c(Hc(H+ +) )都减小都减小, ,温度不变水的离子温度不变水的离子积常数不变积常数不变, ,所以所以c(OHc(OH- -) )增大。加水稀释促进醋酸电离增大。加水稀释促进醋酸电离, ,所以溶液中所以溶液中n(CHn(CH3 3COOH)COOH)减小减小,n(H,n(H+ +) )增大增大,n(CH,n(CH3 3COOCOO- -) )增增大大, ,因为溶液体积相同因为溶液体积相同, ,所以所以 增大增大, ,故故A A正确正确; ; 减小减小, ,故故B B

28、错误错误; ; 减小减小, ,故故C C错误错误; ; = =Ka a, ,温度不变温度不变, ,电离平衡常数不变电离平衡常数不变, ,所以所以 不变不变, ,故故D D错误。错误。3c Hc CHCOOH3c CHCOOHc(H )33c(H ) c(CHCOO )c CHCOOH 33c Hc CHCOOc CHCOOH33c CHCOOHc CHCOO知识点三电离平衡常数及其应用知识点三电离平衡常数及其应用1.1.电离平衡常数的表示方法电离平衡常数的表示方法: :AB AAB A+ +B+B- -K= = c Ac Bc AB(1)(1)一元弱酸、一元弱碱的电离平衡常数。一元弱酸、一元弱

29、碱的电离平衡常数。例如例如:CH:CH3 3COOH CHCOOH CH3 3COOCOO- -+H+H+ +Ka a= = NHNH3 3HH2 2O +OHO +OH- -Kb b= = 33c CHCOOc Hc CHCOOH 432c NHc OHc(NH H O)4NH(2)(2)多元弱酸、多元弱碱的电离平衡常数。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多元弱酸的电离是分步进行的, ,每步各有电离平衡常数每步各有电离平衡常数, ,通常用通常用K1 1、K2 2等来分别表示。例如等来分别表示。例如, ,H H2 2COCO3 3 H H+ + + Ka1a1= =

30、H H+ + + Ka2a2= = 3HCO3HCO23CO 323c HCOc Hc H CO 233c Hc COc HCO多元弱酸各步电离常数的大小比较为多元弱酸各步电离常数的大小比较为Ka1a1Ka2a2, ,因此因此, ,多元弱酸的酸性主要由第一步电离决定多元弱酸的酸性主要由第一步电离决定( (八字诀八字诀: :分步分步进行进行, ,一步定性一步定性) )。多元弱碱的电离比较复杂多元弱碱的电离比较复杂, ,通常多元弱碱的电离可写成通常多元弱碱的电离可写成一步一步, ,如如Fe(OH)Fe(OH)3 3 Fe Fe3+3+3OH+3OH- -。2.2.电离常数的影响因素电离常数的影响因

31、素: :3.3.电离常数的应用电离常数的应用: :应用应用实例实例比较多元弱酸溶比较多元弱酸溶液中的离子浓度液中的离子浓度关系关系碳酸碳酸: :由于由于Ka1a1 Ka2a2则溶液中则溶液中:c(H:c(H+ +)c( )c( )c( )c( )c(OHc(OH- -) )比较弱酸的酸性比较弱酸的酸性强弱顺序强弱顺序相同条件下相同条件下, ,K值越大值越大, ,电离程度越大电离程度越大, ,酸性越强酸性越强, ,常见弱酸的酸性强常见弱酸的酸性强弱弱:H:H2 2SOSO3 3HH3 3POPO4 4HFCHHFCH3 3COOHHCOOHH2 2COCO3 3 H H2 2SHClOSHClO

32、23CO3HCO【易错提醒易错提醒】电离平衡常数的应用电离平衡常数的应用(1)(1)比较多元弱酸的酸性强弱时比较多元弱酸的酸性强弱时, ,只比较第一步电离的只比较第一步电离的电离平衡常数大小。电离平衡常数大小。(2)(2)同一弱电解质的电离平衡常数只与温度有关同一弱电解质的电离平衡常数只与温度有关, ,与弱与弱电解质的浓度无关。电解质的浓度无关。【方法规律方法规律】电离平衡常数电离平衡常数( (K) )、电离度、电离度()()与与c(Hc(H+ +) )的关系的关系依照化学平衡计算中依照化学平衡计算中“列三行列三行”( (或或“列两行列两行”) )的方的方法法, ,通过起始浓度、消耗浓度、平衡

33、浓度通过起始浓度、消耗浓度、平衡浓度, ,结合结合Ka a( (Kb b) )、(电离度电离度) )等条件便可以轻松地进行电离平衡的有关等条件便可以轻松地进行电离平衡的有关计算。以一元弱酸为例计算。以一元弱酸为例, ,酸的起始浓度为酸的起始浓度为c,c,HA HA H H+ + +A A- -起始起始: :c c0 00 0变化变化: :cccccc平衡平衡: :c-ccc-cccccc则则c(Hc(H+ +)=c)=cKa a= = 即即c(Hc(H+ +)= )= 与与Ka a的关系为的关系为= = 。同样。同样, ,对于一元弱碱来说对于一元弱碱来说, , c(OH c(OH- -)=c=

34、 )=c= 。acKacK2c HcbcK【典题通关典题通关】【典例典例】(2018(2018石家庄高二检测石家庄高二检测) )相同温度下相同温度下, ,根据三根据三种酸的电离常数种酸的电离常数, ,下列判断正确的是下列判断正确的是( () )酸酸HXHXHYHYHZHZ电离常数电离常数K9 91010-7-79 91010-6-61 11010-2-2A.A.三种酸的强弱关系三种酸的强弱关系:HXHYHZ:HXHYHZB.B.反应反应HZ+YHZ+Y- -=HY+Z=HY+Z- -能够发生能够发生C.C.由电离平衡常数可以判断由电离平衡常数可以判断,HZ,HZ属于强酸属于强酸,HX,HX和和

35、HYHY属于属于弱酸弱酸D.D.相同温度下相同温度下,1 molL,1 molL-1-1 HX HX溶液的电离常数大于溶液的电离常数大于0.1 molL0.1 molL-1-1 HX HX溶液的电离常数溶液的电离常数【解析解析】选选B B。电离平衡常数越大。电离平衡常数越大, ,酸性越强酸性越强, ,三种酸的三种酸的强弱关系强弱关系:HXHYHZ;:HXHY HY HX,HYHZ HY HX,HY可与可与X X- -反反应应, ,生成生成HXHX。(2)1 molL(2)1 molL-1-1 HY HY溶液中溶液中,c(H,c(H+ +) )为为_molL_molL-1-1。提示提示: :3

36、31010-3-3。HY HHY H+ +Y+Y- -,c(H,c(H+ +)=c(Y)=c(Y- -),),c(HY)c(HY)近似为近似为1 mol1 molL L-1-1, ,利用电离平衡常数表达式可利用电离平衡常数表达式可得得c(Hc(H+ +)=3)=31010-3-3molmolL L-1-1。【过关训练过关训练】1.1.下列是几种弱酸在常温下的电离常数下列是几种弱酸在常温下的电离常数: :CHCH3 3COOHCOOHH H2 2COCO3 3H H2 2S SH H3 3POPO4 41.81.81010-5-5Ka1a1=4.4=4.41010-7-7Ka2a2=4.7=4.

37、71010-11-11Ka1a1=1.3=1.31010-7-7Ka2a2=7.1=7.11010-15-15Ka1a1=7.1=7.11010-3-3Ka2a2=6.3=6.31010-8-8Ka3a3=4.2=4.21010-13-13则下列说法中不正确的是则下列说法中不正确的是( () )A.A.碳酸的酸性强于氢硫酸碳酸的酸性强于氢硫酸B.B.多元弱酸的酸性主要由第一步电离决定多元弱酸的酸性主要由第一步电离决定C.C.多元弱酸的各步电离之间无影响多元弱酸的各步电离之间无影响D.D.向弱酸溶液中加少量向弱酸溶液中加少量NaOHNaOH溶液溶液, ,电离常数不变电离常数不变【解析解析】选选C

38、 C。根据几种弱酸在常温下的电离常数可。根据几种弱酸在常温下的电离常数可知知, ,Ka1a1(H(H2 2COCO3 3)Ka1a1(H(H2 2S),S),碳酸的酸性强于氢硫酸碳酸的酸性强于氢硫酸,A,A正正确确; ;多元弱酸的酸性主要由第一步电离决定多元弱酸的酸性主要由第一步电离决定,B,B正确正确; ;多多元弱酸第一步电离的元弱酸第一步电离的H H+ +会抑制下一步电离会抑制下一步电离,C,C错误错误; ;温度温度不变不变, ,电离常数不变电离常数不变,D,D正确。正确。2.(20182.(2018马鞍山高二检测马鞍山高二检测)H)H2 2COCO3 3和和H H2 2S S在在25 2

39、5 时的电时的电离常数如下离常数如下: :世纪金榜导学号世纪金榜导学号电离常数电离常数K1 1K2 2H H2 2COCO3 34.24.21010-7-75.65.61010-11-11H H2 2S S5.75.71010-8-81.21.21010-15-15则下列反应可能发生的是则下列反应可能发生的是( () )A.NaHCOA.NaHCO3 3+NaHS=Na+NaHS=Na2 2COCO3 3+H+H2 2S SB.NaB.Na2 2S+HS+H2 2O+COO+CO2 2=NaHS+NaHCO=NaHS+NaHCO3 3C.HC.H2 2S+2NaS+2Na2 2COCO3 3=

40、Na=Na2 2S+2NaHCOS+2NaHCO3 3D.HD.H2 2S+NaHCOS+NaHCO3 3=NaHS+H=NaHS+H2 2COCO3 3【解析解析】选选B B。根据。根据25 25 时碳酸与氢硫酸的电离常数时碳酸与氢硫酸的电离常数可知可知, ,两种酸都是弱酸两种酸都是弱酸, ,电离平衡常数越大电离平衡常数越大, ,酸性越强酸性越强, ,所以酸性所以酸性:H:H2 2COCO3 3HH2 2S HSS HS- -。A A项项, ,因为酸性因为酸性H H2 2S S , ,所以违背强酸制弱酸原理所以违背强酸制弱酸原理, ,故故A A错误错误;B;B项项, ,酸性酸性H H2 2C

41、OCO3 3 HS HS- -, ,所以所以H H2 2O O、COCO2 2与与NaNa2 2S S反应生成反应生成NaHCONaHCO3 3, ,故故B B正确正确;C;C项项, ,因为酸性因为酸性H H2 2SHC HSSHC HS- -, ,所以所以H H2 2S S与与3HCO3HCO3HCO3HCONaNa2 2COCO3 3反应能生成反应能生成NaHSNaHS和和NaHCONaHCO3 3, ,故故C C错误错误;D;D项项, ,因为酸因为酸性性H H2 2COCO3 3HH2 2S,S,所以不能由所以不能由H H2 2S S和和NaHCONaHCO3 3生成生成H H2 2CO

42、CO3 3, ,故故D D错错误。误。等体积、等浓度盐酸、醋酸溶液与镁条反应的实验探等体积、等浓度盐酸、醋酸溶液与镁条反应的实验探究究学科素养学科素养: :发现化学问题发现化学问题, ,设计并优化实验方案设计并优化实验方案, ,完成实完成实验操作验操作, ,能对观察记录的实验信息进行加工并获得结论。能对观察记录的实验信息进行加工并获得结论。等体积、等浓度的盐酸、醋酸溶液与镁条的反应等体积、等浓度的盐酸、醋酸溶液与镁条的反应, ,现象明显现象明显, ,通过该实验通过该实验, ,能够观察到盐酸、醋酸分别与能够观察到盐酸、醋酸分别与镁条反应的现象镁条反应的现象, ,从而能够判断出等体积、等浓度的盐从

43、而能够判断出等体积、等浓度的盐酸、醋酸溶液酸性的强弱。酸、醋酸溶液酸性的强弱。【教材实验教材实验】分别试验等体积、等浓度的盐酸、醋酸溶液与等量镁分别试验等体积、等浓度的盐酸、醋酸溶液与等量镁条的反应条的反应; ;并测这两种酸的并测这两种酸的pHpH。1 molL1 molL-1-1HClHCl1 molL1 molL-1-1CHCH3 3COOHCOOH与镁条反应的与镁条反应的现象现象溶液的溶液的pHpH创新方案创新方案: :实验药品实验药品:2:23 g3 g镁粉镁粉,6 molL,6 molL-1-1的盐酸和醋酸溶液。的盐酸和醋酸溶液。实验装置实验装置: :实验步骤实验步骤: :(1)(1

44、)连接好装置连接好装置; ;(2)(2)在洗气瓶中注满水在洗气瓶中注满水; ;(3)(3)在锥形瓶中放入在锥形瓶中放入0.1 g0.1 g镁粉镁粉; ;(4)(4)将酸注入锥形瓶的同时将酸注入锥形瓶的同时, ,打开秒表并迅速盖上胶塞打开秒表并迅速盖上胶塞; ;(5)(5)匀速摇动锥形瓶并每间隔匀速摇动锥形瓶并每间隔4 s4 s读取排出水的体积。读取排出水的体积。数据处理数据处理: :曲线曲线1:1:盐酸与镁粉反应盐酸与镁粉反应; ;曲线曲线2:2:醋酸与镁粉反应醋酸与镁粉反应结论结论: :盐酸、醋酸与镁粉反应产生的氢气的量基本相同盐酸、醋酸与镁粉反应产生的氢气的量基本相同, ,盐酸的反应速率快

45、。盐酸的反应速率快。优点优点: :(1)(1)通过数据更加直观地得出实验结论。通过数据更加直观地得出实验结论。(2)(2)由盐酸、醋酸与镁粉反应产生的氢气的量基本相同由盐酸、醋酸与镁粉反应产生的氢气的量基本相同, ,可以证明醋酸电离平衡的存在和移动。可以证明醋酸电离平衡的存在和移动。缺点缺点: :(1)(1)装置较复杂装置较复杂, ,操作操作(4)(4)需要两人配合才能完成需要两人配合才能完成, ,气体气体容易逸出。容易逸出。(2)(2)通过观察量筒中水的体积确定产生气体的体积通过观察量筒中水的体积确定产生气体的体积, ,由由于压强的原因于压强的原因, ,存在误差。存在误差。【探究训练探究训练

46、】(2018(2018济宁高二检测济宁高二检测) )某化学小组为比较盐酸和醋酸某化学小组为比较盐酸和醋酸的酸性强弱的酸性强弱, ,设计了如下实验方案设计了如下实验方案, ,装置如图装置如图( (夹持仪器夹持仪器略略):):实验方案实验方案: :在两试管中分别加入过量形状大小相同的光在两试管中分别加入过量形状大小相同的光亮镁条亮镁条, ,将两注射器中的溶液同时注入相应试管中将两注射器中的溶液同时注入相应试管中, ,观观察产生氢气的速率和体积。察产生氢气的速率和体积。(1)(1)醋酸与镁反应的离子方程式为醋酸与镁反应的离子方程式为_。(2)(2)在上述实验方案中有一明显欠缺在上述实验方案中有一明显

47、欠缺, ,该欠缺是该欠缺是_。(3)(3)在欠缺已经得到改正的方案下在欠缺已经得到改正的方案下, ,反应起始时反应起始时, ,产生氢产生氢气的速率关系应是气的速率关系应是v(v(盐酸盐酸)_v()_v(醋酸醋酸)()(填填“”“”或或“=”);=”);最终产生氢气体积的关系应是最终产生氢气体积的关系应是V(V(盐盐酸酸)_V()_V(醋酸醋酸)()(填填“”或或“=”)=”)。(4)(4)实验中产生的氢气体积比理论值高实验中产生的氢气体积比理论值高, ,可能原因是可能原因是_。(5)(5)通过比较起始反应的速率可以得出的结论是通过比较起始反应的速率可以得出的结论是_。(6)(6)下列事实不能说明醋酸是弱酸的是下列事实不能说明醋酸是弱酸的是_。当温度低于当温度低于16.6 16.6 时醋酸可凝结成冰一样晶体。时醋酸可凝结成冰一样晶体。0.1 molL0.1 molL-1-1的醋酸钠溶液的的醋酸钠溶液的pHpH约为约为9 9。等体积等物质的量浓度的硫酸比醋酸消耗氢氧化钠等体积等物质的量浓度的硫酸比醋酸消耗氢氧化钠多。多。0.1 molL0.1 molL-1-1的醋酸的的醋酸的pHpH约为约为4.84.8。pHpH都等于都等于4 4且等体积的醋酸和盐酸且等体积的醋酸和盐酸, ,与等浓度与等