高中化学第1部分专题3第一单元第2课时弱电解质电离平衡(含解析)高二化学教案

【弱电解质的电离均衡】之小船创作1．化学均衡状态的特点有哪些？提示：(1)动向均衡；(2)达到均衡时，正、逆反响速率相等；(3)均衡时，各物质的浓度保持不变；当条件改变时，均衡被损坏，可能发生挪动。2．化学均衡挪动原理的内容是什么？提示：改变影响化学均衡的一个要素，均衡将向着能够减弱这类改变的方向挪动。3．影响化学均衡常数的要素是什么？提示：温度。4．强、弱电解质的电离差别是什么？提示：强电解质在水溶液中完整电离，弱电解质在水溶液中部分电离。[新知研究]研究1弱电解质电离均衡的成立弱电解质电离均衡的成立图示：电离均衡观点：在必定条件(如温度、浓度必定)下，当弱电解质在水溶液中电离达到最大程度时，电离过程并无停止，此时弱电解质电离成离子的速率和离子联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，就达到了电离均衡。研究2电离均衡的特点研究3电离均衡常数和电离度(1)电离均衡常数()：K(2)电离度(α)：[必记结论]1．影响电离度的要素2.影响电离均衡的要素以0.1mol·L－1的CH3COOH为例(CH3COOHH＋＋－＋)、导电CH3COO)，当改变条件，其均衡挪动方向、Ka、n(H性变化以下表：[成功体验]－141．在含有酚酞的0.1mol·L氨水中加入少许的NHCl晶体，则溶液的颜色()A．变蓝色B．变深C．变浅D．不变分析：选CNH·HO是弱电解质，在溶液中存在电离32均衡：NH3·H2O＋－，当加入NH4Cl晶体时，＋)NH4＋OH(NH4c增大，使上述均衡向逆反响方向挪动，c(OH－)减小，溶液颜色变浅。2．(好题共享·选自人教版教材P44·T4)已知25℃下，醋酸溶液中存在下述关系：c＋·c3－HCHCOO－5c＝1.75×10CH3COOH此中的数值是该温度下醋酸的电离均衡常数。试回答下述问题：当向该溶液中加入必定量的盐酸时，上式中的数值能否发生变化？为何？若醋酸的开端浓度为0.010mol/L，均衡时氢离子浓度c(H＋)是多少？(提示：醋酸的电离常数很小，均衡时的c(CH3COOH)可近似视为仍等于0.010mol/L。)分析：设醋酸电离的物质的量浓度为c，则有－CH3COOHCH3COO＋H＋－10开始：0.010mol·L0平衡：(0.010mol·L－1－c)cc≈0.010mol·L－1(因电离特别轻微)由题意知：c＋－H·cCH3COO＝1.75×10－5，cCHCOOH3即c·c＝1.75×10－5，c＝4.18×10－4mol·L－1。0.010答案：(1)当加入盐酸时，醋酸的电离均衡常数不变。影响电离均衡常数的要素是温度，与溶液的酸碱性及浓度无关。＋)＝4.18×10－4－1(2)c(Hmol·L。[新知研究]研究1水的电离和水的离子积常数水的电离：水是一种弱电解质，存在以下形式电离：2H2O＋－，简写为：H2O＋－，水H3O＋OHH＋OH＝c＋·c－的电离常数表达式为：HOHKcH2O水的离子积常数：①表达式：KW＝c(H＋)·c(OH－)，②影响要素：水的离子积KW只受温度影响，高升温度，KW增大。③合用范围：KW不单合用于纯水，还合用于稀的酸性、碱性溶液，25℃时，水的离子积为1×10－14。研究2弱酸(或弱碱)的强弱与电离常数的关系(1)常有的弱酸：HF、CH3COOH、HClO、HCN、H2CO3、H2SO3等。常有的弱碱：NH3·H2O等。常用电离常数表服输酸、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]影响水的电离均衡的要素[成功体验]3．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。－(1)HCl溶液中无OH。( )在稀NaOH溶液中：c(H＋)·c(OH－)＝1×10－14(25℃下)。( )(3)高升温度，水的电离程度增大，c(H＋)＞c(OH－)。( )向水中加入NaHSO4固体，水的电离程度减小，KW减小。( )分析：(1)任何物质的水溶液中都存在H2O的电离均衡，＋－；(2)W不单合用于纯水，也合用于酸、碱、即都存在H和OHK盐的稀水溶液；(3)升温后水的电离程度增大，但c(H＋)一直等于c(OH－)；(4)W只与温度有关。K答案：(1)×(2)√(3)×(4)×4．[双选题]能克制水的电离，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CO2D．加入NaHSO4(s)分析：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－)。———————————————[重点语句小结]————————————————1．三个计算式(1)电离常数：如醋酸电离常数为：a＝Kc－＋CH3COOcHc3；CHCOOH(2)水的离子积常数：KW＝c(OH－)·c(H＋)，温度必定，KW必定，25℃时，KW＝1.0×10－14。(3)电离度：α＝

cc

电离×100%。初始2．弱电解质的电离均衡也是一种动向均衡，影响电离均衡的要素有温度、浓度、酸、碱及有关离子等。此中高升温度、加水稀释均能使电离均衡右移。3．电离常数和水的离子积常数是动向均衡常数，只受温度影响。同样条件下，弱酸的电离常数越大，酸性越强。[例1]在0.1－1CHCOOH溶液中存在以下电mol·L3离均衡：CHCOOH－＋，对于该均衡，以下叙CHCOO＋H33述中，正确的选项是()A．加入水时，均衡向左挪动B．加入少许NaOH固体，均衡向右挪动C．加入少许0.1mol·L－1HCl溶液，溶液中c(H＋)减小D．加入少许CH3COONa固体，均衡向正反响方向挪动分析：选B加水稀释，均衡向右挪动，A错；加入NaOH固体，中和H＋，均衡向右挪动，B对；因为0.1mol·L－1CH3COOH溶液中c(H＋)＜0.1mol·L－1，而0.1mol·L－1HCl溶液中c(H＋)＝0.1mol·L－1，故使溶液中(H＋)增大，C错；加入c少许CH3COONa固体，使－c(CH3COO)增大，均衡向左挪动，D错。电离均衡属于化学均衡，可用勒夏特列原理剖析弱电解质的电离均衡，促使弱电解质电离均衡向右挪动的要素：①升温；②加水；③加入耗费弱电解质电离出离子的物质。－＋)减小，1．例1中，(1)若要使c(CH3COO)增大，但c(H可采纳哪些举措？若要使c(H＋)增大，且均衡向右挪动，可采纳哪些举措？加水稀释能够吗？答案：

(1)

切合条件的举措应为耗费

H＋，促使均衡向正反响方向挪动，故可加入铁粉，少许

NaHCO3固体、

CH3COONa固体等。可加热，促使均衡向右挪动，c(H＋)增大；加水稀释时，均衡向右挪动，但c(H＋)减小，不切合要求。[例2]已知下边三个数据：7.2×10－4、4.6×10－4、4.9×10－10分别是以下有关的三种酸的电离常数，若已知下列反响能够发生：NaCN＋HNO2===HCN＋NaNO2NaCN＋HF===HCN＋NaFNaNO2＋HF===HNO2＋NaF由此可判断以下表达不．正确的选项是( )－4B．K(HNO2)＝4.9×10－10C．同样条件下，HF的电离度最大D．K(HCN)<K(HNO2)<K(HF)分析：选B同样温度下，弱电解质的电离常数是比较弱电解质相对强弱的条件之一；依据第一、第三个反响可知三种一元弱酸的强弱次序为：2HF>HNO>HCN。由此可判断(HF)>(HNO2)>(HCN)，其对应数据挨次为KKKK(HF)＝7.2×10－4，K(HNO2)＝4.6×10－4，(HCN)＝4.9×10－10，又因为三者均为一元弱酸，故KK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。同样温度下，弱酸的aK越大，则酸性越强，物质的量浓度同样时，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K1?K2?K3，原由是第一步电离产生H＋对第二步、第三步电离起到克制作用，比较溶液中c(H＋)大小时，只考虑第一步电离即可。Ka大的酸能与Ka小的酸的盐反响，反之不反响。计算电离度(以一元弱酸HA为例)HAH＋＋A－开端：c酸00均衡：c酸(1－α)c酸·αc酸·αc酸·α2c酸·α2K电离＝＝，因为α很小，c酸·1－α1－α因此(1－α)＝1，即K电离＝c酸·α2。因此

α＝

K电离c酸。2．例2中，(1)若同样条件下HA的电离常数为1.8×105，判断HCN＋NaA===HA＋NaCN正确吗？据该题中判断出的HCN的电离常数计算该条件下0.1mol·L－1的HCN的电离度。答案：(1)不正确，因电离常数HA＞HCN，酸性HA＞HCN，故该反响不可以进行。电离4.9×10－10－－K53(2)α＝c酸＝0.1＝7×10＝7×10%。(1)中性溶液：c(H＋－－7－1)＝c(OH)＝1×10mol·L。(2)溶质为酸的溶液：＋根源于酸和水的电离，而－HOH只根源于水，＋)水－－1的HCl溶液c(H＝c(OH)。如0.1mol·L中c＋)水＝－－13－1(H(OH)＝1×10mol·L。c(3)溶质为碱的溶液：－根源于碱和水的电离，而＋OHH只根源于水。c(OH－)水＝(H＋)。如0.1mol·L－1的NaOH溶c＋－－13－1。液中c(H)＝c(OH)水＝1×10mol·L[例3](四川高考改编)25℃时，在等体积的①0.5mol/L的H2SO溶液中，②0.05mol/LBa(OH)2溶4液中，③1mol/LNaCl溶液中，④纯水中发生电离的水的物质的量之比是()A．1∶10∶107∶107B．107∶107∶1∶1C．107∶106∶2∶2D．107∶106∶2×107∶2分析：选A25℃时，0.5mol/LH＋)＝2SO溶液中(H41mol/L，由水电离出的c(H＋)水＝10－14mol/L，0.05mol/LBa(OH)2溶液中，c(OH－)＝0.1mol/L，由水电离出的c(H＋)水＝10－13mol/L，NaCl和纯水中由水电离出的c(H＋)水均为10－7mol/L。则等体积的上述四种溶液中由水电离出的(Hn)(即电离水的物质的量)之比为10－14∶10－13∶10－7∶10－7＝1∶10∶107∶107。－125℃时，0.01mol·L的H2SO4溶液中，由水电离出的c(H＋)是( )A．0.01mol·L－1B．0.02mol·L－1－12－1C．1×10mol·L－13－1D．5×10mol·L分析：选DH2SO电离出的＋－1c(H)＝0.02mol·L，故4＋)－1×10－14＝5×10－13－1溶液中c(H水＝c(OH)水＝mol·L。0.02[讲堂双基落实]1．以下有关“电离均衡”的表达中正确的选项是( )A．电解质在溶液里达到电离均衡时，各样分子的浓度和离子的浓度相等B．电离均衡时，因为各样分子和离子的浓度不停发生变化，因此说电离均衡是动向均衡C．电离均衡是相对的、临时的，外界条件改变时，平衡就会发生挪动D．电解质达到电离均衡后，各样离子的浓度相等分析：选C电离达到均衡时，各样分子的浓度和离子的浓度不必定相等，A错；各样分子和离子的浓度必定，其实不是不停发生变化，B错；各样离子的浓度不必定相等，错。

D2．稀释0.1mol/L的醋酸溶液时，一直保持增大趋向的是( )A．c(H＋)B．c(H＋)/c(CH3COOH)C．c(H＋－)/c(CH3COO)D．c(CH3COOH)/c(H＋)分析：选B稀释时均衡向电离的方向挪动，(H＋)增大，n(CH3COOH)减小，nH＋＝cH＋，因此B正确。nnCHCOOHcCHCOOH333．能影响水的电离均衡，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．向水中加食盐晶体分析：选CA项加金属钠跟水反响生成NaOH，c(OH－)>c(H＋)，错误；B项加热促使水的电离，但c(H＋)＝c(OH－)，错误；D项对水的电离均衡没有影响，c(H＋)＝c(OH－)，错误。4．对于水的离子积常数，以下说法不．正确的选项是( )A．蒸馏水中，c(H＋)·c(OH－)＝1×10－14B．纯水中，25℃时，c(H＋)·c(OH－)＝1×10－14C．25℃时，任何以水为溶剂的稀溶液中，c(H＋)·c(OH－)＝1×10－14D．KW值随温度高升而增大分析：选AKW只与温度有关，高升温度，KW增大，25℃时，纯水和任何物质的水溶液中KW＝c(H＋)·c(OH－)＝1×1014。5．将6gCH3COOH溶于水制成1L溶液，此溶液的物质的量浓度为__________。经测定溶液中含－×10