高中化学化学反应原理学案321弱电解质的电离平衡

第2节弱电解质的电离盐类的水解第1课时弱电解质的电离平衡[学习目标定位]1.会描述弱电解质的电离平衡，能正确书写弱电解质的电离方程式，会分析电离平衡的移动。2.知道电离平衡常数的意义。一弱电解质的电离平衡1．弱电解质在水溶液中的电离都是可逆过程。醋酸是一种常见的弱电解质，它的电离方程式是________________________________________，在醋酸溶液中含有的溶质粒子有________________________。2．如图是醋酸溶于水时，电离过程中，醋酸分子电离成离子的速率、离子重新结合成醋酸分子的速率随时间的变化曲线。请回答下列问题：(1)va表示________________________________的速率；vb表示________________________________的速率。(2)在时间由t0到t1过程中，va的变化是________________，vb的变化是________________。(3)当时间达t1后，va与vb的关系是________________________，此时醋酸达到________________状态。3．(1)分析醋酸电离过程中，溶液中各粒子浓度的变化，填写下表：粒子浓度[H＋][CH3COO－][CH3COOH]醋酸初溶于水达到电离平衡前达到电离平衡时(2)若将等体积、等浓度的CH3COONa溶液、盐酸混合，其过程中[H＋]变化是____________；[CH3COO－]变化是_________________________________________；[CH3COOH]变化是________________________________________________________________________。4．分析下列条件的改变对醋酸电离平衡CH3COOHCH3COO－＋H＋的影响，并填写下表：影响因素平衡移动方向n(H＋)[H＋][CH3COO－]pH导电能力升温(不考虑挥发)加冰醋酸加入其他物质CH3COONa固体通HCl气体NaOH加水稀释1．电离平衡状态在一定条件(如温度、浓度)下，当弱电解质分子________________________和________________________________相等时，电离过程就达到了电离平衡状态。2．电离平衡的特征(1)弱电解质的电离平衡是一种动态平衡，平衡时其电离过程并没有________，只是溶液中各分子和离子的浓度都________________。(2)外界条件发生变化，电离平衡____________________________________________。3．影响电离平衡的因素(1)温度：由于电离过程吸热，升温，电离平衡向______方向移动；降温，电离平衡向________方向移动。(2)浓度：①电解质溶液的浓度越小，它的电离程度就________；反之，浓度越大电离程度________。②同离子效应：加入含有弱电解质离子的强电解质，电离平衡向________方向移动。例如向CH3COOH溶液中加入CH3COONa会抑制CH3COOH的电离。1．现有0.1mol·L－1氨水10mL，加蒸馏水稀释到1L后，下列变化中正确的是()①电离程度增大②[NH3·H2O]增大③NHeq\o\al(＋,4)数目增多④[OH－]增大⑤导电性增强⑥eq\f([NH\o\al(＋,4)],[NH3·H2O])增大A．①②③ B．①③⑤C．①③⑥ D．②④⑥2．已知0.1mol·L－1的醋酸溶液中存在电离平衡：CH3COOHCH3COO－＋H＋，要使溶液中eq\f([H＋],[CH3COOH])值增大，可以采取的措施是()①加少量烧碱固体②升高温度③加少量冰醋酸④加水⑤加少量醋酸钠固体A．①② B．②③⑤C．③④⑤ D．②④二电离平衡常数1．电离平衡与化学平衡类似，请你根据化学平衡常数的表达式，推断写出弱电解质ABA＋＋B－的电离平衡常数(简称电离常数)的表达式________________。2．一元弱酸的电离常数用________表示，一元弱碱的电离常数用________表示。CH3COOH的电离常数的表达式是________________，NH3·H2O的电离常数的表达式是________________________。3．H2S在水溶液中分两步电离，即：__________________、________________________，其电离常数表达式分别为________________、________________。4．根据电离常数的表达式分析判断，电离常数K值越大，表示该弱电解质越________电离，所对应的弱酸的酸性相对________(或弱碱的碱性相对________)。1.电离平衡常数的定义：指一定条件下，弱电解质达到电离平衡时，_______________，简称电离常数，用K表示。电离常数与浓度无关，只与温度有关。由于电离是________的，所以电离常数随着温度的升高而________。2．电离常数的意义：根据电离常数的大小，可以判断弱电解质的相对强弱，K值越大，离子浓度越大，即表示该电解质越强。所以从Ka或Kb的大小，可以判断弱酸和弱碱的强弱。3．多元弱酸________电离，每一步电离都有各自的电离常数。各级电离常数的大小关系是______________，所以其酸性强弱主要决定于________________。3．在25℃时，相同浓度的HF、CH3COOH和HCN(氢氰酸)溶液，它们的电离平衡常数分别是6.8×10－4mol·L－1、1.7×10－5mol·L－1、6.2×10－10mol·L－1，其中，氢离子的浓度最大的是________，未电离的溶质分子浓度最大的是________。4．某温度时，0.1mol·L－1CH3COOH在水中有0.1%的发生电离，请回答下列问题：(1)该溶液的pH＝________。(2)CH3COOH的电离平衡常数Ka＝____________。(3)升高温度时，Ka将________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，pH将________。(4)由CH3COOH电离出的[H＋]约为水电离出的[H＋]的______倍。(5)在一定温度下，0.1mol·L－1醋酸溶液在稀释过程中，随着醋酸溶液浓度的降低，下列始终保持增大趋势的量是________(填字母)。A．[H＋] B．n(H＋)C．n(CH3COOH) D.eq\f([H＋],[CH3COOH])E.eq\f([CH3COO－],[CH3COOH])1．稀氨水中存在着下列平衡：NH3·H2ONHeq\o\al(＋,4)＋OH－，为使平衡逆向移动，且[OH－]增大，应加入适量的物质是()A．NH4Cl固体 B．硫酸C．NaOH固体 D．水2．在0.1mol·L－1CH3COOH溶液中存在如下电离平衡：CH3COOHCH3COO－＋H＋，对于该平衡，下列叙述正确的是()A．加入水时，平衡向逆反应方向移动B．加入少量NaOH固体，平衡向正反应方向移动C．加入少量0.1mol·L－1HCl溶液，溶液中[H＋]减小D．加入少量CH3COONa固体，平衡向正反应方向移动3．已知25℃下，醋酸溶液中存在下述关系：K＝eq\f([H＋][CH3COO－],[CH3COOH])＝1.7×10－5mol·L－1，其中Ka的数值是该温度下醋酸的电离平衡常数。有关Ka的下列说法正确的是()A．当向该溶液中加入一定量的硫酸时，Ka值增大B．升高温度，Ka值增大C．向醋酸溶液中加水，Ka值增大D．向醋酸溶液中加氢氧化钠，Ka值增大4．下列实验事实不能证明醋酸是弱电解质的是()A．相同pH的醋酸溶液和盐酸分别与同样颗粒大小的锌反应时，产生H2的起始速率相等B．常温下，测得0.1mol·L－1醋酸溶液的pH＝4C．常温下，将pH＝1的醋酸溶液稀释1000倍，测得pH<4D．在相同条件下，醋酸溶液的导电性比盐酸的弱5．pH＝2的A、B两种酸溶液各1mL，分别加水稀释到1000mL，其中pH与溶液体积V的关系如图所示，下列说法正确的是()A．A、B两酸溶液的物质的量浓度一定相等B．稀释后，A酸溶液的酸性比B酸溶液强C．a＝5时，A是强酸，B是弱酸D．一定有关系：5>a>2

答案精析一新知导学1．CH3COOHH＋＋CH3COO－H＋、CH3COO－、CH3COOH2．(1)醋酸分子电离成离子离子结合成醋酸分子(2)不断减小不断增大(3)va＝vb≠0电离平衡3．(1)(从左到右，从上到下)接近于0接近于0最大增大增大减小不变不变不变(2)混合初最大，然后减小，达平衡时不变混合初最大，然后减小，达平衡时不变混合初接近于0，然后增大，达平衡时不变4．(从左到右，从上到下)右增大增大增大减小增强右增大增大增大减小增强左减小减小增大增大增强左增大增大减小减小增强右减小减小增大增大增强右增大减小减小增大减弱归纳总结1．电离成离子的速率离子重新结合成弱电解质分子的速率2．(1)停止保持不变(2)随之发生变化3．(1)正反应逆反应(2)越大越小②逆反应活学活用1．C2．D[①中加少量NaOH固体时，H＋与OH－结合生成难电离的H2O，使eq\f([H＋],[CH3COOH])值减小；②中CH3COOH的电离是吸热过程，升温，[H＋]增大，[CH3COOH]减小，故eq\f([H＋],[CH3COOH])值增大；③中加入无水CH3COOH时，[CH3COOH]增大量大于[H＋]增大量，致使eq\f([H＋],[CH3COOH])值减小；④中加水稀释，电离平衡右移，n(CH3COOH)减小，n(H＋)增大，故eq\f([H＋],[CH3COOH])＝eq\f(nH＋,nCH3COOH)增大；⑤加少量醋酸钠固体时，平衡逆向移动，[H＋]减小，[CH3COOH]增大，eq\f([H＋],[CH3COOH])值减小。]二新知导学1．K＝eq\f([A＋][B－],[AB])2．KaKbKa＝eq\f([CH3COO－][H＋],[CH3COOH])Kb＝eq\f([NH\o\al(＋,4)][OH－],[NH3·H2O])3．H2SH＋＋HS－HS－H＋＋S2－Ka1＝eq\f([H＋][HS－],[H2S])Ka2＝eq\f([H＋][S2－],[HS－])4．容易较强较强归纳总结1．弱电解质电离形成的各种离子的浓度的乘积与溶液中未电离的分子的浓度之比(为一常数)吸热增大3．分步Ka1≫Ka2≫Ka3第一步电离活学活用3．HFHCN解析一定温度下，弱酸溶液中氢离子浓度与电离常数(K)和溶液的物质的量浓度的关系可以从以下过程推出，设弱酸为HA，[H＋]为x。HAH＋＋A－起始浓度c00平衡浓度c－xxx则K＝eq\f(x2,c－x)对于难电离的弱酸(K很小)溶液，c≫x，故c－x≈c，则上式可变为K＝eq\f(x2,c)，即[H＋]＝x＝eq\r(K·c)。一定温度下，当溶液的浓度一定时，[H＋]随电离常数增大而增大，题中K(HF)＞K(CH3COOH)＞K(HCN)，故HF溶液中的氢离子浓度最大，余下的未电离的HF分子浓度最小，而HCN溶液中未电离的HCN分子浓度最大。4．(1)4(2)1×10－7mol·L－1(3)增大减小(4)106(5)BDE解析(1)CH3COOH电离出的[H＋]＝(0.1×0.1%)mol·L－1＝1×10－4mol·L－1，pH＝－lg(1×10－4)＝4。(2)电离平衡常数Ka＝eq\f(1×10－4×1×10－4,0.1)mol·L－1＝1×10－7mol·L－1。(3)因CH3COOHH＋＋CH3COO－，电离过程是吸热的，所以升高温度，[H＋]、[CH3COO－]均增大，则Ka增大，而pH减小。(4)[H＋]CH3COOH＝1×10－4mol·L－1，[H＋]水＝[OH－]＝eq\f(1×10－14,1×10－4)mol·L－1＝1×10－10mol·L－1，所以[H＋]CH3COOH∶[H＋]水＝(1×10－4mol·L－1)∶(1×10－10mol·L－1)＝106。(5)稀醋酸在稀释过程中，CH3COOH的电离程度增大，因而n(H＋)增多，n(CH3COOH)减少，n(CH3COO－)增多，eq\f([H＋],[CH3COOH])＝eq\f(nH＋,nCH3COOH)，所以eq\f([H＋],[CH3COOH])增大；eq\f([CH3COO－],[CH3COOH])＝eq\f(nCH3COO－,nCH3COOH)，所以eq\f([CH3COO－],[CH3COOH]