第一节电离平衡第2课时（原卷版）

教材知识解读·讲透重点难点·方法能力构建·同步分层测评第三章水溶液中的离子反应与平衡第一节电离平衡第2课时电离平衡常数教习目标1.理解电离常数和电离度表达式的意义，了解影响电离常数和电离度大小的因素。2.理解电离常数和电离度大小与弱电解质相对强弱的关系。重点和难点重点:电离常数和电离度表达式的意义，多元弱酸的分步电离。难点:多元弱酸的分步电离、电离常数和电离度的关系。◆知识点一电离平衡常数1.定义在一定条件下，当弱电解质的电离达到平衡时，溶液中弱电解质电离所生成的__________________，与溶液中____________之比是一个常数，这个常数叫做电离平衡常数，简称电离常数，用K表示。2.表示方法AB⇌A＋＋B－K＝____________（1）一元弱酸、一元弱碱的电离平衡常数。例如：CH3COOH⇌CH3COO－＋H＋Ka＝____________NH3·H2O⇌NHeq\o\al(＋,4)＋OH－Kb＝____________（2）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，每步各有电离平衡常数，通常用K1、K2等来分别表示。例如，H2CO3⇌H＋＋HCOeq\o\al(－,3)Ka1＝____________；HCOeq\o\al(－,3)⇌H＋＋COeq\o\al(2－,3)Ka2＝____________。多元弱酸各步电离常数的大小比较为Ka1______Ka2，因此，多元弱酸的酸性主要由第______步电离决定。由于多元弱碱为难溶碱，所以一般不用电离平衡常数，而用后续要学到的难溶物的溶度积常数。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.影响因素（1）内因：同一温度下，不同的弱电解质的电离常数____________，说明电离常数首先由物质____________所决定。（2）外因：对于同一弱电解质，电离平衡常数只与______有关，由于电离为______过程，所以电离平衡常数随温度升高而______。5.计算例：25℃amol·L－1的CH3COOHCH3COOH⇌CH3COO－＋H＋起始浓度/mol·L－1a00变化浓度/mol·L－1xxx平衡浓度/mol·L－1a－xxx则Ka＝eq\f(cCH3COO－·cH＋,cCH3COOH)＝eq\f(x2,a－x)≈eq\f(x2,a)易错提醒易错提醒由于弱电解质的电离程度比较小，平衡时弱电解质的浓度(a－x)mol·L－1一般近似为amol·L－1。6.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，相同条件下，电离平衡常数越大，酸性(或碱性)越______。（2）根据浓度商Q与电离平衡常数K的相对大小判断电离平衡的移动方向。（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。如0.1mol·L－1CH3COOH溶液加水稀释，eq\f(cCH3COO－,cCH3COOH)＝eq\f(cCH3COO－·cH＋,cCH3COOH·cH＋)＝eq\f(Ka,cH＋)，加水稀释时，c(H＋)减小，Ka值不变，则eq\f(cCH3COO－,cCH3COOH)______。即学即练1.下列说法正确的是()A．电离常数受溶液浓度的影响B．相同条件下，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＝eq\f(cH＋·cCO\o\al(2－,3),cH2CO3)2.将浓度为0.1mol·L－1HF溶液加水不断稀释，下列各量始终保持增大的是()A．c(H＋)B．KaC.eqC.eq\f(cF－,cH＋)D.eqD.\f(cH＋,cHF)◆知识点二电离度1.概念在一定条件下的弱电解质达到电离平衡时，____________的电解质分子数占____________的百分比。2.表示方法α＝eq\f(已电离的弱电解质分子数,溶液中原有弱电解质的总分子数)×100%，也可表示为α＝eq\f(弱电解质的某离子浓度,弱电解质的浓度)×100%。3.意义衡量弱电解质的电离程度，在相同条件下(浓度、温度相同)，不同弱电解质的电离度越，弱电解质的电离程度越______。4.影响因素（1）内因：弱电解质____________。（2）外因：①相同温度下，同一弱电解质，浓度越______，其电离度(α)越______。②相同浓度下，同一弱电解质，温度越______，其电离度(α)越______。5.电离度和电离常数的关系__________________。即学即练1.常温下，将冰醋酸加水稀释成0.01mol/L的稀醋酸溶液的过程中，以下物理量持续变小的是A．c(H+)B．醋酸的电离度C．醋酸分子的浓度D．醋酸的电离平衡常数A． B．C． D．一、强酸与弱酸的比较1.实验探究—【实验32】P61实验操作实验现象有气泡产生实验结论CH3COOH酸性大于碳酸Ka大小比较Ka(CH3COOH)大于Ka1(H2CO3)2.思考与讨论—P61镁条与等浓度、等体积盐酸、醋酸的反应向两个锥形瓶中各加入0.05g镁条，盖紧橡胶塞，然后用注射器分别注入2mL2mol·L－1盐酸、2mL2mol·L－1醋酸，测得锥形瓶内气体的压强随时间的变化如图所示。由上述图像分析两种反应的反应速率的变化情况。宏观辨识微观探析反应初期盐酸的反应速率比醋酸大盐酸是强酸，完全电离，醋酸是弱酸，部分电离，同浓度的盐酸和醋酸，盐酸中的c(H＋)较大，因而反应速率较大反应过程中盐酸的反应速率始终比醋酸大，盐酸的反应速率减小明显，醋酸的反应速率减小不明显醋酸中存在电离平衡，随反应的进行，电离平衡正向移动，消耗的氢离子能及时电离补充，所以一段时间速率变化不明显最终二者产生的氢气的量基本相等，速率几乎都变为零镁条稍微过量，两种酸的物质的量相同，随醋酸电离，平衡正向移动，醋酸几乎消耗完全，最终二者与镁条反应的氢离子的物质的量几乎相同，因而产生的H2的量几乎相同。两种酸都几乎消耗完全，反应停止，因而反应速率几乎都变为0实践应用1.下列关于盐酸与醋酸两种稀溶液的说法正确的是()A．相同浓度的两溶液中c(H＋)相同B．100mL0.1mol·L－1的两溶液能中和等物质的量的氢氧化钠C．c(H＋)＝10－3mol·L－1的两溶液稀释100倍，c(H＋)均为10－5mol·L－1D．向两溶液中分别加入少量对应的钠盐，c(H＋)均明显减小2.c(H＋)相等的盐酸(甲)和醋酸(乙)，分别与锌反应，若最后锌已全部溶解且放出气体一样多，则下列说法正确的是()A．反应开始时的速率：甲>乙B．反应结束时的c(H＋)：甲＝乙C．反应开始时的酸的物质的量浓度：甲＝乙D．反应所需时间：甲>乙二、一元强酸和一元弱酸的比较1．相同体积、相同物质的量浓度的一元强酸(如盐酸)与一元弱酸(如醋酸)的比较比较项目酸c(H＋)酸性中和碱的能力与足量活泼金属反应产生H2的总量与同一金属反应时的起始反应速率一元强酸___________________________一元弱酸_______________2．相同体积、相同c(H＋)的一元强酸(如盐酸)与一元弱酸(如醋酸)的比较比较项目酸c(H＋)酸性中和碱的能力与足量活泼金属反应产生H2的总量与同一金属反应时的起始反应速率一元强酸___________________________一元弱酸____________实践应用25℃时，对于pH相同的盐酸与醋酸溶液，下列说法正确的是A．水的电离程度：盐酸>醋酸B．加水稀释10倍后pH的大小：盐酸>醋酸C．与等量Zn粉反应，相同时间内产生的量：盐酸>醋酸D．与足量NaOH溶液反应，消耗NaOH的量：盐酸>醋酸2．25℃时，相同pH值的两种一元弱酸HA与HB溶液分别加水稀释，溶液pH值随溶液体积变化的曲线如图所示。下列说法正确的是A．同浓度的HA与HB溶液中，c(A－)小于c(B－) B．a点溶液的导电性大于b点溶液C．a点的c(HA)大于b点的c(HB) D．HA的酸性强于HB考点一电离平衡常数的理解【例1】下列关于电离常数的说法正确的是()A．电离常数随着弱电解质浓度的增大而增大B．CH3COOH的电离常数表达式为Ka＝eq\f(cCH3COOH,cH＋·cCH3COO－)C．向CH3COOH溶液中加入少量CH3COONa固体，电离常数减小D．电离常数只与温度有关，与浓度无关解题要点解题要点与化学平衡常数相似，在弱电解质溶液中也存在着电离平衡常数，叫做电离常数。1.一元弱酸和一元弱碱的电离平衡常数：CH3COOH⇌CH3COO—+H＋NH3·H2O⇌NH4＋+OH—=1\*GB3①电离常数K越小，则电解质的电离程度越小，电解质就越弱。=2\*GB3②在稀溶液中，电离常数K不受溶液的浓度、酸碱度的影响，只受温度的影响，且温度升高，K值增大。2.多元弱酸（碱）分步电离，酸（碱）性主要由第一步电离决定。如H3PO4的电离：H3PO4⇌H＋+H2PO4K1；H2PO4⇌H＋+HPO42K2；HPO42⇌H＋+PO43K3=1\*GB3①电离常数K越大，离子浓度越大，表示该弱电解质越易电离。=2\*GB3②多元弱酸分步电离，每一步电离均有电离常数，各步的电离程度也不相同，其中第一级电离程度最大：K1＞K2＞K3＞……＞Ki,所以多元弱酸（碱）分步电离，酸（碱）性主要由第一步电离决定。【变式11】已知H2CO3的电离平衡常数：Ka1＝4.3×10－7、Ka2＝5.6×10－11，HClO的电离平衡常数：Ka＝2.95×10－8。在反应Cl2＋H2OHCl＋HClO达到平衡后，要使HClO的浓度增大可加入()A．NaOH B．HClC．NaHCO3 D．H2O考点二电离平衡常数的应用【例2】已知25℃时，几种弱酸的电离平衡常数如下：11，则以下反应不能自发进行的是()A．HCOOH＋NaCNHCOONa＋HCNB．NaHCO3＋NaCNNa2CO3＋HCNC．NaCN＋H2O＋CO2HCN＋NaHCO3D．2HCOOH＋COeq\o\al(2－,3)2HCOO－＋H2O＋CO2↑解题要点解题要点电离常数的四大应用（1）判断弱酸(或弱碱)的相对强弱，电离常数越大，酸性(或碱性)越强。（2）判断反应能否发生或者判断产物是否正确通过强酸制弱酸来判断。如H2CO3：Ka1＝4.5×10－7，Ka2＝4.7×10－11，苯酚(C6H5OH)：Ka＝1.3×10－10，向苯酚钠(C6H5ONa)溶液中通入的CO2不论是少量还是过量，其化学方程式均为C6H5ONa＋CO2＋H2O=C6H5OH＋NaHCO3。（3）计算弱酸、弱碱溶液中的c(H＋)、c(OH－)。稀溶液中、弱酸溶液中，c(H＋)＝eq\r(c·Ka)，弱碱溶液中c(OH－)＝eq\r(c·Kb)。（4）判断溶液微粒浓度比值的变化利用温度不变，电离常数不变来判断。如把0.1mol·L－1CH3COOH溶液加水稀释，eq\f(c（CH3COO－）,c（CH3COOH）)＝eq\f(c（CH3COO－）·c（H＋）,c（CH3COOH）·c（H＋）)＝eq\f(Ka,c（H＋）)，稀释时，c(H＋)减小，Ka不变，则eq\f(c（CH3COO－）,c（CH3COOH）)变大。【变式21】根据下表提供的数据，判断下列离子方程式或化学方程式正确的是化学式电离常数HClOK=3×108H2CO3Ka1=4×107Ka2=6×1011B．向NaHCO3溶液中滴加少量氯水：2HCO＋Cl2=Cl＋ClO＋2CO2↑＋H2OC．向Ca(ClO)2溶液中通入过量CO2：CO2＋Ca(ClO)2＋H2O=CaCO3↓＋2HClOD．向NaClO溶液中通入少量CO2：CO2＋NaClO＋H2O=NaHCO3＋HClO考点三强酸与弱酸的比较【例3】对室温下pH相同、体积相同的醋酸和盐酸两种溶液分别采取下列措施，有关叙述正确的是A．加水稀释相同的倍数后，两溶液的pH：醋酸>盐酸B．使温度都升高20℃后，两溶液的pH均减小C．加适量的醋酸钠晶体后，两溶液的pH均增大D．加足量的锌充分反应后，两溶液中产生的氢气：盐酸多解题要点1．相同体积、相同物质的量浓度的一元强酸(如盐酸)与一元弱酸(如醋酸)的比较比较项目酸c(H解题要点1．相同体积、相同物质的量浓度的一元强酸(如盐酸)与一元弱酸(如醋酸)的比较比较项目酸c(H＋)酸性中和碱的能力与足量活泼金属反应产生H2的总量与同一金属反应时的起始反应速率一元强酸大强相同相同大一元弱酸小弱小2．相同体积、相同c(H＋)的一元强酸(如盐酸)与一元弱酸(如醋酸)的比较比较项目酸c(H＋)酸性中和碱的能力与足量活泼金属反应产生H2的总量与同一金属反应时的起始反应速率一元强酸相同相同小少相同一元弱酸大多A．溶液①和溶液②中由水电离出的c(OH)相等B．三种溶液的导电能力：③>②>①C．0.01mol/L的盐酸与0.01mol/L的氨水等体积混合后，溶液呈碱性D．将溶液①和溶液②都稀释10倍后，两者pH的差值小于6基础达标1.如表是25℃时，几种常见弱酸的电离平衡常数：酸CH3COOHHFHCN电离平衡常数(Ka)1.8×1057.2×1045.0×1010下列说法正确的是A．三种酸中酸性最强的是CH3COOHB．三种酸中HF能腐蚀玻璃是因为其电离平衡常数最大C．若向稀醋酸溶液中滴入一滴冰醋酸，醋酸的电离程度增大D．在溶液中反应HCN+CH3COONa=NaCN+CH3COOH不易发生2.改变下列条件，能使CH3COOH的电离常数增大的是()A．加入冰醋酸 B．加入少量NaOH溶液C．加水稀释 D．升高温度3.已知25℃下，CH3COOH溶液中各微粒的浓度存在以下关系：Ka＝eq\f(cCH3COO－·cH＋,cCH3COOH)＝1.75×10－5。下列有关结论可能成立的是()A．25℃下，向该溶液中加入一定量的盐酸时，Ka＝8×10－5B．25℃下，向该溶液中加入一定量的盐酸时，Ka＝2×10－4C．标准状况下，醋酸中Ka＝1.75×10－5D．升高到一定温度，Ka＝7.2×10－54.常温下，下列反应可以发生：①NaCN+HNO2HCN+NaNO2，②NaCN+HFHCN+NaF

③NaNO2+HFHNO2+NaF，其中有关的三种酸的电离常数分别是6.3104、5.6104、6.21010.由此判断下列叙述中不正确的是B．常温下，K(HNO2)6.3104C．根据两个反应可得出一元弱酸的强弱顺序为HF>HNO2>HCND．常温下，K(HCN)<K(HNO2)<K(HF)5.根据下表数据，比较在相同温度下，下列三种酸的相对强弱，正确的是：酸HXHYHZ浓度mol/L0.10.50.911电离度%0.30.150.10.310A．HX＞HY＞HZ； B．HZ＞HX＞HY；C．HY＞HZ＞HX； D．HZ＞HY＞HX；6.已知25℃时，Ka＝eq\f(cCH3COO－·cH＋,cCH3COOH)＝1.75×10－5，其中Ka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稀硫酸，Ka增大B．升高温度，Ka增大C．向CH3COOH溶液中加入少量水，Ka增大D．向CH3COOH溶液中加入少量氢氧化钠溶液，Ka增大7.在25℃时，用蒸馏水稀释1mol·L－1氨水至0.01mol·L－1，随溶液的稀释，下列各项中始终保持增大趋势的是()A.eq\f(cOH－,cNH3·H2O) B.eq\f(cNH\o\al(＋,4),cOH－)C.eq\f(cNH3·H2O,cNH\o\al(＋,4)) D．c(OH－)8.体积相同的盐酸和醋酸两种溶液，n(Cl－)＝n(CH3COO－)＝0.01mol，下列叙述错误的是()A．与NaOH完全中和时，醋酸所消耗的NaOH多B．分别与足量CaCO3反应时，放出的CO2一样多C．两种溶液的pH相等D．分别用水稀释相同倍数时，n(Cl－)＜n(CH3COO－)9.在25℃时，0.1mol·L1的HNO2、HCOOH、HCN、H2CO3的溶液，电离平衡常数分别为5.6×104、1.8×104、6.2×1010、(H2CO3)=4.5×107和(H2CO3)=4.7×1011，其中氢离子浓度最大的是A．HNO2 B．HCOOHC．HCN D．H2CO310.下表是几种弱酸常温下的电离平衡常数：CH3COOHH2CO3H2SKa=1.8×105Ka1=4.3×107Ka2=5.6×1011Ka1=9.1×108Ka2=1.1×1012则下列说法不正确的是B．多元弱酸的酸性主要由第一步电离决定C．碳酸的酸性强于氢硫酸D．向弱酸溶液中加少量NaOH溶液，电离常数不变11.已知25℃时，部分弱酸的电离平衡常数如表：化学式HClO电离平衡常数下列反应能发生的是12.已知25℃时，部分弱酸的电离平衡常数如表：化学式HClO电离平衡常数下列反应能发生的是综合应用13.常温下，下列反应可以发生：①NaCN+HNO2HCN+NaNO2，②NaCN+HFHCN+NaF

③NaNO2+HFHNO2+NaF，其中有关的三种酸的电离常数分别是6.3104、5.6104、6.21010.由此判断下列叙述中不正确的是B．常温下，K(HNO2)6.3104C．根据两个反应可得出一元弱酸的强弱顺序为HF>HNO2>HCND．常温下，K(HCN)<K(HNO2)<K(HF)14.已知25℃时有关弱酸的电离平衡常数如下表：弱酸化学式CH3COOHHCNH2CO3电离平衡常数1×1056.2×1010K1=4.5×107K2=4.7×1011下列有关说法正确的是A．等物质的量浓度的各溶液中c(H+)大小关系：CH3COOH<H2CO3<HCNB．醋酸溶液加水稀释，其电离程度先增大后减小C．等pH的各溶液中物质的量浓度大小关系：CH3COOH<H2CO3<HCN15.常温下，有以下三种溶液：①pH=3的盐酸，②pH=11的氨水，③将溶液①和②等体积混合得到的溶液，下列有关这三种溶液的说法正确的是A．溶液①和溶液②中由水电离出的c(OH)相等B．三种溶液的导电能力：③>②>①C．0.01mol/L的盐酸与0.01mol/L的氨水等体积混合后，溶液呈碱性D．将溶液①和溶液②都稀释10倍后，两者pH的差值小于616.已知常温下，2mol/L的一元酸HA溶液中c(H+)为：2×104mol/L，下列说法错误的是A．常温下，HA的电离常数约为2×108B．NaA可以和盐酸发生反应：HCl+NaA=NaCl+HAC．该条件下，体系中HA的电离度是1%D．向2mol/L的HA溶液中加入少量2mol/L的NaA溶液，HA的电离程度减小17.pH=1的两种酸溶液A、B各1mL，分别加水稀释至1000mL，其pH与溶液