第15講電離平衡常數(shù)-【暑假自學課】2022年新高二化學暑假精品課（人教版選修4）-學案下載-教習網(wǎng)

課前導入一、電離平衡常數(shù)的定義在一定條件下，，當弱電解質(zhì)的電離達到平衡時，溶液里各組分的濃度之間存在一定的關系，即溶液中電離所生成的各種離子濃度的冪之積與溶液中未電離的分子濃度的比是一個常數(shù)，這個常數(shù)叫做電離平衡常數(shù)，用K表示（通常用Ka、Kb分別表示弱酸、弱堿的電離平衡常數(shù)）。楊sir化學，侵權必究二、電離平衡常數(shù)的表示方法1．一元弱酸、弱堿楊sir化學，侵權必究電離方程式電離常數(shù)表達式CH3COOH NH3·H2O 【答案】CH3COOH CH3COO- + H+ Ka＝ NH3·H2O + OH- Kb = 2．多元弱酸、弱堿（1）多元弱酸：多元弱酸的電離是分步進行的，各步都有平衡常數(shù)，通常用K1、K2來表示，如H2CO3 H2CO3 H+ + K1＝_________________________ H+ + K2＝_________________________楊sir化學，侵權必究（2）多元弱堿：多元弱堿的電離與多元弱酸的電離情況類似，但多元弱堿的電離可寫成一步，如Cu(OH)2 Cu(OH)2 Cu2+ + 2OH- K＝_______________________【答案】， ②K＝三、電離平衡常數(shù)的意義1．意義：相同條件下，K值越大，表示該弱電解質(zhì)更______電離，所對應的酸性或堿性相對越_______。2．實例：25℃時，CH3COOH的K是1.75×10-5， HCN的K是6.2×10-10，酸性：CH3COOH____HCN。【答案】易強＞四、電離平衡常數(shù)的計算在某溫度時，溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為0.2mol·L-l的氨水中，達到電離平衡時，已電離的NH3·H2O為1.7×10-3mol·L-l，試計算該溫度下NH3·H2O的電離常數(shù)（Kb）。楊sir化學，侵權必究【答案】1.4×10-5【解】NH3·H2O的電離方程式及有關粒子的濃度如下：NH3·H2O + OH-起始濃度/( mol·L-l ) 0.200變化濃度/( mol·L-l ) 1.7×10-3 1.7×10-3 1.7×10-3平衡濃度/( mol·L-l ) 0.2-1.7×10-3 1.7×10-3 1.7×10-3 c(NH3·H2O) =(0.2-1.7×10-3) mol·L-l ≈0.2 mol·L-lKb =≈1.4×10-5答：該溫度下， NH3·H2O的電離常數(shù)約為1.4×10-5 五、電離平衡常數(shù)的影響因素楊sir化學，侵權必究1．在同一溫度下，不同弱電解質(zhì)的電離常數(shù)不同，說明電離常數(shù)首先由____________________所決定。2．對于同一弱電解質(zhì)的稀溶液來說，電離常數(shù)只與_________有關。楊sir化學，侵權必究例如，CH3COOH在25℃時的K是1.75×10-5，在0℃時K為1.65×10-5。思考與交流：在0.1mol/L的醋酸溶液中加水，，有何變化？楊sir化學，侵權必究【答案】不變變大 3．由于電離過程是________的，故溫度升高，K________。（即越熱越電離）4．比較多元弱酸各步電離的電離常數(shù)可以發(fā)現(xiàn)，對于同一種多元弱酸或多元弱堿，第一步的電離常數(shù)遠大于第二步的，即：Ka1> Ka2> Ka3>……。當Ka1? Ka2時，當計算多元弱酸中的c(H+)，或比較多元弱酸的酸性相對強弱時，通常只考慮第一步電離。多元弱堿的情況與多元弱酸類似。楊sir化學，侵權必究【答案】弱電解質(zhì)的性質(zhì) 溫度吸熱增大五、電離度1．概念：當弱電解質(zhì)在溶液里達到電離平衡時，溶液中已經(jīng)電離的電解質(zhì)分子數(shù)占原來總分子數(shù)的（包括已電離的和未電離的）百分數(shù)。楊sir化學，侵權必究2．表達式：電離度=×100%楊sir化學，侵權必究命題點一：電離常數(shù)的表達式【例1】對于碳酸溶液中的電離平衡，下列電離常數(shù)的表達式正確的是楊sir化學，侵權必究A． B．C． D．【答案】C【詳解】碳酸是分步電離的，、，其中以第一步電離為主，故碳酸的第一步電離的平衡常數(shù)，第二步電離的平衡常數(shù)。答案選C。命題點二：電離常數(shù)的意義楊sir化學，侵權必究【例2】根據(jù)下表數(shù)據(jù)(均在同溫、同壓下測定)，可得出弱電解質(zhì)的強弱順序為(　　)酸HXHYHZ電離常數(shù)7.2×10－41.8×10－61.8×10－8A．HX＞HY＞HZ B．HZ＞HY＞HXC．HY＞HZ＞HX D．HZ＞HX＞HY【答案】A【詳解】在同一情況下，酸的電離常數(shù)越大，則酸性越強，故根據(jù)表格信息可知，電離常數(shù)：HX＞HY＞HZ，則酸性：HX＞HY＞HZ，答案選A。【變2】在25℃時，的、、、溶液中溶質(zhì)的電離常數(shù)分別為、、、和，其中氫離子濃度最小的是楊sir化學，侵權必究A．溶液 B．溶液 C．溶液 D．溶液【答案】C【詳解】酸溶液的電離常數(shù)越大，說明該酸在溶液中的電離程度越大，酸性越強，溶液中氫離子濃度越大，反之，溶液中氫離子濃度越??；由電離常數(shù)的大小可知，酸性由強到弱的順序是：，故最小的是溶液。答案選C。命題點三：電離常數(shù)綜合楊sir化學，侵權必究【例3】常溫下，向氨水中加水稀釋的過程中，NH3?H2O的電離平衡常數(shù)、電離度、溶液導電性的變化正確的是A．增大、增大、減小 B．不變、增大、減小C．不變、減小、減小 D．減小、減小、增大【答案】B【詳解】向氨水中加水稀釋的過程中，溫度不變，則NH3?H2O的電離平衡常數(shù)不變；氨水越稀越電離，則電離度增大；但溶液總體積增大，微粒濃度減小，故溶液導電性減小，答案為B。【例4】下列關于電離常數(shù)的說法正確的是A．電離常數(shù)隨著弱電解質(zhì)濃度的增大而增大楊sir化學，侵權必究B．CH3COOH的電離常數(shù)表達式為Ka=C．電離常數(shù)只受溫度影響，與濃度無關D．向CH3COOH溶液中加入少量CH3COONa固體，電離常數(shù)減小【答案】C【詳解】A．弱電解質(zhì)的電離平衡常數(shù)只與溫度有關，故A錯誤；B．醋酸的電離方程式為CH3COOHCH3COO-+H+，所以電離平衡常數(shù)表達式為Ka=，故B錯誤；C．弱電解質(zhì)的電離平衡常數(shù)只與溫度有關，與濃度無關，故C正確；D．弱電解質(zhì)的電離平衡常數(shù)只與溫度有關，溫度不變電離平衡常數(shù)不變，故D錯誤；綜上所述答案為C。【變4】常溫下，在pH＝5的HA溶液中存在電離平衡：HAA－＋H＋，對于該平衡，下列敘述正確的是A．加入水時，平衡向右移動，HA電離常數(shù)增大.B．加入少量NaA固體，平衡向右移動C．稍微升高溶液溫度，溶液中的c(OH－)增大D．加入少量NaOH固體，平衡向右移動，c(H＋)減少【答案】D【詳解】A. 加水稀釋促進HA電離，所以平衡向右移動，但是電離平衡常數(shù)只與溫度有關，溫度不變電離平衡常數(shù)不變，故A錯誤；B. 加入少量NaA固體，導致溶液中c(A?)增大而抑制HA電離，所以HA電離平衡向左移動，故B錯誤；C. 電離平衡吸熱，稍微升高溶液溫度，平衡正向移動，c(H+)增大，酸性增強則c(OH－)減小，故C錯誤；D. 加入少量NaOH固體，NaOH和H+反應導致溶液中c(H+)減小而促進HA電離，平衡向右移動，故D正確；故選D。【例5】下表是幾種弱酸在常溫下的電離平街常數(shù)：CH3COOHH2CO3H2SH3PO41.8×10-5Ka1=4.3×10-7Ka2=5.6×10-11Ka1=9.1×10-8Ka2=1.1×10-12Ka1=7.5×10-3Ka2=6.2×10-8Ka3=2.2×10-13則下列說法中不正確的是A．碳酸的酸性強于氫硫酸B．多元弱酸的酸性主要由第一步電離決定C．常溫下，加水稀釋醋酸，增大楊sir化學，侵權必究D．向弱酸溶液中加少量NaOH溶液，電離平衡常數(shù)不變【答案】D【詳解】A．多元弱酸的酸性主要由第一步電離決定。弱酸的電離平衡常數(shù)越大，該酸的酸性就越強。由于碳酸的電離平衡常數(shù)Ka1=4.3×10-7比H2S氫硫酸的電離平衡常數(shù)Ka1= Ka1=9.1×10-8大，所以酸性：碳酸比氫硫酸的酸性強，A正確；B．多元弱酸一級電離產(chǎn)生的氫離子會抑制二級電離，所以多元弱酸的二級電離程度遠小于一級電離，故多元弱酸的酸性主要由第一步電離決定，B正確；C．醋酸是一元弱酸，在溶液中存在電離平衡：CH3COOHCH3COO-+H+，加水稀釋，使電離平衡正向移動，導致溶液中n(H+)有所增加，n(CH3COOH)減小，在同一溶液中，體積相同，所以加水稀釋導致增大，C正確；D．向弱酸溶液中加少量NaOH溶液，二者發(fā)生中和反應，放出熱量，使溶液的溫度升高；升高溫度，能夠促進電解質(zhì)的電離，使弱電解質(zhì)電離平衡正向移動，導致其電離平衡常數(shù)增大，D錯誤；故合理選項是D。【變5】已知H2CO3的電離常數(shù)：K1=4.4×10-7，K2=4.7×10-11，HClO的電離常數(shù)：2.95×10-8。反應：Cl2＋H2OHCl＋HClO達到平衡后，要使HClO濃度增大可加入楊sir化學，侵權必究A．NaOH B．NaHCO3 C．Na2CO3 D．H2O【答案】B【分析】根據(jù)幾種酸的電離常數(shù)可知酸性，要使得HClO濃度增大，則反應平衡右移，且加入的物質(zhì)不與HClO反應。【詳解】A．NaOH為強堿，與HCl和HClO均能反應，故A錯誤；B．根據(jù)強酸制弱酸原理能與HCl反應，不與HClO反應，故加入使平衡右移且HClO濃度增大，故B正確；C．加入，均能與HCl和HClO反應，故C錯誤；D．加水稀釋平衡右移，但是HClO濃度降低，故D錯誤；故選B。【例6】在一定溫度下，冰醋酸加水稀釋的過程中，溶液的導電能力I隨加入水的體積V變化的曲線如圖所示。請回答下列問題：（1）“O”點時醋酸不能導電的原因是_________________________________________。楊sir化學，侵權必究（2）a、b、c三點對應的溶液中，c(H+)由小到大的順序為______________________。（3）a、b、c三點對應的溶液中，CH3COOH的電離程度最大的是______________。（4）若使c點對應的溶液中的c(CH3COO－)增大，則下列措施中，可行的是____（填標號、下同）。A．加熱 B．加入NaOH稀溶液C．加入KOH固體 D．加水 E．加入CH3COONa固體 F．加入鋅粒（5）在稀釋過程中，隨著醋酸濃度的減小，下列始終保持增大趨勢的是________。A．c(H+) B．n(H+) C．CH3COOH分子數(shù) D．【答案】“O”點時還沒有發(fā)生電離 c ACEF BD 【詳解】(1)在冰醋酸中，CH3COOH以分子形式存在，未電離，故“O”點時不導電。(2)溶液的導電能力越強，c(H+)、c(CH3COOH)越大，故a、b、c 三點對應的溶液中，c(H+)由小到大的順序為c＜a＜b。(3)加水稀釋，促進CH3COOH的電離，故c點對應的溶液中CH3COOH的電離程度最大。(4)加熱可以使CH3COOH的電離平衡右移，c(CH3COO－)增大，A正確；加入NaOH稀溶液，雖然可使CH3COOH的電離平衡右移，但c(CH3COO－)減小，B錯誤；加入KOH固體，OH-與H+反應使平衡右移，c(CH3COO－)增大，C正確；加水雖然會使平衡右移，但c(CH3COO－)減小，D錯誤；加入CH3COONa固體雖然會使平衡左移，但c(CH3COO－)增大，E正確；加入鋅粒會消耗H+，使平衡右移，c(CH3COO－)增大，F正確。答案為ACEF。(5)A．加水稀釋，電離平衡右移，在稀釋過程中，溶液體積增大的程度大于氫離子增大的程度，則c(H+)減小，A與題意不符；B．加水稀釋，電離平衡右移，n(H+)始終保持增大趨勢，B符合題意；C．加水稀釋，電離平衡右移，c(CH3COOH)始終保持減小趨勢，C與題意不符；D．加水稀釋，電離平衡右移，n(H+)始終保持增大趨勢，n(CH3COOH)始終保持減小趨勢，始終保持增大趨勢，D符合題意；答案為BD。【練1】常溫下，在醋酸溶液中加入一定量的醋酸鈉固體，下列說法錯誤的是（）楊sir化學，侵權必究A．c(OH-)減小 B．醋酸的電離程度減小C．溶液的pH增大 D．c(Ac-)增大【答案】A【分析】醋酸溶液中存在醋酸的電離平衡CH3COOH CH3COO-+H+，加入醋酸鈉固體時，CH3COO-濃度增大，平衡逆向移動。【詳解】A.由分析知，平衡逆向移動，氫離子濃度減小，則氫氧根的濃度增大，故A錯誤；B.由分析知，平衡逆向移動，醋酸的電離程度減小，故B正確； C.由分析知，平衡逆向移動，氫離子濃度減小，酸性減弱，溶液的pH增大，故C正確；D.加入醋酸鈉固體，則醋酸根的濃度增大，故D正確；綜上所述，答案為A。【練2】下列說法正確的是A．溫度、濃度、壓強、催化劑均能改變平衡常數(shù)B．弱電解質(zhì)的電離是一個放熱過程C．增大壓強，化學平衡一定發(fā)生移動D．在一定溫度下，當弱酸濃度相同時，電離常數(shù)越大，弱酸的電離程度就越大【答案】D【詳解】A.平衡常數(shù)只和溫度有關，與濃度、壓強和催化劑都無關，所以只有溫度能改變化學平衡常數(shù)，故A不選；B.弱電解質(zhì)的電離是一個吸熱過程，故B不選；C.壓強的改變是針對有氣體參加的反應，如果非氣體參加的反應，壓強的改變對反應速率基本不影響，所以平衡不移動，故C不選；D.一定溫度下，當弱酸的濃度相同時，電離常數(shù)越大，說明電離的程度越大，產(chǎn)生的氫離子濃度也越大，所以酸性越強，故D正確。答案選D。【點睛】本題考查影響化學平衡和電離平衡的因素，掌握平衡移動原理等基礎知識是解題的關鍵。【練3】下列說法正確的是A．電離平衡常數(shù)受溶液濃度的影響B．電離平衡常數(shù)可以表示弱電解質(zhì)的相對強弱楊sir化學，侵權必究C．電離常數(shù)大的酸溶液中c(H＋)一定比電離常數(shù)小的酸溶液中大D．H2CO3的電離常數(shù)表達式：K＝【答案】B【詳解】A. 電離平衡常數(shù)是溫度的函數(shù)，與溶液濃度無關，A項錯誤；B. 電離平衡常數(shù)可以表示弱電解質(zhì)的相對強弱，B項正確；C. 酸中c(H+)既跟酸的電離常數(shù)有關，還跟酸的濃度有關，C項錯誤；D. H2CO3屬于二元弱酸，其電離方程式為：H2CO3?HCO3?+H+、HCO3??H++CO32?，K1=，K2=，電離以第一步為主，D項錯誤；答案選B。【點睛】D項是學生的易錯點，要注意多元弱酸是分步進行電離的。【練4】比較電離度大?。海ㄌ?/span>“＞”或“＜”）①20℃時，0.01 mol·L－1HCN溶液_______40℃時0.01 mol·L－1HCN溶液。②10℃時0.01 mol·L－1CH3COOH溶液_______10℃時0.1 mol·L－1CH3COOH溶液【答案】＜＞【詳解】①弱電解質(zhì)的電離是一個吸熱過程，升高溫度會促進弱電解質(zhì)的電離，故不同溫度下，同種物質(zhì)的電離程度進行比較，溫度高的電離度大。答案為：＜；②電離度和溫度、濃度有關，當溫度相同時，溶液濃度越低，離子相互碰撞而結合成分子的機會越少，電離度就越大。答案為：＞。【練5】在某溫度時，溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為0.1mol·L-l的一元弱酸HA中，達到電離平衡時，已電離的HA為1.7×10-3mol·L-l，試計算該溫度下HA的電離常數(shù)（Ka）。【答案】2.8×10-5 【練6】25℃時，三種弱電解質(zhì)的電離平衡常數(shù)如表：化學式HCOOHCH3COOHNH3?H2O電離平衡常數(shù)1.77×10-41.75×10-51.76×10-5（1）下列方法中，可以使0.10mol?L-1CH3COOH溶液中CH3COOH電離程度增大的是__。a.通入少量HCl氣體 b.加入少量冰醋酸c.加入少量醋酸鈉固體 d.加入少量水楊sir化學，侵權必究（2）常溫下，0.1mol?L-1的NH3?H2O溶液加水稀釋過程，下列表達式的數(shù)據(jù)一定變小的是__。a.c（OH-） b.c.c（H+）?c（OH-） d.【答案】d a 【詳解】（1）a.通入少量HCl氣體，溶液中氫離子濃度增大，抑制醋酸的電離，醋酸的電離程度減小，故a不選；b.加入少量冰醋酸，醋酸的電離平衡向正反應方向移動，但醋酸的電離程度減小，故b不選；c.加入少量醋酸鈉固體，溶液中c(CH3COO-)增大，平衡逆向進行，CH3COOH電離程度減小，故c不選；d.加入少量水，促進CH3COOH電離，其電離程度增大，故d選，答案為d；（2）a.NH3?H2O溶液加水稀釋過程中促進NH3?H2O電離，但c(OH-)減小，故a選；b.NH3?H2O溶液加水稀釋過程中促進NH3?H2O電離，溶液中n(OH-)增大，n(NH3?H2O)減小，所以增大，故b不選；c.Kw= c(H+)? c(OH-)，只隨溫度改變而改變，故c不選；d.NH3?H2O溶液加水稀釋過程中促進NH3?H2O電離，c(OH-)減小，c(H+)增大，所以增大，故d不選，答案為a。

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