
1.了解電離平衡常數(shù)的含義。2.能利用電離平衡常數(shù)解釋弱電解質(zhì)在水中發(fā)生的變化。3.能比較強(qiáng)酸與弱酸。1.構(gòu)建電離平衡常數(shù)模型,培養(yǎng)證據(jù)推理與模型認(rèn)知的能力。2.利用電離平衡常數(shù)相對大小關(guān)系,判斷強(qiáng)酸與弱酸的各種關(guān)系,培養(yǎng)宏觀辨識與微觀辨析的能力。
1.概念在一定條件下,當(dāng)弱電解質(zhì)的電離達(dá)到平衡時,溶液里各組分的濃度之間存在一定的關(guān)系。對于一元弱酸或一元弱堿來說,溶液中弱電解質(zhì)電離所生成的___________________,與溶液中__________________之比是一個常數(shù),這個常數(shù)叫做電離平衡常數(shù),簡稱電離常數(shù),通常用Ka、Kb分別表示弱酸、弱堿的電離平衡常數(shù)。
2.電離平衡常數(shù)的表示方法(1)一元弱酸、一元弱堿的電離平衡常數(shù)Ka=___________________;Kb=_______________。
(2)多元弱酸、多元弱堿的電離平衡常數(shù)多元弱酸的電離是分步進(jìn)行的,每一步電離都有電離平衡常數(shù),通常用Ka1、Ka2等來分別表示。例如,
多元弱酸各步電離常數(shù)的大小比較:Ka1?Ka2,因此,多元弱酸的酸性主要由第一步電離決定。
注意 一般多元弱堿為難溶堿,不用電離平衡常數(shù),以后要學(xué)到難溶物的溶度積常數(shù)。
3.意義表示弱電解質(zhì)的電離能力。一定溫度下,K越大,弱電解質(zhì)的電離程度越_____,酸(或堿)性越_____。4.電離常數(shù)的影響因素(1)內(nèi)因:同一溫度下,不同弱電解質(zhì)的電離常數(shù)_______,說明電離常數(shù)首先由弱電解質(zhì)的_______所決定。(2)外因:對于同一弱電解質(zhì),電離平衡常數(shù)只與_______有關(guān),由于電離為_______過程,所以電離平衡常數(shù)隨溫度_______而增大。
正|誤|判|斷(1)改變條件,電離平衡正向移動,電離平衡常數(shù)一定增大。( )(2)同一弱電解質(zhì),濃度大的電離平衡常數(shù)大。( )
深|度|思|考1.已知T ℃時,CH3COOH的Ka=1.75×10-5。(1)當(dāng)向醋酸中加入一定量的鹽酸時,CH3COOH的電離常數(shù)____(填“變大”或“變小”或“不變”),理由是________________ _____。(2)T ℃時,將該溶液加水稀釋10倍,則CH3COOH的Ka=______________。
2.已知:25 ℃時,下列四種弱酸的電離常數(shù):
(1)試比較相同濃度的CH3COOH、HNO2、HCN、H2CO3溶液的酸性強(qiáng)弱。提示:電離常數(shù)越大,酸性越強(qiáng),故酸性:HNO2>CH3COOH>H2CO3>HCN。(2)向HNO2溶液中加入一定量的鹽酸時,HNO2的電離平衡向哪個方向移動?此時HNO2的電離常數(shù)是否發(fā)生變化?為什么?提示:HNO2溶液中存在電離平衡:HNO2H++NO,加入鹽酸,上述平衡逆向移動;此時HNO2的電離常數(shù)不變;原因是溶液的溫度不變。
(3)判斷反應(yīng)NaNO2+CH3COOH===CH3COONa+HNO2是否正確?向NaCN溶液中通入少量CO2,反應(yīng)能否進(jìn)行?若能進(jìn)行,寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式。
應(yīng)|用|體|驗(yàn)1.對于碳酸溶液中的電離平衡,下列電離常數(shù)的表達(dá)式正確的是( )
2.下表是幾種弱酸在常溫下的電離平衡常數(shù):
則下列說法中不正確的是( )A.碳酸的酸性強(qiáng)于氫硫酸B.多元弱酸的酸性主要由第一步電離決定D.向弱酸溶液中加少量NaOH溶液,電離平衡常數(shù)不變
解析: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(qiáng)。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=9.1×10-8大,所以酸性:碳酸比氫硫酸的酸性強(qiáng),A正確;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(yuǎn)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;醋酸是一元弱酸,在溶液中存在電離導(dǎo)致溶液中n(H+)有所增加,n(CH3COOH)減小,在同一溶液中,
1.電離常數(shù)的計算——三段式法25 ℃ a ml·L-1的CH3COOH 起始濃度/(ml·L-1) a 0 0變化濃度/(ml·L-1) x x x平衡濃度/(ml·L-1) a-x x x
二、電離常數(shù)的計算和應(yīng)用
注意 由于弱電解質(zhì)的電離程度比較小,平衡時弱電解質(zhì)的濃度為(a-x)ml·L-1,一般近似為a ml·L-1。
2.電離平衡常數(shù)的應(yīng)用(1)根據(jù)電離平衡常數(shù)可以判斷弱酸(或弱堿)的相對強(qiáng)弱,相同條件下,電離平衡常數(shù)越大,酸性(或堿性)越強(qiáng)。(2)根據(jù)電離平衡常數(shù)可以判斷鹽與酸(或堿)反應(yīng)是否發(fā)生,相同條件下相對強(qiáng)的酸(或堿)可以制相對弱的酸(或堿)。(3)根據(jù)濃度商Q與電離平衡常數(shù)K的相對大小判斷電離平衡的移動方向。
(4)根據(jù)電離平衡常數(shù)判斷溶液中微粒濃度比值的變化情況。
3.電離度(α)α=_______________________×100%或α=_____________________ ×100%(1)意義:表示弱電解質(zhì)的___________,同一弱電解質(zhì)電離度_______,電離程度_______。
(2)電離度的影響因素注意 電離度與化學(xué)平衡的轉(zhuǎn)化率類似。
正|誤|判|斷(1)一定溫度下,某弱電解質(zhì)的電離常數(shù)(K)越小,其電離能力越弱。( )(2)0.1 ml·L-1 CH3COOH溶液加水稀釋,溶液的pH和電離度均增大。( )(3)相同條件下電離常數(shù)越大,酸的酸性越強(qiáng)。( )
深|度|思|考1.如何從定量的角度判斷醋酸溶液中加水稀釋一倍后,電離平衡移動的方向?
2.電離平衡常數(shù)與電離度的關(guān)系在一定溫度下,已知b ml·L-1的一元弱酸HA溶液中,電離度為α,電離平衡常數(shù)為Ka,試推導(dǎo)b、α、Ka三者之間關(guān)系:__________。
應(yīng)|用|體|驗(yàn)1.已知下面三個數(shù)據(jù):6.3×10-4、5.6×10-4、6.2×10-10分別是下列有關(guān)的三種酸的電離常數(shù),若已知下列反應(yīng)可以發(fā)生:NaCN+HNO2===HCN+NaNO2;NaNO2+HF===HNO2+NaF。由此可判斷下列敘述不正確的是( )A.Ka(HF)=6.3×10-4B.Ka(HNO2)=6.2×10-10C.三種酸的強(qiáng)弱順序?yàn)镠F>HNO2>HCND.Ka(HCN)<Ka(HNO2)HNO2>HCN,由此可判斷:Ka(HF)>Ka(HNO2)>Ka(HCN),其對應(yīng)數(shù)據(jù)依次為:Ka(HF)=6.3×10-4、Ka(HNO2)=5.6×10-4、Ka(HCN)=6.2×10-10。
2.相同溫度下,根據(jù)三種酸的電離常數(shù),下列判斷正確的是( )A.三種酸的強(qiáng)弱關(guān)系:HX>HY>HZB.反應(yīng)HZ+Y-===HY+Z-不能夠發(fā)生
1.相同體積、相同物質(zhì)的量濃度的一元強(qiáng)酸(如鹽酸)與一元弱酸(如醋酸)的比較
2.相同體積、相同c(H+)的一元強(qiáng)酸(如鹽酸)與一元弱酸(如醋酸)的比較
正|誤|判|斷25 ℃時,H2A:Ka1=4.3×10-7,Ka2=2.1×10-12,H2B:Ka1=1.0×10-7,Ka2=6.3×10-13。在相同濃度的兩種溶液中;(1)H+的濃度:H2A>H2B。( )(2)酸根離子的濃度:c(A2-)H2B。( )
深|度|思|考如何判斷電解質(zhì)的強(qiáng)弱?提示:(1)從弱電解質(zhì)電離特點(diǎn)分析,部分電離,離子濃度?、僭谙嗤瑵舛?、相同溫度下,與強(qiáng)電解質(zhì)溶液做導(dǎo)電性對比實(shí)驗(yàn)。②在相同濃度、相同溫度下,比較反應(yīng)速率的快慢,如將鋅粒投入等濃度的鹽酸和醋酸溶液中,開始時反應(yīng)速率前者比后者快。
(2)從影響電離平衡的外界因素分析①采用實(shí)驗(yàn)證明電離平衡的存在,如醋酸溶液中滴入紫色石蕊溶液后溶液變?yōu)榧t色,再加入CH3COONa晶體,顏色變淺。②相同c(H+)、相同體積的強(qiáng)酸和弱酸溶液與堿反應(yīng)時,消耗堿多的為弱酸。
應(yīng)|用|體|驗(yàn)1.相同體積、相同c(H+)的某一元強(qiáng)酸溶液①和某一元弱酸溶液②分別與足量的鋅粉發(fā)生反應(yīng),下列關(guān)于產(chǎn)生氫氣的體積(V)隨時間(t)變化的示意圖正確的是( )
2.在a、b兩支試管中分別裝入形態(tài)相同、質(zhì)量相等的一顆鋅粒(鋅足量),然后向兩支試管中分別加入相同物質(zhì)的量濃度、相同體積的稀鹽酸和稀醋酸。填寫下列空白:(1)a、b兩支試管中生成氣體的速率v(a)_______(填“大于”“小于”或“等于”,下同)v(b),反應(yīng)完畢后生成氣體的總體積V(a)_______V(b),原因是_______________________________________ _______________________________________________。
反應(yīng)開始時,鹽酸中所含H+的濃度較大,
但二者最終能電離出的H+的總物質(zhì)的量相等
(2)若a、b兩支試管中分別加入c(H+)相同、體積相同的稀鹽酸和稀醋酸,則a、b兩支試管中開始生成氣體的速率v(a)_______(填“大于”“小于”或“等于”,下同)v(b),反應(yīng)完畢后生成氣體的總體積V(a)_______V(b),原因是________________________________________ _________________________________________。
開始時c(H+)相同,所以速率相等,醋酸是弱
電解質(zhì),最終電離出的H+的總物質(zhì)的量大
解析:(1)物質(zhì)的量濃度相同時,鹽酸是強(qiáng)酸,醋酸是弱酸,鹽酸電離出的c(H+)遠(yuǎn)大于醋酸電離出的c(H+),醋酸產(chǎn)生H2的速率比鹽酸小。反應(yīng)完畢后,因?yàn)閚(HCl)=n(CH3COOH),故最終產(chǎn)生H2的量相等。(2)c(H+)相同時,反應(yīng)開始時產(chǎn)生H2的速率相等。反應(yīng)完畢后,因 c(H+)相同,醋酸濃度大,則n(HCl)CH3COOH>H3PO2C.由電離常數(shù)可以判斷,H3PO2屬于強(qiáng)酸,HCN和CH3COOH屬于弱酸D.相同溫度下,1 ml·L-1 HCN溶液的電離常數(shù)大于0.1 ml· L-1HCN溶液的電離常數(shù)
2.(2023·重慶市萬州第二高級中學(xué)高二檢測)下列說法正確的是( )B.濃度為0.1 ml·L-1 CH3COOH溶液,升高溫度,平衡正向移動,醋酸的電離程度增大D.向濃度為0.1 ml·L-1 H2SO3溶液中通入少量氯氣,pH會增大
3.下列關(guān)于弱電解質(zhì)的電離平衡常數(shù)的敘述中,正確的是( )A.弱電解質(zhì)的電離平衡常數(shù)就是電解質(zhì)溶于水后電離出的各種離子濃度的乘積與未電離分子的濃度的比值B.弱電解質(zhì)的電離平衡常數(shù)只與弱電解質(zhì)本身的性質(zhì)及外界溫度有關(guān)C.同一溫度下,弱酸的電離平衡常數(shù)越大,酸性越強(qiáng);弱堿的電離平衡常數(shù)越大,堿性越弱D.多元弱酸的各級電離平衡常數(shù)相同
解析:電離平衡常數(shù)的比值必須是達(dá)到電離平衡后的,而不是任意時刻的。弱電解質(zhì)的電離平衡常數(shù)是由弱電解質(zhì)自身的性質(zhì)決定的,并且受外界溫度的影響,同一溫度和濃度下,弱酸的電離平衡常數(shù)越大,酸性越強(qiáng);同樣,弱堿的電離平衡常數(shù)越大,堿性越強(qiáng)。對于同一弱電解質(zhì),溫度越高,電離平衡常數(shù)越大。多元弱酸是分步電離的,其各級電離平衡常數(shù)逐級減小且差別很大。
4.氫氰酸及部分弱酸的電離常數(shù)如下表:??(1)依據(jù)表格中三種酸的電離常數(shù),判斷三種酸酸性強(qiáng)弱的順序?yàn)開____________________________。(2)向NaCN溶液中通入CO2氣體能否制得HCN?_____。若能寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式___________________________________________。
HCOOH>H2CO3>HCN
NaCN+H2O+CO2===HCN+NaHCO3
(4)①升高0.1 ml·L-1HCN溶液的溫度,HCN的電離程度如何變化?_______________________________。_______________________。
升高溫度,能促進(jìn)HCN的電離
這是一份高中化學(xué)人教版 (2019)選擇性必修1第三章 水溶液中的離子反應(yīng)與平衡第二節(jié) 水的電離和溶液的pH評課ppt課件,共28頁。PPT課件主要包含了水的電離,電解質(zhì),H2O,水的離子積,Kw的應(yīng)用,酸堿性,×10-12,-10,隨堂演練·知識落實(shí)等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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