蘇教版選修4 專題3第一單元 弱電解質(zhì)的電離平衡（第2課時(shí)） 學(xué)案 (1).doc

第2課時(shí)弱電解質(zhì)的電離平衡1化學(xué)平衡狀態(tài)的特征有哪些？提示：(1)動(dòng)態(tài)平衡；(2)達(dá)到平衡時(shí)，正、逆反應(yīng)速率相等；(3)平衡時(shí)，各物質(zhì)的濃度保持不變；當(dāng)條件改變時(shí)，平衡被破壞，可能發(fā)生移動(dòng)。2化學(xué)平衡移動(dòng)原理的內(nèi)容是什么？提示：改變影響化學(xué)平衡的一個(gè)因素，平衡將向著能夠減弱這種改變的方向移動(dòng)。3影響化學(xué)平衡常數(shù)的因素是什么？提示：溫度。4強(qiáng)、弱電解質(zhì)的電離差異是什么？提示：強(qiáng)電解質(zhì)在水溶液中完全電離，弱電解質(zhì)在水溶液中部分電離。新知探究探究1弱電解質(zhì)電離平衡的建立(1)弱電解質(zhì)電離平衡的建立圖示：(2)電離平衡概念：在一定條件(如溫度、濃度一定)下，當(dāng)弱電解質(zhì)在水溶液中電離達(dá)到最大程度時(shí)，電離過程并沒有停止，此時(shí)弱電解質(zhì)電離成離子的速率和離子結(jié)合成弱電解質(zhì)分子的速率相等，溶液中各分子和離子的濃度都不再發(fā)生變化，就達(dá)到了電離平衡。探究2電離平衡的特征探究3電離平衡常數(shù)和電離度(1)電離平衡常數(shù)(k)： (2)電離度()：必記結(jié)論1影響電離度的因素 2.影響電離平衡的因素以0.1 moll1的ch3cooh為例(ch3coohhch3coo)，當(dāng)改變條件，其平衡移動(dòng)方向、ka、n(h)、導(dǎo)電性變化如下表：成功體驗(yàn)1在含有酚酞的0.1 moll1氨水中加入少量的nh4cl晶體，則溶液的顏色()a變藍(lán)色 b變深c變淺 d不變解析：選cnh3h2o是弱電解質(zhì)，在溶液中存在電離平衡：nh3h2onhoh，當(dāng)加入nh4cl晶體時(shí)，c(nh)增大，使上述平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，c(oh)減小，溶液顏色變淺。2(好題共享選自人教版教材p44t4)已知25下，醋酸溶液中存在下述關(guān)系：1.75105其中的數(shù)值是該溫度下醋酸的電離平衡常數(shù)。試回答下述問題：(1)當(dāng)向該溶液中加入一定量的鹽酸時(shí)，上式中的數(shù)值是否發(fā)生變化？為什么？(2)若醋酸的起始濃度為0.010 mol/l，平衡時(shí)氫離子濃度c(h)是多少？(提示：醋酸的電離常數(shù)很小，平衡時(shí)的c(ch3cooh)可近似視為仍等于0.010 mol/l。)解析：設(shè)醋酸電離的物質(zhì)的量濃度為c，則有ch3cooh ch3cooh開始：0.010 moll1 0 0平衡：(0.010 moll1c) cc0.010 moll1(因電離非常微弱)由題意知：1.75105，即1.75105，c4.18104moll1。答案：(1)當(dāng)加入鹽酸時(shí)，醋酸的電離平衡常數(shù)不變。影響電離平衡常數(shù)的因素是溫度，與溶液的酸堿性及濃度無關(guān)。(2)c(h)4.18104moll1。 新知探究探究1水的電離和水的離子積常數(shù)(1)水的電離：水是一種弱電解質(zhì)，存在如下形式電離：2h2oh3ooh，簡(jiǎn)寫為：h2ohoh，水的電離常數(shù)表達(dá)式為：k(2)水的離子積常數(shù)：表達(dá)式：kwc(h)c(oh)，影響因素：水的離子積kw只受溫度影響，升高溫度，kw增大。適用范圍：kw不僅適用于純水，還適用于稀的酸性、堿性溶液，25時(shí)，水的離子積為11014。探究2弱酸(或弱堿)的強(qiáng)弱與電離常數(shù)的關(guān)系(1)常見的弱酸：hf、ch3cooh、hclo、hcn、h2co3、h2so3等。(2)常見的弱堿：nh3h2o等。(3)常用電離常數(shù)表示弱酸、弱堿的相對(duì)強(qiáng)弱，電離常數(shù)越大，弱酸、弱堿的酸性或堿性越強(qiáng)。必記結(jié)論影響水的電離平衡的因素 成功體驗(yàn)3判斷正誤(正確的打“”，錯(cuò)誤的打“”)。(1)hcl溶液中無oh。()(2)在稀naoh溶液中：c(h)c(oh)11014(25下)。()(3)升高溫度，水的電離程度增大，c(h)c(oh)。()(4)向水中加入nahso4固體，水的電離程度減小，kw減小。()解析：(1)任何物質(zhì)的水溶液中都存在h2o的電離平衡，即都存在h和oh；(2)kw不僅適用于純水，也適用于酸、堿、鹽的稀水溶液；(3)升溫后水的電離程度增大，但c(h)始終等于c(oh)；(4)kw只與溫度有關(guān)。答案：(1)(2)(3)(4)4雙選題能抑制水的電離，并使溶液中c(h)c(oh)的操作是()a將水加熱煮沸b向水中投入一小塊金屬鈉c向水中通co2 d加入nahso4(s)解析：選c、d加熱煮沸后，水的電離程度增大，但c(h)c(oh)；加入金屬na后水的電離程度增大，但c(oh)c(h)；通入co2或加入nahso4(s)水的電離程度減??；c(h)c(oh)。關(guān)鍵語(yǔ)句小結(jié)1三個(gè)計(jì)算式(1)電離常數(shù)：如醋酸電離常數(shù)為：ka；(2)水的離子積常數(shù)：kwc(oh)c(h)，溫度一定，kw一定，25時(shí)，kw1.01014。(3)電離度：100%。2弱電解質(zhì)的電離平衡也是一種動(dòng)態(tài)平衡，影響電離平衡的因素有溫度、濃度、酸、堿及相關(guān)離子等。其中升高溫度、加水稀釋均能使電離平衡右移。3電離常數(shù)和水的離子積常數(shù)是動(dòng)態(tài)平衡常數(shù)，只受溫度影響。相同條件下，弱酸的電離常數(shù)越大，酸性越強(qiáng)。例1在0.1 moll1ch3cooh溶液中存在如下電離平衡：ch3coohch3cooh，對(duì)于該平衡，下列敘述中，正確的是()a加入水時(shí)，平衡向左移動(dòng)b加入少量naoh固體，平衡向右移動(dòng)c加入少量0.1 moll1hcl溶液，溶液中c(h)減小d加入少量ch3coona固體，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)解析：選b加水稀釋，平衡向右移動(dòng)，a錯(cuò)；加入naoh固體，中和h，平衡向右移動(dòng)，b對(duì)；因?yàn)?.1 moll1ch3cooh溶液中c(h)0.1 moll1，而0.1 moll1hcl溶液中c(h)0.1 moll1，故使溶液中c(h)增大，c錯(cuò)；加入少量ch3coona固體，使c(ch3coo)增大，平衡向左移動(dòng)，d錯(cuò)。電離平衡屬于化學(xué)平衡，可用勒夏特列原理分析弱電解質(zhì)的電離平衡，促進(jìn)弱電解質(zhì)電離平衡向右移動(dòng)的因素：升溫；加水；加入消耗弱電解質(zhì)電離出離子的物質(zhì)。1例1中，(1)若要使c(ch3coo)增大，但c(h)減小，可采取哪些措施？(2)若要使c(h)增大，且平衡向右移動(dòng)，可采取哪些措施？加水稀釋可以嗎？答案：(1)符合條件的措施應(yīng)為消耗h，促進(jìn)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，故可加入鐵粉，少量nahco3固體、ch3coona固體等。(2)可加熱，促進(jìn)平衡向右移動(dòng)，c(h)增大；加水稀釋時(shí)，平衡向右移動(dòng)，但c(h)減小，不符合要求。 例2已知下面三個(gè)數(shù)據(jù)：7.2104、4.6104、4.91010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：nacnhno2=hcnnano2nacnhf=hcnnafnano2hf=hno2naf由此可判斷下列敘述不正確的是()ak(hf)7.2104bk(hno2)4.91010c相同條件下，hf的電離度最大dk(hcn)k(hno2)hno2hcn。由此可判斷k(hf)k(hno2)k(hcn)，其對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)依次為k(hf)7.2104，k(hno2)4.6104，k(hcn)4.91010，又因?yàn)槿呔鶠橐辉跛?，故k越大，酸性越強(qiáng)，電離度越大。電離常數(shù)的應(yīng)用(1)比較弱電解質(zhì)的相對(duì)強(qiáng)弱。相同溫度下，弱酸的ka越大，則酸性越強(qiáng)，物質(zhì)的量濃度相同時(shí)，c(h)越大，電離度越大。(2)比較計(jì)算多元弱酸溶液中c(h)大小。多元弱酸是分步電離的，且k1k2k3，原因是第一步電離產(chǎn)生h對(duì)第二步、第三步電離起到抑制作用，比較溶液中c(h)大小時(shí)，只考慮第一步電離即可。(3)ka大的酸能與ka小的酸的鹽反應(yīng)，反之不反應(yīng)。(4)計(jì)算電離度(以一元弱酸ha為例) haha起始： c酸 0 0平衡： c酸(1) c酸c酸k電離，因?yàn)楹苄。?1)1，即k電離c酸2。所以。2例2中，(1)若相同條件下ha的電離常數(shù)為1.8105，判斷hcnnaa=hanacn正確嗎？(2)據(jù)該題中判斷出的hcn的電離常數(shù)計(jì)算該條件下0.1 moll1的hcn的電離度。答案：(1)不正確，因電離常數(shù)hahcn，酸性hahcn，故該反應(yīng)不能進(jìn)行。(2)71057103%。 (1)中性溶液：c(h)c(oh)1107 moll1。(2)溶質(zhì)為酸的溶液：h來源于酸和水的電離，而oh只來源于水，c(h)水c(oh)。如0.1 moll1的hcl溶液中c(h)水c(oh)11013 moll1。(3)溶質(zhì)為堿的溶液：oh來源于堿和水的電離，而h只來源于水。c(oh)水c(h)。如0.1 moll1的naoh溶液中c(h)c(oh)水11013 moll1。例3(四川高考改編)25 時(shí)，在等體積的0.5 mol/l的h2so4溶液中，0.05 mol/l ba(oh)2溶液中，1 mol/l nacl溶液中，純水中發(fā)生電離的水的物質(zhì)的量之比是()a110107107b10710711c10710622 d10710621072解析：選a25 時(shí)，0.5 mol/l h2so4溶液中c(h)1 mol/l，由水電離出的c(h)水1014 mol/l，0.05 mol/l ba(oh)2溶液中，c(oh)0.1 mol/l，由水電離出的c(h)水1013 mol/l，nacl和純水中由水電離出的c(h)水均為107 mol/l。則等體積的上述四種溶液中由水電離出的n(h)(即電離水的物質(zhì)的量)之比為10141013107107110107107。25時(shí)，0.01 moll1 的h2so4溶液中，由水電離出的c(h)是()a0.01 moll1b0.02 moll1c11012 moll1d51013 moll1解析：選dh2so4電離出的c(h)0.02 moll1，故溶液中c(h)水c(oh)水51013 moll1。課堂雙基落實(shí)1下列有關(guān)“電離平衡”的敘述中正確的是()a電解質(zhì)在溶液里達(dá)到電離平衡時(shí)，各種分子的濃度和離子的濃度相等b電離平衡時(shí)，由于各種分子和離子的濃度不斷發(fā)生變化，所以說電離平衡是動(dòng)態(tài)平衡c電離平衡是相對(duì)的、暫時(shí)的，外界條件改變時(shí)，平衡就會(huì)發(fā)生移動(dòng)d電解質(zhì)達(dá)到電離平衡后，各種離子的濃度相等解析：選c電離達(dá)到平衡時(shí)，各種分子的濃度和離子的濃度不一定相等，a錯(cuò)；各種分子和離子的濃度一定，并不是不斷發(fā)生變化，b錯(cuò)；各種離子的濃度不一定相等，d錯(cuò)。2稀釋0.1 mol/l的醋酸溶液時(shí)，始終保持增大趨勢(shì)的是()ac(h)bc(h)/c(ch3cooh)cc(h)/c(ch3coo)dc(ch3cooh)/c(h)解析：選b稀釋時(shí)平衡向電離的方向移動(dòng)，n(h)增大，n(ch3cooh)減小，所以b正確。3能影響水的電離平衡，并使溶液中的c(h)c(oh)的操作是()a向水中投入一小塊金屬鈉b將水加熱煮沸c向水中通入二氧化硫氣體d向水中加食鹽晶體解析：選ca項(xiàng)加金屬鈉跟水反應(yīng)生成naoh，c(oh)c(h)，錯(cuò)誤；b項(xiàng)加熱促進(jìn)水的電離，但c(h)c(oh)，錯(cuò)誤；d項(xiàng)對(duì)水的電離平衡沒有影響，c(h)c(oh)，錯(cuò)誤。4關(guān)于水的離子積常數(shù)，下列說法不正確的是()a蒸餾水中，c(h)c(oh)11014b純水中，25 時(shí)，c(h)c(oh)11014c25 時(shí)，任何以水為溶劑的稀溶液中，c(h)c(oh)11014dkw值隨溫度升高而增大解析：選akw只與溫度有關(guān)，升高溫度，kw增大，25 時(shí)，純水和任何物質(zhì)的水溶液中kwc(h)c(oh)11014。5將6 g ch3cooh溶于水制成1 l溶液，此溶液的物質(zhì)的量濃度為_。經(jīng)測(cè)定溶液中含ch3coo為1.4103 moll1，此溫度下醋酸的電離常數(shù)ka_。溫度升高，ka將_(填“變大”“不變”或“變小”)。解析：c(ch3cooh) 0.1 moll1。因?yàn)?ch3coohch3cooh起始/moll1 0.1 00平衡/moll1 0.11.4103 1.4103 1.4103所以ka 1.96105。答案：0.1 moll11.96105變大1下列說法中正確的是()a水是極弱的電解質(zhì)，它能微弱電離生成h，所以嚴(yán)格地說純水呈微酸性b純水中c(h)c(oh)kw，kw是一常數(shù)，不隨任何條件改變c25 時(shí)純水中c(h)c(oh)1014 ，稀酸和稀堿溶液中kwc(h)c(oh)1014dh2ohoh是一吸熱過程，所以溫度升高，平衡向電離方向移動(dòng)，kw也隨之增大解析：選d水電離出等量的h和oh，故水呈中性，a錯(cuò)；水的離子積常數(shù)是一個(gè)溫度常數(shù)，隨著溫度的升高而加大，故b錯(cuò)；25時(shí)無論是純水還是稀的酸堿溶液中都有c(h)c(oh)1014 ，c錯(cuò)。2(山東高考改編)室溫下向10 ml 0.1 moll1的醋酸溶液中加水稀釋后，下列說法正確的是()a溶液中導(dǎo)電粒子的數(shù)目減小b溶液中不變c醋酸的電離程度增大，c(h)亦增大d醋酸的電離常數(shù)k隨醋酸濃度減小而減小解析：選b醋酸加水稀釋，促進(jìn)醋酸的電離，溶液中導(dǎo)電離子的數(shù)目增加，a錯(cuò)誤；醋酸加水稀釋，電離程度增大，但c(h)減小，c錯(cuò)誤；電離常數(shù)k只與溫度有關(guān)，與醋酸的濃度無關(guān)，d錯(cuò)誤。由于溫度不變，電離平衡常數(shù)k不變。3雙選題某濃度的氨水中存在下列平衡：nh3h2onhoh，為了增大nh的濃度，而不增大oh的濃度，應(yīng)采取的措施是()a適當(dāng)升高溫度 b加入氯化銨固體c通入氨氣 d加入少量濃鹽酸解析：選b、d升高溫度，平衡向右移動(dòng)，c(nh)、c(oh)都增大；加入氯化銨固體，相當(dāng)于增大c(nh)，平衡向左移動(dòng)，c(oh)減小，但c(nh)仍比原來大，因平衡移動(dòng)只能減小其增大的程度，而不能完全抵消它增大的部分；通入氨氣平衡向右移動(dòng)，c(nh)、c(oh)都增大；加入少量鹽酸，h與oh反應(yīng)，使c(oh)減小，平衡向右移動(dòng)，c(nh)增大。425 時(shí)，水的電離達(dá)到平衡：h2ohoh；h0。下列敘述正確的是()a向水中加入稀氨水，平衡逆向移動(dòng)，c(oh)降低b向水中通入少量稀硫酸，c(h)增大，kw不變c向水中加入少量金屬鈉，平衡逆向移動(dòng)，c(h)降低d將水加熱，kw增大，c(h)不變解析：選b向水中加入稀氨水，氨水的電離使溶液中oh濃度增加，平衡逆向移動(dòng)來削弱它的增大，但c(oh)仍增大，a選項(xiàng)錯(cuò)誤；加入少量稀硫酸，電離出的h使溶液中h濃度增加，平衡逆向移動(dòng)，但c(h)增大，溫度不變，kw不變，b選項(xiàng)正確；金屬鈉與水電離產(chǎn)生的h反應(yīng)，因而使水的電離平衡向右移動(dòng)，c(h)減小，c(oh)增大；加熱時(shí)，kw增大，c(h)增大，d選項(xiàng)錯(cuò)誤。5常溫下，下列三種溶液中，由水電離出的氫離子濃度之比為()1 mol/l 的鹽酸0.1 mol/l的鹽酸0.01 mol/l的naoha110100 b0112c141312 d14132解析：選a1 mol/l鹽酸中c(h)1 mol/l，由水電離出的c(h)水1014 mol/l，0.1 mol/l鹽酸中，c(h)0.1 mol/l，由水電離出的c(h)水1013 mol/l，0.01 mol/l naoh溶液中，c(oh)0.01 mol/l，由水電離出的c(h)水1012 mol/l，則三者由水電離出的氫離子濃度之比為：101410131012110100。6已知某溫度下，ka(hcn)6.21010 moll1、ka(hf)6.8104 moll1、ka(ch3cooh)1.8105 moll1、ka(hno2)4.6104 moll1。物質(zhì)的量濃度都為0.1 moll1的下列溶液中，ph最小的是()ahcn溶液 bhf溶液cch3cooh溶液 dhno2溶液解析：選b弱酸的電離平衡常數(shù)越大，電離產(chǎn)生的c(h)越大，ph越小，故選b。7一定溫度下，用水稀釋0.1 moll1的一元弱酸ha，隨著稀釋進(jìn)行，下列數(shù)值一定增大的是(kw表示水的離子積，ka表示ha的電離常數(shù))()akw b.c. dc(oh)解析：選d溫度不變，kw不變，a不符合題意；根據(jù)ka，推出，加水稀釋時(shí)，ha電離程度增大，n(ha)減小，n(a)增大，則減小，b、c不合題意；加水稀釋ha電離程度增大，但是c(h)減小，由kw不變，可知c(oh)增大，d符合題意。8化學(xué)平衡移動(dòng)原理同樣也適用于其他平衡。已知在氨水中存在下列平衡：nh3h2onh3h2onhoh(1)向氨水中加入mgcl2固體時(shí)，平衡向_移動(dòng)，oh離子的濃度_，nh離子的濃度_。(2)向氨水中加入濃鹽酸，平衡向_移動(dòng)，此時(shí)溶液中濃度減小的微粒有_、_、_。(3)向濃氨水中加入少量naoh固體，平衡向_移動(dòng)，此時(shí)發(fā)生的現(xiàn)象是_。解析：由題目條件，結(jié)合平衡移動(dòng)原理進(jìn)行判斷。答案：(1)右減小增大(2)右ohnh3h2onh3(3)左固體溶解，溶液中有刺激性氣味的氣體放出9下表是幾種弱酸常溫下的電離平衡常數(shù)： (1)ch3cooh、h2co3、h2s、h3po4四種酸的酸性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)開。(2)多元弱酸的二級(jí)電離程度遠(yuǎn)小于一級(jí)電離的原因是_。(3)同濃度的ch3coo、hco、co、s2結(jié)合h的能力由強(qiáng)到弱的順序?yàn)開。解析：(1)根據(jù)一級(jí)電離平衡常數(shù)可知四種酸的酸性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)閔3po4、ch3cooh、h2co3、h2s。(3)酸越弱，其對(duì)應(yīng)酸根離子結(jié)合h的能力越強(qiáng)，故結(jié)合h的能力由強(qiáng)到弱的順序?yàn)閟2、co、hco、ch3coo。答案：(1)h3po4、ch3cooh、h2co3、h2s(2)一級(jí)電離產(chǎn)生的氫離子對(duì)二級(jí)電離起抑制作用(3)s2、co、hco、ch3coo10一定條件下，在水的電離平衡中，c(h)和c(oh)的關(guān)系如圖所示：(1)a點(diǎn)水的離子積為11014，b點(diǎn)水的離子積為_。造成水的離子積變化的原因是_。(2)100 時(shí)，若向溶液中滴加鹽酸，能否使體系處于b點(diǎn)位置？為什么？_。(3)100 時(shí)，若鹽酸中c(h)5104 moll1，則由水電離產(chǎn)生的c(h