1、版高中化学第3章物质在水溶液中的行为第2节弱电解质的电离盐类的水解第1课时学案鲁科版选修4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.弱电解质电离平衡的建立过程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：va表示醋酸分子电离成离子的速率；vb表示离子结合成醋酸分子的速率。(1)在时间由t0到t1过程中，va的变化是不断减小，vb的变化是不断增大。(2)当时间达t1后，va与vb的关系是va
2、vb0，此时醋酸达到电离平衡状态。(3)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HCH3COOCH3COOH醋酸初溶于水接近于0接近于0最大达到电离平衡前增大增大减小达到电离平衡时不变不变不变2.电离平衡的概念与特征(1)在一定条件(如温度、浓度)下，当弱电解质分子电离成离子的速率和离子重新结合成弱电解质分子的速率相等时，电离过程就达到了电离平衡状态。(2)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停止，只是溶液中各分子和离子的浓度都保持不变。3.影响电离平衡的因素以醋酸的电离平衡为例，分析改变下列条件对醋酸电离平衡的影响，填写下表：条件改变平衡移动方向Hn
3、(H)电离程度导电能力升高温度向右移动增大增大增大增强加H2O向右移动减小增大增大减弱通HCl向左移动增大增大减小增强加少量NaOH(s)向右移动减小减小增大增强加少量CH3COONa (s)向左移动减小减小减小增强加少量CH3COOH向右移动增大增大减小增强影响电离平衡的因素(1)内因弱电解质本身的性质，如相同条件下CH3COOH电离程度大于H2CO3。(2)外因温度：升高温度，电离平衡向电离方向移动；降低温度，电离平衡向逆电离方向移动。浓度：改变平衡体系中某一粒子的浓度，平衡向能够减弱这种改变的方向移动。在稀释溶液时，电离平衡向电离方向移动。相同离子：在弱电解质溶液中加入与弱电解质有相同离
4、子的强电解质时，电离平衡向逆电离方向移动。反应离子：加入能与电解质电离出的离子反应的离子时，电离平衡向电离方向移动。例1现有0.1 molL1氨水10 mL，加蒸馏水稀释到1 L后，下列变化中正确的是()电离程度增大NH3H2O增大NH数目增多OH增大导电性增强增大减小A. B. C. D.答案C解析氨水中的溶质属于弱电解质，存在电离平衡：NH3H2ONHOH，加水稀释，平衡正向移动，电离程度增大，NH和OH的物质的量增多，但NH3H2O、OH均减小，溶液的导电性减弱，故正确，错误；稀氨水稀释过程中，由于n(NH)增多，n(NH3H2O)减少，故增大，正确；Kb加水稀释时，Kb不变，错误。考点
5、弱电解质的电离平衡及移动题点弱电解质稀释变化分析易错警示(1)弱电解质的电离平衡向右移动其电离程度不一定增大。(2)分析弱电解质微粒浓度变化时，要注意平衡移动时相关量的变化程度与溶液体积变化程度的相对大小。例2某温度下，相同pH的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释，溶液pH随溶液体积变化的曲线如图所示。据图判断正确的是()A.为盐酸稀释时的pH变化曲线B.b点溶液的导电性比c点溶液的导电性强C.a点Kw的数值比c点Kw的数值大D.b点酸的总浓度大于a点酸的总浓度答案B解析根据电解质的电离平衡特点知：应为醋酸溶液稀释时的pH变化曲线，A项错误；溶液导电性取决于离子浓度，b点的H浓度大，导电性强，B项正确
6、；Kw的大小取决于温度，C项错误；相同pH的盐酸和醋酸溶液，醋酸溶液浓度远大于盐酸的浓度，稀释到相同体积时，醋酸溶液浓度仍大于盐酸浓度，D项错误。考点强、弱电解质的比较与判断题点等体积、等pH强、弱电解质的比较与判断方法规律(1)相同物质的量浓度、相同体积的一元强酸与一元弱酸的比较HpH中和碱的能力与足量活泼金属反应产生H2的量开始与金属反应的速率由H2O电离出的H一元强酸大小相同相同大小一元弱酸小大小大(2)相同pH、相同体积的一元强酸与一元弱酸的比较H酸中和碱的能力与足量活泼金属反应产生H2的量开始与金属反应的速率由H2O电离出的H一元强酸相同小小少相同相同一元弱酸大大多二、电离平衡常数1
7、.概念在一定条件下达到电离平衡时，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。电离平衡常数简称电离常数。2.影响因素电离常数服从化学平衡常数的一般规律，它只与温度有关，由于电离过程是吸热过程，升温，K值增大。3.应用电离常数表征了弱电解质的电离能力，根据相同温度下电离常数的大小可以判断弱电解质电离能力的相对强弱，K越大，表示弱电解质的电离程度越大，弱酸的酸性或弱碱的碱性相对越强。4.表达式(1)弱酸在水中的电离常数通常用Ka表示。例如CH3COOHHCH3COO，Ka。多元弱酸的电离是分步进行的，每一步电离都有各自的电离常数，如H2CO3电离：H2CO3HCOHKa1
8、HCOCOHKa2且Ka1Ka2。(2)弱碱在水中的电离常数通常用Kb表示，例如NH3H2ONHOH，Kb。关于电离平衡常数的理解(1)电离常数的大小由物质本身的性质决定，同一温度下，不同弱电解质的电离常数不同，K值越大，电离程度越大。(2)同一弱电解质在同一温度下改变浓度时，其电离常数不变。(3)电离常数K只随温度的变化而变化，升高温度，K值增大。(4)多元弱酸电离常数：K1K2K3，其酸性主要由第一步电离决定，K值越大，相应酸的酸性越强。例3下列说法正确的是()A.电离常数受溶液浓度的影响B.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H一定比Ka小的酸溶液中的H大D.H2CO3
9、的电离常数表达式：K答案B解析电离平衡常数是温度的函数，与溶液浓度无关，故A项错误；电离平衡常数可以表示弱电解质的相对强弱，故B项正确；酸中H既跟酸的电离常数有关，也跟酸的浓度有关，故C项错误；碳酸是分步电离的，第一步电离常数表达式为K1，第二步电离常数为K2，故D项错误。考点电离平衡常数题点电离平衡常数表达式及其意义方法规律电离常数的应用(1)判断弱酸(或弱碱)的相对强弱，相同温度下，电离常数越大，酸性(或碱性)越强。(2)判断复分解反应能否发生，一般符合“强酸制弱酸”规律，如25 时，Ka(HCOOH)1.77104 molL1，Ka(HCN)4.91010 molL1，故知HCOOHNa
10、CN=HCNHCOONa。例4某温度时，0.1 molL1 CH3COOH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。答案(1)4(2)1107 molL1(3)增大减小(4)106解析(1)CH3COOH电离出的H(0.10.1%) molL11104 molL1，pHlg(1104)4。(2)电离平衡常数KamolL11107 molL1。(3)因CH3COOHHCH3COO，电离过程是吸热的，所
11、以升高温度，H、CH3COO均增大，则Ka增大，而pH减小。(4)1104 molL1，H水OHmolL111010 molL1，所以H水(1104 molL1)(11010 molL1)1061。考点电离平衡常数的应用题点电离平衡常数的应用与计算方法规律(1)“三段式法”进行电离平衡的相关计算CH3COOHCH3COO H始态： a molL1 0 0 变化： x molL1 x molL1 x molL1终态： (ax) molL1 x molL1 x molL1Ka(CH3COOH)molL1，axa，x。(2)利用电离常数可近似计算出弱酸、弱碱溶液中H或OH(忽略水的电离)。1.稀氨水
12、中存在着下列平衡：NH3H2ONHOH，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 答案C解析在氨水中加入NH4Cl固体，NH增大，平衡逆向移动，OH减小；在氨水中加入硫酸，OH减小，平衡正向移动；在氨水中加入NaOH固体，OH增大，平衡逆向移动；在氨水中加入水，稀释溶液，平衡正向移动，但OH减小。只有C项符合题意。考点弱电解质的电离平衡及移动题点改离子浓度对电离平衡的影响2.在0.1 molL1CH3COOH溶液中存在如下电离平衡：CH3COOHCH3COOH，对于该平衡，下列叙述正确的是 ()A.加入水时，平衡逆向移动B.加入少
13、量NaOH固体，平衡正向移动C.加入少量0.1 molL1HCl溶液，溶液中H减小D.加入少量CH3COONa固体，平衡正向移动答案B解析A项，加入水促进弱电解质的电离；B项，加入NaOH固体，与H反应，H变小，平衡正向移动；C项，加入0.1 molL1 HCl溶液时，H变大，平衡逆向移动，但最终H比未加HCl前大；D项，加入CH3COONa固体，CH3COO增大，平衡逆向移动。考点弱电解质的电离平衡及移动题点改离子浓度对电离平衡的影响3.已知25 下，醋酸溶液中存在下述关系：Ka1.7105 molL1，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
14、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值增大答案B考点电离平衡常数题点电离平衡常数的影响因素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0.1 molL1醋酸溶液的pH4C.常温下，将pH1的醋酸溶液稀释1 000倍，测得pH4D.在相同条件下，醋酸溶液的导电性比盐酸的弱答案A解析强、弱电解质的本质区别是看能否完全电离。若完全电离则为强电解质；若部分电离则为弱电解质。选项内容指向联系分析结论ApH相同，说明两溶液中的
15、H相同，与同样的锌反应时产生H2的起始速率相同，无法证明醋酸是否已完全电离不能证明B若为强酸，常温下0.1 molL1的一元酸，pH1；而醋酸的pH4，证明醋酸未完全电离，是弱电解质能证明C若为强酸，常温下pH1的一元酸稀释1 000倍后，溶液的pH4；而pH1的醋酸稀释1 000倍后pHa2答案C解析由图像可以看出稀释过程中两种酸的pH增大程度不同，说明两种酸的酸性强弱不同，故pH2的两种酸的浓度一定不同，A项错误；由图知，稀释后A溶液的pH大于B溶液的pH，则A中H小于B中H，此时A酸溶液的酸性比B酸溶液的弱，B项错误；a5时表明，pH2的A酸溶液稀释1 000倍，pH增加3，故A一定是强
16、酸；pH2的B酸溶液稀释1 000倍后，pHa2，若A是强酸，则a5，D项错误。考点强、弱电解质的比较与判断题点等体积、等pH强、弱电解质的比较与判断6.相同温度下，根据三种酸的电离常数，下列判断正确的是()酸HXHYHZ电离常数Ka(molL1)910791061102A.三种酸的强弱关系：HXHYHZB.反应HZY=HYZ能够发生C.同体积、同浓度的三种酸中和碱的能力不同D.相同温度下，1 molL1HX溶液的电离常数大于0.1 molL1HX溶液的电离常数答案B解析A项，由Ka(HZ)Ka(HY)Ka(HX)知酸性：HZHYHX；B项，由“强酸制弱酸”规律知：HZY=HYZ能够发生；C项
17、，同体积、同浓度的三种酸：n(HX)n(HY)n(HZ)，故中和碱的能力相同；D项，电离常数与浓度无关，只受温度影响，故相同温度下Ka(HX)不变。考点电离平衡常数题点电离平衡常数的综合对点训练题组1弱电解质的电离平衡1.将1 mol冰醋酸加入到一定量的蒸馏水中最终得到1 L溶液。下列各项中，表明已达到电离平衡状态的是()A.醋酸的浓度达到1 molL1B.H的浓度达到0.5 molL1C.醋酸分子的浓度、醋酸根离子的浓度、H的浓度均为0.5 molL1D.醋酸分子电离成离子的速率和离子重新结合成醋酸分子的速率相等答案D解析在未电离时c(CH3COOH)1 molL1，当醋酸、H、CH3COO
18、的浓度不再变化时(但此时三者的浓度不一定是0.5 molL1)，醋酸的电离达到平衡状态，故A、B、C项均错；依据平衡状态的标志即分子电离成离子的速率与离子结合成分子的速率相等，可知D项正确。考点弱电解质的电离平衡及移动题点电离平衡的建立和特征2.下列事实可证明NH3H2O是弱碱的是()A.NH3H2O能跟氯化亚铁溶液反应生成氢氧化亚铁B.用氨水做导电性实验，灯泡很暗C.0.1 molL1 NH3H2O溶液可以使酚酞溶液变红D.0.1 molL1氨水中加入少量醋酸后溶液的导电能力增强答案D考点弱电解质的电离平衡及移动题点证明弱电解质的常用方法题组2外界条件的改变对电离平衡的影响3.用水稀释0.l
19、 molL1的CH3COOH溶液，下列说法正确的是()A.CH3COOH的电离程度增大，溶液的H增大B.Kw逐渐减小 C.溶液中H和OH都减小D.减小答案D解析A项错误，加水稀释时，醋酸的电离程度增大，n(H)增加，但溶液稀释导致溶液体积增加的倍数远远超过n(H)增加的倍数，故H变小；B项错误，Kw只与温度有关，温度不变，Kw不变；C项错误，由于KwHOH，Kw不变，H变小，OH变大；D项正确，因醋酸加水稀释时，OH增大，CH3COO减小，所以减小。考点弱电解质的电离及平衡移动题点改离离子浓度对电离平衡的影响4.已知氢氟酸在水溶液中建立如下电离平衡：HFH F ，若只改变一个条件，一定可以使H
20、F/H减小的是()A.通氯化氢气体 B.加入少量氟化钾固体C.加入少量氢氧化钠固体 D.通入少量氟化氢气体答案A解析A项，通氯化氢气体，溶液中的H增大，电离平衡虽逆向移动，但H增大的程度大于HF增大的程度，则HF/H减小，正确；B项，加入少量氟化钾固体，氟离子的浓度增大，电离平衡逆向移动，HF浓度增大，H浓度减小，则HF/H增大，错误；C项，加入少量氢氧化钠固体，氢离子的浓度减小，电离平衡正向移动，F浓度增大，增大，错误；D项，通入少量氟化氢气体，电离平衡虽正向移动，但HF浓度增大的程度大于H浓度增大的程度，则HF/H增大，错误。考点弱电解质的电离及平衡移动题点改离离子浓度对电离平衡的影响5.
21、已知0.1 molL1的醋酸溶液中存在电离平衡：CH3COOHCH3COOH，要使溶液中值增大，可以采取的措施是()加少量烧碱固体升高温度加少量冰醋酸 加水加少量醋酸钠固体A. B. C. D.答案D解析中加少量NaOH固体时，H与OH结合生成难电离的H2O，使值减小；中CH3COOH的电离是吸热过程，升温，H增大，CH3COOH减小，故值增大；中加入无水CH3COOH时，CH3COOH增大量大于H增大量，致使值减小；中加水稀释，电离平衡右移，n(CH3COOH)减小，n(H)增大，故增大；加少量醋酸钠固体时，平衡逆向移动，H减小，CH3COOH增大，值减小。考点弱电解质的电离及平衡移动题点改
22、离离子浓度对电离平衡的影响6.常温下有体积相同的四种溶液：pH3的CH3COOH溶液pH3的盐酸pH11的氨水pH11的NaOH溶液。下列说法正确的是()A.若将四种溶液稀释100倍，溶液pH大小顺序：B.和分别用等浓度的硫酸溶液中和，消耗硫酸溶液的体积：C.与分别与足量镁粉反应，生成H2的量：103 molL1，pH3的盐酸中c(HCl)103 molL1，pH11的氨水中NH3H2O103 molL1，pH11的NaOH溶液中c(NaOH)103 molL1。A项，稀释促进弱电解质的电离，则若将四种溶液稀释100倍，溶液pH大小顺序：，错误；B项，由于氨水的浓度大于氢氧化钠，所以等体积的和
23、分别用等浓度的硫酸溶液中和，消耗硫酸溶液的体积：，错误；C项，由于醋酸的浓度大于盐酸，则等体积的与分别与足量镁粉反应，生成H2的量：，错误；D项，和混合，碱的物质的量远远大于酸的物质的量，所以所得混合溶液的pH大于7，正确。考点强、弱电解质的判断题点等体积、等pH强、弱电解质的比较与判断题组3电离平衡常数及其应用7.已知常温下，HCNHCNKa(HCN)6.21010 molL1HFHFKa(HF)6.8104 molL1CH3COOHHCH3COOKa(CH3COOH)1.7105 molL1由电离平衡常数的大小可知，酸性强弱顺序为()A.HCNHFCH3COOHB.HFHCNCH3COOH
24、C.HFCH3COOHHCND.CH3COOHHFHCN答案C考点电离平衡常数题点电离平衡常数的应用8.已知下面三个数据：6.8104 molL1、6.0104 molL1、6.21010 molL1分别是下列有关的三种酸的电离常数，若已知下列反应可以发生：NaCNHNO2=HCNNaNO2NaCNHF=HCNNaFNaNO2HF=HNO2NaF。由此可判断下列叙述中不正确的是()A.K(HF)6.8104 molL1B.K(HNO2)6.21010 molL1C.根据两个反应即可得出一元弱酸的酸性强弱顺序为HFHNO2HCND.K(HCN)K(HNO2)HNO2HCN。由此可判断K(HF)K
25、(HNO2)K(HCN)，其对应数据依次为K(HF)6.8104 molL1，K(HNO2)6.0104 molL1，K(HCN)6.21010 molL1。考点电离平衡常数题点电离平衡常数的应用9.部分弱酸的电离平衡常数如下表：弱酸HCOOHHCNH2CO3电离平衡常数(25 ) /molL1Ka1.77104Ka4.91010Ka14.3107 Ka25.61011下列选项错误的是()A.CNH2OCO2=HCNHCOB.2HCOOHCO=2HCOOH2OCO2C.中和等体积、等pH的HCOOH和HCN溶液消耗NaOH的量前者小于后者D.等浓度的HCOOH和H2CO3溶液，pH：HCOOHH2CO3答案D解析根据电离常数可知，酸性：HCOOHH2CO3HCNHCO，利用强酸制弱酸的原理可知，A、B正确；等体积、等pH的HCOOH和HCN溶液中，所含溶质的物质的量：n(HCN)n(HCOOH)，则中和时HCN消耗的NaOH的量大，C正确；等浓度的HCOOH、H2CO3溶液中，H：HCOOHH2CO3，故pH：HCOOHH2CO3，D错误。考点电离平衡常数题点电离平衡常数的应用10.已知H2CO3的电离平衡常数：Ka14.3107 molL1和Ka25.61011 molL1，HClO的电离平衡常数：Ka2
