1、第2課時弱電解質(zhì)的電離平衡目標(biāo)導(dǎo)航1.理解電離平衡的概念。2.了解平衡常數(shù)、電離度的概念及其簡單的計算。3.能運用電離平衡原理解釋弱電解質(zhì)在水溶液中的電離情況。一、弱電解質(zhì)的電離平衡1定義在一定條件下(如溫度和濃度)，弱電解質(zhì)分子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，電離過程達(dá)到電離平衡狀態(tài)。2建立過程(用v­t圖像描述)3特征研究對象是弱電解質(zhì)的電離弱電解質(zhì)分子電離成離子的速率與離子結(jié)合成弱電解質(zhì)分子的速率相等平衡時，電離過程與離子結(jié)合成分子的過程仍在進(jìn)行，是動態(tài)平衡平衡時，各微粒(分子、離子)的濃度保持恒定外界條件改變時，平衡

2、會發(fā)生移動議一議1以0.1 mol·L1的CH3COOH的電離為例，試分析外界條件對電離平衡的影響。實例(稀溶液)CH3COOHCH3COOHH0改變條件加水稀釋加入少量冰醋酸加入HCl(g)加入NaOH(s)加入鎂粉升溫加入CH3COONa(s)平衡移動方向向右向右向左向右向右向右向左n(H)增大增大增大減小減小增大減小c(H)減小增大增大減小減小增大減小c(CH3COO)減小增大減小增大增大增大增大c(CH3COOH)減小增大增大減小減小減小增大導(dǎo)電能力減弱增強(qiáng)增強(qiáng)增強(qiáng)增強(qiáng)增強(qiáng)增強(qiáng)方法導(dǎo)引弱電解質(zhì)的電離平衡和化學(xué)平衡的關(guān)系弱電解質(zhì)的電離平衡是化學(xué)平衡的一種表現(xiàn)形式，完全具有化學(xué)平

3、衡的特征和本質(zhì)，對它進(jìn)行分析、判斷的原理與化學(xué)平衡相同。2冰醋酸加水稀釋過程中c(H)是如何變化的？答案在向醋酸中加水之前，醋酸分子尚未電離，c(H)0。在加水稀釋之后，醋酸的電離開始隨著水的逐漸加入，電離平衡逐漸向生成CH3COO和H的方向移動。在此過程中V(溶液)和n(H)都逐漸增大。c(H)從0開始增加。隨著水的加入，雖然促進(jìn)CH3COOH的電離，但由于V(溶液)的增加，c(H)呈減小趨勢。如圖所示：二、電離平衡常數(shù)(K)、電離度()1電離常數(shù)(1)表示方法ABABK弱電解質(zhì)的電離常數(shù)表達(dá)式中的c(A)、c(B)和c(AB)均為達(dá)到電離平衡后各粒子在溶液中的濃度值，并不是直接指溶質(zhì)的物質(zhì)

4、的量濃度值，并且在溫度一定時，其電離常數(shù)就是一個定值。一元弱酸、一元弱堿的電離常數(shù)。例如：CH3COOHCH3COOHKaNH3·H2ONHOHKb多元弱酸、多元弱堿的電離常數(shù)。多元弱酸的電離是分步進(jìn)行的，每步都有相應(yīng)的電離常數(shù)，通常用Ka1、Ka2、Ka3等來分別表示。例如：H3PO4HH2POKa1H2POHHPOKa2HPOHPOKa3多元弱酸各步的電離常數(shù)大小的比較為Ka1Ka2Ka3，因此多元弱酸的酸性主要由第一步電離決定。多元弱堿的電離與多元弱酸的電離情況相類似，但多元弱堿的電離可寫成一步。(2)影響因素電離常數(shù)只與溫度有關(guān)，升高溫度，K值增大。(3)電離常數(shù)的意義表示多

5、元弱酸溶液中離子濃度的關(guān)系。例如，H3PO4分三步電離，第一步最強(qiáng)(Ka17.5×103)，第二步弱(Ka26.2×108)，第三步最弱(Ka32.2×1013)。c(H)c(H2PO)c(HPO)c(PO)c(OH)H2S分兩步電離，第一步強(qiáng)(Ka19.1×108)，第二步弱(Ka21.1×1012)。c(H)c(HS)c(S2)c(OH)根據(jù)電離常數(shù)的大小，可以估算弱電解質(zhì)電離的程度。例如，在相同條件下，K值越大，弱酸的電離程度越大，酸性越強(qiáng)。在相同條件下，常見弱酸的酸性強(qiáng)弱關(guān)系為H3PO4HFCH3COOHH2CO3H2SHClO2電離度

6、(1)弱電解質(zhì)的電離度用表示則×100%，或×100%，或×100%。(2)影響電離度的因素溫度升高溫度，電離平衡向正反應(yīng)方向移動，電離度增大。濃度加水稀釋，電離平衡向正反應(yīng)方向移動，電離度增大。即濃度越大，電離度越?。粷舛仍叫?，電離度越大。(3)意義電離度實質(zhì)上是一種平衡轉(zhuǎn)化率。表示弱電解質(zhì)在水中的電離程度。溫度相同，濃度也相同時，不同弱電解質(zhì)的電離度是不同的。議一議在一定溫度下，已知a mol·L1的一元弱酸HA溶液中，電離度為，電離平衡常數(shù)為K，試推導(dǎo)a、K三者關(guān)系。答案K解析HAHA aa a aK。一、外界條件對弱電解質(zhì)電離平衡的影響例1已知0

7、.1 mol·L1的醋酸溶液中存在電離平衡：CH3COOHCH3COOH，要使溶液中c(H)/c(CH3COOH)的比值增大，可以采取的措施是()A加少量燒堿溶液 B加CH3COONa(s)C加少量冰醋酸 D加水解析CH3COOHCH3COOH，Ka。A項，加少量燒堿溶液時，OH消耗了H，c(H)降低，平衡右移，達(dá)新平衡時c(CH3COO)增大，而Ka不變，故c(H)/c(CH3COOH)減?。籅項，加CH3COONa(s)，c(H)減小，c(CH3COOH)增大，其比值減小；C項，加入少量冰醋酸，c(H)、c(CH3COOH)的濃度均增大，但c(H)增大的幅度小于c(CH3COOH

8、)增大的幅度，故c(H)/c(CH3COOH)比值減?。籇項，加水稀釋，平衡右移，H的量增多，CH3COOH的量減小，故c(H)/c(CH3COOH)的比值增大。答案D變式訓(xùn)練1某濃度的氨水中存在下列平衡：NH3·H2ONHOH，若想增大NH的濃度，而不增大OH的濃度，應(yīng)采取的措施是()適當(dāng)升高溫度加入NH4Cl固體通入NH3加入少量鹽酸A BC D答案B解析升高溫度，平衡向右移動，c(NH)、c(OH)都增大；加入NH4Cl固體，相當(dāng)于增大c(NH)，平衡向左移動，c(OH)減小，但c(NH)仍較原來增大，因平衡移動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NH3平衡向

9、右移動，c(NH)、c(OH)都增大；加入少量鹽酸，H與OH反應(yīng)使c(OH)下降，平衡向右移動，使c(NH)增大。二、電離平衡常數(shù)及其應(yīng)用例2已知25 時，Ka(CH3COOH)1.80×105。(1)向0.1 mol·L1醋酸溶液中加入一定量1 mol·L1鹽酸時，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·L1，平衡時c(H)是多少？解析(1)一定溫度時，電離常數(shù)不隨濃度的變化而變化。加入一定量鹽酸，平衡向左移動，c(H)增大、c(CH3COO)減小、c(CH3COOH)增大，比值不變，仍為1.80×105

10、。(2) CH3COOHCH3COOH起始濃度(mol·L1) 0.010 0 0平衡濃度(mol·L1) 0.010c(H) c(H) c(H)故有1.80×105。由于c(H)很小，0.010c(H)0.010，那么，c(H)4.24×104 mol·L1。答案(1)不變，電離常數(shù)不隨濃度變化而變化，在一定溫度下是一個常數(shù)。(2)4.24×104 mol·L1。思維模式依照化學(xué)平衡計算中“列三行”(或“列兩行”)的方法，通過起始濃度、消耗濃度、平衡濃度，結(jié)合Ka(Kb)、等條件便可以輕松地進(jìn)行電離平衡的有關(guān)計算。由、Ka

11、可推出c(H)的常用計算公式有：c(H)c、c(H)、與Ka的關(guān)系為。同樣，對于一元弱堿來說，c(OH)c。變式訓(xùn)練2在25 時，相同濃度的HF、CH3COOH和HCN(氫氰酸)溶液，它們的電離平衡常數(shù)分別是3.5×104、1.8×105、4.9×1010，其中，氫離子的濃度最大的是_，未電離的溶質(zhì)分子濃度最大的是_。(填化學(xué)式)答案HFHCN解析一定溫度下，弱酸溶液中氫離子濃度與電離常數(shù)(K)和溶液的物質(zhì)的量濃度的關(guān)系可以從以下過程推出，設(shè)弱酸為HA，c(H)為x。HAHA起始 c 0 0平衡 cx x x則K對于難電離的弱酸(K很小)溶液，cx，故cxc，則上

12、式可變?yōu)镵，即c(H)x。一定溫度下，當(dāng)溶液的濃度一定時，c(H)隨電離常數(shù)增大而增大，題中K(HF)K(CH3COOH)K(HCN)，故HF溶液中的氫離子濃度最大，余下的未電離的HF分子濃度最小，而HCN溶液中未電離的HCN分子濃度最大。1下列說法正確的是()A電離平衡常數(shù)隨溶液濃度的改變而改變B電離平衡常數(shù)可以表示弱電解質(zhì)的相對強(qiáng)弱CKa大的酸溶液中c(H)一定比Ka小的酸溶液中的c(H)大DH2CO3的電離常數(shù)表達(dá)式：K答案B解析電離平衡常數(shù)是溫度的函數(shù)，與溶液濃度無關(guān)，故A項錯誤；電離平衡常數(shù)可以表示弱電解質(zhì)的相對強(qiáng)弱，故B項正確；酸中c(H)既跟酸的電離常數(shù)有關(guān)，也跟酸的濃度有關(guān)，故

13、C項錯誤；碳酸是分步電離的，第一步電離常數(shù)表達(dá)式為K1，第二步電離常數(shù)為K2，故D項錯誤。2下列對氨水溶液中存在的電離平衡NH3·H2ONHOH敘述正確的是()A加水后，溶液中n(OH)增大B加入少量濃鹽酸，溶液中c(OH)增大C加入少量濃NaOH溶液，電離平衡正向移動D加入少量NH4Cl固體，溶液中c(NH)減少答案A解析A項，加水使NH3·H2O電離平衡右移，n(OH)增大；B項，加入少量濃鹽酸使c(OH)減??；C項，加入濃NaOH溶液，電離平衡向左移動；D項，加NH4Cl固體，c(NH)增大。3在100 mL 0.1 mol·L1的醋酸溶液中，欲使醋酸的電離

14、度增大，H濃度減小，可采用的方法是()A加熱B加入100 mL 0.1 mol·L1的醋酸溶液C加入少量的0.5 mol·L1的硫酸D加入少量的1 mol·L1的NaOH溶液答案D解析A項，加熱促進(jìn)電離，H濃度增大；B項，H濃度不變；C項，加H2SO4抑制電離，且H濃度增大；D項，加入NaOH，OH與H反應(yīng)，平衡向右移動，H濃度減小。4向某氨水中加入醋酸溶液，其導(dǎo)電能力(I)與加入醋酸溶液的體積(V)關(guān)系正確的是()答案C解析氨水是弱電解質(zhì)的水溶液，導(dǎo)電能力較弱，隨著醋酸的加入，發(fā)生反應(yīng)：CH3COOHNH3·H2O=CH3COONH4H2O，生成了強(qiáng)電

15、解質(zhì)CH3COONH4，導(dǎo)電能力增強(qiáng)，恰好反應(yīng)完全時，溶液導(dǎo)電能力最強(qiáng)，故A項不正確；繼續(xù)加入醋酸，隨著溶液體積的增大，離子濃度減小，溶液導(dǎo)電能力減弱，但溶液中存在離子，導(dǎo)電能力不可能為0，所以B、D兩項不正確。520 時在0.5 L 0.2 mol·L1 的HA溶液中，有0.005 mol 的HA電離成離子，求該溫度下的電離度。答案×100%5%解析根據(jù)×100%進(jìn)行計算?；A(chǔ)過關(guān)一、電離平衡狀態(tài)及弱電解質(zhì)的證明方法1將1 mol冰醋酸加入到一定量的蒸餾水中最終得到1 L溶液。下列各項中，表明已達(dá)到電離平衡狀態(tài)的是()A醋酸的濃度達(dá)到1 mol·L1B

16、H的濃度達(dá)到0.5 mol·L1C醋酸分子的濃度、醋酸根離子的濃度、H的濃度均為0.5 mol·L1D醋酸分子電離成離子的速率和離子重新結(jié)合成醋酸分子的速率相等答案D解析在未電離時c(CH3COOH)1 mol·L1，當(dāng)醋酸、H、CH3COO的濃度不再變化時(但此時三者的濃度不一定是0.5 mol·L1)，醋酸的電離達(dá)到平衡狀態(tài)，故A、B、C均錯；依據(jù)平衡狀態(tài)的標(biāo)志即弱電解質(zhì)分子電離成離子的速率與離子結(jié)合成弱電解質(zhì)分子的速率相等，可知D項正確。2用食用白醋(醋酸濃度約1 mol·L1)進(jìn)行下列實驗，能證明醋酸為弱電解質(zhì)的是()A白醋中滴入石蕊溶

17、液呈紅色B白醋加入豆?jié){中有沉淀產(chǎn)生C蛋殼浸泡在白醋中有氣體放出DpH試紙顯示白醋的pH為23答案D解析石蕊溶液遇c(H)105 mol·L1的溶液都可能會呈現(xiàn)紅色；白醋遇到豆?jié){有沉淀產(chǎn)生，原因是豆?jié){作為膠體，遇到電解質(zhì)會發(fā)生聚沉；而白醋與蛋殼中的CaCO3反應(yīng)放出CO2氣體，能說明CH3COOH的酸性比H2CO3強(qiáng)，但不能說明CH3COOH是弱酸；濃度為1 mol·L1的CH3COOH，若是強(qiáng)電解質(zhì)，則pH為0，而實際pH為23，則說明CH3COOH沒有完全電離，從而證明CH3COOH為弱電解質(zhì)。二、外界條件對電離平衡的影響3已知相同條件下，HClO的電離常數(shù)小于H2CO3

18、的第一級電離常數(shù)。為了提高氯水中HClO的濃度，可加入()AHCl BCaCO3(s)CH2O DNaOH(s)答案B解析分析Cl2H2OHClHClO；加入HCl，平衡左移，c(HClO)減??；加入水，平衡右移，但c(HClO)減小；加入NaOH，H及HClO均與OH反應(yīng)，平衡右移，但c(HClO)減小(生成了NaCl和NaClO)；加入CaCO3，H與CaCO3反應(yīng)使平衡右移，而HClO不與CaCO3反應(yīng)，因而c(HClO)增大。4在25 時，用蒸餾水稀釋1 mol·L1的醋酸溶液至0.01 mol·L1，隨著溶液的稀釋，下列各項中始終保持增大趨勢的是()A. B.C.

19、 D.答案A解析對于CH3COOHHCH3COO，K是一定值，稀釋過程中c(CH3COO)、c(H)、c(CH3COOH)均減小，所以增大，幾乎不變，減小。5在0.1 mol·L1 CH3COOH溶液中存在如下電離平衡：CH3COOHCH3COOH。對于該平衡，下列敘述正確的是()A加入水時，平衡向逆反應(yīng)方向移動B加入少量NaOH固體，平衡向正反應(yīng)方向移動C加入少量0.1 mol·L1 HCl溶液，溶液中c(H)減小D加入少量CH3COONa固體，平衡向正反應(yīng)方向移動答案B解析對于CH3COOHCH3COOH，加水稀釋，c(CH3COOH)、c(CH3COO)、c(H)均減

20、小，平衡右移；加入NaOH固體，OH結(jié)合H使平衡右移；加入鹽酸和CH3COONa固體，分別增大c(H)和c(CH3COO)，均使平衡左移。6以水為溶劑進(jìn)行中和滴定的原理是H3OOH=2H2O。已知液態(tài)SO2和純水的導(dǎo)電性相近，液態(tài)SO2也能發(fā)生電離2SO2SOSO2H0。下列敘述中錯誤的是()A若以液態(tài)SO2為溶劑，用SOCl2滴定Na2SO3，該滴定反應(yīng)可以表示為SOSO2=2SO2B液態(tài)SO2中有電離的存在，說明SO2在液態(tài)時轉(zhuǎn)變?yōu)殡x子化合物C在一定溫度下，液態(tài)SO2中c(SO)與c(SO2)的乘積是一個常數(shù)D適當(dāng)升高溫度，液態(tài)SO2的導(dǎo)電能力增強(qiáng)答案B解析B項，SO2為共價化合物。7現(xiàn)有

21、常溫下的四份溶液：0.01 mol·L1 CH3COOH溶液；0.01 mol·L1 鹽酸；pH12的氨水；pH12的NaOH溶液。下列說法正確的是()A中水的電離程度最大，中水的電離程度最小B等體積的、溶液分別與足量鋁粉反應(yīng)，生成H2的量：最大C將四份溶液稀釋相同倍數(shù)后，溶液的pH：，D將、混合，若pH7，則消耗溶液的體積：答案B解析A項，中水的電離程度最大，中水的電離程度一樣大；C項中應(yīng)；D項，若體積相等，溶液呈堿性，若呈中性，則。三、電離平衡常數(shù)、電離度8下表是常溫下某些一元弱酸的電離常數(shù)：弱酸HCNHFCH3COOHHNO2電離常數(shù)6.2×10106.8&

22、#215;1041.8×1056.4×106則0.1 mol·L1的下列溶液中，pH最小的是()AHCN BHFCCH3COOH DHNO2答案B解析電離平衡常數(shù)越大，電離程度越大，同濃度時電離產(chǎn)生的c(H)越大，pH越小。90.10 mol·L1HA溶液中有1%的HA電離，則HA的電離平衡常數(shù)Ka為()A1.0×105 B1.0×107C1.0×108 D1.0×109答案A解析電離的HA的物質(zhì)的量濃度為c(HA)0.10 mol·L1×1%1.0×103mol·L1，根據(jù)

23、：HAHA，則平衡時：c(H)c(A)1.0×103mol·L1，c(HA)平0.10 mol·L11.0×103mol·L11.0×101mol·L1，將有關(guān)數(shù)據(jù)代入平衡常數(shù)表達(dá)式得：Ka1.0×105。能力提升10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)測定溶液中含CH3COO為 1.4×103mol·L1，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”)。答案0.1 mol·L11.99×105變大解析

24、c(CH3COOH)0.1 mol·L1因為 CH3COOHCH3COOH起始(mol·L1) 0.1 0 0平衡(mol·L1) 0.11.4×103 1.4×103 1.4×103所以Ka1.99×105。11.一定溫度下，冰醋酸加水稀釋過程中溶液的導(dǎo)電能力如圖所示。請回答：(1)O點為什么不導(dǎo)電_。(2)a、b、c三點c(H)由大到小的順序是_。(3)a、b、c三點中醋酸的電離程度最大的點是_點。(4)若使c點溶液中的c(CH3COO)提高，可采取的措施是_(填字母)。A加熱B加很稀的NaOH溶液C加固體KOHD加水E

25、加固體CH3COONaF加鋅粉答案(1)冰醋酸中只有分子，無自由移動的離子(2)bac(3)c(4)ACEF解析(1)因冰醋酸中沒有水，CH3COOH還沒有發(fā)生電離，因而此時尚無可自由移動的離子。(2)在稀釋過程中，c(H)與c(CH3COO)是相等的，導(dǎo)電能力越強(qiáng)，說明溶液中c(H)、c(CH3COO)越大。(3)b點表示溶液中離子濃度剛好達(dá)到最大值，在這之前加水時離子濃度逐漸增大，冰醋酸電離程度逐漸增大，而在這之后再稀釋時醋酸電離程度還會繼續(xù)增大，但c(H)、c(CH3COO)卻逐漸減小。(4)使c點溶液中c(CH3COO)增大的措施有：加熱、加入醋酸鹽或能與H反應(yīng)的物質(zhì)。12某溫度下純水

26、中c(H)2×107 mol·L1，則此時c(OH)_；該溫度下向純水中加鹽酸使c(H)5×106 mol·L1，則此時c(OH)_。答案2×107 mol·L18×109 mol·L1解析純水中c(H)c(OH)，則c(OH)2×107 mol·L1；由于c(H)c(OH)2×107 mol·L1，則Kw4×1014，那么加入鹽酸后，c(OH) mol·L18×109 mol·L1。1310 mL 0.1 mol·L1氨水中

27、(1)加水。則以下各值減小的有_(填字母)。Ac(OH)Bc(NH3·H2O)Cn(NH)Dn(NH3·H2O)En(OH)Fc(OH)/c(NH3·H2O)(2)加熱，同學(xué)甲認(rèn)為n(NH)增大，同學(xué)乙認(rèn)為n(NH)減小，你估計甲的理由是_。乙的理由是_。(3)如果把氨水液面上方的空氣換成氨氣，則氨水中的氫氧根離子濃度如何變化，為什么？_。答案(1)ABD(2)一水合氨的電離是一個吸熱過程，溫度升高，促進(jìn)一水合氨電離，n(NH)增大氨水易揮發(fā)，溫度升高氨氣逸出，電離平衡左移，n(NH)減小(3)增大，氨氣氣壓增大，NH3(g)H2ONH3·H2O(aq)，NH3·H2O(aq)NH(aq)OH(aq)平衡右移，堿性增強(qiáng)，氫氧根離子濃度增大14H2S溶于水的電離方程式為_。(1)向H2S溶液中加入CuSO4溶液時，電離平衡向_移動，c(H)_，c(S2)_。(2)向H2S溶液中加入NaOH固體時，電離平衡向_移動，c(H)_，c(S2)_。(3)若將H2S溶液加熱至沸騰，c(H2S)_。(4)若要增大H2S溶液中c(S2)，最好加入_。答案H2SHHS、HSHS2(1)右增大減小(2)右減小增大(3)減小(4)NaOH固體解析H2S是二元弱酸，在水溶液中是分兩步電離