《2022-2023版高中化學(xué) 專題3 溶液中的離子反應(yīng) 第一單元 弱電解質(zhì)的電離平衡 第2課時(shí)學(xué)案 蘇教版選修4》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2022-2023版高中化學(xué) 專題3 溶液中的離子反應(yīng) 第一單元 弱電解質(zhì)的電離平衡 第2課時(shí)學(xué)案 蘇教版選修4（15頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、2022-2023版高中化學(xué) 專題3 溶液中的離子反應(yīng) 第一單元 弱電解質(zhì)的電離平衡 第2課時(shí)學(xué)案 蘇教版選修4學(xué)習(xí)目標(biāo)定位1.知道電離平衡常數(shù)的意義，會(huì)書寫電離平衡常數(shù)的表達(dá)式。2.熟悉水的電離平衡及其影響因素，知道水的離子積常數(shù)的表達(dá)式及其應(yīng)用。一、電離平衡常數(shù)1概念一定溫度下，弱電解質(zhì)達(dá)到電離平衡時(shí)，弱電解質(zhì)電離生成的各種離子濃度冪之積與溶液中未電離的分子濃度的比值(為一常數(shù))，簡稱電離常數(shù)，用K表示。2表達(dá)式電離平衡與化學(xué)平衡類似，一元弱酸的電離常數(shù)用Ka表示，一元弱堿的電離常數(shù)用Kb表示。(1)CH3COOH的電離常數(shù)表達(dá)式是Ka。(2)NH3H2O的電離常數(shù)表達(dá)式是Kb。(3)H2

2、S在水溶液中分兩步電離，即：H2SHHS、HSHS2，其電離常數(shù)表達(dá)式分別為Ka1、Ka2。(1)電離常數(shù)的大小由物質(zhì)本身的性質(zhì)決定，同一溫度下，不同弱電解質(zhì)的電離常數(shù)不同，K值越大，電離程度越大。(2)同一弱電解質(zhì)在同一溫度下改變濃度時(shí)，其電離常數(shù)不變。(3)電離常數(shù)K只隨溫度的變化而變化，升高溫度，K值增大。(4)多元弱酸電離常數(shù)：K1K2K3，其酸性主要由第一步電離決定，K值越大，相應(yīng)酸的酸性越強(qiáng)。例1(2017連云港東海二中期中)下列關(guān)于電離平衡常數(shù)(K)的說法正確的是()A不同濃度的同一弱電解質(zhì)，其電離平衡常數(shù)(K)不同B電離平衡常數(shù)(K)越小，表示弱電解質(zhì)電離能力越弱C多元弱酸各步

3、電離平衡常數(shù)相互關(guān)系為K1K2K3DCH3COOH溶液中加入少量CH3COONa溶液，電離平衡常數(shù)減小答案B解析弱電解質(zhì)電離平衡常數(shù)隨溫度變化，不同濃度的同一弱電解質(zhì)，其電離平衡常數(shù)(K)相同，A錯(cuò)誤；電離平衡常數(shù)是衡量弱電解質(zhì)電離程度的物理量，電離平衡常數(shù)(K)越小，表示弱電解質(zhì)電離能力越弱，B正確；多元弱酸分步電離，以第一步為主，K1K2K3，C錯(cuò)誤；電離平衡常數(shù)只隨溫度變化，不隨濃度變化，CH3COOH溶液中加入少量CH3COONa溶液，電離平衡常數(shù)不變，D錯(cuò)誤?？键c(diǎn)電離平衡常數(shù)與電離度題點(diǎn)電離平衡常數(shù)表達(dá)式及其意義例2已知25 時(shí)，Ka(CH3COOH)1.75105。(1)向0.1

4、molL1醋酸溶液中加入一定量1 molL1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 molL1，平衡時(shí)c(H)是多少？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(gè)常數(shù)。(2)4.18104 molL1解析(1)溫度一定時(shí)，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(dòng)，c(H)增大、c(CH3COO)減小、c(CH3COOH)增大，比值不變，仍為1.75105。(2) CH3COOH CH3COOH起始濃度(molL1) 0.010 0 0平衡濃度(molL1) 0.010c(H) c(H) c(H)故有1.75105。由于c

5、(H)很小，0.010c(H)0.010，那么，c(H)4.18104 molL1?？键c(diǎn)電離平衡常數(shù)與電離度題點(diǎn)電離平衡常數(shù)的相關(guān)計(jì)算方法點(diǎn)撥有關(guān)電離平衡常數(shù)計(jì)算的常用方法依照化學(xué)平衡計(jì)算中“三段式”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(jì)算。由、Ka可推出c(H)的常用計(jì)算公式：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。二、電離度1定義弱電解質(zhì)在水中的電離達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，已電離的溶質(zhì)的分子數(shù)占原有溶質(zhì)分子總數(shù)(包括已電離和未電離的)的百分率，稱為電離度，通常用表示。2數(shù)學(xué)表達(dá)式100%或100%或100%

6、3意義(1)電離度實(shí)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。(2)同一弱電解質(zhì)的濃度不同，電離度也不同，溶液越稀，電離度越大。4影響因素：以0.1 molL1 CH3COOH為例外因變化加水升溫加NaOH加H2SO4電離度()增大增大增大減小H數(shù)目增多增多減少增多c(H)減小增大減小增大導(dǎo)電能力減弱增強(qiáng)增強(qiáng)增強(qiáng)影響弱電解質(zhì)溶液的電離度的因素(1)溫度：升高溫度，電離平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，電離度增大。(2)濃度：加水稀釋，電離平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，電離度增大。即濃度越大，電離度越小；濃度越小，電離度越大。例3已知醋酸達(dá)到電離平衡后，改變某條件使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，下列說法正確的是(

7、)A醋酸的電離度一定變大B發(fā)生電離的分子總數(shù)增多C溶液的pH一定減小D溶液的導(dǎo)電能力一定變強(qiáng)答案B例4在一定溫度下，已知a molL1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三者之間關(guān)系 。答案K解析HAHA aa a aK。三、水的電離1水的電離(1)電離方程式是H2OHOH或H2OH2OH3OOH。(2)電離常數(shù)表達(dá)式K電離。(3)請根據(jù)水的電離常數(shù)表達(dá)式，推導(dǎo)寫出離子積常數(shù)的表達(dá)式Kwc(H)c(OH)。(4)常溫下，水的離子積常數(shù)Kw1.01014，純水中c(H)1.0107 molL1；某酸溶液中c(H)1.0104 molL1，則該溶液中 c(OH)1.010

8、10 molL1。2水的電離的影響因素分析下列條件的改變對水的電離平衡H2OHOH的影響，并填寫下表：改變條件平衡移動(dòng)方向溶液中c(H)溶液中c(OH)pH溶液的酸堿性Kw升高溫度右移增大增大減小中性增大加入酸左移增大減小減小酸性不變加入堿左移減小增大增大堿性不變加入活潑金屬(如Na)右移減小增大增大堿性不變(1)常溫時(shí)，Kw1.01014，不僅適用于純水，還適用于酸、堿的稀溶液。(2)不同溶液中，c(H)、c(OH)可能不同，但任何溶液中由水電離出的c(H)與c(OH)總是相等的。(3)Kw只與溫度有關(guān)，溫度升高，Kw增大。例525 時(shí)，水的電離達(dá)到平衡：H2OHOHH0，下列敘述正確的是(

9、)A向水中加入稀氨水，平衡逆向移動(dòng)，c(OH)降低B向水中加入少量固體硫酸氫鈉，c(H)增大，Kw不變C向水中加入少量CH3COOH，平衡逆向移動(dòng)，c(H)降低D將水加熱，Kw增大，c(H)不變答案B解析A項(xiàng)，加入稀氨水，NH3H2O存在電離平衡：NH3H2ONHOH，c(OH)增大，使水的電離平衡逆向移動(dòng)，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，加入NaHSO4，NaHSO4在水溶液中電離：NaHSO4=NaHSO，c(H)增大，使水的電離平衡逆向移動(dòng)，由于溫度不變，Kw不變，正確；C項(xiàng)，CH3COOHCH3COOH，使c(H)增大，使水的電離平衡逆向移動(dòng)，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，升溫，Kw增大，c(H)增大，錯(cuò)誤?？键c(diǎn)水的電離題

10、點(diǎn)條件改變對水的電離平衡的影響規(guī)律方法(1)向水中加入電離產(chǎn)生H或OH的物質(zhì)，抑制水的電離。(2)向水中加入消耗H或OH的物質(zhì)，促進(jìn)水的電離。例6某溫度下，純水的c(H)2107 molL1，則此時(shí)c(OH)為 molL1；若溫度不變，滴入稀鹽酸使c(H)5104 molL1，則溶液中c(OH)為 molL1，由水電離產(chǎn)生的c(H)為 molL1，此時(shí)溫度 (填“高于”“低于”或“等于”)25 。答案21078101181011高于解析純水電離出的c(H)c(OH)2107 molL1，故Kw4101411014，故此時(shí)溫度高于25 。溫度不變，滴入稀鹽酸使c(H)5104 molL1，則溶液

11、中c(OH) molL181011 molL1c(OH)水。考點(diǎn)水的電離題點(diǎn)水的離子積及其表達(dá)式1下列說法正確的是()A水的電離方程式：H2O=HOHB升高溫度，水的電離程度增大C在NaOH溶液中沒有HD在HCl溶液中沒有OH答案B解析水是極弱電解質(zhì)，只有少部分電離，應(yīng)用“”表示，故A錯(cuò)；水的電離是吸熱的，所以升高溫度，電離程度增大，B正確；在NaOH溶液中c(OH)c(H)，在HCl溶液中c(OH)c(H)，在酸、堿溶液中都存在H和OH，所以C、D項(xiàng)錯(cuò)誤。2已知25 下，醋酸溶液中存在下述關(guān)系：K1.8105，其中K的數(shù)值是該溫度下醋酸的電離平衡常數(shù)。有關(guān)K的下列說法正確的是()A當(dāng)向該溶液

12、中加入一定量的硫酸時(shí)，K值增大B升高溫度，K值增大C向醋酸溶液中加水，K值增大D向醋酸溶液中加氫氧化鈉，K值增大答案B3水的電離過程為H2OHOH，在25 時(shí)，水的離子積Kw(25 )11014，在35 時(shí)，水的離子積Kw(35 )2.11014，則下列敘述正確的是()A隨著溫度的升高，Kw變大，pH變小，呈酸性B35 時(shí)，c(H)HCN，第個(gè)反應(yīng)說明酸性HFHNO2，只根據(jù)這兩個(gè)反應(yīng)即可作出比較。4根據(jù)下表數(shù)據(jù)(均在同溫、同壓下測定)酸HXHYHZ物質(zhì)的量濃度/molL10.10.20.3電離平衡常數(shù)7.21041.81041.8105可得出弱電解質(zhì)強(qiáng)弱順序正確的是()AHXHYHZ BHZ

13、HYHXCHYHZHX DHZHXHY答案A解析弱電解質(zhì)的電離常數(shù)越大，表明弱電解質(zhì)的電離程度越大，其酸性越強(qiáng)，即酸性：HXHYHZ?？键c(diǎn)電離平衡常數(shù)與電離度題點(diǎn)電離平衡常數(shù)表達(dá)式及其意義5下列有關(guān)電解質(zhì)溶液的說法正確的是()A用CH3COOH溶液做導(dǎo)電實(shí)驗(yàn)，燈泡很暗，證明CH3COOH是弱電解質(zhì)BpH相同的醋酸和鹽酸，取等體積的兩種酸溶液分別稀釋至原溶液體積的m倍和n倍，稀釋后兩溶液的pH仍然相同，則mn，B錯(cuò)誤；常溫下，NH3H2O溶液中存在電離平衡：NH3H2ONHOH，加入少量NH4Cl晶體，c(NH)增大，平衡逆向移動(dòng)，c(OH)減小，故溶液pH減小，溫度不變，Kb不變，故該值增大，

14、C正確；雖然CH3COOH和NH3H2O的電離常數(shù)相等，由于沒有給出兩溶液的濃度，無法確定兩溶液中c(H)和c(OH)的相對大小，D錯(cuò)誤。題組二水的電離平衡及影響因素6(2017鹽城期末)25 時(shí)，將0.1 molL1氨水加水稀釋，下列數(shù)值變大的是()Ac(OH) BpHC. Dc(H)c(OH)答案C解析加水稀釋促進(jìn)一水合氨電離，但一水合氨電離增大程度小于溶液體積增大程度，導(dǎo)致溶液中c(OH)減小，溶液的pH減小，A、B項(xiàng)錯(cuò)誤；溶液中n(NH3H2O)減小、n(NH)增大，體積相同，所以增大，C項(xiàng)正確；溫度不變，水的離子積常數(shù)不變，所以c(H)c(OH)不變，D項(xiàng)錯(cuò)誤。考點(diǎn)水的電離題點(diǎn)水的離

15、子積及其表達(dá)式7(2017揚(yáng)大附中高二期末)一定溫度下水溶液中H和OH的濃度變化曲線如圖，下列說法正確的是()A升高溫度，可能引起c向b的變化B該溫度下，水的離子積常數(shù)為1.01013C該溫度下，加入FeCl3可能引起由b向a的變化D該溫度下，稀釋溶液可能引起由c向d的變化答案C解析由圖可知abc三點(diǎn)對應(yīng)的平衡常數(shù)不變，故abc為等溫線，故升高溫度，不能由c到b，A項(xiàng)錯(cuò)誤；b點(diǎn)c(H)c(OH)1.0107 molL1，故Kw1.01071.01071.01014，B項(xiàng)錯(cuò)誤；加入FeCl3，氯化鐵為強(qiáng)酸弱堿鹽，鐵離子結(jié)合水電離出的氫氧根，促進(jìn)水的電離平衡右移，即氫離子濃度增大，氫氧根離子濃度減

16、小(由b到a)，符合圖像變化趨勢，C項(xiàng)正確；由c點(diǎn)到d點(diǎn)，水的離子積常數(shù)減小，溫度不變，K不變，故不能利用稀釋使其形成此變化，D項(xiàng)錯(cuò)誤?？键c(diǎn)水的電離題點(diǎn)水的離子積及其表達(dá)式8與純水的電離相似，液氨中也存在微弱的電離：2NH3NHNH。據(jù)此判斷，以下敘述錯(cuò)誤的是()A液氨中含有NH3、NH、NH等粒子B一定溫度下，液氨中c(NH)c(NH)是定值C液氨中電離達(dá)到平衡時(shí)c(NH3)c(NH)c(NH)D只要不加入其他物質(zhì)，液氨中c(NH)c(NH)答案C解析液氨中存在電離平衡，所以液氨中含有NH3、NH、NH等粒子，A項(xiàng)正確；液氨中c(NH)與c(NH)的乘積只與溫度有關(guān)，與溶液的濃度無關(guān)，所以只

17、要溫度一定，液氨中c(NH)與c(NH)的乘積為定值，B項(xiàng)正確；液氨的電離是微弱的，所以液氨中電離達(dá)到平衡時(shí)，c(NH)c(NH)c(NH3)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；只要不加入其他物質(zhì)，液氨電離出的NH和NH的物質(zhì)的量就相等，因?yàn)槿芤旱捏w積一定，所以c(NH)c(NH)，D項(xiàng)正確?？键c(diǎn)水的電離題點(diǎn)條件改變對水的電離平衡的影響9下列曲線中，可以描述0.1 molL1乙酸(甲，Ka1.8105)和0.1 molL1氯乙酸(乙，Ka1.4103)的水溶液中，水電離出的c(H)與加入水體積V的關(guān)系正確的()答案C解析乙酸的Ka小于氯乙酸的Ka，所以0.1 molL1乙酸溶液中的c(H)小于0.1 molL1氯乙酸

18、溶液中的c(H)，故由水電離出的c(H)H2O乙酸溶液中的大，加水稀釋，兩種酸溶液中的c(H)減小，水的電離程度增大，c(H)H2O增大，故選C。題組三溶液中水電離的c(H)或c(OH)的計(jì)算及應(yīng)用10(2017揚(yáng)州高郵第一中學(xué)高二期末)25 時(shí)，0.01 molL1的HCl溶液中水電離出的 H的濃度是()A11010 molL1 B1102 molL1C1107 molL1 D11012 molL1答案D解析25 時(shí)，0.01 molL1 的HCl溶液中，c(H)0.01 molL1，酸性溶液中水電離出的c(H)等于溶液中c(OH)，即水電離出的c(H)c(OH) molL11012 mol

19、L1?？键c(diǎn)水的電離題點(diǎn)水的離子積及其表達(dá)式11常溫下，c(OH)最小的是()ApH0的溶液B0.05 molL1 H2SO4C0.5 molL1 HClD0.05 molL1的Ba(OH)2答案A解析A項(xiàng)，c(OH) molL111014 molL1；B項(xiàng)，c(H)0.1 molL1，則c(OH) molL111013 molL1；C項(xiàng)，c(OH) molL121014 molL1；D項(xiàng)，c(OH)0.1 molL1。考點(diǎn)水的電離題點(diǎn)水的離子積及其表達(dá)式12下列四種溶液中，室溫下由水電離生成的H濃度之比()是()pH0的鹽酸0.1 molL1的鹽酸0.01 molL1的NaOH溶液pH11的N

20、aOH溶液A1101001 000 B011211C14131211 D141323答案A解析中c(H)1 molL1，由水電離出的c(H)與溶液中c(OH)相等，等于1.01014 molL1；中c(H)0.1 molL1，由水電離出的c(H)1.01013 molL1；中c(OH)1.0102 molL1，由水電離出的c(H)與溶液中c(H)相等，等于1.01012 molL1；中c(OH)1.0103 molL1，同所述由水電離出的c(H)1.01011 molL1。即(1.01014)(1.01013)(1.01012)(1.01011)1101001 000?？键c(diǎn)水的電離題點(diǎn)水的離子

21、積及其表達(dá)式綜合強(qiáng)化13某同學(xué)為探究Kw的影響因素，做了如下探究。(1)查閱資料，不同溫度下水的離子積常數(shù)如下表t/0102025405090100Kw/10140.1340.2920.6811.012.925.4738.055.0由此推出：隨著溫度的升高，Kw的值 ；水的電離程度 ；水的電離平衡向 移動(dòng)，水的電離過程是 過程。(2)取三只燒杯A、B、C，分別加入適量水，再向B、C燒杯中分別加入適量鹽酸和NaOH，分析并填寫下表：純水加少量鹽酸加少量NaOHc(H)1.0107 molL1 增大c(OH)1.0107 molL1增大c(H)和c(OH)大小比較c(H)c(OH)c(H) c(O

22、H)c(H) c(OH)水的電離平衡移動(dòng)方向Kw值1.01014綜上所述，可得出如下結(jié)論：溫度、 、 均能影響水的電離平衡。Kw只受 的影響，而與其他因素?zé)o關(guān)。答案(1)增大增大右吸熱(2)(從左到右，從上到下)減小減小向左向左1.010141.01014酸堿溫度考點(diǎn)水的電離題點(diǎn)水的電離平衡的綜合14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1.01014，B點(diǎn)水的離子積為 。造成水的離子積變化的原因是 。(2)下列說法正確的是 (填字母)。a圖中A、B、D三點(diǎn)處Kw的大小關(guān)系：BADbAB線上任意點(diǎn)的溶液均顯中性cB點(diǎn)溶液的pH6，顯酸性d圖中溫度T1T2(

23、3)T2時(shí)，若向水中滴加鹽酸，能否使體系處于B點(diǎn)位置？為什么？ 。(4)T2時(shí)，若鹽酸中c(H)5104 molL1，則由水電離產(chǎn)生的c(H) 。答案(1)1.01012水的電離是吸熱過程，溫度升高，水的電離程度增大，即離子積增大(2)b(3)否，加入鹽酸，c(H)c(OH)，所以體系不可能處于B點(diǎn)位置(4)2109 molL1考點(diǎn)水的電離題點(diǎn)水的電離平衡的綜合15(1)25 時(shí)，a molL1 CH3COOH溶液中c(H)10b molL1，用含a和b的代數(shù)式表示CH3COOH的電離平衡常數(shù)Ka 。(2)已知25 時(shí)，Ka(CH3COOH)1.8105，Ka(HSCN)0.13?，F(xiàn)在該溫度下

24、將20 mL 0.1 molL1 CH3COOH溶液和20 mL 0.1 molL1 HSCN溶液分別與20 mL 0.1 molL1 NaHCO3溶液混合，實(shí)驗(yàn)測得產(chǎn)生的氣體體積(V)隨時(shí)間(t)變化的示意圖如圖所示，反應(yīng)初始階段，兩種溶液產(chǎn)生CO2氣體的速率存在明顯差異的原因是 。(3)下表是幾種弱酸常溫下的電離平衡常數(shù)：CH3COOHH2CO3H2SH3PO41.8105K14.3107 K25.61011K19.1108 K21.11012K17.5103 K26.2108 K32.21013CH3COOH、H2CO3、H2S、H3PO4四種酸的酸性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)?。多元弱酸的二級電

25、離程度遠(yuǎn)小于一級電離的主要原因是 (從電離平衡角度考慮)。同濃度的CH3COO、HCO、CO、S2結(jié)合H的能力由強(qiáng)到弱的順序?yàn)?。答案(1)(2)因Ka(CH3COOH)Ka(HSCN)，所以相同溫度、相同物質(zhì)的量濃度和體積的兩溶液中，HSCN溶液的c(H)大于CH3COOH溶液的c(H)，故HSCN與NaHCO3反應(yīng)速率大(3)H3PO4CH3COOHH2CO3H2S一級電離產(chǎn)生的氫離子對二級電離起抑制作用S2COHCOCH3COO解析(1)Ka。(2)由于Ka(CH3COOH)Ka(HSCN)，故相同溫度、相同物質(zhì)的量濃度時(shí)，HSCN溶液中的c(H)大于CH3COOH溶液中的c(H)，故HSCN與NaHCO3反應(yīng)速率大。(3)根據(jù)一級電離平衡常數(shù)可知四種酸的酸性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)镠3PO4CH3COOHH2CO3H2S。酸越弱，其對應(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)镾2COHCOCH3COO?？键c(diǎn)電離平衡常數(shù)與電離度題點(diǎn)電離平衡常數(shù)表達(dá)式及其意義