专题3第一单元第2课时.docx

1、第2课时电离平衡常数和水的离子积学习目标定位知识内容必考要求加试要求1.电离度及其简单计算。2.水的离子积常数。3.电离平衡常数与弱酸、弱碱的酸碱性强弱之间的关系。4.多元弱酸的分步电离。cbba课时要求1.知道电离平衡常数的意义，会书写电离平衡常数的表达式。2.了解多元弱酸的分步电离。3.熟悉水的电离平衡及其影响因素，知道水的离子积、常数的表达式及其应用。一电离平衡常数1.电离平衡与化学平衡类似，请根据化学平衡常数的表达式，推断写出弱电解质ABAB的电离平衡常数(简称电离常数)的表达式K。2.一元弱酸的电离常数用Ka表示，一元弱碱的电离常数用Kb表示。CH3COOH的电离常数的表达式是Ka，

2、NH3H2O的电离常数的表达式是Kb。3.根据电离常数的表达式分析判断，电离常数K值越大，表示该弱电解质越容易电离，所对应的弱酸的酸性相对较强(或弱碱的碱性相对较强)。4.电离平衡常数与化学平衡常数相似，电离平衡常数与弱电解质的初始浓度无关，只与温度有关。5.弱电解质的电离除用电离平衡常数衡量外，还可用电离度表示弱电解质电离程度的大小。弱电解质的电离度可表示为100%。电离度与电离平衡常数虽然均可表示弱电解质的电离情况，但又有区别。电离度除与温度有关，还与初始浓度有关。一般而言，弱电解质溶液的浓度越大，电离度越小；弱电解质溶液的浓度越小，电离度越大。1.电离平衡常数的概念及意义(1)电离平衡常

3、数是指一定温度下，弱电解质达到电离平衡时，弱电解质电离生成的各种离子浓度的乘积与溶液中未电离的分子浓度之比(为一常数)，简称电离常数，用K表示。电离常数与浓度无关，只与温度有关。由于电离是吸热的，所以电离平衡常数随着温度的升高而增大。(2)电离常数的意义：根据电离常数大小，可以判断弱电解质的相对强弱，K值越大，离子浓度越大，即表示该电解质越强。所以从Ka或Kb的大小，可以判断弱酸和弱碱的相对强弱。2.电离度的意义：一定条件下，电离度越大，弱电解质的电离程度越大。1.已知25 时，Ka(CH3COOH)1.75105。(1)向0.1 molL1醋酸溶液中加入一定量1 molL1盐酸时，上式中的数

4、值是否发生变化？为什么？(2)若醋酸的起始浓度为0.010 molL1，平衡时c(H)是多少？答案(1)不变电离常数不随浓度变化而变化，在一定温度下是一个常数(2)4.18104 molL1解析(1)一定温度时，电离常数不随浓度的变化而变化。加入一定量的盐酸，平衡向左移动，c(H)增大、c(CH3COO)减小、c(CH3COOH)增大，比值不变，仍为1.75105。(2) CH3COOHCH3COOH起始浓度(molL1)0.01000平衡浓度(molL1) 0.010c(H)c(H)c(H)故有1.75105。由于c(H)很小，0.010c(H)0.010，c(H)4.18104 molL1

5、。2.已知室温时，0.1 molL1的某一元酸HA在水中有0.1%发生电离，回答下列各问题：(1)该溶液c(H)_。(2)HA的电离平衡常数表达式K_，数值约为_。(3)升高温度时，K值将_(填“增大”“减小”或“不变”)。答案(1)104 molL1(2)107(3)增大解析(1) HA在水中有0.1%发生电离，溶液中c(H)0.1 molL10.1%104 molL1。(2)溶液中的电离平衡：HAHA，K104104(0.1104)，1104与0.1相差1 000倍，可忽略，所以K1041040.11107。(3)升高温度促进HA电离，K值增大。二水的离子积1.水是一种极弱的电解质，极难电

6、离。(1)水的电离方程式是H2OH2OH3OOH或简写为H2OHOH。(2)水的电离平衡常数K，则c(H)c(OH)Kc(H2O)。从实验可知，在25 时1 L纯水中只有1107 mol H2O电离，电离前后H2O的物质的量几乎不变，因此c(H2O)可视为常数，K也为一常数，所以Kc(H2O)必然也为常数，用Kw表示，因此有Kwc(H)c(OH)。(3)常温下，水的离子积常数Kw1.01014，则纯水中c(H)是1.0107_molL1；若某酸溶液中c(H)1.0104 molL1，溶液中c(OH)为1.01010 molL1。若某碱溶液中c(OH)1104molL1，溶液中c(H)11010

7、molL1，由上可得出结论：常温下，不仅在纯水中，在稀酸、稀碱溶液中Kw11014。(4)分析下列条件的改变对水的电离平衡H2OHOH的影响，并填写下表：改变条件电离平衡溶液中c(H)溶液中c(OH)pH溶液的酸碱性Kw升高温度右移增大增大减小中性增大加入酸左移增大减小减小酸性不变加入碱左移减小增大增大碱性不变加入活泼金属(如Na)右移减小增大增大碱性不变2.弱电解质的电离(1)弱电解质的电离是一个吸热过程。升高温度会使电离平衡向电离方向移动，电离平衡常数随之增大。(2)弱酸、弱碱的电离平衡常数能够反映弱酸、弱碱的相对强弱。当弱电解质浓度相同时，电离平衡常数越大，弱电解质的电离程度就越大。(3

8、)多元弱酸的分步电离。H2CO3、H3PO4等多元弱酸在水溶液中分步电离，每步电离都有相应的电离平衡常数，如H2CO3HHCO，HCOHCO，所以Ka1，Ka2，一般情况下多步电离时电离平衡常数相差较大。各级电离平衡常数的大小关系是Ka1_Ka2Ka3，所以其酸性主要决定于第一步电离。水的离子积(1)水的离子积常数Kwc(H)c(OH)Kw只与温度有关，温度升高，Kw增大。常温时，Kw1.01014，不仅适用于纯水，还适用于酸、碱的稀溶液。不同溶液中，c(H)、c(OH)可能不同，但任何溶液中由水电离出的c(H)与c(OH)总是相等的。(2)外界条件对水的电离平衡的影响因水的电离是吸热过程，故

9、温度升高，会促进水的电离，c(H)、c(OH)都增大，水仍呈中性。外加酸或碱，水中c(H)或c(OH)增大，会抑制水的电离，水的电离程度减小，Kw不变。(3)加入了活泼金属，可与水电离产生的H直接发生置换反应，产生H2，使水的电离平衡向右移动。3.下列关于水的离子积常数的叙述中正确的是()A.因为水的离子积常数的表达式是Kwc(H)c(OH)，所以Kw随溶液中c(H)和c(OH)的变化而变化B.水的离子积常数Kw与水的电离平衡常数K是同一个物理量C.水的离子积常数仅仅是温度的函数，随着温度的变化而变化D.水的离子积常数Kw与水的电离平衡常数K是两个没有任何关系的物理量答案C解析水的离子积常数K

10、wKc(H2O)。一定温度下K和c(H2O)都是不变的常数，所以Kw仅仅是温度的函数；水的离子积常数的表达式是Kwc(H)c(OH)，但是只要温度一定，Kw就是不变的常数；溶液中H的浓度变大，OH的浓度就变小，反之亦然。4.25 时，水的电离达到平衡：H2OHOHH0，下列叙述正确的是()A.向水中加入稀氨水，平衡逆向移动，c(OH)降低B.向水中加入少量固体硫酸氢钠，c(H)增大，Kw不变C.向水中加入少量CH3COOH，平衡逆向移动，c(H)降低D.将水加热，Kw增大，pH不变答案B解析本题考查外界条件对水的电离平衡的影响。解答时要先分析清楚水的电离平衡的移动方向，然后再讨论c(H)、c(

11、OH)或Kw的变化。向水中加入稀氨水，c(OH)增大，平衡逆向移动，c(H)减小，A项不正确；向水中加入少量固体NaHSO4：NaHSO4=NaHSO，c(H)增大，但Kw不变，B项正确；向水中加入少量CH3COOH后，使水的电离平衡逆向移动，c(OH)减小，c(H)增大，C项不正确；将水加热，水的电离平衡正向移动，c(H)、c(OH)均增大，Kw增大，pH减小，但仍呈中性，D项不正确。1.下列说法正确的是()A.水的电离方程式：H2O=HOHB.升高温度，水的电离程度增大C.在NaOH溶液中没有HD.在HCl溶液中没有OH答案B解析水是极弱电解质，只有少部分电离，应用“”表示，故A错；水的电

12、离是吸热的，所以升高温度，电离程度增大，B正确；在NaOH溶液中c(OH)c(H)，在HCl溶液中c(OH)c(H)，在酸、碱溶液中都存在H和OH，所以C、D项错误。2.下列关于电离常数的说法正确的是()A.电离常数随着弱电解质的浓度增大而增大B.CH3COOH的电离常数表达式为KC.NH3H2O溶液中加入少量NH4Cl溶液，电离常数减小D.电离常数只与温度有关，与浓度无关答案D解析CH3COOH的Ka，B错误；电离常数是温度的函数，与溶液浓度无关，A、C错误，D正确。3.水的电离过程为H2OHOH，在25 时，水的离子积Kw(25 )11014，在35 时，水的离子积Kw(35 )2.110

13、14，则下列叙述正确的是()A.随着温度的升高，Kw变大，pH变小，呈酸性B.35 时，c(H)HCN，第个反应说明酸性HFHNO2，只根据这两个反应即可作出比较。题组2常见的弱电解质4.在醋酸中存在电离平衡：CH3COOHCH3COOH，要使电离平衡右移且c(H)增大，应采取的措施是()A.加入NaOH(s) B.加入盐酸C.加入蒸馏水 D.升高温度答案D解析加入NaOH(s)、蒸馏水、升高温度均能使平衡右移，但加入NaOH、蒸馏水时c(H)减小，升高温度时c(H)增大。5.已知相同条件下，HClO的电离常数小于H2CO3的第一级电离常数。为了提高氯水中HClO的浓度，可加入()A.HCl

14、B.CaCO3(s)C.H2O D.NaOH(s)答案B解析分析Cl2H2OHClHClO；加入HCl，平衡左移，c(HClO)减小；加入水，平衡右移但c(HClO)减小；加入NaOH，H及HClO均与OH反应(生成了NaCl和NaClO)，平衡右移但c(HClO)减小；加入CaCO3，H与CaCO3反应使平衡右移，而HClO不与CaCO3反应，因而c(HClO)增大。题组3水的电离6.下列四种溶液中，室温下由水电离生成的H浓度之比()是()pH0的盐酸0.1 molL1的盐酸 0.01 molL1的NaOH溶液pH11的NaOH溶液A.1101001 000 B.011211C.141312

15、11 D.141323答案A解析中c(H)1 molL1，由水电离出的c(H)与溶液中c(OH)相等，等于1.01014 molL1；中c(H)0.1 molL1，由水电离出的c(H)1.01013 molL1；中c(OH)1.0102 molL1，由水电离出的c(H)与溶液中c(H)相等，等于1.01012 molL1；中c(OH)1.0103 molL1，同所述由水电离出的c(H)1.01011 molL1。即(1.01014)(1.01013)(1.01012)(1.01011)1101001 000。7.水的电离平衡曲线如图所示，下列说法正确的是()A.图中对应点的温度关系为abB.水

16、的电离常数Kw数值大小关系为bdC.温度不变，加入少量NaOH可使溶液从c点变到a点D.纯水仅降低温度可由b点到d点答案B解析H2OHOH，Kwc(H)c(OH)，Kw只与温度有关，温度越高，Kw越大。 b点Kw1061061012a点Kw1071071014，b点温度高， A错误； d点与a点温度相同，Kw相同，由A分析知Kw数值大小关系为bad，B正确；c点Kw大于a点，温度高于a点，仅加入NaOH不能使溶液从c点变到a点，C错误；纯水中降低温度，溶液中c(H)和c(OH)均减小，而b点到d点溶液的c(OH)未变，仅降低温度溶液不能从b点到d点，D错误。能力提升8.某温度下纯水的c(H)2

17、107 molL1，则此时c(OH)为_；若温度不变，滴入稀盐酸使c(H)5104 molL1，则溶液中c(OH)为_，由水电离产生的c(H)为_，此时温度_(填“高于”“低于”或“等于”)25 。答案2107 molL181011 molL181011 molL1高于解析纯水电离出的c(H)c(OH)2107 molL1，故Kw4101411014，故此时温度高于25 。温度不变，滴入稀盐酸使c(H)5104 molL1，则溶液中c(OH)为81011 molL1c(OH)水电离。9.在a、b两支试管中，分别装入形态相同、质量相等的一颗锌粒，然后向两支试管中分别加入相同物质的量浓度、相同体积

18、的稀盐酸和稀醋酸。填写下列空白：(1)a、b两支试管中的现象：相同点是_；不同点是_；原因是_。(2)a、b两支试管中生成气体的体积开始时是Va_Vb；反应完毕后生成气体的总体积是Va_Vb；原因是_。答案(1)都产生无色气泡a中反应速率较快盐酸是强酸，醋酸是弱酸，盐酸溶液中c(H)大(2)大于等于开始反应时，盐酸溶液中H浓度较大，但稀盐酸和稀醋酸中H的总的物质的量相等解析锌粒与酸反应的实质是Zn与酸电离出的H发生置换反应产生H2，c(H)越大，产生H2的速率越快。HCl是强电解质，CH3COOH是弱电解质，在起始的物质的量浓度相同时，HCl电离出的H远大于醋酸电离出的H，但由于醋酸中存在电离平衡CH3COOHCH3COOH，随着Zn与H的反应，CH3COOH不断电离出H，平衡右移，Zn继续与H反应，故反应后期醋酸产生H2的速率大，由于n(HCl)n(CH3COOH)，所以盐酸和醋酸与Zn反应产生H2的体积相等。