2020-2021学年鲁科版选修4第3章第2节弱电解质的电离　盐类的水解第1课时学案.docx

第2节弱电解质的电离 盐类的水解第一课时一、电离平衡常数电离度学习 任务,认识电离平衡常数与弱酸、弱碱的酸碱性强弱之间的关系。能将化学 平衡常数的有关内容，迁移应用。培养证据推理与模型认知的化学核心 素养。2.能通过化学平衡理论认识弱电解质在水溶液中的电离平衡，认识温度、 浓度影响电离平衡的规律。培养变化观念与平衡思想的化学核心素养。1 .弱电解质的电离平衡（1）定义：在一定条件（如温度、浓度）下，当弱电解质分子电离出离子的速率 与离子结合成分子的速率相等时，电离过程就到达了平衡状态，叫做电离平衡。（2）特点：电离平衡是动态平衡，服从化学平衡的一般规律。2 .电离平衡常数（1）定义：在一定条件下到达电离平衡时，弱电解质电离生成的各种离子的 浓度（次方）的乘积与溶液中未电离的分子的浓度之比是一个常数,这个常数称为 电离平衡常数，简称电离常数。表达式：一元弱酸：CH3COOHCH3COO-+H+C平（CH3coCT） c平（H+）Ka=c平（CH3coOH）°一元弱碱：NH3 HzONHj+OH.（N旦打平OH/"b=4 Mh3H2O）°（3）意义：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。（4）电离平衡常数的特点电离平衡常数只与温度有关，与浓度无关,且升高温度K值增大。相同条件下，K值越大，表示该弱电解质越易电离，对应的酸性（或碱性） 越强。多元弱酸是分步电离的，各级电离常数逐级减小且一般相差很大，及1 扁2,故溶液中的c£H+）主要由第一步电离程度决定。强酸对照，所以无法证明它是弱电解质，D错误。小 2 f. C (H+)C (CH3COO )3 . 25 c时，醋酸溶液中存在下述关系：Ka=-° (CH3coOH) X10 -mol - L1,其中扁是该温度下醋酸的电离平衡常数。以下有关扁的说法正 确的选项是()A.当向该溶液中参加一定量的硫酸时，Ka增大B.升高温度，Ka增大C.向醋酸溶液中加水，Ka增大D.向醋酸溶液中加氢氧化钠溶液，瓦a增大B向醋酸溶液中参加一定量的硫酸时，c(H+)增大，CH3coOH=H+ + CH3coO一逆向移动，但温度不变，及 不变，故A错误；醋酸的电离为吸热过 程，升高温度，促进电离，及增大，故B正确；向醋酸溶液中加水，促进醋酸 的电离，但温度不变，及不变，故C错误；向醋酸溶液中加氢氧化钠溶液，c(H +)减小，CH3COOH-H+CH3cOO一正向移动，但温度不变，及不变，故D 错误。4 .(素养题)25 °C时几种物质的电离度(溶液的浓度为0.1 molL-i时所得数 据汝下表所示(硫酸的第一步电离是完全的)：溶液H2s04溶液 NaHSCh 溶液 CH3coOH溶液HC1溶液微粒HSO；HSO；CHaCOOHHC1电离度a10%29%133%100%(1)25 时，0.1 mol L1的上述四种溶液中c平(H+)由大到小的顺序是(填序号)。(2)25 时，。平(H+)相同的上述四种溶液中溶质的物质的量浓度由大到小的 顺序是(填序号)。(3)25 时，将足量锌粉放入等体积、c平(H+)为0.1 mol L-1的上述四种溶 液中，产生H2的体积(同等压强下)由大到小的顺序是(填 序号)。(4)25 时，0.1 mol L_1的H2s。4溶液中HSO的电离度小于0mol-L-1的 NaHSO4溶液中HSO：的电离度的原因是(4)H2s04 一级电离产生答案(1)(2)(3) 的H+抑制了其二级电离多元弱碱的电离比较复杂，一般看作是一步电离。3.电离度定义：弱电解质在水中的电离到达平衡状态时，已电离的溶质的分子数 占原有溶质分子总数(包括已电离的和未电离的)的百分率称为电离度。表达式:己电离的溶质分子数9球,原有溶质分子总数'I。%影响因素：弱电解质的电离度与溶液的浓度有关，一般而言，浓度越大,电离度越小；浓度越小，电离度越大。-ft(正确的打“,错误的打"X")当CH3coOH在水溶液中到达电离平衡时：c平(CH3coOH)=c平(H+) = c平(CH3coO)。(2)H2s的电离常数表达式Ka=4(H+)c平32一)。平(H2S)(3)相同温度下，Ka(HF)>Ka(CH3COOH),说明酸性：HF>CH3coOH。()提示：(1)X 弱电解质到达电离平衡时，溶质分子浓度和离子浓度不一定相等。(2)X相等。(2)XH2s的电离常数表达式为HalCHlS)=c平H+ c平HS一。平H2sc平H+c平一 及2(晔=%HS 一J色R (1)如何判断一个弱电解质在水溶液中到达了电离平衡状态？(2)对于同一种弱电解质来说，电离度越大，电离平衡常数就越大吗？提示：(1)一是分子电离出离子的速率和离子结合成分子的速率相等；二是 各种离子和分子的浓度保持不变。(2)不一定。电离平衡常数只与温度有关，电离度与物质的浓度、温度等有 关，所以二者没有直接的必然联系。二、影响电离平衡的因素1 .内因：由弱电解质本身的性质决定的。2 .外因因素温度升高温度，电离平衡正向移动浓度加水稀释，电离平衡正向移动外加物质参加与弱电解质电离出的离子相同的离子，电离平衡逆向移动(同离子 效应)参加与弱电解质电离出的离子反响的离子，电离平衡正向移动影响结果微点拨：弱电解质电离遵循“越稀越电离，越热越电离”的规律。一罚错误的打"X")相同温度下，0.3 mol L1的醋酸溶液与0.1 mol-L1的醋酸溶液的电离度相等。在醋酸溶液中参加NaOH溶液，可以使其电离平衡正向移动。提示：(1)义 相同温度下，醋酸溶液浓度越大，电离度越小。J 在醋酸溶液中参加NaOH溶液，可以中和氢离子，导致氢离子的浓度减小，使醋酸的电离平衡正向移动。电离平衡常数的应用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 .判断复分解反响能否发生，一般符合“强酸制弱酸”规律，如25 c时,KaXlO-4 mol . L-1, KaX10 i° mol L_1,故知 HCOOH + NaCN=HCN +HCOONao3 .利用电离常数可近似计算出弱酸、弱碱溶液中c平(H+)或c平(OH)(忽略 水的电离)。1 .在相同温度下，三种弱酸的电离常数(molLF如下：XI。)、 CH3COOHX 10-5义io-8)。那么三种酸的酸性最强的是()A. HFB. CH3coOHC. HC1OD.无法确定A&(HF)&(CH3coOH)&(HC1O),故酸性：HF>CH3coOH>HC1O。2. (1)25 时，在LF的HA溶液中，有0.001 mol的HA电 离。求该温度下HA的电离常数 o(2)计算25 时，0.1 mol L1的该酸溶液中的c(H+)=。解析由题意可得:HAH+ + A-起始/mol0.10已电离/mol0.001平衡时/mol0.0990.001X IO-5 mol L-1o电离常数只随温度变化而变化，与浓度无关,由于。平(H+)的数值很小，可做近似处理：。始(HX)C平(H+)c始(HX)。那么c平(H+)=r& 。始(HX),代入数值求解即可。外界条件对弱电解质电离平衡的影响弱电解质电离过程中正、逆反响速率随时间的变化1 .根据上图及化学平衡理论，写出一元弱酸(HA)和一元弱碱(BOH)的电离 方程式。提示：HAH+A", BOHB+ + OH o2 .假设在A时刻升高一定温度，画出再次到达平衡时的07图像。/结合提示： 力 i1 .弱电解质电离平衡的五大特点2 .电离平衡的影响因素实例：CH3coOHH+ + CH3coO- H> 0【例题】 室温下向10 mL 0.1 mol-L-1的醋酸溶液中加水稀释后，以下说影响因素平衡 移动 方向n(H+)c 平(H+)c平(CH3cOO)及pH导电能力升温(不考 虑挥发)右增大增大增大增大减小增强加冰醋酸右增大增大增大不变减小增强参加CH3cOONa体左减小减小增大不变增大增强其通HC1气体左增大增大减小不变减小增强他 物 质NaOH固体右减小减小增大不变增大增强加水稀1sp右增大减小减小不变增大减弱法正确的选项是()A.溶液中导电离子的数目减小B.溶液中B.溶液中不变c平（h+）c平（CH3COO ）c平（CH3coOH）C醋酸的电离程度增大，。平(H+)也增大D.醋酸的电离平衡常数及随醋酸浓度减小而减小B加水稀释，醋酸的电离平衡正向移动，溶液中离子数目增多，因此溶液中导电离子的数目增多，A错误；J)表示醋酸的电离平衡常数，温度不变，那么电 离平衡常数不变，B正确；加水稀释，醋酸的电离平衡正向移动，醋酸的电离程 度增大，溶液酸性减弱，所以c平(H+)减小，C错误；醋酸的电离平衡常数及 只与温度有关系，温度不变，电离平衡常数不变，D错误。借题发挥(DA项改为溶液中导电离子的浓度都减小，对吗?10 mL 0.1 mol-L - c平（CH3coOH）提示：不对。加水稀释，c平(H+)减小，Kw不变，c平(OIT)增大。不对。升温电离程度增大，电离平衡常数及增大。 （Mmol LiCH3coOH 溶液中存在电离平衡：CH3coOH=CH3coO 一+H+,加水稀释或参加少量CIhCOONa晶体时，都会引起(A.溶液的pH增大3COOH电离程度变大C溶液的导电能力减弱D.溶液中c平(OH1减小ACH3COOH溶液中存在平衡CH3COOHCH3COO"+H+ o当参加水 时，溶液中CH3COOH、CH3coe)一、H+的浓度都减小，c平(OHT)变大，溶液的 pH增大。因为溶液变稀，所以CH3COOH电离程度变大。当参加CH3coONa 晶体时，发生CH3coONa=CH3COO +Na+,使得溶液中c平(CH3cOO )变 大，平衡CH3coOH=CH3cO(T+h+左移，CH3coOH电离程度变小，c平(H+)减小，由于参加了 Na+,导电能力增强。的醋酸溶液升高温度，溶液中不变,不变,对吗?。平（H+） 。平（CH3COO ）2.氨水中存在电离平衡：NH3 H2O=NH； + OH，以下表达正确的选项是()A.加水后，溶液中(OEF)增大B.参加少量浓盐酸，溶液中c(OIT)增大C.参加少量浓NaOH溶液，电离平衡正向移动D.参加少量NH4cl体，溶液中c(NH：)减小A向氨水中参加水，促进一水合氨电离，所以溶液中(OIT)增大，A正确； 向氨水中参加少量浓盐酸，氢离子和氢氧根离子反响，导致溶液中c(OlT)减小, B错误；向氨水中参加少量浓NaOH溶液，氢氧根离子浓度增大，那么一水合 氨的电离平衡逆向移动，C错误；向氨水中参加少量NH4a固体，溶液中c(NH：)增大，D错误。一元强酸与一元弱酸的比较HC1与CH3coOH溶液酸性强弱的比较：1 .外表积相同的两粒锌粒分别参加相同浓度的HC1、CH3coOH溶液中， 产生H2的速率相同吗？为什么？提示：不相同。因为HC1在溶液中全部电离，而CH3coOH在溶液中局部 电离，前者c平(H+)比后者大，因此前者产生H2的速率比后者快。2 .假设取pH相同、体积相同的盐酸与CH3coOH溶液做相同的实验，两 者反响过程中产生H2的量谁更大(锌粒足量)？提示：pH相同时，CH3coOH溶液的浓度大，在反响过程中产生Hz的量 大。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C 平(H+)pH中和 碱的 能力与足量活泼 金属反响产 生H2的量开始与金 属反响的 速率由H2O电离出的 c平H)一元强酸大小相同相同大小一兀弱酸小大小大2.相同pH、相同体积的一元强酸与一元弱酸的比较。平(Hc平中和与足量活泼开始与金属由H2O十)（酸）碱的 能力金属反响产 生H2的量反响的速率电离出的C平 (H+)兀强酸相同小小少相同相同弱酸大大多1.室温下对pH相同、体积相同的醋酸和盐酸两种溶液分别采取以下措施, 有关表达正确的选项是()A.加适量的醋酸钠晶体后，两溶液的c平(H+)都变小B.使温度都升高20 ,两溶液的c平(H+)都不变C.加水稀释2倍后，两溶液的c平(H+)都变大D.加足量的锌粉反响后，两溶液产生的氢气一样多ACH3COOH溶液中存在CH3coOH=CH3cOO +H+,当参加醋酸钠 晶体后，上述电离平衡向左移动，CH3coOH溶液中c"H+)变小；向盐酸中参 加醋酸钠晶体后，会发生反响CH3co(T+H+=二CH3coOH,使盐酸中c平(H 十)变小；温度升高，使CH3coOH=CH3cOCT+H+的电离平衡向右移动，c 平(H+)变大；加水稀释时，两溶液的c平(H+)都变小；c平(H+)相同、体积相同的醋 酸溶液和盐酸，其溶质的物质的量并不相等，所以，分别与足量的锌粉反响，醋酸产生的氢气多。2.以下表达不正确的选项是()A. pH相等、体积相等的盐酸和醋酸加水稀释10倍后，前者的pH大于后 者B. pH相等、体积相等的盐酸和醋酸分别中和0.lmolLr的NaOH溶液， 消耗NaOH溶液体积相等C.等浓度、等体积的盐酸和醋酸与足量的锌粉反响，开始时前者产生H2的速率大于后者，最终产生H2的量相等D.等浓度、等体积的盐酸和醋酸分别中和0.1 molL-i的NaOH溶液，消耗NaOH溶液体积相等BpH相等、体积相等的盐酸和醋酸加水稀释10倍后，由于醋酸是弱酸, 稀释过程中电离程度变大，稀释后醋酸的酸性强，pH小，A正确；pH相等、体积相等的盐酸和醋酸，由于醋酸是弱酸，浓度比盐酸大,在和盐酸体积相同 时，消耗NaOH溶液体积大，B不正确；等浓度、等体积的盐酸和醋酸与足量 的锌粉反响，由于醋酸是弱酸，开始时c平(H+)小，开始时醋酸产生Hz的速率小, 但是由于二者浓度相等，所以最终产生H2的量相等，C正确；浓度相等、体积 相等，那么物质的量就相等，二者消耗的同浓度的NaOH溶液体积相等，D正确。1 .以下说法正确的选项是()A.电离平衡常数受溶液浓度的影响电消电消;平衡常数可以表示弱电解质的相对强弱C.电离常数大的酸溶液中的。平(H+)一定比电离常数小的酸溶液中的。平(H十)大D.H2c03的电离常数表达式为Ka =c平(H+)c平(CODc平(H2c03)B电离平衡常数是温度的函数，与溶液的浓度无关，A项错误；电离平衡常 数可以表示弱电解质的相对强弱，B项正确；酸溶液中。平(H+)既跟酸的电离常数有关，还跟酸的浓度有关，C项错误；碳酸是分步电离的，第一步电离常数表达式为Kal =c平H+c平HCO；C平H2c03，第二步电离常数表达式为Ka2 =。平H+c平COT。平HCO?D项错误。2 .甲酸的以下性质中可以证明它是弱电解质的是()A. 1 mol L1的甲酸溶液的c平(H+)约为0.01 mol-L-1B.甲酸与水以任意比例互溶C. 10 mL 1 mol L1甲酸恰好与10 mL 1 mol-L1 NaOH溶液完全反响D.用甲酸溶液做导电实验，灯泡很暗A如果甲酸为强酸，将完全电离，那么在lmolLF溶液中c平(H+) = lmolL r,而题目中的c"H+)约为0.01 molLr远小于1 molLr,说明甲酸只局部电 离，是弱电解质，A正确；只表达了甲酸在水中的溶解性，而电解质的强弱与溶 解性无关，B错误；因强酸、弱酸都能与碱按化学系数比进行定量反响，只说明 甲酸是一元酸，不能说明酸性的强弱，C错误；没有指明甲酸的浓度，也没有与X 105 mol L-1又c平(H+) = c平0一)，且弱电解质的电离很微弱，所以c平(H+)= mol L-1 *=X 10-3 mol L-1O答案X10-5 moI L12X 10-3 mol L-1有关电离平衡常数的计算模板(以弱酸HX为例)(l)c始(HX)和c平(H+),求电离平衡常数：HXH+ + X"起始：c始(HX) 00平衡：c 始(HX)C 平(H+) c 平(H+) c 平(X一),c平(h+)c平(X)& (H+)那4那晨始(HX一c平 面)晨始(HX) - c平 面)由于弱酸只有极少一局部电离，。平(H+)的数值很小，可做近似处理：c始(HX) 一。平(H+)七 c 始(HX)。4 (H+)那么&，代入数值求解即可。c始 IHXJ(2)c始(HX)和电离平衡常数，求”(H+)：HXH+ + X"起始：。始(HX)00平衡：c 始(HX)C 平(H+)C 平(H+) C 平(X一)c平(h+)c平X)岸(H+)那么：那=。始(HX一。平(H+)=。始(HX) 。平(H+)