導學案：專題3第一單元弱電解質的電離平衡第2課時課前預習問題導入在其他條件不變時，改變CH3COOH溶液的溫度，溶液導電能力有何變化？答案：其他條件不變，升高溫度，電解質溶液的導電能力增強。電解質溶液濃度增大，其水溶液中的離子濃度增大，導電能力增強。基礎知識1.弱電解質溶于水后，在_________作用下，弱電解質電離成_________；同時，一部分離子又結合成________________。弱電解質在水溶液中的電離是一個_________過程。如醋酸的電離可表示為_________；NH3·H2O的電離表示為_________。答案：水分子離子弱電解質分子可逆CH3COOHCH3COO-+H+NH3·H2O+OH-2.在一定溫度下，當弱電解質在水溶液中電離達到________________時，電離并沒有停止。此時弱電解質分子___________的速率等于離子相互結合成___________的速率，溶液中___________、___________的濃度都不再發生變化，達到了電離平衡。答案：最大程度電離成離子弱電解質分子分子離子3.在一定溫度下，當醋酸達到___________時，___________是一個常數，稱為醋酸的電離平衡常數。通常用___________來表示弱酸的電離平衡常數，用___________來表示弱堿的電離平衡常數。弱電解質的電離平衡常數不隨弱電解質溶液_________的變化而變化，而___________與溶液濃度有關。一般情況下，弱電解質溶液濃度越大，電離度越大。電離度又可表示為___________________________________________________。答案：電離平衡KaKb濃度電離度×100%4.水的電離方程式為________________，水的電離平衡常數為_____________________，在一定溫度下，___________和___________中c（H2O）可視為定值，因此有_________________________KW被稱為水的離子積常數。25℃時，KW為1.0×10-14。答案：2H2OH3O++OH-K=純水稀溶液KW=Kc（H2O）=c（H+）·c（OH-）5.弱電解質的電離是一個___________熱過程，升溫會促使電離平衡向___________的方向移動，電離平衡常數___________。在一定溫度下，當弱電解質濃度相同時，電離平衡常數越大，電離程度___________。答案：吸電離增大越大課堂互動三點剖析重點1影響弱電解質電離平衡的因素1.以0.1mol·L-1的CH3COOH為例（CH3COOHH++CH3COO-），當改變條件，其平衡移動方向、Ka、n（H+）、導電性變化如下表所示：平衡移動方向平衡常數KaH+物質的量n（H+）H+濃度c(H+)導電性電離度加水稀釋右移不變增大減小減弱增大加冰醋酸左移不變增大增大增強減小升溫右移增大增大增大增強增大加CH3COONa左移不變減小減小增強減小加NaOH右移不變減小減小增強增大加冰醋酸左移不變增大增大增強減小2.影響電離平衡的因素（1）濃度：減小溶液的濃度，電離程度增大；增加溶液濃度，電離程度減小。（2）溫度：電離過程是一個吸熱過程。故有升高溫度，電離程度增大；降低溫度，電離程度減小。（3）外加試劑：①向弱酸（弱堿）溶液中加入強酸（強堿），則抑制電離；②向弱酸或弱堿溶液中加入能夠與其自己電離出來的某種離子發生化學反應的物質時，就可使其電離平衡向電離的方向移動。【例1】化合物HIn在水溶液中因存在以下電離平衡，故可用作酸堿指示劑HIn（溶液）H+（溶液）+In-（溶液）紅色黃色濃度為0.02mol·L-1的下列各溶液中能使指示劑顯紅色的是（）①鹽酸②石灰水③NaCl溶液④NaHSO4溶液⑤NaHCO3溶液⑥氨水A.①④⑤B.②⑤⑥C.①④D.②③⑥解析：要使指示劑顯紅色，以上平衡要向逆反應方向移動。加入①HCl、④NaHSO4后溶液中氫離子濃度大大增加，即增加了生成物濃度，電離平衡向逆反應方向移動，使指示劑顯紅色。加入石灰水、氨水促使電離平衡向電離方向移動，加入水沖釋使弱電解質的電離度增大，電離平衡向電離方向移動。所以加水、氨水、石灰水溶液顯黃色。答案：C重點2電離平衡常數1.定義：在一定條件下，弱電解質在達到電離平衡時，溶液中電離所生成的各種離子濃度的乘積，跟溶液中未電離的分子濃度的比是一個常數。這個常數叫做電離平衡常數，簡稱電離常數，用Ka來表示（一般酸的電離常數用Ka表示，堿的電離常數用Kb表示）。2.電離常數的意義：電離常數數值的大小，可以估算弱電解質電離的趨勢。K值越大，電離程度越大，酸性越強。如相同條件下常見弱酸的酸性強弱：H2SO3＞H3PO4＞HF＞CH3COOH＞H2CO3＞H2S＞HClO3.電離常數的影響因素（1）電離常數隨溫度而變化，但由于電離過程熱效應較小，溫度改變對電離常數影響不大，其數量級一般不變，所以室溫范圍內可忽略溫度對電離常數的影響。（2）電離常數與弱酸、弱堿的濃度無關，同一溫度下，不論弱酸、弱堿的濃度如何變化，電離常數是不會改變的。【例2】25℃時，在0.5L0.2mol·L-1的HA溶液中，有0.01mol的HA電離成離子。求該溫度下HA的電離常數。解析：該溶液中A-和H+的平衡濃度為0.01mol/0.5L=0.02mol·L-1。據電離方程式HAA-+H+推知HA分子的平衡濃度為0.2mol·L-1-0.02mol·L-1=0.18mol·L-1。HA的電離常數K=c（H+）·c（A-）/c（HA）=0.02×0.02/0.18=2.22×10-3.答案：2.22×10-3難點水的電離1.水的電離特點（1）水分子與水分子之間相互作用而引起電離的發生。（2）通常只有極少數水分子發生電離。（3）由水分子電離出的H+和OH-數目相等。（4）從水的電離方程式可以看出，水既可以看成是一元弱酸，又可以看成是一元弱堿。（5）水的電離過程是可逆的、吸熱的。2.水的離子積（1）任何水溶液中均存在著H+和OH-。水的離子積是水電離平衡時具有的性質，不僅適用于純水，也適用于其他稀的水溶液。如酸、堿、鹽溶液中都有KW=c（H+）·c(OH-)=1×10-14(常溫)。其中c(H+)、c(OH-)均表示整個溶液中的c(H+)和c(OH-)。（2）KW是溫度的函數，與c(H+)、c(OH-)的變化無關。從電離平衡的角度來看，水的電離是吸熱的，故升高溫度，水的電離平衡向電離方向移動，c(H+)和c(OH-)都增大，KW也增大，反之，則減小。即溫度升高，KW增大；溫度降低，KW減小。如100℃時，KW=1×10-12。若未注明溫度，一般認為是常溫。【例3】下列說法正確的是（）A.HCl溶液中無OH-B.NaOH溶液中無H+C.NaCl溶液中既無OH-也無H+D.常溫下，任何物質的水溶液中都有H+和OH-，且KW=c(H+)·c(OH-)=10-14解析：純水和稀溶液中，KW=c(H+)·c(OH-),H+和OH-都存在。在25℃時，KW=c(H+)·c(OH-)=10-14。所以A、B、C三項錯，D項對。答案：D啟示：在中學階段，純水和水溶液中的KW的值是相等的，但只有25℃時，KW=10-14。各個擊破類題演練1在含有酚酞的0.1mol·L-1氨水中加入少量的NH4Cl晶體，則溶液顏色（）A.變藍色B.變深C.變淺D.不變解析：氨水中存在的平衡：NH3+H2ONH3·H2O+OH-。加入少量NH4Cl晶體后，NH4Cl+Cl-,使濃度增大，平衡向左移動，OH-濃度減少，酚酞溶液顏色變淺。所以答案為C。答案：C類題演練2把0.05molNaOH固體分別加入下列100mL液體中，溶液的導電能力變化不大的是（）A.H2OB.0.5mol·L-1鹽酸C.0.5mol·L-1醋酸D.0.5mol·L-1氯化銨溶液解析：溶液的導電能力大小與溶液中自由移動離子濃度的大小、離子所帶的電荷數多少有關，自由移動離子濃度越大，溶液導電能力越強，離子所帶的電荷數越多，溶液的導電能力也越強。A項中，水是弱電解質，加入NaOH，將產生大量的Na+和OH-，溶液的導電能力顯著增強。B項中，原來溶液中c(H+)=c(Cl-)=0.5mol·L-1，加入NaOH后發生中和反應，反應后溶液中c(Na+)=c(Cl-)=0.5mol·L-1，自由移動離子濃度基本不變，溶液的導電能力基本不變。C項中，加入NaOH后，發生反應CH3COOH+OH-====CH3COO-+H2O，使溶液中c(CH3COO-),c(Na+)增大，溶液的導電能力明顯增強。D項中，加入NaOH后發生反應+OH-====NH3·H2O，但溶液中c（Na+）、c(Cl-)與加入前的c()、c(Cl-)幾乎相同，因而溶液的導電能力變化不大。答案：BD變式訓練1(2006山東高考，11)在0.1mol·L-1CH3COOH溶液中存在如下電離平衡：CH3COOHCH3COO-+H+對于該平衡，下列敘述正確的是（）A.加入水時，平衡向逆反應方向移動B.加入少量NaOH固體，平衡向正反應方向移動C.加入少量0.1mol·L-1HCl溶液，溶液中c(H+)減小D.加入少量CH3COONa固體，平衡向正反應方向移動解析：根據勒夏特列原理：當改變影響平衡的一個條件，平衡會向著能夠減弱這種改變的方向移動，但平衡的移動不能完全消除這種改變。A加入水時，溶液的濃度減小，電離程度增長，即平衡向正方向移動；B加入NaOH與H+反應，c(H+)變小，平衡向正方向移動；C加入HCl時c(H+)變大，平衡向其減小的方向（也就是逆方向）移動，但最終c(H+)比未加HCl前還是要大；D加入CH3COONa，c(CH3COO-)增大，平衡向逆方向移動。答案：B變式訓練2常溫下用水稀釋0.1mol·L-1的醋酸時，溶液中隨著水量的增加而減小的是（）A.c(H+)/c(CH3COOH)B.c(CH3COOH)/c（H+）C.c（H+）和c(OH-)的乘積D.H+的物質的量解析：本題考查的是醋酸稀釋后溶液中粒子的變化情況，涉及濃度對電離平衡的影響和水的離子積的影響因素。水的離子積只受溫度影響，所以C選項不正確。用水稀釋醋酸時，促進醋酸的電離，使CH3COO-和H+的物質的量均增加，CH3COOH物質的量減小，但由于溶液體積增大的幅度大，所以c(H+)、c(CH3COOH)、c(CH3COO-)都減小，但c(CH3COOH)減小比c(H+)減小得快。故選B。答案：B類題演練3下列條件的變化對醋酸電離常數產生影響的是（）A.增大醋酸濃度B.向溶液中加水C.增大壓強D.升高溫度解析：電離常數只與物質本身性質和溫度有關。答案：D變式訓練3已知三種酸HA、HB、HC的電離常數分別為a、b、c，且a＞b＞c,則對相同濃度的酸溶液敘述正確的是（）A.HC的電離度最大B.HA溶液酸性最強C.HC溶液酸性最強D.三種溶液中酸的電離程度：HA＜HB＜HC解析：相同條件下的酸溶液中，酸電離常數越大，酸的電離程度越大，溶液中c（H+）越大，電離度越大。答案：B類題演練4如果25℃時，KW=10-14，100℃時KW=10-12，這說明（）A.100℃時水的電離常數較大B.前者c(H+)較后者大C.水的電離過程是一個吸熱過程D.KW和溫度無直接關系解析：由題意知，溫度較高，KW較大。KW較大，即c（H+）·c(OH-)較大。c（H+）·c(OH-)較大，說明H2OH++OH-向右進行的程度大，水的電離是吸熱的。答案：AC變式訓練4(2006全國高考Ⅱ，7)將純水加熱至較高溫度，下列敘述正確的是（）A.水的離子積變大、pH變小、呈酸性B.水的離子積不變、pH不變、呈中性C.水的離子積變小、pH變大、呈堿性D.水的離子積變大、pH變小，呈中性解析：H2O的電離為吸熱反應，將純水加熱至較高溫度，電離平衡向正方向移動，c(H+)、c(OH-)增大，則水的離子積KW=c(H+)×c(OH-)增大，pH=-lgc(H+)減小，而c(H+)=c(OH-)，呈中性。答案：D變式訓練5某溶液在25℃時由水電離出的氫離子的濃度為1×10-12mol·L-1，下列說法正確的是（）A.、HS-、等離子在該溶液中不能大量共存B.該溶液的pH可能為2C.向該溶液中加入鋁片后，一定能生成氫氣D.若該溶液中的溶質只有一種，它一定是酸或者是堿解析：25℃，純水中c(H+)=c(OH-)=1×10-7mol·L-1，而這里是“由水分子電離出的氫離子的濃度為1×10-12mol·L-1”，這是水的電離平衡被抑制的結果。抑制水電離的物質，可能是NaOH等堿，可能是HCl等非強氧化性酸，可能是HNO3這樣的強氧化性酸，還可能是NaHSO4答案：AB課后集訓基礎達標1.對某弱酸稀溶液加熱時，下列敘述錯誤的是（）A.弱酸的電離度增大B.弱酸分子的濃度減小C.溶液的c（OH-）增大D.溶液的導電性增強解析：弱酸的電離是部分電離，電離為吸熱反應，加熱弱酸的電離程度增大、弱酸分子濃度必然減小，溶液中c（H+）濃度增大，從而使c(OH-)減小，電離程度增大，導電性增強。答案：C2.把0.05molNaOH晶體分別加入到下列100mL液體中，溶液導電性變化較大的是（）A.純水B.0.5mol·L-1鹽酸C.0.5mol·L-1硫酸D.0.5mol·L-1氨水解析：NaOH加入后溶液中離子的數目要有大的變化，加入到H2SO4和鹽酸中，離子數目沒有大的變化；加入到純水中，NaOH全部電離，離子濃度增大；加入到氨水中，由于氨水是弱電解質，本身離子數目少，加入NaOH后，NaOH全部電離，故離子數目增大。答案：AD3.在氫硫酸的水溶液中，通入或加入少量下列物質，能使溶液中的c（H+）增大的是（）①O2②SO2③Cl2④CuSO4A.①③B.②④C.③④D.④解析：H2SH++HS-HS-H++S2-，Cl2能將S2-氧化為S、平衡右移；Cu2++S2-====CuS↓，平衡右移。答案：C4.相同溫度下的0.1mol·L-1和0.01mol·L-1CH3COOH溶液中CH3COOH的電離百分率，前者與后者相比（）A.大B.小C.相等D.不能確定解析：對于弱電解質來說，濃度越小，電離程度越大。答案：B5.在100mL0.1mol·L-1的CH3COOH溶液中,欲使CH3COOH的電離度增大和c(H+)降低，可采用的方法是（）A.加少量1mol·L-1的NaOH溶液B.加少量1mol·L-1的鹽酸C.加100mL水D.加熱解析：醋酸電離方程式為CH3COOHH++CH3COO-。加熱時平衡右移，電離度增大，c（H+）增大；加酸c（H+）增大，電離度減小；加水電離度增大，c（H+）減小。答案：AC6.向碳酸鈉的濃溶液中逐滴加入稀鹽酸，到不再產生二氧化碳氣體為止。則在此過程中，溶液中的碳酸氫根離子的濃度變化趨勢正確的是（）A.逐漸減小B.逐漸增大C.先逐漸增大，而后減小D.先逐漸減小，而后增大解析：Na2CO3中逐滴加入鹽酸時，分步結合H+,+H+====，+H+====CO2↑+H2Oc()先增大，后減小。答案：C7.NH3·H2O的電離平衡常數為Kb=。氨水中各離子和分子的濃度大小為（）A.c()=c（OH-）=c(NH3·H2O)B.c()＞c（OH-）＞c（NH3·H2O）C.c()=c（OH-）＞c（NH3·H2O）D.c()＜c（OH-）＜c（NH3·H2O）解析：NH3·H2O+OH-，H2OH++OH-。NH3·H2O少部分電離，溶液中有大量NH3·H2O分子；c(NH3·H2O)最大，c(OH-)略大于c()。答案：D8.在0.1mol·L-1的醋酸溶液中，存在電離平衡CH3COOHCH3COO-+H+，如果要使平衡向逆反應方向移動，同時增大c(H+)，應采用的方法是（）A.加入0.01mol·L-1的CH3COOH溶液B.加入CH3COONa固體C.稀釋D.加入濃鹽酸解析：醋酸電離方程式為CH3COOHH++CH3COO-。加入0.01mol·L-1CH3COOH，平衡右移，加堿、稀釋都使平衡右移；加入鹽酸時，平衡左移，但是鹽酸是強酸，全部電離，增大了c（H+）。答案：D9.能使水的電離平衡向正向移動，且所得溶液呈酸性的是（）A.在水中加入Na2CO3固體B.在水中加入AlCl3固體C.在水中通入HCl氣體D.將水加熱到80℃解析：H2OH++OH-，加入AlCl3后，Al3+與OH-結合生成Al(OH)3,使c(OH-)減小，平衡正向移動，且c（H+）＞c(OH-)。答案：B綜合運用10.右圖所示的試管中盛有較濃的氨水，氨水中因加有酚酞而顯淺紅色。（1）對試管以熱水浴的方式加熱，觀察試管中的溶液，結果是____________________（有現象就寫明現象的內容，無現象就寫明無現象的原因）。（2）把加熱后的試管放入約20℃的水中冷卻，觀察現象，試管中的溶液里有明顯的現象，它是________________（有現象就寫明現象的內容，無現象就寫明無現象的原因）。解析：（1）加熱時，NH3從溶液中進入到氣球中，溶液堿性變弱，溶液顏色逐漸變淺。（2）冷卻時，NH3又溶于水，堿性增強，溶液顏色又逐漸變深。答案：（1）溶液顏色變淺（2）溶液顏色加深拓展探究11.在一定溫度下，冰醋酸加水稀釋過程中，溶液的導電能力如下圖所示，請回答：（1）“O”點導電能力為0的理由________________。（2）a、b、c三點溶液的pH由小到大的順序為__________