第三章水溶液中的離子反應與平衡第一節電離平衡第2課時電離平衡常數1.了解弱電解質在水溶液中的電離平衡,2.理解弱電解質的電離平衡常數概念和電離平衡常數與電離程度的關系。3.通過介紹與電離平衡有關的應用知識,體會電離平衡在人類生產、生活中的應用。重點:電離平衡常數概念、電離平衡常數與電離程度的關系難點:電離平衡常數有關的計算一、電離平衡常數1.概念在一定條件下,當弱電解質的電離達到平衡時,對一元弱酸或一元弱堿來說,溶液中弱電解質電離所生成的各種離子濃度的乘積,與溶液中未電離分子的濃度之比是一個,這個常數叫作電離平衡常數,簡稱,用表示(通常用Ka、Kb分別表示、的電離平衡常數)。

2.電離平衡常數的表示方法(1)一元弱酸、弱堿物質電離方程式電離平衡常數表達式CH3COOH

NH3·H2O

(2)多元弱酸多元弱酸:多元弱酸的電離是分步進行的,各步都有平衡常數,通常用Ka1、Ka2來表示,如H2CO3:H2CO3H++HCO3-Ka1=HCO3-H++CO32?K3.意義表示弱電解質的電離能力。一定溫度下,K值越大,弱電解質的電離程度。

二、電離常數的影響因素1.內因:同一溫度下,不同的弱電解質的電離常數不同,說明電離常數首先由物質的所決定。

2.外因:對于同一弱電解質,電離平衡常數只與有關,由于電離為吸熱過程,因此電離平衡常數隨溫度升高而。

三、電離常數的計算1.三段式法例:25℃時,amol·L1的CH3COOH溶液:CH3COOHCH3COO+H+起始濃度/(mol·L1) a 0 0變化濃度/(mol·L1) x x x平衡濃度/(mol·L1) ax x x則Ka=c(H+)·2.電離度(1)定義:弱電解質在水中的電離達到平衡狀態時,已電離的溶質的分子數占原有溶質分子總數的百分率,稱為電離度,用α表示。四、電離平衡常數的應用1.根據電離平衡常數可以判斷弱酸(或弱堿)的相對強弱,相同條件下,電離平衡常數,酸性(或堿性)。

2.根據濃度商Q與電離平衡常數K的相對大小判斷電離平衡的移動方向。3.判斷復分解反應能否發生,一般符合“強酸制弱酸”規律,如25℃時,Ka(HCOOH)=1.77×104,Ka(HCN)=4.9×1010,故HCOOH+NaCNHCN+HCOONa能發生。4.根據電離平衡常數判斷溶液中微粒濃度比值的變化情況。（1）如0.1mol·L1CH3COOH溶液加水稀釋,c(CH3COO-)c(CH3COOH)=c(CH（2）表達式:α=已電離的溶質分子數原有溶質分子總數（3）影響因素:弱電解質的電離度與溶液的濃度有關,一般而言,濃度越大,電離度越小;濃度越小,電離度越大。【答案】一.1.常數電離常數K弱酸弱堿2.(1)CH3COOHCH3COO+H+Ka=c(H+)·c(CH3COO-)c(CH3COOH)NH(2)c(H+3.越大二.(1)性質(2)溫度增大四．越大越強判斷正誤，正確的打“√”，錯誤的打“×”。(1)H2CO3的電離常數表達式:Ka=c2(H(2)根據溶液中CH3COO和H+的物質的量濃度相等可證明CH3COOH達到電離平衡狀態()(3)相同溫度下,0.01mol·L1的醋酸與0.1mol·L1的醋酸溶液CH3COOH的Ka一定相同()【答案】(1)×(2)×(3)√考點1電離平衡常數及其計算1.電離常數表達式中各粒子的濃度為平衡時溶液中存在的粒子濃度。2.電離常數只隨溫度變化而變化,與濃度無關。3.電離常數的大小反映弱電解質的電離程度。K值越大,弱電解質越易電離,其對應弱酸的酸性(弱堿的堿性)越強;反之,弱電解質越難電離,其對應弱酸的酸性(弱堿的堿性)越弱。即根據K值的大小可判斷弱電解質的相對強弱。4.多元弱酸是分步電離的,一級電離程度最大,一般有K1?K2?K3。我國科學家在一顆距離地球100光年的行星上發現了不可思議的“水世界”，引起了全球科學界的轟動。下列有關說法錯誤的是()A．溫度升高，水的電離平衡正向移動，增大，但溶液仍然保持中性B．室溫下，pH=4的鹽酸溶液中，C．由水電離出的時，溶液不一定呈中性D．向水中加入固體后(溶液溫度不變)，水的電離程度減小【答案】B【詳解】A．水的電離為吸熱過程，升溫平衡正向移動，c(H+)增大，但仍為中性，故A正確；B．室溫下，的鹽酸溶液中，，，故B錯誤；C．任何溶液中，水電離出的與均相等，故C正確；D．電離出的抑制了水的電離，故D正確；故答案選B。《自然》發表的關于乳酸的研究認為，乳酸是經血液循環轉換能量的基本成員。常溫下，乳酸(用表示)的，碳酸的。下列說法正確的是()A．乳酸酸性比碳酸弱 B．乳酸溶液的C．乳酸溶液中： D．稀釋乳酸溶液，乳酸電離程度減小【答案】C【詳解】A．乳酸的，碳酸的，，K越大，酸性越強，所以乳酸的酸性比碳酸強，A錯誤；B．乳酸是弱酸，乳酸溶液的，B錯誤；C．乳酸溶液中存在電荷守恒，即，C正確；D．稀釋乳酸溶液，根據越稀越電離，乳酸的電離程度增大，D錯誤；故選C。在溶液中存在：，下列有關敘述錯誤的是()A．加入少量冰醋酸，電離平衡向正向移動，保持不變B．加入少量固體，溶液中濃度減小C．升高溫度，醋酸的電離程度增大D．加入少量固體，減小【答案】D【詳解】A．加入少量冰醋酸，c(CH3COOH)增大，電離平衡向正向移動，Ka(CH3COOH)只與溫度有關，溫度不變，Ka(CH3COOH)不變，A正確；B．加入少量NaOH固體，與CH3COOH電離產生的H+結合生成水，電離平衡正向移動，但H+被消耗更多，則溶液中H+濃度減小，B正確；C．升高溫度，促進電離，則醋酸的電離程度增大，C正確；D．加入少量CH3COONa固體，c(CH3COO)增大，電離平衡逆向移動，c(H+)減小，Ka不變，則增大，D錯誤；故選D。考點2電離平衡常數及其計算1.利用相同條件下不同弱酸的K值大小,可比較酸的相對強弱,K值越大,酸性越強。2.多元弱酸只比較第一級電離常數。3.電離平衡常數只與溫度有關,因為弱電解質的電離是吸熱過程,升高溫度,電離平衡常數一定增大。4.有關電離平衡常數的計算(以弱酸HX為例)。①已知c(HX)和c(H+),求電離平衡常數:HXH++X起始(mol·L1):c(HX)00平衡(mol·L1):c(HX)c(H+)c(H+)c(H+)則K=c2(H+)c(HX)-c(H+)。由于弱酸只有極少一部分電離,c(H+)的數值很小,可做近似處理:②已知c(HX)和電離平衡常數,求c(H+):HXH++X起始(mol·L1):c(HX)00平衡(mol·L1):c(HX)c(H+)c(H+)c(H+)則K=c2(H+)c(HX)-c(H+)。由于K值很小,c(H+)的數值很小,可做近似處理:c(HX)食醋是廚房常用的調味品，25℃時，的，醋酸溶液加水稀釋后，下列說法正確的是()A．數目增多B．增大C．的電離程度減小D．減小【答案】A【詳解】A．加水稀釋促進CH3COOH的電離，故醋酸溶液加水稀釋后，數目增多，A正確；B．Ka只與溫度有關，故稀釋時，Ka不變，B錯誤；C．稀釋促進弱電解質的電離，故醋酸溶液加水稀釋后，CH3COOH的電離程度增大，C錯誤；D．醋酸的電離平衡常數，稀釋時氫離子濃度減小，電離常數不變，則增大，D錯誤；故選A。、、分別表示化學平衡常數、電離常數和水的離子積常數。下列說法正確的是()A．達平衡后，改變某一條件時不變，的平衡轉化率可能增大、減小或不變B．在、條件下，在密閉容器中進行合成氨的反應，使用催化劑后增大C．室溫下，說明的酸性比的強D．時，均為4的鹽酸和醋酸溶液中不相等【答案】A【詳解】A．不改變溫度的情況下，使用催化劑或改變壓強，的平衡轉化率可能增大、減小或不變，但不變，A項正確；B．催化劑只能加快反應速率，不影響的大小，B項錯誤；C．室溫下，說明的酸性比強，C項錯誤；D．只和溫度有關，時，均為4的鹽酸和醋酸溶液中相等，D項錯誤；故選A。亞砷酸（）是三元弱酸，可以用于治療白血病，水溶液中含砷物質的分布分數（平衡時某粒子的濃度占各粒子濃度之和的分數）與pH的關系如圖所示，下列說法正確的是（

）A．的電離方程式為B．第一步電離的電離常數C．溶液的pH約為9.2D．時，溶液中【答案】B【詳解】A.是三元弱酸，分步發生電離，第一步電離方程式為，A項錯誤；B.第一步電離的電離常數，由圖可知，時，，則，B項正確；C.是三元弱酸，其水溶液的pH小于7，C項錯誤；D.時，溶液呈堿性，則有，從而可得，D項錯誤；故選B。1．已知相關數據如下：物質HFH2CO3CaF2CaCO3相關數據Ka=6.8×10?4Ka1=4.5×10?7Ka2=4.7×10?11Ksp=3.5×10?11Ksp=3.4×10?9下列說法正確的是()A．氟化鈉溶液中存在五種微粒B．氫氟酸滴入碳酸鈉溶液中，可能不產生氣體C．氫氧化鈣溶液與氫氟酸混合的離子方程式：2OH?+Ca2++2H++2F?=CaF2↓+2H2OD．向氟化鈣懸濁液中通入CO2能夠發生反應：CaF2+CO2+H2O=CaCO3+2HF【答案】B【詳解】A．氟化鈉溶液氟離子會發生水解生成HF和氫氧根離子，存在的微粒有：鈉離子、氟離子、HF分子、氫氧根離子、水分子和少量的氫離子共6種，A錯誤；B．根據表中數據可知，HF的電離平衡常數強于碳酸，所以將少量HF滴入碳酸鈉溶液中，會生成碳酸氫鈉，此時不會看到有氣泡生成，若HF過量，則會看到生成氣體，B正確；C．HF為弱酸，在離子方程式中不能拆分，需保留化學式，C錯誤；D．碳酸的酸性弱于HF，所以不能發生上述反應，且碳酸鈣可溶于HF，產物不共存，D錯誤；2．用水稀釋的溶液，下列說法正確的是()A．的電離程度增大，溶液中增大B．的逐漸減小C．溶液中減小D．減小【答案】D【詳解】A．加水稀釋促進醋酸電離，所以醋酸電離程度增大，增大，但溶液稀釋導致溶液體積增加的倍數遠遠超過增加的倍數，所以溶液中減小，故A錯誤；B．只與溫度有關，溫度不變不變，故B錯誤；C．加水稀釋促進醋酸電離，溶液中增大，故C錯誤；D．加水稀釋促進醋酸電離，電離平衡正向移動，=減小，故D正確；故選D。3．根據下列實驗操作和現象所得到的結論正確的是()選項操作現象結論A用pH試紙分別測量NaNO2和CH3COONa溶液的pHNaNO2溶液的pH約為8，CH3COONa溶液的pH約為9Ka(HNO2)>Ka(CH3COOH)B向1.0mol·L1的NaHCO3溶液中滴加2滴甲基橙溶液呈黃色NaHCO3溶液呈堿性C向滴有酚酞的氨水中加入CH3COONH4固體溶液的紅色變淺CH3COONH4溶液呈酸性D相同的鋁片分別與同溫同體積，且c(H+)=1mol·L1的鹽酸、硫酸反應鋁與鹽酸反應產生氣泡較快可能是Cl—對該反應起到促進作用A．A B．B C．C D．D【答案】D【詳解】A．NaNO2和CH3COONa溶液濃度未知，應測定等濃度鹽溶液的pH來比較對應酸的酸性強弱，故A錯誤；B．甲基橙的變色范圍是：pH≤3.1時呈紅色，3.1~4.4時呈橙色，pH≥4.4時呈黃色，因此溶液呈黃色不能說明NaHCO3溶液呈堿性，故B錯誤；C．加入CH3COONH4固體，銨根離子濃度增大，使一水合氨的電離平衡逆向移動，溶液的紅色變淺，但CH3COONH4溶液呈中性，故C錯誤；D．氫離子濃度相同，酸中陰離子不同，鋁與鹽酸反應產生氣泡較快，則可能是Cl對該反應起到促進作用，故D正確；故答案選D。4．醋酸溶液中存在電離平衡：CH3COOHH++CH3COO?，下列敘述不正確的是()A．升高溫度，平衡正向移動，醋酸的電離常數Ka增大B．0.10mol/L的CH3COOH溶液加水稀釋，溶液中c（OH）增大。C．CH3COOH溶液中加少量的CH3COONa固體，平衡逆向移動D．25℃時，欲使醋酸溶液的pH、電離常數Ka和電離程度都減小，可加入少量冰醋酸晶體【答案】D【詳解】A.醋酸的電離是吸熱過程，升高溫度，平衡正向移動，電離平衡常數增大，故A正確；B.加水稀釋溶液的酸性減弱，則c(OH)增大，故B正確；C.醋酸鈉晶體會電離出CHCOO，使電離平衡CH3COOHH++CH3COO?逆向移動，故C正確；D.溫度不變則電離常數不變，故D錯誤；故答案為D。5．常溫下0.1mol/L醋酸溶液中存在電離平衡：CH3COOHH++CH3COO，下列敘述不正確的是()A．溶液加水稀釋或加熱均可使CH3COO的物質的量增多B．溶液中加入少量純醋酸，平衡向右移動，電離程度減小C．溶液加水稀釋，不變D．溶液加水稀釋后，溶液中的比值將減小【答案】D【詳解】A．加水稀釋或加熱均可使CH3COOH的電離平衡正向移動，促進CH3COOH電離，則0.1mol/L?CH3COOH溶液加水稀釋或加熱均可使CH3COO的物質的量增多，A正確；B．醋酸溶液濃度越大其電離程度越小，向0.1mol/LCH3COOH溶液中加入少量純醋酸，電離平衡向右移動，但c(CH3COOH)增大程度更大，導致電離程度減小，B正確；C．溫度不變，電離平衡常數不變，則加水稀釋過程中=Ka不變，C正確；D．溶液加水稀釋后，溶液中醋酸根濃度減小，因不變，則的比值將增大，D錯誤；故選D。6．在的溶液中存在以下電離平衡：，對于該平衡體系，下列敘述正確的是()A．加入水時，電離程度增大，溶液pH減小B．加入少量固體，平衡正向移動，增大C．加入少量冰醋酸，平衡正向移動，電離平衡常數增大D．加入溶液，平衡不移動，但減少【答案】D【詳解】A．加水促進弱電解質的電離，但溶液體積增大，氫離子濃度減小，pH增大，故A錯誤；B．加入少量NaOH固體，與CH3COOH電離生成的H+結合，使電離平衡正向移動，但氫氧化鈉消耗的氫離子多，最終c(H+)減小，故B錯誤；C．加入少量CH3COOH，醋酸濃度增大，平衡正向移動，但電離平衡常數只受溫度影響，溫度不變電離平衡常數不變，故C錯誤；D．加入0.01mol?L?1HCl溶液，氫離子濃度不變，體積增大，c(CH3COOH)、c(CH3COO?)都減小，且減小的倍數相同，則平衡不移動，故D正確；故選：D。7．已知25℃時有關弱酸的電離平衡常數如下表：弱酸化學式CH3COOHHCNH2CO3電離平衡常數1×1056.2×1010K1=4.5×107K2=4.7×1011下列有關說法正確的是()A．等物質的量濃度的各溶液中c(H+)大小關系：CH3COOH<H2CO3<HCNB．醋酸溶液加水稀釋，其電離程度先增大后減小C．等pH的各溶液中物質的量濃度大小關系：CH3COOH<H2CO3<HCND．稀釋HCN溶液過程中，減小【答案】C【詳解】A．電離平衡常數越大，酸性越強，所以酸性CH3COOH＞H2CO3＞HCN，則物質的量濃度相同的弱酸電離的c(H+)：CH3COOH>H2CO3>HCN，故A錯誤；B．弱電解質的濃度越小，電離程度越大，即加水稀釋，電離程度增大，故B錯誤；C．等物質的量濃度的三種弱酸中c(H+)大小：CH3COOH>H2CO3>HCN，則等pH的三種弱酸溶液，物質的量濃度大小關系：CH3COOH<H2CO3<HCN，故C正確；D．，加水稀釋酸性減弱，氫離子濃度減小，由于電離常數不變，則增大，故D錯誤；答案選C。8．平衡思想是化學研究的一個重要觀念，在電解質溶液中存在電離平衡、水解平衡、溶解平衡等多種平衡。25℃時，三種弱酸的電離平衡常數如下：弱酸電離平衡常數回答下列問題：(1)碳酸二級電離平衡常數的表達式為=。(2)下列四種離子結合質子能力由大到小的順序是__________。A． B． C． D．(3)下列反應不能發生的是__________（雙選）。A．B．C．D．(4)25℃時，若初始時醋酸中的濃度為，則達到電離平衡時溶液中是。(5)在下列溶液中，由小到大的排列順序是。①溶液

②溶液

③溶液

④溶液【答案】(1)(2)ABDC(3)CD(4)(5)②<①<④<③【詳解】（1）碳酸二級電離方程式為，即平衡常數的表達式為K2=；（2）電離常數越大，對應酸根離子結合H+的能力越弱，則四種離子結合質子能力由大到小的順序是>>>，即A>B>D>C；（3）A．K(CH3COOH)>K1(H2CO3)，則反應能發生，A不符合題意；B．K(CH3COOH)>K(HClO)，則反應能發生，B不符合題意；C．K1(H2CO3)>K(HClO)>K2(H2CO3)，則反應不能發生，C符合題意；D．K(HClO)>K2(H2CO3