第三章 第一节　第2课时　电离平衡常数 -【优化探究】2023-2024学年新教材高中化学选择性必修1同步导学案配套教参（人教版，单选）

第2课时　电离平衡常数 授课提示：对应学生用书第54页 1．概念：在一定条件下，当弱电解质的电离达到平衡时，溶液中弱电解质电离所生成的各种离子浓度的乘积，与溶液中未电离分子的浓度之比是一个常数，这个常数叫做电离平衡常数，简称电离常数。 2．表达式：对于HA⥫⥬H＋＋A－，Ka＝。 3．意义 →→ 4．注意问题 (1)电离常数只与温度有关，升高温度，K变大。 (2)在相同条件下，弱酸的电离常数越大，酸性越强。 (3)多元弱酸电离常数：Ka1≫Ka2≫Ka3，其酸性强弱取决于Ka1的大小。 判断下列说法是否正确，正确的画“√”，不正确的画“×”。 1．电离平衡常数可以表示弱电解质的相对强弱。(√) 2．Ka大的酸溶液中c(H＋)一定比Ka小的酸溶液中的c(H＋)大。(×) 授课提示：对应学生用书第54页 如表所示是几种弱酸在常温下的电离常数： CH3COOH H2CO3 H2S H3PO4 Ka＝1.75×10-5 Ka1＝4.5×10-7 Ka2＝4.7×10-11 Ka1＝1.3×10-7 Ka2＝7.1×10-15 Ka1＝7.1×10-3 Ka2＝6.3×10-8 Ka3＝4.2×10-13 问题1：H2CO3、H2S、H3PO4的酸性强弱顺序如何？ 答案：H3PO4＞H2CO3＞H2S。 问题2：将少量H2S通入Na2CO3溶液中，写出反应的离子方程式。 答案：H2S＋CO===HCO＋HS－。 问题3：H2CO3的Ka1≫Ka2的理由是什么？ 答案：第一步产生的H＋抑制了第二步电离。 1．电离度 (1)概念：弱电解质在水中的电离达到平衡状态时，已电离的溶质的分子数占原有溶质分子总数的百分率，称为电离度。常用α表示：α＝×100%。 (2)经验公式 电离度类似于化学平衡中的转化率。对于一元弱酸，如醋酸 CH3COOH⥫⥬CH3COO－＋H＋　　 　 　　　c　　　　　　0　　　　0 c·α c·α c·α 　　　　c－c·α c·α c·α 溶液中的氢离子浓度为c(H＋)＝c·α。 2．关于电离平衡常数的计算(以弱酸HX为例) 　　　　　HX　　⥫⥬　H＋　＋　X－ 　c(HX)　　　　0　　　　0 　 c(H＋) 　c(H＋) 则Ka＝＝。 (1)已知c(HX)和c(H＋)，求电离平衡常数。 由于弱酸只有极少一部分电离，c(H＋)的数值很小，可做近似处理：c(HX)－c(H＋)≈c(HX)，则Ka＝，代入数值求解即可。 (2)已知c(HX)和Ka，求c(H＋)。 由于Ka很小，c(H＋)的数值很小，可做近似处理： c(HX)－c(H＋)≈c(HX)，则c(H＋)＝，代入数值求解即可。 3．电离平衡常数的应用 (1)比较弱电解质的相对强弱。相同温度下，弱酸的Ka越大，则酸性越强，物质的量浓度相同时，c(H＋)越大，电离度越大。 (2)比较、计算多元弱酸溶液中c(H＋)大小。多元弱酸是分步电离的，且Ka1≫Ka2≫Ka3，原因是第一步电离产生的H＋对第二步、第三步电离起到抑制作用，比较溶液中c(H＋)大小时，只考虑第一步电离即可。 (3)Ka大的酸能与Ka小的酸的盐反应，反之不反应。 (4)计算电离度(以一元弱酸HA为例) 　 HA　⥫⥬　H＋　　＋　　A－ 起始 c 0 0 平衡 c·(1－α) c·α c·α Ka＝＝，因为α很小，所以1－α≈1，即Ka＝c·α2， 所以α＝。 1．下列关于电离平衡常数的说法中正确的是(　　) A．电离平衡常数越小，表示弱电解质电离能力越弱 B．电离平衡常数与温度无关 C．不同浓度的同一弱电解质，其电离平衡常数不同 D．多元弱酸各步电离平衡常数相互关系为Ka1<Ka2<Ka3 答案：A 2．已知25 ℃时，①HNO2、②HClO、③HCN的电离常数依次为7.24×10-4、2.90×10-8、6.17×10-10，该温度下相同浓度的上述三种酸溶液，酸性由强到弱的顺序正确的是(　　) A．③>②>①　　　　　 B．①>②>③ C．①>③>② D．②>①>③ 解析：相同温度下，电离平衡常数越大，弱酸的酸性越强。25 ℃时，①HNO2、②HClO、③HCN的电离常数依次为7.24×10-4、2.90×10-8、6.17×10-10，所以该温度下相同浓度的上述三种酸溶液，酸性由强到弱的顺序是HNO2>HClO>HCN。 答案：B 3．已知某温度下，醋酸的电离常数Ka＝1.6×10-5。计算0.010 mol·L-1的醋酸溶液中，c(H＋)是________。 答案：4×10-4 mol·L-1