3.1.2 电离平衡常数 课件 2024-2025学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

第1节 电离平衡 第3章　水溶液中的离子反应与平衡 第2课时　电离平衡常数 电离平衡常数 1．含义：在一定条件下，当弱电解质的电离达到平衡时，溶液里各组分的浓度之间存在一定的关系。对一元弱酸或一元弱碱来说，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．表示方法：对于AB⥫⥬A＋＋B－。 Ka或Kb＝(酸用Ka，碱用Kb)。 2 4．多元弱酸的电离常数 多元弱酸分步电离，每一步都有电离常数，用Ka1、Ka2等表示 H2CO3的Ka1＝________________，Ka2＝________________，其中Ka1≫Ka2，以第一步电离为主。 3．K的意义：它能表示弱电解质的电离能力。如K(CH3COOH)＞K(HCN)，CH3COOH比HCN易电离，CH3COOH酸性比HCN强。 ①第二步电离常数小于第一步的理由是第一步电离生成的H＋抑制第二步电离。②多元弱碱的电离常数(Kb1、Kb2)与多元弱酸类似。 写出醋酸的电离方程式，并写出平衡常数表达式。 K＝ c(CH3COO−)·c(H+) c(CH3COOH) 这个常数叫做电离平衡常数，简称电离常数。 4 醋酸的电离常数表达式 一水合氨的电离常数表达式 Kb＝ c(NH4+)·c(OH−) c(NH3·H2O) Ka＝ c(CH3COO−)·c(H+) c(CH3COOH) CH3COOH H+ + CH3COO− NH3·H2O NH4+ + OH− 5 ＝ (1.7×10−3)·(1.7×10−3) 0.2 ≈ 1.4×10−5 该温度下电离程度小 c(NH3·H2O) Kb＝ c(NH4+ )·c(OH−) 某温度下，0.20 mol·L-1的氨水中，已电离的NH3·H2O的浓度为1.7×10-3mol·L-1，则该温度下NH3·H2O的Kb＝_____ 电离平衡常数 进一步计算该温度下，有多少比例的NH3·H2O发生了电离： 已电离弱电解质分子数 原弱电解质分子数 ×100% ＝ 1.7×10−3×V(溶液) 0.2×V(溶液) ×100% ＝ 0.85% 该温度下电离程度小 7 CH3COOH ＞ HCN 酸性： 电离常数由物质本身性质决定 Ka(CH3COOH) ＞ Ka(HCN) 25 ℃时，相同浓度的CH3COOH溶液与HCN溶液相比较，CH3COOH溶液酸性相对更强 你能比较该温度下CH3COOH、HCN电离常数的大小吗？ Ka值越大，电离程度越大，达到电离平衡时电离出的H+越多，酸性越强。反之，酸性越弱。 K 服从化学平衡常数的一般规律，只受温度影响。 Ka (HCN)=6.2×10-10mol/L Ka(CH3COOH)=1.7×10-5mol/L Ka (HF)=6.8×10-4mol/L 由此可得：酸性强弱顺序：HF > CH3COOH > HCN 8 H3PO4 H+ + H2PO4－ Ka1=7.1×10-3mol/L H2PO4－ H+ + HPO42- Ka2=6.2×10-8mol/L HPO42- H+ + PO43- Ka3=4.5×10-13mol/L 多元弱酸，分步电离，每一步电离都有各自的电离常数，通常用Ka1 Ka2 Ka3 来表示。 CH3COOH的电离常数（25 ℃） ＝1.75×10−5 Ka＝ c(CH3COO−)·c(H+) c(CH3COOH) ＝6.2×10−10 Ka＝ c(CN−)·c(H+) c(HCN) CH3COOH ＞ HCN 酸性： 1.相同温度下，直接比较弱电解质的相对强弱 电离常数的应用 HCN的电离常数（25 ℃） 10 CH3COOH CH3COO− + H+ Q ＝ c(H+) 2 · c(CH3COO−) 2 c(CH3COOH) 2 ＝ Ka 2 ＜ Ka 加水稀释，电离平衡向电离的方向移动 Ka＝ c(CH3COO−)·c(H+) c(CH3COOH) 2.判断电离平衡移动的方向 将0.1 mol/L 醋酸加水稀释，使其浓度变为原来的一半，电离平衡移动的方向？ 越稀越电离，平衡正向移动 3.计算粒子的浓度 取1 mL 2 mol/L 醋酸，加水稀释到10 mL，稀释后的溶液，酸的浓度和氢离子浓度分别为多少？ ＝ x·x 0.2 ≈ 1.75×10−5 变化浓度/(mol·L−1) x x x 平衡浓度/(mol·L−1) x 0.2 − x x c(CH3COOH)＝(0.2−x) mol·L−1 ≈ 0.2 mol·L−1 c(H+)＝ x ＝ 0.001 87 mol/L Ka＝1.75×10−5（25 ℃） 0 起始浓度/(mol·L−1) 0.2 0 Ka＝ c(CH3COO−)·c(H+) c(CH3COOH) 12 4.计算电离度 已知弱电解质在水中达到电离平衡状态时，已电离的电解质分子数占原有电解质分子总数的百分率，称为电离度。 X X X 起始 C 0 0 平衡 C-X X X 思考: 通过那些事实（或实验）可以证明CH3COOH是弱电解质？ 方法一:取同浓度的HCl和CH3COOH，进行溶液导电性实验 方法七:测定CH3COONa的水溶液的pH pH＞7 方法三:测定0.1mol/L CH3COOH 的pH值 pH ＞1 方法二:取同浓度的HCl 和 CH3COOH 和相同大小颗粒的锌粒比较反应速率。 CH3COOH的反应速率较慢。 方法五:相同pH值相同体积的HCl和CH3COOH，和足量的锌粒反应。 CH3COOH在反应过程中速率较快且最终产生的氢气多。 方法四:取相同pH的HCl和CH3COOH，稀释100倍。pH值变化小的是CH3COOH 方法六：测定等pH等体积的HCl 和 CH3COOH溶液中和碱的量。 CH3COOH耗碱量大。 14 A、HF B、K2SO4 下列物质溶于水后，溶质存在电离平衡的有（ ） C、HNO3 D、Ca(OH)2 AE E、NH3·H2O F、BaSO4 下列关于强、弱电解质的叙述正确的是（ ） A、强电解质都是离子化合物，弱电解质都是共价化合物 B、强电解质都是可溶性化合物，弱电解质都是难溶性化合物 C、强电解质溶液的导电能力强，弱电解质溶液的导电能力弱 D、强电解质溶液中无溶质分子，弱电解质溶液中分子和其电离产生的离子同时存在 D 15 A、NaOH固体 B、NaCl固体 足量金属Mg和一定量的盐酸反应，为减慢反应速率，但又不影响产生H2的总量，可向盐酸中加入适量（ ） C、水 D、CH3COONa固体 CD 已知0.1 mol/L的醋酸溶液中存在电离平衡：＋H＋，要使溶液中值增大，可以采取的措施是(　　) A．加少量烧碱溶液 B．降低温度 C．加少量冰醋酸 D．加水 D 16 常温、常压下，空气中的CO2溶于水，达到平衡时，溶液中pH＝5.60，c(H2CO3)＝1.5×10-5mol·L-1，若忽略水的电离及H2CO3的二级电离，则的电离常数(Ka1)是________。(已知：10-5.60＝2.5×10-6) 4.2×10-7 由得，Ka1＝＝ ≈4.2×10-7。 17 欧盟委员会发布条例，修订芥酸和氢氰酸在部分食品中的最大含量。氢氰酸及部分弱酸的电离常数如表： 弱酸 HCOOH HCN H2CO3 电离常数(25 ℃) Ka＝1.8×10-4 Ka＝6.2×10-10 Ka1＝4.5×10-7 Ka2＝4.7×10-11 (1)依据表格中三种酸的电离常数，判断三种酸酸性强弱的顺序为________________。 HCOOH＞H2CO3＞HCN (2)向NaCN溶液中通入CO2气体能否制得HCN？若能，写出反应的化学方程式：______________________________________________ _________________________________________________________。 能，NaCN＋H2O＋CO2===HCN＋NaHCO3 18 $$