内容正文:
“学为中心”探究式学习高效课堂导学案
年级: 高二 班别: 姓名: 制作人: 化学备课组 科目: 化学
3.1.2电离平衡常数
【学习目标】
1.根据影响弱电解质电离平衡的因素,包括温度、浓度、酸碱性等进行简单的计算。
2.能够利用电离平衡解释一些化学现象和进行相关的计算。
3.知道电离平衡常数的概念和用途,能够利用电离平衡常数进行相对比较和简单的计算。
【主干知识梳理】
1. 电离平衡常数
一元弱酸(HA)
一元弱碱(BOH)
电离方程式
HAH++A-
BOHB++OH-
电离平衡常数
Ka =
Kb =
[微点拨]
(1)电离平衡常数的数值受且仅受温度影响(与其它平衡常数相同)。
(2)K值越大,代表弱电解质的电离程度越大,对应酸(碱)的酸(碱)性越强。
[例题1]已知25 ℃时,CH3COOH的Ka=1.75×10−5,则1.0mol·L−1的CH3COOH溶液达到电离平衡时的c(H+)与电离度α。
2. 多元弱电解质的电离常数
对于多元弱酸,其Ka1≫Ka2≫Ka3,多元弱碱同理。因此计算多元弱酸溶液的c(H+)或多元弱碱溶液的c(OH-)及比较多元弱酸(或弱碱)酸性(或碱性)相对强弱时,通常只考虑第一步电离。
[对点训练1]
1.
25℃时,溶液中的下列关系不能说明第二步电离比第一步电离程度更小的是
A.远大于 B.的
C.c(H+)远大于 D.约等于
2.在25 ℃时,0.1 mol·L-1的HNO2、HCOOH、HCN、H2CO3的溶液,电离平衡常数分别为5.6×10-4、1.8×10-4、6.2×10-10、(H2CO3)=4.5×10-7和(H2CO3)=4.7×10-11,其中氢离子浓度最大的是
A.HNO2 B.HCOOH C.HCN D.H2CO3
3. 电离平衡常数的应用
1. 弱酸(碱)的酸(碱)性比较
对于弱酸,其Ka值越大,对应酸的酸性越强。
如:查询数据可知Ka1(H2CO3)>Ka(HClO)>Ka2(H2CO3),则向Na2CO3溶液中加入过量HClO,产物为NaHCO3而非CO2;向NaClO溶液中通少量CO2,产物为NaHCO3而非Na2CO3 。
2. 预测某些反应发生的倾向性及产物
如:查询数据可知Ka1(H2CO3)>Ka(HClO)>Ka2(H2CO3),则向Na2CO3溶液中加入过量HClO,产物为NaHCO3而非CO2;向NaClO溶液中通少量CO2,产物为NaHCO3而非Na2CO3 。
[对点训练2]
1.常温下,部分弱电解质的电离常数如下表:下列说法正确的是
弱电解质
电离常数
A.少量通入溶液中:
B.结合的能力:
C.常温下,向甲酸溶液中加少量溶液,电离平衡不移动,电离常数不变
D.常温下,反应的化学平衡常数约为
2.已知常温下,的电离常数:,,的电离常数。下列方程式正确的是
A.的电离方程式为
B.向溶液中加入过量的溶液:
C.向溶液中通入少量的:
D.饱和碳酸钠溶液中通入:
3.已知、、分别是三种酸的电离平衡常数。若这三种酸可发生如下反应:
①
②
③
则下列叙述正确的是
A.的电离平衡常数为
B.的电离平衡常数为
C.根据①③两个反应即可判断三种酸酸性的相对强弱
D.的电离平衡常数比的大,比的小
课堂小结:
课堂练习:
1.在25℃时,0.1mol·L-1的HNO2、HCOOH、HCN、H2CO3的溶液,电离平衡常数分别为5.6×10-4、1.8×10-4、6.2×10-10、(H2CO3)=4.5×10-7和(H2CO3)=4.7×10-11,其中氢离子浓度最小的是
A.HCN B.HCOOH C.HNO2 D.H2CO3
2.已知:
苯酚
下列实验中,因通入的量不同而产物不同的是
A.向溶液中通入 B.向溶液中通入
C.向溶液中通入 D.向苯酚钠溶液中通入
3.已知部分弱酸的电离平衡常数如表所示:
弱酸
CH3COOH
HClO
H2CO3
H2SO3
电离平衡常数(25℃)
Ka=1.80×10-5
Ka=2.95×10-8
Ka1=4.30×10-7
Ka2=5.60×10-11
Ka1=1.54×10-2
Ka2=1.02×10-7
下列离子方程式正确的是
A.少量CO2通入NaClO溶液中:CO2+H2O+2ClO-=+2HClO
B.少量SO2通入Ca(ClO)2溶液中:SO2+H2O+Ca2++2ClO-=CaSO3↓+2HClO
C.少量SO2通入Na2CO3溶液中:SO2+H2O+2=+2
D.相同浓度的NaHCO3溶液与NaHSO3溶液等体积混合:H++=CO2↑+H2O
8.请回答下列问题(注意:溶液混合时,均忽略溶液体积变化):(1)已知:常温下HCN的Ka=4.9×10−10,H2CO3的Ka1=4×10−7,Ka2=5.6×10−11,写出将少量CO2气体通入NaCN溶液中的离子方程式 。
(2)25℃时,pH=2的盐酸溶液与pH=4的H2SO4溶液等体积混合,求混合后的pH= 。
(3)25℃时,将pH=3的H2SO4溶液和pH=12的NaOH溶液混合,充分混合后所得溶液的pH=10,则H2SO4溶液与NaOH溶液的体积比为 。
9.电解质的水溶液跟日常生活、工农业生产和环境保护息息相关。常温下,叠氮酸是一元弱酸,高锰酸是一元强酸,的高铼酸、的高锰酸溶液分别与的溶液等体积混合,所得溶液均呈中性。请回答下列问题:
(1)高铼酸属于 (填“强”或“弱”)酸,中Re的化合价为 。
(2)常温下,已知,则的溶液中 。
(3)已知25°C时,的;的: ;HCN的,回答下列问题:①25°C时,向NaCN溶液中通入少量,反应的离子方程式为 。
②下列措施中能使醋酸的水溶液中增大的同时减小的是 (填标号)。
A.加入固体 B.加入固体 C.加入NaCN固体 D.升高温度
10.如表是几种常见弱酸的电离平衡常数(25℃),回答下列各题:
酸
HCN
HClO
电离平衡常数
结合表中给出的电离常数回答下列问题:(1)上述四种酸中,酸性最弱的是___________。
A. B. C.HCN D.HClO
(2)将pH和体积均相同的溶液和溶液分别稀释,其pH随加水体积的变化如图所示,曲线Ⅰ是 的pH变化情况,
(3)下列能使醋酸溶液中的电离程度增大,而电离平衡常数不变的操作是 (填序号)。
A.升高温度 B.加水稀释 C.加少量的固体 D.加少量冰醋酸 E.加氢氧化钠固体
(4)依上表数据判断醋酸和次氯酸钠溶液能否反应,若能发生反应请写出相应的离子方程式 。
3.1.2电离平衡常数学案答案
一、电离平衡常数
一元弱酸(HA)
一元弱碱(BOH)
电离方程式
HAH++A-
BOHB++OH-
电离平衡常数
Ka =
Kb =
[例题1]见课堂课件讲解
二、多元弱电解质的电离常数
[对点训练1] 1.答案:A 2.答案:C
3、 电离平衡常数的应用
[对点训练2] 1.答案:D 2.答案:B 3.答案A
课堂练习:
1、A。解析:酸的电离常数越大,说明该酸在溶液中的电离程度越大,酸性越强,溶液中氢离子浓度越大,反之,溶液中氢离子浓度越小;由电离常数的大小可知,酸性由强到弱的顺序是:,故最小的是溶液。
2、A。解析:Ka越大,酸的酸性越强,根据表格中数据,酸性:。向溶液中通入,少量时的产物是,过量时的产物是,A正确;向溶液中通入,反应为:,产物只有,B错误;向溶液中通入,反应为:,产物不会随CO2量的变化而变化,C错误;向苯酚钠溶液中通入,反应为,产物不会随CO2量的变化而变化,D错误。
3、C。解析:由表格数据可知酸性:H2CO3>HClO>HCO,由强酸制取弱酸的原理可知,CO2+H2O+ClO-=H+HClO,故A错误;少量SO2通入Ca(ClO)2溶液中会发生氧化还原反应生成CaSO4沉淀,故B错误;由表格数据可知酸性:H2SO3>H2CO3>HCO,少量SO2通入Na2CO3溶液中反应生成Na2SO3和NaHCO3,离子方程式为:SO2+H2O+2=+2,故C正确;相同浓度的NaHCO3溶液与NaHSO3溶液等体积混合,H在离子方程式中不能拆,故D错误。
8、 2.3 9:1 。
解析:(1) 由题意有则酸性由强到弱为:,所以将将少量CO2气体通入NaCN溶液中生成碳酸氢钠和氢氰酸,即,故答案为:;
(2) 25℃时,pH=2的盐酸溶液与pH=4的H2SO4溶液中氢离子浓度分别为、,当两溶液等体积混合时,溶液中氢离子浓度,又因,故答案为:2.3
(3)25℃时,将pH=3的H2SO4溶液中,pH=12的NaOH溶液中,而这混合后所得溶液的pH=10,则混合溶液的氢氧根离子浓度为,设硫酸的体积为xL、氢氧化钠的体积为yL,则混合溶液中氢氧根离子浓度,解得,故答案为:9:1;
9、(1)强 +7 (2) (3) AC 。
解析:(1)0.1的高铼酸()与0.1的NaOH溶液等体积混合,所得溶液呈中性,说明高铼酸属于一元强酸;中H为+1价,O为-2价,根据正负化合价代数和为零可知, Re的化合价为+7价;
(2)为一元弱酸,则其电离方程式为,常温下,,则0.1的溶液中;
(3)①根据电离常数数据可得酸性: ,根据强酸制弱酸,向NaCN溶液中通入少量生成HCN和,反应的离子方程式为;
②A.加入固体,电离平衡逆向移动,增大的同时减小,故A符合;
B.加入固体,电离平衡逆向移动,c(CH3COO-)减小,但是加入了H+,增大,故B不符合;
C.加入NaCN固体,与H+反应,使醋酸电离平衡正向移动,增大的同时减小,故C符合;
D.升高温度,电离平衡正向移动,和均增大,故D不符合;
10、(1)C (2)CH3COOH (3)B (4)
解析:(1)酸的电离平衡常数越大,酸的酸性越强,上述四种酸中,酸性最弱的是C:HCN;
(2)酸性越强,稀释过程中氢离子浓度变化越大,结合图可知,曲线Ⅰ是CH3COOH的pH变化情况;
(3)A.升高温度促进醋酸电离,电离平衡常数变大,A错误;
B.加水稀释促进电离,且温度不变,电离平衡常数不变,B正确;
C.加少量的CH3COONa固体而抑制醋酸电离,C错误;
D.加少量冰醋酸平衡正向移动,但是其电离程度减小,C错误;
E.加氢氧化钠固体,溶解过程、中和过程放热,电离平衡常数变大,D错误;
(4)醋酸酸性大于次氯酸,则醋酸和次氯酸钠溶液反应生成次氯酸和醋酸钠,;
试卷第1页
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