专题3 第一单元 第2课时 电离平衡常数-【金版新学案】2025-2026学年新教材高二化学选择性必修1同步课堂高效讲义配套课件(苏教版)
2025-12-10
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72页
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教辅
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学苏教版选择性必修1 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 第一单元 弱电解质的电离平衡 |
| 类型 | 课件 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | PPTX |
| 文件大小 | 8.04 MB |
| 发布时间 | 2025-12-10 |
| 更新时间 | 2025-12-10 |
| 作者 | 山东正禾大教育科技有限公司 |
| 品牌系列 | 金版新学案·高中同步课堂高效讲义 |
| 审核时间 | 2025-10-10 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54200856.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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摘要:
该高中化学课件聚焦弱电解质的电离平衡常数与电离度,通过交流研讨(如酸的强弱比较反应)衔接电离平衡,构建表达式推导、多元弱酸分步电离等模型作为学习支架,帮助学生系统掌握概念及应用。
其亮点在于结合“交流研讨”“应用评价”等环节,通过离子共存判断、反应能否发生等实例培养科学思维(证据推理、模型认知),计算训练逻辑推理,联系阿司匹林吸收等生活情境体现科学态度。助力学生深化理解,教师获得结构化教学资源,提升教学效率。
内容正文:
第2课时 电离平衡常数
专题3 第一单元 弱电解质的电离平衡
1.构建电离平衡常数模型,并能应用模型解释弱电解质在水中发生
的变化。
2.能进行电离平衡常数及电离度的有关计算。
学习目标
任务一 电离平衡常数
1
任务二 电离度及有关计算
2
随堂演练
3
内容索引
课时测评
4
任务一 电离平衡常数
返回
新知构建
1.电离平衡常数的概念
在一定条件下弱电解质在水溶液中达到电离平衡时,弱电解质电离形成的各种离子的____________与溶液中未电离的分子的______之比是一个常数,用符号K表示。
浓度幂之积
浓度
2.电离平衡常数表示方法
(1)一元弱酸、一元弱碱的电离平衡常数:
CH3COOH电离常数的表达式:
Ka=__________________。
NH3·H2O电离平衡常数的表达式:
Kb=_________________。
(2)多元弱酸的电离常数:
H2CO3⥫⥬H++HC
Ka1=________________;
HC⥫⥬H++C
Ka2=_______________。
多元弱酸各步电离常数的大小比较为Ka1≫Ka2,因此,多元弱酸的酸性主要由________电离决定。
由于多元弱碱为难溶碱,所以一般不用电离平衡常数,而用以后要学到的难溶物的溶度积常数。
第一步
3.意义
表示弱电解质的电离能力。一定温度下,K值______,弱电解质的电离程度越大,酸(或碱)性越_______。
越大
强
1 已知下面三个数据:7.2×10-4、4.6×10-4、4.9×10-10分别是下列有关的三种酸在某温度下的电离常数,若已知下列反应可以发生:
NaCN+HNO2HCN+NaNO2
NaCN+HFHCN+NaF
NaNO2+HFHNO2+NaF
则Ka(HCN)______Ka(HNO2)______Ka(HF)(填“<”或“>”)。
<
<
交流研讨1
4.电离平衡常数的影响因素
(1)内因:同一温度下,不同的弱电解质的电离常数______,说明电离常数首先由物质本身的______所决定。
(2)外因:对于同一弱电解质,电离平衡常数只与_______有关,由于电离为______过程,所以电离平衡常数随__________而增大。
不同
性质
温度
吸热
温度升高
5.电离常数的应用
(1)判断弱酸(或弱碱)的相对强弱:在一定温度下,当弱酸(或弱碱)的浓度相同时电离常数越大,弱酸的酸性(或弱碱的碱性)越强。如Ka(HF)>Ka(CH3COOH),则酸性:HF____CH3COOH。
(2)判断复分解反应能否发生,一般符合“____________”规律。如Ka(HNO2)>Ka(CH3COOH),则NaNO2+CH3COOHCH3COONa+HNO2的反应不能进行。
>
强酸制弱酸
(3)判断溶液中微粒浓度比值的变化。如加水稀释醋酸溶液,由于Ka(CH3COOH)
=不变,稀释后c(CH3COO-)_____,则=_________
______。
(4)判断电离平衡的移动方向。如在一定浓度的CH3COOH溶液中Ka=;
稀释一倍后,假设平衡不移动,则Q==Ka,Q<Ka,平衡向电离方向移动。
减小
增大
已知在25 ℃时,几种弱酸的电离平衡常数如下:
HCOOH:Ka=1.77×10-4,
HCN:Ka=4.9×10-10,
H2CO3:Ka1=4.4×10-7,Ka2=4.7×10-11,
试写出下列反应的化学方程式。
(1)HCOOH和NaCN反应:______________________________________。
(2)将CO2通入到NaCN溶液中:__________________________________。
(3)将Na2CO3溶液滴到HCOOH溶液中:_______________________________
_______________。
交流研讨2
HCOOH+NaCNHCOONa+HCN
NaCN+H2O+CO2HCN+NaHCO3
2HCOOH+Na2CO32HCOONa
+H2O+CO2↑
应用评价
1.下列说法正确的是
A.电离平衡常数受溶液浓度的影响
B.电离平衡常数不可以表示弱电解质的相对强弱
C.电离常数大的酸溶液中c(H+)一定比电离常数小的酸中大
D.H2CO3的电离常数表达式:
√
电离平衡常数只与温度有关,A错误;电离平衡常数可以表示弱电解质的相对强弱,B错误;酸中c(H+)既跟酸的电离常数有关,还跟酸的浓度有关,C错误。
K=
2.稀释0.1 mol·L-1的醋酸溶液时,始终保持增大趋势的是
A.c(H+) B.
C. D.
√
稀释时平衡向电离的方向移动,n(H+)增大,n(CH3COOH)减小,故保持增大趋势,又=,所以B正确。
√
3.已知:在25 ℃时,次氯酸、碳酸和亚硫酸的电离常数如下表:
下列微粒在溶液中不能大量共存的是
A.S、HC B.ClO-、HC
C.HS、C D.HClO、HC
弱电解质 电离常数(Ka)
HClO Ka=4.0×10-8
H2CO3 Ka1=4.3×10-7 Ka2=5.6×10-11
H2SO3 Ka1=1.54×10-2 Ka2=1.02×10-7
根据表中电离常数可知,酸性:H2SO3>H2CO3>HS>HClO>HC;根据“较强酸制取较弱酸”的反应规律,判断溶液中微粒能否大量共存。由于酸性:HS>HC,则S、HC不能反应,可以大量共存,A不符合题意;酸性:HClO>HC,则ClO-、HC不能反应,可以大量共存,B不符合题意;由于酸性:HS>HC,则HS、C反应生成S和HC,不能大量共存,C符合题意;由于酸性:H2CO3>HClO,HClO、HC不能反应,可以大量共存,D不符合题意。
弱电解质 电离常数(Ka)
HClO Ka=4.0×10-8
H2CO3 Ka1=4.3×10-7 Ka2=5.6×10-11
H2SO3 Ka1=1.54×10-2 Ka2=1.02×10-7
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任务二 电离度及有关计算
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新知构建
1.电离度的概念
弱电解质在水中的电离达到平衡状态时,可用弱电解质________________与______________的比值来表示电离的程度,简称为电离度,通常用符号____表示。
2.电离度的数学表达式
α=×100%
已电离部分的浓度
其起始浓度
α
或α=×100%
或α=×100%。
3.电离度的意义
(1)电离度实质上是一种平衡转化率。表示弱电解质在水中的_________。
(2)同一弱电解质的浓度不同,电离度也不同,溶液越稀,电离度_____。
4.电离度的影响因素
电离程度
越大
增大
越大
正误判断
(1)弱电解质的电离平衡右移,电离常数一定增大 ( )
(2)电离常数大的酸溶液中的c(H+)一定比电离常数小的酸溶液中的
c(H+)大 ( )
(3)某一弱电解质,电离度越大,电离常数就越大 ( )
(4)相同温度下,向1 mol·L-1的醋酸溶液中加入少量冰醋酸,其电离度
变小 ( )
交流研讨1
×
×
×
√
5.电离常数的相关计算(以弱酸HX为例)
HX ⥫⥬ H+ + X-
起始/(mol·L-1) c0(HX) 0 0
平衡/(mol·L-1) c0(HX)-c(H+) c(H+) c(H+)
则Ka==。
(1)已知c0(HX)和c(H+),求电离常数,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:c0(HX)-c(H+)≈c0(HX),则
Ka≈_______,代入数值求解即可。
(2)已知c0(HX)和电离常数,求c(H+),由于Ka值很小,c(H+)的数值很小,可做近似处理:c0(HX)-c(H+)≈c0(HX),则c(H+)≈____________,
代入数值求解即可。
(3)同理,一元弱碱(MOH)中,c(OH-)≈_______________。
以一元弱酸HA为例试推导电离常数和电离度的关系。
提示: HA ⥫⥬ H+ + A-
起始: c酸 0 0
平衡: c酸·(1-α) c酸·α c酸·α
Ka==,因为α很小,所以1-α≈1,即Ka=c酸·α2,所以α=。
交流研讨2
应用评价
1.0.10 mol·L-1HA溶液中有1%的HA电离,则HA的电离平衡常数Ka为
A.1.0×10-5 B.1.0×10-7
C.1.0×10-8 D.1.0×10-9
√
电离的HA的物质的量浓度为c(HA)=0.10 mol·L-1×1%=1.0×10-3mol·L-1,根据:HA⥫⥬H++A-,则平衡时:c(H+)=c(A-)=1.0×10-3mol·L-1,c(HA)平=0.10 mol·L-1-1.0×10-3mol·L-1≈1.0×10-1mol·L-1,将有关数据代入平衡常数表达式得:Ka==1.0×10-5。
2.已知25 ℃时,测得浓度为0.1 mol·L-1的BOH溶液中,c(OH-)=1×10-3mol·L-1。
(1)写出BOH的电离方程式:______________________。
(2)BOH的电离度α=______。
BOH⥫⥬B++OH-
1%
因c(BOH)初始=0.1 mol·L-1,c(BOH)电离=c(B+)=c(OH-)=1×10-3mol·L-1,则电离度α=×100%=1%,(1)BOH不完全电离,故电离方程式为BOH⥫⥬B++OH-,
(3)BOH的电离平衡常数Kb=__________。
1×10-5
电离平衡时c(BOH)平衡=0.1 mol·L-1-1×10-3 mol·L-1≈0.1 mol·L-1,
则电离常数Kb===1×10-5。
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随堂演练
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√
1.已知在25 ℃时,K==1.8×10-5,其中K是该温度下CH3COOH的电离平衡常数。下列说法正确的是
A.向该溶液中加入一定量的硫酸,K增大
B.升高温度,K增大
C.向CH3COOH溶液中加入少量水,K增大
D.向CH3COOH溶液中加入少量氢氧化钠溶液,K增大
电离常数与浓度无关,只受温度影响。
√
2.在25 ℃时,0.1 mol·L-1的HNO2、HCOOH、HCN、H2CO3的溶液,它们的电离平衡常数分别为4.6×10-4、1.8×10-4、4.9×10-10、Ka1=4.3×10-7和Ka2=5.6×10-11,其中氢离子浓度最大的是
A.HNO2 B.HCOOH
C.HCN D.H2CO3
相同温度下,相同浓度的酸溶液中酸的电离平衡常数越大,则该酸的酸性越强,酸溶液中氢离子浓度越大,H2CO3以第一步电离为主,根据电离平衡常数知,酸的酸性强弱顺序是HNO2>HCOOH>H2CO3>HCN,所以氢离子浓度最大的酸是HNO2。
√
3.已知某温度下H2CO3的电离常数:K1=4.4×10-7,K2=4.7×10-11,HClO的电离常数:2.95×10-8。反应:Cl2+H2O⥫⥬HCl+HClO达到平衡后,要使HClO浓度增大可加入
A.NaOH固体 B.浓盐酸
C.NaHCO3固体 D.水
要使HClO浓度增大,必须使平衡右移,且加入的物质不与HClO反应,加入NaOH固体时,平衡虽然右移,但HClO也参与反应,导致c(HClO)减小;加入浓盐酸时,平衡左移,c(HClO)减小;加水稀释时,c(HClO)也减小;因K1>K(HClO),加入NaHCO3固体时,NaHCO3只与盐酸反应不与HClO反应,使平衡右移,c(HClO)增大,所以选C。
4.已知25 ℃,醋酸溶液中各微粒存在下述关系:K==1.8×10-5,下列有关说法可能成立的是
A.25 ℃条件下,向该溶液中加入一定量的盐酸时,K=8×10-5
B.25 ℃条件下,向该溶液中加入一定量的盐酸时,K=2×10-4
C.标准状况下,醋酸溶液中K=1.8×10-5
D.升高到一定温度,K=7.2×10-5
√
题中K为醋酸电离常数的表达式,由于电离常数不随浓度变化而变化,只随温度变化而变化,所以排除A、B项;醋酸的电离是吸热的,所以升高温度,K增大,降低温度,K减小。标准状况下(0 ℃),温度低于
25 ℃,则K小于1.8×10-5,所以C项错误。
5.在一定温度下,醋酸溶液中存在电离平衡:CH3COOH⥫⥬CH3COO-+H+
(1)某温度时,0.1 mol·L-1的醋酸溶液中的c(H+)与0.01 mol·L-1的醋酸溶液中的c(H+)的比值______(填“大于”“小于”或“等于”)10。
小于
对于弱电解质溶液,浓度越大,电离程度越小,0.1 mol·L-1的醋酸溶液电离程度比0.01 mol·L-1的醋酸溶液电离程度小,则二者c(H+)之比小
于10。
(2)已知:25 ℃时,该电离平衡的平衡常数为1.8×10-5。
①求该温度时,a mol·L-1的醋酸溶液中c1(H+)=_____________________
mol·L-1 (用含a的代数式表示)。
[提示:此时电离度比较小,进行简化计算,平衡时c(CH3COOH)可用初始浓度代替,水电离出的c(H+)、c(OH-)忽略不计,下同]
醋酸的电离平衡常数K==1.8×10-5,则(H+)=1.8×
10-5×a mol·L-1,c1(H+)= mol·L-1。
②若该温度时向该溶液中加入一定量的CH3COONH4(假设溶液体积不变),使
溶液中c(CH3COO-)为b mol·L-1,则此时c2(H+)=________ mol·L-1(用含a、b的代数式表示)。
根据平衡常数表达式,将c(CH3COO-)代入,可求得c2(H+)= mol·L-1。
③c1(H+)________(填“大于”“小于”或“等于”)c2(H+)。
大于
在醋酸溶液中加入醋酸铵,使c(CH3COO-)增大,醋酸的电离平衡左移,使氢离子浓度减小。
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课时测评
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√
题点1 电离常数及其应用
1.将两份浓度均为0.1 mol·L-1的氨水分别稀释2倍、温度升高2 ℃,得到P、Q两份溶液,下列关于P、Q的比较正确的是
A.c(OH-):P>Q
B.c(N):P>Q
C.NH3·H2O的电离程度:P中增大,Q中减小
D.电离平衡常数K:P<Q
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氨水电离,NH3·H2O⥫⥬+OH- ΔH>0,加水稀释,电离程度增大,但c(NH3·H2O)、c(N)、c(OH-)因稀释而减小;温度升高,平衡正向移动,c(NH3·H2O)减小,c(N)、c(OH-)增大。由分析可知,两溶液中c(N):P<Q,B错误;c(OH-):P<Q,A错误;NH3·H2O的电离程度:P、Q中均增大,C错误;NH3·H2O的电离是吸热反应,温度越高,电离平衡常数越大,故电离平衡常数K:P<Q,D正确。
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√
2.已知H2CO3的Ka1=4.3×10-7,H2S的Ka1=9.1×10-8,CH3COOH的Ka=1.8×10-5,则下列说法中不正确的是
A.碳酸的酸性强于氢硫酸
B.多元弱酸的酸性主要由第一步电离决定
C.常温下,加水稀释醋酸,增大
D.向弱酸溶液中加入少量NaOH溶液,电离平衡常数不变
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电离平衡常数越大,该酸就越容易电离,溶液的酸性就越强。由于电离平衡常数Ka1(H2CO3)>Ka1(H2S),所以碳酸的酸性强于氢硫酸,A正确;多元弱酸分步电离,存在电离平衡,以第一步电离为主,则多元弱酸的酸性主要由第一步电离决定,B正确;由溶液呈电中性可知:c(H+)
=c(CH3COO-)+c(OH-),稀释过程中,c(H+)和c(CH3COO-)减小,c(OH-)增大,则=的值会减小,C错误;弱酸的电离平衡常数与温度有关,与浓度无关,则向弱酸溶液中加少量NaOH溶液,电离常数不变,D正确。
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3.某些弱酸在25 ℃时的电离常数(Ka)如下:
下列反应不能发生的是
A.CH3COOH+NaCNCH3COONa+HCN
B.NaHCO3+HCNNaCN+CO2+H2O
C.CH3COOH+Na2CO3NaHCO3+CH3COONa
D.CO2+H2O+NaClONaHCO3+HClO
化学式 CH3COOH HCN HClO H2CO3
电离常数(Ka) 1.8×10-5 4.9×10-10 3.0×10-8 Ka1=4.4×10-7
Ka2=4.7×10-11
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根据弱酸电离平衡常数可知,酸性强弱:CH3COOH>H2CO3>HClO>HCN>HC;根据强酸制弱酸原理,反应CH3COOH+NaCNCH3COONa+HCN可以发生,A不符合题意;酸性:H2CO3>HCN,根据强酸制弱酸原理,反应NaHCO3+HCNNaCN+CO2+H2O不能发生,B符合题意;根据强酸制弱酸原理,反应CH3COOH+Na2CO3NaHCO3+CH3COONa可以发生,C不符合题意;根据强酸制弱酸原理,反应CO2+H2O+NaClONaHCO3+HClO可以发生,D不符合题意。
化学式 CH3COOH HCN HClO H2CO3
电离常数(Ka) 1.8×10-5 4.9×10-10 3.0×10-8 Ka1=4.4×10-7 Ka2=4.7×10-11
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4.根据下表提供的数据可知,室温下在溶液中能大量共存的微粒组是
A.HCN、HC、CN-、C
B.HCN、HC、CH3COO-、CN-
C.H2CO3、HC、CH3COO-、CN-
D.HC、CH3COOH、CN-、C
化学式 HCN H2CO3 CH3COOH
电离平衡常数 4.9×10-10 K1=4.5×10-7 K2=4.7×10-11 1.75×10-5
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因为K(HCN)>K2(H2CO3),所以HCN与C能发生反应生成CN-和HC,则HCN与C不能大量共存,A不符合题意; 因为K(HCN)<K1(H2CO3),所以H2CO3与CN-不能大量共存,C不符合题意;因为K2(H2CO3)<K(HCN)<K1(H2CO3)<K(CH3COOH),所以CH3COOH与HC、CN-、C都不共存,D不符合题意。
化学式 HCN H2CO3 CH3COOH
电离平衡常数 4.9×10-10 K1=4.5×10-7 K2=4.7×10-11 1.75×10-5
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5.25 ℃时,根据三种酸的电离常数,下列判断正确的是
A.三种酸的酸性强弱关系:HX>HY>HZ
B.HZ和Y-不共存
C.25 ℃时,0.1 mol·L-1的HZ溶液的c(H+)=0.000 1 mol·L-1
D.相同温度下,1 mol·L-1 HX溶液的电离程度大于0.1 mol·L-1 HX溶液的电离程度
酸 HX HY HZ
电离常数Ka 9×10-8 1×10-5 1×10-3
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由电离常数可知,这三种酸的强弱顺序是HZ>HY>HX,故A错误;由于酸性:HZ>HY,所以HZ与Y-反应生成HY,故HZ和Y-不共存,故B正确;HZ溶液Ka==1.0×10-3,由于c(H+)近似等于c(Z-),0.1 mol·L-1的HZ溶液中c(H+)===0.01 mol·L-1,故C错误;相同温度下,弱酸的浓度越小,电离程度越大,故D错误。
酸 HX HY HZ
电离常数Ka 9×10-8 1×10-5 1×10-3
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题点2 电离常数、电离度的有关计算
6.已知室温时,0.1 mol·L-1 某一元酸HA在水中有0.2%发生电离,下列叙述错误的是
A.升高温度,溶液的酸性增强
B.该溶液的c(H+)是2×10-4 mol·L-1
C.此一元酸的电离平衡常数约为1×10-7
D.向一元酸HA的溶液中,加水稀释,HA的电离平衡向正反应方向移动,但c(H+)减小
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升高温度促进HA电离,溶液中氢离子浓度增大,酸性增强,故A正确;0.1 mol·L-1某一元酸HA在水中有0.2%发生电离,则HA是弱酸,溶液中c(H+)=0.1 mol·L-1×0.2%=2×10-4 mol·L-1,故B正确;室温时,电离平衡常数K==≈4×10-7,故C错误;越稀越电离,加水稀释,HA的电离平衡向正反应方向移动,n(H+)增大,由于溶液体积增大程度影响更大,c(H+)减小,故D正确。
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7.常温下,一种解释阿司匹林有效成分乙酰水杨酸(用HA表示,Ka=1×10-3.0)药物在人体吸收模式如下:
该膜允许HA分子自由通过而不能通过离子。下列说法错误的是
A.血浆中c(A-)比胃中大
B.在血浆中,>1×10-4.4
C.在胃中,=1×10-2.0
D.总药量之比≈1×104.4
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如图可知,胃液酸性强,H+浓度大,抑制HA的电离,
故血浆中HA电离程度比胃中大,A正确;在血浆中
===<==1×10-4.4,B错误;在胃中c(H+)=1.0×10-1.0 mol·L-1,根据Ka==1×10-3.0 可得=1×10-2.0,C正确;未电离的HA可自由穿过该膜且达到平衡,血浆和胃中c(HA)相
等,====
≈1×104.4,D正确。
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8.25 ℃时,有关物质的电离平衡常数如下表。下列有关说法中正确的是
A.等浓度的CH3COO-、HC、C、CN-中,结合质子能力最强的是CN-
B.将少量CO2通入NaCN溶液中,反应的离子方程式是CO2+H2O+2CN-2HCN+C
C.向稀醋酸中加水稀释的过程中,的值减小
D.0.2 mol·L-1稀醋酸溶液中,c(CH3COO-)≈1.9×10-3 mol·L-1
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Ka越小,酸性越弱,其对应酸根结合氢离子的能力越强,所以等浓度的CH3COO-、HC、C、CN-中,结合质子能力最强的是C ,故A错误;因为酸性HCN>HC,根据强酸制弱酸原理,将少量CO2通入NaCN溶液中,反应的离子方程式是CO2+H2O+CN-HCN+HC,故B错误;=,电离常数不变,加水稀释时氢离子浓度减小,所以增大,故C错误;
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根据醋酸电离平衡方程式,设发生电离的醋酸的浓度为x mol·L-1,列三段式:
CH3COOH⥫⥬CH3COO-+H+
起始/(mol·L-1) 0.2 0 0
变化/(mol·L-1) x x x
平衡/(mol·L-1) 0.2-x x x
即Ka(CH3COOH)===1.8×10-5,因其电离程度较小,可近似处理0.2-x≈0.2,解得x≈1.9×10-3 mol·L-1,即c(CH3COO-)≈1.9×10-3 mol·L-1,故D正确。
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9.下表是在相同温度下三种酸的一些数据,下列判断正确的是
A.在相同温度下,电离常数:K5>K4>K3
B.在相同温度下,从HX的数据可以说明:弱电解质溶液浓度越小,电离程度越大,且K1>K2>K3
酸 HX HY HZ
浓度/(mol ·L-1) 0.12 0.2 0.9 0.9 0.9
电离度 0.25 0.2 0.1 0.3 0.5
电离常数 K1 K2 K3 K4 K5
C.室温时,若在HZ溶液中加少量盐酸,则的值不变
D.表格中三种浓度的HX溶液中,从左至右c(X-)逐渐减小
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在相同温度下,弱电解质溶液的浓度越小,电离程度越大,但电离常数不变,所以K1=K2=K3,B不正确; 室温时,若在HZ溶液中加少量盐酸,则HZ溶液中c(H+)增大,HZ的电离平衡逆向移动,c(Z-)减小,所以的值增大,C不正确; 表格中三种浓度的HX溶液中,从左至右c(HX)逐渐增大,虽然电离度不断减小,但电离产生的离子浓度不断增大,所以从左至右c(X-)逐渐增大,D不正确。
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10.(14分)已知:25 ℃时,三种酸的电离平衡常数如下表所示:
回答下列问题:
(1)HClO的电离方程式为________________________。
化学式 H2SO3 H2CO3 HClO
电离平衡常数 Ka1=1.4×10-2
Ka2=6.0×10-8 Ka1=4.5×10-7
Ka2=4.7×10-11 Ka=4.0×10-8
HClO⥫⥬H++ClO-
HClO属于一元弱酸,不完全电离,其电离方程式为HClO⥫⥬H++ClO-。
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(2)上述三种酸的酸性由强到弱的顺序为_________________________(用分子式填写)。
化学式 H2SO3 H2CO3 HClO
电离平衡常数 Ka1=1.4×10-2
Ka2=6.0×10-8 Ka1=4.5×10-7
Ka2=4.7×10-11 Ka=4.0×10-8
H2SO3>H2CO3>HClO
电离常数大的弱酸,酸性强,以上三种酸的酸性强弱顺序为H2SO3>H2CO3>HClO。
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(3)向H2SO3溶液中加入Ba(OH)2溶液时,溶液中c(H+)__________(填“增大”“减小”或“不变”,下同),c(S)_________。
化学式 H2SO3 H2CO3 HClO
电离平衡常数 Ka1=1.4×10-2
Ka2=6.0×10-8 Ka1=4.5×10-7
Ka2=4.7×10-11 Ka=4.0×10-8
减小
减小
向H2SO3溶液中加入Ba(OH)2溶液时,发生反应H2SO3+Ba(OH)2
BaSO3↓+2H2O,所以溶液中c(H+)和c(S)均减小。
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(4)用蒸馏水稀释0.01 mol·L-1的HClO溶液,下列各式表示的数值随水量的增加而减小的是________(填字母)。
A. B.
C. D.
化学式 H2SO3 H2CO3 HClO
电离平衡常数 Ka1=1.4×10-2
Ka2=6.0×10-8 Ka1=4.5×10-7
Ka2=4.7×10-11 Ka=4.0×10-8
AC
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稀释时,电离平衡HClO⥫⥬H++ClO-向右移动,溶液中HClO、H+、ClO-浓度减小,H+、ClO-数目增大。=,其中n(H+)增大,n(HClO)减小,比值减小,故A正确;=,其中n(HClO)减小,n(ClO-)增大,比值增大,故B错误;中,c(H+)减小,Ka(HClO)不变,比值减小,故C正确;=,其中Ka(HClO)不变,比值不变,故D错误。故选AC。
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(5)将SO2通入饱和NaHCO3溶液,发生反应的离子方程式为____________
________________;将SO2通入NaClO溶液中,发生反应的离子方程式为______________________________________________________________________________________。
化学式 H2SO3 H2CO3 HClO
电离平衡常数 Ka1=1.4×10-2
Ka2=6.0×10-8 Ka1=4.5×10-7
Ka2=4.7×10-11 Ka=4.0×10-8
SO2+HC
CO2+HS
SO2+ClO-+H2O+Cl-+2H+(或SO2+3ClO-+H2OCl-+S+2HClO)
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根据表中数据,酸性H2SO3>H2CO3>HS>HClO>HC,所以将SO2通入饱和NaHCO3溶液,发生反应的离子方程式为SO2+HC
CO2+HS;将SO2通入NaClO溶液中,发生氧化还原反应,反应的离子方程式为SO2+ClO-+H2OS+Cl-+2H+或SO2+3ClO-
+H2O2HClO+S+Cl-。
化学式 H2SO3 H2CO3 HClO
电离平衡常数 Ka1=1.4×10-2
Ka2=6.0×10-8 Ka1=4.5×10-7
Ka2=4.7×10-11 Ka=4.0×10-8
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(6)向0.1 mol·L-1的HClO溶液中滴加等体积的一定浓度的稀硫酸,此时测得溶液中的c(H+)=0.05 mol·L-1,则溶液中c(ClO-)=___________mol·L-1。
化学式 H2SO3 H2CO3 HClO
电离平衡常数 Ka1=1.4×10-2
Ka2=6.0×10-8 Ka1=4.5×10-7
Ka2=4.7×10-11 Ka=4.0×10-8
4.0×10-8
根据电离平衡HClO ⥫⥬ H++ClO-,平衡常数Ka(HClO)=,
其中c(H+)=0.05 mol·L-1、c(HClO)=0.05 mol·L-1,Ka(HClO)=4.0×
10-8,解得c(ClO-)=4.0×10-8 mol·L-1。
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11.(10分)已知25 ℃时部分弱电解质的电离平衡常数如表所示,请回答下列问题:
(1)H2CO3的第二级电离平衡常数的表达式K2=_____________。
物质 CH3COOH NH3·H2O H2CO3 H2SO3
电离常数(K) 1.8×10-5 1.8×10-5 K1=4.3×10-7
K2=5.6×10-11 K1=1.3×10-2
K2=6.3×10-8
H2CO3的二级电离方程式为HC⥫⥬H++C,平衡常数表达式为K2=。
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(2)室温下,浓度均为0.1 mol·L-1醋酸和一水合氨溶液,它们的电离度________(填“相等”或“不相等”)。
物质 CH3COOH NH3·H2O H2CO3 H2SO3
电离常数(K) 1.8×10-5 1.8×10-5 K1=4.3×10-7
K2=5.6×10-11 K1=1.3×10-2
K2=6.3×10-8
相等
由于醋酸和一水合氨的电离常数相等,所以等浓度的醋酸和一水合氨的电离度相等。
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(3)下列方法中,可以使0.10 mol·L-1 CH3COOH溶液中CH3COOH电离程度增大的是_______(填字母)。
A.通入少量NH3 B.加入少量冰醋酸
C.加入少量醋酸钠固体 D.加入少量水
物质 CH3COOH NH3·H2O H2CO3 H2SO3
电离常数(K) 1.8×10-5 1.8×10-5 K1=4.3×10-7
K2=5.6×10-11 K1=1.3×10-2
K2=6.3×10-8
AD
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醋酸电离方程式为CH3COOH⥫⥬CH3COO-+H+,通入少量氨气,消耗氢离子,平衡正向移动,CH3COOH电离程度增大,A正确;加入少量冰醋酸,CH3COOH的浓度增大,CH3COOH电离程度减小,B错误;加入少量醋酸钠固体,醋酸根离子浓度增大,平衡逆向移动,CH3COOH电离程度减小,C错误;加少量水稀释,促进电离,CH3COOH电离程度增大,D正确。故选AD。
物质 CH3COOH NH3·H2O H2CO3 H2SO3
电离常数(K) 1.8×10-5 1.8×10-5 K1=4.3×10-7
K2=5.6×10-11 K1=1.3×10-2
K2=6.3×10-8
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(4)向Na2CO3溶液中加入足量的NaHSO3溶液,反应的离子方程式为_______________________________。
物质 CH3COOH NH3·H2O H2CO3 H2SO3
电离常数(K) 1.8×10-5 1.8×10-5 K1=4.3×10-7
K2=5.6×10-11 K1=1.3×10-2
K2=6.3×10-8
HS+CHC+S
根据表格数据可知,HS的电离常数为K2=6.3×10-8,与H2CO3的两个电离常数K1=4.3×10-7、K2=5.6×10-11相比,介于两者之间,故酸性H2CO3>HS>HC,故向Na2CO3溶液中加入足量的NaHSO3溶液,反应的离子方程式为HS+CHC+S。
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(5)现取20 mL c(H+)=0.001 mol·L-1的CH3COOH溶液,加入0.2 mol·L-1的氨水,测得溶液导电性变化如图,则加入氨水前CH3COOH的电离度为______。
1%
CH3COOH与NH3·H2O反应的化学方程式为CH3COOH+NH3·H2O
CH3COONH4+H2O,根据表格可知,当加入氨水的体积为10 mL时,溶液的导电能力最强,此时溶质为CH3COONH4,即CH3COOH与NH3·H2O恰好完全反应,设CH3COOH的浓度为c mol·L-1,可列出关系式:20×10-3×c=10×10-3×0.2,解得c=0.1,此时溶液的c(H+)=0.001 mol·L-1,醋酸的电离度为×100%=1%。
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第2课时 电离平衡常数
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