3.2 弱电解质的电离平衡 第2课时（导学案）化学沪科版选择性必修1

3.2 弱电解质的电离平衡 第2课时 电离平衡常数 一、知识目标 1. 理解电离平衡常数的定义，能正确书写一元弱酸、一元弱碱及多元弱酸的电离平衡常数表达式。 1. 掌握电离平衡常数的计算方法，能根据给定数据计算弱电解质的电离平衡常数。 1. 了解影响电离平衡常数大小的因素，能根据电离平衡常数判断弱酸（弱碱）的相对强弱、判断复分解反应能否发生、判断溶液中某些离子浓度的变化以及计算弱酸、弱碱溶液中的和。 1. 理解相同物质的量浓度、相同体积以及相同、相同体积的强酸（碱）与弱酸（碱）在与物质反应、加水稀释等方面的差异。 二、核心素养目标 1. 宏观辨识与微观探析：从宏观现象出发，通过实验探究和数据分析，理解弱电解质电离平衡常数的概念和意义；从微观角度分析弱电解质的电离过程，理解影响电离平衡常数的因素。 2. 证据推理与模型认知：通过对电离平衡常数数据的分析和比较，建立判断弱酸（弱碱）相对强弱、复分解反应能否发生等的思维模型；通过对强弱酸（碱）反应和稀释过程的分析，深化对电离平衡移动的认识。 3. 科学探究与创新意识：通过实验探究和问题讨论，培养探究能力和创新思维；通过对电离平衡常数应用的学习，体会化学知识在实际中的应用价值。 一、学习重点 1. 电离平衡常数的定义、表达式、计算及应用。 2. 相同物质的量浓度、相同体积以及相同、相同体积的强酸（碱）与弱酸（碱）的比较。 二、学习难点 1. 电离平衡常数的应用，特别是根据电离平衡常数判断复分解反应能否发生和计算弱酸、弱碱溶液中的和。 2. 强弱酸（碱）在反应和稀释过程中的差异分析。 一、电离平衡常数 1．概念 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。对于一元弱酸或一元弱碱来说，溶液中弱电解质电离所生成的_______________，与溶液中______________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，用K表示。 2．电离平衡常数的表示方法 AB⇌A＋＋B－　K＝。 (1)一元弱酸、一元弱碱的电离平衡常数 例如：CH3COOH ⇌CH3COO－＋H＋ Ka＝； NH3·H2O⇌NH＋OH－ Kb＝。 (2)多元弱酸、多元弱碱的电离平衡常数 多元弱酸的电离是分步进行的，每步各有电离平衡常数，通常用Ka1、Ka2等来分别表示。例如， H2CO3⇌H＋＋HCO Ka1＝；HCO⇌H＋＋CO Ka2＝。 多元弱酸各步电离常数的大小比较：Ka1≫Ka2，因此，多元弱酸的酸性主要由第一步电离决定。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。 3．意义 表示弱电解质的电离能力。一定温度下，K值越_______，弱电解质的电离程度越_______，酸(或碱)性越_______。 4．电离常数的影响因素 (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的本性所决定。 (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。 5．电离常数的计算——三段式法 例：25 ℃ a mol·L－1的CH3COOH 　　　　　　 CH3COOH⇌CH3COO－＋H＋ 起始浓度/(mol·L－1) a 0 0 变化浓度/(mol·L－1) x x x 平衡浓度/(mol·L－1) a－x x x 则Ka＝＝≈。 6.电离度(α) α＝ 注意：温度越高电离度越大；稀释溶液，电离度变大。弱电解质电离程度相对大小的另一种参数。 二、强酸与弱酸的比较 1．实验探究：CH3COOH与H2CO3酸性强弱比较 实验操作 实验现象 有_______产生 实验结论 CH3COOH酸性_______碳酸 Ka大小比较 Ka(CH3COOH)_______Ka1(H2CO3) 2.思考与讨论：镁条与等浓度、等体积的盐酸、醋酸的反应 向两个锥形瓶中各加入0.05 g镁条，盖紧橡胶塞，然后用注射器分别注入2 mL 2 mol·L－1盐酸、2 mL 2 mol·L－1醋酸，测得锥形瓶内气体的压强随时间的变化如图所示： 由上述图像分析两种反应的反应速率的变化情况 宏观辨识 微观探析 反应 初期 盐酸的反应速率比醋酸_______ 盐酸是强酸，_______电离，醋酸是弱酸，_______电离，同浓度的盐酸和醋酸，盐酸中的c(H＋)_______，因而反应速率_______ 反应 过程中 盐酸的反应速率始终比醋酸_______，盐酸的反应速率减小_______，醋酸的反应速率减小_______ 醋酸中存在电离平衡，随反应的进行，电离平衡______________，消耗的氢离子能及时______________，所以一段时间速率变化不明显 最终 二者产生的氢气的量基本_______，速率几乎都变为_______ 镁条稍微过量，两种酸的物质的量相同，随醋酸电离，平衡正向移动，醋酸几乎______________，最终二者与镁条反应的氢离子的物质的量几乎_______，因而产生的H2的量几乎_______。 两种酸都几乎消耗完全，反应停止，因而反应速率几乎_______ 3.一元强酸和一元弱酸的比较 (1)相同体积、相同物质的量浓度的一元强酸(如盐酸)与一元弱酸(如醋酸)的比较 比较项目 酸 c(H＋) 酸性 中和碱的能力 与足量活泼金属反应产生H2的总量 与同一金属反应时的起始反应速率 一元强酸 一元弱酸 (2)相同体积、相同c(H＋)的一元强酸(如盐酸)与一元弱酸(如醋酸)的比较 比较项目 酸 c(H＋) 酸性 中和碱的能力 与足量活泼金属反应产生H2的总量 与同一金属反应时的起始反应速率 一元强酸 一元弱酸 （一）课堂导入 问题思考 1.观看化工生产中醋酸和碳酸钠反应的视频，视频中产生的大量气泡可能是什么气体，这个反应是怎么发生的？ 2.不同的酸与碳酸钠反应，产生气泡的速率可能会不一样，这是为什么？ （二）电离平衡常数的定义与表达式 问题探究 怎样定量表示弱电解质电离程度的大小呢？ 问题思考 1.写出甲酸（）、亚硝酸（）、氢氟酸（）和氢氰酸（）的电离常数表达式。 2. 写出碳酸（）的电离平衡常数表达式。 （三）影响电离常数大小的因素 问题思考 1.分析相同温度下（）一元弱酸的电离常数，你有什么发现？ 1. 分析不同温度下醋酸的的大小，你有什么发现？ 1. 分析相同温度下（）多元弱酸的电离常数，你有什么发现？ 归纳总结 影响电离常数大小的因素有哪些？ （四）电离平衡常数的应用 问题思考 1. 根据给定的一元弱酸的电离常数，判断酸性强弱顺序。 已知：甲酸，乙酸，亚硝酸，氢氰酸，氢氟酸。 1. 向盛有醋酸的试管中滴加溶液，观察到有大量气泡产生，由此推测与的大小关系。 1. 已知时，的、的、的、的，比较它们氢离子浓度的大小。 问题探究 已知某一元弱酸的电离方程式为，在一定温度下，其电离平衡常数，求该温度下的溶液中。 （五）强酸（碱）与弱酸（碱）的比较 问题思考 1.以盐酸和醋酸为例，相同物质的量浓度、相同体积的盐酸和醋酸溶液分别与物质反应时，在、、与金属反应速率、中和碱的能力、与足量活泼金属反应产生的量等方面有什么不同？ 2. 相同、相同体积的盐酸和醋酸溶液分别与物质反应时，在（酸）、中和碱的能力、与足量活泼金属反应产生的量、开始与活泼金属反应产生的速率等方面有什么不同？ 1.下列关于电离平衡常数(K)的说法中正确的是 () A. 相同条件下，电离平衡常数(K)越小，表示弱电解质电离能力越弱 B. 电离平衡常数(K)与温度无关 C. 相同温度下，不同浓度的同一弱电解质，其电离平衡常数(K)不同 D. 多元弱酸各步电离平衡常数大小关系为K(a1)<K(a2)<…… 2.已知室温时，0.1mol·L⁻¹某一元酸HA在水中有0.2%发生电离。下列叙述错误的() A. 升高温度，溶液的酸性增强 B. 该溶液的c(H⁺)是2×10⁻⁴mol·L⁻¹ C. 该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的电离平衡正向移动，但c(H⁺)减小 3.常温下，三种一元酸的电离平衡常数如下表，下列说法正确的是() A. 三种酸的酸性强弱:HCN>CH₃COOH>H₃PO₂ B. 反应H₃PO₂ + CH₃COO⁻ == CH₃COOH + H₂PO₂⁻能够发生 C. 由电离常数可以判断，H₃PO₂属于强酸，HCN和CH₃COOH属于弱酸 D. 等物质的量浓度、等体积的三种酸溶液，与足量锌粉反应，H₃PO₂产生H₂最多 酸 HCN CH₃COOH H₃PO₂ 电离常数 5×10⁻¹⁰ 1.75×10⁻⁵ 5.9×10⁻² 4.常温下,向两个锥形瓶中各加入0.05g镁条,塞紧橡胶塞,用注射器向其中一个锥形瓶中注入2mL1mol·L⁻¹草酸溶液(H₂C₂O₄的K(a₁)=5.0×10⁻²，K(a₂)=5.4×10⁻⁵)，向另一个锥形瓶中注入2mL2mol·L⁻¹CH₃COOH溶液(CH₃COOH的Ka = 1.8×10⁻⁵)，分别测得两个锥形瓶内气体的压强随时间的变化如图所示。下列说法正确的是() A. 曲线②表示醋酸与镁条的反应 B. 当反应停止时，醋酸产生的气体比草酸产生的气体多 C. 反应结束，草酸所耗时间比醋酸所耗时间短 D. 草酸的电离方程式为H₂C₂O₄⇌2H⁺ + C₂O₄²⁻ 5.常温下，分别向体积相同、浓度均为1mol·L⁻¹的HA、HB两种弱酸溶液中不断加水稀释，酸溶液的1/2pH与酸溶液浓度的对数(lgc)的关系如图。下列对该过程相关分析正确的是() A. HB的电离常数(Ka)数量级为10⁻³ B. 酸性：HA>HB C. 加水稀释过程中，HA的电离常数减小 D. 常温下，当lgc=-7时，两种酸溶液的pH均为7 一、电离平衡常数 1．概念 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。对于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，通常用Ka、Kb分别表示弱酸、弱碱的电离平衡常数。 2．电离平衡常数的表示方法 (1)一元弱酸、一元弱碱的电离平衡常数 例如：CH3COOH⇌CH3COO－＋H＋ Ka＝； NH3·H2O⇌NH＋OH－ Kb＝。 (2)多元弱酸、多元弱碱的电离平衡常数 多元弱酸的电离是分步进行的，每一步电离都有电离平衡常数，通常用Ka1、Ka2等来分别表示。例如， H2CO3⇌H＋＋HCO Ka1＝； HCO⇌H＋＋CO Ka2＝。 多元弱酸各步电离常数的大小比较：Ka1≫Ka2，因此，多元弱酸的酸性主要由第一步电离决定。 注意　一般多元弱碱为难溶碱，不用电离平衡常数，以后要学到难溶物的溶度积常数。 3．意义 表示弱电解质的电离能力。一定温度下，K越大，弱电解质的电离程度越大，酸(或碱)性越强。 4．电离常数的影响因素 (1)内因：同一温度下，不同弱电解质的电离常数不同，说明电离常数首先由弱电解质的性质所决定。 (2)外因：对于同一弱电解质，电离平衡常数只与温度有关，由于电离为吸热过程，所以电离平衡常数随温度升高而增大。 二、电离常数的计算和应用 1．电离常数的计算——三段式法 例：25 ℃ a mol·L－1的CH3COOH CH3COOHCH3COO－＋H＋ 起始浓度/(mol·L－1)　　a　　　　　　0　　　0 变化浓度/(mol·L－1)　　x　　　　　　x　　　x 平衡浓度/(mol·L－1)　a－x　　　　　　x　　　x 则Ka＝＝≈。 注意　由于弱电解质的电离程度比较小，平衡时弱电解质的浓度为(a－x) mol·L－1，一般近似为a mol·L－1。 2．电离平衡常数的应用 (1)根据电离平衡常数可以判断弱酸(或弱碱)的相对强弱，相同条件下，电离平衡常数越大，酸性(或碱性)越强。 (2)根据电离平衡常数可以判断盐与酸(或碱)反应是否发生，相同条件下相对强的酸(或碱)可以制相对弱的酸(或碱)。 (3)根据浓度商Q与电离平衡常数K的相对大小判断电离平衡的移动方向。 (4)根据电离平衡常数判断溶液中微粒浓度比值的变化情况。 如0.1 mol·L－1 CH3COOH溶液加水稀释，＝＝，加水稀释时，c(H＋)减小，Ka不变，则增大。 3．电离度(α) α＝×100%或α＝×100% (1)意义：表示弱电解质的电离程度，同一弱电解质电离度越大，电离程度越大。 (2)电离度的影响因素 注意　电离度与化学平衡的转化率类似。 三、强酸与弱酸的比较 1．相同体积、相同物质的量浓度的一元强酸(如盐酸)与一元弱酸(如醋酸)的比较 比较项目 酸 c(H＋) 酸性 中和碱的能力 与足量活泼金属反应产生H2的总量 与同一金属反应时的起始反应速率 一元强酸 大 强 相同 相同 大 一元弱酸 小 弱 小 2.相同体积、相同c(H＋)的一元强酸(如盐酸)与一元弱酸(如醋酸)的比较 比较项目 酸 c(H＋) 酸性 中和碱的能力 与足量活泼金属反应产生H2的总量 与同一金属反应时的起始反应速率 一元强酸 相同 相同 小 少 相同 一元弱酸 大 多 考点一　电离常数的概念及表达式 1．下列关于电离常数的说法正确的是(　　) A．Ka大的酸溶液中c(H＋)一定比Ka小的酸溶液中的c(H＋)大 B．CH3COOH的电离常数表达式为Ka＝ C．向CH3COOH溶液中加入少量CH3COONa固体，电离常数减小 D．电离常数只与温度有关，与浓度无关 2．已知25 ℃下，CH3COOH溶液中各微粒的浓度存在以下关系：Ka＝＝1.75×10－5。下列有关结论可能成立的是(　　) A．25 ℃下，向该溶液中加入一定量的盐酸时，Ka＝8×10－5 B．25 ℃下，向该溶液中加入一定量的氢氧化钠时，Ka＝2×10－4 C．标准状况下，醋酸中Ka＝1.75×10－5 D．升高到一定温度，Ka＝7.2×10－5 3．25 ℃时，0.10 mol·L－1 HA溶液中有1%的HA电离，则HA的电离平衡常数Ka为________。 4．已知T ℃时，CH3COOH的Ka＝1.75×10－5。 (1)当向醋酸中加入一定量的盐酸时，CH3COOH的电离常数__________(填“变大”或“变小”或“不变”)，理由是_________________________________________________。 (2)T ℃时，将该溶液加水稀释10倍，则CH3COOH的Ka＝__________。 5．已知：25 ℃时，下列四种弱酸的电离常数： CH3COOH HNO2 HCN H2CO3 电离常数 1.75×10－5 5.6×10－4 6.2×10－10 Ka1＝4.5×10－7 Ka2＝4.7×10－11 (1)试比较相同浓度的CH3COOH、HNO2、HCN、H2CO3溶液的酸性强弱。 (2)向HNO2溶液中加入一定量的盐酸时，HNO2的电离平衡向哪个方向移动？此时HNO2的电离常数是否发生变化？为什么？ (3)判断反应NaNO2＋CH3COOH===CH3COONa＋HNO2是否正确？向NaCN溶液中通入少量CO2，反应能否进行？若能进行，写出反应的化学方程式。 考点二　电离平衡常数和电离度 1．下列说法正确的是(　　) A．向浓度为0.1 mol·L－1 CH3COOH溶液中加冰醋酸，则增大 B．浓度为0.1 mol·L－1 CH3COOH溶液，升高温度，平衡正向移动，醋酸的电离程度增大 C．浓度为0.1 mol·L－1 H2SO3溶液，加水稀释，亚硫酸的电离程度增大，SO浓度也增大 D．向浓度为0.1 mol·L－1 H2SO3溶液中通入少量氯气，pH会增大 2．下列曲线中，可以描述乙酸(甲，Ka＝1.8×10－5)和一氯乙酸(乙，Ka＝1.4×10－3)在水中的电离程度和浓度关系的是(　　) 3．相同温度下，三种酸的电离平衡常数如表所示，下列判断正确的是(　　) 酸 HX HY HZ 电离平衡常数Ka 9×10－7 9×10－6 1×10－2 A.三种酸的强弱关系：HX>HY>HZ B．反应HZ＋Y－===HY＋Z－不能发生 C．由电离平衡常数可以判断：HZ属于强酸，HX和HY属于弱酸 D．相同温度下，1 mol·L－1 HX溶液的电离平衡常数等于0.1 mol·L－1 HX溶液的电离平衡常数 4．常温下，对下列两组溶液的判断错误的是(　　) 组别 浓度 体积 ① 0.1 mol·L－1醋酸 V1 L ② 0.01 mol·L－1醋酸 V2 L A.醋酸的电离程度：①<② B．溶液中各种离子浓度均有：①>② C．醋酸的电离平衡常数：①＝② D．若V2＝10V1，中和NaOH的能力：①＝② 5.在一定温度下，已知b mol·L－1的一元弱酸HA溶液中，电离度为α，电离平衡常数为Ka，试推导b、α、Ka三者之间关系：________________。 6．弱酸、弱碱的电离程度可以分别用它们的电离常数(Ka、Kb)或电离度(α)表示，请根据下列情景列式计算。 (1)乙酰水杨酸是一种一元弱酸(可用HA表示)，在一定温度下，0.1 mol·L－1的乙酰水杨酸的水溶液中，乙酰水杨酸的电离常数Ka为3.4×10－4，求该酸的电离度为______。 (2)已知在25 ℃时，1 mol·L－1氨水中NH3·H2O的电离度为0.42%，求NH3·H2O的电离常数Kb＝__________。 考点三　强酸和弱酸的比较 1．下列关于盐酸与醋酸两种稀溶液的说法正确的是(　　) A．相同浓度的两溶液中c(H＋)相同 B．100 mL 0.1 mol·L－1的两溶液能中和等物质的量的氢氧化钠 C．c(H＋)＝10－3 mol·L－1的两溶液稀释100倍，c(H＋)均为10－5 mol·L－1 D．向两溶液中分别加入少量对应的钠盐，c(H＋)均明显减小 2．相同体积、相同c(H＋)的某一元强酸溶液①和某一元弱酸溶液②分别与足量的锌粉发生反应，下列关于产生氢气的体积(V)随时间(t)变化的示意图正确的是(　　) 3.某温度下，等体积、c(H＋)相同的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释，溶液中的c(H＋)随溶液体积变化的曲线如图所示。据图判断下列说法正确的是(　　) A．曲线Ⅱ表示的是盐酸的变化曲线 B．b点溶液的导电能力比c点溶液的导电能力强 C．取等体积的a点、b点对应的溶液，消耗NaOH的量相同 D．b点酸的总浓度大于a点酸的总浓度 4．在体积都为1 L，c(H＋)都为0.01 mol·L－1的盐酸和醋酸溶液中，投入0.65 g锌粒，则下列图示符合客观事实的是(　　) 5．对室温下c(H＋)相同、体积相同的醋酸和盐酸两种溶液分别采取下列措施后，有关叙述正确的是(　　) A．加适量的醋酸钠晶体后，两溶液的c(H＋)均减小 B．使温度升高20 ℃后，两溶液的c(H＋)均不变 C．加水稀释两倍后，两溶液的c(H＋)均增大 D．加足量的锌充分反应后，两溶液产生的氢气一样多 6．在a、b两支试管中分别装入形态相同、质量相等的一颗锌粒(锌足量)，然后向两支试管中分别加入相同物质的量浓度、相同体积的稀盐酸和稀醋酸。填写下列空白： (1)a、b两支试管中的现象： 相同点是_______________________________________________________________________， 不同点是__________________________，原因是______________________________________。 (2)a、b两支试管中生成气体的体积开始时是V(a)____(填“大于”“小于”或“等于”，下同)V(b)，反应完毕后生成气体的总体积是V(a)____V(b)，原因是____________________ ________________________________________________________________________。 (3)若a、b两支试管中分别加入c(H＋)相同、体积相同的稀盐酸和稀醋酸，则a、b两支试管中开始生成气体的速率v(a)________v(b)，反应完毕后生成气体的总体积是V(a)________V(b)。原因是_______________________________________________________。 考点四　弱酸溶液离子浓度比值变化的判断 1．将浓度为0.1 mol·L－1 HF溶液加水不断稀释，下列各量始终保持增大的是(　　) A．c(H＋) B．Ka(HF) C. D. 2．在25 ℃时，用蒸馏水稀释1 mol·L－1氨水至0.01 mol·L－1，随溶液的稀释，下列各项中始终保持增大趋势的是(　　) A. B. C. D．c(OH－) 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 3.2 弱电解质的电离平衡 第2课时 电离平衡常数 一、知识目标 1. 理解电离平衡常数的定义，能正确书写一元弱酸、一元弱碱及多元弱酸的电离平衡常数表达式。 1. 掌握电离平衡常数的计算方法，能根据给定数据计算弱电解质的电离平衡常数。 1. 了解影响电离平衡常数大小的因素，能根据电离平衡常数判断弱酸（弱碱）的相对强弱、判断复分解反应能否发生、判断溶液中某些离子浓度的变化以及计算弱酸、弱碱溶液中的和。 1. 理解相同物质的量浓度、相同体积以及相同、相同体积的强酸（碱）与弱酸（碱）在与物质反应、加水稀释等方面的差异。 二、核心素养目标 1. 宏观辨识与微观探析：从宏观现象出发，通过实验探究和数据分析，理解弱电解质电离平衡常数的概念和意义；从微观角度分析弱电解质的电离过程，理解影响电离平衡常数的因素。 2. 证据推理与模型认知：通过对电离平衡常数数据的分析和比较，建立判断弱酸（弱碱）相对强弱、复分解反应能否发生等的思维模型；通过对强弱酸（碱）反应和稀释过程的分析，深化对电离平衡移动的认识。 3. 科学探究与创新意识：通过实验探究和问题讨论，培养探究能力和创新思维；通过对电离平衡常数应用的学习，体会化学知识在实际中的应用价值。 一、学习重点 1. 电离平衡常数的定义、表达式、计算及应用。 2. 相同物质的量浓度、相同体积以及相同、相同体积的强酸（碱）与弱酸（碱）的比较。 二、学习难点 1. 电离平衡常数的应用，特别是根据电离平衡常数判断复分解反应能否发生和计算弱酸、弱碱溶液中的和。 2. 强弱酸（碱）在反应和稀释过程中的差异分析。 一、电离平衡常数 1．概念 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。对于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，用K表示。 2．电离平衡常数的表示方法 AB⇌A＋＋B－　K＝。 (1)一元弱酸、一元弱碱的电离平衡常数 例如：CH3COOH ⇌CH3COO－＋H＋ Ka＝； NH3·H2O⇌NH＋OH－ Kb＝。 (2)多元弱酸、多元弱碱的电离平衡常数 多元弱酸的电离是分步进行的，每步各有电离平衡常数，通常用Ka1、Ka2等来分别表示。例如， H2CO3⇌H＋＋HCO Ka1＝；HCO⇌H＋＋CO Ka2＝。 多元弱酸各步电离常数的大小比较：Ka1≫Ka2，因此，多元弱酸的酸性主要由第一步电离决定。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。 3．意义 表示弱电解质的电离能力。一定温度下，K值越大，弱电解质的电离程度越大，酸(或碱)性越强。 4．电离常数的影响因素 (1)内因：同一温度下，不同的弱电解质的电离常数不同，说明电离常数首先由物质的本性所决定。 (2)外因：对于同一弱电解质，电离平衡常数只与温度有关，由于电离为吸热过程，所以电离平衡常数随温度升高而增大。 5．电离常数的计算——三段式法 例：25 ℃ a mol·L－1的CH3COOH 　　　　　　 CH3COOH⇌CH3COO－＋H＋ 起始浓度/(mol·L－1) a 0 0 变化浓度/(mol·L－1) x x x 平衡浓度/(mol·L－1) a－x x x 则Ka＝＝≈。 6.电离度(α) α＝ 注意：温度越高电离度越大；稀释溶液，电离度变大。弱电解质电离程度相对大小的另一种参数。 二、强酸与弱酸的比较 1．实验探究：CH3COOH与H2CO3酸性强弱比较 实验操作 实验现象 有气泡产生 实验结论 CH3COOH酸性大于碳酸 Ka大小比较 Ka(CH3COOH)大于Ka1(H2CO3) 2.思考与讨论：镁条与等浓度、等体积的盐酸、醋酸的反应 向两个锥形瓶中各加入0.05 g镁条，盖紧橡胶塞，然后用注射器分别注入2 mL 2 mol·L－1盐酸、2 mL 2 mol·L－1醋酸，测得锥形瓶内气体的压强随时间的变化如图所示： 由上述图像分析两种反应的反应速率的变化情况 宏观辨识 微观探析 反应 初期 盐酸的反应速率比醋酸大 盐酸是强酸，完全电离，醋酸是弱酸，部分电离，同浓度的盐酸和醋酸，盐酸中的c(H＋)较大，因而反应速率较大 反应 过程中 盐酸的反应速率始终比醋酸大，盐酸的反应速率减小明显，醋酸的反应速率减小不明显 醋酸中存在电离平衡，随反应的进行，电离平衡正向移动，消耗的氢离子能及时电离补充，所以一段时间速率变化不明显 最终 二者产生的氢气的量基本相等，速率几乎都变为零 镁条稍微过量，两种酸的物质的量相同，随醋酸电离，平衡正向移动，醋酸几乎消耗完全，最终二者与镁条反应的氢离子的物质的量几乎相同，因而产生的H2的量几乎相同。 两种酸都几乎消耗完全，反应停止，因而反应速率几乎都变为0 3.一元强酸和一元弱酸的比较 (1)相同体积、相同物质的量浓度的一元强酸(如盐酸)与一元弱酸(如醋酸)的比较 比较项目 酸 c(H＋) 酸性 中和碱的能力 与足量活泼金属反应产生H2的总量 与同一金属反应时的起始反应速率 一元强酸 大 强 相同 相同 大 一元弱酸 小 弱 小 (2)相同体积、相同c(H＋)的一元强酸(如盐酸)与一元弱酸(如醋酸)的比较 比较项目 酸 c(H＋) 酸性 中和碱的能力 与足量活泼金属反应产生H2的总量 与同一金属反应时的起始反应速率 一元强酸 相同 相同 小 少 相同 一元弱酸 大 多 （一）课堂导入 问题思考 1.观看化工生产中醋酸和碳酸钠反应的视频，视频中产生的大量气泡可能是什么气体，这个反应是怎么发生的？ 答案：视频中产生的气体可能是二氧化碳气体，反应是醋酸和碳酸钠发生了化学反应，化学方程式为。 2.不同的酸与碳酸钠反应，产生气泡的速率可能会不一样，这是为什么？ 答案：这和酸的电离程度有很大关系。酸的电离程度不同，溶液中氢离子浓度不同，与碳酸钠反应的速率也就不同。 （二）电离平衡常数的定义与表达式 问题探究 怎样定量表示弱电解质电离程度的大小呢？ 答案：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，用表示。对于一元弱酸（），电离方程式为，其电离平衡常数表达式；对于一元弱碱（），电离方程式为，其电离平衡常数表达式。这里的、、、、、分别表示各粒子的平衡浓度。 问题思考 1.写出甲酸（）、亚硝酸（）、氢氟酸（）和氢氰酸（）的电离常数表达式。 答案： - 甲酸：，； - 亚硝酸：，； - 氢氟酸：，； - 氢氰酸：，。 2. 写出碳酸（）的电离平衡常数表达式。 答案：碳酸是多元弱酸，分步电离。 - 第一步电离：，； - 第二步电离：，。 （三）影响电离常数大小的因素 问题思考 1.分析相同温度下（）一元弱酸的电离常数，你有什么发现？ 答案：相同温度下，不同弱电解质的电离常数不同，说明电离常数由弱电解质的性质决定。 1. 分析不同温度下醋酸的的大小，你有什么发现？ 答案：升高温度，增大，说明溶液中氢离子浓度增大，电离平衡正向移动，电离常数增大，即电离常数大小受温度影响。 1. 分析相同温度下（）多元弱酸的电离常数，你有什么发现？ 答案：多元弱酸的第二步电离通常比第一步电离难得多，即，多元弱酸溶液的酸性主要由第一步电离决定。 归纳总结 影响电离常数大小的因素有哪些？ 答案：电离常数的大小首先由物质的性质决定，同一温度下不同弱电解质的电离常数一般不同；电离常数受温度的影响，同一弱电解质，温度越高，电离常数越大，温度越低，电离常数越小，但由于电离过程中热效应较小，因此温度改变对电离常数影响不大，其数量级一般不变，故室温范围内可忽略温度对电离常数的影响；一般来说，多元弱电解质的各级电离常数相差很大。 （四）电离平衡常数的应用 问题思考 1. 根据给定的一元弱酸的电离常数，判断酸性强弱顺序。 已知：甲酸，乙酸，亚硝酸，氢氰酸，氢氟酸。 答案：同一条件下，电离常数越大，酸性越强。所以酸性强弱顺序为：氢氟酸亚硝酸甲酸乙酸氢氰酸。 1. 向盛有醋酸的试管中滴加溶液，观察到有大量气泡产生，由此推测与的大小关系。 答案：发生的反应为，根据“强酸制弱酸”规律，说明醋酸的酸性强于碳酸，即。 1. 已知时，的、的、的、的，比较它们氢离子浓度的大小。 答案：在相同浓度下，电离平衡常数越大，电离程度越大，氢离子浓度越大。所以氢离子浓度大小顺序为：。 问题探究 已知某一元弱酸的电离方程式为，在一定温度下，其电离平衡常数，求该温度下的溶液中。 答案：设溶液中，则，。 因为很小，远小于，所以。 解得，即。 （五）强酸（碱）与弱酸（碱）的比较 问题思考 1.以盐酸和醋酸为例，相同物质的量浓度、相同体积的盐酸和醋酸溶液分别与物质反应时，在、、与金属反应速率、中和碱的能力、与足量活泼金属反应产生的量等方面有什么不同？ 答案： - 盐酸是强酸，完全电离，大、小，开始与金属反应的速率大；醋酸是弱酸，部分电离，小、大，开始与金属反应的速率小。 - 盐酸和醋酸溶液中和碱的能力相同，因为它们的物质的量相同；与足量活泼金属反应产生的量也相等，因为它们所含的总量相同。 2. 相同、相同体积的盐酸和醋酸溶液分别与物质反应时，在（酸）、中和碱的能力、与足量活泼金属反应产生的量、开始与活泼金属反应产生的速率等方面有什么不同？ 答案： - （酸）：盐酸是强酸，完全电离，醋酸是弱酸，部分电离，相同时，醋酸的浓度大于盐酸的浓度。 - 中和碱的能力：醋酸的物质的量大于盐酸的物质的量，所以醋酸中和碱的能力强。 - 与足量活泼金属反应产生的量：醋酸能提供的氢离子更多，所以醋酸产生的量多。 - 开始与活泼金属反应产生的速率：相同时，氢离子浓度相同，开始反应速率相同。 1.下列关于电离平衡常数(K)的说法中正确的是 () A. 相同条件下，电离平衡常数(K)越小，表示弱电解质电离能力越弱 B. 电离平衡常数(K)与温度无关 C. 相同温度下，不同浓度的同一弱电解质，其电离平衡常数(K)不同 D. 多元弱酸各步电离平衡常数大小关系为K(a1)<K(a2)<…… 【答案】A 【解析】电离平衡常数是衡量弱电解质电离能力的物理量，相同条件下，电离平衡常数越小，说明弱电解质越难电离，电离能力越弱，A选项正确；电离平衡常数与温度有关，温度改变，电离平衡常数会发生变化，B选项错误；电离平衡常数只与温度和弱电解质的性质有关，与浓度无关，相同温度下，不同浓度的同一弱电解质，其电离平衡常数相同，C选项错误；多元弱酸分步电离，且各步电离常数相差很大，一般有K(a1)>K(a2)>K(a3)>……，D选项错误。 2.已知室温时，0.1mol·L⁻¹某一元酸HA在水中有0.2%发生电离。下列叙述错误的() A. 升高温度，溶液的酸性增强 B. 该溶液的c(H⁺)是2×10⁻⁴mol·L⁻¹ C. 该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的电离平衡正向移动，但c(H⁺)减小 【答案】C 【解析】弱电解质的电离是吸热过程，升高温度，电离平衡正向移动，溶液中氢离子浓度增大，酸性增强，A选项正确；已知HA的浓度为0.1mol·L⁻¹，电离度为0.2%，则溶液中c(H⁺)=0.1mol·L⁻¹×0.2% = 2×10⁻⁴mol·L⁻¹，B选项正确；HA的电离方程式为HA⇌H⁺ + A⁻，平衡时c(H⁺)=c(A⁻)=2×10⁻⁴mol·L⁻¹，c(HA)=(0.1 - 2×10⁻⁴)mol·L⁻¹≈0.1mol·L⁻¹，则电离平衡常数K = 4×10⁻⁷，C选项错误；加水稀释，HA的电离平衡正向移动，但溶液体积增大的倍数大于氢离子物质的量增大的倍数，所以c(H⁺)减小，D选项正确。 3.常温下，三种一元酸的电离平衡常数如下表，下列说法正确的是() A. 三种酸的酸性强弱:HCN>CH₃COOH>H₃PO₂ B. 反应H₃PO₂ + CH₃COO⁻ == CH₃COOH + H₂PO₂⁻能够发生 C. 由电离常数可以判断，H₃PO₂属于强酸，HCN和CH₃COOH属于弱酸 D. 等物质的量浓度、等体积的三种酸溶液，与足量锌粉反应，H₃PO₂产生H₂最多 酸 HCN CH₃COOH H₃PO₂ 电离常数 5×10⁻¹⁰ 1.75×10⁻⁵ 5.9×10⁻² 【答案】B 【解析】相同条件下，电离平衡常数越大，酸性越强，根据表中数据可知，酸性强弱顺序为H₃PO₂>CH₃COOH>HCN，A选项错误；因为H₃PO₂的酸性强于CH₃COOH，所以反应H₃PO₂ + CH₃COO⁻ == CH₃COOH + H₂PO₂⁻能够发生，符合“强酸制弱酸”的规律，B选项正确；H₃PO₂的电离常数小于1，说明它是弱酸，C选项错误；等物质的量浓度、等体积的三种酸溶液，酸的物质的量相等，三种酸都是一元酸，与足量锌粉反应，产生H₂的量相等，D选项错误。 4.常温下,向两个锥形瓶中各加入0.05g镁条,塞紧橡胶塞,用注射器向其中一个锥形瓶中注入2mL1mol·L⁻¹草酸溶液(H₂C₂O₄的K(a₁)=5.0×10⁻²，K(a₂)=5.4×10⁻⁵)，向另一个锥形瓶中注入2mL2mol·L⁻¹CH₃COOH溶液(CH₃COOH的Ka = 1.8×10⁻⁵)，分别测得两个锥形瓶内气体的压强随时间的变化如图所示。下列说法正确的是() A. 曲线②表示醋酸与镁条的反应 B. 当反应停止时，醋酸产生的气体比草酸产生的气体多 C. 反应结束，草酸所耗时间比醋酸所耗时间短 D. 草酸的电离方程式为H₂C₂O₄⇌2H⁺ + C₂O₄²⁻ 【答案】C 【解析】草酸的一级电离常数大于醋酸的电离常数，说明草酸溶液中氢离子浓度比醋酸溶液中氢离子浓度大，反应速率快，所以曲线①表示醋酸与镁条的反应，曲线②表示草酸与镁条的反应，A选项错误；等物质的量的草酸和醋酸，草酸能提供的氢离子物质的量更多，所以草酸产生的气体比醋酸产生的气体多，B选项错误；草酸溶液中氢离子浓度大，反应速率快，所以反应结束，草酸所耗时间比醋酸所耗时间短，C选项正确；草酸是二元弱酸，分步电离，电离方程式为H₂C₂O₄⇌H⁺ + HC₂O₄⁻，HC₂O₄⁻⇌H⁺ + C₂O₄²⁻，D选项错误。 5.常温下，分别向体积相同、浓度均为1mol·L⁻¹的HA、HB两种弱酸溶液中不断加水稀释，酸溶液的1/2pH与酸溶液浓度的对数(lgc)的关系如图。下列对该过程相关分析正确的是() A. HB的电离常数(Ka)数量级为10⁻³ B. 酸性：HA>HB C. 加水稀释过程中，HA的电离常数减小 D. 常温下，当lgc=-7时，两种酸溶液的pH均为7 【答案】B 【解析】根据图像无法直接得出HB的电离常数数量级，A选项错误；相同浓度时，HA溶液的1/2pH小，说明HA溶液中氢离子浓度大，酸性强，即酸性：HA>HB，B选项正确；电离常数只与温度有关，加水稀释过程中，温度不变，HA的电离常数不变，C选项错误；当lgc = -7时，酸溶液的浓度非常小，此时不能忽略水的电离，溶液的pH不是7，D选项错误。 一、电离平衡常数 1．概念 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。对于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，通常用Ka、Kb分别表示弱酸、弱碱的电离平衡常数。 2．电离平衡常数的表示方法 (1)一元弱酸、一元弱碱的电离平衡常数 例如：CH3COOH⇌CH3COO－＋H＋ Ka＝； NH3·H2O⇌NH＋OH－ Kb＝。 (2)多元弱酸、多元弱碱的电离平衡常数 多元弱酸的电离是分步进行的，每一步电离都有电离平衡常数，通常用Ka1、Ka2等来分别表示。例如， H2CO3⇌H＋＋HCO Ka1＝； HCO⇌H＋＋CO Ka2＝。 多元弱酸各步电离常数的大小比较：Ka1≫Ka2，因此，多元弱酸的酸性主要由第一步电离决定。 注意　一般多元弱碱为难溶碱，不用电离平衡常数，以后要学到难溶物的溶度积常数。 3．意义 表示弱电解质的电离能力。一定温度下，K越大，弱电解质的电离程度越大，酸(或碱)性越强。 4．电离常数的影响因素 (1)内因：同一温度下，不同弱电解质的电离常数不同，说明电离常数首先由弱电解质的性质所决定。 (2)外因：对于同一弱电解质，电离平衡常数只与温度有关，由于电离为吸热过程，所以电离平衡常数随温度升高而增大。 二、电离常数的计算和应用 1．电离常数的计算——三段式法 例：25 ℃ a mol·L－1的CH3COOH CH3COOHCH3COO－＋H＋ 起始浓度/(mol·L－1)　　a　　　　　　0　　　0 变化浓度/(mol·L－1)　　x　　　　　　x　　　x 平衡浓度/(mol·L－1)　a－x　　　　　　x　　　x 则Ka＝＝≈。 注意　由于弱电解质的电离程度比较小，平衡时弱电解质的浓度为(a－x) mol·L－1，一般近似为a mol·L－1。 2．电离平衡常数的应用 (1)根据电离平衡常数可以判断弱酸(或弱碱)的相对强弱，相同条件下，电离平衡常数越大，酸性(或碱性)越强。 (2)根据电离平衡常数可以判断盐与酸(或碱)反应是否发生，相同条件下相对强的酸(或碱)可以制相对弱的酸(或碱)。 (3)根据浓度商Q与电离平衡常数K的相对大小判断电离平衡的移动方向。 (4)根据电离平衡常数判断溶液中微粒浓度比值的变化情况。 如0.1 mol·L－1 CH3COOH溶液加水稀释，＝＝，加水稀释时，c(H＋)减小，Ka不变，则增大。 3．电离度(α) α＝×100%或α＝×100% (1)意义：表示弱电解质的电离程度，同一弱电解质电离度越大，电离程度越大。 (2)电离度的影响因素 注意　电离度与化学平衡的转化率类似。 三、强酸与弱酸的比较 1．相同体积、相同物质的量浓度的一元强酸(如盐酸)与一元弱酸(如醋酸)的比较 比较项目 酸 c(H＋) 酸性 中和碱的能力 与足量活泼金属反应产生H2的总量 与同一金属反应时的起始反应速率 一元强酸 大 强 相同 相同 大 一元弱酸 小 弱 小 2.相同体积、相同c(H＋)的一元强酸(如盐酸)与一元弱酸(如醋酸)的比较 比较项目 酸 c(H＋) 酸性 中和碱的能力 与足量活泼金属反应产生H2的总量 与同一金属反应时的起始反应速率 一元强酸 相同 相同 小 少 相同 一元弱酸 大 多 考点一　电离常数的概念及表达式 1．下列关于电离常数的说法正确的是(　　) A．Ka大的酸溶液中c(H＋)一定比Ka小的酸溶液中的c(H＋)大 B．CH3COOH的电离常数表达式为Ka＝ C．向CH3COOH溶液中加入少量CH3COONa固体，电离常数减小 D．电离常数只与温度有关，与浓度无关 答案　D 解析　酸溶液中c(H＋)既跟酸的电离常数有关，也跟酸溶液的浓度有关，A项错误；CH3COOH的电离常数表达式为Ka＝，B项错误；向CH3COOH溶液中加入少量CH3COONa固体，虽然平衡向左移动，但温度不变，电离常数不变，故C项错误。 2．已知25 ℃下，CH3COOH溶液中各微粒的浓度存在以下关系：Ka＝＝1.75×10－5。下列有关结论可能成立的是(　　) A．25 ℃下，向该溶液中加入一定量的盐酸时，Ka＝8×10－5 B．25 ℃下，向该溶液中加入一定量的氢氧化钠时，Ka＝2×10－4 C．标准状况下，醋酸中Ka＝1.75×10－5 D．升高到一定温度，Ka＝7.2×10－5 答案　D 解析　醋酸中存在电离平衡：CH3COOHCH3COO－＋H＋，题中Ka为醋酸的电离常数，由于电离常数不随浓度的变化而变化，只随温度的变化而变化，所以排除A、B两项；因为醋酸的电离是吸热过程，所以升高温度，Ka增大，降低温度，Ka减小，标准状况下(0 ℃)温度低于25 ℃，则Ka小于1.75×10－5，所以C项不成立、D项可能成立。 3．25 ℃时，0.10 mol·L－1 HA溶液中有1%的HA电离，则HA的电离平衡常数Ka为________。 答案　1.0×10－5 解析　发生电离的HA的物质的量浓度为c(HA)＝0.10 mol·L－1×1%＝1.0×10－3 mol·L－1，根据HAH＋＋A－，则平衡时c(H＋)＝c(A－)＝1.0×10－3 mol·L－1，c(HA)＝0.10 mol·L－1－1.0×10－3 mol·L－1≈1.0×10－1 mol·L－1，将有关数据代入电离平衡常数表达式得Ka＝＝1.0×10－5。 4．已知T ℃时，CH3COOH的Ka＝1.75×10－5。 (1)当向醋酸中加入一定量的盐酸时，CH3COOH的电离常数__________(填“变大”或“变小”或“不变”)，理由是_________________________________________________。 (2)T ℃时，将该溶液加水稀释10倍，则CH3COOH的Ka＝__________。 答案　(1)不变　电离常数只与温度有关　(2)1.75×10－5 5．已知：25 ℃时，下列四种弱酸的电离常数： CH3COOH HNO2 HCN H2CO3 电离常数 1.75×10－5 5.6×10－4 6.2×10－10 Ka1＝4.5×10－7 Ka2＝4.7×10－11 (1)试比较相同浓度的CH3COOH、HNO2、HCN、H2CO3溶液的酸性强弱。 电离常数越大，酸性越强，故酸性：HNO2＞CH3COOH＞H2CO3＞HCN。 (2)向HNO2溶液中加入一定量的盐酸时，HNO2的电离平衡向哪个方向移动？此时HNO2的电离常数是否发生变化？为什么？ HNO2溶液中存在电离平衡：HNO2⇌H＋＋NO，加入盐酸，上述平衡逆向移动；此时HNO2的电离常数不变；原因是溶液的温度不变。 (3)判断反应NaNO2＋CH3COOH===CH3COONa＋HNO2是否正确？向NaCN溶液中通入少量CO2，反应能否进行？若能进行，写出反应的化学方程式。 不正确。原因是HNO2的酸性强于CH3COOH，故反应不能发生。因酸性：H2CO3＞HCN＞HCO，故向NaCN溶液中通入CO2，不论CO2是否过量，产物均为HCN和NaHCO3，反应的化学方程式为NaCN＋H2O＋CO2===HCN＋NaHCO3。 考点二　电离平衡常数和电离度 1．下列说法正确的是(　　) A．向浓度为0.1 mol·L－1 CH3COOH溶液中加冰醋酸，则增大 B．浓度为0.1 mol·L－1 CH3COOH溶液，升高温度，平衡正向移动，醋酸的电离程度增大 C．浓度为0.1 mol·L－1 H2SO3溶液，加水稀释，亚硫酸的电离程度增大，SO浓度也增大 D．向浓度为0.1 mol·L－1 H2SO3溶液中通入少量氯气，pH会增大 答案　B 解析　向浓度为0.1 mol·L－1 CH3COOH溶液中加冰醋酸，电离平衡正向移动，c(H＋)增大，但Ka不变，则＝减小，A不正确；CH3COOH在溶液中的电离过程需要吸收热量，升高温度，平衡正向移动，醋酸的电离程度增大，B正确；浓度为0.1 mol·L－1 H2SO3溶液，加水稀释，虽然亚硫酸的电离程度增大，SO的物质的量增大，但溶液体积增大占主导地位，所以SO浓度减小，C不正确；向浓度为0.1 mol·L－1 H2SO3溶液中通入少量氯气，发生反应：H2SO3＋Cl2＋H2O===2HCl＋H2SO4，溶液的pH减小，D不正确。 2．下列曲线中，可以描述乙酸(甲，Ka＝1.8×10－5)和一氯乙酸(乙，Ka＝1.4×10－3)在水中的电离程度和浓度关系的是(　　) 答案　B 解析　根据甲、乙的电离平衡常数可知，这两种物质都是弱电解质，在温度不变、浓度相等时，电离程度：乙酸＜一氯乙酸，排除A、C选项；当浓度增大时，物质的电离程度减小，排除D选项。 3．相同温度下，三种酸的电离平衡常数如表所示，下列判断正确的是(　　) 酸 HX HY HZ 电离平衡常数Ka 9×10－7 9×10－6 1×10－2 A.三种酸的强弱关系：HX>HY>HZ B．反应HZ＋Y－===HY＋Z－不能发生 C．由电离平衡常数可以判断：HZ属于强酸，HX和HY属于弱酸 D．相同温度下，1 mol·L－1 HX溶液的电离平衡常数等于0.1 mol·L－1 HX溶液的电离平衡常数 答案　D 解析　A项，酸的电离平衡常数越大，酸的电离程度越大，其酸性越强，根据表中数据可知，酸的电离平衡常数：HZ>HY>HX，则酸性强弱：HZ>HY>HX，错误；B项，根据强酸制弱酸可知HZ＋Y－===HY＋Z－能够发生，错误；C项，完全电离的为强酸、部分电离的为弱酸，这三种酸都部分电离，均为弱酸，错误；D项，电离平衡常数只与温度有关，温度不变，电离平衡常数不变，正确。 4．常温下，对下列两组溶液的判断错误的是(　　) 组别 浓度 体积 ① 0.1 mol·L－1醋酸 V1 L ② 0.01 mol·L－1醋酸 V2 L A.醋酸的电离程度：①<② B．溶液中各种离子浓度均有：①>② C．醋酸的电离平衡常数：①＝② D．若V2＝10V1，中和NaOH的能力：①＝② 答案　B 解析　醋酸浓度越小，电离程度越大，A项正确；将①加水稀释可得到②，醋酸加水稀释，c(CH3COO－)、c(H＋)均减小，但c(OH－)增大，B项错误；温度不变，醋酸的电离平衡常数不变，C项正确；若V2＝10V1，两种醋酸的物质的量相同，中和NaOH的能力相同，D项正确。 5.在一定温度下，已知b mol·L－1的一元弱酸HA溶液中，电离度为α，电离平衡常数为Ka，试推导b、α、Ka三者之间关系：________________。 答案　Ka＝ 解析　　　　　HAH＋＋A－ 平衡时　　　b－bα　bα　　bα Ka＝＝。 6．弱酸、弱碱的电离程度可以分别用它们的电离常数(Ka、Kb)或电离度(α)表示，请根据下列情景列式计算。 (1)乙酰水杨酸是一种一元弱酸(可用HA表示)，在一定温度下，0.1 mol·L－1的乙酰水杨酸的水溶液中，乙酰水杨酸的电离常数Ka为3.4×10－4，求该酸的电离度为______。 (2)已知在25 ℃时，1 mol·L－1氨水中NH3·H2O的电离度为0.42%，求NH3·H2O的电离常数Kb＝__________。 答案　(1)5.8%　(2)1.77×10－5 解析　(1)设初始浓度为0.1 mol·L－1的HA的电离度约为x，则电离平衡时c(H＋)、c(A－)的浓度为0.1x mol·L－1，c(HA)为(0.1－0.1x)mol·L－1，则Ka＝＝＝3.4×10－4 计算得出：x≈0.05 8＝5.8%。 (2)已知在25 ℃时，1 mol·L－1氨水中NH3·H2O的电离度为0.42%，则 c(NH)＝c(OH－)＝0.004 2 mol·L－1，则 Kb＝＝≈1.77×10－5。 考点三　强酸和弱酸的比较 1．下列关于盐酸与醋酸两种稀溶液的说法正确的是(　　) A．相同浓度的两溶液中c(H＋)相同 B．100 mL 0.1 mol·L－1的两溶液能中和等物质的量的氢氧化钠 C．c(H＋)＝10－3 mol·L－1的两溶液稀释100倍，c(H＋)均为10－5 mol·L－1 D．向两溶液中分别加入少量对应的钠盐，c(H＋)均明显减小 答案　B 解析　相同浓度的两溶液，醋酸部分电离，故醋酸中c(H＋)比盐酸的小，故A错误；由反应的化学方程式可知B正确；醋酸稀释过程中平衡向电离的方向移动，稀释后醋酸的c(H＋)大于10－5 mol·L－1，故C错误；醋酸中加入醋酸钠，由于增大了溶液中醋酸根离子的浓度，抑制了醋酸电离，使c(H＋)明显减小，而盐酸中加入氯化钠，对溶液中c(H＋)无影响，故D错误。 2．相同体积、相同c(H＋)的某一元强酸溶液①和某一元弱酸溶液②分别与足量的锌粉发生反应，下列关于产生氢气的体积(V)随时间(t)变化的示意图正确的是(　　) 答案　C 解析　相同体积、相同c(H＋)的一元强酸和一元弱酸，刚开始与锌粉反应的速率是相同的，随着反应进行，弱酸能继续电离出H＋，故其反应速率比强酸的大，排除B、D项；弱酸的物质的量浓度大于强酸的，所以弱酸与足量的锌粉反应生成氢气的量较多，排除A项。 3.某温度下，等体积、c(H＋)相同的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释，溶液中的c(H＋)随溶液体积变化的曲线如图所示。据图判断下列说法正确的是(　　) A．曲线Ⅱ表示的是盐酸的变化曲线 B．b点溶液的导电能力比c点溶液的导电能力强 C．取等体积的a点、b点对应的溶液，消耗NaOH的量相同 D．b点酸的总浓度大于a点酸的总浓度 答案　B 解析　醋酸属于弱电解质，在稀释时会电离出H＋，故稀释相同倍数时醋酸溶液中c(H＋)的变化要比盐酸中c(H＋)的变化小一些，即曲线Ⅰ表示盐酸的变化曲线，曲线Ⅱ表示醋酸的变化曲线，A项错误；溶液的导电能力与溶液中离子的浓度有关，离子浓度：b＞c，故导电能力：b＞c，B项正确；a点、b点表示溶液稀释相同倍数，溶质的物质的量没有发生变化，都等于稀释前的物质的量，稀释前两溶液中c(H＋)相同，但CH3COOH为弱酸，则c(CH3COOH)＞c(HCl)，故稀释前n(CH3COOH)＞n(HCl)，即CH3COOH消耗NaOH多，C项错误；a点酸的总浓度大于b点酸的总浓度，D项错误。 4．在体积都为1 L，c(H＋)都为0.01 mol·L－1的盐酸和醋酸溶液中，投入0.65 g锌粒，则下列图示符合客观事实的是(　　) 答案　C 解析　B项，产生H2的速率大的应为CH3COOH，错误；D项，相同时间内c(H＋)变化较大的为HCl，错误。 5．对室温下c(H＋)相同、体积相同的醋酸和盐酸两种溶液分别采取下列措施后，有关叙述正确的是(　　) A．加适量的醋酸钠晶体后，两溶液的c(H＋)均减小 B．使温度升高20 ℃后，两溶液的c(H＋)均不变 C．加水稀释两倍后，两溶液的c(H＋)均增大 D．加足量的锌充分反应后，两溶液产生的氢气一样多 答案　A 解析　加入醋酸钠，CH3COO－可结合H＋，c(H＋)均降低，A正确；升温有利于CH3COOH的电离，所以CH3COOH溶液中c(H＋)增大，B错误；加水稀释，两种溶液的酸性均减弱，C错误；两种溶液中c(H＋)相同，但是CH3COOH溶液中还有未电离的CH3COOH，所以最终醋酸产生的氢气比盐酸多，D错误。 6．在a、b两支试管中分别装入形态相同、质量相等的一颗锌粒(锌足量)，然后向两支试管中分别加入相同物质的量浓度、相同体积的稀盐酸和稀醋酸。填写下列空白： (1)a、b两支试管中的现象： 相同点是_______________________________________________________________________， 不同点是__________________________，原因是______________________________________。 (2)a、b两支试管中生成气体的体积开始时是V(a)____(填“大于”“小于”或“等于”，下同)V(b)，反应完毕后生成气体的总体积是V(a)____V(b)，原因是____________________ ________________________________________________________________________。 (3)若a、b两支试管中分别加入c(H＋)相同、体积相同的稀盐酸和稀醋酸，则a、b两支试管中开始生成气体的速率v(a)________v(b)，反应完毕后生成气体的总体积是V(a)________V(b)。原因是_______________________________________________________。 答案　 (1)都产生无色气泡，Zn粒逐渐溶解　a中反应速率较大　盐酸是强酸，醋酸是弱酸，盐酸中c(H＋)大 (2)大于　等于　反应开始时，盐酸中所含H＋的浓度较大，但二者最终能电离出的H＋的总物质的量相等 (3)等于　小于　开始时c(H＋)相同，所以速率相等，醋酸是弱电解质，最终电离出的H＋的总物质的量大 解析　(2)锌粒与酸反应的实质是Zn与酸电离出的H＋发生置换反应产生H2，c(H＋)越大，产生H2的速率越大。而在分析产生H2的体积时，要注意醋酸的电离平衡的移动。反应开始时，醋酸产生H2的速率比盐酸小，因Zn与酸反应的实质是Zn与酸电离出的H＋反应，盐酸是强酸，醋酸是弱酸，在起始物质的量浓度相同时，盐酸电离出的c(H＋)远大于醋酸电离出的 c(H＋)。反应完毕后，两者产生H2的体积是相等的。因醋酸存在电离平衡CH3COOHCH3COO－＋H＋，Zn与H＋发生反应，c(H＋)减小，使醋酸的电离平衡向电离方向移动，继续发生H＋与Zn的反应，足量的Zn可使醋酸中的H＋全部电离出来与Zn反应生成H2，又因为n(HCl)＝n(CH3COOH)，因而最终产生H2的量相等。 考点四　弱酸溶液离子浓度比值变化的判断 1．将浓度为0.1 mol·L－1 HF溶液加水不断稀释，下列各量始终保持增大的是(　　) A．c(H＋) B．Ka(HF) C. D. 答案　D 解析　HF为弱酸，存在电离平衡：HFH＋＋F－。根据勒夏特列原理：当改变影响平衡的一个条件时，平衡会向着能够减弱这种改变的方向移动，但平衡的移动不能完全消除这种改变，故加水稀释，平衡正向移动，但c(H＋)减小，A错误；电离常数只受温度的影响，温度不变，电离常数Ka(HF)不变，B错误；当溶液无限稀释时，c(F－)不断减小，但c(H＋)接近 10－7 mol·L－1，所以减小，C错误；＝，由于加水稀释，平衡正向移动，所以溶液中n(H＋)增大，n(HF)减小，所以增大，D正确。 2．在25 ℃时，用蒸馏水稀释1 mol·L－1氨水至0.01 mol·L－1，随溶液的稀释，下列各项中始终保持增大趋势的是(　　) A. B. C. D．c(OH－) 答案　A 解析　方法一：一水合氨是弱电解质，加水稀释，一水合氨的电离平衡右移，n(OH－)和n(NH)增大，n(NH3·H2O)减小，但c(OH－)和c(NH)减小。A、B、C各项中，浓度之比等于物质的量之比。方法二：根据电离平衡常数判断溶液中微粒浓度比值的变化情况。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $