1、第第 2 节节 弱电解质的电离弱电解质的电离 盐类的水解盐类的水解 第 1 课时 弱电解质的电离平衡 目标导航 预习导引 学习目标 1.掌握弱电解质的电离平衡。 2.了解电离平衡常数的概念。 3.了解电离度的概念及其简单计算。 4.了解外界条件对电离平衡的影响 学习要点 1.了解强、弱电解质在水溶液中电离程度的差异及原 因,能正确书写电离方程式。 2.能运用化学移动原理解释弱电解质在水溶液中的电 离情况。 3.知道几种常见的弱电解质,并能知道多元弱酸的分步 电离 目标导航 预习导引 1.电离平衡常数 (1)在一定条件下达到电离平衡时,弱电解质电离形成的各种离子 的浓度的乘积与溶液中未电离的分子
2、的浓度之比是一个常数,这个 常数称为电离平衡常数,简称电离常数。电离常数服从化学平衡常 数的一般规律,它受温度影响,在稀溶液中与溶液的浓度无关。电 离常数表征了弱电解质的电离能力,根据相同温度下电离常数的大 小可以判断弱电解质电离能力的相对强弱。 (2)在一定温度下,当弱酸的浓度相同时,弱酸的电离常数越大,达 到电离平衡时电离出的H+越多,酸性越强;反之,酸性越弱。例如,氢 氟酸、醋酸、氢氰酸(HCN)在室温下的电离常数分别为 Ka(HF)=6.810-4 mol L-1,Ka(CH3COOH)=1.710-5 mol L- 1,Ka(HCN)=6.210-10 mol L-1,Ka的数值表明
3、,这三种酸的酸性由弱 到强的顺序是氢氰酸醋酸氢氟酸。 目标导航 预习导引 (3)多元酸的电离是分步进行的,每一步电离都有各自的电离常数, 通常用Ka1,Ka2,来表示。多元弱酸的各级电离常数逐级减小且一 般相差很大,所以其水溶液中的H+主要是由第一步电离产生的。 对于弱碱来说,也有类似弱酸的规律。弱碱在水中的电离常数通 常用Kb表示。例如, NH3 H2ONH4 +OH- Kb=NH4 +OH- NH3 H2O。 目标导航 预习导引 2.影响电离平衡的因素 (1)与其他平衡相同,弱电解质在水中达到电离平衡时电离程度的 大小主要是由电解质本身的性质决定的,同时受到外界条件的影响。 电离过程的热效
4、应较小,在温度变化不大的情况下,一般可不考虑 温度变化对电离平衡的影响。 (2)在一定温度下,浓度的变化会影响电离平衡。对于同一弱电解 质来说,溶液越稀,离子相互碰撞结合成分子的机会越小,弱电解质 的电离程度就越大。因此,稀释溶液会促使弱电解质的电离平衡向 电离的方向移动。 (3)如果加入含有弱电解质离子的强电解质,会使弱电解质的电离 平衡向生成弱电解质分子的方向移动。例如,向CH3COOH溶液中 加入少量醋酸钠固体,由于溶液中CH3COO-的浓度增大,使醋酸的 电离平衡向生成醋酸分子的方向移动。 目标导航 预习导引 (4)无论电离平衡如何移动,只要温度不变,弱电解质的电离常数 就不变。 问题
5、导学 即时检测 一 二 一、电离平衡常数 活动与探究 25 时,在0.5 L 0.2 mol L-1的HA溶液中,有0.01 mol的HA电离成 离子。求该温度下HA的电离常数。 解析：电离常数的简单运算,要会准确应用公式。该溶液中A-和 H+的平衡浓度为0.01 mol/0.5 L=0.02 mol L-1。据电离方程式HA A-+H+,推知HA分子的平衡浓度为0.2 mol L-1-0.02 mol L-1=0.18 mol L-1。HA电离常数 答案：Ka=2.2210-3 mol L-1 Ka=H +A- HA = 0.02mol L-10.02 mol L-1 0.18mol L-1
6、 =2.22 10-3 mol L-1。 问题导学 即时检测 一 二 思考与交流 试举例说明弱酸及弱碱的电离平衡常数Ka及Kb应如何表示? 答案：在一定条件下达到电离平衡时,弱电解质电离形成的各种 离子的浓度的乘积与溶液中未电离的分子的浓度之比是一个常数。 例如: CH3COOHH+CH3COO- Ka=H +CH3COO- CH3COOH NH3 H2ONH4 +OH- Kb=NH4 +OH- NH3 H2O 问题导学 即时检测 一 二 电离平衡常数越大表示达到电离平衡时,弱酸、弱碱电离出的 H+或OH-就越多,酸性或碱性越强,反之则酸性或碱性越弱。 多元弱酸分步电离,每一步电离都有各自的电
7、离常数,分别用 Ka1,Ka2,表示,以第一步电离为主。 Ka1Ka2 电离常数是个温度常数,温度升高,K增大,但变化幅度不大。 例如:H2CO3H+HCO3 - Ka1 HCO3 - H+CO3 2- Ka2 问题导学 即时检测 一 二 二、影响电离平衡的因素 活动与探究 影响电离平衡的因素有哪些?它们是怎样影响电离平衡移动的? 答案：浓度:浓度越大,电离程度越小。在稀释溶液时,电离平 衡向右移动,而离子浓度一般会减小。 温度:温度越高,电离程度越大。因电离是吸热过程,升温平衡 向吸热方向(电离方向)移动。 同离子效应:加入含有同种离子的强电解质,电离程度减小。 例如:醋酸溶液中加入醋酸钠晶
8、体,平衡左移,电离程度减小,加入盐 酸亦然。 加入能与离子反应的物质可以使其电离程度增大。例如:醋酸 溶液中加入NaOH,平衡右移,电离程度增大。 问题导学 即时检测 一 二 迁移与应用 例题在0.1 mol L-1CH3COOH溶液中存在如下电离平 衡:CH3COOH CH3COO-+H+,对于该平衡,下列叙述中正确的是 ( ) (导学号52160063) A.加入水时,平衡逆向移动 B.加入少量NaOH固体,平衡正向移动 C.加入少量0.1 mol L-1HCl溶液,溶液中H+减小 D.加入少量CH3COONa固体,平衡正向移动 解析：加水稀释,平衡正向移动,A项错误;加入NaOH固体,O
9、H-中 和H+,使平衡正向移动,B项正确;加入HCl溶液,H+增大,平衡逆向 移动,但H+仍然增大,C项错误;加入CH3COONa固体,CH3COO-浓 度增大,平衡逆向移动,D项错误。 答案：B 问题导学 即时检测 一 二 迁移训练0.1 mol L-1氨水10 mL。加蒸馏水稀释到1 L后,下列变 化中正确的是( ) 电离度增大 c(NH3 H2O)增大 数目增多 c(OH-)增大 导电性增强 增大 A. B. C. D. 解析：NH3 H2O 存在电离平衡:NH3 H2ONH4 +OH-,加水稀释 电离平衡右移,电离度增大;溶液中 c(NH3 H2O)、c(NH4 +)、c(OH-)都
10、减小,但 NH4 +数目增多;溶液中离子浓度降低,溶液的导电性也降低; 因平衡右移, (NH4 +) (NH3 H2)增大。 NH4 + 答案：C (NH4 +) (NH3 H2) 问题导学 即时检测 一 二 电离平衡也遵循化学平衡的一般规律。影响电离平衡的外因主 要有:温度、浓度、酸碱环境、同离子效应。 问题导学 即时检测 1 2 3 4 1.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的数值分别为4.610-4、1.810-4、4.910- 10、Ka1=4.310-7和Ka2=5.610-11(单位都为mol L-1),其中氢离
11、子浓 度最小的是( ) A.HNO2 B.HCOOH C.HCN D.H2CO3 解析：根据电离平衡常数的大小可以判断弱酸(或弱碱)的相对强 弱,Ka(多元弱酸则比较Ka1)越小,其电离程度越小,H+越小,题中 4.910-10最小,则HCN酸性最弱,H+最小。 答案：C 问题导学 即时检测 1 2 3 4 2.在CH3COOH CH3COO-+H+的电离平衡中,要使电离平衡右 移,且氢离子浓度增大,应采取的措施是 ( )(导学号52160064) A.加NaOH固体 B.加浓盐酸 C.加水 D.加热 解析：根据平衡移动原理,要使平衡右移,可采取的措施是加入 CH3COOH、加入NaOH固体、
12、加水稀释或加热的方法。而要使氢 离子浓度增大,则可采取的措施是加入CH3COOH、加入浓盐酸或 加热,所以要使电离平衡右移,且氢离子浓度增大,应采取的措施是 加热。 答案：D 问题导学 即时检测 1 2 3 4 3.(2015海南化学,11改编)下列曲线中,可以描述乙酸 (甲,Ka=1.810-5 mol L-1)和一氯乙酸(乙,Ka=1.410-3 mol L-1)在水 中的电离度与浓度关系的是( ) (导学号52160065) 问题导学 即时检测 1 2 3 4 解析：乙酸和一氯乙酸均显弱酸性。弱酸的浓度越大,在水中的电 离度越小,排除C项、D项。电离平衡常 数:Ka(CH3COOH)Ka
13、(CH2ClCOOH),而电离平衡常数越大,表明酸 性越强,电离度越大,排除A项,故选B项。 答案：B 问题导学 即时检测 1 2 3 4 4.浓度均为0.1 mol L-1的NaOH溶液和氨水各 50 mL,在测定导电性 实验中,灯泡发光较亮的是 ,其原因是(用电离方程式表 示) 。向上述两种溶液中均滴加 0.1 mol L-1 的H2SO4溶液进行中和,在滴入H2SO4溶液的过程中,氨水导 电性实验的灯泡发光程度的变化是 ;中和过程 中所发生反应的离子方程式分别为 和 。 当NaOH和氨水恰好被中和时,用去H2SO4溶液体积 (填 “相同”或“不同”)。 答案：NaOH 溶液 NaOHNa+OH- 由暗变亮 H+OH- H2O NH3 H2O+H+NH4 +H2O 相同
