2018-2019學(xué)年高中化學(xué) 專題3 溶液中的離子反應(yīng) 第一單元 弱電解質(zhì)的電離平衡 第2課時 常見的弱電解質(zhì)學(xué)案 蘇教版選修4.doc

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第2課時　常見的弱電解質(zhì) 學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.能夠運(yùn)用水的離子積常數(shù)進(jìn)行有關(guān)計算。(重點(diǎn))2.能夠從化學(xué)平衡的角度，理解外界條件對弱電解質(zhì)電離平衡的影響。(重難點(diǎn)) [自 主 預(yù) 習(xí)探 新 知] 一、水的電離 1．水的電離 水是一種極弱的電解質(zhì)，電離方程式為：2H2OH3O＋＋OH－，簡寫為H2OH＋＋OH－，水的電離常數(shù)K電離＝。 2．水的離子積常數(shù) (1)表達(dá)式 K w＝c(H＋)c(OH－)。 25 ℃時，水中的c(H＋)＝c(OH－)＝110－7 molL－1，Kw＝110－14。 (2)影響因素 水的離子積Kw，只受溫度的影響，溫度升高，Kw增大。 (3)適用范圍 Kw不僅適用于純水，還可適用于稀的電解質(zhì)溶液。 二、弱酸(或弱堿)的強(qiáng)弱與電離常數(shù)的關(guān)系 1．弱電解質(zhì)的電離是一個吸熱過程，升高溫度會促進(jìn)電離平衡向電離的方向移動，電離平衡常數(shù)增大。 2．常見弱電解質(zhì) (1)常見的弱酸：HF、CH3COOH、HClO、HCN、H2CO3、H2SO3等。 (2)常見的弱堿：NH3H2O等。 (3)常用電離常數(shù)表示弱酸、弱堿的相對強(qiáng)弱，電離常數(shù)越大，弱酸、弱堿的酸性或堿性越強(qiáng)。 3．多元酸的分步電離 對于二元弱酸來說，第一步電離程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于第二步電離。例如，H2CO3的電離： 第一步：H2CO3H＋＋HCO_， Ka1＝＝4.310－7。 第二步：HCOH＋＋CO_， Ka2＝＝5.610－11。 [基礎(chǔ)自測] 1．判斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“”)。 (1)水是一種弱電解質(zhì)，其電離方程式為H2OH＋＋OH－(　　) (2)向水溶液中滴加少量稀鹽酸，c(H＋)增大，Kw增大。(　　) (3)H2S在水溶液中的電離方程式為H2S2H＋＋S2－。(　　) 【答案】　(1)√　(2)　(3) 2．下列對于水的電離平衡敘述不正確的是(　　) A．將水加熱，c(H＋)增大 B．恒溫下，向水中加入少量固體KOH，Kw不變 C．向水中加入金屬鈉，c(H＋)減小 D．向水中通入氯化氫氣體，平衡正向移動 D　[水的電離吸熱，故將水加熱，水的電離平衡右移，溶液中的氫離子濃度增大，故A正確；水的離子積Kw只受溫度的影響，加入KOH，溫度不變，Kw不變，故B正確；向水中加入金屬鈉，生成氫氧化鈉，溶液中的氫氧根濃度增大，則c(H＋)減小，故C正確；向水中通入HCl氣體，溶液中c(H＋)增大，則對水的電離有抑制作用，平衡左移，故D錯誤。] 3．常溫下，在0.1 molL－1 CH3COOH溶液中，水的離子積常數(shù)是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號：73702164】 A．110－14 B．110－13 C．1.3210－14 D．1.3210－15 A　[水的離子積常數(shù)只與溫度有關(guān)。] [合 作 探 究攻 重 難] 外界因素對弱電解質(zhì)的電離、Kw、α的影響 在一定溫度下，冰醋酸加水稀釋過程中，溶液的導(dǎo)電能力如圖所示，請回答： [思考交流] 1．加水量為0時，冰醋酸的導(dǎo)電能力為什么為0? 【提示】　“O”點(diǎn)處加水量為0，純的冰醋酸未電離，無自由移動的離子。 2．加水稀釋過程中醋酸的電離平衡怎樣移動？電離常數(shù)怎樣變化？水的離子積常數(shù)怎樣變化？ 【提示】　加水稀釋、醋酸電離平衡正向移動，電離常數(shù)不變，水的離子積常數(shù)不變。 3．a(chǎn)、b、c三點(diǎn)電離度的大小順序怎樣？離子濃度的大小關(guān)系怎樣？ 【提示】　電離度c>b>a，離子濃度的大小關(guān)系：b>a>c。 4．若使c點(diǎn)溶液中c(CH3COO－)增大，溶液的c(H＋)減小，可采取的措施有哪些？ 【提示】　加入少量氫氧化鈉固體；加入少量碳酸氫鈉固體，加入Mg等。(合理答案即可) (1)水的離子積常數(shù)及應(yīng)用時的注意事項(xiàng) ①Kw＝c(H＋)c(OH－)不僅適用于中性溶液和純水，也同樣適用于稀的酸溶液和稀的堿溶液。在任何時候、在任何溶液中，都同時存在H＋、OH－，其乘積也為一常數(shù)。在不同的溶液中，c(H＋)和c(OH－)雖然不一定相等，但是由水電離出的c(H＋)和c(OH－)卻總是相等的。 ②Kw＝c(H＋)c(OH－)式中的c(H＋)和c(OH－)指的是溶液中的H＋和OH－的總濃度，要弄清溶液中的c(H＋)和水電離出的c(H＋)，溶液中的c(OH－)和水電離出的c(OH－)。一般來說，當(dāng)溶液中的c(H＋)或c(OH－)大于由水電離出的H＋或OH－濃度的1 000倍，水電離產(chǎn)生的H＋或OH－濃度即可忽略。 (2)影響弱電解質(zhì)電離平衡的因素 以CH3COOHCH3COO－＋H＋為例 影響因素 平衡移動方向 n(H＋) c(H＋) c(CH3COO－) Ka pH 導(dǎo)電能力 升溫(不考 慮揮發(fā)) 右 增大 增大 增大 增大 減小 增強(qiáng) 加冰醋酸 右 增大 增大 增大 不變 減小 增強(qiáng) 加入其他物質(zhì) CH3COONa 固體 左 減小 減小 增大 不變 增大 增強(qiáng) 通HCl氣體 左 增大 增大 減小 不變 減小 增強(qiáng) NaOH 右 減小 減小 增大 不變 增大 增強(qiáng) 加水稀釋 右 增大 減小 減小 不變 增大 減弱 [當(dāng) 堂 達(dá) 標(biāo)固 雙 基] 題組1　水的電離及影響因素 1．下列說法正確的是(　　) A．HCl溶液中無OH－ B．NaOH溶液中無H＋ C．NaCl溶液中既無OH－也無H＋ D．常溫下，任何物質(zhì)的水溶液中都有H＋和OH－，且水電離產(chǎn)生的c(H＋)、c(OH－)相同 D　[凡是水溶液中，都存在水的電離平衡H2OH＋＋OH－，水電離生成的H＋、OH－數(shù)目相同，濃度相同。] 2．常溫下，某溶液中由水電離出來的c(H＋)＝1.010－13 mol/L，該溶液不可能是(　　) A．二氧化硫水溶液　 B．氯化鈉水溶液 C．醋酸溶液 D．氫氧化鈉水溶液 B　[c(H＋)水＝1.010－13 mol/L<1.010－7 mol/L，說明水的電離受到抑制，溶液既可能呈酸性，也有可能呈堿性。A項(xiàng)，SO2＋H2OH2SO3，H2SO3HSO＋H＋，HSOSO＋H＋，溶液呈酸性；C項(xiàng)，CH3COOHH＋＋CH3COO－，溶液呈酸性；D項(xiàng)。NaOH===Na＋＋OH－，溶液呈堿性。] 題組2　水的離子積常數(shù) 3．如果25 ℃時，Kw＝110－14，t ℃(t>25)時Kw＝110－12，這說明(　　) 【導(dǎo)學(xué)號：73702165】 A．t ℃時水的電離程度較大 B．前者c(H＋)較后者大 C．水的電離過程是一個放熱過程 D．Kw和T(溫度)無直接關(guān)系 A　[t ℃的Kw大于25 ℃的Kw，說明升高溫度，水的電離程度增大，Kw增大，即水的電離是一個吸熱過程。] 4．下列說法中正確的是(　　) A．水是極弱的電解質(zhì)，它能微弱電離生成H＋，所以嚴(yán)格地說純水呈弱堿性 B．純水中c(H＋)c(OH－)＝Kw，Kw是一常數(shù)，不隨任何條件改變 C．25 ℃時純水中c(H＋)c(OH－)＝10－14，稀酸和稀堿溶液中Kw＝c(H＋)c(OH－)≠10－14 D．H2OH＋＋OH－是吸熱反應(yīng)，所以溫度升高，平衡向電離方向移動，Kw也隨之增大 D　[水電離出等量的H＋和OH－，故水呈中性，A錯；水的離子積常數(shù)是一個溫度常數(shù)，隨著溫度的升高而增大，故B錯；25 ℃時無論是純水還是稀酸、稀堿溶液中都有：Kw＝c(H＋)c(OH－)＝10－14，C錯。] 題組3　弱酸(或弱堿)的強(qiáng)弱與電離常數(shù)的關(guān)系 5．根據(jù)下表數(shù)據(jù)(均在同溫、同壓下測定) 酸 HX HY HZ 物質(zhì)的量濃度(molL－1) 0.1 0.2 0.3 電離平衡常數(shù) 7.210－4 1.810－4 1.810－5 可得出弱電解質(zhì)強(qiáng)弱順序正確的是 (　　) A．HX>HY>HZ　　　 B．HZ>HY>HX C．HY>HZ>HX D．HZ>HX>HY A　[弱電解質(zhì)的電離常數(shù)越大，表明弱電解質(zhì)的電離程度越大，其酸性越強(qiáng)，即酸性HX>HY>HZ。] 6．下表是幾種弱酸常溫下的電離平衡常數(shù)： 【導(dǎo)學(xué)號：73702166】 CH3COOH H2CO3 H2S H3PO4 1.810－5 K1＝4.310－7 K2＝5.610－11 K1＝9.110－8 K2＝1.110－12 K1＝7.510－3 K2＝6.210－8 K3＝2.210－13 (1)CH3COOH、H2CO3、H2S、H3PO4四種酸的酸性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)? ____________________________________________________________。 (2)多元弱酸的二級電離程度遠(yuǎn)小于一級電離的原因是 ____________________________________________________________。 (3)同濃度的CH3COO－、HCO、CO、S2－結(jié)合H＋的能力由強(qiáng)到弱的順序?yàn)開___________________________________________________________。 【解析】　(1)根據(jù)一級電離平衡常數(shù)可知四種酸的酸性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)镠3PO4、CH3COOH、H2CO3、H2S。(3)酸越弱，其對應(yīng)酸根離子結(jié)合H＋的能力越強(qiáng)，故結(jié)合H＋的能力由強(qiáng)到弱的順序?yàn)镾2－、CO、HCO、CH3COO－。 【答案】　(1)H3PO4、CH3COOH、H2CO3、H2S (2)一級電離產(chǎn)生的氫離子對二級電離起抑制作用 (3)S2－、CO、HCO、CH3COO－