高二化学反应原理优质学案1:3.2.1 弱电解质的电离平衡

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第1课时弱电解质的电离平衡

目标导航

1.了解电解质在水溶液中的电离平衡;

2.知道电离平衡常数的含义,能说明温度、浓度、外加物质对电离平衡的影响;

3.通过介绍与生两平衡相关的应用知识,体会化学知识在人类生产、生活中的应用。

基础知识导航

一、弱电解质的电离

1.电离平衡:在一定条件下(如温度,压强),当_________________与________________,电离的过程就达到了平衡状态,即电离平衡。

2.区别于强电解质的电离,弱电解质溶液中除水分子外还存在___________。

3.电解质电离的条件是_____________,而弱电解质则必须在_________发生电离。

二、电离平衡常数和电离度

1.醋酸、一水合氨在水中的电离方程式为

_________________________________、______________________________。电离常数可分别表示为、_________________________、__________________。电离常数越大、弱酸的酸性越________,弱碱的碱性越_________。

2.__________表示弱电解质在水中的电离程度,温度相同、浓度相同时,不同弱电解质的______________是不同的。同一弱电解质在不同浓度的水溶液中,其___________也是不同的,溶液越______,电离度越大。

探究一:弱电解质的电离平衡

1.弱电解质的电离平衡的建立

弱电解质的电离是一个可逆过程,存在着电离平衡。电离平衡是一种特殊的化学平衡。它符合化学平衡的一切特征。

以CH 3COOH的电离为例分析电离平衡的建立过程 CH3COOH CH3COO— + H+。

2.弱电解质的电离平衡特征

(1)动电离平衡是相对的,暂时的,有条件的动态平衡。

(2)等弱电解质在一定条件下达到电离平衡时,弱电解质分子电离成离子的速率与离子重新结合成分子的速率相等。

(3)定溶液中各种离子和分子的浓度保持不变。

(4)变当外界条件改变,电离平衡就会从原来的平衡状态变化为新条件下的电离平衡。3.影响电离平衡的因素

(1)温度:电离过程是吸热过程,温度升高,平衡向电离方向移动

(2)浓度:弱电解质浓度越大,电离程度越小

(3)同离子效应:在弱电解质溶液中加入含有与该弱电解质具有相同离子的强电解质,从而使弱电解质的电离平衡朝着生成弱电解质分子的方向移动,弱电解质的解离度降低的效应称为同离子效应

(4)化学反应:某一物质将电离的离子反应掉,电离平衡向正方向移动。

『特别提醒』1.在根据平衡移动原理来判断平衡移动方向以及对有关物质浓度的结果分子时,要注意平衡移动时相对物质的量的变化程度与溶液体积变化程度的相对大小。

2.多元弱酸,由于第一步电离产生的H+对第二步电离起抑制作用,故溶液的酸性主要是由第一步电离决定。

探究二:电离常数

1.电离(平衡)常数: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

2.符号:弱酸 Ka ,弱碱 Kb

对于AmBn

mA n+ + nB m —

K = [A n+]m [B m —]n [AmBn]

3.影响因素:温度 K

4.K 的意义: K 值越大,弱电解质较易电离,其对应弱酸、弱碱较强

K 值越小,弱电解质较难电离,其对应弱酸、弱碱较弱

5.电离度(α):已电离的溶质的分子数占原有溶质分子总数(包括已电离的和未电离的)的百分率。

α= 已电离的溶质的分子数/原有溶质分子总数x100%

=

n(电离分子)n(总分子)x100% = C(电离分子)C(总分子)

x100% 『特别提醒』1.电离常数与温度有关,应用电离常数解题时,必须注意温度。

2.若电离常数处于10-5数量级时,则酸的平衡浓度可认为近似等于起始浓度。 典例剖析

例1.将0.1 mol·L -1 CH 3COOH 溶液加水稀释或加入少量CH 3COONa 晶体时,都会引起()

A . 溶液的PH 增加

B . CH 3COOH 电离度变大

C . 溶液的导电能力减弱

D . 溶液中[OH -]减小

例2.高氯酸、硫酸、硝酸和盐酸都是强酸,其酸性在水溶液中差别不大。以下是某温度下这四种酸在冰醋酸中的电离常数

从以上表格中判断以下说法中不正确...

的是: A .在冰醋酸中这四种酸都没有完全电离

B .在冰醋酸中高氯酸是这四种酸中最强的酸

C .在冰醋酸中硫酸的电离方程式为H 2SO 4=2H ++SO 42-

D.水对于这四种酸的强弱没有区分能力,但醋酸可以区别这四种酸的强弱

练习:

1.在100mL0.1mol/L 的醋酸溶液中,欲使醋酸的电离度增大,H+ 浓度减小,可采用的方法是()

A.加热 B.加入0.1mol/L 的醋酸溶液100mL C.加入少量的0.5mol/L的硫酸D.加入少量的1mol/L 的NaOH溶液2.25℃时,在0.5L 0.2mol/L的HA溶液中,有0.01mol/L的HA电离成离子。求该温度下HA的电离常数。

——★ 参 考 答 案 ★——

一、1、电解质分子电离成离子的速率离子重新结合成分子的速率2、电解质分子3、溶于水或熔融状态 水中

二、1、CH 3COOH CH 3COO — + H +、NH 3•H 2O NH 4+ + OH —

33c(CH COO )c(H )c(CH COOH)-+432c(NH )c(OH )c(NH H O)

+-• 强 强 2、电离度 电离度 电离度 稀

问题思考——★ 参 考 答 案 ★——

问题思考1:在醋酸溶液中同时存在水的的电离平衡和醋酸的电离平衡,其中醋酸的电离程度远大于水的电离程度。因此溶液中H+主要来自于醋酸的电离,当然溶液中还存在极少量由水产生的OH —。

对同一弱电解质来说,溶液越稀,离子相互碰撞结合成分子的机会越小,而水分子与弱电解质分子碰撞的机会越多,弱电解质的电离程度就越大。因此加水稀释醋酸会使其电离平衡向电离的方向移动。

问题思考2:弱电解质的电离平衡常数越大,只能说明其分子发生电离的程度越大。离子浓度不仅与电离程度有关,还与弱电解质的浓度有关。因此电离常数大的弱电解质溶液中,离子浓度不一定大,其导电性也不一定强。

典例剖析

例1[[[解析]]]CH 3COOH 溶液中存在着CH 3COOH 的电离平衡,加水稀释平衡向正反应方向移动,电离度增大,溶液中的[H +]减少,[OH -]增大,PH 增大;加入少量CH 3COONa 晶体时,平衡向逆反应方向移动,电离度减小,[H +]减少,[OH -]增大,PH 增大。[[[答案]]]:A

例2[[[解析]]]强酸在冰醋酸中电离受到抑制,分步电离,并非完全电离。[[[答案]]]:C

练习

1.[[[解析]]]加入氢氧化钠,与醋酸电离出的H+反应,使其减少,促进醋酸的电离。[[[答案]]]:D

2.

[[[解析]]]溶液中A -和H +

的平衡浓度为0.01mol/0.5L =0.02 mol/L 。而HA 分子的平衡浓度为0.2 mol/L-0.02 mol/L =0.18 mol/L 。HA 的电离常数K =([A -] ·[H +])/[HA]=0.02

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