2022-2023学年人教版选择性必修一 3-1-2 电离平衡常数 学案

3.1.2电离平衡常数

知识精讲

一、电离平衡常数的概念与表达式

1．概念

在一定条件下，当弱电解质的电离达到平衡时，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（通常用K a、K b分别表示弱酸、弱碱的电离平衡常数）。

2．表示方法

（1）一元弱酸、弱碱

电离方程式电离常数表达式CH3COO

H CH3COOH CH3COO- + H+K a＝

NH3·H2O

NH3·H2O NH4++ OH-K

=

b

（2）多元弱酸、弱碱

电离方程式电离常数表达式

K1＝

H2CO3H+ +

H2CO3

HCO3-H+ +

K2＝

Cu(OH)2

Cu(OH)2Cu2+ + 2OH-K＝

二、电离平衡常数的意义

1. 意义

电离平衡常数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，酸性（或碱性）越强。

2. 实例

下表是几种弱酸常温下的电离平衡常数，则酸性强弱顺序为：CH3COOH＞H2CO3＞H2S＞

＞HS-

CH3COOH H2CO3H2S

K=1.8×10-5K1=4.3×10-7

K2=5.6×10-11

K1=9.1×10-8

K2=1.1×10-12

三、电离平衡常数的影响因素

1. 内因：弱电解质本身的性质。

2. 外因：电离平衡常数只跟温度有关，温度升高，电离平衡常数增大。

四、电离度

1. 概念：弱电解质达电离平衡时，已电离的电解质分子数占原来总分子数（包括已电离的和未电离的）的百分数。

2. 影响因素

①内因：弱电解质本身的性质

②外因：温度及浓度

3. 意义：表示不同弱电解质在水溶液中的电离程度，在相等条件下可用电离度比较弱电解质的相对强弱。

五、电离常数的计算

1. 列出“三段式”

2. 由于弱电解质的电离程度比较小，最终计算时，一般弱电解质的平衡浓度≈起始浓度（即忽略弱电解质电离的部分）。

举个例子

例：25 ℃a mol·L－1的CH3COOH

CH3COOH

CH3COO－＋H＋

起始浓度/mol·L－1a0 0

变化浓度/mol·L－1x x x

平衡浓度/mol·L－1a－x x x

六、弱酸与盐溶液的反应规律

利用电离平衡常数，可以判断复分解反应能否发生，以及确定产物（“强酸制弱酸”）。

书写小技巧

①按照电离常数大小，将弱酸进行排序，并在下方写出对应盐的离子。

②左上右下能反应，相邻生成垂直物；相隔需看量，多垂直，少交叉。

③碳酸亚硫要拆开。

举个例子

H2CO3H2S

K1=4.3×10-7，K2=5.6×10-11K1=9.1×10-8，K2=1.1×10-12

已知H2CO3、H2S的电离常数如上表，判断下列反应能否发生，若能，写出离子方程式。

①往Na2S溶液中加入少量NaHCO3溶液：_______________________________。

②往Na2CO3溶液中加入少量NaHS溶液：_______________________________。

③往Na2S溶液中通入少量CO2：_______________________________________。

④往Na2S溶液中通入过量CO2：_______________________________________。

⑤往Na2CO3溶液中通入少量H2S：_____________________________________。

⑥往Na2CO3溶液中通入过量H2S：_____________________________________。

【答案】①S2- + === HS- +

②不反应

③2S2- + CO2 + H2O === 2HS- +

④S2- + 2CO2 + 2H2O === H2S↑ + 2

⑤+ H2S === + HS-

⑥+ H2S === + HS-

题型一：电离平衡常数的意义

【例1】（2021·全国高二）下表是几种弱酸在常温下的电离平街常数：

CH 3COOH H2CO3H2S H3PO4

1.8×10-5

K a1=4.3×10-7

K a2=5.6×10-11K a1=9.1×10-8

K a2=1.1×10-12

K a1=7.5×10-3

K a2=6.2×10-8

K a3=2.2×10-13

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，

()

()

3

c H

c CH COOH

+

增大

D．向弱酸溶液中加少量NaOH溶液，电离平衡常数不变

【答案】D

【详解】

A．多元弱酸的酸性主要由第一步电离决定。弱酸的电离平衡常数越大，该酸的酸性就越强。由于碳酸的电离平衡常数K a1=4.3×10-7比H2S氢硫酸的电离平衡常数K a1= K a1=9.1×10-8大，所以酸性：碳酸比氢硫酸的酸性强，A正确；

B．多元弱酸一级电离产生的氢离子会抑制二级电离，所以多元弱酸的二级电离程度远小于一级电离，故多元弱酸的酸性主要由第一步电离决定，B正确；

C．醋酸是一元弱酸，在溶液中存在电离平衡：CH3COOH CH3COO-+H+，加水稀释，使电离平衡正向移动，导致溶液中n(H+)有所增加，n(CH3COOH)减小，在同一溶液中，体积相同，对点训练