《高中化学苏教版选修4课件：专题3 第一单元 第2课时》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中化学苏教版选修4课件：专题3 第一单元 第2课时（34页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第2课时电离平衡常数和水的离子积 专题3第一单元 学习目标定位1 知道电离平衡常数的意义 会书写电离平衡常数的表达式 2 熟悉水的电离平衡及其影响因素 知道水的离子积常数的表达式及其应用 一电离平衡常数 达标检测提升技能 二水的离子积 内容索引 一电离平衡常数 1 电离平衡与化学平衡类似 请根据化学平衡常数的表达式 推断写出弱电解质ABA B 的电离平衡常数 简称电离常数 的表达式K 2 一元弱酸的电离常数用表示 一元弱碱的电离常数用表示 CH3COOH的电离常数的表达式是Ka NH3 H2O的电离常数的表达式是Kb Ka Kb 新知探究 3 根据电离常数的表达式分析判断 电离常数K值越大 表
2、示该弱电解质越电离 所对应的弱酸的酸性相对 或弱碱的碱性相对 4 电离平衡常数与化学平衡常数相似 电离平衡常数与弱电解质的 无关 只与有关 容易 较强 较强 初始 浓度 温度 5 弱电解质的电离除用电离平衡常数衡量外 还可用电离度表示弱电解质电离程度的大小 弱电解质的电离度 可表示为 电离度与电离平衡常数虽然均可表示弱电解质的电离情况 但又有区别 电离度除与温度有关 还与初始浓度有关 一般而言 弱电解质溶液的浓度越大 电离度 弱电解质溶液的浓度越小 电离度 越小 越大 1 电离平衡常数的概念及意义 1 电离平衡常数是指一定温度下 弱电解质达到电离平衡时 简称电离常数 用K表示 电离常数与浓度无
3、关 只与温度有关 由于电离是的 所以电离平衡常数随着温度的升高而 弱电解质 电离生成的各种离子浓度的乘积与溶液中未电离的分子浓度之比 为一常 数 吸热 增大 2 电离常数的意义 根据电离常数大小 可以判断弱电解质的相对强弱 K值越大 离子浓度越大 即表示该电解质越强 所以从Ka或Kb的大小 可以判断弱酸和弱碱的相对强弱 2 电离度的意义一定条件下 电离度越大 弱电解质的电离程度越大 1 已知25 时 Ka CH3COOH 1 75 10 5 1 向0 1mol L 1醋酸溶液中加入一定量1mol L 1盐酸时 上式中的数值是否发生变化 为什么 活学活用 答案 解析 一定温度时 电离常数不随浓度
4、的变化而变化 加入一定量的盐酸 平衡向左移动 c H 增大 c CH3COO 减小 c CH3COOH 增大 比值不变 仍为1 75 10 5 不变电离常数不随浓度变化而变化 在一定温度下是一个常数 2 若醋酸的起始浓度为0 010mol L 1 平衡时c H 是多少 答案 解析 方法总结 4 18 10 4mol L 1 CH3COOHCH3COO H 起始浓度 mol L 1 0 01000平衡浓度 mol L 1 0 010 c H c H c H 故有 1 75 10 5 由于c H 很小 0 010 c H 0 010 c H 4 18 10 4mol L 1 2 在25 时 相同浓
5、度的HF CH3COOH和HCN 氢氰酸 溶液 它们的电离平衡常数分别是7 2 10 4 1 8 10 5 4 9 10 10 其中 氢离子的浓度最大的是 未电离的溶质分子浓度最大的是 答案 解析 HF HCN 一定温度下 当溶液的浓度一定时 c H 随电离常数的增大而增大 题中K HF K CH3COOH K HCN 故HF溶液中氢离子浓度最大 余下的未电离的HF分子最少 而HCN溶液中未电离的HCN分子浓度最大 二水的离子积 1 水是一种极弱的电解质 极难电离 1 水的电离方程式是或简写为 2 水的电离平衡常数K 则c H c OH K c H2O 从实验可知 在25 时1L纯水中只有1
6、10 7molH2O电离 电离前后H2O的物质的量几乎不变 因此c H2O 可视为常数 K也为一常数 所以K c H2O 必然也为常数 用Kw表示 因此有Kw H2O H2OH3O OH 新知探究 H2OH OH c H c OH 3 常温下 水的离子积常数Kw 1 0 10 14 则纯水中c H 是 若某酸溶液中c H 1 0 10 4mol L 1 溶液中c OH 为1 0 10 10mol L 1 若某碱溶液中c OH 1 10 4mol L 1 溶液中c H 1 10 10mol L 1 由上可得出结论 1 0 常温下 不仅在 10 7mol L 1 纯水中 在稀酸 碱溶液中Kw 1
7、10 14 4 分析下列条件的改变对水的电离平衡H2OH OH 的影响 并填写下表 右移 增大 增大 减小 中性 增大 左移 增大 减小 减小 酸性 不变 左移 减小 增大 增大 碱性 不变 右移 减小 增大 增大 碱性 不变 2 弱电解质的电离 1 弱电解质的电离是一个吸热过程 升高温度会使电离平衡向方向移动 电离平衡常数随之 2 弱酸 弱碱的电离平衡常数能够反映弱酸 弱碱的相对强弱 当弱电解质浓度相同时 电离平衡常数 弱电解质的电离程度就 电离 增大 越大 越大 Ka1 Ka2 Ka3 第一步电离 水的离子积 1 水的离子积常数Kw c H c OH Kw只与温度有关 温度升高 Kw 常温
8、时 Kw 1 0 10 14 不仅适用于纯水 还适用于 不同溶液中 c H c OH 可能不同 但任何溶液中由水电离出的c H 与c OH 总是的 增大 酸碱的稀溶液 相等 2 外界条件对水的电离平衡的影响 因水的电离是吸热过程 故温度升高 会促进水的电离 c H c OH 都 水仍呈 外加酸或碱 水中c H 或c OH 会水的电离 水的电离程度 Kw 3 加入了活泼金属 可与水电离产生的直接发生置换反应 产生H2 使水的电离平衡移动 增大 中性 增大 抑制 减小 不变 H 向右 3 下列关于水的离子积常数的叙述中正确的是A 因为水的离子积常数的表达式是Kw c H c OH 所以Kw随溶液中
9、c H 和c OH 的变化而变化B 水的离子积常数Kw与水的电离平衡常数K是同一个物理量C 水的离子积常数仅仅是温度的函数 随着温度的变化而变化D 水的离子积常数Kw与水的电离平衡常数K是两个没有任何关系的物理量 活学活用 答案 解析 水的离子积常数Kw K c H2O 一定温度下K和c H2O 都是不变的常数 所以Kw仅仅是温度的函数 水的离子积常数的表达式是Kw c H c OH 但是只要温度一定 Kw就是不变的常数 溶液中H 的浓度变大 OH 的浓度就变小 反之亦然 4 25 时 水的电离达到平衡 H2OH OH H 0 下列叙述正确的是A 向水中加入稀氨水 平衡逆向移动 c OH 降低
10、B 向水中加入少量固体硫酸氢钠 c H 增大 Kw不变C 向水中加入少量CH3COOH 平衡逆向移动 c H 降低D 将水加热 Kw增大 pH不变 答案 解析 要点点拨 本题考查外界条件对水的电离平衡的影响 解答时要先分析清楚水的电离平衡的移动方向 然后再讨论c H c OH 或Kw的变化 向水中加入稀氨水 c OH 增大 平衡逆向移动 c H 减小 A项不正确 向水中加入少量固体NaHSO4 NaHSO4 Na H SO c H 增大 但Kw不变 B项正确 向水中加入少量CH3COOH后 使水的电离平衡逆向移动 c OH 减小 c H 增大 C项不正确 将水加热 水的电离平衡正向移动 c H
11、 c OH 均增大 Kw增大 pH减小 但仍呈中性 D项不正确 要点点拨 水的离子积与化学平衡常数相似 只与温度有关 而与H OH 浓度无关 水的电离平衡是化学平衡的一种 可利用勒夏特列原理解决该类问题 达标检测提升技能 1 下列说法正确的是A 水的电离方程式 H2O H OH B 升高温度 水的电离程度增大C 在NaOH溶液中没有H D 在HCl溶液中没有OH 答案 解析 1 2 3 4 水是极弱电解质 只有少部分电离 应用 表示 故A错 水的电离是吸热的 所以升高温度 电离程度增大 B正确 在NaOH溶液中c OH c H 在HCl溶液中c OH c H 在酸 碱溶液中都存在H 和OH 所
12、以C D项错误 2 已知25 下 醋酸溶液中存在下述关系 K 1 8 10 5 其中K的数值是该温度下醋酸的电离平衡常数 有关K的下列说法正确的是A 当向该溶液中加入一定量的硫酸时 K值增大B 升高温度 K值增大C 向醋酸溶液中加水 K值增大D 向醋酸溶液中加氢氧化钠 K值增大 答案 1 2 3 4 3 水的电离过程为H2OH OH 在25 时 水的离子积Kw 25 1 10 14 在35 时 水的离子积Kw 35 2 1 10 14 则下列叙述正确的是A 随着温度的升高 Kw变大 pH变小 呈酸性B 35 时 c H c OH C 35 时的水比25 时的水电离程度小D 水的电离是吸热的 答案 解析 1 2 3 4 由题中条件可以看出 温度升高时 Kw增大 25 时 c H c OH 1 10 7mol L 1 35 时 c H c OH 1 45 10 7mol L 1 温度升高 c H 和c OH 都增大 且始终相等 呈中性 水的电离程度也增大 因温度升高平衡向正反应方向移动 故水的电离为吸热反应 1 2 3 4 4 在20 时0 5L0 2mol L 1的HA溶液中 有0 005mol的HA电离成离子 求该温度下的电离度 1 2 3 4 答案 解析 本课结束
