《第14讲 电离平衡常数 强酸与弱酸比较 （解析版）【暑假弯道超车】2024年新高二化学暑假讲义+习题（人教版2019选择性必修1）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第14讲 电离平衡常数 强酸与弱酸比较 （解析版）【暑假弯道超车】2024年新高二化学暑假讲义+习题（人教版2019选择性必修1）（20页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第14讲 电离平衡常数强酸与弱酸比较 1.构建电离平衡常数模型，并能应用模型解释弱电解质在水中发生的变化。2.建立判断强弱电解质和“强酸制弱酸”的思维模型。一、电离平衡常数1概念在一定条件下，当弱电解质的电离达到平衡时，溶液里各组分的浓度之间存在一定的关系。对于一元弱酸或一元弱碱来说，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。2电离平衡常数的表示方法ABABK。(1)一元弱酸、一元弱碱的电离平衡常数例如：CH3COOHCH3COOHKa；NH3H2ONHOHKb。(2)多元弱酸、多元弱碱的电离平衡常数
2、多元弱酸的电离是分步进行的，每步各有电离平衡常数，通常用Ka1、Ka2等来分别表示。例如，H2CO3HHCO Ka1；HCOHCO Ka2。多元弱酸各步电离常数的大小比较：Ka1Ka2，因此，多元弱酸的酸性主要由第一步电离决定。由于多元弱碱为难溶碱，所以一般不用电离平衡常数，而用以后要学到的难溶物的溶度积常数。3电离常数的意义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(或碱)性越强。4电离常数的影响因素(1)内因：同一温度下，不同的弱电解质的电离常数不同，说明电离常数首先由物质的本性所决定。(2)外因：对于同一弱电解质，电离平衡常数只与温度有关，由于电离为吸热过程
3、，所以电离平衡常数随温度升高而增大。5电离常数的计算三段式法例：25 a molL1的CH3COOH CH3COOHCH3COOH起始浓度/(molL1) a 0 0变化浓度/(molL1) x x x平衡浓度/(molL1) ax x x则Ka。【特别提醒】由于弱电解质的电离程度比较小，平衡时弱电解质的浓度(ax) molL1一般近似为a molL1。 电离度()注意：温度越高电离度越大；稀释溶液，电离度变大。弱电解质电离程度相对大小的另一种参数。 6.电离平衡常数的应用(1)根据电离平衡常数可以判断弱酸(或弱碱)的相对强弱，相同条件下，电离平衡常数越大，酸性(或碱性)越强。(2)根据电离常
4、数可以判断盐与酸(或碱)反应是否发生，相同条件下相对强的酸(或碱)制相对弱的酸(或碱)。(3)根据浓度商Q与电离平衡常数K的相对大小判断电离平衡的移动方向。(4)根据电离平衡常数判断溶液中微粒浓度比值的变化情况。如0.1 molL1 CH3COOH溶液加水稀释，加水稀释时，c(H)减小，Ka值不变，则增大。二、强酸与弱酸的比较1实验探究：CH3COOH与H2CO3酸性强弱比较实验操作实验现象有气泡产生实验结论CH3COOH酸性大于碳酸Ka大小比较Ka(CH3COOH)大于Ka1(H2CO3)2.思考与讨论：镁条与等浓度、等体积的盐酸、醋酸的反应向两个锥形瓶中各加入0.05 g镁条，盖紧橡胶塞，
5、然后用注射器分别注入2 mL 2 molL1盐酸、2 mL 2 molL1醋酸，测得锥形瓶内气体的压强随时间的变化如图所示：由上述图像分析两种反应的反应速率的变化情况宏观辨识微观探析反应初期盐酸的反应速率比醋酸大盐酸是强酸，完全电离，醋酸是弱酸，部分电离，同浓度的盐酸和醋酸，盐酸中的c(H)较大，因而反应速率较大反应过程中盐酸的反应速率始终比醋酸大，盐酸的反应速率减小明显，醋酸的反应速率减小不明显醋酸中存在电离平衡，随反应的进行，电离平衡正向移动，消耗的氢离子能及时电离补充，所以一段时间速率变化不明显最终二者产生的氢气的量基本相等，速率几乎都变为零镁条稍微过量，两种酸的物质的量相同，随醋酸电离
6、，平衡正向移动，醋酸几乎消耗完全，最终二者与镁条反应的氢离子的物质的量几乎相同，因而产生的H2的量几乎相同。两种酸都几乎消耗完全，反应停止，因而反应速率几乎都变为03.一元强酸和一元弱酸的比较(1)相同体积、相同物质的量浓度的一元强酸(如盐酸)与一元弱酸(如醋酸)的比较比较项目酸c(H)酸性中和碱的能力与足量活泼金属反应产生H2的总量与同一金属反应时的起始反应速率一元强酸大强相同相同大一元弱酸小弱小(2)相同体积、相同c(H)的一元强酸(如盐酸)与一元弱酸(如醋酸)的比较比较项目酸c(H)酸性中和碱的能力与足量活泼金属反应产生H2的总量与同一金属反应时的起始反应速率一元强酸相同相同小少相同一元
7、弱酸大多考点01 电离常数的概念及表达式【例1】下列有关电离常数的表达式错误的是（ ）A：B：C：D：【答案】C【解析】A是一元弱酸，A正确；B是一元弱碱，B正确；C多元弱酸的电离是分步进行的，每一步电离均有自己的电离常数，C项错误；D是二元弱酸，分两步电离，第二步电离的平衡常数为：，D正确；答案选C。【变式1-1】已知25时，K=1.7510-5，其中K是该温度下CH3COOH的电离平衡常数。下列说法正确的是（）A向该溶液中加入一定量的硫酸，K增大B升高温度，K增大C向CH3COOH溶液中加入少量水，K增大D向CH3COOH溶液中加入少量氢氧化钠溶液，K增大【答案】B【分析】电离平衡常数只受
8、温度的影响，醋酸的电离是吸热过程，温度升高，K增大，温度降低，K减小，据此回答判断。【解析】A. 向该溶液中加入一定量的硫酸时，若加入浓硫酸，浓硫酸溶于水放热，K增大，若为稀硫酸，K不变，硫酸浓度未知，故A错误；B. 醋酸的电离是吸热过程，温度升高，K增大，故B正确C. 向醋酸溶液中加水，温度不变，K不变，故C错误；D. 向醋酸溶液中加氢氧化钠，温度不变，K不变，故D错误。答案选B。考点02 利用Ka比较弱酸的相对强弱【例2】时，的电离常数，的电离常数。下列说法正确的是A的酸性弱于B的酸性弱于C多元弱酸第一步电离产生的对第二步电离有促进作用D多元弱酸的酸性主要由第二步电离决定【答案】B【解析】
9、A相同温度下，的一级电离常数大于的一级电离常数，说明的酸性比的酸性强，A项错误，B由A可知，B项正确；C多元弱酸第一步电离产生的对第二步电离有抑制作用，C项错误；D多元弱酸的酸性主要由第一步电离决定，D项错误；故选B。【变式2-1】如表是25时，几种常见弱酸的电离平衡常数：酸CH3COOHHFHCN电离平衡常数(Ka)1.810-57.210-45.010-10下列说法正确的是A三种酸中酸性最强的是CH3COOHB三种酸中HF能腐蚀玻璃是因为其电离平衡常数最大C若向稀醋酸溶液中滴入一滴冰醋酸，醋酸的电离程度增大D在溶液中反应HCN+CH3COONa=NaCN+CH3COOH不易发生【答案】D【
10、解析】A.根据电离平衡常数：Ka(HF)Ka(CH3COOH)Ka(HCN)，得出酸性最强的是HF，A项错误；B.氢氟酸能腐蚀玻璃是它的特性，与其电离常数大小无关，B项错误；C.加少量冰醋酸，醋酸的浓度增大，电离平衡正向移动，但电离程度反而减小，C项错误；D.强制弱，CH3COOH比HCN的酸性强，所给反应不易发生，D项正确；答案选D。【变式2-2】已知时有关弱酸的电离平衡常数如表：弱酸HCN电离平衡常数则时，下列有关说法正确的是A相同的三种溶液，浓度关系：B将均为4的溶液和HCN溶液稀释相同的倍数后，前者的小于后者C向溶液中通入少量所发生的化学反应为D将等浓度的HCN溶液和溶液等体积混合，所
11、得溶液呈酸性【答案】C【解析】A弱酸电离常数越小弱酸酸性越弱，相同的三种溶液，均为强碱弱酸盐，对应酸根越弱越水解，则溶液浓度关系：，A错误；B将均为4的溶液和HCN溶液稀释相同的倍数后，电离平衡常数越小越水解，前者的大于后者，B错误；C酸性：H2CO3HCNHCO，则向溶液中通入少量所发生的化学反应为，C正确；D将等浓度的HCN溶液和溶液等体积混合，所得溶液呈碱性，D错误；答案选C。考点03 弱酸溶液离子浓度比值变化的判断【例3】56下表是几种弱酸在常温下的电离平衡常数：CH3COOHH2CO3H2SH3PO41.810-5K1=4.310-7K2=5.610-11K1=9.110-8K2=1
12、.110-12K1=7.510-3K2=6.210-8K3=2.210-13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，增大D向弱酸溶液中加少量 NaOH 溶液，电离常数不变【答案】C【解析】A从碳酸和氢硫酸的第一电离平衡常数分析，碳酸的酸性大于氢硫酸，A正确；B多元弱酸分步电离，酸性主要取决于第一步电离，B正确；C常温下加水稀释醋酸，醋酸继续电离，醋酸根离子浓度减小，氢离子浓度也减小，水的电离程度增大，水电离出清离子，故比值减小，C错误；D电离平衡常数取决于温度，温度不变，电离常数不变，D正确；故选C。【变式3-1】25 时，的盐酸
13、和醋酸溶液各分别加水稀释，溶液导电能力随溶液体积变化的曲线如图所示。下列说法不正确的是A曲线代表盐酸的稀释过程Ba点溶液中的比b点溶液中的大Cb点溶液中和氢氧化钠的能力强于a点溶液D将a、b两点所示溶液加热至30 ，的值变小【答案】B【分析】盐酸是强酸，在溶液中完全电离，醋酸是弱酸，在溶液中部分电离，存在电离平衡， pH相同的醋酸和盐酸稀释相同倍数，盐酸溶液中离子浓度变化大，导电性变化大，由题图可知，曲线I的导电变化大于曲线II，则曲线I代表盐酸的稀释过程，曲线II代表醋酸溶液的稀释过程。【解析】A由分析可知，曲线I代表盐酸的稀释过程，曲线II代表醋酸溶液的稀释过程，故A正确；B由题图可知，a
14、点溶液的导电能力小于b点溶液的导电能力，则a点溶液中氢离子浓度小于b点溶液，故B错误；C起始时盐酸和醋酸溶液的pH都等于3，由于盐酸为强酸、醋酸为弱酸，起始时盐酸的物质的量浓度小于醋酸的物质的量浓度，并且起始时两溶液的体积相同，故醋酸溶液中醋酸的物质的量大于盐酸中氯化氢的物质的量，稀释过程中溶质的物质的量不变，所以b点溶液中和的能力强于a点溶液，故C正确；D盐酸是强酸，将a点溶液加热，盐酸溶液中氯离子浓度不变，醋酸是弱酸，在溶液中的电离过程是吸热过程，将b点溶液加热，促进醋酸的电离，溶液中醋酸根离子浓度增大，则的值变小，故D正确；故选B。考点04 强酸、弱酸的比较【例4】下列叙述可说明属于弱酸的是A能与水以任意比互溶B溶液中约为C能与溶液反应，产生气体D溶液能使紫色石蕊溶液变红【答案】B【解析】A醋酸能与水以任意比互溶不能说明醋酸在溶液中部分电离出醋酸根离子和氢离子，不能证明醋酸是弱酸，故A错误；B1mol/
