人教版高中化学选择性必修1第三章水溶液中的离子反应与平衡第一节电离平衡第2课时电离平衡常数课件(共68张PPT)

(共68张PPT)
第三章　水溶液中的离子反应与平衡
第一节　电离平衡
第2课时　电离平衡常数
一、电离平衡常数
1. 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，溶液中弱电解质电离所生成的各种离 子浓度的 ，与溶液中 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Ka、Kb分别表示弱酸、弱碱的电 离平衡常数）。
乘积　
未电离分子的浓度　
（2）表示方法：弱酸的电离平衡常数用 表示，弱碱的电离平衡常数用 表示。
①一元弱酸、一元弱碱的电离平衡常数
Ka　
Kb　


②多元弱酸的电离平衡常数
多元弱酸各步电离常数的大小比较：Ka1 Ka2，因此，多元弱酸的酸性主要 由 决定。
（3）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 ，酸性（或碱性）越 。


　
第一步电离　
大　
强　
（4）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 有关，温度升高，电离平衡常数 。
温度　
增大　
小　
大　
（5）电离平衡常数与电离度（α）的关系
①一元弱酸
起始浓度 c酸 0 0
转化浓度 c酸·α c酸·α c酸·α
平衡浓度 c酸·（1－α）c酸·α c酸·α
②一元弱碱（如NH3·H2O，电离常数为Kb）
c酸·α2　
【判断】
×
×
×
×
A. 加水稀释，电离平衡正向移动，溶液中所有离子浓度都减小
B. 通入少量HCl气体，电离平衡逆向移动，c（CH3COO－）减小，Ka不变
C. 加入少量冰醋酸，电离平衡正向移动，c（H＋）增大，电离度减小
D. 升高温度，电离平衡正向移动，c（H＋）增大，pH减小
A
A. HF的电离平衡常数为5.6×10－4
B. 根据①②两个反应可知三种酸的酸性相对强弱
D. 同体积、同浓度的三种酸与NaOH恰好完全反应，消耗NaOH物质的量不相等
D
A. x点对应溶液的pH约为3.2
B. x点与y点对应溶液中CH3COOH的电离平衡常数：Kx＞Ky
C. 室温下，0.01 mol·L－1的CH3COOH溶液中，CH3COOH的电离度约为4％
D. 升高温度，c（H＋）增大，Ka的大小保持不变
C
二、电离常数的计算和应用
1. 电离常数的计算——“三段式”法
例：25 ℃ a mol·L－1的CH3COOH溶液，达到电离平衡时，已电离的CH3COOH为x mol·L－1。试计算该温度下CH3COOH的电离常数（Ka）。
起始浓度/（mol·L－1） a 0 0
变化浓度/（mol·L－1） x x x
平衡浓度/（mol·L－1） a－x x x
【注意】
由于弱电解质的电离程度比较小，平衡时弱电解质的浓度为（a－x） mol·L－1，一 般近似为a mol·L－1。
2. 电离平衡常数的应用
（1）根据电离平衡常数可以判断弱酸酸性（或弱碱碱性）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）根据电离平衡常数可以判断盐与酸（或碱）反应是否发生，相同条件下相对强 的酸（或碱）可以制相对弱的酸（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。
B. 曲线b表示δ（HClO）的变化
C. 次氯酸的电离常数Ka约为10－7.5
C
4.2×10－7　
（2）已知室温时，0.1 mol·L－1某一元酸HA在水中有0.1％发生电离，此酸的电离常 数约为 。
1×10－7　


3. （2025·四川眉山高二阶段）化学中，酸的电离平衡常数（Ka）是评估酸性强弱的 重要依据。已知部分酸的电离平衡常数如表所示（25 ℃）：
酸 CH3COOH H2CO3 HClO B（OH）3
电离 平衡 常数 Ka＝1.75×10－5 Ka1＝4.5×10－7
Ka2＝4.7×10－11 Ka＝4.0×10－8 Ka＝5.7×10－10
回答下列问题：
（1）T ℃下，CH3COOH的电离平衡常数为1.0×10－5，则T （填 “＞”“＜”或“＝”）25。估算T ℃下，0.1 mol/L CH3COOH溶液的c（H＋） ＝ mol/L；保持温度不变，将该溶液加水稀释至0.01 mol/L，下列物理量 增大的是 （填字母）。
c.c（H＋） d.电离度α
＜　
1×10－3　
ad
CO2

三、强酸与弱酸的比较
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
一元弱酸
大
强
相同
相同
大
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
一元弱酸
相同
相同
小
少
相同
大
多
C
A. ①②③ B. ②③④
C. ②③⑤ D. ③④⑤
解析：①0.1 mol/L MOH溶液可以使酚酞溶液变红，只能说明溶液显碱性，但不能说 明MOH为弱碱，故①不符合题意；②常温下，0.1 mol/L MOH溶液中氢氧根离子浓度 小于0.1 mol/L，说明MOH在溶液中不能完全电离，属于弱碱，故②符合题意；③常 温下，0.1 mol/L MOH溶液的导电能力比0.1 mol/L NaOH溶液弱，说明MOH在溶液中 不能完全电离，属于弱碱，故③符合题意；④0.1 mol/L MOH溶液与等体积0.1 mol/L 盐酸恰好完全反应，只能说明MOH是一元碱，但不能说明MOH为弱碱，故④不符合 题意；⑤常温下，向V L pH＝11的MOH溶液中加水稀释至溶液体积为10V L，测得稀 释后溶液pH＞10，说明MOH在溶液中存在电离平衡，不能完全电离，属于弱碱，故 ⑤符合题意；综上，②③⑤符合题意，故选C。
题后归纳
判断弱电解质的三个角度
角度1：弱电解质的定义，即弱电解质不能完全电离。如0.1 mol·L－1的 CH3COOH溶液的pH＞1。
角度2：弱电解质溶液中存在电离平衡，条件改变，平衡移动。如pH＝1的 CH3COOH溶液加水稀释10倍后，1＜pH＜2。
角度3：弱电解质形成的盐类能水解。如判断CH3COOH为弱酸可利用下面 两个实验：
（1）配制某浓度的醋酸钠溶液，向其中加入几滴酚酞溶液，溶液变为浅红色。
（2）用玻璃棒蘸取一定浓度的醋酸钠溶液滴在pH试纸上，测其pH，pH＞7。
2. 在a、b两支试管中分别装入形态相同、质量相等的锌粒（锌足量），然后向两支 试管中分别加入相同物质的量浓度、相同体积的稀盐酸和稀醋酸。填写下列空白：
（1）a、b两支试管中的现象：
相同点是 ，
不同点是 ，
原因是 。
都产生无色气泡，锌粒逐渐溶解
a中起始反应速率较大
HCl是强酸，CH3COOH是弱酸，盐酸中c（H＋）较大
＞　
＝　
反应开始时，盐酸中c（H＋）较大，但二者最终能电离出的H＋的总物质的量
相等
＝　
＜　
开始时c
（H＋）相同，反应速率相同，由于n（HCl）＜n（CH3COOH），由于Zn足量，则
生成n（H2）：HCl＜CH3COOH
课时作业（十六）　电离平衡常数
[对点训练]
题组一　电离常数的含义
A. 电离平衡常数（K）越小，表示弱电解质电离能力越弱
B. 电离平衡常数（K）与温度无关
C. 相同温度下，不同浓度的同一弱电解质，其电离平衡常数（K）不同
D. 多元弱酸各步电离平衡常数相互关系为Ka1＜Ka2＜Ka3
A
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A. 25 ℃下，向该溶液中加入一定量的盐酸时，K＝8×10－5
B. 25 ℃下，向该溶液中加入一定量的盐酸时，K＝8×10－4
C. 标准状况下，CH3COOH溶液中K＝1.75×10－5
D. 升高到一定温度，可能K＝7.2×10－5
D
解析：K为醋酸的电离常数，只与温度有关，与离子浓度无关，温度不变，平衡常数 不变，A、B均不符合题意；由于醋酸电离过程吸热，升高温度，K增大，降低温 度，K减小，所以标准状况下（0 ℃），K应小于1.75×10－5，C不符合题意；升高 温度，电离常数增大，故升高到一定温度K可能是7.2×10－5，D符合题意。
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题组二　电离常数的应用及计算
弱酸 醋酸 次氯酸 碳酸
电离平
衡常数 Ka＝1.75×0－5 Ka＝4.0×10－8 Ka1＝4.5×10－7
Ka2＝4.7×10－11
A. 三种酸的酸性由强到弱的顺序是CH3COOH＞H2CO3＞HClO
B. 少量的CO2与NaClO溶液反应生成HClO与Na2CO3
D. 向NaClO溶液中滴加醋酸，可生成HClO，使杀菌、消毒能力增强
B
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4. （2025·四川遂宁高二期中）已知25 ℃时，下列四种弱酸的电离常数：
弱酸 CH3COOH HClO HCN H2CO3
电离常数 1.75×10－5 4.0×10－8 6.2×10－10 Ka1＝4.5×10－7
Ka2＝4.7×10－11
D
B. 多元弱酸的酸性强弱主要由第一步电离决定
D. 向分别盛有0.1 mol·L－1 CH3COOH和HCN溶液的试管1、2中分别滴加等浓度的 NaHCO3溶液，试管1、2中现象相同
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（2）常温下，0.1 mol·L－1的H2A溶液中H2A、HA－、A2－在三者中所占的物质的量分 数（分布分数）随pH变化的关系如图所示。
H2A的电离方程式为 ，H2A的二级电离常数 Ka2＝ 。已知25 ℃时HF的Ka＝10－3.45，将少量H2A的溶液加入足量NaF溶液 中，发生反应的离子方程式为 。
10－4.2　
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题组三　强酸和弱酸的比较
A. 300 s内平均反应速率：v（HCl）＜v（CH3COOH）
B. 醋酸的平均反应速率呈现“快—慢”的趋势
C. 反应结束后锥形瓶中：c（MgCl2）＝c[（CH3COO）2Mg]
D. 反应到100 s时锥形瓶中：c（HCl）＝c（CH3COOH）
C
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A. ①④⑥⑦ B. ③⑥⑦
C. ②④⑥ D. ④⑤⑥⑦
B
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解析：HA与水以任意比例互溶，说明HA的溶解度大，而不能证明HA的电离程度， 所以不能证明HA为弱酸，故①不符合题意；HA溶液能导电，说明HA在水溶液中能 电离出阴、阳离子，为电解质，而不能证明HA的电离程度，所以不能证明HA为弱 酸，故②不符合题意；HA溶液中存在HA分子，说明HA部分电离，能证明HA为弱电 解质，故③符合题意；测得HA的pH比盐酸pH大，但是不知道二者的浓度，所以不能 确定HA是否完全电离，则不能证明HA为弱酸，故④不符合题意；在漂白剂溶液中滴 加HA能增强漂白效果，说明HA酸性大于HClO的，但是不能确定HA是否完全电离， 则不能证明HA为弱酸，故⑤不符合题意；0.1 mol/L的HA溶液的pH＝2，说明HA部 分电离，能证明HA为弱电解质，故⑥符合题意；形状、大小、质量均相同的锌粒与 相同物质的量浓度的盐酸和HA反应，HA产生氢气速率慢，说明HA中氢离子浓度 小，即HA不完全电离，能证明HA为弱电解质，故⑦符合题意；故选B。
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[综合强化]
B. 已知酸性：HCOOH＞CH3COOH，则HNO3在HCOOH中的pKa＜9.4
C. 酸性强弱顺序为HCl＞HNO3＞CH3COOH
D. 接受质子的能力：CH3COOH＞H2O
C
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9. （2025·四川雅安高二期中）HClO4、H2SO4、HNO3和HCl都是强酸，它们的酸性在 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：
酸 HClO4 H2SO4 HCl HNO3
Ka 1.6×10－5 6.3×10－9 1.6×10－9 4.2×10－10
A. 在冰醋酸中这四种酸都没有完全电离
B. 在冰醋酸中HClO4是这四种酸中最强的酸
C. 水不能区分这四种酸的酸性强弱，但冰醋酸可以区分这四种酸的酸性强弱
D
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解析：根据电离平衡常数可知，在冰醋酸中这四种酸都没有完全电离，故A正确；在 冰醋酸中，高氯酸的电离平衡常数最大，则高氯酸的酸性最强，故B正确；这四种酸 在水中都完全电离，在冰醋酸中电离程度不同，即水对于这四种酸的酸性强弱没有区 分能力，但冰醋酸可以区分这四种酸的酸性强弱，故C正确；在冰醋酸中硫酸是分步 电离的，故D错误。
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D
A. HClO的电离常数Ka＝1.0×10－7.5
C. 该氯气—氯水体系中c（H＋）＝c（Cl－）＋c（ClO－）＋c（OH－）
D. 用氯处理饮用水时，pH越小杀菌效果越好
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10－1.2　
10－4.2　
草酸的一级电离电离出的H＋抑制了草酸的二
级电离　
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（2）T ℃下，H2C2O4的一级电离平衡常数为10－3，则T （填“＞”“＜”或 “＝”）25。
解析：（2）由于电离为吸热过程，所以电离平衡常数随温度升高而增大，T ℃下， H2C2O4的一级电离平衡常数为10－3＜25 ℃时Ka1，则T＜25。
＜　
103　
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（4）醋酸与草酸均为有机弱酸，常温下，0.1 mol·L－1 CH3COOH溶液的c（H＋）＝ 10－3 mol·L－1，则CH3COOH的电离度＝ （用百分数表示）。向该溶液中加入 冰醋酸，CH3COOH的电离度 （填“增大”“减小”或“不变”，下同）， 溶液中的c（H＋） 。
1％　
减小　
增大　
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12. （2025·重庆市万州第二高级中学高二期中）下表是几种常见弱酸的电离平衡常数 （25 ℃），回答下列问题：
酸 CH3COOH HNO2 HCN HClO
电离平衡
常数（Ka） 1.75×10－5 5.6×10－4 6.2×10－10 4.0×10－8
（1）当温度升高时，K值 （填“增大”“减小”或“不变”）。
解析：（1）弱酸的电离为吸热过程，当温度升高时，促进电离，则K值增大。
增大　
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（2）上述四种酸中，酸性最弱、最强的酸分别是 、 （用化学式表 示）。
解析：（2）K值越大，电离程度越大，酸性越强，题给四种酸中，酸性最弱、最强 的酸分别是HCN、HNO2。
（3）下列能使CH3COOH溶液中CH3COOH的电离程度增大，而电离平衡常数不变的 操作是 （填字母）。
A. 升高温度
B. 加水稀释
C. 加少量的CH3COONa固体
D. 加少量冰醋酸
E. 若加入少量NaOH溶液，且溶液温度几乎不变
HCN　
HNO2　
BE　
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解析：（3）弱酸的电离为吸热过程，当温度升高时，促进电离，则K值增大，A不 符合题意；越稀越电离，加水稀释，促进电离，温度不变，K值不变，B符合题意； 加少量的CH3COONa固体，醋酸根离子浓度增大，抑制电离，温度不变，K值不变， C不符合题意；加少量冰醋酸，增大醋酸浓度，虽然平衡向右移动，但电离程度减 小，D不符合题意；加少量氢氧化钠溶液，消耗H＋，平衡向右移动，电离程度增大， 温度不变，K值不变，E符合题意；答案为BE。
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（4）依上表数据判断醋酸和次氯酸钠溶液能否反应，如果不能反应说出理由，如果 能发生反应请写出相应的离子方程式： 。
（5）已知草酸是一种二元弱酸，其电离常数Ka1＝5.6×10－2，Ka2＝1.5×10－4，写 出草酸的电离方程式： 、 。
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（6）用食醋浸泡有水垢的水壶，可以清除其中的水垢，通过该事实 （填 “能”或“不能”）比较醋酸与碳酸的酸性强弱，请设计一个简单的实验验证醋酸与 碳酸的酸性强弱。实验方案： 。
解析：（6）用食醋浸泡有水垢的水壶，可以清除其中的水垢，则水垢中的碳酸钙和 醋酸发生了反应，故通过该事实能比较醋酸酸性大于碳酸的。实验中可依据强酸制备 弱酸的原理来证明酸性强弱。则要通过实验验证醋酸与碳酸的酸性强弱，方案为往石 灰石中加入醋酸，观察溶液中是否有气泡产生，若有气泡产生可证明醋酸的酸性大于 碳酸的。
能　
往石灰石中加入醋酸，观察是否有气泡产生
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