3.1课时1弱电解质的电离平衡

课时1　弱电解质的电离平衡
1. 知道强弱电解质在水溶液中电离程度的差异，知道弱电解质在水溶液中存在电离平衡。
2. 能正确表示弱电解质的电离平衡，理解电离平衡常数的涵义。
1. 实验探究HCl和CH3COOH在水溶液中的电离程度。完成下表所示实验并填充实验现象。
实验用品：0.1 mol/L HCl、0.1 mol/L CH3COOH、pH计或精密pH试纸、镁条、玻璃棒、表面皿、试管、小烧杯等。
0.1 mol/L HCl 0.1 mol/L CH3COOH
方案一：比较与镁条反应产生气泡的快慢
方案二：测定并比较溶液的pH
(1) 实验中，除确保HCl与CH3COOH溶液的浓度相同外，还需控制哪些条件？
(2) “方案一”的实验现象说明水溶液中HCl和CH3COOH哪个电离程度大？
(3) 已知：pH＝－lgc(H＋)。“方案二”的实验现象说明水溶液中HCl和CH3COOH哪个完全电离？在盐酸和醋酸溶液中，电解质(溶质)分别是以哪些粒子形式存在的？
(4) 还有什么方案可以比较相同浓度时HCl和CH3COOH电离程度的大小？
2. 水溶液中能够完全电离的电解质称为强电解质，不完全电离的电解质称为弱电解质。大部分盐都是强电解质，强酸、强碱是强电解质，弱酸、弱碱是弱电解质。我们学过的常见强酸、强碱、弱酸和弱碱有哪些？
1. 写出盐酸的电离方程式。醋酸在水溶液中不能完全电离说明醋酸的电离是一个什么过程？应如何表示醋酸的电离方程式？
2. 向水中滴加少量冰醋酸，用vt图表示冰醋酸溶于水后建立电离平衡的过程。
3. 多元弱酸或多元弱碱在水中的电离是分步的。分别写出H2CO3、H2S、H3PO4分步电离的电离方程式。
1. 与其他化学平衡相似，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，溶液中弱电解质电离所生成的各种离子浓度的乘积与未电离分子浓度的比值是一个常数，该常数即电离平衡常数。通常用Ka或Kb分别表示弱酸、弱碱的电离平衡常数。
(1) 分别写出醋酸、氨水的电离平衡常数表达式。
(2) 多元弱酸或多元弱碱的每一步电离都有电离平衡常数。写出H2CO3每一步电离的平衡常数表达式，分别用Ka1和Ka2表示。
(3) 25 ℃时，醋酸的电离平衡常数Ka＝1.75×10-5。计算初始浓度为0.1 mol/L的CH3COOH溶液中H＋的浓度。该条件下醋酸的电离度(
×100%)等于多少？
提示：①当醋酸的电离程度较小时，醋酸的平衡浓度≈初始浓度；
②≈1.3×10-3。
2. 下表所示为25 ℃时一些弱酸的电离平衡常数。
H2C2O4 H2CO3 HClO CH3COOH
Ka1 5.9×10-2 4.2×10-7 3×10-8 1.8×10-5
Ka2 6.4×10-5 5.6×10-11
(1) H2C2O4、H2CO3均是二元弱酸，从电离平衡常数可知多元弱酸分步电离的相对程度如何？以什么电离为主？比较饱和H2CO3溶液(浓度约为0.03 mol/L)的中H2CO3、HCO和CO的相对大小。
(2) 室温下，相同浓度的下列溶液： H2C2O4、H2CO3、HClO、CH3COOH，比较H＋浓度大小。
(3) 化学反应中，常用较强酸制取较弱酸，下列哪些反应能够发生？
①H2C2O4＋CH3COO―===HC2O＋CH3COOH
②CO2＋H2O＋2ClO―===CO＋2HClO
③HClO＋CH3COO―===ClO―＋CH3COOH
④HC2O＋HCO===CO2↑＋H2O＋C2O
1. 下列物质的分类组合全部正确的是(　　)
选项 强电解质 弱电解质 非电解质
A NaCl HF Cl2
B NaHCO3 NH3·H2O CCl4
C Ba(OH)2 HCl Cu
D AgCl H2S HClO
2. 下列电离方程式正确的是(　　)
A. NaHCO3的水溶液：NaHCO3===Na＋＋H＋＋CO
B. 熔融状态的NaHSO4：NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO
C. NaHSO4的水溶液：NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO
D. H2S的水溶液：H2S 2H＋＋S2-
3. 下列事实能说明醋酸是弱电解质的是(　　)
A. 醋酸能与碳酸钠反应放出二氧化碳气体
B. 醋酸溶液能使紫色石蕊试液变红
C. 用相同浓度的醋酸和盐酸做导电性实验时，醋酸一组的灯泡暗一些
D. 醋酸易挥发
4. 氨水溶液中存在的微粒的有(　　)
①NH3·H2O　②NH3　③H2O　④NH　⑤OH－
A. ③④⑤ B. ②③④⑤ C. ①②③④ D. ①②③④⑤
5. c(H＋)相同的下列各种酸的水溶液，浓度最大的是(　　)
A. HCl B. HClO4 C. H2SO4 D. CH3COOH
6. 在100 mL下列溶液中，分别加入0.05 mol NaOH固体，溶液的导电性变化不大的是(　　)
A. 蒸馏水 B. 0.5 mol/L的CH3COOH溶液
C. 0.5 mol/L的HCl溶液 D. 0.5 mol/L的氨水
7. 足量锌粒与一定量的稀硫酸反应，为减小反应速率，但又不影响生成H2的总量，可以加入下列物质中的(　　)
A. 铝片 B. CuSO4固体
C. NaHCO3固体 D. CH3COONa固体
8. [苏教版教材习题]常温下，4种酸的电离平衡常数如下：
化学式 HF CH3COOH H2CO3 HClO
电离平衡常数 Ka＝3.5×10-4 Ka＝1.8×10-5 Ka1＝4.3×10-7 Ka2＝5.6×10-11 Ka＝3.0×10-8
(1) 物质的量浓度相同的HF、CH3COOH、H2CO3、HClO中，c(H＋)由大到小的顺序是________________________________________。
(2) F－、CH3COO－、HCO、CO、ClO－结合H＋的能力由大到小的顺序是__________________________________________________。
9. 已知：H2S和H2SO3都是弱酸，且H2S的酸性更弱；H2S被SO2、Cl2、O2氧化后的产物都是S。向H2S饱和溶液中通入足量SO2，溶液导电能力与通入气体体积的关系可用下图中的________(填字母，下同)表示；向H2S饱和溶液中通入足量Cl2，溶液导电能力与通入气体体积的关系可用下图中的________表示；向H2S饱和溶液中通入足量O2，溶液导电能力与通入气体体积的关系可用下图中的________表示。
A B C D
10. 已知有三种酸的电离常数分别为7.2×10-4、4.6×10-4、4.9×10-10，已知NaCN＋HNO2 ===HCN＋NaNO2，NaNO2＋HF===HNO2＋NaF均可发生，由此可知酸性________>________>________，所以HF的电离常数是________，HCN的电离常数是________，HNO2的电离常数是________。
课时1　弱电解质的电离平衡
【活动方案】
活动一：
1
0.1 mol/LHCl 0.1 mol/L CH3COOH
方案一：比较与镁条反应产生气泡的快慢 快 慢
方案二：测定并比较溶液的pH 1 3
(1) 酸的体积、镁条的大小、反应的温度等也要相等。
(2) 镁与盐酸反应速率较大，表明等浓度的盐酸比醋酸溶液中c(H＋)大，并由此推断：在水溶液中，HCl比CH3COOH电离程度大。
(3) 盐酸中c(H＋)＝0.1 mol/L＝c(HCl)，说明HCl完全电离；醋酸溶液中，c(H＋)＝1×10-3 mol/L(4) 分别加等量石灰石比较生成气体的快慢、测量溶液的导电性等。
2 强酸：HCl、HNO3、H2SO4、HClO4、HBr、HI
强碱：NaOH、KOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2
弱酸：CH3COOH、H2CO3、H2S、H3PO4、HClO、H2SO3等
弱碱：NH3·H2O、Mg(OH)2、Fe(OH)3、Al(OH)3等
活动二：
1 HCl===H＋＋Cl－
可逆过程　CH3COOH CH3COO－＋H＋
2
3 H2CO3 H＋＋HCO
HCO H＋＋CO
H2S H＋＋HS－　HS－ H＋＋S2-
H3PO4 H＋＋H2PO　H2PO H＋＋HPO　HPO H＋＋PO
活动三：
1 (1) Ka(CH3COOH)＝
Kb(NH3·H2O)＝
(2) Ka1＝
Ka2＝
(3) 　　 　CH3COOH CH3COO－＋H＋
c(初始)/(mol/L) 　　0.1 　 0 0
c(电离)/(mol/L) 　　x 　 x x
c(平衡)/(mol/L) 　0.1－x 　 x x
Ka(CH3COOH)＝＝1.75×10-5，
平衡时c(CH3COOH)≈0.1 mol/L，
则x≈1.3×10-3 mol/L
c(H＋)＝1.3×10-3 mol/L，
醋酸的电离度＝1.3%。
2 (1) 第一步电离程度相对大小远远大于第二步。
以第一步电离为主。c(H2CO3)>c(HCO)>c(CO)。
(2) H2C2O4＞CH3COOH＞H2CO3＞HClO
(3) ①④
【课堂反馈】
1 B　2 C　3 C　4 D　5 D　6 C　7 D
8 (1) HF、CH3COOH、H2CO3、HClO
(2) CO、ClO－、HCO、CH3COO－、F－
9 A　C　D
10 HF　HNO2　HCN　7.2×10-4　4.9×10-10　4.6×10-4