【26版化学人教版选择性必修一学习笔记第三章 第一节 第2课时电离平衡常数强酸与弱酸比较

第2课时　电离平衡常数　强酸与弱酸比较

[核心素养发展目标]　1.了解电离平衡常数的含义，能利用电离平衡常数进行相关计算。2.利用电离平衡常数相对大小关系，建立判断弱电解质相对强弱和“强酸制弱酸”的思维模型。

一、电离平衡常数

1．电离平衡常数

2.多元弱酸的电离平衡常数

(1)多元弱酸每一步电离都有电离平衡常数，例如H₂CO₃电离常数表达式(25 ℃时)：

①H₂CO₃H^＋＋HCO－3

K_a1＝________________＝4.5×10^－7；

②HCO－3H^＋＋CO2－3

K_a2＝________________＝4.7×10^－11。

(2)多元弱酸各步电离常数的大小比较：K_a1>K_a2>K_a3……当K_a1____K_a2时，多元弱酸的酸性主要由___________________________________________________________________决定。

(1)改变条件，电离平衡正向移动，电离平衡常数一定增大(　　)

(2)同一弱电解质，浓度大的电离平衡常数大(　　)

(3)H₂CO₃的电离常数表达式为K_a＝^2－₃cH2CO3(　　)

(4)电离常数大的酸溶液中的c(H^＋)一定比电离常数小的酸溶液中的c(H^＋)大(　　)

1．已知25 ℃时K_a(HCOOH)＝1.8×10^－4，0 ℃时，K_a(HCOOH)________1.8×10^－4(填“>”“<”或“＝”)。

2．如何从定量的角度判断醋酸溶液中加水稀释一倍后，电离平衡移动的方向？

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

3．在某温度时，溶质的物质的量浓度为0.20 mol·L^－1的氨水中，达到电离平衡时，已电离的NH₃·H₂O为1.7×10^－3 mol·L^－1，试计算该温度下NH₃·H₂O的电离常数K_b。

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

4．已知25 ℃时，CH₃COOH的K_a＝1.75×10^－5，计算0.10 mol·L^－1的CH₃COOH溶液达到电离平衡时c(H^＋)的浓度。

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有关电离平衡常数的计算模板

HX　　　　H^＋　＋　X^－

起始　　c(HX)　　　　0　　　 0

平衡c(HX)－c(H^＋)c(H^＋)c(X^－)

则K＝cH＋·cX－cHX－cH＋≈c2H＋cHX－cH＋。

当弱电解质电离程度很小时，c(HX)－c(H^＋)≈c(HX)，则K＝c2H＋cHX；c(H^＋)＝K·cHX。

二、电离平衡常数的应用

1．电离平衡常数K的意义

K的大小表征了弱电解质的________。

2．电离平衡常数的应用

(1)根据电离常数判断弱酸(碱)的强弱

相同温度下，弱酸的K_a越大，电离程度越____，酸性越____；弱碱的K_b越大，电离程度越____，碱性越____。

(2)根据强酸制弱酸比较电离常数实验3­2

1．已知：25 ℃时，下列四种弱酸的电离常数：

(1)试比较相同浓度的CH₃COOH、HCOOH、HClO、H₂CO₃溶液的酸性强弱。

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

(2)向CH₃COOH溶液中加入一定量的盐酸时，CH₃COOH的电离平衡向哪个方向移动？__________________。CH₃COOH的电离常数________(填“变大”“变小”或“不变”)，理由是________________________________________________________________________。

(3)由表格中的数据判断下列离子方程式不正确的是________(填字母)。

a．2ClO^－＋H₂O＋CO₂===2HClO＋CO2－3

b．HCOOH＋CO2－3===HCOO^－＋HCO－3

c．HCOOH＋CH₃COO^－===HCOO^－＋CH₃COOH

d．Cl₂＋H₂O＋2CO2－3===2HCO－3＋Cl^－＋ClO^－

(4)写出向NaClO和CH₃COONa的混合溶液中通入少量CO₂的离子方程式：________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

2．已知下面三个数据6.3×10^－4、5.6×10^－4、6.2×10^－10分别是下列有关的三种酸的电离常数(25 ℃)，若已知下列反应可以发生：NaCN＋HNO₂===HCN＋NaNO₂、NaCN＋HF===HCN＋NaF、NaNO₂＋HF===HNO₂＋NaF。

(1)三种酸的强弱顺序是________________________________________________________。

(2)HF的电离常数K_a(HF)＝____________________________________________________。

(3)HCN的电离常数K_a(HCN)＝_________________________________________________。

3．在一定温度下，加水逐渐稀释1 mol·L^－1氨水的过程中，随着水量的增加，请说明溶液中下列含量的变化：

(1)n(OH^－)________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)。

(2)cOH－cNH3·H2O______。

(3)cNH3·H2O^＋₄________。

三、强酸与弱酸的比较

1．实验探究强酸、弱酸与活泼金属反应的特点

向两个锥形瓶中各加入0.05 g镁条，塞紧橡胶塞，然后用注射器分别注入2 mL 2 mol·L^－1盐酸、2 mL 2 mol·L^－1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

2.一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

(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

1．(2023·宝鸡高二测试)下列关于盐酸与醋酸的稀溶液的说法正确的是(　　)

A．相同物质的量浓度的两溶液中c(H^＋)相同

B．100 mL 0.1 mol·L^－1的两溶液能中和等物质的量的氢氧化钠

C．c(H^＋)＝10^－3 mol·L^－1的两溶液稀释100倍，c(H^＋)均为10^－5 mol·L^－1

D．向两溶液中分别加入少量对应的钠盐固体，盐酸中c(H^＋)不变，醋酸中c(H^＋)增大

2．常温条件下，H₂A(酸)：K_a1＝4.3×10^－7，K_a2＝2.1×10^{－12 ;} H₂B(酸)：K_a1＝1.0×10^－7，K_a2＝6.3×10^－13。在浓度相同的两种溶液中，用“>”“<”或“＝”填空。

(1)H^＋的浓度：H₂A________H₂B。 

(2)酸根离子的浓度：c(A^2－)______c(B^2－)。 

(3)酸分子的浓度：c(H₂A)__________c(H₂B)。 

(4)溶液的导电能力：H₂A__________H₂B。 

3．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___________________________________________________________________。

(2)a、b两支试管中生成气体的体积开始时V(a)__________(填“>”“<”或“＝”，下同)V(b)，反应完毕后生成气体的总体积V(a)__________V(b)，原因是______________

________________________________________________________________________。

(3)若a、b两支试管中分别加入c(H^＋)相同、体积相同的稀盐酸和稀醋酸，则a、b两支试管中开始生成气体的速率v(a)______(填“>”“<”或“＝”，下同)v(b)，反应完毕后生成气体的总体积V(a)________V(b)，原因是_________________________________________

________________________________________________________________________。

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