选修4 电离常数 (1)
电离平衡常数
【学习目标】1、知道电离平衡常数的概念,能用电离平衡常数解释相关离子浓度的问题;
2、知道电离度的概念及影响电离度的主要因素。
【重、难点】电离平衡常数的应用
【学习过程】一、电离平衡常数
1、概念:在一定条件下达到时,弱电解质电离形成的各种离子的浓度乘积与溶液中未电离分子的浓度之比是一个常数。这个常数称电离平衡常数。
2、表达式:通常弱酸及弱碱的电离平衡常数分别用表示。 一元弱酸( HA )和弱碱( BOH )的电离平衡常数
如:
HA H + + A -
BOH B + + OH - K a K b
分别写出CH 3COOH 、NH 3·H 2O 、H 2CO 3、H 3PO 4的电离平衡常数表达式
①CH 3 ②NH 3·H 2 ③H 2CO 3 ④H 3PO 4
3、特点:
①电离平衡常数只与______ 有关,与______ 无关,升高温度,K 值______。 ②电离平衡常数反映弱电解质的相对强弱,K 越大,表示______ ,所以可以用K a 或K b 的大小判断弱酸或弱碱的相对强弱。
③多元弱酸的各级电离平衡常数的大小关系一般是K 1_____K2_____K3……, 因此计算多元弱酸溶液的c(H+) 及比较弱酸酸性相对强弱时,通常只考虑第_____步电离。
思考:已知:H 3PO 4的K 1=7.1×10-3 ,K 2=6.3×10-8 ,K 3=4.2×10-13 , 分析一级、二级、三级电离平衡常数为什么会逐渐减小?
二、电离度α
1叫做电离度。
2、影响电离度的主要因素(内因)是;其外部因素(外因)主要是溶液的 和 。溶液越稀,弱电解质的电离度 ;温度升高,电离度 ,因为弱电解质的电离过程一般需要 热量。
【巩固提升】1、已知下面三个数据:7.2×10-4、4.6×10-4、 4.9×10-10分别是下列有关的三种酸的电离常数,若已知下列反应可以发生:①NaCN+ HNO2==HCN+NaNO2 ②NaCN + HF==HCN+NaF ③NaNO 2 + HF=HNO2 +NaF 由此可判断下列叙述不正确的是
A . 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
B .K(HNO2) =4.9×10-10
C .根据其中两个反应即可得出三种酸的强弱顺序为:HF> HNO2>HCN
D .K(HCN)
2、已知室温时,0.1mo1/L某一元酸HA 在水中有0.1%发生电离,下列叙述错误的是
A .该溶液的c(H+) = 10-4 mol/L B .此酸的电离平衡常数约为1×10-7
C .升高温度,溶液的pH 增大
D .将此溶液加水稀释后,电离的HA 分子数大于0.1%
3
(1)
(2)写出H 2CO 3电离方程式是 、 。
(3)写出下列反应的化学方程式:
足量的氢氟酸与碳酸钠溶液混合:____________________________________ , 足量的CO 2通入NaCN 溶液中:____________________________________________, 向次氯酸钠溶液中通入少量CO 2:____________________________________________, 向次氯酸钙溶液中通入少量CO 2:____________________________________________,
—4、氨水中存在:NH 3·H 2O NH 4++OH ,在5份0.01mol •L -1的氨水中分别加入下
列各物质:A. 浓氨水 B. 纯水 C. 少量NaOH 固体 D. 少量浓硫酸 E. NH4Cl 固体
(1)电离平衡会向正向移动是________,电离平衡会向逆向移动是________。
(2)c(NH4+) 、c(OH-) 都增大的是____,c(NH4+) 、c(OH-) 都减小的是____。
(3)c(NH4+) 增大,c(OH-) 减小的是__(4)c(NH 4+) 减小,c(OH-) 增大的是。
5、已知: ①25℃时弱电解质电离平衡数:K a (CH 3COOH )=
=0.13; ②25℃时,,
K a (HSCN ) mol ·L -1氢氟酸水溶液中,调节溶液pH (忽略体积变化),得到 c (HF )、c (F -)
与溶液pH 的变化关
系,如图甲所示
请根据以下信息回答
下列问题:
(1)25℃时,将20mL
0.10 mol ·L -1 CH3COOH 溶液和20mL 0.10 mol ·L -1 HSCN 溶液分别与20mL 0.10 mol ·L -1NaHCO 3溶液混合,实验测得产生的气体体积(V )随时间(t )变化的示意图(图乙) 所示:反应初始阶段,两种溶液产生CO 2气体的速率存在明显差异的原因是_____________________
(2)25℃时,HF 电离平衡常数的数值Ka ≈______________
3、(1)氢氟酸,HCN
(2)H 2CO 3HCO 3+H+,HCO 3——CO 32+H+ —
(3)2HF+Na2CO 3=2NaF+H2O+CO2↑,NaCN+H2O+CO2= HCN+NaHCO3
NaClO+CO2+H2O=NaHCO3+HClO,Ca(ClO)2+CO2+H2O==CaCO3↓ +2HClO.
4、(1)A 、B 、D ,C 、E (2)A ,B (3)D 、E (4)C
5、HSCN 的酸性比CH 3COOH 强,其溶液中的c(H+) 较大,故其溶液与NaHCO 3溶液的反应速率较快
3.5×10-4;