2025版新教材高中化學(xué)第3章水溶液中的離子反應(yīng)與平衡第1節(jié)電離平衡第2課時電離平衡常數(shù)強(qiáng)酸與弱酸的比較二電離常數(shù)的計算和應(yīng)用學(xué)生用書新人教版選擇性必修1

二、電離常數(shù)的計算和應(yīng)用1．電離常數(shù)的計算——三段式法25℃amol·L－1的CH3COOHCH3COOHCH3COO－＋H＋起始濃度/(mol·L－1)a00變更濃度/(mol·L－1)xxx平衡濃度/(mol·L－1)a－xxx則Ka＝eq\f(cCH3COO－·cH＋,cCH3COOH)＝eq\f(x2,a－x)≈eq\f(x2,a)。留意由于弱電解質(zhì)的電離程度比較小，平衡時弱電解質(zhì)的濃度為(a－x)mol·L－1，一般近似為amol·L－1。2．電離平衡常數(shù)的應(yīng)用(1)依據(jù)電離平衡常數(shù)可以推斷弱酸(或弱堿)的相對強(qiáng)弱，相同條件下，電離平衡常數(shù)越大，酸性(或堿性)越強(qiáng)。(2)依據(jù)電離平衡常數(shù)可以推斷鹽與酸(或堿)反應(yīng)是否發(fā)生，相同條件下相對強(qiáng)的酸(或堿)可以制相對弱的酸(或堿)。(3)依據(jù)濃度商Q與電離平衡常數(shù)K的相對大小推斷電離平衡的移動方向。(4)依據(jù)電離平衡常數(shù)推斷溶液中微粒濃度比值的變更狀況。如0.1mol·L－1CH3COOH溶液加水稀釋，eq\f(cCH3COO－,cCH3COOH)＝eq\f(cCH3COO－·cH＋,cCH3COOH·cH＋)＝eq\f(Ka,cH＋)，加水稀釋時，c(H＋)減小，Ka不變，則eq\f(cCH3COO－,cCH3COOH)增大。3．電離度(α)α＝eq\f(已電離的弱電解質(zhì)濃度,弱電解質(zhì)的起始濃度)×100%或α＝eq\f(已電離的弱電解質(zhì)分子數(shù),弱電解質(zhì)的起始分子數(shù))×100%(1)意義：表示弱電解質(zhì)的_電離程度__，同一弱電解質(zhì)電離度_越大__，電離程度_越大__。(2)電離度的影響因素留意電離度與化學(xué)平衡的轉(zhuǎn)化率類似。正｜誤｜判｜斷(1)確定溫度下，某弱電解質(zhì)的電離常數(shù)(K)越小，其電離實(shí)力越弱。(√)(2)0.1mol·L－1CH3COOH溶液加水稀釋，溶液的pH和電離度均增大。(√)(3)相同條件下電離常數(shù)越大，酸的酸性越強(qiáng)。(√)深｜度｜思｜考1.如何從定量的角度推斷醋酸溶液中加水稀釋一倍后，電離平衡移動的方向？提示：Ka＝eq\f(cCH3COO－·cH＋,cCH3COOH)，稀釋一倍后，假設(shè)平衡不移動，則Q＝eq\f(\f(1,2)cCH3COO－·\f(1,2)cH＋,\f(1,2)cCH3COOH)＝eq\f(1,2)Ka，Q<Ka，平衡向電離方向移動。2．電離平衡常數(shù)與電離度的關(guān)系在確定溫度下，已知bmol·L－1的一元弱酸HA溶液中，電離度為α，電離平衡常數(shù)為Ka，試推導(dǎo)b、α、Ka三者之間關(guān)系：Ka＝eq\f(bα2,1－α)。解析：HAH＋＋A－平衡時b－bαbαbαKa＝eq\f(bα·bα,b－bα)＝eq\f(bα2,1－α)。應(yīng)｜用｜體｜驗(yàn)1.已知下面三個數(shù)據(jù)：6.3×10－4、5.6×10－4、6.2×10－10分別是下列有關(guān)的三種酸的電離常數(shù)，若已知下列反應(yīng)可以發(fā)生：NaCN＋HNO2=HCN＋NaNO2；NaNO2＋HF=HNO2＋NaF。由此可推斷下列敘述不正確的是(B)A．Ka(HF)＝6.3×10－4B．Ka(HNO2)＝6.2×10－10C．三種酸的強(qiáng)弱依次為HF>HNO2>HCND．Ka(HCN)＜Ka(HNO2)<Ka(HF)解析：相同溫度下弱電解質(zhì)的電離常數(shù)的大小是比較弱電解質(zhì)相對強(qiáng)弱的條件之一。依據(jù)題中反應(yīng)可知三種一元弱酸的酸性強(qiáng)弱依次為HF>HNO2>HCN，由此可推斷：Ka(HF)>Ka(HNO2)>Ka(HCN)，其對應(yīng)數(shù)據(jù)依次為：Ka(HF)＝6.3×10－4、Ka(HNO2)＝5.6×10－4、Ka(HCN)＝6.2×10－10。2．相同溫度下，依據(jù)三種酸的電離常數(shù)，下列推斷正確的是(C)酸HXHYHZ電離常數(shù)K/(mol·L－1)9×10－79×10－61×10－2A.三種酸的強(qiáng)弱關(guān)系：HX>HY>HZB．反應(yīng)HZ＋Y－=HY＋Z－不能夠發(fā)生C．V升HY溶液，加入水使溶液體積為2V，則Q＝eq\f(1,2)K(HY)，平衡正向移動，促進(jìn)HY電離D．0.1mol·L－1HX溶液加水稀釋，eq\f(cX－,cHX)值變小解析：相同溫度下，酸的電離常數(shù)越大，則酸的電離程度越大，酸的酸性越強(qiáng)，則酸根離子水解程度越小，依據(jù)電離平衡常數(shù)知，這三種酸的強(qiáng)弱依次是HZ>HY>HX，故A錯誤；由A知，HZ的酸性大于HY，依據(jù)強(qiáng)酸制取弱酸知，HZ＋Y－=HY＋Z－能發(fā)生，故B錯誤；K(HY)＝eq\f(cY－·cH＋,cHY)，加水后Q＝eq\f(\f(1,2)×cY－·\f(1,2)×cH＋,\f(1,2)×cHY)＝eq\f(