3.1.2 电离平衡常数 讲义 -2025-2026学年高二上学期化学人教版选择性必修1
2025-09-07
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普通
摘要:
本高中化学讲义聚焦电离平衡常数核心知识点,系统梳理其定义(离子浓度乘积与未电离分子浓度比)、表示方法(一元/多元弱酸弱碱的Ka、Kb表达式)、意义(K值与电离程度及酸碱性关系)和影响因素(内因物质性质、外因温度),通过基础巩固衔接教材,根基训练与拔高提升形成递进学习支架。
该资料以梯度分层设计为特色,基础巩固回归教材夯实概念,根基训练通过不同浓度醋酸电离比较等实例培养科学思维,思维拓展结合导电能力变化曲线分析提升科学探究能力。课中辅助教师分层教学,课后帮助学生查漏补缺,助力形成严谨的科学态度。
内容正文:
3.1.2 电离平衡常数
梯度分层
基础巩固:课堂衔接,回归教材,夯实根本
根基训练:轻松练习,关注重点,梳理难点
拔高提升:深度演练,能力提升,高阶练习
基础巩固
1
1.电离平衡常数
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来说,溶液中弱电解质电离所生成的________________,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,通常用Ka、Kb分别表示弱酸、弱碱的电离平衡常数。
2.电离平衡常数的表示方法
(1)一元弱酸、一元弱碱的电离平衡常数
例如:CH3COOHCH3COO-+H+
Ka=________________;
NH3·H2ONH+OH-
Kb=________________。
(2)多元弱酸、多元弱碱的电离平衡常数
多元弱酸的电离是分步进行的,每一步电离都有电离平衡常数,通常用Ka1、Ka2等来分别表示。例如,
H2CO3H++HCO
Ka1=________________;
HCOH++CO
Ka2=________________。
3.电离常数的意义
表示弱电解质的电离能力。一定温度下,K越大,弱电解质的电离程度越______,酸(或碱)性越______。
4.电离常数的影响因素
(1)内因:同一温度下,不同弱电解质的电离常数________,说明电离常数首先由弱电解质的________所决定。
(2)外因:对于同一弱电解质,电离平衡常数只与________有关,由于电离为________过程,所以电离平衡常数随温度________而增大。
根基训练
2
1.在相同温度时,醋酸溶液与醋酸溶液相比较,下列数值中,前者大于后者的是( )
A.的物质的量
B.醋酸的电离平衡常数
C.中和时所需的量
D.的物质的量
2.下列说法正确的是( )
A.电离常数受溶液中电解质浓度的影响
B.同一温度下,电离常数的大小可以表示弱电解质的相对强弱
C.电离常数大的酸溶液中一定比电离常数小的酸溶液中的大
D.的电离常数表达式:
3.在某温度时,溶质的物质的量浓度为的醋酸溶液中,达到电离平衡时,已电离的为,则该温度下的电离常数为( )
A. B. C. D.
4.醋酸溶液中存在电离平衡。下列叙述不正确的是( )
A.升高温度,平衡正向移动,醋酸的电离平衡常数增大
B.溶液加水稀释,溶液中增大
C.在溶液中加入少量的固体,平衡逆向移动
D.室温下,欲使醋酸溶液的、电离度都减小,可加入少量水
5.常温下,某些一元弱酸的电离常数如表所示:
弱酸
HCN
HF
电离常数
则的下列溶液中,最大的是( )
A.HF B.HCN C. D.
6.在溶液中存在:,对于该平衡,下列叙述错误的是( )
A.加入少量冰醋酸,电离平衡向正向移动,保持不变
B.加入少量NaOH固体,溶液中浓度减小
C.升高温度,醋酸的电离程度增大,溶液pH减小
D.加入少量固体,减小
7.已知时,的。现有两支试管,分别盛有10mL浓度均为的氨水和盐酸,已知。下列说法正确的是( )
A.a、b两试管中溶液的导电能力相同
B.a试管中的浓度约为
C.将少量盐酸滴入a试管中,的电离程度增大
D.向a试管中加入10mL水,的电离平衡逆向移动
8.在溶液中存在如下电离平衡:,对于该平衡,下列叙述正确的是( )
A.加入少量固体,平衡向正反应方向移动,溶液中增大
B.加水,平衡向正反应方向移动,和增大
C.通人少量,平衡逆向移动,溶液中减少
D.加入少量固体,平衡向逆反应方向移动,溶液导电能力增强
9.以下是常温下几种弱酸的电离平衡常数。下列说法正确的是( )
弱酸
电离平衡常数
A.可发生反应:
B.溶液与溶液不能反应生成NaHS
C.同物质的量浓度的溶液,酸性最强的是
D.中,结合质子能力最强的是NaClO
10.相同温度下,根据三种酸的电离平衡常数,判断下列说法正确的是( )
酸
HX
HY
HZ
电离平衡常数
A.三种酸的强弱关系:
B.反应能够发生
C.酸根离子结合的能力强弱关系为
D.相同温度下,溶液的电离平衡常数大于溶液的电离平衡常数
思维拓展
3
1.表中数据是几种弱酸常温下的电离平衡常数:
下列说法中不正确的是( )
A.碳酸的酸性强于氢硫酸
B.多元弱酸的酸性主要由第一步电离决定
C.常温下,加水稀释溶液,减小
D.向弱酸溶液中加少量NaOH溶液,恢复到常温,该弱酸的电离平衡常数不变
2.已知:在时,醋酸溶液中存在,。下列说法正确的是( )
A.向溶液中加入一定量的盐酸,平衡左移,减小
B.若的初始浓度为,则平衡时的数量级为
C.加水稀释,所有离子浓度均减小
D.加入少量冰醋酸,的值增大
3.、和都是强酸,其酸性在水溶液中相差不大。以下是某温度下这四种酸在冰醋酸中的电离平衡常数,根据下面表格中的数据判断以下说法中不正确的是( )
酸
A.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
B.在冰醋酸中,硫酸的电离方程式可表示为,
C.在冰醋酸中,的电离度约为
D.在冰醋酸中,在这四种酸中酸性最强
4.向一定浓度的与NaOH的混合液中滴加稀醋酸溶液,溶液导电能力随加入溶液的体积变化如图所示,下列说法正确的是( )
A.ab段,溶液导电能力减弱是由于溶液离子数目基本不变,体积增大,离子浓度减小
B.bc段,发生反应的离子方程式为
C.cd段,溶液导电能力下降是由于溶液中离子个数减少
D.d点以后,随着溶液的滴加,溶液导电能力可能增强
5.常温下,分别向体积相同、浓度均为的HA、HB两种酸溶液中不断加水稀释,酸溶液的与酸溶液浓度的对数间的关系如图。下列对该过程相关分析正确的是( )
A.HB的电离常数数量级为
B.酸性:HA>HB
C.a、b两点溶液中,水的电离程度:b<a
D.常温下,当=-7时,两种酸溶液的pH均为7
6.已知常温时的电离平衡常数为。该温度下向溶液中逐滴加入 溶液,其变化曲线如图所示(忽略温度变化)。下列说法错误的是( )
A.点表示的溶液中等于
B.点表示的溶液中
C.点表示和恰好反应完全
D.b、d点表示的溶液中均等于
7.已知下面三个数据: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:
由此可判断下列叙述不正确的是( )
A.
B.
C.根据其中任意两个反应即可得出结论
D.
8.电离度是描述弱电解质电离程度的物理量,电离度。现取的溶液,加入的氨水,测得溶液导电能力变化如图,则加入氨水前的电离度为( )
A.0.5% B.0.1% C.1.5% D.1%
9.回答下列问题:
(1)已知,是常见的弱酸,现有常温下的溶液。
①温度不变,加水稀释过程中,下列表达式的数据一定变小的是_________(填字母,下同)。
②若该溶液升高温度,下列表达式的数据增大的是_________。
A. B. C.
(2)取(冰醋酸)做导电性实验,测得其电导率随加入的水量变化如图所示,比较点的相关性质(填“>”“<”或“=”):
①:a________b。
②:a________b。
③完全中和时消耗NaOH的物质的量:a________b。
(3)25℃时,部分物质的电离平衡常数如下表所示:
HCN
请回答下列问题:
①的酸性由强到弱的顺序为__________。
②焦炉煤气中一般含有和HCN气体,有的工厂在真空条件下,使用溶液吸收煤气中的和HCN气体,实现脱硫脱氰。请根据上述数据,尝试从理论上推测同为的溶液和HCN混合后,最可能发生反应的离子方程式为__________。
答案以及解析
基础巩固
1. 各种离子浓度的乘积 未电离分子的浓度
2. (1) (2)
3. 大 强
4. (1)不同 性质 (2)温度 吸热 升高
根基训练
1.答案:D
解析:醋酸的电离方程式为,滴加溶液中和,浓度减小,电离平衡向右移动,错误;醋酸的电离平衡向右移动,的物质的量增大,C错误;醋酸的电离平衡向右移动,的物质的量减小,溶液体积增大,则醋酸的浓度减小,D正确。
2.答案:C
解析:Fe是单质,既不是电解质也不是非电解质,A误;属于非电解质,溶于水的部分完全电离,属于强电解质,B错误;溶于水的部分完全电离,属于强电解质,属于弱电解质,酒精属于非电解质,C正确;是单质,既不是电解质也不是非电解质,D错误。
3.答案:A
解析:是强酸的酸式盐,水溶液中不存在,错误;是强电解质,在水溶液中完全电离为和,不用可逆符号,C错误;是弱电解质,在水溶液中部分电离,要用到可逆符号,D错误。
4.答案:A
解析:向氨水中加入水,的浓度降低,的电离平衡正向移动,所以溶液中增大,A正确;向氨水中加入少量浓盐酸,氢离子和氢氧根离子反应,导致溶液中减小,电离平衡正向移动,B错误;向氨水中加入少量浓NaOH溶液,氢氧根离子浓度增大,的电离平衡逆向移动,C错误;向氨水中加入少量固体,溶于水电离出,溶液中增大,D错误。
5.答案:C
解析:加水稀释醋酸,促进醋酸的电离,的电离平衡正向移动,故溶液中的物质的量增大,A不符合题意;,加水稀释醋酸,的电离程度增大,则增大,减小,该比值增大,B不符合题意;加水稀释醋酸,促进醋酸的电离,的电离程度变大,D不符合题意。
6.答案:A
解析:的溶液加水稀释或加热,平衡均正向移动,可使的物质的量增大,但因加水稀释导致溶液的体积也增大,且增大的幅度大于的物质的量增大的幅度,其物质的量浓度减小,A错误;的溶液加水稀释,、均减小,故减小,B正确;向溶液中加入少量纯醋酸,醋酸浓度增大,平衡正向移动,但电离消耗的的量远小于增加的量,则电离程度减小,C正确;溶液加水稀释,平衡正向移动,溶液中醋酸分子数目减少,醋酸根离子数目增多,则减小,D正确。
7.答案:A
解析:草酸是一种二元弱酸,在水溶液中的电离反应是分两步进行的,A错误。
8.答案:C
解析:相同温度时,的醋酸溶液和的醋酸溶液中溶质的物质的量都为0.01mol,与NaOH反应完全时所需NaOH的物质的量应相同,故A错误;醋酸为弱电解质,浓度越大,电离程度越小,故前者的电离程度大于后者,故B错误;两种溶液中醋酸的物质的量相同,且前者醋酸的电离程度大,所以溶液中的物质的量前者大于后者,故C正确;由于两种溶液中都为0.01mol,溶质发生部分电离,前者电离程度大于后者,故溶液中的物质的量前者小于后者,故D错误。
9.答案:A
解析:根据题图可知,相同pH时,稀释相同倍数,X溶液的pH变化大于Y溶液,说明X的碱性强于Y。如果X为强碱,稀释100倍,此时X溶液的pH为9,因此若9<a<11,则X、Y都是弱碱,A正确;稀释后,X溶液的pH小于Y溶液,说明此时Y溶液中大于X溶液中,即稀释相同倍数后,Y溶液的碱性强于X溶液,B错误;X的碱性强于Y,则相同pH时,X溶液的浓度小于Y溶液的浓度,C错误;相同pH时,X溶液的浓度小于Y溶液的浓度,即用同浓度盐酸完全中和两种溶液时,Y消耗的盐酸体积更多,D错误。
10.答案:(1) 减小 增大
(2)①< ②=
解析:(2)①醋酸是弱酸,在水溶液中不完全电离,体积相同、物质的量浓度均为的盐酸、醋酸两种溶液,盐酸的酸性更强,故:盐酸<醋酸。
②盐酸和醋酸都是一元酸,体积相同、物质的量浓度均为的盐酸、醋酸两种溶液,完全中和等量时消耗的体积:盐酸=醋酸。
思维扩展
1.答案:C
解析:由表格数据可知,相同温度下碳酸的>氢硫酸的,则碳酸的酸性强于氢硫酸,A正确;多元弱酸以第一步电离为主,则多元弱酸的酸性主要由第一步电离决定,B正确;,常温下,加水稀释溶液,不变,减小,则增大,C错误;弱酸的电离平衡常数与温度有关,与浓度无关,则向弱酸溶液中加少量NaOH溶液,恢复到常温,该弱酸的电离平衡常数不变,D正确。
2.答案:B
解析:温度不变,不变,A错误;溶液中,、,则,数量级为,B正确;加水稀释,溶液酸性减弱,减小,增大,C错误;,加入少量冰醋酸,平衡正移,增大,温度不变,不变,则的值减小,D错误。
3.答案:D
解析:和都是强酸,其酸性在水溶液中相差不大,说明水对于这四种酸的酸性强弱没有区分能力,由题表数据可知,四种酸在冰醋酸中的电离常数不同,说明冰醋酸可以区分这四种酸的酸性强弱,故A正确;由题表数据可知,在冰醋酸中为弱酸,分步电离,电离方程式可表示为,,故B正确;由高氯酸在冰醋酸中的电离方程式可知,,,根据,溶液中的氢离子浓度约为,则高氯酸的电离度约为,故C正确;题给四种酸在冰醋酸中的电离平衡常数越大,酸性越强,由题表数据知,高氯酸的电离常数最大,酸性最强,故D错误。
4.答案:A
解析:ab段是醋酸和NaOH反应,离子方程式:,溶液中离子的总物质的量几乎不变,但溶液体积增大,离子浓度减小,故溶液导电能力减弱,故A正确;bc段为醋酸和一水合氨反应,生成了强电解质醋酸铵,离子方程式:,故B错误;c点时,一水合氨和NaOH均已反应完,cd段加入醋酸溶液,醋酸为弱电解质,溶液中离子个数虽有增加,但是溶液体积也增大,离子浓度减小,导电能力下降,故C错误;结合C项可知,d点以后,加入醋酸溶液,醋酸为弱电解质,溶液中离子个数虽有增加,但是溶液体积也增大,离子浓度减小,导电能力下降,故D错误。
5.答案:B
解析:由题图可知,b点时HB溶液中,,则pH=6,溶液中,则HB的电离常数,A错误;a点的坐标近似为(-3,1.8),根据A选项的分析,HA的电离常数的电离常数,则酸性HA>HB,B正确;酸性越强,越抑制水的电离,a、b两点溶液中,水的电离程度:b>a,C错误;常温下,当-7时,HB溶液中,HA溶液中,pH均不为7,D错误。
6.答案:C
解析:点对应溶液的,则,A正确;溶液中存在电荷守恒,点对应溶液中,,,则有,B正确;和反应生成,是强碱弱酸盐,其水溶液呈碱性,当酸碱恰好反应时,溶液应该呈碱性,但点溶液呈中性,说明酸过量,C错误;b、d两点溶液的温度相同,所以b、d点表示的溶液中均等于,D正确。
7.答案:C
解析:根据强酸制弱酸的复分解反应原理,由反应得出酸性:,由反应得出酸性:,由反应得出酸性:,则酸性:,酸性越强电离平衡常数越大,则,,,,项均正确;根据第1个和第3个反应可以得出结论,仅由第1个和第2个或第2个和第3个反应不能得出结论,C项错误。
8.答案:B
解析:根据图像分析,当氨水的体积为10 mL时导电能力最强,说明此时氨水刚好与醋酸完全反应,所以醋酸的浓度为,所以的电离度为,故选B。
9.答案:(1)①A
②ABC
(2)①<
②>
③=
(3)①
②
解析:(1)①温度不变,加水稀释过程中,平衡向电离方向移动,溶液中均减小,温度不变,醋酸电离常数不变。加水稀释过程中,减小,故A正确;醋酸电离常数,溶液中,加水稀释过程中,不变,减小,则增大,故B错误;加水稀释过程中,醋酸电离常数不变,故C错误。
②醋酸和水的电离过程为吸热过程,升高温度,电离平衡向电离方向移动,增大,减小,醋酸电离常数增大。电离是吸热过程,升高温度,电离平衡向电离方向移动,增大,减小,则增大,故正确;电离是吸热过程,升高温度,电离平衡向电离方向移动,醋酸电离常数增大,故C正确。
(2)①醋酸为弱酸,加水稀释,平衡向电离方向移动,增大,则;
②醋酸为弱酸,加水稀释,平衡向电离方向移动,增大,但先增大后减小,由图可知;
③溶液稀释前后溶质的物质的量不变,则完全中和时消耗NaOH的物质的量相等,故。
(3)①根据表中数据可知,酸的电离平衡常数大小为,电离平衡常数越大,酸性越强,则酸性由强到弱的顺序为;
②根据表中数据可知,酸性由强到弱的顺序为,由强酸制弱酸的原理可知,溶液和HCN反应生成KCN和,反应的离子方程式为。
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