第01讲 电离平衡(复习讲义)(广东专用)2026年高考化学一轮复习讲练测
2025-11-24
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2份
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30页
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精品
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 弱电解质的电离 |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 广东省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.72 MB |
| 发布时间 | 2025-11-24 |
| 更新时间 | 2025-09-25 |
| 作者 | 化学老人 |
| 品牌系列 | 上好课·一轮讲练测 |
| 审核时间 | 2025-09-25 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54091424.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第01讲 电离平衡
目录
01 考情解码·命题预警
02 体系构建·思维可视
03 核心突破·靶向攻坚
考点一 弱电解质的电离平衡及影响因素
知识点1弱电解质的电离平衡
知识点2电离平衡的影响因素
考向1强、弱电解质及判断
考向2电离平衡的影响因素
考点二 电离平衡常数及应用
知识点1电离平衡常数
知识点2电离度
考向1电离平衡常数及应用
考向2电离平衡常数的计算
04
考点要求
考查形式
2025年
2024年
2023年
弱电解质的电离平衡
选择题
非选择题
广东卷T17(3),4分
广东卷T18(5),2分
广东卷T12,4分
广东卷T18(2),2分
考情分析:
本讲为高考命题热点,近三年的广东高考试题中选择题出现的频率不高,主要出现在非选择题中,主要考查强弱电解质的比较与判断、电离常数的计算与应用,试题偏中等。
复习目标:
1.了解电解质的概念,了解强电解质和弱电解质的概念。
2.理解电解质在水中的电离以及电解质溶液的导电性。
3.理解弱电解质在水中的电离平衡,能利用电离平衡常数进行相关计算。
考点一 弱电解质的电离平衡
知识点1 弱电解质的电离平衡
1.电离平衡的建立:在一定条件下(如温度、压强等),当弱电解质电离产生离子的速率和离子结合成分子的速率相等时,电离过程达到了平衡。平衡建立过程如图所示:
2.电离平衡的特征:
(1)弱:研究对象是弱电解质。
(2)等:弱电解质分子电离成离子的速率和离子重新结合成弱电解质分子的速率相等。
(3)动:电离平衡是一种动态平衡,即1mol CH3COOH电离同时则有1mol CH3COOH分子形成。
(4)定:条件不变,溶液中各分子、离子的浓度不变,溶液里既有离子又有分子。
(5)变:条件改变时,电离平衡发生移动,各粒子的浓度要发生改变。
得分速记
电解质溶液的导电能力取决于溶液中自由移动离子的浓度和离子所带电荷数,自由移动离子的浓度越大、离子所带电荷数越多,导电能力越强。
知识点2 电离平衡的影响因素
1.影响电离平衡的内因:影响电离平衡的内因是____________________________,其他条件相同时,电解质越弱越_______电离。
2.影响电离平衡的外因:以0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液为例,填写外界条件对CH3COOH(aq)⇌CH3COO-(aq)+H+(aq) ΔH>0的影响。
改变条件
平衡移动方向
n(H+)
c(H+)
导电能力
加水稀释
加入少量冰醋酸
通入HCl(g)
加NaOH(s)
加CH3COONa(s)
升高温度
(1)浓度:在一定温度下,同一弱电解质溶液,浓度越小,越易电离,则向弱电解质溶液中加水稀释时,电离平衡向电离的方向移动,电离程度增大;
(2)温度:弱电解质的电离一般是吸热过程,升高温度,电离平衡向电离的方向移动,电离程度增大;
(3)同离子效应:加入与电解质电离出相同离子的强电解质,电离平衡向形成分子的方向移动,电离程度减小;
(4)酸碱效应:加入强酸(或强碱),弱酸(或弱碱)的电离平衡向形成分子的方向移动,电离程度减小;弱碱(或弱酸)的电离平衡向电离的方向移动,电离程度增大;
(5)加入能与离子反应的物质,电离平衡向电离的方向移动,电离程度增大。
得分速记
判断弱电解质的三个角度
角度1:弱电解质的定义,即弱电解质不能完全电离。如0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液的pH大于1。
角度2:弱电解质溶液中存在电离平衡,条件改变,平衡移动。如pH=1的CH3COOH溶液加水稀释10倍后,溶液pH小于2。
角度3:弱电解质形成的盐类能水解。如判断CH3COOH为弱酸可利用下面两个实验:配制某浓度的醋酸钠溶液,向其中加入几滴酚酞溶液,溶液变为浅红色;或用玻璃棒蘸取一定浓度的醋酸钠溶液滴在pH试纸上,测其pH,溶液pH大于7。
考向1 强、弱电解质的判断
例1(组编)下列说法正确的是
A.碳酸的电离方程式为H2CO3⇌2H++CO
B.向氨水中滴加酚酞变红色,说明NH3·H2O是弱电解质
C.氨气溶于水,当NH3·H2O电离出的c(OH-)=c()时,表明NH3·H2O电离处于平衡状态
D.25℃时,若测得溶液且,则HR是弱酸
思维建模 强电解质和弱电解质的证明实验(以证明某酸(HA)为弱酸为例)
实验方法
结论
(1)测0.01 mol·L-1 HA溶液的pH
pH=2,HA为强酸;pH>2,HA为弱酸
(2)测NaA溶液的pH
pH=7,HA为强酸;pH>7,HA为弱酸
(3)相同条件下,测相同浓度的HA和HCl溶液的导电性
导电性相同,HA为强酸;导电性弱于盐酸,HA为弱酸
(4)往同浓度的HA和HCl溶液中投入大小相同的Zn粒或CaCO3固体
开始反应速率相同,HA为强酸;开始反应速率比盐酸慢,HA为弱酸
(5)测相同pH的HA与HCl稀释相同倍数前后的pH变化
pH变化倍数相同,HA为强酸;pH变化倍数小于盐酸,HA为弱酸
【变式训练1】鸟嘌呤()是一种有机弱碱,可与盐酸反应生成盐酸盐(用表示)。已知水溶液呈酸性,下列叙述正确的是
A.水溶液的
B.水溶液加水稀释,升高
C.在水中的电离方程式为:
D.水溶液中:
【变式训练2】(组编)下列叙述正确的是
A.常温下0.1 mol·L-1一元碱BOH溶液的pH=10,则溶液中存在BOH⇌B++OH-
B.氨水中只存在NH3·H2O的电离平衡,不存在其他电离平衡
C.Ca(OH)2微溶于水,因此它是弱电解质
D.
考向2 电离平衡的影响因素
例225℃时,对于的溶液,下列判断不正确的是
A.加水稀释,电离平衡正向移动,溶液中所有离子浓度都减小
B.通入少量HCl气体,电离平衡逆向移动,减小,不变
C.加入少量冰醋酸,电离平衡正向移动,增大,电离度减小
D.升高温度,电离平衡正向移动,增大,pH减小
思维建模 外界条件对电离平衡影响的四个不一定
(1)加水稀释时,溶液中不是所有离子的浓度都减小;稀醋酸加水稀释时,溶液中的c(H+)减小,c(OH-)增大。
(2)电离平衡右移,电离程度不一定增大,如增大弱电解质的浓度,使电离平衡向右移动,但电离程度减小。
(3)电离平衡右移,电解质分子的浓度不一定减小,如对于CH3COOHCH3COO-+H+,平衡后,加入冰醋酸,c(CH3COOH)增大,平衡右移,根据勒夏特列原理,只能“减弱”而不能消除,再次平衡时,c(CH3COOH)比原平衡时大。
(4)电离平衡右移,离子的浓度不一定增大,如在CH3COOH溶液中加水稀释或加少量NaOH固体,都会引起平衡右移,但c(CH3COOH)、c(H+)都比原平衡时要小。
【变式训练1】25℃时,醋酸溶液中存在电离平衡:CH3COOHCH3COO-+ H+,下列说法正确的是
A.向体系中加入少量CH3COONa固体,平衡向左移动,c(CH3COO-)下降
B.向体系中加水稀释,平衡向右移动,溶液中所有离子的浓度都减小
C.加入少量NaOH固体(忽略溶解热效应),平衡向右移动,水的电离程度也随之增大
D.升高体系温度(忽略醋酸挥发),溶液中H+数目增多,平衡一定向左移动
【变式训练2】在25℃下,稀释和某酸HA的溶液,溶液pH变化的曲线如图所示,其中表示稀释前的体积,表示稀释后的体积,下列说法错误的是
A.,两种酸溶液pH相同时,
B.a、b两点中,水的电离程度a小于b
C.25℃时,等浓度的与NaA溶液中,
D.曲线上a、b两点中,的比值一定相等
考点二 电离平衡常数及应用
知识点1电离平衡常数
1.定义:在一定条件下,弱电解质达到电离平衡时,溶液中电离所生成的各种离子浓度(幂次方)的乘积与溶液中未电离的分子浓度的比值是一个常数,这个常数叫做电离平衡常数,简称电离常数,用K(弱酸用Ka,弱碱用Kb)表示。
2.表示方法
弱酸的电离平衡常数用Ka表示,弱碱的电离平衡常数用Kb表示。如:
AB⇌A++B- K=。
(1)一元弱酸、一元弱碱的电离平衡常数
例如:CH3COOH⇌CH3COO-+H+ Ka=;
NH3·H2O⇌NH+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,每步各有电离平衡常数,通常用Ka1、Ka2等来分别表示。例如,
H2CO3⇌H++HCO Ka1=;
HCO⇌H++CO Ka2=。
多元弱酸各步电离常数的大小比较:Ka1_______Ka2,因此,多元弱酸的酸性主要由第_______步电离决定。
3.特点:
(1)电离平衡常数与_______有关,与浓度无关,升高温度,K_______。
(2)电离平衡常数反映弱电解质的相对强弱,K越大,表示弱电解质越_______电离,酸性或碱性越_______。
(3)多元弱酸的各步电离常数的大小关系是Ka1>Ka2>Ka3……,当Ka1≫Ka2时,计算多元弱酸中的c(H+)或比较多元弱酸酸性的相对强弱时,通常只考虑第一步电离。
4.应用:
(1)判断弱酸(或弱碱)的相对强弱,电离常数越大,酸性(或碱性)越_______。
(2)判断盐溶液的酸性(或碱性)强弱:电离常数越大,对应的盐水解程度越_______,水解常数Kh=或Kh=越小,酸性(或碱性)越_______。
(3)判断复分解反应能否发生:一般符合“强酸制弱酸”规律。
(4)判断微粒浓度或浓度比值的变化:利用温度不变电离常数就不变来判断溶液中微粒浓度或者比值的变化情况,有时候还会结合Kw一起进行判断,如:0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中加水稀释,==,加水稀释,c(H+)减小,Ka值不变,则增大。
知识点2电离度
1.概念:在一定条件下的弱电解质达到电离平衡时,已经电离的电解质分子数占原电解质分子总数的百分比。
2.表示方法:α=×100%,也可表示为α=×100%。
3.影响因素
(1)相同温度下,同一弱电解质,浓度越大,其电离度(α)越_______。
(2)相同浓度下,同一弱电解质,温度越高,其电离度(α)越_______。
得分速记
电离平衡常数与电离度(α)的关系(以一元弱酸为例)
HAH++A-
起始: c酸 0 0
转化:c酸·α c酸·α c酸·α
平衡:c酸·(1-α) c酸·α c酸·α
Ka=,α很小,可认为1-α≈1,则Ka=c酸·α2或α=。
考向1电离平衡常数及应用
例1已知溶剂分子结合的能力会影响酸给出的能力,某温度下部分酸在冰醋酸中的如下表所示,下列说法错误的是
分子式
HCl
4.87
7.24(一级)
8.9
9.4
A.在冰醋酸中的电离方程式:
B.在冰醋酸中酸性:
C.结合的能力:
D.相同温度下醋酸在液氨中的大于其在水中的
【变式训练1】下列说法正确的是
A.弱电解质的电离平衡右移,电离平衡常数一定增大
B.H2CO3的电离平衡数表达式:Ka=
C.相同温度下,若Ka(HX)>Ka(HY),则酸性:HX>HY
D.相同温度下,电离常数越大,溶液中c(H+)一定越大
【变式训练2】下列说法错误的是
A.温度不变,向NH3·H2O溶液中加入NH4Cl,平衡左移,电离平衡常数减小
B.要增大某种弱电解质的电离平衡常数,只能采取升高温度的方法
C.0.1 mol·L-1的氨水加水稀释后,溶液中c(NH)·c(OH-)变小
D.常温下,向10 mL pH=3的醋酸溶液中加水稀释后,溶液中 不变
考向2电离平衡常数计算
例2(组编)(1)碳氢化合物完全燃烧生成CO2和H2O。常温常压下,空气中的CO2溶于水,达到平衡时,溶液的pH=5.60,c(H2CO3)=1.5×10-5 mol·L-1。若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离,则H2CO3HCO+H+的电离常数K1= (已知:10-5.60=2.5×10-6)。
(2)已知室温时,0.1 mol·L-1某一元酸HA在水中有0.1%发生电离,此酸的电离常数约为 。
(3)在25 ℃下,将a mol·L-1的氨水与0.01 mol·L-1的盐酸等体积混合,反应平衡时溶液中c(NH)=c(Cl-),则溶液显 (填“酸”、“碱”或“中”)性;用含a的代数式表示NH3·H2O的电离常数Kb= 。
(4)常温下,将a mol·L-1的醋酸与b mol·L-1Ba(OH)2溶液等体积混合,充分反应后,溶液中存在2c(Ba2+)=c(CH3COO-),则该混合溶液中醋酸的电离常数Ka= (用含a和b的代数式表示)。
(5)25 ℃时,向含a mol NH4NO3的溶液中滴加b L氨水,溶液呈中性,则所滴加氨水的浓度为 mol·L-1[已知Kb(NH3·H2O)=2×10-5]。
【变式训练】(组编)(1)已知室温下HA的电离平衡常数Ka=1.0×10-5,则100mL0.lmol·L-1HA溶液中,HA的电离度为 。
(2)已知次氯酸(HClO)的电离平衡常数为Ka=4.0×10-8,向20mL0.1mol•L-1的HClO溶液中滴加少量硫酸,再加水稀释至40mL,此时测得c(H+)=0.05mol•L-1,则溶液中c(ClO-)= mol•L-1。
(3)联氨为二元弱碱,在水中的电离方式与氨相似。联氨第一步电离反应的平衡常数值为 (已知:N2H4+H+N2H的;)。联氨与硫酸形成的酸式盐的化学式为 。
(4)已知25℃,NH3·H2O的Kb=1.8×10-5,H2SO3的Ka1=1.3×10-2,Ka2=6.2×10-8.若氨水的浓度为2.0mol·L-1,则溶液中的c(OH-)= mol·L-1.HSO的电离常数表达式K= 。将SO2通入该氨水中,当溶液中c(H+)为1.0×10-7mol·L-1时,溶液中的= 。
1.(2025·江苏·高考真题)室温下,有色金属冶炼废渣(含等的氧化物)用过量的较浓溶液酸浸后,提取铜和镍的过程如下所示。
已知:。下列说法正确的是
A.较浓溶液中:
B.溶液中:的平衡常数
C.溶液中:
D.“提铜”和“沉镍”后的两份滤液中:
2.(2025·浙江·高考真题)时,的电离常数。下列描述不正确的是
A.
B.
C.
D.溶液中,,则
3.(2024·天津·高考真题)甲胺水溶液中存在以下平衡:。已知:时,的,的。下列说法错误的是
A.的
B.溶液中存在
C.时,溶液与溶液相比,溶液中的小
D.溶液与相同浓度的溶液以任意比例混合,混合液中存在
4.(2023·天津·高考真题)下表列出25℃时不同羧酸的(即)。根据表中的数据推测,结论正确的是
羧酸
pKa
4.76
2.59
2.87
2.90
A.酸性强弱:
B.对键合电子的吸引能力强弱:F<Cl<Br
C.25℃时的pKa大小:
D.25℃时0.1mol/L溶液的碱性强弱:
5.(2023·天津·高考真题)在浓度为的溶液中,如下说法正确的是
A.溶液中浓度最大的离子是
B.
C.
D.磷酸第二步电离平衡的平衡常数表达式为
6.(2024·广东·高考真题)酸在多种反应中具有广泛应用,其性能通常与酸的强度密切相关。
(3)在非水溶剂中研究弱酸的电离平衡具有重要科学价值。一定温度下,某研究组通过分光光度法测定了两种一元弱酸(X为A或B)在某非水溶剂中的。
a.选择合适的指示剂,;其钾盐为。
b.向溶液中加入,发生反应:。起始的物质的量为,加入的物质的量为,平衡时,测得随的变化曲线如图。
已知:该溶剂本身不电离,钾盐在该溶剂中完全电离。
①计算 。(写出计算过程,结果保留两位有效数字)
②在该溶剂中, ; 。(填“>”“<”或“=”)
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第01讲 电离平衡
目录
01 考情解码·命题预警
02 体系构建·思维可视
03 核心突破·靶向攻坚
考点一 弱电解质的电离平衡及影响因素
知识点1弱电解质的电离平衡
知识点2电离平衡的影响因素
考向1强、弱电解质及判断
考向2电离平衡的影响因素
考点二 电离平衡常数及应用
知识点1电离平衡常数
知识点2电离度
考向1电离平衡常数及应用
考向2电离平衡常数的计算
04
考点要求
考查形式
2025年
2024年
2023年
弱电解质的电离平衡
选择题
非选择题
广东卷T17(3),4分
广东卷T18(5),2分
广东卷T12,4分
广东卷T18(2),2分
考情分析:
本讲为高考命题热点,近三年的广东高考试题中选择题出现的频率不高,主要出现在非选择题中,主要考查强弱电解质的比较与判断、电离常数的计算与应用,试题偏中等。
复习目标:
1.了解电解质的概念,了解强电解质和弱电解质的概念。
2.理解电解质在水中的电离以及电解质溶液的导电性。
3.理解弱电解质在水中的电离平衡,能利用电离平衡常数进行相关计算。
考点一 弱电解质的电离平衡
知识点1 弱电解质的电离平衡
1.电离平衡的建立:在一定条件下(如温度、压强等),当弱电解质电离产生离子的速率和离子结合成分子的速率相等时,电离过程达到了平衡。平衡建立过程如图所示:
2.电离平衡的特征:
(1)弱:研究对象是弱电解质。
(2)等:弱电解质分子电离成离子的速率和离子重新结合成弱电解质分子的速率相等。
(3)动:电离平衡是一种动态平衡,即1mol CH3COOH电离同时则有1mol CH3COOH分子形成。
(4)定:条件不变,溶液中各分子、离子的浓度不变,溶液里既有离子又有分子。
(5)变:条件改变时,电离平衡发生移动,各粒子的浓度要发生改变。
得分速记
电解质溶液的导电能力取决于溶液中自由移动离子的浓度和离子所带电荷数,自由移动离子的浓度越大、离子所带电荷数越多,导电能力越强。
知识点2 电离平衡的影响因素
1.影响电离平衡的内因:影响电离平衡的内因是弱电解质本身的结构与性质,其他条件相同时,电解质越弱越难电离。
2.影响电离平衡的外因:以0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液为例,填写外界条件对CH3COOH(aq)⇌CH3COO-(aq)+H+(aq) ΔH>0的影响。
改变条件
平衡移动方向
n(H+)
c(H+)
导电能力
加水稀释
向右
增大
减小
减弱
加入少量冰醋酸
向右
增大
增大
增强
通入HCl(g)
向左
增大
增大
增强
加NaOH(s)
向右
减小
减小
增强
加CH3COONa(s)
向左
减小
减小
增强
升高温度
向右
增大
增大
增强
(1)浓度:在一定温度下,同一弱电解质溶液,浓度越小,越易电离,则向弱电解质溶液中加水稀释时,电离平衡向电离的方向移动,电离程度增大;
(2)温度:弱电解质的电离一般是吸热过程,升高温度,电离平衡向电离的方向移动,电离程度增大;
(3)同离子效应:加入与电解质电离出相同离子的强电解质,电离平衡向形成分子的方向移动,电离程度减小;
(4)酸碱效应:加入强酸(或强碱),弱酸(或弱碱)的电离平衡向形成分子的方向移动,电离程度减小;弱碱(或弱酸)的电离平衡向电离的方向移动,电离程度增大;
(5)加入能与离子反应的物质,电离平衡向电离的方向移动,电离程度增大。
得分速记
判断弱电解质的三个角度
角度1:弱电解质的定义,即弱电解质不能完全电离。如0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液的pH大于1。
角度2:弱电解质溶液中存在电离平衡,条件改变,平衡移动。如pH=1的CH3COOH溶液加水稀释10倍后,溶液pH小于2。
角度3:弱电解质形成的盐类能水解。如判断CH3COOH为弱酸可利用下面两个实验:配制某浓度的醋酸钠溶液,向其中加入几滴酚酞溶液,溶液变为浅红色;或用玻璃棒蘸取一定浓度的醋酸钠溶液滴在pH试纸上,测其pH,溶液pH大于7。
考向1 强、弱电解质的判断
例1(组编)下列说法正确的是
A.碳酸的电离方程式为H2CO3⇌2H++CO
B.向氨水中滴加酚酞变红色,说明NH3·H2O是弱电解质
C.氨气溶于水,当NH3·H2O电离出的c(OH-)=c()时,表明NH3·H2O电离处于平衡状态
D.25℃时,若测得溶液且,则HR是弱酸
D【解析】A.碳酸是二元弱酸,应分步电离,碳酸的电离方程式为H2CO3⇌H++HCO、HCO⇌H++CO,A错误;
B.氨水使酚酞变红,说明溶液中含有OH-,不能说明NH3·H2O部分电离,B错误;
C.无论是否达到电离平衡状态,NH3·H2O电离出的c(OH-)始终等于c(),应为c(OH-)、c()保持不变时,表明NH3·H2O电离处于平衡状态,C错误;
D.25℃时,若测得溶液且,可知溶液中,所以未完全电离,为弱酸,D正确;
故选D。
思维建模 强电解质和弱电解质的证明实验(以证明某酸(HA)为弱酸为例)
实验方法
结论
(1)测0.01 mol·L-1 HA溶液的pH
pH=2,HA为强酸;pH>2,HA为弱酸
(2)测NaA溶液的pH
pH=7,HA为强酸;pH>7,HA为弱酸
(3)相同条件下,测相同浓度的HA和HCl溶液的导电性
导电性相同,HA为强酸;导电性弱于盐酸,HA为弱酸
(4)往同浓度的HA和HCl溶液中投入大小相同的Zn粒或CaCO3固体
开始反应速率相同,HA为强酸;开始反应速率比盐酸慢,HA为弱酸
(5)测相同pH的HA与HCl稀释相同倍数前后的pH变化
pH变化倍数相同,HA为强酸;pH变化倍数小于盐酸,HA为弱酸
【变式训练1】鸟嘌呤()是一种有机弱碱,可与盐酸反应生成盐酸盐(用表示)。已知水溶液呈酸性,下列叙述正确的是
A.水溶液的
B.水溶液加水稀释,升高
C.在水中的电离方程式为:
D.水溶液中:
B【解析】A.GHCl为强酸弱碱盐,电离出的GH+会发生水解,弱离子的水解较为微弱,因此0.001mol/L GHCl水溶液的pH>3,故A错误;
B.稀释GHCl溶液时,GH+水解程度将增大,根据勒夏特列原理可知溶液中c(H+)将减小,溶液pH将升高,故B正确;
C.GHCl为强酸弱碱盐,在水中电离方程式为GHCl=GH++Cl-,故C错误;
D.根据电荷守恒可知,GHCl溶液中c(OH-)+c(Cl-)=c(H+)+c(GH+),故D错误;
故选B。
【变式训练2】(组编)下列叙述正确的是
A.常温下0.1 mol·L-1一元碱BOH溶液的pH=10,则溶液中存在BOH⇌B++OH-
B.氨水中只存在NH3·H2O的电离平衡,不存在其他电离平衡
C.Ca(OH)2微溶于水,因此它是弱电解质
D.
A【解析】A.室温下,0.1mol/L一元碱BOH的pH=10,溶液中氢氧根离子浓度为,所以BOH为弱碱,电离方程式用可逆符号,A正确;
B.氨水中水是弱电解质,还存在水的电离平衡,B错误;
C.强弱电解质只取决于是否完全电离,与溶解度无关,溶解的Ca(OH)2完全电离,所以Ca(OH)2是强电解质,C错误;
D.第一步活化能小于第二步活化能,D错误;
故答案为B。
考向2 电离平衡的影响因素
例225℃时,对于的溶液,下列判断不正确的是
A.加水稀释,电离平衡正向移动,溶液中所有离子浓度都减小
B.通入少量HCl气体,电离平衡逆向移动,减小,不变
C.加入少量冰醋酸,电离平衡正向移动,增大,电离度减小
D.升高温度,电离平衡正向移动,增大,pH减小
A【解析】A.醋酸中存在如下电离CH3COOHCH3COO-+H+,向体系中加水稀释,醋酸的电离程度增大,电离平衡向右移动,溶液中醋酸根离子、氢离子的浓度都减小,但水的离子积不变,溶液中氢氧根离子浓度增大,A错误;
B.通入少量HCl导致溶液中c(H+)增大,抑制醋酸电离,电离平衡逆向移动,c(CH3COO-)减小,温度不变,则Ka不变,B正确;
C.加入少量冰醋酸,电离平衡正向移动,增大,但CH3COOH的浓度增大,其电离程度减小,C正确;
D.升高温度促进醋酸电离,则平衡正向移动,溶液中c(H+)增大,pH减小,D正确;
故选A。
思维建模 外界条件对电离平衡影响的四个不一定
(1)加水稀释时,溶液中不是所有离子的浓度都减小;稀醋酸加水稀释时,溶液中的c(H+)减小,c(OH-)增大。
(2)电离平衡右移,电离程度不一定增大,如增大弱电解质的浓度,使电离平衡向右移动,但电离程度减小。
(3)电离平衡右移,电解质分子的浓度不一定减小,如对于CH3COOHCH3COO-+H+,平衡后,加入冰醋酸,c(CH3COOH)增大,平衡右移,根据勒夏特列原理,只能“减弱”而不能消除,再次平衡时,c(CH3COOH)比原平衡时大。
(4)电离平衡右移,离子的浓度不一定增大,如在CH3COOH溶液中加水稀释或加少量NaOH固体,都会引起平衡右移,但c(CH3COOH)、c(H+)都比原平衡时要小。
【变式训练1】25℃时,醋酸溶液中存在电离平衡:CH3COOHCH3COO-+ H+,下列说法正确的是
A.向体系中加入少量CH3COONa固体,平衡向左移动,c(CH3COO-)下降
B.向体系中加水稀释,平衡向右移动,溶液中所有离子的浓度都减小
C.加入少量NaOH固体(忽略溶解热效应),平衡向右移动,水的电离程度也随之增大
D.升高体系温度(忽略醋酸挥发),溶液中H+数目增多,平衡一定向左移动
C【解析】A、向体系中加入少量CH3COONa固体,c(CH3COO-)增大,平衡向左移动,选项A错误;
B、向体系中加水稀释,平衡向右移动,溶液中c(CH3COO-)、c(H+)减小,温度不变,KW不变,根据KW= c(H+) c(OH-)可知,c(H+)减小,则c(OH-)增大,选项B错误;
C. 加入少量NaOH固体(忽略溶解热效应),c(OH-)增大,c(H+)减小,平衡向右移动,水的电离程度也随之增大,选项C正确;
D. 升高体系温度(忽略醋酸挥发),电离程度增大,平衡向右移动,溶液中H+数目增多,选项D错误。
答案选C。
【变式训练2】在25℃下,稀释和某酸HA的溶液,溶液pH变化的曲线如图所示,其中表示稀释前的体积,表示稀释后的体积,下列说法错误的是
A.,两种酸溶液pH相同时,
B.a、b两点中,水的电离程度a小于b
C.25℃时,等浓度的与NaA溶液中,
D.曲线上a、b两点中,的比值一定相等
A【解析】A.m<4,两种酸都是弱酸,HA的酸性小于,故pH相同时,,A项错误;
B.a点pH小于b点pH,则a溶液中大,对水的电离抑制程度大,因此水的电离程度:a小于b,B项正确;
C.和HA都是弱酸,其中HA的酸性弱于,25℃时,等浓度的和NaA溶液中,C项正确;
D. ,又,不变,故曲线上a、b两点 一定相等,D项正确;
答案选A。
考点二 电离平衡常数及应用
知识点1电离平衡常数
1.定义:在一定条件下,弱电解质达到电离平衡时,溶液中电离所生成的各种离子浓度(幂次方)的乘积与溶液中未电离的分子浓度的比值是一个常数,这个常数叫做电离平衡常数,简称电离常数,用K(弱酸用Ka,弱碱用Kb)表示。
2.表示方法
弱酸的电离平衡常数用Ka表示,弱碱的电离平衡常数用Kb表示。如:
AB⇌A++B- K=。
(1)一元弱酸、一元弱碱的电离平衡常数
例如:CH3COOH⇌CH3COO-+H+ Ka=;
NH3·H2O⇌NH+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,每步各有电离平衡常数,通常用Ka1、Ka2等来分别表示。例如,
H2CO3⇌H++HCO Ka1=;
HCO⇌H++CO Ka2=。
多元弱酸各步电离常数的大小比较:Ka1≫Ka2,因此,多元弱酸的酸性主要由第一步电离决定。
3.特点:
(1)电离平衡常数与温度有关,与浓度无关,升高温度,K增大。
(2)电离平衡常数反映弱电解质的相对强弱,K越大,表示弱电解质越易电离,酸性或碱性越强。
(3)多元弱酸的各步电离常数的大小关系是Ka1>Ka2>Ka3……,当Ka1≫Ka2时,计算多元弱酸中的c(H+)或比较多元弱酸酸性的相对强弱时,通常只考虑第一步电离。
4.应用:
(1)判断弱酸(或弱碱)的相对强弱,电离常数越大,酸性(或碱性)越强。
(2)判断盐溶液的酸性(或碱性)强弱:电离常数越大,对应的盐水解程度越小,水解常数Kh=或Kh=越小,酸性(或碱性)越弱。
(3)判断复分解反应能否发生:一般符合“强酸制弱酸”规律。
(4)判断微粒浓度或浓度比值的变化:利用温度不变电离常数就不变来判断溶液中微粒浓度或者比值的变化情况,有时候还会结合Kw一起进行判断,如:0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中加水稀释,==,加水稀释,c(H+)减小,Ka值不变,则增大。
知识点2电离度
1.概念:在一定条件下的弱电解质达到电离平衡时,已经电离的电解质分子数占原电解质分子总数的百分比。
2.表示方法:α=×100%,也可表示为α=×100%。
3.影响因素
(1)相同温度下,同一弱电解质,浓度越大,其电离度(α)越小。
(2)相同浓度下,同一弱电解质,温度越高,其电离度(α)越大。
得分速记
电离平衡常数与电离度(α)的关系(以一元弱酸为例)
HAH++A-
起始: c酸 0 0
转化:c酸·α c酸·α c酸·α
平衡:c酸·(1-α) c酸·α c酸·α
Ka=,α很小,可认为1-α≈1,则Ka=c酸·α2或α=。
考向1电离平衡常数及应用
例1已知溶剂分子结合的能力会影响酸给出的能力,某温度下部分酸在冰醋酸中的如下表所示,下列说法错误的是
分子式
HCl
4.87
7.24(一级)
8.9
9.4
A.在冰醋酸中的电离方程式:
B.在冰醋酸中酸性:
C.结合的能力:
D.相同温度下醋酸在液氨中的大于其在水中的
D【解析】A.由表格数据可知,高氯酸在冰醋酸中部分电离出高氯酸根离子和CH3COOH离子,电离方程式为,故A正确;
B.由表格数据可知,四种酸在冰醋酸中的电离常数的大小顺序为,则在冰醋酸中酸性的大小顺序为,故B正确;
C.由表格数据可知,在水中完全电离的四种强酸在冰醋酸中均不能完全电离,说明水分子结合氢离子的能力强于醋酸,故C正确;
D.相同温度下醋酸在液氨中的电离程度大于在水中的电离程度,所以在液氨中的小于其在水中的,故D错误;
故选D。
【变式训练1】下列说法正确的是
A.弱电解质的电离平衡右移,电离平衡常数一定增大
B.H2CO3的电离平衡数表达式:Ka=
C.相同温度下,若Ka(HX)>Ka(HY),则酸性:HX>HY
D.相同温度下,电离常数越大,溶液中c(H+)一定越大
C【解析】A.弱电解质的电离平衡右移,电离平衡常数不一定增大,如增大醋酸溶液的浓度时,电离平衡右移,但温度不变,电离常数不变,A错误;
B.二元弱酸分步电离,有两步电离平衡常数Ka1= 、Ka2=,B错误;
C.相同温度下,对于一元弱酸,酸性越强其电离平衡常数越大,C正确;
D.弱电解质的电离常数越大,只能说明其分子的电离程度越大,离子的浓度不仅与电离程度有关,还与弱电解质的浓度有关, D错误;
答案选C。
【变式训练2】下列说法错误的是
A.温度不变,向NH3·H2O溶液中加入NH4Cl,平衡左移,电离平衡常数减小
B.要增大某种弱电解质的电离平衡常数,只能采取升高温度的方法
C.0.1 mol·L-1的氨水加水稀释后,溶液中c(NH)·c(OH-)变小
D.常温下,向10 mL pH=3的醋酸溶液中加水稀释后,溶液中 不变
A【解析】A.电离平衡常数为温度函数,温度不变,电离常数不变,则温度不变,向NH3·H2O溶液中加入NH4Cl,平衡左移,电离平衡常数不变,A错误;
B.电离平衡常数是温度函数,温度不变,平衡常数不变,弱电解质的电离是吸热过程,则要增大某种弱电解质的电离平衡常数,只能采取升高温度的方法,B正确;
C.一水合氨的电离平衡常数K= ,加水稀释后 ,不变,减小,则减小,C正确;
D.,其中为醋酸的电离平衡常数,为水的离子积常数,二者的大小均只与温度有关。因此常温下,不变,即不变,D正确;
故选A。
考向2电离平衡常数计算
例2(组编)(1)碳氢化合物完全燃烧生成CO2和H2O。常温常压下,空气中的CO2溶于水,达到平衡时,溶液的pH=5.60,c(H2CO3)=1.5×10-5 mol·L-1。若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离,则H2CO3HCO+H+的电离常数K1= (已知:10-5.60=2.5×10-6)。
(2)已知室温时,0.1 mol·L-1某一元酸HA在水中有0.1%发生电离,此酸的电离常数约为 。
(3)在25 ℃下,将a mol·L-1的氨水与0.01 mol·L-1的盐酸等体积混合,反应平衡时溶液中c(NH)=c(Cl-),则溶液显 (填“酸”、“碱”或“中”)性;用含a的代数式表示NH3·H2O的电离常数Kb= 。
(4)常温下,将a mol·L-1的醋酸与b mol·L-1Ba(OH)2溶液等体积混合,充分反应后,溶液中存在2c(Ba2+)=c(CH3COO-),则该混合溶液中醋酸的电离常数Ka= (用含a和b的代数式表示)。
(5)25 ℃时,向含a mol NH4NO3的溶液中滴加b L氨水,溶液呈中性,则所滴加氨水的浓度为 mol·L-1[已知Kb(NH3·H2O)=2×10-5]。
【答案】(1)4.2×10-7
(2)1×10-7
(3)中;
(4)
(5)
【解析】(1)由H2CO3H++HC得K1==≈4.2×10-7;
(2)由电离常数表达式算出Ka=≈1×10-7;
(3)氨水与盐酸等体积混合,电荷守恒关系式为c(N)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),因c(N)=c(Cl-),故有c(H+)=c(OH-),溶液显中性。
NH3·H2O N + OH-
浓度/(mol·L-1) - 10-7
Kb==;
(4)根据电荷守恒2c(Ba2+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-),由于c(CH3COO-)=2c(Ba2+)=b mol·L-1,所以c(H+)=c(OH-),溶液呈中性。
CH3COOHCH3COO-+H+
浓度/(mol·L-1) -b b 10-7
Ka==;
(5)根据溶液呈中性可知c(OH-)=c(H+)=1×10-7 mol·L-1,n(N)=n(N)=a mol。设加入的氨水的浓度为c mol·L-1,混合溶液的体积为V L,由Kb===2×10-5,得c=。
【变式训练】(组编)(1)已知室温下HA的电离平衡常数Ka=1.0×10-5,则100mL0.lmol·L-1HA溶液中,HA的电离度为 。
(2)已知次氯酸(HClO)的电离平衡常数为Ka=4.0×10-8,向20mL0.1mol•L-1的HClO溶液中滴加少量硫酸,再加水稀释至40mL,此时测得c(H+)=0.05mol•L-1,则溶液中c(ClO-)= mol•L-1。
(3)联氨为二元弱碱,在水中的电离方式与氨相似。联氨第一步电离反应的平衡常数值为 (已知:N2H4+H+N2H的;)。联氨与硫酸形成的酸式盐的化学式为 。
(4)已知25℃,NH3·H2O的Kb=1.8×10-5,H2SO3的Ka1=1.3×10-2,Ka2=6.2×10-8.若氨水的浓度为2.0mol·L-1,则溶液中的c(OH-)= mol·L-1.HSO的电离常数表达式K= 。将SO2通入该氨水中,当溶液中c(H+)为1.0×10-7mol·L-1时,溶液中的= 。
【答案】(1)1%
(2)4.0×10-8
(3)8.7×10-7 N2H6(HSO4)2
(4)6×10-3 0.62
【解析】(1)由HA的电离常数可知,0.lmol·L-1HA溶液中氢离子浓度为==10—3mol/L,则HA的电离度为×100%=1%;
(2)次氯酸(HClO)的电离平衡常数为Ka= =4.0×10-8,向20mL0.1mol•L-1的HClO溶液中滴加少量硫酸,再加水稀释至40mL,则c(HClO)=0.05mol/L,此时测得c(H+)=0.05mol•L-1,依据电离平衡常数公式可知,c(ClO-)=4.0×10-8mol/L;
(3)联氨为二元弱碱,在水中的电离方式与氨相似,则联氨第一步电离的方程式为N2H4+H2ON2H5++OH-,再根据已知:N2H4+H+N2H5+的及,故联氨第一步电离平衡常数为;联氨为二元弱碱,酸碱发生中和反应生成盐,则联氨与硫酸形成酸式盐的化学式为N2H6(HSO4)2;
(4)由氨水的电离常数可知,2.0mol·L-1氨水中氢氧根离子浓度为==6×10—3mol/L;HSO3-的电离常数表达式K=;将SO2通入该氨水中,当溶液中c(H+)为1.0×10-7mol·L-1时,溶液中的===0.62。
1.(2025·江苏·高考真题)室温下,有色金属冶炼废渣(含等的氧化物)用过量的较浓溶液酸浸后,提取铜和镍的过程如下所示。
已知:。下列说法正确的是
A.较浓溶液中:
B.溶液中:的平衡常数
C.溶液中:
D.“提铜”和“沉镍”后的两份滤液中:
B【分析】有色金属冶炼废渣(含等的氧化物)用过量的较浓溶液酸浸后,浸取液主要含有、,加入溶液提铜,滤液加入溶液沉镍得到。
【解析】A.若两步均完全电离,则溶液中存在电荷守恒:,但根据题给信息知,在较浓的溶液中仅第一步电离完全,电离出大量的会抑制第二步电离,第二步电离不完全,溶液中存在,因此电荷守恒应表示为,A错误;
B.该反应的平衡常数,B正确;
C.得到1个生成,得1个生成得2个生成,水电离出的与浓度相等,即,则溶液中存在质子守恒,C错误;
D.考虑过程中溶液的少量损耗(吸附在沉淀表面被过滤除去),,同时“沉镍”过程中加入了溶液,溶液体积增加,因此,D错误;
故选B。
2.(2025·浙江·高考真题)时,的电离常数。下列描述不正确的是
A.
B.
C.
D.溶液中,,则
D【解析】A.,K==,A正确;
B.,K==,B正确;
C.,K==,C正确;
D.=,由于,,D错误;
答案选D。
3.(2024·天津·高考真题)甲胺水溶液中存在以下平衡:。已知:时,的,的。下列说法错误的是
A.的
B.溶液中存在
C.时,溶液与溶液相比,溶液中的小
D.溶液与相同浓度的溶液以任意比例混合,混合液中存在
C【解析】A.由的水解方程式可知,的,A正确;
B.由的电离方程式及电荷守恒可知,溶液中存在,B正确;
C.由的,的,碱性,由越弱越水解可得,时,溶液与溶液相比,溶液中的大,C错误;
D.溶液与相同浓度的溶液以任意比例混合,由物料守恒得,混合液中存在,D正确;
故选C。
4.(2023·天津·高考真题)下表列出25℃时不同羧酸的(即)。根据表中的数据推测,结论正确的是
羧酸
pKa
4.76
2.59
2.87
2.90
A.酸性强弱:
B.对键合电子的吸引能力强弱:F<Cl<Br
C.25℃时的pKa大小:
D.25℃时0.1mol/L溶液的碱性强弱:
C【解析】A.根据电负性F>Cl>Br>I,CH2FCOOH、CH2ClCOOH、CH2BrCOOH的酸性逐渐减弱,则酸性CH2ICOOH<CH2BrCOOH,A错误;
B.电负性越大,对键合电子的吸引能力越强,电负性:F>Cl>Br,对键合电子的吸引能力强弱:F>Cl>Br,B错误;
C.F是吸电子基团,F原子个数越多,吸电子能力越强,使得羧基中O—H键极性增强,更易电离,酸性增强,则25℃时的pKa大小:CHF2COOH<CH2FCOOH,C正确;
D.根据pKa知,相同浓度下酸性CH3COOH<CH2ClCOOH,酸性越强,其对应盐的水解程度越弱,碱性越弱,则相同浓度下碱性:CH2ClCOONa<CH3COONa,D错误;
故答案为:C。
5.(2023·天津·高考真题)在浓度为的溶液中,如下说法正确的是
A.溶液中浓度最大的离子是
B.
C.
D.磷酸第二步电离平衡的平衡常数表达式为
B【解析】A.在水溶液中完全电离生成Na+和,又发生电离和水解,则溶液中浓度最大的离子是Na+,故A错误;
B.根据NaH2PO4溶液中的物料守恒可得:c(Na+)=c()+c(PO)+c(HPO)+c(H3PO4)=0.1mol/L,故B正确;
C.根据NaH2PO4溶液中的电荷守恒可得:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(H2PO)+2c(HPO)+3c(PO),故C错误;
D.磷酸第二步电离方程式为:,电离平衡的平衡常数表达式为,故D错误;
故选B。
6.(2024·广东·高考真题)酸在多种反应中具有广泛应用,其性能通常与酸的强度密切相关。
(3)在非水溶剂中研究弱酸的电离平衡具有重要科学价值。一定温度下,某研究组通过分光光度法测定了两种一元弱酸(X为A或B)在某非水溶剂中的。
a.选择合适的指示剂,;其钾盐为。
b.向溶液中加入,发生反应:。起始的物质的量为,加入的物质的量为,平衡时,测得随的变化曲线如图。
已知:该溶剂本身不电离,钾盐在该溶剂中完全电离。
①计算 。(写出计算过程,结果保留两位有效数字)
②在该溶剂中, ; 。(填“>”“<”或“=”)
【答案】;>;>
【解析】(3)由变化曲线图可知,当时,,设初始,则初始,转化的物质的量浓度为,可列出三段式如下:
由,即,解得,则该反应的平衡常数为
解得;
②根据图像可知,当时,设此时转化的物质的量浓度为,可列出三段式如下:
此时,即,则,则平衡常数,则;
由于,则,。
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