10.1 第43讲 弱电解质的电离平衡（教师用书word）-【金版新学案】2026年高考化学高三总复习大一轮复习（广东专版）

该高中化学讲义聚焦弱电解质电离平衡及电离常数两大高考核心考点，按“电离平衡建立-影响因素-电离常数及计算”逻辑架构知识体系，通过考点梳理（如微思考表格分析外因影响）、方法指导（如练后归纳判断弱电解质三角度）、真题训练（2024广东卷等高考题解析）等环节，帮助学生系统突破难点。 资料创新采用“问题链驱动+分层训练”教学策略，如设计“0.1mol/L HClO溶液c(H+)=10-4mol/L”实例培养科学思维中的证据推理能力，通过电离常数基础计算到图像综合题的分层练习落实科学探究与实践，助力学生高效构建化学观念，为教师把控复习节奏提供精准指导。

第43讲　弱电解质的电离平衡 【复习目标】　1.能用化学用语正确表示弱电解质的电离平衡，能通过实验证明水溶液中存在的电离平衡，能举例说明电离平衡在生产、生活中的应用。2.了解电离平衡常数的含义和应用；掌握电离平衡常数的相关计算。 考点一　弱电解质的电离平衡及影响因素 1.电离平衡的含义 在一定条件(如温度、浓度)下，当电离的速率和离子结合为分子的速率相等时，电离过程就达到了平衡状态。 2.电离平衡的建立及特征 (1)开始时，v(电离)最大，而v(结合)为0。 (2)平衡的建立过程中，v(电离)＞v(结合)。 (3)当v(电离)＝v(结合)时，电离过程达到平衡状态。 3.外因对电离平衡的影响 (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。 (2)温度：温度越高，电离程度越大。 (3)同离子效应：加入与弱电解质具有相同离子的电解质时，可使电离平衡向结合成弱电解质分子的方向移动。 (4)化学反应：加入能与弱电解质电离出的离子反应的物质时，可使电离平衡向电离方向移动。 【微思考】　以0.1 mol·L－1 CH3COOH溶液为例，只改变一种条件对CH3COOH(aq) ⥫⥬CH3COO－(aq)＋H＋(aq)　ΔH＞0的影响，完成下表： 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 续表 改变条件 平衡移动方向 n(H＋) c(H＋) 导电能力 通入HCl(g) 向左 增大 增大 增强 加NaOH(s) 向右 减小 减小 增强 加CH3-COONa(s) 向左 减小 减小 增强 升高温度 向右 增大 增大 增强 【正误判断】 1.氨气溶于水，当NH3·H2O电离出的c(OH－)＝c(N)时，表明NH3·H2O电离处于平衡状态(　　) 2.电离平衡右移，电解质分子的浓度一定减小，离子浓度一定增大(　　) 3.向氨水中滴加酚酞变红色，说明NH3·H2O是弱电解质(　　) 4.强电解质稀溶液中不存在溶质分子，弱电解质稀溶液中存在溶质分子(　　) 5.25 ℃时，向0.1 mol·L－1氨水中加水稀释，溶液中各离子的浓度均减小(　　) 6.碳酸的电离方程式为H2CO3⥫⥬2H＋＋C(　　) 学生用书⬇第243页 7.弱酸的电离程度越大，溶液的导电能力越强(　　) 8.氨水的浓度越小，一水合氨的电离程度越大(　　) 9.Ca(OH)2微溶于水，因此它是弱电解质(　　) 10.由常温下0.1 mol·L－1一元碱BOH溶液的pH＝10，可知溶液中存在BOH⥫⥬B＋＋OH－(　　) 11.向CH3COOH稀溶液中加水或加入少量CH3COONa晶体时都会引起溶液中c(H＋)减小(　　) 答案：1.×　2.×　3.×　4.√　5.×　6.×　7.× 8.√　9.×　10.√　11.√ 电离平衡的移动 1.H2S水溶液中存在电离平衡H2S⥫⥬H＋＋HS－和HS－⥫⥬H＋＋S2－。若对H2S溶液进行以下操作，说法正确的是(　　) A.加水，平衡向右移动，溶液中氢离子浓度增大 B.通入过量SO2气体，平衡向左移动，溶液pH增大 C.滴加新制氯水，平衡向左移动，溶液pH减小 D.加入少量硫酸铜固体(忽略体积变化)，溶液中所有离子浓度都减小 答案：C 解析：加水促进H2S的电离，由于溶液体积增大，氢离子浓度减小，A项错误；通入SO2和H2S发生反应：2H2S＋SO23S↓＋2H2O，pH增大；当SO2过量，溶液显酸性，因H2SO3酸性比H2S强，故pH减小，B项错误；滴加新制氯水，发生反应Cl2＋H2S2HCl＋S↓，平衡向左移动，但生成了强酸，溶液pH减小，C项正确；加入少量硫酸铜固体，发生反应H2S＋Cu2＋CuS↓＋2H＋，H＋浓度增大，D项错误。 多角度证明弱电解质 2.下列事实，可以说明次氯酸是弱酸的是(　　) A.次氯酸不稳定难保存 B.次氯酸钠与硫酸反应有次氯酸生成 C.能与氢氧化钠反应生成次氯酸钠 D.0.1 mol·L－1次氯酸溶液中c(H＋)＝10－4 mol·L－1 答案：D 解析：次氯酸不稳定难保存，不能说明次氯酸是弱酸，A不选；次氯酸钠与硫酸反应有次氯酸生成，说明硫酸酸性大于次氯酸，不能说明次氯酸是弱酸，B不选；次氯酸能与氢氧化钠反应生成次氯酸钠，是酸的通性，不能说明次氯酸是弱酸，C不选；0.1 mol·L－1次氯酸溶液中c(H＋)＝10－4 mol·L－1，说明HClO在水溶液中不能完全电离，说明次氯酸是弱酸，D选。 练后归纳 判断弱电解质的三个思维角度 角度一：弱电解质的定义，即弱电解质不能完全电离。 角度二：弱电解质溶液中存在电离平衡，条件改变，平衡移动。 角度三：弱电解质形成的盐类能水解。 考点二　电离平衡常数 1.电离常数的表达式 (1)一元弱酸或弱碱 一元弱酸HA 一元弱碱BOH 电离 方程式 HA⥫⥬H＋＋A－ BOH⥫⥬B＋＋OH－ 电离常数 表达式 Ka＝ Kb＝ (2)多元弱酸(以H2CO3为例) 第一步电离 第二步电离 电离方程式 H2CO3⥫⥬H＋＋HC HC⥫⥬H＋＋C 电离常数表达式 Ka1＝ Ka2＝ 电离常数关系 Ka1＞Ka2(填“＞”或“＜”) 2.电离常数的意义 (1)反映弱电解质的相对强弱，电离平衡常数越大，弱电解质的电离能力越强。 (2)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。 3.电离常数的影响因素 (1)内因：相同温度下，电解质越弱，其电离常数越小；反之，电离常数越大。 (2)外因：电离平衡常数与温度有关，与浓度无关，升高温度，K增大。 4.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总分子数的百分比。 学生用书⬇第244页 (2)表示方法 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。 【正误判断】 1.弱电解质电离平衡右移，电离平衡常数一定增大(　　) 2.相同温度下，若Ka(HX)＞Ka(HY)，则酸性：HX＞HY(　　) 3.相同温度下，电离常数越大，溶液中c(H＋)一定越大(　　) 4.25 ℃时，向0.1 mol·L－1的醋酸溶液中加入少量冰醋酸，其电离度变小(　　) 5.弱电解质的电离程度越大，电离常数越大(　　) 6.电离常数越大，表示该电解质电离能力越强(　　) 7.对于1 mol·L－1的CH3COOH溶液，升高温度，电离程度增大(　　) 8.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(　　) 9.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(　　) 10.对于CH3COOH⥫⥬CH3COO－＋H＋，在一定温度下，加入盐酸平衡左移，电离平衡常数减小(　　) 11.对于0.1 mol·L－1的氨水，加水稀释后，溶液中c(N)/c(NH3·H2O)的比值变大(　　) 答案：1.×　2.√　3.×　4.√　5.×　6.√　7.√ 8.×　9.√　10.×　11.√ 弱电解质相对强弱的比较 1.下列曲线中，可以描述乙酸(甲，Ka＝1.8×10－5)和一氯乙酸(乙，Ka＝1.4×10－3)在水中的电离度与浓度关系的是(　　) 答案：B 解析：由乙的电离平衡常数大于甲可知，相同浓度下乙的电离度大于甲，根据浓度越大电离程度越小的规则，可选出B选项。 2.部分弱酸的电离平衡常数如下表： 弱酸 HCOOH H2S H2CO3 HClO 电离平衡 常数(25 ℃) Ka＝1.77×10－4 Ka1＝1.1×10－7 Ka2＝1.3×10－13 Ka1＝4.5×10－7 Ka2＝4.7×10－11 Ka＝4.0×10－8 按要求回答下列问题： (1)HCOOH、H2S、H2CO3、HClO的酸性由强到弱的顺序为　　　　　　　。 (2)相同浓度的HCOO－、HS－、S2－、HC、C、ClO－结合H＋的能力由强到弱的顺序为　　　　　　　　　　　　　。 (3)运用上述电离常数及物质的特性判断下列化学方程式不正确的是　　　　(填序号)。 ①次氯酸与NaHCO3溶液的反应：HClO＋HCClO－＋H2O＋CO2↑ ②少量CO2通入NaClO溶液中：CO2＋H2O＋2ClO－C＋2HClO ③少量CO2通入NaClO溶液中：CO2＋H2O＋ClO－HC＋HClO ④硫化氢通入NaClO溶液中：H2S＋ClO－HS－＋HClO ⑤碳酸钠滴入足量甲酸溶液中：2HCOOH＋C2HCOO－＋CO2↑＋H2O 答案：(1)HCOOH＞H2CO3＞H2S＞HClO (2)S2－＞C＞ClO－＞HS－＞HC＞HCOO－ (3)①②④ 分析微粒浓度比值的变化 3.常温下，将0.1 mol·L－1的CH3COOH溶液加水稀释，请填写下列表达式中的数据变化情况(填“变大”“变小”或“不变”)。 (1)　　　　； 学生用书⬇第245页 (2)　　　　； (3)　　　　； (4)　　　　； (5)　　　　。 答案：(1)变小　(2)变大　(3)变小　(4)不变　(5)不变 解析：(1)将该式变为＝或稀释时醋酸的电离平衡正向移动，c(CH3COOH)减小，Ka不变，因此其比值变小。 (2)稀释时醋酸的电离平衡正向移动，n(CH3COOH)减小，n(CH3COO－)增大，因此其比值变大。 (5)将该式变为＝，故其比值不变。 练后归纳 分析微粒浓度比值变化的三种方法 1.将浓度之比转化为物质的量之比进行比较，这样分析起来可以忽略溶液体积的变化，只需分析微粒数目的变化即可。 2.“假设法”，如上述问题(3)，假设无限稀释，c(CH3COO－)趋近于0，c(H＋)趋于10－7 mol·L－1，故比值变小。 3.“凑常数”，解题时将某些粒子的浓度比值乘以或除以某种粒子的浓度，转化为一个常数与某种粒子浓度的乘积或相除的关系。 电离平衡常数的计算 4.已知25 ℃时，测得浓度为0.1 mol·L－1的BOH溶液中，c(OH－)＝1×10－3 mol·L－1。 (1)写出BOH的电离方程式：　　　　　　　。 (2)BOH的电离度α＝　　　　　　　。 (3)BOH的电离平衡常数Kb＝　　　　　　　。 答案：(1)BOH⥫⥬B＋＋OH－　(2)1％　 (3)1×10－5 解析：因c初始(BOH)＝0.1 mol·L－1，c电离(BOH)＝c(B＋)＝c(OH－)＝1×10－3 mol·L－1，则电离度α＝×100％＝1％；BOH不完全电离，故电离方程式为BOH⥫⥬B＋＋OH－；电离达平衡时，c平衡(BOH)＝0.1 mol·L－1－1×10－3mol·L－1≈0.1 mol·L－1，则电离常数Kb＝＝＝1×10－5。 5.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H2CO3⥫⥬HC＋H＋的电离常数K1≈　　　(已知：10－5.60＝2.5×10－6)。 答案：4.2×10－7 解析：由H2CO3⥫⥬H＋＋HC得K1＝＝≈4.2×10－7。 6.(1)常温下，向a mol·L－1 CH3COONa溶液中滴加等体积的b mol·L－1盐酸使溶液呈中性(不考虑盐酸和醋酸的挥发)，则醋酸的电离常数Ka＝　　　(用含a和b的代数式表示)。 (2)常温下，将a mol·L－1的醋酸与b mol·L－1的Ba(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)。 答案：(1)　(2) 解析：(1)因溶液呈中性，溶质为NaCl、CH3COOH、CH3COONa，由电荷守恒有c(Na＋)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)＋c(CH3COO－)，溶液呈中性，所以c(CH3COO－)＝c(Na＋)－c(Cl－)＝(－) mol/L，由元素守恒，c(CH3COOH)＝－(－)＝ mol/L。 　　　　CH3COOHQ2222QCH3COO－＋H＋ 　　　　　　　　　　　－　　10－7 Ka＝＝。 (2)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。 　　　CH3COOH⥫⥬CH3COO－＋H＋ －b 　　b 10－7 Ka＝＝。 7.已知草酸为二元弱酸：H2C2O4⥫⥬HC2＋H＋　Ka1，HC2⥫⥬C2＋H＋　Ka2，常温下，向某浓度的H2C2O4溶液中逐滴加入一定浓度的KOH溶液，所得溶液中H2C2O4、HC2、C2三种微粒的分布系数(δ)与溶液pH的关系如图所示。 (1)常温下草酸的电离常数Ka1＝　　　，Ka2＝　　　。 (2)pH＝2.7时，溶液中＝　　　　。 答案：(1)10－1.2　10－4.2　(2)1 000 解析：(1)由图像可知：pH＝1.2时，c(HC2)＝c(H2C2O4)，Ka1(H2C2O4)＝＝10－1.2。 pH＝4.2时，c(HC2)＝c(C2)， Ka2( H2C2O4)＝＝10－4.2。 (2)由电离常数表达式可知＝＝＝1 000。 1.(2024·广东卷节选)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HX(X为A或B)在某非水溶剂中的Ka。 a.选择合适的指示剂其钾盐为KIn，Ka(HIn)＝3.6×10－20；其钾盐为KIn。 b.向KIn溶液中加入HX，发生反应：In－＋HX⥫⥬X－＋HIn。KIn起始的物质的量为n0(KIn)，加入HX的物质的量为n(HX)，平衡时，测得c平(In－)/c平(HIn)随n(HX)/n0(KIn)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Ka(HA)　　　　(写出计算过程，结果保留两位有效数字)。 学生用书⬇第246页 ②在该溶剂中，Ka(HB)　　　　Ka(HA)；Ka(HB)　　　　Ka(HIn)(填“＞”“＜”或“＝”)。 答案：①4.0×10－21(计算过程见解析)　②＞　＞ 解析：①由变化曲线图可知，当＝1.0时，＝3.0，设初始c0(KIn)＝c0 mol/L，则初始c(HA)＝c0 mol/L，转化的物质的量浓度为x mol/L，可列出三段式如下： 　　　　　　　　　In－＋HA⥫⥬A－＋HIn 起始浓度(mol/L) c0 c0 0 0 转化浓度(mol/L) x x x x 平衡浓度(mol/L) c0－x c0－x x x 由＝3.0，即＝3.0，解得x＝0.25c0，则该反应的平衡常数为K1＝＝＝＝＝解得Ka(HA)＝4.0×10－21；②根据图像可知，当＝1.0时，设此时转化的物质的量浓度为y mol/L，可列出三段式如下： 　　　　　　　　　In－＋HB⥫⥬B－＋HIn 起始浓度(mol/L) c0 c0 0 0 转化浓度(mol/L) y y y y 平衡浓度(mol/L) c0－y c0－y y y 此时＜1.0，即＜1.0，则y＞0.5c0，则平衡常数K2＝＞K1，则Ka(HB)＞Ka(HA)；由于y＞0.5c0，则K2＝＞1，Ka(HB)＞Ka(HIn)。 2.(2022·全国乙卷)常温下，一元酸HA的Ka(HA)＝1.0×10－3。在某体系中，H＋与A－离子不能穿过隔膜，未电离的HA可自由穿过该膜(如图所示)。 设溶液中c总(HA)＝c(HA)＋c(A－)，当达到平衡时，下列叙述正确的是(　　) A.溶液Ⅰ中c(H＋)＝c(OH－)＋c(A－) B.溶液Ⅱ中的HA的电离度为 C.溶液Ⅰ和Ⅱ中的c(HA)不相等 D.溶液Ⅰ和Ⅱ中的c总(HA)之比为10－4 答案：B 解析：常温下，溶液Ⅰ的pH＝7.0，则溶液Ⅰ中c(H＋)＝c(OH－)＝1×10－7mol/L，c(H＋)＜c(OH－)＋c(A－)，A错误；常温下，溶液Ⅱ的pH＝1.0，溶液中c(H＋)＝0.1 mol/L，Ka＝＝1.0×10－3，c总(HA)＝c(HA)＋c(A－)，则＝1.0×10－3，解得＝，B正确；根据题意，未电离的HA可自由穿过隔膜，故溶液Ⅰ和Ⅱ中的c(HA)相等，C错误；常温下溶液Ⅰ的pH＝7.0，溶液Ⅰ中c(H＋)＝1×10－7mol/L，Ka＝＝1.0×10－3，c总(HA)＝c(HA)＋c(A－)，＝1.0×10－3，溶液Ⅰ中c总(HA)＝(104＋1)c(HA)，溶液Ⅱ的pH＝1.0，溶液Ⅱ中c(H＋)＝0.1 mol/L，Ka＝＝1.0×10－3，c总(HA)＝c(HA)＋c(A－)，＝1.0×10－3，溶液Ⅱ中c总(HA)＝1.01c(HA)，未电离的HA可自由穿过隔膜，故溶液Ⅰ和Ⅱ中的c(HA)相等，溶液Ⅰ和Ⅱ中c总(HA)之比为[(104＋1)c(HA)]∶[1.01c(HA)]＝(104＋1)∶1.01≈104，D错误。 3.(2020·天津卷节选)已知25 ℃碳酸电离常数为Ka1、Ka2，当溶液pH＝12时，c(H2CO3)∶c(HC)∶c(C)＝1∶　　　　∶　　　　。 答案：1012·Ka1　1024·Ka1·Ka2 解析：H2CO3是二元弱酸，发生分步电离：H2CO3⥫⥬HC＋H＋、HC⥫⥬C＋H＋，则有Ka1＝、Ka2＝，从而可得Ka1·Ka2＝。当溶液pH＝12时，c(H＋)＝10－12 mol·L－1，代入Ka1、Ka1·Ka2可得c(H2CO3)∶c(HC)＝1∶(1012·Ka1)，c(H2CO3)∶c(C)＝1∶(1024·Ka1·Ka2)，综合可得c(H2CO3)∶c(HC)∶c(C)＝1∶(1012·Ka1)∶(1024·Ka1·Ka2)。 由教材导向看命题趋向 教材导向—— 教材这样写 [教材]　(人教版选择性必修1　“思考与讨论”) 　　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。 (1)两个反应的反应速率及其变化有什么特点？ (2)反应结束时，两个锥形瓶内气体的压强基本相等，由此你能得出什么结论？ 教材相关知识 曲线①代表镁条与盐酸的反应，曲线②代表镁条与醋酸的反应。 (1)镁条与盐酸反应比与醋酸反应快，说明盐酸中c(H＋)大于醋酸中c(H＋)，进一步说明醋酸部分电离，存在电离平衡。 (2)由于盐酸、醋酸相对镁条均过量，最终生成氢气的量由镁条决定，两个反应产生氢气的量相同。 发掘训练—— 可能这样考 [练习]　向两个锥形瓶内各加入0.24 g镁条，塞紧橡胶塞，然后用注射器分别注入10 mL 2 mol·L－1的盐酸、10 mL 2 mol·L－1的醋酸，测得锥形瓶内压强和pH变化如图所示。下列说法正确的是(　　) A.a、b表示溶液pH随时间的变化，c、d表示气体压强随时间的变化 B.a、d曲线表示盐酸，b、c曲线表示醋酸 C.反应开始时醋酸的反应速率大于盐酸的速率 D.反应全部结束时，醋酸放出的气体物质的量多 逻辑推理与论证 镁的物质的量为0.01 mol，盐酸和醋酸的物质的量均为0.02 mol，则反应中镁和盐酸、醋酸均恰好反应分别生成氯化镁和醋酸镁，氯化镁中由于镁离子水解生成氢离子导致溶液显酸性，醋酸镁中醋酸根离子、镁离子均水解，使得醋酸镁溶液pH大于氯化镁，c、d分别为醋酸、盐酸反应的pH曲线；盐酸为强酸，反应速率更快，开始压强变化更大，a、b分别为盐酸、醋酸反应的压强曲线，A错误，B正确。盐酸为强酸，反应速率更快，开始压强变化更大，反应开始时醋酸的反应速率小于盐酸的速率，C错误。反应全部结束时，醋酸、盐酸放出的气体物质的量相同，D错误。 答案：B 学科网（北京）股份有限公司 $