3.1 电离平衡(Word讲义)-【满分思维】2026-2027学年高中化学选择性必修第一册学生用书（人教版）

第三章　水溶液中的离子反应与平衡 第一节　电离平衡 ◆ 学习任务一　强电解质和弱电解质 【课前自主预习】 1.盐酸和醋酸的比较 酸 0.1 mol·L-1盐酸 0.1 mol·L-1醋酸 pH pH　　1  pH　　1  导电能力 　  　  与镁条反 应的现象 反应　　　　　  反应　　　　  实验结论 实验表明相同物质的量浓度时,盐酸中c(H+)　　　,说明HCl的电离程度　　　CH3COOH的电离程度,即HCl　　　电离,CH3COOH　　　电离  2.强、弱电解质 3.电离方程式的书写 (1)强电解质:电离过程是不可逆的,其电离方程式用“”连接。 如Na2SO4:　 。  (2)弱电解质:电离过程是可逆的,其电离方程式用“”连接。 ①一元弱酸、弱碱一步电离。 如CH3COOH:　 ;  NH3·H2O:　 。  ②多元弱酸分步电离,必须分步写出,不可合并(其中以第一步电离为主)。 如H2CO3:　 (主),　　　　　　　　　　　　　　(次)。  ③多元弱碱分步电离(较复杂),在中学阶段要求一步写出。 如Fe(OH)3:　 。  (3)酸式盐 ①强酸的酸式盐 如NaHSO4在水溶液中的电离:　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  ②弱酸的酸式盐 如NaHCO3:　 ,  　　　　　　　　　　　　　　。  [问题思考] BaSO4属于盐,是强电解质,CH3COOH是弱酸,是弱电解质,那么BaSO4溶液的导电性一定比CH3COOH溶液的导电性强,这个观点正确吗?请说明你判断的理由。 【核心知识讲解】 (1)强电解质主要是大部分离子化合物及某些共价化合物,弱电解质主要是某些共价化合物。 强电解质: ①强酸:HCl、HBr、HI、H2SO4、HNO3、HClO4等; ②强碱:NaOH、KOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2等; ③大多数盐:如NaCl、(NH4)2SO4、AgCl、CaCO3等。 弱电解质: ①弱酸:HF、HClO、CH3COOH、H2CO3、H2S、H2SO3、H3PO4等; ②弱碱:NH3·H2O、Fe(OH)3、Al(OH)3、Cu(OH)2等; ③水是极弱的电解质; ④少数盐:(CH3COO)2Pb、HgCl2。 (2)化合物在熔融状态下或水溶液中是否导电,是区别电解质与非电解质的常用方法,而不是区别强电解质与弱电解质的标准。 【知识迁移应用】 例1 现有以下物质: ①硫酸铜晶体,②碳酸钙固体,③纯磷酸,④硫化氢,⑤三氧化硫,⑥金属镁,⑦石墨,⑧固态苛性钾,⑨氨水,⑩熟石灰固体。 (1)属于强电解质的是　(填序号,下同)。  (2)属于弱电解质的是　　　　。  (3)属于非电解质的是　　　　。  (4)既不是电解质,又不是非电解质的是　。  (5)能导电的是　　　　。  [归纳提升] 强、弱电解质判断的注意事项 (1)电解质的强弱与其溶液的导电能力没有必然联系。电解质溶液的导电能力与离子浓度和离子所带电荷数有关,强电解质溶液的导电能力不一定强。 (2)电解质的强弱与其溶解度无关。某些难溶盐,虽然溶解度小,但其溶于水的部分完全电离,仍属于强电解质。 (3)电解质的强弱与化学键没有必然联系。一般强电解质含有离子键或强极性共价键,但含强极性共价键的化合物不一定是强电解质,如HF是弱电解质。 ◆ 学习任务二　弱电解质的电离平衡 【课前自主预习】 1.定义 一定条件(如温度、浓度)下,弱电解质分子电离成离子的速率和离子结合成弱电解质分子的速率　　　时,电离过程达到平衡状态。  2.建立过程(用v-t图像描述) (1)开始时,v电离最大,而v结合为0。 (2)平衡建立过程中,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.电离平衡的特征 4.影响电离平衡的因素 以CH3COOH(aq)CH3COO-(aq)+H+(aq)　ΔH>0为例,分析填表。 条件改变 平衡移 动方向 电离 程度 n(H+) c(H+) 导电能力 加水 　　  　　  　　  　　  　　  升温 　　  　　  　　  　　  　　  通HCl 　　  　　  　　  　　  　　  加氢氧化 钠固体 　　  　　  　　  　　  　　  加醋酸钠 固体 　　  　　  　　  　　  　　  [问题思考] 加水稀释弱电解质溶液后,平衡向正反应方向移动,离子浓度都减小吗? 【核心知识讲解】 外界条件对电离平衡的影响 (1)温度:弱电解质的电离一般是吸热过程,升高温度使电离平衡向电离的方向移动,电离程度增大,“越热越电离”。 (2)浓度:在一定温度下,同一弱电解质溶液,浓度越小,离子相互碰撞结合为分子的概率越小,电离程度越大,“越稀越电离”。 (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,电离程度减小。 (4)化学反应:加入能与弱电解质电离出的离子发生反应的离子时,电离平衡向电离方向移动。 【知识迁移应用】 例2 向10 mL 0.1 mol·L-1的氨水中加蒸馏水稀释到1 L后,下列变化正确的是 (　) ①电离程度增大　②c(NH3·H2O)增大　 ③N数目增多　④c(OH-)增大　⑤导电性增强 A.①②③ B.①③⑤ C.①③ D.②④ 例3 硼酸(H3BO3)是一元弱酸,在水溶液中的电离方程式:H3BO3+H2OH++[B(OH)4]-。下列关于硼酸电离的相关说法正确的是 (　) A.1 mol H3BO3能够电离出的H+为1 mol B.向硼酸溶液中加入氢氧化钠固体,电离平衡正向移动,溶液中c([B(OH)4]-)增大 C.加水稀释硼酸溶液,平衡正向移动,c(H+)增大 D.向硼酸溶液加入Na[B(OH)4]固体,平衡逆向移动,c(H+)、c([B(OH)4]-)均减小 ◆ 学习任务三　电离平衡常数 【课前自主预习】 1.定义 对一元弱酸或一元弱碱来说,溶液中弱电解质电离所生成的各种离子浓度的乘积,与溶液中未电离分子的浓度之比是一个常数,这个常数叫作电离平衡常数,简称电离常数。 2.表示方法 (1)CH3COOH的电离常数Ka=　 。  (2)NH3·H2O的电离常数Kb=　 。  (3)H2CO3的Ka1=　 、Ka2 =　　　　　　　　　　。  3.特点 (1)对于同一弱电解质的稀溶液来说,电离平衡常数只与温度有关,升高温度,K值增大。 (2)从电离平衡常数的大小可以看出弱电解质的相对强弱,某弱电解质的K越大,表示该弱电解质越易电离,酸性或碱性越强。 例如,在25 ℃时,Ka(HNO2)=5.6×10-4, Ka(CH3COOH)=1.75×10-5。由此可知,HNO2的酸性比CH3COOH强。 (3)多元弱酸的各级电离常数的大小关系是Ka1>Ka2>Ka3……,当Ka1≫Ka2时,其酸性强弱主要取决于第一步电离。 4.影响因素 [问题思考] H2S是一种常见的二元弱酸,其电离常数表达式能否写成Ka=? 【核心知识讲解】 电离常数的相关计算(以弱酸HX为例) 　　　　　　 　　　HX　　　 H+　+　X- 起始/(mol·L-1):　 c0(HX)　　　　 0　　　　0 变化/(mol·L-1):　 c(H+)　　　　c(H+)　 c(H+) 平衡/(mol·L-1): c0(HX)-c(H+) c(H+)　 c(H+) 则Ka==。 (1)已知c0(HX)和c(H+),求电离常数,由于弱酸只有极少一部分电离,c(H+)的数值很小,可做近似处理:c0(HX)-c(H+)≈c0(HX),则Ka≈,代入数值求解即可。 (2)已知c0(HX)和电离常数,求c(H+),由于c(H+)的数值很小,可做近似处理:c0(HX)-c(H+)≈c0(HX),则c(H+)≈,代入数值求解即可。 (3)同理,一元弱碱(MOH)溶液中,c(OH-)≈。 【知识迁移应用】 例4 已知:25 ℃时,HA的电离常数Ka=1.75×10-8,H2B的电离常数Ka1=4.4×10-7,Ka2=4.7×10-11,下列说法正确的是 (　) A.25 ℃时,向HA溶液中加入少量NaOH粉末,HA的电离平衡正向移动,Ka增大 B.向Na2B溶液中逐滴加入过量HA溶液,生成NaHB和NaA C.向0.1 mol·L-1 HA溶液中加入蒸馏水,先减小、后增大 D.向H2B溶液中加入NaHB固体,c(H+)与c(B2-)均减小 例5 (1)25 ℃时,在CH3COOH与CH3COONa的混合溶液中,测得混合溶液中=17.5,则此时溶液中c(H+)=　　(已知:25 ℃时,CH3COOH的电离常数Ka=1.75×10-5)。  (2)已知:25 ℃时,NH3·H2O的电离常数Kb近似为1.0×10-5。 ①求0.10 mol·L-1 NH3·H2O溶液中c(OH-)=　　　　mol·L-1。  ②25 ℃时,将a mol·L-1的氨水与0.01 mol·L-1的盐酸等体积混合,忽略体积变化,若混合后所得溶液的pH=7[已知pH=-lg c(H+)],用含a的代数式表示NH3·H2O的电离常数Kb=　　　　。  [归纳提升] 电离常数的应用 (1)判断弱酸(或弱碱)的相对强弱。同一温度下,电离常数越大,酸性(或碱性)越强。 (2)判断复分解反应能否发生。一般符合“强酸制弱酸”规律。 (3)判断溶液中某些粒子浓度比值的变化。 弱电解质加水稀释时,能促进弱电解质的电离,溶液中离子和分子的浓度会发生相应的变化,但电离常数不变,题目中经常利用电离常数来判断溶液中微粒浓度比值的变化情况。如将0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液加水稀释,==,稀释时,c(H+)减小,Ka不变,则增大。 1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)可乐属于碳酸饮料,H2CO3的电离常数表达式:Ka= (　) (2)氨气溶于水,当NH3·H2O电离出的c(OH-)=c(N)时,表明NH3·H2O的电离处于平衡状态 (　) (3)弱电解质的电离平衡右移,电离平衡常数一定增大 (　) (4)等浓度的醋酸溶液和盐酸与Zn反应时,生成H2的平均反应速率:醋酸溶液>盐酸 (　) (5)浓度为0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液,加水稀释,则减小 (　) (6)在25 ℃时,醋酸的电离平衡常数K=1.75×10-5,向醋酸溶液中加入一定量的盐酸后,醋酸的电离平衡常数可能增大为8×10-5 (　) 2.[2025·河北部分名校高二期末] 在已达到电离平衡的0.1 mol·L-1的醋酸溶液中,欲使平衡向电离的方向移动,同时使溶液的pH降低,应采取的措施是 (　) A.加少量氯化钠溶液 B.加热 C.加少量0.1 mol·L-1的稀硫酸 D.加少量醋酸钠晶体 3.[2025·河北石家庄精英中学高二期中] 将一定质量的冰醋酸加水稀释过程中,溶液中c(H+)变化如图所示,下列说法不正确的是(　) A.若使b点对应的溶液中c(CH3COO-)增大、c(H+)减小,可采用加入NaOH固体的方法 B.a、b、c三点对应溶液的导电能力:c<a<b C.a、b、c三点对应溶液中,CH3COOH的电离程度:c<b<a D.a、b、c三点对应溶液的电离常数相等 4.[2026·辽宁辽西重点中学高二期中] 相同温度下,三种酸的电离平衡常数如表所示,下列判断正确的是 (　) 酸 HX HY HZ 电离平衡常数Ka 9×10-7 9×10-6 1×10-2 A.三种酸的强弱关系:HX>HY>HZ B.反应HZ+Y-HY+Z-不能发生 C.由电离平衡常数可以判断:HZ属于强酸,HX和HY属于弱酸 D.相同温度下,1 mol·L-1 HX溶液的电离平衡常数等于0.1 mol·L-1 HX溶液的电离平衡常数 5.有下列物质的溶液: ①CH3COOH　②HCl　③H2SO4　④NaHSO4 (1)若四种溶液的物质的量浓度相同,其c(H+)的大小顺序为　　　　　(用序号表示,下同)。  (2)若四种溶液的c(H+)相同,其物质的量浓度的大小顺序为　　　　　　　　　　。  (3)将6 g CH3COOH溶于水配制成1 L溶液,此溶液中溶质的物质的量浓度为　 ,经测定溶液中c(CH3COO-)为1.4×10-3 mol·L-1,此温度下醋酸的电离常数Ka=　　　　　　,温度升高,Ka将　　　　　(填“变大”“不变”或“变小”,下同),加入少量CH3COONa后c(H+)　　　　,Ka　　　　。  学科网（北京）股份有限公司 $ 第三章　水溶液中的离子反应与平衡 第一节　电离平衡 【新课探究】 学习任务一 课前自主预习 1.=　>　强　弱　剧烈　不剧烈　更大　大于　全部　部分 2.全部　强碱　部分　弱酸 3.(1)Na2SO4S+2Na+ (2)①CH3COOHCH3COO-+H+　NH3·H2ON+OH-　②H2CO3H++HC　HCH++C ③Fe(OH)3Fe3++3OH- (3)①NaHSO4Na++H++S　②NaHCO3Na++HC　HCH++C [问题思考] 提示:不正确。BaSO4虽然是强电解质,但BaSO4是难溶盐,其溶液中离子浓度很小,导电性很差。 知识迁移应用 例1　(1)①②⑧⑩　(2)③④　(3)⑤　(4)⑥⑦⑨　(5)⑥⑦⑨ [解析] (1)强电解质是溶于水全部电离的电解质,故①②⑧⑩是强电解质。(2)③④是溶于水部分电离的电解质,属于弱电解质。(3)⑤属于化合物,它的水溶液虽然能导电,但并不是它自身电离使溶液导电,所以三氧化硫是非电解质。(4)⑥⑦都是单质,⑨是混合物,它们既不是电解质也不是非电解质。(5)⑥⑦中均有能够自由移动的电子,⑨中有自由移动的离子,都能导电。 学习任务二 课前自主预习 1.相等 2.(3)= 3.弱电解质　相等　不变 4.加水:正向　增大　增大　减小　减弱 升温:正向　增大　增大　增大　增强 通HCl:逆向　减小　增大　增大　增强 加氢氧化钠固体:正向　增大　减小　减小　增强 加醋酸钠固体:逆向　减小　减小　减小　增强 [问题思考] 提示:加水稀释有利于弱电解质电离,因为溶液体积的增大程度大于离子数目增多的程度,离子浓度减小,但并不是所有离子浓度都会减小,如稀释CH3COOH溶液时,OH-浓度增加。 知识迁移应用 例2　C　[解析] 加水稀释促进NH3·H2O电离,电离程度增大,①正确;加水稀释溶液中的c(NH3·H2O)减小,②错误;加水稀释促进一水合氨的电离,溶液中的铵根离子浓度会减小,但是数目会增多,③正确;加水稀释溶液中的c(OH-)减小,④错误;加水稀释溶液中离子浓度减小,导电能力降低,⑤错误。 例3　B　[解析] 硼酸是弱酸,不能完全电离,所以1 mol H3BO3能够电离出的H+远远小于1 mol,A错误;向硼酸溶液中加入氢氧化钠固体,OH-与硼酸电离出的H+反应,电离平衡正向移动,溶液中c([B(OH)4]-)增大,B正确;加水稀释,促进硼酸的电离,平衡正向移动,n(H+)增大,但是溶液体积的增大程度更大,导致c(H+)减小,C错误;向硼酸溶液中加入Na[B(OH)4]固体,平衡逆向移动,c(H+)减小,加入的Na[B(OH)4]使得溶液中c([B(OH)4]-)增大,D错误。 学习任务三 课前自主预习 2.(1)　(2)　 (3)　 4.弱电解质的性质　温度　温度　越大 [问题思考] 提示:不能,因为H2S是二元弱酸,其电离分为两步进行,其中第一步电离远大于第二步。 知识迁移应用 例4　B　[解析] 电离平衡常数只与温度有关,温度不变,Ka不变,A错误;弱酸的电离平衡常数越大,该酸的酸性就越强,根据复分解反应的规律:强酸与弱酸盐反应制取弱酸,酸性:H2B>HA>HB-,所以向Na2B溶液中逐滴加入过量的HA溶液,生成NaHB和NaA,B正确;HA在溶液中存在HAH++A-,Ka(HA)=,则 = ,加水稀释c(A-)减小,Ka不变,所以增大,C错误;H2B是二元弱酸,在溶液中存在电离平衡H2BH++HB-、HB-H++B2-,溶液中的H+主要由第一步电离产生,向其中加入NaHB固体,溶液中的c(HB-)增大,第一步电离平衡逆向移动,导致溶液中的氢离子浓度减小,c(HB-)增大使得第二步电离平衡正向移动,最终c(B2-)增大,D错误。 例5　(1)1×10-6 mol·L-1　(2)①1.0×10-3　② [解析] (1)醋酸的电离常数Ka=×c(H+),则c(H+)== mol·L-1=1×10-6 mol·L-1。 (2)①已知:25 ℃时NH3·H2O的Kb近似为1.0×10-5,该溶液中水、NH3·H2O电离程度都较小,近似处理为c(N)≈c(OH-)、c(NH3·H2O)≈0.10 mol·L-1,Kb=,所以c(OH-)=≈ mol·L-1=1.0×10-3 mol·L-1。 ②若混合后溶液的pH=7,则c(H+)=c(OH-)=10-7 mol·L-1,混合溶液中c(Cl-)=0.005 mol·L-1,根据电荷守恒得c(N)=c(Cl-)=0.005 mol·L-1,混合溶液中c(NH3·H2O)=0.5a mol·L-1-0.005 mol·L-1,NH3·H2O的电离常数Kb===。 【课堂评价】 1.(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×　(6)× [解析] (1)H2CO3分步电离,Ka1=、Ka2=。 (2)电离处于平衡状态时各离子浓度不再改变,不是离子浓度相等。 (3)对于同一弱电解质的稀溶液来说,电离平衡常数只与温度有关;若改变浓度使电离平衡向右移动,则电离平衡常数不变。 (4)醋酸是弱电解质,部分电离;等浓度的醋酸溶液和盐酸,盐酸中c(H+)大,与Zn反应时盐酸中产生氢气的平均反应速率大。 (5)==,稀释时,c(H+)减小,Ka不变,故增大。 (6)对于同一弱电解质的稀溶液来说,电离平衡常数只与温度有关。 2.B　[解析] 加氯化钠溶液会稀释溶液,虽然促进电离,但H+浓度降低,pH升高,故A不符合题意;因为弱酸的电离吸热,所以加热使醋酸的电离平衡向右移动,H+浓度增大,pH降低,故B符合题意;加稀硫酸,H+浓度增大,醋酸的电离平衡向左移动,抑制电离,但H+浓度增大使pH降低,故C不符合题意;加醋酸钠晶体增加CH3COO-浓度,平衡向左移动,抑制电离,H+浓度降低,pH升高,故D不符合题意。 3.C　[解析] 加入NaOH固体,OH-与H+反应使c(H+)减小,促使CH3COOH电离平衡正向移动,c(CH3COO-)增大,A正确;导电能力取决于离子浓度,c(H+):c<a<b,故导电能力:c<a<b,B正确;稀释促进电离,加水体积越大(浓度越小)电离程度越大,三点加水体积:a<b<c,电离程度:a<b<c,C错误;电离常数只与温度有关,温度不变则电离常数不变,D正确。 4.D　[解析] 酸的电离平衡常数越大,酸的电离程度越大,其酸性越强,根据表中数据可知,酸的电离平衡常数:HZ>HY>HX,则酸性强弱:HZ>HY>HX,A错误;根据强酸制弱酸可知HZ+Y-HY+Z-能够发生,B错误;完全电离的为强酸、部分电离的为弱酸,这几种酸都部分电离,均为弱酸,C错误;电离平衡常数只与温度有关,温度不变,电离平衡常数不变,D正确。 5.(1)③>②=④>①　(2)①>④=②>③ (3)0.1 mol·L-1　1.96×10-5　变大　变小　不变 [解析] (3)开始时c(CH3COOH)=÷1 L=0.1 mol·L-1,由于CH3COOH的电离程度很小,平衡后可认为c(CH3COOH)仍为0.1 mol·L-1。由CH3COOHCH3COO-+H+可知Ka=≈=1.96×10-5。 学科网（北京）股份有限公司 $