第三章 第1节 第13课时 电离平衡移动和电离平衡常数(课件 学案)高中化学 人教版(2019)选择性必修1

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第三章 第1节 第13课时 电离平衡移动和电离平衡常数(课件 学案)高中化学 人教版(2019)选择性必修1

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第13课时 电离平衡移动和电离平衡常数
学习目标 知识网络
1. 了解弱电解质电离平衡的影响因素。2. 了解电离平衡常数、电离度的含义。3. 会利用电离平衡常数来判断溶液的酸碱性。
判断正误(正确的画“√”,错误的画“×”)。
(1) CH3COOHCH3COO-+H+中加入盐酸,平衡常数K变大(  )
(2) CH3COOH达到电离平衡后,升高温度(不考虑挥发),电离度变大(  )
(3) 一般,电离常数(K)越小,表示弱电解质的电离能力越弱(  )
(4) 对于0.1 mol/L的氨水,加水稀释后,溶液中变大(  )
(5) 常温下,H2CO3的Ka1=4.5×10-7,Ka2=4.7×10-11,可见H2CO3第一步电离程度远大于第二步电离程度(  )
(6) 常温下,CH3COOH的Ka=1.75×10-5,H2CO3的Ka1=4.5×10-7,可判断出CH3COOH的酸性小于H2CO3(  )
(7) 某温度下,HCOOH的Ka=4×10-5,则0.1 mol/LHCOOH溶液的电离度约等于2%(  )
影响电离平衡的因素
1. 内因:电解质本身的性质
2. 外因
(1)浓度:向弱电解质溶液中加水稀释,电离平衡正向移动,电离程度增大。
(2)温度:电解质的电离过程一般是吸热过程,升高温度,电离平衡正向移动,电离程度增大。
(3)加入与弱电解质电离出相同离子的强电解质:电离平衡逆向移动,电离程度减小。
(4)加入能反应的物质:加入能与电离出的离子反应的物质,电离平衡正向移动,电离程度增大。
3. 以0.1 mol/L CH3COOH溶液为例:CH3COOHCH3COO-+H+ ΔH>0,完成下表(填“正”“逆”“增大”或“减小”)。
条件 平衡移动方向 电离程度 c(H+) 说明
升温 ______ _____ _____ 醋酸电离为吸热反应,升温平衡正向移动,降温平衡逆向移动
降温 ______ _____ _____
加水 ______ _____ _____ c(H+)=,n、V都增大,V增加得更多,所以c(H+)减小
加少量冰醋酸 ______ _____ _____ c(CH3COO-)、c(CH3COOH)都增大,但c(CH3COOH)增加得更多
加醋酸钠 ______ _____ _____ 增大电解质电离出的离子浓度,平衡逆向移动
加HCl ______ _____ _____
加NaOH ______ _____ _____ 消耗电解质离子(H+),平衡正向移动
加活泼金属 ______ _____ _____
加碳酸盐 ______ _____ _____
电离常数K的表示及其应用
1. 定义:一定温度下,弱电解质在溶液中达到电离平衡时,电离所生成的各离子浓度的乘积与溶液中未电离的分子浓度的比值。
2. 表示:弱酸的电离常数一般用Ka来表示,弱碱的电离常数用Kb来表示。
常温下,常见弱酸或弱碱的Ka(Kb):
CH3COOH Ka=1.75×10-5
H2CO3 Ka1=4.5×10-7Ka2=4.7×10-11
H2C2O4 Ka1=5.6×10-2Ka2=1.5×10-4
H3PO4 Ka1=6.9×10-3Ka2=6.2×10-8Ka3=4.8×10-13
NH3·H2O Kb=1.8×10-5
例 常温常压下,空气中的CO2溶于水,达到平衡时,溶液中的氢离子浓度为2.5×10-6 mol/L,c(H2CO3)=1.5×10-5mol/L。若忽略水的电离及H2CO3的第二步电离,H2CO3HCO+H+的电离平衡常数Ka1==≈4.2×10-7。
3. 注意事项
(1) 电离常数只与________有关,与浓度无关;电离是吸热的过程,升高温度________(填“促进”或“抑制”)电离,电离常数________(填“增大”或“减小”)。
(2) 多元弱酸(或弱碱)是分步电离的,以第一步电离为主。一般Ka1 Ka2 Ka3,即第二步电离通常比第一步电离难得多,第三步电离又比第二步电离难得多。因此计算多元弱酸溶液的c(H+)或比较弱酸酸性相对强弱时,通常只考虑第一步电离。
电离度
1. 电离度
定义 一定条件下,当弱电解质在溶液中达到电离平衡时,溶液中已经电离的电解质分子数占原来弱电解质总分子数的百分数
表达式 α=×100%;c已电离=c始×α
意义 衡量弱电解质的电离程度,在相同条件下(浓度、温度相同),不同弱电解质的电离度越大,弱电解质的电离程度越大
影响因素 ①升高(降低)温度,电离平衡向右(左)移动,电离度增大(减小);②当弱电解质溶液起始浓度增大(减小)时,电离度减小(增大)
2. 电离度α与电离平衡常数Ka
(1) 以0.1 mol/L CH3COOH为例(取Ka=1.8×10-5):
        CH3COOHCH3COO-+H+
开始/(mol/L) 0.1 0 0
变化/(mol/L) 0.1α 0.1α 0.1α
平衡/(mol/L) 0.1(1-α) 0.1α 0.1α
Ka==1.8×10-5
=1.8×10-5
=1.8×10-4
由于电离是微弱的,1-α≈1,故α=≈1.34×10-2=1.34%。
(2) 电离度α与电离平衡常数Ka的关系
Ka=,由于1-α≈1,故α=,故当不同的酸c(始)相同时,可以通过Ka计算α的大小。
一元弱酸(或弱碱)溶液的H+(或OH-)浓度的计算
1. 一元弱酸溶液[以CH3COOH为例,设平衡时溶液中H+的浓度为x(单位:mol/L)]:
  CH3COOH  CH3COO-+H+
起始 c(CH3COOH)  0   0
平衡 c(CH3COOH)-x x x
=Ka,
因为c(CH3COOH)-x≈c(CH3COOH),
所以c(H+)=。
2. 一元弱碱(以NH3·H2O为例)溶液:同理,c(OH-)=。
3. 稀释弱酸或弱碱时,需要注意K只与温度有关,与溶液的浓度无关,但电离度α增大。
类型1 电离平衡移动
 醋酸是一种常见的弱酸,在0.1 mol/L醋酸溶液中加入下列物质,分析醋酸的电离平衡移动方向及平衡时物质的浓度变化:
(1) 写出醋酸的电离方程式:____________________________。
(2) 加入醋酸钠固体,电离平衡________(填“正向”“逆向”或“不”)移动,pH________ (填“增大”“减小”或“不变”)。
(3) 加入碳酸钙固体,电离平衡________(填“正向”“逆向”或“不”)移动。
(4) 加入大量的水,c(OH-)________ (填“增大”“减小”或“不变”,下同),导电能力________(填“增强”或“减弱”)。
(5) 升高温度,醋酸的电离平衡________(填“正向”“逆向”或“不”)移动。
类型2 电离平衡常数
 (2024·广州第五中学)室温下,对于1 L 0.1 mol/L醋酸溶液,下列判断正确的是(  )
A. 该溶液中CH3COO-的粒子数目为6.02×1022
B. 适当升高溶液温度,溶液中导电粒子数目减小
C. 滴加NaOH溶液过程中,n(CH3COO-)与n(CH3COOH)之和始终为0.1 mol
D. 若该醋酸溶液的电离度为1%,则该醋酸溶液的电离平衡常数为104
类型3 电离平衡常数的应用
 已知几种物质的电离常数如表所示。
酸 电离常数(常温下)
CH3COOH Ka=1.75×10-5
H2CO3 Ka1=4.5×10-7,Ka2=4.7×10-11
H2S Ka1=1.1×10-7,Ka2=1.3×10-13
下列说法错误的是(  )
A. 酸性由强到弱:CH3COOH>H2CO3>H2S
B. CH3COOH能与Na2CO3溶液反应生成CO2
C. H2S能与NaHCO3溶液反应生成CO2
D. 向Na2S溶液中通入足量CO2能生成H2S
类型4 电离度
 0.01 mol/L某一元弱酸溶液中c(H+)=10-4 mol/L。则该一元弱酸的电离度为(  )
A. 1% B. 2%
C. 5% D. 10%
1. (2025·广州市白云中学)现有0.1 mol/L氨水10 mL,加蒸馏水稀释到1 L。下列说法正确的是(  )
①NH3·H2O的电离程度增大
②c(NH3·H2O)增大
③NH数目增多
④c(OH-)增大
⑤导电性增强
⑥增大
⑦的值减小
A. ①③⑥ B. ①④⑦
C. ②④⑤⑦ D. ③④⑥⑦
2. 0.1 mol/L醋酸溶液中存在电离平衡:CH3COOHCH3COO-+H+。下列叙述错误的是(  )
A. 向溶液中加水稀释或加热溶液均可使CH3COO-的物质的量浓度增大
B. 向溶液中加入少量醋酸铵固体,保持溶液温度不变,c(CH3COO-)·c(H+)增大
C. 向溶液中加入少量纯醋酸,平衡向右移动,醋酸的电离程度减小
D. 向溶液中加入一小块钠,恢复到原来的温度,溶液中减小
3. 几种常见弱酸的电离平衡常数(25 ℃)如表所示。回答下列问题:
CH3COOH H2CO3 HCN H2C2O4
Ka=1.8×10-5 Ka1=4.2×10-7Ka2=5.6×10-11 Ka=5×10-10 Ka1=5.4×10-2Ka2=5.4×10-5
(1) 当温度升高时,Ka________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2) 等浓度的CH3COOH溶液和HCN溶液,导电性较弱的是________。能使氢氰酸溶液中HCN的电离程度增大,而电离平衡常数不变的操作是____________________________________________。
(3) 根据上表数据判断草酸(H2C2O4)和碳酸钠溶液能否反应(如果不能反应说出理由,如果能发生反应,请写出相应的离子方程式)?_________________________________。
(4) 写出草酸(H2C2O4)的一级电离方程式:________________________________________________。Ka1>Ka2的原因是____________________________________________________________________。
(5) 请设计一个简单的实验方案验证醋酸与碳酸的酸性强弱:__________________________________ ___________________________________________________________________________________。
配套新练案
第13课时 电离平衡移动和电离平衡常数
1. 下列叙述错误的是(  )
A. 升高温度,醋酸的电离常数Ka增大
B. 0.01 mol/L醋酸加水稀释,溶液中导电粒子的数目增大
C. CH3COOH溶液中加少量的CH3COONa固体,平衡逆向移动
D. 25 ℃时,加入少量冰醋酸会使溶液中c(H+)和CH3COOH电离度都增大
2. 25 ℃时,将0.2 mol/L醋酸加水稀释,则图中纵坐标y可表示(  )
A.
B. 溶液的导电能力
C. 溶液中的
D. 醋酸的电离程度
3. 已知HF在水溶液中建立如下电离平衡:HFH++F-。若只改变一个条件,可以使c(F-)减小的是(  )
A. 通氯化氢气体
B. 加入少量氟化钾固体
C. 加入少量氢氧化钠固体
D. 通入少量氟化氢气体
4. 已知25 ℃时,关于0.1 mol/L醋酸溶液(Ka=1.75×10-5),下列说法正确的是(  )
A. 升高温度,醋酸的电离程度增大,c(H+)增大
B. 向该溶液中通入HCl气体,平衡逆向移动,c(H+)减小
C. 该温度下1 mol/L醋酸溶液Ka>1.75×10-5
D. 加水稀释后,溶液中增大
5. (2025·深圳市龙华中学)25 ℃时,H2SO3的电离常数Ka1=1.5×10-2、Ka2=1.0×10-7,H2S的电离常数Ka1=9.1×10-8、Ka2=1.1×10-12。下列说法正确的是(  )
A. H2SO3的酸性弱于H2S
B. H2S的酸性弱于H2SO3
C. 多元弱酸第一步电离产生的H+对第二步电离有促进作用
D. 多元弱酸的酸性主要由第二步电离决定
6. 已知电离常数:Ka(H2SO3)>Ka(H2CO3)>Ka(HClO),反应(Cl2+H2OHCl+HClO达到平衡后,要使HClO浓度增大,可加入(  )
A. Na2SO3固体 B. NaCl固体
C. NaHCO3固体 D. NaOH固体
7. 一定温度下,冰醋酸稀释过程中溶液的导电能力变化如图所示。下列说法错误的是(  )
A. 加水前导电能力为0的原因是冰醋酸中不存在自由移动的离子
B. a、b、c三点对应溶液CH3COOH的电离程度:c>b>a
C. 在c点时,继续加水,比值减小
D. 加入少量Na2CO3固体,可使b点c(CH3COO-)增大、c(H+)减小
8. 已知常温下,测得某0.1 mol/L CH3COOH溶液的pH=3。则下列说法正确的是(  )
A. 该醋酸溶液显酸性,无OH-
B. 该溶液中c(H+)=10-3 mol/L
C. 加水稀释,平衡正向移动,c(H+)增大
D. 加入少量NaOH固体或CH3COONa固体,均能使平衡正向移动,c(CH3COO-)增大
9. (2024·深圳外国语学校)下列说法正确的是(  )
A. 强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液强
B. 中和等体积等物质的量浓度的盐酸和醋酸溶液所需氢氧化钠的量:盐酸多于醋酸
C. 将NaOH溶液和氨水各稀释一倍,二者的OH-浓度均减小到原来的
D. 同温同压下,H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH相同
10. 下列说法正确的是(  )
A. 1 mol/L CH3COOH溶液加水稀释或加热均可促进电离,使CH3COO-的物质的量浓度增大
B. 等体积等浓度的盐酸、硫酸、醋酸与NaOH溶液生成正盐时,消耗NaOH溶液的体积相同
C. 等体积等浓度的盐酸、醋酸与足量的锌反应时,盐酸与醋酸产生氢气的体积相同
D. 物质的量浓度相同的磷酸钠溶液和磷酸中PO的浓度相同
11. 下列说法可以证明醋酸是弱电解质的是(  )
A. 醋酸溶液连接到一电路中,发现灯泡较暗
B. 0.1 mol/L醋酸溶液中氢离子浓度为10-3 mol/L
C. 50 mL 0.1 mol/L醋酸溶液恰好中和5 mL 1 mol/L NaOH溶液
D. 醋酸能使石蕊试纸变红
12. 已知:常温下,2 mol/L一元酸HA溶液中c(H+)=2×10-4 mol/L。下列说法错误的是(  )
A. 常温下,HA的电离常数约为2×10-8
B. NaA可以和盐酸发生反应:HCl+NaA===NaCl+HA
C. 该条件下,体系中HA的电离度是1%
D. 向2 mol/L HA溶液中加入少量2 mol/L NaA溶液,HA的电离度减小
13. 根据表中数据,完成下列填空。
物质 HCOOH HCN H2CO3
电离常数(常温下) 1.8×10-4 4.9×10-10 Ka1=4.3×10-7Ka2=5.6×10-11
(1) 常温下,0.1 mol/L HCN溶液中,c(H+)约为________。
(2) 常温下,在相同浓度的HCOOH和HCN溶液中,溶液导电能力更强的是________溶液(填化学式)。根据电离平衡常数判断,以下反应不能进行的是________(填字母)。
A. HCOOH+NaCN===HCOONa+HCN
B. NaHCO3+NaCN===Na2CO3+HCN
C. NaCN+H2O+CO2===HCN+NaHCO3
D. HCOOH+CO===HCOO-+HCO
14. (2025·广州期末)食醋是烹饪美食的调味品,有效成分主要为醋酸(CH3COOH)。CH3COOH的应用与其电离平衡密切相关。
(1) 下列事实可证明醋酸具有酸性的是________(填字母)。
A. 食醋具有杀菌消毒作用
B. 食醋可除去水壶中的水垢
C. 用醋酸溶液做导电性实验,灯泡很暗
D. 0.1 mol/L醋酸溶液可以使紫色石蕊试液变红
(2) 为了探究醋酸的电离程度,先向两个锥形瓶中分别加入形状相同、长度相等的镁条(过量),再分别加入等体积等浓度的盐酸和醋酸溶液,测得锥形瓶内的气压随时间的变化如图所示。醋酸溶液对应的曲线是________(填“a”或“b”),原因是_____________________________________。
15. (2024·惠州一中)根据所学知识,完成下列问题。
(1) 次磷酸(H3PO2)是一种精细化工产品,向10 mL H3PO2溶液中加入30 mL等物质的量浓度的NaOH溶液后,所得的溶液中只有H2PO和OH-两种阴离子。Ka(H3PO2)=5.9×10-2。
①H3PO2中磷元素的化合价为________。
②写出次磷酸的电离方程式:_____________________________________________________。
③H3PO2溶液加水稀释过程中,的数值________(填“变大”“变小”或“不变”)。
(2) 联氨(N2H4)是一种应用广泛的化工原料,可用作火箭燃料。N2H4性质与NH3类似。
①在水中,N2H4是一种二元弱碱,请写出其第一步电离方程式:___________________________。
②等物质的量N2H4与硫酸反应生成的盐的化学式为________。
16. (2025·江门市第一中学)在一定温度下,冰醋酸加水稀释过程中的导电能力变化如图所示。
(1) “O”点导电能力为0的理由是________________________________________________。
(2) a、b、c三点,溶液中c(H+)由大到小的顺序为__________________。
(3) 若使c点溶液中c(CH3COO-)增大,溶液的c(H+)减小,可采取的措施:___________________。
第13课时 电离平衡移动和电离平衡常数
基础辨析
(1) × (2) √ (3) √ (4) × (5) √ (6) × (7) √
核心笔记
重难点1 3. 正 增大 增大 逆 减小 减小 正 增大 减小 正 减小 增大
逆 减小 减小 逆 减小 增大
正 增大 减小 正 增大 减小
正 增大 减小
重难点2 3. (1) 温度 促进 增大
分类举题
例1 (1) CH3COOHCH3COO-+H+ (2) 逆向 增大 (3) 正向 (4) 增大 减弱 (5) 正向
【解析】(2) 加入醋酸钠固体,c(CH3COO-)增大,平衡逆向移动,c(H+)减小,pH增大。(3) 加入碳酸钙固体,消耗H+,c(H+)减小,平衡正向移动。(4) 加入大量的水稀释,c(CH3COO-)、c(H+)减小,醋酸的电离平衡正向移动,但加水稀释,浓度影响较大,故c(CH3COO-)、c(H+)减小,则c(OH-)增大;溶液中自由移动的离子总浓度减小,则溶液导电能力减弱。(5) 醋酸的电离是吸热过程,升高温度,平衡正向移动。
例2 C 【解析】醋酸是弱酸,醋酸在水溶液中微弱电离,该溶液中CH3COO-的粒子数目小于6.02×1022,A错误;升高温度,醋酸的电离度增大,则溶液中导电离子的数目增多,B错误;滴加NaOH溶液的过程中,n(CH3COO-)+n(CH3COOH)=1 L×0.1 mol/L=0.1 mol,C正确;若该醋酸溶液的电离度为1%,c(CH3COO-)≈c(H+)=10-3 mol/L,则K===10-5,D错误。
例3 C 【解析】电离常数越大,酸性越强,酸性:CH3COOH>H2CO3>H2S,A正确;酸性:CH3COOH>H2CO3,则CH3COOH能与Na2CO3反应生成CO2,B正确;酸性:H2CO3>H2S,则H2S不能与NaHCO3反应,C错误;酸性:H2CO3>H2S,故向Na2S溶液中通入足量CO2能生成H2S,D正确。
例4 A 【解析】设此一元弱酸为HX,则电离方程式为HXH++X-,设其电离度为α,c(H+)=10-4 mol/L,则α=×100%,即0.01α=10-4,故α=1%。故选A。
质量评价
1. A 【解析】根据越稀越电离规律,加水稀释,促进NH3·H2O电离,①正确;加水稀释,促进电离,故c(NH3·H2O)减小,②错误;加水稀释,电离平衡正向移动,所以NH数目增多,③正确;加水稀释,由于溶液的体积变化较大,平衡中涉及的粒子浓度均减小,故c(OH-)减小,④错误;加水稀释,离子浓度减小,故导电性减弱,⑤错误;依据=,平衡正向移动,导致n(NH)增大,n(NH3·H2O)减少,故比值增大;或者根据电离平衡常数K=,此时c(OH-)减小,温度不变,K不变,则增大,⑥正确;温度不变时,平衡常数不变,K=不变,⑦错误。故选A。
2. A 【解析】加水稀释,溶液体积增大幅度大于CH3COO-数目增大幅度,CH3COO-的物质的量浓度减小,A错误;向溶液中加入少量CH3COONH4固体,醋酸电离平衡逆向移动,CH3COOH浓度增大,温度不变,Ka=不变,故c(CH3COO-)·c(H+)增大,B正确;向溶液中加入少量纯醋酸,醋酸浓度增大,由越稀越电离知,醋酸的电离程度减小,C正确;向溶液中加入一小块钠,c(H+)减小,恢复到原来的温度,Ka=不变,故减小,D正确。
3. (1) 增大 (2) HCN 加水稀释(或其他合理答案)
(3) H2C2O4+CO===C2O+H2O+CO2↑
(4) H2C2O4H++HC2O 草酸一级电离产生H+,增大了溶液中H+浓度,抑制了草酸的二级电离
(5) 向石灰石中加入醋酸,观察是否有气体产生,若有气体产生,则可证明醋酸的酸性强于碳酸(答案合理即可)
配套新练案
第13课时 电离平衡移动和电离平衡常数
1. D 【解析】CH3COOH的电离是吸热过程,升高温度,促进CH3COOH电离,电离平衡常数增大,A正确;由“越稀越电离”知,加水稀释,促进CH3COOH电离,则溶液中导电粒子的数目增大,B正确;加入醋酸钠,c(CH3COO-)增大,平衡逆向移动,C正确;25 ℃时,加入少量冰醋酸,会使溶液中c(H+)增大,CH3COOH电离度减小,D错误。
2. B 【解析】醋酸的电离平衡常数Ka=,故=,稀释过程中,c(CH3COO-)减小,比值增大,A错误;醋酸是弱电解质,加水稀释促进醋酸电离,但溶液体积增大会导致溶液中氢离子、醋酸根离子浓度逐渐减小,溶液的导电能力逐渐减弱,B正确;由于温度不变,故Ka不变,且Ka=×c(H+),由于c(H+)浓度减小,故增大,C错误;加水稀释,促进电离,醋酸的电离程度增大,D错误。
3. A 【解析】通氯化氢气体,溶液中氢离子浓度增大,电离平衡左移,氟离子浓度减小,A正确;加入少量氟化钾固体,溶液中氟离子浓度增大,电离平衡左移,B错误;加入少量氢氧化钠固体,发生中和反应,溶液中氢离子浓度减小,电离平衡右移,氟离子浓度增大,C错误;通入少量氟化氢气体,增大氟化氢浓度,电离平衡右移,氟离子浓度增大,D错误。
4. A 【解析】升高温度,醋酸的电离程度增大,c(H+)增大,A正确;向该溶液中通入HCl气体,则由于c(H+)增大,导致醋酸电离平衡逆向移动,但c(H+)增大,B错误;温度不变,电离平衡常数不变,C错误;加水稀释后导致醋酸电离平衡正向移动,c(H+)减小,溶液中=,c(H+)减小,Ka不变,则减小,D错误。
5. B 【解析】相同温度下,H2SO3的一级电离常数大于H2S的一级电离常数,说明H2SO3的酸性比H2S的酸性强,A错误、B正确;多元弱酸第一步电离产生的H+对第二步电离有抑制作用,C错误;多元弱酸的酸性主要由第一步电离决定,D错误。
6. C 【解析】加入Na2SO3固体,Na2SO3和HClO发生氧化还原反应,HClO浓度减小,A错误;加入 NaCl固体,氯离子浓度增大,Cl2+H2OH++Cl-+HClO平衡逆向移动,HClO浓度降低,B错误;加入NaHCO3固体,由于酸性:H2CO3>HClO>HCO,HCl与NaHCO3反应,而HClO与NaHCO3不反应,溶液中氢离子浓度减小,Cl2+H2OH++Cl-+HClO平衡正向移动,HClO浓度增加,C正确;NaOH和HCl、HClO都反应,不能使HClO浓度增加,D错误。
7. C 【解析】加水前导电能力约为0,是因为冰醋酸没有电离,没有自由移动的离子,A正确;由“越稀越电离”知,a、b、c三点对应溶液CH3COOH的电离程度:c>b>a,B正确;在c点时,继续加水,导致溶液中c(H+)减小,故=比值增大,C错误;加入少量Na2CO3固体,b点溶液中发生反应:CO+2H+===CO2↑+H2O,则c(H+)减小,CH3COOH的电离平衡正向移动,c(CH3COO-)增大,D正确。
8. B 【解析】水溶液中一定含有OH-,A错误;溶液pH=3,则c(H+)=10-3 mol/L,B正确;加水稀释,CH3COOH溶液的pH增大,故c(H+)减小,C错误;加入少量CH3COONa固体,c(CH3COO-)增大,CH3COOH??CH3COO-+H+平衡逆向移动,D错误。
9. D 【解析】单位体积溶液中自由移动离子的数目越多、所带电荷数越多,溶液的导电能力越强,故强电解质溶液的导电能力不一定比弱电解质溶液强,A错误;中和等体积等物质的量浓度的盐酸和醋酸溶液,所需氢氧化钠的量相等,B错误;稀释会促进NH3·H2O电离,稀释后氨水的OH-浓度比原来的大,C错误。
10. C 【解析】CH3COOH溶液加水稀释,溶液的体积增大,CH3COO-的物质的量浓度减小,A错误;等体积等浓度的盐酸、硫酸、醋酸与NaOH溶液生成正盐时,硫酸是二元强酸,消耗的NaOH溶液的体积更大,B错误;等体积等浓度的盐酸、醋酸与足量的锌反应时,盐酸和醋酸的物质的量相同,产生的氢气的体积相同,C正确;磷酸是弱酸,电离出的PO少,故物质的量浓度相同的磷酸钠溶液和磷酸,磷酸钠溶液中PO浓度更大,D错误。
11. B 【解析】0.1 mol/L醋酸的氢离子浓度为10-3 mol/L,说明醋酸未完全电离,为弱电解质,B正确。
12. C 【解析】常温下,2 mol/L的一元酸HA溶液中c(H+)=2×10-4 mol/L,则平衡时c(A-)=2×10-4 mol/L,c(HA)≈2 mol/L,Ka===2×10-8,A正确;根据强酸制弱酸知,B正确;该条件下,HA的电离度=×100%=0.01%,C错误;加入少量2 mol/L NaA溶液,c(A-)增大,HAA-+H+平衡逆向移动,HA的电离度减小,D正确。
13. (1) 7×10-6 mol/L (2) HCOOH B
【解析】(1) 已知Ka(HCN)=4.9×10-10,0.1 mol/L的HCN溶液中,c(H+)约为c(H+)===7×10-6 mol/L。(2) 由表可知酸性:HCOOH>H2CO3>HCN>HCO,由酸性:HCOOH>HCN,该反应能发生,A不符合题意;酸性:HCOHCN,该反应能发生,C不符合题意;酸性:HCOOH>HCO,该反应能发生,D不符合题意。
14. (1) BD (2) b 等浓度的盐酸和醋酸溶液,盐酸中氢离子浓度大于醋酸,醋酸与镁反应速率慢
【解析】(1) 醋酸能使蛋白质变性,食醋具有杀菌消毒作用与醋酸的酸性无关,A不符合题意;食醋可除去水壶中的水垢,证明醋酸的酸性大于碳酸,B符合题意;溶液导电性与自由移动的离子浓度有关,用醋酸溶液做导电性实验,灯泡很暗,说明离子浓度小,不能证明醋酸具有酸性,C不符合题意;0.1 mol/L醋酸溶液可以使紫色石蕊试液变红,说明溶液呈酸性,证明醋酸具有酸性,D符合题意。(2) 等浓度的盐酸和醋酸溶液,盐酸中氢离子浓度大于醋酸,醋酸与镁反应速率慢,所以醋酸溶液对应的曲线是b。
15. (1) ①+1 ②H3PO2H++H2PO ③变小
(2) ①N2H4+H2ON2H+OH- ②N2H6SO4
16. (1) 醋酸是共价化合物,共价化合物在固态时不导电
(2) b>a >c (3) 加固体CH3COONa(或加NaOH固体或加入锌粒等)
【解析】(1) 醋酸是共价化合物,冰醋酸中没有自由移动的离子,不能导电。(2) 醋酸是弱电解质,随着醋酸的稀释,醋酸电离程度越大,由图可知,醋酸电离程度最大的是c点,则c点氢离子的物质的量最大,但是加水量增多,氢离子浓度最大的是b。(3) 若使c点溶液中的c(CH3COO-)增大,溶液的c(H+)减小,可以加入含有醋酸根离子的可溶性盐、加入固体碱或加入和氢离子反应的固体物质的方法,如加固体CH3COONa、加NaOH固体、加入锌粒等。(共63张PPT)
第三章
水溶液中的离子反应与平衡
第一节 电离平衡
第13课时 电离平衡移动和电离平衡常数
目 标 导 航
学习目标 知识网络
1. 了解弱电解质电离平衡的影响因素。 2. 了解电离平衡常数、电离度的含义。 3. 会利用电离平衡常数来判断溶液的酸碱性。
判断正误(正确的画“√”,错误的画“×”)。
(2) CH3COOH达到电离平衡后,升高温度(不考虑挥发),电离度变大(  )
(3) 一般,电离常数(K)越小,表示弱电解质的电离能力越弱(  )
基 础 辨 析
(5) 常温下,H2CO3的Ka1=4.5×10-7,Ka2=4.7×10-11,可见H2CO3第一步电离程度远大于第二步电离程度(  )
(6) 常温下,CH3COOH的Ka=1.75×10-5,H2CO3的Ka1=4.5×10-7,可判断出CH3COOH的酸性小于H2CO3(  )
(7) 某温度下,HCOOH的Ka=4×10-5,则0.1 mol/L HCOOH溶液的电离度约等于2%(  )
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×

核心笔记
1. 内因:电解质本身的性质
2. 外因
(1) 浓度:向弱电解质溶液中加水稀释,电离平衡正向移动,电离程度增大。
(2) 温度:电解质的电离过程一般是吸热过程,升高温度,电离平衡正向移动,电离程度增大。
(3) 加入与弱电解质电离出相同离子的强电解质:电离平衡逆向移动,电离程度减小。
(4) 加入能反应的物质:加入能与电离出的离子反应的物质,电离平衡正向移动,电离程度增大。
影响电离平衡的因素
1

增大
增大

减小
减小

增大
减小

减小
增大
条件 平衡移动方向 电离程度 c(H+) 说明
加醋酸钠 ___ ______ ______ 增大电解质电离出的离子浓度,平衡逆向移动
加HCl ___ ______ ______
加NaOH ___ ______ ______ 消耗电解质离子(H+),平衡正向移动
加活泼金属 ___ ______ ______
加碳酸盐 ___ ______ ______

减小
减小

减小
增大

增大
减小

增大
减小

增大
减小
1. 定义:一定温度下,弱电解质在溶液中达到电离平衡时,电离所生成的各离子浓度的乘积与溶液中未电离的分子浓度的比值。
电离常数K的表示及其应用
2
2. 表示:弱酸的电离常数一般用Ka来表示,弱碱的电离常数用Kb来表示。
常温下,常见弱酸或弱碱的Ka(Kb):
CH3COOH Ka=1.75×10-5
H2CO3 Ka1=4.5×10-7
Ka2=4.7×10-11
H2C2O4 Ka1=5.6×10-2
Ka2=1.5×10-4
H3PO4 Ka1=6.9×10-3
Ka2=6.2×10-8
Ka3=4.8×10-13
NH3·H2O Kb=1.8×10-5
3. 注意事项
(1) 电离常数只与______有关,与浓度无关;电离是吸热的过程,升高温度______(填“促进”或“抑制”)电离,电离常数______(填“增大”或“减小”)。
(2) 多元弱酸(或弱碱)是分步电离的,以第一步电离为主。一般Ka1 Ka2 Ka3,即第二步电离通常比第一步电离难得多,第三步电离又比第二步电离难得多。因此计算多元弱酸溶液的c(H+)或比较弱酸酸性相对强弱时,通常只考虑第一步电离。
温度
促进
增大
1. 电离度
电离度
3
2. 电离度α与电离平衡常数Ka
(1) 以0.1 mol/L CH3COOH为例(取Ka=1.8×10-5):
1. 一元弱酸溶液[以CH3COOH为例,设平衡时溶液中H+的浓度为x(单位:mol/L)]:
一元弱酸(或弱碱)溶液的H+(或OH-)浓度的计算
4
3. 稀释弱酸或弱碱时,需要注意K只与温度有关,与溶液的浓度无关,但电离度α增大。
分类举题
类型1 电离平衡移动
  醋酸是一种常见的弱酸,在0.1 mol/L醋酸溶液中加入下列物质,分析醋酸的电离平衡移动方向及平衡时物质的浓度变化:
(1) 写出醋酸的电离方程式:_______________________________________。
(2) 加入醋酸钠固体,电离平衡______(填“正向”“逆向”或“不”)移动,pH______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3) 加入碳酸钙固体,电离平衡______(填“正向”“逆向”或“不”)移动。
(4) 加入大量的水,c(OH-)______(填“增大”“减小”或“不变”,下同),导电能力______(填“增强”或“减弱”)。
(5) 升高温度,醋酸的电离平衡______(填“正向”“逆向”或“不”)移动。
1
逆向
增大
正向
增大
减弱
正向
【解析】 (2) 加入醋酸钠固体,c(CH3COO-)增大,平衡逆向移动,c(H+)减小,pH增大。(3) 加入碳酸钙固体,消耗H+,c(H+)减小,平衡正向移动。(4) 加入大量的水稀释,c(CH3COO-)、c(H+)减小,醋酸的电离平衡正向移动,但加水稀释,浓度影响较大,故c(CH3COO-)、c(H+)减小,则c(OH-)增大;溶液中自由移动的离子总浓度减小,则溶液导电能力减弱。(5) 醋酸的电离是吸热过程,升高温度,平衡正向移动。
类型2 电离平衡常数
  (2024·广州第五中学)室温下,对于1 L 0.1 mol/L醋酸溶液,下列判断正确的是(  )
A. 该溶液中CH3COO-的粒子数目为6.02×1022
B. 适当升高溶液温度,溶液中导电粒子数目减小
C. 滴加NaOH溶液过程中,n(CH3COO-)与n(CH3COOH)之和始终为0.1 mol
D. 若该醋酸溶液的电离度为1%,则该醋酸溶液的电离平衡常数为104
2
C
类型3 电离平衡常数的应用
  已知几种物质的电离常数如表所示。
下列说法错误的是(  )
A. 酸性由强到弱:CH3COOH>H2CO3>H2S
B. CH3COOH能与Na2CO3溶液反应生成CO2
C. H2S能与NaHCO3溶液反应生成CO2
D. 向Na2S溶液中通入足量CO2能生成H2S
3
C
酸 电离常数(常温下)
CH3COOH Ka=1.75×10-5
H2CO3 Ka1=4.5×10-7,Ka2=4.7×10-11
H2S Ka1=1.1×10-7,Ka2=1.3×10-13
【解析】 电离常数越大,酸性越强,酸性:CH3COOH>H2CO3>H2S,A正确;酸性:CH3COOH>H2CO3,则CH3COOH能与Na2CO3反应生成CO2,B正确;酸性:H2CO3>H2S,则H2S不能与NaHCO3反应,C错误;酸性:H2CO3>H2S,故向Na2S溶液中通入足量CO2能生成H2S,D正确。
类型4 电离度
  0.01 mol/L某一元弱酸溶液中c(H+)=10-4 mol/L。则该一元弱酸的电离度为(  )
A. 1% B. 2%
C. 5% D. 10%
4
A
质量评价
1. (2025·广州市白云中学)现有0.1 mol/L氨水10 mL,加蒸馏水稀释到1 L。下列说法正确的是(  )
①NH3·H2O的电离程度增大 ②c(NH3·H2O)增大 
A. ①③⑥ B. ①④⑦
C. ②④⑤⑦ D. ③④⑥⑦
A
A
3. 几种常见弱酸的电离平衡常数(25 ℃)如表所示。回答下列问题:
CH3COOH H2CO3 HCN H2C2O4
Ka=1.8×10-5 Ka1=4.2×10-7 Ka2=5.6×10-11 Ka=5×10-10 Ka1=5.4×10-2
Ka2=5.4×10-5
(1) 当温度升高时,Ka______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2) 等浓度的CH3COOH溶液和HCN溶液,导电性较弱的是_________。能使氢氰酸溶液中HCN的电离程度增大,而电离平衡常数不变的操作是________________ ___________。
增大
HCN
加水稀释(或其他
合理答案)
(3) 根据上表数据判断草酸(H2C2O4)和碳酸钠溶液能否反应(如果不能反应说出理由,如果能发生反应,请写出相应的离子方程式)?_________________________ _____________________。
(4) 写出草酸(H2C2O4)的一级电离方程式:_____________________。Ka1>Ka2的原因是________________________________________________________________。
(5) 请设计一个简单的实验方案验证醋酸与碳酸的酸性强弱:_______________ _________________________________________________________________________________________。
H2O+CO2↑
草酸一级电离产生H+,增大了溶液中H+浓度,抑制了草酸的二级电离
向石灰石中加入醋酸,观察是否有气体产生,若有气体产生,则可证明醋酸的酸性强于碳酸(答案合理即可)
配套新练案
1. 下列叙述错误的是(  )
A. 升高温度,醋酸的电离常数Ka增大
B. 0.01 mol/L醋酸加水稀释,溶液中导电粒子的数目增大
C. CH3COOH溶液中加少量的CH3COONa固体,平衡逆向移动
D. 25 ℃时,加入少量冰醋酸会使溶液中c(H+)和CH3COOH电离度都增大
【解析】 CH3COOH的电离是吸热过程,升高温度,促进CH3COOH电离,电离平衡常数增大,A正确;由“越稀越电离”知,加水稀释,促进CH3COOH电离,则溶液中导电粒子的数目增大,B正确;加入醋酸钠,c(CH3COO-)增大,平衡逆向移动,C正确;25 ℃时,加入少量冰醋酸,会使溶液中c(H+)增大,CH3COOH电离度减小,D错误。
D
2. 25 ℃时,将0.2 mol/L醋酸加水稀释,则图中纵坐标y可表示(  )
B
A. 通氯化氢气体 B. 加入少量氟化钾固体
C. 加入少量氢氧化钠固体 D. 通入少量氟化氢气体
【解析】 通氯化氢气体,溶液中氢离子浓度增大,电离平衡左移,氟离子浓度减小,A正确;加入少量氟化钾固体,溶液中氟离子浓度增大,电离平衡左移,B错误;加入少量氢氧化钠固体,发生中和反应,溶液中氢离子浓度减小,电离平衡右移,氟离子浓度增大,C错误;通入少量氟化氢气体,增大氟化氢浓度,电离平衡右移,氟离子浓度增大,D错误。
A
4. 已知25 ℃时,关于0.1 mol/L醋酸溶液(Ka=1.75×10-5),下列说法正确的是(  )
A. 升高温度,醋酸的电离程度增大,c(H+)增大
B. 向该溶液中通入HCl气体,平衡逆向移动,c(H+)减小
C. 该温度下1 mol/L醋酸溶液Ka>1.75×10-5
A
5. (2025·深圳市龙华中学)25 ℃时,H2SO3的电离常数Ka1=1.5×10-2、Ka2=1.0×10-7,H2S的电离常数Ka1=9.1×10-8、Ka2=1.1×10-12。下列说法正确的是(  )
A. H2SO3的酸性弱于H2S
B. H2S的酸性弱于H2SO3
C. 多元弱酸第一步电离产生的H+对第二步电离有促进作用
D. 多元弱酸的酸性主要由第二步电离决定
【解析】 相同温度下,H2SO3的一级电离常数大于H2S的一级电离常数,说明H2SO3的酸性比H2S的酸性强,A错误、B正确;多元弱酸第一步电离产生的H+对第二步电离有抑制作用,C错误;多元弱酸的酸性主要由第一步电离决定,D错误。
B
A. Na2SO3固体 B. NaCl固体
C. NaHCO3固体 D. NaOH固体
C
7. 一定温度下,冰醋酸稀释过程中溶液的导电能力变化如图所示。下列说法错误的是(  )
A. 加水前导电能力为0的原因是冰醋酸中不存在自由移动的离子
B. a、b、c三点对应溶液CH3COOH的电离程度:c>b>a
D. 加入少量Na2CO3固体,可使b点c(CH3COO-)增大、c(H+)减小
C
8. 已知常温下,测得某0.1 mol/L CH3COOH溶液的pH=3。则下列说法正确的是(  )
A. 该醋酸溶液显酸性,无OH-
B. 该溶液中c(H+)=10-3 mol/L
C. 加水稀释,平衡正向移动,c(H+)增大
D. 加入少量NaOH固体或CH3COONa固体,均能使平衡正向移动,c(CH3COO-)增大
B
9. (2024·深圳外国语学校)下列说法正确的是(  )
A. 强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液强
B. 中和等体积等物质的量浓度的盐酸和醋酸溶液所需氢氧化钠的量:盐酸多于醋酸
D. 同温同压下,H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH相同
D
10. 下列说法正确的是(  )
A. 1 mol/L CH3COOH溶液加水稀释或加热均可促进电离,使CH3COO-的物质的量浓度增大
B. 等体积等浓度的盐酸、硫酸、醋酸与NaOH溶液生成正盐时,消耗NaOH溶液的体积相同
C. 等体积等浓度的盐酸、醋酸与足量的锌反应时,盐酸与醋酸产生氢气的体积相同
C
11. 下列说法可以证明醋酸是弱电解质的是(  )
A. 醋酸溶液连接到一电路中,发现灯泡较暗
B. 0.1 mol/L醋酸溶液中氢离子浓度为10-3 mol/L
C. 50 mL 0.1 mol/L醋酸溶液恰好中和5 mL 1 mol/L NaOH溶液
D. 醋酸能使石蕊试纸变红
【解析】 0.1 mol/L醋酸的氢离子浓度为10-3 mol/L,说明醋酸未完全电离,为弱电解质,B正确。
B
12. 已知:常温下,2 mol/L一元酸HA溶液中c(H+)=2×10-4 mol/L。下列说法错误的是(  )
A. 常温下,HA的电离常数约为2×10-8
B. NaA可以和盐酸发生反应:HCl+NaA===NaCl+HA
C. 该条件下,体系中HA的电离度是1%
D. 向2 mol/L HA溶液中加入少量2 mol/L NaA溶液,HA的电离度减小
C
13. 根据表中数据,完成下列填空。
物质 HCOOH HCN H2CO3
电离常数(常温下) 1.8×10-4 4.9×10-10 Ka1=4.3×10-7
Ka2=5.6×10-11
(1) 常温下,0.1 mol/L HCN溶液中,c(H+)约为___________________。
(2) 常温下,在相同浓度的HCOOH和HCN溶液中,溶液导电能力更强的是____________溶液(填化学式)。根据电离平衡常数判断,以下反应不能进行的是___ (填字母)。
A. HCOOH+NaCN===HCOONa+HCN
B. NaHCO3+NaCN===Na2CO3+HCN
C. NaCN+H2O+CO2===HCN+NaHCO3
7×10-6 mol/L
HCOOH
B
14. (2025·广州期末)食醋是烹饪美食的调味品,有效成分主要为醋酸(CH3COOH)。CH3COOH的应用与其电离平衡密切相关。
(1) 下列事实可证明醋酸具有酸性的是______(填字母)。
A. 食醋具有杀菌消毒作用
B. 食醋可除去水壶中的水垢
C. 用醋酸溶液做导电性实验,灯泡很暗
D. 0.1 mol/L醋酸溶液可以使紫色石蕊试液变红
BD
(2) 为了探究醋酸的电离程度,先向两个锥形瓶中分别加入形状相同、长度相等的镁条(过量),再分别加入等体积等浓度的盐酸和醋酸溶液,测得锥形瓶内的气压随时间的变化如图所示。醋酸溶液对应的曲线是___(填“a”或“b”),原因是______________________________________________________________________。
b
等浓度的盐酸和醋酸溶液,盐酸中氢离子浓度大于醋酸,醋酸与镁反应速率慢
【解析】 (1) 醋酸能使蛋白质变性,食醋具有杀菌消毒作用与醋酸的酸性无关,A不符合题意;食醋可除去水壶中的水垢,证明醋酸的酸性大于碳酸,B符合题意;溶液导电性与自由移动的离子浓度有关,用醋酸溶液做导电性实验,灯泡很暗,说明离子浓度小,不能证明醋酸具有酸性,C不符合题意;0.1 mol/L醋酸溶液可以使紫色石蕊试液变红,说明溶液呈酸性,证明醋酸具有酸性,D符合题意。(2) 等浓度的盐酸和醋酸溶液,盐酸中氢离子浓度大于醋酸,醋酸与镁反应速率慢,所以醋酸溶液对应的曲线是b。
15. (2024·惠州一中)根据所学知识,完成下列问题。
+1
变小
(2) 联氨(N2H4)是一种应用广泛的化工原料,可用作火箭燃料。N2H4性质与NH3类似。
①在水中,N2H4是一种二元弱碱,请写出其第一步电离方程式:____________ __________________。
②等物质的量N2H4与硫酸反应生成的盐的化学式为____________。
N2H4+H2O
N2H6SO4
16. (2025·江门市第一中学)在一定温度下,冰醋酸加水稀释过程中的导电能力变化如图所示。
(1) “O”点导电能力为0的理由是_______________________________________ ___________。
(2) a、b、c三点,溶液中c(H+)由大到小的顺序为___________。
(3) 若使c点溶液中c(CH3COO-)增大,溶液的c(H+)减小,可采取的措施:_______________________________________________。
醋酸是共价化合物,共价化合物在固态时
不导电
b>a >c
加固体CH3COONa(或加NaOH固体或加入锌粒等)
【解析】 (1) 醋酸是共价化合物,冰醋酸中没有自由移动的离子,不能导电。(2) 醋酸是弱电解质,随着醋酸的稀释,醋酸电离程度越大,由图可知,醋酸电离程度最大的是c点,则c点氢离子的物质的量最大,但是加水量增多,氢离子浓度最大的是b。(3) 若使c点溶液中的c(CH3COO-)增大,溶液的c(H+)减小,可以加入含有醋酸根离子的可溶性盐、加入固体碱或加入和氢离子反应的固体物质的方法,如加固体CH3COONa、加NaOH固体、加入锌粒等。
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