第八章水溶液中的離子反應與平衡第一節電離平衡課標要求核心素養1.能用化學用語正確表示水溶液中的離子反應與平衡。2.能通過實驗證明水溶液中存在的離子平衡。3.能舉例說明離子反應與平衡在生產、生活中的應用。1.變化觀念與平衡思想：認識弱電解質的電離有一定限度，是可以調控的。能多角度、動態地分析弱電解質的電離平衡，并運用平衡移動原理解決實際問題。2.證據推理與模型認知：知道可以通過分析、推理等方法認識電離平衡的本質特征、建立模型。能運用模型解釋電離平衡的移動，揭示現象的本質和規律。3.科學探究與創新意識：能提出有關弱電解質的判斷問題；設計探究方案，進行實驗探究。[目標導航][自主測評]1.易錯易混辨析(正確的畫“√”，錯誤的畫“×”)。(1)強電解質稀溶液中不存在溶質分子，弱電解質稀溶液中存在溶質分子。()錯因：平衡時，NH3·H2O電離出的c(OH－)和c(NH)錯因：溫度一定時，氨水加水稀釋，n(OH－)增大、答案：(1)√(2)×不變，但不一定相等。(3)×

(4)×不變。 (5)×錯因：電離常數只受溫度影響，溫度不變，電離常數錯因：H2CO3屬于二元弱酸，不能一步完全電離。c(OH－)減小。2.下列物質屬于強電解質的是()A.HCOOHB.FeC.Na2CO3D.C2H2

解析：HCOOH是弱酸，在水溶液中只能部分電離，屬于弱電解質，A不合題意；Fe是單質，不是電解質，B不合題意；Na2CO3是鹽，在水溶液中能夠完全電離，故屬于強電解質，C符合題意；C2H2

是有機物，在水溶液和熔融狀態下均不導電，屬于非電解質，D不合題意。

答案：C答案：中

2×10-70.1V－23.25℃時，用0.1mol·L-1CH3COOH溶液滴定20mL0.1mol·L-1NaOH溶液，當滴加V

mLCH3COOH溶液時，混合溶液中c(CH3COO－)＝c(Na＋)，此時溶液顯______(填“酸”“堿”或“中”)性；此溫度下CH3COOH的電離常數Ka＝___________。

4.一定溫度下，將一定質量的冰醋酸加水稀釋，稀釋過程中溶液的導電能力變化如圖所示。下列說法正確的是()

A.a、b、c三點溶液的pH：c＜a＜b

B.a、b、c三點CH3COOH的電離程度：c＜a＜b

C.用濕潤的pH試紙測量a處溶液的pH，測量結果偏小 D.a、b、c三點溶液用1mol·L-1

NaOH溶液中和，恰好完全中和時消耗NaOH溶液體積：c＜a＜b

答案：C考點一弱電解質的電離平衡及影響因素1.弱電解質的電離平衡(1)電離平衡的建立

在一定條件下(如溫度、壓強等)，當弱電解質分子電離產生離子的速率和離子結合成分子的速率相等時，電離過程達到平衡。(2)電離平衡的建立與特征最大0>＝①開始時，v(電離)______，而v(結合)為____。②平衡的建立過程中，v(電離)____v(結合)。③當v(電離)______v(結合)時，電離過程達到平衡狀態。改變條件平衡移動方向n(H＋)c(H＋)導電能力加水稀釋向右增大減小減弱加入少量冰醋酸向右增大增大增強通入HCl(g)向左增大增大增強加NaOH(s)向右減小減小增強加CH3COONa(s)向左減小減小增強升高溫度向右增大增大增強CH3COO－(aq)＋H＋(aq)

ΔH＞0的影響。2.影響電離平衡的因素以0.1mol·L-1CH3COOH溶液為例，外界條件對CH3COOH(aq)考點二電離常數及應用1.概念

在一定條件下，弱電解質達到電離平衡時，溶液中電離所生成的各種離子濃度(冪次方)的乘積與溶液中未電離的分子濃度的比值是一個常數，這個常數叫做電離平衡常數，簡稱電離常數，用K(弱酸用Ka，弱堿用Kb)表示。2.表達式3.特點(1)電離平衡常數與溫度有關，與濃度無關，升高溫度，K增大。(2)電離平衡常數反映弱電解質的相對強弱，K越大，表示弱電解質越易電離，酸性或堿性越強。(3)多元弱酸的各步電離常數的大小關系是K1?K2?K3……故其酸性取決于第一步的電離。4.電離度(1)概念在一定條件下的弱電解質達到電離平衡時，已經電離的電解質分子數占原電解質分子總數的百分比。(2)表示方法(3)影響因素①相同溫度下，同一弱電解質，濃度越大，其電離度(α)越______。小大

②相同濃度下，同一弱電解質，溫度越高，其電離度(α)越______。CH3COO－＋H＋。對于該平衡，考向1弱電解質的電離平衡及影響因素1.(2023年全國專題練習)在0.1mol·L-1的CH3COOH溶液中存在如下電離平衡：CH3COOH下列敘述正確的是()A.加入少量NaOH固體，平衡向正反應方向移動B.加水，平衡向逆反應方向移動C.滴加少量0.1mol·L-1HCl溶液，溶液中c(H＋)減少D.加入少量CH3COONa固體，平衡向正反應方向移動解析：向溶液中加入少量NaOH固體，OH－會中和H＋，導致答案：Ac(H＋)減小，使電離平衡向正反應方向移動，A正確；加水稀釋，電離平衡向電離的正方向移動，B錯誤；滴加少量0.1mol·L-1HCl溶液，溶液中c(H＋)增大，導致電離平衡逆向移動，但平衡逆向移動導致溶液中c(H＋)減少的影響小于加入HCl溶液使c(H＋)增大的影響，最終達到平衡后溶液中c(H＋)增大，C錯誤；向醋酸溶液中加入少量CH3COONa固體，溶液中c(CH3COO－)增大，電離平衡逆向移動，D錯誤。2.(2023年浙江二模)甘氨酸在水溶液中主要以Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三種微粒形式存在，且存在以下的電離平衡：已知：常溫下甘氨酸Ka1＝10-2.35，Ka2＝10-9.78，當氨基酸主要以兩性離子存在時溶解度最小。下列說法不正確的是()A.甘氨酸晶體易溶于水，而難溶于乙醇、乙醚、苯等溶劑B.甘氨酸鈉溶液中存在：H2N—CH2—COO－＋H2O

H2N—CH2—COOH＋OH－C.pH＝2的甘氨酸鹽酸鹽溶液中：c(Ⅰ)∶c(Ⅱ)＝10-0.35D.向飽和甘氨酸鈉溶液中滴加鹽酸至pH＝6，可能會析出固體氨酸鈉溶液中存在H2N—CH2—COO－＋H2O

解析：甘氨酸為極性分子，分子中的氨基和羧基都能與水分子形成氫鍵，所以甘氨酸晶體易溶于水，而難溶于乙醇、乙醚、苯等溶劑，A正確；羧酸為弱酸，羧酸根離子易發生水解，則甘H2N—CH2—COOH＋OH－的水解平衡，B正確；pH＝2的甘氨酸鹽酸鹽溶液中，氨酸鈉溶液中滴加鹽酸至pH＝6，此時氨基酸主要以兩性離子存在，則溶解度最小，可能會析出固體，D正確。答案：C[方法技巧]從“定性”和“定量”兩個角度分析外界條件改變時電離平衡的移動1.從定性角度分析電離平衡：理解勒夏特列原理——平衡向“減弱”這種改變的方向移動，移動結果不能“抵消”或“超越”這種改變。

2.從定量角度分析電離平衡：理解濃度商規則——當Q＞K時，平衡逆向移動；當Q＝K時，處于平衡狀態；Q＜K時，平衡正向移動。

考向2弱電解質的稀釋圖像及分析

3.(2022年德州期末)25℃時，pH＝2的鹽酸和醋酸各1mL分別加水稀釋，pH隨溶液體積變化的曲線如圖所示。下列說法不正確的是()A.曲線Ⅰ代表鹽酸的稀釋過程B.a溶液的導電能力比c溶液的導電能力強C.a溶液中和氫氧化鈉的能力強于b溶液

D.將a、b兩溶液加熱至30℃，答案：C

4.(2022年湖南長郡中學模擬)常溫下，分別取未知濃度的AOH和BOH兩種堿的稀溶液，加水稀釋至原體積的n倍。兩溶液稀釋倍數的對數值(lgn)與溶液的pH變化關系如圖所示。下列敘述正確的是()

A.水的電離程度：Z＞X＝Y

B.常溫下，Kb(BOH)＜Kb(AOH) C.中和等體積X、Y兩點溶液，后者消耗HCl的物質的量少 D.物質的量濃度相同的ACl溶液和BCl溶液，前者陽離子濃度之和小于后者解析：堿溶液中H＋全部由水電離產生，溶液的pH越大，c(H＋)答案：D越小，水的電離程度越小，故水的電離程度：X>Y>Z，A錯誤；由圖可知，稀釋相同倍數時，BOH溶液的pH變化大，說明BOH的堿性更強，則有Kb(BOH)>Kb(AOH)，B錯誤；AOH的堿性比BOH弱，但Y點pH大于X點，說明c(AOH)>c(BOH)，故等體積X、Y兩點溶液，Y消耗HCl比X消耗的多，C錯誤；ACl和BCl溶液中均存在電荷守恒：c(M＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(Cl－)，M代表A或B，兩溶液中c(Cl－)相等，則c(OH－)越大，陽離子濃度之和越大，由于AOH的堿性比BOH弱，則等濃度的兩種鹽溶液中A＋的水解程度大于B＋，ACl溶液的酸性更強，c(OH－)更小，因此BCl溶液中陽離子濃度之和更大，D正確。[方法技巧]“三步法”突破弱電解質的稀釋圖像題考向3電離常數的計算及應用5.(2020年山東卷改編)25℃時，某混合溶液中c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)＝0.1mol·L-1，lg

c(CH3COOH)、lg

c(CH3COO－)、lg

c(H＋)和lg

c(OH－)隨pH變化的關系如圖所示，Ka為CH3COOH的電離常數。下列說法正確的是(

)答案：C

[思維建模]化學式CH3COOHH2SO3HClO電離平衡常數1.8×10-5Ka1＝1.4×10-2Ka2＝6.0×10-83.0×10-8

6.(2023年海南二模)已知25℃時，部分弱酸的電離平衡常數如表：下列反應能發生的是()H2SO3>CH3COOH>HSO>HClO，強酸制弱酸，據此分析可知，反應H2SO3＋ClO－===HClO＋HSO不能發生，C錯誤。解析：根據表中提供的電離平衡常數可知，酸性強弱大小為B正確，A、D錯誤。HClO有氧化性，將氧化H2SO3為H2SO4，答案：B[名師歸納]電離常數的四大應用(1)判斷弱酸(或弱堿)的相對強弱，電離常數越大，酸性(或堿性)越強。(2)判斷鹽溶液的酸性(或堿性)強弱電離常數越大，對應鹽的水解程度越小，鹽溶液的堿性(或酸性)越弱。(3)判斷反應能否發生或者判斷產物是否正確通過強酸制弱酸來判斷。如H2CO3：Ka1＝4.5×10-7，Ka2＝4.7×10-11，苯酚(C6H5OH)：Ka＝1.3×10-10，向苯酚鈉(C6H5ONa)溶液中通入的CO2不論是少量還是過量，其化學方程式均為C6H5ONa＋CO2＋H2O===C6H5OH＋NaHCO3。(4)判斷溶液微粒濃度比值的變化利用溫度不變，電離常數不變來判斷。考向4判斷強、弱電解質的常用方法7.(2023年河東二模)常溫下，下列事實能說明某一元酸HX是一元強酸的是()A.0.1mol·L-1HX溶液的pH＝4B.0.1mol·L-1NaX溶液pH>7C.0.1mol·L-1HX溶液比0.1mol·L-1硝酸導電能力弱D.10mL0.1mol·L-1NaOH溶液與10mL0.1mol·L-1HX溶液混合pH＝7

解析：0.1mol·L-1HX溶液的pH＝4，說明HX在水溶液中只答案：D能部分電離，屬于一元弱酸，A不合題意；0.1mol·L-1NaX溶液pH>7，說明NaX是強堿弱酸鹽，即HX為一元弱酸，B不合題意；0.1mol·L-1HX溶液比0.1mol·L-1硝酸導電能力弱說明HX只能部分電離，屬于一元弱酸，C不合題意；10mL0.1mol·L-1NaOH溶液與10mL0.1mol·L-1HX溶液，二者前后完全反應生成NaX，混合后溶液pH＝7即說明NaX為強酸強堿鹽，即說明HX為一元強酸，D符合題意。溶液σ0.02σ0.01σ0.005σ0.01：σ0.02σ0.005：σ0.01NaCl溶液48392478125251.2%50.5%HCl溶液109585593279751.0%50.0%CH3COOH溶液26718212668.2%69.2%

8.(2023年海淀二模)分別測定不同濃度NaCl溶液、HCl溶液和CH3COOH溶液的電導率(σ)數值，測定結果的數據處理如下表。已知：σ0.02代表0.02mol·L-1溶液的電導率數值；其他條件相同時，電導率越大，溶液導電性越好。下列說法不正確的是(

)A.僅由σ0.02的數據不能說明三種電解質的強弱B.表中數據不能說明同等條件下H＋與Na＋的導電能力強弱C.σ比值數據能說明CH3COOH存在電離平衡D.CH3COOH溶液的σ數據能說明溶液越稀，CH3COOH的電離程度越大

解析：由σ0.02的數據可知，HCl溶液的電導率最大，NaCl溶液的電答案：B導率居中，CH3COOH溶液的電導率最小，而NaCl、HCl均為強電解質，故不能僅由σ0.02的數據說明三種電解質的強弱，A正確；同等條件下，HCl溶液與NaCl溶液的濃度相同，氯離子濃度相同，氯離子的導電性相同，二者只有陽離子的種類不同，即H＋與Na＋，而HCl溶液的電導率大于NaCl溶液的，故表中數據說明同等條件下H＋的導電能力比Na＋的強，B錯誤；由表中數據可知，NaCl溶液、HCl溶液的σ比值與濃度成正比，而CH3COOH溶液的σ比值卻大于濃度比，說明CH3COOH存在電離平衡，C正確；由表中數據可知，CH3COOH溶液的σ比值大于濃度比，說明溶液越稀，CH3COOH的電離程度越大，D正確。[思維建模]判斷弱電解質的三個角度(以弱酸為例)1.弱電解質不能完全電離(1)測定一定濃度的HA溶液的pH。(2)與同濃度鹽酸比較導電性。(3)與同濃度的鹽酸比較和鋅反應生成氣泡的快慢。2.弱電解質溶液中存在電離平衡(1)從一定pH的HA溶液稀釋前后pH的變化判斷。(2)從升高溫度后pH的變化判斷。(3)從等體積、等pH的HA溶液、鹽酸分別與過量的鋅反應生成H2

的量判斷。3.弱電解質形成的鹽類能水解(1)如配制某濃度的醋酸鈉溶液，向其中加入幾滴酚酞溶液。現象：溶液變為淺紅色。(2)如用玻璃棒蘸取一定濃度的醋酸鈉溶液滴在pH試紙上，測其pH。現象：pH>7。1.(2023年海南卷)25℃下，Na2CO3

水溶液的pH隨其濃度的變化關系如圖所示。下列說法正確的是()A.c(Na2CO3)＝0.6mol·L-1時，溶液中c(OH－)<0.01mol·L-1B.Na2CO3水解程度隨其濃度增大而減小C.在水中H2CO3的Ka2<4×10-11D.0.2mol·L-1的Na2CO3溶液和0.3mol·L-1的NaHCO3溶液等體積混合，得到的溶液c(OH－)<2×10-4mol·L-1答案：B2.(2023年浙江卷)草酸(H2C2O4)是二元弱酸。某小組做如下兩組實驗：實驗Ⅰ：往20mL0.1mol·L-1NaHC2O4溶液中滴加0.1mol·L-1NaOH溶液。實驗Ⅱ：往20mL0.10mol·L-1NaHC2O4溶液中滴加0.10mol·L-1CaCl2溶液。答案：D選項步驟操作或敘述AⅠ.用NaOH標準溶液標定醋酸溶液濃度滴定時應始終注視滴定管中的液面BⅡ.用標定后的溶液配制不同濃度的醋酸溶液應使用干燥的容量瓶CⅢ.測定步驟Ⅱ中所得溶液的pH應在相同溫度下測定DⅣ.計算不同濃度溶液中醋酸的電離度

3.(2022年福建卷)探究醋酸濃度與電離度(α)關