电离平衡（讲）-2024年高考化学

第21讲电离平衡

【化学学科素养】

1.变化观念与平衡思想：认识弱电解质的电离有一定限度，是可以调控的，能多角度、动态地分析弱电

解质的电离平衡，并运用平衡移动原理解决实际问题。

2.科学研究与创新意识：能发现和提出有关弱电解质的判断问题；能问题和假设出发，确定探究目的,

设计探究方案，进行啥验探究。

3.证据推理与模型认知：知道可以通过分析、推理等方法认识电离平衡的本质特征，建立模型。能运用

模型解释电离平衡的移动，揭示现象的本质和规律。

【必备知识解读】

一、弱电解质的电离平衡

1.弱电解质

强电解质弱电解质

定义在水溶液中能完全电离的电解质在水溶液中只能部分电离的电解质

电离过程不可逆，无电离平衡可逆，存在电离平衡

在溶液中的

只有离子既有离子，又有电解质分子

存在形式

①强酸，如HQ、H2s04①弱酸，如ICH3coOH、HC1O

物质类别

②强碱，如KOH、Ba（OH）②弱碱，如NH3H2。、Mg（OH）

及示例22

③大部分盐,如NaCl、BaSOi③水

（2）与化合物类型的关系

强电解质主要是大部分离子亿合物及某些共价化合物，弱电解质主要是某些共价化合物。

2.弱电解质的电离概念

（I）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。

（2）电离平衡的建立与特征

V厂动-

《电蜘NF电离日（结合邑。

平衡,态一等

篇蔡特征-定：各组分浓度保持恒定不变

1,

‘。'L变：条件改变,平衡发生移动

①开始时，v（电离）最大，而v（结合）为0。

②平衡的建立过程中，】，（电离）＞£（结合）。

③当V（电离）=V（结合）时，电离过程达到平衡状态。

二、电离方程式的书写

强酸完全电离，如HQ=H++CI

强碱完全电离，2+

强Ba(OH)2=Ba+2OH

电正盐完全电离,如Na2c。3=2Na++COj'

解强酸的酸式盐完全电离，如NaHSOj=Na++H++S0『

盐

质第一步完全电离，第二步弱酸酸根部分电离，如

弱酸的酸式盐

++

NaHCO3=Na+HCO3,HCO3#H+COj-

一元弱酸部分电离，如CH3coOH=CH3COO+H+

弱一元弱碱部分电离，如NH3・H20=NH；+OH

电H2O部分电离，%O=H++OH

解分步电离，必须分步写出，不可合并（以第一步电离为主）

多元弱酸

质如H2CO3=H++HCO"HCO3=H++CO：

多元弱碱分步电离，中学阶段要求一步写出。如Fe（0H）3=Fe3++3OH

【特别提醒】强酸的酸式盐在熔融状态和水溶液中，电离方程式是不同的。

+

（1）熔融状态时：NaHSO4=Na+HSO4；

++

（2）溶于水时：NaHSO4=Na+H+SO彳

三、电离平衡常数及其应用

1.概念：在一定条件下，当弱电解质的电离达到平衡时，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，这个常数叫做电离平衡常数，简称电离常数，用K表

示（通常用Ka、Kb分别表示弱酸、弱碱的电离平衡常数）。

2.表达式

（1）一元弱酸HA的电离常数：根据HAUH++A，可表示为自=吟翟鲁。

（2）一元弱碱BOH的电离常数：根据BOH=B++OK,可表示为Kb=*黑普

（3）多元弱酸、弱碱

电离方程式电离常数表达式

K_C{H)C(HC03)

1cJHzCOi)

H2c0.3=H++HC03

H2CO3

HCO3=H++CO|-上_c(W)c(C01)

Ao-----------------

c(HCOj)

“*：产丘2(0田)

2+

UCU(0H)=CU+2OHCU

C(0H)22'(C(OH)2]

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值增大。

(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。

-4-

例如，在25C时，K(HNO2)=4.6X10,^(CH3COOH)=1.8x10\因而HNO?的酸性比CH3co0H强。

(3)多元弱酸的各级电离常数的大小关系是K\》K2》K3……，故其酸性取决于第一步电离。

【关键能力拓展】

1.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。如：

以0.1mol-L_1CII3COOII溶液为例，填写外界条件对CILCOOHx^CH3coCTIII*AZ/>0的影响。

改变条件平衡移动方向n(H')c(H+)导电能力降

加水稀释向右增大减小减弱不变

加入少量冰醋酸向右增大增大增强不变

通入HCl(g)向左增大增大增强不变

力「NaOH(s)向右减小减小增强不变

加CH3COONa(s)向左减小减小增强不变

加入镁粉向右减小减小增强不变

升高温度向右增大增大增强增大

2.一元强酸(HC1)与一元弱酸(CH3coOH)的比较

⑴相同物质的量浓度、相同体积的盐酸与醋酸溶液的比较

\蛆较项目

与活泼金属反应开始与金属反

心)PH中和碱的能力

酸产生H2的量应的速率

盐酸大小大

相同相同

醋酸溶液小大小

(2)相同pH、相同体积的盐酸与醋酸溶液的比较

较项目与足量活泼金属开始与金属

«才)c(酸)中和碱的能力

酸反应产生H2的量反应的速率

【答案】c

故选C。

【变式探究】下列说法正确的是

A.Na2cCh是强电解质，故Na2c0?的电离方程式为Na2c。3=Na；+CO;

B.室温下，0.1molL「的BOH溶液的pH=ll,则BOH的电离方程式为BOH=8++014一

C.25'CNaA溶液的pH>7,则HA的电离方程式为HA=卬十庆一

D.CaCCh的饱和水溶液导电性很弱，故CaCCh的电离方程式为CaCO3UCa2++CO;

【答案】B

【解析】Na2c03的电离方程式为Na2co3=2Na-+CO;，故A错误；室温下，0.1molL〉的BOH溶液

的pH=ll,说明BOH为弱碱，电离过程可逆，电离方程式为：BOH^B'+OH,故B正碓：25℃NaA

溶液的pll>7,说明NaA是强碱弱酸捻，HA为弱酸，电离过程可逆，电离方程式为：1从0"+IA,故C

错误；CaCCh难溶，但属于强电解质，全部电离，电离方程式为：CaCO3=Ca2++CO；-,故D错误；故选B。

高频考点二弱电解质的电离平衡

溶液I膜溶液n

pH=7.0pH=1.0

H、A=HA<*-1-―►HA=HIA-

【答案】B

【归纳总结】外界条件对电离平衡影响的四个“不一定”

(1)稀醋酸加水稀释时，溶液中不一定所有的离子浓度都减小。

因为温度不变，Kw=c(H+>c(0H-)是定值，稀醋酸加水稀释时，溶液中的c(H-)减小，故c(OFF)增大。

(2)电离平衡右移，电解质分子的浓度不一定减小，离子的浓度不一定增大，电离程度也不一定增大。

如对于CFhCOOHk^CHaCOO+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、(CH3co0H)比原平衡时大；加水稀释或如少量NaOH

固体，都会使平衡右移，但c(CH3coOH)、c(H+)都比原平衡时要小；加水稀释或增大弱电解质的浓度，都

使平衡右移，但加水稀释时弱电解质的电离程度增大，而增大弱电解质的浓度时弱电解质的电离程度减小。

①加少量NaCI固体②升高温度③加少量冰醋酸④加水⑤加少量醋酸钠固体

A.①②B.(2X3X4)C.③④⑤D.②④

【答案】D

A.升高温度，醋酸的电离常数K.,增大

D.25℃时，欲使醋酸溶液的氢离子浓度、电离常数K"和电离程度都减小，可加入少量冰醋酸

【答案】D

【解析】电离平衡常数只受温度的影响，弱电解质的电离是吸热过程，升高温度，促进电离，电离平

衡常数增大，故A说法正确；导电粒子是指阴阳离子，醋酸为弱酸，其电离方程式为CH3coOH-

CH3coO+H+,加水稀释，促进电高，n(CH3coO)、n(H+)物质的量增大，它们数目增大，故H说法正确；醋

酸为弱酸，其电离方程式为CH3coOH=CH3COO+H+,加入醋酸钠，c(CH3COO)增大，平衡逆向移动，故

C说法正确；电离平衡常数只受温度的影响，加入少量醋酸，温度不变，电离平衡常数不变，故D说法错

误；答案为D。

高频考点三溶液导电性图像分析

【例3】NaOH溶液滴定邻苯二甲酸氢钾(邻苯二甲酸H2A的仆产1.1x10-3,—=3.9x10。溶液,混

合溶液的相对导电能力变化曲线如图所示，其中b点为反应终点。下列叙述错误的是

7

K

6

楞

二5

由4

玄

五3

010203(:)40

J(Na()H)/mL

A.混合溶液的导电能力与离了•浓度和种类有关

B.Na+与A?-的导电能力之和大于HA一的

C.b点的混合溶液pH=7

D.c点的混合溶液中，c(Na+)>c(K+)>c-(OH)

【答案】C

【解析】向邻苯二甲酸氢钾溶液中加入氢氧化钠溶液，两者反应生成邻苯二甲酸钾和邻苯二甲酸钠，

溶液中Na+和A?-的浓度增大。由图像可知，溶液导电性增强，说明导电能力与离子浓度和种类有关，A正

确；a点和b点K+的物质的量相同，K+的物质的量浓度变化不明显，HA-转化为A?一,b点导电性强于a

点，说明Na+和A?-的导电能力强于HA-,B正确；b点邻苯二甲酸氢钾溶液与氢氧化钠溶液恰好完全反应

生成邻苯二甲酸钾和邻苯二甲酸钠，邻苯二甲酸钾为强碱弱酸盐，A?一在溶液中水解使溶液呈硬性，溶液

pH>7,C错误；b点邻苯二甲酸氢饵溶液与氢氧化钠溶液恰好完全反应生成等物质的量的邻苯二甲酸钾和

邻苯二甲酸钠，溶液中c(Na+)和c(K+)相等，c点是继续加入氢氧化钠溶液后，得到邻米二甲酸钾、邻

苯二甲酸钠、氢氧化钠的混合溶液，则溶液中c(Na+)>c(K-),由图可知，a点到b点加入氢氧化钠溶

液的体积大于b点到c点加入氢氧化钠溶液的体积，则溶液中c(K+)>c(0H-),溶液中三者大小顺序为

c(Na+)>c(K+)>c(OH-),D正确。

【方法技巧】影响电解质溶液的导电能力的主要因素

电解质溶液的导电能力主要取决于离子的浓度、离子在电场中的运动速率以及离子所带的电荷数目。

(1)相同条件下溶液的离子浓度越大，其导电能力越强。

(2)相同离子浓度时，离子所带的电荷数越多，溶液的导电能力越强。

(3)温度越高，溶液的导电能力越强。

【变式探究】在一定温度下，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.加水前导电能力约为零的原因是冰醋酸中几乎没有自由移动的离子

B.a、b、c三点对应的溶液中，CH3co0H电离程度最大的是c

C.a、b、c三点对应的溶液中，c(H+)由小到大的顺序是cVaVb

D.在b点加入浓硫酸，可使溶液中c(CH3co0)增大、c(H-)增大

【答案】D

【解析】加水前导电能力约为零，是因为冰醋酸没有电离，没有自由移动的离子，A正确；醋酸越稀

越电离，所以a、b、c三点对应的溶液中，CH3co0H电离程度由小到大的顺序是正aVbVc,CH3COOH

电离程度最大的是c,B正确；溶液的导电能力越强，离子浓度越大，a、b、c三点中，导电能力最强的是

b点，所以a、b、c三点对应的溶液中，c(H+)由小到大的顺序是cVaVb,C正确；在b点加入浓硫酸，

可使溶液中c(H+)增大，电离平衡：CH3coOHUCH3co0+H+逆向移动，导致溶液中c(CHKOO)减小，D

错误；故答案为D.,

高频考点四强、弱电解质的判断与比较

【例4】(2022•浙江卷)下列物质属于非电解质是()

A.CH4B.KIC.NaOHD.CH3COOH

【答案】A

【解析】水溶液中或熔融状态下能够导电的化合物称为电解质，包括酸、碱、大多数的盐都是电解质；

在水溶液中和熔融状态下均不能导电的化合物为非电解质；据此解答。CK属于有机物，在水溶液中和熔融

状态下均不导电的化合物，为非电解质，故A符合题意；KI属于盐，在水溶液中和熔融状态下能导电的化

合物，为电解质，故B不符合题意；NaOH属于碱，在水溶液中和熔融状态下能导电的化合物，为电解质，

故C不符合题意；CH3coOH属于酸，在水溶液中能电离出H+离子和CH3coO离子，即CH3coOH是在水

溶液中导电的化合物，为电解质，故D不符合题意；答案为A.

A.①②©@B.(2X3X5)C.①②③④⑤D.①②⑤

【答案】B

【解析】①用CH.COOH溶液做导电实验，没有与同浓度的强电解质对比，灯泡很暗不能证明CH3co0H

是否完全电离，①不符合题意；②O.lmolLCH3co0H溶液若完全电离则c(H+)=0.1moMLJ,pH=2.1,则

c(H+)=l()2/mo].lJ,说明CH3coOH没有完全电离，即证明CH3COOH是弱电解质，②符合题意；③等pH

等体积的硫酸、CHCOOH溶液和足量锌反应，CHCOOH放出的氢气较多，说明ClhCOOH溶液还能电离

出H+,原来CH3co0H没有完全电离，即证明CH3co0H是弱电解质，③符合题意；④醋酸溶液与NaOH

溶液反应，反应量与其是否完全电离无关，与其总物质的量有关，20mL0.2mol・U醋酸溶液恰好与

20mL0.2moiLNaOH溶液完全反应，不能说明醋酸是否完全电离，即不能证明CH3coOH是弱电解质，④

不符合题意；⑤pH=l的CH3co0H溶液稀释至1000倍，pHV4,说明c(H+)没有稀释1000倍，即稀释过程

继续电离，说明原CH3coOH溶液没有完全电离，即证明CH3coOH是弱电解质，⑤符合题意；符合题意

的有②③⑤，故答案选B。

【方法技巧】判断弱电解质的三个思维角度

角度一：弱电解质的定义，旧弱电解质不能完全电禽，如0.1mol-Lr的CH3coOH溶液的pH>l。

角度二：弱电解质溶液中存在电离平衡，条件改变，平衡移动，如pH=l的CH3coOH溶液加水稀释

10倍后，1<pHv2。

角度三：弱电解质形成的盐能水解，如判断CH3COOH为弱酸可用下面两个实验：

(I)配制某浓度的醋酸钠溶液，向其中加入几滴酚献溶液，溶液变为浅红色。

(2)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,pH>7o

【变式探究】卜列物质中，属于强电解质的是

A.硫酸钠B.盐酸C.二氧化硫D.一水合氨

【答案】A

【解析】硫酸钠属于硫酸盐，在溶液中完全电离，属于强电解质，故A符合题意；强电解质必需是化

合物，而盐酸是混合物，所欲盐酸不属于强电解质，故B不符合题意；二氧化硫本身不能导电，其溶于水

能导电是因为与水生成亚硫酸，二氧化硫是非电解质，故C不符合题意：一水合氨属于弱电解质，故D不

符合题意；故选A。

高频考点五电离平衡常数及其应用

【例5】以下是常温下几种强酸的电离平衡常数：下列说法正确的是

C