【学霸笔记：同步精讲】第三章 情境活动课 课题 以“水溶液中的三大平衡”为载体解决水溶液中的离子反应与平衡问题 讲义--2026版高中化学人教版选必修1

课题　以“水溶液中的三大平衡”为载体 解决水溶液中的离子反应与平衡问题 水是生命活动赖以生存的环境，水溶液是化学实验中最常用的环境之一，水溶液中的反应是研究化学反应原理的重要模型，水溶液中的平衡是研究化学平衡的重要模型。水溶液中的平衡主要有电离平衡、水解平衡、沉淀溶解平衡等，这些平衡理论对生命活动、生产生活以及环境保护等方面具有诸多指导意义。 电离平衡 食醋(主要成分为CH3COOH)、纯碱(Na2CO3)和小苏打(NaHCO3)均为家庭厨房中常用的物质。已知： 弱酸 CH3COOH H2CO3 HNO2 HCN 电离 常数 Ka＝ 1.8×10-5 Ka1＝4.3×10-7 Ka2＝5.6×10-11 Ka＝ 5.0×10-4 Ka＝ 6.2×10-10 　CH3COO－、、、、CN－结合质子(H＋)的能力由小到大的顺序为_____。 提示： 　CO2通入NaNO2溶液中能否生成HNO2？_____(填“能”或“否”)，理由是_____。 提示：否　H2CO3的Ka1小于HNO2的Ka，H2CO3的酸性比HNO2的酸性弱 　少量CO2通入足量NaCN溶液中，反应的离子方程式为_____。 提示： 水的电离和溶液的pH 已知水在25 ℃和100 ℃时，其电离平衡曲线如图所示。 　曲线A所对应的温度下，pH＝2的盐酸和pH＝11的某BOH溶液中，若水的电离程度分别用α1、α2表示，则α1与α2大小关系是怎样的？ 提示：曲线A所对应的温度是25 ℃，pH＝2的盐酸，c水(H＋)＝10-12 mol·L-1；pH＝11的某BOH溶液中，c水(H＋)＝10-11 mol·L-1；水电离产生的H＋的浓度越大，水的电离程度就越大，则α1<α2。 　曲线B对应的温度下，将溶液与等物质的量浓度的NaHSO4溶液等体积混合后，混合溶液的pH为多少？ 提示：等体积混合后的溶液中c(OH－)＝0.01 mol·L-1。由于该温度下水的离子积常数Kw＝10-12，所以c(H＋)＝10-10 mol·L-1，所得混合溶液的pH＝10。 　100 ℃时，若100体积pH＝a的某强酸溶液与1体积pH＝b的某强碱溶液混合后溶液呈中性，则a与b之间应满足的关系是什么？ 提示：100 ℃时，水的离子积常数Kw＝1×10-12。设pH＝a的强酸溶液的体积是100 L，pH＝b的某强碱溶液的体积是1 L，则100 L pH＝a的某强酸溶液中n(H＋)＝100×10－a mol＝102-a mol，1 L pH＝b的某强碱溶液中n(OH－)＝ mol＝10b-12 mol。混合后溶液呈中性，102-a mol＝10b-12 mol，则2－a＝b－12，所以a＋b＝14。 盐类的水解 醋酸是日常生活中最常见的调味剂和重要的化工原料，醋酸钠是其常见的盐[已知：25 ℃，Ka(CH3COOH)＝1.69×10-5]。 　物质的量浓度均为0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液和CH3COONa溶液等体积混合(混合前后体积变化忽略不计)，混合液中的下列关系式正确的是_____(填字母)。 A．c(CH3COOH)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－) B．c(H＋)＋c(Na＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－) C．c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)＝ 提示：物质的量浓度均为0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液和CH3COONa溶液等体积混合，据电荷守恒可得：c(H＋)＋c(Na＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)，根据元素守恒有：2c(Na＋)＝c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)，联立两式可得2c(H＋)＋c(CH3COOH)＝c(CH3COO－)＋2c(OH－)，A错误、B正确；据元素守恒可得：c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)＝2c(Na＋)＝0.1 mol·L-1，C正确。 　常温时，将m mol·L-1醋酸溶液和 NaOH溶液等体积混合后，所得溶液的pH＝7，则m与n的大小关系是怎样的？醋酸溶液中c(H＋)与NaOH溶液中c(OH－)的大小关系是怎样的？ 提示：常温时，将m mol·L-1的醋酸溶液和n mol·L-1的NaOH溶液等体积混合后，所得溶液的pH＝7，此时溶液呈中性；若二者恰好完全反应生成CH3COONa，溶液显碱性，欲使溶液呈中性，醋酸要稍过量，则有m>n。由于醋酸是弱电解质，部分电离，NaOH是强电解质，完全电离，若醋酸溶液中c(H＋)等于NaOH溶液中c(OH－)，则混合后醋酸远远过量，会使混合溶液呈酸性，故醋酸溶液中 ... ...