第7102章《全红婵儿2000篇化学学霸笔记

第524章《全红婵儿2000篇化学学霸笔记》

晚风穿过乡村中学的窗棂，吹动课桌上的书页，人教版化学选择性必修一翻到水溶液中的离子平衡开篇——弱电解质的电离。红婵儿指尖压着课本，回想前面热力学、化学平衡整套理论。前面研究的大多是气体体系的可逆反应，而从这一章开始，战场转移到水溶液当中。初中只知道酸、碱、盐溶于水会电离出离子，可是同样浓度的盐酸与醋酸，导电能力、氢离子浓度却相差巨大。同样是酸，为什么表现出来的性质差距这么大？难道电离也存在可逆平衡？她看着课本上电解质溶液导电性的对比实验，心里满是疑惑。就在思索难解之时，一道沉静理性的意念漫入脑海，本次伴读的时空智者是阿伦尼乌斯，电离理论的创立者，首次系统提出电解质电离学说，揭开水溶液当中离子行为的面纱。

阿伦尼乌斯缓缓道出话语：“并非所有电解质溶于水都会完全拆分为离子。有的物质解离一往无前，有的解离却是一场可逆的博弈。水溶液里，同样藏着动态化学平衡。”

红婵儿把这句话工整抄在笔记页眉，圈住强电解质、弱电解质、电离平衡、电离平衡常数几个核心词，顺着人教版课本的编排顺序，依次梳理电解质与非电解质、强弱电解质区分、导电性实验、弱电解质电离平衡建立、电离方程式书写、电离平衡常数、电离度、影响电离平衡的外界条件，整理易错点，搭配典型例题巩固理解。

课本开篇回顾基础概念：电解质与非电解质。在水溶液中或者熔融状态下能够导电的化合物叫做电解质；在水溶液和熔融状态下均不能够导电的化合物叫做非电解质。

红婵儿逐条拆解概念里的限定条件。第一，讨论对象必须是化合物。单质、混合物既不属于电解质，也不属于非电解质。比如铜可以导电，但是铜是单质，不能叫电解质；盐酸能够导电，盐酸是氯化氢的水溶液，属于混合物，也不谈电解质非电解质，真正的电解质是溶质氯化氢。第二，满足“水溶液”或者“熔融”二者至少一个条件导电即可。第三，导电本质是自身电离出自由移动的离子。二氧化碳、氨气的水溶液可以导电，但是离子来自碳酸、一水合氨，不是二氧化碳、氨气本身电离，因此\ce{CO_{2}}、\ce{NH_{3}}属于非电解质。这是考试高频陷阱。

常见电解质种类：酸、碱、绝大多数盐、活泼金属氧化物。常见非电解质：多数有机物、非金属氧化物、氨气等。

在电解质内部，又划分为强电解质与弱电解质。

强电解质：溶于水之后完全电离，不存在电解质分子，全部解离成离子，电离过程不可逆。

常见强电解质：强酸、强碱、绝大多数盐。例如盐酸\ce{HCl}、硫酸、硝酸；氢氧化钠、氢氧化钾；氯化钠、硫酸钡。即便硫酸钡难溶于水，但溶解的那一小部分是完全电离，因此硫酸钡依旧属于强电解质，溶解度大小和强弱电解质没有必然联系。

弱电解质：溶于水之后只有部分发生电离，溶液当中，既存在电解质分子，又存在电离出来的离子，电离过程属于可逆过程，存在化学平衡。

常见弱电解质：弱酸、弱碱、水。醋酸、次氯酸、碳酸、一水合氨、水都是典型弱电解质。

红婵儿把课本的导电性对比实验记录下来。相同物质的量浓度、相同体积的盐酸与醋酸溶液，接入导电装置。盐酸对应的灯泡亮度更高，醋酸灯泡亮度偏暗。灯泡亮度代表溶液离子总浓度。二者物质的量浓度一样，盐酸完全电离，氢离子浓度大；醋酸只有一小部分分子发生电离，离子浓度小，灯泡更暗。

阿伦尼乌斯提点：溶液导电性强弱，看自由移动离子的浓度以及离子所带电荷，和电解质强弱不能直接划等号。极稀的强电解质溶液，离子浓度很低，导电能力也会很弱；浓度较大的弱电解质，导电能力也可以很强。强弱看电离程度，导电看离子浓度，两套标准不要混淆。

接下来学习弱电解质的电离平衡。以醋酸\ce{CH_{3}COOH}溶于水作为案例。醋酸分子进入水中，一部分分子断裂化学键，电离生成醋酸根离子与氢离子；与此同时，水溶液当中的醋酸根、氢离子又会重新结合，变回醋酸分子。

\ce{CH_{3}COOH <=> CH_{3}COO^{-} + H^{+}}。

电离平衡建立全过程：醋酸刚投入水中，醋酸分子浓度最大，电离速率最大；此时离子浓度几乎为零，离子重新结合成分子的速率几乎等于零。随着时间推移，醋酸分子不断被消耗，分子浓度下降，电离速率逐步减小；离子浓度不断升高，离子结合速率不断增大。到某一时刻，醋酸分子电离成离子的速率，等于离子重新结合生成分子的速率，v电离=v结合≠0，体系就达到弱电解质的电离平衡。

红婵儿在草稿纸上写下过程链条：弱电解质溶于水→电离速率大于结合速率→分子不断减少，离子不断增多→v电离=v结合，达到电离平衡。

电离平衡属于化学平衡当中的一类，同样满足逆、等、动、定、变五大特征。逆：电离过程可逆；等：电离速率等于离子结合速率；动：动态平衡，电离与结合持续发生，不会停止；定：平衡状态，分子、离子浓度不再发生改变；变：温度、浓度条件改变，旧平衡被打破，建立新的电离平衡。

然后是电离方程式书写规则。

强电解质完全电离，写等号。\ce{HCl=H^{+} + Cl^{-}}；\ce{NaOH=Na^{+} + OH^{-}}。

弱电解质部分电离，可逆，写可逆符号\ce{<=>}。

多元弱酸，分步电离，一步只电离出一个氢离子，书写多个可逆方程式，不可以一步写完。例如碳酸：

第一步\ce{H_{2}CO_{3}<=> H^{+} + HCO^{-}_{3}}；

第二步\ce{HCO^{-}_{3}<=> H^{+} + CO^{2-}_{3}}。

并且多元弱酸，第一步电离程度远远大于第二步，氢离子主要来自第一步电离。

多元弱碱，中学阶段一步书写电离方程式即可，例如氢氧化铁：\ce{Fe(OH)_{3}<=>Fe^{3+} + 3OH^{-}}。

水也是极弱的电解质，\ce{H_{2}O <=> H^{+} + OH^{-}}。

之后学习电离平衡常数K_{\text{a}}（酸）、K_{\text{b}}（碱）。

一定温度之下，弱电解质达到电离平衡，生成物离子浓度幂之积比上未电离的弱电解质分子浓度，得到的常数就是电离平衡常数。

醋酸电离平衡常数表达式：K_{\text{a}}=\dfrac{c(\ce{H^{+}})\cdot c(\ce{CH_{3}COO^{-}})}{c(\ce{CH_{3}COOH})}。

红婵儿标注关键点：电离平衡常数和前面学的化学平衡常数性质完全一致。只由温度和弱电解质本身性质决定，温度不变，K_{\text{a}}不变；浓度改变，不会改变电离常数。电离常数数值越大，代表相同温度下，弱电解质电离能力越强，酸性或者碱性越强。

多元弱酸分步电离，每一步都有对应的电离常数，K_{\text{a1}}\gg K_{\text{a2}}。

紧随其后是电离度\alpha。一定条件，弱电解质已经电离的分子数占原本总分子数的百分比。

\alpha=\dfrac{\text{已电离弱电解质分子数}}{\text{弱电解质初始总分子数}} \times100\%。

电离度用来衡量弱电解质实际电离的百分比。同一弱电解质，温度升高，电离度变大；溶液越稀，电离度越大。稀释弱电解质溶液，电离平衡正向移动，电离度增大，但是离子浓度不一定变大，稀释带来体积增大的影响会占上风。

接下来梳理外界条件对弱电解质电离平衡的影响，以醋酸\ce{CH_{3}COOH <=> CH_{3}COO^{-} + H^{+}}为例，套用勒夏特列原理分析。

①温度升高：弱电解质电离大多是吸热过程。升温，平衡向电离方向（正向）移动，K_{\text{a}}变大，氢离子浓度增大。降温平衡逆向移动。

②加水稀释：溶液稀释，各微粒浓度同步下降，平衡向着粒子数目增多的方向移动，也就是电离正向移动，电离度增大。记住口诀：越稀越电离。

③加入醋酸钠固体，增大醋酸根离子浓度：生成物浓度变大，平衡逆向移动，抑制醋酸电离，氢离子浓度下降，这就是同离子效应。

④加入盐酸，增大氢离子浓度：平衡逆向移动，抑制醋酸电离。

⑤加入氢氧化钠，氢氧根消耗氢离子：氢离子浓度下降，平衡正向移动，促进醋酸电离。

阿伦尼乌斯说道：勒夏特列原理不只是适用于气体反应，水溶液里电离平衡，同样遵循减弱改变的规律。

红婵儿整理本节高频易错清单。

1. 电解质、非电解质研究对象是化合物；单质、混合物二者都不是。导电不等于就是电解质。

2. 导电能力看自由移动离子浓度与电荷，和电解质强弱无必然对应；难溶盐可以是强电解质，溶解度与强弱无关。

3. \ce{CO_{2}}、\ce{NH_{3}}水溶液导电，自身不电离，属于非电解质。

4. 多元弱酸必须分步电离，主要氢离子来自第一步电离，不能一步写到底。

5. K_{\text{a}}只受温度影响，浓度改变不会改变电离常数。

6. “越稀越电离”，稀释弱电解质，电离平衡正向移动，电离度增大，但离子浓度不一定升高。

7. 同离子效应：加入相同的离子，抑制弱电解质电离。

8. 电离平衡属于动态平衡，弱电解质溶液分子离子共存。

清单完毕，六道典型例题完整推演。

第一题 判断正误：盐酸能够导电，所以盐酸属于电解质。答案：错误。盐酸是混合物，电解质是氯化氢。

第二题 下列物质属于强电解质的是：A醋酸 B一水合氨 C硫酸钡 D水。选C，硫酸钡溶解部分完全电离，属于强电解质。

第三题 写出碳酸电离的方程式。解析：分步可逆电离，分两步书写，注意可逆符号。

第四题 对于醋酸电离平衡，升温，K_{\text{a}}如何变化？解析：电离吸热，升温，K_{\text{a}}增大。

第五题 醋酸溶液当中加入少量醋酸钠固体，描述平衡移动，氢离子浓度变化。解析：同离子效应，平衡逆向移动，c(\ce{H^{+}})减小。

第六题 判断正误：稀释醋酸溶液，电离平衡正向移动，所以氢离子浓度一定增大。错误。加水稀释，体积增大占主导，氢离子浓度减小。每道题旁边标注陷阱，写下错因。

教室日光灯静静洒下光亮，窗外田野安安静静，只有笔尖划过纸张沙沙作响。红婵儿放下铅笔，心里生出很深感悟。前面大半本书都在研究气体密闭容器当中的化学平衡，今天才明白，把可逆平衡挪到水里面，逻辑是一脉相承的。电离本质就是水溶液内部的可逆平衡。很多同学会把溶解度、电解质强弱、溶液导电性三件事搅在一起。难溶不等于弱电解质；导电强不等于就是强电解质。勒夏特列原理、平衡常数思维，在这里全部可以复用。越稀越电离这个点很容易出错，稀释促进电离，但是体积变大，离子浓度反而下降，不能单凭平衡正向移动就断定离子浓度变大。这一节是水溶液离子平衡的基石，后面水的电离、pH计算、盐类水解全部建立在弱电解质电离之上，地基一定要夯实牢固。

阿伦尼乌斯留下收尾的哲思落在笔记末尾：看得见的是溶液的导电光亮，看不见的是分子与离子之间不停的解离与结合。很多表象之下，都藏着肉眼无法观察的动态平衡。

红婵儿细心把笔记整理平整，摞进厚厚的化学学霸笔记堆里。

互动环节：《红婵清华北大学霸笔记铺》涵盖初高中各科笔记、真题、方法技巧、学习心得感悟及趣味故事等，在手机上随时可翻看，是你的行走课堂，专门为初高中学生打造。 免费为收藏关注的同学设计笔记，把你的要求发在评论区，例如 给我设计一篇初中八年级英语上册第3单元笔记。设计完成后编号放在红婵儿清华北大学霸笔记铺的专栏里，你可自行提取。另外你有好的设计笔记，请在评论区留言，我们在学霸笔记铺设置专题专栏为你发布，欢迎你的参与！让我们共同打造最实用的学霸笔记库

章未备注：文中公式和算式的代码（乱码）可用任一款ai软件（豆包）解锁，即将内容复制并粘贴至豆包对话框确认即可