2026屆高考化學(xué)沖刺復(fù)習(xí)從尿垢清潔劑中認(rèn)識(shí)弱電解質(zhì)的電離平衡常見的尿垢清潔劑尿垢的主要成分是磷酸鈣、碳酸鈣和氫氧化鎂等，家庭中是怎么去除這些尿垢呢？常見的尿垢清潔劑草酸又名乙二酸，化學(xué)式為H2C2O4，結(jié)構(gòu)簡式為HOOC-COOH，是最簡單的有機(jī)二元羧酸。草酸可能是弱酸，為什么還能高效地除尿垢呢？任務(wù)一：探究草酸的酸性方案1：室溫下，測0.1mol/L

H2C2O4的pH，測得pH＞1如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案探究草酸是否為弱酸？pH＞1，說明H2C2O4只有部分電離，是弱酸的證據(jù)方案2：室溫下，取pH=3的H2C2O4溶液稀釋100倍后，測得pH<5稀釋100倍后，pH變化小于2，說明稀釋后H2C2O4能進(jìn)一步電離出H+，存在電離平衡，是弱酸的證據(jù)方案3：室溫下，取pH=3的H2C2O4，加入一定量的NaHC2O4

固體，測得pH>3pH變大，說明HC2O4-能結(jié)合H+，H2C2O4屬于弱電解質(zhì)，是弱酸的證據(jù)【思考與討論1】請(qǐng)你判斷下列方案是否可行？任務(wù)一：探究草酸的酸性方案4：室溫下，測0.05mol/LNaHC2O4的溶液顯酸性NaHC2O4溶液顯酸性，不能作為H2C2O4是弱酸的證據(jù)電離：HC2O4-

C2O42-

+H+主要水解：HC2O4-+H2OH2C2O4+OH-次要NaHC2O4

Na++HC2O4-

HCO3-+H2OH2CO3

+OH-任務(wù)一：探究草酸的酸性NaHCO3水解為主顯堿性，能作為H2CO3是弱酸的證據(jù)NaHCO3顯堿性電離：水解：主要擴(kuò)展HCO3-

H++CO32-任務(wù)一：探究草酸的酸性方案6：用pH計(jì)測量H2C2O4和H2SO4的pH，比較溶液pH大小方案5：測定0.05mol/LH2C2O4溶液的導(dǎo)電性沒有對(duì)照，不能作為H2C2O4是弱酸的證據(jù)兩種溶液濃度大小未知，不能作為H2C2O4是弱酸的證據(jù)改進(jìn)方案：比較等濃度H2C2O4、H2SO4的導(dǎo)電能力改進(jìn)方案：測量等濃度H2C2O4、H2SO4的pH，比較溶液pH大小任務(wù)一：探究草酸的酸性方案7：比較等濃度H2C2O4和H2SO4分別與少量鎂反應(yīng)產(chǎn)生氣泡的快慢等濃度H2C2O4、H2SO4與少量鎂反應(yīng)速率存在差異，可以作為H2C2O4是弱酸的證據(jù)類比：2mol/L的鹽酸和醋酸，初始階段的c(H+)分別為：

2mol/L小于2mol/LHClH++Cl?CH3COOHCH3COO?

+H+與Mg條反應(yīng)，反應(yīng)速率：鹽酸＞

醋酸鎂與鹽酸、醋酸反應(yīng)時(shí)氣體壓強(qiáng)隨時(shí)間的變化示意圖鎂與鹽酸、醋酸反應(yīng)時(shí)氣體壓強(qiáng)隨時(shí)間的變化示意圖任務(wù)一：探究草酸的酸性方案8：比較等體積、等濃度H2C2O4和H2SO4分別與足量鎂反應(yīng)產(chǎn)生氣體的體積多少類比：等體積2mol/L的鹽酸和醋酸：CH3COOH?

CH3COO?

+H+Mg+等濃度、等體積的H2C2O4、H2SO4物質(zhì)的量相等，不能作為H2C2O4是弱酸的證據(jù)氣體總量：鹽酸=醋酸任務(wù)一：探究草酸的酸性改進(jìn)方案：等pH比較等體積、等pH的H2C2O4和H2SO4

分別與足量Zn反應(yīng)產(chǎn)生氣體的體積多少氣體總量：H2C2O4＞

H2SO4等體積、等pH的H2C2O4和H2SO4

二者的耗堿量耗堿量：H2C2O4＞

H2SO42、(2021·江蘇)碳酸鈣沉淀中加入醋酸發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O任務(wù)一：探究草酸的酸性判斷下列說法是否正確：1、(2022·江蘇)用pH計(jì)測量醋酸、鹽酸的pH，比較溶液pH大小，用來判斷CH3COOH是弱電解質(zhì)5、(2018·江蘇)圖1是室溫下用0.1000mol/LNaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol/L某一元酸HX的滴定曲線，說明HX是一元強(qiáng)酸4、(2019·江蘇)用pH試紙測得：CH3COONa溶液的pH約為9，NaNO2溶液的pH約為8，HNO2電離出H+的能力比CH3COOH的強(qiáng)錯(cuò)誤錯(cuò)誤錯(cuò)誤3、(2020·江蘇)Cl2通入水中制氯水：Cl2+H2

?2H++Cl-+ClO-圖1錯(cuò)誤錯(cuò)誤任務(wù)一：探究草酸的酸性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)部分電離存在電離平衡弱電解質(zhì)對(duì)應(yīng)的鹽能水解證明是弱電解質(zhì)的思維模型任務(wù)一：探究草酸的酸性請(qǐng)書寫出草酸的電離方程式和電離平衡常數(shù)的表達(dá)式由以上數(shù)據(jù)可看出Ka1>Ka2，說明多元弱酸是分步電離的，且以第一步電離為主Ka1＝5.36×10?2(25℃)Ka2＝5.35×10?5(25℃)H2C2O4HC2O4-

+H+HC2O4-

C2O42-

+H+任務(wù)二：探究草酸的電離平衡使用方法：可根據(jù)不同的污垢，

用水稀釋后使用冷水，熱水？稀釋比例多少？【思考與討論2】如何促進(jìn)草酸的電離，從而提高除尿垢的效果呢？任務(wù)二：探究草酸的電離平衡實(shí)驗(yàn)方案:

用pH計(jì)測定隨著溫度的升高，草酸溶液和蒸餾水pH值的變化實(shí)驗(yàn)結(jié)果:隨著溫度的升高，草酸和蒸餾水pH值的變化分別如圖1和圖2所示H2C2O4HC2O4-

+H+ΔH

＞0解釋：草酸的電離為吸熱，升溫促使電離平衡正向移動(dòng)，因此pH降低。圖1圖2草酸蒸餾水為了增強(qiáng)去垢效果，可以用熱水稀釋草酸。任務(wù)二：探究草酸的電離平衡在使用草酸清潔液時(shí)，經(jīng)常需要對(duì)其稀釋，濃度對(duì)草酸電離平衡有什么影響呢？實(shí)驗(yàn)方案:向草酸溶液中不斷加入蒸餾水稀釋，測定pH值的變化實(shí)驗(yàn)結(jié)果:加蒸餾水稀釋后，草酸溶液pH值的變化如圖3所示解釋：加水稀釋，離子相互碰撞結(jié)合為分子的幾率減小，平衡正向移動(dòng)，草酸電離程度增大，

n(H+)增大，但由于總體積增大，所以c(H+)依然減小，pH增大。若尿垢嚴(yán)重，為了增強(qiáng)去垢效果，降低稀釋比例。H2C2O4HC2O4-

+H+ΔH

＞0圖3任務(wù)二：探究草酸的電離平衡【思考與討論3】草酸在稀釋的過程中，下列物理量都是怎么變化呢?電離平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)不變增大降低c(H+)減小c(H+)和c(C2O42-

)均減小增大草酸的量減小而草酸根離子的量增大電離常數(shù)的應(yīng)用：判斷溶液微粒濃度比值的變化任務(wù)二：探究草酸的電離平衡電離平衡的影響因素總結(jié)①溫度：弱電解質(zhì)的電離為吸熱，升溫促使電離平衡正向移動(dòng)（越熱越電離）④離子反應(yīng)效應(yīng)：加入能與弱電解質(zhì)電離產(chǎn)生的某種離子反應(yīng)的物質(zhì)時(shí)，將促進(jìn)電離②濃度：降低濃度，電離平衡正向移動(dòng)（越稀越電離）③同離子效應(yīng)：加入與弱電解質(zhì)具有相同離子的強(qiáng)電解質(zhì)，將抑制電離與其他化學(xué)平衡一樣，當(dāng)濃度、溫度等條件改變時(shí)，電離平衡會(huì)發(fā)生移動(dòng)任務(wù)三：探究強(qiáng)酸制弱酸的實(shí)質(zhì)水垢的主要成分是碳酸鈣等，為什么醋酸可以清除水垢？實(shí)驗(yàn)：向盛有2mL0.1mol/L醋酸的試管中加入等濃度Na2CO3溶液，觀察現(xiàn)象。根據(jù)試管中產(chǎn)生大量氣泡的現(xiàn)象，能否推測出CH3COOH的Ka和H2CO3的Ka1

的大?。糠磻?yīng)本質(zhì)：2CH3COOH+Na2CO3

=2CH3COONa+H2O+CO2↑酸性：CH3COOH＞H2CO3

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：Ka(CH3COOH)＞Ka1(H2CO3)查閱教科書附錄IICH3COOHKa＝1.75×10?5（25℃）H2CO3

Ka1＝4.5×10?7（25℃）任務(wù)三：探究強(qiáng)酸制弱酸的實(shí)質(zhì)【思考與討論4】為什么相對(duì)強(qiáng)酸能夠制備相對(duì)弱酸？CH3COOH+CO32-HCO3-+CH3COO?K＝c(HCO3-)·c(CH3COO?)c(CO32-)·c(CH3COOH)c(HCO3-)c(CO32-)K＝·c(CH3COO?)·c(CH3COOH)·c(H+)·c(H+)K越大，反應(yīng)越有利＝K(CH3COOH)Ka2(H2CO3)任務(wù)三：探究強(qiáng)酸制弱酸的實(shí)質(zhì)水垢的主要成分是碳酸鈣等，尿垢的主要成分是磷酸鈣等。草酸和醋酸同樣為弱酸，醋酸可以清除水垢，卻很難清除尿垢，草酸卻能清除尿垢，這是為什么呢？與草酸、磷酸、醋酸和碳酸酸性強(qiáng)弱有關(guān)Ka的大小任務(wù)三：探究強(qiáng)酸制弱酸的實(shí)質(zhì)除了查閱資料，你還可以從哪些信息中得到平衡常數(shù)的數(shù)值？在某溫度時(shí)，溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為0.2mol·L?1的氨水中，達(dá)到電離平衡時(shí)，已電離的NH3·H2O為1.7×10?3mol·L?1，試計(jì)算該溫度下NH3·H2O的電離常數(shù)（Kb）。NH3·H2O的電離方程式及有關(guān)粒子的濃度如下：起始濃度/(mol·L?1)變化濃度/(mol·L?1)平衡濃度/(mol·L?1)0.2001.7×10?30.2?1.7×10?3c(NH3·H2O)＝(0.2?1.7×10?3)mol·L?1

≈0.2mol·L?11.7×10?31.7×10?31.7×10?31.7×10?3NH3·H2ONH4+

+OH?＝(1.7×10?3)·(1.7×10?3)0.2≈1.4×10?5c(NH3·H2O)Kb＝c(NH4+

)·c(OH?)任務(wù)三：探究強(qiáng)酸制弱酸的實(shí)質(zhì)基于圖像計(jì)算K值【思考與討論5】在常溫下，一定濃度的二元弱酸H2C2O4溶液中H2C2O4、HC2O4-、

C2O42-三者的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)(δ)隨pH變化關(guān)系如圖所示。曲線I、II、III分別是哪種微粒。曲線I：H2C2O4的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)曲線II：

HC2O4-的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)曲線III：

C2O42-的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)任務(wù)三：探究強(qiáng)酸制弱酸的實(shí)質(zhì)基于圖像交點(diǎn)計(jì)算K值求：Ka1(H2C2O4)＝_____________，Ka2(H2C2O4)＝____________。10－1.210－4.2曲線1和曲線2的交點(diǎn)H2C2O4HC2O4-C2O42-同理：任務(wù)三：探究強(qiáng)酸制弱酸的實(shí)質(zhì)常溫下，幾種弱酸的電離平衡常數(shù)如表所示?；瘜W(xué)式H2C2O4H3PO4CH3COOHH2CO3電離平衡常數(shù)Ka1＝5.6×10－2Ka2＝1.5×10－4Ka1＝6.9×10－3Ka2＝6.2×10－6Ka3＝4.8×10－13Ka＝1.75×10－5Ka1＝4.5×10－7Ka2＝4.7×10－11電離常數(shù)的應(yīng)用：判斷弱酸(或弱堿)的相對(duì)強(qiáng)弱，電離常數(shù)越大，酸性(或堿性)越強(qiáng)。由于酸性：H2