内容正文:
题型突破13 电离常数的相关计算及图像分析
1.依据电离平衡常数计算c(H+)的答题模板(以弱酸HX为例)
HX ((⇌ H+ + X-
起始/mol·L-1:c(HX) 0 0
平衡/mol·L-1:c(HX)-c(H+) c(H+) c(H+)
则K=
由于弱酸只有极少一部分电离,c(H+)的数值很小,可做近似处理:c(HX)-c(H+)≈c(HX)。
则K=。
或c(H+)=
2.计算电离常数的思维方法
(1)根据电离方程式,写出电离平衡常数表达式。
(2)根据题干信息,结合电荷守恒、物料守恒,找出各微粒的浓度,代入表达式即可。
(3)若有图像信息,可选择曲线上特殊点(能准确读出纵、横坐标的数值),确定各微粒的浓度,最后代入平衡常数表达式计算。
典例 室温时,1 mol·L-1的HA溶液和1 mol·L-1的HB溶液,起始时的体积均为V0,分别向两溶液中加水进行稀释,所得曲线如图所示。下列说法中错误的是( )
A.M点溶液中c(A-)等于N点溶液中c(B-)
B.HA的电离常数约为10-4
C.浓度均为0.1 mol·L-1的NaA和HA混合溶液的pH<7
D.M、P两点的溶液分别用等浓度的NaOH溶液中和,消耗的NaOH溶液体积:P>M
解析:M点溶液和N点溶液的pH都等于3,由电荷守恒可知,M点溶液中c(A-)等于N点溶液中c(B-),A项正确;1 mol·L-1的HA溶液的pH为2,c(A-)=c(H+)=0.01 mol·L-1,c(HA)≈1 mol·L-1,则HA的电离常数约为10-4,B项正确;浓度均为0.1 mol·L-1的NaA和HA混合溶液中,c(HA)≈c(A-),根据电离常数的表达式可知,c(H+)=Ka(HA)=10-4,所以该溶液的pH<7,C项正确;M、P两点的溶液所含一元酸的物质的量相等,故分别用等浓度的NaOH溶液中和时,消耗的NaOH溶液体积相等,D项错误。
答案:D
室温时,1 mol·L-1的HA溶液和1 mol·L-1的HB溶液pH分别为2和0,所以HA是弱酸、HB是强酸,HB已完全电离。因为浓度和体积均相等,故两溶液中所含一元酸的物质的量相等
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