内容正文:
电离常数、水解常数、
溶度积常数的应用
复习目标
1.理解电离常数、水解常数、溶度积常数的概念及影响因素。
2.掌握电离常数、水解常数、溶度积常数的相关计算。
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1.电离常数(K电离)与电离度(α)的关系(以一元弱酸HA为例)
HA H+ + A-
起始浓度: c酸 0 0
平衡浓度: c酸·(1-α) c酸·α c酸·α
2.电离常数与水解常数的关系
(1)对于一元弱酸HA,Ka与Kh的关系
(2)对于二元弱酸H2B,Ka1(H2B)、Ka2(H2B)与Kh(HB-)、Kh(B2-)的关系
拓展 常温时,对于一元弱酸HA,当Ka>1.0×10-7时,Kh<1.0×10-7,此时将等物质的量浓度的HA溶液与NaA溶液等体积混合,HA的电离程度大于A-的水解程度,溶液呈酸性;同理,当Ka<1.0×10-7时,Kh>1.0
×10-7,A-的水解程度大于HA的电离程度,溶液呈碱性。对于多元弱酸,Kh= ,Ka是其阴离子结合一个H+所形成的粒子的电离常数。
按要求回答下列问题。
(1)已知在25 ℃时,碳酸和亚硫酸的电离平衡常数如表所示:
电解质 碳酸 亚硫酸
电离常数 Ka1=4.30×10-7
Ka2=5.61×10-11 Ka1=1.00×10-2
Ka2=1.02×10-7
①NaHSO3水解反应的平衡常数Kh=____________。
1.00×10-12
②H2SO3溶液和NaHCO3溶液反应的主要离子方程式为________________
____________________。
电解质 碳酸 亚硫酸
电离常数 Ka1=4.30×10-7
Ka2=5.61×10-11 Ka1=1.00×10-2
Ka2=1.02×10-7
(2)已知HNO2的电离常数Ka=7.1×10-4;NH3·H2O的电离常数Kb=1.7×
10-5;则0.1 mol·L-1 NH4NO2溶液中离子浓度由大到小的顺序是_______
___________________________。常温下 水解反应的平衡常数Kh=___________(结果保留两位有效数字)。
1.4×10-11
3.溶度积常数(Ksp)的相关计算
(1)M(OH)n悬浊液中Ksp、Kw、pH间的关系
M(OH)n(s) Mn+(aq)+nOH-(aq)
(2)Ksp与溶解度(S)之间的计算关系
对于AB型物质,其Ksp=
如60 ℃时溴酸银(AgBrO3)的溶解度为0.6 g,则Ksp约等于__________。
6.5×10-4
(3)Ksp与沉淀转化平衡常数K的计算关系
建立Ksp与K的关系,一般是在K的表达式分子分母中同乘以某个离子的浓度,将分子分母转化为不同物质的Ksp。
如在1.0 L Na2CO3溶液中溶解0.01 mol BaSO4,列式计算,Na2CO3溶液的最初浓度不得低于______ mol·L-1[忽略溶液体积变化,已知:Ksp(BaSO4)=1.1×10-10、Ksp(BaCO3)=5.1×10-9]。
0.46
(4)Ksp与电离常数Ka的计算关系
根据电离常数计算出各离子浓度,进而计算Ksp。
如汽车尾气中的SO2可用石灰水吸收,生成亚硫酸钙浊液。常温下,测得CaSO3与水形成的浊液pH为9,忽略 的第二步水解,则Ksp(CaSO3)=___________(结果保留3位有效数字)。[已知:Ka1(H2SO3)=1.54×10-2,Ka2(H2SO3)=1.02×10-7]
1.05×10-6
(5)判断沉淀转化能否进行
已知:常温下,ZnS和CuS的Ksp分别为1.6×10-24和6.4×10-36,判断常温下反应ZnS+CuSO4===CuS+ZnSO4能否进行。
该反应的平衡常数
=2.5×1010>105,故该反应能完全转化。
若计算沉淀转化的平衡常数K<10-5,则转化反应不能进行,若10-5<K<
105,则转化反应为可逆反应,且K值越大,沉淀转化的越多。
Ka、Kb、Kh的计算及应用
1.[2022·湖南,16(2)①]2021年我国制氢量位居世界第一,煤的气化是一种重要的制氢途径。回答下列问题:
一种脱除和利用水煤气中CO2方法
的示意图如右:
某温度下,吸收塔中K2CO3溶液吸
收一定量的CO2后,
=1∶2,则该溶液的pH=_____(该温度下H2CO3的Ka1=4.6×10-7,Ka2=5.0×10-11)。
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2.[2020·全国卷Ⅱ,26(2)]次氯酸为一元弱酸,具有漂白和杀菌作用,其
电离平衡体系中各成分的组成分数δ[δ(X)=