内容正文:
微专题七 电离平衡常数的计算
高三二轮复习
授课人:阳海斌
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【核心总结·要点归纳】
1、表达式
(1) 一元弱酸HA的电离常数:根据HA = H++A-,可表示为Ka=c(A-)c(H+) / c(HA)。
(2) 一元弱碱BOH的电离常数:根据BOH = B++OH-,可表示为Kb=c(OH-)c(B+) / c(BOH)。
2、特点
(1)电离平衡常数与温度有关,与浓度无关,升高温度,K值增大。
(2)电离平衡常数反映弱电解质的相对强弱,K越大,表示弱电解质越易电离,酸性或碱性越强。例如,在25 ℃时,K(HNO2)=4.6×10-4 mol·L-1,K(CH3COOH)=1.8×10-5 mol·L-1,因而HNO2的酸性比CH3COOH强。
(3)多元弱酸的各级电离常数的大小关系是K1≫K2≫K3…,故其酸性取决于第一步电离。
3、电离度
表示方法: α= 已电离的弱电解质分子数 / 溶液中原有弱电解质的总分子数 ×100%,或:α=弱电解质的某离子浓度 / 弱电解质的浓度×100%
影响因素:
① 相同温度下,同一弱电解质,浓度越大,其电离度(α)越小。
② 相同浓度下,同一弱电解质,温度越高,其电离度(α)越大。
规律总结:电离常数的3大应用
(1)判断弱酸(或弱碱)的相对强弱,电离常数越大,酸性(或碱性)越强。
(2)判断盐溶液的酸性(或碱性)强弱,电离常数越大,对应的盐水解程度越小,酸性(或碱性)越弱。
(3)判断复分解反应能否发生,一般符合“强酸制弱酸”规律。
突破一、电离常数的应用
【典例研磨】
1、H2A为二元酸,其电离过程为:H2A=H++HA-,HA-=H++A2-。常温时,向20mL 0.1mol/L H2A水溶液中逐滴滴加0.1mol/L NaOH溶液,混合溶液中H2A、HA-和A2-的物质的量分数(δ)随pH变化的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A. H2A的Kal的数量级为10-1 B. 曲线Ⅱ表示A2-
C. 当溶液中c(H2A)=c(A2-)时,pH=2.7
D. 向pH=4.2的溶液中继续滴加NaOH溶液,水的电离程度持续变大
C
【详解】: 根据图可知,当 时,溶液的pH=1.2,则溶液中 , 常温下H2A的Kal的数量级为10-2,A错误;B.由图可知, 时, , ,
,B正确;C.H2A为二元酸,向H2 A水溶液中逐滴滴加NaOH溶液,首先生成反应生成NaHA,继续滴加氢氧化钠再反应生成Na2A,故曲线Ⅱ表示HA-,C错误;D.pH = 4.2时,HA-、A2-含量相同,则c(HA- )= c(A2-),溶液为Na2A、NaHA等浓度的混合溶液,溶液中持续滴加NaOH溶液,NaHA转化为Na2A,水解程度逐渐增大,水的电离程度增大,但是当全部转化为Na2A后,再加入NaOH溶液,就开始抑制水的电离,水的电离程度减小,D错误。
2、根据表中提供的数据,判断下列离子方程式或化学方程式书写正确的是( )
化学式 HClO H2CO3
电离常数/mol·L-1 K=3×10-8 K1=4×10-7 K2=4×10-11
A.向Na2CO3溶液中滴加少量氯水:CO32-+2Cl2+H2O=2Cl-+2HClO+CO2↑
B.向NaHCO3溶液中滴加少量氯水:2HCO3-+Cl2=Cl-+ClO-+2CO2↑+H2O
C.向NaClO溶液中通入少量CO2:CO2+H2O+NaClO = NaHCO3 + HClO
D.向NaClO溶液中通入过量CO2:CO2+2NaClO+H2O = Na2CO3 + 2HClO
C
突破二、离子浓度大小的比较
【典例研磨】
1、室温下,在1 mol·L-1的某二元酸H2A溶液中,存在HA-、A2-的物质的量分数随pH变化的关系如图所示,下列说法错误的是( )
A.0.1 mol·L-1 NaHA溶液中:c(OH- )>c(H+)
B.室温下,HA-=A2-+ H+的电离平衡常数Ka= 10-3
C.在Na2A溶液中存在c(Na+)=2c(A2-)+2c(HA- )
D.H2A的电离方程式为H2A=H+ +HA-,HA-=A2-+H+
A
【详解