大单元四 第十二章 热点强化21 电离常数的相关计算（教师用书word）-【步步高】2025年高考化学大一轮复习讲义（人教版 浙江专用）

热点强化21　电离常数的相关计算 1．电离度 (1)概念 在一定条件下的弱电解质达到电离平衡时，已经电离的电解质分子数占原电解质分子总数的百分比。 (2)表示方法 α＝×100%，也可表示为α＝×100%。 (3)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。 2．电离度与电离常数的关系 已知25 ℃时，某浓度为c的一元弱酸HA的电离度为α，求该温度下HA的电离常数(Ka)。 答案　　HA　　　　H＋　＋　A－ 起始　　　c　　　　　 0　　　　0 转化　　c·α　　　　　 c·α　 　 c·α 平衡　　c·(1－α)　　　 c·α　 　 c·α Ka＝＝，α很小，可认为1－α≈1，则Ka＝c·α2。 3．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、元素守恒，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。 一、电离度与电离常数的相互计算 1．已知室温时，0.1 mol·L－1某一元酸HA在水中有0.1%发生电离，下列叙述错误的是(　　) A．该溶液的pH＝4 B．升高温度，溶液的pH增大 C．此酸的电离平衡常数为1×10－7 D．HA电离出的c(H＋)约为水电离出的c(H＋)的106倍 答案　B 解析　HA电离出的c(H＋)为0.1 mol·L－1×0.1%＝10－4 mol·L－1，则pH＝4，故A正确；温度升高促进弱酸的电离，氢离子浓度变大，则pH变小，故B错误；由HAH＋＋A－，c(H＋)＝c(A－)＝0.1 mol·L－1×0.1%＝10－4 mol·L－1，则电离平衡常数为≈10－7，故C正确；HA电离出的c(H＋)为10－4 mol·L－1，水电离产生的氢离子浓度为 mol·L－1＝10－10 mol·L－1，则由HA电离出的c(H＋)约为水电离出的c(H＋)的106倍，故D正确。 二、依据公式计算电离常数 2．碳氢化合物完全燃烧生成CO2和H2O。常温常压下，空气中的CO2溶于水，达到平衡时，溶液的pH＝5.60，c(H2CO3)＝1.5×10－5 mol·L－1。若忽略水的电离及H2CO3的第二步电离，则H2CO3HCO＋H＋的平衡常数Ka1＝________(已知：10－5.60＝2.5×10－6)。 答案　4.2×10－7 解析　Ka1＝ ＝ ≈4.2×10－7。 3．25 ℃时，用0.1 mol·L－1的CH3COOH溶液滴定20 mL 0.1 mol·L－1的NaOH溶液，当滴加V mL CH3COOH溶液时，混合溶液的pH＝7。已知CH3COOH的电离常数为Ka，忽略混合时溶液体积的变化，Ka＝______。 答案　 解析　混合溶液的pH＝7，说明醋酸过量，c(CH3COOH)≈ mol·L－1，根据电荷守恒：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)及c(H＋)＝c(OH－)可得，c(Na＋)＝c(CH3COO－)＝ mol·L－1，则Ka＝＝。 三、理清图像中特殊点的含义计算电离常数 4．常温下，向20 mL 0.010 mol·L－1的HA溶液中逐滴加入0.010 mol·L－1的NaOH溶液，溶液中lg c(OH－)与所加NaOH溶液的体积(V)的关系如图。 (1)判断HA为强酸还是弱酸。 (2)若HA为弱酸，请计算在P点的电离平衡常数。 答案　(1)在M点时，溶液中c(OH－)＝10－10 mol·L－1，则常温时0.010 mol·L－1的HA溶液中c(H＋)＝10－4 mol·L－1，HA为一元弱酸。 (2)在相同温度下，M、P点的电离常数相同，用M点计算电离常数。 HAH＋＋A－，c(H＋)≈c(A－)， 常温下，Ka(HA)＝≈＝1.0×10－6。 5．已知草酸为二元弱酸：H2C2O4HC2O＋H＋　Ka1，HC2OC2O＋H＋　Ka2，常温下，向某浓度的H2C2O4溶液中逐滴加入一定浓度的KOH溶液，所得溶液中H2C2O4、HC2O、C2O三种微粒的分布系数(δ)与溶液pH的关系如图所示。 (1)计算常温下草酸的电离常数Ka1、Ka2。 (2)pH＝2.7时，溶液中＝____________________。 答案　(1)由图像可知： pH＝1.2时，c(HC2O)＝c(H2C2O4)， Ka1(H2C2O4)＝＝10－1.2。 pH＝4.2时，c(HC2O)＝c(C2O)，Ka2( H2C2O4)＝＝10－4.2。 (2)1 000 解析　(2)由电离常数表达式可知＝＝＝1 000。 根据图像计算弱酸或弱碱的电离常数，常选用电离常数表达式中除H＋或OH－外的两种粒子浓度相等的点进行计算，根据该点的pH，可迅速确定电离常数，如上题中选分布系数为0.5的点。 6．已知亚磷酸(H3PO3)为二元弱酸，常温下，向某浓度的亚磷酸溶液中逐滴加入一定物质的量浓度的KOH溶液，混合溶液的pH与离子浓度的关系如图所示。 (1)写出亚磷酸的电离方程式：______________________________________________、________________________________________________________________________。 (2)图中表示pH与lg 的变化关系的是____(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。 (3)根据图像计算亚磷酸的Ka1＝________。 答案　(1)H3PO3H2PO＋H＋　H2POHPO＋H＋　(2)Ⅰ　(3)10－1.4 解析　Ka1＝，Ka2＝，且Ka1>Ka2，由图像可知，在相同或时，Ⅱ对应的c(H＋)较大，为第一步电离，Ⅰ对应的c(H＋)较小，为第二步电离，选用Ⅱ中的特殊点B计算Ka1，Ka1＝＝10×10－2.4＝10－1.4。 学科网（北京）股份有限公司 $