電離平衡常數(shù)簡版

電離平衡常數(shù)(簡版1)體現(xiàn)式1.對于一元弱酸HA：HAH＋＋A－，平衡常數(shù)K＝eq\f(cH＋·cA－,cHA)。2.對于一元弱堿BOH：BOHB＋＋OH－，平衡常數(shù)K＝eq\f(cB＋·cOH－,cBOH)。3.碳酸是二元弱酸(1)電離方程式是 (2)電離平衡常數(shù)體現(xiàn)式：Ka1＝ Ka2＝二．特點(diǎn)1.電離平衡常數(shù)與溫度有關(guān)，與濃度、PH無關(guān)，升高溫度，K值增大。2.電離平衡常數(shù)反映弱電解質(zhì)的相對強(qiáng)弱，K越大，表達(dá)弱電解質(zhì)越易電離，酸性或堿性越強(qiáng)。3.多元弱酸的各級電離常數(shù)的大小關(guān)系是K1?K2?K3……，故其酸性取決于第一步電離。三．例題1．圖(Ⅰ)和圖(Ⅱ)分別為二元酸H2A和乙二胺(H2NCH2CH2NH2)溶液中各微粒的百分含量δ(即物質(zhì)的量百分?jǐn)?shù))隨溶液pH的變化曲線(25℃)。下列說法與否對的()B．乙二胺(H2NCH2CH2NH2)的Kb2＝10－7.15解析：乙二胺的兩步電離為：H2NCH2CH2NH2＋H2O[H3NCH2CH2NH2]＋＋OH－；[H3NCH2CH2NH2]＋＋H2O[H3NCH2CH2NH3]2＋＋OH－，因此Kb2＝eq\f(c（[H3NCH2CH2NH3]2＋）·c（OH－）,c（[H3NCH2CH2NH2]＋）)，由圖(Ⅱ)得到，當(dāng)pH＝6.85時(shí)，c([H3NCH2CH2NH2]＋)＝c([H3NCH2CH2NH3]2＋)，因此Kb2＝c(OH－)＝10－(14－6.85)＝10－7.15，選項(xiàng)B對的。2．常溫時(shí)，變化飽和氯水的pH，得到部分含氯微粒的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)與pH的關(guān)系如圖所示。下列敘述不對的的是D．該溫度下，HClOH＋＋ClO－的電離常數(shù)Ka＝10-7.543.常溫下，用0.1000mol·L－1NaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol·L－1某酸（HA）溶液，溶液中HA、A－的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)δ(X)隨pH的變化如圖所示。［已知δ(X)＝］下列說法對的的是A.Ka(HA)的數(shù)量級為10－5解析：A.曲線的交點(diǎn)處，c(HA)=c(A-)，此時(shí)pH=4.7，則因此Ka(HA)的數(shù)量級為10-5，A項(xiàng)對的；【點(diǎn)睛】運(yùn)用曲線的交點(diǎn)計(jì)算Ka(HA)，是該題的巧妙之處，由于該點(diǎn)c(HA)=c(A-)，因此Ka(HA)=c(H+)，同窗們在做水溶液中離子平衡的圖像題的時(shí)候，多關(guān)注特殊的點(diǎn)，諸如曲線的交點(diǎn)、起點(diǎn)、正好反映點(diǎn)、中性點(diǎn)等。4.Ⅱ.CH3COOH為常見的弱酸，在工業(yè)生產(chǎn)和生活中有廣泛應(yīng)用。常溫下，用0.1000mol·L－1NaOH溶液滴定20.00mL某未知濃度的CH3COOH溶液，滴定曲線如圖所示。其中A點(diǎn)所示溶液中c(CH3COO－)＝2c(CH3COOH)，C點(diǎn)所示溶液中存在：c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)＝c(Na＋)。則CH3COOH的電離平衡常數(shù)Ka＝__________，CH3COOH的實(shí)際濃度為__________________。解析：Ⅱ.結(jié)合已知條件c(CH3COO－)＝2c(CH3COOH)可知，電離常數(shù)Ka＝eq\f(cCH3COO－·cH＋,cCH3COOH)＝eq\f(2cCH3COOH·cH＋,cCH3COOH)＝2c(H＋)＝2×10－5；根據(jù)物料守恒，原溶液中的醋酸的物質(zhì)的量即為滴定過程中溶液中CH3COO－和CH3COOH的物質(zhì)的量之和，由等式c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)＝c(Na＋)可知，C點(diǎn)CH3COO－和CH3COOH的物質(zhì)的量之和等于Na＋的物質(zhì)的量，故原醋酸中CH3COOH的濃度為0.1000mol·L－1×20.12×10－3L÷(20×10－3)L＝0.1006mol·L－1。5．(·江蘇高考)砷(As)是某些工廠和礦山廢水中的污染元素，使用吸附劑是去除水中砷的有效方法之一。(2)H3AsO3和H3AsO4水溶液中含砷的各物種的分布分?jǐn)?shù)(平衡時(shí)某物種的濃度占各物種濃度之和的分?jǐn)?shù))與pH的關(guān)系分別如圖1和圖2所示。②H3AsO4第一步電離方程式H3AsO4H2AsOeq\o\al(－,4)＋H＋的電離常數(shù)為Ka1，則pKa1＝________(pKa1＝－lgKa1)。解析：(2)②由圖2可知，當(dāng)H3AsO4和H2AsOeq\o\al(－,4)的分布分?jǐn)?shù)即濃度相等時(shí)，其pH＝2.2。H3AsO4第一步電離方程式H3AsO4H2AsOeq\o\al(－,4)＋H＋的電離常數(shù)Ka1＝eq\f(cH2AsO\o\al(－,4)·cH＋,cH3AsO4)＝c(H＋)＝10－2.2，則pKa1＝－lgKa1＝－lg10－2.2＝2.2。6．(·天津河西質(zhì)量調(diào)查)室溫下，用相似濃度的NaOH溶液，分別滴定濃度均為0.1mol·L－1的等體積的三種酸(HA、HB和HD)溶液，滴定的曲線如圖所示：請按規(guī)定回答下列問題：(1)三種酸的電離常數(shù)分別為KHA、KHB、KHD，其中最大的是________。解析：(1)根據(jù)圖像可知，在未滴加NaOH溶液時(shí)，0.1mol·L－1的三種酸(HA、HB和HD)溶液的pH均不不大于1，闡明三種酸均為弱酸，且HA的pH最小、酸性最強(qiáng)，HD的pH最大、酸性最弱，因酸性越強(qiáng)，電離常數(shù)越大，故KHA>KHB>KHD。7．(·石家莊測評)Ⅱ.某溫度下幾個(gè)常見酸的電離平衡常數(shù)如表所示。(3)若把CH3COOH、HClO、H2CO3、HCOeq\o\al(－,3)、H3PO4、H2POeq\o\al(－,4)、HPOeq\o\al(2－,4)都看作酸，則它們中酸性最強(qiáng)的是________(填化學(xué)式，下同)，最弱的是________。(4)向NaClO溶液中通入少量的二氧化碳，發(fā)生反映的離子方程式為__________________________；25℃時(shí)0.12mol·L－1NaClO溶液的pH＝________(已知：lg2≈0.3，lg5≈0.7)。(5)該溫度下，0.10mol·L－1CH3COOH溶液中的c(H＋)為________mol·L－1(成果保存兩位有效數(shù)字)。解析：(3)H3PO4HPOeq\o\al(2－,4)(4)CO2＋ClO－＋H2O=HClO＋HCOeq\o\al(－,3)10.3(5)1.3×10－38．實(shí)驗(yàn)室可用NaOH溶液吸取NO2，反映為2NO2＋2NaOH=NaNO3＋NaNO2＋H2O。含0.2molNaOH的水溶液與0.2molNO2正好完全反映得1L溶液A，溶液B為0.1mol·L－1的CH3COONa溶液，則兩溶液中c(NOeq\o\al(－,3))、c(NOeq\o\al(－,2))和c(CH3COO－)由大到小的次序?yàn)?已知HNO2的電離常數(shù)Ka＝7.1×10－4mol·L－1，CH3COOH的電離常數(shù)Ka＝1.7×10－5mol·L－1)()A．c(CH3COO－)＞c(NOeq\o\al(－,3))＞c(NOeq\o\al(－,2))B．c(NOeq\o\al(－,2))＞c(NOeq\o\al(－,3))＞c(CH3COO－)C．c(NOeq\o\al(－,3))＞c(CH3COO－)＞c(NOeq\o\al(－,2))D．c(NOeq\o\al(－,3))＞c(NOeq\o\al(－,2))＞c(CH3COO－)解析：溶液A中c(NaNO3)＝c(NaNO2)＝0.1mol·L－1，溶液B中c(CH3COONa)＝0.1mol·L－1，NOeq\o\al(－,3)不水解，NOeq\o\al(－,3)濃度最大，由Ka(HNO2)＞Ka(CH3COOH)可知，酸性：HNO2＞CH3COOH，水解程度：CH3COO－＞NOeq\o\al(－,2)，故離子濃度大小次序?yàn)閏(NOeq\o\al(－,3))＞c(NOeq\o\al(－,2))＞c(CH3COO－)，D對的。9．(新題預(yù)測)硼酸(H3BO3)溶液中存在以下反映：H3BO3(aq)＋H2O(l)[B(OH)4]－(aq)＋H＋(aq)。下列說法對的的是(D)化學(xué)式電離常數(shù)(298K)硼酸K＝5.7×10－10碳酸K1＝4.4×10－7K2＝4.7×10－11醋酸K＝1.75×10－5A．將一滴碳酸鈉溶液滴入硼酸溶液中一定能觀察到有氣泡產(chǎn)生B．將一滴醋酸溶液滴入碳酸鈉溶液中一定能觀察到有氣泡產(chǎn)生C．等物質(zhì)的量濃度的碳酸溶液和硼酸溶液比較，pH：前者>后者D．等物質(zhì)的量濃度的碳酸溶液和醋酸溶液比較，pH：前者>后者解析：由電離常數(shù)可知酸性：CH3COOH>H2CO3>H3BO3>HCOeq\o\al(－,3)。A項(xiàng)中應(yīng)生成HCOeq\o\al(－,3)；B項(xiàng)中CH3COOH少量，也只生成HCOeq\o\al(－,3)；C項(xiàng)中碳酸溶液pH小；D項(xiàng)中CH3COOH比H2CO3易電離，故醋酸溶液pH小。10．25℃時(shí)，向0.2mol·L－1的氨水中加水稀釋，則圖中的y軸能夠表達(dá)(B)①電離程度②c(NH3·H2O)③c(NHeq\o\al(＋,4))④c(H＋)⑤溶液的導(dǎo)電能力⑥pH⑦NH3·H2O的電離常數(shù)Kb⑧c(H＋)·c(OH－)A．①②③⑤ B．②③⑤⑥C．②③⑥⑦ D．①②⑤⑥解析：加水稀釋，NH3·H2O的電離程度增大，①錯(cuò)誤；加水稀釋即使增進(jìn)了NH3·H2O的電離，但由于溶液體積增大得更多，故c(NH3·H2O)、c(NHeq\o\al(＋,4))、c(OH－)均減小，c(H＋)增大，②、③對的，④錯(cuò)誤；溶液中離子濃度減小，導(dǎo)電性削弱，⑤對的；c(OH－)減小，pH減小，⑥對的；NH3·H2O的電離常數(shù)Kb＝eq\f(cNH\o\al(＋,4)·cOH－,cNH3·H2O)只與溫度有關(guān)，溫度不變，Kb不變，⑦錯(cuò)誤；c(H＋)·c(OH－)＝Kw，只受溫度影響，溫度不變，c(H＋)·c(OH－)保持不變，⑧錯(cuò)誤；綜上分析，B項(xiàng)對的。11．(·山東沂水二模)高氯酸、硫酸、硝酸和鹽酸都是強(qiáng)酸，其酸性在水溶液中差別不大。下列是某溫度下這四種酸在冰醋酸中的電離常數(shù)，從表格中數(shù)據(jù)判斷下列說法中不對的的是(C)酸HClO4H2SO4HClHNO3Ka3.0×10－86.3×10－91.6×10－94.2×10－10A．在冰醋酸中這四種酸都沒有完全電離B．在冰醋酸中高氯酸是這四種酸中最強(qiáng)的酸C．在冰醋酸中硫酸的電離方程式為H2SO4=2H＋＋SOeq\o\al(2－,4)D．水對于這四種酸的強(qiáng)弱沒有分辨能力，但冰醋酸能夠分辨這四種酸的強(qiáng)弱解析：根據(jù)電離常數(shù)知，在冰醋酸中這幾個(gè)酸都不完全電離，A對的；在冰醋酸中，高氯酸的電離常數(shù)最大，因此高氯酸的酸性最強(qiáng)，B對的；在冰醋酸中硫酸存在電離平衡，因此其電離方程式為H2SO4H＋＋HSOeq\o\al(－,4)，C不對的；這四種酸在水中都完全電離，在冰醋酸中電離程度不同，因此水對于這四種酸的強(qiáng)弱沒有分辨能力，但冰醋酸能夠分辨這四種酸的強(qiáng)弱，D對的。12．(·武漢市高三調(diào)研)濃度均為0.1mol/L、體積均為V0的HX、HY溶液，分別加水稀釋至體積V，pH隨lgeq\f(V,V0)的變化關(guān)系如圖所示。下列敘述對的的是(B)C．相似溫度下，電離常數(shù)K(HX)：a>b解析：C項(xiàng)，溫度相似，則電離常數(shù)相似，錯(cuò)誤13．(·日照模擬)常溫下，向10mLbmol·L－1的CH3COOH溶液中滴加等體積的0.01mol·L－1的NaOH溶液，充足反映后，溶液中c(CH3COO－)＝c(Na＋)，下列說法不對的的是(D)C．CH3COOH的電離常數(shù)Ka＝eq\f(10－9,b－0.01)解析：pH＝7，c(H＋)＝10－7mol·L－1，Ka＝eq\f(cCH3COO－·cH＋,cCH3COOH)＝eq\f(0.005×10－7,0.5b－0.005)＝eq\f(10－9,b－0.01)mol·L－1，C對的14．(·江蘇·14)(雙選)常溫下，Ka(HCOOH)＝1.77×10－4，Ka(CH3COOH)＝1.75×10－5，Kb(NH3·H2O)＝1.76×10－5，下列說法對的的是(AD)A．濃度均為0.1mol·L－1的HCOONa和NH4Cl溶液中陽離子的物質(zhì)的量濃度之和：前者不不大于后者B．用相似濃度的NaOH溶液分別滴定等體積pH均為3的HCOOH和CH3COOH溶液至終點(diǎn)，消耗NaOH溶液的體積相等C．0.2mol·L－1HCOOH與0.1mol·L－1NaOH等體積混合后的溶液中：c(HCOO－)＋c(OH－)＝c(HCOOH)＋c(H＋)D．0.2mol·L－1CH3COONa與0.1mol·L－1鹽酸等體積混合后的溶液中(pH<7)：c(CH3COO－)>c(Cl－)>c(CH3COOH)>c(H＋)解析：本題考察弱電解質(zhì)的電離平衡知識。HCOONa溶液中存在c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HCOO－)＋c(OH－)，NH4Cl溶液中存在c(NHeq\o\al(＋,4))＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)，兩溶液中有c(Na＋)＝c(Cl－)，只要比較HCOONa溶液中c(H＋)與NH4Cl溶液中c(OH－)的大小即可，由電離常數(shù)可知，NHeq\o\al(＋,4)的水解程度比HCOO－的大，則NH4Cl溶液中c(H＋)較HCOONa溶液中c(OH－)大，即NH4Cl溶液中c(OH－)較HCOONa溶液中c(H＋)小，因此c(Na＋)＋c(H＋)>c(Cl－)＋c(OH－)＝c(NHeq\o\al(＋,4))＋c(H＋)，A項(xiàng)對的；CH3COOH的電離平衡常數(shù)比HCOOH的小，即CH3COOH的酸性弱，則相似pH的CH3COOH溶液的濃度不不大于HCOOH的，和NaOH反映時(shí)，CH3COOH溶液消耗NaOH溶液的體積較大，B項(xiàng)錯(cuò)誤；反映后得到c(HCOOH)與c(HCOONa)相等的混合溶液，溶液呈酸性，由電荷守恒得：c(HCOO－)＋c(OH－)＝c(Na＋)＋c(H＋)，由物料守恒得：2c(Na＋)＝c(HCOOH)＋c(HCOO－)，則c(HCOO－)>c(Na＋)>c(HCOOH)，因此c(HCOO－)＋c(OH－)>c(HCOOH)＋c(H＋)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；反映后得到c(CH3COONa)＝c(CH3COOH)＝c(NaCl)的混合溶液，由物料守恒得：c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)＝2c(Cl－)，pH<7，則CH3COOH的電離程度不不大于CH3COO－的水解程度，即c(CH3COO－)>c(Cl－)>c(CH3COOH)，電離和水解均很微弱，故c(H＋)不大于c(CH3COOH)，D項(xiàng)對的。15．常溫下，向10mLbmol·L－1的CH3COOH溶液中滴加等體積的0.01mol·L－1的NaOH溶液，充足反映后溶液中c(Na＋)＝c(CH3COO－)，下列說法不對的的是(D)C．CH3COOH的電離常數(shù)Ka＝eq\f(10－9,b－0.01)mol·L－1解析：反映后溶液呈中性，c(H＋)＝10－7mol·L－1，c(CH3COO－)＝c(Na＋)＝eq\f(1,2)×0.01mol·L－1＝0.005mol·L－1，c(CH3COOH)＝eq\f(1,2)×(b－0.01)mol·L