2021届高考化学专题复习 电离平衡常数及其应用28张.ppt

1、电离平衡常数及其应用 【基础回顾】 1.表达式: 一元弱酸一元弱酸(HA)(HA) 一元弱碱一元弱碱(BOH)(BOH) 电离电离 方程式方程式 _ _ 电离常数电离常数 表达式表达式 _ _ HAAH BOHBOH a c Ac H c HA K b c Bc OH c BOH K 2意义：意义：相同条件下，相同条件下，K 值越大，表示该弱电解质值越大，表示该弱电解质_ 电离，所对应的酸性或碱性相对电离，所对应的酸性或碱性相对 。 3特点：特点：电离常数只与电离常数只与 有关，与电解质的浓度、有关，与电解质的浓度、 酸碱性无关，由于电离过程是酸碱性无关，由于电离过程是 热的，故温度升高，热的

2、，故温度升高，K 。 多元弱酸是分步电离的，各级电离常数的大小关系是多元弱酸是分步电离的，各级电离常数的大小关系是 K1 K2，所以其酸性主要决定于第，所以其酸性主要决定于第 步电离。步电离。 4影响因素影响因素 越易越易 越强越强 温度温度 吸吸 增大增大 一一 1判断正误判断正误(正确的打“”，错误的打“”“”)。 (1)电离平衡右移，电离常数一定增大电离平衡右移，电离常数一定增大 ( ) (2)H2CO3的电离常数表达式：的电离常数表达式：Kac 2 H c CO2 3 c H2CO3 ( ) (3)电离常数可以表示弱电解质的相对强弱电离常数可以表示弱电解质的相对强弱 ( ) (4)电离

3、常数随着弱电解质的浓度增大而增大电离常数随着弱电解质的浓度增大而增大 ( ) (5)电离常数只与温度有关，与浓度无关电离常数只与温度有关，与浓度无关 ( ) (6)电离常数大的酸溶液中的电离常数大的酸溶液中的 c(H )一定比电离常数小的 一定比电离常数小的 酸溶液中的酸溶液中的 c(H )大 大 ( ) 小题热身小题热身 探规寻律 电离常数的电离常数的 4 大应用大应用 (1)判断弱酸判断弱酸(或弱碱或弱碱)的相对强弱，电离常数越大，的相对强弱，电离常数越大， 酸性酸性(或碱性或碱性)越强。越强。 (2)判断盐溶液的酸性判断盐溶液的酸性(或碱性或碱性)强弱， 电离常数越大强弱， 电离常数越大

4、， 对应的盐水解程度越小对应的盐水解程度越小，碱性碱性(或酸性或酸性)越弱。越弱。 (3)判断复分解反应能否发生，一般符合判断复分解反应能否发生，一般符合 “强酸制强酸制 弱酸弱酸”规律。规律。 (4)判断微粒浓度比值的变化。判断微粒浓度比值的变化。 弱电解质加水稀释时，能促进弱电解质的电离，溶弱电解质加水稀释时，能促进弱电解质的电离，溶 液中离子和分子的浓度会发生相应的变化，但电离常数液中离子和分子的浓度会发生相应的变化，但电离常数 不变，考题中经常利用电离常数来判断溶液中微粒浓度不变，考题中经常利用电离常数来判断溶液中微粒浓度 比值的变化情况。比值的变化情况。 如：如：0.1 mol L

5、1 CH 3COOH 溶液中加水稀释， 溶液中加水稀释， c CH3COO c CH3COOH c CH3COO c H c CH3COOH c H Ka c H ，加水稀释，加水稀释 时，时，c(H )减小， 减小，K 值不变，则值不变，则 c CH3COO c CH3COOH 增大。 增大。 3 c H c CH COOH 练.已知0.1 mol L-1的醋酸溶液中存在电离平衡: CH3COOH CH3COO-+H+,要使溶液中 值增大,可以采取的措施是 ( ) A.加少量烧碱溶液 B.降低温度 C.加少量冰醋酸 D.加水 【考向一】判断微粒比值变化 答案：D 练、将浓度为0.1molL1

6、 HF溶液加水不断 稀释，下列各量始终保持增大的是 答案：D 已知几种酸的电离平衡常数如下表所示 酸酸 HCN H2SO3 H2CO3 HClO HF H2S CH3CO OH 苯酚苯酚 K a 6.2 1010 1.3 10-2 4.210-7 3.0 108 6.8 104 1.310 7 1.75 10 5 1.0 1010 6.3 10-8 5.6 10-11 7.110 15 可知它们的酸性： H2SO3HFCH3COOHH2CO3H2SHSO3 HClOHCNC6H5OHHCO3HS 对应盐溶液的碱性： HSO3FCH3COOHCO3HS SO32ClOCNC6H5OCO32S2

7、【考向二】判断弱酸相对强弱 例题1：少量的CO2通入次氯酸钠溶液中 可得：H2CO3+ClO HCO3 +HClO 【考向三】判断复分解反应发生 假设生成Na2CO3，则可发生如下反应： 可得：HClO+CO32ClO+HCO3 练1： 向苯酚钠溶液中通入CO2，无论CO2是否过量， 都生成NaHCO3。为何不能生成Na2CO3？ 可得：H2CO3+C6H5OHCO3 +C6H5OH 【练2】（2015 福建 23） 25，两种酸的电离平衡常数如下表。 Ka1 Ka2 H2SO3 1.310 2 6.310 8 H2CO3 4.210 7 5.610 11 H2SO3溶液和NaHCO3溶液反应

8、的主要离 子方程式为_。 H2SO3+HCO3=HSO3+CO2+H2O 【素养升华】 模型认知电离常数应用的解题思路 例已知室温时，0.1 molL1某一元酸HA在水 中有0.1%发生电离，则该溶液的pH为多少？ 求此酸的电离常数。 【考向四】有关电离常数计算 解析：解析：c(H)0.1%0.1 mol L1104 mol L1， pH4； 由电离常数表达式算出 Ka c H c A c HA 1107； 练练 1碳氢化合物完全燃烧生成碳氢化合物完全燃烧生成 CO2和和 H2O。常温常压下，。常温常压下， 空气中的空气中的 CO2溶于水，达到平衡时，溶液的溶于水，达到平衡时，溶液的 pH5.

9、60， c(H2CO3)1.510 5mol L1。 若忽略水的电离及 。 若忽略水的电离及 H2CO3 的第二级电离， 则的第二级电离， 则 H2CO3HCO 3 H 的电离常数 的电离常数 K1 _(已知：105.602.5106)。 解析：解析：H2CO3H HCO 3 K1c H c HCO 3 c H2CO3 10 5.60 10 5.60 1.510 54.210 7。 。 4.210 7 【考向四】有关电离常数计算 练2、 若NaHCO3溶液中HCO3和CO32的物质的量 浓度相等，此时溶液的pH=10， 则HCO3的 电离平衡常数Ka 。 1010 【考向四】有关电离常数计算

10、练3、25时，2.0103mol L-1氢氟酸水 溶液中，调节溶液pH（忽略体积变化），得 到c（HF）、c（F-）与溶液pH的变化关系， 如图所示,25时，HF电离平衡常数的数值 Ka 103.42 【考向四】有关电离常数计算 练4、甲酸的用途之一是用于配制“缓冲溶液”， 在这种溶液中加入少量的强酸或强碱，溶液的 pH变化不大，能保持溶液pH相对稳定。 （已知甲酸的电离平衡常数Ka=1.8104） 若用100mL 0.2molL1HCOOH溶液配制pH为 4的缓冲溶液，需加入多少mL 0.2mol L1NaOH溶液。 【考向四】有关电离常数计算 解析：解析：HCOOH=HHCOO K1 c

11、H c HCOO c HCOOH 104x0.2 0.2100 x0.2 1.8104。解 x=64.3 mL 练习练习5、HR是一元弱酸。室温时，用是一元弱酸。室温时，用0.250mol L-1 NaOH溶液滴定溶液滴定25.0 mL HR溶液时，溶液的溶液时，溶液的pH变变 化情况如右图所示。其中，化情况如右图所示。其中，a点表示两种物质恰好点表示两种物质恰好 完全反应。完全反应。 室温时，室温时，HR的电离常数的电离常数K=_ (填数值）。填数值）。 【考向四】有关电离常数计算 解析：解析：HA=HA K1 cH cA cHA 103 103 0.2 5 106。 练习练习6 6、在、在

12、2525下，将下，将a molLa molL- -1 1的氨水与的氨水与0.01 0.01 molLmolL- -1 1的盐酸等体积混合，反应平衡时溶液中的盐酸等体积混合，反应平衡时溶液中 c(NHc(NH4 4+ +)=c(Cl)=c(Cl- -) )则溶液显则溶液显_性（填“酸性（填“酸 ”“碱”或“中”）；用含”“碱”或“中”）；用含a a的代数式表示的代数式表示NHNH3 3HH2 2O O 的电离常数的电离常数K Kb b=_=_。 中性中性 Kb= 10-9 a-0.01 计算电离平衡常数通常以其纯溶液为对象计算电离平衡常数通常以其纯溶液为对象, ,也也 可以混合溶液为对象可以混合

13、溶液为对象, ,但温度不能变化但温度不能变化! ! 分布曲线是指以 pH 为横坐标，分布系数即组分的平衡浓度占总浓度的分 数为纵坐标，即分布系数与溶液 pH 之间的关系曲线。 举例举例 一元弱酸一元弱酸(以以 CH3COOH 为例为例) 二元酸二元酸(以草酸为例以草酸为例) 三元酸三元酸(以以H3PO4为例为例) 弱电解质分布弱电解质分布 系数图系数图 【考向五】分布系数图 0、1分别为分别为 CH3COOH、 CH3COO 分布系数 分布系数 0为为 H2C2O4分布系数、分布系数、1为为 HC2O 4分布系数、 分布系数、 2为为 C2O2 4 分布系数分布系数 0为为 H3PO4分布系数

14、、分布系数、1为为 H2PO 4分布系数、 分布系数、2为为 HPO2 4 分分 布系数、布系数、3为为 PO3 4 分布系数分布系数 n 当当 pHpKa时，主要时，主要 存在形式是存在形式是 CH3COO 。 。0与与 1 曲线相交在曲线相交在 010.5 处，此时处，此时 c(CH3COOH)c(CH3COO )， 即 ， 即 pHpKa 当溶液的当溶液的 pH1.2 时时 01， pH4.2 时时 12； 当； 当 pH1.2 时，时，H2C2O4占优势；在占优势；在 1.2pH4.2 时，时， C2O2 4 为主要存在形式为主要存在形式 当溶液的当溶液的 pH2 时时 01，pH 7

15、.1 时时 12，pH12.2 时时 2 3；当；当 pH2 时，时， H3PO4占优占优 势；在势；在 2pH7.1 区间，区间， H2PO 4 占优势；在占优势；在 7.1pH12.2 时，时， PO3 4 为主要存在形式为主要存在形式 离子方程式离子方程式 pH 由由 2 到到 6 发生反应的离发生反应的离 子方程式：子方程式： CH3COOHOH =CH3COO H2O pH 由由 4 到到 6 发生反应的离发生反应的离 子方程式：子方程式：HC2O 4 OH =C2O2 4 H2O pH 由由 11 到到 14 发生反应的发生反应的 离子方程式：离子方程式：HPO2 4 OH =PO

16、3 4 H2O 求求 lg K K(CH3COOH) c CH3COO c H c CH3COOH ，从图，从图 可知，可知，c(CH3COO ) c(CH3COOH) 时时 pHpKa 4.76，K(CH3COOH) c(H ) 10 4.76， ， _ K2( H2C2O4) c C2O2 4 c H c HC2O 4 ， 从图可知， 从图可知， c(C2O2 4 )c(HC2O 4) 时 时 pH4.2，K2c(H ) 10 4.2， ，_ K3(H3PO4) c PO3 4 c H c HPO2 4 ，从图可知，从图可知， c( HPO2 4 )c( PO3 4 ) 时时 pH12.2

17、，K3c(H ) 10 12.2， ，_ lg K(CH3COOH)4.76 lg K24.2 lg K312.2 补充：判断电离常数(Ka)与水解常数(Kh)大小 1. 共轭酸碱对共轭酸碱对 2. 应用应用 已知已知 25 时，草酸的电离平衡常数时，草酸的电离平衡常数 K15.010 2、 、K25.210 5；碳酸的电 ；碳酸的电 离平衡常数离平衡常数 K14.410 7、 、K24.710 11，则 ，则 NaHC2O4的的 pH_7，NaHCO3 的的 pH_7。(填填“”“”“”或或“”) 解答：解答：HC2O 4 的 的 KaK2(H2C2O4)5.210 5， ，Kh Kw K1 H2C2O4 110 14 5.010 2 210 13， ，KaKh溶液显酸性，溶液显酸性，pH7；HCO 3 的 的 KaK2(H2CO3)4.710 11， ，Kh Kw K1 H2CO3 110 14 4.410 72.2710 8， ，KaKh溶液显碱性，溶液显碱性，pH7。 【素养升华】 模型认知根据电离常数计算的解题思路 “不变” 应“万变” 命题角度 酸碱性判定 （弱酸酸性、弱酸盐碱性、酸式盐酸碱性） 方程式书写 （以强制弱、产物确定、离子共存） 二：比大小 三：论程度 突破策略 一：凑常数 离子浓度大小比较 浓度比值变化 反应发生与否