人教版 选择性必修1 化学反应原理 第2课时 电离平衡常数(01).DOCX

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资源描述

1、第第 2 课时课时电离平衡常数电离平衡常数 【课程标准要求】 1.了解电离平衡常数的含义。 2.能从电离、离子反应等角度分析溶液的性质。 一、电离常数 (1)概念 对于一元弱酸或一元弱碱来说,溶液中弱电解质电离所生成的各种离子浓度的乘 积,与溶液中未电离分子的浓度之比是一个常数,这个常数叫电离平衡常数。简 称电离常数。 (2)符号 一元弱酸的电离常数用 Ka表示,一元弱碱的电离常数用 Kb表示。 二、电离常数的表达式 (1)一元弱酸 醋酸溶液中存在电离平衡:CH3COOHCH3COO H, 电离常数表达式:Kac(CH3COO )c(H) c(CH3COOH) 。 (2)一元弱碱 氨水中存在电

2、离平衡:NH3H2ONH 4OH , 电离常数表达式 Kbc(NH 4)c(OH ) c(NH3H2O) 。 (3)多元弱酸 碳酸溶液中存在电离平衡:H2CO3H HCO 3,HCO 3H CO2 3;则电 离平衡常数表达式 Ka1c(H )c(HCO 3) c(H2CO3) ,Ka2c(H )c(CO2 3) c(HCO 3) 。 三、电离常数的影响因素 (1)电离常数首先由电解质的本身性质所决定,不同弱电解质的电离常数不同。 (2)对于同一弱电解质的稀溶液来说,电离常数只与温度有关,温度越高,电离常 数越大。 (3)对于同一种多元弱酸或弱碱,第一步电离常数远大于第二步的电离常数,通常 只考

3、虑第一步电离。 【微自测】 判断下列说法的正误(正确的打“”,错误的打“”) (1)H2S 的电离常数表达式 Kac(S 2)c(H) c(H2S) () (2)电离常数可以反映出弱电解质电离能力的相对强弱() (3)一定温度下,加水稀释,弱电解质的电离程度和电离常常数均增大() (4)对于 0.1 mol/L 的醋酸溶液,加水稀释溶液中c(CH3COO ) c(CH3COOH)的值增大() 一、电离常数的理解与应用一、电离常数的理解与应用 【活动探究】 向两支分别盛有 2 mL 1 molL 1 醋酸和 2 mL 1 molL 1 硼酸溶液的试管中滴加等 浓度 Na2CO3溶液,观察现象。

4、(1)试管 1 中观察到有大量气泡产生, 写出反应的化学方程式, 并比较出 CH3COOH 和 H2CO3的酸性强弱, 据此你能推测 Ka(CH3COOH)和 Ka1(H2CO3)的相对大小吗? 提示:Na2CO32CH3COOH=2CH3COONaH2OCO2。CH3COOH 的酸性 强于 H2CO3;Ka(CH3COOH)Ka1(H2CO3)。 (2)试管 2 中没有气泡产生,你能推测 Ka(硼酸)和 Ka1(H2CO3)的相对大小吗? 提示:向硼酸溶液中加入 Na2CO3溶液,没有气泡产生,说明硼酸的酸性弱于碳 酸,即 Ka(硼酸)Ka1(H2CO3)。 (3)依据以上实验现象,你能推测

5、弱酸的酸性强弱与电离常数大小的关系吗? 提示:弱酸的电离常数值越大,酸性越强。 (4)已知常温下,HClO 和 H2CO3的电离常数值:Ka(HClO)310 8 Ka1(H2CO3) 4.510 7 Ka2(H2CO3)4.710 11 向次氯酸溶液中加入 Na2CO3溶液,试推测有无二氧化碳气体产生?为什么? 提示: 没有 CO2气体产生, 原因是次氯酸的电离常数比 H2CO3的 Ka1小,故 HClO 酸性比 H2CO3的弱,因此 HClO 与 Na2CO3溶液混合不能产生 CO2气体。 【核心归纳】 1.电离常数的表示方法 (1)一元弱酸(HA) HAH A Kac(H )c(A) c

6、(HA) (2)一元弱碱(MOH) MOHM OH,Kbc(M )c(OH) c(MOH) (3)多元弱酸(H2X) H2XH HX,Ka1c(H )c(HX) c(H2X) ; HX H X2,Ka2c(H )c(X2) c(HX ) 。 (1)不同弱电解质的电离常数不同,K 值越大,电离程度越大。 (2)同一弱电解质在同一温度下改变浓度时,其电离常数不变。 (3)电离常数 K 只随温度的变化而变化,升高温度,K 值增大。 (4)多元弱酸电离常数:K1K2K3,其酸性主要由第一步电离决定,K 值越大, 相应酸的酸性越强。 2.电离常数的应用 (1)判断弱酸(或弱碱)的相对强弱,电离常数越大,

7、酸性(或碱性)越强。如 Ka(HF) Ka(CH3COOH),则酸性:HFCH3COOH。 (2)判断复分解反应能否发生,一般符合“强酸制弱酸”规律。如 Ka(HNO2) Ka(CH3COOH)则 NaNO2CH3COOH=CH3COONaHNO2的反应不能进行。 (3)判断溶液中微粒浓度比值的变化。如加水稀释醋酸溶液,由于 Ka(CH3COOH) c(CH3COO )c(H) c(CH3COOH) 不变, 稀释后 c(CH3COO )减小, 则 c(H ) c(CH3COOH) Ka c(CH3COO )增大。 【实践应用】 1.在 25 时,0.1 molL 1 的 HNO2、HCOOH、

8、HCN、H2CO3溶液中溶质的电离 常数分别为 5.610 4、 1.8104、 6.21010、 Ka14.5107 和 Ka24.710 11, 其中氢离子浓度最小的是() A.HNO2溶液B.HCOOH 溶液 C.HCN 溶液D.H2CO3溶液 答案C 解析由电离常数的大小可知,酸性强弱顺序为 HNO2HCOOHH2CO3HCN, 故 c(H )最小的是 HCN 溶液。 2.已知下面三个数据:6.310 4、5.6104、6.21010 分别是下列有关的三种酸 的电离常数,若已知下列反应可以发生:NaCNHNO2=HCNNaNO2;NaNO2 HF=HNO2NaF。由此可判断下列叙述不正

9、确的是() A.Ka(HF)6.310 4 B.Ka(HNO2)6.210 10 C.三种酸的强弱顺序为 HFHNO2HCN D.Ka(HCN)Ka(HNO2)Ka(HF) 答案B 解析根据相对强的酸可以制取相对弱的酸的反应规律可知,酸性强弱顺序为: HFHNO2HCN,酸性越强,电离常数越大,则 Ka(HF)6.310 4,Ka(HNO2) 5.610 4,Ka(HCN)6.21010,选项 B 的数值错误。 二、电离常数的计算 【核心归纳】 电离常数的相关计算 (以弱酸 HX 为例) 则 Kc(H )c(X) c(HX) c2(H ) c0(HX)c(H )。 (1)已知 c0(HX)和

10、c(H ),求电离常数,由于弱酸只有极少一部分电离,c(H)的数 值很小,可做近似处理:c0(HX)c(H )c0(HX),则 Kc2(H ) c0(HX),代入数值求 解即可。 (2)已知 c0(HX)和电离常数,求 c(H ),由于 K 值很小,c(H)的数值很小,可做近 似处理:c0(HX)c(H )c0(HX),则 c(H) Kc0(HX),代入数值求解即可。 (3)同理,一元弱碱(MOH)中,c(OH ) Kbc0(MOH) 典例(2020聊城高二检测)已知 25 时,测得浓度为 0.1 molL 1 的碱 BOH 的 溶液中,c(OH )1103 molL 1。 (1)写出 BOH

11、 的电离方程式_; (2)BOH 的电离常数 Kb_。 (3)某温度 t 时, BOH 的电离常数为 110 7, 结合(2)的计算可知 t _(填 “”或“”)25 。若该碱的起始浓度也为 0.1 molL 1,则溶液中 c(B) _ molL 1。 答案(1)BOHB OH (2)110 5 (3)110 4 解析(1)因 c(BOH)初始0.1 molL 1,c(BOH) 电离c(B )c(OH)1103 molL 1,则 BOH 不完全电离,故电离方程式为 BOH B OH。 (2)电离平衡时 c(BOH)平衡0.1 molL 11103 molL 10.1 molL1,则电离常 数

12、Kc(B )c(OH) c(BOH) 110 31103 0.1 110 5。 (3)电离过程是吸热的,温度越高电离常数越大,t 时 BOH 的电离常数为 110 7110 5 ,则tKa(CH3COOH),溶液中 c(H ):HSCNCH3COOH,c(H)越大反应速率越快。 资料在线电离度() (1)概念 弱电解质在水中的电离达到平衡状态时,已电离的溶质的分子数占原有溶质分子 总数(包括已电离的和未电离的)的百分率,称为电离度,用表示。 (2)表达式 已电离的溶质分子数 原有溶质分子总数 100%。 式中的分子、分母分别可以用已电离的弱电解质的物质的量和弱电解质的起始物 质的量来代替。 (

13、3)意义 电离度实质上表示的是弱电解质达到电离平衡时的转化率。 温度相同、浓度相同时,不同弱电解质的电离度不同。一元弱酸的越大,酸 性越强。 同一弱电解质的浓度不同,电离度也不同,溶液浓度越小,电离度越大。 (4)影响因素 影响电离度的外界因素主要是弱电解质溶液的浓度和温度。 电离度随着溶液浓度的增大而减小,随着溶液浓度的减小而增大; 升高温度则电离度增大,降低温度则电离度减小。 核心体系建构 1.下列关于电离常数(K)的说法中正确的是() A.电离常数(K)越小,表示弱电解质的电离能力越弱 B.电离常数(K)与温度无关 C.不同浓度的同一弱电解质,其电离常数(K)不同 D.多元弱酸各步电离常

14、数相互关系为 K1K2HClOHCO 3,故加入 NaHCO3时,NaHCO3 只与 HCl 反应,使平衡右移,c(HClO)增大。 4.已知 25 ,醋酸溶液中各微粒存在下述关系:Kc(CH3COO )c(H) c(CH3COOH) 1.7510 5。 下列有关说法可能成立的是() A.25 条件下,向该溶液中加入一定量的盐酸时,K810 5 B.25 条件下,向该溶液中加入一定量的盐酸时.K210 4 C.标准状况下,醋酸溶液中 K1.7510 5 D.升高到一定温度,K7.210 5 答案D 解析题中 K 为醋酸电离常数,由于电离常数不随浓度变化而变化,只随温度变 化而变化,所以 A、B

15、 项错误。醋酸的电离是吸热过程,所以升高温度,K 增大, 降低温度,K 减小,标准状况下(0 ),温度低于 25 ,则 K 小于 1.7510 5, 所以 C 项错误。 5.相同温度下,根据三种酸的电离常数,下列判断正确的是() 酸HXHYHZ 电离常数 K 910 7 910 6 110 2 A.三种酸的酸性强弱关系:HXHYHZ B.反应 HZY =HYZ能够发生 C.由电离常数可以判断,HZ 属于强酸,HX 和 HY 属于弱酸 D.相同温度下,0.1 mol/L HX 溶液的电离常数大于 1 mol/L HX 溶液的电离常数 答案B 解析A.相同温度下,电离常数越大,酸性越强,三种酸的酸

16、性强弱关系:HX HYHZ,A 错误;B.根据较强酸制较弱酸原理,反应 HZY =HYZ能 够发生,B 正确;C.由电离常数可以判断,HX、HY、HZ 都属于弱酸,C 错误; D.电离常数只与温度有关,与酸的浓度无关,D 错误。 6.已知:25 时,CH3COOH 的电离常数 K1.7510 5,H2CO3 的电离常数 K1 4.410 7,K24.71011。下列说法不正确的是( ) A.向 Na2CO3溶液中加入乙酸有气泡产生 B.25 时,向乙酸中加入 NaOH 溶液,CH3COOH 的电离程度和 K 均增大 C.向 0.1 mol/L CH3COOH 溶液中加入蒸馏水,c(H )减小

17、D.向 H2CO3溶液中加入 NaHCO3固体,c(H )减小 答案B 解析A.弱酸的电离常数越大,酸性越强,故乙酸的酸性强于碳酸,向 Na2CO3 溶液中加入乙酸有二氧化碳气体生成,A 正确;B.25 时,向乙酸中加入 NaOH 溶液,c(H )减小,平衡正向移动,CH3COOH 的电离程度增大,电离常数只与温 度有关,K 不变,B 错误;C.向 0.1 mol/L CH3COOH 溶液中加入蒸馏水,c(H ) 减小,C 正确;D.NaHCO3在溶液中电离出的 HCO 3会抑制 H2CO3的电离,导致 H2CO3溶液中 c(H )减小,D 正确。 7.将 0.1 molL 1 的 NH3H2

18、O 溶液加水稀释,下列说法正确的是() A. c(NH 4) c(NH3H2O)的值减小 B.OH 的物质的量减小 C.c(NH 4)c(OH ) c(NH3H2O) 的值减小 D.NH 4的浓度减小 答案D 解析A.加水稀释时, 电离平衡 NH3H2ONH 4OH 向右移动, c(OH)减小, c(NH 4) c(NH3H2O) K(NH3H2O) c(OH ) 的值增大,选项 A 错误;B.加水稀释时,电离平 衡 NH3H2ONH 4OH 向右移动,n(NH 4)、n(OH )增大,选项 B 错误;C. 温度不变,电离常数 K(NH3H2O)c(NH 4)c(OH ) c(NH3H2O)

19、的值不变,选项 C 错误; D.c(NH3H2O)、c(NH 4)、c(OH )都减小,选项 D 正确。 8.下表是几种弱酸在常温下的电离常数: CH3COOHH2CO3H2SH3PO4 1.810 5 Ka14.310 7 Ka25.610 11 Ka19.110 8 Ka21.110 14 K17.510 3 K26.210 8 则下列说法中不正确的是() A.碳酸的酸性强于氢硫酸 B.多元弱酸的酸性主要由第一步电离决定 C.常温下,加水稀释醋酸,c(CH3COO ) c(H ) 增大 D.向弱酸溶液中加少量 NaOH 溶液,电离常数不变 答案C 解析A.由表格数据可知,Ka1(H2CO3

20、)Ka1(H2S),则碳酸的酸性强于氢硫酸,A 正确;B.多元弱酸分步电离,以第一步电离为主,则多元弱酸的酸性主要由第一 步电离决定,B 正确;C.CH3COOH 电离出的 c(CH3COO )、c(H)均减小,但 H2O 可电离出 H 的值会减小,C 错误;D.电离常数是温度的函数,向弱酸溶液中加少 量 NaOH 溶液,电离常数不变,D 正确。 9.根据如表提供的数据可知,在溶液中能大量共存的微粒是() 化学式电离常数 CH3COOHKa1.7510 5 HCNKa6.210 10 H2CO3Ka14.510 7,Ka24.71011 A.H2CO3、HCO 3、CH3COO 、CN B.H

21、CO 3、CH3COOH、CN 、CO2 3 C.HCN、HCO 3、CN 、CO2 3 D.HCN、HCO 3、CH3COO 、CN 答案D 解析根据表中电离常数可知, 酸性强弱顺序为 CH3COOHH2CO3HCNHCO 3。 A项, H2CO3的酸性强于HCN, H2CO3和CN 能反应生成HCO 3和HCN, 故H2CO3、 CN 在溶液中不能大量共存, 错误; B 项, CH3COOH 的酸性强于 H2CO3 和 HCN, CH3COOH 能与 HCO 3、CN 、CO2 3反应,故 CH3COOH、HCO 3、CN 、CO2 3在 溶液中不能大量共存,错误;C 项,HCN 的酸性强

22、于 HCO 3,HCN 与 CO 2 3能反 应生成 HCO 3, 故 HCN、 CO 2 3在溶液中不能大量共存, 错误; D 项, HCN、 HCO 3、 CH3COO 、CN之间不反应,在溶液中能够大量共存,正确。 10.下面是有关弱酸的电离常数。 弱酸的化学式CH3COOHHCNH2CO3 电离常数 (25 ) 1.810 5 4.910 10 K14.310 7 K25.610 11 结合数据,分析下列有关说法,其中错误的是() A.反应 HCO 3CN =HCNCO2 3不能发生 B.升高温度,HCN 溶液中 H 浓度增大,平衡正向移动,电离常数增大 C.等浓度的三种酸溶液导电性

23、HCNH2CO3CH3COOH D.向 CH3COOH 溶液中加入少量氢氧化钠固体,平衡正向移动 答案C 解析A.因为 K2(H2CO3)K(HCN),所以反应 HCO 3CN =HCNCO2 3不能 发生,A 正确;B.HCNH CN是一个吸热过程,升高温度,平衡正向移动, 电离常数增大, HCN 溶液中 H 浓度增大, B 正确; C.因为电离常数 HCNH2CO3 CH3COOH, 所以等浓度的三种酸溶液中离子总浓度 HCNH2CO3CH3COOH, 所以导电能力 HCNH2CO3CH3COOH,C 错误;D.醋酸溶液中存在电离平衡: CH3COOHCH3COO H, 向 CH3COOH

24、 溶液中加入少量氢氧化钠固体, OH 与 H反应,从而促进平衡正向移动,D 正确。 11.下列曲线中,可以描述乙酸(甲,Ka1.810 5)和一氯乙酸(乙,Ka1.410 3)在水中的电离程度和浓度关系的是( ) 答案B 解析根据甲、乙的电离平衡常数得,这两种物质都是弱电解质,在温度不变、 浓度相等时,电离程度:CH3COOHCH2ClCOOH,可以排除 A、C;当浓度增 大时,物质的电离程度减小,排除 D 选项,故 B 项正确。 12.0.1 molL 1的 CH3COOH 溶液与 0.1 molL1的 HCl 溶液分别稀释相同的倍数, 随着水的加入,溶液中 c(H )变化曲线正确的是( )

25、 答案C 解析由于 HCl 是强电解质,CH3COOH 是弱电解质,故稀释前盐酸中的 c(H ) 要比醋酸中的大, 故曲线应在醋酸之上; 由于是稀释相同的倍数, 故盐酸中的 c(H )始终比醋酸中的大;对于醋酸而言,加水稀释,醋酸的电离程度增大,故曲线 下降幅度平缓;若无限稀释,二者 c(H )会趋于相等,曲线会相交。综上所述,C 项正确。 二、非选择题(本题包括 3 小题) 13.已知氢氟酸、醋酸、次氯酸、碳酸在室温下的电离常数分别为: HFKa6.810 4 molL 1 CH3COOHKa1.710 5 molL 1 HClOKa2.910 8 molL 1 H2CO3 Ka14.410

26、 7 molL 1 Ka24.710 11 molL 1 根据上述数据,回答下列问题: (1) 四 种 酸 中 酸 性 最 强 的 是 _ , 四 种 酸 中 酸 性 最 弱 的 是 _。 (2)写出 CH3COOH 电离方程式_ _。 (3)写出反应的化学方程式: 足量的氢氟酸与碳酸钠溶液混合: _; 少量的 CO2通入 NaClO 溶液中:_。 答案(1)HFHClO (2)CH3COOHCH3COO H (3)2HFNa2CO3=2NaFH2OCO2NaClOCO2H2O=NaHCO3 HClO 解析(1)四种酸中 HF 的电离常数最大, 则 HF 酸性最强, HClO 的电离常数最小,

27、 则 HClO 酸 性 最 弱 ; (2)CH3COOH 属 于 弱 电 解 质 , 其 电 离 方 程 式 是 : CH3COOHCH3COO H;(3)HF 酸性比 H2CO3 强,可发生反应生成 NaF 和 CO2, 反应的化学方程式为 2HFNa2CO3=2NaFH2OCO2; 酸性强弱 的顺序为:H2CO3HClOHCO 3,将少量的 CO2气体通入足量 NaClO 溶液中, 反应的化学方程式为:NaClOCO2H2O=NaHCO3HClO。 14.有浓度为 0.1 molL 1 的盐酸、硫酸、醋酸三种溶液,试回答: (1)三种溶液中 c(H )依次为 a molL1、b molL1

28、、c molL1,大小顺序为 _。 (2)等体积的以上三种酸分别与过量的 NaOH 溶液反应,生成的盐的物质的量依 次为 n1mol、n2mol、n3mol,它们的大小关系为 _。 (3)中和等量 NaOH 溶液都生成正盐时,分别需上述三种酸的体积依次是 V1L 、 V2L 、V3L,其大小关系为 _。 (4)与等量锌反应时产生氢气的速率分别为 v1、v2、v3,其大小关系为 _。 答案(1)bac(2)n1n2n3(3) V1V3V2或 V1V32V2(4)v2v1v3 解析(1)氯化氢和硫酸是强电解质,盐酸是一元酸,硫酸是二元酸,醋酸是弱 电解质且是一元酸,所以盐酸中氢离子浓度与盐酸的浓度

29、相等,硫酸中氢离子浓 度是硫酸的浓度的 2 倍,醋酸中氢离子浓度小于醋酸的浓度,所以氢离子浓度大 小顺序为 a1 2bc 或 bac; (2)根据阴离子守恒知,盐的物质的量与酸的物质的量相等,所以生成盐的物质的 量大小关系为 n1n2n3; (3)中和一定量 NaOH 溶液生成正盐时,酸的浓度相等,如果是一元酸,所用酸的 体积相等,如果是二元酸,酸的体积是一元酸的一半,所以三种酸的体积大小关 系是 V1V3V2或 V12V2V3; (4)与锌反应时产生氢气的速率与氢离子浓度成正比,氢离子浓度越大,反应速率 越大,三种酸中硫酸中氢离子浓度为 0.2 mol/L,盐酸中氢离子浓度为 0.1 mol

30、/L, 醋酸中氢离子浓度小于 0.1 mol/L,所以反应速率大小关系为 v2v1v3。 15.25 ,CH3COOH 的电离常数 Ka1.7510 5。 (1)计算 0.1 molL 1 的 CH3COOH 溶液中 c(H )_; (2)0.1 molL 1 的 CH3COOH 和 0.1 molL 1 的 CH3COONa 的混合溶液中,c(H ) _; (3)25 ,将 0.1 molL 1 的 CH3COOH 溶液加水稀释,请填写下列表达式中的数 据情况(填“变大”、“变小”或“不变”)。 c(CH3COOH) c(H ) _; c(CH3COO )c(H) c(CH3COOH) _;

31、 c(CH3COO ) c(CH3COOH)_。 答案(1)1.3210 3 molL 1 (2)1.7510 5 molL 1 (3)变小不变变 大 解析(1)CH3COOH 是弱酸,存在电离平衡,可用三段式计算,设溶液中 H 浓度 为 x molL 1, 根据 Ka x2 0.1x x2 0.1带入数据,得 x1.3210 3。 (2)0.1 molL 1 的 CH3COOH 和 0.1 molL 1 的 CH3COONa 的混合溶液中,设溶液 中 H 浓度为 x molL1,列三段式如下 Kax(0.1x) 0.1x 0.1x 0.1 ,x1.7510 5。 (3) 将 做 如 下 改

32、变 , c(CH3COOH) c(H ) c(CH3COOH)c(CH3COO ) c(H )c(CH3COO) c(CH3COO ) Ka , Ka在稀释过程中不变, c(CH3COO )变小, 则表达式数据变小; c(CH3COO )c(H) c(CH3COOH) Ka,Ka只与温度有关,所以表达式数据不变; c(CH3COO ) c(CH3COOH) c(H )c(CH3COO) c(H )c(CH3COOH) Ka c(H ), Ka在稀释过程中不变, c(H )减小,则表达式数据变大。 微专题 5电离常数的特殊应用与计算方法技巧型 应用一、定量分析电离平衡的移动结果 当改变影响电离平

33、衡的条件后,分析两种微粒浓度之比的变化时,可通过以下两 种方法判断 (1)转换为物质的量之比,同一溶液中,溶液体积相同, c(NH 4) c(NH3H2O) n(NH 4) n(NH3H2O),NH 3H2O 溶液稀释过程中,n(NH 4)增大,n(NH3H2O)减小,故 c(NH 4) c(NH3H2O)的值增大。 (2)利用电离常数进行比较 c(NH 4) c(NH3H2O) c(NH 4)c(OH ) c(NH3H2O)c(OH ) Kb c(OH ),电离常数 Kb只与温度有 关,温度不变,Kb不变,加水稀释时 c(OH )减小,故 c(NH 4) c(NH3H2O)的值增大 应用二、

34、判断反应能否进行及反应的产物 利用“强酸制弱酸”的反应原理及电离常数的数值判断反应能否进行。 已知 H2CO3、HClO 的电离常数: 弱酸HClOH2CO3 电离常数 (25 ) K3.210 8 K14.310 7 K24.710 11 则酸性强弱顺序为:H2CO3HClOHCO 3 向 NaHCO3溶液中加入 HClO,由于酸性 H2CO3HClO,故 NaHCO3与 HClO 不反应。 向 Na2CO3溶液中加入 HClO, 由于酸性 HClOHCO 3即用 HClO 与 CO 2 3反应 制得 HCO 3, 因此二者能发生反应; 反应的离子方程式为: CO2 3HClO=HCO 3

35、ClO 。 向 NaClO 溶液中通入 CO2气体,由于酸性:H2CO3HClOHCO 3,故通入的 CO2气体不论少量还是过量,产物均是 HClO 和 NaHCO3而不生成 Na2CO3,反应 的离子方程式为: ClO H2OCO2=HClOHCO 3(注将 HCO 3写成 CO 2 3是错 误的) 应用三、利用组成分数与 pH 的关系图像计算电离常数(已知:pHlg c(H ) (1)一元弱酸电离常数 Ka的计算方法 示例 12020全国卷次氯酸为一元弱酸, 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(X) c(X) c(HClO)c(ClO ),X 为 HClO 或 ClO

36、 与 pH 的关系如图所示。HClO 的电离常数 Ka 值为_。 答案10 7.5 解析HClO 的电离常数 Kac(ClO )c(H) c(HClO) ,取 ClO 与 HClO 相交的点, 此时、c(ClO )c(HClO),对应横坐标的 pH7.5;即 Kac(ClO )c(H) c(HClO) c(H )107.5。 (2)二元弱酸(H2A)电离常数 Ka1、Ka2的计算方法 示例 2改变 0.1 molL 1 二元弱酸 H2A 溶液的 pH,溶液中的 H2A、HA 、A2 的 物 质 的 量 分 数 (x) 随pH的 变 化 如 图 所 示 已 知 (x) c(X) c(H2A)c(

37、HA )c(A2)。 则 H2A 的一级电离常数 Ka1值为_,二级电离常数 Ka2值为_。 答案10 1.2 10 4.2 解析由图像可知 pH1.2,c(H )101.2 mol/L 时,H2A 与 HA 的曲线相交, 即 c(H2A)c(HA ),Ka1(H2A)c(H )c(HA) c(H2A) c(H )101.2;由图像可知 pH4.2 时, c(H )104.2 mol/L 时, A2 与 HA的曲线相交, 即 c(HA)c(A2), Ka2(H2A)c(A 2)c(H) c(HA ) c(H )104.2。 【迁移应用】 1.下列有关电解质溶液的说法正确的是() A.向 0.1

38、molL 1 一元弱酸 HA 溶液中加入少量水,溶液中 c(H ) c(HA)减小 B.向 0.1 molL 1 的氨水中加入少量硫酸铵固体,则溶液中 c(NH 4) c(NH3H2O)增大 C.向一定浓度的醋酸溶液中加水稀释,则溶液中 c(CH3COOH) c(H )c(CH3COO)增大 D.40 时,向氨水中不断通入 CO2随着 CO2的不断通入, c(OH ) c(NH3H2O)不断增 大 答案B 解析加水稀释促进一元弱酸 HA 电离,但是 HA 电离增大程度小于溶液体积增 大程度,所以溶液中 c(A )减小,温度不变电离常数不变,则溶液中c(H ) c(HA) c(H ) c(HA)

39、 c(A ) c(A ) Ka c(A )增大,A 错误;加入硫酸铵,溶液中 c(NH 4)增大, 抑 制 一 水 合 氨 电 离 , 溶 液 中 c(OH ) 减 小 , 溶 液 中 c(NH 4) c(NH3H2O) c(NH 4) c(NH3H2O) c(OH ) c(OH ) Kb c(OH )增大,B 正确;温度不变醋酸电离常数不 变, 溶液中 c(CH3COOH) c(H )c(CH3COO) 1 Ka不变, C 错误; 随着 CO 2的通入, NH3H2O 与 CO2反 应 生 成 碳 酸 铵 , 溶 液 中 c(NH 4) 增 大 , c(OH ) c(NH3H2O) c(OH

40、 ) c(NH3H2O) c(NH 4) c(NH 4) Kb c(NH 4)减小,D 错误。 2.已知 25 时,几种弱酸的电离常数如下:HCOOH:Ka1.810 4,HCN:Ka 4.910 10,H2CO3:Ka14107,Ka251011,则以下反应不能自发进行 的是() A.HCOOHNaCN=HCOONaHCN B.NaHCO3NaCN=Na2CO3HCN C.NaCNH2OCO2=HCNNaHCO3 D.HCOOHCO2 3=HCOO HCO 3 答案B 解析A.根据 HCOOH 和 HCN 的电离常数可知,HCOOH 的酸性强于 HCN,因 此该反应能自发进行;B.HCN 的

41、酸性强于 HCO 3,因此该反应不能自发进行; C.H2CO3第一级电离常数大于 HCN 的电离常数, H2CO3的酸性强于 HCN, 而 HCN 的酸性强于 HCO 3,因此该反应能自发进行;D.HCOOH 的酸性强于 H2CO3,因 此该反应能自发进行。 3.25 时,c molL 1 CH3COOH 溶液加水稀释,溶液中 CH3COOH 和 CH3COO 的物质的量分数 n(CH3COOH) n(CH3COOH)n(CH3COO )或 n(CH3COO ) n(CH3COOH)n(CH3COO )随溶液 pH 变化的关系如图所示: 则,25 时醋酸的电离常数 Ka_。 答案10 4.76 解析由图可知,pH4.76 时,c(CH3COOH)c(CH3COO ),醋酸的电离常数 Kac(CH3COO )c(H) c(CH3COOH) c(H )104.76。

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