2024高考化學總復習一輪復習-熱點專攻12-電離平衡常數(shù)的計算

高考總復習優(yōu)化設(shè)計GAOKAOZONGFUXIYOUHUASHEJI熱點專攻12電離平衡常數(shù)的計算第八章2024命題前沿據(jù)統(tǒng)計,近十年內(nèi)全球約16%的珊瑚死亡,溫室效應(yīng)引起全球變暖,使得海水也隨之變暖,珊瑚失去往日共生的水藻,從而導致褪色。同時,空氣中CO2溶于水生成H2CO3使海水變酸,珊瑚礁的外骨骼逐漸消溶而死亡。新題速遞常溫常壓下,空氣中的CO2溶于水達到平衡時,溶液的c平(H+)=10-5.6mol·L-1,c平(H2CO3)=1.5×10-5mol·L-1。若忽略水的電離及H2CO3的二級電離,則答案

4.2×10-7

mol·L-1微點歸納利用“三段式法”計算電離平衡常數(shù)以a

mol·L-1醋酸溶液為例,T

℃時,達到電離平衡時,c平(H+)為b

mol·L-1,則有【注意】弱電解質(zhì)的電離程度比較小,若a、b相差較大時可進行近似處理:c(CH3COOH)=(a-b)

mol·L-1≈a

mol·L-1。熱點探究熱點1混合溶液中電離平衡常數(shù)的計算例1.常溫下,向amol·L-1CH3COONa溶液中加入等體積的bmol·L-1鹽酸使溶液呈中性,不考慮鹽酸和醋酸的揮發(fā),則CH3COOH的電離常數(shù)Ka=

(用含a和b的代數(shù)式表示)。

方法指導混合溶液中弱酸的電離常數(shù)的計算(1)書寫酸與堿混合反應(yīng)或酸與鹽混合反應(yīng)的化學方程式,確定生成弱酸(或剩余弱酸)的濃度;(2)根據(jù)電荷守恒、元素質(zhì)量守恒,確定弱酸根離子的濃度;結(jié)合溶液的pH或其他信息確定c(H+);(3)代入弱酸的電離平衡常數(shù)表達式,求出弱酸的電離常數(shù)。對點訓練1.常溫下,將amol·L-1CH3COOH溶液與bmol·L-1Ba(OH)2溶液等體積混合,充分反應(yīng)后,溶液中存在2c平(Ba2+)=c平(CH3COO-),則該混合溶液中CH3COOH的電離常數(shù)Ka=

(用含a和b的代數(shù)式表示)。

熱點2結(jié)合圖像計算電離平衡常數(shù)例2.(2023湖南邵陽模擬)常溫下,聯(lián)氨(N2H4)在水溶液中分步發(fā)生電離:①中的微粒的物質(zhì)的量分數(shù)δ(X)隨pOH[pOH=-lgc(OH-)]變化的關(guān)系如圖所示。下列敘述錯誤的是(

)A.給N2H4的水溶液中加水稀釋,電離程度逐漸增大B.電離常數(shù)Ka1:A<B=D<CC.據(jù)圖中A點可求:Ka1=10-6D.圖D點溶液的c平(OH-)=10-10.5mol·L-1答案

B解析

給N2H4的水溶液中加水稀釋,電離平衡正向移動,故電離程度逐漸增大,A正確;電離常數(shù)只與溫度有關(guān),與溶液的酸堿性無關(guān),故電離常數(shù)方法指導根據(jù)圖像計算電離平衡常數(shù)的步驟(1)根據(jù)電離方程式,寫出電離平衡常數(shù)表達式。(2)分析圖像中橫、縱坐標代表的含義,確定圖中曲線代表的微粒種類。(3)選擇曲線上的特殊點(能準確讀出縱、橫坐標的數(shù)值),確定各微粒的濃度,最后代入平衡常數(shù)表達式計算。對點訓練2.常溫下,1mol·L-1的HA溶液和1mol·L-1的HB溶液起始時的體積均為V0,分別向兩溶液中加水進行稀釋,所得曲線如圖所示。下列說法錯誤的是(

)A.M點溶液中c平(A-)等于N點溶液中c平(B-)B.HA的電離常數(shù)約為10-4mol·L-1C.濃度均為0.1mol·L-1的NaA和HA混合溶液的pH<7D.M、P兩點的溶液分別用等濃度的NaOH溶液中和,消耗NaOH溶液的體積:P>M答案

D解析

常溫下,1

mol·L-1的HA溶液和1

mol·L-1的HB溶液pH分別為2和0,則HA是弱酸、HB是強酸,HB已完全電離。因為濃度和體積均相等,故兩溶液中所含一元酸的物質(zhì)的量相等。M點溶液和N點溶液的pH都等于3,由電荷守恒可知,M點溶液中c平(A-)等于N點溶液中c平(B-),A正確;1

mol·L-1的HA溶液的pH為2,c平(A-)=c平(H+)=0.01

mol·L-1,c平(HA)≈1

mol·L-1,則HA的電離常數(shù)約為10-4,B正確;濃度均為0.1

mol·L-1的NaA和HA混合溶液中,c平(HA)≈c平(A-),根據(jù)電離常數(shù)的表達式可知,c平(H+)=Ka(HA)=10-4

mol·L-1,則該溶液的pH<7,C正確;M、P兩點的溶液所含一元酸的物質(zhì)的量相等,故分別用等濃度的NaOH溶液中和時,消耗的NaOH溶液體積相等,D錯誤。3.常溫下,0.1mol·L-1的H2A溶液中H2A、HA-、A2-在三者中所占的物質(zhì)的量分數(shù)(分布分數(shù))隨pH變化的關(guān)系如圖所示。(1)H2A的電離方程式為

,H2A的二級電離常數(shù)Ka2=

。

(2)已知25℃時HF的Ka=10-3.45mol·L-1,將少量H2A的溶液加入足量NaF溶液中,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為

。

mol·L-1解析

(1)由題圖可知,H2A是二元弱酸,分步發(fā)生電離。題圖中HA-和A2-的分布分數(shù)相等時,溶液pH=4.2,即溶液中c平(HA-)=c平(A2-)時,c