2022高考化学大一轮复习讲义第8章第37讲微专题20　电离常数的相关计算.docx

20电离常数的相关计算1依据电离平衡常数计算c(H)或c(OH)当一元弱酸或一元弱碱的电离常数很小时，可用如下两个公式计算c(H)或c(OH)。(1)一元弱酸(以CH3COOH为例)c(H)(2)一元弱碱(以NH3·H2O为例)c(OH)例1已知饱和硫化氢的浓度为0.1 mol·L1，硫化氢的电离常数为Ka11.0×107，Ka21.0×1019计算饱和硫化氢溶液中氢离子的浓度。答案由于氢硫酸Ka1Ka2，且电离常数很小，因而可用其一级电离常数计算氢离子浓度。c(H)mol·L11.0×104mol·L1。2电离常数(K)与电离度()的定量关系一定温度下，当电离常数很小时，电离度与电离常数有如下关系。Kc·2或例2计算25 时，2 mol·L1氨水的电离度(已知25 时，Kb1.8×105)。答案3×1030.3%。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、物料守恒，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。例3常温下，向20 mL 0.010 mol·L1的HA溶液中逐滴加入0.010 mol·L1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)纵轴坐标为lgc(OH)，在M点时，溶液中c(OH)1010mol·L1，常温时c(H)104mol·L1，则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。HAHA，c(H)c(A)常温下，Ka(HA)1.0×106。1已知25 时，测得浓度为0.1 mol·L1的BOH溶液中，c(OH)1×103mol·L1。(1)写出BOH的电离方程式：_。(2)BOH的电离度_。(3)BOH的电离平衡常数Kb_。答案(1)BOHBOH(2)1%(3)1×105解析因c(BOH)初始0.1 mol·L1，c(BOH)电离c(B)c(OH)1×103mol·L1，则电离度×100%1%；BOH不完全电离，故电离方程式为BOHBOH；电离平衡时，c(BOH)平衡0.1 mol·L11×103mol·L10.1 mol·L1，则电离常数Kb1×105。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pH5.60，c(H2CO3)1.5×105 mol·L1。若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离，则H2CO3HCOH的电离常数K1_(已知：105.602.5×106)。答案4.2×107解析由H2CO3HHCO得K14.2×107。3(1)常温下，向a mol·L1 CH3COONa溶液中滴加等体积的b mol·L1盐酸使溶液呈中性(不考虑盐酸和醋酸的挥发)，则醋酸的电离常数Ka_(用含a和b的代数式表示)。(2)常温下，将a mol·L1的醋酸与b mol·L1的Ba(OH)2溶液等体积混合，充分反应后，溶液中存在2c(Ba2)c(CH3COO)，则该混合溶液中醋酸的电离常数Ka_(用含a和b的代数式表示)。答案(1)(2)解析(1)由电荷守恒有c(Na)c(H)c(Cl)c(OH)c(CH3COO)，物料守恒有c(Na)c(CH3COOH)c(CH3COO)，溶液呈中性，所以c(CH3COOH)c(Cl)。CH3COOHCH3COOH  107Ka。(2)根据2c(Ba2)c(H)c(OH)c(CH3COO)，由于c(CH3COO)2c(Ba2)b mol·L1，所以c(H)c(OH)，溶液呈中性。CH3COOHCH3COOHb b 107Ka。4已知草酸为二元弱酸：H2C2O4HC2OHKa1，HC2OC2OHKa2，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三种微粒的物质的量分数()与溶液pH的关系如图所示。则常温下：(1)Ka1_。(2)Ka2_。(3)pH2.7时，溶液中_。答案(1)101.2(2)104.2(3)1 000解析(1)由图像可以知道pH1.2时，c(HC2O)c(H2C2O4)，则Ka1c(H)101.2。(2)pH4.2时，c(HC2O)c(C2O)，则Ka2c(H)104.2。(3)由电离常数表达式可以知道1031 000。5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)写出亚磷酸电离的方程式：_、_。(2)表示pH与lg 的变化关系的曲线是_(填“”或“”)。(3)根据图像计算亚磷酸的Ka1_。答案(1)H3PO3H2POHH2POHPOH(2)(3)101.4解析由于Ka1，Ka2，且Ka1>Ka2，由图像可知，在相同或时，“曲线”对应的c(H)较大，为一级电离(Ka1)，“曲线”对应的c(H)较小，为二级电离(Ka2)，显然选用“曲线”中的特殊点B计算Ka1，Ka1101×102.4101.4。