电离平衡常数简版1.pdf

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1、电离平衡常数简版 1 一表达式 1.对于一元弱酸 HA：c H+c A-HA=H+A-,平衡常数 K=1 口-.C HA 2.对于一元弱碱 BOH：BOH=B+OH-,平衡常数 K=c B;；*OH-.C BOH 3.碳酸是二元弱酸 电离方程式是 2电离平衡常数表达式：Ka1=Ka2=二.特点 1.电离平衡常数与温度有关,与浓度、PH 无关,升高温度,K 值增大.2.电离平衡常数反映弱电解质的相对强弱,K 越大,表示弱电解质越易电离,酸性或碱性越 强.3.多元弱酸的各级电离常数的大小关系是 K?K2K3,故其酸性取决于第一步电离.三.例题 1.图I和图II分别为二元酸 H A 和乙二胺H NC

2、H CH NH 溶液中各微粒的百分含量 2 2 2 2 2 5 即物质的量百分数随溶液 pH 的变化曲线25.以下说法是否正确 B.乙二胺(H2NCH2cH2NH2)的 Kb2=10-7.15 解析：乙二胺的两步电离为：HNCHCHNH+HO H NCH CH NH+OH-；22222 322 2 HNCHCHNH+HO H NCH CH NH 2+OH-,所以 K=3 2 2 2 2 3 2 2 3 b2 c(HNCHCHNH2+)C(OH-)-3 小心五)-,由图()得到,当pH=6.85时,/HNCHCHNH C(H NCH CH NH2+)3 2 2 2+)=c(HNCHCHNH2+)

3、,所以 K=c(OH-)=10-(i4-6.85)=10-7.i5,选项 B 正确.2.常温时,改变饱和氯水的 pH,得到局部含氯微粒的物质的量分数与 pH 的关系如下图.以下表达不正确的选项是 D.该温度下,HClO=H+ClO-的电离常数 K=10-7.54 a 3.常温下,用 0.1000mol L-i NaOH 溶液滴定 20.00mL 0.1000 mol-LT 某酸(HA)溶液,溶液中 HA、A-的物质的量分数 3.)随 pH 的变化如下图.3(X)以下说法正确的选项是 Ka(HA)的数量级为 10-5 析：A.曲 线 的 交 点 处,c(HA)=c(A-),此 时 pH=4.7,

4、那么 c(H+)c(A-)(HA)=-(HA)=10-4.7 氏 10-5 因此 K(HA)的数量级为 10-5,A 项正确；【点睛】利用曲线的交点计算K(HA),是该题的巧妙之处,由于该点c(HA尸c(A-),因此 a Ka(HA)=c(H+),同学们在做水溶液中离子平衡的图像题的时候,多关注特殊的点,诸如曲线 的交点、起点、恰好反响点、中性点等.4.II.CH3COOH 为常见的弱酸,在工业生产和生活中有广泛应用.常温下,用 0.1000 mol-L-i NaOH 溶液滴定 20.00 mL 某未知浓度的 CH COOH 溶液,滴定曲线如下图.其中 A 点所示c(X)c(HA)+c(A-)

5、A.O 物质的累分数最 溶液中 C(CH3COO-)=2c(CH3COOH),C 点所示溶液中存在:c(CH3COO-)+c(CHfOOH)=c(Na+).那么 CH3COOH 的电离平衡常数 Ka=,CH3COOH 的实际浓度为.解析：L结合条件c(CH3COO-)=2c(CH3COOH)可知,电离常数K=恒,原溶液中的醋酸的物质的量即为滴定过程中溶液中CH3COO-和CH3COOH的物质的量 之和,由等式 c(CH3COOH)+c(CH3cOO)=c(Na+)可知,C 点 CH3COO和 CH3COOH 的物 质的量之和等于Na+的物质的量,故原醋酸中CH3COOH的浓度为0.1000 m

6、ol L-1X20.12 X10-3 L+(20X10-3)L=0.1006 mol L-i.5.(2021江苏高考)砷(As)是一些工厂和矿山废水中的污染元素,使用吸附剂是去除 水中砷的有效举措之一.(2)H3AsO3和 H3AsO4水溶液中含砷的各物种的分布分数(平衡时某物 种的浓度占各物种浓度之和的分数)与 pH 的关系分别如图 1 和图 2 所示.H3AsO4第一步电离方程式 H3AsO4 H2AsO；+H+的电离常数为 Ka1,那么 pKa1=pKa1=-lg Ka1.解析：由图2可知,当H3AsO4和H2As.屋的分布分数即浓度相等时,其pH=2.2.c CH3COO-c H+c

7、CH3COOH 2c CH3COOH c H+c CH3COOH=2c(H+)=2X105；根据物料守 H3AsO4第一步电离方程式H3AsO4 c H AsO-c H+H+的电离常数K=-2七二-=c(H+)=10-2.2,那么 pK=-lgK=-lg 10 al c H AsO al al 3 4-2.2=2.2O 6.2021 天津河西质量调查室温下,用相同浓度的 NaOH 溶液,分别滴定浓度均为0.1mol L-i的等体积的三种酸HA、HB 和 HD溶液,滴定的曲线如下图:请按要求答复以下问题：1三种酸的电离常数分别为 KHA、KHB、KHD,其中最大的是 _.解析：1根据图像可知,在

8、未滴加NaOH溶液时,0.1 molL-i的三种酸HA、HB和 HD溶液的pH均大于1,说明三种酸均为弱酸,且HA的pH最小、酸性最强,HD的pH 最大、酸性最弱,因酸性越强,电离常数越大,故KHAKHBKHD.7.2021 石家庄测评II.某温度下几种常见酸的电离平衡常数如表所示.3假设把 CHCOOH、HClO、H CO、HCO-、H PO、HP.-、HPO2-都看作酸,那么它们中酸性最强的 3 23 3 34 24 4 是 _ 填化学式,下同,最弱的是 _.向 NaClO 溶液中通入少量的二氧化碳,发生反响的离子方程式为；25 时 0.12 mol L-1 NaClO 溶液的 pH=：l

9、g 2 心 0.3,lg 5 心 0.7.该温度下,0.10 mol L-1 CHfOOH 溶液中的 cH+为 mol-L-i结果保存两H AsO-2 4 位有效数字).解析：(3)H3PO4 HPO2-(4)CO2+ClO-+H2O=HClO+HCO-10.3(5)1.3X10-3 8.实验室可用 NaOH 溶液吸收 NO2,反响为 2NO2+2NaOH=NaNO+NaNO2+H2Oo 含 0.2 mol NaOH 的水溶液与 0.2 mol NO2恰好完全反响得 1 L 溶液 A,溶液 B 为 0.1 mol-L-i的CHfOONa 溶液,那么两溶液中 c(NO-),c(NO)和 c(CH

10、3COO-)由大到小的顺序为(HNO2的电离常数 Ka=7.1X10-4 mol L-i,CH3COOH 的电离常数 Ka=1.7X10-5 mol L-i)()A.c(CH3COO-)c(NO-)c(NO-)B.c(NO-)c(NO-)c(CHCOO-)2 3 3 C.c(NO-)c(CHCOO-)c(NO-)3 3 2 D.c(NO-)c(NO-)c(CHCOO-)3 2 3 解析:溶液A 中 c(NaNO3)=c(NaNO2)=0.1 mol L-i,溶液B 中 c(CH3COONa)=0.1 mol L-i,NO-不水解.-浓度最大,由 K(HNO)K(CH COOH)可知,酸性:HN

11、O CH COOH,3 3 a 2 a 3 2 3 水解程度：CH3COO-NO-,故离子浓度大小顺序为c(NO-)c(NO-)c(CH3COO-),D 正确.9.(新题预测)硼酸(H3BO3)溶液中存在如下反响：H3BO3(aq)+H2O B(OH)4-(aq)+H+(aq).以下说法正确的选项是(D)化学式 电离常数(298 K)硼酸 K=5.7X10-10 碳酸 K1=4.4X 10-7 K2=4.7X10-ii 醋酸 K=1.75X10-5 A.将一滴碳酸钠溶液滴入硼酸溶液中一定能观察到有气泡产生 B.将一滴醋酸溶液滴入碳酸钠溶液中一定能观察到有气泡产生 C.等物质的量浓度的碳酸溶液和

12、硼酸溶液比拟,pH：前者后者 D.等物质的量浓度的碳酸溶液和醋酸溶液比拟,pH：前者后者 解析：由电离常数可知酸性:CH COOHH CO H BO HCO-0A项中应生成HCO-；3 2 3 3 3 3 3 B项中CH3COOH少量,也只生成HCO-；C项中碳酸溶液pH小；D项中CH3COOH比 H2cO3易电离,故醋酸溶液pH小.10.25时,向 0.2 mol-L-i的氨水中加水稀释,那么图中的 y 轴可以表示(B)仙水后 电离程度c(NH3-H2O)c(NHj)c(H+)溶液的导电水平pH NHj H2O 的电离常数 Kb c(H+)c(OH-)A.B.C.D.解析：加水稀释,NH3

13、H2O的电离程度增大,错误；加水稀释虽然促进了 NH3 H2O 的电离,但由于溶液体积增大得更多,故c(NH3H2O)、c(NHp、c(OH-)均减小,c(H+)增 大,、正确,错误；溶液中离子浓度减小,导电性减弱,正确；c(OH-)减小,pH c NH+c OH 减小,正确；NH-HO的电离常数K=-匕7777；-只与温度有关,温度不 3 2 b c NH H O 变,Kb不变,错误；c(H+)c(OH)=Kw,只受温度影响,温度不变,c(H+)c(OHb 解析：C项,温度相同,那么电离常数相同,错误 13.(2021日照模拟)常温下,向 10 mL b mol L-1的 CH3COOH 溶

14、液中滴加等体积的 0.01mol-LT 的 NaOH 溶液,充分反响后,溶液中 c(CHCOO-)=c(Na+),以下说法不正确的 3 是(D)10-9 C.CH3COOH 的电离常数七=匕_0 01 10 9 bmol.LT,C正确 14.(2021 江苏-14)(双选)常温下,Ka(HCOOH)=1.77X10-4,Ka(CH3COOH)=1.75X 10-5,Kb(NH3H2O)=1.76X10-5,以下说法正确的选项是(AD)A.浓度均为 0.1 mol-L-1的 HCOONa 和 NH Cl 溶液中阳离子的物质的量浓度之和：前者 4 大于后者 B.用相同浓度的 NaOH 溶液分别滴定

15、等体积 pH 均为 3 的 HCOOH 和 CH3COOH 溶液至终点,消耗 NaOH 溶液的体积相等 C.0.2mol-L-1 HCOOH 与 0.1 mol-L-1 NaOH 等体积混合后的溶液中:c(HCOO-)+c(OH-)=c(HCOOH)+c(H+)D.0.2 mol L-1 CH3COONa 与 0.1 mol L-1盐酸等体积混合后的溶液中(pHc(Cl-)c(CH COOH)c(H+)3 解析：此题考查弱电解质的电离平衡知识.HCOONa溶液中存在c(Na+)+c(H+)=c(HCOO-)+c(OH-),NH4C1 溶液中存在 c(NH+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH

16、-),两溶液中有 c(Na+)=.),只要比拟HCOONa溶液中c(H+)与NH4C1溶液中c(OH)的大小即可,由电离 常数可知,NHj的水解程度比HCOO-的大,那么NHfl溶液中c(H+)较HCOONa溶液中c(OH-)大,即 NH4C1 溶液中 c(OH-)较 HCOONa 溶液中 c(H+)小,所以 c(Na+)+c(H+)c(Cl-)+c(OH)=c(NH+)+c(H+),A 项正确；CH3COOH 的电离平衡常数比 HCOOH 的小,即 CH3COOH的酸性弱,那么相同pH的CH3COOH溶液的浓度大于HCOOH的,和NaOH反 应时,CH3COOH溶液消耗NaOH溶液的体积较大

17、,B项错误；反响后得到c(HCOOH)与 c(HCOONa)相等的混合溶液,溶液呈酸性,由电荷守恒得：c(HCOO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),由物料守恒得:2c(Na+)=c(HCOOH)+c(HCOO),那么 c(HCOO)c(Na+)c(HCOOH),所以 c(HCOO-)+c(OH-)c(HCOOH)+c(H+),C 项错误；反响后得到 c(CH3COONa)=c(CH3COOH)=c(NaCl)的混合溶液,由物料守恒得：c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=2c(Cl),解析：pH=7,c(H+)=107 mol L1,CH COO c H+0.005X10-7

18、 3 c CH3COOH 0.5b 0.005 pHc(Cl-)c(CH3COOH),电离和水解均很微弱,故c(H+)小于c(CH3COOH),D项正确.15.常温下,向 10mLbmol-L-i的 CHfOOH 溶液中滴加等体积的 0.01mol-L-i的 NaOH 溶液,充分反响后溶液中 c(Na+)=c(CHCOO-),以下说法不正确的选项是(D)3 109 C.CHCOOH 的电离常数 K=molL-i 3 a b0.01 1 解析：反响后溶液呈中性,c(H+)=10-7 mol L-i,c(CH COO-)=c(Na+)=-X0.01 mol L 32 i-1=0.005 mol L

19、-i,c(CH COOH)=-X(b-0.01)mol-L-i,所以 CH COOH 的电离常数 K 32 3 a 16.(2021 沈阳二模)常温下,向 20 mL 某浓度的硫酸溶液中滴入 0.1 口.11-1氨水,溶液中水电离的氢离子浓度随参加氨水的体积变化如图.以下分析正确的选项是(D)C.NH3-H2O 的电离常数 K=10-4 解析：根据题意,无法判断NH3H2O的电离常数的大小,C错误 17.在一定温度下,向冰醋酸中加水稀释,溶液导电水平变化情况如下图,答复以下 (5)假设实验测得 c 点处溶液中 c(CH3COOH)=0.1 mol L-i,c(CH3COO-)=0.001 mo

20、l L-i,那么该条件下 CH3COOH 的电离常数 Ka=.解析：(5)由 CH3COOH 的电离方程式知 c(H+)=c(CH3COO-)=0.001 mol-L-1,结合 Ka表达式可求出K=1X10-5.18.(3)体积均为 100 mL pH=2 的 CH3COOH 与一元酸 HX,加水稀释过程中 pH 与溶液体 积的关系如下图,那么 HX 的电离平衡常数(填“大于“小于或“等于)CH3COOH 的电离平衡常数,理由是 10-9 b-0.01 mol L-1,故C正确;问题.解析：稀释相同倍数时,HX的pH变化比CH3COOH大,故酸性：HXCH3COOH,即 K(HX)K(CH3COOH).