高考考点突破11 水溶液中离子平衡 考点二 电离平衡常数的应用 含解析.doc
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1.(1)填写下表
弱电解质
电离方程式
电离常数
NH3·H2O
NH3·H2ONHeq\o\al(+,4)+OH-
Kb=1.7×10-5
CH3COOH
CH3COOHCH3COO-+H+
Ka=1.7×10-5
HClO
HClOH++ClO-
Ka=4.7×10-8
(2)CH3COOH酸性大于HClO酸性(填“大于”“小于”或“等于”),判断的依据:相同条件下,电离常数越大,电离程度越大,c(H+)越大,酸性越强。
(3)电离平衡常数的意义:弱酸、弱碱的电离平衡常数能够反映酸碱性的相对强弱。电离平衡常数越大,电离程度越大。多元弱酸的电离以第一步电离为主,各级电离平衡常数的大小差距较大。
(4)外因对电离平衡常数的影响:电离平衡常数与其他化学平衡常数一样只与温度有关,与电解质的浓度无关,升高温度,K值增大,原因是电离是吸热过程。
2.碳酸是二元弱酸
(1)电离方程式是H2CO3H++HCOeq\o\al(-,3),HCOeq\o\al(-,3)H++COeq\o\al(2-,3)。
(2)电离平衡常数表达式:Ka1=eq\f(c?H+?·c?HCO\o\al(-,3)?,c?H2CO3?),Ka2=eq\f(c?H+?·c?CO\o\al(2-,3)?,c?HCO\o\al(-,3)?)。
(3)比较大小:Ka1≥Ka2。
【重难点指数】★★★★
【重难点考向一】电离平衡常数的理解及应用
【典型例题1】下列说法错误的是()
A.一定温度下,弱酸的电离平衡常数越大,酸性越强
B.醋酸的电离平衡常数Ka和醋酸钠的水解平衡常数Kb之间的关系为Ka·Kb=Kw
C.平衡常数只受温度影响,与反应物或生成物的浓度变化无关
D.合成氨的反应,正反应的平衡常数和逆反应的平衡常数相同
【答案】D
【名师点睛】
【重难点考向二】电离平衡常数的计算
【典型例题2】H3BO3溶液中存在如下反应:
H3BO3(aq)+H2O(l)B(OH)4]-(aq)+H+(aq)
已知0.70mol·L-1H3BO3溶液中,上述反应于298K达到平衡时,c平衡(H+)=2.0×10-5mol·L-1,c平衡(H3BO3)≈c起始(H3BO3),水的电离可忽略不计,求此温度下该反应的平衡常数K(H2O的平衡浓度不列入K的表达式中,计算结果保留两位有效数字)。
【答案】K≈5.7×10-10
【解析】依题意
H3BO3(aq)+H2O(l)B(OH)4]-(aq)+H+(aq)
起始浓度/mol·L-10.7000
转化浓度/mol·L-12.0×10-52.0×10-52.0×10-5
平衡浓度/mol·L-10.70-2.0×10-52.0×10-52.0×10-5
K=eq\f(c{[B(OH)4]-}·c(H+),c(H3BO3))=eq\f(2.0×10-5×2.0×10-5,0.70-2.0×10-5)≈5.7×10-10
【名师点睛】关于电离平衡常数的计算
(以弱酸HX为例)
(1)已知c(HX)和c(H+),求电离常数
HXH++X-
起始(mol·L-1):c(HX)00
平衡(mol·L-1):c(HX)-c(H+)c(H+)c(H+)
则:K=eq\f(c(H+)·c(X-),c(HX))=eq\f(c2(H+),c(HX)-c(H+))。
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:c(HX)-c(H+)≈c(HX),则K=eq\f(c2(H+),c(HX)),代入数值求解即可。
(2)已知c(HX)和电离常数,求c(H+)
HXH++X-
起始(mol·L-1):c(HX)00
平衡(mol·L-1):c(HX)-c(H+)c(H+)c(H+)
则:K=eq\f(c(H+)·c(X-),c(HX))=eq\f(c2(H+),c(HX)-c(H+))。
由于K值很小,c(H+)的数值很小,可做近似处理:c(HX)-c(H+)≈c(HX),则:c(H+)=eq\r(K·c?HX?),代入数值求解即可。
1.25℃,两种酸的电离常数如下表。
Ka1
Ka2
H2A
1.3×10-2
6.3×10-6
H2B
4.2×10-7
5.6×10-7
下列叙述中正确的是()
A.H2A的电离方程式:H2A=2H++A2-
B.常温下,在水中Na2B的水解平衡常数为:
C.等浓度的Na2A和Na2B溶液,由水电离产生的H+浓度大小关系为:前者大于后者
D.向Na2B溶液中加入少量