专题43 电离平衡常数及相关计算高考全攻略之备战高考化学考点一遍过.docx

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专题43电离平衡常数及相关计算高考全攻略之备战高考化学考点一遍过

1．表达式

（1）对于一元弱酸HA：

HAH++A−，电离常数K=。

（2）对于一元弱碱BOH：

BOHB++OH−，电离常数K=。

（3）对于二元弱酸，如H2CO3：

H2CO3H++，K1=；H++，K2=；且K1>K2。

2．意义：

相同条件下，K越大→越易电离→酸（或碱）性越强

3．特点：

多元弱酸是分步电离的，各级电离常数的大小关系是K1≫K2……，所以其酸性主要决定于第一步电离。

4．影响因素

5．电离常数的三大应用

（1）判断弱酸（或弱碱）的相对强弱，电离常数越大，酸性（或碱性）越强。

（2）判断盐溶液的酸性（或碱性）强弱，电离常数越大，对应的盐水解程度越小，碱性（或酸性）越弱。

（3）判断复分解反应能否发生，一般符合“强酸制弱酸”规律。

6．电离平衡常数相关计算（以弱酸HX为例）

（1）已知c（HX）和c（H+），求电离常数

　　　　　　HX　　H+　+　X−

起始（mol·L−1）：

c（HX）　　　　　0　　　　0

平衡（mol·L−1）：

c（HX）−c（H+）　c（H+）　c（H+）

则：

K==。

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=，代入数值求解即可。

（2）已知c（HX）和电离常数，求c（H+）

HX　　H+　+　X−

起始：

c（HX）　　　　0　　　0

平衡：

c（HX）−c（H+）　c（H+）　c（H+）

则：

K==。

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+）=，代入数值求解即可。

考向一电离平衡常数的影响因素及应用

典例1下列关于电离平衡常数的说法正确的是

A．电离平衡常数随着弱电解质浓度的增大而增大

B．CH3COOH的电离平衡常数表达式为Ka=

C．电离平衡常数只受温度影响，与浓度无关

D．向CH3COOH溶液中加入少量CH3COONa固体，电离平衡常数减小

【答案】C

1．已知下面三个数据：

7.2×10−4、4.6×10−4、4.9×10−10分别是三种酸的电离平衡常数，若已知这些酸可发生如下反应：

①NaCN+HNO2HCN+NaNO2，

②NaCN+HFHCN+NaF，

③NaNO2+HFHNO2+NaF。

由此可判断下列叙述中，不正确的是

A．HF的电离平衡常数为7.2×10−4

B．HNO2的电离平衡常数为4.9×10−10

C．根据①③两个反应即可知三种酸的相对强弱

D．HNO2的电离平衡常数比HCN大，比HF小

电离平衡常数的应用

（1）判断弱酸（或弱碱）的相对强弱，电离平衡常数越大，酸性（或碱性）越强。

（2）判断盐溶液的酸性（或碱性）强弱，电离平衡常数越大，对应的盐水解程度越小，碱性（或酸性）越弱。

（3）判断复分解反应能否发生，一般符合“强酸制弱酸”规律。

（4）判断微粒浓度比值的变化

弱电解质加水稀释时，能促进弱电解质的电离，溶液中离子和分子的浓度会发生相应的变化，但电离平衡常数不变，题中经常利用电离平衡常数来判断溶液中微粒浓度比值的变化情况。

如：

0.1mol/LCH3COOH溶液中加水稀释，==，酸溶液加水稀释，c（H+）减小，K值不变，则增大。

考向二电离平衡常数的有关计算

典例1已知室温时，0.1mol·L−1某一元酸HA在水中有0.1%发生电离，下列叙述错误的是

A．该溶液的pH=4

B．升高温度，溶液的pH增大

C．此酸的电离常数约为1×10−7

D．由HA电离出的c（H+）约为水电离出的c（H+）的106倍

【答案】B

2．已知25℃时弱电解质电离平衡常数：

Ka（CH3COOH）=1.8×10−5，Ka（HSCN）=0.13。

（1）将20mL、0.10mol·L−1CH3COOH溶液和20mL、0.10mol·L−1的HSCN溶液分别与0.10mol·L−1的NaHCO3溶液反应，实验测得产生CO2气体体积（V）与时间（t）的关系如图。

反应开始时，两种溶液产生CO2的速率明显不同的原因；反应结束后所得溶液中c（SCN−）c（CH3COO−）（填“>”“=”或“<”）。

（2）2.0×10−3mol·L−1的氢氟酸水溶液中，调节溶液pH（忽略调节时体积变化），测得平衡体系中c（F−）、c（HF）与溶液pH的关系如图。

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则25℃时，HF电离平衡常数为Ka（HF）=（列式求值）。

1．下列关于电离平衡常数（K）的说法中正确的是

A．电离平衡常数（K）越小，表示弱电解质电离能力越弱

B．电离平衡常数（K）与温度无关

C．不同浓度的同一弱电解质，其电离平衡常数（K）不同

D．多元弱酸各步电离平衡常数相互关系为：

K1＜K2＜K3

2．下列关于弱电解质的电离平衡常数的叙述中，正确的是

A．因为电离过程是吸热过程，所以温度越高，同一弱电解质的电离平衡常数越小

B．弱电解质的电离平衡常数是用各微粒的平衡浓度表示的，所以弱电解质的电离平衡常数只与浓度有关

C．对于不同的弱酸，电离平衡常数越大，酸性一定越强，可以通过电离平衡常数的大小判断弱酸的相对强弱

D．弱电解质的电离平衡常数是衡量弱电解质电离程度大小的一种方法

3．已知25℃时，醋酸中存在下述关系：

K==1.75×10−5，其中K是该温度下CH3COOH的电离平衡常数。

下列说法正确的是

A．向该溶液中加入一定量的硫酸，K增大

B．升高温度，K增大

C．向醋酸中加入少量水，K增大

D．向醋酸中加入少量氢氧化钠溶液，K增大

4．已知相同温度下，三种酸的电离平衡常数的大小关系为Ka（HX）>Ka（HY）>Ka（HZ），则物质的量浓度相同的三种盐NaX、NaY和NaZ溶液的pH由大到小的顺序是

A．NaX>NaY>NaZB．NaX>NaZ>NaY

C．NaY>NaZ>NaXD．NaZ>NaY>NaX

5．下列三个数据：

①7.2×10−4、②2.6×10−4、③4.9×10−10分别是三种酸的电离平衡常数，若已知这些酸可以发生如下反应：

NaCN+HNO2HCN+NaNO2，NaCN+HFHCN+NaF，NaNO2+HFHNO2+NaF。

由此可判断下列叙述中正确的是

A．HF的电离平衡常数是①B．HNO2的电离平衡常数是①

C．HCN的电离平衡常数是②D．HNO2的电离平衡常数是③

6．下表是几种弱酸常温下的电离平衡常数：

CH3COOH

H2CO3

H2S

H3PO4

1.8×10－5

K1=4.3×10－7

K2=5.6×10－11

K1=9.1×10－8

K2=1.1×10－12

K1=7.5×10－3

K2=6.2×10－8

K3=2.2×10－13

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．多元弱酸的各步电离之间无影响

D．向弱酸溶液中加少量NaOH固体，电离常数不变

7．25℃时有关弱酸的电离平衡常数如下表：

弱酸化学式

HF

HClO

H2CO3

电离平衡常数

6.8×10−4

3.0×10−8

K1=4.4×10−7

K2=4.7×10−11

下列推断正确的是

A．常温下，同物质的量浓度的HF与H2CO3溶液，前者的c（H+）较小

B．若某溶液中c（F−）=c（ClO−），往该溶液中滴入HCl，F−比ClO−更易结合H+

C．往饱和Na2CO3溶液中逐滴加入稀盐酸至过量，所得溶液中c（）先增大后减小

D．同温下，等体积、等c（H+）的HF和HClO分别与NaOH完全反应，消耗等量的NaOH

8．下表是几种常见弱酸的电离平衡常数（25℃）

酸

电离方程式

电离平衡常数K

CH3COOH

CH3COOHCH3COO−＋H＋

1.76×10−5

H2CO3

H2CO3H＋＋

H＋＋

K1=4.4×10−7

K2=4.7×10−11

H2S

H2SH＋＋HS−

HS−H＋＋S2−

K1=1.3×10−7

K2=7.1×10−15

H3PO4

H3PO4H＋＋

H＋＋

H＋＋

K1=7.1×10−3

K2=6.3×10−8

K3=4.20×10−13

回答下列问题：

（1）当温度升高时，K值________（填“增大”“减小”或“不变）。

（2）在温度相同时，各弱酸的K值不同，那么K值的大小与酸性的相对强弱有何关系？

_______________________________。

（3）若把CH3COOH、H2CO3、、H2S、HS−、H3PO4、、都看作是酸，其中酸性最强的是________，最弱的是________。

（4）多元弱酸是分步电离的，每一步都有相应的电离平衡常数，对于同一种多元弱酸的K1、K2、K3之间存在着数量上的规律，此规律是________，产生此规律的原因是___________。

9．已知25℃时部分弱电解质的电离平衡常数数据如下表：

弱酸化学式

HSCN

CH3COOH

HCN

H2CO3

电离平衡常数

1.3×10−1

1.7×10−5

6.2×10−10

K1=4.3×10−7

K2=5.6×10−11

回答下列问题：

（1）写出碳酸的第一级电离平衡常数表达式：

K1=_______________________。

（2）等物质的量浓度的a.CH3COONa、b.NaCN、c.Na2CO3、d.NaHCO3溶液的pH由大到小的顺序为________（填字母）。

（3）常温下，0.1mol·L−1的CH3COOH溶液加水稀释过程中，下列表达式的数据变大的是（填序号）

A．[H＋]B．[H＋]/[CH3COOH]C．[H＋]·[OH−]D．[OH−]/[H＋]

（4）体积均为100mLpH=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图所示，则HX的电离平衡常数________（填“大于”、“小于”或“等于”）CH3COOH的电离平衡常数。

（5）25℃时，在CH3COOH与CH3COONa的混合溶液中，若测得pH=6，则溶液中c（CH3COO−）−c（Na＋）=________mol·L−1（填精确值），c（CH3COO−）/c（CH3COOH）=________。

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（6）写出少量CO2通入次氯酸钠溶液中的离子方程式：

_____________________________。

1．[2015海南]下列曲线中，可以描述乙酸（甲，Ka=1.8×10−5）和一氯乙酸（乙，Ka=1.4×10−3）在水中的电离度与浓度关系的是

1．【答案】B

2．【答案】

（1）Ka（HSCN）>Ka（CH3COOH），溶液中c（H+）：

HSCN>CH3COOH，c（H+）大反应速率快　>

（2）==4×10−4

【解析】

（1）电离平衡常数大的电离出的离子浓度大，反应开始时，两种溶液产生CO2的速率明显不同的原因是Ka（HSCN）>Ka（CH3COOH），溶液中c（H+）：

HSCN>CH3COOH，c（H+）大，反应速率快。

因酸性HSCN>CH3COOH，故CH3COO−水解程度大于SCN−，故c（SCN−）>c（CH3COO−）。

（2）电离平衡常数Ka（HF）===4×10−4。

1．【答案】A

2．【答案】D

【解析】温度越高，电离平衡常数越大，A错误。

对同一弱电解质，电离平衡常数只是温度的函数，与浓度的大小无关，B错误。

在相同温度下，才可以