2 热点题型11 电离平衡常数的相关计算

热点题型11电离平衡常数的相关计算

1．依据电离平衡常数计算c(H＋)(以弱酸HX为例)

HX H＋＋X－

起始/(mol·L－1) c(HX) 0 0

平衡量/(mol·L－1) c(HX)－c(H＋) c(H＋) c(H＋)

则K a＝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 a＝c2(H＋)

c(HX)，c(H

＋)＝K a·c(HX)。

2．计算电离平衡常数的思维方法

(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，确定各微粒的浓度，代入电离平衡常数表达式计算。

(3)若有图像信息，可选择曲线上的特殊点(能准确读出横、纵坐标的数值)，确定各微粒的浓度，代入电离平衡常数表达式计算。

1．[2020·高考全国卷Ⅱ，26(2)]次氯酸为一元弱酸，具有漂白和杀菌作用，

其电离平衡体系中各成分的组成分数δ[δ(X)＝

c(X)

c(HClO)＋c(ClO－)

，X为HClO或

ClO－]与pH的关系如图所示。HClO的电离常数K a值为________。

答案：10－7.5

2．已知25 ℃时，测得浓度为0.1 mol·L－1的BOH溶液中，c(OH－)＝1×10－3 mol·L－1。

(1)写出BOH的电离方程式：___________________________________。

(2)BOH的电离度α＝________。

(提示：α＝

已电离的弱电解质分子数

溶液中原有弱电解质的总分子数

×100%，

也可表示为α＝弱电解质电离出的某离子浓度

弱电解质的初始浓度

×100%)

(3)BOH的电离平衡常数K b＝________。

解析：BOH不完全电离，故电离方程式为BOH B＋＋OH－；因c初始(BOH)＝0.1 mol·L－1，c电离(BOH)＝c(B＋)＝c(OH－)＝1×10－3 mol·L－1，则电离度α＝1×10－3 mol·L－1

0.1 mol·L－1

×100%＝1%；电离达到平衡时，c平衡(BOH)＝0.1 mol·L－1－

1×10－3mol·L－1≈0.1 mol·L－1，则电离平衡常数K b＝c(B＋)·c(OH－)

c(BOH)

＝

1×10－3×1×10－3

0.1

＝1×10－5。

答案：(1)BOH B＋＋OH－(2)1%(3)1×10－5

3．(1)常温下，向a mol·L－1 CH3COONa溶液中滴入等体积的b mol·L－1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K a＝________(用含a和b的代数式表示)。

(2)常温下，将a mol·L－1的醋酸与b mol·L－1Ba(OH)2溶液等体积混合，充分反应后，溶液中存在2c(Ba2＋)＝c(CH3COO－)，则醋酸的电离常数K a＝________(用含a和b的代数式表示)。

答案：(1)10－7(a－b)

b(2)

2b·10－7

a－2b

4．(1)已知常温常压下，空气中的CO2溶于水，达到平衡时，溶液的pH＝5.60，c(H2CO3)＝1.5×10－5 mol·L－1。若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离，则H2CO3HCO－3＋H＋的电离平衡常数K a＝________。(已知10－5.60＝2.5×10－6)

(2)已知常温下H2C2O4的电离平衡常数K a1＝5.4×10－2，K a2＝5.4×10－5，反应NH3·H2O＋HC2O－4NH＋4＋C2O2－4＋H2O的平衡常数K＝9.45×104，则NH3·H2O的电离平衡常数K b＝________。

(3)25 ℃时，在2.0×10－3 mol·L－1的氢氟酸水溶液中，调节溶液pH(忽略调

节时溶液体积的变化)，测得平衡体系中c(F－)、c(HF)与溶液pH的关系如图所示。

则25 ℃时，HF的电离平衡常数K a(HF)＝__________________________(列式求值)。

解析：(1)K a＝c(H＋)·c(HCO－3)

c(H2CO3)

＝

(2.5×10－6)2

1.5×10－5

≈4.2×10－7。

(2)题给反应的电离平衡常数K＝c(NH＋4)·c(C2O2－4)

c(NH3·H2O)·c(HC2O－4)

＝

c(NH＋4)·c(OH－)·(C2O2－4)·c(H＋)

c(NH3·H2O)·c(HC2O－4)·c(OH－)·c(H＋)

＝K b·K a2

K w

＝

K b×5.4×10－5

10－14

＝9.45×104，

解得K b＝1.75×10－5。

(3)K a(HF)＝c(H＋)·c(F－)

c(HF)

＝

1.0×10－4×1.6×10－3

4.0×10－4

＝4.0×10－4。

答案：(1)4.2×10－7(2)1.75×10－5

(3)c(H＋)·c(F－)

c(HF)＝

1.0×10－4×1.6×10－3

4.0×10－4

＝4.0×10－4