2024版高考化学一轮总复习课件：热点专攻12 电离平衡常数的计算

高考总复习优化设计GAOKAOZONGFUXIYOUHUASHEJI热点专攻12电离平衡常数的计算第八章2024命题前沿据统计,近十年内全球约16%的珊瑚死亡,温室效应引起全球变暖,使得海水也随之变暖,珊瑚失去往日共生的水藻,从而导致褪色。同时,空气中CO2溶于水生成H2CO3使海水变酸,珊瑚礁的外骨骼逐渐消溶而死亡。新题速递常温常压下,空气中的CO2溶于水达到平衡时,溶液的c(H+)=10-5.6mol·L-1,c(H2CO3)=1.5×10-5mol·L-1。若忽略水的电离及H2CO3的二级电离,则答案

4.2×10-7微点归纳利用“三段式法”计算电离平衡常数以a

mol·L-1醋酸溶液为例,T

℃时,达到电离平衡时,c(H+)为b

mol·L-1,则有【注意】弱电解质的电离程度比较小,若a、b相差较大时可进行近似处理:c(CH3COOH)=(a-b)

mol·L-1≈a

mol·L-1。热点探究热点1混合溶液中电离平衡常数的计算例1.常温下,向amol·L-1CH3COONa溶液中加入等体积的bmol·L-1盐酸使溶液呈中性,不考虑盐酸和醋酸的挥发,则CH3COOH的电离常数Ka=

(用含a和b的代数式表示)。

方法指导混合溶液中弱酸的电离常数的计算(1)书写酸与碱混合反应或酸与盐混合反应的化学方程式,确定生成弱酸(或剩余弱酸)的浓度;(2)根据电荷守恒、元素质量守恒,确定弱酸根离子的浓度;结合溶液的pH或其他信息确定c(H+);(3)代入弱酸的电离平衡常数表达式,求出弱酸的电离常数。对点训练1.常温下,将amol·L-1CH3COOH溶液与bmol·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-),则该混合溶液中CH3COOH的电离常数Ka=

(用含a和b的代数式表示)。

解析

CH3COOH溶液与Ba(OH)2溶液等体积混合,发生反应:2CH3COOH+Ba(OH)2===Ba(CH3COO)2+2H2O,据电荷守恒可得:2c(Ba2+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),又知溶液中存在2c(Ba2+)=c(CH3COO-),则混合溶液呈中性,c(H+)=10-7

mol·L-1。反应剩余热点2结合图像计算电离平衡常数例2.(2023湖南邵阳模拟)常温下,联氨(N2H4)在水溶液中分步发生电离:①中的微粒的物质的量分数δ(X)随pOH[pOH=-lgc(OH-)]变化的关系如图所示。下列叙述错误的是(

)答案

B解析

给N2H4的水溶液中加水稀释,电离平衡正向移动,故电离程度逐渐增大,A正确;电离常数只与温度有关,与溶液的酸碱性无关,故电离常数方法指导根据图像计算电离平衡常数的步骤(1)根据电离方程式,写出电离平衡常数表达式。(2)分析图像中横、纵坐标代表的含义,确定图中曲线代表的微粒种类。(3)选择曲线上的特殊点(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。对点训练2.常温下,1mol·L-1的HA溶液和1mol·L-1的HB溶液起始时的体积均为V0,分别向两溶液中加水进行稀释,所得曲线如图所示。下列说法错误的是(

)A.M点溶液中c(A-)等于N点溶液中c(B-)B.HA的电离常数约为10-4C.浓度均为0.1mol·L-1的NaA和HA混合溶液的pH<7D.M、P两点的溶液分别用等浓度的NaOH溶液中和,消耗NaOH溶液的体积:P>M答案

D解析

常温下,1

mol·L-1的HA溶液和1

mol·L-1的HB溶液pH分别为2和0,则HA是弱酸、HB是强酸,HB已完全电离。因为浓度和体积均相等,故两溶液中所含一元酸的物质的量相等。M点溶液和N点溶液的pH都等于3,由电荷守恒可知,M点溶液中c(A-)等于N点溶液中c(B-),A正确;1

mol·L-1的HA溶液的pH为2,c(A-)=c(H+)=0.01

mol·L-1,c(HA)≈1

mol·L-1,则HA的电离常数约为10-4,B正确;浓度均为0.1

mol·L-1的NaA和HA混合溶液中,c(HA)≈c(A-),根据电离常数的表达式可知,c(H+)=Ka(HA)=10-4

mol·L-1,则该溶液的pH<7,C正确;M、P两点的溶液所含一元酸的物质的量相等,故分别用等浓度的NaOH溶液中和时,消耗的NaOH溶液体积相等,D错误。3.常温下,0.1mol·L-1的H2A溶液中H2A、HA-、A2-在三者中所占的物质的量分数(分布分数)随pH变化的关系如图所示。

解