大单元四　第十二章　热点强化21　电离常数的相关计算_05高考化学_2025年新高考资料_一轮复习_2025大一轮复习讲义+课件（完结）_2025大一轮复习讲义化学教师用书Word版文档全书

热点强化 21 电离常数的相关计算 1．电离度 (1)概念 在一定条件下的弱电解质达到电离平衡时，已经电离的电解质分子数占原电解质分子总数的 百分比。 (2)表示方法 α＝×100%，也可表示为α＝×100%。 (3)影响因素 ①相同温度下，同一弱电解质，浓度越大，其电离度(α)越小。 ②相同浓度下，同一弱电解质，温度越高，其电离度(α)越大。 2．电离度与电离常数的关系 已知25 ℃时，某浓度为c的一元弱酸HA的电离度为α，求该温度下HA的电离常数(K)。 a 答案 HA  H＋ ＋ A－ 起始 c 0 0 转化 c·α c·α c·α 平衡 c·(1－α) c·α c·α K＝＝，α很小，可认为1－α≈1，则K＝c·α2。 a a 3．计算电离常数的思维方法 (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、元素守恒，找出各微粒的浓度，代入表达式即可。 (3)若有图像信息，可选择曲线上特殊点(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。 一、电离度与电离常数的相互计算 1．已知室温时，0.1 mol·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．此酸的电离平衡常数为1×10－7 D．HA电离出的c(H＋)约为水电离出的c(H＋)的106倍 答案 B 解析 HA电离出的c(H＋)为0.1 mol·L－1×0.1%＝10－4 mol·L－1，则pH＝4，故A正确；温 度升高促进弱酸的电离，氢离子浓度变大，则pH变小，故B错误；由HAH＋＋A－，c(H＋)＝c(A－)＝0.1 mol·L－1×0.1%＝10－4 mol·L－1，则电离平衡常数为≈10－7，故C正确；HA 电离出的c(H＋)为10－4 mol·L－1，水电离产生的氢离子浓度为 mol·L－1＝10－10 mol·L－1，则 由HA电离出的c(H＋)约为水电离出的c(H＋)的106倍，故D正确。 二、依据公式计算电离常数 2．碳氢化合物完全燃烧生成CO 和HO。常温常压下，空气中的CO 溶于水，达到平衡时， 2 2 2 溶液的pH＝5.60，c(H CO)＝1.5×10－5 mol·L－1。若忽略水的电离及HCO 的第二步电离， 2 3 2 3 则HCOHCO＋H＋的平衡常数K ＝________(已知：10－5.60＝2.5×10－6)。 2 3 a1 答案 4.2×10－7 解析 K ＝ a1 ＝ ≈4.2×10－7。 3．25 ℃时，用0.1 mol·L－1的CHCOOH溶液滴定20 mL 0.1 mol·L－1的NaOH溶液，当滴 3 加V mL CH COOH溶液时，混合溶液的pH＝7。已知CHCOOH的电离常数为K，忽略混 3 3 a 合时溶液体积的变化，K＝______。 a 答案 解析 混合溶液的pH＝7，说明醋酸过量，c(CHCOOH)≈ mol·L－1，根据电荷守恒：c(Na 3 ＋)＋c(H＋)＝c(CHCOO－)＋c(OH－)及c(H＋)＝c(OH－)可得，c(Na＋)＝c(CHCOO－)＝ mol·L－ 3 3 1，则K＝＝。 a 三、理清图像中特殊点的含义计算电离常数 4．常温下，向20 mL 0.010 mol·L－1的HA溶液中逐滴加入0.010 mol·L－1的NaOH溶液，溶 液中lg c(OH－)与所加NaOH溶液的体积(V)的关系如图。 (1)判断HA为强酸还是弱酸。 (2)若HA为弱酸，请计算在P点的电离平衡常数。 答案 (1)在M点时，溶液中c(OH－)＝10－10 mol·L－1，则常温时0.010 mol·L－1的HA溶液中 c(H＋)＝10－4 mol·L－1，HA为一元弱酸。 (2)在相同温度下，M、P点的电离常数相同，用M点计算电离常数。 HAH＋＋A－，c(H＋)≈c(A－)， 常温下，K(HA)＝≈＝1.0×10－6。 a 5．已知草酸为二元弱酸：HC OHC O＋H＋ K ，HC OC O＋H＋ K ，常温下， 2 2 4 2 a1 2 2 a2 向某浓度的HC O 溶液中逐滴加入一定浓度的KOH溶液，所得溶液中HC O 、HC O、 2 2 4 2 2 4 2 C O三种微粒的分布系数(δ)与溶液pH的关系如图所示。 2(1)计算常温下草酸的电离常数K 、K 。 a1 a2 (2)pH＝2.7时，溶液中＝____________________。 答案 (1)由图像可知： pH＝1.2时，c(HC O)＝c(H C O)，K (H C O)＝＝10－1.2。 2 2 2 4 a1 2 2 4 pH＝4.2时，c(HC O)＝c(C O)，K ( H C O)＝＝10－4.2。 2 2 a2 2 2 4 (2)1 000 解析 (2)由电离常数表达式可知＝＝＝1 000。 根据图像计算弱酸或弱碱的电离常数，常选用电离常数表达式中除 H＋或OH－外的两种粒子 浓度相等的点进行计算，根据该点的pH，可迅速确定电离常数，如上题中选分布系数为0.5 的点。 6．已知亚磷酸(H PO )为二元弱酸，常温下，向某浓度的亚磷酸溶液中逐滴加入一定物质的 3 3 量浓度的KOH溶液，混合溶液的pH与离子浓度的关系如图所示。 (1)写出亚磷酸的电离方程式：______________________________________________ _______________、____________________。 (2)图中表示pH与lg 的变化关系的是____(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。 (3)根据图像计算亚磷酸的K ＝________。 a1 答案 (1)H PO HPO＋H＋ HPOHPO＋H＋ (2)Ⅰ (3)10－1.4 3 3 2 2 解析 K ＝，K ＝，且K >K ，由图像可知，在相同或时，Ⅱ对应的c(H＋)较大，为第一 a1 a2 a1 a2 步电离，Ⅰ对应的c(H＋)较小，为第二步电离，选用Ⅱ中的特殊点 B计算K ，K ＝＝ a1 a1 10×10－2.4＝10－1.4。