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四大平衡常数(K、K、K、K)的综合应用
a h w sp
四大平衡常数的比较
适用
常数 符号 影响因素 表达式体系
水的离 任意水 温度升高,K=
K w
w
子积常数 溶液 K增大
w
弱酸
c(OH-)·c(H+)
HA H++A-,电离常数K=
a
a酸K
a
电离 溶液 升温,
b常数 弱碱碱K
b
K值增大
BOH B++OH-,电离常数K=
b
溶液
A-+HO
盐的水 升温,K
h
2
OH-+HA,水解常数K=
K 盐溶液 h
h
解常数 值增大
升温,大 MA的饱和溶液:K=
溶度 难溶电
m n sp
sp spK 多数
sp sp
积常数 解质溶液
值增大
四大平衡常数的应用(1)常数间的关系。
①K= ②K=
cm(Mn+)·
cn(Am-)
h h
判断离子浓度比值的大小变化。如将NH
·HO溶液加水稀释,c(OH-)
3 2
减小,由于电离平衡常数为 ,此值不变,故 的
值增大。
利用四大平衡常数进行有关计算。
【典例】(1)用0.1mol·L-1NaOH溶液分别滴定体积均为20.00mL、浓度均为0.1mol·L-1的盐酸和醋酸溶液,得到滴定过程中溶液pH随加入NaOH溶液体积而变化的两条滴定曲线。
①滴定醋酸的曲线是 (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
②V和V的关系:V V(填“”“=”或“”)。
1 2 1 2
(2)25℃时,amol·L-1的醋酸与0.01mol·L-1的氢氧化钠溶液等体积混合后呈中性,则醋酸的电离常数为 。(用含a的代数式表示)。
【审题流程】明确意义作判断,紧扣关系解计算
【解析】(1)①醋酸为弱酸,盐酸为强酸,等浓度时醋酸的pH大,曲
线Ⅱ为滴定盐酸曲线,曲线Ⅰ为滴定醋酸曲线,答案填Ⅰ;
②醋酸和氢氧化钠恰好完全反应时,得到的醋酸钠溶液显碱性,要使溶液pH=7,需要醋酸稍过量,而盐酸和氢氧化钠恰好完全反应,得到的氯化钠溶液显中性,所以V1V2;
(2)反应平衡时溶液中c(Na+)=c(CH3COO-),依据溶液中电荷守恒
c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-),反应后的溶液呈中性,c(H+)=c(OH-)=
10-7mol·L-1;假设醋酸和氢氧化钠体积为1L,得到n(Na+)=0.01mol,n(CH3COOH)=
amol,反应后溶液中醋酸的电离常数
K= = = 。
答案:(1)①Ⅰ②(2)
【延伸探究】(1)中用含有V
1
或V的代数式表示醋酸的电离常数。
2
提示:由分析知曲线Ⅰ为滴定醋酸的曲线,pH=7时c(Na+)=c(CHCOO-),
3
c(H+)=c(OH-)=10-7 mol·L-1,c(CHCOO-)=c(Na+)= = ,
3
c(CHCOOH)= -c(CHCOO-)= - = ,
3 3
K(CH
a
COOH)= =
3
=
1.(电离常数)相同温度下,根据三种酸的电离常数,下列判断正确的是( )
酸
电离常数K
HX9×10-7
HY HZ
9×10-6 10-2
A.三种酸的强弱关系:HXHYHZB.反应HZ+Y- HY+Z-能够发生
C.相同温度下,0.1mol·L-1的NaX、NaY、NaZ溶液,NaZ溶液pH最大
D.相同温度下,1mol·L-1 HX溶液的电离常数大于0.1mol·L-1 HX溶液的电离常数
【解析】选B。表中电离常数大小关系:10-29×10-69×10-7,所以酸
性排序为HZHYHX,可见A、C错。电离常数只与温度有关,与浓度无关,D不正确。
2.(K、K、K三者的关系及应用)下列有关电解质溶液的说法不正确的
a w h
是( )
5℃时,HSO的电离常数K=1×10-2,K=1×10-8,则该温度下NaHSO
2 3 a1 a2 3
水解反应的平衡常数K=1×10-12,则该温度NaHSO溶液呈酸性
h 3
向NaHS溶液中加入少量的盐酸,则溶液中 将增大
在0.1mol·L-1的CH
COONa溶液中,c(OH-)=
3
室温时,在易水解的NaZ溶液中加水,则 值变小,若加少量盐酸,则此值变大
【解析】选D。HS
的电离大于水解,NaHSO溶液呈酸性,A正确;由
3
K= 得
h
= ,加入盐酸后,c(H+)增大,c(OH-)减小,
K不变,所以 增大,B正确;CHCOONa溶液中,醋酸根离子的水
h 3
解平衡常数为K=
h
= ,整理可得:c(OH-)= ,C正确;
= ,Kh只与温度有关,加水或加入酸以上比值均无变化,
D错误。
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