理解常數(shù) 掌握應用

江蘇 張新中

理解常數(shù) 掌握應用

弱電解質(zhì)都存在著電離常數(shù)，電離常數(shù)的大小反映了弱電解質(zhì)的電離程度和酸(堿)性強弱，還與鹽類水解、沉淀的溶解平衡密切相關，具有比較重要的應用。

一、根據(jù)電離常數(shù)比較酸(堿)性強弱

電離常數(shù)的大小可以反映弱電解質(zhì)的酸(堿)性強弱。K越大，酸(堿)性越強。

【例1】已知部分弱酸的電離平衡常數(shù)如下表：

弱酸醋酸次氯酸碳酸亞硫酸電離平衡常數(shù)(25℃)Ka=1．75×10-5Ka=2．98×10-8Ka1=4．3×10-7Ka2=5．61×10-11Ka1=1．54×10-2Ka2=1．02×10-7

下列離子方程式正確的是

( )

【答案】B

二、根據(jù)電離常數(shù)判斷鹽的水解程度

根據(jù)電離常數(shù)可判斷出酸、堿性的強弱，從而可判斷出鹽類水解的強弱，即弱酸、弱堿的電離常數(shù)越大，則其離子的水解程度越小。

【例2】已知，25℃時幾種弱酸的電離常數(shù)如下：

弱酸電離常數(shù)弱酸電離常數(shù)H2CO3K1=4．3×10-7K2=5．6×10-11H2C2O4(草酸)K1=5．9×10-2K2=6．4×10-5H3PO4K1=7．1×10-3K2=6．3×10-8K3=4．2×10-13H3C6H5O7(檸檬酸)K1=7．4×10-4K2=1．7×10-5K3=4．0×10-7

下列有關推斷正確的是

( )

A．溶液的pH大小有：K3PO4>K2HPO4>KH2PO4

C．等濃度的NaHCO3、NaHC2O4的溶液中：前者pH大

D．H3C6H5O7與Na2CO3溶液反應的產(chǎn)物為Na3C6H5O7、CO2、H2O

【答案】C

三、根據(jù)電離常數(shù)判斷稀釋過程中濃度比值變化

對于弱電解質(zhì)稀釋時微粒濃度比值的變化，可根據(jù)稀釋過程中平衡常數(shù)不變，將比值問題構(gòu)造成與平衡常數(shù)有關的代數(shù)式進行簡化判斷，然后根據(jù)電離平衡移動進行分析。

【例3】常溫下，向0.1 mol·L-1的草酸(H2C2O4)溶液中加水，在稀釋過程中，下列物理量始終增大的是

( )

【答案】A

四、根據(jù)電離常數(shù)計算c(OH-)、c(H+)或pH

【例4】常溫下NH3·H2O的Kb=1.6×10-5，下列關于氨水的說法不正確的是

( )

A．滴有酚酞的氨水中加入醋酸銨溶液，顏色變淺

B．0.01 mol·L-1的氨水中，c(OH-)=4.0×10-3mol·L-1

D．常溫下測量NH4Cl溶液的pH，可以判斷NH3·H2O是否屬于弱電解質(zhì)

【答案】B

五、根據(jù)弱電解質(zhì)的電離常數(shù)計算鹽的水解常數(shù)

水解平衡可由酸、堿與水的電離平衡相減得來，因此水解常數(shù)則是這兩個電離平衡常數(shù)的比值。

【例5】已知25℃時，NH3·H2O的Kb=1.77×10-5，H2CO3的Ka1=4.30×10-7、Ka2=5.61×10-11。25℃時有關NH4HCO3溶液的說法中正確的是

( )

A．呈弱酸性

B．c(OH-)+c(NH3·H2O)=c(H+)+c(H2CO3)

【答案】C

六、根據(jù)弱電解質(zhì)的電離常數(shù)與溶度積常數(shù)共同判斷沉淀在酸中的溶解性

判斷沉淀是否溶解于酸，應根據(jù)電離平衡與沉淀的溶解平衡相加(或減)得到化學方程式，然后計算其平衡常數(shù)，再進行判斷。

【例6】25℃時，用Na2S沉淀Cu2+、Zn2+兩種金屬離子(M2+)，所需S2-最低濃度的對數(shù)值lgc(S2-)與lgc(M2+)的關系如圖所示。下列說法不正確的是

( )

A．Na2S溶液中：c(S2—)+c(HS-)+c(H2S)=2c(Na+)

B．25℃時Ksp(ZnS)約為1×10-27.5

C．25℃時，H2S飽和溶液中c2(H+)·c(S2—)=1.0×10-22，將少量CuS固體加入到稀硫酸中，CuS不溶解

D．向Cu2+濃度為10-5mol·L-1的工業(yè)廢水中加入ZnS粉末，會有CuS沉淀析出

江蘇省邗江中學)