强强酸类中毒

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TUhjnbcbe - 2020/12/2 10:10:00
电离平衡常数是高考中一个重要的必考考点,常考查电离平衡常数的计算、弱酸的相对强弱、离子浓度离子大小的比较、离子方程式的书写等,大多结合图像进行分析。解决此类问题的关键是,掌握电离常数的概念及基本的计算方法,利用平衡移动原理,认真分析图像的变化趋势,结合电荷守恒、物料守恒进行判断。

一.电离平衡常数的计算

利用图像求电离平衡常数,一定要看清楚图像中纵、横坐标表示的含义,图中曲线起点、转折点、交叉点、与纵横坐标的的含义。案例(07课标Ⅱ)改变0.mol/L二元弱酸HA溶液的pH,溶液中的HA、HA-、A-的物质的量分数随pH的变化如图所示[已知]。下列叙述错误的是分析:该题是一道0.mol/L二元弱酸HA电离平衡试题,纵坐标代表的是溶液中的HA、HA-、A-的物质的量分数,横坐标表示的是pH,图中有三个交点:pH=.,c(HA)=c(HA-);pH=.7,c(HA)=c(A-);pH=4.时,c(A-)=c(HA-)。解析:A、根据图像,pH=.时,HA和HA-相交,则有c(HA)=c(HA-),故A说法正确;B、pH=4.时,c(A-)=c(HA-),根据第二步电离HA-H++A-,得出:K(HA)=c(H+)×c(A-)/c(HA-)=c(H+)=0-4.,故B说法正确;C、根据图像,pH=.7时,HA和A-相交,则有c(HA)=c(A-),故C说法正确;D、根据pH=4.时,c(HA-)=c(A-),且物质的量分数约为0.48,而c(H+)=0-4.,可知c(HA-)=c(A-)>c(H+),故D说法错误。

二.判断弱酸或弱碱或其盐溶液酸碱性强弱

根据电离平衡常数可以判断弱酸的相对强弱,从而可以判断出其对应盐的pH大小关系。案例已知5℃时有关弱酸的电离平衡常数见下表:弱酸化学式HAHB电离平衡常数(5℃)Ka=.7×0-6K=.3×0-3K=5.6×0-8则下列有关说法正确的是A.等物质的量浓度的各溶液pH关系为:pH(NaB)pH(NaHB)pH(NaA)B.将amol·L-的HA溶液与amol·L-的NaA溶液等体积混合,混合液中:C(Na+)C(A-)C.向NaB溶液中加入足量的HA溶液发生反应的离子方程式为:B-+HA==A-+HBD.NaHB溶液中部分微粒浓度的大小为:C(Na+)C(HB-)C(B-)C(HB)分析:根据电离常数可判断出酸性:HBHAHB-,再根据越弱越水解,则可判断出对应盐溶液的pH(NaB)pH(NaA)pH(NaHB)。解析:A.由于酸性HBHAHB-,使得水解程度HB-A-B-,所以等物质的量浓度的各溶液pH关系为:pH(NaB)pH(NaA)pH(NaHB),故A错误;B.因为KaKh=Kw,Ka=.7×0-6,所以KaKh,将amol·L-的HA溶液与amol·L-的NaA溶液等体积混合,HA的电离程度大于NaA的水解程度,混合液中:C(A-)C(Na+),故B错误;C.向NaB溶液中加入足量的HA溶液发生反应的离子方程式为:B-+HA==A-+HB-,故C错误;D.由于K=.3×0-3,NaHB的电离程度大于其水解程度,所以C(Na+)C(HB-)C(B-)C(HB),故D正确。故选D。

三.书写化学方程式

由电离常数判断出弱酸的酸性强弱,根据强酸制弱酸的原理,可以写出两种酸发生反应的化学方程式。案例3HCO3和HS在5℃时的电离常数如下:电离常数KKHCO34.×0-75.6×0-HS5.7×0-8.×0-5则下列反应可能发生的是()A.NaHCO3+NaHS=NaCO3+HSB.NaS+HO+CO=NaHS+NaHCO3C.HS+NaCO3=NaS+NaHCO3D.HS+NaHCO3=NaHS+HCO3分析:由电离平衡常数可判断出弱酸的相对强弱为:HCO3>HS>HCO3->HS-,再根据强酸制弱酸,则可写出反应的化学方程式。解析:根据5℃时碳酸与氢硫酸的电离常数可知,两种酸都是弱酸,电离平衡常数越大,酸性越强,所以酸性HCO3>HS>HCO3->HS-。A项,因为酸性HS>HCO3-,所以违背强酸制弱酸原理,故A错误;B项,酸性HS>HCO3->HS-,所以HO、CO与NaS反应生成NaHCO3,故B正确;C项,因为酸性HS>HCO3->HS-,所以HS与NaCO3反应能生成NaHS和NaHCO3,故C错误;D项,因为酸性HCO3>HS,所以不能由HS和NaHCO3生成HCO3,故D错误。综上,选B。

四.判断溶液中离子浓度的大小关系

电离平衡常数表示弱酸的相对强弱,由弱酸生成的盐就会发生水解,由越弱越水解的原理,可以判断盐溶液中离子离子浓度大小关系。案例4表是5℃时某些弱酸的电离平衡常数,下列说法正确的是()化学式CH3COOHHClOHCO3Ka.8×0﹣53.0×0﹣8Ka=4.×0﹣7Ka=5.6×0﹣A.相同浓度CH3COONa和NaClO的混合液中,各离子浓度的大小关系是:c(Na+)>c(ClO﹣)>c(CH3COO﹣)>c(OH﹣)>c(H+)B.向0.mol·L﹣CH3COOH溶液中滴加NaOH溶液至溶液pH=5,此时:c(CH3COOH):c(CH3COO﹣)=9:5C.少量碳酸氢钠固体加入到新制的氯水中,c(HClO)增大D.等体积等物质的量浓度的CH3COONa(aq)与NaClO(aq)中离子总数大小:N前<N后分析:由电离平衡常数可判断出弱酸的酸性强弱:CH3COOHHCO3HClOHCO3-,根据越弱越水解,水解程度大小为:CO3-ClO-HCO3-CH3COO-,即可判断盐溶液中离子浓度大小顺序。解析:A.醋酸的电离常数大于次氯酸,所以醋酸钠的水解程度小于次氯酸钠,醋酸钠和次氯酸钠都是强碱弱酸盐,其混合溶液呈碱性,所以相同物质的量浓度的CH3COONa和NaClO的混合液中,各离子浓度的大小关系是:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(ClO-)>c(OH-)>c(H+),故A错误;B.CH3COOH的电离常数为.8×0-5,向0.mol?L-CH3COOH溶液中滴加NaOH溶液至溶液pH=5,则=.8×0-5,c(CH3COOH):c(CH3COO-)=0-5:.8×0-5=5:9,故B错误;C.氯水中存在Cl+HO?H++Cl-+HClO,少量碳酸氢钠固体加入到新制的氯水中,碳酸氢钠只与盐酸反应,则平衡正向移动,c(HClO)增大,故C正确;D.HClO酸性较弱,NaClO水解程度较大,根据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-)、c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(ClO-),由于NaClO水解程度较大,溶液中氢离子浓度较小,且两溶液钠离子浓度相等,所以CH3COONa溶液中离子总数大于NaClO溶液,即N前>N后,故D错误;故选C。总结:涉及电离平衡常数的题目必须先根据电离常数判断出酸的相对强弱,把酸的相对强弱由强到弱的顺序排好,然后按照题目要求进行回答,遇到图像要看清楚图像代表的含义,关键的点表达的意义要清晰。

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