例析弱電解質電離常數的應用

張新中

(江蘇省邗江中學 225100)

一、根據電離常數比較酸(堿)性強弱

電離常數的大小可以反映弱電解質的酸(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如下表：

弱酸醋酸次氯酸碳酸亞硫酸電離平衡常數(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( ).

二、根據電離常數判斷鹽的水解程度

根據電離常數可判斷出酸、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如下：

弱酸電離常數弱酸電離常數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溶液反應的產物為Na3C6H5O7、CO2、H2O

三、根據電離常數判斷稀釋過程中濃度比值變化

對于弱電解質稀釋時微粒濃度比值的變化，可根據稀釋過程中平衡常數不變，將比值問題構造成平衡常數有關的代數式進行簡化判斷，然后根據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( ).

四、根據電離常數計算c(OH-)、c(H+)或pH 弱酸弱堿

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

五、根據弱電解質的電離常數計算鹽的水解常數

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

例5 已知25℃時，NH3·H2OKb=1.77×10-5；H2CO3Ka1=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)

六、根據弱電解質的電離常數與溶度積常數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，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：

B．25℃時Ksp(ZnS)約為1×10-27.5

C．25℃時，H2S飽和溶液：[c(H+)]2·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的工業廢水中加入ZnS粉末，會有CuS沉淀析出.

參考文獻：

[1]何彩霞.整體把握和實施觀念建構的化學教學研究——以高中化學必修1“離子反應”單元為例[J].中學化學教學參考,2011(07).