人教版高三化学一轮复习讲练测试题及答案第十二章　热点强化15　电离常数的相关计算

这是一份人教版高三化学一轮复习讲练测试题及答案第十二章　热点强化15　电离常数的相关计算，共6页。试卷主要包含了选取曲线上的特殊点计算电离常数等内容，欢迎下载使用。
1.已知室温时，0.1 ml·L-1某一元酸HA在水中有0.1%发生电离，其电离平衡常数为 。
答案 1.0×10-7
解析 HA ⥫⥬ H+ + A-
起始/( ml·L-1) 0.1 0 0
转化/( ml·L-1) 0.1×0.1% 0.1×0.1% 0.1×0.1%
平衡/( ml·L-1) 0.1×(1-0.1%) 1.0×10-4 1.0×10-4
Ka=c(H+)·c(A−)c(HA)=(1.0×10−4)20.1×(1−0.1%)≈(1.0×10−4)20.1=1.0×10-7。
2.磷能形成次磷酸(H3PO2)、亚磷酸(H3PO3)等多种含氧酸。
(1)若25 ℃时，Ka(H3PO2)=1×10-2，0.02 ml·L-1的H3PO2溶液的c(H+)为 ，电离度(α)为 。
(2)亚磷酸(H3PO3)是二元弱酸，某温度下，0.11 ml·L-1的H3PO3溶液的pH为2，该温度下H3PO3的电离平衡常数Ka1约为 (Ka2=2×10-7，H3PO3的第二步电离和水的电离忽略不计)。
答案 (1)0.01 ml·L-1 50%
(2)1×10-3
解析 (1)设溶液中H+的浓度为x ml·L-1。
H3PO2⥫⥬H++H2PO2−
初始/(ml·L-1) 0.02 0 0
平衡/(ml·L-1) 0.02-x x x
Ka(H3PO2)=x20.02−x=1×10-2[注意由于Ka(H3PO2)比较大，不能近似计算]，解得x=0.01。
α=×100%=50%。
(2)忽略H3PO3的第二步电离和水的电离，则溶液中c(H2PO3−)≈c(H+)=1×10-2 ml·L-1，c(H3PO3)=(0.11-1×10-2) ml·L-1=0.1 ml·L-1，H3PO3的电离平衡常数Ka1=c(H+)·c(H2PO3−)c(H3PO3)≈1×10−2×1×10−20.1=1×10-3。
(1)电离度也能表示弱电解质的电离能力。
(2)表示方法
α=已电离的溶质分子数原有溶质分子总数×100%，也可表示为α=弱电解质的某离子浓度弱电解质的初始浓度×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。
二、电离常数表达式与各微粒浓度的关系计算
3.碳氢化合物完全燃烧生成CO2和H2O。常温常压下，空气中的CO2溶于水，达到平衡时，溶液的pH=5.60，c(H2CO3)=1.5×10-5 ml·L-1。若忽略水的电离及H2CO3的第二步电离，则H2CO3⥫⥬HCO3−+H+的平衡常数Ka1= (已知：10-5.60≈2.5×10-6)。
答案 4.2×10-7
解析 Ka1=c(H+)·c(HCO3−)c(H2CO3)
≈2.5×10−6×2.5×10−61.5×10−5≈4.2×10-7。
4.工业尾气中的SO2一直是环境的主要污染物之一，工业上常采用氨水将SO2转化为NH4HSO3，再氧化为(NH4)2SO4的方法降低尾气中的含硫量。实验测得NH4HSO3溶液中c(SO32−)∶c(H2SO3)=1 500，则溶液的c(H+)= (已知：H2SO3的Ka1=1.5×10-2，Ka2=1.0×10-7)。
答案 1×10-6 ml·L-1
解析 Ka1=c(H+)·c(HSO3−)c(H2SO3)、Ka2=c(H+)·c(SO32−)c(HSO3−)，Ka1·Ka2=c2(H+)×c(SO32−)c(H2SO3)，代入数值，即(1.5×10-2)×(1.0×10-7)=c2(H+)×1 500，则c(H+)=1×10-6 ml·L-1。
对于二元弱酸H2A，若无c(HA-)信息，但有c(H2A)、c(A2-)、Ka1、Ka2、pH等相关信息，试着利用Ka1·Ka2解决问题。
三、选取曲线上的特殊点计算电离常数
5.常温下，向20 mL 0.010 ml·L-1的HA溶液中逐滴加入0.010 ml·L-1的NaOH溶液，溶液中lg c(OH-)与所加NaOH溶液体积(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 ml·L-1，则常温时0.010 ml·L-1的HA溶液中c(H+)=10-4 ml·L-1，故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，Ka(HA)=c(H+)·c(A−)c(HA)≈10−4×10−40.010=1.0×10-6。
6.已知草酸为二元弱酸：H2C2O4⥫⥬HC2O4−+H+ Ka1，HC2O4−⥫⥬C2O42−+H+ Ka2，常温下，向某浓度的H2C2O4溶液中逐滴加入一定浓度的KOH溶液，所得溶液中H2C2O4、HC2O4−、C2O42−三种微粒的分布系数(δ)与溶液pH的关系如图所示。
(1)计算常温下草酸的电离常数Ka1、Ka2。
(2)pH=2.7时，溶液中c2(HC2O4−)c2(C2O42−)= 。
答案 (1)由图像可知：
pH=1.2时，c(HC2O4−)=c(H2C2O4)，Ka1(H2C2O4)=c(HC2O4−)·c(H+)c(H2C2O4)=10-1.2；
pH=4.2时，c(HC2O4−)=c(C2O42−)，Ka2( H2C2O4)=c(C2O42−)·c(H+)c(HC2O4−)=10-4.2。
(2)1 000
解析 (2)pH=2.7时，c(H2C2O4)=c(C2O42−)，则c2(HC2O4−)c2(C2O42−)=c2(HC2O4−)c(H2C2O4)·c(C2O42−)=Ka1Ka2=10−1.210−4.2=1 000。
7.已知亚磷酸(H3PO3)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 c(HPO32−)c(H2PO3−)的变化关系的是 (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
(3)根据图像计算亚磷酸的Ka1= 。
答案 (1)H3PO3⥫⥬H2PO3−+H+ H2PO3−⥫⥬HPO32−+H+ (2)Ⅰ (3)10-1.4
解析 Ka1=c(H2PO3−)·c(H+)c(H3PO3)，Ka2=c(HPO32−)·c(H+)c(H2PO3−)，且Ka1>Ka2，由图像可知，在相同c(H2PO3−)c(H3PO3)或c(HPO32−)c(H2PO3−)时，Ⅱ对应的c(H+)较大，为第一步电离， 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Ka1，Ka1=c(H2PO3−)·c(H+)c(H3PO3)=10×10-2.4=10-1.4。