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文档简介
2023
AO
//内容索引/
;.\,_0012\)\罹增基素础能增精分准策突眉破
J,
/罹基福增分策眉/
一、弱电解质的电离平衡
1.强、弱电解质
(1)定义与物质类别
主要是大部分离子化会牧及某些
?酝共价化和牧
在水溶液完全,---,一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一、
电离!强电解质,包括强酸、强碱、大多数盐!
电里或熔融
等1
'
解状态下部分;二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二:::二二二二二二:
质电离!弱电解质,包括弱酸、弱碱、水
^-------、;仁-~
六
夺
、-----------------------------------------------"''
、三主要是某些共价化会物
(2)电离方程式的书写“强等号,弱可逆多元弱酸分步离”
团强电解质
。
如H2SO4:~====2H++SO才
@弱电解质
a.一元弱酸如CH3COOH:CH3COOH一CH3Coo-+H+0
b多元弱酸,分步电离,分步书写且第一步电离程度远大千第二步电离程度,
。
如H2C03:、HCO--W+CO2-
c多元弱碱,分步电离,一步书写如
Fe(0H)3:~3二Fe3++30H-。
2.弱电解质的电离平衡
(1)电离平衡的建立
在一定条件(如温度、浓度等)下,当弱电解质分子电离成离子的速
率和离子结合成弱电解质分子的速率相等时,电离过程就达到平衡
状态,即电离平衡。平衡建立过程如图所示:
速率
弱电解质分子}特枉:也轨等、定、变
、、、、、电离成离子il'f,---.__-✓•~\
、...............、的速率!两种速率相等,处于电离平衡状态
:...._..,,.____.l
,,,,,'离子结合}
彼弱电解质分}
子的速率}
t。t1时间
,/.,,,,,----弱电解质本身的性质决定其电离程度的大小
(2)外因对电离平衡的影响
,/z----电解质的浓度越大,电离程度越小,但电离得到的离子浓度大
团浓度在一定温度下,同一弱电解质溶液,浓度载小越易电离。
@温度:温度越高,电离程度越大。
@相同离子:加入与弱电解质具有相同离子的电解质时,可使电离平衡向
结合成弱电解质分子的方向移动。
@化学反应:加入能与弱电解质电离出的离子反应的物质时,可使电离平衡
向电离方向移动。
@实例:以0.1mol·L-1CH3COOH溶液为例,填写外界条件对CH3COOH~
CH3COO-+H+L1H>O的影响。
改变条件平衡移动方向n(H+)c(H+)导电能力Ka
加水稀释向右增大—减小减弱不变
向
加入少量冰醋酸右增大—增大—增强不变—
通入HCl(g)向左增大增强不变
—荨—
加NaOH(s)向右减小增强不变
—霆—
加CH3COONa(s)向左减小—沥炉八增强不变
加入镁粉向右_
减小—矗上—置强——丕交
升高温度向右增大—增大增强增大
应用提升电离平衡右移的注意事项
(1)稀醋酸加水稀释时,溶液中不一定所有离子的浓度都减小,如醋酸溶液
中的c(H+)减小,但c(OH-)增大。
(2)电离平衡右移,电解质分子的浓度不一定减小,如稀醋酸中加入冰醋酸。
(3)电离平衡右移,离子的浓度不一定增大,电离程度也不一定增大,如增大
弱电解质的浓度,使电离平衡向右移动,但电离程度减小。
二、电离平衡常数
1.电离常数
(1)定义:在一定条件下,弱电解质在达到电离平衡时,溶液中电离所生成的
各种离子浓度的乘积与溶液中未电离的分子浓度的比值是一个
常数,这个常数叫做电离平衡常数,又称电离常数,用K(弱酸用Ka,弱碱用Kb)
表示。
(2)表达式
忒达式一元弱酸HA一元弱碱BOH
电离方程式A~H++A-OH~=兰B++OH
电离常数c(H勹3_A-)c(B勹·c(OH-)
三=c(HA)b=c(BOH)
达式
(3)意义
相同条件下,K值越大,表示该弱电解质越易电离,所对应酸或碱的酸性
或碱性相对二越强。
(4)特点
心电离常数只与温度有关,与电解质的浓度、酸碱性无关,由千电离过
程是吸热的,故温度升高,K增大。
@多元弱酸是分步电离的,各级电离常数的大小关系是Kl>>K勹一……,所
以其酸性主要取决千第一步电离。
应用提升根据电离常数求c(H+)或c(OH-)
(1)浓度为cmol·尸的一元弱酸(HA)溶液中,c(H+)=c·amol·L-1=`《了
mol·L-10
(2)浓度为cmol·L-1的一元弱碱(BOH)溶液中,c(OH-)=c·amol·L-1=`百了
mol·L-1o
易错辨析判断正误:正确的画”寸,错误的画”X“。
(1)当弱电解质的浓度增大时,电离程度增大。(X)
(2)对千1moI-L-1的CH3COOH溶液,升高温度,电离程度增大。(✓)
(3)电离平衡向电离方向移动,电离常数一定增大。(X)
c2(H勹c(CO扣
(4)H2C03的电离常数表达式:K尸(X)
c(H2C03)0
(5)电离常数可以表示弱电解质的相对强弱。(✓)
(6)电离常数随着弱电解质浓度的增大而增大。(X)
旁栏边角选修4.p43
阅读教材”表3-1”,完成下列问题:
(1)比较下列等浓度溶液中的c(H+)由大到小的顺序。
也H2C03®H凸04@NaHC204@H3P04
提示@>@>@>心。
(2)将CO2通入NaH2P04溶液中能否得到磷酸?
提示不能。
/增素倘精准突被/
考点一
能力概述
建立1理解与辨
v(电离)动(结合)
析能力、
电离平衡逆、动、等、定、变分析与推
测能力、
探究与创
温度、浓度、同离子效应等
新能力
.
命题解读
冒变化删去“思考与交流”栏目,删去平衡建立图像;新增外界条件对
教
:电离平衡的影响的表述
才
\I
高频考点分析近几年高考化学试题,主要考查能用化学用语正确
考
表示水溶液中的离子反应与平衡;能运用弱电解质电离平衡原理
情1
解决生产、生活中有关电解质溶液的实际问题。
透
预测考向新的一年高考将围绕句电离平衡的影响因素;@弱电解
析
质判断的方法;@解决有关电解质溶液的实际问题等出题
.辽墨.
考向1.弱电解质的判断
典例突破
(2021浙江6月选考)某同学拟用pH计测定溶液pH以探究某酸HR是否为弱
电解质。下列说法正确的是()
A.25°C时,若测得0.01mol心NaR溶液pH=7,则HR是弱酸
B.25°C时,若测得0.01mol心HR溶液pH>2且pH<7,则HR是弱酸
C.25°C时,若测得HR溶液pH=a,取该溶液10.0mL,加蒸馈水稀释至100.0
mL,测得pH=b,b-a<l,则HR是弱酸
D.25°C时,若测得NaR溶液pH=a,取该溶液10.0mL,升温至50°C,测得
pH=b,a>b,则HR是弱酸
.辽墨.
答案B
解析25°C时,若测得0.01mol•L-1NaR溶液pH=7,可知NaR为强酸强碱盐,
则HR为强酸,A错误;25°C时,若测得0.01mol-L-1HR溶液pH>2且pH<7,可知
溶液中c(H+)<0.01mol-L-1,所以HR未完全电离,HR为弱酸,B正确;假设HR为
强酸,取pH=6的该溶液10.0mL,加蒸熘水稀释至100.0mL测得此时溶液
pH<7,C错误;假设HR为强酸,则NaR为强酸强碱盐,溶液呈中性,升温至50
oc,促进水的电离,水的离子积常数增大,pH减小,D错误。
.
针对训练
1.(2021陕西洛南中学一模)下列关千强弱电解质的叙述正确的是()
A强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液强
B.NH3、CH3COOH、BaS04、H3P04都是弱电解质
C.C02溶千水后能部分电离,故CO2是弱电解质
D纯净的强电解质在液态时,有的导电有的不导电
.辽墨.
答案D
解析电解质溶液导电能力与自由移动的离子浓度和离子所带电荷数成正
比,与电解质的强弱无关,故A错误;NH3是非电解质,CH3COOH是弱酸,弱酸
和弱碱都属于弱电解质,电解质强弱与溶解性无关,取决于电离的程度,硫
酸钡难溶于水,但在熔融状态下能完全电离,属于强电解质,故B错误;电解
质必须是本身能够电离的化合物,二氧化碳本身不能电离,属于非电解质,
故C错误;纯净的强电解质,若为共价化合物,在液态时不导电,若为离子化
合物,在液态时导电,故D正确。
.
2.下列事实一定能证明HN02是弱电解质的是()
团常温下NaN02溶液pH大千7@用HN02溶液做导电实验,灯泡很暗@
HN02和NaCl不能发生反应
@常温下0.1mol·L-1HN02溶液的pH=2.1
@NaN02和H3P04反应,生成HN02@常温下将pH=l的HN02溶液稀释至
原体积的100倍,溶液pH约为2.8
A.CD@@B.CD®@@c.CD@)雹)@)D.全部
.辽墨.
答案C
解析常温下NaN02溶液pH大于7,说明亚硝酸钠是强碱弱酸盐,则HN02是
弱电解质,故也正确;溶液的导电性与离子浓度及离子所带电荷数有关,用
HN02溶液做导电实验,灯泡很暗,不能证明HN02为弱电解质,故@错
误;HN02和NaCl不能发生反应,只能说明不符合复分解反应发生的条件,但
不能说明HN02是弱电解质,故@错误;常温下0.1mol-L-1HN02溶液的
pH=2.1,说明HN02不能完全电离,可说明HN02为弱电解质,故@正确;较强
酸可以制取较弱酸,NaN02和H3P04反应生成HN02,说明HN02的酸性弱于
H3P04,则HN02为弱电解质,故@正确;常温下将pH=l的HN02溶液稀释至
原体积的100倍,溶液pH约为2.8,说明HN02为弱电解质,故@正确。.
归纳总结
判断弱电解质的三个思维角度
角度(1)测定一定浓度的HA溶液的pH
弱电解质的定义,
(2)与同浓度盐酸比较导电性
即弱电解质不能
完全电离(3)与同浓度的盐酸比较和锌反应
的快慢
(1)从一定pH的HA溶液稀释前后
弱电解质溶液中pH的变化判断
存在电离平衡,
角度(2)从升高温度后pH的变化判断
条件改变,平衡
(3)从等体积、等pH的HA溶液和
移动盐酸分别与过量的锌反应生成
儿的量判断
(1)配制某浓度的醋酸钠溶液,向
弱电解质形成的
其中加入几滴酚猷溶液。现象:
盐类能水解。如溶液变为浅红色
可用下面两个现
三
(2)用玻璃棒醮取一定浓度的醋酸
角度象判断CH心OOH
为弱酸钠溶液滴在pH试纸上,测其pH。
现象:试纸显示pH>7.辽墨.
考向2.电离平衡的影响因素
典例突破
已知人体体液中存在如下平衡:C02+H心-气七C03-r====:H++Hco;,以维
持体液pH的相对稳定。下列说法不合理的是()
A当强酸性物质进入体液后,上述平衡向左移动,以维持体液pH的相对稳
定
B当强碱性物质进入体液后,上述平衡向右移动,以维持体液pH的相对稳
定
C若静脉滴注大噩生理盐水,则体液的pH减小
D进行呼吸活动时如果CO2进入血液,会使体液的pH减小
.辽墨.
答案C
解析当强酸性物质进入体液后,c(H+)增大,上述平衡向左移动,A正确;当强
碱性物质进入体液后,消耗H+,c(H+)减小,上述平衡向右移动,B正确;若静脉
滴注大量生理盐水,则血液被稀释,平衡虽然正向移动,但根据勒夏特列原
理,c(H+)减小,体液的pH增大,C错误;进行呼吸活动时,如果CO2进入血液,上
述平衡向右移动,会使体液的c(H+)增大,pH减小,D正确。
.
针对训练
1.(选修4P43,1题改编)在NH3·儿O~NH扦OH-形成的平衡中,要使
NH3·H20的电离程度及c(OH-)都增大,可采取的措施是()
A通入HClB加少晕NaOH固体
C加水D升温
答案D
解析通入HCl,消耗QH-,NH3·H20的电离程度增大,但是c(OH-)减小,A错误;
加少量NaOH固体,溶液中c(OH-)增大,平衡逆向移动,NH3·凡0的电离程度
减小,B错误;加水,NH3·儿0电离程度增大,c(OH-)减小,C错误;电离是吸热过
程,故升高温度,平衡右移,NH3·凡0电离程度增大,c(OH-)增大,D正确。.
2将0.1moI-L-1CH3COOH溶液加水稀释或加入少量CH3COONa晶体时都
会引起()
A.CH3COOH电离程度变大
B.溶液pH减小
c.溶液的导电能力减弱
D.溶液中c(H+)减小
.辽墨.
答案D
解析CH3COOH~CH3COO-+H+,当加水稀释时,c(CH3COOH)、
c(CH3COO-)、c(H+)都减小,平衡右移,溶液pH增大,导电能力减
弱,CH3COOH电离程度增大;当加入少量CH3COONa晶体时,使c(CH3COO-)
增大,平衡左移,CH3COOH电离程度减小,c(H+)减小,溶液pH增大,导电能力
增强。
.
归纳总结
从“定性”和“定量“两个角度理解电离平衡
应该深刻地理解勒夏特列原理一平衡向“减弱”
这种改变的方向移动,移动的结果不能"抵消“
或“超越”这种改变
当改变影响电离平衡的条件后,分析两种微粒浓
度之比的变化时,若通过平衡移动的方向不能作
出判断,可采用化学平衡常数进行定量分析
.辽墨.
能力概述
特如逐级电离平衡常数:K1>凡>
影响
因素f只与温度有关,升高温度,
K值增大理解与辨
l
电离(平衡)析能力、
常数K意义[飞五又了越易电离,酸(碱)分析与推
性越强测能力
判断弱酸(或弱碱)的相对强
应用1弱、盐溶液的酸碱性强弱、
复分解反应能否发生、判断
微粒浓度比值的变化
.辽墨.
命题解读
变化将电离常数由科学视野移到正文部分,增加有关平衡常数
断
计算的例题,增加“思考与讨论”栏目。讨论电离常数与酸性强
教1
:弱的关系,以及通过酸与盐发生的复分解反应判断弱酸的电离
旧
常数的相对大小
高频考点分析近几年高考化学试题,在选择题中常结合图像考
洘
:查电离常数的计算和应用。
惘
预测考向新的一年高考仍将围绕句电离常数的影响因素;@电
陡
腐常数的计算;@利用电离常数判断电解质相对强弱、盐溶液
断
的酸碱性强弱、离子浓度比值的变化趋势等出题
.辽墨.
考向1.电离平衡常数的应用
典例突破
(2021吉林东北师大附中月考)酒石酸是葡萄酒中主要的有机酸之一,它的
结构简式为HOOCCH(OH)CH(OH)COOH(简写为H上)。已知:25°C时,H2R
和H2C03的电离平衡常数如下,下列说法正确的是()
七学式IH2R~2C03
ai=9.1X10-4ai=4.2X10-7
电离平衡常数
10-11
a2=4.3X10-5a2=5.6X
.辽墨.
A.NaHR溶液呈酸性,且溶液中c(Na+)>c(HR-)>c(H2R)>c(R2-)
B在Na2R溶液中通入足晕CO2生成的盐是NaHR和NaHC03
C.1molH2R分别与足量的NaOH、Na2C03、Na反应消耗三者的物质的量
之比为1:1:1
D.25°C时,将等物质的晕浓度的Na2R和NaHC03溶液等体积混合,反应的
离子方程式为R2-+HC03======;;HR-+CO~-
.辽墨.
答案C
1X10-14
解析对于H2R来说,Ka1(H2R)=9.1X10-4,则HR-的Kh=~=l.1X10-11,
9.1X10-4
由于Ka2(H水)=4.3XI0-5>Kh(HR-),则NaHR在溶液中以电离为主,溶液呈酸
性,所以溶液中c(Na+)>c(HR-)>c(R2-)>c(H2R),A不正确;由于
Ka2(H水)=4.3XI0-5>Ka1(H2C03),所以在Na2R溶液中通入足量CO2气体,不
能发生反应,B不正确;1molH2R分别与足量的NaOH、Na2C03、Na反应,
都生成Na2R,且Na2C03转化为NaHC03,所以消耗NaOH、Na2C03、Na物质
的量都为2mol,则消耗三者的物质的量之比为1:1:l,C正确;25°C时,将
等物质的量浓度的N'1iR和NaHC03溶液等体积混合,由于
Ka2(H水)=4.3XI0-5>Ka2(H2C03),所以不能发生反应,D不正确。
.
考题点睛
葡萄酒中主要的有机酸之
-—酒石酸形成利用
应用电离常数判断酸式盐电离常数
判断酸性
的酸碱性、判断酸与盐反
应的产物和离子方程式核II强弱和
、U
J"较强酸
判断一种弱酸与另一种弱素制较弱酸”
酸的盐溶液反应的产物时,丿养模型并应
并不是简单的阴、阳离子用该模型
的交换解决实际
依据“K越大,酸性越强”问题
"较强酸制较弱酸"的原
则进行判断
.辽墨.
针对训练
1.(选择性必修第一册P60,4题改编)向0.1mol·L-1的CH3COOH溶液中加水
或加入少量CH3COONa晶体时,下列有关叙述不正确的是()
A都能使溶液的pH增大
B都能使溶液中c(H守c(CH3COO-)减小
c(CH3COO-)
C都能使溶液中比值增大
c(CH3COOH)
c(H勹•c(CH3coo-)
D溶液中不变
c(CH3COOH)
.辽墨.
答案B
解析醋酸中存在CH3COOH~CH3Coo-+H+,温度不变,溶液中Ka不变,即
c(H勹•c(CH3coo-)
不变,D正确。加水稀释,虽促进醋酸的电离,但溶液中c(H+)、
c(CH3COOH)
c(CH3CQO-)减小,pH增大;加入少量CH3COONa晶体时引入CH3Coo-,
c(CH3COO-)增大,醋酸的电离平衡向逆反应方向移动,c(H+)减小,pH增大,A
c(H+)·c(CH3COO-)
正确。加入少量CH3COONa晶体后K产不变,而c(CH3COOH)
c(CH3COOH)
c(CH3COO-)c(CH3COO-)·c(H+)
变大,则c(H+)·c(CH3Coo-)变大,B错误。==
c(CH3COOH)-c(CH3COOH)-c(H勹
奇,c(H+)变小,则比值增大,故C正确。.
2根据下表提供的数据,判断下列离子方程式或化学方程式正确的是()
化学式电离平衡常数
HClOK=3X10-8
H2C03凡=4.4X10-7从=4.7X10-11
A向Na2C03溶液中滴加少量氯水:CO才+2Cl2+H20===2Cl-+2HC10+CO汀
B向NaHC03溶液中滴加少量氯水:2Hco3+c12===c1-+c10-+2co汀+H20
C向NaClO溶液中通少量C02:C02+NaClO+H20===NaHC03+HC10
D向NaClO溶液中通过晕CO2:CO2+2NaClO+H20===Na2C03+2HC10
.辽墨.
答案C
解析由电离平衡常数可得,酸性H2C03>HC10>HC03,故向Na2C03溶液中滴
加少量氯水,正确的离子方程式为2co;-+c12+H20====C1-+2HC03+CIO-,A错
误;氯水中的HCl与NaHC03反应生成NaCl、H心和C02,HClO与NaHC03
不反应,B错误;由于酸性H丈Q3>HC10>HC03,向NaClO溶液中通入CO2反
应生成HClO和NaHC03,D错误。
.
归纳总结
电离常数的四大应用
1判断弱酸(或弱碱)的相对强弱电离常数越大,酸性(或碱性)越强。
2判断盐溶液的酸性(或碱性)强弱
电离常数越大,对应盐的水解程度越小盐溶液的碱性(或酸性)越弱。
3判断反应能否发生或者判断产物是否正确
通过强酸制弱酸来判断。如H2C03:Ka1=4.2X10-7,Ka2=5.6X10-11,苯酚
(C6儿OH):Ka=l.3X10-10,向苯酚钠(C6儿ONa)溶液中通入的CO2不论是少
晕还是过晕,其化学方程式均为c6儿0Na+C02+H20===C6儿OH+NaHC03a
.辽墨.
4判断溶液微粒浓度比值的变化
利用温度不变,电离常数不变来判断。
c(CH3COO-)
如把0.1mol·L-1CH3COOH溶液加水稀释=
'c(CH3COOH)
c(CH3COO-)·c(H')+_Kac(CH3COO-)
+=—,稀释时,c(H+)减小,凡不变,则变大
c(CH3COOH)·c(H+)-c(H勹c(CH3COOH)
.辽墨.
考向2.电离平衡常数的相关计算
典例突破
(2021河北衡水中学期中)25°C时,用0.1mol·L-1CH3COOH溶液滴定20mL
0.1mol·L-1NaOH溶液,当滴加VmLCH3COOH溶液时,混合溶液的pH=7。
已知CH3COOH的电离平衡常数为Ka,忽略混合时溶液体积的变化。下列
关系式正确的是()
2x10-72x10-7
A.KaB.V
O.lV-20.1Ka-2
2x10-72x10-8
C.K产
V+20D.Ka=——V
.辽墨.
笨安口示A
2
解析当pH=7时,溶液中c(CH3CQO-)=c(Na+)=~mol·L-1,由物料守恒知
V+20
0.1V20.1V-2
c(CH丈OOH)=—mol·L-1_mol·L-1=~mol·L-1,再根据
V+2O—V+2OV+20
c(H勹·c(CH3COO-)、2x10-
k产代入相关数据可得Ka=-
c(CH3COOH)'0.1V-2
.
针对训练
1.已知常温下,0.1mol·L-1某一元酸HA在水中有0.1%发生电离,下列叙述错
误的是()
A该溶液的pH约为4
B升高温度,溶液的pH增大
C此酸的电离常数约为1X10-7
D.山HA电离出的c(H+)约为水电离出的c(H+)的1伊倍
.辽墨.
答案B
解析c(H+)=0.1%X0.1mol·L-1=10-4mol·L-1,pH约为4,A正确;HA在水中存
在电离平衡,升高温度促使平衡向电离的方向移动,c(H+)将增大,pH会减
c(H勹·c(A-)
小,B错误;Ka==~c(HA)~1X10-7,C正确;溶液中由HA电离出的c(H+)=l0-4
mol·L-1,由水电离出的c(H+)约为10-10mol·L-1,由HA电离出的c(H+)约为水电
离出的c(H+)的10对音,D正确。
.
2.(1)(2020全国II卷,26节选)次氯酸为一元弱酸,具有漂臼和杀菌作甩其电
c(X)
离平衡体系中各成分的组成分数c5[c5(X)=,X为HCIO或
c10-]与pH的关系如图所示。HCIO的电离常数Ka值为。
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pH
.辽墨.
(2)(2019全国I卷26节选)根据压B03的解离反应:H3B03+H心--
H++B(OH)~,Ka=5.81X10吨可判断压B03是酸。
(3)已知25°C,NH3·凡0的Kb=l.8X10-5,H2S03的Ka1=1.3XI0-2,Ka2=6.2XI0-80
若氨水的浓度为2.0mol·L-1,溶液中的c(OH-)=_mol·L-1。将
SO滩入该氨水中,当c(OH-)降至1.0X10-7mol·L-1时,溶液中的
c(SO汇
。
c(HS03)
.辽墨.
答案(l)I0-7·5(2)一元弱(3)6.0X10-30.62
解析(l)HClO溶液中存在电离平衡HClO;.=今H++c10-,Hc10的电离常数
c(H勹·c(CIO-)
k由题图可知当pH=7.5时,溶液中c(CIO-)=c(HClO),~p甘
产c(HCIO)'
Ka=c(H+)=10-7-5。(2)根据题目信息中压B03的解离反应方程式和凡的数值
可知,H心03为一元弱酸。(3)设氨水中c(OH-)=xmol·L-1,根据NH3·庄0的
kb=c(NH切·c(OH-)则二
l.8xlo-5,解得x=6.0x10-3。根据H2S03的
c(NH3耟0)'2.0
c(SO伈c(H勹c(SO~-)Ka2
Ka2=当c(OH-)降至l.Oxlo-7mol·L-1时,c(H+)为
c(HS03)'则=、c(HS03)-c(H勹'
c(SO令)6.2x10-8
mol·L-1门1
l.Ox10-7,人」=7=0.62。
c(HS03)1.ox10-.
归纳总结
有关
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