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难点九:溶液平衡体系的浓度计算技巧-两步计算法

来源:高中化学教学研究作者:张德金 点击:所属专题: 溶度积计算

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1、什么是两步计算法 (1)先进行反应计算:只进行反应计算或溶解计算,不考虑形成平衡的影响。 ②再进行平衡计算:再考虑形成平衡体系造成的影响,进行新的浓度计算。 2、计算过程为: ①先写出反应方程式,进行反应计算。 ②再写出平衡方程式,写出平衡常数表达式,将已知数

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1、什么是两步计算法

(1)先进行反应计算:只进行反应计算或溶解计算,不考虑形成平衡的影响。

②再进行平衡计算:再考虑形成平衡体系造成的影响,进行新的浓度计算。

2、计算过程为:

①先写出反应方程式,进行反应计算。

②再写出平衡方程式,写出平衡常数表达式,将已知数据代入,进行平衡计算。

在此计算过程中需要近似计算,反应计算已经计算出来的不为0的数据是一般是不会再修改的,反应计算中认为是0的有些数据,在进行平衡计算时,才会利用平衡常数解出不为0的数据。

3、示例

(1)常温下Ag2SO4Ksp为2.6×10-12,在0.002mol/L 的AgNO3溶液中,加入一些Ag2SO4固体求溶液中SO42浓度为                  

①在考虑溶解平衡之前:AgNO3与Ag2SO4固体的混合溶液中

c(Ag)=0.002mol/L,c(NO3)=0.002mol/L,c(SO42)=0 mol/L。

②在考虑溶解平衡之后:c(Ag)=0.002mol/L(不为0的数据保持不变)。

Ag2SO4(s)⇌2Ag(aq)+SO42(aq)

根据Ksp= c2(Agc(SO42),

c(SO42)=Ksp/ c2(Ag)=2.6×10-12/(0.002)2 mol/L =6.5×10-7mol/L。(原来为0的数据,通过平衡常数计算,解出不为0的结果)

(2)常温下H2CO3Ka1=4×10-7Ka2=5×10-11,0.1mol/L 的NaHCO3溶液的pH=8,则溶液中的CO32的浓度为           ,H2CO3的浓度为                  

①在考虑电离平衡和水解平衡之前:0.1mol/L 的NaHCO3溶液中

c(Na)=0.1 mol/L,c(HCO3)=0.1 mol/L,c(H)=1×10-8mol/L,c(OH)=1×10-6mol/L,c(CO32)=0mol/L,c(H2CO3)= 0mol/L

②在考虑电离和水解平衡之后:

HCO3⇌CO32+H

Ka2= c(CO32c(H)/c(HCO3),

根据

c(HCO3)=0.1mol/L,c(H)=1×10-8mol/L,c(OH)=1×10-6mol/L

解出:c(CO32)=Ka2×c(HCO3)/c(H)

=5×10-11×0.1/1×10-8mol/L=5×10-4mol/L。

HCO3+H2O⇌H2CO3+OH

Kh=Kw/Ka1= c(H2CO3) ×c(OH)/c(HCO3)

c(H2CO3)=(Kw/Ka1) ×c(HCO3)/c(OH)

=(1×10-14/4×10-7)×0.1/1×10-6mol/L =2.5×10-3mol/L

(3)常温下AgCl的Ksp为1.6×10-10,在2L 0.01mol/L 的NaCl溶液中,加入一些0.03mol AgNO3固体,充分反应后溶液中Cl浓度为 。

①进行反应计算:AgNO3+NaCl=NaNO3+AgCl↓

解得:n(AgCl)=0.02mol,c(Ag)=0.005mol/L,c(NO3)=0.015mol/L,c(Na)=0.01mol/L,c(Cl)=0 mol/L。

②在考虑溶解平衡之后:

AgCl(s)⇌Ag(aq)+Cl(aq)

Ksp= c(Agc(Cl)

根据c(Ag)=0.005mol/L

解出:c(Cl)=Ksp/ c(Ag)=1.6×10-10/0.005mol/L =3.2×10-8mol/L。



【练习】

计算:

(1)常温下HClO的电离常数为3×10-8,求0.03mol/L 的HClO溶液中c(H)浓度为               

(2)常温下HCN Ka=5×10-10,含NaCN0·02mol/L、NaOH0·01mol/L 的混合溶液中,HCN的浓度为           

(3)常温下HF的电离常数为7.2×10-4,求3mol/L 的HF溶液与2mol/L 的NaOH溶液等体积混合后,溶液中的pH值为              。(注意体积的变化及对浓度的影响)

(4)AgI的溶度积为8×10-17,0.003mol/L KI溶液300mL 与0.002的AgNO3溶液200mL 混合,求溶液中的Ag浓度为           



【练习答案】

(1)0·001mol/L。

(2)4×10-5mol/L。

(3)4-lg3·6。

(4)8×10-14mol/L。

(责任编辑:化学自习室)
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