多元弱酸酸式酸根離子的水解和電離

王 明

(重慶市育才中學(xué)校 400050)

一、以書(shū)為據(jù)

仔細(xì)分析和研讀教材，選修4教材第42頁(yè)到43頁(yè)，通過(guò)“實(shí)驗(yàn)3-2”，可以得出結(jié)論：①弱酸的強(qiáng)度可以從其K電離的大小來(lái)比較，K電離越大，酸性越強(qiáng)；②多元弱酸比較酸性強(qiáng)弱時(shí)，通常只考慮第一步電離.選修4教材第53頁(yè)，“科學(xué)視野”中引入了水解平衡的相關(guān)概念和計(jì)算方法，可以得出結(jié)論：①K水解=Kw/K電離；②K水解越大，對(duì)應(yīng)的離子越容易水解.所以，上面涉及到的問(wèn)題，只要給出弱酸的逐級(jí)電離平衡常數(shù)，利用高中知識(shí)即可以定量計(jì)算得出多元弱酸的酸式酸根離子到底是以電離為主，還是以水解為主.

二、定量驗(yàn)證

化學(xué)式H2SO3H2CO3H3PO4K電離Ka1=1.3×10-2Ka2=6.3×10-8Ka1=4.2×10-7Ka2=5.6×10-11Ka1=7.6×10-3Ka2=6.3×10-8Ka3=4.4×10-13

驗(yàn)證過(guò)程如下：

三、驗(yàn)證過(guò)程的推廣和應(yīng)用

例1 酒石酸(C4H6O6，簡(jiǎn)寫為RH2)是一種重要的有機(jī)酸，廣泛用于醫(yī)藥、食品、制革等工業(yè).已知：25℃時(shí)，各物質(zhì)的電離平衡常數(shù)(K)如下表所示：

化學(xué)式RH2H2CO3K電離K1=9.1×10-4K2=4.3×10-5K1=4.2×10-7K2=5.6×10-11

25℃時(shí)，將等物質(zhì)的量濃度的RH2溶液和NaOH溶液等體積混合，所得溶液中各離子濃度由大到小的順序?yàn)?，此時(shí)溶液中水的電離程度 純水的電離程度(填“>”、“<”或“=”).

例2 在25℃時(shí)，H2R及其鈉鹽的溶液中，H2R、HR-、R2-三者所占的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)(a)隨溶液pH變化關(guān)系如下圖所示，下列敘述錯(cuò)誤的是( ).

A．H2R是二元弱酸，其Ka1=1×10-2

B．當(dāng)溶液恰好呈中性時(shí)，c(Na+)=2c(R2-)+c(HR-)

C．NaHR在溶液中水解傾向大于電離傾向

D．含Na2R與NaHR各0.1mol的混合溶液的pH約為7.2

B中，溶液恰好呈中性時(shí)，電荷守恒得出c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+2c(R2-)+c(HR-)，中性溶液中c(H+)=c(OH-)，故B 正確.

D中，Na2R與NaHR各0.1mol的混合溶液，水解和電離程度均很低，溶液中含R元素的離子主要為HR-和R2-，且c(HR-)≈c(R2-)，此時(shí)pH≈7.2.故D正確.

參考文獻(xiàn)：

[1]曹錫章，宋天佑，王杏喬．無(wú)機(jī)化學(xué)[M]．北京：高等教育出版社．1994．

[2]周天澤.普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教課書(shū)化學(xué)選修(4)[M]．北京：人民教育出版社．2007.