化学自习室移动版

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Ag₂SO₄的K_sp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SO₄^2－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(SO₄^2－)=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)＋SO₄^2－(aq)

根据K_sp= c²(Ag^＋)×c(SO₄^2－)，

c(SO₄^2－)=K_sp/ 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H₂CO₃的K_a1=4×10^－7，K_a2=5×10^－11，0.1mol/L 的NaHCO₃溶液的pH=8，则溶液中的CO₃^2－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(CO₃^2－)=0mol/L，c(H₂CO₃)= 0mol/L

②在考虑电离和水解平衡之后：

HCO₃^－⇌CO₃^2－＋H^＋

K_a2= c(CO₃^2－)·c(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(CO₃^2－)=K_a2×c(HCO₃^－)/c(H^＋)

=5×10^－11×0.1/1×10^－8mol/L=5×10^－4mol/L。

HCO₃^－＋H₂O⇌H₂CO₃＋OH^－

K_h=K_w/K_a1= c(H₂CO₃) ×c(OH^－)/c(HCO₃^－)

c(H₂CO₃)=(K_w/K_a1) ×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K_sp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)

K_sp= c(Ag^＋)×c(Cl^－)

根据c(Ag^＋)=0.005mol/L

解出：c(Cl^－)=K_sp/ 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 K_a=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。