2021版高考化学一轮复习核心素养微专题7四大平衡常数KaKhKwKsp的综合应用练习含解析新人教版

2021版高考化学一轮复习核心素养微专题7四大平衡常数KaKhKwKsp的综合应用练习含解析新人教版

四大平衡常数(Ka、Kh、Kw、Ksp)的综合应用 ‎1.四大平衡常数的比较 常数 符号 适用 体系 影响因素 表达式 水的离 子积常数 Kw 任意水 溶液 温度升高，‎ Kw增大 Kw=‎ c(OH-)·c(H+)‎ 电离 常数 酸Ka 弱酸 溶液 升温，‎ K值增大 HAH++A-，电离常数Ka=‎ 碱Kb 弱碱 溶液 BOHB++OH-，电离常数Kb=‎ 盐的水 解常数 Kh 盐溶液 升温，Kh 值增大 A-+H2O OH-+HA，水解常数Kh=‎ 溶度 积常数 Ksp 难溶电 解质溶液 升温，大 多数Ksp 值增大 MmAn的饱和溶液：Ksp=‎ cm(Mn+)·‎ cn(Am-)‎ ‎2.四大平衡常数的应用 ‎(1)常数间的关系。‎ ‎①Kh=　　　　　②Kh=‎ - 7 -‎ ‎(2)判断离子浓度比值的大小变化。如将NH3·H2O溶液加水稀释，c(OH-)减小，由于电离平衡常数为，此值不变，故的值增大。‎ ‎(3)利用四大平衡常数进行有关计算。‎ ‎【典例】(1)用0.1 mol·L-1 NaOH溶液分别滴定体积均为20.00 mL、浓度均为0.1 mol·L-1的盐酸和醋酸溶液，得到滴定过程中溶液pH随加入NaOH溶液体积而变化的两条滴定曲线。‎ ‎①滴定醋酸的曲线是________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。 ‎ ‎②V1和V2的关系：V1________V2(填“>”“=”或“<”)。 ‎ ‎(2)25 ℃时，a mol·L-1的醋酸与0.01 mol·L-1的氢氧化钠溶液等体积混合后呈中性，则醋酸的电离常数为________。(用含a的代数式表示)。 ‎ ‎【审题流程】明确意义作判断，紧扣关系解计算 ‎【解析】(1)①醋酸为弱酸，盐酸为强酸，等浓度时醋酸的pH大，曲线Ⅱ为滴定盐酸曲线，曲线Ⅰ为滴定醋酸曲线，答案填Ⅰ；‎ ‎②醋酸和氢氧化钠恰好完全反应时，得到的醋酸钠溶液显碱性，要使溶液pH=7，需要醋酸稍过量，而盐酸和氢氧化钠恰好完全反应，得到的氯化钠溶液显中性，所以V1HY>HZ B.反应HZ+Y-HY+Z-能够发生 C.相同温度下，0.1 mol·L-1的NaX、NaY、NaZ溶液，NaZ溶液pH最大 D.相同温度下，1 mol·L-1 HX溶液的电离常数大于0.1 mol·L-1 HX溶液的电离常数 ‎【解析】选B。表中电离常数大小关系：10-2>9×10-6>9×10-7，所以酸性排序为HZ>HY>HX，可见A、C错。电离常数只与温度有关，与浓度无关，D不正确。‎ ‎2.(Ka、Kw、Kh三者的关系及应用)下列有关电解质溶液的说法不正确的是 (　　)‎ A.25℃时，H2SO3的电离常数Ka1=1×10-2，Ka2=1×10-8，则该温度下NaHSO3水解反应的平衡常数Kh=1×10-12，则该温度NaHSO3溶液呈酸性 B.向NaHS溶液中加入少量的盐酸，则溶液中将增大 C.在0.1 mol·L-1的CH3COONa溶液中，c(OH-)=‎ D.室温时，在易水解的NaZ溶液中加水，则值变小，若加少量盐酸，则此值变大 ‎【解析】选D。HS的电离大于水解，NaHSO3溶液呈酸性，A正确；由Kh=得=，加入盐酸后，c(H+)增大，c(OH-)减小，Kh不变，所以增大，B正确；CH3COONa溶液中，醋酸根离子的水解平衡常数为Kh=‎ ‎=，整理可得：c(OH-)=，C正确；=，Kh只与温度有关，加水或加入酸以上比值均无变化，D错误。‎ - 7 -‎ ‎3.(双选)(溶度积常数)已知常温下：Ksp[Mg(OH)2]=1.2×10-11，Ksp[AgCl]=1.8×10-10，Ksp[Ag2S]=6.3×10-50， Ksp[CH3COOAg]=2.3×10-3，下列说法正确的是 (　　)‎ A.浓度为0.02 mol·L-1的AgNO3和浓度为0.02 mol·L-1的CH3COONa的1 L混合溶液中，一定有CH3COOAg沉淀生成 B.将0.001 mol·L-1的AgNO3溶液滴入0.001 mol·L-1的KCl和K2S溶液中先产生AgCl沉淀 C.在c(Mg2+)为0.12 mol·L-1的溶液中要产生Mg(OH)2沉淀，溶液的pH至少要控制在9以上 D.向饱和AgCl的溶液中加入NaCl溶液，Ksp[AgCl]不变 ‎【解析】选C、D。c(Ag+)·c(CH3COO-)= 0.02×0.02=4×10-4，小于Ksp[CH3COOAg]=2.3×10-3，所以没有CH3COOAg沉淀生成，A错误；因Ksp[Ag2S]小得多，应先产生Ag2S沉淀，B错误；Ksp[Mg(OH)2]=1.2×10-11，当c(Mg2+)=‎ ‎0.12 mol·L-1时，c 2(OH—)=Ksp[Mg(OH)2]÷0.12=1×10-10 (mol2·L-2)，得c(OH-)=1×10-5 (mol·L-1)，此时溶液的pH=9，所以在c(Mg2+)为0.12 mol·L-1的溶液中要产生Mg(OH)2沉淀，溶液的pH至少要控制在9以上，C正确；Ksp[AgCl]只与温度有关，与离子的浓度无关，D正确。‎ ‎【加固训练】‎ ‎　　1.化学平衡常数(K)、弱酸的电离平衡常数(Ka)、难溶物的溶度积常数(Ksp)是判断物质性质或变化的重要的平衡常数。下列关于这些常数的说法中，正确的是 (　　)‎ A.平衡常数的大小与温度、浓度、压强、催化剂等有关 B.当温度升高时，弱酸的电离平衡常数Ka变小 C.Ksp(AgCl)>Ksp(AgI) ，由此可以判断AgCl(s) + I-(aq)AgI(s)+ Cl-(aq)能够发生 D.Ka(HCN)”“<”或“=”)。 ‎ ‎(2)用惰性电极电解饱和草酸溶液可制得乙醛酸(OHC—COOH)。阴极的电极反应式为 _________________________________________。 ‎ ‎(3)草酸钠是一种重要的还原剂。合成草酸钠的操作如下：‎ 草酸草酸钠晶体 ‎①75%酒精的作用是_________________________。 ‎ ‎②当草酸与碳酸钠的物质的量按2∶1充分混合后，溶液中pH<7。请将该溶液中离子浓度按由大到小的顺序排列______________________。 ‎ ‎　(4)已知某温度下CaC2O4的Ksp为2.5×10-9。将0.02 mol·L-1澄清石灰水和 ‎0.01 mol·L-1 H2C2O4溶液等体积混合，所得溶液中C2的物质的量浓度为__________________。 ‎ ‎【解析】(1)由题给表格可知，H2C2O4、HC2、NH3·H2O的电离常数大小为H2C2O4>HC2>NH3·H2O，故草酸铵溶液显酸性。(2)阴极得电子发生还原反应：2H++HOOC—COOH+2e-HOOC—CHO+H2O。(3)①加入酒精是为了降低草酸钠的溶解度，便于晶体析出。②二者反应后溶质为草酸氢钠，因为溶液显酸性，所以HC2的电离程度大于其水解程度，则离子浓度大小顺序为c(Na+)>c(HC2)>c(H+)>c(C2) >c(OH-)。(4)混合后所得溶液中c(Ca2+) =0.005 mol·L-1，Ksp(CaC2O4)=c(Ca2+)· c(C2)=2.5×10-9，则c(C2)=‎ ‎ mol·L-1=5×10-7 mol·L-1。‎ 答案：(1)<‎ ‎(2)2H++HOOC—COOH+2e-HOOC—CHO+H2O ‎(3)①降低草酸钠的溶解度，便于晶体析出 ‎②c(Na+)>c(HC2)>c(H+)>c(C2) >c(OH-)　(4)5×10-7 mol·L-1‎ - 7 -‎ - 7 -‎