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

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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 -‎
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