2021届高考化学一轮复习水溶液中的四大常数及其应用作业
水溶液中的四大常数及其应用
(建议用时：35分钟)
1.水的电离平衡曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A．a点对应温度条件下，将pH＝x的氨水稀释10倍后，其pH＝y，则x＝y＋1
B．纯水仅升高温度，可从d点变到b点
C．c点对应温度条件下醋酸的电离常数比a点对应温度条件下醋酸的电离常数大
D．b点对应温度条件下，0.5 mol·L－1的H2SO4溶液与1 mol·L－1的KOH溶液等体积混合，充分反应后，所得溶液的c(H＋)＝10－7 mol·L－1
C [A项，NH3·H2O是弱电解质，加水稀释促进NH3·H2O的电离，将pH＝x的氨水稀释10倍后，溶液中的OH－浓度大于原来的，则x
c>a＝d，温度关系为b>c>a＝d，而醋酸的电离也是吸热反应，温度越高，电离常数越大，正确；D项，b点的Kw＝1.0×
10－12,0.5 mol·L－1的H2SO4溶液与1 mol·L－1的KOH溶液等体积混合，充分反应后所得溶液呈中性，此时c(H＋)＝1.0×10－6 mol·L－1，错误。]
2．(2019·临沂模拟)相同温度下，根据三种酸的电离常数，下列判断正确的是
( )
酸
HX
HY
HZ
电离常数Ka
9×10－7
9×10－6
10－2
A．三种酸的强弱关系：HX＞HY＞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
B [A项，Ka越大，酸越强，故HZ>HY>HX，错误；C项，酸越弱，相应的盐水解程度越大，碱性越强，pH越大，NaZ溶液pH最小，错误；D项，Ka只与温度有关，与浓度无关，错误。]
3．室温时，M(OH)2(s) M2＋(aq)＋2OH－(aq) Ksp＝a，c(M2＋)＝b mol·L－1时，溶液的pH等于( )
A．lg() B．lg()
C．14＋lg() D．14＋lg()
C [Ksp[M(OH)2]＝c(M2＋)·c2(OH－)＝a，c(M2＋)＝b mol·L－1，则有c(OH－)＝() mol·L－1，结合水的离子积常数可知，c(H＋)＝＝＝10－14· mol·L－1，那么pH＝14＋lg()。]
4．已知：25 ℃时醋酸的电离平衡常数：
Ka(CH3COOH)＝1.8×10－5，水的离子积常数：Kw＝c(H＋)·c(OH－)＝1×10－14。则25 ℃时，0.1 mol·L－1 CH3COONa水溶液中，c(OH－)约为(已知：≈1.34)( )
A．1×10－7 mol·L－1 B．1.8×10－6 mol·L－1
C．7.5×10－6 mol·L－1 D．7.5×10－5 mol·L－1
C [ CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－
： 0.1 0 0
： x x x
： 0.1－x x x
Kh＝＝
即：＝
因为CH3COONa的水解程度很小，则(0.1－x)≈0.1，上式可变为：
＝
解得：x＝≈7.5×10－6。]
5．某温度时，CuS、MnS在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是( )
A．a点对应的Ksp大于b点对应的Ksp
B．向CuSO4溶液中加入MnS发生如下反应：Cu2＋(aq)＋MnS(s)===CuS(s)＋Mn2＋(aq)
C．在含有CuS和MnS固体的溶液中，c(Cu2＋)∶c(Mn2＋)＝(2×10－23)∶1
D．该温度下，Ksp(CuS)小于Ksp(MnS)
A [因为a点和b点都在CuS的沉淀溶解平衡曲线上，Ksp是定值，A错误；因为Ksp(CuS)c(AOH)>c(A＋)
D [d点溶液盐酸过量，溶液为ACl和HCl混合溶液，由于A＋水解受到抑制，水解程度微弱，所以d点溶液中： c(Cl－)>c(A＋)>c(AOH)，D错误。]
8．已知：pAg＝－lgc(Ag＋)，Ksp(AgCl)＝1×10－12。如图是向10 mL AgNO3溶液中逐渐加入0.1 mol·L－1
的NaCl溶液时，溶液的pAg随着加入NaCl溶液的体积变化的图像(实线)。根据图像所得下列结论正确的是[提示：Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)]( )
A．原AgNO3溶液的物质的量浓度为0.1 mol·L－1
B．图中x点的坐标为(100,6)
C．x点时c(Cl－)＝0.05 mol·L－1
D．把0.1 mol·L－1的NaCl换成0.1 mol·L－1 NaI则图像在终点后变为虚线部分
B [加入NaCl之前，pAg＝0，所以c(AgNO3)＝1 mol·L－1，A错误；由于c(Ag＋)＝10－6 mol·L－1，所以恰好完全反应，n(NaCl)＝n(AgNO3)＝0.01 L×
1 mol·L－1＝0.01 mol，所以V(NaCl)＝100 mL，B正确；因为不知道AgNO3溶液的浓度，且NaCl溶液的体积未知，无法求x点Cl－的浓度，C错误；若把NaCl换成NaI，由于Ksp(AgI)更小，所以c(Ag＋)更小，pAg更大，D错误。]
9．(2019·福州模拟)25 ℃时，往HA溶液中滴加NaOH溶液，溶液中HA和A－二者中各自所占的物质的量分数(α)随溶液pH变化的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A．在pH＝5的溶液中，c(A－)＝c(HA)，c(OH－)＝c(H＋)
B．在pH＝7的溶液中，α(HA)＝0，α(A－)＝1.0
C．25 ℃时，Ka(HA)＝1×10－5
D．pH＝5时，溶液中水电离产生的c(H＋)＝1×10－5 mol·L－1
C [由题图可知，25 ℃时，在pH＝5的溶液中，c(A－)＝c(HA)，但c(OH－)< c(H＋)，A项错误；在pH＝7的溶液中，仍存在HA的电离平衡和A－
的水解平衡，α(HA)趋向于0，α(A－)趋向于1.0，B项错误；pH＝5时，α(HA)＝α(A－)＝0.5，c(HA)＝c(A－)，故25 ℃时，Ka(HA)＝＝1×10－5，C项正确；25 ℃、pH＝5时，所得溶液为HA和NaA的混合溶液，该溶液中水的电离受到抑制，故水电离产生的c(H＋)＝1×10－9 mol·L－1，D项错误。 ]
10．(2019·武汉模拟)常温下，向10 mL 0.1 mol·L－1 CuCl2溶液中滴加0.1
mol·L－1 Na2S溶液滴加过程中－lg c(Cu2＋)与Na2S溶液体积(V)的关系如图所示。下列说法错误的是 ( )
A．Ksp(CuS)的数量级为10－35
B．曲线上各点的溶液均满足关系式：c(S2－)·c(Cu2＋)＝Ksp(CuS)
C．a、b、c三点中，由水电离的c(H＋)和c(OH－)的积最小的为b点
D．c点溶液中：c(Na＋)>c(Cl－)>c(S2－)>c(OH－)>c(H＋)
A [Ksp(CuS)＝10－17.7×10－17.7＝10－35.4＝100.6×10－36，故Ksp(CuS)的数量级为
10－36，A错误。]
11．(2019·武汉模拟)已知Ka、Kb、Kw、Kh、Ksp分别表示弱酸的电离平衡常数、弱碱的电离平衡常数、水的离子积常数、盐的水解平衡常数、难溶电解质的溶度积常数。
(1)有关上述常数的说法正确的是________。
a．它们都能反映一定条件下对应变化进行的程度
b．它们的大小都随温度的升高而增大
c．常温下，CH3COOH在水中的Ka大于在饱和CH3COONa溶液中的Ka
d．一定温度下，在CH3COONa溶液中，Kw＝Ka·Kh
(2)已知：25 ℃时，HA的Ka＝1×10－6，则25 ℃时，浓度均为0.01 mol·L－1的HA与NaA等体积混合，则混合溶液呈________性(填“酸”“碱”或“中”)。
(3)已知常温下Fe(OH)3和Mg(OH)2的Ksp分别为8.0×10－38、1.0×10－11，向浓度均为0.1 mol·L－1的FeCl3、MgCl2的混合溶液中加入碱液，要使Fe3＋
完全沉淀而Mg2＋不沉淀，应该调节溶液的pH范围是________(已知lg 2≈0.3)。
[解析] (2)Kh(A－)＝＝＝1×10－8＜Ka，故HA电离程度大于A－的水解程度，溶液呈酸性。
(3)Fe3＋完全沉淀时，c3(OH－)×1.0×10－5>8.0×10－38，c(OH－)>(8.0×10－33) mol·L－1＝2×10－11 mol·L－1，所以pH>3.3；Mg2＋不沉淀，c2(OH－)×0.1<1×10－11，c(OH－)<(1×10－10) mol·L－1＝1×10－5 mol·L－1，所以pH<9，故pH范围为3.3c(SO)>c(OH－)＞c(HSO)＞
c(H＋)。③根据电离平衡常数知，酸性：H2SO3>H2CO3>HSO，故NaHCO3溶液和H2SO3溶液反应的主要离子方程式为HCO＋H2SO3===HSO＋CO2↑＋H2O。(2)开始生成氯化银沉淀时c(Ag＋)＝1.5×10－9 mol·L－1，开始生成铬酸银沉淀时
c(Ag＋)＝ mol·L－1≈4.5×10－6 mol·L－1，故先生成氯化银白色沉淀，随着硝酸银溶液的逐渐加入，Ag＋浓度增大，生成砖红色的铬酸银沉淀。
(3)K＝＝
＝＝4.67×10－11＜1×10－5，故反应不能发生。
[答案] (1)①不能 ②c(Na＋)＞c(SO)＞c(OH－)＞c(HSO)＞c(H＋) ③H2SO3＋HCO===HSO＋CO2↑＋H2O
(2)先生成白色沉淀，后来变为砖红色
(3)该反应的平衡常数K＝4.67×10－11＜1.0×10－5，所以该反应不能发生
13．(1)(2017·天津高考)已知25 ℃，NH3·H2O的Kb＝1.8×10－5，H2SO3的Ka1＝1.3×10－2，Ka2＝6.2×10－8。若氨水的浓度为2.0 mol·L－1，溶液中的c(OH－)＝________mol·L－1。将SO2通入该氨水中，当c(OH－)降至1.0×10－7mol·L－1时，溶液中的c(SO)/c(HSO)＝________。
(2)(2017·江苏高考)H3AsO4水溶液中含砷的各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH的关系如题所示。
H3AsO4第一步电离方程式H3AsO4H2AsO＋H＋的电离常数为Ka1，则pKa1＝________(pKa1＝－lgKa1)。
[解析] (1)NH3·H2O发生电离：
NH3·H2ONH＋OH－。
Kb＝c(NH)·c(OH－)/c(NH3·H2O)。
c(OH－)＝c(NH)，则
c(OH－)＝
＝ mol·L－1
＝6.0×10－3mol·L－1。
在25 ℃的电解质溶液中c(H＋)·c(OH－)＝1.0×10－14，已知c(OH－)＝1.0×10－7mol·L－1，可得c(H＋)＝1.0×10－7mol·L－1。
H2SO3发生两步电离：
H2SO3HSO＋H＋
HSO SO＋H＋
Ka2＝c(SO)·c(H＋)/c(HSO)
则c(SO)/c(HSO)＝Ka2/c(H＋)＝＝0.62。
(2)由题图可知，当H3AsO4和H2AsO的分布分数即浓度相等时，其pH＝2.2。
H3AsO4第一步电离方程式H3AsO4H2AsO＋H＋的电离常数Ka1＝＝c(H＋)＝10－2.2，则pKa1＝－lg Ka1＝－lg10－2.2＝2.2。
[答案] (1)6.0×10－3 0.62 (2)2.2
