内容正文:
高中
化学
二轮精准复习45讲
溶液中的四大常数的相互关系及应用
2023
第35讲
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化学平衡常数运用于弱电解质的电离、盐类的水解及难溶电解质的溶解平衡问题时,则分别称为电离常数、水的离子积常数(Kw)、水解常数及溶度积常数,它是定量研究上述可逆过程平衡移动的重要手段,有关各平衡常数的应用和求算是高考常考知识点,此类题体现《中国高考评价体系》对以解决实际问题为核心的实践操作能力群的要求,要求考生科学收集、处理并解释实验数据,能够对问题解决方案的合理性、可行性进行基于事实和逻辑的论证。
在理解上一定抓住各平衡常数都只与电解质本身和温度有关,而与浓度、压强等外界条件无关。
[专题精讲]
1.四大平衡常数对比
电离常数(Ka、Kb) 水的离子积常数(KW) 难溶电解质的溶度积常数(Ksp) 盐类的水解常数(Kh)
概念 在一定条件下达到电离平衡时,弱电解质电离形成的各种离子的浓度(幂次方)的乘积与溶液中未电离的分子的浓度之比是一个常数,这个常数称为电离常数 一定温度下,水或稀溶液中c(OH-)与c(H+)的乘积为一个常数 在一定温度下,在难溶电解质的饱和溶液中,各离子浓度幂之积为一个常数 在一定温度下,当盐类水解反应达到化学平衡时,生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数,这个常数就是该反应的盐类水解平衡常数
3.根据多元弱酸“共轭酸碱对”判断电离常数(Ka)与水解常数(Kh)大小
(1)K1(H2A)为________。
(2)已知HB的Ka=1×10-4 mol·L-1,则向一定量的NaB溶液中加入少量H2A溶液,则反应的离子方程式为_________________________________________。
(3)NaHA溶液呈________性,写出推导过程_________________________。
(4)相同温度时,A2-的水解常数Kh1=________。
[对点训练]
1.T ℃下的溶液中,[H+]=10-x mol·L-1,[OH-]=10-y mol·L-1,x与y的关系如图所示。下列说法不正确的是( )
A.T ℃时,水的离子积KW为1×10-13 mol2·L-2
B.T>25
C.T ℃时,pH=7的溶液中[H+]H2O可能为1×10-6 mol·L-1
D.T ℃时,pH=12的苛性钠溶液与pH=1的稀硫酸等体积混合,溶液的pH=7
2.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[H+]=10-7 mol·L-1
1.(1)向浓度均为0.01 mol/L的Cl-和CrO4 2-的混合液中滴加AgNO3溶液,Cl-与CrO4 2-谁先沉淀?写出推导过程。_________________________
(2)Ag2CrO4+2Cl- 2AgCl+CrO4 2-的平衡常数K为________,此反应能否发生?________。
(已知Ag2CrO4、AgCl的Ksp分别为2.0×10-12 mol3·L-3和2.0×10-10 mol2·L-2)
[典例导航]
2.已知:Ksp[Al(OH)3]=1×10-33 mol4·L-4,Ksp[Fe(OH)3]=3×10-39 mol4·L-4,pH=7.1时Mn(OH)2开始沉淀。室温下,除去MnSO4溶液中的Fe3+、Al3+(使其浓度均小于1×10-6mol·L-1),需调节溶液pH范围为________。
[对点训练]
已知常温下:Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11 mol3·L-3;Ksp(AgCl)=1.8×10-10 mol2·L-2;Ksp(Ag2S)=6.3×10-50 mol3·L-3;Ksp(CH3COOAg)=2.3×10-3 mol2·L-2。下列叙述不正确的是( )
A.常温下,浓度均为0.02 mol·L-1的AgNO3溶液和CH3COONa溶液混合一定产生CH3COOAg沉淀
B.常温下,将0.001 mol·L-1的AgNO3溶液加入到浓度均为0.001 mol·L-1的KCl和K2S的混合溶液中,先产生Ag2S沉淀
C.常温下,调节溶液的pH>9,能使Mg2+浓度为0.12 mol·L-1的溶液中产生Mg(OH)2沉淀
D.2AgCl(s)+S2-(aq) Ag2S(s)+2Cl-(aq)的平衡常数K约为5.1×