第八章 核心素养提升突破7 水溶液中的四大平衡常数及其应用-【创新教程】2024高考化学复习大一轮教师用书word（老教材，人教版）

　　　　　　　　　　水溶液中的四大平衡常数及其应用 [素养突破] 化学学科核心素养要求考生：“认识化学变化有一定的限度，是可以调控的。能多角度、动态地分析化学反应，运用化学反应原理解决实际问题”。平衡常数是定量研究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，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。 核 心 素 养 变化观念与平衡思想 在平衡体系中，通过改变平衡体系中的某一条件，平衡会随之移动，结合勒夏特列原理分析，它的影响不会消除 科学探究与创新意识 根据所学知识进行科学探究，利用平衡、守恒思想进行大胆创新，体验平衡体系中的移动 1.四大平衡常数对比 平衡 类别 化学平衡 电离平衡 水解平衡 溶解平衡 研究 对象 可逆反应 溶液中的弱电解质 能够水解的盐类，包括强碱弱酸盐，强酸弱碱盐以及弱酸弱碱盐 溶液中的难溶电解质 概念 在一定温度下，当一个可逆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，这个常数称为化学平衡常数 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 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 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 平衡 特点 逆、等、动、定、变 符号 K Ka(Kb) Kh Ksp 表 达 式 mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g) K＝[cp(C)·c2(D)(g)]/[cm(A)cn(B)] (1)对于一元弱酸HA：HAH＋＋A－，电离常数Ka＝ (2)对于一元弱碱BOH：BOHB＋＋OH－，可表示为Kb＝ 以CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－ Kh＝ AmBn的饱和溶液： Ksp(AmBn)＝cm(An＋)·CnBm－ 影响 因素 除与反应物本身的性质外，只与温度有关 只与温度有关，升高温度，K值增大 盐的水解程度随温度升高而增大，Kh随温度的升高而增大 只与难溶电解质的性质和温度有关 应用 ①判断反应进行的程度；②判断反应进行的方向；③判断反应的热效应 ①判断酸性(碱性)强弱； ②判断复分解反应能否发生；③判断溶液中离子浓度之比的变化 ①判断盐溶液的酸碱性；②判断盐溶液中离子浓度大小等 ①判断沉淀的生成、溶解等； ②判断离子沉淀的优先顺序 2.“四大常数”间的两大等式关系 (1)Ka(Kb)、Kw、Ksp、Kh之间的关系 ①一元强碱弱酸盐：Kh＝Kw/Ka ②一元强酸弱碱盐：Kh＝Kw/Kb ③多元强酸弱碱盐，如氯化铁：Fe3＋(aq)＋3H2O(l)Fe(OH)3(s)＋3H＋(aq) Kh＝c3(H＋)/c(Fe3＋)，将K＝c3(H＋)×c3(OH－)与Ksp＝c(Fe3＋)×c3(OH－)两式相除，消去c3(OH－)可得Kh＝K/Ksp。 (2)M(OH)n悬浊液中Ksp/Kw、pH间关系，M(OH)n(s)Mn＋(aq)＋nOH－(aq) Ksp＝c(Mn＋)·cn(OH－)＝c(OH－)/n×cn(OH－)＝cn＋1(OH－)/n＝1/n×(Kw/10－pH)n＋1。 3．应用 (1)判断平衡移动方向。 Q与K的关系 平衡移动方向 溶解平衡 Q＞K 逆向 沉淀生成 Q＝K 不移动 饱和溶液 Q<K 正向 不饱和溶液 (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c(NH)· c(OH－)/c(NH3·H2O)，此值不变，故c(NH)/c(NH3·H2O)的值增大。 [素养提升] 1．正误判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)(2022·海南卷)AgI悬浊液中滴加NaCl溶液至过量，黄色沉淀全部转化为白色沉淀( × ) (2)(2022·辽宁卷)因Ksp：Ag2CrO4<AgCl，所以溶解度：Ag2CrO4<AgCl( × ) (3)(2022·广东卷)因FeCl3水解可生成Fe(OH)3胶体，所以FeCl3可用作净水剂( √ ) (4)(2020·天津高考)FeS溶于稀硫酸，而CuS不溶于稀硫酸，则Ksp(FeS)＞Ksp(CuS)( √ ) (5)(2020·天津高考)相同浓度的 HCOONa和NaF两溶液，前者的pH较大，则Ka(HCOOH)＞Ka(HF)( × ) (6)常温下，pH＝9的CH3COONa溶液中，水电离出的H＋数为10－5NA( × )