内容正文:
第1讲 物质的组成、性质和分类
专题7 第五单元
第1讲 水溶液中四大平衡常数的综合应用
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内容索引
真题演练 明确考向
课时精练
1.掌握四大平衡常数[Ka(Kb)、Kw、Kh、Ksp]的简单计算。
2.掌握四大平衡常数[Ka(Kb)、Kw、Kh、Ksp]之间的换算方法。
课程标准
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要点梳理
1.四大平衡常数的表达式
符号 适用体系 平衡关系式(实例)及平衡常数表达式
水的离子积常数 Kw 任意水溶液 H2O H++OH-Kw=c(H+)·c(OH-)
弱电解质电离平衡常数 Ka或Kb 弱酸或弱碱溶液 HF H++F-Ka=
盐的水解平衡常数 Kh 弱离子的盐溶液 CH3COO-+H2O CH3COOH+OH-Kh=
沉淀溶解平衡常数 Ksp 难溶电解质 Mg(OH)2(s) Mg2+(aq)+2OH-(aq)Ksp[Mg(OH)2]=c(Mg2+)·c2(OH-)
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2.四大平衡常数的应用
(1)Q与K的关系:二者表达式相同,若Q<K,平衡正向移动;若Q=K,平衡不移动;若Q>K,平衡逆向移动。
(2)平衡常数都只与温度有关,温度不变,平衡常数不变。升高温度,Ka(Kb)、Kw、Kh均增大,而Ksp一般会增大。
3.四大平衡常数Ka(Kb)、Kw、Kh、Ksp之间的关系
(1)平衡常数都只与温度有关,温度不变,平衡常数不变。升高温度,Ka、Kb、Kw、Kh均增大。
(2)Ka(Kb)、Kh、Kw三者的关系式为
(3)对二元弱酸的Ka1、Ka2与相应酸根离子的Kh1、Kh2的关系式为Ka1·Kh2=Kw,Ka2·Kh1=Kw。
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(4)反应CdS(s)+2H+(aq) Cd2+(aq)+H2S(aq)的平衡常数K,则
(5)反应3Mg(OH)2(s)+2Fe3+(aq) 2Fe(OH)3(s)+3Mg2+(aq)的平衡常数
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一、利用电离常数确定离子浓度比值的变化
1.已知某温度下CH3COOH和NH3·H2O的电离常数相等,现向10 mL浓度为0.1 mol/L的CH3COOH溶液中滴加相同浓度的氨水,在滴加过程中
A.水的电离程度始终增大
B.c(NH )/c(NH3·H2O)先增大再减小
C.c(CH3COOH)与c(CH3COO-)之和始终保持不变
D.当加入氨水的体积为10 mL时,c(NH )=c(CH3COO-)
核心突破
√
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解析:酸碱均抑制水的电离,向CH3COOH溶液中滴加氨水,水的电离
程度先增大,当恰好完全反应后,再滴加氨水,水的电离程度减小,A错误;因为氨水的电离常数
因为温度不变,Kb不变,随氨水的加入c(OH-)增大,
不断减小,B错误;加入氨水,体积变大,c(CH3COOH)与c(CH3COO-)之和变小,C错误;当加入氨水的体积为10 mL时,氨水与CH3COOH恰好反应,CH3COOH和NH3·H2O的电离常数相等,故CH3COO-和NH 的水解程度相同,溶液呈中性,由电荷守恒可得c(NH )=c(CH3COO-),D正确。
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二、利用电离常数判断化学反应进行的方向
2.部分弱酸的电离平衡常数如下表:
弱酸 HCOOH HCN H2CO3
电离平衡常数(25 ℃) Ka=1.77×10-4 Ka=4.9×10-10 Ka1=4.3×10-7Ka2=5.6×10-11
下列选项错误的是______________(填字母)。
a.2CN-+H2O+CO2===2HCN+CO2-3
b.2HCOOH+CO ===2HCOO-+H2O+CO2↑
c.中和等体积、等pH的HCOOH和HCN消耗NaOH的量前者小于后者
d.等体积、等浓度的HCOONa和NaCN溶液中所含离子总数前者小于后者
ad
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解析: 根据电离平衡常数,HCN的电离程度介于H2CO3的一级电离和
二级电离之间,因此a中反应错误,应为CN-+H2O+CO2===HCN+HCO
;HCOOH的电离程度大于H2CO3的一级电离,因此b正确;等pH的HCOOH和HCN,HCN溶液的浓度大,中和等体积、等pH的HCOOH和HCN,后者消耗NaOH的量大,c正确;在HCOONa和NaCN溶液中分别存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(HCOO-)+c(OH-),c(Na+)+c(H+)=c(CN-)+