专题7 第5单元 第1讲 水溶液中4大平衡常数的综合应用 （word教参）-【金版新学案】2024高考化学大一轮复习讲义·高三总复习（新教材，双选，苏教版2019）

第五单元 水溶液中的离子反应综合应用 第1讲　水溶液中四大平衡常数的综合应用 [课程标准]　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。 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 H2OH＋＋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 HFH＋＋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－) 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Kh＝(或)。 (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。 (4)反应CdS(s)＋2H＋(aq)Cd2＋(aq)＋H2S(aq)的平衡常数K，则K＝。 (5)反应3Mg(OH)2(s)＋2Fe3＋(aq)2Fe(OH)3(s)＋3Mg2＋(aq)的平衡常数K＝＝。 学生用书第218页 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－) D　[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Kb＝，所以＝，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。] 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＋CO 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 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－)＋c(OH－)。等浓度的HCOONa和NaCN溶液，NaCN水解程度大，溶液中OH－浓度大，H＋浓度小。根据电荷守恒，两溶液中离子总浓度为2[c(Na＋)＋c(H＋)]，而Na＋浓度相同，H＋浓度后者小，因此等体积、等浓度的两溶液中离子总数前者大于后者，d错误。 答案：　ad 三、利用水的离子积常数判断溶液的酸碱性 3．如图表示水中c(H＋)和c(OH－)的关系，下列判断错误的是(　　) A．两条曲线间任意点均有c(H＋)·c(OH