内容正文:
第7课时:一轮注重综合(2)——四大平衡常数及相互关系
电解质溶液中的电离常数、水的离子积常数、水解常数及溶度积常数是在化学平衡常数基础上的延深和拓展,它是定量研究平衡移动的重要手段。各平衡常数的应用和计算是高考的热点和难点。要想掌握此点,在复习时就要以化学平衡原理为指导,以判断平衡移动的方向为线索,以勒夏特列原理和相关守恒定律为计算依据,以各平衡常数之间的联系为突破口,联系元素及化合物知识,串点成线,结线成网,形成完整的认识结构体系,就能势如破竹,水到渠成。
一、解题必备知能
1.四大平衡常数的比较
3.四大平衡常数的应用
(1)判断平衡移动方向
Qc与Ksp的关系 平衡移动方向 溶解平衡
Qc>Ksp 逆向 沉淀生成
Qc=Ksp 不移动 饱和溶液
Qc<Ksp 正向 不饱和溶液
二、题型分类突破
类型(一) 电解质溶液中各种平衡常数的应用与计算
1.(2023·衡水联考)已知:25 ℃时,Ksp[Zn(OH)2]=1.0×10-18,Ka(HCOOH)=1.0×10-4。该温度下,下列说法错误的是 ( )
A.HCOO-的水解常数为1.0×10-10
B.Zn(OH)2溶于水形成的饱和溶液中,c(Zn2+)>1.0×10-6 mol·L-1
C.向Zn(OH)2悬浊液中加入HCOOH,溶液中c(Zn2+)增大
D.Zn(OH)2(s)+2HCOOH(aq)Zn2+(aq)+2HCOO-(aq)+2H2O(l)的平衡常数K=100
2.下表是25 ℃时某些弱酸的电离常数。
(1)H2C2O4与含等物质的量的KOH的溶液反应后所得溶液呈酸性,该溶液中各离子浓度由大到小的顺序为________________________________________
__________________________________________________________________。
(2)pH相同的NaClO和CH3COOK溶液,其溶液的物质的量浓度的大小关系是:CH3COOK________NaClO,两溶液中:[c(Na+)-c(ClO-)]______[c(K+)-c(CH3COO-)]。(填“>”“<”或“=”)
化学式 CH3COOH HClO H2CO3 H2C2O4
Ka Ka=1.8×10-5 Ka=3.0×10-8 Ka1=4.1×10-7
Ka2=5.6×10-11 Ka1=5.9×10-2
Ka2=6.4×10-5
(3)向0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中滴加NaOH溶液至c(CH3COOH)∶c(CH3COO-)=5∶9,此时溶液pH=________。
(4)碳酸钠溶液中滴加少量氯水的离子方程式为________________________
____________________________________________________________________。
3.氢氧化镍[Ni(OH)2]常用于制备金属镍及镍的重要化合物。一种用铁镍合金废料(还含有少量铜、钙、镁、硅的氧化物)制备纯度较高氢氧化镍的工艺流程如下:
已知:H2S的电离常数K1=1.3×10-7,K2=7.1×10-15;Ksp(CuS)=6.0×10-36;
Ksp[Ni(OH)2]=1.0×10-15.6。
回答下列问题:
(1)合金中的镍难溶于稀硫酸,“酸溶”时除了加入稀硫酸,还要边搅拌边缓慢加入稀硝酸,还原产物为N2,金属镍溶解的离子方程式是______________________________;“酸溶”时产生的废渣主要成分为______________________________________________。
(2)“除铜”时,反应的离子方程式为H2S+Cu2+===CuS↓+2H+,该反应平衡常数K=________(填数值)。
(3)“沉镍”前c(Ni2+)=1.0 mol·L-1,加入少量浓NaOH溶液,若忽略加入浓NaOH溶液对溶液体积的影响,则开始沉淀时溶液的pH=________。
4.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-)=KW
B.M区域内任意点均有c(H+)<c(OH-)
C.图中T1<T2
D.XZ线上任意点均有pH=7
解析:根据水的离子积定义可知A项正确;XZ线上任意点都存在c(H+)=c(OH-),所以M区域内任意点均有c(H+)<c(OH-),B项正确;因为图像显示T1时水的离子积小于T2时水的离子积,而水的电离程度随温度升高而增大,则T1<T2,C项正确;XZ线上只有X点的pH=7,D项错误。
答案:D
“课时跟踪检测”见“课时跟踪检