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
常数
符号
适用体系
影响因素
表达式
水的离子
积常数
KW
任意水溶液
温度升高,KW增大
KW=c(OH-)·c(H+)
电离常数
酸Ka
弱酸溶液
升温,K值增大
HAH++A-,电离常数Ka=
碱Kb
弱碱溶液
BOHB++OH-,电离常数Kb=
盐的水
解常数
Kh
盐溶液
升温,Kh值增大
A-+H2OOH-+HA,水解常数Kh=
溶度积常数
Ksp
难溶电解质溶液
升温,大多数Ksp值增大
MmAn的饱和溶液:Ksp=cm(Mn+)·cn(Am-)
2.四大平衡常数间的关系
(1)CH3COONa、CH3COOH溶液中,Ka、Kh、KW的关系是KW=Ka·Kh。
(2)NH4Cl、NH3·H2O溶液中,Kb、Kh、KW的关系是KW=Kb·Kh。
(3)M(OH)n悬浊液中Ksp、KW、pH间的关系是Ksp=c(Mn+)·cn(OH-)=·cn(OH-)==n+1。
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
(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,由于电离常数为,此值不变,故的值增大。
(3)利用Ksp计算沉淀转化时的平衡常数
如:AgCl+I-AgI+Cl-[已知:Ksp(AgCl)=1.8×10-10、Ksp(AgI)=8.5×10-17]反应的平衡常数K====≈2.12×106。
(4)利用四大平衡常数进行有关计算
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
解析:选B HCOO-存在水解平衡:HCOO-+H2OHCOOH+OH-,则水解常数为Kh====1.0×10-10,A正确;Zn(OH)2溶于水形成的饱和溶液中,Ksp[Zn(OH)2]=c(Zn2+)·c2(OH-)=4c3(Zn2+)=1.0×10-18,则有c(Zn2+)<1.0×10-6 mol·L-1,B错误;向Zn(OH)2悬浊液中加入HCOOH,发生中和反应消耗OH-,Zn(OH)2溶解平衡正向移动,溶液中c(Zn2+)增大,C正确;该反应的平衡常数为K====100,D正确。
2.下表是25 ℃时某些弱酸的电离常数。
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
(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“=”)
(3)向0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中滴加NaOH溶液