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专题突破5 四大平衡常数的相互关系及应用
课时训练
1.已知:25 ℃ 时,Ksp[Zn(OH)2]=1.2×10-17,Ka(HCOOH)=1.8×10-4。该温度下,下列说法错误的是( B )
A.HCOO-的水解常数约为5.6×10-11
B.Zn(OH)2溶于水形成的饱和溶液中,c(Zn2+)<1.0×10-6 mol/L
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=3 888
解析:A.HCOO-在溶液中存在水解平衡HCOO-+H2OHCOOH+OH-,则水解常数Kh===≈5.6×10-11,正确;
B.Zn(OH)2溶于水形成的饱和溶液中,Ksp[Zn(OH)2]=c(Zn2+)·c2(OH-)=
4c3(Zn2+)=1.2×10-17,则有c(Zn2+)≈1.4×10-6 mol/L,错误;C.向Zn(OH)2悬浊液中加入HCOOH,发生中和反应消耗OH-,Zn(OH)2沉淀溶解平衡正向移动,溶液中c(Zn2+)增大,正确;D.该 反应的平衡常数为K====
3 888,正确。
2.常温下,将0.1 mol/L NaHCO3溶液与0.1 mol/L CaCl2溶液等体积混合,产生白色沉淀和无色气体,已知Ka1(H2CO3)=5×10-7,Ka2(H2CO3)=
6×10-11,Ksp(CaCO3)=3×10-9。忽略溶液混合时体积的变化,下列说法正确的是( C )
A.0.1 mol/L NaHCO3溶液中:c(Na+)<c(HC)+2c(C)
B.两溶液混合时:c(C)<6.0×10-8 mol/L
C.反应后的溶液中:c(C)<c(Ca2+)
D.反应后的溶液中:c(H2CO3)+c(HC)+c(C)=0.05 mol/L
解析:0.1 mol/L NaHCO3溶液中,根据电荷守恒有c(H+)+c(Na+)=
c(HC)+2c(C)+c(OH-),由Ka2(H2CO3)=6×10-11,Kh2===
2×10-8>Ka2,即HC的水解程度大于其电离程度,溶液呈碱性,即c(OH-)>c(H+),故有c(Na+)>c(HC)+2c(C),A项错误;两溶液等体积混合时有c(Ca2+)==0.05 mol/L,根据Ksp(CaCO3)=3×10-9可知,c(Ca2+)·c(C)>3×10-9,c(C)>6.0×10-8 mol/L,B项错误;反应前有c(H2CO3)+c(HC)+c(C)=c(Ca2+),即反应前有c(C)<
c(Ca2+),而反应过程中Ca2+和C按物质的量之比为1∶1结合,即消耗的量一样多,故反应后的溶液中c(C)<c(Ca2+),C项正确;反应中若HC没有生成气体或沉淀,则有c(H2CO3)+c(HC)+c(C)=
0.05 mol/L,现由题干信息可知,反应中有无色气体CO2放出,有沉淀生成,故反应后的溶液中c(H2CO3)+c(HC)+c(C)<0.05 mol/L,
D项错误。
3.室温时,分别向浓度均为0.1 mol/L、体积均为20 mL的HX和HY溶液中滴入等浓度的氨水,溶液中由水电离出的c水(H+)与加入氨水的体积的关系如图所示:
已知:常温时,Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5。
下列说法正确的是( C )
A.HX的电离常数Ka=1.0×10-9
B.HX、HY均为弱电解质
C.N的水解常数Kh≈5.6×10-10
D.a、b两点对应的溶液中,N的水解程度相同
解析:A.由题图可知,0.1 mol/L HX溶液中,由水电离出的c水(H+)=
1.0×10-10 mol/L,故溶液中的c(H+)≈c(X-)=1.0×10-4 mol/L,即Ka(HX)==1.0×10-7,错误;B.没有加入氨水时,根据由水电离出的c水(H+)可知,HX为弱酸,即为弱电解质,HY为强电解质,错误;
C.Kb(NH3·H2O)==1.8×10-5,N的水解常数Kh==≈5.6×10-10,正确;D.由题图可知,a、b两点对应的溶液中的溶质分别为NH4X和NH4Y,分别为弱酸弱碱盐和强酸弱碱盐,X-对N的水解有促进作用,而Y-对N的水解无影响,故N的水解程度不同,错误。
4.25 ℃时,三种金属氢氧化物的溶解度[纵坐标以溶解金属质量(mg/L)表示]与溶液pH的关系如图所示。下列说法错误的是( C )
A.Cu(OH)2的溶度积比Zn(OH)2小
B.Ksp[Cu(OH)2]=×10-17
C.反应2AgOH(s)+Cu2+(aq)2Ag+(aq)+Cu(OH)2(s)的平衡常数K=
D.若Zn(OH)2类似于Al(OH)3具有两性,将Zn(OH