内容正文:
微专题8 电解质溶液四大平衡常数的综合应用
1.四大平衡常数的比较
常数
表达式
影响因素
电离常数Ka或Kb
HAH++A-
Ka=
BOHB++OH-
Kb=
Ka、Kb、Kh、Kw、Ksp的数值不随其离子浓度的变化而变化,只与温度有关,随温度的升高而增大(部分Ksp除外),在温度一定时,平衡常数不变,与化学平衡是否移动无关。大多数Ksp随温度升高而增大,少数会减小,如:Ca(OH)2
水的离子积常数Kw
H2OH++OH-
Kw=c(H+)·c(OH-)
盐的水解常数Kh
A-+H2OHA+OH-
Kh=
溶度积常数Ksp
MmAn(s)mMn+(aq)+nAm-(aq)
Ksp=cm(Mn+)·cn(Am-)
2.掌握平衡常数间的数学关系模型
(1)电离常数与水解常数的关联
如:HCO+H2OH2CO3+OH-
Kh=
==
CO+H2OHCO+OH-
Kh=
==
(2)电离常数与溶度积常数的关联
以M(OH)n(s)Mn+(aq)+nOH-(aq)为例,M(OH)n悬浊液中Ksp、Kw、pH间关系:Ksp=c(Mn+)·
cn(OH-)=·cn(OH-)==·()n+1。
(3)化学平衡常数与溶度积常数的关联
2Fe3+(aq)+3Mg(OH)2(s)2Fe(OH)3(s)+3Mg2+(aq)的K=。
1.K、Ka、Kw分别表示化学平衡常数、弱酸电离常数和水的离子积常数,下列判断正确的是( )
A.在500 ℃、20 MPa条件下,在5 L的密闭容器中进行合成氨反应,使用催化剂后K增大
B.常温下Ka(HCN)<Ka(CH3COOH),说明CH3COOH的电离度一定比HCN大
C.25 ℃时,pH均为4的盐酸和NH4I溶液中Kw不相等
D.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)达平衡后,改变某一条件时K不变,SO2的转化率可能增大、减小或不变
答案 D
解析 解答本题时注意化学平衡常数、电离常数、水的离子积常数都只与温度有关,故A、C项错误;同一温度下,弱酸的电离平衡常数越大、酸性越强,越易电离,但电离度还与浓度等有关,B项错误;因化学平衡常数不变,故改变的条件不是温度,SO2的转化率可能增大、减小或不变,D项正确。
2.下表是25 ℃时某些盐的溶度积常数和弱酸的电离平衡常数。下列说法正确的是( )
化学式
CH3COOH
H2CO3
AgCl
Ag2CrO4
Ka或Ksp
Ka=1.75×10-5
Ka1=4.5×10-7
Ka2=4.7×10-11
Ksp=1.8×10-10
Ksp=2.0×10-12
A.常温下,相同浓度的①CH3COONH4、②NH4HCO3、③NH4HSO4溶液中,c(NH)由大到小的顺序是①>②>③
B.向饱和氯水中滴加NaOH溶液至溶液刚好呈中性时,c(Na+)=2c(ClO-)+c(HClO)
C.AgCl在盐酸中的Ksp大于其在水中的Ksp
D.向浓度均为1×10-3 mol·L-1的KCl和K2CrO4的混合溶液中滴加1×10-3 mol·L-1的AgNO3溶液,CrO先形成沉淀
答案 B
解析 醋酸铵发生相互促进的水解,铵根离子浓度减小,碳酸氢铵发生相互促进的水解,铵根离子浓度减小,但醋酸的酸性强于碳酸,碳酸氢根离子水解程度更大,双水解程度比醋酸铵大,硫酸氢铵中硫酸氢根离子电离出的氢离子抑制铵根离子的水解,则常温下,相同浓度①CH3COONH4,②NH4HCO3,③NH4HSO4溶液中,c(NH)由大到小的顺序是③>①>②,故A错误;向饱和氯水中滴入NaOH溶液至溶液刚好呈中性时,c(H+)=c(OH-),由电荷守恒得:c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(ClO-)+c(OH-),氯气与水反应生成氯化氢和次氯酸,依据元素质量守恒得:c(Cl-)=c(ClO-)+c(HClO),所以得c(Na+)=2c(ClO-)+c(HClO),故B正确;溶度积常数与温度有关,温度不变,溶度积常数不变,故C错误;氯离子产生沉淀时,c(Ag+)
==1.8×10-7 mol·L-1,铬酸根生成沉淀时,c(Ag+)==×10-5 mol·
L-1,银离子浓度越小越先产生沉淀,所以氯离子先产生沉淀,故D错误。
3.常温下,用AgNO3溶液分别滴定浓度均为0.01 mol·L-1的KCl、K2C2O4溶液,所得的沉淀溶解平衡图像如图所示(不考虑C2O的水解,Xn-代表Cl-、C2O)。下列叙述正确的是( )
A.反应Ag2C2O4(s)+2Cl-(aq)2AgCl(s)+C2O(aq)的平衡常数表达式为K=
B.n点表示AgCl的不饱和溶液
C.向c(Cl-)=c(C2O)的混合溶