专题八 考点二 溶液中的“四大常数”及应用（Word教参）-【优化指导】2024年高考化学二轮复习高中总复习·第2轮（新教材 不定项版）

考点二　溶液中的“四大常数”及应用 [对应学生用书P127] (1)了解电离平衡常数和水的离子积常数的含义，能进行简单计算。 (2)了解水解常数和溶度积常数的含义，并能进行相关计算。 1.电离平衡常数(Ka或Kb)的计算及应用 (1)已知c(HX)和c(H＋)，计算HX的电离平衡常数Ka(HX)： 则：Ka＝＝ 由于弱酸只有极少一部分电离，c(H＋)的数值很小，可做近似处理：c(HX)－c(H＋)≈c(HX)，则K＝，代入数值求解即可。 (2)电离平衡常数的应用 ①判断弱酸(或弱碱)的相对强弱，电离常数越大，酸性(或碱性)越强。 ②判断盐溶液的酸性(或碱性)强弱，电离常数越大，对应的盐水解程度越小，碱性(或酸性)越弱。 2．利用电离常数(Ka或Kb)计算水解常数(Kh) 弱酸或弱碱 Ka(或Kb)与Kh的关系 水解常数(Kh) 的计算 一元弱酸 Ka·Kh＝Kw Kh＝ 一元弱碱 Kb·Kh＝Kw Kh＝ 二元弱酸(H2X) 一级电离(产生HX－) Kh(HX－)·Ka1＝Kw Kh(HX－)＝ 二级电离(产生X2-) Kh(X2-)·Ka2＝Kw Kh(X2-)＝ 3.溶度积常数(Ksp)的相关计算 (1)M(OH)n悬浊液中Ksp、Kw、pH间的关系 M(OH)n(s)⥫⥬Mn＋(aq)＋nOH－(aq)，则有Ksp＝c(Mn＋)·cn(OH－)＝·cn(OH－)＝。 (2)建立Ksp与沉淀转化平衡常数(K)的关系 建立Ksp与K的关系，一般是在K的表达式分子分母中同乘以某个离子的浓度，将分子分母转化为不同物质的Ksp。例如，反应AgCl(s)＋Br－(aq)⥫⥬AgBr(s)＋Cl－(aq)，则平衡常数K＝＝。 [对应学生用书P128] 命题点1　Ka(或Kb)与Kh的计算及应用 [典例1] (1)(2022·江苏卷，节选)纳米FeS可去除水中微量六价铬[Cr(Ⅵ)]。在pH＝4～7的水溶液中，纳米FeS颗粒表面带正电荷，Cr(Ⅵ)主要以HCrO、Cr2O、CrO形式存在，纳米FeS去除水中Cr(Ⅵ)主要经过“吸附→反应→沉淀”的过程。 已知：Ksp(FeS)＝6.5×10-18，Ksp[Fe(OH)2]＝5.0×10-17；H2S电离常数分别为Ka1＝1.1×10-7、Ka2＝1.3×10-13。 ①在弱酸性溶液中，反应FeS＋H＋⥫⥬Fe2+＋HS－的平衡常数K的数值为__________。 ②在pH＝4～7溶液中，pH越大，FeS去除水中Cr(Ⅵ)的速率越慢，原因是____________________________________。 (2)(2022·湖南卷，节选)一种脱除和利用水煤气中CO2方法的示意图如下： 某温度下，吸收塔中K2CO3溶液吸收一定量的CO2后，c(CO)∶c(HCO)＝1∶2，则该溶液的pH＝________(该温度下H2CO3的Ka1＝4.6×10-7、Ka2＝5.0×10-11)。 答案：(1)①5×10-5　 ②c(OH－)越大，FeS表面吸附的Cr(Ⅵ)的量越少，FeS溶出量越少，Cr(Ⅵ)中CrO物质的量分数越大 (2)10 解析：(1)①反应FeS＋H＋⥫⥬Fe2+＋HS－的平衡常数K＝，Ksp(FeS)＝c(Fe2+)·c(S2-)＝6.5×10-18，H2S电离常数Ka2＝＝1.3×10-13，则有K＝＝＝5×10-5。 ②在pH＝4～7溶液中，pH越大，FeS去除水中Cr(Ⅵ)的速率越慢，是由于c(OH－)越大，FeS表面吸附的Cr(Ⅵ)的量越少，FeS溶出量越少，Cr(Ⅵ)中CrO物质的量分数越大。 (2)某温度下，吸收塔中K2CO3溶液吸收一定量的CO2后，c(CO)∶c(HCO)＝1∶2，由Ka2＝可知，c(H＋)＝×Ka2＝2×5.0×10-11 mol/L＝1.0×10-10 mol/L，则该溶液的pH＝10。 [衍生1] (2023·天津十二区重点校联考)磷酸(H3PO4)是三元弱酸，常温下逐级电离常数分别为Ka1＝7×10-3，Ka2＝6×10-8，Ka3＝5×10-13。 (1)常温下，等浓度的三种溶液：①Na3PO4，②Na2HPO4，③NaH2PO4，其pH由小到大的顺序为____________(填标号)。 (2)常温下，NaH2PO4溶液中：c(HPO)________c(H3PO4)(填“＞”或“＜”)。 (3)常温下，Na2HPO4溶液呈_______(填“酸性”“中性”或“碱性”)，结合Ka与Kh的相对大小，说明判断理由：_____________________________。 答案：(1)③＜②＜①　(2)＞ (3)碱性　Kh(HPO)＝＝×10-6＞Ka3＝5×10-13，HPO的水解程度大