专题15 电解质溶液中3大常数的综合应用（Word讲义）-【金版新学案】2024高考化学大二轮专题复习与测试（新教材，单选）

复习目标　1.理解电离常数、水解常数、溶度积常数的概念及影响因素。　2.掌握电离常数、水解常数、溶度积常数的相关计算。 1．(2020·全国卷Ⅱ)次氯酸为一元弱酸，具有漂白和杀菌作用，其电离平衡体系中各成分的组成分数δ[δ(X)＝，X为HClO或ClO－]与pH的关系如图所示。 HClO的电离常数Ka的值为________。 答案：10－7.5 解析：由图像知，当pH＝7.5时，δ(ClO－)＝δ(HClO)＝50%，可求得该点c(ClO－)＝c(HClO)，由HClO的电离方程式HClOClO－＋H＋可得，Ka＝＝＝10－7.5。 2．(2022·广东卷) 稀土(RE)包括镧、钇等元素，是高科技发展的关键支撑。我国南方特有的稀土矿可用离子交换法处理，一种从该类矿(含铁、铝等元素)中提取稀土的工艺如下： 已知：月桂酸(C11H23COOH)熔点为44 ℃；月桂酸和(C11H23COO)3RE均难溶于水。该工艺条件下，稀土离子保持＋3价不变；(C11H23COO)2Mg的Ksp＝1.8×10－8，Al(OH)3开始溶解时的pH为8.8；有关金属离子沉淀的相关pH见下表。 离子 Mg2＋ Fe3＋ Al3＋ RE3＋ 开始沉淀时的pH 8.8 1.5 3.6 6.2～7.4 沉淀完全时的pH / 3.2 4.7 / “过滤2”后，滤饼中检测不到Mg元素，滤液2中Mg2＋浓度为2.7 g·L－1。为尽可能多地提取RE3＋，可提高月桂酸钠的加入量，但应确保“过滤2”前的溶液中c(C11H23COO－)低于______________mol·L－1(保留两位有效数字)。 答案：4.0×10－4 解析：滤液2中Mg2＋浓度为2.7 g·L－1，即0.112 5 mol/L，根据Ksp[(C11H23COO)2Mg]＝c(Mg2＋)·c2(C11H23COO－)，若要加入月桂酸钠后只生成(C11H23COO)3RE，而不产生(C11H23COO)2Mg，则c(C11H23COO－)＜＝ mol·L－1＝4.0×10－4 mol·L－1。 3．(2022·山东等级考)工业上以氟磷灰石[Ca5F(PO4)3，含SiO2等杂质]为原料生产磷酸和石膏，工艺流程如下： 部分盐的溶度积常数见下表。精制Ⅰ中，按物质的量之比n(Na2CO3)∶n(SiF)＝1∶1加入Na2CO3脱氟，充分反应后，c(Na＋)＝________mol·L－1；再分批加入一定量的BaCO3，首先转化为沉淀的离子是________。 BaSiF6 Na2SiF6 CaSO4 BaSO4 Ksp 1.0×10－6 4.0×10－6 9.0×10－4 1.0×10－10 答案：2.0×10－2　SO 解析：精制Ⅰ中，按物质的量之比n(Na2CO3)∶n(SiF)＝1∶1加入Na2CO3脱氟，该反应的化学方程式为H2SiF6＋Na2CO3===Na2SiF6↓＋CO2↑＋H2O，充分反应后得到沉淀Na2SiF6，溶液中有饱和的Na2SiF6，且c(Na＋)＝2c(SiF)，根据Na2SiF6的溶度积可知Ksp＝c2(Na＋)·c(SiF)＝4c3(SiF)，c(SiF)＝ mol·L－1＝1.0×10－2 mol·L－1，因此c(Na＋)＝2c(SiF)＝2.0×10－2 mol·L－1；同时，粗磷酸中还有硫酸钙的饱和溶液，c(Ca2＋)＝c(SO)＝ mol·L－1＝3.0×10－2 mol·L－1；分批加入一定量的BaCO3，当BaSiF6沉淀开始生成时，c(Ba2＋)＝ mol·L－1＝1.0×10－4 mol·L－1，当BaSO4沉淀开始生成时，c(Ba2＋)＝ mol·L－1≈3.3×10－9 mol·L－1，因此，首先转化为沉淀的离子是SO，然后才是SiF。 1．水溶液中几个平衡常数及其它们之间的关系 (1)平衡常数都只与温度有关，温度不变，平衡常数不变。升高温度，Ka、Kb、Kw、Kh均增大。 学生用书↓第83页 (2)Ka、Kh、Kw三者的关系式为Kh＝；Kb、Kh、Kw三者的关系式为Kh＝。 (3)对二元弱酸的Ka1、Ka2与相应酸根离子的Kh1、Kh2的关系式为Ka1·Kh2＝Kw，Ka2·Kh1＝Kw。 (4)反应CdS(s)＋2H＋(aq)Cd2＋(aq)＋H2S(aq)的平衡常数K，则K＝。 (5)反应3Mg(OH)2(s)＋2Fe3＋(aq)2Fe(OH)3(s)＋3Mg2＋(aq)的平衡常数K＝＝。 2．电离常数(K电离)与电离度(α)的关系(以一元弱酸HA为例) 　　　HA　 　　H＋　＋　A－ 起始浓度： c酸 0 0 平衡浓度： c酸·(1－α) c酸·α c酸·α K电离＝＝。