内容正文:
专题十五 电解质溶液中三大常数的综合应用
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。
01
专题集训
内容索引
细研真题
明考向
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________。
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。
“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)。
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 /
4.0×10-4
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
2.0×10-2
整合主干
建体系
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。
精练模拟
提能力
1.已知某温度时,Na2CO3溶液的水解平衡常数Kh=2×10-4 mol·L-1,则当溶液中c(HCO )∶c(CO )=2∶1时,试求该溶液的pH=________。
10
2.常温下,用NaOH溶液吸收SO2得到pH=9的Na2SO3溶液,吸收过程中水的电离平衡________(填“向左”“向右”或“不”)移动。试计算所得
溶液中 =________。
(常温下H2SO3的电离平衡常数Ka1=1.0×10-2,Ka2=6.0×10-8)
向右
60
3.在某温度时,将n mol·L-1氨水滴入10 mL 1.0 mol·L-1盐酸中,溶液pH与温度随氨水体积变化的曲线如图所示。
则25 ℃时,用n表示的NH4Cl的水解平衡常数为______________mol/L。
(n-1)×10-7
4.五氧化二钒(V2O5)广泛用于冶金、化工等行业,用作合金添加剂、生产硫酸或石油精炼用的催化剂等。从废钒催化剂(含有K2SO4、V2O5、V2O4、SiO2、Fe2O3、NiO等)中回收钒,既能避免污染环境,又能节约宝贵的资源,回收工艺流程如图:
加入H2O2的目的是将过量的Fe2+转化为Fe3+。“氧化1”后,溶液中的金属阳离子主要有Fe3+、Ni2+、VO2+,调节pH使离子沉淀,若溶液中c(Ni2+)=0.2 mol·L-1,则调节溶液的pH最小值为________可使Fe3+沉淀完全(离子浓度≤1.0×10-5 mol·L-1时沉淀完全),此时________(填“有”或“无”)Ni(OH)2沉淀生成。{假设溶液体积不变,lg 6≈0.8,Ksp[Fe(OH)3]=2.16×10-39,Ksp[Ni(OH)2]=2×10-15}
2.8
无
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01
1.反应H2S(aq)+Cu2+(aq) CuS(s)+2H+(aq)的平衡常数为________。[已知Ksp(CuS)=1.25×10-36;H2S的Ka1=1×10-7,Ka2=1×10-13]
8×1015
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1
2
3
4
5
6
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9
10
1
2.已知:常温下,Ka1(H2CrO4)=0.18,Ka2(H2CrO4)=3.2×10-7。试推测常温下,KH