62热点专攻13　水溶液中的四大常数及综合应用（课件PPT）-【优化指导】2026年化学一轮复习高中总复习·第1轮（鲁教版）

热点专攻13　水溶液中的四大常数及综合应用 第8章　物质在水溶液中的行为 C BC D 请完成：跟踪练(44) 温馨提示 谢谢观看！ 1．四大平衡常数之间的关系及计算 (1)CH3COONa、CH3COOH溶液中，Ka、Kh、KW的关系是KW＝Ka·Kh。 (2)NH4Cl、NH3·H2O溶液中，Kb、Kh、KW的关系是KW＝Kb·Kh。 (3)M(OH)n悬浊液中Ksp、KW、pH间的关系是Ksp＝c平(Mn＋)· c eq \o\al(\s\up1(n),\s\do1(平))(OH－)＝ eq \f(c平（OH－）,n)·cn(OH－)＝eq \o\al(\s\up1(n＋1),\s\do1(平)) eq \f(c（OH－）,n) 。 (4)Ka、Kb、Kh、KW、Ksp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。在温度一定时，平衡常数不变，与化学平衡是否移动无关。 2．四大平衡常数的应用 (1)判断平衡移动方向 Q与Ksp的关系 平衡移动方向 溶解平衡 Q＞Ksp 逆向 沉淀生成 Q＝Ksp 不移动 饱和溶液 Q＜Ksp 正向 不饱和溶液 (2)判断离子浓度比值的大小变化 例如，将NH3·H2O溶液加水稀释，c平(OH－)减小，由于电离平衡常数为eq \o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4)) eq \f(c平（NH）·c平（OH－）,c平（NH3·H2O）) ，此值不变，故eq \o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4)) eq \f(c平（NH）,c平（NH3·H2O）) 的值增大。 (3)利用Ksp计算沉淀转化时的平衡常数 例如，反应AgCl＋I－AgI＋Cl－的平衡常数K＝ eq \f(c平（Cl－）,c平（I－）)＝ eq \f(c平（Ag＋）·c平（Cl－）,c平（Ag＋）·c平（I－）)＝ eq \f(Ksp（AgCl）,Ksp（AgI）)。 (4)利用四大平衡常数进行有关计算。 1．(2023·全国乙卷)一定温度下，AgCl和Ag2CrO4的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是(　　) A．a点条件下能生成Ag2CrO4沉淀，也能生成AgCl沉淀 B．b点时，c(Cl－)＝c(CrO eq \o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4)))，Ksp(AgCl)＝Ksp(Ag2CrO4) C．Ag2CrO4＋2Cl－2AgCl＋CrO eq \o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))的平衡常数K＝107.9 D．向NaCl、Na2CrO4均为0.1 mol/L的混合溶液中滴加AgNO3溶液，先产生Ag2CrO4沉淀 解析：根据图像，由(1.7，5)可得到Ag2CrO4的溶度积Ksp(Ag2CrO4)＝c2(Ag＋)·c(CrO eq \o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4)))＝(1×10－5)2×1×10－1.7＝10－11.7 mol3/L3，由(4.8，5)可得到AgCl的溶度积Ksp(AgCl)＝c(Ag＋)·c(Cl)＝1×10－5×1×10－4.8＝ 10－9.8 mol2/L2，据此数据计算各选项结果。假设a点坐标为(4，6.5)，此时分别计算反应的浓度熵Q得，Q(AgCl)＝10－10.5 mol2/L2，Q(Ag2CrO4)＝10－17 mol3/L3，二者的浓度熵均小于其对应的溶度积Ksp，二者不会生成沉淀，A错误；Ksp为难溶物的溶度积，是一种平衡常数，平衡常数只与温度有关，与浓度无关，根据分析可知，二者的溶度积不相同，B错 误；该反应的平衡常数表达式为K＝eq \o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4)) eq \f(c（CrO）,c2（Cl－）) ，将表达式转化为与两种难溶物的溶度积有关的式子得K＝eq \o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4)) eq \f(c（CrO）,c2（Cl－）) ＝eq \o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4)) eq \f(c（CrO）·c2（Ag＋）,c2（Cl－）·c2（Ag＋）) ＝eq \o\al(\s\up1(2),\s\do1(sp)) eq \f(Ksp（Ag2CrO4）,K（AgCl）) ＝ eq \f(1×10－11.7,（1×10－9.8）2) L/mol＝1×107.9L/mol，C正确；向NaCl、Na2CrO4均为0.1 mol/L的混合溶液中滴加AgNO3，开始沉淀时所需要的c(Ag＋)分别为10－8.8和10－5.35，说明此时沉淀Cl－需要的银离子浓度更低，在这种情况下，先沉淀的是AgCl，D错误。 2．(双选)HX是一元弱酸，微溶盐MX2的饱和溶液中c(M2＋)随 c(H＋)而变化，M2＋不发生水解。25 ℃时，实验测得pM与δ(X－)的关系如图所示，其中A点对应的pH＝5.0。[已知lg2≈0.3，pM＝－lgc(M2＋)，δ(X－)＝ eq \f(c（X－）,c（X－）＋c（HX）)]。下列说法正确的是(　　) A．A点对应溶液中存在2c(M2＋)＝3c(HX) B．B点对应溶液的pH约为5.6 C．25 ℃时，Ksp(MX2)的数量级为10－9 D．25 ℃时，HX的电离常数Ka为2.5×10－5 mol/L 解析：依题意MX2(s)M2＋(aq)＋2X－(aq)，根据元素守恒，A点对应溶液中有：c(X－)＋c(HX)＝2c(M2＋)，又 eq \f(c（X－）,c（X－）＋c（HX）)＝0.2，即c(X－)＝ eq \f(1,4)c(HX)，则2c(M2＋)＝ eq \f(5,4)c(HX)，A错误；A点对应的pH＝5.0，c平(X－)＝ eq \f(1,4)c平(HX)，则HX的电离常数Ka＝ eq \f(c平（H＋）·c平（X－）,c平（HX）)＝ eq \f(10－5×\f(1,4)c平（HX）,c平（HX）)＝2.5×10－6 mol/L，D错误；B点对应溶液中 eq \f(c（X－）,c（X－）＋c（HX）)＝0.5，即c(X－)＝c(HX)，又由D项说明知，25 ℃时，HX的电离常数Ka为2.5×10－6，则B点对应溶液中c(H＋)＝Ka，pH＝－lg c(H＋)＝－lg (2.5×10－6)，则pH约为5.6, B正确；A点对应溶液中有：c(M2＋)＝10－2.53 mol/L，c(X－)＋c(HX)＝2c(M2＋)＝2×10－2.53 mol/L，又 eq \f(c平（X－）,c平（X－）＋c平（HX）)＝0.2，即c平(X－)＝ eq \f(1,4)c平(HX)，则c(X－)＝0.4× 10－2.53 mol/L，故25 ℃时，Ksp(MX2)＝c平(M2＋)·c eq \o\al(\s\up1(2),\s\do1(平))(X－)＝10－2.53 mol/L ×(0.4×10－2.53 mol/L)2＝1.6×10－8.59 mol3/L3，数量级为10－9，C正确。 3．室温下，向c(Al3＋)、c(Zn2＋)均为0.1 mol/L的混合溶液中持续通入H2S气体，始终保持H2S饱和(H2S的物质的量浓度为0.1 mol/L)，通过调节pH使Al3＋、Zn2＋分别沉淀，溶液中－lgc与pH的关系如图所示。其中，c表示Al3＋、Zn2＋、OH－和S2－的物质的量浓度的数值，Ksp[Zn(OH)2]＝1.2×10－17。下列说法错误的是(　　) A．①代表－lgc(S2－)与pH的关系曲线 B．pH逐渐增大时，溶液中优先析出的沉淀为ZnS C．Al(OH)3的Ksp＝10－32.8 D．Zn2＋＋H2SZnS↓＋2H＋的平衡常数K＝10－0.4 解析：由于c(Al3＋)、c(Zn2＋)均为0.1 mol/L，则曲线③④表示的为c(Al3＋)或c(Zn2＋)与pH的关系，纵轴表示的为－lgc，则曲线①代表－lgc(S2－)与pH的关系，曲线②代表－lgc(OH－)与pH的关系，根据曲线②与曲线④的交点坐标(5.8，8.2)，可知pH＝5.8，即c(OH－)＝10－8.2mol/L，同时根据Ksp[Zn(OH)2]＝1.2×10－17，则曲线④为－lgc(Al3＋)与pH的关系，曲线③为－lgc(Zn2＋)与pH的关系，据此分析。由分析可知，曲线①代表－lgc(S2－)与pH的关系，A正确；曲线①代表－lgc(S2－)与pH的关系，曲线③为－lgc(Zn2＋)与pH的关系，根据二者交点(5.6，10.8)可知， Ksp(ZnS)＝c(Zn2＋)·c(S2－)＝10－10.8×10－10.8＝10－21.6, Ksp[Zn(OH)2]＝1.2×10－17，当c(Zn2＋)为0.1 mol/L时，随pH逐渐增大时，溶液中优先析出的沉淀为ZnS，B正确；曲线②代表－lgc(OH－)与pH的关系，曲线④为－lgc(Al3＋)与pH的关系，根据曲线②与曲线④的交点坐标(5.8，8.2)，可知此时pH＝5.8，则c(OH－)＝10－8.2mol/L，c(Al3＋)＝10－8.2mol/L，则Ksp[Al(OH)3]＝c(Al3＋)·c3(OH－)＝10－8.2×(10－8.2)3＝10－32.8，C正确；Zn2＋＋H2SZnS↓＋2H＋的平衡常数表达式为K＝ eq \f(c2（H＋）,c（Zn2＋）·c（H2S）)＝ eq \f(c2（H＋）·c（S2－）,c（Zn2＋）·c（H2S）·c（S2－）)＝ eq \f(c2（H＋）·c（S2－）,c（H2S）·Ksp（ZnS）)，根据曲线①代表－lgc(S2－)与pH的关系，曲线③为－lgc(Zn2＋)与pH的关系，根据二者交点(5.6，10.8)可知，此时c(S2－)＝10－10.8mol/L，c(H＋)＝10－5.6mol/L，c(H2S)＝0.1 mol/L，根据选项B，Ksp(ZnS)＝10－21.6，代入数据，K＝100.6，D错误。 4．(经典高考题)某温度下，Cr(Ⅲ)、Mn(Ⅱ)的沉淀率与pH关系如图。“沉铬”过程最佳pH为________；在该条件下滤液中c(Cr3＋)＝________ mol/L[KW近似为1×10－14，Cr(OH)3的Ksp近似为1×10－30]。 答案：6.0　1×10－6 解析：由图可知，pH＝6.0时Cr(Ⅲ)沉淀率很高，随后pH增大，Cr(Ⅲ)沉淀率变化不大，故“沉铬”过程最佳pH为6.0。此时c(H＋)＝10－6 mol/L，c(OH－)＝10－8 mol/L，又知Ksp[Cr(OH)3]＝1×10－30 mol4/L4，则有c(Cr3＋)＝ eq \f(Ksp[Cr（OH）3],c3（OH－）)＝ eq \f(1×10－30,（10－8）3) mol/L＝1×10－6 mol/L。 5．常温下，NH3·H2O电离常数Kb＝1.7×10－5 mol/L，Ksp[Mg(OH)2]＝5.6×10－12 mol3/L3。 (1)向0.4 mol/L的氨水中加入等体积浓度为6×10－4 mol/L MgCl2溶液，________(填“无”或“有”)沉淀生成，并简述理由 __________________________________________________________ ________________________________________________________。 (2)若某溶液中c(Mg2＋)＝1.2×10－3 mol/L，需向其中加入等体积的NaOH溶液浓度为________ mol/L时，可使Mg2＋恰好沉淀完全(忽略溶液体积变化， eq \r(0.56)≈0.75)。 答案：(1)有　c2(OH－)＝c(NH3·H2O)·Kb＝0.2 mol/L×1.7×10－5 mol/L＝3.4×10－6 mol2/L2，而Q＝c(Mg2＋)·c2(OH－)＝3×10－4 mol/L×3.4×10－6 mol2/L2＝1.02×10－9 mol3/L3＞5.6×10－12 mol3/L3＝Ksp[Mg(OH)2]，故有沉淀生成 (2)3.9×10－3 解析：(1)向0.4 mol/L的氨水中加入等体积浓度为6×10－4 mol/L MgCl2溶液，溶液中c(Mg2＋)·c2(OH－)>Ksp[Mg(OH)2]，故有沉淀生成，理由是c2(OH－)＝c(NH3·H2O)·Kb＝0.2 mol/L×1.7×10－5 mol/L2＝3.4×10－6 mol2/L2，而Q＝c(Mg2＋)·c2(OH－)＝3×10－4 mol/L×3.4× 10－6 mol2/L2＝1.02×10－9 mol3/L3＞5.6×10－12 mol3/L3＝Ksp[Mg(OH)2]，故有沉淀生成。 (2)设体积都为1 L，溶液中n(Mg2＋)＝1.2×10－3mol，需消耗n(OH－)＝2×(1.2×10－3mol－10－5mol)≈2.4×10－3mol；另外，为使溶液中达到Mg(OH)2的沉淀溶解平衡，还需加入c(OH－)＝ eq \r(\f(5.6×10－12,1×10－5)) mol/L＝ eq \r(0.56)×10－3 mol/L，此时向其中加入等体积的NaOH溶液浓度为 eq \f(2.4×10－3mol＋\r(0.56)×10－3 mol/L×2 L,1 L)≈3.9×10－3 mol/L时，可使 Mg2＋恰好沉淀完全(忽略溶液体积变化)。 $$