热点强化24 多平衡体系溶液中平衡常数的计算及应用-【优化探究】2026高考化学一轮复习高考总复习配套课件（苏教版）

优化探究 大单元四　化学反应原理 专题12　水溶液中的离子反应与平衡 热点强化24　多平衡体系溶液中平 衡常数的计算及应用 【讲·热点归纳】 【练·热点突破】 2 【讲·热点归纳】 3 1.四大平衡常数的比较 常数 受温度的影响 表达式 电离常数Ka或Kb K随温度升高而增大 HA⥫⥬H＋＋A－　 Ka= BOH⥫⥬B＋＋OH－ Kb= 4 常数 受温度的影响 表达式 水的离子积常数Kw Kw随温度升高而增大 H2O⥫⥬H＋＋OH－ Kw=c(H＋)·c(OH－) 盐的水解常数Kh Kh随温度升高而增大 A－＋H2O⥫⥬HA＋OH－ Kh= 溶度积常数Ksp 大多数Ksp随温度升高而增大，少数会减小。如Ca(OH)2 MmAn(s)⥫⥬m(aq)＋n(aq) Ksp=cm(Mn＋)·cn(Am－) 5 2.四大平衡常数间的关系 (1)Kh=或 如HC＋H2O⥫⥬H2CO3＋OH－ Kh=== C＋H2O⥫⥬HC＋OH－ Kh=== 6 (2)某些沉淀的Ksp与Kw的关系 M(OH)n(s)⥫⥬Mn＋(aq)＋nOH－(aq) Ksp=c(Mn＋)·cn(OH－)=c(Mn＋)·=c(Mn＋)· (3)四大平衡同化学平衡一样都为动态平衡，平衡的移动符合平衡移动原理(勒夏特列原理)，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(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。 7 【练·热点突破】 8 1.(2023·浙江6月选考，15B改编)草酸(H2C2O4)是二元弱酸。某小组做如下实验：往20 mL 0.1 mol·L－1 NaHC2O4溶液中滴加0.1 mol·L－1 NaOH溶液。 [已知：H2C2O4的电离常数Ka1=5.4×10－2，Ka2=5.4×10－5，Ksp(CaC2O4)=2.4×10－9，溶液混合后体积变化忽略不计。] 上述实验中V(NaOH)=10 mL时，存在c(C2)________(填“＞”“＜”或“=”)c(HC2)。  2 3 4 5 6 1 ＞ 9 解析：V(NaOH)=10 mL时，溶质是NaHC2O4、Na2C2O4且两者物质的量浓度相等，Ka2=5.4×10－5＞Kh=，则草酸氢根离子的电离程度大于草酸根离子的水解程度，因此存在c(C2)＞c(HC2)。 2 3 4 5 6 1 10 2.(2023·湖南卷，节选)室温下，①Cu＋在配体L的水溶液中形成 ，其反应平衡常数为K；②CuBr 在水中的溶度积常数为Ksp。 由此可知，CuBr在配体L的水溶液中溶解反应的平衡常数为__________ (所有方程式中计量系数关系均为最简整数比)。  2 3 4 5 6 1 K·Ksp 11 解析：Cu＋在配体L的水溶液中形成[Cu(L)2]＋，则Cu＋＋2L⥫⥬ [Cu(L)2]＋的平衡常数K=；CuBr在水中的溶度积常数Ksp=c(Cu＋)·c(Br－)；CuBr在配体L的水溶液中溶解反应为CuBr＋2L⥫⥬[Cu(L)2]＋＋Br－，该反应的平衡常数为= =K·Ksp。 2 3 4 5 6 1 12 3.(2021·湖南卷，节选)常温下加入的NH4HCO3溶液呈________(填“酸性”“碱性”或“中性”)(已知：NH3·H2O的Kb=1.75×10－5，H2CO3的Ka1=4.4×10－7，Ka2=4.7×10－11)。  2 3 4 5 6 1 碱性 解析：铵根离子的水解常数Kh(N)=≈5.7×10－10，碳酸氢根的水解常数Kh(HC)==≈2.3×10－8，则Kh(N)＜Kh(HC)，因此常温下加入的NH4HCO3溶液呈碱性。 13 4.(2021·河北卷，节选)工序④溶液中的铝元素恰好完全转化为沉淀的反应为[Al(OH)4]－＋H＋⥫⥬Al(OH)3↓＋H2O。工序④溶液中的铝元素恰好完全转化为沉淀的pH为________。{已知：通常认为溶液中离子浓度小于10－5 mol·L－1为沉淀完全；Al(OH)3＋OH－⥫⥬[Al(OH)4]－　K=100.63，Kw=10－14，Ksp[Al(OH)3]=10－33}  2 3 4 5 6 1 8.37 14 解析：工序④溶液中的铝元素恰好完全转化为沉淀的反应为[Al(OH)4]－ ＋H＋⥫⥬Al(OH)3↓＋H2O，反应的平衡常数为K1= ===1013.37，当c{[Al(OH)4]－}为 10－5 mol·L－1时，溶液中氢离子浓度为= mol·L－1=10－8.37 mol·L－1，则溶液的pH为8.37。 2 3 4 5 6 1 5.对废催化剂进行回收可有效利用金属资源。某废催化剂主要含铝(Al)、 钼(Mo)、镍(Ni)等元素的氧化物，一种回收利用工艺的部分流程如下： 2 3 4 5 6 1 已知：25 ℃时，H2CO3的Ka1=4.5×10－7，Ka2=4.7×10－11；Ksp(BaMoO4)=3.5×10－8；Ksp(BaCO3)=2.6×10－9；该工艺中，pH＞6.0时，溶液中Mo元素以Mo的形态存在。“沉钼”中，pH为7.0。 16 (1)生成 BaMoO4的离子方程式为_____________________________。  2 3 4 5 6 1 Mo＋Ba2＋====BaMoO4↓ 解析：滤液Ⅱ中含有钼酸钠，加入氯化钡溶液后生成BaMoO4沉淀，该反应的离子方程式为Mo＋Ba2＋====BaMoO4↓。 (2)若条件控制不当，BaCO3也会沉淀。为避免BaMoO4中混入BaCO3沉 淀，溶液中c(HC)∶c(Mo)=________________________ (列出算式)时，应停止加入BaCl2溶液。 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 1 解析：若开始生成BaCO3沉淀，则体系中恰好建立如下平衡：HC＋BaMoO4⥫⥬BaCO3＋Mo＋H＋，该反应的化学平衡常数K== =。为避免BaMoO4中混入BaCO3沉淀，必须满足 2 3 4 5 6 1 ≤，由于“沉钼”中pH为7.0， c(H＋)=1×10－7 mol·L－1，所以溶液中= 时，开始生成BaCO3沉淀，因此，c(HC)∶c(Mo) ==时，应停止加入BaCl2溶液。 6. (1)常温下，用氨水吸收CO2可得到NH4HCO3溶液，在NH4HCO3溶液中，c(N)________(填“＞”“＜”或“=”)c(HC)；反应N＋HC＋H2O⥫⥬NH3·H2O＋H2CO3的平衡常数K=_____________(已知常温下NH3·H2O的电离平衡常数Kb=2×10－5，H2CO3的电离平衡常数K1=4×10－7，K2=4×10－11)。  2 3 4 5 6 1 ＞　 1.25×10－3 21 解析：由于NH3·H2O的电离常数大于HC的电离常数，再根据盐类水解规律可得HC的水解程度更大，因此c(N)＞c(HC)；反应N＋HC＋H2O⥫⥬NH3·H2O＋H2CO3的平衡常数K= ===1.25×10－3。 2 3 4 5 6 1 (2)已知Ksp[Mg(OH)2]=2×10－11，在某MgSO4溶液里c(Mg2＋)= 0.002 mol·L－1，如果生成Mg(OH)2沉淀，应调整溶液pH，使之大于________；在0.20 L的0.002 mol·L－1 MgSO4溶液中加入等体积的 0.10 mol·L－1的氨水溶液，电离常数Kb(NH3·H2O)=2×10－5，试计算________(填“有”或“无”)Mg(OH)2沉淀生成。  2 3 4 5 6 1 10　 有　 解析：MgSO4溶液中c(Mg2＋)=0.002 mol·L－1，开始产生沉淀时c(OH－) = mol·L－1=10－4 mol·L－1，则c(H＋)=10－10 mol·L－1，因此生成Mg(OH)2沉淀，应调整溶液pH，使之大于10；在0.20 L 的 0.002 mol·L－1 MgSO4溶液中加入等体积的0.10 mol·L－1的氨水溶液，镁离子浓度变为0.001 mol·L－1，氨水浓度变为0.05 mol·L－1， c(OH－)= mol·L－1=0.001 mol·L－1，c(Mg2＋) ·c2(OH－)=10－9＞Ksp[Mg(OH)2]=2×10－11，有沉淀产生。 2 3 4 5 6 1 (3)CuCl悬浊液中加入Na2S，发生的反应为2CuCl(s)＋S2－(aq)⥫⥬Cu2S(s)＋2Cl－(aq)，该反应的平衡常数K=______________[已知Ksp(CuCl)= 1.2×10－6，Ksp(Cu2S)=2.5×10－43]。  2 3 4 5 6 1 5.76×1030 解析：2CuCl(s)＋S2－(aq)⥫⥬Cu2S(s)＋2Cl－(aq)的平衡常数K=====5.76×1030。 (4)已知常温下H2SO3的电离常数：Ka1=1.0×10－1.9，Ka2=1.0×10－7.2，计算0.1 mol·L－1 NaHSO3溶液的pH值为____________(忽略S的二级水解)。  2 3 4 5 6 1 4.1 解析：HS⥫⥬S＋H＋的电离常数Ka2==1.0× 10－7.2，c(S)≈c(H＋)，c(HS)≈0.1 mol·L－1，则c2(H＋)=1.0× 10－7.2×c(HS)=1.0×10－7.2×0.1=10－8.2，c(H＋)=10－4.1 mol·L－1，故pH=－lg c(H＋)=4.1。 $$