18版高考化学二轮复习专题2化学基本理论第10讲四大平衡常数及应用学案Word文档下载推荐.docx
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2016年Ⅰ卷T27(3);
2016年Ⅲ卷T13D;
2015年Ⅰ卷T28(3);
2015年Ⅱ卷T26(4);
2014年Ⅰ卷T11
命题热点1 Kw、Ka(或Kb)、Kh的应用
(对应学生用书第46页)
■储知识——剖解重点难点备考·
三大平衡常数的表达式与应用
(1)表达式
符号
适用
体系
平衡关系式(实例)
及平衡常数表达式
水的离子
积常数
Kw
任意
水溶液
H2OH++OH-
Kw=c(H+)·
c(OH-)
弱电解质电
离平衡常数
Ka或Kb
弱酸或
弱碱溶液
HFH++F-
Ka=
盐的水解
平衡常数
Kh
弱离子的
盐溶液
CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-
Kh=
(2)相关规律
①Qc与K的关系。
二者表达式相同,若Qc<
K,平衡正向移动;
若Qc=K,平衡不移动;
若Qc>
K,平衡逆向移动。
②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。
③Ka、Kh、Kw三者的关系式为Kh=;
Kb、Kh、Kw三者的关系式为Kh=。
[失分预警]
“四大常数”使用常见错误
(1)Ka、Kh、Kw数值不随其离子浓度的变化而变化,只与温度有关,Ka、Kh、Kw随着温度的升高而增大。
在温度一定时,平衡常数不变,与化学平衡是否移动无关。
(2)Kw常误认为是水电离的c(H+)与c(OH-)的乘积。
(3)只有常温下水的离子积常数Kw=1.0×
10-14。
■对点练——沿着高考方向训练·
1.升高温度,下列数据不一定增大的是( )
A.化学反应速率v
B.水的离子积常数Kw
C.化学平衡常数K
D.弱酸的电离平衡常数Ka
C [升高温度,活化分子的百分数增大,有效碰撞的次数增多,则反应速率加快;
水的电离吸热,升高温度促进电离,水的离子积常数Kw增大;
若化学反应为放热反应,则升高温度,平衡逆向移动,K减小;
弱酸的电离吸热,升高温度促进电离,弱酸的电离平衡常数Ka增大。
]
2.常温下,某酸HA的电离常数K=1×
10-5。
下列说法中正确的是( )
【导学号:
97184125】
A.HA溶液中加入NaA固体后,减小
B.常温下,0.1mol/LHA溶液中水电离出的c(H+)为10-13mol/L
C.NaA溶液中加入盐酸至恰好完全反应,存在关系:
2c(Na+)=c(A-)
+c(Cl-)
D.常温下,0.1mol/LNaA溶液的水解常数为10-9
D [HA溶液中加入NaA固体后抑制HA的电离,===Kh==10-9,故比值不变,A错误、D正确;
常温下,0.1mol/L的HA溶液中氢离子浓度约为(0.1×
10-5)1/2mol/L=0.001mol/L,则水电离出的c(H+)为10-11mol/L,B错误;
NaA溶液中加入盐酸至恰好完全反应,根据物料守恒:
2c(Na+)=c(A-)+c(HA)+c(Cl-),C错误。
3.(2017·
衡水押题卷)化学上常用AG表示溶液中的lg。
25℃时,用0.100mol·
L-1的NaOH溶液滴定20.00mL0.100mol·
L-1的HNO2溶液,AG与所加NaOH溶液的体积(V)的关系如图所示,下列说法正确的是( )
97184126】
A.D点溶液的pH=11.25
B.B点溶液中存在c(H+)-c(OH-)=c(NO)-c(HNO2)
C.C点时,加入NaOH溶液的体积为20mL
D.25℃时,HNO2的电离常数Ka=1.0×
10-5.5
A [D点lg=-8.5,则=1.0×
10-8.5,因为Kw=1.0×
10-14,所以c(H+)=1.0×
10-11.25,pH=11.25,A正确;
B点溶液为等浓度的HNO2和NaNO2的混合溶液,电荷守恒式为c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(NO),物料守恒式为2c(Na+)=c(NO)+c(HNO2),则2c(H+)-2c(OH-)=c(NO)-
c(HNO2),B错误;
C点溶液的lg=0,则=1,HNO2的电离程度与NaNO2的水解程度相同,加入NaOH溶液的体积小于20mL,C错误;
A点溶液lg=8.5,则=1.0×
108.5,Kw=1.0×
10-14,c2(H+)=1.0×
10-5.5,则HNO2的电离常数Ka=≈=,D错误。
4.(2017·
山东实验中学二模)已知下表为25℃时某些弱酸的电离平衡常数。
依据所给信息判断,下列说法正确的是( )【导学号:
97184127】
CH3COOH
HClO
H2CO3
Ka=1.8×
10-5
Ka=3.0×
10-8
Ka1=4.4×
10-7
Ka2=4.7×
10-11
A.向NaClO溶液中通入少量二氧化碳的离子方程式为2ClO-+CO2+
H2O===2HClO+CO
B.相同浓度的CH3COONa和NaClO的混合溶液中,c(CH3COOH)+c(HClO)
=c(OH-)-c(H+)
C.25℃时,0.10mol·
L-1Na2CO3溶液通入CO2至溶液的pH=7时,溶液中:
c(Na+)=c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)
D.向0.1mol·
L-1CH3COONa溶液中加入少量水,溶液中
增大
B [根据电离平衡常数可知酸性强弱顺序是CH3COOH>
H2CO3>
HClO>
HCO。
根据较强酸制备较弱酸可知向NaClO溶液中通入少量二氧化碳的离子方程式为ClO-+CO2+H2O===HClO+HCO,A错误;
相同浓度的CH3COONa和NaClO的混合溶液中存在物料守恒c(CH3COOH)+c(HClO)=c(Na+)-c(CH3COO-)-c(ClO-),根据电荷守恒可知c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(ClO-)+c(OH-),因此存在c(CH3COOH)+c(HClO)=c(OH-)-c(H+),B正确;
25℃时,0.10mol·
L-1Na2CO3溶液通入CO2至溶液的pH=7时溶液是NaHCO3和碳酸的混合溶液,则溶液中:
c(Na+)<
c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3),C错误;
向0.1mol·
L-1CH3COONa溶液中加入少量水,溶液中=Ka/Kw,温度不变,比值不变,D错误。
5.(2017·
山西实验中学模拟)T℃时,纯水的pH约为6.5。
该温度下,
0.01mol·
L-1HA溶液中c(H+)/c(OH-)=105,向10mL该溶液中逐滴加入0.01mol·
L-1MOH溶液(已知MOH的电离平衡常数Kb=1.8×
10-5),在滴加过程中,下列有关叙述中正确的是( )
A.HA的电离平衡常数为Ka=1.0×
B.当滴加10mLMOH溶液时,所得溶液呈酸性
C.当滴入20mLMOH溶液时,溶液中有:
c(MOH)+2c(OH-)=c(A-)+
c(H+)+2c(HA)
D.当滴入少量的MOH溶液时,促进了HA的电离,溶液的pH升高,且随
着MOH量的增加c(A-)/c(HA)的值增大
D [T℃时,纯水的pH约为6.5。
该温度下,Kw=1.0×
10-13。
0.01mol·
L-1HA溶液中c(H+)/c(OH-)=105==,因此c(H+)=1.0×
10-4,则HA的电离平衡常数为Ka=≈1.0×
10-6,A错误;
当滴加10mLMOH溶液时,所得溶液中含有MA,根据二者的电离平衡常数,
易得M+的水解程度小于A-的水解程度,故所得溶液呈碱性,B错误;
当滴入20mLMOH溶液时,所得溶液中含有等物质的量的MA和MOH,溶液中有c(MOH)+2c(OH-)=2c(H+)+c(M+)+2c(HA)>
c(A-)+c(H+)+2c(HA),C错误;
HA为弱酸,当滴入少量的MOH溶液时,溶液中的c(H+)减小,溶液的pH升高,促进HA的电离,c(A-)增大,c(HA)减小,c(A-)/c(HA)的值增大,D正确。
[方法技巧]
电离平衡常数的拓展应用
(1)根据电离常数判断电离平衡移动方向
弱酸(或弱碱)溶液稀释时,平衡会向电离的方向移动,但为什么会向电离的方向移动却很难解释,应用电离常数就能很好地解决这个问题。
如对CH3COOH溶液进行稀释:
CH3COOH H+ + CH3COO-
原平衡:
c(CH3COOH)c(H+)c(CH3COO-)
Qc===<
Ka(n>
1)
所以电离平衡向电离方向移动。
(2)计算弱酸(或弱碱)溶液中H+(或OH-)浓度
已知25℃时CH3COOH的电离常数Ka=1.75×
10-5,则25℃时0.1mol·
L-1的CH3COOH溶液中CH3COOHH++CH3COO-
由于水电离出的H+浓度很小,可忽略不计,故c(H+)=c(CH3COO-),而CH3COOH的电离程度很小,CH3COOH的平衡浓度与0.1mol·
L-1很接近,故可进行近似计算。
c2(H+)=0.1×
Ka,c(H+)=mol·
L-1≈1.32×
10-3mol·
L-1。
■提能力——针对热点题型训练·
(见专题限时集训T1、T3、T5、T6、T9、T10)
命题热点2 溶度积常数的应用
(对应学生用书第47页)
1.溶度积常数Ksp的表达式
对于组成为AmBn的电解质,饱和溶液中存在平衡AmBn(s)mAn+(aq)+nBm-(aq),Ksp=cm(An+)·
cn(Bm-)。
2.影响Ksp大小的因素
对于确定的物质来说,Ksp只与温度有关;
一般情况下,升高温度,Ksp增大。
3.溶度积规则
当Qc>
Ksp时,溶液过饱和,有沉淀析出,直至溶液饱和,达到新的平衡;
当Qc=Ksp时,溶液饱和,沉淀与溶解处于平衡状态;
当Qc<
Ksp时,溶液未饱和,无沉淀析出,若加入过量难溶电解质,难溶电解质溶解直至溶液饱和。
4.M(OH)n悬浊液中Ksp、Kw、pH间关系
M(OH)n(s)Mn+(aq)+nOH-(aq)
Ksp=c(Mn+)·
cn(OH-)=·
cn(OH-)==()n+1。
沉淀溶解平衡的三个易误点
(1)误认为只要Ksp越大,其溶解度就会越大。
Ksp还与难溶物化学式中的各离子配比有关,只有同类型的难溶物的Ksp大小才可用于比较其溶解度大小。
(2)一定温度下,误认为溶解度受溶液中相同离子浓度的影响而导致Ksp改变。
实际上Ksp只受温度影响,温度不变则Ksp不变,如Mg(OH)2在MgCl2溶液中的溶解度要小于在纯水中的溶解度,而Ksp[Mg(OH)2]不变。