全高考化学水溶液四大平衡常数及应用考点解析Word文档格式.docx
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D项中CH3COOH比H2CO3易电离,故醋酸溶液pH小。
]
已知,25℃时几种弱酸的电离常数如表所示:
下列有关推断正确的是()
A.溶液pH的大小关系为K3PO4>
K2HPO4>
KH2PO4
B.草酸溶液中存在:
c(HC2Oeq\o\al(-,4))>
c(H+)>
c(C2Oeq\o\al(2-,4))>
c(OH-)
C.等浓度的NaHCO3、NaHC2O4溶液中前者pH较大
D.H3C6H5O7与Na2CO3溶液反应的产物为Na3C6H5O7、CO2、H2O
C [A项,未说明溶液的浓度,无法比较,错误;
B项,H2C2O4H++HC2Oeq\o\al(-,4),HC2Oeq\o\al(-,4)H++C2Oeq\o\al(2-,4),离子浓度大小关系为c(H+)>
c(OH-),错误;
C项,由电离常数知,H2CO3的酸性比H2C2O4的弱,故NaHCO3的水解程度比NaHC2O4的大,则NaHCO3溶液的pH较大,正确;
D项,由电离常数知,酸性H3C6H5O7>
H2C6H5Oeq\o\al(-,7)>
H2CO3>
HC6H5Oeq\o\al(2-,7)>
HCOeq\o\al(-,3),故H3C6H5O7与Na2CO3溶液反应的产物中没有Na3C6H5O7,错误。
3.
(1)常温下,将a
mol·
L-1的醋酸与b
L-1Ba(OH)2溶液等体积混合,充分反应后,溶液中存在2c(Ba2+)=c(CH3COO-),则该混合溶液中醋酸的电离常数Ka=______________(用含a和b的代数式表示)。
(2)25℃时,H2SO3==HSOeq\o\al(-,3)+H+的电离常数Ka=1×
10-2mol·
L-1,则该温度下pH=3、c(HSOeq\o\al(-,3))=0.1mol·
L-1的NaHSO3溶液中c(H2SO3)=________。
[解析]
(1)2c(Ba2+)=c(CH3COO-)可知c(H+)=c(OH-),c(CH3COO-)=2×
b×
eq\f(1,2)mol·
L-1,
类型2 水的离子积常数(Kw)
1.概念:
水或稀溶液中c(H+)与c(OH-)的乘积。
2.表达式:
Kw=c(H+)·
c(OH-)。
3.影响因素:
温度(升温,Kw增大)
4.常见题型
(1)计算[计算Kw、c(H+)、c(OH-)、pH]。
(2)通过Kw的大小比较,判断相应温度的高低。
4.T
℃下的溶液中,c(H+)=10-x
L-1,c(OH-)=10-y
L-1,x与y的关系如图所示。
下列说法不正确的是()
A.T
℃时,水的离子积Kw为1×
10-13
B.T>
25
C.T
℃时,pH=7的溶液显碱性
D.T
℃时,pH=12的苛性钠溶液与pH=1的稀硫酸等体积混合,溶液的pH=7
D [从图看出当c(H+)=10-13mol·
L-1时,c(OH-)=100mol·
L-1=1mol·
L-1,故T
℃时,Kw=1×
10-13,A正确;
T
℃时,Kw大于1×
10-14,则T
℃一定高于常温,B正确;
℃时,pH=6.5的溶液呈中性,显然pH=7的溶液显碱性,C正确;
pH=12的苛性钠溶液与pH=1的稀硫酸等体积混合,二者恰好完全中和,但注意该温度下,pH=7的溶液不是中性溶液,D错误。
5.水的电离平衡曲线如图所示。
A.a点对应温度条件下,将pH=x的氨水稀释10倍后,其pH=y,则x=y+1
B.纯水仅升高温度,可从d点变到b点
C.c点对应温度条件下醋酸的电离常数比a点对应温度条件下醋酸的电离常数大
D.b点对应温度条件下,0.5mol·
L-1的H2SO4溶液与1mol·
L-1的KOH溶液等体积混合,充分反应后,所得溶液的c(H+)=10-7mol·
L-1
C [A项,NH3·
H2O是弱电解质,加水稀释促进NH3·
H2O的电离,将pH=x的氨水稀释10倍后,溶液中的OH-浓度大于原来的eq\f(1,10),则x<
y+1,错误;
B项,d点和b点的c(OH-)相等,若纯水仅升高温度,c(OH-)与c(H+)都增大,错误;
C项,水的电离是吸热反应,温度升高,水的离子积增大,根据图中数据得出各点对应的水的离子积Kw的数值大小关系为b>
c>
a=d,温度关系为b>
a=d,而醋酸的电离也是吸热反应,温度越高,电离常数越大,正确;
D项,b点的Kw=1.0×
10-12,0.5mol·
L-1的KOH溶液等体积混合,充分反应后所得溶液呈中性,此时c(H+)=1.0×
10-6mol·
L-1,错误。
类型3 溶度积常数(Ksp)
6.(2016·
威海质检)已知常温下:
Ksp[Mg(OH)2]=1.8×
10-11;
Ksp(AgCl)=1.8×
10-10;
Ksp(Ag2S)=6.3×
10-50;
Ksp(CH3COOAg)=2.3×
10-3。
下列叙述不正确的是()
A.常温下,浓度均为0.02mol·
L-1的AgNO3溶液和CH3COONa溶液混合一定产生CH3COOAg沉淀
B.常温下,将0.001mol·
L-1的AgNO3溶液加入到浓度均为0.001mol·
L-1的KCl和K2S的混合溶液中,先产生Ag2S沉淀
C.常温下,调节溶液的pH>
9,能使Mg2+浓度为0.12mol·
L-1的溶液中产生Mg(OH)2沉淀
D.常温下,向饱和AgCl溶液中加入NaCl溶液,Ksp(AgCl)不变
A [选项A中没有说明两者按什么样的体积比混合,若按体积比1∶1混合,则c(Ag+)·
c(CH3COO-)=0.01×
0.01=10-4<
Ksp(CH3COOAg),故没有沉淀生成,A错误;
虽然Ag2S和AgCl中阴、阳离子个数比不同,但因Ksp(Ag2S)=6.3×
10-50≪Ksp(AgCl)=1.8×
10-10,故先产生Ag2S沉淀,B正确;
调节溶液的pH>
9,则c(OH-)>
1×
10-5mol·
L-1,c(Mg2+)·
c2(OH-)>
1.2×
10-11,即c(Mg2+)·
Ksp[Mg(OH)2],故产生Mg(OH)2沉淀,C正确;
Ksp只与温度有关,D正确。
已知:
10-11,Ksp[Cu(OH)2]=2.2×
10-20。
向浓度均为0.01mol·
L-1的Cu2+和Mg2+的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量,下列说法正确的是()
D [由于Ksp[Cu(OH)2]比Ksp[Mg(OH)2]小,所以Cu2+先沉淀,其所需OH-的浓度较小,即溶液的pH较小,故A、B错误;
绝对不溶的物质是不存在的,故C错误;
当两种沉淀共存时,由于Ksp[Mg(OH)2]=c(Mg2+)·
c2(OH-),Ksp[Cu(OH)2]=c(Cu2+)·
c2(OH-),所以
(2013·
全国卷Ⅱ)室温时,M(OH)2(s)M2+(aq)+2OH-(aq) Ksp=a,c(M2+)=b
L-1时,溶液的pH等于()
9.(2015·
江苏高考节选)已知:
Ksp[Al(OH)3]=1×
10-33,Ksp[Fe(OH)3]=3×
10-39,pH=7.1时Mn(OH)2开始沉淀。
室温下,除去MnSO4溶液中的Fe3+、Al3+(使其浓度均小于1×
10-6mol·
L-1),需调节溶液pH范围为________。
类型4 水解平衡常数
温度(升温,Kh增大)。
4.Kh与Kw、Ka、Kb、Ksp之间的关系
(1)一元弱酸一元强碱盐:
Kh=Kw/Ka;
(2)一元强酸一元弱碱盐:
Kh=Kw/Kb;
(3)一元弱酸一元弱碱盐,如醋酸铵:
Kh=Kw/(Ka×
Kb);
(4)多元弱碱一元强酸盐,如氯化铁:
Fe3+(aq)+3H2O(l)==Fe(OH)3(s)+3H+(aq)
水是纯液体,Fe(OH)3是固体物质不列入平衡常数。
Kh=c3(H+)/c(Fe3+)。
将Keq\o\al(3,w)=c3(H+)×
c3(OH-)与Ksp=c(Fe3+)×
c3(OH-)两式相比消去c3(OH-),所以,Kh=Keq\o\al(3,w)/Ksp。
5.常考题型
(1)考查盐溶液的性质(酸、碱性等)。
(2)考查对应弱酸的相对强弱。
(3)有关计算(计算Kh、浓度、pH等)。
10.已知:
25℃时醋酸的电离平衡常数:
Ka(CH3COOH)=1.8×
10-5,水的离子积常数:
c(OH-)=1×
10-14。
则25℃时,0.1mol·
L-1CH3COONa水溶液中,c(OH-)约为(已知:
eq\r(1.8)≈1.34)()
A.1×
10-7mol/LB.1.8×
10-6mol/L
C.7.5×
10-6mol/LD.7.5×
10-5mol/L
C [本题设计的意图是利用数学关系巧妙代换求出水解平衡常数,灵活地考查了水解平衡常数与电离平衡常数、水的离子积常数之间的关系。
分析如下:
11.25℃时,H2SO3==HSOeq\o\al(-,3)+H+的电离常数Ka=1×
10-2,则该温度下NaHSO3水解反应的平衡常数Kh=________,若向NaHSO3溶液中加入少量的I2,则溶液中
将________(填"
增大"
"
减小"
或"
不变"
)。
[答案] 1×
10-12 增大
12.
(1)已知25℃时,Na2CO3溶液的水解平衡常数为Kb=5×
10-5,则当溶液中c(HCOeq\o\al(-,3))∶c(COeq\o\al(2-,3))=1∶2时,试求溶液的pH=________。
(2)已知25℃时,Fe(OH)3的Ksp=2.6×
10-39,则Fe3+(aq)+3H2O==Fe(OH)3(s)+3H+的Kh≈________。