特讯专题突破训练5 水溶液中的四大常数及其应用.docx

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特讯专题突破训练5水溶液中的四大常数及其应用

专题突破训练（五）　

水溶液中的四大常数及其应用

（建议用时：

35分钟）

一、选择题

1．25℃时，用水稀释0.1mol·L－1的氨水，溶液中随着水量的增加而减小的是（　　）

①

　②

③[H＋][OH－]　④

A．①②B．③

C．③④D．②④

D　[在氨水中存在NH3·H2O

NH

＋OH－的平衡，加水稀释时平衡右移，NH3·H2O的物质的量减小，NH

和OH－的物质的量增大，但浓度均减小，由于温度一定，水的离子积Kw和电离常数Kb不变，故可借助Kb＝

，Kw＝[H＋][OH－]判断出②④正确。

]

2．已知某温度下CH3COOH和NH3·H2O的电离常数相等，现向10mL浓度为0.1mol·L－1的CH3COOH溶液中滴加相同浓度的氨水，在滴加过程中（　　）

A．水的电离程度始终增大

B．

先增大再减小

C．[CH3COOH]与[CH3COO－]之和始终保持不变

D．当加入氨水的体积为10mL时，[NH

]＝[CH3COO－]

D　[酸碱均抑制水的电离，向CH3COOH溶液中滴加氨水，水的电离程度先增大，当恰好完全反应后，再滴加氨水，水的电离程度减小，A错误；因为氨水的电离常数Kb＝

，所以

＝

，因为温度不变Kb不变，随氨水的加入[H＋]减小，

不断减小，B错误；加入氨水，体积变大，[CH3COOH]与[CH3COO－]之和变小，C错误；当加入氨水的体积为10mL时，氨水与CH3COOH恰好反应，CH3COOH和NH3·H2O的电离常数相等，故

CH3COO－和NH

的水解程度相同，溶液呈中性，由电荷守恒可得[NH

]＝[CH3COO－]，D正确。

]

3.水的电离平衡曲线如图所示。

下列说法正确的是（　　）

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[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

，则xc>a＝d，温度关系为b>c>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＝1.0×10－12mol2·L－2,0.5mol·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呈中性，此时[H＋]＝1.0×10－6mol·L－1，错误。

]

4．（2019·南阳模拟）①已知t℃时AgCl的Ksp＝2×10－10mol2·L－2；②在t℃时Ag2CrO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。

下列说法正确的是（　　）

A．在t℃时，Ag2CrO4的Ksp为1×10－9mol3·L－3

B．在饱和Ag2CrO4溶液中加入K2CrO4可使溶液由Y点至X点

C．在t℃时，以0.01mol·L－1AgNO3溶液滴定20mL0.01mol·L－1KCl和0.01mol·L－1K2CrO4的混合溶液，CrO

先沉淀

D．在t℃时，反应Ag2CrO4（s）＋2Cl－（aq）

2AgCl（s）＋CrO

（aq）的平衡常数K＝2.5×107L·mol－1

D　[Ag2CrO4的沉淀溶解平衡为Ag2CrO4（s）

2Ag＋（aq）＋CrO

（aq）；Ksp＝[Ag＋]2[CrO

]＝（10－3）2×10－6mol3·L－3＝10－12mol3·L－3，故A错误；在饱和溶液中加入K2CrO4可使沉淀溶解平衡左移，溶度积常数不变，还是饱和溶液，点应在曲线上，故B错误；依据溶度积常数计算Ksp（Ag2CrO4）＝[Ag＋]2[CrO

]＝1×10－12mol3·L－3，Ksp（AgCl）＝[Ag＋][Cl－]＝2×10－10mol2·L－2，以0.01mol·L－1AgNO3溶液滴定20mL0.01mol·L－1KCl和0.01mol·L－1K2CrO4的混合溶液，[CrO

]＝0.01mol·L－1，得到[Ag＋]＝

mol·L－1＝1×10－5mol·L－1,0.01mol·L－1KCl溶液中[Cl－]＝0.01mol·L－1，依据溶度积计算得[Ag＋]＝

mol·L－1＝2×10－8mol·L－1，所以氯化银先沉淀，故C错误；在t℃时，Ag2CrO4（s）＋2Cl－（aq）

2AgCl（s）＋CrO

（aq），依据氯化银的溶度积和Ag2CrO4的溶度积计算，K＝

＝

＝

L·mol－1＝2.5×107L·mol－1，故D正确。

]

5．（2019·临沂模拟）相同温度下，根据三种酸的电离常数，下列判断正确的是（　　）

酸

HX

HY

HZ

电离常数Ka/（mol·L－1）

9×10－7

9×10－6

10－2

A．三种酸的强弱关系：

HX＞HY＞HZ

B．反应HZ＋Y－===HY＋Z－能够发生

C．相同温度下，0.1mol·L－1的NaX、NaY、NaZ溶液，NaZ溶液pH最大

D．相同温度下，1mol·L－1HX溶液的电离常数大于0.1mol·L－1HX溶液的电离常数

B　[A项，Ka越大，酸越强，故HZ>HY>HX，错误；C项，酸越弱，相应的盐水解程度越大，碱性越强，pH越大，NaZ溶液pH最小，错误；D项，Ka只与温度有关，与浓度无关，错误。

]

6．已知：

25℃时醋酸的电离平衡常数：

Ka（CH3COOH）＝1.8×10－5mol·L－1，水的离子积常数：

Kw＝[H＋][OH－]＝1×10－14mol2·L－2。

则25℃时，0.1mol·L－1CH3COONa水溶液中，[OH－]约为（已知：

≈1.34）（　　）

A．1×10－7mol·L－1　　　B．1.8×10－6mol·L－1

C．7.5×10－6mol·L－1D．7.5×10－5mol·L－1

C　[　　　CH3COO－　＋　H2O

CH3COOH＋OH－

：

0.100

：

xxx

：

0.1－xxx

Kh＝

＝

即：

＝

因CH3COONa的水解程度很小，则（0.1－x）≈0.1，上式可变为：

＝

解得：

x＝

≈7.5×10－6。

]

7．已知常温下：

Ksp[Mg（OH）2]＝1.2×10－11mol3·L－3；Ksp（AgCl）＝1.8×

10－10mol2·L－2；Ksp（Ag2S）＝6.3×10－50mol3·L－3；Ksp（CH3COOAg）＝2.3×10－3mol2·L－2。

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，能使浓度为0.12mol·L－1的Mg2＋溶液中产生Mg（OH）2沉淀

D．2AgCl（s）＋S2－（aq）

Ag2S（s）＋2Cl－（aq）的平衡常数K约为5.1×1029mol·L－1

A　[选项A中若按体积比1∶1混合，则[Ag＋][CH3COO－]＝（0.01×0.01）mol2·L－2＝10－4mol2·L－29，则

[OH－]>1×10－5mol·L－1，[Mg2＋][OH－]2>1.2×10－11mol3·L－3，即[Mg2＋][OH－]2

>Ksp[Mg（OH）2]，故产生Mg（OH）2沉淀，C正确；K＝

≈5.1×

1029mol·L－1，D正确。

]

8．某温度时，CuS、MnS在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。

下列说法错误的是（　　）

A．a点对应的Ksp大于b点对应的Ksp

B．向CuSO4溶液中加入MnS发生如下反应：

Cu2＋（aq）＋MnS（s）===CuS（s）＋Mn2＋（aq）

C．在含有CuS和MnS固体的溶液中，[Cu2＋]∶[Mn2＋]＝（2×10－23）∶1

D．该温度下，Ksp（CuS）小于Ksp（MnS）

A　[因为a点和b点都在CuS的沉淀溶解平衡曲线上，Ksp是定值，A错误；因为Ksp（CuS）

Cu2＋（aq）＋MnS（s）===CuS（s）＋Mn2＋（aq），B正确；从图像可知Ksp（CuS）＝0.01×6×10－34mol2·L－2＝6×10－36mol2·L－2、Ksp（MnS）＝0.01×3×10－11mol2·L－2＝3×

10－13mol2·L－2，在含有CuS和MnS固体的溶液中[S2－]相同，[Cu2＋]∶[Mn2＋]＝Ksp（CuS）∶Ksp（MnS）＝（2×10－23）∶1，C、D正确。

]

9．已知：

pAg＝－lg[Ag＋]，Ksp（AgCl）＝1×10－12mol2·L－2。

如图是向10mLAgNO3溶液中逐渐加入0.1mol·L－1的NaCl溶液时，溶液的pAg随着加入NaCl溶液的体积变化的图像（实线）。

根据图像所得下列结论正确的是[提示：

Ksp（AgCl）>Ksp（AgI）]（　　）

A．原AgNO3溶液的物质的量浓度为0.1mol·L－1

B．图中x点的坐标为（100,6）

C．x点时[Cl－]＝0.05mol·L－1

D．把0.1mol·L－1的NaCl换成0.1mol·L－1NaI则图像在终点后变为虚线部分

B　[加入NaCl之前，pAg＝0，所以[AgNO3]＝1mol·L－1，A错误；由于

[Ag＋]＝10－6mol·L－1，所以恰好完全反应，n（NaCl）＝n（AgNO3）＝0.01L×

1mol·L－1＝0.01mol，所以V（NaCl）＝100mL，B正确；若把NaCl换成NaI，由于Ksp（AgI）更小，所以[Ag＋]更小，pAg更大，D错误。

]

二、非选择题

10．（2019·武汉模拟）已知Ka、Kb、Kw、Kh、Ksp分别表示弱酸的电离平衡常数、弱碱的电离平衡常数、水的离子积常数、盐的水解平衡常数、难溶电解质的溶度积常数。

（1）有关上述常数的说法正确的是________。

a．它们都能反映一定条件下对应变化进行的程度

b．它们的大小都随温度的升高而增大

c．常温下，CH3COOH在水中的Ka大于在饱和CH3COONa溶液中的Ka

d．一定温度下，在CH3COONa溶液中，Kw＝Ka·Kh

（2）25℃时，将amol·L－1的氨水与0.01mol·L－1的盐酸等体积混合所得溶液中[NH

]＝[Cl－]，则溶液显________性（填“酸”“碱”或“中”）；用含a的代数式表示NH3·H2O的电离平衡常数Kb＝________。

（3）已知：

25℃时，HA的Ka＝1×10－6mol·L－1，则25℃时，浓度均为0.01mol·L－1的HA与NaA等体积混合，则混合溶液呈________性（填“酸”“碱”或“中”）。

（4）已知常温下Fe（OH）3和Mg（OH）2的Ksp分别为8.0×10－38mol4·L－4、1.0×

10－11mol3·L－3，向浓度均为0.1mol·L－1的FeCl3、MgCl2的混合溶液中加入碱液，要使Fe3＋完全沉淀而Mg2＋不沉淀，应该调节溶液的pH范围是________（已知lg2≈0.3）。

解析：

（2）根据[NH

]＋[H＋]＝[Cl－]＋[OH－]和[NH

]＝[Cl－]推知[H＋]＝

[OH－]，溶液呈中性。

Kb＝

mol·L－1＝

mol·L－1。

（3）Kh（A－）＝

＝

mol·L－1＝1×10－8mol·L－1＜Ka，故HA电离程度大于A－的水解程度，溶液呈酸性。

（4）Fe3＋完全沉淀时，[OH－]3×1.0×10－5>8.0×10－38，[OH－]>（8.0×10－33）

＝2×10－11，所以pH>3.3；Mg2＋不沉淀，[OH－]2×0.1<1×10－11，

[OH－]<（1×10－10）

＝1×10－5，所以pH<9，

故pH范围为3.3

答案：

（1）ad

（2）中　

mol·L－1

（3）酸　

（4）3.3

11．（2018·湖北襄阳统考，节选）

（1）根据下表数据做答：

表1　25℃时浓度为0.1mol·L－1两种溶液的pH

溶质

NaClO

Na2CO3

pH

9.7

11.6

表2　25℃时两种酸的电离平衡常数

Ka1/（mol·L－1）

Ka2/（mol·L－1）

H2SO3

1.3×10－2

6.3×10－8

H2CO3

4.2×10－7

5.6×10－11

①根据表1能不能判断出H2CO3与HClO酸性强弱？

________（填“能”或“不能”）。

②0.10mol·L－1Na2SO3溶液中离子浓度由大到小的顺序为______________。

③H2SO3溶液和NaHCO3溶液反应的主要离子方程式为_______________。

（2）已知：

Ksp（AgCl）＝1.5×10－10mol2·L－2、Ksp（Ag2CrO4）＝2.0×10－12

mol3·L－3；AgCl为白色沉淀，Ag2CrO4为砖红色沉淀。

向Cl－和CrO

浓度均为0.1mol·L－1的混合溶液中逐滴加入AgNO3溶液且不断搅拌，实验现象为________

_______________________________________________________________。

（3）通过计算判断中和反应：

2Fe（OH）3（s）＋3H2C2O4

2Fe3＋＋6H2O＋3C2O

在常温下能否发生反应______。

（已知Ksp[Fe（OH）3]＝1.0×10－39mol4·L－4；草酸H2C2O4的Ka1＝6.0×10－2mol·L－1，Ka2＝6.0×10－5mol·L－1；66＝4.67×104）

解析：

（1）①Na2CO3对应的“酸”是HCO

，故根据表1不能判断H2CO3和HClO的酸性强弱。

②Na2SO3溶液中[Na＋]>[SO

]>[OH－]＞[HSO

]＞[H＋]。

③根据电离平衡常数知，酸性：

H2SO3>H2CO3>HSO

，故NaHCO3溶液和H2SO3溶液反应的主要离子方程式为HCO

＋H2SO3===HSO

＋CO2↑＋H2O。

（2）开始生成氯化银沉淀时[Ag＋]＝1.5×10－9mol·L－1，开始生成铬酸银沉淀时[Ag＋]＝

mol·L－1≈4.5×10－6mol·L－1，故先生成氯化银白色沉淀，随着硝酸银溶液的逐渐加入，Ag＋浓度增大，生成砖红色的铬酸银沉淀。

（3）K＝

＝

＝

＝4.67×10－11mol2·L－2＜1×10－5mol2·L－2，故反应不能发生。

答案：

（1）①不能　②[Na＋]＞[SO

]＞[OH－]＞[HSO

]＞[H＋]　③H2SO3＋HCO

===HSO

＋CO2↑＋H2O

（2）先生成白色沉淀，后来变为砖红色

（3）该反应的平衡常数K＝4.67×10－11＜1.0×10－5，所以该反应不能发生

12．

（1）（2019·聊城模拟）氨水是制备铜氨溶液的常用试剂，通过以下反应及数据来探究配制铜氨溶液的最佳途径。

已知：

Cu（OH）2（s）

Cu2＋＋2OH－　Ksp＝2.2×10－20mol3·L－3

Cu2＋＋4NH3·H2O

[Cu（NH3）4]2＋（深蓝色）＋4H2O　Kβ＝7.24×1012L4·mol－4

请用数据说明利用该反应：

Cu（OH）2（s）＋4NH3·H2O

[Cu（NH3）4]2＋＋4H2O＋2OH－配制铜氨溶液是否可行：

_____________________________________。

（2）（2019·临沂模拟）已知SO2Cl2遇水强烈水解生成两种强酸。

向SO2Cl2溶于水所得溶液中逐滴加入AgNO3溶液，最先生成的沉淀是________；当第二种离子开始沉淀时，溶液中[Ag＋]为0.01mol·L－1，则

＝________。

[已知Ksp（AgCl）＝1.8×10－10mol2·L－2，Ksp（Ag2SO4）＝1.2×10－5mol3·L－3]

（3）t℃下，某研究人员测定NH3·H2O的电离常数为1.8×10－5mol·L－1。

NH

的水解常数为1.5×10－8mol·L－1，则该温度下水的离子积常数为________，请判断t________25（填“>”“<”或“＝”）。

（4）（2019·淄博模拟）反应H2S（aq）＋Cu2＋（aq）===CuS（s）＋2H＋（aq）的平衡常数为_____________________________________________________________。

[已知Ksp（CuS）＝1.25×10－36mol·L－1，H2S的Ka1＝1×10－7mol·L－1，Ka2＝1×

10－13mol·L－1]

解析：

（1）根据平衡常数定义，

K＝

＝

＝Ksp·Kβ＝（2.2×10－20×7.24×1012）

mol－1·L≈1.6×10－7mol－1·L<10－5mol－1·L，此反应很难进行。

（2）已知SO2Cl2遇水强烈水解生成盐酸和硫酸，盐酸的浓度是硫酸的2倍。

设硫酸浓度为amol·L－1，则生成Ag2SO4沉淀需要的银离子浓度为

mol·L－1，生成AgCl沉淀需要的银离子浓度为

mol·L－1，所以AgCl先沉淀；溶液中[Ag＋]为0.01mol·L－1时，[Cl－]＝

mol·L－1，[SO

]＝

mol·L－1＝0.12mol·L－1，则

＝1.5×10－7。

（3）NH3·H2O

NH

＋OH－，Kb＝

＝1.8×10－5mol·L－1，NH

的水解NH

＋H2O

NH3·H2O＋H＋，Kh＝

，水的离子积Kw＝

[H＋]×[OH－]＝Kb×Kh＝2.7×10－13mol2·L－2,25℃时水的离子积是1×10－14mol2·L－2<2.7×10－13mol2·L－2，水的离子积随温度的升高而升高，即t大于25。

（4）反应H2S（aq）＋Cu2＋（aq）===CuS（s）＋2H＋（aq）的平衡常数K＝

＝

＝

＝8×1015。

答案：

（1）该反应的K＝Ksp·Kβ≈1.6×10－7mol·L－1<10－5mol·L－1，所以反应很难进行　

（2）AgCl　1.5×10－7

（3）2.7×10－13mol2·L－2　>　（4）8×1015