湖南省永州市2019年高考化学二轮复习 课时19 电解质溶液2（溶液中的“三大常数”）学案.docx

电解质溶液2（溶液中的“三大常数”）【明确考纲】1.理解弱电解质在水中的电离平衡，能利用电离平衡常数进行相关计算。2.了解水的电离、离子积常数。3.了解盐类水解的原理，影响盐类水解程度的因素，盐类水解的应用。4.了解难溶电解质的沉淀溶解平衡。理解溶度积(Ksp)的含义，能进行相关的计算。【课前真题】12017全国卷，27（5）Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料，可利用钛铁矿（主要成分为FeTiO3，还含有少量MgO、SiO2等杂质）来制备，工艺流程如下：回答下列问题：（5）若“滤液”中，加入双氧水和磷酸（设溶液体积增加1倍），使恰好沉淀完全即溶液中，此时是否有Mg3(PO4)2沉淀生成？（列式计算）。FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分别为。答案：Fe3+恰好沉淀完全时，c()=molL1=1.31017 molL1，c3(Mg2+)c2()(0.01)3(1.31017)2=1.71040Ksp Mg3(PO4)2，因此不会生成Mg3(PO4)2沉淀。22017天津，10(5)已知25 ，NH3H2O的Kb1.8105，H2SO3的Kal1.3102，Ka26.2108。若氨水的浓度为2.0 molL1，溶液中的c(OH)_molL1。将SO2通入该氨水中，当c(OH)降至1.0107molL1时，溶液中的c(SO)/c(HSO)_。答案：6.01030.62解析： 由NH3H2O的电离方程式及其电离平衡常数Kb1.8105可知，Kbc(NH)c(OH)/c(NH3H2O)1.8105，当氨水的浓度为2.0 molL1时，溶液中的c(NH)c(OH)6.0103 molL1。由H2SO3的第二步电离方程式HSOSOH及其电离平衡常数Ka26.2108可知，Ka2c(SO)c(H)/c(HSO)6.2108，将SO2通入该氨水中，当c(OH)降至1.0107 molL1时，溶液的c(H)1.0107 molL1，则c(SO)/c(HSO)0.62。32016全国卷，26(4)联氨为二元弱碱，在水中的电离方式与氨相似。联氨第一步电离反应的平衡常数值为_(已知：N2H4HN2H的K8.7107；Kw1.01014)。联氨与硫酸形成的酸式盐的化学式为_。答案：8.7107N2H6(HSO4)2解析：联氨为二元弱碱，在水中的电离方程式与氨相似，则联氨第一步电离的方程式为N2H4H2ON2HOH，再根据已知：N2H4HN2H的K8.7107及Kw1.01014，故联氨第一步电离平衡常数为Kc(OH)c(H)8.71071.010148.7107；联氨为二元弱碱，酸碱发生中和反应生成盐，则联氨与硫酸形成酸式盐的化学式为N2H6(HSO4)2。42016全国卷，27(3)在化学分析中采用K2CrO4为指示剂，以AgNO3标准溶液滴定溶液中的Cl，利用Ag与CrO生成砖红色沉淀，指示到达滴定终点。当溶液中Cl恰好完全沉淀(浓度等于1.0105 molL1)时，溶液中c(Ag)为_molL1，此时溶液中c(CrO)等于_molL1(已知Ag2CrO4、AgCl的Ksp分别为2.01012和2.01010)。答案：2.01055103解析：根据Ksp(AgCl)c(Ag)c(Cl)2.01010，可计算出当溶液中Cl恰好完全沉淀(即浓度等于1.0105 molL1)时，溶液中c(Ag)2.0105 molL1，然后再根据Ksp(Ag2CrO4)c2(Ag)c(CrO)2.01012，又可计算出此时溶液中c(CrO)5103 molL1。课堂精讲【考点归类】电离平衡常数（包括水的离子积）、水解平衡常数、溶度积常数是溶液中的三大常数考点:有关Ka、Kb、Kw、Kh、Ksp的计算及应用核心知识必备：电离平衡常数和水的离子积常数随着温度的升高而增大，因为弱电解质的电离和水的电离均为吸热反应。有关常数的计算，要紧紧围绕它们只与温度有关，而不随其离子浓度的变化而变化来进行。(1)CH3COONa、CH3COOH溶液中，Ka、Kh、Kw的关系是KwKaKh。(2)M(OH)n悬浊液中Ksp、Kw、pH间关系M(OH)n(s)Mn(aq)nOH(aq)Kspc(Mn)cn(OH)cn(OH)()n1。【典例剖析】125时，部分物质的电离平衡常数如表所示：化学式CH3COOHH2CO3HClO电离平衡常数1.7105K14.4107K24.710113.0108请回答下列问题：(1)CH3COOH、H2CO3、HClO的酸性由强到弱的顺序为。(2)同浓度的CH3COO、HCO、CO、ClO结合H的能力由强到弱的顺序为。(3)体积为10mLpH2的醋酸溶液与一元酸HX分别加水稀释至1000mL，稀释过程中pH变化如图所示，则HX的电离平衡常数(填“大于”、“等于”或“小于”)醋酸的电离平衡常数；理由是。答案：(1)CH3COOHH2CO3HClO(2)COClOHCOCH3COO(3)大于稀释相同倍数，HX的pH变化比CH3COOH的pH变化大，酸性强，电离平衡常数大解析：电离平衡常数越大，酸性越强，电离平衡常数越小，其对应酸根离子结合H能力越强。(3)根据图像分析知，起始时两种溶液中c(H)相同，故c(较弱酸)c(较强酸)，稀释过程中较弱酸的电离程度增大的多，故在整个稀释过程中较弱酸的c(H)一直大于较强酸的c(H)，稀释相同倍数，HX的pH变化比CH3COOH的大，故HX酸性强，电离平衡常数大。2已知25时，NH3H2O的电离平衡常数Kb1.8105，该温度下1molL1的NH4Cl溶液中c(H)_molL1。(已知2.36)答案:2.36105解析:Khc(H)c(NH3H2O)，而c(NH)1molL1，所以c(H)2.36105molL1。32015全国卷，28(2)上述浓缩液中主要含有I、Cl等离子，取一定量的浓缩液，向其中滴加AgNO3溶液，当AgCl开始沉淀时，溶液中为_，已知Ksp(AgCl)1.81010，Ksp(AgI)8.51017。答案：4.7107解析： AgI的溶度积小于AgCl，当滴加AgNO3溶液时，AgI沉淀先生成，AgCl开始沉淀时，AgI已经沉淀完全，则4.7107。42015海南化学，15(2)已知Ksp(AgCl)1.81010，若向50 mL 0.018 molL1的AgNO3溶液中加入50 mL 0.020 molL1的盐酸，混合后溶液中Ag的浓度为molL1，pH为_。答案： 1.81072解析：根据反应中HCl和AgNO3的物质的量可知HCl过量，则剩余的氯离子的物质的量浓度为(0.020.018) mol/L/20.001 mol/L，根据AgCl的溶度积即可计算出c(Ag)；因为该反应中氢离子未参加反应，溶液的体积变为100 mL时，则氢离子的浓度为0.01 mol/L，则pH2。52018海南，14(3)向含有BaSO4固体的溶液中滴加Na2CO3溶液，当有BaCO3沉淀生成时溶液中_。已知Ksp(BaCO3)2.6109，Ksp(BaSO4)1.11010。答案: 24解析:在同一个溶液中，c(Ba2)相同，依据溶度积的数学表达式，则有24。6常温下，Ksp(CaSO4)9106，CaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列判断错误的是()Aa、c两点均可以表示常温下CaSO4溶于水所形成的饱和溶液Ba点对应的Ksp等于c点对应的KspCb点将有沉淀生成，平衡后溶液中c(SO)一定不等于3103molL1D向d点溶液中加入适量CaCl2固体可以变到c点答案: A解析: 其饱和溶液中阴、阳离子浓度相等，a、c两点阴、阳离子浓度不相等，故A错误；a、c两点温度相同，Ksp是一常数，温度不变Ksp不变，在曲线上的任意一点Ksp都相等，故B正确；根据图示数据，可以看出b点Qc2105Ksp，所以会生成沉淀，开始时c(Ca2)、c(SO)不相等，而反应消耗的Ca2、SO相等，因此平衡后两种离子浓度不会等于3103molL1，故C正确；d点为不饱和状态，钙离子浓度较小，如加入适量CaCl2固体，钙离子浓度增大，此时硫酸根离子浓度不变，则可以变到c点，故D正确。125时，亚碲酸(H2TeO3)的Ka11103，Ka22108。该温度下，0.1molL1H2TeO3的电离度约为_(100%)；NaHTeO3溶液的pH_(填“”“”或“”)7。答案：10%解析：亚碲酸(H2TeO3)为二元弱酸，以一级电离为主，H2TeO3的电离度为，H2TeO3HTeOH起始浓度(molL1) 0.100电离浓度(molL1) 0.10.10.1平衡浓度(molL1) 0.1(1) 0.10.1Ka11103，解得：10%；已知Ka22108，则HTeO的水解常数Kh(11014)(2108)0.5106Ka1，故HTeO的电离大于其水解，NaHTeO3溶液显酸性，pH7。2常温下，测得CaSO3悬浊液的pH9，已知Ka1(H2SO3)1.3102，Ka2(H2SO3)6.3108，忽略第二步水解，则CaSO3的第一步水解常数Kh约为_，Ksp(CaSO3)约为_。答案：1.61074.0107解析：Kh1.6107SOH2OHSOOHKh1.6107所以c(SO)6.25104molL1所以Kspc(Ca2)c(SO)4.0107。3利用反应CaSO4(s)(NH4)2CO3(aq)CaCO3(s)(NH4)2SO4(aq)可将磷石膏转化为硫酸铵。若反应达到平衡后溶液中c(CO)1.75102molL1，此时溶液中c(SO)_molL1。已知：Ksp(CaCO3)2.8109，Ksp(CaSO4)3.2107答案：2.0解析：根据CaSO4(s)CO(aq)CaCO3(s)SO(aq)Kc(SO)1.751022.0molL1。4反应H2S(aq)Cu2(aq) CuS(s)2H(aq)的平衡常数为_。已知Ksp(CuS)1.251036，H2S的Ka11107，Ka211013答案：81015解析：H2S(aq)Cu2(aq)CuS(s)2H(aq)KCuS(s)Cu2(aq)S2(aq)Ksp(CuS)c(Cu2)c(S2)H2S(aq)H(aq)HS(aq)Ka1HS(aq)H(aq)S2(aq)Ka2K810155已知：草酸(H2C2O4)的Ka16.0102、Ka26.0105，通过计算判断中和反应2Fe(OH)3(s)3H2C2O4(aq)2Fe3(aq)6H2O(l)3C2O(aq)在常温下能否发生并说明理由：_。(已知：KspFe(OH)31.01039；664.67104；常数大于105反应能发生)答案该反应的平衡常数为4.671011，小于1.0105，所以该反应不能发生解析2Fe(OH)3(s)3H2C2O4(aq)2Fe3(aq)6H2O(l)3C2O(aq)KFe(OH)3(s)Fe3(aq)3OH(aq)KspFe(OH)3c(Fe3)c3(OH)H2C2O4(aq)H(aq)HC2O(aq)Ka1HC2O(aq)H(aq)C2O(aq)Ka2K4.6710111.0105，所以该反应不能发生。6查阅资料可知，常温下，H2SO3：Ka11.7102，Ka26.0108。NH3H2O：Kb1.8105。Ksp(AgCl)1.761010。银氨溶液中存在下列平衡：Ag(aq)2NH3H2O(aq)Ag(NH3)2(aq)2H2O(l)K11.10107。常温下可逆反应AgCl(s)2NH3H2O(aq)Ag(NH3)2(aq)Cl(aq)2H2O(l)的化学平衡常数K2_(保留4位有效数字)。答案：1.936103解析：Ag(aq)2NH3H2O(aq)Ag(NH3)2(aq)2H2O(l)K1，AgCl(s)2NH3H2O(aq)Ag(NH3)2(aq)Cl(aq)2H2O(l)K2，则K1，K2K1Ksp(AgCl)1.101071.7610101.936103。725时，PbR(R2为SO或CO)的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知Ksp(PbCO3)Ksp(PbSO4)，下列说法不正确的是()A曲线a表示PbCO3B以PbSO4、Na2CO3和焦炭为原料可制备PbC当PbSO4和PbCO3沉淀共存时，溶液中1105D向X点对应的饱和溶液中加入少量Pb(NO3)2，可转化为Y点对应的溶液答案：D解析：横坐标为2即c(Pb2)为1102 molL1时，a曲线对应的纵坐标为11，b曲线对应的纵坐标为6，即R2的浓度分别为11011molL1和1106molL1，所以a曲线的Ksp11013，b曲线的Ksp1108，由于Ksp(PbCO3)Ksp(PbSO4)，所以a曲线表示PbCO3，A项不符合题意；PbSO4与Na2CO3反应转化为更难溶的PbCO3，PbCO3受热分解为PbO，被焦炭还原可制得Pb，B项不符合题意；PbSO4与PbCO3共存时，c(Pb2)相等，则1105，C项不符合题意；向X点对应的溶液中加入Pb(NO3)2，c(Pb2)增大，PbSO4的沉淀溶解平衡逆向移动，c(SO)减小，所以不能转化为Y点对应的溶液，D项符合题意。