2021版高考化学一轮复习核心素养微专题6四大平衡常数KaKhKwKsp的综合应用练习含解析鲁科版 6页

四大平衡常数(Ka、Kh、Kw、Ksp)的综合应用 ‎1.四大平衡常数的比较 常数 符号 适用 体系 影响因素 表达式 水的离 子积常数 Kw 任意水 溶液 温度升高,‎ Kw增大 Kw=‎ c(OH-)·c(H+)‎ 电离 常数 酸Ka 弱酸 溶液 升温,‎ K值增大 HAH++A-,电离常数Ka=‎ 碱Kb 弱碱 溶液 BOHB++OH-,电离常数Kb=‎ 盐的水 解常数 Kh 盐溶液 升温,Kh 值增大 A-+H2O OH-+HA,水解常数Kh=‎ 溶度 积常数 Ksp 难溶电 解质溶液 升温,大 多数Ksp 值增大 MmAn的饱和溶液:Ksp=‎ cm(Mn+)·‎ cn(Am-)‎ 注意:‎ 溶解平衡均有放热反应、吸热反应,升高温度后Ksp值可能变大或变小;而电离平衡、水解平衡均为吸热过程,升高温度Ka(或Kb)、Kh值均变大。‎ ‎2.四大平衡常数的应用 ‎(1)判断平衡移动的方向 Qc与K的关系 平衡移动方向 溶解平衡 Qc>K 逆向 沉淀生成 Qc=K 不移动 饱和溶液 Qc”“=”或“<”)。 ‎ ‎(2)‎25 ℃‎时,a mol·L-1的醋酸与0.01 mol·L-1的氢氧化钠溶液等体积混合后呈中性,则醋酸的电离常数为________(用含a的代数式表示)。 ‎ ‎【审题流程】明确意义作判断,紧扣关系解计算 ‎【解析】(1)①醋酸为弱酸,盐酸为强酸,等浓度时醋酸的pH大,曲线Ⅱ为滴定盐酸曲线,曲线Ⅰ为滴定醋酸曲线,答案填Ⅰ;‎ ‎②醋酸和氢氧化钠恰好完全反应时,得到的醋酸钠溶液显碱性,要使溶液pH=7,需要醋酸稍过量,而盐酸和氢氧化钠恰好完全反应,得到的氯化钠溶液显中性,所以V1C>A=D=E B.若从A点到D点,可采用在水中加入少量酸的方法 C.若从A点到C点,可采用温度不变时在水中加入适量NH4Cl固体的方法 D.若处在B点时,将pH=2的硫酸与pH=10的KOH等体积混合后,溶液显中性 ‎【解析】选C。水的离子积常数只是温度的函数,温度越高离子积常数越大,温度不变则离子积常数不变;A点到D点氢离子浓度增大,可采用加入酸的方法;从A点到C点水的离子积常数增大,只能采用升高温度的方法;处在B点时水的离子积常数为10-12,pH=2的硫酸溶液c(H+)=10-2 mol·L-1,pH=10的KOH溶液c(OH-)=‎ ‎10-2 mol·L-1,等体积混合恰好完全反应同时生成强酸强碱盐硫酸钾,因此混合液显中性。‎ ‎3.(溶度积常数)Cu(OH)2在水中存在着如下沉淀溶解平衡:Cu(OH)2(s)‎ Cu2+(aq)+2OH-(aq),在常温下,Ksp=2×10-20。某CuSO4溶液中,c(Cu2+)=0.02 mol·L-1,在常温下如果要生成Cu(OH)2沉淀,需要向CuSO4溶液中加入碱溶液来调整pH,使溶液的pH大于 (　　)‎ A.2　　　B‎.3　‎　　C.4　　　D.5‎ - 6 -‎ ‎【解析】选D。Cu(OH)2(s)Cu2+(aq)+2OH-(aq),其中Ksp=c(Cu2+)·c2(OH-),要使Cu(OH)2沉淀需达到其Ksp,故c(OH-)>= mol·L-1,故c(OH-)>1×10-9 mol·L-1,则c(H+)<1×10-5 mol·L-1,因此pH应大于5。‎ ‎【加固训练】‎ ‎　　1.化学平衡常数(K)、弱酸的电离平衡常数(Ka)、难溶物的溶度积常数(Ksp)是判断物质性质或变化的重要的平衡常数。下列关于这些常数的说法中,正确的是 (　　)‎ A.平衡常数的大小与温度、浓度、压强、催化剂等有关 B.当温度升高时,弱酸的电离平衡常数Ka变小 C.Ksp(AgCl)>Ksp(AgI) ,由此可以判断AgCl(s) + I-(aq)AgI(s)+ Cl-(aq)能够发生 D.Ka(HCN)”“<”或“=”)。 ‎ ‎(2)用惰性电极电解饱和草酸溶液可制得乙醛酸(OHC—COOH)。阴极的电极反应式为 __。 ‎ ‎(3)草酸钠是一种重要的还原剂。合成草酸钠的操作如下:‎ 草酸草酸钠晶体 ‎①75%酒精的作用是__________。 ‎ ‎②当草酸与碳酸钠的物质的量按2∶1充分混合后,溶液中pH<7。请将该溶液中离子浓度按由大到小的顺序排列__。 ‎ ‎(4)已知某温度下CaC2O4的Ksp为2.5×10-9。将0.02 mol·L-1澄清石灰水和 ‎0.01 mol·L-1 H‎2C2O4溶液等体积混合,所得溶液中C2的物质的量浓度为__________。 ‎ - 6 -‎ ‎【解析】(1)由题给表格可知,H‎2C2O4、HC2、NH3·H2O的电离常数大小为H‎2C2O4>HC2>NH3·H2O,故草酸铵溶液显酸性。(2)阴极得电子发生还原反应:2H++HOOC—COOH+2e-HOOC—CHO+H2O。(3)①加入酒精是为了降低草酸钠的溶解度,便于晶体析出。②二者反应后溶质为草酸氢钠,因为溶液显酸性,所以HC2的电离程度大于其水解程度,则离子浓度大小顺序为c(Na+)>c(HC2)‎ ‎>c(H+)>c(C2) >c(OH-)。(4)混合后所得溶液中c(Ca2+) =0.005 mol·L-1,‎ Ksp(CaC2O4)=c(Ca2+)· c(C2)=2.5×10-9,则c(C2)= mol·L-1=5×‎ ‎10-7 mol·L-1。‎ 答案:(1)<‎ ‎(2)2H++HOOC—COOH+2e-HOOC—CHO+H2O ‎(3)①降低草酸钠的溶解度,便于晶体析出 ‎②c(Na+)>c(HC2)>c(H+)>c(C2) >c(OH-)‎ ‎(4)5×10-7 mol·L-1‎ - 6 -‎