2020高考化學(xué)復(fù)習(xí)跟蹤檢測(cè)（四十五）系統(tǒng)歸納四大平衡常數(shù)的相互關(guān)系及應(yīng)用.docx

跟蹤檢測(cè)（四十五） 系統(tǒng)歸納四大平衡常數(shù)的相互關(guān)系及應(yīng)用1下列關(guān)于化學(xué)平衡常數(shù)(K)，電離常數(shù)(Ka或Kb)，水解常數(shù)(Kh)，溶度積常數(shù)(Ksp)，水的離子積常數(shù)(KW)的敘述中錯(cuò)誤的是()AK值越大，正反應(yīng)進(jìn)行的程度越大，一般地說(shuō)，K105時(shí)，該反應(yīng)進(jìn)行就基本完全B比較Ksp與離子積Qc的相對(duì)大小，可判斷難溶電解質(zhì)在給定條件下沉淀能否生成或溶解CK、Ka或Kb、Kh、Ksp、KW都與溫度有關(guān)，溫度越高，常數(shù)值越大D弱酸HA的Ka與NaA的Kh、水的離子積常數(shù)KW三者間的關(guān)系可表示為KWKaKh解析：選CK值越大，正反應(yīng)進(jìn)行的程度越大，一般地說(shuō)，K105時(shí)，該反應(yīng)進(jìn)行就基本完全，A正確；若Ksp大于Qc，則沉淀溶解，若Ksp小于Qc，則沉淀生成，B正確；放熱反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K隨溫度升高而減小，C不正確；由表達(dá)式可知，三者間的關(guān)系可表示為KWKaKh，D正確。2(2019濰坊模擬)水的電離平衡曲線(xiàn)如圖所示，下列說(shuō)法不正確的是()A圖中四點(diǎn)KW間的關(guān)系：ADCBB若從A點(diǎn)到D點(diǎn)，可采用：溫度不變?cè)谒屑尤肷倭克酑若從A點(diǎn)到C點(diǎn)，可采用：溫度不變?cè)谒屑尤肷倭縉H4Cl固體D若從A點(diǎn)到D點(diǎn)，可采用：溫度不變?cè)谒屑尤肷倭縉H4Cl固體解析：選CKW只受溫度的影響，隨溫度升高而增大，A、D點(diǎn)溫度相同，B點(diǎn)溫度C點(diǎn)溫度A點(diǎn)溫度，A正確；從A點(diǎn)到D點(diǎn)，溫度不變，酸性增強(qiáng)，B、D正確；A、C點(diǎn)溫度不同，C錯(cuò)誤。3化學(xué)平衡常數(shù)(K)、電離常數(shù)(Ka、Kb)、水的離子積常數(shù)(KW)、溶度積常數(shù)(Ksp)等常數(shù)是表示判斷物質(zhì)性質(zhì)的重要常數(shù)，下列關(guān)于這些常數(shù)的說(shuō)法中，正確的是()A化學(xué)平衡常數(shù)的大小與溫度、濃度、壓強(qiáng)有關(guān)，與催化劑無(wú)關(guān)BKa(HCN)Ka(CH3COOH)說(shuō)明相同物質(zhì)的量濃度時(shí)，氫氰酸的酸性比醋酸的強(qiáng)C當(dāng)溫度升高時(shí)，弱酸、弱堿的電離常數(shù)(Ka、Kb)和水的離子積常數(shù)(KW)均變大D向氯化鋇溶液中加入等體積同濃度的碳酸鈉和硫酸鈉溶液，先產(chǎn)生BaSO4沉淀，則Ksp(BaSO4)Ksp(BaCO3)解析：選C化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，與濃度、壓強(qiáng)、催化劑無(wú)關(guān)，故A錯(cuò)誤；二者都是一元酸，濃度相同時(shí)，電離常數(shù)越小，說(shuō)明電離程度越小，氫離子濃度越小，溶液的酸性越弱，故氫氰酸的酸性比醋酸弱，故B錯(cuò)誤；弱酸、弱堿和水的電離過(guò)程是吸熱過(guò)程，溫度升高促進(jìn)電離，弱酸、弱堿和水的離子積的電離常數(shù)(Ka、Kb、KW)均變大，故C正確；溶解度越小越先沉淀，二者結(jié)構(gòu)相似，溶解度越小，溶度積就越小，故Ksp(BaSO4)Ksp(BaCO3)，故D錯(cuò)誤。4已知，常溫下濃度為0.1 molL1的下列溶液的pH如表：溶質(zhì)NaFNaClONa2CO3pH7.59.711.6下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A在相同溫度下，同濃度的三種酸溶液的導(dǎo)電能力順序：H2CO3HClOHFB若將CO2通入0.1 molL1 Na2CO3溶液中至溶液呈中性，則溶液中2c(CO)c(HCO)0.1 molL1C根據(jù)上表，水解方程式ClOH2OHClOOH的水解常數(shù)K107.6D向上述NaClO溶液中通HF氣體至恰好完全反應(yīng)時(shí)：c(Na)c(F)c(H)c(HClO)c(OH)解析：選C鹽NaF、NaClO、Na2CO3、NaHCO3所對(duì)應(yīng)的酸依次為HF、HClO、HCO、H2CO3，酸性：HCOHClO H2CO3HF，所以三種酸溶液的導(dǎo)電能力順序：HClOH2CO3HF，A項(xiàng)錯(cuò)誤；0.1 molL1 Na2CO3溶液中，c(Na)0.2 molL1，根據(jù)電荷守恒有：c(Na)c(H)c(HCO)2c(CO)c(OH)，由于溶液呈中性：c(H)c(OH)，則c(Na)2c(CO)c(HCO)0.2 molL1，B項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)水解方程式ClOH2OHClOOH，水解的平衡常數(shù)表達(dá)式為K，從上表可知常溫下濃度為0.1 molL1 NaClO溶液的pH9.7，則pOH4.3，c(OH)104.3，所以，K107.6，C項(xiàng)正確；向NaClO 溶液中通HF氣體至恰好完全反應(yīng)，NaClOHF=NaFHClO，溶液中生成等物質(zhì)的量的NaF和HClO，由于HClO為弱酸，存在著電離平衡：HClOHClO，同時(shí)溶液中也存在著NaF的水解平衡，但是由于水解程度是很微弱的，所以溶液中應(yīng)該是c(Na)c(F) c(HClO)c(H)c(OH)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。5.(2019資陽(yáng)二診)25 時(shí)，用0.100 0 molL1 KOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 molL1 CH3COOH溶液，滴定中pH變化如圖，下列關(guān)系錯(cuò)誤的是()AV0 mL時(shí)，CH3COOH溶液pH3，其電離平衡常數(shù)K105BV10.00 mL時(shí)，溶液中c(CH3COO)c(K)c(H)c(OH)C溶液pH7時(shí)，1DV20.00 mL時(shí)，溶液中c(K)c(CH3COO)c(OH)c(CH3COOH)解析：選D0.100 0 molL1 CH3COOH溶液的pH3，則該溫度下醋酸的電離常數(shù)為105，A正確；當(dāng)V10.00 mL時(shí)生成的醋酸鉀與剩余的醋酸濃度相等，根據(jù)圖示，溶液顯酸性，這說(shuō)明CH3COOH的電離程度大于CH3COO的水解程度，則溶液中c(CH3COO)c(K)c(H)c(OH)，B正確；溶液pH7時(shí)顯中性，根據(jù)電荷守恒可知鉀離子濃度等于醋酸根離子濃度，因此溶液中1，C正確；V20.00 mL時(shí)二者恰好反應(yīng)生成CH3COOK，溶液中滿(mǎn)足物料守恒c(K)c(CH3COO)c(CH3COOH)，D錯(cuò)誤。6(2019東營(yíng)聯(lián)考)已知：25 時(shí)，KspZn(OH)21.01018，Ka(HCOOH)1.0104。該溫度下，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()AHCOO的水解常數(shù)為1.01010BZn(OH)2溶于水形成的飽和溶液中，c(Zn2)1.0106 molL1C向Zn(OH)2懸濁液中加入HCOOH，溶液中c(Zn2)增大DZn(OH)2(s)2HCOOH(aq)Zn2(aq)2HCOO(aq)2H2O(l)的平衡常數(shù)K100解析：選BHCOO存在水解平衡：HCOOH2OHCOOHOH，則水解常數(shù)為Kh1.01010，A正確；Zn(OH)2溶于水形成的飽和溶液中，KspZn(OH)2c(Zn2)c2(OH)4c3(Zn2)1.01018，則有c(Zn2)”“c(HCO)；反應(yīng)NHHCOH2O=NH3H2OH2CO3的平衡常數(shù)K1.25103。(2)MgSO4溶液中c(Mg2)0.002 molL1，沉淀平衡時(shí)c(OH) molL1104 molL1，則c(H)1010 molL1，因此生成Mg(OH)2沉淀，應(yīng)調(diào)整溶液pH，使之大于10；在0.20 L的0.002 molL1 MgSO4溶液中加入等體積的0.10 molL1的氨水溶液，鎂離子濃度變?yōu)?.001 molL1；c(OH) molL10.001 molL1，c(Mg2)c2(OH)109Ksp21011，有沉淀產(chǎn)生。(3)2CuCl(s)S2(aq)Cu2S(s)2Cl(aq)的平衡常數(shù)K5.761030。(4)HSOSOH的常數(shù)Ka21.0107.2，c(SO)c(H)，c(HSO)0.1 molL1，則c2(H)1.0107.2c(HSO)1.0107.20.1108.2，c(H)104.1，故pHlg c(H)4.1。答案：(1)1.25103(2)10有(3)5.761030(4)4.111鋇(Ba)和鍶(Sr)及其化合物在工業(yè)上有著廣泛的應(yīng)用，它們?cè)诘貧ぶ谐Ｒ粤蛩猁}的形式存在，BaSO4和SrSO4都是難溶性鹽。工業(yè)上提取鋇和鍶時(shí)首先將BaSO4和SrSO4轉(zhuǎn)化成難溶弱酸鹽。已知：SrSO4(s)Sr2(aq)SO(aq)Ksp2.5107SrCO3(s)Sr2(aq)CO(aq)Ksp2.5109(1)將SrSO4轉(zhuǎn)化成SrCO3的離子方程式為_(kāi)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)為_(kāi)(填具體數(shù)字)；該反應(yīng)能發(fā)生的原因是_(用沉淀溶解平衡的有關(guān)理論解釋)。(2)對(duì)于上述反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)證明增大CO的濃度或降低溫度都有利于提高SrSO4的轉(zhuǎn)化率。判斷在下列兩種情況下，平衡常數(shù)K的變化情況(填“增大”“減小”或“不變”)：升高溫度，平衡常數(shù)K將_；增大CO的濃度，平衡常數(shù)K將_。(3)已知，SrSO4和SrCO3在酸中的溶解性與BaSO4和BaCO3類(lèi)似，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明上述過(guò)程中SrSO4是否完全轉(zhuǎn)化成SrCO3。實(shí)驗(yàn)所用的試劑為_(kāi)；實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及其相應(yīng)結(jié)論為_(kāi)。解析：(1)依據(jù)物質(zhì)Ksp大小可知，SrSO4和SrCO3的溶解性不同，反應(yīng)向更難溶的方向進(jìn)行，依據(jù)沉淀轉(zhuǎn)化寫(xiě)出離子方程式為SrSO4(s)CO(aq)SrCO3(s)SO(aq)；故平衡常數(shù)K100；該反應(yīng)能發(fā)生的原因是Ksp(SrCO3)Ksp(SrSO4)，加入CO后，CO與Sr2結(jié)合生成SrCO3(s)，使平衡SrSO4(s)Sr2(aq)SO(aq)正向移動(dòng)，使反應(yīng)進(jìn)行。(2)實(shí)驗(yàn)證明降低溫度有利于提高SrSO4的轉(zhuǎn)化率，說(shuō)明平衡正向進(jìn)行，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，所以升高溫度平衡逆向進(jìn)行，平衡常數(shù)K減?。辉龃驝O的濃度平衡正向進(jìn)行，平衡常數(shù)隨溫度變化，不隨濃度改變，所以平衡常數(shù)不變。(3)SrSO4和SrCO3在酸中的溶解性與BaSO4和BaCO3類(lèi)似，說(shuō)明SrCO3溶于酸，SrSO4不溶于酸，證明SrSO4是否完全轉(zhuǎn)化成SrCO3方法為洗滌沉淀，向沉淀中加入鹽酸，若沉淀完全溶解，則證明SrSO4完全轉(zhuǎn)化成SrCO3，否則不完全轉(zhuǎn)化。答案：(1)SrSO4(s)CO(aq)SrCO3(s)SO(aq)100Ksp(SrCO3)Ksp(SrSO4)，加入CO后，CO與Sr2反應(yīng)生成SrCO3(s)，使平衡SrSO4(s)Sr2(aq)SO(aq)正向移動(dòng)，使反應(yīng)能進(jìn)行(2)減小不變(3)鹽酸若沉淀完全溶解，則證明SrSO4完全轉(zhuǎn)化成SrCO3，否則不完全轉(zhuǎn)化12鈷(Co)及其化合物在工業(yè)上有廣泛應(yīng)用。利用水鈷礦(主要成分為Co2O3，含少量Fe2O3、Al2O3、MnO、MgO、CaO等)制取CoCl26H2O粗品的工藝流程圖如下：已知：浸出液含有的陽(yáng)離子主要有H、Co2、Fe2、Mn2、Ca2、Mg2、Al3等；部分陽(yáng)離子以氫氧化物形式開(kāi)始沉淀和完全沉淀時(shí)的pH如下表：沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Co(OH)2Al(OH)3Mn(OH)2開(kāi)始沉淀時(shí)的pH2.77.67.64.07.7完全沉淀時(shí)的pH3.79.69.25.29.8請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)上述工藝流程圖中操作a的名稱(chēng)為_(kāi)。(2)寫(xiě)出“浸出”時(shí)Co2O3發(fā)生反應(yīng)的離子方程式： _。(3)加入NaClO3的作用是_。(4)萃取劑對(duì)金屬離子的萃取率與pH的關(guān)系如圖。使用萃取劑最適宜的pH范圍是_(填字母)。A2.02.5B3.03.5C5.05.5D9.59.8(5)“除鈣、鎂”是將溶液中Ca2與Mg2轉(zhuǎn)化為CaF2、MgF2沉淀。已知某溫度下，Ksp(MgF2)7.351011，Ksp(CaF2)1.501010。當(dāng)加入過(guò)量NaF，所得濾液中_。解析：水鈷礦中加入鹽酸，可得CoCl3、FeCl3、AlCl3、MnCl2、MgCl2、CaCl2，已知浸出液含有的陽(yáng)離子主要有H、Co2、Fe2、Mn2、Ca2、Mg2、Al3等，則加入的Na2SO3將Co3、Fe3還原為Co2、Fe2；加入NaClO3將Fe2氧化為Fe3，并調(diào)pH至5.2，可得到Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀；過(guò)濾后所得濾液主要含有CoCl2、MnCl2、MgCl2、CaCl2，用NaF溶液除去鈣、鎂；過(guò)濾后，向?yàn)V液中加入萃取劑，萃取Mn2；萃取后的余液中主要含有CoCl2，蒸發(fā)結(jié)晶得到CoCl26H2O粗品。(1)由上述分析可知，工藝流程圖中操作a的名稱(chēng)是過(guò)濾。(2)浸出過(guò)程中加入Na2SO3的目的是將Co3、Fe3還原為Co2、Fe2，其中“浸出”時(shí)Co2O3發(fā)生反應(yīng)的離子方程