2020高考化學(xué)沖刺核心素養(yǎng)微專題6四大平衡常數(shù)(Ka、Kh、Kw、Ksp)的綜合應(yīng)用練習(xí)(含解析)

1、四大平衡常數(shù) (Ka、Kh、Kw、Ksp) 的綜合應(yīng)用1. 四大平衡常數(shù)的比較常數(shù)符號(hào)適用體系影響因素表達(dá)式水的離子積常數(shù)Kw任意水溶液溫度升高 ,Kw增大Kw=c(OH- ) ·c(H+)電離常數(shù)酸 Ka弱酸溶液升溫, K值增大HA H+A-, 電離常數(shù) Ka=堿 Kb弱堿溶液BOH B+OH-, 電離常數(shù) Kb=鹽的水解常數(shù)Kh鹽溶液升溫 , Kh 值增大A-+H2OOH-+HA,水解常數(shù) Kh=溶度積常數(shù)Ksp難溶電解質(zhì)溶液升溫 , 大 多數(shù) Ksp 值增大MmAn 的飽和溶液 : Ksp= cm(Mn+) · cn(A m-)2. 四大平衡常數(shù)的應(yīng)用(1) 判斷平衡

2、移動(dòng)的方向Qc與 K 的關(guān)系平衡移動(dòng)方向溶解平衡Qc>K逆向沉淀生成Qc=K不移動(dòng)飽和溶液Qc<K正向不飽和溶液(2) 常數(shù)間的關(guān)系。Kh= Kh=(3) 判斷離子濃度比值的大小變化。如將NH3· H2O溶液加水稀釋 , c(OH-)減小, 由于電離平衡常數(shù)為, 此值不變 , 故的值增大。(4) 利用四大平衡常數(shù)進(jìn)行有關(guān)計(jì)算?！镜淅?(2019 ·武漢模擬 )(1) 用 0.1 mol ·L-1 NaOH溶液分別滴定體積均為20.00 mL 、濃度均為 0.1 mol ·L-1的鹽酸和醋酸溶液 ,得到滴定過程中溶液 pH 隨加入 NaOH

3、溶液體積而變化的兩條滴定曲線。滴定醋酸的曲線是 ( 填“”或“” )。V1和 V2的關(guān)系 : V1V2(填“ >”“=”或“ <”)。(2) 25 時(shí), a mol ·L-1 的醋酸與 0.01 mol ·L-1 的氫氧化鈉溶液等體積混合后呈中性,則醋酸的電離常數(shù)為 。(用含 a 的代數(shù)式表示 )。審題流程】 明確意義作判斷 , 緊扣關(guān)系解計(jì)算【解析】(1) 醋酸為弱酸 , 鹽酸為強(qiáng)酸 , 等濃度時(shí)醋酸的 pH大, 曲線為滴定鹽酸曲線 , 曲線 為滴定醋酸曲線 , 答案填;醋酸和氫氧化鈉恰好完全反應(yīng)時(shí),得到的醋酸鈉溶液顯堿性 , 要使溶液 pH=7,需要醋酸稍過

4、量,而鹽酸和氫氧化鈉恰好完全反應(yīng) , 得到的氯化鈉溶液顯中性 , 所以 V1<V2;(2) 反應(yīng)平衡時(shí)溶液中 c(Na+)=c(CH3COO-), 依據(jù)溶液中電荷守恒 c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+ c(CH3COO-), 反應(yīng)后的溶液呈中性 , c(H+)= c(OH- )=10 -7 mol·L-1;假設(shè)醋酸和氫氧化鈉體積為 1 L, 得 到 n(Na+)=0.01 mol, n(CH3COOH)=a mol, 反 應(yīng) 后 溶 液 中 醋 酸 的 電 離 常 數(shù)K= =答案 :(1) (2)1.( 電離常數(shù) ) 相同溫度下 , 根據(jù)三種酸的電離常數(shù) , 下列判斷正

5、確的是 ( )酸HXHYHZ-79×10-7-6-2電離常數(shù) K9×1010A. 三種酸的強(qiáng)弱關(guān)系 :HX>HY>HZB. 反應(yīng) HZ+Y- HY+Z-能夠發(fā)生-1C. 相同溫度下 ,0.1 mol ·L-1的 NaX、 NaY、 NaZ溶液 ,NaZ溶液 pH最大D. 相同溫度下 ,1 mol · L-1 HX 溶液的電離常數(shù)大于 0.1 mol ·L-1 HX 溶液的電離常數(shù) 【解析】 選 B。表中電離常數(shù)大小關(guān)系 :10 -2>9×10 -6>9×10 -7, 所以酸性排序?yàn)?HZ>HY&

6、gt;HX可, 見 A、 C 錯(cuò)。電離常數(shù)只與溫度有關(guān) , 與濃度無關(guān) ,D 不正確。2. (水的離子積常數(shù) )水的電離平衡曲線如圖所示 , 下列說法不正確的是 ( )A. 圖中五點(diǎn) Kw間的關(guān)系 :B>C>A=D=EB. 若從 A點(diǎn)到 D點(diǎn) ,可采用在水中加入少量酸的方法C. 若從 A點(diǎn)到 C點(diǎn),可采用溫度不變時(shí)在水中加入適量NH4Cl 固體的方法D. 若處在 B點(diǎn)時(shí),將pH=2的硫酸與 pH=10的 KOH等體積混合后 ,溶液顯中性【解析】 選 C。水的離子積常數(shù)只是溫度的函數(shù) , 溫度越高離子積常數(shù)越大 , 溫度不變則離子 積常數(shù)不變 ;A 點(diǎn)到 D點(diǎn)氫離子濃度增大 ,可采用

7、加入酸的方法 ;從 A點(diǎn)到 C點(diǎn)水的離子積常-12數(shù)增大 , 只能采用升高溫度的方法 ; 處在 B 點(diǎn)時(shí)水的離子積常數(shù)為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, 等體積混合恰好完全反應(yīng)同時(shí)生成強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽硫酸鉀, 因此混合液顯中性。3. ( 溶度積常數(shù) ) Cu(OH)2在水中存在著如下沉淀溶解平衡:Cu(OH) 2(s)Cu2+(aq)+2OH-(aq),-20 2+ -1在常溫下 ,Ksp=2×10-20。某 CuSO4溶液中 ,c(Cu2+)=0.02 m

8、ol ·L-1 ,在常溫下如果要生成 Cu(OH)2 沉淀 ,需要向 CuSO4溶液中加入堿溶液來調(diào)整 pH,使溶液的 pH大于( )A. 2 B.3 C.4 D.52+ - 2+ 2 -【解析】 選 D。Cu(OH)2(s)Cu2+(aq)+2OH - (aq), 其中 Ksp=c(Cu2+) ·c2(OH-), 要使 Cu(OH)2沉淀需達(dá)到其 Ksp,故 c(OH-)>=mol ·L-1,故 c(OH-)>1×10-9 mol ·L-1,+ -5 -1則 c(H+)<1×10-5 mol ·L-1,

9、因此 pH 應(yīng)大于 5。【加固訓(xùn)練】1.化學(xué)平衡常數(shù) ( K) 、弱酸的電離平衡常數(shù) (Ka) 、難溶物的溶度積常數(shù) (Ksp) 是判斷物質(zhì)性質(zhì) 或變化的重要的平衡常數(shù)。下列關(guān)于這些常數(shù)的說法中, 正確的是() A.平衡常數(shù)的大小與溫度、濃度、壓強(qiáng)、催化劑等有關(guān)B. 當(dāng)溫度升高時(shí) , 弱酸的電離平衡常數(shù) Ka變小C. Ksp(AgCl)> Ksp(AgI) , 由此可以判斷 AgCl(s) + I -(aq)AgI(s)+ Cl -(aq) 能夠發(fā)生D. Ka(HCN)<Ka(CH3COOH) ,說明物質(zhì)的量濃度相同時(shí) , 氫氰酸的酸性比醋酸強(qiáng) 【解析】 選 C。平衡常數(shù)的大小與溫

10、度有關(guān) ,與濃度、 壓強(qiáng)、催化劑無關(guān) ,A 不正確 ;電離是吸 熱的 , 加熱促進(jìn)電離 , 電離常數(shù)增大 ,B 不正確 ; 酸的電離常數(shù)越大 , 酸性越強(qiáng) ,D 不正確。2. 草酸即乙二酸 , 是一種有機(jī)二元酸 , 在工業(yè)上有重要的作用。草酸在 100 開始升 華,157 時(shí)大量升華 , 并開始分解。電離方程式電離常數(shù)H2C2O4H+HC2-2K1=5.4 ×10 -2HC2H+C2-5K2=5.4 ×10 -5NH3· H2O N+OH-5K=1.8 ×10 -5(1)(NH 4) 2C2O4溶液的 pH 7(填“ >”“<”或“ =”)。

11、(2) 用 惰性電極 電解飽 和草酸 溶液可 制得乙醛 酸 (OHC COOH)。陰極的電 極反應(yīng) 式 為 。(3) 草酸鈉是一種重要的還原劑。合成草酸鈉的操作如下 :草酸 草酸鈉晶體75%酒精的作用是 。當(dāng)草酸與碳酸鈉的物質(zhì)的量按21充分混合后 , 溶液中 pH<7。請(qǐng)將該溶液中離子濃度按由大到小的順序排列 。-9 -1 -1(4) 已知某溫度下 CaC2O4的 Ksp為 2.5 ×10-9 。將0.02 mol·L-1澄清石灰水和 0.01 mol·L-1 H2C2O4溶液等體積混合 , 所得溶液中 C2的物質(zhì)的量濃度為 。【解析】(1) 由題給表格可知

12、 ,H 2C2O4、HC2 、NH3·H2O的電離常數(shù)大小為 H2C2O4>HC2 >NH3·H2O, 故草酸銨溶液顯酸性。 (2) 陰極得電子發(fā)生還原反應(yīng):2H +HOOC COOH+2-e HOOCCHO+2HO。(3) 加入酒精是為了降低草酸鈉的溶解度, 便于晶體析出。二者反應(yīng)后溶質(zhì)為草酸氫鈉 , 因?yàn)槿芤猴@酸性 , 所以 HC2 的電離程度大于其水解程度 , 則離子濃度大小順序?yàn)?c(Na+)> c(HC2)>c(H+)>c(C2) > c(OH-) 。(4) 混合后所得溶液中c(Ca2+) =0.005c(C2)=2.5 × 10-9, 則c(C2 )=molmol·L-1, Ksp(CaC2O4)=c(Ca2+)·