大單元四　第十二章　熱點(diǎn)強(qiáng)化24　多平衡體系溶液中平衡常數(shù)(K)的計(jì)算及應(yīng)用

多平衡體系溶液中平衡常數(shù)(K)的計(jì)算及應(yīng)用熱點(diǎn)強(qiáng)化241.近年高考命題選材，以多平衡體系溶液的真實(shí)情景為素材，來考查學(xué)生系統(tǒng)處理復(fù)雜情境中化學(xué)問題的能力。常涉及的平衡有水、弱電解質(zhì)的電離平衡，鹽類水解平衡，沉淀轉(zhuǎn)化平衡，配合物的絡(luò)合平衡。2.分析多平衡體系溶液有關(guān)問題的關(guān)鍵(1)善于從粒子間相互作用角度，認(rèn)識(shí)物質(zhì)在水溶液中的行為，定性與定量分析相結(jié)合，動(dòng)態(tài)地、平衡地、系統(tǒng)地分析解決水溶液中的離子反應(yīng)問題。(2)善于用函數(shù)表示化學(xué)反應(yīng)過程中的某一量的變化，熟練掌握簡單的對數(shù)、指數(shù)運(yùn)算。(3)善于利用溶液中的守恒關(guān)系進(jìn)行分析推理。(4)善于結(jié)合題干、圖像信息找到各反應(yīng)的平衡常數(shù)之間的關(guān)系。在解決復(fù)雜平衡問題時(shí)，可先寫出各平衡常數(shù)的表達(dá)式，分析各平衡常數(shù)表達(dá)式中相同量的位置，思考能否通過平衡常數(shù)的組合與推導(dǎo)得到只含已知量或自變量更少的關(guān)系式，可能會(huì)起到事半功倍的效果。3.幾種?？汲?shù)關(guān)系推導(dǎo)舉例(1)水解常數(shù)與電離常數(shù)、水的離子積之間的關(guān)系常溫下，H2S的電離常數(shù)為Ka1、Ka2，推導(dǎo)Na2S溶液中S2－水解常數(shù)Kh1、Kh2與Ka1、Ka2的關(guān)系。答案①S2－＋H2O

HS－＋OH－②HS－＋H2O

H2S＋OH－(2)水解常數(shù)與溶度積、水的離子積之間的關(guān)系常溫下推導(dǎo)Cu2＋的水解常數(shù)與溶度積、水的離子積之間的關(guān)系。答案Cu2＋＋2H2O

Cu(OH)2＋2H＋(3)平衡常數(shù)與電離常數(shù)、溶度積之間的關(guān)系以反應(yīng)ZnS(s)＋2H＋(aq)

Zn2＋(aq)＋H2S(aq)為例，推導(dǎo)該沉淀溶解的平衡常數(shù)K。熱點(diǎn)專練1.(2023·北京，14)利用平衡移動(dòng)原理，分析一定溫度下Mg2＋在不同pH的Na2CO3體系中的可能產(chǎn)物。已知：i.圖1中曲線表示Na2CO3體系中各含碳粒子的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)與pH的關(guān)系。√從圖2可以看出初始狀態(tài)pH＝11、lg[c(Mg2＋)]＝－6時(shí)，該點(diǎn)位于曲線Ⅰ和曲線Ⅱ的下方，不會(huì)產(chǎn)生碳酸鎂沉淀或氫氧化鎂沉淀，B項(xiàng)正確；2.(2023·新課標(biāo)卷，13)向AgCl飽和溶液(有足量AgCl固體)中滴加氨水，發(fā)生反應(yīng)Ag＋＋NH3

[Ag(NH3)]＋和[Ag(NH3)]＋＋NH3

[Ag(NH3)2]＋，lg[c(M)/(mol·L－1)]與lg[c(NH3)/(mol·L－1)]的關(guān)系如下圖所示(其中M代表Ag＋、Cl－、[Ag(NH3)]＋或[Ag(NH3)2]＋)。下列說法錯(cuò)誤的是A.曲線Ⅰ可視為AgCl溶解度隨NH3濃度變化曲線B.AgCl的溶度積常數(shù)Ksp＝c(Ag＋)·c(Cl－)＝10－9.75C.反應(yīng)[Ag(NH3)]＋＋NH3

[Ag(NH3)2]＋的平衡常數(shù)

K的值為103.81D.c(NH3)＝0.01mol·L－1時(shí)，溶液中c([Ag(NH3)2]＋)>c([Ag(NH3)]＋)>c(Ag＋)√AgCl飽和溶液中存在AgCl(s)

Ag＋(aq)＋Cl－(aq)，當(dāng)?shù)稳氲陌彼浅Ｉ贂r(shí)，可以認(rèn)為Ag＋濃度和Cl－濃度相等，隨著氨水的滴入，Ag＋濃度減小，AgCl的沉淀溶解平衡正向移動(dòng)，Cl－濃度增大，AgCl的溶解度也增大，故曲線Ⅲ表示Ag＋，曲線Ⅳ表示Cl－，曲線Ⅳ也可視為AgCl的溶解度隨NH3濃度的變化曲線，A錯(cuò)誤；AgCl的溶度積常數(shù)Ksp僅與溫度有關(guān)，由圖可知，當(dāng)c(NH3)＝10－1mol·L－1時(shí)，c(Cl－)＝10－2.35mol·L－1，c(Ag＋)＝10－7.40mol·L－1，則Ksp(AgCl)＝c(Cl－)·c(Ag＋)＝10－2.35×10－7.40＝10－9.75，B正確；結(jié)合上述分析及圖知，當(dāng)c(NH3)＝0.01mol·L－1時(shí)，溶液中c([Ag(NH3)2]＋)>c([Ag(NH3)]＋)>c(Ag＋)，D正確。3.(2023·遼寧，15)某廢水處理過程中始終保持H2S飽和，即c(H2S)＝0.1mol·L－1，通過調(diào)節(jié)pH使Ni2＋和Cd2＋形成硫化物而分離，體系中pH與－lgc關(guān)系如圖所示，c為HS－、S2－、Ni2＋和Cd2＋的濃度，單位為mol·L－1。已知Ksp(NiS)>Ksp(CdS)，下列說法正確的是A.Ksp(CdS)＝10－18.4B.③為pH與－lgc(HS－)的關(guān)系曲線C.Ka1(H2S)＝10－8.1D.Ka2(H2S)＝10－14.7√曲線①代表Cd2＋、③代表S2－，由圖示曲線①③交點(diǎn)可知，此時(shí)c(Cd2＋)＝c(S2－)＝10－13mol·L－1，則有Ksp(CdS)＝c(Cd2＋)·c(S2－)＝10－13×10－13＝10－26，A、B錯(cuò)誤；√HgI2(s)

HgI2(aq)的化學(xué)平衡常數(shù)K0＝c[HgI2(aq)]，溫度不變平衡常數(shù)不變，故隨c(I－)增大，c[HgI2(aq)]始終保持不變，B正確；需要外加I－調(diào)節(jié)，則I元素與Hg元素的物質(zhì)的量之比無法確定，D錯(cuò)誤。5.[2021·廣東，18(1)(2)(3)]對廢催化劑進(jìn)行回收可有效利用金屬資源。某廢催化劑主要含鋁(Al)、鉬(Mo)、鎳(Ni)等元素的氧化物，一種回收利用工藝的部分流程如下：已知：25℃時(shí)，H2CO3的Kal＝4.5×10－7，Ka2＝4.7×10－11；Ksp(BaMoO4)＝3.5×10－8；Ksp(BaCO3)＝2.6×10－9；該工藝中，pH>6.0時(shí)，溶液中Mo元素以

的形態(tài)存在。(1)“焙燒”中，有Na2MoO4生成，其中Mo元素的化合價(jià)為______。(2)“沉鋁”中，生成的沉淀X為_________。＋6Al(OH)3(3)“沉鉬”中，pH為7.0。①生成BaMoO4的離子方程式為