高考化学二轮复习 专题2 化学基本理论 第10讲 四大平衡常数及应用学案

第10讲四大平衡常数及应用考纲定位命题热点及考频考题核心素养1.能利用水的离子积常数、电离常数、水解常数、溶度积常数进行相关计算及解释相关平衡问题。2.掌握水的离子积常数、电离常数、水解常数、溶度积常数的相互关系及应用。3.理解溶度积(Ksp)的含义，能进行相关的计算。1.Kw、Ka(或Kb)和Kh的应用2017年卷T12B；2017年卷T13 A；2016年卷T12；2016年卷T26(4)；2016年卷T13；2015年卷T13D；2012年卷T111.平衡思想能用平衡常数定量分析各类平衡问题。2.变化观念应用四大平衡常数研究相应化学过程的特征。3.模型认知运用化学平衡“三段式”计算模型解决平衡移动问题和四大常数的相互换算问题。2.溶度积常数的应用2017年卷T27(5)；2017年卷T13D；2017年卷T13；2016年卷T27(3)；2016年卷T13D；2015年卷T28(3)；2015年卷T26(4)；2015年卷T28(3)；2014年卷T11命题热点1Kw、Ka(或Kb)、Kh的应用(对应学生用书第46页)储知识剖解重点难点备考三大平衡常数的表达式与应用 (1)表达式符号适用体系平衡关系式(实例) 及平衡常数表达式水的离子积常数Kw任意水溶液H2OHOHKwc(H)c(OH)弱电解质电离平衡常数Ka或Kb弱酸或弱碱溶液HFHFKa盐的水解平衡常数Kh弱离子的盐溶液CH3COOH2OCH3COOHOHKh(2)相关规律Qc与K的关系。二者表达式相同，若QcK，平衡逆向移动。平衡常数都只与温度有关，温度不变，平衡常数不变。升高温度，Ka、Kb、Kw、Kh均增大。Ka、Kh、Kw三者的关系式为Kh；Kb、Kh、Kw三者的关系式为Kh。失分预警“四大常数”使用常见错误(1)Ka、Kh、Kw数值不随其离子浓度的变化而变化，只与温度有关，Ka、Kh、Kw随着温度的升高而增大。在温度一定时，平衡常数不变，与化学平衡是否移动无关。(2)Kw常误认为是水电离的c(H)与c(OH)的乘积。(3)只有常温下水的离子积常数Kw1.01014。对点练沿着高考方向训练1升高温度，下列数据不一定增大的是()A化学反应速率vB水的离子积常数KwC化学平衡常数KD弱酸的电离平衡常数KaC升高温度，活化分子的百分数增大，有效碰撞的次数增多，则反应速率加快；水的电离吸热，升高温度促进电离，水的离子积常数Kw增大；若化学反应为放热反应，则升高温度，平衡逆向移动，K减小；弱酸的电离吸热，升高温度促进电离，弱酸的电离平衡常数Ka增大。2常温下，某酸HA的电离常数K1105。下列说法中正确的是() 【导学号：97184125】AHA溶液中加入NaA固体后，减小B常温下，0.1 mol/L HA溶液中水电离出的c(H)为1013 mol/LCNaA溶液中加入盐酸至恰好完全反应，存在关系：2c(Na)c(A) c(Cl)D常温下，0.1 mol/L NaA溶液的水解常数为109DHA溶液中加入NaA固体后抑制HA的电离，Kh109，故比值不变，A错误、D正确；常温下，0.1 mol/L的HA溶液中氢离子浓度约为(0.1105)1/2 mol/L0.001 mol/L，则水电离出的c(H)为1011 mol/L，B错误；NaA溶液中加入盐酸至恰好完全反应，根据物料守恒：2c(Na)c(A)c(HA)c(Cl)，C错误。3(2017衡水押题卷)化学上常用AG表示溶液中的lg 。25 时，用0.100 molL1的NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 molL1的HNO2溶液，AG与所加NaOH溶液的体积(V)的关系如图所示，下列说法正确的是() 【导学号：97184126】AD点溶液的pH11.25BB点溶液中存在c(H)c(OH)c(NO)c(HNO2)CC点时，加入NaOH溶液的体积为20 mLD25 时，HNO2的电离常数Ka1.0105.5AD点lg 8.5，则1.0108.5，因为Kw1.01014，所以c(H)1.01011.25，pH11.25，A正确；B点溶液为等浓度的HNO2和NaNO2的混合溶液，电荷守恒式为c(H)c(Na)c(OH)c(NO)，物料守恒式为2c(Na)c(NO)c(HNO2)，则2c(H)2c(OH)c(NO)c(HNO2)，B错误；C点溶液的lg 0，则1，HNO2的电离程度与NaNO2的水解程度相同，加入NaOH溶液的体积小于20 mL，C错误；A点溶液lg 8.5，则1.0108.5，Kw1.01014，c2(H)1.0105.5，则HNO2的电离常数Ka，D错误。4(2017山东实验中学二模)已知下表为25 时某些弱酸的电离平衡常数。依据所给信息判断，下列说法正确的是() 【导学号：97184127】CH3COOHHClOH2CO3Ka1.8105Ka3.0108Ka14.4107Ka24.71011A. 向NaClO溶液中通入少量二氧化碳的离子方程式为2ClOCO2 H2O=2HClOCOB相同浓度的CH3COONa和NaClO的混合溶液中，c(CH3COOH)c(HClO) c(OH)c(H)C25 时，0.10 molL1 Na2CO3溶液通入CO2至溶液的pH7时，溶液中： c(Na)c(CO)c(HCO)c(H2CO3)D向0.1 molL1 CH3COONa溶液中加入少量水，溶液中 增大B根据电离平衡常数可知酸性强弱顺序是CH3COOHH2CO3 HClOHCO。根据较强酸制备较弱酸可知向NaClO溶液中通入少量二氧化碳的离子方程式为ClOCO2H2O=HClOHCO，A错误；相同浓度的CH3COONa和NaClO的混合溶液中存在物料守恒c(CH3COOH)c(HClO)c(Na)c(CH3COO)c(ClO)，根据电荷守恒可知c(Na)c(H)c(CH3COO)c(ClO)c(OH)，因此存在c(CH3COOH)c(HClO)c(OH)c(H)，B正确； 25 时，0.10 molL1 Na2CO3溶液通入CO2至溶液的pH7时溶液是NaHCO3和碳酸的混合溶液， 则溶液中：c(Na)c(A)c(H)2c(HA)，C错误；HA为弱酸，当滴入少量的MOH溶液时，溶液中的c(H)减小，溶液的pH升高，促进HA的电离，c(A)增大，c(HA)减小，c(A)/c(HA)的值增大，D正确。方法技巧电离平衡常数的拓展应用(1)根据电离常数判断电离平衡移动方向弱酸(或弱碱)溶液稀释时，平衡会向电离的方向移动，但为什么会向电离的方向移动却很难解释，应用电离常数就能很好地解决这个问题。如对CH3COOH溶液进行稀释： CH3COOHHCH3COO原平衡： c(CH3COOH) c(H) c(CH3COO) Qc1)所以电离平衡向电离方向移动。(2)计算弱酸(或弱碱)溶液中H(或OH)浓度已知25 时CH3COOH的电离常数Ka1.75105，则25 时0.1 molL1的CH3COOH溶液中CH3COOHHCH3COOKa由于水电离出的H浓度很小，可忽略不计，故c(H)c(CH3COO)，而CH3COOH的电离程度很小，CH3COOH的平衡浓度与0.1 molL1很接近，故可进行近似计算。c2(H)0.1Ka，c(H) molL11.32103 molL1。提能力针对热点题型训练(见专题限时集训T1、T3、T5、T6、T9、T10)命题热点2溶度积常数的应用(对应学生用书第47页)储知识剖解重点难点备考1溶度积常数Ksp的表达式对于组成为AmBn的电解质，饱和溶液中存在平衡AmBn(s) mAn(aq)nBm(aq)，Kspcm(An)cn(Bm)。2影响Ksp大小的因素对于确定的物质来说，Ksp只与温度有关；一般情况下，升高温度，Ksp增大。3溶度积规则当QcKsp时，溶液过饱和，有沉淀析出，直至溶液饱和，达到新的平衡；当QcKsp时，溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态；当QcS(PbS)S(CuS)D若溶液中c(Cu2)11010 molL1，则S2已完全转化成CuSBZnS在水中存在溶解平衡：ZnS(s)Zn2(aq)S2(aq)，由于Ksp(CuS)Ksp(ZnS)，ZnS固体加入CuSO4溶液后，Cu2与S2结合生成更难溶的CuS沉淀，即转化成铜蓝(CuS)，离子方程式为ZnS(s)Cu2(aq)=Zn2(aq)CuS(s)，A正确。由于Ksp(PbS)Ksp(PbS)Ksp(CuS)，且其Ksp表达形式相同，据此可知三种物质在水中的溶解度：S(ZnS)S(PbS)S(CuS)，C正确。若溶液中c(Cu2)11010 molL1，则溶液中c(S2) molL16.01026 molL1Ksp(AgI)，则有AgI沉淀析出，B正确；c点溶液中加入适量蒸馏水，c(Ag)、c(I)均减小，故不能实现c点到a点的转化，C错误；由图可知，t 时AgI饱和溶液的浓度c(AgI)5108 molL1，假设AgI饱和溶液的密度为1 gcm3，则有，故t 时AgI的溶解度约为1.175106 g，D正确。提能力针对热点题型训练(见专题限时集训T2、T4、T7、T8)复习效果验收| 真题试做预测尝鲜(对应学生用书第48页)体验高考真题1(2017全国卷)在湿法炼锌的电解循环溶液中，较高浓度的Cl会腐蚀阳极板而增大电解能耗。可向溶液中同时加入Cu和CuSO4，生成CuCl沉淀从而除去Cl。根据溶液中平衡时相关离子浓度的关系图，下列说法错误的是 ()AKsp(CuCl)的数量级为107B除Cl反应为CuCu22Cl=2CuClC加入Cu越多，Cu浓度越高，除Cl效果越好D2Cu=Cu2Cu平衡常数很大，反应趋于完全CA对：当lg0时，lg 约为7，即c(Cl)1 molL1，c(Cu)107 molL1，因此Ksp(CuCl)的数量级为107。B对：分析生成物CuCl的化合价可知，Cl元素的化合价没有发生变化，Cu元素由0价和2价均变为1价，因此参加该反应的微粒为Cu、Cu2和Cl，生成物为CuCl，则反应的离子方程式为CuCu22Cl=2CuCl。C错：铜为固体，只要满足反应用量，Cu的量对除Cl效果无影响。D对：2Cu=Cu2Cu的平衡常数K，可取图像中的c(Cu)c(Cu2)1106 molL1代入平衡常数的表达式中计算，即为K1106 Lmol1，因此平衡常数很大，反应趋于完全。2(2016全国卷)下列有关电解质溶液的说法正确的是()A向0.1 molL1CH3COOH溶液中加入少量水，溶液中减小B将CH3COONa溶液从20 升温至30 ，溶液中增大C向盐酸中加入氨水至中性，溶液中1D向AgCl、AgBr的饱和溶液中加入少量AgNO3，溶液中不变DA项，CH3COOHCH3COOH，K，则，加水稀释，K不变，c(CH3COO)减小，故比值变大。B项，CH3COONa溶液中存在水解平衡：CH3COOH2OCH3COOHOH，K，升高温度，水解平衡正向移动，K增大，则(1/K)减小。C项，溶液呈中性，则c(H)c(OH)，根据电荷守恒可知，c(Cl)c(NH)。D项，向AgCl、AgBr的饱和溶液中加入少量AgNO3，沉淀溶解平衡逆向移动，由于，Ksp仅与温度有关，故不变。3(2014全国卷)溴酸银(AgBrO3)溶解度随温度变化曲线如下图所示。下列说法错误的是() 【导学号：97184130】A溴酸银的溶解是放热过程B温度升高时溴酸银溶解速度加快C60 时溴酸银的Ksp约等于6104D若硝酸钾中含有少量溴酸银，可用重结晶方法提纯AA.由题图可知，随着温度升高，溴酸银的溶解度逐渐增大，因此AgBrO3的溶解是吸热过程。B.温度越高物质的溶解速率越快。C.由溶解度曲线可知，60 时AgBrO3的溶解度约为0.6 g，则其物质的量浓度约为0.025 molL1，AgBrO3的Kspc(Ag)c(BrO)0.0250.0256104。D.若KNO3中含有少量AgBrO3，可通过蒸发浓缩得到KNO3的饱和溶液，再冷却结晶获得KNO3晶体，而AgBrO3留在母液中。预测2018年高考考情预测在高考试题中将弱电解质的电离与溶液的酸碱性、盐类的水解、离子浓度大小比较、沉淀溶解平衡等内容相结合，以图像的形式出现仍是重要的考查方式；2018年高考要特别关注电离常数、水解常数、溶度积的相关运用与计算。125 时，下列有关电解质溶液的说法正确的是() 【导学号：97184131】A常温下，将0.1 molL1 CH3COOH溶液加水稀释，当溶液的pH从3.0升 到5.0时，溶液中的值增大到原来的10倍B已知HA的Ka6.25105，当pH为5.0时，HA的溶液中0.16C向含有Mg(OH)2固体的溶液中滴加几滴稀硫酸，KspMg(OH)2增大D室温下K(HCN)K(CH3COOH)，则CH3COOH的电离程度一定比HCN 的大B将0.1 molL1 CH3COOH溶液加水稀释，当溶液的pH从3.0升到5.0时，溶液中增大到原来的100倍，A错误；根据HAHA，Ka6.25105，故当溶液的pH为5.0时，0.16，B正确；温度不变Ksp不变，C错误；电离平衡常数越大，酸性越强，越易电离，但电离程度还与温度、浓度等有关，D错误。225 时，Fe(OH)2和Cu(OH)2的饱和溶液中，金属阳离子的物质的量浓度的负对数lgc(M2)与溶液pH的变化关系如图所示，已知该温度下KspCu(OH)2KspFe(OH)2。下列说法正确的是()【导学号：97184