高考化学一轮复习 热点专题突破系列（八）四大平衡常数的应用课件-人教版高三全册化学课件

1、热点专题突破系列(八)四大平衡常数的应用【透视热点考情】【透视热点考情】从近几年的高考中发现，电离平衡常数和沉淀溶解平从近几年的高考中发现，电离平衡常数和沉淀溶解平衡常数也渐有衡常数也渐有“升温升温”的表现，因此，可以预测平衡的表现，因此，可以预测平衡常数常数( (电离平衡常数、水的离子积常数、水解平衡常数、电离平衡常数、水的离子积常数、水解平衡常数、沉淀溶解平衡常数沉淀溶解平衡常数) )在今后的高考中，将继续成为高考在今后的高考中，将继续成为高考的重点及热点。其考情如下：的重点及热点。其考情如下：命题点命题点五年考情五年考情利用电离平衡常数确定离子利用电离平衡常数确定离子浓度比值的变化浓度比

2、值的变化20162016乙乙T12T12，20162016丙丙T13T13利用水的离子积常数、水解利用水的离子积常数、水解平衡常数判断溶液的酸碱性平衡常数判断溶液的酸碱性20162016甲甲T26T26，20152015乙乙T13T13，20122012乙乙T11T11Kspsp在工农业生产中的应用在工农业生产中的应用20162016乙乙T28T28，20142014乙乙T11T11，20142014甲甲T28T28，20132013甲甲T13T13【备考必记必会】【备考必记必会】1.1.四大平衡常数的表达式：四大平衡常数的表达式：符号符号适用体系适用体系平衡关系式平衡关系式( (实例实例)

3、)及平衡常数表达式及平衡常数表达式水的离子水的离子积常数积常数Kw w任意任意水溶液水溶液H H2 2O HO H+ +OH+OH- -Kw w=c(H=c(H+ +)c(OH)c(OH- -) )弱电解质弱电解质电离平衡电离平衡常数常数K Ka a或或K Kb b弱酸或弱弱酸或弱碱溶液碱溶液HF HHF H+ +F+F- -Ka a= =c(H ) c(F )c(HF)符号符号适用体系适用体系平衡关系式平衡关系式( (实例实例) )及平衡常数表达式及平衡常数表达式盐的水盐的水解平衡解平衡常数常数K Kh h弱离子的弱离子的盐溶液盐溶液CHCH3 3COOCOO- -+H+H2 2O CHO

4、CH3 3COOHCOOH+OH+OH- -Kh h= =沉淀溶沉淀溶解平衡解平衡常数常数Kspsp难溶难溶电解质电解质Mg(OH)Mg(OH)2 2(s) Mg(s) Mg2+2+(aq)(aq)+2OH+2OH- -(aq)(aq)KspspMg(OH)Mg(OH)2 2=c(Mg=c(Mg2+2+)c c2 2(OH(OH- -) )33c(CH COOH) c(OH )c(CH COO )2.2.相关规律：相关规律：(1)Q(1)Qc c与与K K的关系。的关系。二者表达式相同，若二者表达式相同，若Q Qc c K，平衡逆向移动。，平衡逆向移动。(2)(2)平衡常数都只与温度有关，温度

5、不变，平衡常数不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，变。升高温度，Ka a、Kw w、Kh h均增大，而均增大，而Kspsp一般会增一般会增大。大。(3)(3)Ka a、Kh h、Kw w三者的关系式为三者的关系式为Kh h= =wa。KK【高考模拟预测】【高考模拟预测】1.(20171.(2017大同模拟大同模拟) )电解质溶液中蕴含着很多的原理电解质溶液中蕴含着很多的原理知识，请回答下列问题：知识，请回答下列问题：世纪金榜导学号世纪金榜导学号3068213930682139(1)(1)常温下，取常温下，取pH=2pH=2的盐酸和醋酸溶液各的盐酸和醋酸溶液各100 mL

6、100 mL，向其，向其中分别加入适量的中分别加入适量的ZnZn粒，反应过程中两溶液的粒，反应过程中两溶液的pHpH变化变化如图所示。如图所示。则图中表示醋酸溶液则图中表示醋酸溶液pHpH变化曲线的是变化曲线的是_(_(填填“A”A”或或“B”)B”)。设盐酸中加入。设盐酸中加入ZnZn的质量为的质量为m m1 1，醋酸溶液中，醋酸溶液中加入加入ZnZn的质量为的质量为m m2 2。则。则m m1 1_(_(填填“”“=”)m”)m2 2。(2)(2)已知，已知，Mg(OH)Mg(OH)2 2(s) Mg(s) Mg2+2+(aq)+2OH(aq)+2OH- -(aq)(aq)，某温，某温度下

7、度下Kspsp=c(Mg=c(Mg2+2+)c)c2 2(OH(OH- -)=2)=21010-11-11。若该温度下某。若该温度下某MgSOMgSO4 4溶液里溶液里c(Mgc(Mg2+2+)=0.002 molL)=0.002 molL-1-1，如果要生成，如果要生成Mg(OH)Mg(OH)2 2沉淀，应调整溶液沉淀，应调整溶液pHpH，使之大于，使之大于_；该；该温度下，在温度下，在0.20 L0.20 L的的0.002 molL0.002 molL-1-1MgSOMgSO4 4溶液中加入溶液中加入等体积的等体积的0.10 molL0.10 molL-1-1的氨水溶液，该温度下电离常的氨

8、水溶液，该温度下电离常数数K Kb b(NH(NH3 3HH2 2O)=2O)=21010-5-5，试计算，试计算_(_(填填“有有”或或“无无”)Mg(OH)Mg(OH)2 2沉淀生成。沉淀生成。(3)(3)常温下，某纯碱常温下，某纯碱(Na(Na2 2COCO3 3) )溶液中滴入酚酞，溶液呈溶液中滴入酚酞，溶液呈红色，则该溶液呈红色，则该溶液呈_性。在分析该溶液遇酚酞呈性。在分析该溶液遇酚酞呈红色原因时，甲同学认为是配制溶液所用的纯碱样品红色原因时，甲同学认为是配制溶液所用的纯碱样品中混有中混有NaOHNaOH所致；乙同学认为是溶液中所致；乙同学认为是溶液中NaNa2 2COCO3 3电

9、离出电离出的的 水解所致。请你设计一个简单的实验方案给甲水解所致。请你设计一个简单的实验方案给甲和乙两位同学的说法以评判和乙两位同学的说法以评判( (包括操作、现象和结论包括操作、现象和结论) )：_。23CO【解析】【解析】(1)(1)由于盐酸和醋酸溶液的由于盐酸和醋酸溶液的pH=2pH=2，意味着，意味着c(Hc(H+ +) )相等，与锌粒反应，开始时速率相等，随着反应进相等，与锌粒反应，开始时速率相等，随着反应进行，醋酸为弱酸，不断电离出行，醋酸为弱酸，不断电离出H H+ +，c(Hc(H+ +) )减小速度较减小速度较慢，应为曲线慢，应为曲线B B；由于最终溶液的；由于最终溶液的pH=

10、4pH=4，消耗的，消耗的H H+ +相相等，加入醋酸中等，加入醋酸中ZnZn的质量大于加入盐酸中的。的质量大于加入盐酸中的。(2)(2)根据根据题意，由题意，由KspspMg(OH)Mg(OH)2 2=c(Mg=c(Mg2+2+)c)c2 2(OH(OH- -)=2)=21010-11-11=0.002=0.002c c2 2(OH(OH- -) )，计算得，计算得c(OHc(OH- -)=10)=10-4-4molLmolL-1-1，则溶，则溶液的液的pH=10pH=10。混合后。混合后c(Mgc(Mg2+2+)=0.001 molL)=0.001 molL-1-1，c(OHc(OH- -

11、)=)= =0.001 molL =0.001 molL-1-1，c(Mgc(Mg2+2+)c(OHc(OH- -) )2 2=10=10-9-9 Kspsp，有，有Mg(OH)Mg(OH)2 2沉淀生成。沉淀生成。5bc2 100.05K(3)(3)由于由于 +H+H2 2O +OHO +OH- -，显碱性。为了验证，显碱性。为了验证其结论，采取的实验方案为向红色溶液中加入足量其结论，采取的实验方案为向红色溶液中加入足量BaClBaCl2 2溶液，如果溶液还显红色说明甲正确，红色褪去溶液，如果溶液还显红色说明甲正确，红色褪去说明乙正确。说明乙正确。23CO3HCO答案：答案：(1)B(1)B

12、 ”“”“ Kh2h2：_。(2)(2)已知常温下已知常温下CNCN- -的水解常数的水解常数Kh h=1.61=1.611010-5-5。含等物质的量浓度含等物质的量浓度HCNHCN、NaCNNaCN的混合溶液显的混合溶液显_( (填填“酸酸”“”“碱碱”或或“中中”) )性，性，c(CNc(CN- -)_c(HCN)_c(HCN)。溶液中各离子浓度由大到小的顺序为溶液中各离子浓度由大到小的顺序为_。若将若将cmolLcmolL-1-1的盐酸与的盐酸与0.62 molL0.62 molL-1-1的的KCNKCN等体积等体积混合后恰好得到中性溶液，则混合后恰好得到中性溶液，则c=_c=_。23

13、SO【解析】【解析】(1)(1)Ka a= = ，由，由 +H+H2 2O OH H2 2SOSO3 3+OH+OH- -，Kh h= =1.0=1.01010-12-12 Ka1a1，这说明，这说明 电离能力强于水解能电离能力强于水解能力，故溶液显酸性，力，故溶液显酸性，pH7pH7；当加入少量；当加入少量I I2 2时，时，+4+4价硫价硫元素被氧化，溶液中有硫酸元素被氧化，溶液中有硫酸( (强酸强酸) )生成，导致溶液酸生成，导致溶液酸性增强，性增强，c(Hc(H+ +) )增大，增大，c(OHc(OH- -) )减小，但因温度不变，故减小，但因温度不变，故Kh h不变，则不变，则c(H

14、c(H2 2SOSO3 3)/c( )/c( )增大。同理可求出增大。同理可求出Kh1h1= =323c(HSO ) c(H )c(H SO )3HSO2323w33a1c(H SO ) c(OH )c(H SO ) c(OH ) c(H )c(HSO )c(HSO ) c(H )KK3HSO3HSO =1 =11010-7-7，NaNa2 2SOSO3 3溶液的碱性主要由溶液的碱性主要由 一级水解一级水解决定，设溶液中决定，设溶液中c(OHc(OH- -)=xmol)=xmolL L-1-1，则，则c( )=c( )=xmolxmolL L-1-1、c( )=0.1 molc( )=0.1

15、molL L-1-1-xmol-xmolL L-1-10.1 mol0.1 molL L-1-1，利用水解平衡常数易求出，利用水解平衡常数易求出x=1x=11010-4-4molmolL L-1-1，pH=10pH=10。一级水解中产生的。一级水解中产生的OHOH- -对二级对二级水解有抑制作用，导致二级水解程度降低。水解有抑制作用，导致二级水解程度降低。wa2KK3HSO23SO23SO(2)(2)Kh h(CN(CN- -)=1.61)=1.611010-5-5，由此可求出，由此可求出Ka a(HCN)=6.2(HCN)=6.21010-10-10，故，故CNCN- -的水解能力强于的水解

16、能力强于HCNHCN的电离能力，由于盐的电离能力，由于盐与酸的总浓度相等，故水解产生的与酸的总浓度相等，故水解产生的c(OHc(OH- -) )大于电离生大于电离生成的成的c(Hc(H+ +) )，混合溶液显碱性。由于水解能力更强，故，混合溶液显碱性。由于水解能力更强，故c(CNc(CN- -)c(HCN)c(HCN)。当溶液显中性时，由电荷守恒原理知。当溶液显中性时，由电荷守恒原理知溶液中溶液中c(CNc(CN- -)c(Cl)c(Cl- -)=0.5cmol)=0.5cmolL L-1-1，由物料守恒得，由物料守恒得此时溶液中此时溶液中c(HCN)=(0.31-0.5c)molc(HCN)

17、=(0.31-0.5c)molL L-1-1，由，由CNCN- -+H+H2 2O O HCN+OH HCN+OH- -得：得：Kh h= =1.61=1.611010-5-5，解得，解得c0.003 8c0.003 8。7c(OH ) c(HCN)10(0.310.5c)c(CN )0.5c答案：答案：(1)(1)1.01.01010-12-12 增大增大1010一级水解产一级水解产生的生的OHOH- -对二级水解有抑制作用对二级水解有抑制作用(2)(2)碱碱 c(CN)c(CN- -)c(OH)c(OH- -)c(H)c(H+ +) )0.003 80.003 8【加固训练】【加固训练】(

18、2017(2017株洲模拟株洲模拟) )草酸即乙二酸，是一种有机二元酸，草酸即乙二酸，是一种有机二元酸，在工业上有重要的作用。草酸在在工业上有重要的作用。草酸在100100开始升华，开始升华，157157时大量升华，并开始分解。时大量升华，并开始分解。(1)(NH(1)(NH4 4) )2 2C C2 2O O4 4溶液的溶液的pH_7(pH_7(填填“”“”“”或或“=”)=”)。(2)(2)用惰性电极电解饱和草酸溶液可制得乙醛酸用惰性电极电解饱和草酸溶液可制得乙醛酸(OHC(OHCCOOH)COOH)。阴极的电极反应式为。阴极的电极反应式为_。(3)(3)草酸钠是一种重要的还原剂。合成草酸钠的操作草酸钠是一种重要的还原剂。合成草酸钠的操作如下：如下：75%75%酒精的作用是酒精的作用是_。当草酸与碳酸钠的物质的量按当草酸与碳酸钠的物质的量按2121充分混合后，溶充分混合后，溶液中液中pH7pH NH NH3 3H H2 2O O，故，故草酸铵溶液显酸性。草酸铵溶液显酸性。(2)(2)阴极得电