2023-2024届高考一轮复习化学教案（鲁科版）第8章物质在水溶液中的行为热点强化23有关水溶液中平衡常数关系计算

热点强化23有关水溶液中平衡常数关系计算

热点精讲

1.水解常数与电离常数、水的离子积之间的关系

常温下，HzS的电离常数为Ka1、Ka2,推导Na2S溶液中S2-水解常数Khl、Kh2与Ka|、%的

关系。

2-

答案S^^+H2OHS+0H"

C(HS)∙c(OH)C(HS)∙c(H')∙c(OH)KW

KhI=——=C(S2^)∙C(H^)=石？

HS"+H2OH2S+OH

C(HzS)Y(OFT)C(H2S)∙C(0FΓ)∙C(H+)K、V

长2=c(HS)=~c(HS-j√Hτ)—=无？

2.水解常数与溶度积、水的离子积之间的关系

常温下推导Ci?+的水解常数与溶度积、水的离子积之间的关系。

2+I

答案CU+2H2OCU(OH)2+2H

_。2但一)_c2(H+>c2(OH)_底

2+2-

KLC(CU2+)—C∙(CU)∙C∙(OH")Λrsp[Cu(OH)2]°

3.平衡常数与电离常数、溶度积之间的关系

⑴以反应CUS(S)+2Ag+(叫)Cu2'(aq)+Ag2S(s)为例，推导沉淀转化的平衡常数K。

兴安,，C(CU2+)C(CU2+)∙c(S2-)KSP(CUS)

β-2+2-β

条K-c2(Ag+)c(Ag)∙c(S^)‰(Ag2S)

⑵以反应ZnS(S)+2H+(aq)Zn2+(aq)+H2S(aq)为例，推导该沉淀溶解的平衡常数K。

c(H2S)∙c∙(Zn2)C(HzS)YZn?')∙c∙S)KaZnS)

合木K――丽5---C2(H+>C(S2-)--KarK,2°

L热点专练

1.已知IPKa=TgKa,且常温下H2CO3：PKal=,p^a2=o则常温下COr的PKhl为

答案

C(H+>C(HCO)C(OH-)_KW

C(HCo3>C(OH-)

解析COM的第一步水解常数Khl=+

C(Cor)C(H)∙C(COΓ)=无？

H2CO3的PKa2=,故Ka2=∏Γ,则KhI=意=hmol∙L=∏Γmol∙LZ

2.常温下,Ka(HF)=XIOrmol∙L-',25℃时，1.0mol∙LrHF溶液的PH约等于(己

知Ig2=0.3)。将浓度相等的HF与NaF溶液等体积混合，判断溶液呈_____(填“酸”“碱”

或“中”)性，并结合有关数据解释原因：

答案酸HF和NaF的浓度相等，Ka=XlCPmolLr,Kh=黄=XloUmol∙

l

L<Ka,故HF的电离程度大于F的水解程度，溶液呈酸性

解析Ka(HF)=(Hl'=×10^4mol∙L^',则1.0mol∙L^1HF溶液中氢离子浓

*C第(H1^∙)口,1.U；ΓΠO1∙L

度为X10-2moi∙L-ι,所以pH=-×10^2)=2-∣g2≈o

3.NaHS可用于污水处理的沉淀剂。已知：25°C时，反应Hg2+(aq)+HS.(aq)HgS(s)+

^1，(叫)的平衡常数长=><1038|11。111,H?S的电离平衡常数Kal=Xlo7moHL',Ka2=XlO

15mol∙L^l,计算KSP(HgS)。

答案反应Hg2+(叫)+HS(aq)HgS(S)+H+(aq)的平衡常数^^×1038mol1L,即K=

c(H')C(H)∙c(S2)Ka，_.,Ka2

C(HS)∙c(Hg2+)=C(HS)∙c(Hg2+)∙c(S2-)=KW(HgS)=义1°1sm°'L，则π&P(HgS)=N=

mol2∙L^2=×lθ^53mol2∙L^2,,

4.用40%的硫酸溶液吸收氨气获得(NH4)2SO4的稀溶液，测得常温下，该溶液的PH=5。

15l

⑴计算式湍*的值［计算结果保留一位小数，已知Kb(NH3H2O)=×IO-mol∙Lh

(2)若将该溶液蒸发掉一部分水后恢复至室温，推理分析浓缩后溶液中端科的值如何变化。

答案⑴喘*=喂=*=错误3x∣°r°

⑵设(NH4)2SO4溶液的浓度为c,NHj的水解程度为“，则:;湍;=2c∙(l'α)=2(l1-α)'蒸发

掉一部分水后恢复室温，溶液浓度增大，NH:水解程度减小，即α减小，因而该比值减小。

5.高铁酸钾(K2FeO4)是一种优良的水处理剂。25℃时:其水溶液中加酸或碱改变溶液的PH

时，含铁粒子的物质的量分数J(X)随PH的变化如图，已知*X)=曙。

〃(卜e)

(

)X

9HFeO：物f

架

余

s⅛

哒

舞

024681()

PH

⑴由B点数据可知，H2FeO4的第一步电离常数KaI=e

⑵25°C,H2FeO4+H+H3Feθi的平衡常数K(填“>”或“=")100。

答案×10^^4mol∙L1(2)<

解析(I)B点pH=4,J(HFeOi)=,则<5(H2FeO4)=,由于溶液体积相同，则CmX=翳

C(H2卜e5)U.Z

=,则HFeO的第一步电离常数Kal="HR?曾)=X10^4mol∙L^1<>(2)结合图像可知，

24C(H2bιeU4)

c(H2FeO4)=C(HFeOl)时，溶液的pH<2,c(H+)>0.01mol∙L^I,则H2FeO4+H+H.FeO；的

平衡常数K=C(H，>c(H2Feki)=c(H+)<丽=IO°，即K<100°

6.[2021.广东，18(1)(2)(3)]对废催化剂进行回收可有效利用金属资源。某废催化剂主要含铝

(Al)、≡(Mo),镇(Ni)等元素的氧化物，一种回收利用工艺的部分流程如下：

废

催

化

剂

11

已知:25C时,H2CO3的&I=XlO-7mol∙L∕i,∕Ca2=×IOmol∙L^';ZCsp(BaMoO4)=×10^

822922

mol∙L^i/Csp(BaCO3)=×10^mol∙Li该工艺中，时，溶液中MO元素以Moor的形态

存在。

(1)“焙烧”中，有NazMoO4生成，其中M。元素的化合价为。

(2)“沉铝”中，生成的沉淀X为o

⑶“沉钥”中，PH为。

①生成BaMoO4的离子方程式为O

②若条件控制不当，BaCO3也会沉淀。为避免BaMoO4中混入BaCc)3沉淀，溶液中

c(HC07)：c(MoθΓ)=(列出算式)时，应停止加入BaCl2

溶液。

答案(1)+6(2)A1(OH)3(3)①Moo之+Ba2+=BaMoC)4∣②错误！

解析(1)“焙烧”中，有NazMoCU生成，其中Na和O的化合价分别为+I和-2,根据化

合物中各元素化合价的代数和为O可知，Mo元素的化合价为+6。

(3)①滤液∏中含有锢酸钠，加入氯化钢溶液后生成BaMOO4沉淀，该反应的离子方程式为

2+

MoOF+Ba=BaMoO4I。②若开始生成BaCO3沉淀，则体系中恰好建立如下平衡：HCOJ

C(HI>C(MOO6-)

+BaMoOBaCO+MoθΓ+H+,该反应的化学平衡常数K=

43C(HCOn

C(H')∙c(Cθr>c(Moθr)∙c(Ba")尤24>(BaMoOQ

2+为避免BaMOo4中混入BaCo3沉淀,必

——c(HC03^)∙c(C0Γ)∙c(Ba)~=Ksp(BaCCh)

须满足“H4栗？)W«哈嘴吃°泮由于“沉锢”中PH为，c(H+)=l×10^7mol∙L^l,所

C(MLU3)KSP(baCU3)

以溶液中=[X；粤rc、时，开始生成BaCO3沉淀，因此，

C(HCo3)1×10mol∙LXKSP(BaCO3)

71

_9_1×10^mol∙L"×Arsp(BaCO3)…口一一•…,

C(HCO3)：C(MOol)=--------Nk∕RQM<\-------U=错误！时，应停止加入BaCl2溶液。

KeKsp(BaMoUt)

7.探究对氯苯甲酸(HA)在苯一水体系中的溶解状况。

已知：常温下，HA在水(W)和苯(B)两相间的分配系数：KD=C省IRB=1.00(只与温度有关)

C(HA)∖v

在水中，HAH++AΔ∕∕>0,其Ka(HA)=XlOFmoiL-I

在苯中，HA只发生二聚：2HA(HA)2

实验测得：水中C(A)=Xl(Γ*moH∕∣时，苯中的CkHA)2]=义10"mol∙L∕∣

试回答下列问题：

⑴水溶液的PH=(Ig5≈0.7)o

(2)在苯中二聚反应的平衡常数K=(结果保留三位有效数字)。

(3)若向萃取体系中滴入少量浓盐酸，则苯中c[(HA)2]将(填“增大”“减小”或“不

变'j,理由是________________________________________________________________