2023届高考化学鲁科版一轮复习热点强化练17　四大平衡常数的综合应用集训

热点强化练17四大平衡常数的综合应用集训1.(2021·辽宁盘锦期中)化学平衡常数(K)、弱酸的电离平衡常数(Ka)、难溶物的溶度积常数(Ksp)是判断物质性质或变化的重要平衡常数。下列说法中正确的是(D)A.平衡常数的大小与温度、浓度、压强、催化剂等有关B.当温度升高时,弱酸的电离平衡常数Ka变小C.Ka(H2CO3)<Ka(CH3COOH),说明碳酸的酸性比醋酸的强D.Ksp(AgCl)>Ksp(AgI),向AgCl中加入足量KI溶液,反应AgCl(s)+I-(aq)AgI(s)+Cl-(aq)能够发生解析:平衡常数的大小只受温度变化的影响,也就是只与温度有关,而与浓度、压强、催化剂等无关,A不正确;因为弱酸的电离为吸热过程,所以当温度升高时,弱酸的电离平衡常数Ka变大,B不正确;Ka(H2CO3)<Ka(CH3COOH),表明相同浓度时,碳酸的电离程度比醋酸的小,碳酸的酸性比醋酸的弱,C不正确;结构相似的难溶电解质的Ksp越小,越容易生成沉淀,由Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)可知,向AgCl中加入足量KI溶液,可将AgCl沉淀转化为AgI沉淀,所以反应AgCl(s)+I-(aq)AgI(s)+Cl-(aq)能够发生,D正确。2.(2021·河北衡水联考)已知:25℃时,Ksp[Zn(OH)2]=1.0×10-18,Ka(HCOOH)=1.0×10-4。该温度下,下列说法错误的是(B)A.HCOO-的水解常数为1.0×10-10B.Zn(OH)2溶于水形成的饱和溶液中,c(Zn2+)>1.0×10-6mol·L-1C.向Zn(OH)2悬浊液中加入HCOOH,溶液中c(Zn2+)增大D.Zn(OH)2(s)+2HCOOH(aq)Zn2+(aq)+2HCOO-(aq)+2H2O(l)的平衡常数K=100解析:25℃时,HCOO-存在水解平衡,HCOO-+H2OHCOOH+OH-,则水解常数为Kh=c(HCOOH)·c(OH-)c(HCOO-)=KwKa(HCOOH)=1.0×10-141.0×10-4=1.0×10-10,A正确;Zn(OH)2溶于水形成的饱和溶液中,Ksp[Zn(OH)2]=c(Zn2+)·c23.某温度下HF的电离常数Ka=3.3×10-4,CaF2的溶度积常数Ksp=1.46×10-10。在该温度下取浓度为0.31mol·L-1的HF溶液与浓度为0.002mol·L-1的CaCl2溶液等体积混合。下列说法正确的是(A)A.该温度下,0.31mol·L-1的HF溶液的pH=2B.升高温度或增大浓度,HF的电离平衡常数都将增大C.两溶液混合不会产生沉淀D.向饱和的CaF2溶液中加入少量CaCl2固体后,溶度积常数Ksp一定比之前小解析:设该温度下,0.31mol·L-1的HF溶液的c(H+)=xmol·L-1,则x20.31-x=3.3×10-4,x≈10-2,pH=2,故A正确;增大浓度,HF的电离平衡常数不变,故B错误;根据A项分析,混合后c(F-)=5×10-3mol·L-1,c(Ca2+)=0.001mol·L-1,c2(F-)·c(Ca2+)=2.5×10-8>1.46×10-10,所以会产生CaF4.已知K、Ka、Kb、Kw、Kh、Ksp分别表示化学平衡常数、弱酸的电离平衡常数、弱碱的电离平衡常数、水的离子积常数、盐的水解平衡常数、难溶电解质的溶度积常数。(1)下列有关上述常数的说法正确的是(填字母)。

a.它们都能反映一定条件下对应变化可能进行的程度b.它们的大小都随温度的升高而增大c.常温下,CH3COOH在水中的Ka大于在饱和CH3COONa溶液中的Kad.一定温度下,在CH3COONa溶液中,Kw=Ka·Kh(2)25℃时,将amol·L-1的氨水与0.01mol·L-1的盐酸等体积混合所得溶液中c(NH4+)=c(Cl-),则溶液显(填“酸”“碱”或“中”)性;用含a的代数式表示NH3·H2O的电离平衡常数Kb=(3)25℃时,H2SO3HSO3-+H+的电离平衡常数Ka=1×10-2mol·L-1,则该温度下pH=3、c(HSO3-)=0.1mol·L-1的NaHSO3溶液中c(H2SO3(4)高炉炼铁中发生的反应为FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)。已知1100℃时,K=0.25,则平衡时CO的转化率为;在该温度下,若测得高炉中c(CO2)=0.02mol·L-1,c(CO)=0.1mol·L-1,则此时反应速率是v正(填“>”“<”或“=”)v逆。

(5)已知常温下Fe(OH)3和Mg(OH)2的Ksp分别为8.0×10-38、1.0×10-11,向浓度均为0.1mol·L-1的FeCl3、MgCl2的混合溶液中加入碱液,要使Fe3+完全沉淀而Mg2+不沉淀,应该调节溶液pH的范围为。(已知lg2≈0.3)

解析:(1)平衡常数等于生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比,所以它们都能反映一定条件下对应变化可能进行的程度,故a正确;升高温度平衡向吸热方向移动,如果化学平衡正反应是放热反应,则升高温度平衡常数减小,故b错误;电离平衡常数只与温度有关,温度相同,电离平衡常数相同,故c错误;一定温度下,在CH3COONa溶液中Kw=Ka·Kh,故d正确。(2)等体积混合后,所得混合液中c(NH4+)=c(Cl-)=0.005mol·L-1。根据电荷守恒,c(OH-)=c(H+)=10-7mol·L-1,溶液呈中性。两溶液等体积混合后,NH4+和一水合氨的总浓度为0.5amol·L-1,c(NH4+)=c(Cl-)=0.005mol·L-1,所以溶液中c(NH3·H2O)=(0.5a-0.005)mol·L-1,NH3·H2O的电离平衡常数K(3)由Ka=c(HSO3-)·c(H(4)FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)的平衡常数表达式为K=c(CO2)c(CO),设CO的转化率为x,则K=c(CO2)c(CO)=x1-(5)根据Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)·c3(OH-)得,Fe3+完全沉淀时c3(OH-)=8.0×10-381×10-5mol3·L-3,c(OH-)=2×10-11mol·L-1,pH为3.3;Mg(OH)2开始沉淀时,c2(OH-)=1.0×10-110.1mol2答案:(1)ad(2)中10-9a(4)20%>(5)[3.3,9)5.平衡常数是分析平衡问题的重要依据。回答下列问题。(1)已知:25℃时,HA的Ka=1.0×10-6,则25℃时,1mol·L-1的HA溶液pH=。

(2)在温度为t时,某研究人员测定NH3·H2O的电离常数Kb为2×10-5,NH4+的水解常数Kh为1.5×10-8,则该温度下水的离子积常数Kw为,请判断t(3)化工生产中常用MnS作沉淀剂除去工业废水中的Cu2+:Cu2+(aq)+MnS(s)CuS(s)+Mn2+(aq)。该反应的平衡常数K的数值为(保留两位有效数字,CuS和MnS的Ksp分别为6.0×10-36、2.0×10-10)。

解析:(1)由Ka=c(H+)·c(A-)c(HA)得,c2(H+)=Ka·c(HA)=1×10-6mol2·(2)Kw=Kb·Kh=2×10-5×1.5×10-8=3×10-13,t温度时水的离子积常数大于25℃时水的离子积常数,水的电离是吸热的,温度越高,离子积常数越大,因此t应高于25℃。(3)平衡常数K=c(Mn2+)c(Cu2答案:(1)3(2)3×10-13>(3)3.3×10256.已知25℃时,Ksp[Mg(OH)2]=3.2×10-11,Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20。(1)25℃时,Mg(OH)2的溶解度为。(2)向0.02mol·L-1MgCl2溶液中加入NaOH固体,要生成Mg(OH)2沉淀,溶液中c(OH-)最小为。

(3)向浓度均为0.02mol·L-1MgCl2和CuCl2混合液中逐滴加入NaOH溶液,先生成沉淀,当两种沉淀共存时,c(Mg(4)25℃时,Cu2+的水解平衡常数为。

解析:(1)设饱和Mg(OH)2溶液的物质的量浓度为c,则c(Mg2+)·c2(OH-)=4c3=3.2×10-11,c=2×10-4mol·L-1,假设饱和Mg(OH)2溶液的密度为1g·mL-1,则100mL溶液的质量为100g,含有溶质的质量为2×10-4mol·L-1×0.1L×58g·mol-1=1.16×10-3g,溶剂的质量约为100g,所以其溶解度约为1.16×10-3g。(2)如果溶液Qc>Ksp[Mg(OH)2]就能产生沉淀,c(OH-)≥Ksp[Mg(OH)2]c(Mg2+)(3)Mg(OH)2和Cu(OH)2的溶度积表达式相似,则溶度积常数