2023-2024屆高考一輪復(fù)習(xí)化學(xué)教案（魯科版）第8章物質(zhì)在水溶液中的行為熱點強(qiáng)化23有關(guān)水溶液中平衡常數(shù)關(guān)系計算

熱點強(qiáng)化23有關(guān)水溶液中平衡常數(shù)關(guān)系計算

熱點精講

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，HzS的電離常數(shù)為Ka1、Ka2,推導(dǎo)Na2S溶液中S2-水解常數(shù)Khl、Kh2與Ka|、%的

關(guān)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

長2=c(HS)=~c(HS-j√Hτ)—=無？

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)Ci?+的水解常數(shù)與溶度積、水的離子積之間的關(guān)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.平衡常數(shù)與電離常數(shù)、溶度積之間的關(guān)系

⑴以反應(yīng)CUS(S)+2Ag+(叫)Cu2'(aq)+Ag2S(s)為例，推導(dǎo)沉淀轉(zhuǎn)化的平衡常數(shù)K。

興安,，C(CU2+)C(CU2+)?c(S2-)KSP(CUS)

β-2+2-β

條K-c2(Ag+)c(Ag)?c(S^)‰(Ag2S)

⑵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。

c(H2S)?c?(Zn2)C(HzS)YZn?')?c?S)KaZnS)

合木K――麗5---C2(H+>C(S2-)--KarK,2°

L熱點專練

1.已知IPKa=TgKa,且常溫下H2CO3：PKal=,p^a2=o則常溫下COr的PKhl為

答案

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

C(HCo3>C(OH-)

解析COM的第一步水解常數(shù)Khl=+

C(Cor)C(H)?C(COΓ)=無？

H2CO3的PKa2=,故Ka2=∏Γ,則KhI=意=hmol?L=∏Γmol?LZ

2.常溫下,Ka(HF)=XIOrmol?L-',25℃時，1.0mol?LrHF溶液的PH約等于(己

知Ig2=0.3)。將濃度相等的HF與NaF溶液等體積混合，判斷溶液呈_____(填“酸”“堿”

或“中”)性，并結(jié)合有關(guān)數(shù)據(jù)解釋原因：

答案酸HF和NaF的濃度相等，Ka=XlCPmolLr,Kh=黃=XloUmol?

l

L<Ka,故HF的電離程度大于F的水解程度，溶液呈酸性

解析Ka(HF)=(Hl'=×10^4mol?L^',則1.0mol?L^1HF溶液中氫離子濃

*C第(H1^?)口,1.U；ΓΠO1?L

度為X10-2moi?L-ι,所以pH=-×10^2)=2-∣g2≈o

3.NaHS可用于污水處理的沉淀劑。已知：25°C時，反應(yīng)Hg2+(aq)+HS.(aq)HgS(s)+

^1，(叫)的平衡常數(shù)長=><1038|11。111,H?S的電離平衡常數(shù)Kal=Xlo7moHL',Ka2=XlO

15mol?L^l,計算KSP(HgS)。

答案反應(yīng)Hg2+(叫)+HS(aq)HgS(S)+H+(aq)的平衡常數(shù)^^×1038mol1L,即K=

c(H')C(H)?c(S2)Ka，_.,Ka2

C(HS)?c(Hg2+)=C(HS)?c(Hg2+)?c(S2-)=KW(HgS)=義1°1sm°'L，則π&P(HgS)=N=

mol2?L^2=×lθ^53mol2?L^2,,

4.用40%的硫酸溶液吸收氨氣獲得(NH4)2SO4的稀溶液，測得常溫下，該溶液的PH=5。

15l

⑴計算式湍*的值［計算結(jié)果保留一位小數(shù)，已知Kb(NH3H2O)=×IO-mol?Lh

(2)若將該溶液蒸發(fā)掉一部分水后恢復(fù)至室溫，推理分析濃縮后溶液中端科的值如何變化。

答案⑴喘*=喂=*=錯誤3x∣°r°

⑵設(shè)(NH4)2SO4溶液的濃度為c,NHj的水解程度為“，則:;湍;=2c?(l'α)=2(l1-α)'蒸發(fā)

掉一部分水后恢復(fù)室溫，溶液濃度增大，NH:水解程度減小，即α減小，因而該比值減小。

5.高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種優(yōu)良的水處理劑。25℃時:其水溶液中加酸或堿改變?nèi)芤旱腜H

時，含鐵粒子的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)J(X)隨PH的變化如圖，已知*X)=曙。

〃(卜e)

(

)X

9HFeO：物f

架

余

s?

噠

舞

024681()

PH

⑴由B點數(shù)據(jù)可知，H2FeO4的第一步電離常數(shù)KaI=e

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

答案×10^^4mol?L1(2)<

解析(I)B點pH=4,J(HFeOi)=,則<5(H2FeO4)=,由于溶液體積相同，則CmX=翳

C(H2卜e5)U.Z

=,則HFeO的第一步電離常數(shù)Kal="HR?曾)=X10^4mol?L^1<>(2)結(jié)合圖像可知，

24C(H2bιeU4)

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

平衡常數(shù)K=C(H，>c(H2Feki)=c(H+)<麗=IO°，即K<100°

6.[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)、≡(Mo),鎮(zhèn)(Ni)等元素的氧化物，一種回收利用工藝的部分流程如下：

廢

催

化

劑

11

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

822922

mol?L^i/Csp(BaCO3)=×10^mol?Li該工藝中，時，溶液中MO元素以Moor的形態(tài)

存在。

(1)“焙燒”中，有NazMoO4生成，其中M。元素的化合價為。

(2)“沉鋁”中，生成的沉淀X為o

⑶“沉鑰”中，PH為。

①生成BaMoO4的離子方程式為O

②若條件控制不當(dāng)，BaCO3也會沉淀。為避免BaMoO4中混入BaCc)3沉淀，溶液中

c(HC07)：c(MoθΓ)=(列出算式)時，應(yīng)停止加入BaCl2

溶液。

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

解析(1)“焙燒”中，有NazMoCU生成，其中Na和O的化合價分別為+I和-2,根據(jù)化

合物中各元素化合價的代數(shù)和為O可知，Mo元素的化合價為+6。

(3)①濾液∏中含有錮酸鈉，加入氯化鋼溶液后生成BaMOO4沉淀，該反應(yīng)的離子方程式為

2+

MoOF+Ba=BaMoO4I。②若開始生成BaCO3沉淀，則體系中恰好建立如下平衡：HCOJ

C(HI>C(MOO6-)

+BaMoOBaCO+MoθΓ+H+,該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=

43C(HCOn

C(H')?c(Cθr>c(Moθr)?c(Ba")尤24>(BaMoOQ

2+為避免BaMOo4中混入BaCo3沉淀,必

——c(HC03^)?c(C0Γ)?c(Ba)~=Ksp(BaCCh)

須滿足“H4栗？)W?哈嘴吃°泮由于“沉錮”中PH為，c(H+)=l×10^7mol?L^l,所

C(MLU3)KSP(baCU3)

以溶液中=[X；粵rc、時，開始生成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=錯誤！時，應(yīng)停止加入BaCl2溶液。

KeKsp(BaMoUt)

7.探究對氯苯甲酸(HA)在苯一水體系中的溶解狀況。

已知：常溫下，HA在水(W)和苯(B)兩相間的分配系數(shù)：KD=C省IRB=1.00(只與溫度有關(guān))

C(HA)?v

在水中，HAH++AΔ∕∕>0,其Ka(HA)=XlOFmoiL-I

在苯中，HA只發(fā)生二聚：2HA(HA)2

實驗測得：水中C(A)=Xl(Γ*moH∕∣時，苯中的CkHA)2]=義10"mol?L∕∣

試回答下列問題：

⑴水溶液的PH=(Ig5≈0.7)o

(2)在苯中二聚反應(yīng)的平衡常數(shù)K=(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。

(3)若向萃取體系中滴入少量濃鹽酸，則苯中c[(HA)2]將(填“增大”“減小”或“不

變'j,理由是________________________________________________________________