
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文檔簡介
四大平衡常數(shù)的計算與應用一2025年高考
化學微專題
四大平衡常數(shù)的計算與應用
01考情分析02真題精研03規(guī)律?方法?技巧04經(jīng)典變式練
05核心知識精煉06基礎(chǔ)測評07能力提升
考情分析
電解質(zhì)溶液中的電離常數(shù)、水的離子積常數(shù)、水解常數(shù)及溶度積常數(shù)是在化學平衡常數(shù)基礎(chǔ)上的延伸
和拓展,它是定量研究平衡移動的重要手段。各平衡常數(shù)的應用和計算是高考的熱點和難點。要想掌握此
點,在復習時就要以化學平衡原理為指導,以判斷平衡移動的方向為線索,以勒夏特列原理和相關(guān)守恒定
律為計算依據(jù),以各平衡常數(shù)之間的聯(lián)系為突破口,聯(lián)系元素及化合物知識,串點成線,結(jié)線成網(wǎng),形成
完整的認識結(jié)構(gòu)體系,就能勢如破竹,水到渠成。
真題精研
1.(2024.山東.高考真題)常溫下Ag(I)-CH3coOH水溶液體系中存在反應:
+
Ag+CH3COOUCH3COOAg(aq),平衡常數(shù)為K。已初始濃度Co(Ag+)=c0(CH3COOH)=0.08mol.L\所
有含碳物種的摩爾分數(shù)與pH變化關(guān)系如圖所示(忽略溶液體積變化)。下列說法正確的是
pH
A.線n表示CH3OOOH的變化情況
B.CHjOOOH的電離平衡常數(shù)Ka=l(r
1nm-n
C.pH=n時,c(Ag+)二長mollji
+1
D.pH=10時,c(Ag)+c(CH3COOAg)=0.08mol-L-
2.(2024?安徽?高考真題)環(huán)境保護工程師研究利用Na?S、FeS和H2s處理水樣中的。已知25。時,H2s
697129017202610
飽和溶液濃度約為O.lmoLL」,Kal(H2S)=10,Ka2(H2S)=1O--,Ksp(FeS>10,Ksp(CdS)=10o
下列說法錯誤的是
A.Na2s溶液中:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(HS-)+2c(S2')
B.0.0ImolI」Na2s溶液中:c(Na+)>c(S2")>c(OH')>c(HS")
C.向c(Cd2+)=0.01mol-L」的溶液中加入FeS,可使c(Cd2+)<l(y8mol-L」
D.向c(Cd2+)=0.01mol-L」的溶液中通入H2s氣體至飽和,所得溶液中:c(H+)>c(Cd2+)
規(guī)律?方法-技巧
四大平衡常數(shù)的比較
常數(shù)符號適用體系影響因素表達式
水的離子積常數(shù)任意水溶液升溫,心增大
KKw=c(OH)c(H+)
電離常數(shù)酸Ka弱酸溶液升溫,及增大
A-+H2O|ilHA+OH-
Kb增大_<H+)a(Aj
Aac(HA)
堿Kb弱堿溶液BOH|HB++OH
c(QH-)a(Bj
Abc(HB)
鹽的水解常數(shù)際鹽溶液升溫,Kh增大
A-+H2o|ilHA+OH-
c(0H,HA)
Ki,~/\
c(A)
MAn的飽和溶液:?K
溶度積常數(shù)難溶電解質(zhì)溶液升溫,大多數(shù)Ksp增大m
=cm(Mn+)-cn(Am-)
注意:
(1)四大平衡的基本特征相同,包括逆、動、等、定、變,其研究對象均為可逆變化過程。
(2)溶解平衡有放熱反應、吸熱反應,升高溫度后(p可能變大或變??;而電離平衡、水解平衡均為吸熱過程,
升高溫度8(或4)、4均變大。
2
經(jīng)典變式練
1.(2024.湖北.高考真題)CO?氣氛下,Pb(C10j溶液中含鉛物種的分布如圖??v坐標(6)為組分中鉛占總
鉛的質(zhì)量分數(shù)。已知c°(Pb2+)=2.0xl05moi工\pKjH2co3)=6.4、pKa2(H2co3)=1。.3,pKsp(PbCC)3)=12.1。
B.B(Pb2+)=6(PbCC)3)時,c(Pb2+)<1.0xl0-5mol-L-1
C.pH=7時,2c(Pb2+)+c[Pb(0H)+]<2c(C0;)+c(HC0)+c(C10j
D.pH=8時,溶液中加入少量NaHCCVs),PbCOs會溶解
2.(2024.全國?高考真題)將0」OmmolAgzCrO,配制成1.0mL懸濁液,向其中滴加0.1Omol-I?的NaCl溶液。
lg[^/(mol-L1)](M代表Ag\Cl或CrO孑)隨加入NaCl溶液體積(V)的變化關(guān)系如圖所示(忽略溶液體積
變化)。
0.00
(1.0,-1.60)(2.0.-J.48)(2.4,%)a
----------?--------1?-----------
K^^^(24,-1.93)
L/
.
O(1.0,-4.57)
S------?--------------------?
W-5.00-....................................................................
U(1.0,-5.18);
M
一
(2.4必)
-10.00
0.51.01.52.02.53.03.5
KNaCB/mL
下列敘述正確的是
3
A.交點a處:c(Na+)=2c(Clj
B.—;pV&7=10-221
Ksp(Ag2CrO4)
c(CrO^j
C.VV2.0mL時,f-J不變
c(cr)
D.yi=-7.82,y2=-lg34
一.核心知識精煉
一、Kh與Ka(或Kb)、Kw的關(guān)系及其應用
1.強堿弱酸鹽:
如:CACOONa溶液:CH3COO+H2O|HlCH3COOH+OH
?口CH3coOH」c1OH一口
&=COCH3COO'D
cUCH3coOHUcDOH一口-巾」
-+
一CDCH3COODCDHD
???丁口又口才口Kw
=c"H3coe)一口-口11+口=瓦
CDCH3COOHD
2.強酸弱堿鹽:
+
如:NH4cl溶液:NH^+H2O|iiNH3H2O+H
。口93上20口??诳诳?/p>
Kh=cDNHt□
???\143任0口-口1~1+口5口01口
一CDNH4D-cDOH-D
EH+」-c:]0H一口Kw
-CDNHQCDOHF—Kb
C0NH3,H2O0
其中:Kh為水解平衡常數(shù)、Ka(Kb)為弱酸(或弱堿)的電離平衡常數(shù)、Kw為水的離子積常數(shù)。
二、溶度積常數(shù)及其應用
1.溶度積和離子積
以A?,B?(s)|M〃zA"+(aq)+”B"L(aq)為例:
溶度積離子積
概念沉淀溶解的平衡常數(shù)溶液中有關(guān)離子濃度幕的乘
4
積
符號KspQe
表達Ksp(AmB,)=
式式中的濃度都是平衡濃度式中的濃度是任意濃度
判斷在一定條件下沉淀能否生成或溶解
①Q(mào)c>Ksp:溶液過飽和,有沉淀析出
應用
②。c=Ksp:溶液飽和,處于平衡狀態(tài)
③Qc<Ksp:溶液未飽和,無沉淀析出
2.影響Ksp的因素
(1)內(nèi)因:難溶物質(zhì)本身的性質(zhì),這是決定因素。
(2)外因
①濃度:加水稀釋,平衡向溶解方向移動,但Ksp丕變。
②溫度:絕大多數(shù)難溶物的溶解是吸熱過程,升高溫度,平衡向溶解方向移動,Ksp增大。
③其他:向平衡體系中加入可與體系中某些離子反應生成更難溶物質(zhì)或更難電離物質(zhì)或氣體的離子時,平
衡向溶解方向移動,但Ksp不變。
3.Kw和&p曲線
常溫下,CaSCU在水中的沉淀溶解平衡曲線[Ksp=9x10-6
不同溫度下水溶液中[H+]與[OH-]的變化曲線
mol2?L-2]
[OH-]/(moI?L-1)
(曲線a*V一—bL
IO"*6x
107
3-1
10-710-6[H+]/(HKTL-I)4xl0-[SO4l/(mobL-)
(1)A、C、B三點均為中性,溫度依次升高,Kw依次
(l)a、c點在曲線上,a—c的變化為增大[SO句,如加入
增大
Na2s。4固體,但Ksp不變
(2)D點為酸性溶液,E點為堿性溶液2溫度時
(2)b點在曲線的上方,Q>&p,將會有沉淀生成
Kw=1x10-14(moi,L-i)2
(3)d點在曲線的下方,Q<Kp,則為不飽和溶液,還能繼續(xù)
(3)AB直線的左上方均為堿性溶液,任意一點均有
溶解CaSO4
[H+]<[OH]
基礎(chǔ)測評
1.(2024?陜西商洛?模擬預測)室溫下,用0.1mobI?的二甲胺[(CHQZNH]溶液(二甲胺在水中的電離與一
水合氨相似)滴定lO.OOmLO.lmolI」鹽酸溶液。溶液pH隨加入二甲胺溶液體積變化曲線如圖所示(忽略溶液
混合時的體積變化)。下列說法正確的是
H(CH3)2NH溶液]/mL
A.x=l,y=7
B.a、b兩點的溶液中,Kw不相等
C.本實驗應該選擇酚髓作指示劑
D.b點溶液中存在:2c(CP)=c[(CH3\NH;]+c[(CH3\NH]
2.(2024?陜西西安?一模)常溫下,往25.00mL0.1mol-LTHCN溶液中滴入O.lmoLL-NaOH溶液,溶液中由
水電離出的c(H+)的負對數(shù)[Tgc水(H+)]與所加NaOH溶液體積的關(guān)系如圖所示,下列說法錯誤的是
511
已知:常溫下,(H2CO3)?5xIO-,Ka2(H2CO3)?5X10-o
c(H+)+c(CN]
A-'點溶液中’c(Na)"
c(HCN)
B.b點溶液中’C(OJT)-C(H+)-1
C.c點溶液中,由水電離出的c水(H+)和由水電離出的c水(OJT)的乘積為io*
6
D.往碳酸鈉溶液中加入足量的HCN溶液,一定無氣泡產(chǎn)生
3.(2024.黑龍江?三模)|常溫下,用濃度為O2OOmolL1的鹽酸滴定濃度均為0.200mol.的NaOH和
一丫(酸溶液)-
NHj-HQ的混合溶液,滴定過程中溶液的pH隨A。黑胃上的變化曲線如圖所示,下列說法正確的是
V(堿溶液)
B.水的電離程度:x>y>z
C.點x:c(Na+)=c(C「)>c(0H-)>c(NH;)>c(H+)
D.點y:c(C「)>c(Na+)=c(NH3-HQ)+c(NH:)+c(OH-)
4.(23-24高三下?江西?階段練習)一定溫度下,Mg?+在不同pH的Na2cO3體系中存在以下圖像。圖1表示
Na2cO3體系中各含碳粒子的物質(zhì)的量分數(shù)與pH的關(guān)系。圖2中曲線I的離子濃度關(guān)系符合
2+22+2
c(Mg)C(OH-)=Ksp[Mg(OH)2];曲線II的離子濃度關(guān)系符合c(Mg).C(CO3-)=Ksp[MgC03]o起始
c(Na2c)=O.lmol/L,反應過程中溶液總體積不變。
7
o
S8
齡
金6
相O.S
g
4
ts
琴
。
2
0.
0
10
pH
P一2
冬
L一
下列說法不正確的是
A.H2cO3的Ka】=10-637
B.初始狀態(tài)為pH=12,lg[c(Mg2+)]=-6時,有Mg(OH)2沉淀生成
C.初始狀態(tài)為pH=9,lg[c(Mg2+)]=-4時,平衡后溶液中存在
2c(H2co3)+2c(HCO;)+2c(CO。)<c(Na+)
D.由圖1和圖2,初始狀態(tài)pH=8、lg[c(Mg2+)]=-l,發(fā)生反應:
Mg"+2HCO3=MgC03J+C02T+H20
5.(2024.貴州貴陽.模擬預測)25℃時,用HC1氣體調(diào)節(jié)0.Imol.『氨水的pH,體系中粒子濃度的對數(shù)(igc)、
一n(HCl)
與溶液的關(guān)系如圖所示。若忽略通入氣體后溶液體積的變化,下列
反應物的物質(zhì)的量之比n(NH3H2O)pH
有關(guān)說法錯誤的是
pH
8
A.P3點溶液中:c(Clj>c(NH3U2O)
B.B點溶液中:c(NH;)=c(Cr)
C.25℃時,NH4cl的水解平衡常數(shù)的數(shù)量級為io"
D
-而\房3=°$時,e(NH3.H2O)+C(NH:)=2e(Cr)
6.(2024?山西?二模)常溫下,向H2c2。4(電離常數(shù)6=1x10-123,K〃2=lxl()4i9)溶液中滴加NaOH溶液,
c(HCO)C(COH
混合溶液中l(wèi)gX[X表示c;Ho4或病2隨pH的變化關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是
C(COH
冊24隨pH的變化
A.I表示1g
B.P點坐標為(1.23,2.96)
+
C.0.1mol/LNaHC2O4溶液中:c(Na)>c(HC2O;)+2c(C2O^)
D.D知反應CaC2()4+2H*目HCa,H2c2O4的平衡常數(shù)K=lxl032i,則Ksp(CaC2C)4)=10863
7.(2024.山西晉中.模擬預測)[有一種有機三元弱酸廣泛存在于水果中,用H3A表示,25。(2時,用NaOH調(diào)
節(jié)H3A溶液的pH,溶液中含各種微粒的分布系數(shù)6與pH的關(guān)系如圖所示[比如A3-的分布系數(shù):
,\CA
5A3L
(^C(H3A)+C(H2A)+CK-)+C(A-)下列敘述正確的是
9
1O
?
O9
O?8
?
O7
O?6
?
ocO5
O?4
O?3
?
O2
O?1
?0
A.¥=言B.曲線1代表303)曲線4代表W乩A)
C.反應H3A+HA2-口2H?A-的K=106'D.NaH2A溶液、Na2HA溶液都顯酸性
能力提升
1.(2024.貴州六盤水.模擬預測)(NH4)2SC)4溶解度隨溫度變化的曲線如圖所示,已知物質(zhì)溶解度為每100g
水中能溶解該物質(zhì)的最大質(zhì)量,關(guān)于各點對應的溶液,下列說法錯誤的是
V
型
謹
舞
O
&
X
N
)
20406080
溫度fC
A.(NH4)2SC)4的溶解度隨溫度升圖而升高
B.NH:在M點的水解程度小于N點
C.M點Kw小于N點Kw
D.P點c(H+)+c(NH:)+c(NH3,H2O)=c(OH)+2c(SOj)
2.(2024?山西.模擬預測)常溫下,向濃度均為0.1mol【T的HCOONa、NaCN、CH3coONa的混合溶液中
通入HC1氣體,溶液中的A-與HA(A-代表三種酸根離子,HA表示三種弱酸)的分布系數(shù)值)隨溶液POH的
變化如圖所示:
10
已知:三種弱酸的酸性強弱為HC00H>CH3C00H>HCN。下列說法錯誤的是
A.HCN的電離常數(shù)K=10-96
B.反應HCOOH(aq)+CN[aq)=HCOO(aq)+HCN(aq)的平衡常數(shù)K=1058
C.交點a處的pOH=7.7
+
D,原混合溶液中:c(OH-)=c(H)+c(HCN)+c(HCOOH)+c(CH3COOH)
3.(2024?云南?模擬預測)|常溫下,用OZOmobL硫酸滴定25.00mL0.20mol?口氨水溶液,所得溶液的
pH、NH:和NH3H2O的物質(zhì)的量分數(shù)(x)與滴加硫酸體積的關(guān)系如圖所示,忽略溶液混合過程中的溫度變
化。(假設(shè):氨水溶液中的含氮微粒只有NH;和NHs-Hq)下列說法不正確的是
A.當?shù)稳肓蛩?.25mL時,溶液中c(NH:)+c(H+)=c(0JT)+c(NH3-a0)
B.當溶液呈中性時,滴入硫酸的體積小于12.50mL,且此時溶液中c(NH;)>c(SOj)
C.常溫下,NH;的水解常數(shù)為1x10-6
D.曲線②代表x(NH;),a點溶液中c(NH:)+c(NH3?HQ)<O2OmolL1
4.(2024?山東煙臺?三模)25。(2時,分別向20mL濃度均LOmoLlJ的CH3coOH、CI^COONa溶液中逐滴
11
c(CH3c。。一)c(CH3coOH)
加入濃度均1.Omol?1/NaOH、HC1溶液VmL,溶液的pH早gY[丫=c(CH3coOH)取c(CH3coeT)」的天系
如下圖所示。下列說法錯誤的是
B.當pH=4.74時,滴入溶液的體積V<10mL
C.當?shù)稳塍w積V=10mL時,c(CH3coeT)>c(CH3cOOH)>c(H+)>c(OIT)
D.25。C時,1.0mol.LTCH3COONa溶液的pH29.37
5.(2024?黑龍江齊齊哈爾?三模)賴氨酸[H3N+(CH2)4CH(NHjCOCT,用HR表示]是人體必需氨基酸,其
鹽酸鹽(H3RCL)中的陽離子H、R2+在水溶液中存在三級電離平衡,電離常數(shù)分別為K%、Ka?K%。向一定
濃度的H3RCU溶液中滴加NaOH溶液,溶液中H3R2+、H2R\HR和R-的分布系數(shù)3隨pH變化如圖所示[例
,,、C(HR+)
如,'(HZ匕(HR,)+C(;R+)+!(HR)+C(R-)】。下列說法錯誤的是
B.M點溶液中c(C「)+c(0H-)+c(R-)=3c(H2R+)+c(Na+)+c(H+)
12
C.。點溶液的pH=-ga「gK,
13
D.常溫下NaR水溶液中R的水解常數(shù)Kh與K%的關(guān)系為降-K%=10
6.(23-24高三下?江西鷹潭?階段練習)[已知常溫下水溶液中H?A、HA.A2\HB、B一的分布分數(shù)3[如
c(A")
]隨pH變化曲線如圖1所示;用O.OlOOmol.LH2A溶液滴定
_2-
c(H2A)+c(HA)+c(A)
20.00mL0.0100mol.L'CaB,溶液中-lgc(Ca?+)和-lgc(A2。關(guān)系如圖2所示。下列說法錯誤的是
24
求
監(jiān)
東
B.曲線e為歹
104
C.Ksp(CaA)-lO^
D.滴定過程中始終存在:c(HA-)+2c(A2-)+c(OH-)=c(HB)+c(H+)
7.(2024?河南?模擬預測)常溫下,向某工業(yè)廢水中通入H2s使其濃度保持o.imol.L-不變時,通過調(diào)節(jié)溶
2+2+
液的pH使Ni和Cd形成硫化物沉淀而分離,體系中pOH[pOH=-lgc(OIF)]與1gc(c為H?S、HS、S”、
Ni?+、Cd?+的濃度,單位為mol?『)的關(guān)系如圖所示。已知:&p(NiS)>&p(CdS),離子濃度<10-5moi1一
時,可認為沉淀完全。下列說法正確的是
lgc|
-20---1-------1--------1-------1-------1---------?---------------1--------------?
5678910111213pQH
13
A.④為pOH與IgcSD的關(guān)系曲線B./(NiS)的數(shù)量級為io-?,
C.pH=6.9時,C(H2S)=C(HS)D.pH>8.1時,可將Ni?+、Cd?十分開沉淀
14
四大平衡常數(shù)的計算與應用
01考情分析02真題精研03規(guī)律?方法?技巧04經(jīng)典變式練
05核心知識精煉06基礎(chǔ)測評07能力提升
考情分析
電解質(zhì)溶液中的電離常數(shù)、水的離子積常數(shù)、水解常數(shù)及溶度積常數(shù)是在化學平衡常數(shù)基礎(chǔ)上的延伸
和拓展,它是定量研究平衡移動的重要手段。各平衡常數(shù)的應用和計算是高考的熱點和難點。要想掌握此
點,在復習時就要以化學平衡原理為指導,以判斷平衡移動的方向為線索,以勒夏特列原理和相關(guān)守恒定
律為計算依據(jù),以各平衡常數(shù)之間的聯(lián)系為突破口,聯(lián)系元素及化合物知識,串點成線,結(jié)線成網(wǎng),形成
完整的認識結(jié)構(gòu)體系,就能勢如破竹,水到渠成。
真題精研
1.(2024.山東.高考真題)常溫下Ag(I)-CH3coOH水溶液體系中存在反應:
+
Ag+CH3COOUCH3COOAg(aq),平衡常數(shù)為K。已初始濃度Co(Ag+)=c0(CH3COOH)=0.08mol.L\所
有含碳物種的摩爾分數(shù)與pH變化關(guān)系如圖所示(忽略溶液體積變化)。下列說法正確的是
pH
A.線n表示CH3OOOH的變化情況
B.CHjOOOH的電離平衡常數(shù)Ka=l(r
1nm-n
C.pH=n時,c(Ag+)二長mollji
+1
D.pH=10時,c(Ag)+c(CH3COOAg)=0.08mol-L-
【答案】C
+
【分析】在溶液中存在平衡:CH3coOH口CH3coO-+H+(①)、Ag+CH3COO□CH3coOAg(aq)(②),
+
Ag+的水解平衡Ag+H2O0AgOH+H+(③),隨著pH的增大,c(H+)減小,平衡①③正向移動,c(CH3coOH)、
c(Ag+)減小,pH較小時(約小于7.8)CH3coO-濃度增大的影響大于Ag+濃度減小的影響,CH3coOAg濃度
增大,pH較大時(約大于7.8)CH3coO-濃度增大的影響小于Ag+濃度減小的影響,CH3coOAg濃度減小,
故線I表示CH3COOH的摩爾分數(shù)隨pH變化的關(guān)系,線n表示CH3coey的摩爾分數(shù)隨pH變化的關(guān)系,線皿
表示CH3coOAg隨pH變化的關(guān)系。
【解析】A.根據(jù)分析,線II表示CH3co0-的變化情況,A項錯誤;
B.由圖可知,當c(CH3C00H)=c(CH3co0-)相等時(即線I和線II的交點),溶液的pH=m,則CH3coOH的
c(H+)c(CHCOO)
3m
電離平衡常數(shù)Ka==10,B項錯誤;
C(CH3COOH)
m
…c(H+)c(CH3coeT)m10c(CH,COOH)nm,+「
C.pH=nBt—~~----------=10,C(CH3COO)=---------------------i=ioc(CH3COOH),Ag+CH3COO□
C(CH3COOH)C(H)
c(CH3coOAg)
CH3coOAg(aq)的K=,由圖可知pH=n時,
c(Ag+)c(CH3coe))2黑聯(lián)濯
inmn
c(CH3coOH)=c(CH3coOAg),代入整理得c(Ag+)=i^mol/L,C項正確;
K
D.根據(jù)物料守恒,pH=10時溶液中c(Ag+)+c(CH3coOAg)+c(AgOH)=0.08mol/L,D項錯誤;
答案選C。
2.(2024?安徽?高考真題)環(huán)境保護工程師研究利用Na?S、FeS和H2s處理水樣中的cd"。已知25。時,H2s
A9712901720
飽和溶液濃度約為O.lmoLL」,Kal(H2S)=10,Ka2(H2S)=1O--,Ksp(FeS)=lO--,K£CdS尸10的。。
下列說法錯誤的是
A.Na2s溶液中:c(H+)+c(Na+)=c(0H-)+c(HS-)+2c(S2-)
B.OOlmoLL」Na2s溶液中:c(Na+)>c(S2')>c(OH")>c(HS-)
C.向c(Cd")=0.01mol-L」的溶液中加入FeS,可使c(Cd2+)<10-8mol-L」
D.向c(Cd2+)=0.01mol-L」的溶液中通入H2s氣體至飽和,所得溶液中:c(H+)>c(Cd2+)
【答案】B
2
【解析】A.Na2s溶液中只有5種離子,分別是H+、Na\0H\HS\S2',溶液是電中性的,存在電荷守
恒,可表示為c(H+)+c(Na+)=c(0H)+c(HS]+2c(S”),A正確;
B.0.01mobL」Na2s溶液中,Sd水解使溶液呈堿性,其水解常數(shù)為4,=絲也點臀」=善=黑妻=10一」,
由于c)<0.0bn。//L,根據(jù)硫元素守恒可知c(HS-)<10一口mol?L,所以喘號>1,則c(OH-)>c(S?-),
B不正確;
C.Kp(FeS)遠遠大于K£CdS),向c(Cd2+)=0.01mol.L」的溶液中加入FeS時,可以發(fā)生沉淀的轉(zhuǎn)化,該反
K(FeS)1n-17-20
5
應的平衡常數(shù)為K=丫2「內(nèi)、=訴病=10"口10,因此該反應可以完全進行,CdS的飽和溶液中
Ksp(Cd')1U
c(Cd2+)=V10-261mol-L1=W1305mol-L1,若加入足量FeS時可使c(Cd2+)<l(y8mol-L」,C正確
「2(H+)KK10-6,97x1f)-12-90
D.CcP+H2s目iiCdS+2H+的平衡常數(shù)K=&cd2+).c(HS)=^點=一記面—=10'"口及,該
反應可以完全進行,因此,當向c(Cd2+)=0.01mol-L」的溶液中通入H2s氣體至飽和,Cd?+可以完全沉淀,
所得溶液中c(H+)>c(Cd"),D正確;
綜上所述,本題選B。
規(guī)律-方法*技巧
四大平衡常數(shù)的比較
常數(shù)符號適用體系影響因素表達式
水的離子積常數(shù)任意水溶液
K升溫,Kw增大Kw=c(OH)c(H+)
電離常數(shù)酸Ka弱酸溶液升溫,Ka增大
A-+H2O|ilHA+OH-
Kb增大了冏)傘)
Aac(HA)
弱堿溶液
堿KbBOH@ilB++OH-
c(OH>(Bj
Abc(HB)
鹽的水解常數(shù)Kh鹽溶液升溫,Kh增大iHA+OH-
A^+H2O|t
3
C(OH取HA)
KA(、
MmAn的飽和溶液:nK
溶度積常數(shù)Ksp難溶電解質(zhì)溶液升溫,大多數(shù)Ksp增大1
=cm(Mn+).呼(A"-)
注意:
(1)四大平衡的基本特征相同,包括逆、動、等、定、變,其研究對象均為可逆變化過程。
(2)溶解平衡有放熱反應、吸熱反應,升高溫度后4P可能變大或變??;而電離平衡、水解平衡均為吸熱過程,
升高溫度4(或瓜)、瓜均變大。
經(jīng)典變式練
1.(2024?湖北?高考真題)CO?氣氛下,Pb(C10j溶液中含鉛物種的分布如圖??v坐標(6)為組分中鉛占總
2+51
鉛的質(zhì)量分數(shù)。c0(Pb)=2.0X10-mol.L-,pKal(H2CO3)=6.4、pKa2(H2CO3)=10.3,pKsp(PbCO3)=12.1o
下列說法錯誤的是
A.pH=6.5時,溶液中c(CO;)<c(Pb2+)
2+2+51
B.8(Pb)=5(PbCO3)0t,c(Pb)<1.0xl0-mol-L
C.pH=7時,2c(Pb2+)+c[Pb(OH)+]<2c(CO;)+c(HCOj+c(ClC)4)
D.pH=8時,溶液中加入少量NaHCCVs),PbCC)3會溶解
【答案】D
K(PbCO)1n-121
【解析】A.由圖可知,pH=6.5時6(Pb2+)>50%,c(Pb2+)>lxlO-5mol/L,則c(CO;-)W;(pb2+)3=六萬?
mol/L=1O-7-1mol/L<c(Pb2+),A項正確;
B.由圖可知,3(Pb2+)=3(PbCO3)時,溶液中還存在Pb(OH)+,根據(jù)co(Pb2+)=2.0xlO-5moi/L和Pb守恒,溶液
+c(Pb2+)<1.0xl0-5mol/L,B項正確;
4
C.由Pb(C104)2的化學式,結(jié)合物料守恒,溶液中所有含鉛粒子的物質(zhì)的量濃度之和等于CIO,物質(zhì)的量濃
度的,則2{c(Pb2+)+c[Pb(OH)+]}<c(C104),故2c(Pb2+)+c[Pb(OH)+]<c(C104)+2c(CO^')+c(HCO'),
C項正確;
[1/A-14
D.NaHCCh溶液中HCO’的水解平衡常數(shù)為運為H"=L*「=10-7.6>Ka2(H2CO3),HCO,的水解程度大
Kai(H2CC)3)10
于其電離程度,溶液中co;濃度幾乎沒有變化,且加入少量NaHCCh固體,形成緩沖溶液,溶液的pH變
化不明顯,結(jié)合圖像,PbCCh不會溶解,D項錯誤;
答案選D。
2.(2024.全國?高考真題)將01OmmolAgWrO,配制成1.0mL懸濁液,向其中滴加o.1Omol-L」的NaCl溶液。
1
lg[cM/(mol-L)](M代表Ag+、Cl或CrOj-)隨加入NaCl溶液體積(V)的變化關(guān)系如圖所示(忽略溶液體積
變化)。
0.00
(1.0,-1.60)(2.0,-].48)04㈤°
K廠苞屋1.93)
L/
?
一(1.0,-4.57)]
O------?--------------------?
S-5.00-
W...............
(1.0,-5.18)i
號
(2.4必)
-10.00
0.51.01.52.02.53.03.5
r(NaCl)/mL
下列敘述正確的是
A.交點a處:c(Na+)=2c(Clj
Ksp(AgCl),21
-
Ksp(Ag2CrO4)
C.VW2.0mL時,I:。;)不變
c(cr)
D.yj=-7.82,y2=-lg34
【答案】D
【分析】向LOmL含O.lOmmolAgqQ的懸濁液中滴加O.lOmoLL」的NaCl溶液,發(fā)生反應:
5
s+
Ag2CrO4()2C「(aq)□2AgCZ(s)+CrO;(aq),兩者恰好完全反應時,NaCl溶液的體積為v(NaCl)=
+
2xQA0mmol=2mL^2mL之后再加NaCl溶液,c(C「)增大,據(jù)AgC/(s)口Ag(aq)+Cr{aq),
(jAOmol/L
Ksp(AgCl)=c(Ag+)c(C1)可知,c(Ag+)會隨著c(Cl-)增大而減小,所以2mL后降低的曲線,即最下方的虛線代
表Ag+,升高的曲線,即中間虛線代表Ch則剩余最上方的實線為CrOj曲線。由此分析解題:
【解析】A.2mL時Ag2CrO4與NaCl溶液恰好完全反應,則a點時溶質(zhì)為NaCl和Na2CrO4,電荷守恒:
c(Na+)+c(Ag+)+c(H+)=2c(CrO;-)+c(Cl)+c(OH),此時c(H+)、c(OH)、c(Ag+)可忽略不計,a點為C「和CrOj
曲線的交點,即c(CrO產(chǎn)尸c(Cl)則溶液中c(Na+戶3c(Cl)A錯誤;
B.當V(NaCl)=L0mL時,有一半的AgzCrCU轉(zhuǎn)化為AgCl,AgzCrCU與AgCl共存,均達到沉淀溶解平衡,
取圖中橫坐標為1.0mL的點,得Kp(AgCl)=c(Ag+)c(Cl-)=105i8xl0457=i(y9.75,Ksp(Ag2CrO4)=
K(AgCl)[八—9.75
c2(Ag+)c(CrOr)=(10-518)2xlO-16°=10-11%,則口^^二號片:^叫B錯誤;
11%
Ksp(Ag2CrO4)10-
K(AgCl)c(Ag+)-c(CF)
時,未沉淀完全,體系中)和共存,則為
C.V<2.0mLAg+Ag2Cr(4AgCl一?一二、=22/*++\),\
Ksp(Ag2CrO4)c(Ag)-c(CrOr)
c(Ag+)-c(CrOt)c(CrOt)
定值,即八一?一^為定值,由圖可知,在VM.OmL時c(Ag+)并不是定值,則\人」的值也不是
clCl\clC1\
定值,即在變化,c錯誤;
Ksp(AgCl)
D.V>2.0mL時AgCl處于飽和狀態(tài),V(NaCl)=2.4mL時,圖像顯示c(Cl-)=10-193mol/L,則c(Ag+)=:仁「)
1fj-9.75
=故%=-7.82,此時AgzCrCU全部轉(zhuǎn)化為AgCl,n(CWj)守恒,等于起始時n(Ag2CrO4),
10"
則c(Cr0j)=n(Cr°4)=m,=」mol/L,則y2=[gc(CrOj)=lg1=-lg34,D正確;
V(l+2.4)mL3434
故答案選D。
■&核心知識精煉
一、Kh與Ka(或Kb)、Kw的關(guān)系及其應用
1.強堿弱酸鹽:
-
如:CH3coONa溶液:CH3COO+H2O|iiCH3COOH+OH
6
c"H3coOHDdOHF
&=cncH3coo□
cUCH3coOHDEOHFY」H+」
CDCH3COO□CDH+D
cDOlT口-口!<+口Kw
=MCH3coe)一口七口11+1=瓦
CDCH3COOHD
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