四大平衡常数
答案 (1)1.0×10-12 < 增大 (2)10 一级水解产生的OH-对二级水解有抑制作用
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增分点2
增分点3
增分点4
@《创新设计》
增分点4 难溶电解质的溶度积常数
1.溶解度与Ksp的相关转化与比较。 2.沉淀先后的计算与判断。 常考 3.沉淀转化相关计算。 题型 4.金属阳离子沉淀完全的pH及沉淀分离的相关计算。 5.与其他平衡(如氧化还原平衡、配位平衡)综合的计算。 6.数形结合的相关计算等。
答案 (1)> 温度升高,水的电离程度增大,所以水的离子积增大
(2)1 000∶1 (3)9∶11 c(Na+)>c(SO24-)>c(H+)>c(OH-)
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增分点3
增分点4
@《创新设计》
增分点3 Ka(Kb)与Kw的结合——盐类的水解常数Kh
说明:Kh 在做题过程中往往通过 Ka(Kb)、Kw 的数据通过转换完成解答。 【例 3】 室温下,H2SO3 的电离平衡常数 Ka1=1.0×10-2、Ka2=1.0×10-7。
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增分点3
增分点4
@《创新设计》
解析 依据图像曲线上的数据,结合溶度积常数概念计算即可得到,曲线上的点是
沉淀溶解平衡,Ag2CrO4 的沉淀溶解平衡为 Ag2CrO4(s) 2Ag+(aq)+CrO24-(aq);Ksp =c2(Ag+)·c(CrO24-)=(10-3)2×10-6=10-12,故 A 错误;在饱和溶液中加入 K2CrO4 可使沉淀溶解平衡左移,溶度积常数不变,还是饱和溶液,点应在曲线上,故 B 错
@《创新设计》
“四大常数”间的两大等式关系
(1)CH3COONa、CH3COOH 溶液中,Ka、Kh、Kw 的关系是 Kw=Ka·Kh。
(2)M(OH)n 悬浊液中 Ksp、Kw、pH 间关系,M(OH)n(s)
Mn+(aq)+nOH-(aq)
Ksp=c(Mn+)·cn(OH-)=c(OnH-)·cn(OH-)=cn+1(nOH-)=n1(10K-wpH)n+1。
@《创新设计》
化学平衡常数运用于弱电解质的电离、盐类的水解及难溶电解质的溶解平衡等问题 时,则分别称为电离常数、水解常数及溶度积常数,它是定量研究上述可逆过程平 衡移动的重要手段,有关各平衡常数的应用和求算是高考常考知识点,在理解上一 定抓住,各平衡常数都只与电解质本身和温度有关,而与浓度、压强等外界条件无 关。
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增分点1
增分点2
增分点3
增分点4
增分点1 套管实验
@《创新设计》
常考题型
1.直接求电离平衡常数。 2.由电离常数求弱酸(或弱碱)的浓度。 3.由Ka或Kb求pH。
试题一般难度不大,是在化学平衡基础上派生出来的。注意平衡体
对策 系中同种离子的浓度是同一个浓度,当两个量相加或相减时,若相
差100倍以上,要舍弃小的等一些基本的近似处理能力。
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增分点1
增分点2
增分点3
增分点4
@《创新设计》
【例 2】 下表是不同温度下水的离子积常数:
温度/℃ 水的离子积常数(mol2·L-2)
25
t1
1×10-14 a
t2 1×10-12
试回答以下问题:
(1)若 25<t1<t2,则 a________1×10-14 mol2·L-2(填“>”、“<”或“=”),做 此判断的理由是_______________________________________________。
增分点4
@《创新设计》
[增分题例]
【例4】 (2018·南阳模拟)①已知t ℃时AgCl的Ksp=2×10-10;②在t ℃时Ag2CrO4在 水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是( )
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增分点3
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@《创新设计》
A.在 t ℃时,Ag2CrO4 的 Ksp 为 1×10-9 B.在饱和 Ag2CrO4 溶液中加入 K2CrO4 可使溶液由 Y 点到 X 点 C.在 t ℃时,以 0.01 mol·L-1 AgNO3 溶液滴定 20 mL 0.01 mol·L-1 KCl 和 0.01 mol·L-1 K2CrO4 的混合溶液,CrO24-先沉淀 D.在 t ℃时,反应 Ag2CrO4(s)+2Cl-(aq) 2AgCl(s)+CrO24-(aq)的平衡常数 K= 2.5×107
(2)25 ℃时,某 Na2SO4 溶液中 c(SO24-)=5×10-4 mol/L,取该溶液 1 mL 加水稀释 至 10 mL,则稀释后溶液中 c(Na+)∶c(OH-)=________。
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增分点2
增分点3
增分点4
@《创新设计》
(3)t2 ℃时,将pH=11的苛性钠溶液V1 L与pH=1的稀硫酸V2 L混合(设混合后溶液的体 积为原两溶液体积之和),所得混合溶液的pH=2,则V1∶V2=________。此溶液中各 种离子的浓度由大到小的顺序是________。 解析 (1)25<t1<t2,温度升高,促进水的电离,c(H+)=c(OH-)>1×10-7 mol/L,所 以 KW>1×10-14 mol2·L-2。 (2)Na2SO4 溶液中 c(Na+)=2×5×10-4 mol/L=1×10-3 mol/L,稀释 10 倍后,c(Na+) =1×10-4 mol/L,此时溶液为中性,c(OH-)=1×10-7 mol/L,所以 c(Na+)∶c(OH-) =10-4 mol/L∶10-7 mol/L=1 000。
(1) 该 温 度 下 NaHSO3 的 水 解 平 衡 常 数 Kh = ________ , NaHSO3 溶 液 的 pH________(填“>”、“<”或“=”)7;若向 NaHSO3 溶液中加入少量 I2,则 溶液中cc((HH2SSOO- 33))将________(填“增大”、“减小”或“不变”)。 (2)0.1 mol/L Na2SO3 溶液的 pH=________,从平衡移动的角度解释 SO23-的 Kh1> Kh2。_____________________________________________________。
K1=5.4×10-2 K2=5.4×10-5 K=1.8×10-5
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@《创新设计》
(1)(NH4)2C2O4 溶液的 pH________7(填“>”“<”或“=”)。 (2)用惰性电极电解饱和草酸溶液可制得乙醛酸(OHC—COOH)。阴极的电极反应式 为_____________________________________________________________。 (3)草酸钠是一种重要的还原剂。合成草酸钠的操作如下: 草酸―—N—加a—2C热—O―3 →―75—%—酒―精→―过―滤→草酸钠晶体 ①75%酒精的作用是___________________________________________。 ②当草酸与碳酸钠的物质的量按 2∶1 充分混合后,溶液中 pH<7。请将该溶液中离 子浓度按由大到小的顺序排列______________________________________。
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@《创新设计》
解析 (1)由题中表格可知,H2C2O4、HC2O- 4 、NH3·H2O 的电离常数大小为 H2C2O4 >HC2O- 4 >NH3·H2O,故草酸铵溶液显酸性。(2)阴极得电子发生还原反应:2H++ HOOC—COOH+2e-===HOOC—CHO+H2O。(3)①加入酒精是为了降低草酸钠的 溶解度,便于晶体析出。②二者反应后溶质为草酸氢钠,因为溶液显酸性,所以 HC2O- 4 的电离程度大于其水解程度,则离子浓度大小顺序为 c(Na+)>c(HC2O4-)>c(H+)>
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@《创新设计》
(3)根据酸、碱中和原理及
pH
计算式:V2×0.1
mol/L-V1×0.1 V2+V1
mol/L=10-2
mol/L,
解得 V1∶V2=9∶11,根据 Na2SO4 的化学组成及反应后溶液呈酸性,推知该溶液中
各种离子浓度由大到小的顺序为 c(Na+)>c(SO24-)>c(H+)>c(OH-)。
说明 HSO3-的电离能力强于水解能力,故溶液显酸性,pH<7;当加入少量 I2 时,+4 价的硫元素被氧化,溶液中有硫酸(强酸)生成,导致溶液的酸性增强,c(H+)增大,c(OH
-)减小,但因温度不变,故 Kh 不变,则cc((HH2SSOO3-3))增大。(2)同理可求出 Kh1=KKaw2=
1.0×10-7,Na2SO3 溶液的碱性主要由 SO23-的一级水解决定,设溶液中 c(OH-)=x mol/L,则 c(HSO- 3 )≈x mol/L、c(SO23-)=0.1 mol/L-x mol/L≈0.1 mol/L,利用水解 平衡常数易求出 x=1.0×10-4 mol/L,pH=10。一级水解产生的 OH-对二级水解有抑 制作用,导致二级水解程度降低。
应用Kap数值大小比较物质的溶解度大小时,一定是在组成上属于同一类型的 对 难溶电解质才能进行比较,否则,不能比较;在判断沉淀的生成或转化时,把 策 离子浓度数值代入Ksp表达式,若数值大于Ksp,沉淀可生成或转化为相应难溶
物质;利用Ksp可计算某些沉淀转化反应的化学平衡常数。
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增分点1
增分点2
增 4 +H2O NH3·H2O+H+为例
Ksp=cm(Mn+)· cn(Am-)
Kh=
c(H+)·c(NH3·H2O) c(NH+ 4 )