2018年全国卷高考化学复习专题突破《四大平衡常数》一、水的离子积常数1．水的离子积常数的含义H 2O ⇋H ＋＋OH －表达式:25 ℃时,K w ＝c (H ＋)·c (OH －)＝1.0×10－14.2．对K w 的理解(1)K w 适用于纯水、稀的电解质(酸、碱、盐)水溶液.(2)恒温时,K w 不变;升温时,电离程度增大(因为电离一般吸热),K w 增大.二、电离平衡常数(K a 、K b )1．电离平衡常数的含义如对于HA ⇋H ＋＋A －,K a ＝)A (H )A ()(H c c c -+∙;BOH ⇋B ＋＋OH －,K b ＝(BOH))(OH )(B c c c -+∙. 2．K 值大小的意义相同温度下,K 值越小表明电离程度越小,对应酸的酸性或碱的碱性越弱.3．影响K 值大小的外因同一电解质,K 值只与温度有关,一般情况下,温度越高,K 值越大;此外对于多元弱酸来说,其K a 1≫K a 2≫K a 3.三、水解平衡常数(K h )1．水解平衡常数的含义A －＋H 2O ⇋HA ＋OH －,达到平衡时有K h ＝)(A (HA))(OH -c c c ∙-＝K w K a .同理,强酸弱碱盐水解平衡常数与弱碱电离平衡常数K b 的关系为K h ＝K w K b. 2．影响K h 的因素K h 值的大小是由发生水解的离子的性质与温度共同决定的;温度一定时,离子水解能力越强,K h 值越大;温度升高时,K h 值增大;对于多元弱酸阴离子或多元弱碱阳离子来说,其K h 1≫K h 2≫K h 3.四、溶度积常数(K sp )1．溶度积常数K sp 的表达式对于组成为A m B n 的电解质,饱和溶液中存在平衡A m B n (s)⇋m A n ＋(aq)＋n B m －(aq),K sp ＝c m (A n ＋)·c n (B m －).2．影响K sp 大小的因素 对于确定的物质来说,K sp 只与温度有关;一般情况下,升高温度,K sp 增大.3．溶度积规则当Q c >K sp 时,溶液过饱和,有沉淀析出,直至溶液饱和,达到新的平衡;当Q c ＝K sp 时,溶液饱和,沉淀与溶解处于平衡状态;当Q c <K sp 时,溶液未饱和,无沉淀析出,若加入过量难溶电解质,难溶电解质溶解直至溶液饱和.4．K sp 与物质溶解度的关系(1)对于组成形式相同的物质来说,K sp 越小,物质越难溶解或溶解度越小;组成形式(A m B n )不同的物质,K sp 越小且m ＋n 越小的物质越难溶.(2)K sp 的大小与沉淀转化的关系:组成形式相同的难溶物质,K sp 较大的沉淀易转化为K sp 较小的沉淀,但当二者K sp 相差不大时,反过来也可转化;对于组成形式(A m B n )不同的物质来说,一般情况下,K sp 较大且m ＋n 也较大的物质易转化为K sp 较小且m ＋n 也较小的物质。
其他情况则需要通过计算才能确定.真题练习考点1 水的离子积常数的应用1．(2016·曲靖模拟)25 ℃时，水的电离达到平衡:H 2O ⇋H ＋＋OH － ΔH >0,下列叙述正确的是( )A ．向水中加入稀氨水,平衡逆向移动,c (OH －)降低B ．向水中加入少量固体硫酸氢钠,c (H ＋)增大,K w 不变C ．向水中加入少量盐酸,平衡逆向移动,c (OH －)增大D ．将水加热,K w 增大,pH 不变,呈中性2．水的电离平衡曲线如图所示,下列说法正确的是( )A ．图中五点的K w 的关系:b>c>a>d>eB ．若从a 点到d 点,可采用:温度不变在水中加入少量的酸C ．若从a 点到c 点,可采用:温度不变在水中加入适量的CH 3COONa 固体D ．处在b 点时,将0.5 mol·L －1的H 2SO 4溶液与1 mol·L －1的KOH 溶液等体积混合后,溶液显酸性3．升高温度,下列数据不一定增大的是( )A ．化学反应速率vB ．水的离子积常数K wC ．化学平衡常数KD ．弱酸的电离平衡常数K a4．(1)水的电离平衡曲线如图所示。
若以A 点表示25 ℃时水的电离平衡的离子浓度,当温度升高到100 ℃时,水的电离平衡状态移动到B 点,则此时水的离子积从________变化到________.(2)已知A n B m 的离子积为c (A m ＋)n ·c (B n －)m ,式中c (A m ＋)n 和c (B n －)m 表示离子的物质的量浓度。
在某温度下,Ca(OH)2的溶解度为0.74 g,其饱和溶液密度设为1 g/mL,其离子积约为________.考点2 电离平衡常数和水解平衡常数的应用1．(2016·山西四校联考)常温下,某酸HA 的电离常数K ＝1×10－5.下列说法中正确的是( )A ．HA 溶液中加入NaA 固体后,)(A )(OH (HA)-c c c -∙减小 B ．常温下,0.1 mol/L HA 溶液中水电离出的c (H ＋)为10－13 mol/LC ．NaA 溶液中加入盐酸至恰好完全反应,存在关系:2c (Na ＋)＝c (A －)＋c (Cl －)D ．常温下,0.1 mol/L NaA 溶液的水解常数为10－92．(2016·( )A ．H 2CO 333B ．HCO －3、CH 3COOH 、CN －、CO 2－3C ．HCN 、HCO －3、CN －、CO 2－3D ．HCN 、HCO －3、CH 3COO －、CN －3．(1)常温下,将a mol·L －1 CH 3COONa 溶于水配成溶液,向其中滴加等体积的b mol·L －1的盐酸使溶液呈中性(不考虑盐酸和醋酸的挥发),用含a 和b 的代数式表示醋酸的电离常数K a ＝________。
(2)在一定条件下可用甲醇与CO 反应生成醋酸消除CO 污染。
常温下,将a mol·L －1的醋酸与b mol·L －1 Ba(OH)2 溶液等体积混合,充分反应后,溶液中存在2c (Ba 2＋)＝c (CH 3COO －),则该混合溶液中醋酸的电离常数K a ＝________(用含a 和b 的代数式表示)。
4．(1)25 ℃时，H 2SO 3⇋HSO －3＋H ＋的电离常数K a ＝1×10－2 mol·L －1,则该温度下NaHSO 3水解反应的平衡常数K h ＝________ mol·L －1,若向NaHSO 3溶液中加入少量的I 2,则溶液中)(HSO )SO (H 332-c c 将________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)已知25 ℃时,NH 3·H 2O 的电离平衡常数K b ＝1.8×10－5 mol·L －1,该温度下1 mol·L －1的NH 4Cl 溶液中c (H ＋)＝________ mol·L －1。
(已知 5.56≈2.36)(3)常温下,用NaOH 溶液吸收SO 2得到pH ＝9的Na 2SO 3溶液,吸收过程中水的电离平衡________移动(填“向左”、“向右”或“不”)。
试计算溶液中)(HSO )(SO 323--c c ＝________。
(常温下H 2SO 3的电离平衡常数K a 1＝1.0×10－2,K a 2＝6.0×10－8)归纳总结1．电离平衡常数的拓展应用(1)根据电离常数判断电离平衡移动方向弱酸(或弱碱)溶液稀释时,平衡会向电离的方向移动,但为什么会向电离的方向移动却很难解释,应用电离常数就能很好地解决这个问题.如对CH 3COOH 溶液进行稀释: CH 3COOH ⇋ H ＋ ＋ CH 3COO －原平衡: c (CH 3COOH) c (H ＋) c (CH 3COO －)假设稀释 至n 倍后: n c C O O H )(C H 3 n c )(H + nc )COO (CH 3- Q c ＝nc n c n c H)COO (CH )COO (CH )(H 33-+∙＝COOH)(CH )COO (CH )(H 33c n c c ∙∙-+＝K a n <K a (n >1) 所以电离平衡向电离方向移动(2)计算弱酸(或弱碱)溶液中H ＋(或OH －)浓度已知25 ℃时CH 3COOH 的电离常数K a ＝1.75×10－5,则25 ℃时0.1 mol·L －1的CH 3COOH溶液⇋H ＋＋CH 3COO －,K a ＝COOH)(CH )COO (CH )(H 33c c c -∙+ 由于水电离出的H ＋浓度很小,可忽略不计,故c (H ＋)＝c (CH 3COO －),而CH 3COOH 的电离程度很小,CH 3COOH 的平衡浓度与0.1 mol·L －1很接近,故可进行近似计算.c 2(H ＋)＝0.1×K a ,c (H ＋)＝0.1×1.75×10－5 mol·L －1≈1.32×10－3 mol·L －1.2．K w 、K a 、K b 、K sp 、K h 乊间的关系(1)一元弱酸强碱盐:K h ＝K w /K a ;(2)一元弱碱强酸盐:K h ＝K w /K b ;(3)多元弱碱强酸盐,如氯化铁:Fe 3＋(aq)＋3H 2O(l)⇋Fe(OH)3(s)＋3H ＋(aq)K h ＝c 3(H ＋)/c (Fe 3＋).将(K w )3＝c 3(H ＋)×c 3(OH －)与K sp ＝c (Fe 3＋)×c 3(OH －)两式相除,消去c 3(OH －)可得K h ＝(K w )3/K sp .考点3 溶度积常数的应用1．(2016·山西考前质检)室温时,向含有AgCl 和AgBr 固体的悬浊液中加入少量NaBr 固体，下列各项中增大的是( )A ．c (Ag ＋)B. )(Br )(Cl -c c - C ．c (Cl －) D. )(Cl )(Br )(Ag --+∙c c c 2．某温度时,BaSO 4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示.下列说法中正确的是( )A ．加入Na 2SO 4可以使溶液由A 点变到B 点B ．通过蒸发可以使溶液由D 点变到C 点C ．D 点无BaSO 4沉淀生成D ．A 点对应的K sp 大于C 点对应的K sp3．(2016·河北石家庄质量检测)往含I －和Cl －的稀溶液中逐滴加入AgNO 3溶液,产生沉淀的质量m (沉淀)与加入AgNO 3溶液的体积V (AgNO 3溶液)的关系如图所示.已知:K sp (AgCl)＝1.8×10－10,K sp (AgI)＝1.5×10－16则原溶液中c (I －)/c (Cl －)的比值为( )A ．(V 2－V 1)/V 1 B. V 1/V 2C ．V 1/(V 2－V 1) D. V 2/V 14．已知K 、K a 、K w 、K h 、K sp 分别表示化学平衡常数、弱酸的电离平衡常数、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)有关上述常数的说法正确的是________.a ．它们都能反映一定条件下对应变化进行的程度b ．它们的大小都随温度的升高而增大c ．常温下,CH 3COOH 在水中的K a 大于在饱和CH 3COONa 溶液中的K ad ．一定温度下,在CH 3COONa 溶液中,K w ＝K a ·K h(2)25 ℃时,将a mol·L －1的氨水与0.01 mol·L －1的盐酸等体积混合所得溶液中c (NH ＋4)＝c (Cl －),则溶液显________(填“酸”、“碱”或“中”)性;用含a 的代数式表示NH 3·H 2O 的电离平衡常数K b ＝________.(3)25 ℃时,H 2SO 3⇋HSO －3＋H ＋的电离常数K a ＝1×10－2 mol·L －1,则该温度下pH ＝3、c (HSO －3)＝0.1 mol·L －1的NaHSO 3溶液中c (H 2SO 3)＝________. (4)已知常温下Fe(OH)3和Mg(OH)2的K sp 分别为8.0×10－38、1.0×10－11,向浓度均为0.1 mol/L 的FeCl 3、MgCl 2的混合溶液中加入碱液,要使Fe 3＋完全沉淀而Mg 2＋不沉淀,应该调节溶液pH 的范围是________.(已知lg 2＝0.3)5A B ．温度升高,次氯酸的电离常数增大C ．25 ℃时,ClO －的水解常数为3.0×10－6D ．要提高氯水中HClO 的浓度,可加入适量的Na 2CO 3固体A ．将0.001 mol·L －1的AgNO 3溶液逐滴滴入0.001 mol·L －1的KCl 和0.001 mol·L －1的K 2CrO 4的混合液中,则先产生Ag 2CrO 4沉淀B ．向2.0×10－4 mol·L －1的K 2CrO 4溶液中加入等体积的2.0×10－4 mol·L －1的AgNO 3溶液,则有Ag 2CrO 4沉淀生成(忽略混合时溶液体积的变化)C ．向CH 3COOAg 悬浊液中加入盐酸,发生反应的离子方程式为CH 3COOAg ＋H ＋＋Cl －===CH 3COOH ＋AgClD ．向AgCl 悬浊液中加入Ag 2S 固体,AgCl 的溶解度增大电离平衡常数、水的离子积常数、溶度积常数是溶液中的三大常数,它们均只与温度有关。