资源简介

题型突破1　电离常数、水解常数、溶度积常数的关系及综合应用
1.(2024·湖南卷)铜阳极泥(含有Au、Ag2Se、Cu2Se、PbSO4等)是一种含贵金属的可再生资源,回收贵金属的化工流程如下:
已知:①当某离子的浓度低于1.0×10-5 mol·L-1时,可忽略该离子的存在;
②AgCl(s)+Cl-(aq)[AgCl2]-(aq)　K=2.0×10-5;
③Na2SO3易从溶液中结晶析出;
④不同温度下Na2SO3的溶解度如下:
温度/℃ 0 20 40 60 80
溶解度/g 14.4 26.1 37.4 33.2 29.0
(1)在“除金”工序溶液中,Cl-浓度不能超过　　　　 mol·L-1。
(2)在“银转化”体系中,[Ag(SO3)2]3-和[Ag(SO3)3]5-浓度之和为0.075 mol·L-1,两种离子分布分数δ[δ([Ag(SO3)2]3-)=]随S浓度的变化关系如图所示,若S浓度为1.0 mol·L-1,则[Ag(SO3)3]5-的浓度为　　　　 mol·L-1。
2.(2024·全国甲卷)钴在新能源、新材料领域具有重要用途。某炼锌废渣含有锌、铅、铜、铁、钴、锰的+2价氧化物及锌和铜的单质。从该废渣中提取钴的一种流程如下。
注:加沉淀剂使一种金属离子浓度小于等于10-5 mol·L-1,其他金属离子不沉淀,即认为完全分离。
已知:①Ksp(CuS)=6.3×10-36,Ksp(ZnS)=2.5×10-22,Ksp(CoS)=4.0×10-21。
②以氢氧化物形式沉淀时,lg[c(M)/(mol·L-1)]和溶液pH的关系如图所示。
假设“沉铜”后得到的滤液中c(Zn2+)和c(Co2+)均为0.10 mol·L-1,向其中加入Na2S至Zn2+沉淀完全,此时溶液中c(Co2+)=　　　　 mol·L-1,据此判断能否实现Zn2+和Co2+的完全分离　　　　(填“能”或“不能”)。
3.(2023·全国乙卷)LiMn2O4作为一种新型锂电池正极材料受到广泛关注。由菱锰矿(MnCO3,含有少量Si、Fe、Ni、Al等元素)制备LiMn2O4的流程如下:
已知:Ksp[Fe(OH)3]=2.8×10-39,Ksp[Al(OH)3]=1.3×10-33,Ksp[Ni(OH)2]=5.5×10-16。
溶矿反应完成后,反应器中溶液pH=4,此时c(Fe3+)=　　　　 mol·L-1;用石灰乳调节至pH≈7,除去的金属离子是　　　　。
4.(2023·海南卷)298 K时,H3PO4(aq)+KCl(aq)KH2PO4(aq)+HCl(aq)的平衡常数K=　　　　。(已知H3PO4的=6.9×10-3)
5.(2023·福建卷)25 ℃时,Ksp(CuS)=6.3×10-36,H2S的=1.1×10-7,=1.3×10-13。反应CuS(s)+2H+(aq)===Cu2+(aq)+H2S(aq)的平衡常数K=　　　　　　(列出计算式即可)。经计算可判断CuS难溶于稀硫酸。
1.电离常数与水解常数的关系
(1)定量关系
①对于一元弱酸HA,Ka与Kb的关系
HAH++A-,Ka=;A-+H2OHA+OH-,Kh=;则Ka·Kh=c(OH-)·c(H+)=Kw。
②对于二元弱酸H2B,(H2B)、(H2B)与Kh(HB-)、Kh(B2-)的关系
HB-+H2OH2B+OH-,
Kh(HB-)==
=;
B2-+H2OHB-+OH-,
Kh(B2-)==
=。
(2)大小关系:相同温度下,弱酸的电离常数越小,对应弱酸根离子的水解常数越大。
提醒:常温时,对于一元弱酸HA,当Ka<10-7时,Kh>10-7,此时将等物质的量浓度的HA溶液与NaA溶液等体积混合,HA的电离程度小于A-的水解程度,混合溶液呈碱性;同理,当Ka>10-7时,Kh<10-7,此时将等物质的量浓度的HA溶液与NaA溶液等体积混合,HA的电离程度大于A-的水解程度,混合溶液呈酸性。
2.M(OH)n悬浊液中Ksp、Kw、pH间的关系
M(OH)n(s)Mn+(aq)+nOH-(aq)
Ksp=c(Mn+)·cn(OH-)=·cn(OH-)==()n+1。
3.Ksp与沉淀转化平衡常数K的关系
已知:常温下,ZnS和CuS的Ksp分别为1.6×10-24和6.4×10-36,判断常温下反应ZnS+CuSO4===CuS+ZnSO4能否进行。
该反应的平衡常数
K=====2.5×1011>105,故该反应能完全转化。
若计算沉淀转化的平衡常数K<10-5,则转化反应不能进行,若10-51.某温度下,吸收塔中K2CO3溶液吸收一定量的CO2后,c(C)∶c(HC)=1∶2,则该溶液的pH=　　　　(该温度下H2CO3的=4.6×10-7,=5.0×10-11)。
2.通常认为溶液中离子浓度小于10-5 mol·L-1为沉淀完全,已知溶液中存在Al(OH)3+OH-Al(OH:K=100.63,Kw=10-14,Ksp[Al(OH)3]=10-33,则溶液中的铝元素恰好完全转化为沉淀的pH为　　　　。
3.磷酸是三元弱酸,常温下三级电离常数分别是=7.1×10-3,=6.2×10-8,=4.5×10-13,常温下同浓度的①Na3PO4、②Na2HPO4、③NaH2PO4的pH由小到大的顺序为　　　　(填序号);常温下Na2HPO4的水溶液呈　　　　(填“酸”“碱”或“中”)性,用Ka、Kh的相对大小说明判断理由:　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　。
4.已知:25 ℃时,H2CO3的=4.5×10-7,=4.7×10-11;Ksp(BaMoO4)=3.5×10-8;Ksp(BaCO3)=2.6×10-9;“沉钼”中,pH为7.0。若条件控制不当,BaCO3也会沉淀。为避免BaMoO4中混入BaCO3沉淀,溶液中c(HC)∶c(Mo)=　　　　(列出算式)时,应停止加入BaCl2溶液。
5.HA是一元弱酸,难溶盐MA的饱和溶液中c2(M+)随c(H+)而变化,M+不发生水解。实验发现,298 K时c2(M+)-c(H+)为线性关系,如下图中实线所示。则HA的电离常数Ka(HA)≈　　　　。
6.通过计算判断中和反应2Fe(OH)3(s)+3H2C2O4(aq)2Fe3+(aq)+6H2O(l)+3C2(aq)在常温下能否发生,并说明理由:　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　。
已知:草酸(H2C2O4)的=6.0×10-2、=6.0×10-5,Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10-39;66=4.67×104;平衡常数大于10-5时反应能发生。
题型突破1　电离常数、水解常数、溶度积常数的关系及综合应用
1.(2024·湖南卷)铜阳极泥(含有Au、Ag2Se、Cu2Se、PbSO4等)是一种含贵金属的可再生资源,回收贵金属的化工流程如下:
已知:①当某离子的浓度低于1.0×10-5 mol·L-1时,可忽略该离子的存在;
②AgCl(s)+Cl-(aq)[AgCl2]-(aq)　K=2.0×10-5;
③Na2SO3易从溶液中结晶析出;
④不同温度下Na2SO3的溶解度如下:
温度/℃ 0 20 40 60 80
溶解度/g 14.4 26.1 37.4 33.2 29.0
(1)在“除金”工序溶液中,Cl-浓度不能超过　　　　 mol·L-1。
(2)在“银转化”体系中,[Ag(SO3)2]3-和[Ag(SO3)3]5-浓度之和为0.075 mol·L-1,两种离子分布分数δ[δ([Ag(SO3)2]3-)=]随S浓度的变化关系如图所示,若S浓度为1.0 mol·L-1,则[Ag(SO3)3]5-的浓度为　　　　 mol·L-1。
答案　(1)0.5　(2)0.05
解析　(1)由题目可知AgCl(s)+Cl-(aq)[AgCl2]-(aq),在“除金”工序溶液中,若Cl-加入过多,AgCl则会转化为[AgCl2]-,当某离子的浓度低于1.0×10-5 mol·L-1时,可忽略该离子的存在,为了不让AgCl发生转化,则c[AgCl2]-=1.0×10-5 mol·L-1,由K==2.0×10-5,可得c(Cl-)=0.5 mol·L-1,即Cl-浓度不能超过0.5 mol·L-1;(2)在“银转化”体系中,[Ag(SO3)2]3-和[Ag(SO3)3]5-浓度之和为0.075 mol·L-1,溶液中存在平衡关系:[Ag(SO3)2]3-+S[Ag(SO3)3]5-,当c(S)=0.5 mol·L-1时,此时c[Ag(SO3)2]3-=c[Ag(SO3)3]5-=0.037 5 mol·L-1,则该平衡关系的平衡常数K===2,当c(S)=1 mol·L-1时,K===2,解得此时
c[Ag(SO3)3]5-=0.05 mol·L-1。
2.(2024·全国甲卷)钴在新能源、新材料领域具有重要用途。某炼锌废渣含有锌、铅、铜、铁、钴、锰的+2价氧化物及锌和铜的单质。从该废渣中提取钴的一种流程如下。
注:加沉淀剂使一种金属离子浓度小于等于10-5 mol·L-1,其他金属离子不沉淀,即认为完全分离。
已知:①Ksp(CuS)=6.3×10-36,Ksp(ZnS)=2.5×10-22,Ksp(CoS)=4.0×10-21。
②以氢氧化物形式沉淀时,lg[c(M)/(mol·L-1)]和溶液pH的关系如图所示。
假设“沉铜”后得到的滤液中c(Zn2+)和c(Co2+)均为0.10 mol·L-1,向其中加入Na2S至Zn2+沉淀完全,此时溶液中c(Co2+)=　　　　 mol·L-1,据此判断能否实现Zn2+和Co2+的完全分离　　　　(填“能”或“不能”)。
答案　1.6×10-4　不能
解析　由题给信息可知,此时c(Zn2+)≤10-5 mol·L-1,则c(S2-)=≥2.5×10-17 mol·L-1,则c(Co2+)=≤1.6×10-4 mol·L-1<0.10 mol·L-1,Co2+开始沉淀,故不能实现Zn2+和Co2+的完全分离。
3.(2023·全国乙卷)LiMn2O4作为一种新型锂电池正极材料受到广泛关注。由菱锰矿(MnCO3,含有少量Si、Fe、Ni、Al等元素)制备LiMn2O4的流程如下:
已知:Ksp[Fe(OH)3]=2.8×10-39,Ksp[Al(OH)3]=1.3×10-33,Ksp[Ni(OH)2]=5.5×10-16。
溶矿反应完成后,反应器中溶液pH=4,此时c(Fe3+)=　　　　 mol·L-1;用石灰乳调节至pH≈7,除去的金属离子是　　　　。
答案　2.8×10-9　Al3+
解析　溶矿完成以后,反应器中溶液pH=4,此时溶液中c(OH-)=1.0×10-10 mol·L-1,此时体系中含有的c(Fe3+)==2.8×10-9 mol·L-1,这时,溶液中的c(Fe3+)小于1.0×10-5,认为Fe3+已经沉淀完全;用石灰乳调节至pH≈7,这时溶液中c(OH-)=1.0×10-7 mol·L-1,溶液中c(Al3+)=1.3×10-12 mol·L-1,c(Ni2+)=5.5×10-2 mol·L-1,c(Al3+)小于1.0×10-5,Al3+沉淀完全,这一阶段除去的金属离子是Al3+。
4.(2023·海南卷)298 K时,H3PO4(aq)+KCl(aq)KH2PO4(aq)+HCl(aq)的平衡常数K=　　　　。(已知H3PO4的=6.9×10-3)
答案　6.9×10-3
解析　298 K时,H3PO4(aq)+KCl(aq)KH2PO4(aq)+HCl(aq)的离子方程式为H3PO4(aq)H2P(aq)+H+(aq),其平衡常数K===6.9×10-3。
5.(2023·福建卷)25 ℃时,Ksp(CuS)=6.3×10-36,H2S的=1.1×10-7,=1.3×10-13。反应CuS(s)+2H+(aq)===Cu2+(aq)+H2S(aq)的平衡常数K=　　　　　　(列出计算式即可)。经计算可判断CuS难溶于稀硫酸。
答案　或或(4.4~4.5)×10-16之间任一数字
解析　CuS(s)+2H+(aq)===Cu2+(aq)+H2S(aq)的平衡常数K===。
命题立意:水溶液中四大平衡常数包括弱电解质的电离常数(Ka或Kb)、水的离子积常数(Kw)、盐类的水解常数(Kh)、难溶电解质的溶度积常数(Ksp),但其核心领域是化学平衡常数(K),四大平衡常数之间的关系及计算是解答问题的关键。通常在化工流程及反应原理中进行命题,主要考查学生数据分析及计算能力。
1.电离常数与水解常数的关系
(1)定量关系
①对于一元弱酸HA,Ka与Kb的关系
HAH++A-,Ka=;A-+H2OHA+OH-,Kh=;则Ka·Kh=c(OH-)·c(H+)=Kw。
②对于二元弱酸H2B,(H2B)、(H2B)与Kh(HB-)、Kh(B2-)的关系
HB-+H2OH2B+OH-,
Kh(HB-)==
=;
B2-+H2OHB-+OH-,
Kh(B2-)==
=。
(2)大小关系:相同温度下,弱酸的电离常数越小,对应弱酸根离子的水解常数越大。
提醒:常温时,对于一元弱酸HA,当Ka<10-7时,Kh>10-7,此时将等物质的量浓度的HA溶液与NaA溶液等体积混合,HA的电离程度小于A-的水解程度,混合溶液呈碱性;同理,当Ka>10-7时,Kh<10-7,此时将等物质的量浓度的HA溶液与NaA溶液等体积混合,HA的电离程度大于A-的水解程度,混合溶液呈酸性。
2.M(OH)n悬浊液中Ksp、Kw、pH间的关系
M(OH)n(s)Mn+(aq)+nOH-(aq)
Ksp=c(Mn+)·cn(OH-)=·cn(OH-)==()n+1。
3.Ksp与沉淀转化平衡常数K的关系
已知:常温下,ZnS和CuS的Ksp分别为1.6×10-24和6.4×10-36,判断常温下反应ZnS+CuSO4===CuS+ZnSO4能否进行。
该反应的平衡常数
K=====2.5×1011>105,故该反应能完全转化。
若计算沉淀转化的平衡常数K<10-5,则转化反应不能进行,若10-51.某温度下,吸收塔中K2CO3溶液吸收一定量的CO2后,c(C)∶c(HC)=1∶2,则该溶液的pH=　　　　(该温度下H2CO3的=4.6×10-7,=5.0×10-11)。
答案　10
解析　该温度下,吸收塔中K2CO3溶液吸收一定量的CO2后,c(C)∶c(HC)=1∶2,由=可知,c(H+)=×=2×5.0×10-11 mol·L-1=1.0×10-10 mol·L-1,则该溶液的pH=10。
2.通常认为溶液中离子浓度小于10-5 mol·L-1为沉淀完全,已知溶液中存在Al(OH)3+OH-Al(OH:K=100.63,Kw=10-14,Ksp[Al(OH)3]=10-33,则溶液中的铝元素恰好完全转化为沉淀的pH为　　　　。
答案　8.37
解析　溶液中的铝元素恰好完全转化为沉淀的反应为Al(OH+H+H2O+Al(OH)3,反应的平衡常数为K1====1013.37,当c[Al(OH]为10-5 mol·L-1时,溶液中氢离子浓度为= mol·L-1=10-8.37 mol·L-1,则溶液的pH为8.37。
3.磷酸是三元弱酸,常温下三级电离常数分别是=7.1×10-3,=6.2×10-8,=4.5×10-13,常温下同浓度的①Na3PO4、②Na2HPO4、③NaH2PO4的pH由小到大的顺序为　　　　(填序号);常温下Na2HPO4的水溶液呈　　　　(填“酸”“碱”或“中”)性,用Ka、Kh的相对大小说明判断理由:　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　。
答案　③<②<①　碱　溶液中HP的解析　磷酸是三元酸,磷酸钠在溶液中分步水解,一级水解抑制二级水解,一级和二级水解抑制三级水解。酸根离子的水解程度越大,相应盐溶液的碱性越强,pH越大,则三种盐溶液中酸根离子水解程度由小到大的顺序为③<②<①,则溶液pH由小到大的顺序为③<②<①;Na2HPO4的水解常数Kh===≈1.61×10-7>=4.5×10-13,HP的水解程度大于其电离程度,Na2HPO4溶液呈碱性。
4.已知:25 ℃时,H2CO3的=4.5×10-7,=4.7×10-11;Ksp(BaMoO4)=3.5×10-8;Ksp(BaCO3)=2.6×10-9;“沉钼”中,pH为7.0。若条件控制不当,BaCO3也会沉淀。为避免BaMoO4中混入BaCO3沉淀,溶液中c(HC)∶c(Mo)=　　　　(列出算式)时,应停止加入BaCl2溶液。
答案　
解析　若开始生成BaCO3沉淀,则体系中恰好建立如下平衡:HC+BaMoO4BaCO3+Mo+H+,该反应的化学平衡常数为
K==
=
。为避免BaMoO4中混入BaCO3沉淀,必须满足≤,由于“沉钼”中pH为7.0,c(H+)=1×10-7 mol·L-1,所以溶液中=时,开始生成BaCO3沉淀,因此,c(HC)∶c(Mo)==时,应停止加入BaCl2溶液。
5.HA是一元弱酸,难溶盐MA的饱和溶液中c2(M+)随c(H+)而变化,M+不发生水解。实验发现,298 K时c2(M+)-c(H+)为线性关系,如下图中实线所示。则HA的电离常数Ka(HA)≈　　　　。
答案　2.0×10-4
解析　起点对应的是MA的饱和溶液,c(M+)=c(A-),则Ksp(MA)=c(A-)·c(M+)=c2(M+)=5.0×10-8。根据元素守恒知c(M+)=c(A-)+c(HA),即c(HA)=c(M+)-c(A-),又c(A-)=,故Ka(HA)===。选曲线上任一点(起点除外)的坐标代入即可。
6.通过计算判断中和反应2Fe(OH)3(s)+3H2C2O4(aq)2Fe3+(aq)+6H2O(l)+3C2(aq)在常温下能否发生,并说明理由:　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　。
已知:草酸(H2C2O4)的=6.0×10-2、=6.0×10-5,Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10-39;66=4.67×104;平衡常数大于10-5时反应能发生。
答案　不能,该反应的平衡常数为4.67×10-11,小于1.0×10-5,所以该反应不能发生
解析　2Fe(OH)3(s)+3H2C2O4(aq)2Fe3+(aq)+6H2O(l)+3C2(aq),K=;
Fe(OH)3(s)Fe3+(aq)+3OH-(aq),
Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)×c3(OH-);
H2C2O4(aq)H+(aq)+HC2(aq),
=;
HC2(aq)H+(aq)+C2(aq),
=;
K==
=4.67×10-11<1.0×10-5,所以该反应不能发生。(共27张PPT)
第一篇　新高考题型突破
板块Ⅴ　水溶液中的离子平衡
题型突破主观题　题型突破1　电离常数、水解常数、
真题导航
核心整合
模拟预测
溶度积常数的关系及综合应用
1.(2024·湖南卷)铜阳极泥(含有Au、Ag2Se、Cu2Se、PbSO4等)是一种含贵金属的可再生资源,回收贵金属的化工流程如下:
温度/℃ 0 20 40 60 80
溶解度/g 14.4 26.1 37.4 33.2 29.0
(1)在“除金”工序溶液中,Cl-浓度不能超过　　　　 mol·L-1。
(2)在“银转化”体系中,[Ag(SO3)2]3-和[Ag(SO3)3]5-浓度之和为0.075 mol·L-1,两种离子分布分数δ[δ([Ag(SO3)2]3-)=]随S浓度的变化关系如图所示,若S浓度为1.0 mol·L-1,则[Ag(SO3)3]5-的浓度为　　　 mol·L-1。
0.5
0.05
2.(2024·全国甲卷)钴在新能源、新材料领域具有重要用途。某炼锌废渣含有锌、铅、铜、铁、钴、锰的+2价氧化物及锌和铜的单质。从该废渣中提取钴的一种流程如下。
注:加沉淀剂使一种金属离子浓度小于等于10-5 mol·L-1,其他金属离子不沉淀,即认为完全分离。
已知:①Ksp(CuS)=6.3×10-36,Ksp(ZnS)=2.5×10-22,Ksp(CoS)=4.0×10-21。
②以氢氧化物形式沉淀时,lg[c(M)/(mol·L-1)]和溶液pH的关系如图所示。
假设“沉铜”后得到的滤液中c(Zn2+)和c(Co2+)均为0.10 mol·L-1,向其中加入Na2S至Zn2+沉淀完全,此时溶液中c(Co2+)=　　　　 mol·L-1,据此判断能否实现Zn2+和Co2+的完全分离　　　　(填“能”或“不能”)。
1.6×10-4
不能
解析　由题给信息可知,此时c(Zn2+)≤10-5 mol·L-1,则c(S2-)=≥2.5×10-17 mol·L-1,则c(Co2+)=≤1.6×10-4 mol·L-1<0.10 mol·L-1,Co2+开始沉淀,故不能实现Zn2+和Co2+的完全分离。
3.(2023·全国乙卷)LiMn2O4作为一种新型锂电池正极材料受到广泛关注。由菱锰矿(MnCO3,含有少量Si、Fe、Ni、Al等元素)制备LiMn2O4的流程如下:
已知:Ksp[Fe(OH)3]=2.8×10-39,Ksp[Al(OH)3]=1.3×10-33,Ksp[Ni(OH)2]=5.5×10-16。
溶矿反应完成后,反应器中溶液pH=4,此时c(Fe3+)=　　　　 mol·L-1;用石灰乳调节至pH≈7,除去的金属离子是　　　　。
2.8×10-9
Al3+
解析　溶矿完成以后,反应器中溶液pH=4,此时溶液中c(OH-)=1.0×10-10 mol·L-1,此时体系中含有的c(Fe3+)==2.8×10-9 mol·L-1,这时,溶液中的c(Fe3+)小于1.0×10-5,认为Fe3+已经沉淀完全;用石灰乳调节至pH≈7,这时溶液中c(OH-) =1.0×10-7 mol·L-1,溶液中c(Al3+)=1.3×10-12 mol·L-1,c(Ni2+)=5.5×10-2 mol·L-1,c(Al3+)小于1.0×10-5,Al3+沉淀完全,这一阶段除去的金属离子是Al3+。
6.9×10-3
5.(2023·福建卷)25 ℃时,Ksp(CuS)=6.3×10-36,H2S的=1.1×10-7,=1.3×10-13。反应CuS(s)+2H+(aq)===Cu2+(aq)+H2S(aq)的平衡常数K=
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(列出计算式即可)。经计算可判断CuS难溶于稀硫酸。
解析　CuS(s)+2H+(aq)===Cu2+(aq)+H2S(aq)的平衡常数
K===。
或或(4.4~4.5)×10-16之间任一数字
命题立意:水溶液中四大平衡常数包括弱电解质的电离常数(Ka或Kb)、水的离子积常数(Kw)、盐类的水解常数(Kh)、难溶电解质的溶度积常数(Ksp),但其核心领域是化学平衡常数(K),四大平衡常数之间的关系及计算是解答问题的关键。通常在化工流程及反应原理中进行命题,主要考查学生数据分析及计算能力。
1.电离常数与水解常数的关系
(1)定量关系
①对于一元弱酸HA,Ka与Kb的关系
HA H++A-,Ka=________________;A-+H2O HA+OH-,Kh=;则Ka·Kh=__________________________=Kw。
c(OH-)·c(H+)
(2)大小关系:相同温度下,弱酸的电离常数越小,对应弱酸根离子的水解常数______。
提醒:常温时,对于一元弱酸HA,当Ka<10-7时,Kh>10-7,此时将等物质的量浓度的HA溶液与NaA溶液等体积混合,HA的电离程度小于A-的水解程度,混合溶液呈碱性;同理,当Ka>10-7时,Kh<10-7,此时将等物质的量浓度的HA溶液与NaA溶液等体积混合,HA的电离程度大于A-的水解程度,混合溶液呈酸性。
越大
2.M(OH)n悬浊液中Ksp、Kw、pH间的关系
3.Ksp与沉淀转化平衡常数K的关系
已知:常温下,ZnS和CuS的Ksp分别为1.6×10-24和6.4×10-36,判断常温下反应ZnS+CuSO4===CuS+ZnSO4能否进行。
该反应的平衡常数
K=====2.5×1011>105,故该反应能完全转化。
若计算沉淀转化的平衡常数K<10-5,则转化反应不能进行,若10-51.某温度下,吸收塔中K2CO3溶液吸收一定量的CO2后,c(C)∶c(HC)=1∶2,则该溶液的pH=　　　　(该温度下H2CO3的=4.6×10-7,=5.0×10-11)。
解析　该温度下,吸收塔中K2CO3溶液吸收一定量的CO2后,c(C)∶c(HC)=1∶2,由=可知,c(H+)=×=2×5.0×10-11 mol·L-1=1.0×10-10 mol·L-1,则该溶液的pH=10。
10
2.通常认为溶液中离子浓度小于10-5 mol·L-1为沉淀完全,已知溶液中存在Al(OH)3+OH- Al(OH:K=100.63,Kw=10-14,Ksp[Al(OH)3]=10-33,则溶液中的铝元素恰好完全转化为沉淀的pH为　　　　。
8.37
3.磷酸是三元弱酸,常温下三级电离常数分别是=7.1×10-3,=6.2×10-8, =4.5×10-13,常温下同浓度的①Na3PO4、②Na2HPO4、③NaH2PO4的pH由小到大的顺序为　　　　(填序号);常温下Na2HPO4的水溶液呈　　　　(填“酸”“碱”或“中”)性,用Ka、Kh的相对大小说明判断理由:
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　。
③<②<①
碱
溶液中HP的解析　磷酸是三元酸,磷酸钠在溶液中分步水解,一级水解抑制二级水解,一级和二级水解抑制三级水解。酸根离子的水解程度越大,相应盐溶液的碱性越强,pH越大,则三种盐溶液中酸根离子水解程度由小到大的顺序为③<②<①,则溶液pH由小到大的顺序为③<②<①;Na2HPO4的水解常数Kh===≈1.61×10-7>=4.5×10-13,HP的水解程度大于其电离程度,Na2HPO4溶液呈碱性。
4.已知:25 ℃时,H2CO3的=4.5×10-7,=4.7×10-11;Ksp(BaMoO4)=3.5×10-8; Ksp(BaCO3)=2.6×10-9;“沉钼”中,pH为7.0。若条件控制不当,BaCO3也会沉淀。为避免BaMoO4中混入BaCO3沉淀,溶液中c(HC)∶c(Mo)=
　 　　　(列出算式)时,应停止加入BaCl2溶液。
解析　若开始生成BaCO3沉淀,则体系中恰好建立如下平衡:HC+BaMoO4
BaCO3+Mo+H+,该反应的化学平衡常数为K== =。为避免BaMoO4中混入BaCO3沉淀,必须满足≤,由于“沉钼”中pH为7.0,c(H+)=1×10-7 mol·L-1,所以溶液中=时,开始生成BaCO3沉淀,因此,c(HC)∶c(Mo)==时,应停止加入BaCl2溶液。
5.HA是一元弱酸,难溶盐MA的饱和溶液中c2(M+)随c(H+)而变化,M+不发生水解。实验发现,298 K时c2(M+)-c(H+)为线性关系,如下图中实线所示。则HA的电离常数Ka(HA)≈　　　　。
2.0×10-4
解析　起点对应的是MA的饱和溶液,c(M+)=c(A-),则Ksp(MA)=c(A-)·c(M+)= c2(M+)=5.0×10-8。根据元素守恒知c(M+)=c(A-)+c(HA),即c(HA)=c(M+)-c(A-),又c(A-)=,故Ka(HA)===。选曲线上任一点(起点除外)的坐标代入即可。
6.通过计算判断中和反应2Fe(OH)3(s)+3H2C2O4(aq) 2Fe3+(aq)+6H2O(l)+ 3C2(aq)在常温下能否发生,并说明理由:
　　 　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　。
已知:草酸(H2C2O4)的=6.0×10-2、=6.0×10-5,Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10-39; 66=4.67×104;平衡常数大于10-5时反应能发生。
不能,该反应的平衡常数为4.67×10-11,小于1.0×10-5,所以该反应不能发生

展开更多......

收起↑