水解平衡常数计算

华蓥中学：杨旭平衡常数、电离常数、水解常数离子积常数、溶度积常数相关计算例1、已知250C时，CH3COOH和NH3.H2O的电离平衡常数分别为Ka、Kb；则CH3COONa、NH4Cl、CH3COONH4水解平衡常数分别为Kh1、Kh2、Kh3分别为______、________、_____。CH3COO－(aq)+H2O(l)=CH3COOH(aq)+OH－(aq)，Kh=c(CH3COOH)×c(OH－)/c(CH3COO－)c(OH－)=Kw/c(H+)代入上式，Kh1=c(CH3COOH)×Kw/c(H+)×c(CH3COO－)=Kw/Ka。解析过程：同理，氯化铵：可得Kh2=Kw/Kb。醋酸铵：可得Kh3=Kw/(Ka×Kb)。例2、已知250C时，Fe(OH)3的溶度积为Ksp，则FeCl3溶液的水解平衡常数Kh=。Fe3+(aq)+3H2O(l)=Fe(OH)3(s)+3H+(aq)，Kh=c3(H+)/c(Fe3+)，(Kw)3=c3(H+).c3(OH－)与Ksp=c(Fe3+).c3(OH－)两式相除消去c3(OH－)即得Kh=(Kw)3/Ksp。解析过程：例3、(2013·福建)(5)HR是一元酸.室温时,0.250mol/LNaOH溶液滴定25.0mLHR溶液时，溶液的pH变化情况如图所示。其中，a点表示两种物质恰好完全反应。①上图中x______7(填“”、“”或“=”）。②室温时,HR的电离常数Ka=_____(填数值）。a点表示两种物质恰好完全反应，可求c(HR)。0.250mol·L-1×20.0mL=c(HR)×25.0mL，c(HR)=0.200mol·L-1。曲线图的纵坐标上HR溶液的“pH=3”，知HR为弱酸，弱酸强碱盐水解呈碱性，故①x7。②由弱酸HR的电离平衡式HR(aq)H+(aq)+R－(aq)知，当pH=3时，c(H+)=c(R－)=10-3mol·L-1，Ka=c(H+).c(R－)/c(HR)=(10-3×10-3)/(0.200﹣10-3)=5.0×10-6。解析过程：例4、(2009·山东高考28节选)(4)在25℃下，将amol·L-1的氨水与0.01mol·L-1的盐酸等体积混合，反应平衡时溶液中c(NH4+)=c(Cl－)，则溶液显_______性(填“酸”“碱”或“中”)；用含a的代数式表示NH3·H2O的电离常数Kb=_____。由电荷守恒知：c(H+)+c(NH4+)=c(Cl－)+c(OH－)，因为c(NH4+)=c(Cl－)，故c(H+)=c(OH－)，溶液显中性。NH3·H2O的电离常数由电离平衡式决定：NH3·H2O==NH4++OH－，由于氨水与盐酸等体积中和，故混合溶液中的NH4+与NH3·H2O的浓度均减半，c(NH4+)=c(Cl－)=0.01/2mol·L-1，c(NH3·H2O)=(a﹣0.01)/2mol·L-1；因溶液显中性，c(OH－)=10-7mol·L-1；Kb=[c(NH4+).c(OH－)]/c(NH3·H2O)=(0.01/2mol·L-1×10-7mol·L-1)/[(a﹣0.01)/2mol·L-1]=[10-9/(a﹣0.01)]mol·L-1。解析过程：考考你：1、将足量BaCO3（Ksp=8.1×10-9）分别加入①30mL水②10mL0.2mol/LNa2CO3溶液③50mL0.01mol/L氯化钡溶液④100mL0.01mol/L盐酸中溶解至溶液饱和。请确定各溶液中Ba2+的浓度由大到小的顺序为（）A.①②③④B.③④①②C.④③①②D.②①④③B2、已知在25℃时，H2S的电离常数Ka1=5.7×10-8、Ka1=1.2×10-15，FeS、CuS的溶度积常数（Ksp）分别为6.3×10-18、1.3×10-36。常温时下列说法正确的是（）（多选）A.除去工业废水中的Cu2+可以选用FeS作沉淀剂B.将足量CuSO4溶解在0.1mol/L氢硫酸中，溶液中Cu2+的最大浓度为1.3×10-35mol/LC.因为H2SO4是强酸，所以反应CuSO4+H2S=CuS↓+H2SO4不能发生D.FeS+2H+⇌Fe2++H2S的平衡常数K=9.21×104E.向H2S的饱和溶液中通入少量SO2气体，溶液的酸性增强A、D⒊25℃时，pH=9的CH3COONa溶液和pH=9的C溶液中由水电离产生的OH—的物质的量浓度之比为。⒋已知常温下Ka(HClO2)=1.1×10-2，则反应HClO2+OH-⇌ClO2-+H2O在常温下的平衡常数K=。⒌常温下，Ka1(H2CO3)=4.0×10-7，Ka2(H2CO3)=5.0×10-11，则0.50mol/L的Na2CO3溶液的pH=。104∶11.1×101212⒍H3AsO3又叫路易斯酸，是一种弱酸，发生酸式电离是通过和水中的氢氧根离子结合实现的，则第一步电离方程式为；若常温时H3AsO3的第一步电离常数Ka1=1.0×10-9，则常温下，0.1mol/L的溶液的pH为。H3AsO3+H2O⇌[As(OH)4]-+H+5⒎已知常温下：Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20。常温下，在一定量的氯化铜溶液中逐滴加入氨水至过量，可观察到先产生蓝色沉淀，后蓝色沉淀溶解转化成蓝色溶液。①当pH=8时，c(Cu2+)=mol•L-1，表明已完全沉淀（一般地，残留在溶液中的离子浓度小于1×10-5mol•L-1时即可认为沉淀完全）。②常温下，发生反应：Cu2+(aq)+4NH3(aq)⇌[Cu(NH3)4]2+(aq)K1=2.0×1013。该反应在不同起始浓度下分别达到平衡，各物质的平衡浓度如下表：2.2×10-8Cu2+浓度/mol•L-1NH3(aq)浓度/mol•L-1[Cu(NH3)4]2+浓度/mol•L-1平衡1abc平衡2def用等式表示a、b、c、d、e、f之间的关系：。若向蓝色溶液中滴加少量盐酸，则Cu2+的平衡转化率降低，原因是：。③蓝色沉淀溶解过程中存在平衡：Cu(OH)2(s)+4NH3(aq)⇌[Cu(NH3)4]2+(aq)+2OH-(aq)，则常温下，其平衡常数K2=。c/ab4=f/de4NH3与H+反应生成NH4+，NH3浓度降低。4.4×10-7⒏向Na2SO4溶液中加入CaCO3有大量CaSO4生成，是因为。（请用必要的文字加以说明）。该转化过程中发生的反应的平衡常数K=。已知Ksp(CaCO3)=2.7×10-9，Ksp(CaSO4)=9.0×10-6。⒐已知25℃时，Ksp(CuOH)=2.0×10-15，Ksp(CuCl)=1.0×10-6，则CuCl(s)+H2O(l)⇌CuOH(s)+Cl-(aq)+H+(aq)的平衡常数K=（填数值）溶液中SO42-浓度大，有利于反应：CaCO3+SO42-⇌CaSO4+CO32-向生成CaSO4的方向移动。3.0×10-45.0×10-610.向物质的量浓度均为0.1mol/L的FeCl2和MnCl2混合溶液中，滴加Na2S溶液，后沉淀的是（填离子符号）；当MnS开始沉淀时，溶液中c(Mn2+)/c(Fe2+)为。已知Ksp(MnS)=4.64×10-14，Ksp(FeS)=2.32×10-19。Mn2+2×105⒒常温下，向0.5mol/LNa2SO3和0.05mol/LNa2SO4的混合溶液中加入等体积0.5mol/L的BaCl2溶液，充分反应后溶液中c(Ba2+)=。已知：Ksp(BaSO4)=1.1×10-10Ksp(BaSO3)=5.5×10-7。⒓已知25℃时，Ksp[Fe(OH)3]=2.79×10-39，该温度下反应Fe(OH)3+3H+⇌Fe3++3H2O的平衡常数K=。2.2×10-5mol/L2.79×103⒔一般地，残留在溶液中的离子浓度小于1×10-5mol•L-1时即可认为沉淀完全；当一个反应的平衡常数大于105时即可认为该反应不可逆。已知25℃时，Ksp(FeS)=6.3×10-18、Ksp(CuS)=1.3×10-36，H2S的电离常数Ka1=5.7×10-8，Ka2=1.2×10-15。试通过计算判断FeS、CuS是否可溶于0.1mol•L-1稀硫酸并制得H2S气体。提示：MS+2H+⇌M2++H2S的平衡常数：K=Ksp/(Ka1·Ka2)⒕25℃时，H2CO3、NH3•H2O在水中的电离平衡常数如下表：H2CO3NH3•H2O电离常数Ka1=4.0×10-7Ka2=5.0×10-11Kb=2.0×10-5①判断0.1mol•L-1的(NH4)2CO3溶液呈性（填“酸”、“中”或“碱”），该溶液中c(CO32-)、c(HCO3-)、c(NH4+)的浓度由大到小的顺序为。②0.5mol•L-1的Na2CO3溶液的pH=（忽略CO32-第二步水解和H2O的电离）。③25℃时，Mg(OH)2的Ksp=2.0×10-11,要使0.002mol•L-1的MgSO4溶液中生成Mg(OH)2沉淀，应调整溶液pH不低于。碱c(NH4+)c(CO32-)c(HCO3-)1210⒖硫酸钙在高温下被CO还原，发生的反应有：Ⅰ．CaSO4(s)+4CO(g)CaS(s)+4CO2(g)△H1平衡常数K1Ⅱ．CaSO4(s)+CO(g)CaO(s)+SO2(g)+CO2(g)△H2平衡常数K2Ⅲ．3CaSO4(s)+CaS(s)4CaO(s)+4SO2(g)△H3=+1049.2kJ•mol-1平衡常数K3⑴△H3=（用△H1、△H2表示）；K3=（用K1、K2表示）。⑵上述反应对应的平衡常数的对数值（lgK）与温度（T）的关系如图所示：4△H2-△H1K24/K1①△H10（填“”或“”）。②若只发生反应Ⅰ，A点c(CO)/c(CO2)=（填数值）。③若只发生反应Ⅱ和Ⅲ，B点c(CO)、c(CO2)及c(SO2)之间的关系是。10-4c(CO2)=c(CO)·c3(SO2)⒗已知25℃时，Ka1(H2C2O4)=6.0×10-2，Ka2(H2C2O4)=6.4×10-5，Ksp(CaC2O4)=4.0×10-9。则反应Ca2+(aq)+H2C2O4(aq)CaC2O4(s)+2H+(aq)在25℃时的平衡常数K=。⒘已知常温下CH3COOH和NH3•H2O的电离平衡常数分别为Ka、Kb，则CH3COONH4在水溶液中的水解平衡常数Kh=。960Kw/(Ka•Kb)⒙联氨（又称肼，无色液体）为二元弱碱，在水中的电离方式与氨相似。常温下，联氨第一步电离反应的平衡常数值为（已知：N2H4+H+⇌N2H5+的K=8.7×107）。8.7×10-719.已知下列不同弱电解的电离常数:Ka(HCN)=4.93×10-10Ka(CH3COOH)=1.8×10-5Ka(HF)=4.6×10-4Ka(HClO)=7.5×10-8Ka(NH3.H2O)=1.8×10-5(1).在常温条件下，等浓度的一元弱酸的钠盐:NaCN、CH3COONa、NaClO与NaF四种溶液中PH由大到小的排列顺序为。NaCNNaClOCH3COONaNaF20.已知0.05mol/LBa(OH)2溶液的PH为11，且该温度下，H2CO3的Ka1=4×10-7，Ka2=4×10-11，则0.1mol/LNa2CO3溶液的PH近似值为：用对数表示。10+lg5