专题：有关电解质溶液中的“四大常数”Ka、Kb、Kw、Kh、Ksp的综合运用

用心去做，不言后悔李第1页共8页专题：有关电解质溶液中的“四大常数”Ka、Kb、Kw、Kh、Ksp的综合运用电离平衡常数（Ka、Kb）、水的离子积常数（Kw）、盐的水解常数（Kh）、溶度积常数（Ksp）是电解质溶液中的四大常数，综合性强、信息量大、思维强度大，是高考的热点，也是中学化学的重点与难点。“四大常数”它们均只与温度有关；电离平衡常数(Ka、Kb)、水的离子积常数(Kw)以及盐的水解常数(Kh)均随着温度的升高而增大，因为弱电解质的电离、水的电离及盐的水解均为吸热反应。而溶度积常数(Ksp)大小随着温度的升高不一定增大，因为溶度积还与难溶电解质的性质和温度有关。【强调】：（1）有关常数的应用与计算，要紧紧围绕它们只与温度有关，而不随其离子浓度的变化而变化来进行。（2）相同类型的难溶电解质的Ksp越小，溶解度越小，越难溶。【高考真题】：例1、（17新课标I）常温下将NaOH溶液滴加到己二酸（H2X）溶液中，混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示。下列叙述错误的是A.a22(HX)K的数量级为610B.曲线N表示pH与2(HX)lg(HX)cc的变化关系C.NaHX溶液中(H)(OH)ccD.当混合溶液呈中性时，2(Na)(HX)(X)(OH)(H)ccccc例2、(17新课标II)改变0.1mol/L二元弱酸H2A溶液的pH，溶液中的H2A、HA-、A2-的物质的量分数(X)随pH的变化如图所示[已知22(X)(X)(HA)(HA)(A)cccc]。下列叙述错误的是A．pH=1.2时，c(H2A)=c(HA-)B．22lg[(HA)]4.2KC．pH=2.7时，c(HA-)c(H2A)=c(A2-)D．pH=4.2时，c(HA-)=c(A2-)=c(H+)例3、(17新课标Ⅲ)在湿法炼锌的电解循环溶液中，较高浓度的Cl-会腐蚀阳极板而增大电解能耗。可向溶液中同时加入Cu和CuSO4，生成CuCl沉淀从而除去Cl-。根据溶液中平衡时相关离子浓度的关系图，下列说法错误的是A．Ksp(CuCl)的数量级为10-7B．除Cl-反应为Cu＋Cu2+＋2Cl-==2CuClC．加入Cu越多，Cu+浓度越高，除Cl-效果越好D．2Cu+==Cu＋Cu2+平衡常数很大，反应趋于完全【基础知识回顾】：（1）有关K、Ka、Kb、Kh、KW、Ksp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，CH3COOH在水中的Ka大于在饱和CH3COONa溶液中的Ka（2）CH3COONa、CH3COOH溶液中，Ka、Kh、Kw的关系是。【延伸】：二元弱酸、二元弱酸盐溶液中呢？。用心去做，不言后悔李第2页共8页（3）加水稀释醋酸溶液，在稀释过程中，)3()3(COOHCHcCOOCHc(填“增大”、“减小”或“不变”，下同)，)3()3().(COOHCHcCOOCHcHc，)().3()3(OHcCOOHCHcCOOCHc，)3()(COOCHcHc，c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)，n(CH3COOH)＋n(CH3COO－)。（4）向NH4Cl溶液中加水，其稀释过程中)4()2.3(NHcOHNHc(填“增大”、“减小”或“不变”，下同)，cH＋cNH3·H2OcNH＋4，cNH3·H2OcNH＋4cOH－，c(NH＋4)＋c(NH3·H2O)。（5）25℃时，在pH＝5的酸性溶液中，c(H＋)水＝mol·L－1。（6）某温度下，pH值相同的盐酸和氯化铵溶液分别稀释，平衡pH值随溶液体积变化的曲线如下图所示。据图回答下列问题：①Ⅱ为稀释时pH变化曲线，水的电离程度a点c点(填“”、“”或“＝”，下同)；b点c点。②a点时，等体积的两溶液与NaOH反应，消耗NaOH的量多。（7）25℃时，pH＝3的醋酸和pH＝11的氢氧化钠溶液等体积混合后，溶液呈（填“酸性”，“中性”或“碱性”），请写出溶液中离子浓度间的一个等式：。（8）25℃时，将mmol/L的醋酸和nmol/L的氢氧化钠溶液等体积混合后，溶液的pH＝7，则溶液中c(CH3COO－)+c(CH3COOH)=，m与n的大小关系是mn（填“＞”“＝”或“”)。（9）已知：Ksp(AgCl)=1.0×10-10，Ksp(Ag2SO4)=4.0×10-12。其溶解度：S(AgCl)S(Ag2SO4)。（10）(11福建)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=。题组一、水的离子积常数（Kw）及应用例、下列说法正确的是。(1)（11天津）Na2CO3溶液加水稀释后，恢复至原温度，pH和Kw均减小(2)（12江苏）水的离子积常数Kw随着温度的升高而增大，说明水的电离是放热反应(3)（13天津）在蒸馏水中滴加浓H2SO4，KW不变(4)（12重庆）饱和石灰水中加入少量CaO，恢复至室温后溶液的pH值不变(5)向100mL纯水中滴加1mL浓硫酸，水的离子积常数Kw减小(6)25℃时，水的离子积为Kw，该温度下将amol·L—1一元酸HA与bmol·L—1一元强碱BOH等体积混合，若恰好完全中和，则混合液中：c(H+)≤WK题组二、电离平衡常数（Ka、Kb）的应用与计算例1、下列说法正确的是。（1）氨水加水不断稀释时，c(NH3·H2O)/c(NH4+)始终保持减小（2）(11山东）室温下向10mLpH=3的醋酸溶液中加入水稀释后，溶液中)().3()3(OHcCOOHCHcCOOCHc不变（3）(13江苏）CH3COOH溶液加水稀释后，溶液中)3()3(COOCHcCOOHCHc的值减小（4）（15浙江）40℃时，在氨－水体系中通入CO2，随着CO2的通入，c(OHˉ)c(NH3·H2O)不断增大例2、（17江苏）H3AsO4水溶液中含砷的各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH的关系如图所示。H3AsO4第一步电离方程式：H3AsO4H2AsO4-＋H+的电离常数为Ka1，则pKa1=（pKa1=-lgKa1）。用心去做，不言后悔李第3页共8页例3、（14浙江）25℃时氯气-氯水体系中存在以下平衡关系：Cl2(g)Cl2(aq)K1=10－1.2Cl2(aq)＋H2OHClO＋H+＋Cl－K2=10－3.4HClOH+＋ClO－Ka=?其中Cl2（aq）、HClO和ClO-分别在三者中所占分数(α)随pH变化的关系如图所示，则Cl2(g)＋H2O2H+＋ClO-＋Cl-K=。例4、右图是用0.0500mol/LHCl滴定20.00mL氨水的滴定曲线图，据图3计算，当pH=11.0时，NH3·H2O电离平衡常数Kb的近似值，Kb≈。（列式并计算）例5、（16浙江）苯甲酸钠（，缩写为NaA）可用作饮料的防腐剂。研究表明苯甲酸（HA）的抑菌能力显著高于A–。已知25℃时，HA的Ka=6.25×10–5。在生产碳酸饮料的过程中，除了添加NaA外，还需加压充入CO2气体。当pH为5.0时，饮料中(HA)(A)cc=。例6、（16新课标Ⅱ）联氨（又称联肼，N2H4，无色液体）为二元弱碱，在水中的电离方程式与氨相似，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；KW=1.0×10-14)。联氨与硫酸形成的酸式盐的化学式为。例7、(09山东)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=。【对照比较】(12山东)25℃时，将amolNH4NO3溶于水，溶液显酸性，原因是(用离子方程式表示)。向该溶液滴加bL氨水后溶液呈中性，则滴加氨水的过程中的水的电离平衡将(填“正向”“不”或“逆向”)移动，所滴加氨水的浓度为mol·L-1。（NH3·H2O的电离平衡常数取Kb=2×10-5mol·L-1，不考虑体积变化）例8、常温下，将amol·L－1CH3COONa溶于水配成溶液，向其中滴加等体积的bmol·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Ka＝。题组三、Ka·Kh＝Kw或Kb·Kh＝Kw的应用例1、已知25℃时，NH3·H2O的电离平衡常数Kb＝1.8×10－5mol·L－1，该温度下1mol·L－1的NH4Cl溶液中c(H＋)≈mol·L－1。(已知5.56≈2.36)例2、已知常温时H2CO3的电离常数分别为Kal=4.3×l0－7，Ka2=5.0×l0－11。Na2CO3溶液中CO32－第一步水解常数表达式Khl=，常温时Khl的值为。例3、常温下，用NaOH溶液吸收SO2得到pH＝9的Na2SO3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cSO2－3cHSO－3＝。常温下H2SO3的电离平衡常数：Ka1＝1.0×10－2，Ka2＝6.0×10－8)【对照比较】：（1）已知25℃时，H2CO3的电离平衡常数K1=4.4×10－7mol/L、K2=4.7×10－11mol/L，当Na2CO3溶液的pH为11时，溶液中c(HCO3－)∶c(CO32－)=。用心去做，不言后悔李第4页共8页（2）已知H3FeO4＋的电离常数分别为：K1=2.51×10-2,K2=4.16×10-4,K3=5.01×10-8。当pH=4时，溶液中c(HFeO4-)：c(H2FeO4)=。例4、常温下，用氨水吸收CO2可得到NH4HCO3溶液，在NH4HCO3溶液中，c(NH4+)c(HCO3-)(填“”、“”或“=”)；反应NH4++HCO3-+H2ONH3·H2O+H2CO3的平衡常数K=。（已知常温下NH3·H2O的电离平衡常数Kb=2×10-5mol·L-1，H2CO3的电离平衡常数Ka1=4×10-7mol·L-1，Ka2=4×10-11mol·L-1）例5、在某温度时，将nmol•L-1氨水滴入10mL1.0mol•L－1盐酸中，溶液pH和温度随加入氨水体积变化曲线如右图所示，下列有关说法正确的是（1）a点Kw=1.0×10－14（2）水的电离程度：bcad（3）b点：c(NH4+)c(Cl－)c(H+)c(OH－)（4）25℃时NH4Cl水解常数为（n-1）×10－7mol•L－1（用n表示）（5）n＝1.0（6）c点：c(NH＋4)＝c(Cl－)＝1.0mol·L－1例6、氨基甲酸铵极易水解成碳酸铵,酸性条件水解更彻底。将氨基甲酸铵粉末逐渐加入1L0.1mol/L的盐酸溶液中直到pH=7(室温下，忽略溶液体积变化)，共用去0.052mol氨基甲酸铵，此时溶液中几乎不含碳元素。此时溶液中c(NH4+)=；（填具体数值）NH4+水解平衡常数值为。例7、室温下，N2H5Cl的水溶液显（填酸、碱、中）性。其原因是。已知：N2H4+H2O[N2H5]++OH-K1=8.0×10-7[N2H5]++H2O[N2H6]2++OH-K2=8.5×10-15题组四、Ksp的计算与应用例1、(13新课标I)已知Ksp(AgCl)=1.56×10-10，Ksp(AgBr)=7.7×10-13，Ksp(Ag2CrO4)=9×10-11。某溶液中含有Cl-、Br-和CrO42-，浓度均为0.010mol/L，向该溶液中逐滴加入0.010mol/L的AgNO3溶液时，三种阴离子产生沉淀的先后顺序为A、Cl-、Br-、CrO42-B、CrO42-、Br、Cl-C、Br-、Cl-、CrO42-D、Br、CrO42-、Cl-例2、向BaSO4沉淀中加入饱和碳酸钠溶液，充分搅拌，弃去上层清液，如此处理多次，可使BaSO4全部转化为BaCO3，发生反应：BaSO4(s)+CO