1、第八章第八章 水溶液中的离子平衡水溶液中的离子平衡 高考专题讲座高考专题讲座 (五五) 水溶液中的四大常数及其应用水溶液中的四大常数及其应用 返返 首首 页页 专 题 突 破 训 练 专 题 突 破 训 练 2 核心整合归纳核心整合归纳 1“四大常数四大常数”比较比较 表达式表达式 电离常数电离常数(Ka或或Kb) (1)弱酸弱酸HA的的Kac H c A c HA (2)弱碱弱碱BOH的的Kbc B c OH c BOH 水的离子积水的离子积(Kw) Kwc(OH ) c(H) 返返 首首 页页 专 题 突 破 训 练 专 题 突 破 训 练 3 溶度积溶度积(Ksp) MmAn的饱和溶液的
2、的饱和溶液的 Kspcm(Mn ) cn(Am) 水解常数水解常数(Kh) 以以NH 4 H2ONH3 H2OH 为例 为例 Khc H c NH 3 H2O c NH 4 溶度积溶度积(Ksp) MmAn的饱和溶液的的饱和溶液的 Kspcm(Mn ) cn(Am) 水解常数水解常数(Kh) 以以NH 4 H2ONH3 H2OH 为例 为例 Khc H c NH 3 H2O c NH 4 返返 首首 页页 专 题 突 破 训 练 专 题 突 破 训 练 4 2“四大常数四大常数”之间的四种换算关系之间的四种换算关系 (1)Ka(或或Kb)与与Kw、Kh的关系的关系 一元弱酸或弱碱的一元弱酸或弱
3、碱的Ka或或Kb与弱酸根或弱碱离子的与弱酸根或弱碱离子的Kh关系关系Ka Kw Kh或 或KbKw Kh。 。 二元弱酸的二元弱酸的Ka1、Ka2与相应酸根的水解常数与相应酸根的水解常数Kh1、Kh2的关系的关系 Ka1 Kw Kh2， ，Ka2 Kw Kh1。 。 返返 首首 页页 专 题 突 破 训 练 专 题 突 破 训 练 5 (2)多元难溶弱碱阳离子的水解常数多元难溶弱碱阳离子的水解常数Kh与弱碱的与弱碱的Ksp的关系，的关系，(以以 Fe3 为例 为例) Fe3 (aq) 3H2O(l) Fe(OH)3(s)3H (aq) Kh c3 H c Fe3 c3 H c3 OH c Fe
4、3 c3 OH K3 w Ksp。 。 返返 首首 页页 专 题 突 破 训 练 专 题 突 破 训 练 6 (3)M(OH)n悬浊液中悬浊液中Ksp、Kw、pH间关系间关系，M(OH)n(s) Mn (aq) nOH (aq) Kspc(Mn ) cn(OH) c OH n cn(OH ) c n 1 OH n 1 n Kw 10 pH n 1。 。 (4)沉淀转化常数沉淀转化常数K与与Ksp的关系，如的关系，如 3Mg(OH)2(s)2Fe3 (aq) 2Fe(OH)3(s)3Mg2 的 的K K3 spMg OH 2 K2 spFe OH 3 。 返返 首首 页页 专 题 突 破 训 练
5、 专 题 突 破 训 练 7 试题分类探究试题分类探究 Ka(或或Kb)、Kh、Kw的有关计算和应用的有关计算和应用 命题角度命题角度 1求算求算Ka(或或Kb)、Kh、Kw。 2利用利用Ka(或或Kb)、Kh计算离子浓度和计算离子浓度和pH。 3利用利用Ka和和Kh的大小判断溶液的酸碱性。的大小判断溶液的酸碱性。 返返 首首 页页 专 题 突 破 训 练 专 题 突 破 训 练 8 对点训练对点训练 1T 时，时，0.01 mol L 1的 的NaOH溶液的溶液的pH10。 (1)T 时，水的离子积时，水的离子积Kw为为_。 (2)T 时，时，0.01 mol L 1的 的HA溶液的溶液的p
6、H为为5，则，则T 时时HA的电的电 离常数离常数Ka为为_，A的水解常数的水解常数Kh为为_。 (3)T 时，时，H2BHB H 的 的Ka110 2，则该温度下， ，则该温度下， pH3，c(HB ) 0.1 mol L 1的 的NaHB的溶液中的溶液中c(H2B)_。 返返 首首 页页 专 题 突 破 训 练 专 题 突 破 训 练 9 (4)T 时，将时，将a mol L 1的氨水与 的氨水与0.01 mol L 1的盐酸等体积混 的盐酸等体积混 合所得溶液中合所得溶液中c(NH 4) c(Cl )，则溶液显 ，则溶液显_(填填“酸酸”“”“碱碱” 或或“中中”)性；用含性；用含a的代
7、数式表示的代数式表示NH3 H2O的电离常数的电离常数Kb _。 (5)T 时，时，0.01 mol L 1 NH 4Cl溶液的 溶液的pH5，则，则NH 4的水解常 的水解常 数为数为_，NH3 H2O的电离常数为的电离常数为_。 返返 首首 页页 专 题 突 破 训 练 专 题 突 破 训 练 10 解析解析 (1)KW10 10 0.01110 12。 。 (2)Ka10 5 10 5 0.01 10 8， ，KhKw Ka 10 12 10 810 4。 。 (3)根据根据Kac HB c H c H2B ，知，知 c(H2B)0.1 10 3 110 2 mol L 1 10 2 m
8、ol L1。 。 返返 首首 页页 专 题 突 破 训 练 专 题 突 破 训 练 11 (4)据电荷守恒得据电荷守恒得c(H ) c(NH 4) c(Cl ) c(OH )，因为 ，因为c(NH 4) c(Cl )，所以 ，所以c(H ) c(OH )，故溶液显中性。 ，故溶液显中性。Kb c NH 4 c OH c NH3 H2O 0.01 2 10 6 a 2 0.01 2 10 8 a0.01。 。 (5)Kh10 5 10 5 0.01 10 8， ，KbKw Kh 10 4。 。 答案答案 (1)110 12 (2)108 104 (3)102 mol L 1 (4)中 中 10
9、8 a0.01 (5)10 8 104 返返 首首 页页 专 题 突 破 训 练 专 题 突 破 训 练 12 2(1)已知已知25 时，时，Na2CO3溶液的水解平衡常数为溶液的水解平衡常数为Kh5 10 5，则当溶液中 ，则当溶液中c(HCO 3 )c(CO 2 3 )12时，试求溶液的时，试求溶液的pH _。 (2)已知已知25 时，时，H2B的的Ka1m，Ka2n，则，则pH5的的NaHB溶溶 液中液中 c B2 c H2B _。 返返 首首 页页 专 题 突 破 训 练 专 题 突 破 训 练 13 解析解析 (1)Khc HCO 3 c OH c CO2 3 510 5，又 ，又c
10、(HCO 3) c(CO2 3 )12，得，得c(OH ) 10 4 mol L1，故 ，故pH10。 (2) c B2 c H2B Ka2 c HB c H c HB c H Ka1 Ka1 Ka2 c2 H mn 10 101010 mn。 答案答案 (1)10 (2)1010 mn 返返 首首 页页 专 题 突 破 训 练 专 题 突 破 训 练 14 3已知常温下已知常温下CN 的水解常数 的水解常数Kh1.6110 5。 。 (1)常温下，含等物质的量浓度的常温下，含等物质的量浓度的HCN与与NaCN的混合溶液显的混合溶液显 _(填填“酸酸”“”“碱碱”或或“中中”)性，性，c(CN
11、 )_c(HCN)(填 填 “”“”或或“”)。该溶液中各离子浓度由大到小的顺序为。该溶液中各离子浓度由大到小的顺序为_ _。 (2)常温下，若将常温下，若将c mol L 1盐酸与 盐酸与0.62 mol L 1 KCN溶液等体积 溶液等体积 混合后恰好得到中性溶液，则混合后恰好得到中性溶液，则c_(小数点后保留小数点后保留4位数位数 字字)。 返返 首首 页页 专 题 突 破 训 练 专 题 突 破 训 练 15 解析解析 (1)Kh(CN ) 1.6110 5，由此可求出 ，由此可求出Ka(HCN)6.2 10 10，故 ，故CN 的水解能力强于 的水解能力强于HCN的电离能力，由于的电
12、离能力，由于NaCN与与HCN 的物质的量相等，故水解产生的的物质的量相等，故水解产生的c(OH )大于电离生成的 大于电离生成的c(H )，混合 ，混合 溶液显碱性，且溶液显碱性，且c(CN )K a(HA )，故 ，故HA 在水中水解程度大于电离程 在水中水解程度大于电离程 度，溶液呈碱性度，溶液呈碱性 4已知已知25 时，时，H2A的的Ka1110 6， ，Ka2110 10，则 ，则25 时，时，NaHA溶液呈溶液呈_性，写出推导过程性，写出推导过程_ _ _。 返返 首首 页页 专 题 突 破 训 练 专 题 突 破 训 练 17 涉及涉及Ksp的计算与换算的计算与换算 命题角度命题
13、角度 1Ksp的基本计算。的基本计算。 2沉淀先后判断。沉淀先后判断。 3沉淀转化反应平衡常数与沉淀转化反应平衡常数与Ksp定量关系。定量关系。 4金属阳离子沉淀完全的金属阳离子沉淀完全的pH及沉淀分离的相关计算。及沉淀分离的相关计算。 返返 首首 页页 专 题 突 破 训 练 专 题 突 破 训 练 18 对点训练对点训练 1已知已知Ag2CrO4、AgCl的的Ksp分别为分别为210 12、 、2.010 10。 。 (1)当溶液中当溶液中Ag 浓度为 浓度为110 6 mol L1时溶液中的 时溶液中的CrO2 4 、Cl 浓度分别为浓度分别为_、_。 (2)向浓度均为向浓度均为0.01
14、 mol L 1的 的Cl 和 和CrO2 4 的混合液中滴加的混合液中滴加 AgNO3溶液，溶液，Cl 与 与CrO2 4 谁先沉淀？写出推导过程。谁先沉淀？写出推导过程。_ _。 (3)Ag2CrO4(s)2Cl (aq) 2AgCl(s)CrO2 4 (aq)的平衡常数的平衡常数 K为为_，此反应能否发生？，此反应能否发生？_(填填“能能”或或“否否”)。 返返 首首 页页 专 题 突 破 训 练 专 题 突 破 训 练 19 解析解析 (1)c(CrO2 4 ) 210 12 110 6 2 mol L 1 2 mol L 1， ， c(Cl ) 2 10 10 110 6 mol L
15、 1 210 4 mol L1。 。 (3)KKsp Ag2CrO4 K2 sp AgCl 2.010 12 210 10 21 2 108510710 5，故 ，故 能发生。能发生。 返返 首首 页页 专 题 突 破 训 练 专 题 突 破 训 练 20 答答案案 (1)2 mol L 1 2 10 4 mol L1 (2)Cl 、 、CrO2 4 开始沉淀时开始沉淀时c(Ag )分别为 分别为 c(Ag ) 1 2 10 10 0.01 mol L 1 2.010 8 mol L1， ， c(Ag ) 2 210 12 0.01 210 5 mol L1 2.010 8 mol L 1，故
16、 ，故Cl 先沉淀 先沉淀 (3)5107 能能 返返 首首 页页 专 题 突 破 训 练 专 题 突 破 训 练 21 2已知：已知：KspAl(OH)3110 33， ，KspFe(OH)3310 39， ， pH7.1时时Mn(OH)2开始沉淀。室温下，除去开始沉淀。室温下，除去MnSO4溶液中的溶液中的 Fe3 、 、Al3 (使其浓度均小于 使其浓度均小于110 6mol L1)，需调节溶液 ，需调节溶液pH范围范围 为为_。 解析解析 Fe3 全部转化为 全部转化为Fe(OH)3时，时，c(OH ) 3 KspFe OH 3 c Fe3 mol L 1 3 310 39 110 6
17、 mol L 1 3 310 11 mol L1； ；Al3 全部转化 全部转化 返返 首首 页页 专 题 突 破 训 练 专 题 突 破 训 练 22 为为Al(OH)3时，时，c(OH ) 3 KspAl OH 3 c Al3 mol L 1 3 110 33 110 6 mol L 1 110 9mol L1，故 ，故Al3 、 、Fe3 完全沉淀时，溶液中 完全沉淀时，溶液中OH 的最大浓度应为的最大浓度应为110 9 mol L1，即 ，即pH最小应为最小应为5.0，因为，因为 Mn(OH)2沉淀时的最小沉淀时的最小pH为为7.1，故除去，故除去MnSO4溶液中的溶液中的Fe3 、
18、、 Al3 ，应调节溶液至 ，应调节溶液至5.0pH7.1。 答案答案 5.0pH7.1 返返 首首 页页 专 题 突 破 训 练 专 题 突 破 训 练 23 3已知已知25 时，时，KspMg(OH)25.610 12， ，KspCu(OH)2 2.210 20， ，KspFe(OH)34.010 38， ，KspAl(OH)31.110 33。 。 (1)在在25 下，向浓度均为下，向浓度均为0.1 mol L 1的 的AlCl3和和CuCl2混合溶液混合溶液 中逐滴加入氨水，先生成中逐滴加入氨水，先生成_沉淀沉淀(填化学式填化学式)。 返返 首首 页页 专 题 突 破 训 练 专 题
19、突 破 训 练 24 (2)溶液中某离子物质的量浓度低于溶液中某离子物质的量浓度低于1.010 5 mol L1时，可认 时，可认 为已沉淀完全。现向一定浓度的为已沉淀完全。现向一定浓度的AlCl3和和FeCl3的混合溶液中逐滴加的混合溶液中逐滴加 入氨水，当入氨水，当Fe3 刚好完全沉淀时，测定 刚好完全沉淀时，测定c(Al3 ) 0.2 mol L 1。此时 。此时 所得沉淀中所得沉淀中_(填填“还含有还含有”或或“不含有不含有”)Al(OH)3。请写出。请写出 计算过程计算过程_ _。 返返 首首 页页 专 题 突 破 训 练 专 题 突 破 训 练 25 解析解析 (1)Al3 、 、
20、Cu2 开始沉淀所需 开始沉淀所需c(OH )分别为 分别为 3 1.110 33 0.1 mol L 1 3 1110 11 mol L1， ， 2 2.210 20 0.1 mol L 1 2210 10 mol L13 1110 11 mol L 1，故先生成 ，故先生成Al(OH)3沉淀。沉淀。 返返 首首 页页 专 题 突 破 训 练 专 题 突 破 训 练 26 (2)当当Fe3 沉淀完全时， 沉淀完全时，c(OH ) 3 4.010 38 110 5 mol L 1 3 410 33 mol L1， ，Qc0.2(3410 33)3 0.810 331.1 10 33， ，Al3
21、 不能沉淀。 不能沉淀。 返返 首首 页页 专 题 突 破 训 练 专 题 突 破 训 练 27 答案答案 (1)Al(OH)3 (2)不含有不含有 Fe3 沉淀完全时， 沉淀完全时，c(OH ) 3 4.010 38 110 5 mol L 1 3 4.010 33 mol L1， ，Qc0.2( 3 4.010 33)3 0.8 10 331.1 10 33， ，Al3 不能沉淀，沉淀中不含 不能沉淀，沉淀中不含Al(OH)3 返返 首首 页页 专 题 突 破 训 练 专 题 突 破 训 练 28 4(1)(2019 聊城模拟聊城模拟)氨水是制备铜氨溶液的常用试剂，通过氨水是制备铜氨溶液的
22、常用试剂，通过 以下反应及数据来探究配制铜氨溶以下反应及数据来探究配制铜氨溶液的最佳途径。液的最佳途径。 已知：已知：Cu(OH)2(s) Cu2 (aq) 2OH (aq) K sp 2.210 20 Cu2 4NH3 H2O Cu(NH3)42 (深蓝色 深蓝色)4H2O K 7.241012 请用数据说明利用该反应：请用数据说明利用该反应：Cu(OH)2(s)4NH3 H2O Cu(NH3)42 4H2O2OH 配制铜氨溶液是否可行： 配制铜氨溶液是否可行： _。 返返 首首 页页 专 题 突 破 训 练 专 题 突 破 训 练 29 (2)(2019 临沂模拟临沂模拟)已知已知SO2C
23、l2遇水强烈水遇水强烈水解生成两种强酸。向解生成两种强酸。向 SO2Cl2溶于水所得溶液中逐滴加入溶于水所得溶液中逐滴加入AgNO3溶液，最先生成的沉淀是溶液，最先生成的沉淀是 _；当第二种离子开始沉淀时，溶液中；当第二种离子开始沉淀时，溶液中c(Ag )为 为0.01 mol L 1， ， 则则 c Cl c SO2 4 _。已知已知Ksp(AgCl)1.8 10 10， ，Ksp(Ag 2SO4) 1.2 10 5 (3)(2019 淄博模拟淄博模拟)反应反应H2S(aq)Cu2 (aq)=CuS(s) 2H (aq) 的平衡常数为的平衡常数为_。已知已知Ksp(CuS)1.25 10 3
24、6， ，H2S的的Ka1 1 10 7， ，Ka21 10 13 返返 首首 页页 专 题 突 破 训 练 专 题 突 破 训 练 30 解析解析 (1)根据平衡常数定义，根据平衡常数定义，Kc 2 OH cCu NH3 42 c4 NH3 H2O c 2 OH cCu NH3 42 c Cu2 c4 NH3 H2O c Cu2 KspK2.210 20 7.2410121.610 7105，此反应很难进行。 ，此反应很难进行。 (2)已知已知SO2Cl2遇水强烈水解生成盐酸和硫酸，盐酸的浓度是硫遇水强烈水解生成盐酸和硫酸，盐酸的浓度是硫 酸的酸的2倍。设硫酸浓度为倍。设硫酸浓度为a mol
25、L 1，则生成 ，则生成Ag2SO4沉淀需要的银离沉淀需要的银离 子浓度为子浓度为 1.210 5 a mol L 1，生成 ，生成AgCl沉淀需要的银离子浓度为沉淀需要的银离子浓度为 返返 首首 页页 专 题 突 破 训 练 专 题 突 破 训 练 31 1.810 10 2a mol L 1，所以 ，所以AgCl先沉淀；溶液中先沉淀；溶液中c(Ag )为 为0.01 mol L 1时， 时，c(Cl ) 1.8 10 10 0.01 mol L 1， ，c(SO2 4 )1.2 10 5 0.01 2 mol L 1 0.12 mol L 1，则 ，则 c Cl c SO2 4 1.510
26、 7。 。 (3)反应反应H2S(aq)Cu2 (aq)=CuS(s) 2H (aq)的平衡常数 的平衡常数K c2 H c H2S c Cu2 Ka1 Ka2 Ksp CuS 1 10 7 110 13 1.2510 3681015。 返返 首首 页页 专 题 突 破 训 练 专 题 突 破 训 练 32 答案答案 (1)该反应的该反应的KKsp K1.610 7105，所以反应很 ，所以反应很 难进行难进行 (2)AgCl 1.510 7 (3)81015 返返 首首 页页 专 题 突 破 训 练 专 题 突 破 训 练 33 专专 题题 突突 破破 训训 练练 点击右图进入点击右图进入 Thank you for watching !
