1、 1 水溶液中的四大常数及其应用 (建议用时：35 分钟) 1.水的电离平衡曲线如图所示。下列说法正确的是( ) Aa 点对应温度条件下，将 pHx 的氨水稀释 10 倍后，其 pHy，则 xy 1 B纯水仅升高温度，可从 d 点变到 b 点 C c 点对应温度条件下醋酸的电离常数比 a 点对应温度条件下醋酸的电离常 数大 Db 点对应温度条件下，0.5 mol L 1 的 H2SO4溶液与 1 mol L 1 的 KOH 溶 液等体积混合，充分反应后，所得溶液的 c(H )107 mol L1 C A 项，NH3 H2O 是弱电解质，加水稀释促进 NH3 H2O 的电离，将 pHx 的氨水稀
2、释 10 倍后，溶液中的 OH 浓度大于原来的1 10，则 xcad，温度关系为 bcad，而醋 酸的电离也是吸热反应， 温度越高， 电离常数越大， 正确； D 项， b 点的 Kw1.0 10 12,0.5 mol L1 的 H2SO4溶液与 1 mol L 1 的 KOH 溶液等体积混合，充分反应 后所得溶液呈中性，此时 c(H )1.0106 mol L1，错误。 2(2019 临沂模拟)相同温度下，根据三种酸的电离常数，下列判断正确的是 ( ) 酸 HX HY HZ 电离常数 Ka 910 7 910 6 10 2 A三种酸的强弱关系：HXHYHZ B反应 HZY =HYZ能够发生 2
3、 C相同温度下，0.1 mol L 1 的 NaX、NaY、NaZ 溶液，NaZ 溶液 pH 最大 D相同温度下，1 mol L 1 HX 溶液的电离常数大于 0.1 mol L1 HX 溶液的 电离常数 B A 项，Ka越大，酸越强，故 HZHYHX，错误；C 项，酸越弱，相应 的盐水解程度越大，碱性越强，pH 越大，NaZ 溶液 pH 最小，错误；D 项，Ka 只与温度有关，与浓度无关，错误。 3室温时，M(OH)2(s) M2 (aq)2OH(aq) K spa，c(M2 )b mol L 1 时，溶液的 pH 等于( ) A1 2lg( b a) B1 2lg( a b) C141 2
4、lg( a b) D141 2lg( b a) C KspM(OH)2c(M2 ) c2(OH)a，c(M2)b mol L1，则有 c(OH) (a b) 1 2 mol L 1， 结合水的离子积常数可知， c(H) Kw cOH 110 14 mol2 L2 a b 1 2 mol L 1 10 14 b a 1 2 mol L 1，那么 pH141 2lg( a b)。 4已知：25 时醋酸的电离平衡常数： Ka(CH3COOH)1.810 5，水的离子积常数：K wc(H ) c(OH)11014。 则 25 时，0.1 mol L 1 CH 3COONa 水溶液中，c(OH )约为(
5、已知： 1.8 1.34)( ) A110 7 mol L1 B1.810 6 mol L1 C7.510 6 mol L1 D7.510 5 mol L1 C CH3COO H 2O CH3COOHOH 起始的物质的量 浓度/mol L 1 ： 0.1 0 0 改变的物质的量浓 度/mol L 1 ： x x x 平衡的物质的量浓 度/mol L 1 ： 0.1x x x KhcCH 3COOH cOH cCH3COO K w Ka 3 即： x2 0.1x 110 14 1.810 5 因为 CH3COONa 的水解程度很小，则(0.1x)0.1，上式可变为： x2 0.1 110 14
6、1.810 5 解得：x110 5 1.8 7.510 6。 5某温度时，CuS、MnS 在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错 误的是( ) Aa 点对应的 Ksp大于 b 点对应的 Ksp B向 CuSO4溶液中加入 MnS 发生如下反应：Cu2 (aq)MnS(s)=CuS(s) Mn2 (aq) C在含有 CuS 和 MnS 固体的溶液中，c(Cu2 )c(Mn2)(21023)1 D该温度下，Ksp(CuS)小于 Ksp(MnS) A 因为 a 点和 b 点都在 CuS 的沉淀溶解平衡曲线上， Ksp是定值， A 错误； 因为 Ksp(CuS)Ksp(MnS)，向 CuSO4溶
7、液中加入 MnS，可以发生沉淀转化反 应： Cu2 (aq)MnS(s)=CuS(s)Mn2(aq)，B 正确；从图像可知 K sp(CuS) 0.01 6 10 346 1036、K sp(MnS)0.01 3 10 113 1013，在含有 CuS 和 MnS 固体的溶液中 c(S2 )相同，c(Cu2)c(Mn2)K sp(CuS) Ksp(MnS)(2 10 23)1，C、D 正确。 6 (2019 淄博模拟)常温下， 将 11.65 g BaSO4粉末置于盛有 250 mL 蒸馏水的 烧杯中，然后向烧杯中加入 Na2CO3固体(忽视溶液体积的变化)并充分搅拌，加入 Na2CO3固体的
8、过程中，溶液中几种离子的浓度变化曲线如图所示，下列说法中不 正确的是( ) 4 A相同温度时，Ksp(BaSO4)c(AOH)c(A) D d 点溶液盐酸过量，溶液为 ACl 和 HCl 混合溶液，由于 A 水解受到抑 制，水解程度微弱，所以 d 点溶液中： c(Cl )c(A)c(AOH)，D 错误。 8已知：pAglgc(Ag )，K sp(AgCl)110 12。如图是向 10 mL AgNO 3 溶液中逐渐加入 0.1 mol L 1 的 NaCl 溶液时，溶液的 pAg 随着加入 NaCl 溶液的 5 体 积 变 化 的 图 像 ( 实 线 ) 。 根 据 图 像 所 得 下 列 结
9、 论 正 确 的 是 提 示 ： Ksp(AgCl)Ksp(AgI)( ) A原 AgNO3溶液的物质的量浓度为 0.1 mol L 1 B图中 x 点的坐标为(100,6) Cx 点时 c(Cl )0.05 mol L1 D把 0.1 mol L 1 的 NaCl 换成 0.1 mol L 1 NaI 则图像在终点后变为虚线部 分 B 加入 NaCl 之前，pAg0，所以 c(AgNO3)1 molL 1，A 错误；由 于 c(Ag )106 molL1，所以恰好完全反应，n(NaCl)n(AgNO 3)0.01 L 1 molL 10.01 mol，所以 V(NaCl)100 mL，B 正
10、确；因为不知道 AgNO 3 溶液的浓度，且 NaCl 溶液的体积未知，无法求 x 点 Cl 的浓度，C 错误；若把 NaCl 换成 NaI，由于 Ksp(AgI)更小，所以 c(Ag )更小，pAg 更大，D 错误。 9(2019 福州模拟)25 时，往 HA 溶液中滴加 NaOH 溶液，溶液中 HA 和 A 二者中各自所占的物质的量分数()随溶液 pH 变化的关系如图所示。下列说法 正确的是( ) A在 pH5 的溶液中，c(A )c(HA)，c(OH)c(H) B在 pH7 的溶液中，(HA)0，(A )1.0 C25 时，Ka(HA)110 5 DpH5 时，溶液中水电离产生的 c(H
11、 )1105 mol L1 C 由题图可知，25 时，在 pH5 的溶液中，c(A )c(HA)，但 c(OH)c(Cl)c(S2)c(OH)c(H) A Ksp(CuS)10 17.7 1017.71035.4100.6 1036， 故 K sp(CuS)的数 量级为 10 36，A 错误。 11(2019 武汉模拟)已知 Ka、Kb、Kw、Kh、Ksp分别表示弱酸的电离平衡常 数、弱碱的电离平衡常数、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
12、3COOH 在水中的 Ka大于在饱和 CH3COONa 溶液中的 Ka d一定温度下，在 CH3COONa 溶液中，KwKa Kh (2)已知：25 时，HA 的 Ka110 6，则 25 时，浓度均为 0.01 mol L1 的 HA 与 NaA 等体积混合， 则混合溶液呈_性(填“酸”“碱”或“中”)。 (3)已知常温下 Fe(OH)3和 Mg(OH)2的 Ksp分别为 8.010 38、1.01011，向 浓度均为 0.1 mol L 1 的 FeCl3、MgCl2的混合溶液中加入碱液，要使 Fe3 完全沉 7 淀而 Mg2 不沉淀，应该调节溶液的 pH 范围是_(已知 lg 20.3)
13、。 解析 (2)Kh(A )Kw Ka 110 14 110 6110 8K a，故 HA 电离程度大于 A 的水解程度，溶液呈酸性。 (3)Fe3 完全沉淀时，c3(OH)1.01058.01038，c(OH)(8.01033)1 3 mol L 121011 mol L1，所以 pH3.3；Mg2不沉淀，c2(OH)0.111011， c(OH )(11010)1 2 mol L 11105 mol L1，所以 pH9，故 pH 范围为 3.3pH9。 答案 (1)ad (2)酸 (3)3.3pHc(SO2 3)c(OH )c(HSO 3) c(H )。根据电离平衡常数知，酸性：H 2SO
14、3H2CO3HSO 3，故 NaHCO3溶液和 H2SO3溶液反应的主要离子方程式为 HCO 3H2SO3=HSO 3CO2H2O。(2) 开始生成氯化银沉淀时 c(Ag )1.5109 mol L1，开始生成铬酸银沉淀时 c(Ag ) 2010 12 mol L14.5106 mol L1，故先生成氯化银白色沉淀，随 着硝酸银溶液的逐渐加入，Ag 浓度增大，生成砖红色的铬酸银沉淀。 (3)Kc 2Fe3 c3C2O2 4 c3H2C2O4 c2Fe3 c6OH c3C 2O2 4 c3HC2O 4 c6H c3H2C2O4 c6OH c3HC 2O 4 c6H K 2 spFeOH3 K3a
15、1 K3a2 K6w 4.6710 111105，故反应不能发生。 答案 (1)不能 c(Na )c(SO2 3 )c(OH )c(HSO 3)c(H ) H2SO3HCO 3=HSO 3CO2H2O (2)先生成白色沉淀，后来变为砖红色 (3)该反应的平衡常数 K4.6710 111.0105，所以该反应不能发生 13(1)(2017 天津高考)已知 25 ，NH3 H2O 的 Kb1.810 5，H 2SO3的 Ka1 1.310 2，K a26.210 8。若氨水的浓度为 2.0 mol L1，溶液中的 c(OH) _mol L 1。将 SO 2通入该氨水中，当 c(OH )降至 1.0
16、107mol L1 时，溶 液中的 c(SO2 3)/c(HSO 3)_。 (2)(2017 江苏高考)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 的关系如题所示。 H3AsO4第一步电离方程式H3AsO4H2AsO 4H 的电离常数为K a1， 则pKa1 _(pKa1lgKa1)。 解析 (1)NH3 H2O 发生电离： 9 NH3 H2ONH 4OH 。 Kbc(NH 4) c(OH )/c(NH 3 H2O)。 c(OH )c(NH 4)，则 c(OH ) K bcNH3 H2O 1.810 52.0 mol L1 6.010 3m
17、ol L1。 在 25 的电解质溶液中 c(H ) c(OH)1.01014，已知 c(OH)1.010 7mol L1，可得 c(H)1.0107mol L1。 H2SO3发生两步电离： H2SO3HSO 3H HSO 3 SO2 3H Ka2c(SO2 3) c(H )/c(HSO 3) 则 c(SO2 3)/c(HSO 3)Ka2/c(H )6.210 8 1.010 70.62。 (2)由题图可知， 当 H3AsO4和 H2AsO 4的分布分数即浓度相等时， 其 pH2.2。 H3AsO4第一步电离方程式 H3AsO4H2AsO 4H 的电离常数 K a1 cH2AsO 4 cH cH3AsO4 c(H )102.2，则 pK a1lg Ka1lg10 2.22.2。 答案 (1)6.010 3 0.62 (2)2.2
