高考化学大二轮优选习题 考前强化练18 溶液中“四大平衡常数”的理解与应用.doc

考前强化练18溶液中“四大平衡常数”的理解与应用1.(2018河南六市第一次联考)通过人工光合作用能将水与燃煤产生的co2转化为hcooh和o2。已知常温下0.1 moll-1的hcoona溶液ph=10,则hcooh的电离常数ka=。答案1.010-7解析0.1 moll-1hcoona溶液的ph=10,溶液中c(h+)=110-10 moll-1,溶液中c(oh-)=110-4 moll-1,根据水解平衡方程式hcoo-+h2ohcooh+oh-,溶液中c(hcooh)=110-4 moll-1,c(hcoo-)=0.1 moll-1-10-4 moll-10.1 moll-1,则hcooh的电离常数ka=c(h+)c(hcoo-)c(hcooh)=110-100.1110-4=110-7。2.已知常温下cn-的水解常数kh=1.6110-5。(1)常温下,含等物质的量浓度的hcn与nacn的混合溶液显(填“酸”“碱”或“中”)性,c(cn-)(填“”“”或“=”)c(hcn)。该溶液中各离子浓度由大到小的顺序为。(2)常温下,若将c moll-1盐酸与0.62 moll-1kcn溶液等体积混合后恰好得到中性溶液,则c=(小数点后保留4位数字)。答案(1)碱c(cn-)c(oh-)c(h+)(2)0.616 2解析(1)kh(cn-)=1.6110-5,根据ka=kwkh可求出ka(hcn)6.210-10,故cn-的水解能力强于hcn的电离能力,由于nacn与hcn的物质的量相等,故水解产生的c(oh-)大于电离生成的c(h+),混合溶液显碱性,且c(cn-)”“1.2510-3解析根据盐类水解规律,已知nh3h2o的电离平衡常数k=210-5,h2co3的电离平衡常数k1=410-7,k2=410-11,所以碳酸氢根比nh4+的水解程度更大,所以nh4hco3溶液显碱性;在nh4hco3溶液中,c(nh4+)c(hco3-);反应nh4+hco3-+h2onh3h2o+h2co3的平衡常数k=c(nh3h2o)c(h2co3)c(nh4+)c(hco3-)=c(nh3h2o)c(h2co3)c(nh4+)c(hco3-)c(h+)c(oh-)c(h+)c(oh-)=kwkbka1=10-14210-5410-7=1.2510-3。4.现有0.175 moll-1醋酸钠溶液500 ml(已知醋酸的电离常数ka=1.7510-5)。(1)写出醋酸钠水解反应的化学方程式:。(2)欲配制0.175 moll-1醋酸钠溶液500 ml,可采用以下两种方案:方案一:用托盘天平称取g无水醋酸钠,溶于适量水中,配成500 ml溶液。方案二:用体积均为250 ml且浓度均为 moll-1的醋酸与氢氧化钠两溶液混合而成(设混合后溶液的体积等于混合前两者体积之和)。(3)在室温下,0.175 moll-1醋酸钠溶液的ph约为已知醋酸根离子水解反应的平衡常数kh=kwka(ch3cooh)。答案(1)ch3coona+h2och3cooh+naoh(2)7.20.35(3)9解析(1)醋酸钠水解生成醋酸和氢氧化钠,化学方程式为ch3coona+h2och3cooh+naoh。(2)由m=nm得醋酸钠的质量为7.175 g,由托盘天平的精确度知用托盘天平称量的质量为7.2 g;醋酸与氢氧化钠溶液等浓度等体积混合,混合后的溶液浓度减半为0.175 moll-1,所以原来的浓度为0.35 moll-1。(3)醋酸根离子的水解反应的平衡常数kh=kwka(ch3cooh)=c(ch3cooh)c(oh-)c(ch3coo-)=c2(oh-)c(ch3coo-),则10-141.7510-5=c2(oh-)0.175,得c(oh-)=10-5 moll-1,则ph=9。5.(1)在25 时,将a moll-1的氨水与0.01 moll-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(填“酸”“碱”或“中”)性;用含a的代数式表示nh3h2o的电离常数kb=。(2)已知h2co3的第二级电离常数k2=5.610-11,hclo的电离常数k=3.010-8,写出下列条件下所发生反应的离子方程式:少量cl2通入过量的na2co3溶液中:。cl2与na2co3按物质的量之比11恰好反应:。少量co2通入过量的naclo溶液中:。答案(1)中10-9a-0.01(2)cl2+2co32-+h2o2hco3-+cl-+clo-cl2+co32-+h2ohco3-+cl-+hcloclo-+co2+h2ohco3-+hclo解析(1)氨水与盐酸等体积混合后的溶液中,根据电荷守恒有c(nh4+)+c(h+)=c(cl-)+c(oh-),因为c(nh4+)=c(cl-),故有c(h+)=c(oh-),溶液显中性。kb=c(nh4+)c(oh-)c(nh3h2o)=0.00510-7a2-0.005=10-9a-0.01。(2)按题给的量的关系书写即可,注意k2(h2co3)k(hclo)”“b-0.010.0110-7解析(1)naoh溶液和ch3cooh溶液反应恰好完全时生成ch3coona,ch3coona水解溶液呈碱性,应选择碱性范围内变色的指示剂酚酞;滴定终点时溶液中的溶质为醋酸钠,醋酸钠溶液中的氢氧根离子是水电离的,溶液的ph=a,则溶液中水电离的氢离子浓度和溶液中氢氧根离子浓度相等,都为10(a-14) moll-1。(2)kcn+hclkcl+hcn,若是等浓度,溶液呈酸性,而反应后ph=7呈中性,说明kcn过量(kcn水解呈碱性),所以b0.01;hcnh+cn-的电离常数ka=c(h+)c(cn-)c(hcn),溶液呈中性,则c(h+)=10-7 moll-1,根据电荷守恒可知:c(cn-)+c(cl-)=c(k+),则c(cn-)=c(k+)-c(cl-)=b-0.012 moll-1(等体积混合,原浓度都减半),根据物料守恒可得c(hcn)=b2 moll-1-b-0.012 moll-1=0.012 moll-1,代入公式可得ka=10-7b-0.0120.012=b-0.010.0110-7 。7.(2018福建三明一中高三月考)co2既是温室气体,也是重要的化工原料,二氧化碳的捕捉和利用是我国能源领域的一个重要战略方向。常温下,用naoh溶液作co2捕捉剂不仅可以降低碳排放,而且可得到重要的化工产品na2co3。(1)若某次捕捉后得到ph=10的溶液,则溶液中c(co32-)c(hco3-)=。常温下k1(h2co3)=4.410-7、k2(h2co3)=510-11。(2)欲用2 l na2co3溶液将4.66 g baso4固体全都转化为baco3,则所用的na2co3溶液的物质的量浓度至少为。已知:常温下ksp(baso4)=110-11,ksp(baco3)=110-10。(忽略溶液体积的变化)答案(1)12(2)0.11 moll-1解析(1)h2co3的电离方程式为h2co3h+hco3-、hco3-h+co32-,k2(h2co3)=c(h+)c(co32-)c(hco3-),则c(co32-)c(hco3-)=k2(h2co3)c(h+)=510-11(110-10)=12。(2)n(baso4)=4.66 g233 gmol-1=0.02 mol,沉淀转化的离子方程式为baso4(s)+co32-(aq)baco3(s)+so42-(aq),该反应的平衡常数k=c(so42-)c(co32-)=ksp(baso4)ksp(baco3)=110-11(110-10)=0.1;根据离子方程式,当baso4固体全部转化时消耗co32-物质的量为0.02 mol,生成的so42-物质的量为0.02 mol,溶液中c(so42-)=0.02 mol2 l=0.01 moll-1,溶液中c(co32-)=c(so42-)k=0.01 moll-10.1=0.1 moll-1;所用na2co3物质的量浓度至少为0.02 mol2 l+0.1 moll-1=0.11 moll-1。8.根据题目提供的溶度积数据进行计算并回答下列问题:(1)已知25 时,kspmg(oh)2=5.610-12;酸碱指示剂百里酚蓝变色的ph范围如下:ph9.6颜色黄色绿色蓝色25 时,在mg(oh)2饱和溶液中滴加2滴百里酚蓝指示剂,溶液的颜色为。(2)25 向50 ml 0.018 moll-1的agno3溶液中加入50 ml 0.020 moll-1的盐酸,生成沉淀。已知该温度下,agcl的ksp=1.810-10,忽略溶液混合时的体积变化,请计算:完全沉淀后,溶液中c(ag+)=。完全沉淀后,溶液中的ph=。如果向完全沉淀后的溶液中继续加入50 ml 0.001 moll-1的盐酸,是否有白色沉淀生成?(填“是”或“否”)。答案(1)蓝色(2)1.810-7 moll-12否解析 设mg(oh)2饱和溶液中c(oh-)为x moll-1,则0.5x3=5.610-12,x2.210-4,c(h+)=110-142.210-4 moll-1,则ph10,所以溶液为蓝色。(2)反应前,n(ag+)=0.018 moll-10.05 l=0.910-3 mol,n(cl-)=0.020 moll-10.05 l=110-3 mol;反应后剩余的cl-为0.