2021高考化学一轮复习 第8章 水溶液中的离子平衡 高考专题讲座5 水溶液中的四大常数及其应用教学案 新人教版.doc

第8章 水溶液中的离子平衡(五)水溶液中的四大常数及其应用核心整合归纳1“四大常数”比较表达式电离常数(ka或kb)(1)弱酸ha的ka(2)弱碱boh的kb水的离子积(kw)kwc(oh)c(h)溶度积(ksp)mman的饱和溶液的kspcm(mn)cn(am)水解常数(kh)以nhh2onh3h2oh为例kh2“四大常数”之间的四种换算关系(1)ka(或kb)与kw、kh的关系一元弱酸或弱碱的ka或kb与弱酸根或弱碱离子的kh关系ka或kb。二元弱酸的ka1、ka2与相应酸根的水解常数kh1、kh2的关系ka1，ka2。(2)多元难溶弱碱阳离子的水解常数kh与弱碱的ksp的关系，(以fe3为例)fe3(aq)3h2o(l) fe(oh)3(s)3h(aq)kh。(3)m(oh)n悬浊液中ksp、kw、ph间关系，m(oh)n(s) mn(aq)noh(aq)kspc(mn)cn(oh)cn(oh)n1。(4)沉淀转化常数k与ksp的关系，如3mg(oh)2(s)2fe3(aq) 2fe(oh)3(s)3mg2的k。试题分类探究 ka(或kb)、kh、kw的有关计算和应用命题角度1求算ka(或kb)、kh、kw。2利用ka(或kb)、kh计算离子浓度和ph。3利用ka和kh的大小判断溶液的酸碱性。对点训练1t 时，0.01 moll1的naoh溶液的ph10。(1)t 时，水的离子积kw为_。(2)t 时，0.01 moll1的ha溶液的ph为5，则t 时ha的电离常数ka为_，a的水解常数kh为_。(3)t 时，h2bhbh的ka1102，则该温度下，ph3，c(hb)0.1 moll1的nahb的溶液中c(h2b)_。(4)t 时，将a moll1的氨水与0.01 moll1的盐酸等体积混合所得溶液中c(nh)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_。(5)t 时，0.01 moll1 nh4cl溶液的ph5，则nh的水解常数为_，nh3h2o的电离常数为_。解析(1)kw10100.0111012。(2)ka108，kh104。(3)根据ka，知c(h2b) moll1102 moll1。(4)据电荷守恒得c(h)c(nh)c(cl)c(oh)，因为c(nh)c(cl)，所以c(h)c(oh)，故溶液显中性。kb。(5)kh108，kb104。答案(1)11012(2)108104(3)102 moll1(4)中(5)1081042(1)已知25 时，na2co3溶液的水解平衡常数为kh5105，则当溶液中c(hco)c(co)12时，试求溶液的ph_。(2)已知25 时，h2b的ka1m，ka2n，则ph5的nahb溶液中_。解析(1)kh5105，又c(hco) c(co)12，得c(oh)104 moll1，故ph10。(2)1010 mn。答案(1)10(2)1010 mn3已知常温下cn的水解常数kh1.61105。(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)_c(hcn)(填“”“”或“”)。该溶液中各离子浓度由大到小的顺序为_ _。(2)常温下，若将c moll1盐酸与0.62 moll1 kcn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)。解析(1)kh(cn)1.61105，由此可求出ka(hcn)6.2 1010，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)ka(ha)，故ha在水中水解程度大于电离程度，溶液呈碱性涉及ksp的计算与换算命题角度1ksp的基本计算。2沉淀先后判断。3沉淀转化反应平衡常数与ksp定量关系。4金属阳离子沉淀完全的ph及沉淀分离的相关计算。对点训练1已知ag2cro4、agcl的ksp分别为21012、2.01010。(1)当溶液中ag浓度为1106 moll1时溶液中的cro、cl浓度分别为_、_。(2)向浓度均为0.01 moll1的cl和cro的混合液中滴加agno3溶液，cl与cro谁先沉淀？写出推导过程。_。(3)ag2cro4(s)2cl(aq) 2agcl(s)cro(aq)的平衡常数k为_，此反应能否发生？_(填“能”或“否”)。解析(1)c(cro) moll12 moll1，c(cl) moll12104 moll1。(3)k1085107105，故能发生。答案(1)2 moll12104 moll1(2)cl、cro开始沉淀时c(ag)分别为c(ag)1 moll12.0108 moll1，c(ag)2105 moll12.0108 moll1，故cl先沉淀(3)5107能2已知：kspal(oh)311033，kspfe(oh)331039，ph7.1时mn(oh)2开始沉淀。室温下，除去mnso4溶液中的fe3、al3(使其浓度均小于1106moll1)，需调节溶液ph范围为_。解析fe3全部转化为fe(oh)3时，c(oh) moll1 moll11011 moll1；al3全部转化为al(oh)3时，c(oh) moll1 moll11109moll1，故al3、fe3完全沉淀时，溶液中oh的最大浓度应为1109 moll1，即ph最小应为5.0，因为mn(oh)2沉淀时的最小ph为7.1，故除去mnso4溶液中的fe3、al3，应调节溶液至5.0ph7.1。答案5.0ph7.13已知25 时，kspmg(oh)25.61012，kspcu(oh)22.21020，kspfe(oh)34.01038，kspal(oh)31.11033。(1)在25 下，向浓度均为0.1 moll1的alcl3和cucl2混合溶液中逐滴加入氨水，先生成_沉淀(填化学式)。(2)溶液中某离子物质的量浓度低于1.0105 moll1时，可认为已沉淀完全。现向一定浓度的alcl3和fecl3的混合溶液中逐滴加入氨水，当fe3刚好完全沉淀时，测定c(al3)0.2 moll1。此时所得沉淀中_(填“还含有”或“不含有”)al(oh)3。请写出计算过程_。解析(1)al3、cu2开始沉淀所需c(oh)分别为 moll11011 moll1， moll11010 moll11011 moll1，故先生成al(oh)3沉淀。(2)当fe3沉淀完全时，c(oh) moll1 moll1，qc0.2()30.810331.11033，al3不能沉淀。答案(1)al(oh)3(2)不含有fe3沉淀完全时，c(oh) moll1 moll1，qc0.2()30.810331.11033，al3不能沉淀，沉淀中不含al(oh)34(1)(2019聊城模拟)氨水是制备铜氨溶液的常用试剂，通过以下反应及数据来探究配制铜氨溶液的最佳途径。已知：cu(oh)2(s) cu2(aq)2oh(aq)ksp2.21020cu24nh3h2o cu(nh3)42(深蓝色)4h2ok7.241012请用数据说明利用该反应：cu(oh)2(s)4nh3h2o cu(nh3)424h2o2oh配制铜氨溶液是否可行：_。(2)(2019临沂模拟)已知so2cl2遇水强烈水解生成两种强酸。向so2cl2溶于水所得溶液中逐滴加入agno3溶液，最先生成的沉淀是_；当第二种离子开始沉淀时，溶液中c(ag)为0.01 moll1，则_。已知ksp(agcl)1.81010，ksp(ag2so4)1.2105(3)(2019淄博模拟)反应h2s(aq)cu2(aq)=cus(s)2h(aq)的平衡常数为_。已知ksp(cus)1.251036，h2s的ka11107，ka211013解析(1)根据平衡常数定义，kkspk2.21020 7.2410121.6107105，此反应很难进行。(2)已知so2cl2遇水强烈水解生成盐酸和硫酸，盐酸的浓度是硫酸的2倍。设硫酸浓度为a moll1，则生成ag2so4沉淀需要的银离子浓度为 moll1，生成agcl沉淀需要的银离子浓