高考化学一轮复习高考专题讲座5水溶液中四大常数其应用教学案鲁科版

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水溶液中的四大常数及其应用

1．“四大常数”比较

表达式

弱酸HA的Ka＝c＋c－(1)c电离常数(Ka或Kb)c＋c－(2)弱碱BOH的Kb＝c

ww－＋)水的离子积(K)K＝c(OH)·c(H

MmAn的饱和溶液的溶度积(Ksp)

Ksp＝cm(Mn＋)·cn(Am－)

＋＋HO＋为例以NHNH·HO＋H水解常数(h)4232Kc＋c3·H2h＋K＝c4

“四大常数”之间的四个换算关系

(1)Ka(或Kb)与Kw、Kh的关系

①一元弱酸或弱碱的abhaKwbKwK或K与弱酸根或弱碱离子的K关系K＝或K＝。KhKh②二元弱酸的K、K与相应酸根的水解常数K、K的关系a1a2h1h2KwKwKa1＝Kh2，Ka2＝Kh1。

多元弱碱一元强酸盐，如氯化铁：

Fe3＋(aq)＋3H2O(l)Fe(OH)3(s)＋3H＋(aq)

水是纯液体，Fe(OH)3是固体物质不列入均衡常数。铨时缈鹭佇俠繅闕沖絷鋒赙酝鬩桢。c3＋Kh＝c3＋。

333＋3－3＋3－3－Kw将Kw＝c(H)·c(OH)与Ksp＝c(Fe)·c(OH)两式对比消去c(OH)，因此，Kh＝Ksp。(3)M(OH)悬浊液中K、K、pH间关系，M(OH)(s)n＋－nspwnc－cn＋1－1Kn＋n－)＝n－wn＋1spnn10－pHK＝c(M)·c(OH·c(OH)＝＝n。(4)积淀转变常数K与sp的关系，如K32]3Mg(OH)(s)＋2Fe3＋(aq)2Fe(OH)2＋Ksp322

电离常数、水解常数与水的离子积的有关计算与换算

[角度剖析]

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]

1．T℃下的溶液中，c(H＋)＝10－xmol·L－1，c(OH－)＝10－y

－1帜調憑课钜宽訶柽铕败貝称顿蹺吶。mol·L，x与y的关系如下图。

T℃时，水的离子积Kw＝________。

(2)T℃时，将a－1－1Ba(OH)2溶液等体积混淆，充分反响后，mol·L的醋酸与bmol·L溶液中存在2c(Ba2＋－，则该混淆溶液中醋酸的电离常数Ka＝______________(用)＝c(CH3COO)含a和b的代数式表示下同－h＝________。)。CH3COO的水解常数K2－＋a－2－(3)T℃时，HBHB＋H的K＝1×10，则该温度下，pH＝3，c(HB)＝0.1mol·L－1的NaHB的溶液中c(H2B)＝________。分析：(1)＋－1－－13－1当x＝0时，y＝13，即c(H)＝1mol·L，c(OH)＝1×10mol·L，故Kw＝1×10－13。2＋－＋－－6.5－1(2)由2c(Ba)＝c(CH3COO)，可知c(H)＝c(OH)＝10，c(CH3COO)＝2×b×2mol·L－1，Ka＝b×10－6.52b×10－6.5a＝－2b，2－bh＝10－13a－2b－6.5－6.5＝。K2b×102ba－2b(3)依据Ka＝c－c＋c，知20.1×10－3－1－2－1c(H2B)＝1×10－2mol·L＝10mol·L。

2b×10－6.5a－2b－6.5答案：(1)1×10－13(3)10－2－1(2)b2mol·La－2b2．(1)已知25℃时，Na2CO溶液的水解均衡常数为h＝5×10－5，则当溶液中3K－2－pH＝________。c(HCO3)∶c(CO3)＝1∶2时，试求溶液的(2)已知25℃时，HB的K＝m，K＝n，则pH＝5的NaHB溶液中c2a1a2c

2－

________。2

c－c－分析：(1)K＝3＝5×10－5c－2－)＝1∶2，得－，又(HCO)∶(CO(OH)c3＝10－4－1mol·L，故pH＝10。Ka2·c－2－＋cca1·a2mn10(2)＝＝mn。cHc－c＋＝2＋10－10＝102Ka1答案：(1)10(2)1010mn3．已知常温下－h×10－5CN的水解常数K＝1.61。常温下，含等物质的量浓度的HCN与NaCN的混淆溶液显________(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次序为___________________________________。

常温下，若将cmol·L－1盐酸与0.62mol·L－1KCN溶液等体积混淆后恰巧获得中性

鈕沥乱绠扰贗饵燈唛责鹾觸躑賴頁。溶液，则c＝________(小数点后保存4位数字)。分析：(1)－×10－5，由此可求出a(HCN)≈6.2×10－10－h(CN)＝1.61，故CN的水解能力强KK于HCN的电离能力，因为NaCN与HCN的物质的量相等，故水解产生的－大于电离生成的c(OH)c(H＋)，混淆溶液显碱性，且c(CN－)<c(HCN)。(2)当溶液显中性时，由电荷守恒知溶液中c(K＋)＝－c(Cl－)，由物料守恒得c(HCN)＝c(K＋)－－－)＝0.5－1c(CN)＋c(CN)＝c(Clcmol·L，由－－c－c1.0×10－7×0.5c－5CN＋H2OHCN＋OH得h＝－＝＝1.61×10，解Kc0.31－0.5c得c≈0.6162。答案：(1)碱＜c(Na＋)＞c(CN－)＞c(OH－)＞c(H＋)(2)0.61624．已知25℃时，H2A的Ka1＝1×10－6，Ka2＝1×10－10，则25℃时，NaHA溶液呈________性，写出推导过程________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。－－10－w1×10－14－8－－答案：碱，Kh(HA)＝＝－6＝1×10Ka(HA)＝Ka2＝1×10K1×10>Ka(HA)，故HA在a1水中水解程度大于电离程度，溶液呈碱性

溶度积(Ksp)的计算与应用

[角度剖析]

1．溶解度与Ksp的有关转变与比较。

2．积淀先后的计算与判断。

3．积淀转变有关计算。

4．金属阳离子积淀完整的pH及积淀分别的有关计算。

鸿龀秃戔茧鮞鳅詠帜纰僅贯鷗見嗳。[典例导航](2016·全国卷Ⅰ，T，节选)在化学剖析中采纳KCrO为指示剂，以AgNO标准溶液滴定27243溶液中Cl－，利用Ag＋与CrO42－生成砖红色积淀，指示抵达滴定终点。当溶液中Cl－恰巧完整沉淀(浓度等于1.0×10－5－1＋)为________mol·L－12－)mol·L)时，溶液中c(Ag，此时溶液中c(CrO4－1－12－10)等于________mol·LK和2.0×1024spc－＝1×10－5－1＋)·c(Cl－mol·L[思路点拨]Ksp(AgCl)＝c(Ag)――→c(Ag＋Ksp2CrO42－)――→c(CrO4)。分析：由AgCl的sp＝c(Ag＋)·(Cl－)，当溶液中Cl－恰巧完整积淀(浓度等于1.0×10－5Kc10－1c(Ag＋2.0×10－5－1＝2.0×10－5－1sp＝mol·L)时，溶液中)＝mol·Lmol·L；由Ag2CrO4的1.0×10K2＋2－2－)2.0×10－12－1×10－3－1c(Ag)·c(CrO4)，此时溶液中c(CrO4＝－52mol·L＝5.0mol·L。答案：2.0×10－55.0×10－3

－1的－2－的混淆液中滴加－2－谁434先积淀？写出推导过程。_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(2)AgCrO＋2Cl－2－的均衡常数K为________，此反响可否发生？244________(填“能”或“否”)。答案：(1)Cl－2－c(Ag＋)分别为：、CrO4开始积淀时－10c(Ag＋2×10－1－8－1)1＝0.01mol·L＝2.0×10mol·L，2×10－12c(Ag＋)2＝＝2×10－5mol·L－1＞2.0×10－8mol·L－1，故Cl－先积淀。0.01sp2CrO42.0×10－12187－5＝2＝×10能(2)K＝2－10＝5×10?10sp[对点训练]

5．室温时，M(OH)2(s)2＋－2＋－1M(aq)＋2OH(aq)Ksp＝a，c(M)＝bmol·L时，溶液的pH等于()1b1aA.2lg(a)B.2lg(b)1a1bC．14＋2lg(b)D．14＋2lg(a)1C[sp[M(OH)2]＝2＋)·c2－2＋)＝b－1，则有c－a2(M(OH)＝，(Mmol·L(OH)＝( )mol·LKcacb1－1＋w×10－14mol2－2－14b2－1·L，联合水的离子积常数可知，c(H)＝cK－＝1＝10·amol·L，1a2－1bmol·La那么pH＝14＋2lg(b)。]

6．已知：Ksp[Al(OH)3]＝1×10－33，Ksp[Fe(OH)3]＝3×10－39，pH＝7.1时Mn(OH)2开始积淀。

鸫纖绠翘鏢觇塒鱟闈騖铰贡莢绂颮。室温下，除掉MnSO4溶液中的3＋、Al3＋(使其浓度均小于1×10－6－1，需调理溶液pHFemol·L)范围为________。3＋－3sp3]33×10－393分析：Fe所有转变为Fe(OH)3时，c(OH)＝K＝－6＝c3＋1×10