高考热点30　水溶液中四大平衡常数的关系及计算

高考热点30水溶液中四大平衡常数的关系及计算1.水解常数与电离常数、水的离子积之间的关系常温下,H2S的电离常数为Ka1、Ka2,试推导Na2S推导过程:(1)S2-+H2OHS-+OH-Khc(H(2)HS-+H2OH2S+OH-Khc(2.水解常数与溶度积、水的离子积之间的关系试推导常温下Cu2+的水解常数与溶度积、水的离子积之间的关系。推导过程:Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+Kh=c23.平衡常数与电离常数、溶度积之间的关系(1)以反应CuS(s)+2Ag+(aq)Cu2+(aq)+Ag2S(s)为例,试推导沉淀转化的平衡常数K。推导过程:K=c(C(2)以反应ZnS(s)+2H+(aq)Zn2+(aq)+H2S(aq)为例,试推导该沉淀溶解的平衡常数K。推导过程:K=c(热点训练1.室温下,①Cu+在配体L的水溶液中形成[Cu(L)2]+,其反应平衡常数为K;②CuBr在水中的溶度积常数为Ksp。由此可知,CuBr在配体L的水溶液中溶解反应的平衡常数为(所有方程式中计量系数关系均为最简整数比)。

答案K·Ksp解析Cu+在配体L的水溶液中形成[Cu(L)2]+,则Cu++2L[Cu(L)2]+的平衡常数K=c{[Cu(L)2]+}c(Cu+)·c2(L);CuBr在水中的溶度积常数Ksp=c(Cu+)·c(Br-);CuBr在配体L的水溶液中溶解反应为CuBr+2L[Cu2.常温下加入的NH4HCO3溶液呈(填“酸性”“碱性”或“中性”)(已知:NH3·H2O的Kb=1.75×10-5,H2CO3的Ka1=4.4×10-7,Ka2=4.7×10答案碱性解析铵根离子的水解常数Kh(NH4+)=10-141.75×10-5≈5.7×10-10,碳酸氢根的水解常数Kh(HCO3-)=KwKa1=10-144.4×10-7≈2.3×10-8,则K3.(1)已知25℃,NH3·H2O的Kb=1.8×10-5,H2SO3的Ka1=1.4×10-2,Ka2=6.0×10-8。若氨水的浓度为2.0mol·L-1,溶液中的c(OH-)=mol·L-1。将SO2通入该氨水中,当c(OH-)降至1.0×10-7mol·L-1时,溶液中的c(2)联氨为二元弱碱,在水中的电离方式与氨相似。联氨第一步电离的平衡常数为(已知:N2H4+H+N2H5+的K=8.7×107;Kw=1.0×10-14)。联氨与硫酸形成的酸式盐的化学式为。(3)汽车尾气中的SO2可用石灰水吸收,生成亚硫酸钙悬浊液。某温度下,测得CaSO3与水形成的悬浊液pH为9,忽略SO32-的第二步水解,则Ksp(CaSO3)≈(保留3位有效数字)。[已知:Ka1(H2SO3)=1.54×10-2,Ka2(H2答案(1)6.0×10-30.60(2)8.7×10-7N2H6(HSO4)2(3)1.05×10-6解析(1)由NH3·H2O的电离方程式及其电离平衡常数Kb=1.8×10-5可知,Kb=c(NH4+)·c(OH-)c(NH3·H2O)=1.8×10-5,当氨水的浓度为2.0mol·L-1时,溶液中的c(NH4+)=c(OH-)=6.0×10-3mol·L-1。由H2SO3的第二步电离方程式HSO3-SO32-+H+及其电离平衡常数Ka2=6.0×10-8可知,Ka2=c(SO32-)·c(H+)c(HSO3-)=6.0×10-8,将SO2通入该氨水中,当c(OH-)降至1.0×10-7mol·L-1时,溶液的c(H+)=1.0×10-7mol·L-1,则c(SO32-)c(HSO3-)=6.0×10-81.0×10-7=0.60。(2)联氨为二元弱碱,在水中的电离方程式与氨相似,则联氨第一步电离的方程式为N2H4+H2ON2H5++OH-,再根据:N2H4+H+N2H5+的K=8.7×107及Kw=1.0×10-14,故联氨第一步电离平衡常数为K=c(N2H5+)·c(OH-)c(N2H4)=c(N2H5+)·c(OH-)·c(H+)c(N2H4)·c(H+)=c(N2H5+)c(N2H4)·c(H+)×c(OH-)·c(H+)=8.7×107×1.0×10-14=8.7×10-7;联氨为二元弱碱,4.对废催化剂进行回收可有效利用金属资源。某废催化剂主要含铝(Al)、钼(Mo)、镍(Ni)等元素的氧化物,一种回收利用工艺的部分流程如下:已知:25℃时,H2CO3的Ka1=4.5×10-7,Ka2=4.7×10-11;Ksp(BaMoO4)=3.5×10-8;Ksp(BaCO3)=2.6×10-9;该工艺中,pH>6.0时,溶液中Mo元素以MoO42-的形态存在。“沉钼”(1)生成BaMoO4的离子方程式为

。

(2)若条件控制不当,BaCO3也会沉淀。为避免BaMoO4中混入BaCO3沉淀,溶液中c(HCO3-)∶c(MoO42-)=(列出算式)时,应停止加入答案(1)MoO42-+Ba2+===BaMoO(2)1×解析(1)滤液Ⅱ中含有钼酸钠,加入氯化钡溶液后生成BaMoO4沉淀,该反应的离子方程式为MoO42-+Ba2+===BaMoO4↓。(2)若开始生成BaCO3沉淀,则体系中恰好建立