2024年高考化学一轮复习（新高考版）第9章热点强化23　有关水溶液中平衡常数关系计算_05高考化学_2024年新高考资料_1.2024一轮复习_2024年高考化学一轮复习讲义（新人教新高考版）

热点强化 23 有关水溶液中平衡常数关系计算 1．水解常数与电离常数、水的离子积之间的关系 常温下，HS的电离常数为K 、K ，推导NaS溶液中S2－水解常数K 、K 与K 、K 的关 2 a1 a2 2 h1 h2 a1 a2 系。 答案 (1)S2－＋HOHS－＋OH－ 2 K ＝＝＝。 h1 (2)HS－＋HOHS＋OH－ 2 2 K ＝＝＝。 h2 2．水解常数与溶度积、水的离子积之间的关系 常温下推导Cu2＋的水解常数与溶度积、水的离子积之间的关系。 答案 Cu2＋＋2HOCu(OH) ＋2H＋ 2 2 K ＝＝＝。 h 3．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)＋Ag S(s)为例，推导沉淀转化的平衡常数K。 2 答案 K＝＝＝。 (2)以反应ZnS(s)＋2H＋(aq)Zn2＋(aq)＋HS(aq)为例，推导该沉淀溶解的平衡常数K。 2 答案 K＝＝＝。 1．已知pK ＝－lg K ，且常温下HCO ：pK ＝6.4，pK ＝10.3。则常温下CO的pK 为 a a 2 3 a1 a2 h1 ________。 答案 3.7 解析 CO的第一步水解常数K ＝＝＝，而HCO 的pK ＝10.3，故K ＝10－10.3，则K ＝ h1 2 3 a2 a2 h1 ＝＝10－3.7。 2．常温下，K(HF)＝4.0×10－4,25 ℃时，1.0 mol·L－1HF溶液的pH约等于____________(已 a 知lg 2≈0.3)。将浓度相等的 HF 与NaF 溶液等体积混合，判断溶液呈______(填“酸” “ 碱 ” 或 “ 中 ” ) 性 ， 并 结 合 有 关 数 据 解 释 原 因 ： _________________________________________。 答案 1.7 酸 HF和NaF的浓度相等，K＝4.0×10－4，K ＝＝2.5×10－11＜K，故HF的电 a h a 离程度大于F－的水解程度，溶液呈酸性 解析 K(HF)＝≈＝4.0×10－4，则1.0 mol·L－1HF溶液中氢离子浓度为2.0×10－2 mol·L－1， a 所以pH＝－lg(2.0×10－2)＝2－lg 2≈1.7。3．NaHS可用于污水处理的沉淀剂。已知：25 ℃时，反应Hg2＋(aq)＋HS－(aq)HgS(s)＋ H＋(aq)的平衡常数K＝1.75×1038，HS的电离平衡常数K ＝1.0×10－7，K ＝7.0×10－15，计 2 a1 a2 算K (HgS)。 sp 答案 反应Hg2＋(aq)＋HS－(aq)HgS(s)＋H＋(aq)的平衡常数K＝1.75×1038，即K＝＝＝＝ 1.75×1038，则K (HgS)＝＝＝4.0×10－53。 sp 4．用40%的硫酸溶液吸收氨气获得(NH )SO 的稀溶液，测得常温下，该溶液的pH＝5。 4 2 4 (1)计算的值[计算结果保留一位小数，已知K (NH ·H O)＝1.7×10－5]。 b 3 2 (2)若将该溶液蒸发掉一部分水后恢复至室温，推理分析浓缩后溶液中的值如何变化。 答案 (1)＝＝＝≈5.9×10－5。 (2)设(NH )SO 溶液的浓度为c，NH的水解程度为a，则＝＝，蒸发掉一部分水后恢复室温， 4 2 4 溶液浓度增大，NH水解程度减小，即a减小，因而该比值减小。 5．高铁酸钾(K FeO)是一种优良的水处理剂。25 ℃时，其水溶液中加酸或碱改变溶液的 2 4 pH时，含铁粒子的物质的量分数δ(X)随pH的变化如图，已知δ(X)＝。 (1)由B点数据可知，HFeO 的第一步电离常数K ＝________。 2 4 a1 (2)25 ℃，HFeO＋H＋HFeO的平衡常数K________(填“>”“<”或“＝”)100。 2 4 3 答案 (1)4.0×10－4 (2)< 解析 (1)B点pH＝4，δ(HFeO)＝0.8，则δ(H FeO)＝0.2，由于溶液体积相同，则＝＝4.0， 2 4 则HFeO 的第一步电离常数K ＝＝4.0×10－4。(2)结合图像可知，c(H FeO)＝c(H FeO)时， 2 4 a1 2 4 3 溶液的pH<2，c(H＋)>0.01 mol·L－1，则HFeO ＋H＋HFeO的平衡常数K＝＝<＝100，即 2 4 3 K<100。 6．[2021·广东，18(1)(2)(3)]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，HCO 的K ＝4.5×10－7，K ＝4.7×10－11；K (BaMoO )＝3.5×10－8； 2 3 al a2 sp 4 K (BaCO)＝2.6×10－9；该工艺中，pH>6.0时，溶液中Mo元素以MoO的形态存在。 sp 3 (1)“焙烧”中，有NaMoO 生成，其中Mo元素的化合价为__________。 2 4(2)“沉铝”中，生成的沉淀X为________。 (3)“沉钼”中，pH为7.0。 ①生成 BaMoO 的离子方程式为_________________________________________。 4 ②若条件控制不当，BaCO 也会沉淀。为避免 BaMoO 中混入 BaCO 沉淀，溶液中 3 4 3 c(HCO)∶c(MoO)＝__________________________(列出算式)时，应停止加入BaCl 溶液。 2 答案 (1)＋6 (2)Al(OH) (3)①MoO＋Ba2＋===BaMoO↓ ② 3 4 解析 (1)“焙烧”中，有NaMoO 生成，其中Na和O的化合价分别为＋1和－2，根据化 2 4 合物中各元素化合价的代数和为0可知，Mo元素的化合价为＋6。 (2)“沉铝”中，偏铝酸钠转化为氢氧化铝，因此，生成的沉淀X为Al(OH) 。 3 (3)①滤液Ⅱ中含有钼酸钠，加入氯化钡溶液后生成BaMoO 沉淀，该反应的离子方程式为 4 MoO＋Ba2＋===BaMoO↓。②若开始生成BaCO 沉淀，则体系中恰好建立如下平衡：HCO 4 3 ＋BaMoOBaCO ＋MoO＋H＋，该反应的化学平衡常数K＝＝＝。为避免BaMoO 中混入 4 3 4 BaCO 沉淀，必须满足≤，由于“沉钼”中pH为7.0，c(H＋)＝1×10－7 mol·L－1，所以溶液 3 中＝时，开始生成BaCO 沉淀， 因此，c(HCO)∶c(MoO)＝＝时，应停止加入BaCl 溶液。 3 2 7．探究对氯苯甲酸(HA)在苯—水体系中的溶解状况。 已知：常温下，HA在水(W)和苯(B)两相间的分配系数：K ＝＝1.00(只与温度有关) D 在水中，HAH＋＋A－ ΔH＞0，其K(HA)＝1.00×10－4 a 在苯中，HA只发生二聚：2HA(HA) 2 实验测得：水中c(A－)＝5.00×10－4 mol·L－1时，苯中的c＝7.05×10－4 mol·L－1 试回答下列问题： (1)水溶液的pH＝________(lg 5≈0.7)。 (2)在苯中二聚反应的平衡常数K＝________(结果保留三位有效数字)。 (3)若向萃取体系中滴入少量浓盐酸，则苯中 c将________(填“增大”“减小”或“不变”)， 理由是___________________________________________________。 答案 (1)3.3 (2)1.13×102 (3)增大 浓盐酸只溶于水层，使水中c(H＋)增大，电离平衡逆 向移动，c(HA) 增大，这促使更多的 HA 进入苯层[或 HA(W)HA(B)正向移动]，使 W c(HA) 增大，则苯中二聚平衡正向移动，最终c增大 W 解析 (1)水中c(A－)＝5.00×10－4 mol·L－1时，c(H＋)＝5.00×10－4 mol·L－1，水溶液的pH＝ －lg c(H＋)＝3.3。(2)K(HA)＝1.00×10－4即＝＝1×10－4，c(HA) ＝2.5×10－3 mol·L－1，K a W D ＝＝1.00，所以 c(HA) ＝2.5×10－3 mol·L－1，在苯中二聚反应的平衡常数 K＝＝ B ≈1.13×102。