2019版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

1、1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-+H2O HCOOH+OH-,溶液中 c(HCOOH)=110-4 molL-1,c(HCOO-)=0.1 molL-1-1

2、0-4 molL-10.1 molL -1,则 HCOOH 的电离常数 Ka=110-7。(+)(-)() =110-100.1110-42.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“”“c(CN-)c(OH-)c(H+)(2)0.616 2解析 (1) Kh(CN-)=1.6110-5,根据 Ka= 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

3、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 N 的水解程度更大,所以 NH4HCO3溶液显碱性;在 NH4HCO3溶液中,+4c(N )c(HC );反应 N +HC +H2O NH3H2O+H2CO3的平衡常数 K=+4 -3 +4 -3(32)(23)(+4)(-3)=(32)(23)(+4)(-3) (+)(-)(+)(-)= 1= 10-14210-5410-7=1.2510-3。4.现有 0.17

4、5 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= 。 (3)答案 (1)CH3COONa+H2O CH3C

5、OOH+NaOH (2)7.2 0.35 (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+H2O CH3COOH+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=,则 ,得(3)=(3)(-)(3-) = 2(-)(3-) 10-141.7510-5=2(-)0.175c(OH-)=10-5 molL-1,则 pH=9。

6、35.(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(N)=c(Cl-),则溶液显 (填“酸”“碱”或“中”)性;用含 a 的代数式表示 NH3H2O 的电+4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: 。 Cl 2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 (2)Cl 2+2C +H2O 2

7、HC +Cl-+ClO- 10-9-0.01 2-3 -3Cl 2+C +H2O HC +Cl-+HClO2-3 -3ClO -+CO2+H2O HC +HClO-3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(N )+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),因为+4c(N )=c(Cl-),故有 c(H+)=c(OH-),溶液显中性。 Kb=+4。(+4)(-)(32) =0.00510-72-0.005= 10-9-0.01(2)按题给的量的关系书写即可,注意 K2(H2CO3)”“ 10-7-0.010.01解析 (1)NaOH 溶液和 CH3COOH 溶液反应恰好完全

8、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+HCl KCl+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;HCN H+CN-的电离常数 Ka= ,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(C

9、N-)=c(K+)-c(Cl-)=molL-1(等体积混合 ,原浓度都减半),根据物料守恒可得 c(HCN)= molL-1-0.012 24molL-1= molL-1,代入公式可得 Ka= 10-7 -0.012 0.01210-7-0.0120.012 =-0.010.01。7.(2018 福建三明一中高三月考)CO 2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(C ) c(HC )=

10、。常温2-3 -3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 H2CO3 H+HC 、HC H+C ,K2(H2CO3)=-3 -3 2-3,则 c(C ) c(HC )= =510-11(110-10)=12。(2)(+)(2

11、-3)(-3) 2-3 -3 2(23)(+)n(BaSO4)= =0.02 mol,沉淀转化的离子方程式为 BaSO4(s)+C (aq) BaCO3(s)4.66 233-1 2-3+S (aq),该反应的平衡常数 K= =110-11(110-10)=0.1;根据离2-4(2-4)(2-3)=(4)(3)子方程式,当 BaSO4固体全部转化时消耗 C 物质的量为 0.02 mol,生成的 S 物质的量为2-3 2-40.02 mol,溶液中 c(S )=0.02 mol2 L=0.01 molL-1,溶液中 c(C )= =0.01 2-4 2-3 (2-4)molL-10.1=0.1

12、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 。 5(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

13、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-1 2 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+)=molL-1,则 pH10,所以溶液为蓝色。(2)反应前, n(Ag+)=0.018 molL-10.05 110-142.210-4L=0.910-3 mol,n(Cl-)=0.020 molL-10.05 L=110-3 mol;反应后剩余的 Cl-为 0.110-3 mol,则混合溶液中, c(Cl-)=1.010-3 molL-1,c(Ag+)= =1.810-7 molL-1。H +没有参与反()(-)应,完全沉淀后, c(H+)=0.010 molL-1,pH=2。因为加入的盐酸中, c(Cl-)和反应后所得溶液中的c(Cl-)相同,则 c(Cl-)没有改变, c(Ag+)变小,所以 Qc=c(Ag+)c(Cl-)Ksp(AgCl),即没有沉淀产生。