1、1电解质溶液 2（溶液中的“三大常数” ）【明确考纲】1.理 解 弱 电 解 质 在 水 中 的 电 离 平 衡 ， 能 利 用 电 离 平 衡 常 数 进 行 相 关 计 算 。2.了 解 水 的 电 离 、 离 子 积 常 数 。3.了 解 盐 类 水 解 的 原 理 ， 影 响 盐 类 水 解 程 度 的 因 素 ， 盐 类 水 解 的 应 用 。4.了 解 难 溶 电 解 质 的 沉 淀 溶 解 平 衡 。 理 解 溶 度 积 (Ksp)的 含 义 ， 能 进 行 相 关 的 计 算 。【课前真题】12017全国卷，27（5）Li 4Ti5O12和 LiFePO4都是锂离子电池的电极材
2、料，可利用钛铁矿（主要成分为 FeTiO3，还含有少量 MgO、SiO 2等杂质）来制备，工艺流程如下：回答下列问题：（5）若“滤液”中21(Mg)0.molLc，加入双氧水和磷酸（设溶液体积增加1 倍） ，使 3Fe恰好沉淀完全即溶液中351(Fe).0ol，此时是否有 Mg3(PO4)2沉淀生成？（列式计算） 。FePO 4、Mg 3(PO4)2的 Ksp分别为 224.3.0、 。答案：Fe 3+恰好沉淀完全时， c(PO)= 5.1molL1=1.31017 molL1， c3(Mg2+)c2(34PO)(0.01) 3(1.31017)2=1.71040 Ksp Mg3(PO4)2，
3、因此不会生成Mg3(PO4)2沉淀。22017天津，10(5)已知 25 ，NH 3H2O 的 Kb1.810 5 ，H 2SO3的Kal1.310 2 ， Ka26.210 8 。若氨水的浓度为 2.0 molL1 ，溶液中的 c(OH )-_molL1 。将 SO2通入该氨水中，当 c(OH )降至 1.0107 molL1 时，溶液中的 c(SO )/c(HSO )_。23 3答案：6.010 3 0.62解析： 由 NH3H2O 的电离方程式及其电离平衡常数 Kb1.810 5 可知，Kb c(NH )c(OH )/c(NH3H2O)1.810 5 ，当氨水的浓度为 2.0 molL1
4、 时，溶 4液中的 c(NH ) c(OH )6.010 3 molL1 。由 H2SO3的第二步电离方程式 4HSO SO H 及其电离平衡常数 Ka26.210 8 可知， Ka2 c(SO )c(H ) 3 23 23/c(HSO )6.210 8 ，将 SO2通入该氨水中，当 c(OH )降至 1.0107 molL1 时， 3溶液的 c(H )1.010 7 molL1 ，则 c(SO )/c(HSO ) 0.62。23 36.210 81.010 732016全国卷，26(4)联氨为二元弱碱，在水中的电离方式与氨相似。联氨第一步电离反应的平衡常数值为_(已知：N 2H4H N2H
5、的 5K8.710 7； Kw1.010 14 )。联氨与硫酸形成的酸式盐的化学式为_。答案：8.710 7 N 2H6(HSO4)2解析：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N2H4H 2O N2H OH ，再根据已知：N 2H4H N2H 的 K8.710 7及 5 5Kw1.010 14 ，故联氨第一步电离平衡常数为 K cN2H 5cOH cN2H4 c(OH )c(H )cN2H 5cOH cH cN2H4cH cN2H 5cN2H4cH 8.710 71.01014 8.710 7 ；联氨为二元弱碱，酸碱发生中和反应生成盐，则2联氨与硫酸形成酸式盐
6、的化学式为 N2H6(HSO4)2。42016全国卷，27(3)在化学分析中采用 K2CrO4为指示剂，以 AgNO3标准溶液滴定溶液中的 Cl ，利用 Ag 与 CrO 生成砖红色沉淀，指示到达滴定终点。当溶液中 Cl 恰24好完全沉淀(浓度等于 1.0105 molL1 )时，溶液中 c(Ag )为_molL 1 ，此时溶液中 c(CrO )等于_molL 1 (已知 Ag2CrO4、AgCl 的 Ksp分别为 2.0101224和 2.01010 )。答案：2.010 5 510 3 解析：根据 Ksp(AgCl) c(Ag )c(Cl )2.010 10 ，可计算出当溶液中 Cl 恰好
7、完全沉淀(即浓度等于 1.0105 molL1 )时，溶液中 c(Ag )2.010 5 molL1 ，然后再根据 Ksp(Ag2CrO4) c2(Ag )c(CrO )2.010 12 ，又可计算出此时溶液中 c(CrO )24 24510 3 molL1 。课堂精讲【考点归类】电离平衡常数（包括水的离子积） 、水解平衡常数、溶度积常数是溶液中的三大常数考点:有关 Ka、 Kb、 Kw、 Kh、 Ksp的计算及应用核心知识必备：电离平衡常数和水的离子积常数随着温度的升高而增大，因为弱电解质的电离和水的电离均为吸热反应。有关常数的计算，要紧紧围绕它们只与温度有关，而不随其离子浓度的变化而变化来
8、进行。(1)CH3COONa、CH 3COOH 溶液中， Ka、 Kh、 Kw的关系是 Kw KaKh。(2)M(OH)n悬浊液中 Ksp、 Kw、pH 间关系M(OH)n(s) M n (aq) nOH (aq)Ksp c(Mn )cn(OH ) cn(OH ) ( )n1 。cOH n cn 1OH n 1n Kw10 pH【典例剖析】125时，部分物质的电离平衡常数如表所示：化学式 CH3COOH H2CO3 HClO电离平衡常数 1.7105K14.410 7K24.710 113.0108请回答下列问题：(1)CH3COOH、H 2CO3、HClO 的酸性由强到弱的顺序为 。(2)同
9、浓度的 CH3COO 、HCO 、CO 、ClO 结合 H 的能力由强 3 23到弱的顺序为。 。(3)体积为 10mLpH2 的醋酸溶液与一元酸 HX 分别加水稀释至1000mL，稀释过程中 pH 变化如图所示，则 HX 的电离平衡常数(填“大于” 、 “等于”或“小于”)醋酸的电离平衡常数；理由是。答案：(1)CH 3COOHH2CO3HClO(2)CO ClO HCO CH3COO23 3(3)大于 稀释相同倍数，HX 的 pH 变化比 CH3COOH 的 pH 变化大，酸性强，电离平衡常数大解析：电离平衡常数越大，酸性越强，电离平衡常数越小，其对应酸根离子结合 H 能力越强。(3)根据
10、图像分析知，起始时两种溶液中 c(H )相同，故 c(较弱酸) c(较强酸)，稀释过程中较弱酸的电离程度增大的多，故在整个稀释过程中较弱酸的 c(H )一直大于较强酸的 c(H )，稀释相同倍数，HX 的 pH 变化比 CH3COOH 的大，故 HX 酸性强，电离平衡常数大。2已知 25时，NH 3H2O 的电离平衡常数 Kb1.810 5 ，该温度下 1molL1 的 NH4Cl溶液中 c(H )_molL 1 。(已知 2.36)5.56答案: 2.3610 53解析: Kh cH cNH3H2OcNH 4 KwKbc(H ) c(NH3H2O)，而 c(NH )1molL 1 ， 4所以
11、 c(H ) 2.3610 5 molL1 。Kh10 141.810 532015全国卷，28(2)上述浓缩液中主要含有 I 、Cl 等离子，取一定量的浓缩液，向其中滴加 AgNO3溶液，当 AgCl 开始沉淀时，溶液中 为_，已知c（ I ）c（ Cl ）Ksp(AgCl)1.810 10 ， Ksp(AgI)8.510 17 。答案：4.710 7解析： AgI 的溶度积小于 AgCl，当滴加 AgNO3溶液时，AgI 沉淀先生成，AgCl 开始沉淀时，AgI 已经沉淀完全，则 4.710 7 。c（ I ）c（ Cl ）Ksp（ AgI）c（ Ag ）Ksp（ AgCl）c（ Ag ）
12、 Ksp（ AgI）Ksp（ AgCl）42015海南化学，15(2)已知 Ksp(AgCl)1.810 10 ，若向 50 mL 0.018 molL1的 AgNO3溶液中加入 50 mL 0.020 molL1 的盐酸，混合后溶液中 Ag 的浓度为molL1 ，pH 为_。答案： 1.810 7 2解析：根据反应中 HCl 和 AgNO3的物质的量可知 HCl 过量，则剩余的氯离子的物质的量浓度为(0.020.018) mol/L/20.001 mol/L，根据 AgCl 的溶度积即可计算出 c(Ag )；因为该反应中氢离子未参加反应，溶液的体积变为 100 mL 时，则氢离子的浓度为 0
13、.01 mol/L，则 pH2。52018海南，14(3)向含有 BaSO4固体的溶液中滴加 Na2CO3溶液，当有 BaCO3沉淀生成时溶液中 _。已知 Ksp(BaCO3) 2.6109 ， Ksp(BaSO4)cCO23cSO241.110 10 。答案: 24解析:在同一个溶液中， c(Ba2 )相同，依据溶度积的数学表达式，则有 cCO23cSO24 24。cCO23cBa2 cSO24cBa2 KspBaCO3KspBaSO4 2.610 91.110 106常温下， Ksp(CaSO4)910 6 ，CaSO 4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列判断错误的是( )Aa、c 两
14、点均可以表示常温下 CaSO4溶于水所形成的饱和溶液Ba 点对应的 Ksp等于 c 点对应的 KspCb 点将有沉淀生成，平衡后溶液中 c(SO )一定不等于 3103 molL124D向 d 点溶液中加入适量 CaCl2固体可以变到 c 点答案: A解析: 其饱和溶液中阴、阳离子浓度相等，a、c 两点阴、阳离子浓度不相等，故 A 错误；a、c 两点温度相同， Ksp是一常数，温度不变 Ksp不变，在曲线上的任意一点 Ksp都相等，故 B 正确；根据图示数据，可以看出 b 点 Qc210 5 Ksp，所以会生成沉淀，开始时4c(Ca2 )、 c(SO )不相等，而反应消耗的 Ca2 、SO 相
15、等，因此平衡后两种离子浓度不24 24会等于 3103 molL1 ，故 C 正确；d 点为不饱和状态，钙离子浓度较小，如加入适量CaCl2固体，钙离子浓度增大，此时硫酸根离子浓度不变，则可以变到 c 点，故 D 正确。125时，亚碲酸(H 2TeO3)的 Ka1110 3 ， Ka2210 8 。该温度下，0.1molL1 H2TeO3的电离度 约为_( 100%)；已 电 离 弱 电 解 质 分 子 数弱 电 解 质 分 子 总 数NaHTeO3溶液的 pH_(填“” “”或“”)7。答案：10% 解析：亚碲酸(H 2TeO3)为二元弱酸，以一级电离为主，H 2TeO3的电离度为 ，H 2
16、TeO3 HTeO H 3起始浓度(molL 1 ) 0.100电离浓度(molL 1 ) 0.1 0.1 0.1平衡浓度(molL 1 ) 0.1(1 ) 0.1 0.1Ka1110 3 ，解得： 10%；0.1 0.10.11 已知 Ka2210 8 ，则 HTeO 的水解常数 Kh (110 14 )(2108 ) 3KwKa20.510 6 Ka1，故 HTeO 的电离大于其水解，NaHTeO 3溶液显酸性，pH7。 32常温下，测得 CaSO3悬浊液的 pH9，已知 Ka1(H2SO3)1.310 2 ， Ka2(H2SO3)6.310 8 ，忽略第二步水解，则 CaSO3的第一步水
17、解常数 Kh约为_， Ksp(CaSO3)约为_。答案：1.610 7 4.010 7解析： Kh 1.610 7KwKa2 1.010 146.310 8SO H 2O HSO OH 23 3Kh 1.610 7cOH cHSO 3cSO23 10 510 5cSO23所以 c(SO )6.2510 4 molL123所以 Ksp c(Ca2 )c(SO )4.010 7 。233利用反应 CaSO4(s)(NH 4)2CO3(aq) CaCO 3(s)(NH 4)2SO4(aq)可将磷石膏转化为硫酸铵。若反应达到平衡后溶液中 c(CO )1.7510 2 molL1 ，此时溶液中 c(SO
18、 )23 24_molL 1 。已知： Ksp(CaCO3)2.810 9 ， Ksp(CaSO4)3.210 7 答案：2.0解析：根据 CaSO4(s)CO (aq) CaCO 3(s)SO (aq)23 24K cSO24cCO23KspCaSO4cCa2 KspCaCO3cCa2 3.210 72.810 9c(SO ) 1.75102 2.0molL 1 。243.210 72.810 94反应 H2S(aq)Cu 2 (aq) CuS(s)2H (aq)的平衡常数为_。已知Ksp(CuS)1.2510 36 ，H 2S 的 Ka1110 7 ， Ka2110 13 答案：810 1
19、5解析：H 2S(aq)Cu 2 (aq) CuS(s)2H (aq)Kc2H cH2ScCu2 CuS(s) Cu 2 (aq)S 2 (aq)5Ksp(CuS) c(Cu2 )c(S2 )H2S(aq) H (aq)HS (aq)Ka1cH cHS cH2SHS (aq) H (aq)S 2 (aq)Ka2cS2 cH cHS K 810 15Ka1Ka2KspCuS 110 7110 131.2510 365已知：草酸(H 2C2O4)的 Ka16.010 2 、 Ka26.010 5 ，通过计算判断中和反应2Fe(OH)3(s)3H 2C2O4(aq) 2Fe 3 (aq)6H 2O(
20、l)3C 2O (aq)在常温下能否发生并24说明理由：_。(已知： KspFe(OH)31.010 39 ；6 64.6710 4；常数大于 105 反应能发生)答案 该反应的平衡常数为 4.671011 ，小于 1.0105 ，所以该反应不能发生解析 2Fe(OH) 3(s)3H 2C2O4(aq) 2Fe 3 (aq)6H 2O(l)3C 2O (aq)24Kc3C2O24c2Fe3 c3H2C2O4Fe(OH)3(s) Fe 3 (aq)3OH (aq)KspFe(OH)3 c(Fe3 )c3(OH )H2C2O4(aq) H (aq)HC 2O (aq) 4Ka1cHC2O 4cH
21、cH2C2O4HC2O (aq) H (aq)C 2O (aq) 4 24Ka2cH cC2O24cHC2O 4KKa1Ka23K2spK6w6.010 26.010 531.010 392110 1464.6710 11 1.0105 ，所以该反应不能发生。6 查 阅 资 料 可 知 ， 常 温 下 ，H2SO3： Ka1 1.710 2， Ka2 6.010 8。 NH3H2O： Kb 1.810 5。 Ksp(AgCl)1.7610 10 。银氨溶液中存在下列平衡：Ag (aq)2NH 3H2O(aq) Ag(NH 3)2 (aq)2H 2O(l) K11.1010 7。常温下可逆反应
22、AgCl(s)2NH 3H2O(aq) Ag(NH 3)2 (aq)Cl (aq)2H 2O(l)的化学平衡常数 K2_(保留 4 位有效数字)。答案：1.93610 3解析：Ag (aq)2NH 3H2O(aq) Ag(NH 3)2 (aq)2H 2O(l)K1 ，cAgNH32 cAg c2NH3H2OAgCl(s)2NH 3H2O(aq) Ag(NH 3)2 (aq)Cl (aq)2H 2O(l)K2 ，则cCl cAgNH32 c2NH3H2O6K1 ， K2 K1Ksp(AgCl)cAgNH32 cAg c2NH3H2O cCl cCl K2KspAgCl1.1010 71.7610
23、10 1.93610 3 。725时，PbR(R 2 为 SO 或 CO )的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知 Ksp(PbCO3)24 23Ksp(PbSO4)，下列说法不正确的是( )A曲线 a 表示 PbCO3B以 PbSO4、Na 2CO3和焦炭为原料可制备 PbC当 PbSO4和 PbCO3沉淀共存时，溶液中 110 5cSO24cCO23D向 X 点对应的饱和溶液中加入少量 Pb(NO3)2，可转化为 Y 点对应的溶液答案：D解析：横坐标为 2即 c(Pb2 )为 1102 molL1 时，a 曲线对应的纵坐标为 11，b 曲线对应的纵坐标为 6，即 R2 的浓度分别为 11011
24、molL1 和 1106 molL1 ，所以 a 曲线的 Ksp110 13 ，b 曲线的 Ksp110 8 ，由于 Ksp(PbCO3)Ksp(PbSO4)，所以 a 曲线表示 PbCO3，A 项不符合题意；PbSO 4与 Na2CO3反应转化为更难溶的 PbCO3，PbCO 3受热分解为PbO，被焦炭还原可制得 Pb，B 项不符合题意；PbSO 4与 PbCO3共存时， c(Pb2 )相等，则 110 5，C 项不符合题意；向 X 点对应的溶液中加入cSO24cCO23 KspPbSO4KspPbCO3 110 8110 13Pb(NO3)2， c(Pb2 )增大，PbSO 4的沉淀溶解平衡逆向移动， c(SO )减小，所以不能转化24为 Y 点对应的溶液，D 项符合题意。
