2018版高考化學二輪復習 專題2 化學基本理論 專題限時集訓10 四大平衡常數(shù)及應用

專題限時集訓(十)四大平衡常數(shù)及應用(對應學生用書第131頁) (限時：40分鐘)1(2017·淮北最后一卷)已知25 時有關弱酸的電離平衡常數(shù)見下表：弱酸化學式HAH2B電離平衡常數(shù)(25 )Ka1.7×106K11.3×103K25.6×108則下列有關說法正確的是()A等物質(zhì)的量濃度的各溶液pH關系為：pH(Na2B)>pH(NaHB)>pH(NaA)B將a mol·L1的HA溶液與a mol·L1的NaA溶液等體積混合，混合液 中：c(Na)>c(A)C向Na2B溶液中加入足量的HA溶液發(fā)生反應的離子方程式為B2 2HA=2AH2BDNaHB溶液中部分微粒濃度的大小為：c(Na)>c(HB)>c(B2)>c(H2B)D由于酸性H2B>HA>HB，水解程度HB<A<B2，所以等物質(zhì)的量濃度的各溶液pH關系為：pH(Na2B)>pH(NaA)>pH(NaHB), A錯誤；因為KaKhKw，Ka1.7×106，所以Ka>Kh，將a mol·L1的HA溶液與a mol·L1的NaA溶液等體積混合，HA的電離程度大于NaA的水解程度，混合液中：c(A)>c(Na)，B錯誤；向Na2B溶液中加入足量的HA溶液發(fā)生反應的離子方程式為B2HA=AHB，C錯誤；由于K11.3×103，K25.6×108，故NaHB的電離程度大于其水解程度，所以c(Na)>c(HB)>c(B2)>c(H2B)，D正確。2(2017·安徽合肥一模)某溫度時，鹵化銀(AgX，XCl、Br、I)的3條溶解平衡曲線如圖所示，AgCl、AgBr、AgI的Ksp依次減小。已知pAglg c(Ag)，pXlg c(X)，利用pX、pAg的坐標系可表示出AgX的溶度積與溶液中的c(Ag)和c(X)的相互關系。下列說法錯誤的是() 【導學號：97184133】AA線是AgCl的溶解平衡曲線B坐標點p形成的溶液是AgCl的不飽和溶液Cm點是在水中加入足量的AgBr形成的飽和溶液Dn點表示由過量的KI與AgNO3反應產(chǎn)生AgI沉淀D由于pAglg c(Ag)，pXlg c(X)，故pAg、pX越大，c(Ag)、c(X)越小，AgCl、AgBr、AgI的Ksp依次減小，由圖可知，曲線A中c(Ag)、c(X)最大，則曲線A、B、C分別代表AgCl、AgBr、AgI的溶解平衡曲線，A正確。點p在曲線A以上，則p點c(Ag)·c(X)小于AgCl飽和溶液中c(Ag)·c(X)，因此p點形成的是AgCl的不飽和溶液，B正確。m點在曲線B上，是AgBr飽和溶液，且飽和溶液中c(Ag)c(Br)，C正確。3(2017·曲靖質(zhì)監(jiān))常溫下，向10 mL 0.1 mol/L的HR溶液中逐漸滴入0.1 mol/L的NH3·H2O溶液，所得溶液pH及導電性的變化如圖所示。下列分析不正確的是() 【導學號：97184134】Aab點導電能力增強，說明HR為弱酸Bb點溶液，c(NH3·H2O)c(R)c(H)c(OH)Cc點溶液，存在c(NH)>c(R)>c(OH)>c(H)D常溫下，HR和NH3·H2O的電離平衡常數(shù)相等Bab點導電能力增強，說明反應后溶液中離子濃度增大，證明HR在溶液中部分電離，為弱酸，A正確；根據(jù)圖像可知b點溶液pH7，此時HR與NH3·H2O的物質(zhì)的量相等，說明此時二者恰好反應生成NH4R，NH與R的水解程度相等，溶液呈中性，根據(jù)物料守恒c(NH3·H2O)c(NH)c(R)c(HR)，B錯誤；根據(jù)圖像可知，c點時溶液的pH>7，混合液呈堿性，則c(NH)>c(R)>c(OH)>c(H)，C正確；根據(jù)B中分析可知，常溫下HR和NH3·H2O的電離平衡常數(shù)相等，D正確。4已知：298 K時，物質(zhì)的溶度積如表所示?；瘜W式CH3COOAgAgClAg2CrO4Ag2SKsp2.3×1031.56×10101.12×10126.7×1015下列說法正確的是() 【導學號：97184135】A將0.001 mol·L1的AgNO3溶液逐滴滴入0.001 mol·L1的KCl和0.001 mol·L1的K2CrO4的混合液中，則先產(chǎn)生Ag2CrO4沉淀B向2.0×104 mol·L1的K2CrO4溶液中加入等體積的2.0×104 mol·L1的 AgNO3溶液，則有Ag2CrO4沉淀生成(忽略混合時溶液體積的變化)C向CH3COOAg懸濁液中加入鹽酸，發(fā)生反應的離子方程式為CH3COOAg HCl=CH3COOHAgClD向AgCl懸濁液中加入Ag2S固體，AgCl的溶度積增大CA項，根據(jù)Ksp(AgCl)、Ksp(Ag2CrO4)知，當Cl開始沉淀時，c(Ag)1.56×107，當CrO開始沉淀時，c(Ag)3.35×105，故先產(chǎn)生AgCl沉淀，錯誤；B項，Qc2(Ag)×c(CrO)()2×1.0×1012<1.12×1012，沒有沉淀生成，錯誤；C項，Ksp(CH3COOAg)>Ksp(AgCl)，向CH3COOAg懸濁液中加入鹽酸時CH3COOAg轉(zhuǎn)化為AgCl，離子方程式為CH3COOAgHCl=CH3COOHAgCl，正確；D項，溶度積只與溫度有關，溫度不變，其值不變，錯誤。5下表是在相同溫度下三種酸的一些數(shù)據(jù)，下列判斷正確的是() 【導學號：97184136】酸HXHYHZ濃度/(mol·L1)0.120.20.911電離度0.250.20.10.30.5電離常數(shù)Ka1Ka2Ka3Ka4Ka5A在相同溫度下，從HX的數(shù)據(jù)可以說明：弱電解質(zhì)溶液，濃度越低，電 離度越大，且Ka1>Ka2>Ka30.01B室溫時，若在NaZ溶液中加水，則變小，若加少量鹽酸， 則變大C含等物質(zhì)的量的NaX、NaY和NaZ的混合溶液：c(Z)<c(Y)<c(X)D在相同溫度下，Ka5>Ka4>Ka3DA項，弱電解質(zhì)溶液濃度越低，電離度越大，但電離常數(shù)只受溫度的影響，故電離常數(shù)應相同，錯誤；B項，室溫時，若在NaZ溶液中加水、加酸都促進水解，但，二者都為常數(shù)，只受溫度影響，錯誤；C項，由電離度大小可知酸性HZ>HY>HX，酸越強，水解程度越小，鹽溶液中酸根離子濃度越大，錯誤；D項，相同溫度下，電解質(zhì)的電離度越大，說明電離程度越大，則電離常數(shù)越大。6常溫常壓下，丙二酸(HOOCCH2COOH)的電離常數(shù)為Ka11.4×103，Ka22.0×106。向10 mL某濃度的丙二酸溶液中滴加0.2 mol·L1 NaOH溶液，在滴加過程中下列有關說法不正確的是()A在中和反應未完成前隨著NaOH溶液的滴加，OOCCH2COO的物質(zhì)的 量濃度逐漸升高B若滴入的NaOH溶液的體積為10 mL時溶液溫度最高，則丙二酸的物質(zhì) 的量濃度為0.1 mol·L1C在丙二酸未完全中和前，隨著NaOH的滴加，水的電離程度逐漸增大D若忽略丙二酸氫根離子的電離和水解，丙二酸根離子的水解常數(shù)約為 7.14×1012D根據(jù)丙二酸的電離平衡常數(shù)可知，丙二酸屬于弱酸。在中和反應未完成前隨著NaOH溶液的滴加，丙二酸逐漸轉(zhuǎn)化為丙二酸鈉，OOCCH2COO的物質(zhì)的量濃度逐漸升高， A正確；若滴入的NaOH溶液的體積為10 mL時，溶液溫度最高，說明中和反應恰好完全進行，則丙二酸的物質(zhì)的量濃度×0.2 mol·L10.1 mol·L1，B正確；在丙二酸未完全中和前，隨著NaOH的滴加，丙二酸電離的氫離子濃度逐漸減小，對水的電離的抑制程度逐漸減小，水的電離程度逐漸增大，C正確；若忽略丙二酸氫根離子的電離和水解，丙二酸根離子的水解常數(shù)Kh5.0×109，D錯誤。7(2017·遼寧重點高中協(xié)作體第一次聯(lián)考)在T 時，鉻酸銀(Ag2CrO4)在水溶液中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示，下列說法中不正確的是()AT 時，向飽和Ag2CrO4溶液中加入固體K2CrO4能使溶液由Y點變?yōu)閄 點BT 時，在Y點和Z點，Ag2CrO4的Ksp相等CT 時，Ag2CrO4的Ksp數(shù)值為1×1011D圖中a×104A飽和Ag2CrO4溶液中存在Ag2CrO4的溶解平衡：Ag2CrO4(s)2Ag(aq)CrO(aq)，加入固體K2CrO4，c(CrO)增大，平衡逆向移動，則c(Ag)減小，不能由Y點變?yōu)閄點，A錯誤。Ksp(Ag2CrO4)只與溫度有關，圖中T 時Y點和Z點都在溶解平衡曲線上，故兩點的Ksp相等，B正確。由圖可知，當c(CrO)1×105 mol·L1時，c(Ag)1×103 mol·L1，故Ksp(Ag2CrO4)c(CrO)·c2(Ag)(1×105)×(1×103)21×1011，C正確。Ksp(Ag2CrO4)1×1011，圖中Z點c(CrO)5×104 mol·L1，則有c(Ag)×104 mol·L1，故有a×104，D正確。8(2017·四川綿陽第一次診斷)一些含硼化合物在工業(yè)上有許多用途。以鐵硼礦為原料可以制得硼酸及其他含硼化合物。試回答下列問題： 【導學號：97184137】(1)核電站中可用硼酸(H3BO3)吸收中子，阻斷核輻射，硼酸中B的化合價為_。(2)已知：Ka(H3BO3)5.8×1010，Ka(H2CO3)4.4×107，Ka(HCO)4.7×1011，向飽和硼酸溶液中滴加0.1 mol·L1 Na2CO3溶液，_(填“能”或“不能”)觀察到氣泡逸出。實驗室用硼酸處理NaOH灼傷時，會生成B(OH)4，則硼酸溶于水的電離方程式為_。(3)以硼酸為原料可制備重要還原劑NaBH4，BH的電子式為_。NaBH4與BF3在5070 反應生成NaBF4和乙硼烷(B2H6)，該反應的化學方程式為_。(4)硫酸溶解鐵硼礦可制得含F(xiàn)e3、Fe2、Al3雜質(zhì)的硼酸溶液，提純過程中加入H2O2的目的是_，室溫下除去Fe3、Al3(使其濃度均小于1×106 mol·L1)，需至少調(diào)節(jié)pH_。已知：KspAl(OH)31×1033，KspFe(OH)34×1038【解析】(1)H3BO3中H元素顯1價，O元素顯2價，根據(jù)化合物中各元素的化合價代數(shù)和為0推知，B元素顯3價。(2)電離常數(shù)的大小關系為Ka(H2CO3)>Ka(H3BO3)>Ka(HCO)，則酸性強弱：H2CO3>H3BO3>HCO，因此向飽和硼酸溶液中滴加0.1 mol·L1 Na2CO3溶液，反應中生成HCO，不會生成H2CO3，故觀察不到氣泡逸出。硼酸處理NaOH灼傷時發(fā)生中和反應生成B(OH)4，據(jù)此推知其電離方程式為H3BO3H2OB(OH)4H。(3)BH的電子式為。NaBH4與BF3在5070 反應生成NaBF4和乙硼烷(B2H6)，則有NaBH4BF3NaBF4B2H6，結(jié)合質(zhì)量守恒定律配平：3NaBH44BF33NaBF42B2H6。(4)KspFe(OH)3較小，提純過程中加入H2O2，其目的是將Fe2氧化成Fe3，便于形成Fe(OH)3沉淀而除去雜質(zhì)。由于KspAl(OH)3>KspFe(OH)3，當溶液中Al3完全沉淀時，F(xiàn)e3已沉淀完畢，KspAl(OH)3c(Al3)·c3(OH)1×1033，則有c3(OH)1×1027，c(OH)1×109 mol·L1，pH5，故除去Fe3、Al3時溶液的pH至少等于5。【答案】(1)3(2)不能H3BO3H2OB(OH)4H(3) 3NaBH44BF33NaBF42B2H6(4)將Fe2氧化成Fe3，便于除去59(2017·湖北棗陽高中期中)NH4Al(SO4)2、NH4HSO4在分析試劑、醫(yī)藥、電子工業(yè)中用途廣泛。 【導學號：97184138】請回答下列問題：(1)常溫時，0.1 mol·L1 NH4Al(SO4)2溶液的pH3。溶液中的Kw_(填數(shù)值)，由水電離出的c(H)_ mol·L1。溶液中c(NH)c(NH3·H2O)_c(Al3)cAl(OH)3(填“>”“”或“<”)；2c(SO)c(NH)3c(Al3)_ mol·L1(填數(shù)值)。(2)80 時，0.1 mol·L1 NH4Al(SO4)2溶液的pH小于3，分析導致pH隨溫度變化的原因是_。(3)常溫時，向100 mL 0.1 mol·L1 NH4HSO4溶液中滴加0.1 mol·L1NaOH溶液，得到的溶液pH與NaOH溶液體積的關系曲線如圖所示。圖中a、b、c、d四點中水的電離程度最小的是_。向NH4HSO4溶液中滴加NaOH溶液到a點的過程中，發(fā)生反應的離子方程式為_。NH4HSO4溶液中各離子濃度由大到小的排列順序是_?！窘馕觥?1)水的離子積常數(shù)與溫度有關，與溶液的酸堿性無關，故常溫時，水的離子積常數(shù)Kw1×1014。NH4Al(SO4)2溶液的pH3，該溶液中H全部來源于水的電離，故由水電離出的c(H)1×103 mol·L1。NH4Al(SO4)2溶液中，NH、Al3均發(fā)生水解反應，據(jù)物料守恒可得c(NH)c(NH3·H2O)c(Al3)cAl(OH)3。據(jù)電荷守恒可得2c(SO)c(OH)c(NH)3c(Al3)c(H)，則有2c(SO)c(NH)3c(Al3)c(H)c(OH)1×103 mol·L11×1011 mol·L11×103 mol·L1。(2)NH4Al(SO4)2溶液中存在NH、Al3的水解平衡，而鹽類水解是吸熱反應，溫度升高，水解平衡正向移動，溶液中c(H)增大，故溶液的pH減小。(3)NH4HSO4溶液中滴加0.1 mol·L1 NaOH溶液，先后發(fā)生反應的離子方程式為HOH=H2O、NHOH=NH3·H2O，a點V(NaOH)100 mL，H恰好完全中和，此時溶液所含溶質(zhì)為(NH4)2SO4和Na2SO4，NH發(fā)生水解反應而促進水的電離；b、c兩點溶液所含溶質(zhì)均為(NH4)2SO4、Na2SO4和NH3·H2O，且c點時c(NH3·H2O)大于b點，但NH3·H2O的存在抑制水的電離，則c點水的電離程度小于b點；d點NH4HSO4與NaOH溶液恰好完全反應，溶液中含溶質(zhì)為Na2SO4和NH3·H2O，d點c(NH3·H2O)大于c點，則d點水的電離程度小于c點，即d點水的電離程度最小。a點時，n(NH4HSO4)n(NaOH)，此時只有NH4HSO4電離出的H和OH發(fā)生反應，離子方程式為HOH=H2O。NH4HSO4溶液中，由電荷守恒可得2c(SO)c(OH)c(H)c(NH)，由物料守恒可得c(SO)c(NH)c(NH3·H2O)，則c(SO)>c(NH)，即得c(H)>c(SO)c(OH)，故各離子濃度由大到小的排列順序為c(H)>c(SO)>c(NH)>c(OH)?！敬鸢浮?1)1×10141×1031×103(2)溫度升高，NH、Al3的水解平衡正向移動，溶液中c(H)增大(3)dHOH=H2Oc(H)>c(SO)>c(NH)>c(OH)10(1)(2017·哈爾濱三模改編)現(xiàn)有0.175 mol/L醋酸鈉溶液500 mL(已知醋酸的電離平衡常數(shù)K1.75×105)。下列圖像能說明醋酸鈉的水解反應在t1時刻達到平衡的是_(填序號)。 【導學號：97184139】A.溶液中c(Na)與反應時間t的關系B.CH3COO的水解速率與反應時間t的關系C.溶液的pH與反應時間t的關系D.Kh與反應時間t的關系(2)(2017·合肥三模節(jié)選)對煙道氣中的SO2進行回收再利用具有較高的社會價值和經(jīng)濟價值。Na2SO3溶液吸收法：常溫下，用300 mL 1.0 mol·L1 Na2SO3溶液吸收SO2的過程中，溶液pH隨吸收SO2物質(zhì)的量的變化曲線如圖所示。1.0 mol·L1 Na2SO3溶液中離子濃度由大到小的順序為_。若用等體積、等物質(zhì)的量濃度的下列溶液分別吸收SO2，則理論上吸收量最多的是_。ANH3·H2OBNa2SCNa2CO3DFeCl3常溫下，H2SO3的二級電離平衡常數(shù)Ka2的數(shù)值為_?！窘馕觥?1)Na不水解，所以濃度始終不變，A不符合題意；CH3COO開始時水解速率最大，后逐漸減小，平衡時不再變化，B符合題意；隨著水解的逐漸進行，pH逐漸增大，平衡時不再變化，C符合題意；Kh是一溫度常數(shù)，溫度不變，Kh不變，D曲線錯誤，不符合題意。(2)Na2SO3水溶液中，有Na、SO、HSO、OH、H，首先，根據(jù)物料守恒c(Na)2c(SO)2c(HSO)2c(H2SO3)(溶液中Na元素是S元素的2倍)，可知Na濃度是最大的，SO的水解反應為SOH2OHSOOH，水解是微弱的，所以SO的濃度大于HSO和OH，HSO進一步水解HSOH2OH2SO3OH，雖然這一步水解極其微弱，但畢竟是存在，這將導致OH的濃度大于HSO(另外還有水的電離)，1.0 mol·L1 Na2SO3溶液中離子濃度由大到小的順序為c(Na)>c(SO)>c(OH)>c(HSO)>c(H)。若用等體積、等物質(zhì)的量濃度的下列溶液(設溶質(zhì)為1 mol)分別吸收SO2，A項，2NH3·H2OSO2=(NH4)2SO3H2O，吸收0.5 mol；B項，2Na2S5SO22H2O=4NaHSO33S，1 mol Na2S吸收2.5 mol SO2；C項，Na2CO32SO2H2O=2NaHSO3CO2,1 mol Na2CO3吸收2 mol SO2；D項，2Fe3SO22H2O=2Fe24HSO，1 mol FeCl3吸收0.5 mol SO2；故選B。常溫下，H2SO3的二級電離平衡常數(shù)Ka2，Na2SO3H2OSO2=2NaHSO3，當通入0.1 mol SO2時，生成0.2 mol NaHSO3，濃度為0.2 mol/0.3 L2/3 mol/L，此時剩余的c(SO)0.2 mol/0.3 L2/3 mol/L，c(H)107.3 mol/L，Ka2c(H)107.3 mol/L?！敬鸢浮?1)BC(2)c(Na)>c(SO)>c(OH)>c(HSO)>c(H)B107.39