1、专题限时集训(十) 四大平衡常数及应用(对应学生用书第 131页)(限时：40 分钟)1(2017淮北最后一卷)已知 25 时有关弱酸的电离平衡常数见下表：弱酸化学式 HA H2B电离平衡常数(25 )Ka1.710 6K11.310 3K25.610 8则下列有关说法正确的是( )A等物质的量浓度的各溶液 pH关系为：pH(Na 2B)pH(NaHB)pH(NaA)B将 a molL1 的 HA溶液与 a molL1 的 NaA溶液等体积混合，混合液中： c(Na )c(A )C向 Na2B溶液中加入足量的 HA溶液发生反应的离子方程式为 B2 2HA=2A H 2BDNaHB 溶液中部分微
2、粒浓度的大小为： c(Na )c(HB )c(B2 )c(H2B)D 由于酸性 H2BHAHB ，水解程度 HB pH(NaA)pH(NaHB), A错误；因为 KaKh Kw， Ka1.710 6 ，所以 KaKh，将a molL1 的 HA溶液与 a molL1 的 NaA溶液等体积混合，HA 的电离程度大于 NaA的水解程度，混合液中： c(A )c(Na )，B 错误；向 Na2B溶液中加入足量的 HA溶液发生反应的离子方程式为 B2 HA= =A HB ，C 错误；由于 K11.310 3 ， K25.6108 ，故 NaHB的电离程度大于其水解程度，所以c(Na )c(HB )c(
3、B2 )c(H2B)，D 正确。2(2017安徽合肥一模)某温度时，卤化银(AgX，XCl、Br、I)的 3条溶解平衡曲线如图所示，AgCl、AgBr、AgI 的 Ksp依次减小。已知 pAglg c(Ag )，pXlg c(X )，利用pX、pAg 的坐标系可表示出 AgX的溶度积与溶液中的 c(Ag )和 c(X )的相互关系。下列说法错误的是( ) 【导学号：97184133】AA 线是 AgCl的溶解平衡曲线B坐标点 p形成的溶液是 AgCl的不饱和溶液C m点是在水中加入足量的 AgBr形成的饱和溶液D n点表示由过量的 KI与 AgNO3反应产生 AgI沉淀D 由于 pAglg c
4、(Ag )，pXlg c(X )，故 pAg、pX 越大， c(Ag )、 c(X )越小，AgCl、AgBr、AgI 的 Ksp依次减小，由图可知，曲线 A中 c(Ag )、 c(X )最大，则曲线A、B、C 分别代表 AgCl、AgBr、AgI 的溶解平衡曲线，A 正确。点 p在曲线 A以上，则 p点c(Ag )c(X )小于 AgCl饱和溶液中c(Ag )c(X )，因此 p点形成的是 AgCl的不饱和溶液，B 正确。 m点在曲线 B上，是 AgBr饱和溶液，且饱和溶液中 c(Ag ) c(Br )，C 正确。3(2017曲靖质监)常温下，向 10 mL 0.1 mol/L的 HR溶液中
5、逐渐滴入 0.1 mol/L的NH3H2O溶液，所得溶液 pH及导电性的变化如图所示。下列分析不正确的是( ) 【导学号：97184134】A a b点导电能力增强，说明 HR为弱酸B b点溶液， c(NH3H2O) c(R ) c(H ) c(OH )C c点溶液，存在 c(NH )c(R )c(OH )c(H )4D常温下，HR 和 NH3H2O的电离平衡常数相等B a b点导电能力增强，说明反应后溶液中离子浓度增大，证明 HR在溶液中部分电离，为弱酸，A 正确；根据图像可知 b点溶液 pH7，此时 HR与 NH3H2O的物质的量相等，说明此时二者恰好反应生成 NH4R，NH 与 R 的水
6、解程度相等，溶液呈中性，根据物料守恒4c(NH3H2O) c(NH ) c(R ) c(HR)，B 错误；根据图像可知， c点时溶液的 pH7，混合4液呈碱性，则 c(NH )c(R )c(OH )c(H )，C 正确；根据 B中分析可知，常温下 HR和4NH3H2O的电离平衡常数相等，D 正确。4已知：298 K 时，物质的溶度积如表所示。化学式 CH3COOAg AgCl Ag2CrO4 Ag2SKsp 2.3103 1.561010 1.121012 6.71015下列说法正确的是( ) 【导学号：97184135】A将 0.001 molL1 的 AgNO3溶液逐滴滴入 0.001 m
7、olL1 的 KCl和 0.001 molL1 的 K2CrO4的混合液中，则先产生 Ag2CrO4沉淀B向 2.0104 molL1 的 K2CrO4溶液中加入等体积的 2.0104 molL1 的AgNO3溶液，则有 Ag2CrO4沉淀生成(忽略混合时溶液体积的变化)C向 CH3COOAg悬浊液中加入盐酸，发生反应的离子方程式为 CH3COOAgH Cl =CH3COOHAgClD向 AgCl悬浊液中加入 Ag2S固体，AgCl 的溶度积增大C A 项，根据 Ksp(AgCl)、 Ksp(Ag2CrO4)知，当 Cl 开始沉淀时， c(Ag ) 1.5610 7 ，当 CrO 开始沉淀时，
8、 c(Ag )Ksp AgClc Cl 24 3.3510 5 ，故先产生 AgCl沉淀，错误；B 项， Q c2(Ag )c(CrOKsp Ag2CrO4c CrO24)( )2 1.010 12 Ksp(AgCl)，向 CH3COOAg悬浊液中加入盐酸时 CH3COOAg转化为 AgCl，离子方程式为 CH3COOAgH Cl =CH3COOHAgCl，正确；D 项，溶度积只与温度有关，温度不变，其值不变，错误。5下表是在相同温度下三种酸的一些数据，下列判断正确的是( ) 【导学号：97184136】酸 HX HY HZ浓度/(molL 1 ) 0.12 0.2 0.9 1 1电离度 0.
9、25 0.2 0.1 0.3 0.5电离常数 Ka1 Ka2 Ka3 Ka4 Ka5A在相同温度下，从 HX的数据可以说明：弱电解质溶液，浓度越低，电离度越大，且 Ka1Ka2Ka30.01B室温时，若在 NaZ溶液中加水，则 变小，若加少量盐酸，c Z c HZ c OH 则 变大c Z c HZ c OH C含等物质的量的 NaX、NaY 和 NaZ的混合溶液： c(Z )Ka4Ka3D A 项，弱电解质溶液浓度越低，电离度越大，但电离常数只受温度的影响，故电离常数应相同，错误；B 项，室温时，若在 NaZ溶液中加水、加酸都促进水解，但 ，二者都为常数，只受温度影响，错误；C 项，由电离度
10、大小可知c Z c HZ c OH KaKw酸性 HZHYHX，酸越强，水解程度越小，盐溶液中酸根离子浓度越大，错误；D 项，相同温度下，电解质的电离度越大，说明电离程度越大，则电离常数越大。6常温常压下，丙二酸(HOOCCH 2COOH)的电离常数为 Ka11.410 3 ， Ka22.010 6 。向 10 mL某浓度的丙二酸溶液中滴加 0.2 molL1 NaOH溶液，在滴加过程中下列有关说法不正确的是( )A在中和反应未完成前随着 NaOH溶液的滴加， OOCCH2COO 的物质的量浓度逐渐升高B若滴入的 NaOH溶液的体积为 10 mL时溶液温度最高，则丙二酸的物质的量浓度为 0.1
11、 molL1C在丙二酸未完全中和前，随着 NaOH的滴加，水的电离程度逐渐增大D若忽略丙二酸氢根离子的电离和水解，丙二酸根离子的水解常数约为7.141012D 根据丙二酸的电离平衡常数可知，丙二酸属于弱酸。在中和反应未完成前随着 NaOH溶液的滴加，丙二酸逐渐转化为丙二酸钠， OOCCH2COO 的物质的量浓度逐渐升高， A 正确；若滴入的 NaOH溶液的体积为 10 mL时，溶液温度最高，说明中和反应恰好完全进行，则丙二酸的物质的量浓度 0.2 molL1 0.1 molL 1 ，B 正确；在丙二酸未完全中和前，12随着 NaOH的滴加，丙二酸电离的氢离子浓度逐渐减小，对水的电离的抑制程度逐
12、渐减小，水的电离程度逐渐增大，C 正确；若忽略丙二酸氢根离子的电离和水解，丙二酸根离子的水解常数 Kh 5.010 9 ，D 错误。KwKa2 1.010 142.010 67(2017辽宁重点高中协作体第一次联考)在 T 时，铬酸银(Ag 2CrO4)在水溶液中的沉淀溶解平衡曲线如图所示，下列说法中不正确的是( )A T 时，向饱和 Ag2CrO4溶液中加入固体 K2CrO4能使溶液由 Y点变为 X点B T 时，在 Y点和 Z点，Ag 2CrO4的 Ksp相等C T 时，Ag 2CrO4的 Ksp数值为 11011D图中 a 1042A 饱和 Ag2CrO4溶液中存在 Ag2CrO4的溶解平
13、衡：Ag 2CrO4(s) 2Ag (aq)CrO (aq)，24加入固体 K2CrO4， c(CrO )增大，平衡逆向移动，则 c(Ag )减小，不能由 Y点变为 X点，24A错误。 Ksp(Ag2CrO4)只与温度有关，图中 T 时 Y点和 Z点都在溶解平衡曲线上，故两点的 Ksp相等，B 正确。由图可知，当 c(CrO )110 5 molL1 时， c(Ag )110 3 24molL1 ，故 Ksp(Ag2CrO4) c(CrO )c2(Ag )(110 5 )(1103 )2110 11 ，C24正确。 Ksp(Ag2CrO4)110 11 ，图中 Z点 c(CrO )510 4
14、molL1 ，则有 c(Ag )24104 molL1 ，故有 a 104 ，D 正确。2 28(2017四川绵阳第一次诊断)一些含硼化合物在工业上有许多用途。以铁硼矿为原料可以制得硼酸及其他含硼化合物。试回答下列问题：【导学号：97184137】(1)核电站中可用硼酸(H 3BO3)吸收中子，阻断核辐射，硼酸中 B的化合价为_。(2)已知： Ka(H3BO3)5.810 10 ， Ka(H2CO3)4.410 7 ， Ka(HCO )4.731011 ，向饱和硼酸溶液中滴加 0.1 molL1 Na2CO3溶液，_(填“能”或“不能”)观察到气泡逸出。实验室用硼酸处理 NaOH灼伤时，会生成
15、B(OH) 4 ，则硼酸溶于水的电离方程式为_。(3)以硼酸为原料可制备重要还原剂 NaBH4，BH 的电子式为_。NaBH 4与 BF3在45070 反应生成 NaBF4和乙硼烷(B 2H6)，该反应的化学方程式为_。(4)硫酸溶解铁硼矿可制得含 Fe3 、Fe 2 、Al 3 杂质的硼酸溶液，提纯过程中加入 H2O2的目的是_，室温下除去 Fe3 、Al 3 (使其浓度均小于1106 molL1 )，需至少调节 pH_。已知： KspAl(OH)3110 33 ， KspFe(OH)3410 38 【解析】 (1)H 3BO3中 H元素显1 价，O 元素显2 价，根据化合物中各元素的化合价
16、代数和为 0推知，B 元素显3 价。(2)电离常数的大小关系为 Ka(H2CO3)Ka(H3BO3)Ka(HCO )，则酸性强弱：3H2CO3H3BO3HCO ，因此向饱和硼酸溶液中滴加 0.1 molL1 Na2CO3溶液，反应中生成 HCO3，不会生成 H2CO3，故观察不到气泡逸出。硼酸处理 NaOH灼伤时发生中和反应生成B(OH)34 ，据此推知其电离方程式为 H3BO3H 2O B(OH)4 H 。(3)BH 的电子式为 。NaBH 4与 BF3在 5070 反应生成 NaBF4和乙硼烷4(B2H6)，则有 NaBH4BF 3 NaBF 4B 2H6，结合质量守恒定律配平：3NaBH
17、 44BF 33NaBF42B 2H6。= = = = = = =50 70 (4)KspFe(OH)3较小，提纯过程中加入 H2O2，其目的是将 Fe2 氧化成 Fe3 ，便于形成 Fe(OH)3沉淀而除去杂质。由于 KspAl(OH)3KspFe(OH)3，当溶液中 Al3 完全沉淀时，Fe 3 已沉淀完毕， KspAl(OH)3 c(Al3 )c3(OH )11033 ，则有 c3(OH ) 110 27 ， c(OH )110 9 KspAl OH 3c Al3 110 33110 6molL1 ，pH5，故除去 Fe3 、Al 3 时溶液的 pH至少等于 5。【答案】 (1)3 (2
18、)不能 H 3BO3H 2O B(OH)4 H (3) 3NaBH 44BF 3 3NaBF42B 2H6= = = = = = =50 70 (4)将 Fe2 氧化成 Fe3 ，便于除去 59(2017湖北枣阳高中期中)NH 4Al(SO4)2、NH 4HSO4在分析试剂、医药、电子工业中用途广泛。 【导学号：97184138】请回答下列问题：(1)常温时，0.1 molL 1 NH4Al(SO4)2溶液的 pH3。溶液中的 Kw_(填数值)，由水电离出的 c(H )_ molL 1 。溶液中 c(NH ) c(NH3H2O)_c(Al3 ) cAl(OH)3(填“” “”或“c(NH )，
19、即得 c(H )c(SO )24 4 24 4 24 c(OH )，故各离子浓度由大到小的排列顺序为c(H )c(SO )c(NH )c(OH )。24 4【答案】 (1)110 14 110 3 110 3(2)温度升高，NH 、Al 3 的水解平衡正向移动，溶液中 c(H )增大4(3) d H OH =H2O c(H )c(SO )c(NH )c(OH )24 410(1)(2017哈尔滨三模改编)现有 0.175 mol/L醋酸钠溶液 500 mL(已知醋酸的电离平衡常数 K1.7510 5 )。下列图像能说明醋酸钠的水解反应在 t1时刻达到平衡的是_(填序号)。 【导学号：97184
20、139】A. 溶液中 c(Na )与反应时间 t的关系B. CH3COO 的水解速率与反应时间 t的关系C. 溶液的 pH与反应时间 t的关系D. Kh与反应时间 t的关系(2)(2017合肥三模节选)对烟道气中的 SO2进行回收再利用具有较高的社会价值和经济价值。Na 2SO3溶液吸收法：常温下，用 300 mL 1.0 molL1 Na2SO3溶液吸收 SO2的过程中，溶液 pH随吸收 SO2物质的量的变化曲线如图所示。1.0 molL 1 Na2SO3溶液中离子浓度由大到小的顺序为_。若用等体积、等物质的量浓度的下列溶液分别吸收 SO2，则理论上吸收量最多的是_。ANH 3H2O BNa
21、 2SCNa 2CO3 DFeCl 3常温下，H 2SO3的二级电离平衡常数 Ka2的数值为_。【解析】 (1)Na 不水解，所以浓度始终不变，A 不符合题意；CH 3COO 开始时水解速率最大，后逐渐减小，平衡时不再变化，B 符合题意；随着水解的逐渐进行，pH 逐渐增大，平衡时不再变化，C 符合题意； Kh是一温度常数，温度不变， Kh不变，D 曲线错误，不符合题意。(2)Na 2SO3水溶液中，有 Na 、SO 、HSO 、OH 、H ，首先，根据物料守恒 c(Na )23 32 c(SO )2 c(HSO )2 c(H2SO3)(溶液中 Na元素是 S元素的 2倍)，可知 Na 浓度是最
22、23 3大的，SO 的水解反应为 SO H 2O HSO 23 23 3OH ，水解是微弱的，所以 SO 的浓度大于 HSO 和 OH ，HSO 进一步水解 HSO H 2O23 3 3 3H2SO3OH ，虽然这一步水解极其微弱，但毕竟是存在，这将导致 OH 的浓度大于 HSO(另外还有水的电离)，1.0 molL1 Na2SO3溶液中离子浓度由大到小的顺序为 c(Na )3c(SO )c(OH )c(HSO )c(H )。23 3若用等体积、等物质的量浓度的下列溶液(设溶质为 1 mol)分别吸收 SO2，A 项，2NH3H2OSO 2=(NH4)2SO3H 2O，吸收 0.5 mol；B
23、 项，2Na2S5SO 22H 2O=4NaHSO33S，1 mol Na2S吸收 2.5 mol SO2；C 项，Na2CO32SO 2H 2O=2NaHSO3CO 2,1 mol Na2CO3吸收 2 mol SO2；D 项，2Fe3 SO 22H 2O=2Fe2 4H SO ，1 mol FeCl 3吸收 0.5 mol SO2；故选 B。24常温下，H 2SO3的二级电离平衡常数Ka2 ，Na 2SO3H 2OSO 2=2NaHSO3，当通入 0.1 mol SO2时，生成c H c SO23c HSO30.2 mol NaHSO3，浓度为 0.2 mol/0.3 L2/3 mol/L，此时剩余的 c(SO )0.2 mol/0.3 23L2/3 mol/L， c(H )10 7.3 mol/L， Ka2 c(H )10 7.3 mol/L。【答案】 (1)BC (2) c(Na )c(SO )c(OH )c(HSO )c(H ) B 23 3107.3
