1、四大平衡常数(Ka、Kh、Kw、Ksp)的综合应用1.四大平衡常数的比较常数符号适用体系影响因素表达式水的离子积常数Kw任意水溶液温度升高,Kw增大Kw=c(OH-)c(H+)电离常数酸Ka弱酸溶液升温,K值增大HAH+A-,电离常数Ka=碱Kb弱碱溶液BOHB+OH-,电离常数Kb=盐的水解常数Kh盐溶液升温,Kh值增大A-+H2OOH-+HA,水解常数Kh=溶度积常数Ksp难溶电解质溶液升温,大多数Ksp值增大MmAn的饱和溶液:Ksp=cm(Mn+)cn(Am-)注意:溶解平衡均有放热反应、吸热反应,升高温度后Ksp值可能变大或变小;而电离平衡、水解平衡均为吸热过程,升高温度Ka(或Kb
2、)、Kh值均变大。2.四大平衡常数的应用(1)判断平衡移动的方向Qc与K的关系平衡移动方向溶解平衡QcK逆向沉淀生成Qc=K不移动饱和溶液Qc”“=”或“”)。(2)25 时,a molL-1的醋酸与0.01 molL-1的氢氧化钠溶液等体积混合后呈中性,则醋酸的电离常数为_(用含a的代数式表示)。【审题流程】明确意义作判断,紧扣关系解计算【解析】(1)醋酸为弱酸,盐酸为强酸,等浓度时醋酸的pH大,曲线为滴定盐酸曲线,曲线为滴定醋酸曲线,答案填;醋酸和氢氧化钠恰好完全反应时,得到的醋酸钠溶液显碱性,要使溶液pH=7,需要醋酸稍过量,而盐酸和氢氧化钠恰好完全反应,得到的氯化钠溶液显中性,所以V1
3、V2;(2)反应平衡时溶液中c(Na+)=c(CH3COO-),依据溶液中电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+ c(CH3COO-),反应后的溶液呈中性,c(H+)=c(OH-)=10-7 molL-1;假设醋酸和氢氧化钠体积为1 L,得到n(Na+)=0.01 mol,n(CH3COOH)=a mol,反应后溶液中醋酸的电离常数K=。答案:(1)CA=D=EB.若从A点到D点,可采用在水中加入少量酸的方法C.若从A点到C点,可采用温度不变时在水中加入适量NH4Cl固体的方法D.若处在B点时,将pH=2的硫酸与pH=10的KOH等体积混合后,溶液显中性【解析】选C。水的离子积常数只
4、是温度的函数,温度越高离子积常数越大,温度不变则离子积常数不变;A点到D点氢离子浓度增大,可采用加入酸的方法;从A点到C点水的离子积常数增大,只能采用升高温度的方法;处在B点时水的离子积常数为10-12,pH=2的硫酸溶液c(H+)=10-2 molL-1,pH=10的KOH溶液c(OH-)=10-2 molL-1,等体积混合恰好完全反应同时生成强酸强碱盐硫酸钾,因此混合液显中性。3.(溶度积常数)Cu(OH)2在水中存在着如下沉淀溶解平衡:Cu(OH)2(s)Cu2+(aq)+2OH-(aq),在常温下,Ksp=210-20。某CuSO4溶液中,c(Cu2+)=0.02 molL-1,在常温
5、下如果要生成Cu(OH)2沉淀,需要向CuSO4溶液中加入碱溶液来调整pH,使溶液的pH大于()A.2B.3C.4D.5【解析】选D。Cu(OH)2(s)Cu2+(aq)+2OH-(aq),其中Ksp=c(Cu2+)c2(OH-),要使Cu(OH)2沉淀需达到其Ksp,故c(OH-)= molL-1,故c(OH-)110-9 molL-1,则c(H+)Ksp(AgI) ,由此可以判断AgCl(s) + I-(aq)AgI(s)+ Cl-(aq)能够发生D.Ka(HCN)”“”或“=”)。(2)用惰性电极电解饱和草酸溶液可制得乙醛酸(OHCCOOH)。阴极的电极反应式为_。(3)草酸钠是一种重要
6、的还原剂。合成草酸钠的操作如下:草酸草酸钠晶体75%酒精的作用是_。当草酸与碳酸钠的物质的量按21充分混合后,溶液中pHHC2NH3H2O,故草酸铵溶液显酸性。(2)阴极得电子发生还原反应:2H+HOOCCOOH+2e-HOOCCHO+H2O。(3)加入酒精是为了降低草酸钠的溶解度,便于晶体析出。二者反应后溶质为草酸氢钠,因为溶液显酸性,所以HC2的电离程度大于其水解程度,则离子浓度大小顺序为c(Na+)c(HC2)c(H+)c(C2) c(OH-)。(4)混合后所得溶液中c(Ca2+) =0.005 molL-1,Ksp(CaC2O4)=c(Ca2+) c(C2)=2.510-9,则c(C2)= molL-1=510-7 molL-1。答案:(1)c(HC2)c(H+)c(C2) c(OH-)(4)510-7 molL-1
