高三化学二轮复习核心素养提升训练KaKb溶液pHKsp的计算讲义.docx

核心素养提升训练Ka、Kb、溶液pH、Ksp的计算

必备知识

1.水解常数与电离常数的定量关系

如CH3COONa溶液中存在如下水解平衡:CH3COO+H2OCH3COOH+OH

Kh=c(CH3COOH)·c(OH-)c(CH3COO-)=c(CH3COOH)·c(OH-)·c(H+)c(CH3COO-)·c(H+)=c(OH-)·c(H+)c(CH3COO-)·c(H+)c(CH3COOH)=KWKa(Ka为CH3COOH的电离常数)。

Ka(或Kb)与KW的定量关系为Ka·Kh=KW(或Kb·Kh=KW)。

又如H2S的电离常数为Ka1、Ka2,Na2S溶液中S2水解常数为Kh1、Kh2。

则有Kh1=c(HS-)·c(OH-)c(S2-)=c(HS-)·c(OH-)·c(H+)c(S2-)·c(H+)=KWKa2,Kh2=c(H2S)·c(OH-)c(HS-)=c(H2S)·c(OH-)·c(H+)c(HS-)·c(H+)=K

课堂考点过关

例1(1)[2024·浙江1月选考节选]用氨水吸收HCOOH,得到1.00mol·L1氨水和0.18mol·L1甲酸铵的混合溶液,298K时该混合溶液的pH=。[已知:298K时,电离常数Kb(NH3·H2O)=1.8×105、Ka(HCOOH)=1.8×104]?

(2)[2023·山东卷节选]一定条件下,水气变换反应CO+H2OCO2+H2的中间产物是HCOOH。为探究该反应过程,研究HCOOH水溶液在密封石英管中的分解反应:

Ⅰ.HCOOHCO+H2O(快)

Ⅱ.HCOOHCO2+H2(慢)

研究发现,在反应Ⅰ、Ⅱ中,H+仅对反应Ⅰ有催化加速作用;反应Ⅰ速率远大于反应Ⅱ,近似认为反应Ⅰ建立平衡后始终处于平衡状态。忽略水的电离,其浓度视为常数。回答下列问题:

反应Ⅰ正反应速率方程为v=kc(H+)·

c(HCOOH),k为反应速率常数。T1温度下,HCOOH电离平衡常数为Ka,当HCOOH平衡浓度为xmol·L1时,H+浓度为mol·L1,此时反应Ⅰ正反应速率v=mol·L1·h1(用含Ka、x和k的代数式表示)。?

例2[2023·湖南卷节选]室温下,①Cu+在配体L的水溶液中形成[Cu(L)2]+,其反应平衡常数为K;②CuBr在水中的溶度积常数为Ksp。由此可知,CuBr在配体L的水溶液中溶解反应的平衡常数为(所有方程式中计量系数关系均为最简整数比)。?

【对点练1】(1)已知常温下,Na2CO3的水解常数Kh=2×104,则当溶液中c(HCO3-)∶c(CO32-)=2∶1时

(2)已知常温下,H2SO3的电离常数Ka1=1.0×10-2,Ka2=6.0×108。用NaOH溶液吸收SO2得到pH=9的Na2SO3溶液,所得溶液中c(

【对点练2】(1)甲胺铅碘(CH3NH3PbI3)用作全固态钙钛矿敏化太阳能电池的敏化剂,可由CH3NH2、PbI2及HI为原料合成,回答下列问题:

①CH3NH2的电离方程式为CH3NH2+H2OCH3NH3++OH,电离常数为Kb,已知常温下其pKb=lgKb=3.4,则常温下向CH3NH2溶液中滴加稀硫酸至c(CH3NH2)

c(CH3NH3+)时,溶液pH=

②常温下,PbI2饱和溶液(呈黄色)中c(Pb2+)=1.0×103mol·L1,则Ksp(PbI2)=。?

(2)已知:

电解质

H2CO3

HClO

酸式电离常数

Ka1=4.2×107

Ka2=4.8×1011

Ka=3.0×108

碳酸钙的溶度积常数:Ksp(CaCO3)=2.8×109,通过计算说明,向Ca(ClO)2溶液中通入少量CO2是得到Ca(HCO3)2溶液还是CaCO3沉淀??

(CO2的水溶液可视为H2CO3溶液)。

【对点练3】[2024·江西九校联盟联考]高铁酸钾是一种新型非氯高效消毒剂,常用于饮用水处理。

(1)常温下,溶液中H2FeO4发生电离:H2FeO4HFeO4-+H+,溶液pH=3.32时,溶液中c(H2FeO4)=c(HFeO4-),则Ka1(H2FeO4)=(100.68≈

(2)常温下FeCO3的溶度积常数为Ksp(FeCO3),H2CO3的一级电离常数和二级电离常数分别为Ka1和Ka2。已知菱铁矿的主要成分是FeCO3,实验室中可以通过FeSO4与足量NaHCO3溶液混合制得FeCO3,常温下该反应的平衡常数K=

。[用含有Ksp(FeCO3)、?Ka1和Ka2的代数式表示]。

课后巩固训练

1.[2024·天津和平区二模]回收H2S。用一定浓度Na2S溶液吸收一定量的H2S,当溶液中c(H