突破全国卷专题讲座(八)四大平衡常数的综合应用[备考分析]从近几年的高考中发现,电离平衡常数和沉淀溶解平衡常数也渐有“升温”的表现,因此,可以预测平衡常数(电离平衡常数、水的离子积常数、水解平衡常数、溶度积常数)在今后的高考中,将继续成为高考的重点及热点。[解题策略]1.四大平衡常数的表达式符号适用体系平衡关系式(实例)及平衡常数表达式水的离子积常数KW任意水溶液H2OH++OH-KW=[H+]·[OH-]弱电解质电离平衡常数Ka或Kb弱酸或弱碱溶液HFH++F-Ka=盐的水解平衡常数Kh弱离子的盐溶液CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-Kh=溶度积常数Ksp难溶电解质Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)Ksp[Mg(OH)2]=[Mg2+]·[OH-]22.相关规律(1)Qc与K的关系:二者表达式相同,若QcK,平衡逆向移动。(2)平衡常数都只与温度有关,温度不变,平衡常数不变。升高温度,Ka(或Kb)、KW、Kh均增大,而Ksp一般会增大。(3)Ka(或Kb)、Kh、KW三者的关系式为Kh=。[突破训练]1.已知25℃时,NH3·H2O的电离平衡常数Kb=1.8×10-5mol·L-1,该温度下1mol·L-1的NH4Cl溶液中[H+]=________mol·L-1。(已知≈2.36)解析:Kh==,[H+]≈[NH3·H2O],而[NH]≈1mol·L-1。所以[H+]==mol·L-1≈2.36×10-5mol·L-1。答案:2.36×10-52.常温下,用NaOH溶液吸收SO2得到pH=9的Na2SO3溶液,吸收过程中水的电离平衡________(填“向左”“向右”或“不”)移动。试计算所得溶液中=________。(常温下H2SO3的电离平衡常数Ka1=1.0×10-2mol·L-1,Ka2=6.0×10-8mol·L-1)解析:NaOH电离出的OH-抑制水的电离平衡,Na2SO3电离出的SO水解促进水的电离平衡。SO+H2OHSO+OH-Kh===所以==60。答案:向右603.已知常温下CN-的水解常数Kh=1.61×10-5mol·L-1。(1)常温下,含等物质的量浓度的HCN与NaCN的混合溶液显______(填“酸”“碱”或“中”)性,[CN-]________(填“>”“<”或“=”)[HCN]。该溶液中各离子浓度由大到小的顺序为________________________________________________________________________。(2)常温下,若将cmol·L-1盐酸与0.62mol·L-1KCN溶液等体积混合后恰好得到中性溶液,则c=__________(小数点后保留4位数字)。解析:(1)Kh(CN-)=1.61×10-5mol·L-1,由此可求出Ka(HCN)≈6.2×10-10mol·L-1,故CN-的水解能力强于HCN的电离能力,由于NaCN与HCN的物质的量相等,故水解产生的[OH-]大于电离生成的[H+],混合溶液显碱性,且[CN-]<[HCN]。(2)当溶液显中性时,由电荷守恒知溶液中[K+]=[CN-]+[Cl-],由物料守恒得[HCN]=[K+]-[CN-]=[Cl-]=0.5cmol·L-1,由CN-+H2OHCN+OH-得Kh==mol·L-1=1.61×10-5mol·L-1,解得c≈0.6162。答案:(1)碱<[Na+]>[CN-]>[OH-]>[H+](2)0.61624.已知25℃时,Ksp[Fe(OH)3]=8×10-39mol4·L-4,该温度下反应Fe(OH)3+3H+Fe3++3H2O的平衡常数为________________________________________________________________________(列式并计算)。向0.001mol·L-1FeCl3溶液中通入氨气(体积变化忽略不计),开始沉淀时溶液的pH为________(lg5=0.7)。解析:该反应的平衡常数K====mol-2·L2=8×103mol-2·L2。开始沉淀时[OH-]==mol·L-1=2×10-12mol·L-1,故pH=-lg[H+]=-lg(5×10-3)=2.3。答案:K===mol-2·L2=8×103mol-2·L22.35.(2018·大同模拟)电解质溶液中蕴含着很多的原理知识,请回答下列问题:(1)常温下,取pH=2的盐酸和醋酸溶液各100mL,向其中分别加入适量的Zn粒,反应过程中两溶液的pH变化如图所示。则图中表示醋酸溶液pH变化曲线的是________(填“A”或“B”)。设盐酸中加入Zn的质量为m1,醋酸溶液中加入Zn的质量为m2。则m1________(填“<”“=”或“>”)m2。(2)已知:Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq),某温度下Ksp=[Mg2+]·[OH-]2=2×10-11mol3·L-3。若该温度下某MgSO4溶液里[Mg2+]=0.002mol·L-1,如果要生成Mg(OH)2沉淀,应调整溶液pH,使[OH-]大于________;该温度下电离常数Kb(NH3·H2O)=2...