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1专题专项训练(七)四大平衡常数的重要应用1．化学平衡常数(K)、弱酸的电离平衡常数(Ka)、难溶物的溶度积常数(Ksp)是判断物质性质或变化的重要的平衡常数。下列关于这些常数的说法中，正确的是()A．平衡常数的大小与温度、浓度、压强、催化剂等有关B．当温度升高时，弱酸的电离平衡常数Ka变小C．Ksp(AgCl)Ksp(AgI)，由此可以判断AgCl(s)＋I－(aq)===AgI(s)＋Cl－(aq)能够发生D．Ka(HCN)Ka(CH3COOH)，说明物质的量浓度相同时，氢氰酸的酸性比醋酸强解析：选C平衡常数的大小与温度有关，与浓度、压强、催化剂无关，A不正确；电离是吸热的，加热促进电离，电离常数增大，B不正确；酸的电离常数越大，酸性越强，D不正确。2．(2016·绵阳模拟)一定温度下，在密闭容器中X、Y、Z、W四种气体的初始浓度和平衡浓度如表所示，下列说法不正确的是()物质XYZW初始浓度/(mol·L－1)0.50.500平衡浓度/(mol·L－1)0.10.10.40.4A．反应达到平衡时，X的体积分数为10%B．该温度下反应的平衡常数K＝16C．保持温度不变增大压强，反应速率加快，平衡向正反应方向移动D．若X、Y的初始浓度均为0.8mol·L－1，则相同条件下达到平衡，W的浓度为0.64mol·L－1解析：选C根据表中所给数据，可得反应方程式为X(g)＋＋W(g)，反应达到平衡时，X的体积分数为0.10.1＋0.1＋0.4＋0.4×100%＝10%，A选项正确；K＝0.4×0.40.1×0.1＝16，B选项正确；这是一个反应前后气体分子数不变的反应，增大压强正、逆反应速率都增大，但平衡不移动，C选项错误；设达平衡时W的浓度为cmol·L－1(0＜c＜0.8)，则16＝c2－c－c，解得c＝0.64，D选项正确。3．已知FeCl3溶液与KSCN溶液混合后发生反应FeCl3＋3＋3KCl，达到平衡后，改变条件，则下列说法正确的是()A．向溶液中加入少许KCl固体，溶液颜色变浅B．升高温度，平衡一定发生移动C．加入少许KCl固体或者加入少许FeCl3固体平衡常数均发生变化，且变化方向相反D．平衡常数表达式为K＝c3]·c3c3c32解析：选B该反应的本质是Fe3＋与SCN－之间的反应，即Fe3＋＋3SCN－3，与其他离子无关，故加入KCl固体对平衡无影响，A项错误；其平衡常数表达式为K＝c3]c3＋c3－，D项错误；只要温度不变，平衡常数就不会发生变化，C项错误；任何反应都伴随着温度的变化，故改变温度，平衡一定发生移动，B项正确。4．(2016·沈阳模拟)下列说法中错误的是()A．室温下，向NH4HSO4溶液中加入NaOH至中性，则c(Na＋)＞c(SO2－4)＞c(NH＋4)B．Mg(OH)2沉淀转化为Fe(OH)3沉淀较容易实现，说明Fe(OH)3的Ksp更小C．向醋酸溶液中加入水，c3COO－c3c－不变(稀释过程中温度变化忽略不计)D．25℃，amol·L－1氨水与0.01mol·L－1盐酸等体积混合液中c(NH＋4)＝c(Cl－)，则K(NH3·H2O)＝10－9a－0.005解析：选DNH4HSO4溶液中滴加NaOH溶液，若二者物质的量相同，则溶质为等物质的量的(NH4)2SO4和Na2SO4，混合溶液呈酸性，若使混合溶液呈中性，即混合溶液中c(H＋)＝c(OH－)，则滴加的NaOH溶液过量，根据电荷守恒可以得到c(Na＋)＋c(NH＋4)＝2c(SO2－4)，故混合溶液中离子浓度大小关系为c(Na＋)＞c(SO2－4)＞c(NH＋4)＞c(OH－)＝c(H＋)，A项正确；根据难溶物质容易转化为更难溶物质可知B项正确；将c3COO－c3c－分子、分母同时乘以c(H＋)：c3COO－c3c－＝c3COO－c＋c3c－c＋＝Ka3KW，由于Ka(CH3COOH)和KW在相同温度下均为定值，故C项正确；在25℃下，混合后溶液中c(NH＋4)＝c(Cl－)＝0.005mol·L－1，根据物料守恒得c(NH3·H2O)＝(0.5a－0.005)mol·L－1，又c(H＋)＝c(OH－)＝10－7mol·L－1，故K(NH3·H2O)＝c－c＋4c3·H2＝10－7×0.0050.5a－0.005＝10－9a－0.01，D项错误。5．CO2溶于水生成碳酸。已知下列数据：弱电解质H2CO3NH3·H2O电离常数(25℃)Ka1＝4.30×10－7Ka2＝5.61×10－11Kb＝1.77×10－5现有常温下1mol·L－1的(NH4)2CO3溶液，已知NH＋4的水解平衡常数Kh＝KWKb，CO2－3第一步水解的平衡常数Kh＝KWKa2。下列说法正确的是()3A．由数据可判断该溶液呈酸性B．c(NH＋4)＞c(HCO－3)＞c(CO2－3)＞c(NH3·H2O)C．c(NH＋4)＋c(NH3·H2O)＝2c(CO2－3)＋2c(HCO－3)＋2c(H2CO3)D．c(NH＋4)＋c(H＋)＝c(HCO－3)＋c(OH－)＋c(CO2－3)解析：选CA．分析表中数据结合题给信息知碳酸根的水解程度大于铵离子的水解程度，常温下1mol·L－1的(NH4)2CO3溶液呈碱性，错误；B.分析表中数据结合题给信息知碳酸根的水解程度大于铵离子的水解程度，又盐类的水解是微弱的，则常温下1mol·L－1的(NH4)2CO3溶液中：c(NH＋4)＞c(CO2－3)＞c(HCO－3)＞c(NH3·H2O)，错误；C.根据物料守恒判断，正确；D.根据电荷守恒知c(NH＋4)＋c(H＋)＝2c(CO2－3)＋c(HCO－3)＋c(OH－)，错误。6．(2016·廊坊模拟)水的电离平衡曲线如图所示，下列说法不正确的是()A．图中四点KW间的关系：A＝D＜C＜BB．若从A点到D点，可采用：温度不变在水中加入少量酸C．若从A点到C点，可采用：温度不变在水中加入少量NH4Cl固体D．若从A点到D点，可采用：温度不变在水中加入少量NH4Cl固体解析：选CKW是温度的函数，随温度升高而增大，A、D点温度相同，B点温度高于C点温度，A正确；从A点到D点，温度不变，酸性增强，B、D正确；A、C点温度不同，C错误。7．(2016·浙江五校联考)氯碱工业电解所用的氯化钠溶液需精制。除去有影响的Ca2＋、Mg2＋、NH＋4、SO2－4及泥沙，其精制流程如下：已知：①Ca2＋、Mg2＋开始形成相应氢氧化物沉淀的pH如下表。Ca(OH)2Mg(OH)2pH≥11.5≥4.2②Ksp(BaSO4)＝1.1×10－10，Ksp(BaCO3)＝2.6×10－9，Ksp(CaCO3)＝5.0×10－9。下列说法正确的是()A．盐泥a除泥沙外，还含有Ca(OH)2和Mg(OH)2B．过程Ⅰ中将NH＋4转化为N2的离子方程式是3ClO－＋2NH＋4===3Cl－＋N2↑＋3H2O＋2H＋C．过程Ⅱ中通入CO2有利于除SO2－4D．过程Ⅳ调pH可以使用硝酸解析：选C盐泥a是在pH＝11的条件下得到的，由题给条件，得不到Ca(OH)2，A错；4过程Ⅰ是在碱性条件下进行的，得不到H＋，B错；过程Ⅳ调pH不可以使用硝酸，会引入NO－3杂质，D错。8．(2016·株洲模拟)草酸即乙二酸，是一种有机二元酸，在工业上有重要的作用。草酸在100℃开始升华，157℃时大量升华，并开始分解。电离方程式电离常数H2C2O4H＋＋HC2O－4K1＝5.4×10－2HC2O－4＋＋C2O2－4K2＝5.4×10－5NH3·H2ONH＋4＋OH－K＝1.8×10－5(1)(NH4)2C2O4溶液的pH______7(填“＞”“＜”或“＝”)。(2)用惰性电极电解饱和草酸溶液可制得乙醛酸(OHC—COOH)。阴极的电极反应式为________________________________________________________________________。(3)草酸钠是一种重要的还原剂。合成草酸钠的操作如下：草酸―――→Na2CO3加热――――→75%酒精――→过滤草酸钠晶体①75%酒精的作用是______________________________。②当草酸与碳酸钠的物质的量按2∶1充分混合后，溶液中pH＜7。请将该溶液中离子浓度按由大到小的顺序排列_____________________________________________________。(4)已知某温度下CaC2O4的Ksp为2.5×10－9。将0.02mol·L－1澄清石灰水和0.01mol·L－1H2C2O4溶液等体积混合，所得溶液中C2O2－4的物质的量浓度为__________。解析：(1)由题给表格可知，H2C2O4、HC2O－4、NH3·H2O的电离常数大小为H2C2O4＞HC2O－4＞NH3·H2O，故草酸铵溶液显酸性。(2)阴极得电子发生还原反应：2H＋＋HOOC—COOH＋2e－===HOOC—CHO＋H2O。(3)①加入酒精是为了降低草酸钠的溶解度，便于晶体析出。②二者反应后溶质为草酸氢钠，因为溶液显酸性，所以HC2O－4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(HC2O－4)＞c(H＋)＞c(C2O2－4)＞c(OH－)。(4)混合后所得溶液中c(Ca2＋)＝0.005mol·L－1，Ksp(CaC2O4)＝c(Ca2＋)·c(C2O2－4)＝2.5×10－9，则c(C2O2－4)＝2.5×10－90.005mol·L－1＝5×10－7mol·L－1。答案：(1)＜(2)2H＋＋HOOC—COOH＋2e－===HOOC—CHO＋H2O(3)①降低草酸钠的溶解度，便于晶体析出②c(Na＋)＞c(HC2O－4)＞c(H＋)＞c(C2O2－4)＞c(OH－)(4)5×10－7mol·L－159．(2016·大连月考)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中pH变化曲线的是________(填“A”或“B”)。设盐酸中加入的Zn质量为m1，醋酸溶液中加入的Zn质量为m2。则m1______(填“＜”“＝”或“＞”)m2。(2)已知：Mg(OH)22＋(aq)＋2OH－(aq)，某温度下Ksp＝c(Mg2＋)·c2(OH－)＝2×10－11。若该温度下某MgSO4溶液里c(Mg2＋)＝0.002mol·L－1，如果要生成Mg(OH)2沉淀，应调整溶液pH，使之大于________；该温度下，在0.20L的0.002mol·L－1MgSO4溶液中加入等体积的0.10mol·L－1的氨水溶液，该温度下电离常数Kb(NH3·H2O)＝2×10－5，试计算________(填“有”或“无”)Mg(OH)2沉淀生成。(3)常温下，某纯碱(Na2CO3)溶液中滴入酚酞，溶液呈红色，则该溶液呈________性。在分析该溶液遇酚酞呈红色原因时，甲同学认为是配制溶液所用的纯碱样品中混有NaOH所致；乙同学认为是溶液中Na2CO3电离出的CO2－3水解所致。请你设计一个简单的实验方案给甲和乙两位同学的说法以评判(包括操作、现象和结论)：___________________________________________________________________________________________________。解析：(1)由于盐酸和醋酸溶液的pH＝2，意味着c(H＋)相等，与锌粒反应，开始时速率相等，随着反应进行，醋酸为弱酸，不断电离出H＋，c(H＋)减小慢，为曲线B；由于最终溶液的pH＝4，消耗的H＋相等，加入醋酸中Zn的质量大于加入盐酸中的。(2)根据题意，由Ksp[Mg(OH)2]＝c(Mg2＋)·c2(OH－)＝2×10－11＝0.002×c2(OH－)，计算得c(OH－)＝10－4mol·L－1，溶液的pH＝10。