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微专题突破17四大平衡常数的综合应用专题9水溶液中的离子反应与平衡1．四大平衡常数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＝c(H＋)·c(OH－)弱电解质电离平衡常数Ka或Kb弱酸或弱碱溶液HFH＋＋F－Ka＝c（H＋）·c（F－）c（HF）符号适用体系平衡关系式(实例)及平衡常数表达式盐的水解平衡常数Kh弱离子的盐溶液CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－Kh＝c（CH3COOH）·c（OH－）c（CH3COO－）溶度积常数Ksp难溶电解质Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)Ksp[Mg(OH)2]＝c(Mg2＋)·c2(OH－)2.相关规律(1)Qc与K的关系：二者表达式相同，若QcK，平衡正向移动；若Qc＝K，平衡不移动；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＝KwKa(或Kh＝KwKb)。四大平衡常数之间的关系(实例)已知：H2S的电离常数为Ka1、Ka2；CdS的溶度积常数为Ksp。①常温下，Na2S溶液中，S2－的水解常数为Kh1，HS－的水解常数为Kh2，则Kh1＝Kw/Ka2，Kh2＝Kw/Ka1；②反应CdS(s)＋2H＋(aq)Cd2＋(ad)＋H2S(aq)的平衡常数为K，则K＝Ksp/(Ka1·Ka2)。1．(1)已知25℃时，NH3·H2O的电离平衡常数Kb＝1.8×10－5，该温度下1mol·L－1的NH4Cl溶液中c(H＋)＝________mol·L－1。(已知5.56≈2.36)(2)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c（SO2－3）c（HSO－3）＝________。(常温下H2SO3的电离平衡常数Ka1＝1.0×10－2，Ka2＝6.0×10－8)(3)已知常温下CN－的水解常数Kh＝1.61×10－5。①含等物质的量浓度HCN、NaCN的混合溶液显___________(填“酸”“碱”或“中”)性，c(CN－)________c(HCN)。溶液中各离子浓度由大到小的顺序为___________________。②若将cmol·L－1的盐酸与0.62mol·L－1的KCN等体积混合后恰好得到中性溶液，则c＝________。解析：(1)Kh＝c（H＋）·c（NH3·H2O）c（NH＋4）＝KwKb，c(H＋)≈c(NH3·H2O)，而c(NH＋4)≈1mol·L－1。所以c(H＋)＝Kh＝10－141.8×10－5mol·L－1≈2.36×10－5mol·L－1。(2)NaOH电离出的OH－抑制水的电离平衡，Na2SO3电离出的SO2－3水解促进水的电离平衡。SO2－3＋H2OHSO－3＋OH－Kh＝c（HSO－3）·c（OH－）c（SO2－3）＝KwKa2＝10－146.0×10－8所以c（SO2－3）c（HSO－3）＝10－510－146.0×10－8＝60。(3)①Kh(CN－)＝1.61×10－5，由此可求出Ka(HCN)＝6.2×10－10，故CN－的水解能力强于HCN的电离能力，由于盐与酸的总浓度相等，故CN－水解产生的c(OH－)大于HCN电离生成的c(H＋)，混合溶液显碱性，c(CN－)c(HCN)。②当溶液显中性时，由电荷守恒得c(K＋)＝c(CN－)＋c(Cl－)，由物料守恒得c(HCN)＝c(K＋)－c(CN－)＝c(Cl－)＝0.5cmol·L－1，由CN－＋H2OHCN＋OH－得Kh＝c（OH－）·c（HCN）c（CN－）＝1.0×10－7×0.5c0.31－0.5c＝1.61×10－5，解得c＝0.6162。答案：(1)2.36×10－5(2)向右60(3)①碱c(Na＋)c(CN－)c(OH－)c(H＋)②0.61622．(2019·青岛高三模拟)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－4Ka1＝5.4×10－2HC2O－4H＋＋C2O2－4Ka2＝5.4×10－5NH3·H2ONH＋4＋OH－Kb＝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的电离常数相对大小为Ka(H2C2O4)＞Ka(HC2O－4)＞Kb(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75%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－1