資源簡介

(共47張PPT)
主觀題突破
1.電離常數、水解常數、溶度積常數的綜合應用
核心精講
01
1.電離常數(K電離)與電離度(α)的關系(以一元弱酸HA為例)
　　　　　 HA　　 　H＋ 　＋　 A－
起始濃度： c酸 0 0
平衡濃度： c酸·(1－α) c酸·α c酸·α
2.電離常數與水解常數的關系
(1)對于一元弱酸HA，Ka與Kh的關系
(2)對于二元弱酸H2B，Ka1(H2B)、Ka2(H2B)與Kh(HB－)、Kh(B2－)的關系
3.H2CO3溶液、NaHCO3溶液、Na2CO3溶液中的電離或水解
碳酸的電離：
Na2CO3的水解(Kh1＞Kh2)：
比較NaHCO3酸式鹽溶液中電離與水解程度大小：
Ka2＝5.6×10－11
常溫時，對于一元弱酸HA，當Ka>1.0×10－7時，Kh<1.0×10－7，此時將等物質的量濃度的HA溶液與NaA溶液等體積混合，HA的電離程度大于A－的水解程度，溶液呈酸性；同理，當Ka<1.0×10－7時，Kh>1.0×10－7，A－的水解程度大于HA的電離程度，溶液呈堿性。對于多元弱酸，Kh＝ ，Ka是其陰離子結合一個H＋所形成的粒子的電離常數。
知識拓展
4.M(OH)n懸濁液中Ksp、Kw、pH間的關系
5.判斷沉淀轉化能否進行
已知：常溫下，ZnS和CuS的Ksp分別為1.6×10－24和6.4×10－36，判斷常溫下反應ZnS＋CuSO4===CuS＋ZnSO4能否進行。
該反應的平衡常數
若計算沉淀轉化的平衡常數K<10－5，則轉化反應不能進行，若10－5105，則轉化反應為可逆反應，且K值越大，沉淀轉化的越多。
真題演練
02
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1.[2022·江蘇，14(1)]硫鐵化合物(FeS、FeS2等)應用廣泛。納米FeS可去除水中微量六價鉻[Cr(Ⅵ)]。在pH＝4～7的水溶液中，納米FeS顆粒表面帶正電荷，Cr(Ⅵ)主要以 形式存在，納米FeS去除水中Cr(Ⅵ)主要經過“吸附→反應→沉淀”的過程。
已知：Ksp(FeS)＝6.5×10－18，Ksp[Fe(OH)2]＝5.0×10－17；H2S電離常數分別為Ka1＝1.1×10－7、Ka2＝1.3×10－13。
①在弱堿性溶液中，FeS與 反應生成Fe(OH)3、Cr(OH)3和單質S，其離子方程式為________________________________________________。
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②在弱酸性溶液中，反應FeS＋H＋ Fe2＋＋HS－的平衡常數K的數值為__________。
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5×10－5
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③在pH＝4～7溶液中，pH越大，FeS去除水中Cr(Ⅵ)的速率越慢，原因是_____________________________________________________________
______________________________。
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c(OH－)越大，FeS表面吸附的Cr(Ⅵ)的量越少，FeS溶出量越少，
Cr(Ⅵ)中 物質的量分數越大
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2.[2022·湖南，16(2)①]2021年我國制氫量位居世界第一，煤的氣化是一種重要的制氫途徑。回答下列問題：
一種脫除和利用水煤氣中CO2方法的示意圖如下：
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1012·Ka1
1024·Ka1·Ka2
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4.(1)[2016·全國卷Ⅱ，26(4)]聯氨為二元弱堿，在水中的電離方式與氨相似。聯氨第一步電離反應的平衡常數值為__________(已知：N2H4＋H＋
的K＝8.7×107；Kw＝1.0×10－14)。聯氨與硫酸形成的酸式鹽的化學式為_____________。
8.7×10－7
N2H6(HSO4)2
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聯氨為二元弱堿，酸堿發生中和反應生成鹽，則聯氨與硫酸形成的酸式鹽的化學式為N2H6(HSO4)2。
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(2)[2016·海南，14(4)]已知：Kw＝1.0×10－14，Al(OH)3 ＋H＋＋H2O　K＝2.0×10－13。Al(OH)3溶于NaOH溶液反應的平衡常數等于_______。
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5.[2023·全國乙卷，27(3)]LiMn2O4作為一種新型鋰電池正極材料受到廣泛關注。由菱錳礦(MnCO3，含有少量Si、Fe、Ni、Al等元素)制備LiMn2O4的流程如下：
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已知：Ksp[Fe(OH)3]＝2.8×10－39，Ksp[Al(OH)3]＝1.3×10－33，Ksp[Ni(OH)2]＝5.5×10－16。
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溶礦反應完成后，反應器中溶液pH＝4，此時c(Fe3＋)＝__________mol·L－1；用石灰乳調節至pH≈7，除去的金屬離子是______。
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2.8×10－9
Al3＋
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溶液pH＝4，此時溶液中c(OH－)＝1.0×10－10mol·L－1，c(Fe3＋)＝
＝2.8×10－9mol·L－1，溶液中的c(Fe3＋)小于1.0×10－5 mol·
L－1，認為Fe3＋已經沉淀完全；
同理，pH≈7，c(OH－)＝1.0×
10－7mol·L－1，c(Al3＋)＝1.3×
10－12mol·L－1，c(Ni2＋)＝5.5×
10－2mol·L－1，Al3＋沉淀完全。
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6.[2023·湖北，16(4)]SiCl4是生產多晶硅的副產物。利用SiCl4對廢棄的鋰電池正極材料LiCoO2進行氯化處理以回收Li、Co等金屬，工藝路線如下：
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已知Ksp[Co(OH)2]＝5.9×10－15，若“沉鈷過濾”的pH控制為10.0，則溶液中Co2＋濃度為___________ mol·L－1。“850 ℃煅燒”時的化學方程式
為_________________________________。
5.9×10－7
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考向預測
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2.已知：常溫下，Ka1(H2CrO4)＝0.18，Ka2(H2CrO4)＝3.2×10－7。試推測常溫下，KHCrO4溶液呈______(填“酸性”“堿性”或“中性”)，其原
因是___________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________________________________(用必要的文字說明)。
酸性
KHCrO4在溶液中可發生水解，其水解常數Kh＝ ≈5.56×
10－14，KHCrO4在溶液中也可以發生電離，Ka2(H2CrO4)＝3.2×10－7＞Kh，即 的水解程度小于其電離程度，溶液呈酸性
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3.反應H2S(aq)＋Cu2＋(aq) CuS(s)＋2H＋(aq)的平衡常數為_________。[已知Ksp(CuS)＝1.25×10－36；H2S的Ka1＝1×10－7，Ka2＝1×10－13]
8×1015
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H2S(aq)＋Cu2＋(aq) CuS(s)＋2H＋(aq)
CuS(s) Cu2＋(aq)＋S2－(aq)
Ksp(CuS)＝c(Cu2＋)·c(S2－)
H2S H＋＋HS－
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HS－ H＋＋S2－
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4.通過計算判斷中和反應2Fe(OH)3(s)＋3H2C2O4(aq) 2Fe3＋(aq)＋6H2O(l)＋ (aq)在常溫下能否發生，并說明理由：
_________________________________________________________________________。
(已知：草酸(H2C2O4)的Ka1＝6.0×10－2、Ka2＝6.0×10－5，Ksp[Fe(OH)3]＝1.0×10－39；66＝4.67×104；平衡常數大于10－5時反應能發生)
不能，該反應的平衡常數為4.67×10－11，小于1.0×10－5，所以該反應不能發生
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2Fe(OH)3(s)＋3H2C2O4(aq) 2Fe3＋(aq)＋6H2O(l)＋ (aq)
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Fe(OH)3(s) Fe3＋(aq)＋3OH－(aq)
Ksp[Fe(OH)3]＝c(Fe3＋)·c3(OH－)
H2C2O4(aq) H＋(aq)＋ (aq)
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≈4.67×10－11<1.0×10－5，所以該反應不能發生。
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5.已知常溫下，Ksp(AgCl)＝1.76×10－10。
銀氨溶液中存在下列平衡：
Ag＋(aq)＋2NH3·H2O(aq) [Ag(NH3)2]＋(aq)＋2H2O(l)　K1＝1.10×107。
常溫下可逆反應AgCl(s)＋2NH3·H2O(aq) [Ag(NH3)2]＋(aq)＋Cl－(aq)＋2H2O(l)的化學平衡常數K2＝_____________。
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1.936×10－3
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Ag＋(aq)＋2NH3·H2O(aq) [Ag(NH3)2]＋(aq)＋2H2O(l)
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AgCl(s)＋2NH3·H2O(aq) [Ag(NH3)2]＋(aq)＋Cl－(aq)＋2H2O(l)
則K2＝K1·Ksp(AgCl)＝1.10×107×1.76×10－10＝1.936×10－3。
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6.三氧化鎢(WO3)常用于制備特種合金、防火材料和防腐涂層。現利用白鎢精礦(含80% CaWO4及少量Fe、Zn和Mg等的氧化物)生產WO3。設計了如圖工藝流程：
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已知：Ksp(CaSO4)＝4.9×10－5；Ksp(CaC2O4)＝2.3×10－9；Ka1(H2C2O4)＝5.6×10－2、Ka2(H2C2O4)＝1.6×10－4。
通過計算說明“浸取”過程形成CaSO4而不能形成CaC2O4的原因：_____
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____________________________________________________________________________。
溶液
中存在平衡：CaSO4(s)＋H2C2O4(aq) CaC2O4(s)＋2H＋(aq)＋ (aq)，
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而不是CaC2O4
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7.鎢是熔點最高的金屬，是重要的戰略物資。自然界中黑鎢礦的主要成分是FeWO4、MnWO4，還含有少量Si、P、As的化合物。由黑鎢礦制備WO3的工藝流程如下：
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浸出液中的溶質有Na2WO4、Na2SiO3、Na3PO4、Na3AsO4，加入MgSO4、
H2SO4將溶液的pH調至9時，溶液中 ＝______。(已知Ksp[Mg3(PO4)2]
＝2.0×10－24、Ksp[Mg3(AsO4)2]＝2.0×10－20)
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8.五氧化二釩(V2O5)廣泛用于冶金、化工等行業，用作合金添加劑、生產硫酸或石油精煉用的催化劑等。從廢釩催化劑(含有K2SO4、V2O5、V2O4、SiO2、Fe2O3、NiO等)中回收釩，既能避免污染環境，又能節約寶貴的資源，回收工藝流程如圖：
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加入H2O2的目的是將過量的Fe2＋轉化為Fe3＋。“氧化1”后，溶液中的金屬陽離子主要有Fe3＋、Ni2＋、VO2＋，調節pH使離子沉淀，若溶液中c(Ni2＋)＝0.2 mol·L－1，則調節溶液的pH最小值為_____可使Fe3＋沉淀完全(離子濃度≤1.0×10－5 mol·L－1時沉淀完全)，此時____(填“有”或“無”)Ni(OH)2沉淀生成。{假設溶液體積不變，lg 6≈0.8，Ksp[Fe(OH)3]＝2.16×10－39，Ksp[Ni(OH)2]＝2×10－15}
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2.8
無
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本課結束

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