首页

2022届高考化学一轮复习跟踪检测52系统归纳--四大平衡常数的相互关系及运算(Word版带解析)

资源预览文档简介为自动调取,内容显示的完整度及准确度或有误差,请您下载后查看完整的文档内容。

1/9

2/9

剩余7页未读,查看更多内容需下载

跟踪检测(五十二)系统归纳——四大平衡常数的相互关系及运算1.(2021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C KW只受温度的影响,随温度升高而增大,A、D点温度相同,B点温度>C点温度>A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。2.已知,常温下浓度为0.1mol·L-1的下列溶液的pH如表:溶质NaFNaClONa2CO3pH7.59.711.6下列有关说法正确的是(  )A.在相同温度下,同浓度的三种酸溶液的导电能力顺序:H2CO3<HClO<HFB.若将CO2通入0.1mol·L-1Na2CO3溶液中至溶液呈中性,则溶液中2c(CO)+c(HCO)=0.1mol·L-1C.根据上表,水解方程式ClO-+H2OHClO+OH-的水解常数K≈10-7.6D.向上述NaClO溶液中通HF气体至恰好完全反应时:c(Na+)>c(F-)>c(H+)>c(HClO)>c(OH-)解析:选C 盐NaF、NaClO、Na2CO3、NaHCO3所对应的酸依次为HF、HClO、HCO、H2CO3,酸性:HCO<HClO<H2CO3<HF,所以三种酸溶液的导电能力顺序:HClO<H2CO3<HF,A项错误;0.1mol·L-1Na2CO3溶液中,c(Na+)=0.2mol·L-1,根据电荷守恒有:c(Na+)+c(H+)=c(HCO)+2c(CO)+c(OH-),由于溶液呈中性:c(H+)=c(OH-),则c(Na+)=2c(CO)+c(HCO)=0.2mol·L-1,B项错误;根据水解方程式ClO-+H2OHClO+OH-,水解的平衡常数表达式为K=,从上表可知常温下浓度为0.1mol·L-1NaClO溶液的pH=9.7,则pOH=4.3,c(OH-)=10-4.3,所以,K=≈10-7.6,C项正确;向NaClO溶液中通HF气体至恰好完全反应,NaClO+ HF===NaF+HClO,溶液中生成等物质的量的NaF和HClO,由于HClO为弱酸,存在着电离平衡:HClOH++ClO-,同时溶液中也存在着NaF的水解平衡,但是由于水解程度是很微弱的,所以溶液中应该是c(Na+)>c(F-)>c(HClO)>c(H+)>c(OH-),D项错误。3.(2021·资阳二诊)25℃时,用0.1000mol·L-1KOH溶液滴定20.00mL0.1000mol·L-1CH3COOH溶液,滴定中pH变化如图,下列关系错误的是(  )A.V=0mL时,CH3COOH溶液pH=3,其电离平衡常数K≈10-5B.V=10.00mL时,溶液中c(CH3COO-)>c(K+)>c(H+)>c(OH-)C.溶液pH=7时,=1D.V≥20.00mL时,溶液中c(K+)=c(CH3COO-)+c(OH-)+c(CH3COOH)解析:选D 0.1000mol·L-1CH3COOH溶液的pH=3,则该温度下醋酸的电离常数为≈10-5,A正确;当V=10.00mL时生成的醋酸钾与剩余的醋酸浓度相等,根据图示,溶液显酸性,这说明CH3COOH的电离程度大于CH3COO-的水解程度,则溶液中c(CH3COO-)>c(K+)>c(H+)>c(OH-),B正确;溶液pH=7时显中性,根据电荷守恒可知钾离子浓度等于醋酸根离子浓度,因此溶液中=1,C正确;V=20.00mL时二者恰好反应生成CH3COOK,溶液中满足物料守恒c(K+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH),D错误。4.(2021·衡水联考)已知:25℃时,Ksp[Zn(OH)2]=1.0×10-18,Ka(HCOOH)=1.0×10-4。该温度下,下列说法错误的是(  )A.HCOO-的水解常数为1.0×10-10B.Zn(OH)2溶于水形成的饱和溶液中,c(Zn2+)>1.0×10-6mol·L-1C.向Zn(OH)2悬浊液中加入HCOOH,溶液中c(Zn2+)增大D.Zn(OH)2(s)+2HCOOH(aq)Zn2+(aq)+2HCOO-(aq)+2H2O(l)的平衡常数K=100解析:选B HCOO-存在水解平衡:HCOO-+H2OHCOOH+OH-,则水解常数为Kh====1.0×10-10,A正确;Zn(OH)2溶于水形成的饱和溶液中,Ksp[Zn(OH)2]=c(Zn2+)·c2(OH-)=4c3(Zn2+)=1.0×10-18,则有c(Zn2+)<1.0×10-6mol·L-1,B错误;向Zn(OH)2悬浊液中加入HCOOH,发生中和反应消耗OH-,Zn(OH)2溶解平衡正向移动,溶液中c(Zn2+)增大,C正确;该反应的平衡常数为K====100,D正确。 5.已知25℃时某些弱酸的电离常数如下表。常温下稀释CH3COOH、HClO两种酸的稀溶液时,溶液pH随加水量的变化如图所示。下列说法正确的是(  )弱电解质CH3COOHHClOH2CO3电离常数Ka=1.8×10-3Ka=3.0×10-8Ka1=4.1×10-7Ka2=5.6×10-11A.相同浓度CH3COONa和NaClO的混合液中,各离子浓度的大小关系是c(Na+)>c(ClO-)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)B.向NaClO溶液中通入少量二氧化碳的离子方程式为2ClO-+CO2+H2O===2HClO+COC.图像中a点酸的总浓度大于b点酸的总浓度D.图像中a、c两点处的溶液中相等(HR代表CH3COOH或HClO)解析:选D 由于CH3COOH的Ka大于HClO的Ka,根据盐类水解“越弱越水解”的规律可知,ClO-的水解程度大于CH3COO-,故混合液中离子浓度大小关系为c(Na+)>c(CH3COO-)>c(ClO-)>c(OH-)>c(H+),A错误。由于Ka1(H2CO3)>Ka(HClO)>Ka2(H2CO3),则向NaClO溶液中通入少量二氧化碳生成HClO和NaHCO3,离子方程式为ClO-+CO2+H2O===HClO+HCO,B错误。由于Ka(CH3COOH)>Ka(HClO),稀释相同倍数时,CH3COOH的pH变化大,则曲线Ⅰ代表CH3COOH,曲线Ⅱ代表HClO;起始时两种酸溶液的pH相等,则有c(HClO)>c(CH3COOH),故a点酸的总浓度小于b点酸的总浓度,C错误。CH3COOH的电离常数为Ka(CH3COOH)==,则有=,a、c两点处的溶液温度相同,则Ka(CH3COOH)、KW相同,故两点溶液中相等,D正确。6.(2021·唐山模拟)已知某温度时CH3COOH的电离常数为K。该温度下向20mL0.1mol·L-1CH3COOH溶液中逐滴加入0.1mol·L-1NaOH溶液,pH变化曲线如图所示(忽略温度变化)。以下叙述正确的是(  )A.根据图中数据可计算出K值约为10-5B.①②③点水的电离程度由大到小的顺序为②>③>①C.点①所示溶液中:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(CH3COOH)+c(H+)D.点③时c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.1mol·L-1解析:选A 由图可知滴定前0.1mol·L-1醋酸溶液的pH为3,则醋酸的电离常数K= =≈=1×10-5mol·L-1,A项正确;③点时,恰好完全反应生成CH3COONa,CH3COO-的水解促进水的电离,在②点时,溶液pH=7,水的电离既没受到促进也没受到抑制,在①点时,水的电离受到抑制,故水的电离程度由大到小的顺序为③>②>①,B项错误;①点时得到等物质的量的CH3COOH和CH3COONa的混合溶液,根据电荷守恒得,c(H+)+c(Na+)=c(CH3COO-)+c(OH-),根据物料守恒得,2c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH),整理以上两个式子得质子守恒式:c(CH3COO-)+2c(OH-)=c(CH3COOH)+2c(H+),且①点时溶液呈酸性,c(H+)≠c(OH-),则C项错误;D项忽视了溶液由20mL变为40mL,故③点时c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=0.05mol·L-1,D项错误。7.已知K、Ka、KW、Kh、Ksp分别表示化学平衡常数、弱酸的电离常数、水的离子积常数、盐的水解常数、难溶电解质的溶度积常数。(1)有关上述常数的说法正确的是____________。a.它们都能反映一定条件下对应变化进行的程度b.它们的大小都随温度的升高而增大c.常温下,CH3COOH在水中的Ka大于在饱和CH3COONa溶液中的Kad.一定温度下,在CH3COONa溶液中,KW=Ka·Kh(2)25℃时,H2SO3HSO+H+的电离常数Ka=1×10-2mol·L-1,则该温度下pH=3、c(HSO)=0.1mol·L-1的NaHSO3溶液中c(H2SO3)=________。(3)高炉炼铁中发生的反应有:FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g) ΔH<0该反应的平衡常数表达式K=________;已知1100℃时,K=0.25,则平衡时CO的转化率为________;在该温度下,若测得高炉中c(CO2)=0.020mol·L-1,c(CO)=0.1mol·L-1,则此时反应速率是v正________v逆(填“>”“<”或“=”)。(4)已知常温下Fe(OH)3和Mg(OH)2的Ksp分别为8.0×10-38、1.0×10-11,向浓度均为0.1mol·L-1的FeCl3、MgCl2的混合溶液中加入碱液,要使Fe3+完全沉淀而Mg2+不沉淀,应该调节溶液pH的范围是________。(已知lg2=0.3,离子浓度低于10-5mol·L-1时认为沉淀完全)解析:(1)对于正反应为放热反应的化学平衡,升高温度,平衡逆向移动,平衡常数减小,b选项错误;温度不变,CH3COOH的电离常数不变,c选项错误。(2)由Ka=,代入数据得c(H2SO3)=0.01mol·L-1。(3)根据方程式可得K=;设开始时c(CO)=amol·L-1,平衡时c(CO2)=bmol·L-1,则=0.25,得a=5b,则平衡时CO 的转化率为=×100%=20%;Qc==0.20<0.25,故v正>v逆。(4)Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)·c3(OH-),Fe3+完全沉淀时c3(OH-)=,得c(OH-)=2×10-11mol·L-1,pH=3.3,Mg(OH)2开始沉淀时c2(OH-)==1.0×10-10,得c(OH-)=1×10-5mol·L-1,pH=9,调节pH范围为[3.3,9]。答案:(1)ad (2)0.01mol·L-1(3) 20% > (4)[3.3,9]8.(1)常温下,用氨水吸收CO2可得到NH4HCO3溶液,在NH4HCO3溶液中,c(NH)________(填“>”“<”或“=”)c(HCO);反应NH+HCO+H2O===NH3·H2O+H2CO3的平衡常数K=______。(已知常温下NH3·H2O的电离常数Kb=2×10-5,H2CO3的电离常数K1=4×10-7,K2=4×10-11)(2)已知Ksp[Mg(OH)2]=2×10-11,在某MgSO4溶液里c(Mg2+)=0.002mol·L-1,如果生成Mg(OH)2沉淀,应调整溶液pH,使之大于________;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,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)CuCl悬浊液中加入Na2S,发生的反应为2CuCl(s)+S2-(aq)Cu2S(s)+2Cl-(aq),该反应的平衡常数K=______________________[已知Ksp(CuCl)=1.2×10-6,Ksp(Cu2S)=2.5×10-43]。(4)已知常温下H2SO3的电离常数:Ka1=1.0×10-1.9,Ka2=1.0×10-7.2,计算0.1mol·L-1NaHSO3溶液的pH值为______(忽略SO的二级水解)。解析:(1)由于NH3·H2O的电离常数大于HCO的电离常数,再根据盐类水解规律可得HCO的水解程度更大,因此c(NH)>c(HCO);反应NH+HCO+H2O===NH3·H2O+H2CO3的平衡常数K====1.25×10-3。(2)MgSO4溶液中c(Mg2+)=0.002mol·L-1,沉淀平衡时c(OH-)=mol·L-1=10-4mol·L-1,则c(H+)=10-10mol·L-1,因此生成Mg(OH)2沉淀,应调整溶液pH,使之大于10;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,镁离子浓度变为0.001mol·L-1;c(OH-)=mol·L-1=0.001mol·L-1,c(Mg2+)·c2(OH-)=10-9>Ksp=2×10-11,有沉淀产生。 (3)2CuCl(s)+S2-(aq)Cu2S(s)+2Cl-(aq)的平衡常数K=====5.76×1030。(4)HSOSO+H+的常数Ka2==1.0×10-7.2,c(SO)≈c(H+),c(HSO)≈0.1mol·L-1,则c2(H+)=1.0×10-7.2×c(HSO)=1.0×10-7.2×0.1=10-8.2,c(H+)=10-4.1,故pH=-lgc(H+)=4.1。答案:(1)> 1.25×10-3 (2)10 有 (3)5.76×1030 (4)4.19.钴(Co)及其化合物在工业上有广泛应用。利用水钴矿(主要成分为Co2O3,含少量Fe2O3、Al2O3、MnO、MgO、CaO等)制取CoCl2·6H2O粗品的工艺流程图如下:已知:①浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Ca2+、Mg2+、Al3+等;②部分阳离子以氢氧化物形式开始沉淀和完全沉淀时的pH如下表:沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Co(OH)2Al(OH)3Mn(OH)2开始沉淀时的pH2.77.67.64.07.7完全沉淀时的pH3.79.69.25.29.8请回答下列问题:(1)上述工艺流程图中操作a的名称为________。(2)写出“浸出”时Co2O3发生反应的离子方程式:________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)加入NaClO3的作用是_______________________________________________。(4)萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图。使用萃取剂最适宜的pH范围是________(填字母)。A.2.0~2.5 B.3.0~3.5 C.5.0~5.5 D.9.5~9.8 (5)“除钙、镁”是将溶液中Ca2+与Mg2+转化为CaF2、MgF2沉淀。已知某温度下,Ksp(MgF2)=7.35×10-11,Ksp(CaF2)=1.50×10-10。当加入过量NaF,所得滤液中=________。解析:水钴矿中加入盐酸,可得CoCl3、FeCl3、AlCl3、MnCl2、MgCl2、CaCl2,已知浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Ca2+、Mg2+、Al3+等,则加入的Na2SO3将Co3+、Fe3+还原为Co2+、Fe2+;加入NaClO3将Fe2+氧化为Fe3+,并调pH至5.2,可得到Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀;过滤后所得滤液主要含有CoCl2、MnCl2、MgCl2、CaCl2,用NaF溶液除去钙、镁;过滤后,向滤液中加入萃取剂,萃取Mn2+;萃取后的余液中主要含有CoCl2,蒸发结晶得到CoCl2·6H2O粗品。(1)由上述分析可知,工艺流程图中操作a的名称是过滤。(2)浸出过程中加入Na2SO3的目的是将Co3+、Fe3+还原为Co2+、Fe2+,其中“浸出”时Co2O3发生反应的离子方程式为SO+Co2O3+4H+===SO+2Co2++2H2O。(3)加入NaClO3的作用是将浸出液中的Fe2+氧化为Fe3+,使Fe3+沉淀完全。(4)pH在3~3.5时Mn2+的萃取率增大很多,而pH=4时,Co2+的萃取率比较大,故pH在3.0~3.5时萃取效果最佳。(5)由溶度积可知,溶液Ⅰ“除钙、镁”是将溶液中Ca2+与Mg2+分别转化为CaF2、MgF2沉淀,根据溶度积定义可知===0.49。答案:(1)过滤(2)Co2O3+SO+4H+===2Co2++SO+2H2O(3)将Fe2+氧化成Fe3+,使Fe3+沉淀完全[利于生成Fe(OH)3除去](4)B (5)0.4910.锂离子电池是目前具有最高比能量的二次电池。LiFePO4可极大地改善电池体系的安全性能,且具有资源丰富、循环寿命长、环境友好等特点,是锂离子电池正极材料的理想选择。生产LiFePO4的一种工艺流程如图: 已知:Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,Ksp(FePO4·xH2O)=1.0×10-15。回答下列问题:(1)在合成磷酸铁时,步骤Ⅰ中pH的控制是关键。如果pH<1.9,Fe3+沉淀不完全,影响产量;如果pH>3.0,则可能存在的问题是____________________________________。(2)步骤Ⅱ中,洗涤是为了除去FePO4·xH2O表面附着的________等离子。(3)取三组FePO4·xH2O样品,经过高温充分煅烧测其结晶水含量,实验数据如下表:实验序号123固体失重质量分数/%19.920.120.0固体失重质量分数=×100%则x=________(精确至0.1)。(4)步骤Ⅲ中研磨的作用是______________________________________________。(5)在步骤Ⅳ中生成了LiFePO4、CO2和H2O,则氧化剂与还原剂的物质的量之比为________。(6)H3PO4是三元酸,如图是溶液中含磷微粒的物质的量分数(δ)随pH变化示意图。则PO第一步水解的水解常数K1的表达式为________,K1的数值最接近________(填字母)。A.10-12.4         B.10-1.6C.10-7.2D.10-4.2解析:(1)合成磷酸铁时,pH<1.9,Fe3+沉淀不完全;pH>3.0,由Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38可知,易生成Fe(OH)3沉淀,影响磷酸铁的纯度。(2)步骤Ⅰ在反应釜中加入H3PO4、Fe(NO3)3溶液,并用氨水调pH=2.0~3.0,控制反应物的量,反应生成磷酸铁后,溶液中溶质主要是NH4NO3,故洗涤是为了除去固体表面吸附的NH、NO、H+等离子。(3)由表中实验数据可知,FePO4·xH2O固体样品失重质量分数的平均值为20.0%,取 100g固体样品进行计算:n(FePO4)=,n(H2O)=,则有=≈2.1。(4)步骤ⅢFePO4·xH2O中加入葡萄糖和Li2CO3研磨、干燥,使反应物混合均匀,加快反应速率,提高反应产率。(5)步骤Ⅳ在Ar气保护、600℃煅烧,生成了LiFePO4、CO2和H2O,其中Fe元素由+3价降低到+2价,葡萄糖则被氧化为CO2和H2O,则氧化剂为FePO4·xH2O,还原剂是葡萄糖(C6H12O6),据得失电子守恒可得:n(FePO4·xH2O)×(3-2)=n(C6H12O6)×(4-0)×6,则有n(FePO4·xH2O)∶n(C6H12O6)=24∶1。(6)PO第一步水解的反应为PO+H2OHPO+OH-,故水解常数表达式为K1=。由图可知,当pH=12.4时,溶液中PO、HPO的物质的量分数均为0.5,此时c(PO)=c(HPO),故水解常数表达式K1==c(OH-)=1012.4-14=10-1.6。答案:(1)生成Fe(OH)3杂质,影响磷酸铁的纯度(2)NO、NH、H+(只要写出NO、NH即可)(3)2.1(4)使反应物混合均匀,增大反应速率,提高反应产率(答案合理即可)(5)24∶1 (6)K1= B

版权提示

  • 温馨提示:
  • 1. 部分包含数学公式或PPT动画的文件,查看预览时可能会显示错乱或异常,文件下载后无此问题,请放心下载。
  • 2. 本文档由用户上传,版权归属用户,莲山负责整理代发布。如果您对本文档版权有争议请及时联系客服。
  • 3. 下载前请仔细阅读文档内容,确认文档内容符合您的需求后进行下载,若出现内容与标题不符可向本站投诉处理。
  • 4. 下载文档时可能由于网络波动等原因无法下载或下载错误,付费完成后未能成功下载的用户请联系客服vx:lianshan857处理。客服热线:13123380146(工作日9:00-18:00)

文档下载

发布时间:2021-09-11 10:01:32 页数:9
价格:¥2 大小:217.05 KB
文章作者:随遇而安

推荐特供

MORE