2020年高考化学专题复习“四大平衡常数”综合问题

“四大平衡常数”综合问题

1．(2018·漳州八校联考)已知 298 K 时，HNO 2 的电离常数K a ＝5×10－

4。硝酸盐和亚硝酸盐有广泛应用。

(1)298 K 时，亚硝酸钠溶液中存在：NO 2－＋H 2O

HNO 2＋OH －

K h 。K h ＝________。

(2)常温下，弱酸的电离常数小于弱酸根离子的水解常数，则以水解为主。0.1 mol·L －

1

NaOH 溶液和 0.2

mol·L －

1 HNO

2 溶液等体积混合，在混合溶液中c (H ＋

)________(填“>”“<”或“＝”)c (OH －

)。

(3)检验工业盐和食盐的方法之一：取少量样品溶于水，滴加稀硫酸酸化，再滴加 KI 淀粉溶液，若溶液变蓝 色，产生无色气体，且气体遇空气变红棕色，则该样品是工业盐。写出碘离子被氧化的离子方程式： _________________________________________。

(4) 在酸性高锰酸钾溶液中滴加适量亚硝酸钠溶液，溶液褪色，写出离子方程式： ________________________________________________________________________。

(5)硝酸银溶液盛装在棕色试剂瓶中，其原因是硝酸银不稳定，见光分解生成银、一种红棕色气体和一种无 色气体。写出硝酸银见光分解的化学方程式：_______________________________________。

(6)已知：298 K 时，K sp (AgCl)＝2.0×10

－

10

，K sp (Ag 2CrO 4)＝1.0×10

－

12

。用标准 AgNO 3 溶液滴定氯化钠溶

液中的 Cl －

，用 K 2CrO 4 作指示剂。假设起始浓度c (CrO 24－

)＝1.0×10－

2

mol·L －

1，当 Ag 2CrO 4 开始沉淀时，

c (Cl －

)＝________。

解析： (1)K h ＝c HNO 2·c －OH －＝c HNO 2·c －OH －

＋

·c H ＋＝K W ＝ 1×10－－14 ＝ 2×10 － 11 。

(2)NaOH ＋ c NO 2

c NO 2

·c H

K a 5×10 4

HNO 2===NaNO 2＋H 2O ，则混合后得到等物质的量浓度的 NaNO 2 和 HNO 2 的混合溶液，由(1)知 HNO 2 的电离常数大于 NO 2－的水解常数，故混合溶液中以 HNO 2 的电离为主，混合溶液呈酸性。(3)酸性条件下亚硝酸钠氧化碘 离子，离子方程式为 2NO 2－＋4H ＋＋2I －===2NO ↑＋I 2＋2H 2O 。(4)在强氧化剂存在的条件下，亚硝酸盐表现还原性：2MnO 4－＋5NO 2－＋6H ＋===2Mn 2＋＋5NO 3－＋3H 2O 。(5)由氧化还原反应原理知，银、氮元素的化合价降低，则氧元素的化合价升高，无色气体为 O 2。硝酸银见光分解的化学方程式为 2AgNO 3===光

==2Ag ＋2NO 2↑＋O 2↑。

(6)c 2(Ag ＋)·c (CrO 42－)＝K sp (Ag 2CrO 4)，c (Ag ＋)＝ 1.0×10－－12 mol·L －1＝1.0×10－5 mol·L －1。c (Cl －)＝K sp AgCl ＋ ＝

1.0×10 2

c Ag

2.0

×10－－10 mol·L －1＝2.0×10－

5 mol·L －1。 1.0×10 5 答案：(1)2×10－11

(2)>

(3)2NO 2－

＋4H ＋

＋2I －

===2NO ↑＋I 2＋2H 2O

(4)2MnO 4－

＋5NO 2－

＋6H ＋

===2Mn 2＋

＋5NO 3－

＋3H 2O

(5)2AgNO 3===光

==2Ag ＋2NO 2↑＋O 2↑ (6)2.0×10－

5 mol·L －

1

2．已知K 、K a 、K W 、K h 、K sp 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，CH 3COOH 在水中的K a 大于在饱和 CH 3COONa 溶液中的K a

d ．一定温度下，在 CH 3COONa 溶液中，K W ＝K a ·K h (2)

25 ℃时，将a mol·L －

1 的氨水与 0.01 mol·L －

1 的盐酸等体积混合所得溶液中c (NH 4＋

)＝c (Cl －

)，则溶

液显 ________(填“酸”“碱”或“中”)性；用含a 的代数式表示 NH 3·H 2O 的电离常数K b ＝________。

(3)

25 ℃时，H 2SO 3HSO 3－

＋H ＋

的电离常数K a ＝1×10

－

2

mol·L －

1，则该温度下 pH ＝3、c (HSO 3－

)

＝0.1 mol·L

－

1

的 NaHSO 3 溶液中c (H 2SO 3)＝________。 (4)高炉炼铁中发生的反应有：

FeO(s)＋CO(g)Fe(s)＋CO 2(g) ΔH ＜0

该反应的平衡常数表达式K ＝________；已知 1 100 ℃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 (CO 2)＝0.020 mol·L －

1，c (CO)＝0.1 mol·L －

1，则此时反应速率是v 正

________v

逆

(填“＞”“＜”或“＝”)。

(5)已知常温下 Fe(OH)3 和 Mg(OH)2 的K sp 分别为 8.0×10

－

38

、1.0×10

－

11

，向浓度均为 0.1 mol·L －

1 的 FeCl 3、

MgCl 2 的混合溶液中加入碱液，要使 Fe 3＋

完全沉淀而 Mg 2＋

不沉淀，应该调节溶液 pH 的范围是________。(已知 lg 2＝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，CH 3COOH 的电离常数不变，c 选项错误。(2)根据电荷守恒得c (H ＋)＋c (NH 4＋)＝c (Cl －)＋c (OH －)，因为

＋ － ＋ －

c NH 4·c OH － 10－9

c H ·c HSO 3

c (NH 4 )＝c (Cl )，所以c (H )＝c (OH )，故溶液显中性。K b ＝ ＝ 。(3)由K a ＝

， c NH 3·H 2O a －0.01

c H 2SO 3

代入数据得c (H 2SO 3)＝0.01 mol·L －1。(4)根据方程式可得K ＝c CO 2；设开始时c (CO)＝a mol·L －1，平衡时

c (CO 2) c CO