高中化学复习专题： (2)

专题讲座

四大平衡常数的重要应用

四大平衡常数是指化学平衡常数、弱电解质的电离平衡常数、水的离子积常数及难溶电解质的溶度积常数,这部分知识为新课标的热考内容,在高考题中出现频繁。该类试题常与生产、生活、环境及新技术的应用相联系,信息量大,思维容量高。侧重考查考生阅读相关材料,把握和提炼关键信息或数形结合等综合分析能力,数据处理及计算能力、知识的迁移应用能力。

项目化学平衡常数(K) 电离平衡常数(K a、K b)

水的离

子积常

数(K W)

难溶电

解质的

溶度积

常数

(K sp)

概念在一定温度下,当一

个可逆反应达到化学

平衡时,生成物浓度

幂之积与反应物浓度

幂之积的比值是一个

常数,这个常数就是

该反应的化学平衡常

数。

在一定条件下弱电解

质达到电离平衡时,弱

电解质电离形成的各

种离子的浓度的乘积

与溶液中未电离的分

子的浓度的乘积之比

是一个常数,这个常数

称为电离平衡常数。

水或稀

的水溶

液中

c(OH

－)与

c(H＋)

的乘

积。

在一定

温度下,

在难溶

电解质

的饱和

溶液中,

各离子

浓度幂

之积为

常数。

表达对于一般的可逆反

应：m A(g)＋n B(g)

(1)对于一元弱酸HA：

HA H＋＋A－,电

K W＝

c(OH

M m A n的

饱和溶

式p C(g)＋q D(g),在一定温度下达到平

衡时：K＝

c p（C）·c q（D）c m（A）·c n（B）。

离常数K a＝

c（H＋）·c（A－）

c（HA）

；

(2)对于一元弱碱

BOH：BOH B＋

＋OH－,电离常数K b

＝

c（B＋）·c（OH－）

c（BOH）

。

－)·c(H

＋)

液：K sp

＝c m(M n

＋)·c n(A m

－)

影

响因素只与温度有关

只与温度有关,升温,K

值增大

只与温

度有

关,温

度升

高,K W

增大

只与难

溶电解

质的性

质和温

度有关

一、化学平衡常数

4.酸、碱、能水解的盐溶液中水电离出的c (H ＋)或c (OH

－)的计算。

对策 K W 只与温度有关,升高温度,K W 增大；在稀溶液中,c (H

＋)·c (OH －)＝K W ,其中c (H ＋)、c (OH －)是溶液中的H ＋、

OH －浓度；水电离出的H ＋数目与OH －数目相等。

四、难溶电解质的溶度积常数

常考题型 1.溶解度与K sp 的相关转化与比较；

2.沉淀先后的计算与判断；

3.沉淀转化相关计算；

4.金属沉淀完全的pH 及沉淀分离的相关计算；

5.与其他平衡(如氧化还原平衡、配位平衡)综合的计算；

6.数形结合的相关计算等。

对策 应用K sp 数值大小比较物质的溶解度大小时,一定是在组

成上属于同一类型的难溶电解质才能进行比较,否则,不

能比较；在判断沉淀的生成或转化时,把离子浓度数值代

入K sp 表达式,若数值大于K sp ,沉淀可生成或转化为相应

难溶物质；利用K sp 可计算某些沉淀转化反应的化学平衡

常数。

【例1】 利用“化学蒸气转移法”制备TaS 2晶体,发生反应：TaS 2(s)＋2I 2(g)TaI 4(g)＋S 2(g) ΔH >0。

该反应的平衡常数表达式K ＝________________,若K ＝1,向某恒容容器中加入1 mol I 2(g)和足量TaS 2(s),试求I 2(g)的平衡转化率(列式计算)。

解析：平衡常数表达式为K ＝c （TaI 4）c （S 2）c 2（I 2）

,设容器体积为1 L ,生成TaI 4的物质的量为x ,则

TaS 2(s)＋2I 2(g) TaI 4(g)＋S 2(g) ΔH >0

起始（mol·L －1）

1 0 0 变化（mol·L －1）

2x x x 平衡（mol·L －1）

1－2x x x K ＝c （TaI 4）c （S 2）c 2（I 2）＝x 2（1－2x ）2

＝1,x ＝13,I 2的转化率为13×2÷1×100%≈66.7%。

答案：c （TaI 4）c （S 2）c 2（I 2）

见解析 【例2】 已知某温度下CH 3COOH 和NH 3·H 2O 的电离常数相等,现向10 mL 浓度为0.1 mol·L －1的CH 3COOH 溶液中滴加相同浓度的氨水,在滴加过程中

( )

A ．水的电离程度始终增大

B.c （NH ＋4）c （NH 3·H 2O ）

先增大再减小 C ．c (CH 3COOH)与c (CH 3COO －)之和始终保持不变

D ．当加入氨水的体积为10 mL 时,c (NH ＋4)＝c (CH 3COO －)

解析：酸碱均抑制水的电离,向CH 3COOH 溶液中滴加氨水,水的电离程度先增大,当恰好完全反应后,再滴加氨水,水的电离程度减小,A 错误；因为氨水的

电离常数K b ＝c （OH －）·c （NH ＋4）c （NH 3·H 2O ）＝c （H ＋）·c （OH －）·c （NH ＋4）c （H ＋）·c （NH 3·H 2O ）

,所以c （NH ＋4）c （NH 3·H 2O ）

＝K b ·c （H ＋）K W ,因为温度不变K b 、K W 不变,随氨水的加入c (H ＋)减小,c （NH ＋4）c （NH 3·H 2O ）

不断减小,B 错误；加入氨水,体积变大,c (CH 3COOH)与c (CH 3COO －)之和变小,C 错误；当加入氨水的体积为10 mL 时,氨水与CH 3COOH 恰好反应,CH 3COOH 和NH 3·H 2O 的电离常数相等,故CH 3COO －