2024届高考化学一轮复习教案 50 第八章 第46讲 水溶液中四大平衡常数的综合应用（含解析）

第46讲　水溶液中四大平衡常数的综合应用
[课程标准]　1.掌握四大平衡常数[Ka(Kb)、Kw、Kh、Ksp]的简单计算。2.掌握四大平衡常数[Ka(Kb)、Kw、Kh、Ksp]之间的换算方法。
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1．四大平衡常数的表达式
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＝
盐的水解平衡常数 Kh 弱离子的盐溶液 CH3COO－＋H2O CH3COOH＋OH－Kh＝
沉淀溶解平衡常数 Ksp 难溶电解质 Mg(OH)2(s) Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)Ksp[Mg(OH)2]＝c(Mg2＋)·c2(OH－)
2.四大平衡常数的应用
(1)Q与K的关系：二者表达式相同，若QK，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(Kb)、Kw、Kh均增大，而Ksp一般会增大。
3．四大平衡常数Ka(Kb)、Kw、Kh、Ksp之间的关系
(1)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、Kb、Kw、Kh均增大。
(2)Ka(Kb)、Kh、Kw三者的关系式为Kh＝(或)。
(3)对二元弱酸的Ka1、Ka2与相应酸根离子的Kh1、Kh2的关系式为Ka1·Kh2＝Kw，Ka2·Kh1＝Kw。
(4)反应CdS(s)＋2H＋(aq)Cd2＋(aq)＋H2S(aq)的平衡常数K，则K＝。
(5)反应3Mg(OH)2(s)＋2Fe3＋(aq)2Fe(OH)3(s)＋3Mg2＋(aq)的平衡常数K＝＝ eq \f(K[Mg（OH）2],K[Fe（OH）3]) 。
学生用书?第218页
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一、利用电离常数确定离子浓度比值的变化
1．已知某温度下CH3COOH和NH3·H2O的电离常数相等，现向10 mL浓度为0.1 mol/L的CH3COOH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)/c(NH3·H2O)先增大再减小
C．c(CH3COOH)与c(CH3COO－)之和始终保持不变
D．当加入氨水的体积为10 mL时，c(NH)＝c(CH3COO－)
D　[酸碱均抑制水的电离，向CH3COOH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Kb＝ eq \f(c（OH－）·c（NH）,c（NH3·H2O）) ，所以 eq \f(c（NH）,c（NH3·H2O）) ＝，因为温度不变，Kb不变，随氨水的加入c(OH－)增大， eq \f(c（NH）,c（NH3·H2O）) 不断减小，B错误；加入氨水，体积变大，c(CH3COOH)与c(CH3COO－)之和变小，C错误；当加入氨水的体积为10 mL时，氨水与CH3COOH恰好反应，CH3COOH和NH3·H2O的电离常数相等，故CH3COO－和NH的水解程度相同，溶液呈中性，由电荷守恒可得c(NH)＝c(CH3COO－)，D正确。]
二、利用电离常数判断化学反应进行的方向
2．部分弱酸的电离平衡常数如下表：
弱酸 HCOOH HCN H2CO3
电离平衡常数(25 ℃) Ka＝1.77×10－4 Ka＝4.9×10－10 Ka1＝4.3×10－7Ka2＝5.6×10－11
下列选项错误的是 (填字母)。
a．2CN－＋H2O＋CO2===2HCN＋CO
b．2HCOOH＋CO===2HCOO－＋H2O＋CO2↑
c．中和等体积、等pH的HCOOH和HCN消耗NaOH的量前者小于后者
d．等体积、等浓度的HCOONa和NaCN溶液中所含离子总数前者小于后者
解析：　根据电离平衡常数，HCN的电离程度介于H2CO3的一级电离和二级电离之间，因此a中反应错误，应为CN－＋H2O＋CO2===HCN＋HCO；HCOOH的电离程度大于H2CO3的一级电离，因此b正确；等pH的HCOOH和HCN，HCN溶液的浓度大，中和等体积、等pH的HCOOH和HCN，后者消耗NaOH的量大，c正确；在HCOONa和NaCN溶液中分别存在电荷守恒：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HCOO－)＋c(OH－)，c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CN－)＋c(OH－)。等浓度的HCOONa和NaCN溶液，NaCN水解程度大，溶液中OH－浓度大，H＋浓度小。根据电荷守恒，两溶液中离子总浓度为2[c(Na＋)＋c(H＋)]，而Na＋浓度相同，H＋浓度后者小，因此等体积、等浓度的两溶液中离子总数前者大于后者，d错误。
答案：　ad
三、利用水的离子积常数判断溶液的酸碱性
3．如图表示水中c(H＋)和c(OH－)的关系，下列判断错误的是(　　)
A．两条曲线间任意点均有c(H＋)·c(OH－)＝Kw
B．M区域内任意点均有c(H＋)C．图中T1D．XZ线上任意点均有pH＝7
D　[任何水溶液中都有Kw＝c(H＋)·c(OH－)，因此两条曲线间任一点均有此关系，A项正确；XZ线上任意点溶液呈中性，M区域在XZ上方均有c(H＋)四、Ksp在污水处理及工农业生产中的应用
4．下表是三种物质的溶解度(20 ℃)，下列说法中正确的是(　　)
物质 MgCl2 Mg(OH)2 MgCO3
溶解度(g/100 g水) 74 0.000 84 0.01
A．已知MgCO3的Ksp＝6.82×10－6，则所有含有固体MgCO3的溶液中，都有c(Mg2＋)＝c(CO)，且c(Mg2＋)·c(CO)＝6.82×10－6
B．将表中三种物质与水混合，加热、灼烧，最终的固体产物相同
C．除去粗盐中含有的MgCl2杂质，最佳除杂试剂为Na2CO3溶液
D．用石灰水处理含有Mg2＋和HCO的硬水，发生反应的离子方程式为Mg2＋＋2HCO＋Ca2＋＋2OH－===CaCO3↓＋MgCO3↓＋2H2O
B　[含有MgCO3的溶液中一定有c(Mg2＋)·c(CO)＝6.82×10－6，但是c(Mg2＋)、c(CO)不一定相等，如溶液中同时含有MgCl2或Na2CO3，A项错误；加热MgCl2溶液过程中MgCl2水解，因HCl挥发，在加热、灼烧后最终得到的是MgO，加热MgCO3溶液过程中因Mg(OH)2更难溶，MgCO3转化为Mg(OH)2，灼烧Mg(OH)2得到MgO，B项正确；由于Mg(OH)2的溶解度更小，故除去粗盐中的MgCl2的最佳试剂是NaOH溶液，C项错误；石灰水处理硬水得到的沉淀是CaCO3和Mg(OH)2的混合物，D项错误。]
五、平衡常数之间关系的综合应用
5．(1)已知25 ℃，NH3·H2O的Kb＝1.8×10－5，H2SO3的Ka1＝1.3×10－2，Ka2＝6.2×10－8。若氨水的浓度为2.0 mol·L－1，溶液中的c(OH－)＝ mol·L－1。将SO2通入该氨水中，当c(OH－)降至1.0×10－7 mol·L－1时，溶液中的c(SO)/c(HSO)＝ 。
(2)联氨为二元弱碱，在水中的电离方式与氨相似。联氨第一步电离的平衡常数值为 (已知：N2H4＋H＋N2H的K＝8.7×107；Kw＝1.0×10－14)。联氨与硫酸形成的酸式盐的化学式为 。
(3)已知：Kw＝1.0×10－14，Al(OH)3AlO＋H＋＋H2O　K＝2.0×10－13。Al(OH)3溶于NaOH溶液反应的平衡常数等于 。
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(4)汽车尾气中的SO2可用石灰水吸收，生成亚硫酸钙悬浊液。常温下，测得CaSO3与水形成的悬浊液pH为9，忽略SO的第二步水解，则Ksp(CaSO3)≈ (保留3位有效数字)。[已知：Ka1(H2SO3)＝1.54×10－2，Ka2(H2SO3)＝1.02×10－7]
解析：　(1)由NH3·H2O的电离方程式及其电离平衡常数Kb＝1.8×10－5可知，Kb＝[c(NH)·c(OH－)]/c(NH3·H2O)＝1.8×10－5，当氨水的浓度为2.0 mol·L－1时，溶液中的c(NH)＝c(OH－)＝6.0×10－3 mol·L－1。由H2SO3的第二步电离方程式HSOSO＋ H＋及其电离平衡常数Ka2＝6.2×10－8可知，Ka2＝[c(SO)·c(H＋)]/c(HSO)＝6.2×10－8，将SO2通入该氨水中，当c(OH－)降至1.0×10－7 mol·L－1时，溶液的c(H＋)＝1.0×10－7 mol·L－1，则c(SO)/c(HSO)＝＝0.62。
(2)联氨为二元弱碱，在水中的电离方程式与氨相似，则联氨第一步电离的方程式为N2H4＋H2ON2H＋OH－，再根据：N2H4＋H＋N2H的K＝8.7×107及Kw＝1.0×10－14，故联氨第一步电离平衡常数为K＝ eq \f(c（N2H）·c（OH－）,c（N2H4）) ＝ eq \f(c（N2H）·c（OH－）·c（H＋）,c（N2H4）·c（H＋）) ＝ eq \f(c（N2H）,c（N2H4）·c（H＋）) ×c(OH－)·c(H＋)＝8.7×107×1.0×10－14＝8.7×10－7；联氨为二元弱碱，酸碱发生中和反应生成盐，则联氨与硫酸形成酸式盐的化学式为N2H6(HSO4)2。
(3)Al(OH)3溶于NaOH溶液发生反应：Al(OH)3＋OH－AlO＋2H2O　K1，可分两步进行：
Al(OH)3AlO＋H＋＋H2O　 K
H＋＋OH－H2O　
则K1＝＝＝20。
(4)pH＝9，c(OH－)＝1×10－5mol·L－1，由SO＋H2OHSO＋OH－知，c(HSO)＝c(OH－)＝1×10－5mol·L－1。Kh(SO)＝ eq \f(c（HSO）·c（OH－）,c（SO）) ＝，则＝ eq \f(1×10－5×1×10－5,c（SO）) ，c(SO)＝1.02×10－3mol·L－1；由元素质量守恒知：c(Ca2＋)＝c(SO)＋c(HSO)＝1.02×10－3mol·L－1＋1×10－5mol·L－1＝1.03×10－3mol·L－1；则Ksp(CaSO3)＝c(Ca2＋)·c(SO)≈1.05×10－6。
答案：　(1)6.0×10－3　0.62　 (2)8.7×10－7　 N2H6(HSO4)2　 (3)20　 (4)1.05×10－6
真题演练　明确考向
1．(2021·湖南选择考，17(5)) 常温下加入的NH4HCO3溶液呈 (填“酸性”“碱性”或“中性”)(已知：NH3·H2O的Kb＝1.75×10－5，H2CO3的Ka1＝4.4×10－7，Ka2＝4.7×10－11)。
解析：　铵根离子的水解常数Kh(NH)＝≈5.7×10－10，碳酸氢根的水解常数Kh(HCO)＝＝≈2.3×10－8，则Kh(NH)答案：　碱性
2．(2021·河北选择考，15(7)) 工序④溶液中的铝元素恰好完全转化为沉淀的反应为Al(OH)＋H＋Al(OH)3↓＋H2O。工序④溶液中的铝元素恰好完全转化为沉淀的pH为 。
(已知：通常认为溶液中离子浓度小于10－5mol·L－1为沉淀完全；Al(OH)3＋OH－Al(OH)：K＝100.63，Kw＝10－14，Ksp[Al(OH)3]＝10－33)
解析：　工序④溶液中的铝元素恰好完全转化为沉淀的反应Al(OH)＋H＋Al(OH)3↓＋H2O，反应的平衡常数为K1＝ eq \f(1,c[Al（OH）]·c（H＋）) ＝ eq \f(c（OH－）,c[Al（OH）]·c（H＋）·c（OH－）) ＝＝1013.37，当c[Al(OH)]为10—5mol/L时，溶液中氢离子浓度为 eq \f(1,c[Al（OH）]·K1) ＝mol/L＝10－8.37mol/L，则溶液的pH为8.37。
答案：　8.37
3．[2020·天津等级考，16(5)]已知25 ℃碳酸电离常数为Ka1、Ka2，当溶液pH＝12时，c(H2CO3)∶c(HCO)∶c(CO)＝1∶ ∶ 。
解析：　H2CO3是二元弱酸，分步发生电离：H2CO3HCO＋H＋、HCOCO＋H＋，则有Ka1＝ eq \f(c（HCO）·c（H＋）,c（H2CO3）) 、Ka2＝ eq \f(c（CO）·c（H＋）,c（HCO）) ，从而可得：Ka1·Ka2＝ eq \f(c（CO）·c2（H＋）,c（H2CO3）) 。当溶液
pH＝12时，c(H＋)＝10－12 mol·L－1，代入Ka1、Ka1·Ka2可得：c(H2CO3)∶c(HCO)＝1∶(1012·Ka1)，c(H2CO3)∶c(CO)＝1∶(1024·Ka1·Ka2)，综合可得：c(H2CO3)∶c(HCO)∶c(CO)＝1∶(1012·Ka1)∶(1024·Ka1·Ka2)。
答案：　1012·Ka1　1024·Ka1·Ka2
课时精练(四十六)　水溶液中四大平衡常数的综合应用
(本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！)
1．常温下，BaCO3的溶度积常数为Ksp，碳酸的电离常数为Ka1、Ka2，关于0.1 mol·L－1 NaHCO3溶液的下列说法错误的是(　　)
A．溶液中的c(HCO)一定小于0.1 mol·L－1
B．c(H＋)＋c(H2CO3)＝c(CO)＋c(OH－)
C．升高温度或加入NaOH固体， eq \f(c（Na＋）,c（HCO）) 均增大
D．将少量该溶液滴入BaCl2溶液中，反应的平衡常数K＝
D　[HCO在溶液中既要发生电离又要发生水解，0.1 mol·L－1 NaHCO3溶液中的c(HCO)一定小于0.1 mol·L－1，A正确；NaHCO3溶液中存在质子质量守恒：c(H＋)＋c(H2CO3)＝(CO)＋c(OH－)，B正确；升高温度，HCO的电离和水解都是吸热反应，所以c(HCO)会减小，而c(Na＋)不变， eq \f(c（Na＋）,c（HCO）) 会增大，加入NaOH固体，c(Na＋)会增大， HCO与OH－反应导致c(HCO)减小， eq \f(c（Na＋）,c（HCO）) 会增大，C正确；将少量NaHCO3溶液滴入BaCl2溶液发生：HCOH＋＋ CO(Ka2)、Ba2＋＋ CO===BaCO3↓()、H＋＋ HCOH2CO3()，三式相加可得总反应Ba2＋＋2HCOBaCO3↓＋H2CO3(K)，所以K＝，D错误。]
2．已知，常温下浓度为0.1 mol·L－1的下列溶液的pH如表：
溶质 NaF NaClO Na2CO3 NaHCO3
pH 7.5 9.7 11.6 8.3
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＜HF
B．若将CO2通入0.1 mol·L－1 Na2CO3溶液中至溶液呈中性，则溶液中2c(CO)＋c(HCO)＝0.1 mol·L－1
C．根据上表，水解方程式ClO－＋H2OHClO＋OH－的水解常数K≈10－7.6
D．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－)
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；0.1 mol·L－1 Na2CO3溶液中，c(Na＋)＝0.2 mol·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)＝0.2 mol·L－1，B项错误；根据水解方程式ClO－＋H2OHClO＋OH－，水解的平衡常数表达式为K＝，从题表可知常温下浓度为0.1 mol·L－1 NaClO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：HClOH＋＋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。]
3．25 ℃，HCN溶液中各离子的分布系数δ[如δ(CN－)＝]随pH变化的关系如图所示，下列表述正确的是(　　)
A．HCN的Ka数量级为10－9
B．0.1 mol/L NaCN溶液的pH＝11.1
C．用标准NaOH溶液滴定未知浓度的HCN溶液时可选用甲基橙试液作指示剂
D．将同体积同浓度的HCN溶液和NaCN溶液混合，所得溶液：c(CN－)>c(HCN)
B　[A项，Ka(HCN)＝，由图像可知，当c(CN－)＝c(HCN)时，c(H＋)＝10－9.2，代入Ka表达式得Ka(HCN)＝c(H＋)＝10－9.2，其数量级为10－10，故A错误；B项，NaCN在溶液中发生水解，水解常数Kh＝＝＝1×10－4.8，0.1 mol/L NaCN溶液，CN－＋H2OHCN＋OH－，Kh＝＝，则c(OH－)＝＝10－2.9，即c(H＋)＝10－11.1，则pH＝11.1，故B正确；C项，用NaOH溶液滴定HCN溶液，滴定终点时恰好生成NaCN，溶液显碱性，应用酚酞作指示剂，不能选用甲基橙，故C错误；D项，等浓度的HCN和NaCN混合溶液，由于Kh＝1×10－4.8>10－9.2＝Ka(HCN)，CN－的水解大于HCN的电离，则c(CN－)4．25 ℃时，用HCl和KOH固体改变0.1 mol·L－1的邻苯二甲酸氢钾(邻苯二甲酸H2A的Ka1＝1.1×10－3、Ka2＝3.9×10－6)溶液的pH，lg c(H2A)、lg c(HA－)和lg c(A2－)随pH变化的关系如图所示。下列说法错误的是(　　)
A．曲线①代表lg c(H2A)，曲线③代表lg c(A2－)
B．P点时，c(K＋)＝c(H2A)＋c(HA－)＋c(A2－)
C．0.1 mol·L－1KHA溶液中，c(K＋)>c(HA－)>c(A2－)>c(H2A)
D．用KOH固体改变KHA溶液pH至14过程中，c(A2－)一直增大
B　[A项，H2A＋OH－===HA－＋H2O，HA－＋OH－===H2O＋A2－，随pH增大，c(H2A)一直下降，c(HA－)先增大后减小，c(A2－)一直增大，故曲线①代表lg c(H2A)，曲线③代表lg c(A2－)，A正确；B项，P点时，P处有K2A、KHA，lg c(H2A)≈－5，即c(H2A) ≈10－5 mol/L，若溶质为KHA，则由元素质量守恒c(K＋)＝c(H2A)＋c(HA－)＋c(A2－)，但是P处有K2A、KHA两种溶质c(K＋)不等于c(H2A)＋c(HA－)＋c(A2－)，B错误；C项，HA－H＋＋A2－，Ka2＝3.9×10－6，HA－＋H2OH2A＋OH－，Kh＝＝，Kh＝＝≈9.09×10－12＜Ka2，故HA－的电离程度更大，故c(A2－)>c(H2A)，整体而言电离程度仍较小，c(K＋)>c(HA－)>c(A2－)>c(H2A)，C正确；D项，HA－＋OH－===H2O＋A2－，c(A2－)一直增大，D正确。]
5．常温下，用AgNO3溶液分别滴定浓度均为0.01 mol·L－1的KCl、K2C2O4溶液，所得的沉淀溶解平衡图像如图所示(不考虑C2O的水解)。下列叙述正确的是(　　)
A．Ksp(Ag2C2O4)的数量级等于10－7
B．n点表示AgCl的不饱和溶液
C．向c(Cl－)＝c(C2O)的混合液中滴入AgNO3溶液时，先生成Ag2C2O4沉淀
D.Ag2C2O4(s)＋2Cl－(aq)===2AgCl(s)＋C2O(aq)的平衡常数为109.04
D　[从图像看出，当c(C2O)＝10－2.46mol·L－1，c(Ag＋)＝10－4mol·L－1，Ksp(Ag2C2O4)＝10－2.46×(10－4)2＝10－10.46，故它的数量级等于10－11，A错误；AgCl中c(Ag＋)＝Ksp(AgCl)/c(Cl－)＝10－9.75/c(Cl－)，Ag2C2O4中c(Ag＋)＝ eq \r(\f(Ksp（Ag2C2O4）,c（C2O）)) ＝ eq \r(\f(10－10.46,c（C2O）)) ＝ eq \f(10－5.23,\r(c（C2O）)) ，假设c(Cl－)＝c(C2O)＝1 mol·L－1，则Ag2C2O4溶液中c(Ag＋)较大，因此向c(Cl－)＝c(C2O)的混合液中滴入AgNO3溶液时，先生成AgCl沉淀，C错误；Ag2C2O4(s)＋2Cl－(aq)===2AgCl(s)＋C2O(aq)的平衡常数为c(C2O)/c2(Cl－)＝c(C2O)×c2(Ag＋)/[c2(Ag＋)×c2(Cl－)]＝10－10.46/(10－9.75)2＝109.04，D正确。]
6．溶液中各含氮(或碳)微粒的分布分数δ，是指某含氮(或碳)微粒的浓度占各含氮(或碳微粒浓度之和的分数。25 ℃时，向0.1 mol·L－1的NH4HCO3溶液(pH＝7.8)中滴加适量的盐酸或NaOH溶液，溶液中含氮(或碳)各微粒的分布分数δ与pH的关系如图所示(不考虑溶液中的CO2和NH3分子)。下列说法正确的是(　　)
A．Kb(NH3·H2O)B．n点时，溶液中3c(HCO)＋c(OH－)＝c(NH)＋c(H＋)
C．m点时，c(NH3·H2O)>c(HCO)
D．反应HCO＋NH3·H2ONH＋CO＋H2O的平衡常数为K，lg K＝－0.9
D　[由图可知，溶液pH为6.4时，溶液中c(HCO)＝c(H2CO3)，则电离常数Ka1(H2CO3)＝ eq \f(c（HCO）·c（H＋）,c（H2CO3）) ＝c(H＋)＝10－6.4，溶液pH为9.3时，溶液中c(NH)＝c(NH3·H2O)，则电离常数Kb(NH3·H2O)＝ eq \f(c（NH）·c（OH－）,c（NH3·H2O）) ＝c(OH－)＝10－4.7，溶液pH为10.2时，溶液中c(HCO)＝c(CO)，则电离常数Ka2(H2CO3)＝ eq \f(c（CO）·c（H＋）,c（HCO）) ＝c(H＋)＝10－10.2。A项，由分析可知，一水合氨的电离常数大于碳酸的一级电离常数，故A错误；B项，由图可知，n点时，加入氢氧化钠溶液反应得到的溶液中含有钠离子、铵根离子、碳酸根离子、碳酸氢根离子和一水合氨，溶液中c(HCO)＝c(CO)，由溶液中的电荷守恒2c(CO)＋c(HCO)＋c(OH－)＝c(NH)＋c(H＋)＋c(Na＋)可得3c(HCO)＋c(OH－)＝c(NH)＋c(H＋)＋c(Na＋)，故B错误；C项，由图可知，m点时，溶液中c(NH3·H2O)>c(HCO)，故C正确；D项，由方程式可知，反应平衡常数K＝ eq \f(c（NH）·c（CO）,c（NH3·H2O）·c（HCO）) ＝ eq \f(c（NH）·c（OH－）,c（NH3·H2O）) × eq \f(c（CO）·c（H＋）,c（HCO）) ×＝＝＝10－0.9，则lg K＝－0.9，故D正确。]
7．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－的水解平衡常数为1.0×10－10
B．Zn(OH)2溶于水形成的饱和溶液中，c(Zn2＋)＞1.0×10－6 mol·L－1
C．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
B　[HCOO－存在水解平衡：HCOO－＋H2OHCOOH＋OH－，则水解平衡常数为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＋)<1.0×10－6 mol·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＝＝ eq \f(K（HCOOH）·Ksp[Zn（OH）2],K) ＝＝100，D正确。]
8．ROH是一元弱碱，难溶盐RA、RB的两饱和溶液中c(A－)或c(B－)随c(OH－)而变化，A－和B－不发生水解。实验发现，298 K时c2(A－)与c(OH－)、c2(B－)与c(OH－)的关系如图所示，甲表示c2(A－)与c(OH－)关系。下列叙述错误的是(　　)
A．RA饱和溶液pH＝6时，c(A－)<2×10－5 mol·L－1
B．RB的溶度积Ksp(RB)的数值为5×10－11
C．ROH的电离平衡常数Kb(ROH)的数值为2×10－6
D．RB饱和溶液中pH＝7时，c(R＋)＋c(H＋)＝c(B－)＋c(OH－)
C　[A项，RA饱和溶液pH＝6时，c(H＋)＝10－6mol/L，c(OH－)＝1×10－8 mol/L，据图可知此时c2(A－)＝30×10－11(mol/L)2，所以c(A－)＝×10－5mol·L－1＜2×10－5mol·L－1，A正确；B项，RB的饱和溶液中存在平衡：RBR＋＋B－、R＋＋H2OROH＋H＋，当溶液酸性越强，R＋的水解程度越弱，c(R＋)和c(B－)的大小越接近，据图可知当c(OH－)接近0时(酸性强)，c2(B－)＝5×10－11(mol/L)2，此时c(R＋)＝c(B－)，Ksp(RB)＝c(R＋)·c(B－)＝c2(B－)＝5×10－11，B正确；C项，RB溶液中存在元素质量守恒c(R＋)＋c(ROH)＝c(B－)，Kb(ROH)＝，则c(R＋)＝c(ROH)时，满足c(R＋)＝c(ROH)＝c(B－)，Ksp(RB)＝c(R＋)·c(B－)＝c(B－)·c(B－)＝5×10－11，所以此时c2(B－)＝10×10－11，据图可知此时c(OH－)＝2×10－8mol/L，即Kb(ROH)＝2×10－8，C错误；D项，RB饱和溶液若不加入其他物质，由于R＋的水解，溶液会显酸性，所以pH＝7时需要加入碱，若加入的碱不是ROH，则还有其他阳离子，此时根据电荷守恒可知c(R＋)＋c(H＋)≠c(B－)＋c(OH－)，D错误。]
9．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Ka
d.一定温度下，在CH3COONa溶液中，Kw＝Ka·Kh
(2)25 ℃时，H2SO3HSO＋H＋的电离常数Ka＝1×10－2 mol·L－1，则该温度下pH＝3、c(HSO)＝0.1 mol·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(CO2)＝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“＝”)。
(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0.1 mol·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，CH3COOH的电离常数不变，c选项错误。(2)由Ka＝ eq \f(c（H＋）·c（HSO）,c（H2SO3）) ，代入数据得c(H2SO3)＝0.01 mol·L－1。(3)根据方程式可得K＝；设开始时c(CO)＝a mol·L－1，平衡时c(CO2)＝b mol·L－1，则＝0.25，得a＝5b，则平衡时CO的转化率为＝×100%＝20%；Q＝＝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－)＝2×10－11 mol·L－1，pH＝3.3，Mg(OH)2开始沉淀时c2(OH－)＝＝1.0×10－10，得c(OH－)＝1×10－5 mol·L－1，pH＝9，调节pH范围为3.3≤pH＜9。
答案：　(1)ad　(2)0.01 mol·L－1　(3)　20%　＞　(4)3.3≤pH＜9
10．(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＋H2ONH3·H2O＋H2CO3的平衡常数K＝ (已知常温下NH3·H2O的电离平衡常数Kb＝2×10－5，H2CO3的电离平衡常数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＋)＝0.002 mol·L－1，如果生成Mg(OH)2沉淀，应调整溶液pH，使之大于 ；在0.20 L的0.002 mol·L－1 MgSO4溶液中加入等体积的0.10 mol·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0.1 mol·L－1 NaHSO3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＋H2ONH3·H2O＋H2CO3的平衡常数K＝ eq \f(c（NH3·H2O）·c（H2CO3）,c（NH）·c（HCO）) ＝＝＝1.25×10－3。
(2)MgSO4溶液中c(Mg2＋)＝0.002 mol·L－1，沉淀平衡时c(OH－)＝ mol·L－1＝10－4 mol·L－1，则c(H＋)＝10－10 mol·L－1，因此生成Mg(OH)2沉淀，应调整溶液pH，使之大于10；在0.20 L的0.002 mol·L－1 MgSO4溶液中加入等体积的0.10 mol·L－1的氨水溶液，镁离子浓度变为0.001 mol·L－1，氨水浓度变为0.05 mol·L－1，c(OH－)＝ mol·L－1＝0.001 mol·L－1，c(Mg2＋)·c2(OH－)＝10－9>Ksp[Mg(OH)2]＝2×10－11，有沉淀产生。
(3)2CuCl(s)＋S2－(aq)Cu2S(s)＋2Cl－(aq)的平衡常数K＝＝＝ eq \f(K（CuCl）,Ksp（Cu2S）) ＝＝5.76×1030。
(4)HSOSO＋H＋的电离常数Ka2＝ eq \f(c（H＋）·c（SO）,c（HSO）) ＝1.0×10－7.2，c(SO)≈c(H＋)，c(HSO)≈0.1 mol·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＝－lg c(H＋)＝4.1。
答案：　(1)>　1.25×10－3　(2)10　有　
(3)5.76×1030　(4)4.1
11．已知：25 ℃，Ka(CH3COOH)＝1.75×10－5，Kb(NH3·H2O)＝1.75×10－5，≈1.3，lg 1.3≈0.1
(1)25 ℃，0.1 mol·L－1 CH3COOH溶液的pH＝ ；将0.1 mol·L－1 CH3COOH溶液与0.1 mol·L－1的氨水等体积混合，所得溶液中离子浓度大小关系为 。
(2)25 ℃，0.2 mol·L－1 NH4Cl溶液中NH水解反应的平衡常数Kh＝ (保留2位有效数字)。
(3)25 ℃，向0.1 mol·L－1氨水中加入少量NH4Cl固体，NH3·H2ONH＋OH－的电离平衡 (填“正”“逆”或者“不”)移；请用氨水和某种铵盐(其他试剂与用品自选)，设计一个实验证明NH3·H2O是弱电解质 。
解析：　(1)已知CH3COOHCH3COO－＋H＋，25 ℃，0.1 mol·L－1CH3COOH溶液中Ka(CH3COOH)＝＝1.75×10－5 ，c(H＋)≈c(CH3COO－)，则c2(H＋)＝1.75×10－5×c(CH3COOH)＝1.75×10－5×0.1 mol·L－1＝1.75×10－6，c(H＋)＝×10－3 mol·L－1≈1.3×10－3 mol·L－1，此时溶液的pH＝3－lg 1.3＝2.9；CH3COOH的电离能力和NH3·H2O相同，则CH3COO－和NH水解能力也相同，则CH3COONH4溶液显中性，等浓度等体积的CH3COOH溶液和氨水混合恰好生成CH3COONH4，结合电荷守恒式c(CH3COO－)＋c(OH－)＝c(NH)＋c(H＋)，所得溶液中离子浓度大小关系为c(CH3COO－)＝c(NH)>c(H＋)＝c(OH－)。
(2)已知NH＋H2ONH3·H2O＋H＋，此时Kh＝＝1×10－14÷(1.75×10－5)≈5.7×10－10。
(3)25 ℃，向0.1 mol·L－1氨水中加入少量NH4Cl固体，溶液中NH浓度增大，NH3·H2ONH＋OH－的电离平衡逆向移动；欲证明NH3·H2O是弱电解质，可取少量氨水于试管中，滴加2～3滴酚酞溶液，再加入少量醋酸铵固体，充分振荡后溶液红色变浅，即可证明NH3·H2O是弱电解质。
答案：　(1)2.9　c(CH3COO－)＝c(NH)>c(H＋)＝c(OH－)　(2)5.7×10－10　(3)逆　取少量氨水于试管中，滴加2～3滴酚酞溶液，再加入少量醋酸铵固体，充分振荡后溶液红色变浅，证明NH3·H2O是弱电解质(其他合理答案均可)