培优课堂3　数据运用——电离常数、溶度积常数的有关计算 学案（含答案）2024年高考化学二轮复习

培优课堂　数据运用———电离常数、溶度积常数的有关计算 名师导语　化学工艺流程中的计算包括纯度计算、转化率、产率计算等等，特别是有关Ksp的计算更是频繁的出现在考题中，由于涉及Ksp的计算方向多，信息隐蔽性大，难度大，学生出错多，复习时应加以重视！ 【必备智能】 1.掌握平衡常数间的数学关系模型 (1)电离平衡常数与水解常数的关系 ①多元弱酸电离： H3AH＋＋H2A－；H2A－H＋＋HA2－；HA2－H＋＋A3－ Ka1＝； Ka2＝； Ka3＝ ②水解： A3－＋H2OHA2－＋OH－； HA2－＋H2OH2A－＋OH－； H2A－＋H2OH3A＋OH－ Kh1＝； Kh2＝； Kh3＝ Ka1·Kh3＝KW；Ka2·Kh2＝KW； Ka3·Kh1＝KW； Kh1＝；Kh2＝；Kh3＝ (2)多元难溶弱碱阳离子的水解常数Kh 与弱碱的Ksp 的关系(以Fe3＋ 为例)： Fe3＋(aq)＋3H2O(l)Fe(OH)3(s)＋3H＋(aq) Kh＝＝＝ (3)水的电离平衡常数与溶度积常数的关系 以M(OH)n(s)Mn＋(aq)＋nOH－(aq) 为例：M(OH)n悬浊液中Ksp、KW、pH 间的关系 Ksp＝c(Mn＋)·cn(OH－)＝·cn(OH－)＝＝()n＋1。 (4)化学平衡常数与溶度积常数的关系 3Mg(OH)2(s)＋2Fe3＋(aq)===2Fe(OH)3(s)＋3Mg2＋(aq) 的K＝ 2.关于Ksp的计算 (1)计算难溶电解质的Ksp 以“AmBn(s)mAn＋(aq)＋nBm－(aq)”为例：Ksp(AmBn)＝cm(An＋)·cn(Bm－)，式中的浓度都是平衡浓度。 (2)根据Ksp计算离子浓度 ①已知溶度积，求溶液中的某种离子的浓度。如：Ksp＝a的饱和AgCl溶液中，c(Ag＋)＝ mol·L－1。 ②已知溶度积、溶液中某离子的浓度，求溶液中的另一种离子的浓度。如：某温度下AgCl的Ksp＝a，在0.1 mol·L－1的NaCl溶液中加入过量的AgCl固体，达到平衡后c(Ag＋)＝＝10a mol·L－1。 (3)计算pH范围 ①pH控制的范围：杂质离子完全沉淀时pH值～主要离子开始沉淀时pH。 ②一般情况下，当溶液中离子浓度小于1×10－5 mol·L－1时，通常认为沉淀反应进行完全。 (4)计算沉淀转化反应的平衡常数 如对于反应Cu2＋(aq)＋ZnS(s)CuS(s)＋Zn2＋(aq)，该反应的平衡常数K＝＝＝ (5)计算某些反应的平衡常数 如反应CdS(s)＋2H＋(aq)Cd2＋(aq)＋H2S(aq)的平衡常数为K，则K＝。 【典例】　盐湖卤水(主要含Na＋、Mg2＋、Li＋、Cl－、SO和硼酸根等)是锂盐的重要来源。一种以高镁卤水为原料经两段除镁制备Li2CO3的工艺流程如下： 已知：常温下，Ksp(Li2CO3)＝2.2×10－2。相关化合物的溶解度与温度的关系如图所示。 回答下列问题： (1)含硼固体中的B(OH)3在水中存在平衡：B(OH)3＋H2OH＋＋[B(OH)4]－(常温下，Ka＝10－9.24)；B(OH)3与NaOH溶液反应可制备硼砂Na2B4O5(OH)4·8H2O。常温下，在0.10 mol·L－1 硼砂溶液中，[B4O5(OH)4]2－水解生成等物质的量浓度的B(OH)3和[B(OH)4]－，该水解反应的离子方程式为_____ _____， 该溶液pH＝_____。 (2)滤渣 Ⅰ 的主要成分是_____(填化学式)；精制 Ⅰ 后溶液中Li＋的浓度为2.0 mol·L－1，则常温下精制Ⅱ过程中CO浓度应控制在_____mol·L－1 以下。若脱硼后直接进行精制Ⅰ，除无法回收HCl外，还将增加_____的用量(填化学式)。 【培优专练】 1.(2023·汕头潮阳实验学校月考)六聚偏磷酸钠[(NaPO3)6]是偏磷酸钠(NaPO3)的一种聚合体，其主要用于水处理、造纸、食品行业。工业上由Ca3(PO4)2、焦炭、石英砂为原料制备六聚偏磷酸钠的方法如下： 回答下列问题： 已知室温下H3PO4的Ka1＝7.5×10－3、Ka2＝6.4×10－8、Ka3＝4.4×10－13，且lg 3.2＝0.5。 ①若直接将白磷与足量NaOH溶液直接混合加热，则得到的是次磷酸钠(NaH2PO2)，但同时会得到一种剧毒气体(PH3)。写出该化学方程式 _____ _____。 ②欲得到室温下0.5 mol/L NaH2PO4溶液，则“中和”时需加适量NaOH固体调溶液pH约为_____(结果保留两位小数)。 2.铈的氧化物在半导体材料、汽车尾气净化 ... ...