2020版高考化学复习第8章物质在水溶液中的行为专题突破10水解常数与电离常数的关系及应用学案

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1、水解常数与电离常数的关系及应用1．水解常数的概念在一定温度下，能水解的盐(强碱弱酸盐、强酸弱碱盐或弱酸弱碱盐)在水溶液中达到水解平衡时，生成的弱酸(或弱碱)浓度和氢氧根离子(或氢离子)浓度之积与溶液中未水解的弱酸根阴离子(或弱碱的阳离子)浓度之比是一个常数，该常数就叫水解平衡常数。2．水解常数(Kh)与电离常数的定量关系(以CH3COONa为例)CH3COONa溶液中存在如下水解平衡：CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－Kh＝＝＝＝因而Ka(或Kh)与Kw的定量关系为：(1)Ka·Kh＝Kw或Kb

2、·Kh＝Kw(2)Na2CO3的水解常数Kh＝(3)NaHCO3的水解常数Kh＝3．水解平衡常数是描述能水解的盐水解平衡的主要参数。它只受温度的影响，因水解过程是吸热过程，故它随温度的升高而增大。1．已知25℃时，NH3·H2O的电离平衡常数Kb＝1.8×10－5mol·L－1，该温度下1mol·L－1的NH4Cl溶液中[H＋]＝________mol·L－1。(已知≈2.36)答案　2.36×10－5解析　Kh＝＝[H＋]≈[NH3·H2O]，而[NH]≈1mol·L－1。所以[H＋]≈＝mol·L－1≈2

3、.36×10－5mol·L－1。2．已知某温度时，Na2CO3溶液的水解常数Kh＝2×10－4，则当溶液中[HCO]∶[CO]＝2∶1时，试求该溶液的pH＝________。答案　10解析　Kh＝＝2×10－4mol·L－1，又[HCO]∶[CO]＝2∶1，则[OH－]＝10－4mol·L－1，结合Kw＝1.0×10－14mol2·L－2，可得[H＋]＝10－10mol·L－1。3．已知常温下，K(HCN)＝6.2×10－10mol·L－1。(1)常温下，含等物质的量浓度的HCN与NaCN的混合溶液显____

4、______(填“酸”“碱”或“中”)性，[CN－]________(填“＞”“＜”或“＝”)[HCN]。该溶液中各离子浓度由大到小的顺序为____________。(2)常温下，若将cmol·L－1盐酸与0.62mol·L－1KCN溶液等体积混合后恰好得到中性溶液，则c＝__________(小数点后保留4位数字)。答案　(1)碱　＜　[Na＋]＞[CN－]＞[OH－]＞[H＋](2)0.6162解析　(1)常温下NaCN的水解常数Kh＝＝mol·L－1≈1.61×10－5mol·L－1，Kh＞K(HCN)

5、，故CN－的水解能力强于HCN的电离能力，由于NaCN与HCN的物质的量相等，故水解产生的[OH－]大于电离生成的[H＋]，混合溶液显碱性，且[CN－]＜[HCN]。(2)当溶液显中性时，由电荷守恒知溶液中[K＋]＝[CN－]＋[Cl－]，由物料守恒得[HCN]＝[K＋]－[CN－]＝[Cl－]＝0.5cmol·L－1，由CN－＋H2OHCN＋OH－得Kh＝＝mol·L－1＝1.61×10－5mol·L－1，解得c≈0.6162。4．磷酸是三元弱酸，常温下三级电离常数分别是Ka1＝7.1×10－3mol·

6、L－1，Ka2＝6.2×10－8mol·L－1，Ka3＝4.5×10－13mol·L－1，解答下列问题：(1)常温下同浓度①Na3PO4、②Na2HPO4、③NaH2PO4的pH由小到大的顺序是________________(填序号)。(2)常温下，NaH2PO4的水溶液pH________(填“＞”“＜”或“＝”)7。(3)常温下，Na2HPO4的水溶液呈________(填“酸”“碱”或“中”)性，用Ka与Kh的相对大小，说明判断理由：__________________________________

7、___________________。答案　(1)③＜②＜①　(2)＜　(3)碱　Na2HPO4的水解常数Kh＝＝＝mol·L－1≈1.61×10－7mol·L－1，Kh＞Ka3，即HPO的水解程度大于其电离程度，因而Na2HPO4溶液显碱性解析　(2)NaH2PO4的水解常数Kh＝＝＝mol·L－1≈1.4×10－12mol·L－1，Ka2＞Kh，即H2PO的电离程度大于其水解程度，因而pH＜7。