北京顺义高中化学总复习水解常数(Kh)与电离常数的关系及应用（学案）.docx

2018年北京顺义高中化学总复习水解常数(Kh)与电离常数的关系及应用（学案）

基础知识梳理

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－＋H2OCH3COOH＋OH－

Kh＝cCH3COOH·cOH－cCH3COO－

＝cCH3COOH·cOH－·cH＋cCH3COO－·cH＋

＝cOH－·cH＋cCH3COO－·cH＋cCH3COOH＝KwKa

因而Ka(或Kh)与Kw的定量关系为：

(1)Ka·Kh＝Kw或Kb·Kh＝Kw

(2)Na2CO3的水解常数Kh＝KwKa2

(3)NaHCO3的水解常数Kh＝KwKa1

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。

专题训练

1．已知25℃时，NH3·H2O的电离平衡常数Kb＝1.8×10－5，该温度下1mol·L－1的NH4Cl溶液中c(H＋)＝________mol·L－1。(已知5.56≈2.36)

答案2.36×10－5

解析Kh＝cH＋·cNH3·H2O＋4＝KwKb

c(H＋)≈c(NH3·H2O)，而c(NH＋4)≈1mol·L－1。

所以c(H＋)≈Kh＝1.0×10－141.8×10－5)mol·L－1≈2.36×10－5mol·L－1。

2．已知某温度时，Na2CO3溶液的水解常数Kh＝2×10－4mol·L－1，则当溶液中c(HCO－3)∶c(CO2－3)＝2∶1时，试求该溶液的pH＝________。

答案10

解析Kh＝－32－3＝2×10－4，

又c(HCO－3)∶c(CO2－3)＝2∶1，则c(OH－)＝10－4mol·L－1，结合Kw＝1.010－14，可得c(H＋)＝10－10mol·L－1。

3．已知常温下，K(HCN)＝6.2×10－10。

(1)常温下，含等物质的量浓度的HCN与NaCN的混合溶液显__________(填“酸”“碱”或“中”)性，c(CN－)________(填“＞”“＜”或“＝”)c(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＜c(Na＋)＞c(CN－)＞c(OH－)＞c(H＋)(2)0.6162

解析(1)常温下NaCN的水解常数Kh＝KwKHCN＝1.0×10－146.2×10－10≈1.61×10－5，Kh＞K(HCN)，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c(OH－)大于电离生成的c(H＋)，混合溶液显碱性，且c(CN－)＜c(HCN)。(2)当溶液显中性时，由电荷守恒知溶液中c(K＋)＝c(CN－)＋c(Cl－)，由物料守恒得c(HCN)＝c(K＋)－c(CN－)＝c(Cl－)＝0.5cmol·L－1，由CN－＋H2OHCN＋OH－得Kh＝cOH－·cHCNcCN－＝1.0×10－7×0.5c0.31－0.5c＝1.61×10－5，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＝7.1×10－3，Ka2＝6.2×10－8，Ka3＝4.5×10－13，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________________(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：________________________________________________________。

答案(1)③＜②＜①(2)＜(3)碱Na2HPO4的水解常数Kh＝－42－4＝KwKa2＝1.0×10－146.2×10－8≈1.61×10－7，Kh＞Ka3，即HPO－4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＝cH3PO4·c