2022年高考化学一轮复习第8章第40讲　微专题23　水解常数(Kh)与电离常数的关系及应用_05高考化学_新高考复习资料_2022年新高考资料_2022年一轮复习各版本

23 水解常数(K )与电离常数的关系及应用 h 1．水解常数的概念 (1)含义：盐类水解的平衡常数，称为水解常数，用K 表示。 h (2)表达式： ①对于A－＋HOHA＋OH－， 2 K ＝________________________________________________________________________； h ②对于B＋＋HOBOH＋H＋，K ＝___________________________________________。 2 h (3)意义和影响因素 ①K 越大，表示相应盐的水解程度________； h ②K 只受温度的影响，升高温度，K 值__________。 h h 答案 (2)① ② (3)①越大 ②增大 2．水解常数(K )与电离常数的定量关系(以CHCOONa为例) h 3 CHCOONa溶液中存在如下水解平衡： 3 CHCOO－＋HOCHCOOH＋OH－ 3 2 3 K ＝ h ＝ ＝＝ 因而K(或K )与K 的定量关系： a h w (1)K·K ＝K 或K ·K ＝K a h w b h w (2)Na CO 的水解常数K ＝ 2 3 h (3)NaHCO 的水解常数K ＝ 3 h 拓展 可以用电离平衡常数与水解平衡常数的大小关系判断弱酸的酸式盐溶液的酸碱性，以 HCO为例，已知K ＝： a1 电离方程式：HCOH＋＋CO K ＝ a2 水解方程式：HCO＋HOHCO＋OH－ 2 2 3 K ＝＝，只需比较K 和K ＝的大小即可判断弱酸的酸式盐溶液的酸碱性。 h a2 h 1．已知25 ℃时，NaCO 溶液的水解常数K ＝2×10－4，则当溶液中c(HCO)∶c(CO)＝2∶1 2 3 h 时，试求该溶液的pH＝________________。 答案 10解析 K ＝＝2×10－4，又c(HCO)∶c(CO)＝2∶1，则c(OH－)＝10－4 mol·L－1，结合K ＝ h w 1.0×10－14，可得c(H＋)＝10－10 mol·L－1。 2．已知：HSO 的电离常数K ＝1.54×10－2，K ＝1.02×10－7；HCO 的电离常数K ＝4.3× 2 3 a1 a2 2 3 a1 10－7，K ＝5.6×10－11。 a2 浓度为0.1 mol·L－1的NaSO 和NaCO 等体积混合后，溶液中SO、CO、HSO、HCO浓度 2 3 2 3 从大到小的顺序为________________________。 答案 c(SO)＞c(CO)＞c(HCO)＞c(HSO) 解析 第一级电离常数：HSO 的K ＝1.54×10－2，HCO 的K ＝4.3×10－7。第二级电离 2 3 a1 2 3 a1 常数：HSO 的K ＝1.02×10－7，HCO 的K ＝5.6×10－11。所以，CO的水解程度大于 2 3 a2 2 3 a2 SO，所以c(SO)＞c(CO)＞c(HCO)＞c(HSO)。 3．已知25 ℃时，NH ·H O的电离常数K ＝1.8×10－5，该温度下1 mol·L－1的NH Cl溶液中 3 2 b 4 c(H＋)＝________ mol·L－1。(已知 ≈2.36) 答案 2.36×10－5 解析 NH＋HONH ·H O＋H＋ 2 3 2 K ＝＝ h c(H＋)≈c(NH ·H O)，而c(NH)≈1 mol·L－1， 3 2 所以c(H＋)≈ ＝mol·L－1≈2.36×10－5 mol·L－1。 4．已知25 ℃时，草酸的电离平衡常数K ＝5.0×10－2，K ＝5.2×10－5；碳酸的电离平衡 a1 a2 常数 K ＝4.4×10－7，K ＝4.7×10－11，则 NaHC O 溶液的 pH____(填“＞”“＜”或 a1 a2 2 4 “＝”，下同)7，NaHCO 溶液的pH____7。 3 答案 ＜ ＞ 5．常温下，用NaOH溶液吸收SO 得到pH＝9的NaSO 溶液，吸收过程中水的电离平衡 2 2 3 ________(填“向左”“向右”或“不”)移动。试计算溶液中＝________。(常温下HSO 的 2 3 电离平衡常数K ＝1.0×10－2，K ＝6.0×10－8) a1 a2 答案 向右 60 解析 NaOH电离出的OH－抑制水的电离，NaSO 电离出的SO水解促进水的电离。 2 3 SO＋HOHSO＋OH－ 2 K ＝＝＝ h 所以＝＝60。 6．已知常温下，HCN的电离平衡常数K＝6.2×10－10。 a (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c mol·L－1盐酸与0.62 mol·L－1 KCN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)0.616 2 解析 (1)常温下，NaCN的水解常数K ＝＝≈1.61×10－5，K ＞K，故CN－的水解能力强于 h h a 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－)＝0.5c mol·L －1，由CN－＋HOHCN＋OH－得K ＝＝＝1.61×10－5，解得c≈0.616 2。 2 h 7．磷酸是三元弱酸，常温下三级电离常数分别是 K ＝7.1×10－3，K ＝6.2×10－8，K ＝4.5×10－13，解答下列问题： a1 a2 a3 (1) 常 温 下 同 浓 度 ① NaPO 、 ② NaHPO 、 ③ NaH PO 的 pH 由 小 到 大 的 顺 序 3 4 2 4 2 4 _____________(填序号)。 (2)常温下，NaH PO 的水溶液pH________(填“＞”“＜”或“＝”)7。 2 4 (3)常温下，NaHPO 的水溶液呈________(填“酸”“碱”或“中”)性，用K 与K 的相对 2 4 a h 大小，说明判断理由：______________________________________________。 答案 (1)③＜②＜① (2)＜ (3)碱 NaHPO 的水解常数K ＝＝＝≈1.6×10－7，K ＞K ， 2 4 h h a3 即HPO的水解程度大于其电离程度，因而NaHPO 溶液显碱性 2 4 解析 (2)NaH PO 的水解常数K ＝＝＝≈1.4×10－12，K ＞K ，即HPO的电离程度大于其 2 4 h a2 h 2 水解程度，因而pH＜7。 比较酸式盐电离与水解的大小： 酸式盐电离常数大于10－7，电离大于水解，盐溶液呈酸性； 酸式盐电离常数小于10－7，水解大于电离，盐溶液呈碱性。 酸碱性 举例 解释 pH＞7 NaHCO 、KHS、NaHPO 水解大于电离 3 2 4 pH＜7 NaHSO、KHC O、NaH PO 电离大于水解 3 2 4 2 4