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热点强化 22 水解常数及应用
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-+HOHA+OH-,K =__________________________________________;
2 h
②对于B++HOBOH+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 ___________________________________________。
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-+HOCHCOOH+OH-
3 2 3
K =
h
=
==
因而K、K 与K 的定量关系:
a h w
K·K =K
a h w
题组一 判断酸式盐溶液的酸碱性
1.已知常温下,HCO 的电离常数K =4.2×10-7,K =5.6×10-11,通过计算判断0.1
2 3 a1 a2
mol·L-1的NaHCO 溶液呈酸性还是呈碱性?(写出必要过程)。
3
答案 HCO发生水解反应:HCO+HOHCO +OH-,水解常数K ==≈2.38×10-8;
2 2 3 h
HCO的电离常数K =5.6×10-11,因K >K ,HCO的水解程度大于电离程度,故NaHCO
a2 h a2 3
溶液呈碱性。
2.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 由小到大的顺序是
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。
题组二 判断缓冲溶液的酸碱性及离子浓度大小
3.已知:常温下,CN-的水解常数K =1.6×10-5。该温度下,将浓度均为0.1 mol·L-1的
h
HCN溶液和NaCN溶液等体积混合。下列说法正确的是( )
A.混合溶液的pH<7
B.混合溶液中水的电离程度小于纯水的
C.混合溶液中存在c(CN-)>c(Na+)>c(HCN)>c(OH-)>c(H+)
D.若c mol·L-1盐酸与0.6 mol·L-1 NaCN溶液等体积混合后溶液呈中性,则c=
答案 D
解析 CN-的水解常数K =1.6×10-5,则HCN的电离常数为K ===6.25×10-10,K >
h a h
K,所以水解程度更大,溶液显碱性,pH>7,A项错误;CN-的水解程度大于HCN的电
a
离程度,所以c(HCN)>c(Na+)>c(CN-),故C项错误;c mol·L-1盐酸与0.6 mol·L-1 NaCN
溶液等体积混合后溶液中存在电荷守恒:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(CN-)+c(Cl-),溶液
显中性,所以c(CN-)=c(Na+)-c(Cl-)= mol·L-1,溶液中还存在元素质量守恒:c(HCN)+
c(CN-)=c(Na+),所以c(HCN)=c(Na+)-c(CN-)= mol·L-1,所以有K ===6.25×10-
a
10,解得c=,D项正确。
4.试通过计算说明NH HCO 溶液的酸碱性:_________________________________。
4 3
(已知:NH ·H O的K =1.8×10-5,HCO 的K =4.4×10-7,K =4.7×10-11)
3 2 b 2 3 a1 a2
答案 NH水解使溶液显酸性,其水解常数为K (NH)==≈5.6×10-10,HCO水解使溶液显
h
碱性,其水解常数为K (HCO)==≈2.3×10-8,HCO的水解程度大于NH的水解程度,溶
h
液显碱性