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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Kh表示。
(2)表达式:
①对于A-+H2OHA+OH-,Kh=__________________________________________;
②对于B++H2OBOH+H+,Kh=____________________________________________。
(3)意义和影响因素
①Kh越大,表示相应盐的水解程度________;
②Kh只受温度的影响,升高温度,Kh___________________________________________。
答案 (2)① ②
(3)①越大 ②增大
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=
=
==
因而Ka、Kh与Kw的定量关系:
Ka·Kh=Kw
题组一 判断酸式盐溶液的酸碱性
1.已知常温下,H2CO3 的电离常数Ka1=4.2×10-7,Ka2=5.6×10-11,通过计算判断0.1
mol·L-1的NaHCO3溶液呈酸性还是呈碱性?(写出必要过程)。
答案 HCO 发生水解反应:HCO+H2OH2CO3+OH-,水解常数Kh==≈2.38×10-8;
HCO 的电离常数Ka2=5.6×10-11,因Kh>Ka2,HCO 的水解程度大于电离程度,故NaHCO3
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
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
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大小说明判断理由:_________________________________________________________。
答案 (1)③<②<① (2)< (3)碱 Na2HPO4的水解常数Kh===≈1.6×10-7,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===≈1.4×10-12,Ka2>Kh,即H2PO 的电离程度大于其
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Kh=1.6×10-5。该温度下,将浓度均为0.1 mol·L-1的
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Kh=1.6×10-5,则HCN 的电离常数为Ka===6.25×10-10,Kh>
Ka,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
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Ka===6.25×10-
10,解得c=,D 项正确。
4.试通过计算说明NH4HCO3溶液的酸碱性:_________________________________。
(已知:NH3·H2O 的Kb=1.8×10-5,H2CO3的Ka1=4.4×10-7,Ka2=4.7×10-11)
答案 NH 水解使溶液显酸性,其水解常数为Kh(NH)==≈5.6×10-10,HCO 水解使溶液显
碱性,其水解常数为Kh(HCO)==≈2.3×10-8,HCO 的水解程度大于NH 的水解程度,溶液
显碱性
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