1、 23 水解常数水解常数(Kh)与电离常数的关系及应用与电离常数的关系及应用 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： 对于 A H 2O HAOH ， Kh_； 对于 B H 2O BOHH ，K h_。 (3)意义和影响因素 Kh越大，表示相应盐的水解程度_； Kh只受温度的影响，升高温度，Kh值_。 答案 (2)cHA cOH cA cBOH cH cB (3)越大 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 H 2O CH3COOHOH Khc
2、CH3COOH cOH cCH3COO cCH3COOH cOH cH cCH3COO cH cOH cH cCH3COO cH cCH3COOH Kw Ka 因而 Ka(或 Kh)与 Kw的定量关系： (1)Ka KhKw或 Kb KhKw (2)Na2CO3的水解常数 KhKw Ka2 (3)NaHCO3的水解常数 KhKw Ka1 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 3为例，已知 Ka1cHCO 3 cH cH2CO3 ： 电离方程式：HCO 3 H CO2 3 Ka2cCO 2 3 cH cHCO 3 水解方程式：HCO 3H2O
3、H2CO3OH KhcH2CO3 cOH cHCO 3 Kw Ka1，只需比较 Ka2和 Kh Kw Ka1的大小即可判断弱酸的酸式盐溶液的酸 碱性。 1 已知 25 时， Na2CO3溶液的水解常数 Kh210 4， 则当溶液中 c(HCO 3)c(CO 2 3)21 时，试求该溶液的 pH_。 答案 10 解析 KhcHCO 3 cOH cCO2 3 210 4， 又c(HCO 3)c(CO 2 3)21， 则 c(OH )104 mol L1， 结合 Kw1.010 14，可得 c(H)1010 mol L1。 2已知：H2SO3的电离常数 Ka11.5410 2，K a21.0210
4、7；H 2CO3的电离常数 Ka14.3 10 7，K a25.610 11。 浓度为 0.1 mol L 1 的 Na2SO3和 Na2CO3等体积混合后，溶液中 SO2 3、CO 2 3、HSO 3、HCO 3 浓度从大到小的顺序为_。 答案 c(SO2 3)c(CO 2 3)c(HCO 3)c(HSO 3) 解析 第一级电离常数：H2SO3的 Ka11.5410 2，H 2CO3的 Ka14.310 7。第二级电离 常数： H2SO3的 Ka21.0210 7， H 2CO3的 Ka25.610 11。 所以， CO2 3的水解程度大于 SO 2 3， 所以 c(SO2 3)c(CO 2
5、 3)c(HCO 3)c(HSO 3)。 3已知 25 时，NH3 H2O 的电离常数 Kb1.810 5，该温度下 1 mol L1 的 NH4Cl 溶液中 c(H )_ mol L1。(已知 5.562.36) 答案 2.3610 5 解析 NH 4H2O NH3 H2OH KhcH cNH 3 H2O cNH 4 Kw Kb c(H )c(NH 3 H2O)，而 c(NH 4)1 mol L 1， 所以 c(H ) Kh 110 14 1.810 5mol L 12.36105 mol L1。 4已知 25 时，草酸的电离平衡常数 Ka15.010 2，K a25.210 5；碳酸的电离
6、平衡常 数 Ka14.410 7，K a24.710 11，则 NaHC 2O4溶液的 pH_(填“”“”或“”， 下同)7，NaHCO3溶液的 pH_7。 答案 5常温下，用 NaOH 溶液吸收 SO2得到 pH9 的 Na2SO3溶液，吸收过程中水的电离平衡 _(填“向左”“向右”或“不”)移动。试计算溶液中 cSO2 3 cHSO 3_。(常温下 H2SO3的电离平衡常数 Ka11.010 2，K a26.010 8) 答案 向右 60 解析 NaOH 电离出的 OH 抑制水的电离，Na 2SO3电离出的 SO 2 3水解促进水的电离。 SO2 3H2O HSO 3OH KhcHSO 3
7、 cOH cSO2 3 Kw Ka2 10 14 6.010 8 所以 cSO2 3 cHSO 3 10 5 10 14 6.010 8 60。 6已知常温下，HCN 的电离平衡常数 Ka6.210 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 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(
8、OH)c(H) (2)0.616 2 解析 (1)常温下，NaCN 的水解常数 KhKw Ka 1.010 14 6.210 101.6110 5，K hKa，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)0.5c mol L 1，由 CNH 2O HCNOH 得 K hcOH cHCN cCN 1.010 70.5
9、c 0.310.5c 1.6110 5，解得 c0.616 2。 7磷酸是三元弱酸，常温下三级电离常数分别是 Ka17.110 3，K a26.210 8，K a34.510 13，解答下列问题： (1)常温下同浓度Na3PO4、 Na2HPO4、 NaH2PO4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) (2) (3)碱 Na2HPO4的水解常数 KhcH2PO 4 cOH cHPO2 4 K
10、w Ka2 1.010 14 6.210 81.610 7，K hKa3，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KhcH3PO4 cOH cH2PO 4 Kw Ka1 1.010 14 7.110 31.410 12， K a2Kh， 即 H2PO 4的电离程度大于其水解程度，因而 pH7。 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 pH7 NaHCO3、KHS、Na2HPO4 水解大于电离 pH7 NaHSO3、KHC2O4、NaH2PO4 电离大于水解