2025届高考化学一轮总复习学生用书第9章水溶液中的离子反应与平衡第44讲盐类的水解考点三水解常数与电离常数的关系及其应用

考点三水解常数与电离常数的关系及其应用1．水解常数的表达式用HA表示酸，用MOH表示碱，MA表示由它们生成的盐，在MA溶液中，若M＋、A－均能水解，A－＋H2O⇌HA＋OH－，A－的水解常数为Kh＝eq\f(c(HA)·c(OH－),c(A－))；M＋＋H2O⇌MOH＋H＋，M＋的水解常数为Kh＝eq\f(c(H＋)·c(MOH),c(M＋))。2．水解常数的影响因素水解常数仅受温度的影响，因水解反应是吸热反应，故水解常数随温度升高而增大。3．水解常数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－＋H2O⇌CH3COOH＋OH－Kh＝eq\f(c(CH3COOH)·c(OH－),c(CH3COO－))＝eq\f(c(CH3COOH)·c(OH－)·c(H＋),c(CH3COO－)·c(H＋))＝eq\f(c(OH－)·c(H＋),\f(c(CH3COO－)·c(H＋),c(CH3COOH)))＝eq\f(Kw,Ka)(Ka为CH3COOH的电离常数)因而Ka(或Kb)与Kw的定量关系为(1)Ka·Kh＝Kw(或Kb·Kh＝Kw)。(2)Na2CO3的水解常数Kh＝eq\f(Kw,Ka2)。(3)NaHCO3的水解常数Kh＝eq\f(Kw,Ka1)。4．水解常数的应用(1)判断溶液的酸碱性，如HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))的水解常数大于其电离常数，NaHCO3溶液呈碱性。(2)计算盐溶液中的c(H＋)或c(OH－)Kh＝eq\f(c2(OH－),c－c(OH－))≈eq\f(c2(OH－),c)，c(OH－)≈eq\r(c·Kh)；同理，对于M＋＋H2O⇌MOH＋H＋，c(H＋)≈eq\r(c·Kh)。一、利用Kh与Ka、Kb的关系判断溶液的酸碱性1．等浓度弱酸(或弱碱)及其盐混合溶液酸碱性的判断。(1)已知25℃时，CH3COOH的电离平衡常数Ka＝1.75×10－5，等浓度的CH3COOH与CH3COONa混合溶液中，Kh__________(填“＞”“＜”或“＝”)Ka，由此可见以____________为主，溶液pH________7。(2)已知25℃时，HCN的电离平衡常数Ka＝6.2×10－10，等浓度的HCN与NaCN混合溶液中，Kh________(填“＞”“＜”或“＝”)Ka，由此可见以________为主，溶液pH________7。(3)已知25℃时，NH3·H2O的电离平衡常数Kb＝1.8×10－5，等浓度的NH3·H2O与NH4Cl混合溶液中，Kh______(填“＞”“＜”或“＝”)Kb，由此可见以______为主，溶液pH______7。答案：(1)＜CH3COOH电离＜(2)＞NaCN水解＞(3)＜NH3·H2O电离＞2．磷酸是三元弱酸，常温下三级电离常数分别是Ka1＝6.9×10－3，Ka2＝6.2×10－8，Ka3＝4.8×10－13。回答下列问题。(1)常温下，同浓度①Na3PO4、②Na2HPO4、③NaH2PO4溶液的pH由小到大的顺序为__________(填序号)。(2)常温下，NaH2PO4溶液的pH________(填“＞”“＜”或“＝”)7。(3)常温下，Na2HPO4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HPOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))的水解常数Kh＝eq\f(c(H2POeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4)))·c(OH－),c(HPOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))))＝eq\f(Kw,Ka2)＝eq\f(1.0×10－14,6.2×10－8)≈1.6×10－7＞Ka3，即HPOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))的水解程度大于其电离程度，因而Na2HPO4溶液呈碱性二、水解常数的有关计算3．已知常温下，Na2CO3溶液的水解常数Kh＝2×10－4，当溶液中c(HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3)))∶c(COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3)))＝2∶1时，该溶液的pH＝________。解析：COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))的水解常数Kh＝eq\f(c(HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3)))·c(OH－),c(COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))))＝2×10－4，又c(HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3)))∶c(COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3)))＝2∶1，c(OH－)＝10－4mol·L－1，结合常温下Kw＝1.0×10－14可得，c(H＋)＝10－10mol·L－1，pH＝10。答案：104．常温下，用NaOH溶液吸收SO2得到pH＝9的Na2SO3溶液，吸收过程中水的电离平衡________(填“向左”“向右”或“不”)移动。试计算所得溶液中eq\f(c(SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))),c(HSOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))))＝________(常温下，H2SO3的电离常数Ka1＝1.4×10－2，Ka2＝6.0×10－8)。解析：NaOH电离出的OH－抑制水的电离，Na2SO3电离出的SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))水解促进水的电离。SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))＋H2O⇌HSOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))＋OH－，SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))的水解常数Kh＝eq\f(c(HSOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3)))·c(OH－),c(SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))))＝eq\f(Kw,Ka2)＝eq\f(10