2025版新教材高中化学第3章水溶液中的离子反应与平衡第3节盐类的水解第2课时影响盐类水解的主要因素及盐的水解常数的应用二盐的水解常数及应用学生用书新人教版选择性必修1

二、盐的水解常数及应用1．盐的水解常数留意二元弱酸对应盐的水解常数以NaHCO3、Na2CO3为例二元弱酸H2CO3的电离常数为Ka1、Ka2，则Na2CO3溶液：COeq\o\al(2－,3)＋H2OHCOeq\o\al(－,3)＋OH－Na2CO3的水解常数：Kh＝eq\f(cHCO\o\al(－,3)·cOH－,cCO\o\al(2－,3))＝eq\f(cHCO\o\al(－,3)·cOH－·cH＋,cCO\o\al(2－,3)·cH＋)＝eq\f(Kw,Ka2)。NaHCO3溶液：HCOeq\o\al(－,3)＋H2OH2CO3＋OH－NaHCO3的水解常数：Kh＝eq\f(cH2CO3·cOH－,cHCO\o\al(－,3))＝eq\f(cH2CO3·cOH－·cH＋,cHCO\o\al(－,3)·cH＋)＝eq\f(Kw,Ka1)。2．盐的水解常数(Kh)的应用(1)推断盐溶液酸碱性强弱(水解程度大小)由于Kh＝eq\f(Kw,Ka)或Kh＝eq\f(Kw,Kb)，Ka或Kb越小，Kh越大，对应盐溶液中离子水解程度越大，对应盐溶液酸、碱性越强(即越弱越水解)。已知常温下Ka(CH3COOH)>Ka1(H2CO3)>Ka(HClO)>Ka2(H2CO3)，则同浓度的下列四种溶液的pH由大到小的依次为①>③>②>④。①Na2CO3溶液②NaHCO3溶液③NaClO溶液④CH3COONa溶液解析：①Na2CO3溶液中，COeq\o\al(2－,3)水解常数Kh＝eq\f(Kw,Ka2H2CO3)；②NaHCO3溶液中，HCOeq\o\al(－,3)水解常数Kh＝eq\f(Kw,Ka1H2CO3)；③NaClO溶液中，ClO－水解常数Kh＝eq\f(Kw,KaHClO)；④CH3COONa溶液中，CH3COO－水解常数Kh＝eq\f(Kw,KaCH3COOH)；由于Ka(CH3COOH)>Ka1(H2CO3)>Ka(HClO)>Ka2(H2CO3)，所以Kh大小依次：①>③>②>④，故溶液pH由大到小依次为①>③>②>④。(2)推断酸式盐的酸碱性①强酸的酸式盐(如NaHSO4)只电离，不水解，溶液呈酸性。NaHSO4=Na＋＋H＋＋SOeq\o\al(2－,4)。②弱酸的酸式盐NaHA溶液中，存在HA－的电离和水解两个平衡，电离平衡：HA－H＋＋A2－，水解平衡：HA－＋H2OH2A＋OH－，溶液的酸碱性取决于HA－的电离程度和水解程度的相对大小，即Ka2和eq\f(Kw,Ka1)的相对大小。如：a.常温下，H2CO3的电离常数Ka1＝4.5×10－7，Ka2＝4.7×10－11，则HCOeq\o\al(－,3)的电离程度小于水解程度，即Ka2<eq\f(Kw,Ka1)，所以NaHCO3溶液呈碱性。类似的离子还有HS－、HPOeq\o\al(2－,4)。b．常温下，H2SO3的电离常数Ka1＝1.4×10－2，Ka2＝6.0×10－8，则HSOeq\o\al(－,3)的电离程度大于水解程度，即Ka2>eq\f(Kw,Ka1)，所以NaHSO3溶液呈酸性。类似的离子还有H2POeq\o\al(－,4)。(3)推断等浓度的HX和NaX混合液的酸碱性混合液中存在HX的电离平衡和NaX的水解平衡，溶液的酸碱性取决于HX的电离程度和X－的水解程度的相对大小。①当Ka(HX)>Kh(X－)时，HX的电离程度大于X－的水解程度，混合液呈酸性。②当Kh(X－)>Ka(HX)时，X－的水解程度大于HX的电离程度，混合液呈碱性。应|用|体|验1.在确定条件下，Na2CO3溶液中存在平衡：COeq\o\al(2－,3)＋H2OHCOeq\o\al(－,3)＋OH－。下列说法不正确的是(A)A．稀释溶液，eq\f(cHCO\o\al(－,3)·cOH－,cCO\o\al(2－,3))增大B．通入CO2，溶液pH减小C．上升温度，平衡常数增大D．加入NaOH固体，eq\f(cHCO\o\al(－,3),cCO\o\al(2－,3))减小2．常温下，三种酸的电离常数如下表所示。酸HXHYHZKa9×10－79×10－61×10－2回答下列问题：(1)同浓度的NaX、NaY、NaZ溶液，pH最大的是NaX。(2)同pH的NaX、NaY、NaZ溶液，浓度最大的是NaZ。(3)等物质的量浓度的HX和NaX混合溶液显酸性，缘由是HX的电离常数Ka＝9×10－7，NaX的水解常数Kh＝eq\f(10－14,9×10－7)<Ka，则混合溶液显酸性。3．(1)已知某温度时，Kw＝1.0×10－12，Na2CO3溶液的水解常数Kh＝2.0×10－3，则当溶液中c(HCOeq\o\al(－,3))c(COeq\o\al(2－,3))＝21时，试求该溶液的pH＝9。(2)已知25℃时，NH3·H2O的电离平衡常数Kb＝1.8×10－5，该温度下1mol·L－1NH4Cl溶液中c(H＋)＝2.36×10－5mol·L－1(已知eq\r(5.56)≈2.36)。(3)25℃时，H2SO3HSOeq\o\al(－,3)＋H＋的电离常数Ka＝1×10－2，则该温度下NaHSO3的水解常数Kh＝1×10－12，若向NaHSO3溶液中加入少量的I2，则溶液中eq\f(cH2SO3,cHSO\o\al(－,3))将增大(填“增大”“减小”或“不变”)。解析：(1)水的离子积Kw＝1.0×10－12，Na2CO3溶液的水解常数Kh＝eq\f(cHCO\o\al(－,3)·cOH－,cCO\o\al(2－,3))＝2.0×10－3，当溶液中c(HCOeq\o\al(－,3))c(COeq\o\al(2－,3))＝21时，c(OH－)＝eq\f(2.0×10－3,2)mol·L－1＝1.0×10－3mol·L－1，则c(H＋)＝eq\f(Kw,cOH－)＝eq\f(1.0×10－12,1.0×10－3)mol·L－1＝1.0×10－9mol·L－1即该溶液的pH＝9。(2)依据题干信息可知，该温度下1mol·L－1NH4Cl溶液的水解平衡常数Kh＝eq\f(Kw,Kb)＝eq\f(1.0×10－14,1.8×10－5)≈5.56×10－10，又依据水解平衡表达式可知Kh＝eq\f(cNH3·H2O·cH＋,cNH\o\al(＋,4))≈eq\f(c2H＋,cNH\o\al(＋,4))，则c(H＋)＝eq\r(5.56×10－10)mol·L－1≈2.36×10－5mol·L－1。(3)NaHSO3的水解常数Kh＝eq\f(cH2SO3·cOH－,cHSO\o\al(－,3))＝eq\f(cH2SO3·Kw,cHSO\o\al(－,3)·cH＋)＝eq\f(Kw,Ka)＝eq\f(1×10－14,1×10－2)＝1×10－12。由Kh＝eq\f(cH2SO3