高考热点28　水解常数的应用与计算

高考热点28水解常数的应用与计算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=c(HA)·c②对于B++H2OBOH+H+,Kh=c(BOH)·c(3)意义和影响因素①Kh越大,表示相应盐的水解程度越大;②Kh只受温度的影响,升高温度,Kh增大。2.水解常数(Kh)与电离常数的定量关系(以CH3COONa溶液为例)CH3COONa溶液中存在如下水解平衡:CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-Kh=c(Cc(Cc因而Ka、Kh与Kw的定量关系:Ka·Kh=Kw3.水解常数的应用(1)判断酸式盐溶液的酸碱性及粒子浓度大小[例1]已知常温下,H2CO3的电离常数Ka1=4.2×10-7,Ka(1)通过计算判断0.1mol·L-1的NaHCO3溶液呈酸性还是碱性?(写出必要过程)答案HCO3-发生水解反应:HCO3-+H2OH2CO3+OH-,水解常数Kh(HCO3-)=KwKa1=10-144.2×10-7≈2.38×10-8;HCO3-(2)NaHCO3溶液中,c(Na+)、c(HCO3-)、c(CO32-)、c(H2。

答案c(Na+)>c(HCO3-)>c(H2CO3)>c(C(2)判断缓冲溶液的酸碱性及粒子浓度大小[例2]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0.1mol·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<7B.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cmol·L-1盐酸与0.6mol·L-1NaCN溶液等体积混合后溶液呈中性,则c=4.8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=KwKh=10-141.6×10-5=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-),C项错误;cmol·L-1盐酸与0.6mol·L-1NaCN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-)=0.6-c2mol·L-1,溶液中还存在元素守恒:c(HCN)+c(CN-)=c(Na+),所以c(HCN)=c(Na+)-c(CN-)=c2mol·L-1,所以有Ka多元弱酸酸式盐溶液比较粒子浓度大小时,要分析酸式酸根离子电离与水解程度的相对大小。如:热点训练1.草酸(H2C2O4)为二元中强酸,经测定常温下,0.1mol·L-1NaHC2O4的pH=2.7,则其溶液中c(Na+)、c(HC2O4-)、c(C2O42-)、c(H2C2O4)四种微粒浓度的大小关系为答案c(Na+)>c(HC2O4-)>c(C2O42-)>c(H2C2.磷酸是三元中强酸,常温下三级电离常数分别是Ka1=7.1×10-3、Ka2=6.2×10(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的相对大小说明判断理由:

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答案(1)③<②<①(2)<(3)碱Na2HPO4的水解常数Kh=c(H2PO4-)·c(OH-)c(HPO42-)解析(2)NaH2PO4的水解常数Kh=c(H3PO4)·c(OH-)c(H2PO3.(1)试通过计算说明室温下NH4HCO3溶液的酸碱性:

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(已知:NH3·H2O的Kb=1.8×10-5,H2CO3的Ka1=4.4×10-7、Ka(2)试比较该溶液中c(NH4+)、c(HCO3-)、c(NH3·H2O)、c(H2CO3)四种微粒浓度的大小关系:答案(1)NH4+水解使溶液显酸性,其水解常数为Kh(NH4+)=KwKb=10-141.8×10-5≈5.6×10-10,HCO3-水解使溶液显碱性,其水解常数为K(2)c(NH4+)>c(HCO3-)>c(H2CO3)>c(NH34.常温下,CH3COOH的Ka=1.7×10-5。(1)通过计算解释等浓度等体积的CH3COOH与CH3COONa的混合溶液显酸性的原因:

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(2)混合溶液中,c(Na+)、c(CH3COOH)、c(CH3COO-)、c(H+)四种微粒浓度大小关系是