第24講-電離平衡常數及其應用一．知識重構1．水解常數的概念(1)含義：鹽類水解的平衡常數，稱為水解常數，用Kh表示。(2)表達式：①對于A-+H2OHA+OH-Kh＝eq\f(c（HA）·c（OH－）,c（A－）)②對于B++H2OH++BOHKh＝eq\f(c（BOH）·c（H+）,c（B+）)2．Kh、Ka（或Kb）和Kw的關系①A-+H2OHA+OH-Kh＝eq\f(c（HA）·c（OH－）,c（A－）)②HAH++A-Ka＝eq\f(c（H+）·c（A－）,c（HA）)因為：Kw＝c(H+)·c(OH?)可得：Kh·Ka＝KW或Kh＝eq\f(KW,Ka)或Ka＝eq\f(KW,Kh)酸（或堿）越弱，電離常數越小，則Kh越大，水解程度越大3.推導碳酸鈉溶液的Kh、Ka和Kw的關系Na2CO3的水解：CO32-+H2OHCO3-+OH-HCO3-+H2OH2CO3+OH-Kh1＝eq\f(c（HCO3-）·c（OH－）,c（CO32-）)Kh2＝eq\f(c（H2CO3）·c（OH－）,c（HCO3-）)H2CO3的電離：H2CO3HCO3-+H+HCO3-CO32-+H+Ka1＝eq\f(c（HCO3-）·c（H+）,c（H2CO3）)Ka2＝eq\f(c（CO32-）·c（H+）,c（HCO3-）)可得：Kh1·Ka2＝KW或Kh2·Ka1＝KW3、推導FeCl3溶液的Kh、Fe(OH)3的KSP和Kw的關系FeCl3的水解：Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+Fe(OH)3的沉淀溶解平衡：Fe(OH)3（S)Fe3+(aq)+3OH-(aq)由Kh、KSP和Kw表達式可得：Kh·KSP＝KW3二、重溫經典題組一.Kh的計算例1（湖北高三聯考節選）已知：25℃時，碳酸的電離常數為Ka1＝4.5×10－7，Ka2＝4.7×10－11(1)請寫出碳酸鈉水解的離子方程式，并計算其水解常數(Kh1、Kh2)。(2)25℃時，等濃度的碳酸鈉溶液和碳酸氫鈉溶液誰的堿性強？【答案】CO32-+H2OHCO3-+OH-HCO3-+H2OH2CO3+OH-Kh1≈2×10－4Kh2≈2×10－8【解析】由Kh1·Ka2＝KW可得Kh1＝KW/Ka2≈2×10－4Kh2·Ka1＝KW可得Kh2＝KW/Ka1≈2×10－8題組二.鹽溶液中離子濃度的計算例2.（2022年河北聯考節選）已知25℃時，NH3.H2O的電離常數Kb=1.8×10-5,該溫度下1mol/L的NH4Cl溶液中c(H+)=(已知：）【答案】2.36×10－5mol/L【解析】(1)NH4Cl溶液中存在水解平衡：，反應的水解平衡常數，則1mol·L-1的NH4Cl溶液中；題組三.溶液酸堿性的判斷例3.（2022年山東校考節選）(1)NH4HCO3溶液呈________(填“酸性”“堿性”或“中性”)(已知：NH3·H2O的Kb＝1.8×10－5，H2CO3的Ka1＝4.4×10－7，Ka2＝4.7×10－11)。【答案】堿性【解析】銨根離子的水解常數，碳酸氫根的水解常數，則的水解程度大于的水解程度，因此常溫下NH4HCO3溶液呈堿性。題組四.同條件下同濃度鹽溶液PH大小的比較例4.（2022年河南高三階段測試節選）室溫下，0.1mol·L-1NaClO溶液的pH____0.1mol·L-1Na2SO3溶液的pH。(填“大于”、“小于”或“等于”)。已知：H2SO3的Ka1=1.54×10-2，Ka2=1.02×10-7；HClO的Ka=2.95×10-8【答案】大于【解析】H2SO3的Ka1=1.54×10-2，Ka2=1.02×10-7，HClO的Ka=2.95×10-8，H2SO3的無論一級電離、二級電離都大于次氯酸的電離，所以NaClO溶液的水解程度大于亞硫酸鈉，即堿性強于亞硫酸鈉溶液，故答案為：大于；題組五.多元弱酸對應酸式鹽溶液酸堿性的判斷例5.已知：25℃時，氫硫酸的電離常數為Ka1=1.1×l0-7、Ka2=l.3×10-13。請問NaHS溶液顯酸性還是堿性？【答案】顯堿性【解析】Kh2＝1.3×10－13＞Ka2故NaHS溶液顯堿性。例6.已知：25℃時，亞硫酸的電離常數為Ka1=1.4×l0-2，Ka2=6.0×l0-8。請問NaHSO3溶液顯酸性還是堿性？【答案】顯酸性【解析】Kh2＝1.3×10－13<Ka2故NaHSO3溶液顯酸性。題組六.電離常數與水解常數的關系及綜合圖像問題例9.(2021·福建·高考真題）如圖為某實驗測得溶液在升溫過程中(不考慮水揮發)的pH變化曲線。下列說法正確的是()A．a點溶液的c(OH-)比c點溶液的小B．a點時，Kw<Ka1(H2CO3).Ka2(H2CO3)C．b點溶液中，c(Na+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)D．ab段，pH減小說明升溫抑制了HCO3-的水解【答案】A【解析】A．Kw=c(H+)c(OH-)，隨著溫度的升高，Kw增大；a點、c點的pH相同，即c(H+)相同，但是c(OH-)不同，c點的Kw大，所以a點溶液的c(OH-)比c點溶液的小，故A正確；B．NaHCO3溶液中存在電離平衡和水解平衡，根據圖示可知，NaHCO3溶液顯堿性，水解過程大于電離過程，Kh＝eq\f(KW,Ka1)>Ka2，所以Kw>Ka1(H2CO3).Ka2(H2CO3)，故B錯誤；C．b點溶液顯堿性，溶液中存在電荷守恒：c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-)，由于c(H+)<c(OH-)，所以，故C錯誤；D．NaHCO3溶液中存在電離和水解2個過程，而電離和水解均吸熱，升溫，兩個過程均被促進，故D錯誤；故選A。例10.(2022·江蘇高三聯考)在某溫度時，將nmol·L-1氨水滴入10mL1.0mol·L-1鹽酸中，溶液pH和溫度隨加入氨水體積變化曲線如圖所示。下列有關說法正確的是（）A.a點KW＝1.0×10－14B.b點：c(NH4+)＞c(Cl－)＞c(H＋)＞c(OH－)C.25℃時，NH4Cl水解常數為(n-1)×10-7(用n表示)D.d點水的電離程度最大【答案】C【解析】A．水的離子積與溫度有關，溫度越低其值越小，a點時溶液溫度小于25℃，則水的離子積Kw<1.0×10-14，故A錯誤；B、b點時溶液的pH<7，則c(H+)>c(OH－)，根據電荷守恒可知：c(Cl-)>c(NH4+)，溶液中離子濃度大小為：c(Cl－)>c(NH4+)＞c(H＋)＞c(OH－)，故選項B錯誤；C、根據圖象可知，25℃時溶液的pH=7，則：c(H+)=c(OH－)=10-7mol?L-1，c(NH4+)=c(Cl－，根據物料守恒可知：c(NH3?H2O)=(0.5n-0.5)mol/L，則25℃時NH4Cl水解常數為：Kh=(n-1)×10-7，故選項C正確；D、b點溶液溫度最高，說明此時兩溶液恰好反應生成NH4Cl，NH4+水解促進了水的電離，則a、d兩點都抑制了水的電離，則b點水的電離程度最大，故D錯誤。三、模型建構酸堿中和滴定類試題解題難點在于整個過程是動態過程，我們要將一個動態過程轉化為一個靜態的點進行分析。這類圖象題在解題過程中還可以以兩個關鍵點進行分段分析，一是滴定終點，此時酸堿恰好中和，為單一鹽溶液，只需考慮水解；另一為pH=7的點，此時溶液呈中性