2025版新教材高中化學(xué)第3章水溶液中的離子反應(yīng)與平衡第3節(jié)鹽類的水解第2課時(shí)影響鹽類水解的主要因素及鹽的水解常數(shù)的應(yīng)用二鹽的水解常數(shù)及應(yīng)用學(xué)生用書新人教版選擇性必修1

二、鹽的水解常數(shù)及應(yīng)用1．鹽的水解常數(shù)留意二元弱酸對(duì)應(yīng)鹽的水解常數(shù)以NaHCO3、Na2CO3為例二元弱酸H2CO3的電離常數(shù)為Ka1、Ka2，則Na2CO3溶液：COeq\o\al(2－,3)＋H2OHCOeq\o\al(－,3)＋OH－Na2CO3的水解常數(shù)：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的水解常數(shù)：Kh＝eq\f(cH2CO3·cOH－,cHCO\o\al(－,3))＝eq\f(cH2CO3·cOH－·cH＋,cHCO\o\al(－,3)·cH＋)＝eq\f(Kw,Ka1)。2．鹽的水解常數(shù)(Kh)的應(yīng)用(1)推斷鹽溶液酸堿性強(qiáng)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，對(duì)應(yīng)鹽溶液中離子水解程度越大，對(duì)應(yīng)鹽溶液酸、堿性越強(qiáng)(即越弱越水解)。已知常溫下Ka(CH3COOH)>Ka1(H2CO3)>Ka(HClO)>Ka2(H2CO3)，則同濃度的下列四種溶液的pH由大到小的依次為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)水解常數(shù)Kh＝eq\f(Kw,Ka2H2CO3)；②NaHCO3溶液中，HCOeq\o\al(－,3)水解常數(shù)Kh＝eq\f(Kw,Ka1H2CO3)；③NaClO溶液中，ClO－水解常數(shù)Kh＝eq\f(Kw,KaHClO)；④CH3COONa溶液中，CH3COO－水解常數(shù)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由大到小依次為①>③>②>④。(2)推斷酸式鹽的酸堿性①強(qiáng)酸的酸式鹽(如NaHSO4)只電離，不水解，溶液呈酸性。NaHSO4=Na＋＋H＋＋SOeq\o\al(2－,4)。②弱酸的酸式鹽NaHA溶液中，存在HA－的電離和水解兩個(gè)平衡，電離平衡：HA－H＋＋A2－，水解平衡：HA－＋H2OH2A＋OH－，溶液的酸堿性取決于HA－的電離程度和水解程度的相對(duì)大小，即Ka2和eq\f(Kw,Ka1)的相對(duì)大小。如：a.常溫下，H2CO3的電離常數(shù)Ka1＝4.5×10－7，Ka2＝4.7×10－11，則HCOeq\o\al(－,3)的電離程度小于水解程度，即Ka2<eq\f(Kw,Ka1)，所以NaHCO3溶液呈堿性。類似的離子還有HS－、HPOeq\o\al(2－,4)。b．常溫下，H2SO3的電離常數(shù)Ka1＝1.4×10－2，Ka2＝6.0×10－8，則HSOeq\o\al(－,3)的電離程度大于水解程度，即Ka2>eq\f(Kw,Ka1)，所以NaHSO3溶液呈酸性。類似的離子還有H2POeq\o\al(－,4)。(3)推斷等濃度的HX和NaX混合液的酸堿性混合液中存在HX的電離平衡和NaX的水解平衡，溶液的酸堿性取決于HX的電離程度和X－的水解程度的相對(duì)大小。①當(dāng)Ka(HX)>Kh(X－)時(shí)，HX的電離程度大于X－的水解程度，混合液呈酸性。②當(dāng)Kh(X－)>Ka(HX)時(shí)，X－的水解程度大于HX的電離程度，混合液呈堿性。應(yīng)|用|體|驗(yàn)1.在確定條件下，Na2CO3溶液中存在平衡：COeq\o\al(2－,3)＋H2OHCOeq\o\al(－,3)＋OH－。下列說法不正確的是(A)A．稀釋溶液，eq\f(cHCO\o\al(－,3)·cOH－,cCO\o\al(2－,3))增大B．通入CO2，溶液pH減小C．上升溫度，平衡常數(shù)增大D．加入NaOH固體，eq\f(cHCO\o\al(－,3),cCO\o\al(2－,3))減小2．常溫下，三種酸的電離常數(shù)如下表所示。酸HXHYHZKa9×10－79×10－61×10－2回答下列問題：(1)同濃度的NaX、NaY、NaZ溶液，pH最大的是NaX。(2)同pH的NaX、NaY、NaZ溶液，濃度最大的是NaZ。(3)等物質(zhì)的量濃度的HX和NaX混合溶液顯酸性，緣由是HX的電離常數(shù)Ka＝9×10－7，NaX的水解常數(shù)Kh＝eq\f(10－14,9×10－7)<Ka，則混合溶液顯酸性。3．(1)已知某溫度時(shí)，Kw＝1.0×10－12，Na2CO3溶液的水解常數(shù)Kh＝2.0×10－3，則當(dāng)溶液中c(HCOeq\o\al(－,3))c(COeq\o\al(2－,3))＝21時(shí)，試求該溶液的pH＝9。(2)已知25℃時(shí)，NH3·H2O的電離平衡常數(shù)Kb＝1.8×10－5，該溫度下1mol·L－1NH4Cl溶液中c(H＋)＝2.36×10－5mol·L－1(已知eq\r(5.56)≈2.36)。(3)25℃時(shí)，H2SO3HSOeq\o\al(－,3)＋H＋的電離常數(shù)Ka＝1×10－2，則該溫度下NaHSO3的水解常數(shù)Kh＝1×10－12，若向NaHSO3溶液中加入少量的I2，則溶液中eq\f(cH2SO3,cHSO\o\al(－,3))將增大(填“增大”“減小”或“不變”)。解析：(1)水的離子積Kw＝1.0×10－12，Na2CO3溶液的水解常數(shù)Kh＝eq\f(cHCO\o\al(－,3)·cOH－,cCO\o\al(2－,3))＝2.0×10－3，當(dāng)溶液中c(HCOeq\o\al(－,3))c(COeq\o\al(2－,3))＝21時(shí)，c(OH－)＝eq\f(2.0×10－3,2)mol·L－1＝1.0×10－3mol·L－1，則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即該溶液的pH＝9。(2)依據(jù)題干信息可知，該溫度下1mol·L－1NH4Cl溶液的水解平衡常數(shù)Kh＝eq\f(Kw,Kb)＝eq\f(1.0×10－14,1.8×10－5)≈5.56×10－10，又依據(jù)水解平衡表達(dá)式可知Kh＝eq\f(cNH3·H2O·cH＋,cNH\o\al(＋,4))≈eq\f(c2H＋,cNH\o\al(＋,4))，則c(H＋)＝eq\r(5.56×10－10)mol·L－1≈2.36×10－5mol·L－1。(3)NaHSO3的水解常數(shù)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