高考化学一轮复习高考专题讲座5水溶液中的四大常数及其应用教学案鲁科版

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1、水溶液中的四大常数及其应用1．“四大常数”比较表达式电离常数(Ka或Kb)(1)弱酸HA的Ka＝(2)弱碱BOH的Kb＝水的离子积(Kw)Kw＝c(OH－)·c(H＋)溶度积(Ksp)MmAn的饱和溶液的Ksp＝cm(Mn＋)·cn(Am－)水解常数(Kh)以NH＋H2ONH3·H2O＋H＋为例Kh＝2.“四大常数”之间的四个换算关系(1)Ka(或Kb)与Kw、Kh的关系①一元弱酸或弱碱的Ka或Kb与弱酸根或弱碱离子的Kh关系Ka＝或Kb＝。②二元弱酸的Ka1、Ka2与相应酸根的水解常数Kh1、Kh2的关系

2、Ka1＝，Ka2＝。(2)多元弱碱一元强酸盐，如氯化铁：Fe3＋(aq)＋3H2O(l)Fe(OH)3(s)＋3H＋(aq)水是纯液体，Fe(OH)3是固体物质不列入平衡常数。Kh＝。将K＝c3(H＋)·c3(OH－)与Ksp＝c(Fe3＋)·c3(OH－)两式相比消去c3(OH－)，所以，Kh＝。(3)M(OH)n悬浊液中Ksp、Kw、pH间关系，M(OH)n(s)Mn＋(aq)＋nOH－(aq)Ksp＝c(Mn＋)·cn(OH－)＝·cn(OH－)＝＝n＋1。(4)沉淀转化常数K与Ksp的关系，如3Mg

3、(OH)2(s)＋2Fe3＋(aq)2Fe(OH)3(s)＋3Mg2＋的K＝。电离常数、水解常数与水的离子积的有关计算与换算[角度分析]1．求算Ka(或Kb)，Kh，Kw。2．利用Ka(或Kb)，Kh计算离子浓度和pH。3．利用Ka和Kh的大小判断溶液的酸碱性。[对点训练]1．T℃下的溶液中，c(H＋)＝10－xmol·L－1，c(OH－)＝10－ymol·L－1，x与y的关系如图所示。(1)T℃时，水的离子积Kw＝________。(2)T℃时，将amol·L－1的醋酸与bmol·L－1Ba(OH)2溶液

4、等体积混合，充分反应后，溶液中存在2c(Ba2＋)＝c(CH3COO－)，则该混合溶液中醋酸的电离常数Ka＝______________(用含a和b的代数式表示下同)。CH3COO－的水解常数Kh＝________。(3)T℃时，H2BHB－＋H＋的Ka＝1×10－2，则该温度下，pH＝3，c(HB－)＝0.1mol·L－1的NaHB的溶液中c(H2B)＝________。解析：(1)当x＝0时，y＝13，即c(H＋)＝1mol·L－1，c(OH－)＝1×10－13mol·L－1，故Kw＝1×10－13。(

5、2)由2c(Ba2＋)＝c(CH3COO－)，可知c(H＋)＝c(OH－)＝10－6.5，c(CH3COO－)＝2×b×mol·L－1，Ka＝＝，Kh＝＝。(3)根据Ka＝，知c(H2B)＝mol·L－1＝10－2mol·L－1。答案：(1)1×10－13　(2)　　(3)10－2mol·L－12．(1)已知25℃时，Na2CO3溶液的水解平衡常数为Kh＝5×10－5，则当溶液中c(HCO)∶c(CO)＝1∶2时，试求溶液的pH＝________。(2)已知25℃时，H2B的Ka1＝m，Ka2＝n，则pH＝

6、5的NaHB溶液中＝________。解析：(1)Kh＝＝5×10－5，又c(HCO)∶c(CO)＝1∶2，得c(OH－)＝10－4mol·L－1，故pH＝10。(2)＝＝＝＝1010mn。答案：(1)10　(2)1010mn3．已知常温下CN－的水解常数Kh＝1.61×10－5。(1)常温下，含等物质的量浓度的HCN与NaCN的混合溶液显________(填“酸”“碱”或“中”)性，c(CN－)______c(HCN)(填“>”“<”或“＝”)。该溶液中各离子浓度由大到小的顺序为_____________

7、______________________。(2)常温下，若将cmol·L－1盐酸与0.62mol·L－1KCN溶液等体积混合后恰好得到中性溶液，则c＝________(小数点后保留4位数字)。解析：(1)Kh(CN－)＝1.61×10－5，由此可求出Ka(HCN)≈6.2×10－10，故CN－的水解能力强于HCN的电离能力，由于NaCN与HCN的物质的量相等，故水解产生的c(OH－)大于电离生成的c(H＋)，混合溶液显碱性，且c(CN－)

8、＝c(CN－)＋c(Cl－)，由物料守恒得c(HCN)＝c(K＋)－c(CN－)＝c(Cl－)＝0.5cmol·L－1，由CN－＋H2OHCN＋OH－得Kh＝＝＝1.61×10－5，解得c≈0.6162。答案：(1)碱　＜　c(Na＋)＞c(CN－)＞c(OH－)＞c(H＋)　(2)0.61624．已知25℃时，H2A的Ka1＝1×10－6，Ka2＝1×10－10，则25℃时，NaHA溶液呈________性，写