水解平衡常数的应用-高二化学课件(人教版2019选择性必修1)

下列说法不正确的是（ C ）
A、稀释溶液，
c(HCO3-) ·c（OH-）
c(CO32-
)
增大
B、通入CO2，溶液pH减小
C、升高温度，平衡常数增大
c(HCO3-)
D、加入NaOH固体，
减小
2
c(CO3 )
16
环节2、知识精讲
六、Kh的综合应用
例6、已知某温度下CH3COOH和NH3·H2O的电离常数相等，现向10 mL浓度为0.1
①Na2CO3溶液
②NaHCO3溶液
③NaClO溶液
④CH3COONa溶液
解析：
Kh分别为wa2( Nhomakorabea2CO3)
w
a1(H2CO3)
w
a(HClO)
w
a(CH3COOH)
12
环节2、知识精讲
三、平衡常数的应用
Kh=
1、平衡移动方向的判断
c(NH3·H2O)· c(H+)
c(NH4+)
23
环节2、知识精讲
9
例11、在室温下，0.175 mol·L－1醋酸钠溶液的pH约为__________[已知
Ka(CH3CO
OH)＝1.75×10－5]。
解析：
CH3COO-+H2O ⇌ CH3COOH +OH-
Kh＝
Kh＝
c(CH3COOH) · c(OH-)
c(CH3COO-)
Kw
Ka
＝
1 × 10－14
c(A-)
c(MOH) ·c(H+)
c(M+)
6
环节2、知识精讲
例1、书写下列水解平衡常数的表达式。
①Fe3++3H2O
⇌
Fe(OH)3+3H+
固体和溶剂水不出现
Kh =
②S2-+H2O ⇌ HS-+OH③HS-+H2O
-
⇌
Kh1＝
H2S+OH-
④ClO +H2O ⇌ HClO+OH
-
Kh2＝
c3 (H+)
20
环节2、知识精讲
例8、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(HCO3-)∶c(CO32-)＝2∶1时，试求该溶液的pH＝_________。
9
解析：
CO32- + H2O ⇌ HCO3-+ OH-
Kh1＝
c(HCO3-) · c(OH-)
Kw
Kb
8
环节2、知识精讲
思考与讨论
水的离子积常数为Kw，二元弱酸H2CO3的电离常数为Ka1、Ka2，则分别分析
NaHCO3、Na2CO3的Kh与Ka和Kw间的关系。
CO32- + H2O ⇌ HCO3-+ OHHCO3- ⇌ H+ + CO32-
HCO3- + H2O ⇌ H2CO3 + OHH2CO3 ⇌ H+ +
22
环节2、知识精讲
例10、25 ℃时，H2SO3 ⇌ HSO3-＋H＋的电离常数Ka＝1×10－2，则该温度下NaH
c(H2SO3)
－12
1×10
SO3的水解常数Kh＝___________，若向NaHSO3溶液中加入少量的I2，则溶液中
c(HSO
3 )
增大
将______(填“增大”“减小”或“不变”)。
1.75×10－5
c(OH-)= Kh·c(CH3COO-)
＝10－5 mol·L－1
Ka2＝1.3×10－13
水解： HS- + H2O ⇌ H2S+ OH-
Kh2＝
Kw
Ka1
＝
1×10-14
1.1×10－7
≈ 1×10－7
Kh2 ＞ Ka2
电离＞水解
NaHS溶液显碱性
15
环节2、知识精讲
四、Kh的综合应用
例5、在一定条件下，Na2CO3溶液中存在下列平衡：CO32- + H2O ⇌ HCO3-+ OH- 。
解析：
A、在逐渐滴加氨水的过程中，由于乙酸电离出的H＋被消耗，水的电离程度会增大，
但当氨水和乙酸完全反应后，继续加入氨水，氨水电离出的OH－会抑制水的电离导致水
的电离程度开始减小，所以水的电离程度先增大后减小；
故A错误。
B、氨水的电离平衡常数K＝
c(NH4+)· c(OH-)
c(NH3·H2O)
水过程中，c（OH－）增大；所以一直在减小；
Kh2＝
Kw
Ka1
＝
1×10-14
1.4×10－2
≈ 7×10－13
Ka2 ＞ Kh2
电离＞水解
NaHSO3溶液显酸性
14
环节2、知识精讲
例4、已知：25 ℃时，氢硫酸的电离常数为Ka1=1.1×l0-7、Ka2=l.3×10-13。请问
NaHS溶液显酸性还是碱性？
电离： HS- ⇌ H++ S2-
酸
HX的电离常数Ka=
(3)等物质的量浓度的HX和NaX混合溶液显_____性，原因是_______________________
1×10-14
9×10-7，NaX的水解常数Kh=
＜Ka，则混合溶液显酸性
－7
9×10
______________________________________________________________________。
< Kh
13
环节2、知识精讲
三、平衡常数的应用
2、酸式盐酸碱性的判断
已知：25 ℃时，亚硫酸的电离常数为Ka1=1.4×l0-2，Ka2=6.0×l0-8。请问NaHSO3
溶液显酸性还是碱性？
电离： HSO3- ⇌ H++ SO32水解： HSO3- + H2O ⇌ H2SO3+ OH-
Ka2＝6.0×10－11
(2)25 ℃时，等浓度的碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液谁的碱性强？
Kh1 ＞＞ Kh2
水解程度
CO32- ＞＞ HCO3-
Na2CO3溶液
碱性强
11
环节2、知识精讲
例3、已知常温下Ka(CH3COOH)＞Ka1(H2CO3)＞Ka(HClO)＞Ka2(H2CO3)，则
①＞③＞②＞④
同浓度的下列四种溶液的pH由大到小的顺序为________________。
化学反应原理
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
第三节 盐类的水解
第4课时 水解平衡常数的应用
XUE XI MU BIAO
1、学会应用水解平衡常数解决问题。
ZHI SHI DAO HANG
1
本节重点
水解平衡常数的应用
2
本节难点
水解平衡常数的应用
4
环节1、课前引入
阅读课本77页
5
环节2、知识精讲
一、水解平衡常数
mol·L－1的CH3COOH溶液中滴加相同浓度的氨水，在滴加过程中（ D ）
A、水的电离程度始终增大
B、
c(NH4+)
c(NH3·H2O)
先增大再减小
C、c（CH3COOH）与c（CH3COO－）之和始终保持不变
D、当加入氨水的体积为10 mL时，c(NH4+）＝c（CH3COO－）
17
环节2、知识精讲
故B错误。
；由于温度不变，K不变；滴加氨
环节2、知识精讲
解析：
C、n（CH3COOH）与n（CH3COO－）之和始终保持不变，随着氨水逐渐加入，体
积不断增大，则浓度之和在减小；
故C错误。
D、当加入氨水的体积为10 mL时，溶液中溶质为CH3COONH4，由于CH3COO－和N
H4+水解程度相同，所以c（NH4+）＝c（CH3COO－）；
解析：
HSO3- + H2O ⇌ H2SO3+ OH-
Kh2＝
Kw
Ka1
＝
1×10-14
1×10－2
Kh2＝
c(H2SO3) · c(OH-)
c(HSO3-)
= 1×10－12
加入I2后，HSO3-被氧化为H2SO4，c(H＋)增大，c(OH－)减小，Kh不变，
所以
c(H2SO3)
c(HSO3-)
增大。
以氯化铵溶液为例：NH4+ + H2O ⇌ NH3·H2O + H+
操作
平衡移动方向
NH4+水解程度
c(H+)
加水稀释为10倍
向右
增大
减小
加NH4Cl固体
向右
减小
增大
Q=
Q=
0.1c(NH3·H2O)× 0.1c(H+)
0.1c(NH4+)
c(NH3·H2O)· c(H+)
c
(NH4+)↑
=0.1K < Kh
NH4Cl溶液中c(H＋)＝_____________
解析：
+
+
NH4 +H2O ⇌ NH3·H2O+H
Kh＝
Kh＝
c (H+) ≈
c(NH3·H2O) ·c(H+)
+
c(NH4 )
Kw
Kb
＝
1 × 10－14
1.8×10－5
≈
c2(H+)
+
c(NH4 )
＝ 5.56×10－10
5.56×10－10 ≈ 2.36×10－5 mol·L－1
c(CO32-)
＝2 × 10－3
c(OH-)=1 × 10－3 mol/L
c(H+)=1 × 10－9 mol/L
21
环节2、知识精讲
例9、已知25 ℃时，NH3·H2O的电离平衡常数Kb＝1.8×10－5，该温度下1 mol·L－1
2.36×10－5 mol·L－1(已知 5.56 ≈2.36)。
故D正确。
18
19
环节2、知识精讲
例7、常温下，三种酸的电离常数如下表所示。
酸
HX
HY
HZ
Ka
9×10－7
9×10－6
1×10－2
回答下列问题：
(1)同浓度的NaX、NaY、NaZ溶液，pH最大的是_______。
NaX
NaZ
(2)同pH的NaX、NaY、NaZ溶液，浓度最大的是________。
(1)请写出碳酸钠水解的离子方程式，并计算其水解常数(Kh1、Kh2)。
CO32- + H2O ⇌ HCO3-+ OHHCO3- + H2O ⇌ H2CO3+ OH-
Kh1＝
Kh2＝
Kw
Ka2
Kw
Ka1
＝
＝
1×10-14
4.7×10－11
1×10-14
4.5×10－7
≈ 2 × 10－4
≈ 2× 10－8
1、概念：盐的水解反应的平衡常数，用Kh 表示。
2、表达式：
−
−
若MA为强碱弱酸盐，A 水解：A +H2O ⇌ HA+OH
+
+
Kh＝
−
+
若MA为强酸弱碱盐，M 水解：M +H2O ⇌ MOH+H
3、意义： Kh越大，水解程度越大。
4、影响因素： 只受温度影响，升温，Kh增大
Kh＝
c(HA) ·c(OH−)
中NaA的Kh与Ka和Kw间的关系。
A- + H2O ⇌ HA + OH-
HA ⇌ H+ + A两式相加得 H2O ⇌ H+ + OH-
Kw＝Kh · Ka
c(HA) ·c(OH−)
Kh＝
c(A-)
Ka＝
c(H+) ·c(A−)
c(HA)
Kw＝ c(H+) ·c(OH−)
Kh ＝
Kw
Ka
或 Kh ＝
c (Fe3+)
c(HS-) ·c(OH−)
c(S2-)
c(H2S) ·c(OH−)
c(HS-)
⑤Cu2++2H2O ⇌ Cu(OH)2+2H+
⑥NH4++H2O ⇌ NH3·H2O+H+
Kh＝
c(NH3·H2O) ·c(H+)
c(NH4+)
7
环节2、知识精讲
思考与讨论
若常温下，弱酸HA的电离平衡常数为Ka，水的离子积常数为Kw。请分析水溶液
HCO3-
Kh1＝
Kh2＝
Kw
Ka2
Kw
Ka1
9
环节2、知识精讲
二、Kh、 Ka（或Kb ）和Kw 的关系
一元弱酸（或弱碱）
二元弱酸
Kh ＝
Kh1＝
Kw
Ka
Kw
Ka2
或 Kh＝
Kh2＝
Kw
越弱越水解
Kb
Kw
Ka1
Ka和Kh成反比关系，电离常数越小，水解常数则越大。
10
环节2、知识精讲
例2、已知：25 ℃时，碳酸的电离常数为Ka1＝4.5×10－7，Ka2＝4.7×10－11。