高2022届高2019级高二化学选修4学案第三章知识拓展专题水解常数及应用
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知识拓展专题 水解常数及应用
1.表达式
以CH 3COONa 为例 ①CH 3COO -
+H 2O
CH 3COOH +OH -
K h =c (CH 3COOH )·c (OH -
)c (CH 3COO -
) ②与对应弱酸电离常数的关系 K a =c (H +
)·c (CH 3COO -
)c (CH 3COOH )
所以,K h ·K a =K w 或K h =K w
K a
。
2.意义:K h 定量的表示水解反应趋势的大小,K h 越大,水解趋势越大。
3.外因对水解常数的影响:K h 是化学平衡常数的一种,只与温度有关,与盐溶液的浓度无关,一般温度升高,K h 增大。
1.最近《科学》杂志评出10大科技突破,其中“火星上‘找’到水的影子”名列第一。下列关于水的说法中不正确的是( )
A.水是弱电解质,在任何较稀水溶液中都存在水的电离平衡
B.水溶液中存在:H 2O
H +
+OH -
,升高温度平衡一定正向移动
C.室温下pH 相同的盐酸和氯化铵溶液c (OH -
)相同,水的电离程度一定相同
D.在NaF 溶液中同时存在HF 的电离常数K a 、NaF 的水解常数K h ,它们的关系是:K w =K a ·K h 【参考答案】:C
【试题解析】: 水是弱电解质,在任何较稀水溶液中都存在水的电离平衡,故A 正确;盐酸抑制水的电离,氯化铵促进水的电离,故C 错误;在NaF 溶液中同时存在HF 的电离常数K a =c (H +
)·c (F -
)c (HF ),NaF 的水解常数K h =c (OH -
)·c (HF )c (F -
),则有K w =K a ·K h ,故D 正确。 2.下列说法不正确的是( )
A.在一定条件下,Na 2S 溶液加入CuSO 4固体,HS -
浓度减小 B.加水稀释,水解常数K h 增大,pH 减小
C.25 ℃时,K a (HCOOH)=1.0×10-
4,该温度下HCOO -
的水解常数为1.0×10-10
D.某温度下,一元弱酸HA 的K a 越小,则NaA 的K h 越大 【参考答案】:B
【试题解析】: 加入CuSO 4固体,铜离子结合硫离子生成硫化铜沉淀,水解平衡逆向进行,
HS -
浓度减小,A 正确;水解常数只受温度影响,加水稀释,水解常数不变,B 错误;由K a ·K h =K w 可知HCOO -
的水解常数为K h =K w K a =10-
141.0×10
-4=1.0×10-10,C 正确;由K a ·K h =K w 可知,K a 越小,水解常数K h 越大,越弱越水解,D 正确。 3.某温度下,有浓度均为0.1 mol·L
-1
的下列4种溶液:
①NaCN 溶液 ②NaOH 溶液 ③CH 3COONa 溶液 ④NaHCO 3溶液 已知:
HCN H 2CO 3
CH 3COOH K a =5.0×10
-10
K a1=4×10-
7 K a2=5.0×10
-11
K a =1.7×10-
5
(1)这4种溶液pH 由大到小的顺序是________(填序号)。 (2)④的水解平衡常数K h =________。
(3)已知该温度下,CO 2-
3的水解常数K h =2×10-
4,当Na 2CO 3溶液中c (HCO -
3)∶c (CO 2-
3
)=2∶1时,试求该溶液的pH =________。
(4)此温度下,某HCN 和NaCN 的混合溶液的pH =11,则c (HCN )c (CN -)为________。
【参考答案】:(1)②①④③ (2)2.5×10-
8 (3)10 (4)0.02
【试题解析】: (1)这4种溶液②NaOH 溶液碱性最强,其余三种溶液因K a (CH 3COOH)>K a1(H 2CO 3)>K a (HCN),弱酸的酸性越强,其钠盐的水解程度越弱,则水解程度:CH 3COONa <NaHCO 3<NaCN ,溶液碱性:NaCN 溶液>NaHCO 3溶液>CH 3COONa 溶液,则pH 由大到小的顺序是②①④③。(2)NaHCO 3溶液中,HCO -
3+H 2O
H 2CO 3+OH -
,水解平衡常数
K h =c (H 2CO 3)·c (OH -
)c (HCO -3)=c (H 2CO 3)·c (OH -
)·c (H +
)c (HCO -3)·c (H +)=K w K a1=10-
144×10-7=2.5×10-8
。(3)K h =c (HCO -
3)·c (OH -
)c (CO 2
-3)=2×10-4,溶液中c (HCO -3)∶c (CO 2-3)=2∶1时,c (OH -)=1×10-4mol·L -1,则c (H +
)=1×10-10
mol·L -1,pH =10。(4)HCN 和NaCN 的混合溶液的pH =11,则c (H +
)
=1×10
-11mol·L -1
,c (HCN )c (CN -)=c (HCN )·
c (H +
)c (CN -)·c (H +)=c (H +
)K a =1×10-
115.0×10-10
=0.02。