1、【 精品教育资源文库 】 (五 ) 水溶液中的四大常数及其应用 (对应学生用书第 170页 ) 试题背景分析 化学平衡常数运用于弱电解质的电离、盐类的水解及难溶电解质的溶解平衡问题时，则分别称为电离常数、水解常数及溶度积常数，它是定量研究上述可逆过程平衡移动的重要手段，有关各平衡常数的应用和求算是高考常考知识点，在理解上一定抓住各平衡常数都只与电解质本身和温度有关，而与浓度、压强等外界条件无关。 1 “ 四大常数 ” 比较 表达式 影响因素 电离常数 (Ka或 Kb) (1)对于一元弱酸 HA： A ， 电离常数 Ka c c c (2)对于一元弱碱 BOH： OH ，电离常数 Kb c c
2、 c 只与温度有关，升高温度， K值增大 水的离子积(Kw) Kw c(OH ) c(H ) 只与温度有关，升高温度， Kw增大 溶度积 (Ksp) MmAn的饱和溶液： Ksp cm(Mn ) cn(Am ) 只与难溶电解质的性质和温度有关 水解常数 (Kh) 以 NH4 H2 3H 2O H 为例 Khc c 3H 2c 4 盐的水解程度随温度的升高而增大， Kh随温度的升高而增大 2.“ 四大常数 ” 之间的三个换算关系 (1)Ka(或 Kb) KWKh。 (2)M(OH)n悬浊液中 Ksp、 KW、 pH间关系， M(OH)n n (aq) nOH (aq) Ksp Mn OH n O
3、H n OH n OH n 1n 1n?KW10 pHn 1。 (3)沉淀转化常数 K与 Ksp的关系，如 3Mg(OH)2(s) 2Fe3 3(s) 3Mg2 (aq)的 K K3sp 2K2sp 3。 【 精品教育资源文库 】 电离常数 (Ka、 Kb)的计算与应用 角度 1.求电离平衡常数。 2.由电离常数求弱酸 (或弱碱 )的浓度。 3.由 Ka或 Kb求 pH。 4.电离常数的应用。 对策 试题一般难度不大，是在化学平衡基础上派生 出来的。注意平衡体系中同种离子的浓度是同一个浓度，当两个量相加或相减时，若相差 100倍以上，要舍弃小的，做出一些基本的近似处理。 典例导航 (2017
4、 全国 卷， T12)改变 0.1 molL 1二元弱酸 H2A 溶液的 pH，溶液中 H2A、 HA 、A2 的物质的量分数 (X) 随 pH的变化如图所示 已知 (X) XH2A HA A2 。 下列叙述错误的是 ( ) A pH 1.2时， H2A HA B lgK2(H2A) 4.2 C pH 2.7时 ， HA H2A A2 D pH 4.2时， HA A2 H 审题指导 【解析】 A对：根据题给图像， pH 1.2 时， H2A与 HA 的物质的量分数相等，则有 H2A【 精品教育资源文库 】 HA 。 B 对：根据题给图像， pH 4.2时， HA 与 A2 的物质的量分数相等
5、， K2(H2A) H A2 HA H 10 4.2 molL 1，则 lgK2(H2A) 4.2。 C 对：根据题给图像， pH 2.7 时， H2A 与 A2 的物质的量分数相等，且远 小于 HA 的物质的量分数，则有 HA H2A A2 。 D 错：根据题给图像， pH 4.2 时， HA 与 A2 的物质的量分数相等， HA A2 ，且HA A2 约为 0.1 molL 1， H 10 4.2 molL 1，则 HA A2 H 。 【答案】 D (1)K1(H2A)为 _。 (2)已知 HB 的 Ka 110 4 molL 1，则向一定量的 NaB 溶液中加入少量 H2A 溶液，则反应
6、的离子方程式为 _。 (3)NaHA溶液呈 _性，写出推导过程 _ _。 (4)相同温度时， A2 的水解常数 Kh1 _。 【答案】 (1)10 1.2 molL 1K1(H2A) HA H H2A H 10 1.2 molL 1 (2)B H2 HA (酸性： H2A HB HA ) (3)酸 Kh(HA ) KWKa1 10 12.8 molL 1 Ka2 10 4.2 molL 1，故 HA 的电离程度大于水解程度，显酸性 (4)Kh1 KWKa2 10 1410 4.2 molL 1 10 9.8 molL 1 对点训练 1 (1)常温下，将 a molL 1的醋酸与 b molL
7、1 Ba(OH)2溶液等体积混合，充分反应后，溶液中存在 2Ba2 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 )。 (2)25 时， H2SO3 3 H 的电离常数 Ka 110 2 molL 1，则该温度下 pH 3、HSO3 0.1 molL 1的 NaHSO3溶液中 H2SO3 _。 【解析】 (1)2Ba2 CH3COO 可知 H OH ， CH3COO 2 b 12 molL 1，Ka b10 7a2 b 2b10 7a 2b molL 1。 【 精品教育资源文库 】 (2)根据 Ka HSO3 H H2SO3 ，知 H2SO3 0.110
8、3110 2 molL 1 10 2 molL 1。 【答案】 (1)2b10 7a 2b molL 1 (2)0.01 molL 1 2 25 时， 0.1 mol/L的 CH3COONa溶液与 a mol/L的盐酸等 体积混合后 pH 7，则 CH3COOH的电离常数为 _。 (用含 a的代数式表示 ) 【解析】 由 25 时， pH 7知 H OH 10 7mol/L，根据电荷守恒 Na H Cl CH3COO OH 可知 CH3COO Na Cl ? ?0.12 a2 mol/L 故 Ka H CH3COO CH3COOH 10 7 ? ?0.12 a20.12 ?0.12 a2mol
9、L 1 10 7 aa molL 1。 【答案】 10 7 aa molL 1 3根据下表提供的数据，判断下列离子方程式或化学方程式正确的是 ( ) 化学式 电离常数 /(molL 1) HClO K 310 8 H2CO3 K1 410 7 K2 610 11 A.向 Na2CO3溶液中滴加少量氯水： CO23 2Cl2 H2O=2Cl 2HClO CO2 B向 NaHCO3溶液中滴加少量氯水： 2HCO3 Cl2=Cl ClO 2CO2 H2O C向 NaClO溶液中通少量 CO2： CO2 NaClO H2O=NaHCO3 HClO D向 NaClO溶液中通过量 CO2： CO2 2Na
10、ClO H2O=Na2CO3 2HClO C HClO的电 离常数小于 H2CO3的第一步电离，向 Na2CO3溶液中滴加少量氯水，不能生成二氧化碳，应该生成碳酸氢根，故 A 错误；向 NaHCO3溶液中滴加少量氯水，由于酸性：H2CO3HClOHCO3 ，所以产物为 NaCl、 CO2、 HClO，故 B错误；向 NaClO溶液中通入足量 CO2，由于酸性： H2CO3HClOHCO3 ，所以产物为 NaHCO3和 HClO，故 D错误。 题后反思 电离常数计算的关键点 明确电离常数表示式中的浓度； 根据题意找出这些 粒子浓度之间的关系； 电离常数只与温度有关，与酸性、碱性、浓度无关。 【
11、 精品教育资源文库 】 水的离子积 (KW)的计算与应用 角度 1.计算温度高于室温时的 KW。 2.通过 KW的大小比较相应温度的高低。 3.溶液中 H 与 OH 相互换算。 4.酸、碱、能水解的盐溶液中水电离出的 H 或 OH 的计算。 对策 KW只与温度有关，升高温度， KW增大；在稀溶液中， H OH KW，其中 H 、 OH 是溶液中的 H 、 OH 浓度；水电离出的 H 数目与 OH 数目相等。 对点训练 4 T 下的溶液中， H 10 x molL 1， OH 10 y molL 1， x与 y的关系如图所示。下列说法不正确的是 ( ) A T 时，水的离子积 KW为 110 1
12、3 mol2L 2 B T25 C T 时， pH 7的溶液中 H H2O可能为 110 6 molL 1 D T 时， pH 12的苛性钠溶液与 pH 1的稀硫酸等体积混合，溶液的 pH 7 D 从图看出当 H 10 13 molL 1时， OH 100 molL 1 1 molL 1，故 T 时， KW 110 13 mol2L 2， A 正确； T 时， KW大于 110 14 mol2L 2，则 T 一定高于常温， B正确； T 时， pH 6.5的溶液呈中性，显然 pH 7的溶液显碱性， H H2O可能为 10 6mol/L 或 10 7mol/L， C 正确； pH 12 的苛性钠
13、溶液与 pH 1 的稀硫酸等体积混合，二者恰好完全中和，但注意该温度下， pH 7的溶液不是中性溶液， D错误。 5.水的电离平衡曲线如图所示。下列说法正确的是( ) A a 点对应温度条件下，将 pH x 的氨水稀释 10倍后，其 pH y，则 x y 1 B纯 水仅升高温度，可从 d点变到 b点 C c点对应温度条件下醋酸的电离常数比 a点对应温度条件下醋酸的电离常数大 D b点对应温度条件下， 0.5 molL 1的 H2SO4溶液与 1 molL 1的 KOH 溶液等体积混合，充分反应后，所得溶液的 H 10 7 molL 1 C A项， NH3H 2O是弱电解质，加水稀释促进 NH3
14、H 2O的电离，将 pH x的氨水稀释【 精品教育资源文库 】 10 倍后，溶液中的 OH 浓度大于原来的 110，则 xca d，温度关系为 bca d，而醋酸的电离也是吸热反应，温度越高，电离常数越大，正确；D 项， b 点的 KW 1.010 12 mol2L 2,0.5 molL 1的 H2SO4溶液与 1 molL 1的 KOH 溶液等体积混合，充分反应后所得溶液呈中性，此时 H 1.010 6 molL 1，错误。 溶度积常数 (Ksp)的计算与应用 角度 1.溶解度与 Ksp的相关转化与比较。 2.沉淀先后的计算与判断。 3.沉淀转化相关计算。 4.金属阳离子沉淀完全的 pH及沉淀分离的相关计算。 对策 应用 Ksp数值大小比较物质的溶解度大小时，一定是在组成上属于同一类型的难溶电解质
