3.3.4水解平衡常数的应用 课件（共23张ppt）化学人教版（2019）选择性必修1

(共23张PPT)
1、学会应用水解平衡常数解决问题。
水解平衡常数的应用
水解平衡常数的应用
阅读课本77页
2、表达式：
Kh＝
c(HA) ·c(OH )
c(A-)
3、意义：
Kh越大，水解程度越大。
一、水解平衡常数
若MA为强碱弱酸盐，A水解：A+H2O HA+OH
若MA为强酸弱碱盐，M水解：M+H2O MOH+H
Kh＝
c(MOH) ·c(H+)
c(M+)
1、概念：盐的水解反应的平衡常数，用Kh 表示。
4、影响因素：
只受温度影响，升温，Kh增大
例1、书写下列水解平衡常数的表达式。
①Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+
②S2-+H2O HS-+OH-
③HS-+H2O H2S+OH-
④ClO-+H2O HClO+OH-
⑤Cu2++2H2O Cu(OH)2+2H+
⑥NH4++H2O NH3 H2O+H+
固体和溶剂水不出现
c3 (H+)
Kh=
c (Fe3+)
Kh1＝
c(HS-) ·c(OH )
c(S2-)
Kh＝
c(NH3 H2O) ·c(H+)
c(NH4+)
Kh2＝
c(H2S) ·c(OH )
c(HS-)
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。请分析水溶液中NaA的Kh与Ka和Kw间的关系。
HA H+ + A-
Ka＝
c(H+) ·c(A )
c(HA)
A- + H2O HA + OH-
Kh＝
c(HA) ·c(OH )
c(A-)
两式相加得
Kw＝ c(H+) ·c(OH )
H2O H+ + OH-
Kw＝Kh · Ka
Kh＝
Kw
Ka
或 Kh＝
Kw
Kb
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-+ OH-
HCO3- + H2O H2CO3 + OH-
Kh1＝
Kw
Ka2
Kh2＝
Kw
Ka1
HCO3- H+ + CO32-
H2CO3 H+ + HCO3-
Kh＝
Kw
Ka
或 Kh＝
Kw
Kb
越弱越水解
二、Kh、 Ka（或Kb ）和Kw 的关系
Kh1＝
Kw
Ka2
Kh2＝
Kw
Ka1
一元弱酸（或弱碱）
二元弱酸
Ka和Kh成反比关系，电离常数越小，水解常数则越大。
(2)25 ℃时，等浓度的碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液谁的碱性强？
例2、已知：25 ℃时，碳酸的电离常数为Ka1＝4.5×10－7，Ka2＝4.7×10－11。
CO32- + H2O HCO3-+ OH-
HCO3- + H2O H2CO3+ OH-
Kh1＝
Kw
Ka2
Kh2＝
Kw
Ka1
＝
1×10-14
4.7×10－11
＝
1×10-14
4.5×10－7
≈ 2 × 10－4
≈ 2× 10－8
Kh1 ＞＞ Kh2
水解程度
CO32- ＞＞ HCO3-
Na2CO3溶液
碱性强
(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)。
例3、已知常温下Ka(CH3COOH)＞Ka1(H2CO3)＞Ka(HClO)＞Ka2(H2CO3)，则同浓度的下列四种溶液的pH由大到小的顺序为________________。
①Na2CO3溶液　②NaHCO3溶液　③NaClO溶液　④CH3COONa溶液
①＞③＞②＞④
Kh分别为
解析：
三、平衡常数的应用
以氯化铵溶液为例：NH4+ + H2O NH3·H2O + H+
c(NH3·H2O)· c(H+)
c(NH4+)
Kh=
=0.1K
0.1c(NH3·H2O)× 0.1c(H+)
0.1c(NH4+)
Q=
< Kh
操作 平衡移动方向 NH4+水解程度 c(H+)
加水稀释为10倍
加NH4Cl固体
向右
向右
增大
减小
减小
增大
c(NH3·H2O)· c(H+)
c (NH4+)↑
Q=
< Kh
1、平衡移动方向的判断
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？
HSO3- + H2O H2SO3+ OH-
Kh2＝
Kw
Ka1
＝
1×10-14
1.4×10－2
≈ 7×10－13
HSO3- H++ SO32-
Ka2＝6.0×10－11
Ka2 ＞ Kh2
电离＞水解
电离：
水解：
NaHSO3溶液显酸性
三、平衡常数的应用
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？
HS- + H2O H2S+ OH-
Kh2＝
Kw
Ka1
＝
1×10-14
1.1×10－7
≈ 1×10－7
HS- H++ S2-
Ka2＝1.3×10－13
Kh2 ＞ Ka2
电离＞水解
电离：
水解：
NaHS溶液显碱性
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- 。下列说法不正确的是（ ）
A、稀释溶液， 增大
B、通入CO2，溶液pH减小
C、升高温度，平衡常数增大
D、加入NaOH固体， 减小
C
c(CO32- )
c(HCO3-) ·c（OH-）
c(CO32- )
c(HCO3-)
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 mol L－1的CH3COOH溶液中滴加相同浓度的氨水，在滴加过程中（ ）
A、水的电离程度始终增大
B、 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－）
c(NH3·H2O)
c(NH4+)
D
六、Kh的综合应用
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＝ ；由于温度不变，K不变；滴加氨水过程中，c（OH－）增大；所以一直在减小；
故B错误。
c(NH3·H2O)
c(NH4+)· c(OH-)
D、当加入氨水的体积为10 mL时，溶液中溶质为CH3COONH4，由于CH3COO－和NH4+水解程度相同，所以c（NH4+）＝c（CH3COO－）；
故D正确。
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。
解析：
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_______。
(2)同pH的NaX、NaY、NaZ溶液，浓度最大的是________。
(3)等物质的量浓度的HX和NaX混合溶液显_____性，原因是_______________________
______________________________________________________________________。
NaX
NaZ
酸
HX的电离常数Ka=
9×10-7，NaX的水解常数Kh=
1×10-14
9×10－7
＜Ka，则混合溶液显酸性
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
CO32- + H2O HCO3-+ OH-
＝2 × 10－3
Kh1＝
c(HCO3-) c(OH-)
c(CO32-)
解析：
c(OH-)=1 × 10－3 mol/L
c(H+)=1 × 10－9 mol/L
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 NH4Cl溶液中c(H＋)＝_____________ mol·L－1(已知 ≈2.36)。
2.36×10－5
NH4+H2O NH3 H2O+H
Kh＝
c(NH3 H2O) ·c(H+)
c(NH4)
≈
c2(H+)
c(NH4)
Kh＝
Kw
Kb
＝
1 × 10－14
1.8×10－5
＝
5.56×10－10
解析：
c (H+) ≈
5.56×10－10
≈
2.36×10－5 mol·L－1
例10、25 ℃时，H2SO3 HSO3-＋H＋的电离常数Ka＝1×10－2，则该温度下NaH
SO3的水解常数Kh＝___________，若向NaHSO3溶液中加入少量的I2，则溶液中 将______(填“增大”“减小”或“不变”)。
1×10－12
增大
解析：
HSO3- + H2O H2SO3+ OH-
Kh2＝
Kw
Ka1
＝
1×10-14
1×10－2
= 1×10－12
Kh2＝
c(H2SO3) c(OH-)
c(HSO3-)
c(H2SO3)
c(HSO3-)
加入I2后，HSO3-被氧化为H2SO4，c(H＋)增大，c(OH－)减小，Kh不变，
所以 增大。
c(H2SO3)
c(HSO3-)
例11、在室温下，0.175 mol·L－1醋酸钠溶液的pH约为__________[已知Ka(CH3COOH)＝1.75×10－5]。
9
Kh＝
c(CH3COOH) c(OH-)
c(CH3COO-)
解析：
CH3COO-+H2O CH3COOH +OH-
Kh＝
Kw
Ka
1 × 10－14
1.75×10－5
＝
c(OH-)=
Kh c(CH3COO-)
＝10－5 mol·L－1