07 常考题空7　电解质溶液中有关电离(水解)平衡常数的计算 （附答案解析）-备战高考化学大题逐空突破系列（全国通用）

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常考题空7　电解质溶液中有关电离(水解)平衡常数的计算
【高考必备知识】
1．电离常数与水解常数的关系　
(1)电离常数表达式
①一元弱酸(HA)： HAH+＋A－
②二元弱酸(H2A)：H2AH+＋HA－
HA—H+＋A2－
③一元弱碱(BOH)：BOHB+＋OH－
(2)电离常数(K电离)与电离度(α)的关系——以一元弱酸HA为例
25 ℃，c mol·L－1的弱酸HA，设电离度为α
HA H＋ ＋ A－
起始浓度/mol·L－1 c 0 0
变化浓度/mol·L－1 c酸·α c酸·α c酸·α
平衡浓度/mol·L－1 c酸－c酸·α c酸·α c酸·α
电离平衡常数Ka＝＝，由于α很小，可认为1－α≈1
则Ka＝c酸·α2，α＝ (越稀越电离)，则：c(H＋)＝c酸·α＝
(3)电离常数与水解常数的关系
①对于一元弱酸HA，Ka与Kh的关系：Kh＝
如：CH3COONa：CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－

②对于二元弱酸H2B，Kal(H2B)、Ka2(H2B)与Kh(HB－)、Kh(B2－)的关系： ；
B2－＋H2OHB－＋OH－，Kh1(B2－)＝＝＝
HB－＋H2OH2B＋OH－，Kh2(HB－)＝＝＝
③强酸弱碱盐：Kh＝
如：NH4Cl：NH4+＋H2ONH3·H2O＋H+

(3)水解常数(Kh)与溶度积常数(Ksp)的关系——强酸多元弱碱盐：Kh＝
如：AlCl3：Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋

2．计算电离常数的常见类型
(1)起点时刻：巧用三段式
例1．HR是一元酸。室温时，用0.250 mol·L－1 NaOH溶液滴定25.0 mL HR溶液时，溶液的pH变化情况如图所示。其中，b点表示两种物质恰好完全反应。计算的电离常数Ka＝5×10－6

方法探究：此题根据纵坐标所给的数据，起点时刻pH＝3，HR中和一半时的pH＝4.7，可以优先考虑起点时刻计算电离常数，常用方法：三段式
解析：根据题意，b点时酸碱恰好完全反应，则c(HR)＝0.250 mol·L－1×0.02 L÷0.025 L＝0.2 mol·L－1，即0.2 mol·L－1的HR溶液的pH＝3
HR H+＋ R—
起始：0.2 0 0
转化：10－3 10－3 10－3
平衡：0.2-10－3 10－3 10－3
HR的电离常数Ka＝＝＝5×10－6
(2)遇中性时刻：电荷守恒配合物料守恒两步搞定
例2．在25℃下，amol·L－1的氨水与0.01mol·L－1的盐酸以体积比3:4混合，此时溶液中c(NH)＝c(Cl－)，则溶液显中性(填“酸”、“碱”或“中”)；用含a的代数式表示NH3·H2O的电离常数Kb＝
方法探究：中性时刻采取电荷守恒和物料守恒，解题时建议用物质的量守恒去写，因为在反应过程中体积已经发生了变化
解析：根据电荷守恒得c(H＋)＋c(NH)＝c(Cl－)＋c(OH－)，因为c(NH)＝c(Cl－)，所以c(H＋)＝c(OH－)，故溶液显中性。
电荷守恒得：n(H＋)＋n(NH)＝n(Cl－)＋n(OH－)，则：n(NH)＝n(Cl－)=0.01×4=0.04 mol
物料守恒得：3a＝n(NH)＋n(NH3·H2O)，则：n(NH3·H2O)＝(3a—0.04) mol
Kb＝
(3)恰好完全反应时刻：水解三段式法或利用水解常数和电离常数的关系
例3、25 ℃时，0.1 mol·L－1的HCOONa溶液的pH＝10，则HCOOH的电离常数Ka＝10－7
方法探究：方法I、直接列水解三段式求解
方法II、先求出水解常数，再利用水解常数和电离常数的关系进行计算
方法I、直接列水解三段式求解
HCOO—＋H2OHCOOH＋OH－
起始: 0.1 0 0
转化: 10－4 10－4 10－4
平衡: 0.1-10－4 10－4 10－4
Ka＝＝
方法II、先求出水解常数，再利用水解常数和电离常数的关系进行计算
利用左边的三段式，先求出HCOO—的水解常数
Kh＝＝
Ka＝
【题组训练】
1．碳氢化合物完全燃烧生成CO2和H2O。常温常压下，空气中的CO2溶于水，达到平衡时，溶液的pH＝5.60，c(H2CO3)＝1.5×10－5 mol·L－1。若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离，则H2CO3HCO＋H＋的电离常数K1＝________(已知：10－5.60＝2.5×10－6)

2．25℃时，亚碲酸(H2TeO3)的Ka1＝1×10－3，Ka2＝2×10－8。该温度下，0.1mol·L－1H2TeO3的电离度α约为______(α＝×100%)；NaHTeO3溶液的pH_____(填“>”“