2021版新高考化学一轮复习第7章物质在水溶液中的行为高考专题讲座5水溶液中的四大常数及其应用教学案鲁科版.doc

PAGE PAGE 1 第7章 物质在水溶液中的行为 (五)　水溶液中的四大常数及其应用 [核心整合归纳] 1．“四大常数”比较 表达式 电离常数 (Ka或Kb) (1)弱酸HA的Ka＝eq \f([H＋][A－],[HA]) (2)弱碱BOH的Kb＝eq \f([B＋][OH－],[BOH]) 水的离子积(KW) KW＝[OH－][H＋] 溶度积(Ksp) MmAn的饱和溶液的 Ksp＝[Mn＋]m[Am－]n 水解常数 (Kh) 以NHeq \o\al(＋,4)＋H2ONH3·H2O＋H＋为例 Kh＝eq \f([H＋][NH3·H2O],[NH\o\al(＋,4)]) 2.“四大常数”之间的四种换算关系 (1)Ka(或Kb)与KW、Kh的关系 ①一元弱酸或弱碱的Ka或Kb与弱酸根或弱碱离子的Kh关系Ka＝eq \f(KW,Kh)或Kb＝eq \f(KW,Kh)。 ②二元弱酸的Ka1、Ka2与相应酸根的水解常数Kh1、Kh2的关系 Ka1＝eq \f(KW,Kh2)，Ka2＝eq \f(KW,Kh1)。 (2)多元难溶弱碱阳离子的水解常数Kh与弱碱的Ksp的关系，(以Fe3＋为例) Fe3＋(aq)＋3H2O(l)Fe(OH)3(s)＋3H＋(aq) Kh＝eq \f([H＋]3,[Fe3＋])＝eq \f([H＋]3[OH－]3,[Fe3＋][OH－]3)＝eq \f(K\o\al(3,w),Ksp)。 (3)M(OH)n悬浊液中Ksp、KW、pH间关系，M(OH)n(s)Mn＋(aq)＋nOH－(aq) Ksp＝[Mn＋][OH－]n＝eq \f([OH－],n)[OH－]n＝eq \f([OH－]n＋1,n)＝eq \f(1,n)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(KW,10－pH)))n＋1。 (4)沉淀转化常数K与Ksp的关系，如 3Mg(OH)2(s)＋2Fe3＋(aq)2Fe(OH)3(s)＋3Mg2＋的K＝eq \f(K\o\al(3,sp)[Mg(OH)2],K\o\al(2,sp)[Fe(OH)3])。 [试题分类探究] Ka(或Kb)、Kh、KW的有关计算和应用 [命题角度] 1．求算Ka(或Kb)、Kh、KW。 2．利用Ka(或Kb)、Kh计算离子浓度和pH。 3．利用Ka和Kh的大小判断溶液的酸碱性。 [对点训练] 1．T ℃时，0.01 mol·L－1的NaOH溶液的pH＝10。 (1)T ℃时，水的离子积KW为________。 (2)T ℃时，0.01 mol·L－1的HA溶液的pH为5，则T ℃时HA的电离常数Ka为________，A的水解常数Kh为________。 (3)T ℃时，H2BHB－＋H＋的Ka＝1×10－2，则该温度下，pH＝3，[HB－]＝0.1 mol·L－1的NaHB的溶液中[H2B]＝________。 (4)T ℃时，将a mol·L－1的氨水与0.01 mol·L－1的盐酸等体积混合所得溶液中[NHeq \o\al(＋,4)]＝[Cl－]，则溶液显________(填“酸”“碱”或“中”)性；用含a的代数式表示NH3·H2O的电离常数Kb＝________。 (5)T ℃时，0.01 mol·L－1 NH4Cl溶液的pH＝5，则NHeq \o\al(＋,4)的水解常数为________，NH3·H2O的电离常数为________。 [解析]　(1)KW＝10－10×0.01 mol2·L－2＝1×10－12 mol2·L－2。 (2)Ka＝eq \f(10－5×10－5,0.01) mol·L－1＝10－8 mol·L－1，Kh＝eq \f(KW,Ka)＝eq \f(10－12,10－8) mol·L－1＝10－4 mol·L－1。 (3)根据Ka＝eq \f([HB－][H＋],[H2B])，知 [H2B]＝eq \f(0.1×10－3,1×10－2) mol·L－1＝10－2 mol·L－1。 (4)据电荷守恒得[H＋]＋[NHeq \o\al(＋,4)]＝[Cl－]＋[OH－]，因为[NHeq \o\al(＋,4)]＝[Cl－]，所以[H＋]＝[OH－]，故溶液显中性。Kb＝eq \f([NH\o\al(＋,4)][OH－],[NH3·H2O])＝eq \f(\f(0.01,2)×10－6,\f(a,2)－\f(0.01,2)) mol·L－1＝eq \f(10－8,a－0.01) mol·L－1。 (5)Kh＝eq \f(10－5×10－5,0.01) mol·L－1＝10－8 mol·L－1，Kb＝eq \f(KW,Kh)＝10－4 mol·L－1。 [答案]　(1)1×10－12 mol2·L－2　(2)1