1.“四大常数”比较
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表达式
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电离常数(Ka或Kb)
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(1)弱酸HA的Ka=
(2)弱碱BOH的Kb=
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水的离子积(Kw)
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Kw=c(OH-)·c(H+)
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溶度积(Ksp)
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MmAn的饱和溶液的
Ksp=cm(Mn+)·cn(Am-)
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水解常数(Kh)
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以NH+H2ONH3·H2O+H+为例
Kh=
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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=或Kb=。
②二元弱酸的Ka1、Ka2与相应酸根的水解常数Kh1、Kh2的关系
Ka1=,Ka2=。
(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===。
(3)M(OH)n悬浊液中Ksp、Kw、pH间关系,M(OH)n(s)
Mn+(aq)+nOH-(aq)
Ksp=c(Mn+)·cn(OH-)=·cn(OH-)==
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=。
[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,c(HB-)=0.1 mol·L-1的NaHB的溶液中c(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c(NH)=c(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NH的水解常数为________,NH3·H2O的电离常数为________。
[解析] (1)KW=10-10×0.01=1×10-12。
(2)Ka==10-8,Kh===10-4。
(3)根据Ka=,知
c(H2B)= mol·L-1=10-2 mol·L-1。
(4)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。Kb===。
(5)Kh==10-8,Kb==10-4。
[答案] (1)1×10-12 (2)10-8 10-4 (3)10-2 mol·L-1 (4)中 (5)10-8 10-4
2.(1)已知25 ℃时,Na2CO3溶液的水解平衡常数为Kh=5×
10-5,则当溶液中c(HCO)∶c(CO)=1∶2时,试求溶液的pH=________。
(2)已知25 ℃时,H2B的Ka1=m,Ka2=n,则pH=5的NaHB溶液中=________。
[解析] (1)Kh==5×10-5,又c(HCO)∶ c(CO)=1∶2,得c(OH-)=10-4 mol·L-1,故pH=10。
(2)