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第三章 水溶液中的離子反應(yīng)與平衡
第三節(jié) 鹽類的水解
第3課時(shí) 鹽類的水解平衡常數(shù)
問題：寫出下列弱電解質(zhì)的電離平衡常數(shù)的表達(dá)式？
CH3COOH CH3COO + H+
c(CH3COO )·c(H+)
c(CH3COOH)
Ka＝
NH3·H2O NH4+ + OH
Kb＝
c(NH4+ )·c(OH )
c(NH3·H2O)
思考：鹽類的水解平衡常數(shù)表達(dá)式怎么書寫？
鹽類的水解平衡與弱電解質(zhì)的電離平衡及化學(xué)平衡都是相似的。
任務(wù)一 水解平衡常數(shù)
問題：水解平衡與電離平衡和化學(xué)平衡類似，請(qǐng)根據(jù)平衡常數(shù)的表達(dá)式，推斷水解平衡常數(shù)的表達(dá)式？
CH3COO-+H2O CH3COOH + OH-
c(CH3COOH)·c(OH-)
c(CH3COO-)
Kh＝
NH4++H2O NH3·H2O+ H+
Kh＝
c(NH3·H2O )·c(H+)
c(NH4+)
1. 水解平衡常數(shù)——Kh
意義：相同溫度下，Kh數(shù)值越大，水解趨勢(shì)越大。
影響因素：
水解常數(shù)與其他平衡常數(shù)一樣，只受溫度影響。
鹽的水解是吸熱反應(yīng)，升溫，促進(jìn)水解，Kh 增大
固體和溶劑水不出現(xiàn)
課堂練習(xí)
書寫下列水解平衡常數(shù)的表達(dá)式。
固體和溶劑水不出現(xiàn)
（1）NaClO溶液
（2）AlCl3溶液
（3）Na2CO3溶液
ClO- + H2O HClO + OH-
CO32- + H2O HCO3- + OH- (主要)
HCO3- + H2O H2CO3 + OH-
Al3+ + 3H2O Al(OH)3+ 3H+
c3 (H+)
Kh=
c (Al3+)
Kh1＝
c(HCO3-) ·c(OH )
c(CO32-)
Kh2＝
c(H2CO3) ·c(OH )
c(HCO-)
Kh＝
c(HClO) ·c(OH )
c(ClO-)
任務(wù)一 水解平衡常數(shù)
思考：CH3COO-的水解常數(shù)Kh與CH3COOH的電離常數(shù)Ka有什么關(guān)系呢？
c(CH3COO )·c(H+)
c(CH3COOH)
Ka＝
c(CH3COOH)·c(OH-)
c(CH3COO-)
Kh＝
溶液中滿足：
Kh上下同×c(H+)：
c(CH3COOH)·c(OH-)·c(H+)
c(CH3COO-)·c(H+)
Kh ＝
Kw = c(OH-)·c(H+)
弱酸HA：Kh（A-）·Ka（HA）＝Kw
弱堿BOH：Kh（B+）·Kb（BOH）＝Kw
弱酸的電離常數(shù)越小(酸性越弱)，其生成的鹽水解的程度就越大（堿性越強(qiáng)）。
弱堿的電離常數(shù)越小(堿性越弱)，其生成的鹽水解的程度就越大（酸性越強(qiáng)）。
越
弱
越
水
解
2. Ka與Kh的關(guān)系
越
強(qiáng)
越
電離
任務(wù)一 水解平衡常數(shù)
計(jì)算：CO32-的水解常數(shù)Kh1（CO32-）=_____________Kh2（HCO3-）=____________
Ka1＝4×10－7
Ka2＝5×10－11
已知H2CO3的電離常數(shù)
2×10－4
2.5×10－8
c(HCO3-)·c(OH-)
c(CO32-)
Kh1(CO32-)＝
c(HCO3-)·c(OH-)·c(H+)
c(CO32-)·c(H+)
＝
Kw
Ka2
＝
c(H2CO3)·c(OH-)
c(HCO3-)
Kh2(HCO3-)＝
c(H2CO3)·c(OH-)·c(H+)
c(HCO3-)·c(H+)
＝
Kw
Ka1
＝
CO32－＋H2O HCO3－＋OH－
HCO3－＋H2O H2CO3＋OH－
2. Kh與Ka的關(guān)系
任務(wù)二 水解平衡常數(shù)的應(yīng)用
1. 比較溶液酸堿性
Ka(CH3COOH)=1.75×10－5；Ka1(H2CO3)=4.4×10－7； Ka2(H2CO3)= 4.7×10－11；比較相同濃度CH3COONa、Na2CO3、 NaHCO3的堿性強(qiáng)弱？
Ka：CH3COOH H2CO3 HCO3_
Kh：CH3COO_ HCO3_ CO3 2_
＞
＞
＞
＞
堿性：
越強(qiáng)越電離
越弱越水解
酸性：
CH3COOH ＜ HCO3 - ＜ H2CO3
CH3COONa ＜ NaHCO3 ＜ Na2CO3
任務(wù)二 水解平衡常數(shù)的應(yīng)用
已知：Ka(CH3COOH)=1.75×10－5；Kb(NH3 H2O)=1.75×10－5；Ka1(H2CO3)=
4.4×10－7； Ka2(H2CO3)= 4.7×10－11；判斷：CH3COONH4的水溶液顯_____性 ; (NH4)2CO3的水溶液顯____性.
Ka(CH3COOH) = Kb(NH3 H2O)
Kh(CH3COO_) = Kh(NH4+)
Kb(NH3 H2O) ＞ Ka(HCO3-)= Ka2(H2CO3)
Kh(NH4+) ＜ Kh(CO3 2_)
NH4+ ＋H2O NH3 H2O ＋H+
CO32－＋H2O HCO3－＋OH－
NH4+ ＋H2O NH3 H2O ＋H+
CH3COO－＋H2O CH3COOH＋OH－
弱酸弱堿鹽：都弱雙水解，越弱越水解。誰(shuí)(較)強(qiáng)顯誰(shuí)性，同強(qiáng)顯中性
2. 判斷正鹽溶液酸堿性
中
堿
任務(wù)二 水解平衡常數(shù)的應(yīng)用
3. 判斷酸式鹽溶液酸堿性
多元弱酸的酸式酸根離子，電離和水解同步進(jìn)行。溶液的酸堿性取決于其電離程度和水解程度的相對(duì)大小。
NaHSO4 = Na+ + H+ + SO42—
強(qiáng)酸的酸式鹽：
弱酸的酸式鹽：
NaHSO3 = Na+ + HSO3—
NaHCO3 = Na+ + HCO3—
因電離顯酸性，對(duì)水的作用是抑制的
溶液顯酸性
任務(wù)二 水解平衡常數(shù)的應(yīng)用
Ka1(H2CO3)=4.4×10－7； Ka2(H2CO3)= 4.7×10－11 NaHCO3的水溶液顯____性
堿
HCO3－電離：HCO3－ CO32－ ＋H+
HCO3－水解：HCO3－＋H2O H2CO3＋OH－
NaHCO3 = Na+ + HCO3—
抓主放次
H2CO3 HCO3- CO32-
Ka1
Kh2
Ka2
Kh1
HCO3-電離：Ka(HCO3–) = Ka2
= 4.7×10－11
HCO3–水解：Kh（HCO3-）=Kh2
= Kw/Ka1 = 2.3×10－8
HCO3-電離
HCO3-水解
水解＞電離，c(OH–)＞c(H+)，所以溶液呈堿性，對(duì)水的作用是促進(jìn)的。
任務(wù)二 水解平衡常數(shù)的應(yīng)用
Ka1(H2SO3)=1×10－2； Ka2(H2SO3)= 6×10－10 NaHSO3的水溶液顯____性
HSO3－電離：HSO3－ SO32－ ＋H+
HSO3－水解：HSO3－＋H2O H2SO3＋OH－
NaHSO3 = Na+ + HSO3—
H2SO3 HSO3- SO32-
Ka1
Kh2）
Ka2
Kh1
HSO3-電離
HSO3-水解
HSO3-電離：Ka(HSO3–) = Ka2
= 6×10－10
HSO3–水解： Kh（HSO3-）=Kh2
=Kw/Ka1 = 1×10－12
水解＜電離，c(OH–)＜c(H+)，所以溶液呈酸性，對(duì)水的作用是抑制的。
酸
抓主放次
任務(wù)二 水解平衡常數(shù)的應(yīng)用
4. 弱電解質(zhì)與鹽溶液的混合體系
Ka(CH3COOH)=1.75×10－5。常溫下，將0.2 mol·L－1的CH3COOH和0.1 mol·L－1的NaOH溶液等體積混合，所得溶液的pH____7。
CH3COOH + NaOH = CH3COONa + H2O
＜
所得溶液中含有同濃度的CH3COOH 和 CH3COONa
CH3COO-+H2O CH3COOH +OH-
CH3COOH CH3COO- + H+
CH3COOH電離：Ka(CH3COOH)=1.75×10－5
CH3COO–水解：Kh（CH3COO-）= Kw/Ka = 5.7×10－10
電離＞水解，c(H+)＞c(OH–)，所以溶液呈酸性,對(duì)水的作用是抑制的。
CH3COOH溶液：酸性
CH3COONa溶液：堿性
抓主放次
任務(wù)二 水解平衡常數(shù)的應(yīng)用
4. 弱電解質(zhì)與鹽溶液的混合體系
Kb(NH3 H2O)=1.8×10－5 。常溫下，將0.2 mol·L－1的NH3 H2O和0.1 mol·L－1的HCl溶液等體積混合，所得溶液的pH____7。
NH3 H2O + HCl = NH4Cl + H2O
＞
所得溶液中含有同濃度的NH3 H2O和 NH4Cl
NH4+ + H2O NH3 H2O + H+
NH3 H2O NH4+ + OH-
NH3 H2O電離：Kb(NH3 H2O)=1.8×10－5
NH4+水解： Kh（NH4+）= Kw/Kb = 5.6×10－10
電離＞水解，c(OH–)＞c(H+)，所以溶液呈堿性,對(duì)水的作用是促進(jìn)的。
NH3 H2O溶液：堿性
NH4Cl溶液：酸性
抓主放次
任務(wù)二 水解平衡常數(shù)的應(yīng)用
5. 判斷溶液中微粒濃度比值的變化情況
在一定條件下，Na2CO3溶液中存在下列平衡：CO32- + H2O HCO3-+ OH-
下列說法不正確的是
A、稀釋溶液， 增大 B、通入CO2，溶液pH減小
C、升高溫度，平衡常數(shù)增大 D、加入NaOH固體， 減小
A
c(CO32- )
c(HCO3- ) ·c（OH-）
c(CO32- )
c(HCO3- )
任務(wù)二 水解平衡常數(shù)的應(yīng)用
6. 根據(jù)K與Q的相對(duì)大小判斷平衡移動(dòng)的方向
以氯化銨溶液為例：NH4+ + H2O NH3·H2O + H+
=0.1K
0.1c(NH3·H2O)× 0.1c(H+)
0.1c(NH4+)
Q=
< Kh
操作 平衡移動(dòng)方向 NH4+水解程度 c(H+)
加水稀釋為10倍
加NH4Cl固體
向右
向右
增大
減小
減小
增大
c(NH3·H2O)· c(H+)
c (NH4+)↑
Q=
< Kh
課堂練習(xí)
常溫下，三種酸的電離常數(shù)如下表所示：
酸 HX HY HZ
Ka 9×10－7 9×10－6 1×10－2
回答下列問題：
(1)三種酸的強(qiáng)弱關(guān)系是________________。
(2)同濃度的NaX、NaY、NaZ溶液，pH最大的是_______。
(3)同pH的NaX、NaY、NaZ溶液，濃度最大的是________。
(4)等物質(zhì)的量濃度的HX和NaX混合溶液顯_____性，原因是____________________________________________________________________。
NaX
NaZ
酸
HX的電離常數(shù)Ka=9×10-7，NaX的水解常數(shù)Kh＜Ka則混合溶液顯酸性
HZ > HY > HX

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