突破09 电解质溶液中电离(水解)常数的相关计算-备战2021年高考化学《化学反应原理》逐空突破系列

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电解质溶液中电离(水解)常数的相关计算

【方法与技巧】

一、电离常数的计算类型

类型一起点时刻：巧用三段式

以弱酸 HA 为例，则：Ka＝，由于 c(H＋)＝c(A－)，则 Ka＝

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＝____________

类型二遇中性时刻：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，反应平衡时溶液中 c(NH)＝c(Cl－)，

则溶液显_____性(填“酸”、“碱”或“中”)；用含 a的代数式表示 NH3·H2O的电离常数 Kb＝_____

类型三恰好完全反应时刻：水解三段式法或利用水解常数和电离常数的关系

水解

平衡

常数

与电

离常

数的

关系

①CH3COO－＋H2O CH3COOH＋OH－

②NH4+＋H2O NH3H2O＋H+

③CO32—＋H2O HCO3—＋OH－，HCO3—＋H2O H2CO3＋OH－

例3、25 ℃时，0.1 mol·L－1的HCOONa 溶液的 pH＝10，则 HCOOH 的电离常数 Ka＝________

类型四利用图像特殊交点求电离常数

例4、常温下，用 0.100 0 mol·L－1的NaOH 溶液滴定某浓度的二元弱酸(H2X)溶液，所得溶液中各种含 X的微粒

的物质的量分数(δ)与pH 的变化曲线如图所示。

(1)计算 H2X的一级电离常数 Ka1＝________(幂指数的形式且可以是小数，下同)

(2)X2－的一级水解常数 Kh＝__________

二、与电离常数的有关计算

类型一利用电离常数求 pH

1、[2018·天津·节选] CO2可以被 NaOH 溶液捕获。若所得溶液 pH＝13，CO2主要转化为__________(写离子符

号)；若所得溶液 c(HCO)∶c(CO)＝2 1∶ ，溶液 pH＝_______。(室温下，H2CO3的K1＝4×10－7；K2＝5×10－11)

2、工业尾气中的 SO2一直是环境污染的主要原因之一，工业上常采用氨水将 SO2转化为 NH4HSO3，再氧化为

(NH4)2SO4的方法降低尾气中的含硫量。实验测得 NH4HSO3溶液中 c(SO)∶c(H2SO3)＝1 500，则溶液的 pH 为_

_______。(已知：H2SO3的Ka1＝1.5×10－2，Ka2＝1.0×10－7)

类型二利用电离常数求比值

3、[2017·天津·节选]已知 25℃，NH3·H2O的Kb=1.8×10−5，H2SO3的Ka1=1.3×10−2，Ka2=6.2×10−8。若氨水的浓度为

2.0 mol·L-1，溶液中的 c(OH−)=______mol·L−1。将 SO2通入该氨水中，当 c(OH−)降至 1.0×10−7 mol·L−1 时，溶液

中的 c( )/c( )=__________

4、常温下，用 NaOH 溶液吸收 SO2得到 pH＝9的Na2SO3溶液，吸收过程中水的电离平衡________(填“向左”

“向右”或“不”)移动。试计算溶液中 c(SO)∶c(HSO3—)＝________。(常温下 H2SO3的电离平衡常数 Ka1＝

1.0×10－2，Ka2＝6.0×10－8)

类型三利用电离常数求电离度

5、25 ℃时，亚碲酸(H2TeO3)的Ka1＝1×10－3，Ka2＝2×10－8。该温度下，0.1 mol·L－1H2TeO3的电离度 α约为_____

___，(α＝×100%)；NaHTeO3溶液的 pH________(填“>”“<”或“＝”)7。

类型四利用电离常数判断弱酸弱碱盐的酸碱性

6、工业上常用氨水吸收二氧化硫，可生成(NH4)2SO3。判断常温下(NH4)2SO3溶液的酸碱性并说明判断依据____

__________________________________________________________________________________________

(已知常温下 NH3·H2O的Kb＝1.8×10－5；H2SO3的Ka1＝1.3×10－2，Ka2＝6.3×10－8)

7、已知：25 ℃时，电离常数 Kb(NH3·H2O)＝2.0×10－5，Ka1(H2CO3)＝4.0×10－7、Ka2(H2CO3)＝5.0×10－11

① 判断 0.1 mol/L 的(NH4)2CO3溶液使 pH 试纸________(填“变蓝”“不变色”或“变红”)，该溶液中

c(CO)、c(HCO)、c(NH)的浓度大小关系是________

0.50 mol/L② 的 Na2CO3溶液的 pH＝________(不考虑 CO 第二步水解和 H2O的电离)

类型五利用电离常数求某一反应的平衡常数

8、在 NH4HCO3溶液中，反应 NH＋HCO＋H2O NH3·H2O＋H2CO3的平衡常数 K＝________(已知常温下

NH3·H2O的电离平衡常数 Kb＝2×10－5，H2CO3的电离平衡常数 Ka1＝4×10－7)。

9、常温下，Ksp[Fe(OH)2]＝1.64×10－14，则求得反应：Fe2＋＋2H2O Fe(OH)2＋2H＋的平衡常数为_________(保

留1位小数)

【经典练习】

1、碳氢化合物完全燃烧生成 CO2和H2O。常温常压下，CO2溶于水，达到平衡时，溶液的 pH＝5.60，c(H2CO3)

＝1.5×10－5。若忽略水的电离及 H2CO3的第二级电离，则 H2CO3HCO＋H＋的平衡常数 K1＝________(已知：

10－5.60＝2.5×10－6)

2、在 25℃下，将 0.2mol/L 的氨水与 0.2mol/L 的硝酸等体积混合，反应后溶液的 pH=5，则该温度下氨水的电离

常数 Kb＝_______

3、常温下，向 a mol·L－1 CH3COONa 溶液中滴加等体积的 b mol·L－1盐酸使溶液呈中性(不考虑盐酸和醋酸的挥

发)，则醋酸的电离常数 Ka＝__________________(用含 a和b的代数式表示)。

4、常温下，将 a mol·L－1的醋酸与 b mol·L－1 Ba(OH)2溶液等体积混合，充分反应后，溶液中存在 2c(Ba2＋)＝

c(CH3COO－)，则该混合溶液中醋酸的电离常数 Ka＝________________(用含 a和b的代数式表示)

5、在 25 ℃时，将 a mol·L－1的氨水溶液与 0.02 mol·L－1HCl 溶液等体积混合后溶液恰好呈中性(忽略溶液混合后

体积的变化)，用含 a的表达式表示 25 ℃时NH3·H2O的电离常数 Kb＝______________。用质量分数为 17%、

密度为 0.93 g·cm－3的氨水，配制 200 mL a mol·L－1的氨水，所需原氨水的体积 V＝________ mL。

6、25 ℃时，向含 a mol NH4NO3的溶液中滴加 b L 氨水呈中性，则所滴加氨水的浓度为________mol·L－1

(已知 Kb(NH3·H2O)＝2×10－5 mol·L－1)

7、25 ℃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的电离平衡常数 Kb＝________

8、已知常温下 H2CO3为二元弱酸，其第一、二步电离的电离常数分别为 Ka1、Ka2，且 Ka1≈104Ka2。Na2CO3溶

液的第一、二步水解反应的平衡常数称为水解常数，分别为 Kh1、Kh2

① 请推导出 Kh1 与Ka2 的关系为_________(用表达式表示)

② 常温下，0.01mol／L的Na2CO3溶液的 pH 为___________(用含 Kh1 的表达式表示)

9、HR 是含 Z元素的一元酸。室温时，用 0.250mol·L-1NaOH 溶液滴定 25.0mL HR 溶液时，溶液的 pH 变化情况

如图所示。其中，a点表示两种物质恰好完全反应

① 右图中 x______7(填“>”、“<”或“=”)

② 室温时，HR 的电离常数 Ka=__ (填数值)

10、用 40%的硫酸溶液吸收氨气获得(NH4)2SO4的稀溶液，测得常温下，该溶液的 pH=5，则 _______

_。

(计算结果保留一位小数，已知该温度下 NH3·H2O的Kb=1.7×10-5)；若将该溶液蒸发掉一部分水后恢复室温，

则的值将_____(填“变大”“不变”或“变小”)

11、大气污染物 SO2可用 NaOH 吸收。已知 pKa＝－lgKa，25 ℃时，用 0.1 mol/L NaOH 溶液滴定 20 mL 0.1

mol/L

H2SO3溶液的滴定曲线如图。

(1)c 点所得溶液中：c(Na＋)______3c(HSO)(填“＞”“＜”或“＝”)。

(2)依据图像计算 H2SO3在25 ℃的pKa1＝________，pKa2＝__________

12、[2017·江苏卷·节选] H3AsO3和H3AsO4水溶液中含砷的各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓

度之和的分数)与pH 的关系分别如题 20 图- 1 和题 20 图- 2 所示

① 以酚酞为指示剂(变色范围 pH 8.0 ~ 10.0)，将 NaOH 溶液逐滴加入到 H3AsO3溶液中,当溶液由无色变为

浅红色时停止滴加。该过程中主要反应的离子方程式为_______________________________

H②3AsO4第一步电离方程式 H3AsO4H2AsO4-+H+的电离常数为 Ka1,则pKa1=_________(p Ka1 = -lg Ka1 )

13、[2016·全国卷·节选] 联氨为二元弱碱，在水中的电离方程式与氨相似，联氨第一步电离反应的平衡常数值为

_____________(已知：N2H4+H+N2H5+的K=8.7×107；KW=1.0×10-14)。联氨与硫酸形成的酸式盐的化学式

为_______________

14、用碱性溶液也可捕碳：在常温下，将 0.04 mol CO2通入 200 mL 0.2 mol/L 的Na2S溶液中，已知：H2CO3的

电离平衡常数：K1＝4.3×10－7、K2＝5.6×10－11；H2S的电离平衡常数：K1＝5.0×10－8、K2＝1.1×10－12。回答下

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