题目
45.共轭酸碱对的 Ka 和 Kb 的关系是()。A. Ka=KbB. KaKb=1C. Ka/Kb=KwD. Ka·Kb=Kw
45.共轭酸碱对的 Ka 和 Kb 的关系是()。
A. Ka=Kb
B. KaKb=1
C. Ka/Kb=Kw
D. Ka·Kb=Kw
题目解答
答案
D. Ka·Kb=Kw
解析
考查要点:本题主要考查共轭酸碱对的解离常数(Ka和Kb)与水的离子积(Kw)之间的关系,属于化学平衡中的核心知识点。
解题核心思路:
- 明确共轭酸碱对的定义:酸(HA)解离出H⁺生成共轭碱(A⁻),而该共轭碱(A⁻)可与水反应生成OH⁻。
- 关键公式推导:通过酸的解离平衡(Ka)和碱的解离平衡(Kb)的表达式相乘,结合水的离子积(Kw = [H⁺][OH⁻]),直接得出Ka·Kb = Kw。
- 排除干扰项:注意区分不同条件下Ka和Kb的关系,避免混淆选项中的乘积、商或固定值。
破题关键点:
- 理解共轭酸碱对的相互关系,明确Ka和Kb的定义。
- 联立两个解离平衡的表达式,通过约简得到最终关系式。
公式推导过程
-
酸的解离平衡:
对于酸HA的解离:
$\text{HA} \rightleftharpoons \text{H}^+ + \text{A}^-$
其解离常数为:
$K_a = \frac{[\text{H}^+][\text{A}^-]}{[\text{HA}]}$ -
共轭碱的解离平衡:
共轭碱A⁻与水反应:
$\text{A}^- + \text{H}_2\text{O} \rightleftharpoons \text{HA} + \text{OH}^-$
其解离常数为:
$K_b = \frac{[\text{HA}][\text{OH}^-]}{[\text{A}^-]}$ -
联立Ka和Kb的表达式:
将Ka和Kb相乘:
$K_a \cdot K_b = \left( \frac{[\text{H}^+][\text{A}^-]}{[\text{HA}]} \right) \cdot \left( \frac{[\text{HA}][\text{OH}^-]}{[\text{A}^-]} \right)$
约简后得:
$K_a \cdot K_b = [\text{H}^+][\text{OH}^-] = K_w$
结论:共轭酸碱对的Ka和Kb的乘积等于水的离子积Kw,即 Ka·Kb = Kw。