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盐类的水解
【核心素养分析】
1.变化观念与平衡思想:认识盐类水解有一定限度,是可以调控的。能多角度、动态地分析盐类水解平衡,并运用盐类水解平衡原理解决实际问题。
2.科学探究与创新意识:能发现和提出有关盐类水解的判断问题;能从问题和假设出发,确定探究目的,设计探究方案进行实验探究。
3.证据推理与模型认知:知道可以通过分析、推理等方法认识盐类水解的本质特征、建立模型。能运用模型解释盐类水解平衡的移动,揭示现象的本质和规律。
【目标导航】
1.认识盐类水解有一定限度,是可以调控的。能多角度、动态地分析盐类水解平衡,并运用盐类水解平衡原理解决实际问题。
2.能发现和提出有关盐类水解的判断问题;能从问题和假设出发,确定探究目的,设计探究方案,进行实验探究。
3.知道可以通过分析、推理等方法认识盐类水解的本质特征,建立模型。能运用模型解释盐类水解平衡的移动,揭示现象的本质和规律
【重难点精讲】
一、盐类水解及其规律
1.盐溶液的酸碱性
【实验探究——盐溶液的酸碱性】参考答案:
【实验探究】(1)用pH试纸或pH计测定盐溶液的酸碱性;
(2)用pH试纸分别测定下列6种盐溶液的pH,记录测定结果:
盐 NaCl Na2CO3 NH4Cl KNO3 CH3COONa (NH4)2SO4
盐溶液的酸碱性 pH=7 pH>7 pH<7 pH=7 pH>7 pH<7
盐的类型 强酸强碱盐 弱酸强碱盐 强酸弱碱盐 强酸强碱盐 弱酸强碱盐 强酸弱碱盐
【结果与讨论】
盐的类型 强酸强碱盐 强碱弱酸盐 强酸弱碱盐
盐溶液的酸碱性 中性 碱性 酸性
【易错提醒】(1)盐溶液不一定呈中性,可能呈酸性或城性,这是由形成盐的阳离子和阴离子的性质决定的。
(2)发生水解的盐溶液不一定呈酸性或碱性,也可能呈中性。若是弱酸弱碱盐,且弱酸根离子结合H+的能力与弱碱阳离子结合OH-的能力相同,使得c(H+)=c(OH-),则液呈中性,如CH3COONH4溶液。
1)盐的概念:电离时生成金属阳离子或NH4+和酸根阴离子的化合物。
2)盐的分类:
(1)按组成分:正盐(如NaCl、KNO3)、酸式盐(如KHSO4)、碱式盐(如Mg(OH)Cl)。
(2)按溶解性分:易溶性盐(如KNO3)、微溶性盐(如CaSO4)、难溶性盐(如BaSO4)。
(3)按形成盐的酸和碱的强弱分:强酸强碱盐(如KNO3)、强碱弱酸盐(如Na2CO3)、强酸弱碱盐(如NH4Cl)、弱酸弱碱盐(如CH3COONH4)。
3)盐溶液的酸碱性:
盐的类型 强酸强碱盐 强碱弱酸盐 强酸弱碱盐
盐溶液的酸碱性 中性 碱性 酸性
4)盐溶液的酸碱性的解释
(1)强酸弱碱盐(以氯化铵溶液呈酸性为例)
由于NH4Cl电离产生的NH能与水电离出来的OH-结合,生成弱电解质NH3·H2O,破坏了水的电离平衡,使水的电离平衡向右移动,从而使c(H+)>c(OH-),溶液呈酸性。可表示如下:
总反应离子方程式为NH+H2ONH3·H2O+H+。
(2)强碱弱酸盐(以CH3COONa溶液呈碱性为例):
即【思考与讨论】参考答案:
由于CH3COONa电离产生的CH3COO-能和水电离出来的H+结合,生成弱电解质CH3COOH,破坏了水的电离平衡,使水的电离平衡向右移动,从而使c(H+)<c(OH-),溶液呈碱性。可表示如下:
总反应离子方程式为CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-
(3)强酸强碱盐(以NaCl溶液呈中性为例)
①电离过程:NaCl===Na++Cl-,H2OH++OH-。
②水的电离平衡:溶液中没有弱电解质生成,水的电离平衡未受到影响,溶液中c(H+)=c(OH-),溶液呈中性。
2.盐类水解
1)定义:在溶液中盐电离出来的离子跟水电离产生的H+或OH-结合生成弱电解质的反应。
2)实质:盐电离―→―→破坏了水的电离平衡―→水的电离程度增大―→溶液呈碱性、酸性或中性。
3)特点
→水解反应是可逆反应
|
→水解反应是酸碱中和反应的逆反应
|
→水解反应程度很微弱
4)规律:有弱才水解,越弱越水解;谁强显谁性,同强显中性。
盐的类型 实例 是否水解 水解的离子 溶液的酸碱性 溶液的pH
强酸强碱盐 NaCl、KNO3 否 中性 pH=7
强酸弱碱盐 NH4Cl、Cu(NO3)2 是 NH、Cu2+ 酸性 pH<7
弱酸强碱盐 CH3COONa、Na2CO3 是 CH3COO-、CO 碱性 pH>7
【特别提醒】常见不水解的离子
强酸阴离子:Cl-、SO、NO、Br-、I-、ClO;强碱阳离子:K+、Na+、Ca2+、Ba2+。
5)盐类水解离子方程式的书写要求
(1)一般来说,盐类水解的程度不大,应该用可逆号“”表示。盐类水解一般不会产生沉淀和气体,所以不用符号“↓”和“↑”表示水解产物。
(2)多元弱酸盐的水解是分步进行的,水解离子方程式要分步表示。
(3)多元弱碱阳离子的水解是分步进行的,但简化成一步写完。
(4)水解分别显酸性和碱性的离子组由于相互促进水解程度较大的,如有沉淀生成,则书写时要用“===”“↑” “↓”等。
6)盐类水解离子方程式的书写规律
①一般盐类水解程度很小,水解产物很少,如果产物易分解(如NH3·H2O、H2CO3)也不写成其分解产物的形式。
②多元弱酸盐的水解分步进行,以第一步为主,一般只写第一步水解的离子方程式,如Na2CO3的水解离子方程式:CO+H2OHCO+OH-。
③多元弱碱阳离子的水解方程式一步写完,如FeCl3的水解离子方程式:
Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+。
【易错提醒】(1)盐类的水解破坏了水的电离平衡,促进水的电离。
(2)盐类的水解反应是中和反应的逆反应,水解过程吸热。
(3)发生水解的盐溶液不一定呈酸性或碱性,也可能呈中性,如CH3COONH4溶液呈中性。
(4)(NH4)2CO3溶液和NH4HCO3溶液显碱性,虽然都能发生双水解,但既无气体产生,也无沉淀生成,所以NH和CO、NH和HCO在溶液中仍可大量共存。
(5)稀溶液中,盐的浓度越小,水解程度越大,但由于溶液体积的增大是主要的,故水解产生的H+或OH-的浓度是减小的,则溶液酸性(或碱性)越弱。
(6)向CH3COONa溶液中加入少量冰醋酸,并不会与CH3COONa溶液水解产生的OH-反应,使平衡向水解方向移动,原因是:体系中c(CH3COOH)增大是主要因素,会使平衡CH3COO-+H2O??CH3COOH+OH-左移。
(7)水解平衡常数(Kh)只受温度的影响,它与Ka(或Kb)、Kw的定量关系为Ka·Kh=Kw或Kb·Kh=Kw。
二、影响盐类水解的主要因素
1.内因——反应物本身性质:盐类水解程度的大小主要由盐的性质所决定的,生成盐的弱酸(或弱碱)越难电离(电离常数越小),盐的水解程度越大,即越弱越水解。
如水解程度:Na2CO3>Na2SO3,Na2CO3>NaHCO3。
2.外因
【特别提醒】盐类的水解平衡移动,符合勒夏特列原理。
3.【探究——反应条件对FeCl3水解平衡的影响】以FeCl3水解为例[Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+],填写外界条件对水解平衡的影响。
影响因素 实验步骤 实验现象 解释
温度 把0.01mol/L的FeCl3溶液用水浴加热 红褐色变深 升高温度,Fe3+水解平衡向右移动
把0.01mol/L的FeCl3溶液用冰水冷却 红褐色变浅 降低温度,Fe3+水解平衡向左移动
反应物的浓度 向0.01mol/L的FeCl3溶液中加入少量FeCl3晶体 红褐色变深 增大c(Fe3+),Fe3+水解平衡右移动
生成物的浓度 向0.01mol/L的 FeCl3溶液中加入少量盐酸 红褐色变浅 增大c(H+),Fe3+水解平衡左移动
【思考与讨论】参考答案:对于反应FeCl3+3H2OFe(OH)3+3HCl ΔH<0来说,其他条件一定,升高温度,FeCl3水解平衡正向移动;降低温度,FeCl3水解平衡逆向移动。其他条件一定,增大FeCl,的浓度,FeCl3水解平衡正向移动;增大HCl的浓度,FeCl3水解平衡逆向移动。
三.盐类水解的重要应用
1.在日常生活和工农业生产中的应用
(1)热的纯碱溶液去油污效果更好:纯碱(Na2CO3)水解呈碱性,加热能促进水解,溶液的碱性增强,去污效果增强。水解的离子方程式为CO+H2OHCO+OH-。
(2)明矾(铝盐)、铁盐用作净水剂: 明矾、铁盐溶于水电离产生的Al3+、Fe3+水解,生成的Al(OH)3胶体、Fe(OH)3胶体可以使水中细小的悬浮颗粒聚集成较大颗粒而沉降,从而除去水中的悬浮物,起到净水作用。Al3+水解的离子方程式为Al3++3H2OAl(OH)3+3H+。
(3)泡沫灭火剂:泡沫灭火器内所盛装药品分别是NaHCO3溶液和Al2(SO4)3溶液,在使用时将两者混合,铝离子的水解会促进碳酸氢根离子的水解,从而使水解完全,产生CO2和Al(OH)3。水解的离子方程式为Al3++3HCO===Al(OH)3↓+3CO2↑。
(4)铵态氮肥不能与草木灰混合施用:NH在水溶液中水解生成H+,CO在水溶液中水解生成OH-,当二者同时存在时,二者水解产生的H+和OH-发生中和反应,使水解程度都增大,铵盐水解产生的NH3·H2O易分解为NH3而挥发,降低了肥效。
(5)在工业生产中广泛应用
①焊接工业上用氯化铵作为金属的除锈剂,是因为NH4Cl水解溶液呈酸性,与金属表面的锈发生反应而将其除去。
②工业制备某些无水盐时,不能用蒸发结晶的方法,如由MgCl2·6H2O制无水MgCl2要在HCl气流中加热,否则易发生反应:MgCl2·6H2OMg(OH)2+2HCl↑+4H2O。
③工业上利用水解原理制备无机化合物等。
如用TiCl4制备TiO2:TiCl4+(x+2)H2O===TiO2·xH2O↓+4HCl。在制备时加入大量的水,同时加热,促使水解趋于完全,所得TiO2·xH2O经焙烧得到TiO2。类似的方法也可用于制备SnO、SnO2和Sn2O3等。
2.在化学实验中的应用
(1)配制可水解的盐溶液:某些强酸弱碱盐在配制溶液时因水解而变浑浊,需加相应的酸来抑制水解,如在配制FeCl3溶液时常将FeCl3晶体溶于较浓的盐酸中再加水稀释至所需浓度来抑制FeCl3水解。
(2)可水解盐溶液的储存:某些强碱弱酸盐水解呈碱性,用玻璃试剂瓶贮存时,不能用玻璃塞,如Na2CO3溶液、NaF溶液等不能贮存于磨口玻璃瓶中。
(3)制备胶体:将饱和FeCl3溶液滴入沸水中,因Fe3+的水解而得到红褐色 Fe(OH)3胶体。
(4)物质制取如制取Al2S3,不能用湿法,若用Na2S溶液和AlCl3溶液,两种盐溶液在发生的水解反应中互相促进,得不到Al2S3。制取时要采用加热铝粉和硫粉的混合物:2Al+3SAl2S3。
3.在化学解题中的应用
(1)判断离子能否大量共存:若阴、阳离子发生相互促进的水解反应,水解程度较大而不能大量共存,有的甚至水解完全。常见的相互促进的水解反应进行完全的有:Fe3+、Al3+与AlO、CO、HCO。
(2)判断盐溶液蒸干时所得的产物
①盐溶液水解生成难挥发性酸和酸根阴离子易水解的强碱盐,蒸干后一般得原物质,如CuSO4(aq)蒸干得CuSO4;Na2CO3(aq)蒸干得Na2CO3(s)。
②盐溶液水解生成挥发性酸时,蒸干灼烧后一般得对应的氧化物,如AlCl3(aq)蒸干得Al(OH)3,灼烧得Al2O3。
③考虑盐受热时是否分解,如Ca(HCO3)2、NaHCO3、KMnO4、NH4Cl固体受热易分解,因此蒸干灼烧后分别为Ca(HCO3)2―→CaCO3(CaO);NaHCO3―→Na2CO3;KMnO4―→K2MnO4和MnO2;NH4Cl―→NH3和HCl。
④还原性盐在蒸干时会被O2氧化。如Na2SO3(aq)蒸干得Na2SO4(s)。
⑤弱酸的铵盐蒸干后无固体。如:NH4HCO3、(NH4)2CO3。
Mg、Zn等较活泼金属溶于强酸弱碱盐(如NH4Cl、AlCl3、FeCl3等)溶液中,产生H2。
例如:将镁条投入NH4Cl溶液中,有H2、NH3产生,有关离子方程式为:NH+H2ONH3·H2O+H+,Mg+2H+===Mg2++H2↑。
四、盐类的水解常数
1.水解常数的概念:在一定温度下,能水解的盐(强碱弱酸盐、强酸弱碱盐或弱酸弱碱盐)在水溶液中达到水解平衡时,生成的弱酸(或弱碱)浓度和氢氧根离子(或氢离子)浓度之积与溶液中未水解的弱酸根阴离子(或弱碱的阳离子)浓度之比是一个常数,该常数就叫水解平衡常数。
2.水解常数(Kh)与电离常数的定量关系(以CH3COONa为例)
CH3COONa溶液中存在如下水解平衡:
CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-
Kh====
因而Ka(或Kh)与Kw的定量关系为:
(1)Ka·Kh=Kw或Kb·Kh=Kw
(2)Na2CO3的水解常数Kh=
(3)NaHCO3的水解常数Kh=
3.水解平衡常数是描述能水解的盐水解平衡的主要参数。它只受温度的影响,因水解过程是吸热过程,故它随温度的升高而增大。
五、溶液微粒浓度大小比较
1.两个理论
(1)电离理论
①弱电解质的电离是微弱的,电离产生的微粒都非常少,同时还要考虑水的电离。
如氨水溶液中:c(NH3·H2O)>c(OH-)>c(NH)。
②多元弱酸的电离是分步进行的,其主要是第一级电离。
如在H2S溶液中:c(H2S)>c(H+)>c(HS-)>c(S2-)。
(2)水解理论
①弱离子的水解损失是微量的(水解相互促进的除外),但由于水的电离,故水解后酸性溶液中c(H+)或碱性溶液中c(OH-)总是大于水解产生的弱电解质溶液的浓度。
如NH4Cl溶液中:c(Cl-)>c(NH)>c(H+)>c(NH3·H2O)。
②多元弱酸酸根离子的水解是分步进行的,其主要是第一步水解。
如在Na2CO3溶液中:c(CO)>c(HCO)>c(H2CO3)。
2.一个比较
比较同浓度的弱酸(或弱碱)的电离能力与对应的强碱弱酸盐(或对应强酸弱碱盐)的水解能力。
(1)如果电离能力大于水解能力,如CH3COOH的电离程度大于CH3COO-水解的程度,则等浓度的CH3COOH与CH3COONa溶液等体积混合后溶液显酸性,溶液中c(H+)>c(OH-)。
(2)如果是水解能力大于电离能力,如HClO的电离程度小于ClO-水解的程度,则等浓度的HClO与NaClO溶液等体积混合后溶液显碱性,溶液中c(H+)(3)酸式盐溶液的酸碱性主要取决于酸式盐的电离能力和水解能力的相对强弱。如NaHCO3溶液中,HCO的水解能力大于电离能力,故溶液显碱性,c(H+)c(OH-)。
3.三个守恒
(1)电荷守恒:电解质溶液中所有阳离子所带的正电荷总数与所有阴离子所带的负电荷总数相等。如在Na2CO3溶液中存在着Na+、CO、H+、OH-、HCO,它们存在如下关系:c(Na+)+c(H+)=2c(CO)+c(HCO)+c(OH-)。
(2)物料守恒:电解质溶液中,由于某些离子能水解或电离,离子种类增多,但某些关键性的原子总是守恒的。
c(Na+)=2[c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)]
(3)质子守恒:指在电离或水解过程中,会发生质子(H+)转移,但在质子转移过程中其数量保持不变,如在Na2CO3溶液中:
所以c(OH-)=c(HCO)+2c(H2CO3)+c(H3O+)
4.三个规律
(1)一般而言,等浓度的弱酸与弱酸盐混合,电离程度大于水解程度,溶液呈酸性;HCN、NaCN混合液除外,它们的溶液呈碱性,水解程度大于电离程度。
(2)对于存在电离和水解过程的NaHA溶液,若溶液呈酸性,则电离程度大于水解程度,则c(A2-)>c(H2A);若溶液呈碱性,则电离程度小于水解程度,则c(H2A)>c(A2-)。
(3)仅含4种离子的溶液,可以根据溶液的电中性判断离子浓度大小。如:
a.CH3COOH和NaOH等物质的量混合时溶液显碱性,故c(OH-)>c(H+),则c(Na+)>c(CH3COO-);
b.NH3·H2O与HCl等物质的量混合时溶液显酸性,故c(H+)>c(OH-),则c(Cl-)>c(NH)。
5.解题思路
6、溶液微粒浓度大小比较的类型
(1)多元弱酸溶液,例如:0.1mol/L的H2S溶液中所存在的离子浓度由大到小的排列顺序是:c(H+)>c(HS-)>c(S2-)>c(OH-)。判断多元弱酸溶液中离子浓度大小的一般规律是:(显性离子)>(一级电离离子)>(二级电离离子)>(水电离出的另一离子)
(2)一元弱酸的正盐溶液,例如:0.1mol/L的CH3COONa溶液中所存在的离子浓度由大到小的排列顺序是:c (Na+)>c (CH3COO-)>c (OH-)>c (H+)。判断一元弱酸的正盐溶液中离子浓度大小的一般规律是:(不水解离子)>(水解离子)>(显性离子)>(水电离出的另一离子)
(3)二元弱酸的正盐溶液,例如:0.1mol/L的Na2CO3溶液中所存在的离子浓度由大到小的排列顺序是: c (Na+)>c (CO32-)>c (OH-)>c (H CO3-) >c (H+)。判断二元弱酸的正盐溶液中离子浓度大小的一般规律是:(不水解离子)>(水解离子)>(显性离子)>(二级水解离子)>(水电离出的另一离子)
(4)二元弱酸的酸式盐溶液,例如:0.1mol/L的NaHCO3溶液中所存在的离子浓度由大到小的排列顺序是: c (Na+)>c(H CO3-) >c(OH-) >c(H+)>c(CO32-)。判断二元弱酸的酸式盐溶液中离子浓度大小的一般规律是:(不水解离子)>(水解离子)>(显性离子)>(水电离出的另一离子)>(电离得到的酸跟离子)
(5)不同溶液中同一离子浓度的比较,要看溶液中其他离子对其影响的因素。例如:在相同物质的量浓度的下列各溶液中:①NH4Cl、②CH3COONH4、③NH4HSO4。
c(NH4+)由大到小的顺序③>①>②。
(6)混合溶液中各离子浓度大小的比较,要进行综合分析,电离因素、水解因素等都是影响离子浓度大小的要素。例如:0.1mol/L的NH4Cl溶液和0.1mol/L的氨水混合溶液中所存在的离子的浓度由大到小的排列顺序是: c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)。在该溶液中,NH3·H2O的电离与NH4+的水解相互抑制,NH3·H2O的电离程度大于NH4+的水解程度,溶液显碱性:c (OH-)>c (H+),同时c (NH4+)>c (Cl-)。再如:0.1mol/L的CH3COONa溶液和0.1mol/L的CH3COOH混合溶液中所存在的离子的浓度由大到小的排列顺序是: c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)。在该溶液中,CH3COH的电离程度大于CH3COONa的水解程度,溶液显酸性:c (H+)>c (OH-),同时c(CH3COO-)>c(Na+)。还有分子的电离小于相应离子的水解的如:0.1mol/L的NaCN溶液和0.1mol/L的HCN混合溶液中所存在的离子的浓度由大到小的排列顺序是: c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+)。在该溶液中,HCN的电离程度小于NaCN的水解程度,溶液显碱性:c(OH-)>c(H+),同时c(Na+)>c(CN-)。
六.巧抓“四点”突破离子平衡图像题
【典题精练】
考点1 考查盐类水解实质及水解方程式的书写
例1.下列式子属于水解反应,且溶液呈酸性的是
A.+H2O H3O++
B.Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+
C.HS-+H2O H2S+OH-
D.+OH- NH3↑+H2O
【解析】A.+H2O H3O++是的电离方程式,溶液呈酸性,故A不符合题意;B.Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+是Fe3+的水解方程式,Fe3+水解生成Fe(OH)3,溶液呈酸性,故B符合题意;C.HS-+H2O H2S+OH-是HS-的水解方程式,溶液显碱性,故C不符合题意;D.+OH- NH3↑+H2O表示的是和OH-反应生成氨气和水,故D不符合题意;答案选B。
【答案】B
【规律总结】水解离子方程式的书写规律为:谁弱写谁,都弱都写;阳离子水解生成弱碱,阴离子水解生成弱酸。
考点2 考查盐类水解的规律
例2.常温下有体积相同的四种溶液:①的溶液;②的盐酸;③的氨水;④的溶液。下列说法正确的有
a.②和③混合,所得混合溶液的大于7
b.③与④分别用等浓度的硫酸中和,消耗硫酸的体积:③=④
c.①与②分别与足量的镁粉反应,生成的量:①<②
d.若将四种溶液稀释100倍,溶液的大小顺序是:③>④>①>②
e.①和③混合,混合液的约为7
A.2项 B.3项 C.4项 D.5项
【解析】醋酸是弱酸,盐酸是强酸,则物质的量浓度:①>②,物质的量:①>②;一水合氨是弱碱,氢氧化钠是强碱,则物质的量浓度:③>④,物质的量:③>④;a.②和③混合,氨水过量,所得混合溶液的大于7,a正确;b.③与④分别用等浓度的硫酸中和,消耗硫酸的物质的量:③>④,消耗硫酸的体积:③>④,b错误;c.①与②分别与足量的镁粉反应,生成的量:①>②,c错误;d.若将四种溶液稀释100倍,① 溶液的pH:;②盐酸的;③氨水的pH:;④ 溶液的,则溶液的大小顺序是:③>④>②>①,d错误;e.①中氢离子浓度和③中氢氧根离子浓度相等,①中醋酸和③中的碱浓度、物质的量均相等,①和③混合恰好中和得醋酸铵,铵离子和醋酸根离子水解程度相同,混合液呈中性,常温下的约为7,e正确;综上,2项正确,选A。
【答案】A
【规律总结】盐类水解的规律及拓展应用
(1)“谁弱谁水解,越弱越水解”。如酸性:HCNCH3COONa。
(2)强酸的酸式盐只电离,不水解,溶液显酸性。如NaHSO4在水溶液中:NaHSO4===Na++H++SO。
(3)弱酸的酸式盐溶液的酸碱性,取决于酸式酸根离子的电离程度和水解程度的相对大小。
①若电离程度小于水解程度,溶液呈碱性。如NaHCO3溶液中:HCOH++CO(次要),HCO+H2OH2CO3+OH-(主要)。
②若电离程度大于水解程度,溶液显酸性。如NaHSO3溶液中:HSOH++SO(主要),HSO+H2OH2SO3+OH-(次要)。
(4)相同条件下的水解程度
①正盐>相应酸式盐,如CO>HCO。
②相互促进水解的盐>单独水解的盐>水解相互抑制的盐。如NH的水解:(NH4)2CO3>(NH4)2SO4>(NH4)2Fe(SO4)2。
考点3 考查盐类水解的影响因素
例3.要使0.01mol/LK2CO3溶液中的c()更接近0.01mol/L,可以采取的措施是
A.通入CO2 B.加入Na2CO3固体
C.加热 D.加入适量KOH固体
【解析】A.向0.01mol/LK2CO3溶液中通入CO2,因发生+CO2+H2O=2,导致浓度小于0.01mol/L,A不合题意;B.向0.01mol/LK2CO3溶液中加入Na2CO3固体,导致浓度大于0.01mol/L,B不合题意;C.加热能够促进水解,导致0.01mol/LK2CO3溶液中浓度小于0.01mol/L,C不合题意;D.向0.01mol/LK2CO3溶液中加入适量KOH固体,由于OH-浓度增大,抑制水解,导致0.01mol/LK2CO3溶液中浓度接近0.01mol/L,D符合题意;故答案为:D。
【答案】D
【名师归纳】盐类水解易受温度、浓度、溶液的酸碱性等因素的影响,以氯化铁水解为例,当改变条件如升温、通入HCl气体、加水、加铁粉、加碳酸氢钠等时,学生应从移动方向、pH的变化、水解程度、现象等方面去归纳总结,加以分析掌握。
考点4 考查盐类水解的应用
例4.下列与盐的水解有关的是
①为保存FeCl3溶液,要在溶液中加少量盐酸
②NH4Cl与ZnCl2溶液可作焊接中的除锈剂
③实验室盛放Na2CO3、Na2SiO3等溶液的试剂瓶应用橡皮塞,而不能用玻璃塞
④在NH4Cl或AlCl3溶液中加入金属镁会产生氢气
⑤长期使用硫酸铵,土壤酸性会增强,草木灰与铵态氮肥不能混合施用
⑥比较NH4Cl和Na2S等溶液中离子浓度的大小或某些盐溶液的酸碱性
①④⑥ B.②④⑥ C.①③⑥ D.全部
【解析】①FeCl3为强酸弱碱盐,在水溶液中易发生水解,在溶液中加少量盐酸,可抑制水解反应的进行,①符合题意;②NH4Cl与ZnCl2溶液都能发生水解,从而使溶液显酸性,所以可作焊接中的除锈剂,②符合题意;③Na2CO3、Na2SiO3等在溶液中都能发生水解,从而使溶液显碱性,所以试剂瓶应用橡皮塞,而不能用玻璃塞,③符合题意;④NH4Cl或AlCl3在溶液中会发生水解,从而使溶液显酸性,加入金属镁会产生氢气,④符合题意;⑤硫酸铵在溶液中会发生水解,从而使溶液显酸性,长期使用硫酸铵,土壤酸性会增强;草木灰为碱性肥料,与铵态氮肥混合施用,会生成氨气逸出,从而造成肥分损失,⑤符合题意;⑥比较NH4Cl和Na2S等溶液中离子浓度的大小或某些盐溶液的酸碱性时,需考虑盐的水解,⑥符合题意;综合以上分析,①②③④⑤⑥都与水解有关,故选D。
【答案】D
【练后总结】配制盐溶液时,为抑制盐的水解而加入酸或碱,但应注意不能引入杂质离子,加入的酸应是与盐中的酸根对应的强酸,如配制FeCl3溶液加盐酸;加入的碱应是与盐中的阳离子对应的强碱,如配制Na2S溶液要加NaOH溶液。
考点5 考查Ka(弱酸电离常数)、KW(水的离子积常数)、Kh(水解常数)三者关系的应用
例5.时,往的溶液中滴加的溶液,随着溶液的滴入,溶液的与所加溶液的体积关系如下图所示。下列说法正确的是
A.的一级水解常数的数量级为
B.溶液:
C.Z点:
D.点中,水的电离程度最大的是Z点
【解析】A.X点时溶液为溶质只有,此时溶液呈碱性,;水解:,,数量级为,故A错误;B.溶液中,根据电荷守恒得:;根据图像此时溶液呈酸性,,则,故B正确;C.Z点为溶液,根据电荷守恒:,根据物料守恒:;联立得:;故C正确;D.由图可知X点时溶液为溶质只有,此时对水电离程度的促进作用最大,水的电离程度最大,故D错误;故选:BC。
【答案】BC
【练后反思】水解平衡常数(Kh)只受温度的影响,它与Ka(或Kb)、KW的定量关系为Ka·Kh=KW或Kb·Kh=KW。
考点6 考查溶液中微粒浓度大小比较
例6.常温下,下列有关水溶液叙述正确的是
A.向的氨水中加入少量硫酸铵固体,则溶液中增大
B.pH均为11的溶液和NaOH溶液,则由水电离的之比为
C.向NaOH溶液中逐滴加入溶液,直到溶液呈中性,有
D.下列4种pH相同的溶液:①;②;③;④NaOH中的大小顺序是①>②>③>④
【解析】A.氨水中加入少量硫酸铵固体时,达新平衡,c(NH)增大,Kb不变,则溶液中减小,故A错误;B.Na2CO3溶液中由水电离的c(OH-)等于溶液中c(OH-),NaOH溶液中由水电离的 c(OH-)等于溶液中c(H+),则pH均为11的 Na2CO3溶液和NaOH溶液中由水电离的 c(OH-)之比为:10-11=108:1,故 B正确;C.向NaOH溶液中逐滴加入CH3COOH溶液,电荷守恒关系为c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-),当溶液呈中性时,c(H+)= c(OH-),则c(Na+)= c(CH3COO-),所以,故C错误;D.酸的酸性:CH3COOH>H2CO3>C6H5OH,浓度相同的①;②;③;④NaOH中pH:④>②>③>①,所以pH相同时溶液浓度大小关系:①>③>②>④,即pH相同的溶液中c(Na+)的大小顺序是①>③>②>④,故D错误;故答案选B。
【答案】B
【易错提醒】1.电荷守恒式中不只是各离子浓度的简单相加。如2c(CO)的化学计量数2代表一个CO带2个负电荷,不可漏掉。
2.物料守恒式中,离子浓度系数不能漏写或颠倒。如Na2S溶液中的物料守恒式中,“2”表示c(Na+)是溶液中各种硫元素存在形式的硫原子总浓度的2倍。
3.等式考虑守恒原理,不等式考虑平衡原理
(1)等式一般与电荷守恒、物料守恒、质子守恒相联系。如果给定的等式不是三个守恒式,可以把三个守恒式变化形式后相互作差,加以推导即可。
(2)如果给定的是不等式,要先考虑等式,对等式的一边加入或减少某离子,即可变成不等式。
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盐类的水解
【核心素养分析】
1.变化观念与平衡思想:认识盐类水解有一定限度,是可以调控的。能多角度、动态地分析盐类水解平衡,并运用盐类水解平衡原理解决实际问题。
2.科学探究与创新意识:能发现和提出有关盐类水解的判断问题;能从问题和假设出发,确定探究目的,设计探究方案进行实验探究。
3.证据推理与模型认知:知道可以通过分析、推理等方法认识盐类水解的本质特征、建立模型。能运用模型解释盐类水解平衡的移动,揭示现象的本质和规律。
【目标导航】
1.认识盐类水解有一定限度,是可以调控的。能多角度、动态地分析盐类水解平衡,并运用盐类水解平衡原理解决实际问题。
2.能发现和提出有关盐类水解的判断问题;能从问题和假设出发,确定探究目的,设计探究方案,进行实验探究。
3.知道可以通过分析、推理等方法认识盐类水解的本质特征,建立模型。能运用模型解释盐类水解平衡的移动,揭示现象的本质和规律
【重难点精讲】
一、盐类水解及其规律
1.盐溶液的酸碱性
【实验探究——盐溶液的酸碱性】参考答案:
【实验探究】(1)用pH试纸或pH计测定盐溶液的酸碱性;
(2)用pH试纸分别测定下列6种盐溶液的pH,记录测定结果:
盐 NaCl Na2CO3 NH4Cl KNO3 CH3COONa (NH4)2SO4
盐溶液的酸碱性 pH=7 pH>7 pH<7 pH=7 pH>7 pH<7
盐的类型 强酸强碱盐 弱酸强碱盐 强酸弱碱盐 强酸强碱盐 弱酸强碱盐 强酸弱碱盐
【结果与讨论】
盐的类型 强酸强碱盐 强碱弱酸盐 强酸弱碱盐
盐溶液的酸碱性 中性 碱性 酸性
【易错提醒】(1)盐溶液不一定呈中性,可能呈酸性或城性,这是由形成盐的阳离子和阴离子的性质决定的。
(2)发生水解的盐溶液不一定呈酸性或碱性,也可能呈中性。若是弱酸弱碱盐,且弱酸根离子结合H+的能力与弱碱阳离子结合OH-的能力相同,使得c(H+)=c(OH-),则液呈中性,如CH3COONH4溶液。
1)盐的概念:电离时生成金属阳离子或NH4+和酸根阴离子的化合物。
2)盐的分类:
(1)按组成分:正盐(如NaCl、KNO3)、酸式盐(如KHSO4)、碱式盐(如Mg(OH)Cl)。
(2)按溶解性分:易溶性盐(如KNO3)、微溶性盐(如CaSO4)、难溶性盐(如BaSO4)。
(3)按形成盐的酸和碱的强弱分:强酸强碱盐(如KNO3)、强碱弱酸盐(如Na2CO3)、强酸弱碱盐(如NH4Cl)、弱酸弱碱盐(如CH3COONH4)。
3)盐溶液的酸碱性:
盐的类型 强酸强碱盐 强碱弱酸盐 强酸弱碱盐
盐溶液的酸碱性 中性 碱性 酸性
4)盐溶液的酸碱性的解释
(1)强酸弱碱盐(以氯化铵溶液呈酸性为例)
由于NH4Cl电离产生的NH能与水电离出来的OH-结合,生成弱电解质NH3·H2O,破坏了水的电离平衡,使水的电离平衡向右移动,从而使c(H+)>c(OH-),溶液呈酸性。可表示如下:
总反应离子方程式为NH+H2ONH3·H2O+H+。
(2)强碱弱酸盐(以CH3COONa溶液呈碱性为例):
即【思考与讨论】参考答案:
由于CH3COONa电离产生的CH3COO-能和水电离出来的H+结合,生成弱电解质CH3COOH,破坏了水的电离平衡,使水的电离平衡向右移动,从而使c(H+)<c(OH-),溶液呈碱性。可表示如下:
总反应离子方程式为CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-
(3)强酸强碱盐(以NaCl溶液呈中性为例)
①电离过程:NaCl===Na++Cl-,H2OH++OH-。
②水的电离平衡:溶液中没有弱电解质生成,水的电离平衡未受到影响,溶液中c(H+)=c(OH-),溶液呈中性。
2.盐类水解
1)定义:在溶液中盐电离出来的离子跟水电离产生的H+或OH-结合生成弱电解质的反应。
2)实质:盐电离―→―→破坏了水的电离平衡―→水的电离程度增大―→溶液呈碱性、酸性或中性。
3)特点
→水解反应是可逆反应
|
→水解反应是酸碱中和反应的逆反应
|
→水解反应程度很微弱
4)规律:有弱才水解,越弱越水解;谁强显谁性,同强显中性。
盐的类型 实例 是否水解 水解的离子 溶液的酸碱性 溶液的pH
强酸强碱盐 NaCl、KNO3 否 中性 pH=7
强酸弱碱盐 NH4Cl、Cu(NO3)2 是 NH、Cu2+ 酸性 pH<7
弱酸强碱盐 CH3COONa、Na2CO3 是 CH3COO-、CO 碱性 pH>7
【特别提醒】常见不水解的离子
强酸阴离子:Cl-、SO、NO、Br-、I-、ClO;强碱阳离子:K+、Na+、Ca2+、Ba2+。
5)盐类水解离子方程式的书写要求
(1)一般来说,盐类水解的程度不大,应该用可逆号“”表示。盐类水解一般不会产生沉淀和气体,所以不用符号“↓”和“↑”表示水解产物。
(2)多元弱酸盐的水解是分步进行的,水解离子方程式要分步表示。
(3)多元弱碱阳离子的水解是分步进行的,但简化成一步写完。
(4)水解分别显酸性和碱性的离子组由于相互促进水解程度较大的,如有沉淀生成,则书写时要用“===”“↑” “↓”等。
6)盐类水解离子方程式的书写规律
①一般盐类水解程度很小,水解产物很少,如果产物易分解(如NH3·H2O、H2CO3)也不写成其分解产物的形式。
②多元弱酸盐的水解分步进行,以第一步为主,一般只写第一步水解的离子方程式,如Na2CO3的水解离子方程式:CO+H2OHCO+OH-。
③多元弱碱阳离子的水解方程式一步写完,如FeCl3的水解离子方程式:
Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+。
【易错提醒】(1)盐类的水解破坏了水的电离平衡,促进水的电离。
(2)盐类的水解反应是中和反应的逆反应,水解过程吸热。
(3)发生水解的盐溶液不一定呈酸性或碱性,也可能呈中性,如CH3COONH4溶液呈中性。
(4)(NH4)2CO3溶液和NH4HCO3溶液显碱性,虽然都能发生双水解,但既无气体产生,也无沉淀生成,所以NH和CO、NH和HCO在溶液中仍可大量共存。
(5)稀溶液中,盐的浓度越小,水解程度越大,但由于溶液体积的增大是主要的,故水解产生的H+或OH-的浓度是减小的,则溶液酸性(或碱性)越弱。
(6)向CH3COONa溶液中加入少量冰醋酸,并不会与CH3COONa溶液水解产生的OH-反应,使平衡向水解方向移动,原因是:体系中c(CH3COOH)增大是主要因素,会使平衡CH3COO-+H2O??CH3COOH+OH-左移。
(7)水解平衡常数(Kh)只受温度的影响,它与Ka(或Kb)、Kw的定量关系为Ka·Kh=Kw或Kb·Kh=Kw。
二、影响盐类水解的主要因素
1.内因——反应物本身性质:盐类水解程度的大小主要由盐的性质所决定的,生成盐的弱酸(或弱碱)越难电离(电离常数越小),盐的水解程度越大,即越弱越水解。
如水解程度:Na2CO3>Na2SO3,Na2CO3>NaHCO3。
2.外因
【特别提醒】盐类的水解平衡移动,符合勒夏特列原理。
3.【探究——反应条件对FeCl3水解平衡的影响】以FeCl3水解为例[Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+],填写外界条件对水解平衡的影响。
影响因素 实验步骤 实验现象 解释
温度 把0.01mol/L的FeCl3溶液用水浴加热 红褐色变深 升高温度,Fe3+水解平衡向右移动
把0.01mol/L的FeCl3溶液用冰水冷却 红褐色变浅 降低温度,Fe3+水解平衡向左移动
反应物的浓度 向0.01mol/L的FeCl3溶液中加入少量FeCl3晶体 红褐色变深 增大c(Fe3+),Fe3+水解平衡右移动
生成物的浓度 向0.01mol/L的 FeCl3溶液中加入少量盐酸 红褐色变浅 增大c(H+),Fe3+水解平衡左移动
【思考与讨论】参考答案:对于反应FeCl3+3H2OFe(OH)3+3HCl ΔH<0来说,其他条件一定,升高温度,FeCl3水解平衡正向移动;降低温度,FeCl3水解平衡逆向移动。其他条件一定,增大FeCl,的浓度,FeCl3水解平衡正向移动;增大HCl的浓度,FeCl3水解平衡逆向移动。
三.盐类水解的重要应用
1.在日常生活和工农业生产中的应用
(1)热的纯碱溶液去油污效果更好:纯碱(Na2CO3)水解呈碱性,加热能促进水解,溶液的碱性增强,去污效果增强。水解的离子方程式为CO+H2OHCO+OH-。
(2)明矾(铝盐)、铁盐用作净水剂: 明矾、铁盐溶于水电离产生的Al3+、Fe3+水解,生成的Al(OH)3胶体、Fe(OH)3胶体可以使水中细小的悬浮颗粒聚集成较大颗粒而沉降,从而除去水中的悬浮物,起到净水作用。Al3+水解的离子方程式为Al3++3H2OAl(OH)3+3H+。
(3)泡沫灭火剂:泡沫灭火器内所盛装药品分别是NaHCO3溶液和Al2(SO4)3溶液,在使用时将两者混合,铝离子的水解会促进碳酸氢根离子的水解,从而使水解完全,产生CO2和Al(OH)3。水解的离子方程式为Al3++3HCO===Al(OH)3↓+3CO2↑。
(4)铵态氮肥不能与草木灰混合施用:NH在水溶液中水解生成H+,CO在水溶液中水解生成OH-,当二者同时存在时,二者水解产生的H+和OH-发生中和反应,使水解程度都增大,铵盐水解产生的NH3·H2O易分解为NH3而挥发,降低了肥效。
(5)在工业生产中广泛应用
①焊接工业上用氯化铵作为金属的除锈剂,是因为NH4Cl水解溶液呈酸性,与金属表面的锈发生反应而将其除去。
②工业制备某些无水盐时,不能用蒸发结晶的方法,如由MgCl2·6H2O制无水MgCl2要在HCl气流中加热,否则易发生反应:MgCl2·6H2OMg(OH)2+2HCl↑+4H2O。
③工业上利用水解原理制备无机化合物等。
如用TiCl4制备TiO2:TiCl4+(x+2)H2O===TiO2·xH2O↓+4HCl。在制备时加入大量的水,同时加热,促使水解趋于完全,所得TiO2·xH2O经焙烧得到TiO2。类似的方法也可用于制备SnO、SnO2和Sn2O3等。
2.在化学实验中的应用
(1)配制可水解的盐溶液:某些强酸弱碱盐在配制溶液时因水解而变浑浊,需加相应的酸来抑制水解,如在配制FeCl3溶液时常将FeCl3晶体溶于较浓的盐酸中再加水稀释至所需浓度来抑制FeCl3水解。
(2)可水解盐溶液的储存:某些强碱弱酸盐水解呈碱性,用玻璃试剂瓶贮存时,不能用玻璃塞,如Na2CO3溶液、NaF溶液等不能贮存于磨口玻璃瓶中。
(3)制备胶体:将饱和FeCl3溶液滴入沸水中,因Fe3+的水解而得到红褐色 Fe(OH)3胶体。
(4)物质制取如制取Al2S3,不能用湿法,若用Na2S溶液和AlCl3溶液,两种盐溶液在发生的水解反应中互相促进,得不到Al2S3。制取时要采用加热铝粉和硫粉的混合物:2Al+3SAl2S3。
3.在化学解题中的应用
(1)判断离子能否大量共存:若阴、阳离子发生相互促进的水解反应,水解程度较大而不能大量共存,有的甚至水解完全。常见的相互促进的水解反应进行完全的有:Fe3+、Al3+与AlO、CO、HCO。
(2)判断盐溶液蒸干时所得的产物
①盐溶液水解生成难挥发性酸和酸根阴离子易水解的强碱盐,蒸干后一般得原物质,如CuSO4(aq)蒸干得CuSO4;Na2CO3(aq)蒸干得Na2CO3(s)。
②盐溶液水解生成挥发性酸时,蒸干灼烧后一般得对应的氧化物,如AlCl3(aq)蒸干得Al(OH)3,灼烧得Al2O3。
③考虑盐受热时是否分解,如Ca(HCO3)2、NaHCO3、KMnO4、NH4Cl固体受热易分解,因此蒸干灼烧后分别为Ca(HCO3)2―→CaCO3(CaO);NaHCO3―→Na2CO3;KMnO4―→K2MnO4和MnO2;NH4Cl―→NH3和HCl。
④还原性盐在蒸干时会被O2氧化。如Na2SO3(aq)蒸干得Na2SO4(s)。
⑤弱酸的铵盐蒸干后无固体。如:NH4HCO3、(NH4)2CO3。
Mg、Zn等较活泼金属溶于强酸弱碱盐(如NH4Cl、AlCl3、FeCl3等)溶液中,产生H2。
例如:将镁条投入NH4Cl溶液中,有H2、NH3产生,有关离子方程式为:NH+H2ONH3·H2O+H+,Mg+2H+===Mg2++H2↑。
四、盐类的水解常数
1.水解常数的概念:在一定温度下,能水解的盐(强碱弱酸盐、强酸弱碱盐或弱酸弱碱盐)在水溶液中达到水解平衡时,生成的弱酸(或弱碱)浓度和氢氧根离子(或氢离子)浓度之积与溶液中未水解的弱酸根阴离子(或弱碱的阳离子)浓度之比是一个常数,该常数就叫水解平衡常数。
2.水解常数(Kh)与电离常数的定量关系(以CH3COONa为例)
CH3COONa溶液中存在如下水解平衡:
CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-
Kh====
因而Ka(或Kh)与Kw的定量关系为:
(1)Ka·Kh=Kw或Kb·Kh=Kw
(2)Na2CO3的水解常数Kh=
(3)NaHCO3的水解常数Kh=
3.水解平衡常数是描述能水解的盐水解平衡的主要参数。它只受温度的影响,因水解过程是吸热过程,故它随温度的升高而增大。
五、溶液微粒浓度大小比较
1.两个理论
(1)电离理论
①弱电解质的电离是微弱的,电离产生的微粒都非常少,同时还要考虑水的电离。
如氨水溶液中:c(NH3·H2O)>c(OH-)>c(NH)。
②多元弱酸的电离是分步进行的,其主要是第一级电离。
如在H2S溶液中:c(H2S)>c(H+)>c(HS-)>c(S2-)。
(2)水解理论
①弱离子的水解损失是微量的(水解相互促进的除外),但由于水的电离,故水解后酸性溶液中c(H+)或碱性溶液中c(OH-)总是大于水解产生的弱电解质溶液的浓度。
如NH4Cl溶液中:c(Cl-)>c(NH)>c(H+)>c(NH3·H2O)。
②多元弱酸酸根离子的水解是分步进行的,其主要是第一步水解。
如在Na2CO3溶液中:c(CO)>c(HCO)>c(H2CO3)。
2.一个比较
比较同浓度的弱酸(或弱碱)的电离能力与对应的强碱弱酸盐(或对应强酸弱碱盐)的水解能力。
(1)如果电离能力大于水解能力,如CH3COOH的电离程度大于CH3COO-水解的程度,则等浓度的CH3COOH与CH3COONa溶液等体积混合后溶液显酸性,溶液中c(H+)>c(OH-)。
(2)如果是水解能力大于电离能力,如HClO的电离程度小于ClO-水解的程度,则等浓度的HClO与NaClO溶液等体积混合后溶液显碱性,溶液中c(H+)(3)酸式盐溶液的酸碱性主要取决于酸式盐的电离能力和水解能力的相对强弱。如NaHCO3溶液中,HCO的水解能力大于电离能力,故溶液显碱性,c(H+)c(OH-)。
3.三个守恒
(1)电荷守恒:电解质溶液中所有阳离子所带的正电荷总数与所有阴离子所带的负电荷总数相等。如在Na2CO3溶液中存在着Na+、CO、H+、OH-、HCO,它们存在如下关系:c(Na+)+c(H+)=2c(CO)+c(HCO)+c(OH-)。
(2)物料守恒:电解质溶液中,由于某些离子能水解或电离,离子种类增多,但某些关键性的原子总是守恒的。
c(Na+)=2[c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)]
(3)质子守恒:指在电离或水解过程中,会发生质子(H+)转移,但在质子转移过程中其数量保持不变,如在Na2CO3溶液中:
所以c(OH-)=c(HCO)+2c(H2CO3)+c(H3O+)
4.三个规律
(1)一般而言,等浓度的弱酸与弱酸盐混合,电离程度大于水解程度,溶液呈酸性;HCN、NaCN混合液除外,它们的溶液呈碱性,水解程度大于电离程度。
(2)对于存在电离和水解过程的NaHA溶液,若溶液呈酸性,则电离程度大于水解程度,则c(A2-)>c(H2A);若溶液呈碱性,则电离程度小于水解程度,则c(H2A)>c(A2-)。
(3)仅含4种离子的溶液,可以根据溶液的电中性判断离子浓度大小。如:
a.CH3COOH和NaOH等物质的量混合时溶液显碱性,故c(OH-)>c(H+),则c(Na+)>c(CH3COO-);
b.NH3·H2O与HCl等物质的量混合时溶液显酸性,故c(H+)>c(OH-),则c(Cl-)>c(NH)。
5.解题思路
6、溶液微粒浓度大小比较的类型
(1)多元弱酸溶液,例如:0.1mol/L的H2S溶液中所存在的离子浓度由大到小的排列顺序是:c(H+)>c(HS-)>c(S2-)>c(OH-)。判断多元弱酸溶液中离子浓度大小的一般规律是:(显性离子)>(一级电离离子)>(二级电离离子)>(水电离出的另一离子)
(2)一元弱酸的正盐溶液,例如:0.1mol/L的CH3COONa溶液中所存在的离子浓度由大到小的排列顺序是:c (Na+)>c (CH3COO-)>c (OH-)>c (H+)。判断一元弱酸的正盐溶液中离子浓度大小的一般规律是:(不水解离子)>(水解离子)>(显性离子)>(水电离出的另一离子)
(3)二元弱酸的正盐溶液,例如:0.1mol/L的Na2CO3溶液中所存在的离子浓度由大到小的排列顺序是: c (Na+)>c (CO32-)>c (OH-)>c (H CO3-) >c (H+)。判断二元弱酸的正盐溶液中离子浓度大小的一般规律是:(不水解离子)>(水解离子)>(显性离子)>(二级水解离子)>(水电离出的另一离子)
(4)二元弱酸的酸式盐溶液,例如:0.1mol/L的NaHCO3溶液中所存在的离子浓度由大到小的排列顺序是: c (Na+)>c(H CO3-) >c(OH-) >c(H+)>c(CO32-)。判断二元弱酸的酸式盐溶液中离子浓度大小的一般规律是:(不水解离子)>(水解离子)>(显性离子)>(水电离出的另一离子)>(电离得到的酸跟离子)
(5)不同溶液中同一离子浓度的比较,要看溶液中其他离子对其影响的因素。例如:在相同物质的量浓度的下列各溶液中:①NH4Cl、②CH3COONH4、③NH4HSO4。
c(NH4+)由大到小的顺序③>①>②。
(6)混合溶液中各离子浓度大小的比较,要进行综合分析,电离因素、水解因素等都是影响离子浓度大小的要素。例如:0.1mol/L的NH4Cl溶液和0.1mol/L的氨水混合溶液中所存在的离子的浓度由大到小的排列顺序是: c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)。在该溶液中,NH3·H2O的电离与NH4+的水解相互抑制,NH3·H2O的电离程度大于NH4+的水解程度,溶液显碱性:c (OH-)>c (H+),同时c (NH4+)>c (Cl-)。再如:0.1mol/L的CH3COONa溶液和0.1mol/L的CH3COOH混合溶液中所存在的离子的浓度由大到小的排列顺序是: c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)。在该溶液中,CH3COH的电离程度大于CH3COONa的水解程度,溶液显酸性:c (H+)>c (OH-),同时c(CH3COO-)>c(Na+)。还有分子的电离小于相应离子的水解的如:0.1mol/L的NaCN溶液和0.1mol/L的HCN混合溶液中所存在的离子的浓度由大到小的排列顺序是: c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+)。在该溶液中,HCN的电离程度小于NaCN的水解程度,溶液显碱性:c(OH-)>c(H+),同时c(Na+)>c(CN-)。
六.巧抓“四点”突破离子平衡图像题
【典题精练】
考点1 考查盐类水解实质及水解方程式的书写
例1.下列式子属于水解反应,且溶液呈酸性的是
A.+H2O H3O++
B.Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+
C.HS-+H2O H2S+OH-
D.+OH- NH3↑+H2O
考点2 考查盐类水解的规律
例2.常温下有体积相同的四种溶液:①的溶液;②的盐酸;③的氨水;④的溶液。下列说法正确的有
a.②和③混合,所得混合溶液的大于7
b.③与④分别用等浓度的硫酸中和,消耗硫酸的体积:③=④
c.①与②分别与足量的镁粉反应,生成的量:①<②
d.若将四种溶液稀释100倍,溶液的大小顺序是:③>④>①>②
e.①和③混合,混合液的约为7
A.2项 B.3项 C.4项 D.5项
考点3 考查盐类水解的影响因素
例3.要使0.01mol/LK2CO3溶液中的c()更接近0.01mol/L,可以采取的措施是
A.通入CO2 B.加入Na2CO3固体
C.加热 D.加入适量KOH固体
考点4 考查盐类水解的应用
例4.下列与盐的水解有关的是
①为保存FeCl3溶液,要在溶液中加少量盐酸
②NH4Cl与ZnCl2溶液可作焊接中的除锈剂
③实验室盛放Na2CO3、Na2SiO3等溶液的试剂瓶应用橡皮塞,而不能用玻璃塞
④在NH4Cl或AlCl3溶液中加入金属镁会产生氢气
⑤长期使用硫酸铵,土壤酸性会增强,草木灰与铵态氮肥不能混合施用
⑥比较NH4Cl和Na2S等溶液中离子浓度的大小或某些盐溶液的酸碱性
A.①④⑥ B.②④⑥ C.①③⑥ D.全部
考点5 考查Ka(弱酸电离常数)、KW(水的离子积常数)、Kh(水解常数)三者关系的应用
例5.时,往的溶液中滴加的溶液,随着溶液的滴入,溶液的与所加溶液的体积关系如下图所示。下列说法正确的是
A.的一级水解常数的数量级为
B.溶液:
C.Z点:
D.点中,水的电离程度最大的是Z点
考点6 考查溶液中微粒浓度大小比较
例6.常温下,下列有关水溶液叙述正确的是
A.向的氨水中加入少量硫酸铵固体,则溶液中增大
B.pH均为11的溶液和NaOH溶液,则由水电离的之比为
C.向NaOH溶液中逐滴加入溶液,直到溶液呈中性,有
D.下列4种pH相同的溶液:①;②;③;④NaOH中的大小顺序是①>②>③>④
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