第二节弱解质的电离盐类的水解

第二节第二节 弱电解质的电离、盐类的水解弱电解质的电离、盐类的水解1.理解强、弱电解质的含义。2了解弱电解质在水溶液中存在电离平衡。3了解影响弱电解质电离的因素和电离平衡常数。4理解盐类水解的实质及规律，能正确地书写盐类水解反应的离子方程式。5掌握影响盐类水解的因素，能熟练判断与盐类水解有关的离子浓度大小。6掌握盐类水解的应用，并能用盐类水解理论进行解释。w1根据化合物在 里或 能否导电，将化合物分为w和 ，在上述条件下导电的化合物叫 ，不导电的化合w物叫 。水溶液水溶液熔融状态下熔融状态下电解质电解质非电解质非电解质电解质电解质非电解质非电解质w2根据电解质在水溶液中电离的程度分为 和 ，强电解质 ，弱电解质部分电离，其中 、属于强电解质，弱酸、弱碱、水等属于弱电解质。在强电解质的水溶液中存在电解质电离出 和水分子，而弱电解质水溶液中存在 分子、分子和电解质电离出离子。强电解质强电解质弱电解质弱电解质完全电离完全电离强酸强酸强碱强碱大部分盐大部分盐离子离子弱电解质弱电解质水水w【想一想】w1BaSO4难溶于水，其溶液几乎不导电，能否说它是弱电解质？w答：虽然BaSO4难溶于水，但溶解的部分完全电离，所以尽管其溶液几乎不导电，仍然是强电解质。w2强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液的强吗？w答：溶液的导电能力与溶液中离子的浓度和离子带的电荷多少有关，所以弱电解质溶液中离子浓度有可能比强电解质溶液中离子浓度大，例如：BaSO4、CaCO3、AgCl等物质的溶液与醋酸溶液、氨水相比较，显然后者离子浓度大导电能力强。w1弱电解质的电离平衡是指在一定条件下(如温度、压强)，w 的速率与离子结合成 的速率相等时，电离过程就达到了平衡。弱电解质的电离可用平衡常数表示，例如：wCH3COOH CH3COOH的电离平衡常数wKa，NH3H2O NHOH的电离平衡常数wKb 。在相同温度下根据电离平衡常数的大小可以比较 。当弱电解质分子电离当弱电解质分子电离成离子成离子分子分子弱电解质的相对强弱弱电解质的相对强弱w2电离平衡常数只与 有关，与浓度无关，多元弱酸的电离是 电离的，各级 电 离 平 衡 常 数 的 大 小 关 系是 ，所以其酸性主要w由 决定。w3影响弱电解质电离平衡的主要因素是 即内因，其次是外因，例如温度，温度升高电离程度 。浓度，浓度越小，电离程度越 。外加强电解质，加入含有弱电解质组成离子的强电解质，弱电解质的电离程度 。温度温度Ka1Ka2分步分步第一级电离第一级电离弱电解质本身的性质弱电解质本身的性质增大增大大大减小减小w【想一想】w1对于某弱电解质溶液而言，改变条件使其电离程度增大，它的电离常数也一定增大吗？w答：因为电离常数只与温度有关，如果改变条件使其电离程度增大，电离常数可能不变，例如：加水稀释。w2稀释一弱电解质溶液时，所有粒子浓度都会减小吗？w答：不一定，例如：稀释弱酸溶液时，c(H)减少，由于水的离子积常数KW不变，所以c(OH)增大。w1盐水解的条件必须是可溶性盐中含有 (或弱酸酸式根离子)或 w 。这些弱离子与水电离出的 或 结合生成 或 ，破坏了水的电离平衡，使水电离程度增大，c(H)c(OH)，使溶液呈现不同的酸碱性。w2盐类水解可看作是 反应的逆反应，是 反应，存在 平衡，即盐水 碱酸，盐水解的程度一般较 ，盐溶液的酸碱性通常较 。弱酸根离子弱酸根离子弱碱阳弱碱阳离子离子HOH弱酸弱酸弱碱弱碱中和中和吸热吸热水解水解小小弱弱w3影响盐水解的因素首先是 ，即有弱才水解，无弱不水解，其中弱酸的酸性越弱，其酸根离子的水解程度就越 ，对应盐溶液碱性就越 。弱碱的碱性越 ，其阳离子的水解程度越大，对应盐溶液的酸性越 。其次是外因，受 、及 的影响。例如外界条件对FeCl3水解平衡的影响。wFe33H2O Fe(OH)33H(正反应吸热)盐的组成盐的组成大大强强弱弱强强温度温度浓度浓度外加酸碱外加酸碱条件移动方向n(H)数pH现象升温通HCl气体加H2O加NaHCO3向右向右增大增大降低降低向左向左增大增大降低降低颜色变浅颜色变浅向右向右增大增大增大增大颜色变浅颜色变浅增大增大减小减小向右向右产生红褐色沉淀产生红褐色沉淀及无色气体及无色气体颜色变深颜色变深w【想一想】wNaHCO3溶液呈碱性，酸的酸式盐的溶液都会因为水解而显碱性吗？w答：不一定，例如NaH2PO4、NaHSO3就因为 的电离程度大于水解程度，而导致溶液呈酸性。w【议一议】w怎样比较溶液中离子浓度大小？w答：比较溶液中离子浓度的大小关系，要看溶液中电解质，才能做出正确判断，例如：w(1)强电解质溶液中离子浓度关系w在0.1 molL1的NaOH溶液中wc(OH)c(Na)c(H)；c(Na)c(H)c(OH)w(2)弱电解质一般电离程度较小w01 molL1的CH3COOH溶液中wc(H)c(CH3COO)c(OH)；c(H)c(CH3COO)c(OH)w(3)离子浓度大小的比较w考虑水解因素：如Na2CO3溶液w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因素，如相同浓度的a.NH4Cl、b.CH3COONH4、c.NH4HSO4三种溶液中，由大w到小的顺序是cab。w混合液中各离子浓度的比较要综合分析水解因素、电离因素，如相同浓度的NH4Cl和氨水等体积混合后，溶液中离子浓度顺序为 ClwOHH，即NH3H2O电离程度 水解程度。w(4)离子浓度的定量关系w微粒数守恒(物料守恒)w如纯碱溶液中Na2 2 2H2CO3w电荷守恒w如纯碱溶液中NaH 2 OHw质子守恒w如纯碱溶液中OHH 2H2CO3，可以认为Na2CO3溶液中wOH和H都来源于水的电离，其总物质的量是相等的。可水解的正盐可直接w利用质子守恒关系判断等量关系，方便直观。w【例1】(2009山东理综，15)某温度下，相同pH的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释，平衡时溶液pH随溶液体积变化的曲线如右图所示。据图判断正确的是()wA为盐酸稀释时的pH值变化曲线wBb点溶液的导电性比c点溶液的导电性强wCa点KW的数值比c点KW的数值大wDb点酸的总浓度大于a点酸的总浓度w解析：盐酸是强电解质，醋酸是弱电解质，在稀释的过程中，醋酸不断电离，pH变化小，故为醋酸稀释时pH值变化曲线；稀释过程中，温度不变，KW不变；相同pH值的盐酸和醋酸，醋酸的浓度要大于盐酸的浓度，稀释相同的倍数，醋酸的浓度仍大于盐酸的浓度(ab)；故A、C、D错误。w答案：Bw1弱电解质的稀释规律w从纯净的弱电解质开始加水稀释，电离平衡正向移动，离子数目增多，离子浓度增大，导电能力增强；加水稀释至稀溶液后再加水稀释，电离平衡正向移动，离子数目增多，电离程度增大，但离子浓度减小，导电能力降低。w注意以下几个问题：w (1)电离平衡向右移动，电离程度不一定增大，如向氨水中通入NH3。w (2)电离平衡向右移动，离子浓度不一定增大，如稀释。w2弱电解质溶液中的粒子浓度关系w如在0.1 molL1氢硫酸溶液中，根据H2S的分步电离，得各离子浓度大小关系c(H)c(HS)c(S2)，根据阴、阳离子电荷守恒关系，得c(H)2c(S2)c(HS)c(OH)，根据物料平衡关系，得c(H2S)c(S2)c(HS)0.1 wmolL1。w3电离平衡常数w(1)定义：在一定条件下，弱电解质在达到电离平衡时，溶液中电离所生成的各种离子浓度的乘积，跟溶液中未电离的弱电解质分子浓度的比是一个常数。这个常数叫做电离平衡常数，简称电离常数，用Ka来表示(一般酸的电离常数用Ka表示，碱的电离常数用Kb表示)。w(2)数学表达式w对一元弱酸HA：HA HAwKaw对一元弱碱BOH：BOH BOHwKb 。w(3)电离常数的意义：电离常数数值的大小，可以估算弱电解质电离的趋势。K值越大，电离程度越大，酸(或碱)性越强。如相同条件下常见弱酸的酸性强弱：wH2SO3H3PO4HFCH3COOHH2CO3H2SHClOw(4)电离常数随温度的变化而变化，而与弱电解质的浓度无关。w多元弱酸的各级电离常数的大小关系是Ka1Ka2Ka3，所以其酸性主要决定于第一步电离。w1(2009海南单科，6)已知室温时，0.1 mol/L某一元酸HA在水中有0.1%发生电离，下列叙述错误的是()wA该溶液的pH4wB升高温度，溶液的pH增大wC此酸的电离平衡常数约为1107 molL1wD由HA电离出的c(H)约为水电离出的c(H)的106倍w解析：升高温度有利于弱酸的电离，所以升高温度溶液中的c(H)增大，pH减小，故B选项的说法错误。w答案：Bw2用食用白醋(醋酸浓度约1 molL1)进行下列实验，能证明醋酸为弱电解质的是()wA白醋中滴入石蕊试液呈红色 B白醋加入豆浆中有沉淀产生wC 蛋 壳 浸 泡 在 白 醋 中 有 气 体 放 出 DpH试纸显示白醋的pH为23w解析：A、B、C三项只能说明醋酸具有酸性，而不能证明醋酸存在电离平衡。w答案：Dw3(2008北京理综，6)对H2O的电离平衡不产生影响的粒子是()w ww解析：A为HCl抑制H2O的电离；B为Fe3，D为CH3COO离子，二者w都促进水的电离；C中Cl是强酸根阴离子，不水解，因而不影响水的电离。w答案：Cw【例2】(2009安徽理综，13)向体积为Va的0.05 molL1 CH3COOH溶液中加入体积为Vb的0.05 molL1 KOH溶液，下列关系错误的是()wAVaVb时：c(CH3COOH)c(CH3COO)c(K)wBVaVb时：c(CH3COOH)c(H)c(OH)wCVac(K)c(OH)c(H)wDVa与Vb任意比时：c(K)c(H)c(OH)c(CH3COO)w解析：A项，因CH3COOH过量，根据物料守恒可知A项正确；B项，CH3COOH与KOH恰好反应，由质子守恒可知B项正确；C项，因KOH过量，故c(K)最大，C项错误；根据电荷守恒可得D项正确。w答案：Cw1盐类水解平衡移动的判断规律w遵循化学平衡规律，从温度、浓度方面去考虑便能作出正确判断，但这里需注意，不要与弱电解质的电离平衡混淆，使之发生冲突。如在CH3COONa的溶液中，加入少量冰醋酸。正确的结论是：体系中c(CH3COOH)增大，抑制了水解，会使平衡CH3COOH2O CH3COOHOH左移。w2多元弱碱阳离子的水解可简化成一步完成。w3 的水解可一步写出 2H2O H2SiO32OH。w4 、CH3COO均能相互促进水解，但程度仍很小，w 不能用“=”，必须用“”。w4(2009四川理综，12)关于浓度均为0.1 mol/L的三种溶液：氨水、盐酸、氯化铵溶液，下列说法不正确的是()wAc()：wB水电离出的c(H)：wC和等体积混合后的溶液：c(H)c(OH)c(NH3H2O)wD和等体积混合后的溶液：c()c(Cl)c(OH)c(H)w解析：B项，盐酸为强酸，氨水为弱碱，同浓度时盐酸比氨水对水的电离抑制程度大。w答案：Bw5(2008重庆理综，7)向三份0.1 mol/L CH3COONa溶液中分别加入少量NH4NO3、wNa2SO3、FeCl3固体(忽略溶液体积变化)，则CH3COO浓度的变化依次为()wA减小、增大、减小 B增大、减小、减小 wC减小、增大、增大 D增大、减小、增大w解析：0.1 mol/L CH3COONa中存在平衡CH3COOH2O CH3COOHwOH，加入NH4NO3、FeCl3两种水解显酸性的盐会使平衡正向移动，c(CH3COO)w减小；加入Na2SO3这种水解显碱性的盐会使平衡逆向移动，c(CH3COO)增大。w答案：Aw6(2008海南，9)下列离子方程式中，属于水解反应的是()wAHCOOHH2O HCOOH3O wBCO2H2O HwC H2O OH wDHSH2O S2H3Ow解析：A、B、D选项都是电离方程式，只有C为水解反应方程式。w答案：Cw【例3】(2009江苏单科，13)下列溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是()wA室温下，向0.01 molL1 NH4HSO4溶液中滴加NaOH溶液至中性：w c(Na)c(OH)c(H)wB0.1 molL1 NaHCO3溶液：c(Na)c(OH)c(H)wCNa2CO3溶液：c(OH)c(H)2c(H2CO3)wD25时，pH4.75、浓度均为0.1 molL1的CH3COOH、CH3COONaw 混合溶液：c(CH3COO)c(OH)c(OH)；所以c(Cl)c()c(H)c(OH)。w4分析某些盐的制备方法w如AlCl3的制备，不能通过加热溶液、浓缩结晶的方法，因为温度升高，水解程度增大，生成Al(OH)3，若继续加热灼烧，Al(OH)3将分解生成Al2O3。w5化学肥料的施用w酸性的化学肥料不能和碱性肥料混用，如硝酸铵等铵态氮肥和草木灰(主要有效成分为K2CO3)不能混合施用，因NH4NO3水解显酸性，K2CO3水解显碱性，混合将促进水解，降低肥效。w6盐的净水作用w用明矾净水的反应物质是Al3发生水解反应：Al33H2O=Al(OH)3(胶体)w3H，生成絮状的氢氧化铝，能吸附水中的悬浮物，从而使水澄清。w7生活中的应用w如用纯碱溶液洗涤油污。因为油污主要是酯类物质，Na2CO3水解使溶液显碱性，碱性条件下酯类易水解生成溶于水的醇和羧酸钠，加热使Na2CO3水解程度增大，溶液碱性增强所以热的纯碱溶液洗涤效果比冷的好。w8酸式盐溶液的酸碱性的判断w(1)强酸酸式盐只电离，不水解，一定显酸性。w(2)弱酸酸式盐存在两种趋势：HR HR2(电离显酸性)，HRH2O H2ROH(水解显碱性)。如果电离趋势占优势，则显酸性，如：、w ；如果水解趋势占优势，则显碱性，如 。w9盐溶液蒸干问题w盐溶液蒸干后，有的能得到原溶质，有的不能得到原溶质，而转化成其他物质，有的得不到任何物质，其规律如下：w(1)金属阳离子易水解的挥发性强酸盐蒸干得到氢氧化物，如FeCl3、AlCl3等。w(2)金属阳离子易水解的难挥发强酸盐蒸干得到原溶质，如Al2(SO4)3。w(3)酸根阴离子易水解的强碱盐，如Na2CO3等蒸干后可得到原溶质。w(4)阴阳离子均易水解，其水解产物易挥发的盐蒸干后得不到任何物质，w如(NH4)2S等。w(5)不稳定的化合物水溶液，加热时在溶液中就能分解，也得不到原溶质，w如Ca(HCO3)2溶液，蒸干后得到CaCO3，Mg(HCO3)2蒸干后得到Mg(OH)2。w(6)易被氧化的物质，蒸干后得不到原溶质，如FeSO4、Na2SO3溶液等，w蒸干后得到其氧化产物。w7(2009上海单科，17)根据下表提供的数据，判断在等浓度的NaClO、wNaHCO3混合溶液中，各种离子浓度关系正确的是()化学式电离常数HClOKa3108 molL1H2CO3Ka24.3107 molL1Ka35.61011 molL1wA.c()c(ClO)c(OH)wBc(ClO)c()c(H)wCc(HClO)c(ClO)c()c(H2CO3)wDc(Na)c(H)c()c(ClO)c(OH)w答案：Aw8有 Na2CO3溶液CH3COONa溶液NaOH溶液各25 mL，物质的量浓度均为0.1 molL1，下列说法正确的是()wA3种溶液pH的大小顺序是 wB若将3种溶液稀释相同倍数，pH变化最大的是wC若分别加入25 mL 0.1 molL1盐酸后，pH最大的是wD若3种溶液的pH均为9，则物质的量浓度的大小顺序是w解析：相同物质的量浓度的、溶液：pH的大小顺序应为，w故A项错误；稀释相同倍数时，、存在水解平衡，中pH变化最大，故B项w错误；若pH相同的三种溶液，物质的量浓度大小顺序为：，故D项错w误；与25 mL 0.1 mol/L盐酸反应后中为NaHCO3和NaCl溶液，中为wCH3COOH和NaCl溶液，中为NaCl溶液，pH最大的是，故C项正确。w答案：Cw9下列过程或现象与盐类水解无关的是()wA 纯 碱 溶 液 去 油 污 B铁在潮湿的环境下生锈wC 加 热 氯 化 铁 溶 液 颜 色 变 深 D浓硫化钠溶液有臭味w解析：纯碱去油污利用其水解显碱性；加热氯化铁溶液时促进FeCl3水解为红褐色Fe(OH)3胶体，颜色加深；浓硫化钠溶液有臭味是因Na2S水解产生少量的H2S气体；而铁生锈主要是Fe在潮湿条件下发生电化学腐蚀。w答案：Bw【例题】(2009广东单科，9)下列浓度关系正确的是()wA氯水中：c(Cl2)2c(ClO)c(Cl)c(HClO)wB氯水中：c(Cl)c(H)c(OH)c(ClO)wC等体积等浓度的氢氧化钠与醋酸混合：c(Na)c(CH3COO)wDNa2CO3溶液中：c(Na)c()c(OH)c()c(H)w审题视点：1.氯水中存在Cl2、HClO、H2O三种分子，还有Cl、H、OH、ClO四种离子，要注意这些离子的产生过程。w2醋酸是弱电解质，与等物质的量NaOH混合发生中和反应生成的CH3COONa水解，导致c(Na)c(CH3COO)w3碳酸钠是强碱弱酸盐，能够水解，并且 水解分步进行。w思路点拨：A项，Cl2与水的反应是一个可逆反应，加之HClO也可部分电离，此关系式错误；B项应为：c(H)c(Cl)c(ClO)c(OH)；C项，氢氧化钠与醋酸恰好完全中和，生成的醋酸钠水解呈碱性，c(OH)c(H)，根据电荷守恒，c(Na)c(CH3COO)。w正确答案：D w错因分析w1对氯气和水的反应及氯水组成不明白。w2对盐类水解的实质和规律应用不熟练。w【例题】(8分)醋酸是重要的一元酸，在有机和无机反应中都有应用。w现有25时，pH3的醋酸。请回答以下问题：w(1)若向醋酸中加入少量醋酸钠固体，此时溶液中 _(填“增大”“减小”或“不变”)。w(2)若向醋酸中加入稀NaOH溶液，使其恰好完全反应，所得溶液的pH_(填“”“”、“CH3COOH2OCH3COOHOHw(3)c(CH3COO)c(Na)c(H)c(OH)(4)(5)106108 w弱电解质的电离平衡和盐类的水解平衡是中学化学电解质溶液中的核心内容，也正是本题考查的关键所在。此题第(1)问研究电离平衡的移动，第(2)(5)问则研究醋酸与氢氧化钠混合在二者恰好完全反应、其一方过量(含pH7,6)等各种特定情景，具有较强的考查变式意图，其中对溶液中离子间的电荷守恒着重考查，应引起重视。同样，要关注溶液中的其他守恒，如物料守恒、质子守恒等。w点击此处进入 作业手册