盐的水解笔记.doc

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第三单元 盐类的水解一、盐类的水解反应:1、定义:在水溶液中盐电离出来的离子跟水电离出来的H+或OH-结合生成弱电解质的反应。 特点:可逆(与中和反应互逆); 程度小; 吸热1、 实质:水溶液中盐电离出来的离子跟水电离出来的H+或OH-结合,破坏水的电离,使平衡向右移动,促进水的电离。 水解的结果是破坏了水中H+或OH-浓度的等量关系,使溶液呈酸性或碱性。盐类水解可看作酸碱中和反应的逆过程,为吸热反应。 * 以CH3COONa为例:CH3COONa CH3COO- + Na+ H2O H+ + OH-CH3COO- + H+ CH3COOH 把式联立,可得到水解方程式:CH3COONa + H2O CH3COOH + NaOH即CH3COO- + H2O CH3COOH +OH-类比:NH4Cl溶液呈酸性: NH4Cl+H2O NH3H2O+HCl 即: NH4+H2O NH3H2O+H+*相似与不同:碳酸钠溶液呈碱性 CO32-+H2O HCO3-+OH- 分步水解,主要是第一步3、盐类水解反应离子方程式的书写:()盐类水解是可逆反应,写方程式要用“”()一般盐类水解程度很小,生成的弱酸或弱碱浓度很小,通常生成气体或沉淀也不发生水解,书写时产物不用“”和“”。()由强酸弱碱组成的盐:阳离子水解,一般发生一步水解。如氯化铝水解:Al3+3H2O Al(OH)3+3H+由强碱弱酸组成的盐:弱酸根离子水解,多元弱酸根分步水解,生成弱酸过程应分步表示,以第一步为主。如碳酸钠水解:第一步: CO32-+H2OHCO3-+OH- (主要)第二步: HCO3- +H2O H2CO3 +OH- (次要)(4)双水解反应: 构成盐的阴阳离子均能发生水解的反应。双水解反应相互促进,水解程度较大,有的甚 至水解完全。使得平衡向右移。 常见的双水解反应完全的为:Fe3+、Al3+与AlO2-、CO32-(HCO3-)、S2-(HS-)、SO32-(HSO3-);S2-与NH4+;CO32-(HCO3-)与NH4+其特点是相互水解成沉淀或气体。双水解完全的离子方程式配平依据是两边电荷平衡,如:2Al3+ + 3S2- + 6H2O = 2Al(OH)3+ 3H2S如Al2(SO 4)3溶液与NaHCO3溶液混合时: 3HCO3- +3H2O3CO2+3H2O+3OH- (1.1) Al3+ + 3H2O Al(OH)3+3H+ (1.2)两个水解反应生成的OH-和H+结合生成H2O,相互促进,不断向右进行,直至完全水解生成Al(OH)3沉淀和CO2气体,总反应可写为:* 3HCO3- + Al3+= Al(OH)3+ 3CO25、盐类水解的规律:盐的水解规律可概括为:有弱才水解,无弱不水解,谁弱都水解;谁强谁显性,同强显中性,同弱具体定。多元弱酸根,浓度相同时正酸根比酸式酸根水解程度大,碱性更强。 (如同物质的量浓度碱性:Na2CO3 NaHCO3)4、盐类水解的特点:(1)可逆(与中和反应互逆) (2)程度小 (3)吸热5、影响盐类水解的外界因素:温度:温度越 高 水解程度越大 (水解吸热,越热越水解)浓度:加水稀释,水解程度越 大 (越稀越水解)酸碱:促进或抑制盐的水解(H+促进 阴离子 水解而 抑制 阳离子水解;OH -促进阳离子水解而抑制阴离子水解)6、*酸式盐溶液的酸碱性:只电离不水解:如NaHSO4 显 酸 性 电离程度水解程度,显 酸 性 (如: HSO3- 、H2PO4-) 水解程度电离程度,显 碱 性 (如:HCO3- 、HS- 、HPO42-) (2)典型事例:Fe3+、Al3+与AlO2-、CO32-(HCO3-)、S2-(HS-)、SO32-(HSO3-); SiO32-与NH4+;其特点是相互水解成沉淀或气体。双水解完全的离子方程式配平依据是两边电荷平衡,如:2Al3+ + 3S2- + 6H2O = 2Al(OH)3+ 3H2S*典型例题 按要求回答下列问题:(1)KHSO4溶液显_性(填“酸”、“碱”或“中”)。其原因是(用电离方程式表示)_;(2)KHCO3溶液显_性(填“酸”、“碱”或“中”),其原因是(用离子方程式表示)_。(3)将上述两溶液混合,离子反应方程式为_。(4)在Na2CO3溶液中滴入酚酞,溶液变红。若在该溶液中再滴入过量的BaCl2溶液,所观察到的现象是_。其原因是(用离子方程式和简要文字说明)_。【解析】(1)KHSO4在水溶液中能完全电离:KHSO4=KHSO溶液显酸性。(2)KHCO3溶液中HCO水解:HCOH2OH2CO3OH显碱性。(3)HHCO=H2OCO2。(4)Na2CO3溶液中CO水解,COH2OHCOOH(主要)显碱性。加入BaCl2,COBa2=BaCO3,水解平衡逆移,碱性减弱,故红色变浅。【答案】(1)酸KHSO4=KHSO(2)碱性HCOH2OH2CO3OH(3)HHCO=H2OCO2(4)产生白色沉淀,溶液红色变浅COH2OHCOOH,COBa2=BaCO3,Ba2消耗CO,使水解平衡逆移,碱性减弱,红色变浅 8、盐类水解的应用: 明矾净水 Al3+3H2O Al(OH)3(胶体)+3H+ 用热纯碱水冼油污物品 CO32-+H2O HCO3-+OH- 药品的保存 配制FeCl3溶液时常加入少量盐酸 Fe3+3H2O Fe(OH)3+3H+ 抑制Fe3+水解,避免溶液浑浊 制备无水盐 由MgCl26H2O制无水MgCl2 在HCl气流中加热 若不然,则:MgCl26H2O Mg(OH)2+2HCl+4H2O Mg(OH)2 MgO+H2O 泡沫灭火器 用Al2(SO4)3与NaHCO3溶液混合 Al3+3HCO3-=Al(OH)3+3CO2 *离子浓度大小比较:“ 变与不变”;“三种守恒” 典型事例:NH4Cl溶液(1) 比较NH4Cl溶液中离子浓度的大小: NH4+H2O NH3H2O+H+ c(Cl-)c(NH4+)c(H+)c(OH)- 电荷守恒 c(H)c(NH)c(Cl)c(OH) 物料守恒 c(NH3H2O)c(NH)c(Cl) “ 变与不变” 质子守恒 c(H)c(OH) c(NH3H2O)(2) 醋酸钠溶液 CH3COONa + H2O CH3COOH+NaOH CH3COO-+ H2O CH3COOH + OH-基本原则:抓住溶液中微粒浓度必须满足的三种守恒关系:电荷守恒:c(H)c(Na+)c( CH3COO-)c(OH)物料守恒: c(Na+)c( CH3COO-)C(CH3COOH)质子守恒:c(OH)c(H)C(CH3COOH)(3) 碳酸钠溶液(练习) 电荷守恒 物料守恒 “ 变与不变” 质子守恒 典型例题1把0.02 molL1 CH3COOH溶液和0.01 molL1 NaOH溶液以等体积混合显酸性,混合溶液中粒子浓度关系正确的是()Ac(CH3COO)c(Na)Bc(CH3COOH)c(CH3COO)C2c(H)c(CH3COO)c(CH3COOH)Dc(CH3COOH)c(CH3COO)0.02 molL1来源:www.shulihua.net【解析】根据物料守恒,CH3COOH溶液与NaOH充分作用后CH3COOH过量,溶液中CH3COOH与CH3COO的总物质的量等于原0.02 molL1 CH3COOH溶液中CH3COOH和CH3COO总的物质的量,但因两溶液等体积混合,溶液体积扩大至原来的2倍,c(CH3COOH)c(CH3COO)0.01 molL1,所以D项错;误选C的同学是由于思路混乱或思维起点不知如何选择的结果,甚至有的同学对于C项竟无从下手,对于C项,由于存在c(H)c(Na)c(OH)c(CH3COO)的电荷守恒和2c(Na)c(CH3COO)c(CH3COOH)的物料守恒,联立两式可得:2c(H)c(CH3COO)c(CH3COOH)2c(OH),所以C项错;对于A、B项,由于CH3COOH溶液与NaOH充分作用后CH3COOH过量,且当不考虑水解和电离时c(CH3COO)c(CH3COOH),在此情况下CH3COOH的电离程度强于CH3COO的水解程度,所以选A。【答案】A2现将0.04 molL1的某酸(A)溶液和0.02 molL1 NaOH溶液等体积混合得混合溶液Q。(1)若A为CH3COOH,Q呈酸性,溶液中所有离子按浓度由大到小排列的顺序是_;若A为HCl,100时(KW1012),溶液中由水电离出的H浓度为_molL1;若A为H2S,Q接近中性,则HS的电离能力_水解能力(填“”、“”、“”或“无法确定”)。(2)根据(1)中信息比较相同条件下,浓度均为0.01 molL1的NaHS、CH3COONa、NaCl溶液中,阴离子总浓度由大到小的顺序为_(填序号)。(3)用浓度为0.01 molL1的NaOH溶液滴定相同体积、相同浓度的HCl溶液、CH3COOH溶液、H2S溶液,当滴定至中性时,消耗NaOH溶液的体积分别为a mL、b mL、c mL,则a、b、c的大小关系是_。十、难溶电解质的溶解平衡 1、难溶电解质的溶解平衡的一些常见知识 (1)溶解度 小于 0.01g的电解质称难溶电解质。(2)反应后离子浓度降至1*10-5以下的反应为完全反应。如酸碱中和时H+降至10-7mol/L AgBr AgI Ag2S*具体实验事实:NaCl溶液中,滴加2滴AgNO3溶液,有白色产生,再依次分别滴加少量稀NaBr、KI 、Na2S溶液,沉淀颜色依次由白色沉淀 淡黄色 黄色 黑色 切记:该实验AgNO3溶液不能过量或者:在浓度均为0.1molL1的NaCl、NaBr混合溶液中,滴加少量的AgNO3溶液,只生成 淡黄色沉淀,说明KSP的大小:AgCl AgBr6、溶度积(KSP)(1)定义:在一定条件下,难溶电解质电解质溶解成离子的速率等于离子重新结合成沉淀的速率,溶液中各离子的浓度保持不变的状态。w.w.w.k.s.5.u.c.o.m(2)表达式:AmBn(s) mAn+(aq)+nBm-(aq) KSP= c(An+)m c(Bm-)n(3)影响因素: 外因:浓度:加水,平衡向溶解方向移动。 温度:升温,多数平衡向溶解方向移动。(4)溶度积规则:QC为离子积*QCKSP 有沉淀析出 QC= KSP 平衡状态 QC KSP 未饱和,继续溶解解析:(1)因为KspCu(OH)2KspMg(OH)2,所以先生成Cu(OH)2沉淀。(2)KspMg(OH)21.81011c(Mg2)c2(OH)0.01c2(OH),则c(OH)4.2105 molL1,c(H)Kw/c(OH)2.41010 molL1,则pH9.6,即当pH9.6时,开始出现Mg(OH)2沉淀。一般认为残留在溶液中的离子浓度小于1105 molL1时,沉淀已经完全,故Mg2完全沉淀时有:1105c2(OH)1.81011,则c(OH)1.3103 molL1,此时,c(H)7.71012 molL1,pH11.1。(3)Ksp(AgCl)1.81010c(Ag)c(Cl)c2(Ag),解得:c(Ag)1.3105 molL1。(4)KspFe(OH)3c(Fe3)c3(OH),题示反应的平衡常数为Kc(Fe3)/c3(H),25时水的离子积为Kwc(H)c(OH)11014,推得KKspFe(OH)3/(Kw)3,即K2.791039/(11014)32.79103。答案:(1)Cu(OH)2Cu22NH3H2O=Cu(OH)22NH(2)9.611.1(3)1.3105(4)2.79103*补充知识 沉淀反应的应用 1.沉淀的生成(1)调节pH法加入氨水调节pH至78,可除去氯化铵溶液中的杂质氯化铁。反应离子方程式如下:Fe33NH3H2O=Fe(OH)33NH。(2)加沉淀剂法以Na2S、H2S等作沉淀剂,使Cu2等生成极难溶的硫化物沉淀。反应离子方程式如下:Cu2S2=CuS,Cu2H2S=CuS2H。2沉淀的溶解(1)原理:根据平衡移动原理,对于在水中难溶的电解质,只要不断减少溶解平衡体系中的相应离子,平衡就向沉淀溶解的方向移动,从而使沉淀溶解。(2)溶解沉淀的试剂类型主要类型是:用强酸溶解:例如,溶解CaCO3、FeS、Al(OH)3、Cu(OH)2等难溶电解质。用某些盐溶液溶解:例如Mg(OH)2沉淀可溶于NH4Cl溶液,化学方程式为:Mg(OH)22NH4Cl=MgCl22NH3H2O。3沉淀的转化(1)实质:溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀。两种沉淀的溶解度差别越大,沉淀越容易转化。(2)应用:锅炉除水垢水垢CaSO4(s)CaCO3(s)Ca2(aq)
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