内容正文:
专题9.4 离子浓度的比较
一、盐类的水解
1、定义:溶液中盐电离出来的离子跟水所电离出来的H+ 或OH- 结合生成弱电解质的反应,叫做盐类的水解。
2、条件:① 盐必须溶于水;② 盐必须有“弱”离子(弱碱阳离子或弱酸根阴离子)
3、实质:破坏了水的电离平衡,促进水的电离,并建立了水解平衡。
4、特征:① 属可逆反应,是中和反应的逆反应;② 水解程度一般比较微弱;③ 盐类水解是吸热的;④ 当V水解=V中和 时,水解达到了平衡。
5、影响盐类水解平衡的因素
① 内因:越难电离的物质形成的盐越容易水解,即越弱越水解。
② 外因:温度越高,越有利于水解;溶液越稀,越有利于水解
6、 盐类水解的规律:
有弱才水解,都弱都水解;
越弱越水解,无弱不水解;
谁强显谁性,同强呈中性。
7、盐类水解的离子方程式的写法:
① 先找“弱”离子,然后再写离子方程式。
② 由于水解程度小,水解产物少。一般书写“ ” ,不写“ = ”、“↑”、“↓”,也不把生成物(如NH3·H2O、H2CO3)写成分解产物的形式。
③ 多元弱酸盐的水解是分步进行的,但以第一步水解为主。
④ 多元弱碱盐也是分步水解,但可视做一步完成。
⑤ 阴阳离子都发生水解时,相互促进,水解趋于完全。若两者之一有H, 反应物中不写水,若没有就要写; 配平按电荷守恒来配。
注意:常见双水解的离子:Al3+ 与S2-、HS-、CO32-、HCO3-、AlO2-;Fe3+ 与AlO2-、CO32-、HCO3-;NH4+ 与AlO2-、SiO32-。
二、电解质溶液中的守恒规律
1、电荷守恒规律:电解质溶液中,不论存在多少离子,溶液总是呈电中性,即阴离子所带负电荷总数一定等于阳离子所带正电荷总数。
如:Na2CO3溶液中,存在Na+、H+、HCO3-、CO32-、OH-,存在如下关系:
c( Na+) + c(H+ )=c(HCO3- )+c(OH- )+2c(CO32- )
2、物料守恒规律
电解质溶液中,由于某些离子能够水解,但某些关键性原子总是守恒的,如K2S溶液中S2-、HS- 都能水解,故S元素以S2-、HS-、H2S三种形式存在,
S2-、HS-、H2S三种形式存在,它们之间有如下守恒关系:
c(K+) = 2c(S2-) + 2c(HS-) + 2c(H2S)
3、质子守恒规律
质子守恒规律:指溶液中酸碱反应的结果,得质子后的产物、得到质子的物质的量应该与失质子后的产物、失去质子的物质的量相等。
如:Na2CO3溶液中的质子守恒关系为:
c(H+ ) + c(HCO3- ) + 2c( H2CO3)= c(OH- ) 或
c(H+ ) = c(OH- ) -c(HCO3- ) - 2c( H2CO3)
三、盐类水解的应用
1. 判断盐溶液的酸碱性及pH大小时,要考虑盐类的水解。
如CH3COONa溶液显碱性
CH3COO- + H2O CH3COOH + OH-
NH4Cl溶液的pH < 7原因
NH4+ + H2O NH3·H2O + H+
(1) 多元弱酸根离子水解是分步的,第一步水解程度大于第二步。
如相同物质的量浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液的碱性前者比后者强。
(2)判断酸式盐溶液的酸碱性
如果不考虑阳离子的水解的因素,单纯考虑酸式酸根离子,那么酸式酸根离子在溶液中既可以电离又有可能水解。
① 强酸的酸式盐只电离,不水解,一定显酸性。如:NaHSO4
② 弱酸的酸式盐既电离又水解。电离程度强于水解,则显酸性,如H2PO4-、HSO3-;水解程度强于电离,则显碱性,如HCO3-、HS-、 HPO42-等。
四、 溶液中离子浓度大小比较方法
1、电离平衡理论和水解平衡理论——紧抓两个“微弱”
(1)电离平衡理论:弱电解质(弱酸、弱碱)的电离是微弱的,电离消耗的电解质及产生的微粒都是少量的。同时注意考虑水的电离的存在。
适用弱电解质的溶液中离子浓度大小比较的题型。
【思考与交流】
1. 0.1 mol·L-1 的CH3COOH溶液中的离子、分子大小关系如何?
2.在0.1 mol/L 的NH3·H2O溶液中,NH3·H2O、NH4+、 OH-、 H+的浓度由大到小的顺序是 C(NH3·H2O) > C(OH-) > C(NH4+) > C(H+)
(2)水解平衡理论: 弱离子(弱酸根离子、弱碱的阳离子)的水解一般是微弱的。
如:CH3COONa溶液中存在如下关系:
C(Na+)>C(CH3COO-)>C(OH-)>C(CH3COOH)>C(H+)
2、电荷守恒、物料守恒和质子守恒——牢记“三个守恒”
(1)电荷