内容正文:
高三一轮复习·化学反应原理
盐类的水解
一、盐类水解原理
1.定义:
2.特点:
①可逆;
②吸热;
③微弱;
3.规律:
有弱才水解,
越弱越水解;
都弱双水解,
谁强显谁性。
P228
盐类的水解是狭义的,广义的水解就是物质拿走水的氢离子和氢氧根离子。比如说Mg3N2、CaC2、ICl这几种
1.定义:
在溶液中盐电离出的离子跟水电离产生的H+或OH-结合生成弱电解质的反应。
练一练
判断正误:
1. 常温下,NaCN溶液呈碱性,说明HCN是弱电解质
2. 1L 0.1 mol/L NH4Cl溶液中,NH4+的数量为0.1NA
3.已知酸性:HF>CH3COOH,所以等浓度的CH3COONa的碱性强于NaF
4.常温下,pH=10的CH3COONa溶液与pH=4的NH4Cl溶液,水的电离程度相同
5.常温下,pH=11的CH3COONa溶液与pH=3的CH3COOH溶液,水的电离程度相同
√
√
√
练一练
【判断】下列各种盐是否发生水解?如果水解,请写出水解方程式(离子)并判断溶液的酸碱性。
NH4Cl CH3COONa Na2S NaHS
CuSO4 FeCl3 KCl CH3COONH4
NH3·H2O:Kb=1.8×10-5;
CH3COOH:Ka1=1.8×10-5;
H2S:Ka1=1.07×10-7;Ka2=1.26×10-13;
一、盐类水解原理
4.水解离子方程式的书写:
(1)一般要求:盐类水解的离子方程式用“⇌”表示。不用“↑”和“↓”。
如:CH3COO- + H2O ⇌ CH3COOH + OH- ;NH4+ + H2O ⇌ NH3·H2O + H+
(2) 多元弱酸盐的水解分步进行,如Na2CO3:
CO32-+H2O ⇌ HCO3-+OH-;HCO3-+H2O ⇌ H2CO3+OH-
(3) 多元弱碱阳离子的水解一步完成,如FeCl3:
Fe3++3H2O ⇌ Fe(OH)3 + 3H+
(4)阴、阳离子相互促进水解,水解程度较大,发生完全双水解,书写时要用“══ ”“↑”“↓”等,如NaHCO3与AlCl3混合溶液反应的离子方程式:Al3++ 3HCO3- ══ Al(OH)3↓ +3CO2↑
P229
阳生阳,阴生阴
常见完全双水解
Al3+与CO32-、HCO3-、S2-、 HS-、AlO2-、SiO32-、 ClO-
Fe3+与CO32-、HCO3-、AlO2-、SiO32-、 ClO-
NH4+与AlO2-、SiO32-
注意:能够发生彻底双水解的离子不能大量共存
练一练
判断正误:
1. (2018北京卷) Na2SO3溶液中存在水解平衡:
SO32-+H2O ⇌ HSO3-+OH-
2. (2015江苏卷)碳酸钠溶液中CO32-的水解:
CO32-+H2O ══ HCO3-+OH-
3. (2017海南卷)向硫酸铝溶液中滴加碳酸钠溶液的离子方程式为
2Al3++ 3CO32- ══ Al2(CO3)3↓
【2008年海南卷】下列离子方程式中,属于水解反应的是
A. HCOOH +H2O ⇌HCOO- + H3O+ B. CO2 + H2O ⇌ HCO3-+ H+
C. CO32-+H2O ⇌ HCO3-+OH- D. S2-+2H2O ⇌H2S + 2OH-
√
C
练一练
常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是:
A. c(H+)水·c(OH-)水= 10-26的溶液中:K+、Fe2+、Cl-、NO3-
B.使酚酞变红色的溶液中:Na+、 K+、Cl-、 CH3COO-
C.0.1mol/L AlCl3溶液中:AlO2-、Mg2+、Cl-、SO42-
D.c(H+)/c(OH-)= 1012的溶液中:Na+、 Ba2+、NO3-、ClO-
B
CH3COOH ⇌ CH3COO- + H+
CH3COO- + H2O ⇌ CH3COOH + OH-
Kh = Kw/Ka
如何理解“越弱越水解”?
K值,体现了一个反应的进行程度。
练一练
已知酸性:CH3COOH>HCN。
①相同浓度的CH3COONa溶液和NaCN溶液,pH较大的是?
②溶液中[CH3COO-]和[CN-]的大小关系是?
③相同pH的CH3COONa溶液和NaCN溶液,溶液浓度较大的是?
NaCN
[CH3COO-]
对于多元弱酸,以碳酸为例:
H2CO3 ⇌HCO3- + H+ ; HCO3- ⇌CO32- + H+
HCO3-+H2O ⇌ H2CO3+OH-;CO32-+H2O ⇌ HCO3-+OH-
H2CO3 ⇌ HCO3- ⇌ CO32-
Ka1
Ka2
Kh1
Kh2
Kh2==
Kh1==
H2SO3 1.3×10-2 6.3×10-8
H2CO3 4.2×10-7 5.6×10-11
水解程度:
Na2CO3 NaHCO3
Na2CO3 Na2SO3
练一练
1.已知25 ℃时,测得浓度为0.01 mol·L-1的NaA溶液pH=10,请问NaA的水解常数=_____。
2.常温下,H2SO3的电离平衡常数Ka1=1.0×10-2,Ka2=6.0×10-8。请计算的SO32-水解常数:Kh1=__________,Kh2=__________。用NaOH溶液吸收SO2得到pH=9的Na2SO3溶液,试计算溶液中 =_____。
10-6
60
1.67×10-7
1.0×10-12
一、盐类水解原理
5.影响盐类水解平衡的因素
②外因:
a.温度:温度越高,水解平衡正移,水解程度越大
b.溶液的浓度:浓度越小,水解平衡正移,水解程度越大
c.外加酸、碱:
d.加盐:
水解情况相同的离子的水解相互抑制,如NH4Cl与FeCl3
水解情况相反的离子的水解相互促进(双水解) ,如Al2(SO4)3与NaHCO3
P230
加酸:
促进弱酸根离子的水解
抑制弱碱阳离子的水解
抑制弱酸根离子的水解
促进弱碱阳离子的水解
加碱:
越热越水解
越稀越水解
练一练
【2011年重庆卷】对滴有酚酞溶液的下列溶液,操作后颜色变深的是
A.明矾溶液加热 B.CH3COONa溶液加热
C.氨水中加入少量NH4Cl D.小苏打溶液中加入少量NaCl
【2008年重庆卷】 向三份0.1 mol/L CH3COONa溶液中分别加入少量NH4NO3、Na2SO3、FeCl2固体 (忽略溶液体积变化) ,则CH3COO-浓度的变化依次为
A.减小、增大、减小 B.增大、减小、减小
C.减小、增大、增大 D.增大、减小、增大
B
A
练一练
1. pH=5的NH4Cl溶液稀释10倍后,pH为?
2.①10 mL 0.1mol/L Na2CO3溶液 ②100 mL 0.01mol/L Na2CO3溶液相比较
pH:① ___ ② 水解程度:① ___ ② n(CO32-):① ___ ②
3.为探究盐类水解是一个吸热过程,请用Na2CO3溶液和其他必要试剂,设计一个简单的实验方案:________________________________________
_____________________________________________________。
5~6
<
>
>
取Na2CO3溶液,滴加酚酞溶液呈红色,然后分成两份,加热其中一份,若红色变深,则盐类水解吸热
P231
练一练
判断正误:
1.加热0.1mol/L Na2S溶液,S2-的水解程度增大
2.氯化铵溶液加水稀释时,的值减小
3.在CH3COONa溶液中加入适量CH3COOH,可使c(Na+)=c(CH3COO-)
4.(NH4)2SO4溶液中加入水,水解程度增大,其溶液酸性增强
5.试管中加入2mL饱和NaHCO3溶液,滴入两滴酚酞,溶液变红,加热后红色加深
√
√
√
√
二、盐类水解的应用
1.判断溶液的酸碱性
①室温下,测得等浓度的CH3COONa、NaClO和NaHCO3的pH大小关系?试分析原因?
②室温下,测得等pH的CH3COONa、NaClO和NaHCO3的浓度大小关系?试分析原因?
CH3COOH Ka=1.75×10-5
HClO Ka=2.90×10-8
H2CO3 Ka=4.45×10-7
常温下,同浓度的①Na2CO3,②CH3COONa,③NaHCO3溶液,pH由大到小的顺序是__________。
等pH的①NH4Cl ②H2SO4 ③HCl ④CH3COOH,其物质的量浓度由大到小的顺序是:__________。
同浓度的①(NH4)2CO3,②(NH4)2SO4,③(NH4)2Fe(SO4)2溶液,c(NH4+)由大到小的顺序是__________。
练一练
25 ℃时,相同物质的量浓度的下列溶液中:①NH4Cl、②CH3COONH4、③NH4HSO4、④(NH4)2SO4、⑤(NH4)2Fe(SO4)2,c(NH4+)由大到小的顺序为________________。
c(NH4+) 相等的①(NH4)2SO4溶液、②NH4HSO4溶液、③(NH4)2CO3溶液、④NH4Cl溶液,其物质的量浓度由大到小的顺序为_____________。
⑤>④>③>①>②
④>②>③>①
二、盐类水解的应用
2.制备物质
①氢氧化铁胶体的制备
向沸腾的蒸馏水中逐滴加入1~2mL饱和氯化铁溶液,继续煮沸至液体呈红褐色,停止加热。
FeCl3+3H2O ⇌ Fe(OH)3(胶体)+3HCl
②钛白TiO2的制备
大约 90% 的 TiCl4 都被用于制造钛白颜料,该过程主要是四氯化钛的水解反应。制备时加入大量的水,同时加热,为什么?
TiCl4 + (x+2)H2O(过量) ⇌ TiO2·xH2O↓ + 4HCl
二、盐类水解的应用
3.易水解溶液的配制和贮存
思考:能不能直接把氯化铁固体加入水中配制氯化铁溶液?
配制FeCl3溶液时,先将它溶解在较浓的盐酸中,再加水至指定浓度;
思考:实验室如何保存能水解的盐,如Na2CO3、Na2S、NaF等?
需使用橡胶塞
保存在塑料瓶
二、盐类水解的应用
4.判断盐溶液蒸干灼烧时所得的产物
思考:如果一直加热蒸干FeCl3溶液,最终会得到什么?灼烧后呢?
FeCl3+3H2O ⇌ Fe(OH)3+3HCl
2Fe(OH)3 Fe2O3 +3H2O
CuCl2
AlCl3
CuSO4
Al2(SO4)3
NaHCO3
NH4Cl
Na2SO3
FeSO4
NaCl
Na2CO3
阴离子所对应的酸是否具有挥发性
易分解
易被氧还
思考:用FeCl3溶液如何制得FeCl3·6H2O?FeCl3?
蒸发浓缩,冷却结晶
在持续的HCl气流中加热
思考:蒸干这几种溶液,得到的产物
二、盐类水解的应用
5.物质的提纯
思考:如何除去MgCl2中的FeCl3?(常应用于工业流程题中)
用MgO[或Mg(OH)2或MgCO3]调节溶液的pH,除去MgCl2中的FeCl3。
Fe3++3H2O ⇌ Fe(OH)3+3H+ ,MgO+2H+ = Mg2++H2O,
使Fe3+水解平衡右移直至沉淀完全。
二、盐类水解的应用
6.生活生产中的应用
①热纯碱水去油污能力强
②净水剂:明矾【KAl(SO4)2·12H2O】、高铁酸钾等
③化肥使用
草木灰不宜与铵态氮肥混合施用。
④除锈剂:ZnCl2的浓溶液常用于焊接作业中除锈。
⑤泡沫灭火器(NaHCO3和Al2(SO4)3)
……
二、盐类水解的应用
电离程度与水解程度大小的比较
1. 单一电解质——酸式盐:以NaHB溶液为例
电离:HB- ⇌B2- + H+; 水解:HB-+H2O ⇌ H2B+OH-.
根本判断:HB-的水解常数和电离常数的判断。
其他判断思路:①溶液酸碱性;
②c(B2-)与c(H2B)的大小比较;
③水的电离被促进还是被抑制;
H2SO3
Ka1=1.29×10-2
Ka2=6.24×10-8
H2S
Ka1=1.07×10-7
Ka2=1.26×10-13
NaHSO3
NaHS
P234
电离程度与水解程度大小的比较
2. 混合溶液——缓冲溶液:
以等浓度等体积CH3COOH-CH3COONa为例
电离:HAc ⇌Ac- + H+; 水解:Ac-+H2O ⇌ HAc+OH-.
判断方法:
①实验测定:pH=4.76,所以电离程度>水解程度。
②Ka=1.8×10-5>Kh==,所以电离程度>水解程度。
③电离常数Ka=1.8×10-5→当c(CH3COOH)=c(CH3COO-)→pH=pKa=4.76,所以电离程度>水解程度。
P234
练一练
下列事实与盐类水解无关的是( A )
A. 配制FeSO4溶液时,加入一定量Fe粉
B. 热的纯碱溶液去油污洗涤效果更好
C. 明矾可以作为净水剂
D. 碳酸钠的酚酞溶液中加入少量氯化钡粉末,红色变浅
用右图装置甲蒸干AlCl3溶液制无水AlCl3固体
A
练一练
C
$$