内容正文:
第二节 弱电解质的电离 盐类水解
3.2.2.2 水解平衡的移动
1
一、影响盐类水解的因素
2
盐类的水解
1. 定义:在溶液中__电离出来的离子跟__所电离出来的__或_____结合生成_________ 的反应,叫做盐类的水解。
盐
水
H+
OH-
弱电解质
旧知回顾
2.特征
①可逆:水解反应一般是可逆反应,在一定条件下可达到平衡状态。
②吸热:水解反应是中和反应的逆反应,是吸热反应。
③微弱:由于水解产物很少,无明显沉淀或气体生成,因而水解反应的程度一般很微弱,但也有特例。
④盐类的水解存在水解平衡。
1.类比其他平衡的影响因素,推测水解平衡的影响因素有哪些?
2.讨论 CH3COONa 溶液中的水解平衡在下列情况下将如何移动,水解程度及各离子浓度有何变化?
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1.类比其他平衡的影响因素,推测水解平衡的影响因素有哪些?
2.分别讨论 CH3COONa 溶液和 NH4Cl 溶液中的水解平衡在下列情况下将如何移动,水解程度及各离子浓度有何变化?
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CH3COONa溶液:CH3COO-+H2O CH3COOH+OH-
平衡移动的方向 c平(CH3COO-) c平(CH3COOH) c平(OH-) pH 水解程度
加热
加水
加CH3COOH
加CH3COONa
加NaOH
加HCl
CH3COONa溶液:CH3COO-+H2O CH3COOH+OH-
平衡移动的方向 c平(CH3COO-) c平(CH3COOH) c平(OH-) pH 水解程度
加热 正向 减小 增大 增大 增大 增大
加水 正向 减小 减小 减小 减小 增大
加CH3COOH 逆向 增大 增大 减小 减小 减小
加CH3COONa 正向 增大 增大 增大 增大 减小
加NaOH 逆向 增大 减小 增大 增大 减小
加HCl 正向 减小 增大 减小 减小 增大
CH3COONa溶液:CH3COO-+H2O CH3COOH+OH-
平衡移动的方向 c平(CH3COO-) 水解程度
加Na2CO3
加NH4NO3
逆向
增大
减小
正向
减小
增大
CH3COO-+H2O CH3COOH+OH-
CO32-+H2O HCO3-+OH-
水解相互抑制
两弱阴(两弱阳)水解相互抑制,使两种离子水解程度都减小。
CH3COO-+H2O CH3COOH+OH-
NH4++H2O NH3·H2O+H+
水解相互促进
弱阴、弱阳水解相互促进,使两种离子水解程度都增大。
两种水解情况相反的盐溶液混合时会互相促进,使双方水解程度都增大。
双水解
改变条件 平衡移动 水解程度 c(NH4+ ) c(H+)
通入HCl
升温
加水
加NaOH
加NH4Cl
向左
向右
向右
向右
向右
增大
增大
增大
减小
减小
减小
减小
减小
减小
减小
增大
增大
增大
增大
增大
NH4++H2O NH3•H2O + H+ △H>0
NH4Cl溶液
归纳小结
① 温度:升温,促进水解
② 浓度:加水稀释,促进水解
③ 加酸:抑制弱碱阳离子的水解;促进弱酸根离子的水解
④ 加碱:促进弱碱阳离子的水解;抑制弱酸根离子的水解
2.外因
1.内因
盐类水解程度的大小,主要是由 所决定的
盐的性质
影响盐类水解的因素
⑤ 加可溶性盐:加入与盐水解性质相反的盐会促进盐的水解
越热越水解
越稀越水解
C
二、双水解
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人们利用盐类水解的原理设计出了泡沫灭火器。泡沫灭火器中装有 NaHCO3 浓溶液和 Al2(SO4)3 浓溶液。二者混合时会发生剧烈反应,产生气体和沉淀,在起泡剂的作用下
迅速产生大量泡沫,用以灭火。
NaHCO3 浓溶液和 Al2(SO4)3 浓溶液混合后为什么会发生剧烈反应?反应生成的气体和沉淀分别是什么?请运用盐类水解的相关知识进行分析。
Al 3+ + 3HCO3– Al(OH)3 + 3CO2
Al 3+ + 3H2O Al(OH)3 + 3H +
HCO3– + H2O H2CO3 + OH –
混合前(单水解极微弱)
平衡向
右移动
H2O + CO2
混合后(双水解促进彻底)
=H2O
+
书写技巧:先写彻底水解产物,再用电荷守恒配平,最后写水。
(沉是沉、气是气、中间不可逆)
泡沫灭火器的原理
双水解定义:双水解是指弱酸阴离子与弱碱阳离子在水溶液中互相促进水解的反应。
1、彻底双水解(记)
﹝Al(OH)4﹞_
SiO32-
NH4+
CO32-
HCO3-
Fe3+
﹝Al(OH)4﹞-
SiO32-
Al3+
HCO3-
CO32-
S2-
﹝Al(OH)4﹞-
HS-
SiO32-
定义:弱酸阴离子与弱碱阳离子水解互相促进,使双方水解程度大,能进行彻底。
阴阳离子在溶液中不可以大量共存。
(方程式书写:沉是沉、气是气、中间不可逆)
﹝Al(OH)4﹞-的水解:﹝Al(OH)4﹞- Al(OH)3 +OH-
SiO32-的最终水解产物: H2SiO3(难溶物)
双水解分类
彻底双水解方程式书写技巧:先写彻底水解产物,再用电荷守恒配平,最后写水。
能否AlCl3溶液与Na2S溶液混合制备Al2S3?
Al3++3H2O 3 H+ + Al(OH)3
S2-+H2O OH- + HS-
HS- +H2O OH- + H2S
H2O
+
+
平衡向
右移动
Al2S3 + 6H2O 2Al(OH)3 + 3H2S
2Al3++3S2-+6H2O = 2Al(OH)3↓+3H2S↑
Al2S3这样的盐在水中是不能存在的,也不能通过水溶液中的离子反应来制取。
彻底双水解方程式书写技巧:先写彻底水解产物,再用电荷守恒配平,最后写水。
双水解分类
思考1:氯化铝溶液和四羟基合酸钠溶液相混合用离子方程式表示,有什么现象?
思考2:氯化铁溶液和碳酸钠溶液相混合用离子方程式表示.
有什么现象?
﹝Al(OH)4﹞-的水解:﹝Al(OH)4﹞- Al(OH)3 +OH-
3﹝Al(OH)4﹞- +Al3+ = 4Al(OH)3↓
产生白色沉淀。
2Fe 3+ + 3CO32– +3H2O = 2Fe(OH)3 ↓ + 3CO2 ↑
产生红褐色沉淀,大量气泡。
书写技巧:先写彻底水解产物,再用电荷守恒配平,最后写水。
双水解分类
NH4++HCO3-+H2O NH3·H2O +H2CO3
2.不彻底双水解
定义:弱酸阴离子与弱碱阳离子水解互相促进,使双方水解程度都增大,但程度仍很小。
如:NH4+与S2-、HCO3-、CO32-、CH3COO-
阴阳离子可以大量共存。
(方程式书写:沉不沉、气不气、中间用可逆)
NH4++CH3COO-+H2O NH3·H2O +CH3COOH
想一想:为什么不能双水解彻底?
水解产物在水溶液中均可形成非常高浓度的溶液,可以抑制其水解平衡。
注意:不是所有的互促双水解都能进行彻底!!!
双水解分类
②Al3+和CO32-、HCO3-、S2-、HS-、[Al(OH)4]-等组成的盐水解相互促进非常彻底,生成气体和沉淀,书写时用“===”表示。如Al3++3HCO3-===Al(OH)3↓+3CO2↑
Fe3+
与 HCO3-、CO32- 、[Al(OH)4]-
NH4+ 与 SiO32- 、[Al(OH)4]-
①NH4+与HS-、 S2-、HCO3-、CO32-、CH3COO-等组成的盐虽然水解相互促进,但水解程度较小,仍是部分水解,书写时仍用“ ”表示。如NH4++CH3COO-+H2O
CH3COOH+NH3·H2O
(微弱双水解)
(完全双水解)
双水解分类
(Al2S3 水解方程式)
2Al3+ + 3S2- + 6H2O = 2Al(OH)3↓+ 3H2S↑
Al2S3+6H2O = 2Al(OH)3 ↓+ 3H2S↑
思考:将AlCl3溶液和Na2S溶液混合是否可以发生反应,产物是什么?
Al3++3H2O⇌Al(OH)3↓+3H+
S2-+H2O ⇌ HS-+OH-
HS-+H2O ⇌ H2S+OH-
总反应
[例]向三份0.1 mol·L-1 CH3COONa溶液中分别
①不加物质、②加入少量Na2SO3固体、③加入少量NH4NO3固体,则CH3COO-浓度由大到小的顺序为____________
②①③
CH3COONa溶液:CH3COONa === Na+ +CH3COO-
CH3COO-+H2O CH3COOH+OH-
SO32-抑制CH3COO-水解 略↑
NH4+促进CH3COO-水解 略↓
c(CH3COO-) 略小于0.1mol·L-1
先考虑电离(完全/微弱),再考虑水解(很微弱)(促进/抑制)
【练习1】在25 ℃时,1mol·L-1的①(NH4)2SO4 ②(NH4)2CO3 ③(NH4)2Fe(SO4)2 ④NH4HSO4 ⑤NH4Cl ⑥NH3·H2O的溶液中,c( NH4+)由大到小的顺序为_________________。
③>①>②>④>⑤>⑥
①(NH4)2SO4==2NH4++SO42—
②(NH4)2CO3==2NH4++CO32—
③(NH4)2Fe(SO4)2 ==2NH4++Fe2++SO42—
④NH4HSO4==NH4++H++SO42—
⑤NH4Cl==NH4++Cl—
⑥NH3·H2O NH4++OH—
CO32—促进NH4+水解 略↓
Fe2+抑制NH4+水解 略↑
H+抑制NH4+水解 略↑
先考虑电离(完全/微弱),再考虑水解(很微弱)(促进/抑制)
2.盐溶液改变条件,某些离子浓度比值的变化(填“变大”“变小”或“不变”)。
(1)常温下,向0.1 mol·L-1的CH3COONa溶液加水稀释。
①
②
③
不变
变小
变小
Ka
c(H+)
=
c(H+)
c(H+)
无限稀释
1
Kh
=
在CH3COONa溶液里加入下列物质,使水解平衡向左移动,并且使pH变大的是 ( )
A.加入适量CH3COOH
B.加入少量NaCl固体
C.加入少量NaOH固体
D.加水稀释
C [CH3COO-水解的离子方程式为CH3COO-+H2O CH3COOH+OH-。加入CH3COOH,平衡向左移动,CH3COO-的水解程度减小,溶液的pH减小,故A错误;加入NaCl固体,水解平衡不会移动,CH3COO-的水解程度不变,溶液的pH不变,故B错误;加入NaOH固体,c平(OH-)增大,CH3COO-的水解程度相应降低,平衡向左移动,溶液中的c平(OH-)增大,pH变大,故C正确;加水稀释,CH3COO-的水解程度增大,平衡向右移动,溶液的pH减小,故D错误。]
$