2023届高三化学一轮复习 盐类的水解课件
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这是一份2023届高三化学一轮复习 盐类的水解课件,共60页。PPT课件主要包含了水解基本知识,3微弱,练习写出离子方程式,水解方程式的书写,KwKa3,KwKa2,KwKa1,简单计算,例1NaHCO3,①水解等内容,欢迎下载使用。
复分解反应:盐 + 水 ⇌ 酸 + 碱 BA + H2O ⇌ HA + BOH
(1)可逆“⇌”:水解是酸碱中和的逆反应(2)吸热(H>0):酸碱中和是放热反应。
例:若室温时,0.1ml/L的CH3COONa溶液的pH=9,则该溶液中发生水解的CH3COO-占全部CH3COO-的( )A. 0.01% B. 0.09% C. 1.0% D. 无法判断
1、Na3PO4水解2、明矾净水原理3、用FeCl3制备Fe(OH)3胶体4、CH3COONH4在D2O中水解5、泡沫灭火器原理6、AlCl3溶液和Na2S溶液反应
1、微弱:用“ ” ;不写“ = ”、“↑”、“↓”;NH3·H2O、H2CO3、H2SO3 不拆写成气体。2、多元弱酸盐分步水解,但以第一步水解为主。3、多元弱碱盐的水解,写成一步完成。
一、水解方程式的书写(单水解)
1、一般双水解:阴阳离子都水解,互相促进,但程度不是很大,仍能在溶液中大量共存的,如NH4HCO3、(NH4)2CO3、 NH4HSO3、(NH4)2SO3 等
2、剧烈双水解:阴阳离子都水解,互相促进,水解进行完全,不能在溶液中大量共存的。
①Al3+ 与SiO32-、AlO2-、 S2-、 HS-、 CO32-、HCO3- 、SO32-、 HSO3-② Fe3+ 与 SiO32-、AlO2-、CO32-、HCO3-、③ NH4+ 与 SiO32-、AlO2-说明:(Fe3+ 与 S2- 、HS- 、SO32-、 HSO3-)主要发生氧化还原反应,可不考虑盐的双水解反应
一、水解方程式的书写(双水解)
2Al3+ + 3S2- + 6H2O = 2Al(OH)3↓+3H2S↑
2Fe3+ + 3CO32- + 3H2O = 2Fe(OH)3↓+3CO2↑
Al3+ + 3AlO2- + 6H2O = 4Al(OH)3↓
Al3+ +3HCO3- = Al(OH)3↓ + 3CO2 ↑
练习:双水解的离子方程式的书写: (1)Al3+ 与 S2-、 (2)Al3+ 与 AlO2-、(3) Fe3+ 与 CO32- 、 (4)泡沫灭火器(硫酸铝和碳酸氢钠)。
NH4Fe(SO4)2是否也会发生类似的双水解反应?
不会, NH4+ 和Fe3+互相抑制对方的水解。
二、水解常数(Kh)与电离常数的关系及应用
例2、 B+ + H2O ⇋ BOH + H +
注意: Kh只受反应物本身的性质和温度的影响,T越高, Kh越大。
例3、 A2- + H2O ⇋ HA- + OH — HA- + H2O ⇋ H2A + OH —
PO43- + H2O ⇌ HPO42-+OH- Kh1
HPO42-+H2O ⇌ H2PO4- +OH- Kh2
H2PO4- +H2O ⇌ H3PO4 + OH- Kh3
H3PO4 ⇌ H2PO4- + H+ Ka1H2PO4- ⇌ HPO42- + H+ Ka2HPO42- ⇌ PO43- + H+ Ka3
(1)已知醋酸初始浓度为0.1ml/L,Ka= 10-5,求pH
CH3COOH ⇌ CH3COO-+H+
0.1 0 0x x x0.1-x x x
c(H+)=(Ka×c0)1/2pH=3
(2)已知醋酸钠初始浓度为0.1ml/L,Ka= 10-5,求pH CH3COO-+H2O ⇌ CH3COOH+OH-
0.1 0 0x x x0.1-x x x
c(OH-)=(Kh×c0)1/2pH=9
盐的水解常数的计算及应用
应用1、比较盐的水解程度(盐水解生成的弱酸(或弱碱)越弱,即Ka或Kb越小,水解常数Kh越大,盐的水解程度越大)
应用2、判断弱酸酸式盐溶液的酸碱性
HCO3 – + H2O ⇌ H2CO3 + OH –
HCO3 – + H2O ⇌ CO32– + H3O +
∴溶液呈 性
HSO3 – + H2O ⇌ H2SO3 + OH –
HSO3 – + H2O ⇌ SO32– + H3O +
H2SO3 K1=1.54 ×10-2 K2=1.02 ×10-7
H2CO3 K1=4.4 ×10-7 K2=4.7 ×10-11
例3 已知H3PO4 Ka1 ≈ 10- 3 Ka2 ≈ 10- 8 Ka3 ≈ 10 - 13
(1) NaH2PO4溶液的酸碱性?
H2PO4- +H2O ⇌ H3PO4 + OH- Kh3= Kw/Ka1≈10- 11
H2PO4- ⇌ HPO42- + H+ Ka2 ≈ 10- 8
电离>水解 溶液呈酸性
(2)Na2HPO4溶液的酸碱性?
HPO42-+H2O ⇌ H2PO4- + OH- Kh2= Kw/Ka2≈10- 6
HPO42- ⇌ PO43- + H+ Ka3 ≈ 10- 13
电离 ⑩> ⑦> ⑤> ⑧> ②> ①> ③> ④> ⑨> ⑾
在一定条件下,当盐类的水解速率等于中和速率时,达到水解平衡。(动态平衡)
四、盐类水解平衡影响因素
Na2CO3 (aq) > NaHCO3 (aq)
HCO3– < H2CO3
∴ 正盐的水解程度 > 酸式盐的水解程度
CH3COO-+H2O ⇌ CH3COOH+OH-
(1)温度:越热越水解
(2)浓度:①越稀越水解。加水,平衡正移,水解程度增大;②增大盐溶液的浓度,平衡正移,水解程度减小。
⑤加入可水解的盐:同性抑制,异性促进。
练习:1、水解平衡右移,盐电离出的离子水解程度是否一定增大?2、稀溶液中,盐的浓度越小,水解程度越大,其溶液的酸性或碱性也越强吗?3、有同学认为,向醋酸钠中加少量冰醋酸,会与水解产生的OH-反应,使平衡向水解方向移动,这种说法对吗?
不一定,加水稀释时,水解平衡右移,水解程度一定增大;增大盐溶液的浓度,平衡右移,水解程度减小。
盐溶液的浓度越小,水解程度越大,但由于溶液中离子浓度小是主要因素,故溶液的酸性或碱性越弱。
错误。因为体系中c(CH3COOH)增大,抑制了水解,会使平衡左移。
1、比较盐溶液中pH的大小碱性:电离水解,NaH2PO4 、NaHSO3 、NaHC2O4
2、判断离子能否大量共存若阴、阳离子发生相互促进的剧烈的双水解反应,则不能大量共存。
①Al3+ 与SiO32-、AlO2-、 S2-、 HS-、 CO32-、HCO3- 、SO32-、 HSO3-② Fe3+ 与 SiO32-、AlO2-、CO32-、HCO3-、③ NH4+ 与 SiO32-、AlO2-说明:(Fe3+ 与 S2- 、HS- 、SO32-、 HSO3-)主要发生氧化还原反应,所以不能大量共存。
AlO2-与HCO3-、 HSO3-不能大量共存,是因为发生了“强酸制弱酸”。
(1)配置易水解的盐 FeCl3(aq) Fe3++3H2O ⇌ Fe(OH)3 +3H+ CuSO4 (aq) Cu2++2H2O ⇌ Cu(OH)2 +2H+ SnCl2(aq) Sn2++2H2O ⇌ Sn(OH)2 +2H+
配制 FeCl2溶液:加少量 ;
配制 FeSO4溶液:加少量 ;
Al 3+ + 3H2O ⇌ Al(OH)3 (胶体) + 3H +
(2)制备某些胶体——做净水剂
本身无毒,胶体可吸附不溶性杂质,起到净水作用。
① Na2CO3(aq)、Na2S(aq)、 Na2SiO3(aq) 等水解呈碱性的不能使用玻璃塞,应使用橡胶塞。② NH4F (aq)、NaF(aq)等水解产生HF的不能放在玻璃瓶中,应放在塑料瓶中。
(4)混合盐溶液的除杂
①MgCl2(FeCl3):
② CuCl2(FeCl3):
加入MgO、Mg(OH)2、MgCO3
加入CuO、Cu(OH)2、CuCO3、Cu2(OH)2CO3
(1)热的纯碱去污能力更强
CO3 2– + H2O ⇌ HCO3 – + OH – △H>0
油脂在碱溶液中发生水解生成溶于水的高级脂肪酸盐和甘油容易洗去,CO32-水解是吸热的,升温促进水解,溶液碱性增强,去污效果好。
塑料内筒装有Al2(SO4)3溶液
外筒装有NaHCO3溶液
(3)除锈剂NH4Cl(aq) 、ZnCl2(aq)
NH4+ +H2O ⇌ NH3·H2O+H+
产生的H+与铁锈等发生反应
(4)合理使用化肥草木灰与铵态氮肥不能混合施用,否则会使肥效损耗,这是两种盐发生水解相互促进反应,放出氨气的缘故。
利用水解反应来制纳米材料,如用TiCl4制备TiO2:TiCl4+(x+2)H2O(过量) ⇌ TiO2·xH2O↓+4HCl。制备时加入大量水,同时加热,促进水解趋于完全,所得TiO2·xH2O经焙烧得TiO2。类似的方法也可以用来制备SnO、 SnO2、 Sn2O3等。
(1)盐溶液水解生成难挥发性酸和酸根阴离子易水 解的强碱盐,蒸干后一般得原物质。
(2)盐溶液水解生成易挥发性酸时,蒸干灼烧后一般得对应的氧化物
FeCl3(aq)在干燥HCl气流中进行蒸发,最终得到FeCl3(s)
(3)考虑盐受热时是否分解
(4)还原性盐在蒸干时会被O2氧化。
弱酸的铵盐蒸干后无固体。如NH4HCO3、(NH4)2CO3。
专题溶液中离子浓度大小的比较
一、紧抓两个“微弱” —电离平衡理论和水解平衡理论
(1)弱电解质的电离是微弱的,电离产生的微粒都非常少,同时还要考虑水的电离,如氨水溶液中NH3·H2O、NH4+、OH- 、H+浓度的大小关系是:______________________________________________
c(NH3·H2O) > c(OH-) > c(NH4+) >c(H+)
CH3COOH溶液中的离子、分子大小关系如何?
c(HAc) > c(H+) > c(Ac-) >c(OH-)
(2)多元弱酸的电离是分步进行的,其主要是第一级电离(第一级电离程度远大于第二级电离)。如在H2S溶液中:H2S、HS-、S2-、H+ 、OH-的浓度大小关系是_______________________________________
c(H2S)>c(H+)>c(HS-)>c(S2-)>c(OH-)
对于弱酸、弱碱,其电离程度小,产生的离子浓度远远小于弱电解质分子的浓度。
(1)弱电解质离子的水解损失是微量的(双水解除外),但由于水的电离,故水解后酸性溶液中c(H+)或碱性溶液中c(OH-)总是大于水解产生的弱电解质的浓度。
如NH4Cl溶液中: NH4+ 、Cl-、NH3·H2O、H+的浓度大小关系是:_____________________________________________
c(Cl-)>c(NH4+ )>c(H+)>c(NH3·H2O)> c(OH-)
CH3COONa溶液中存在如下关系:
c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(CH3COOH)>c(H+)
(2)多元弱酸酸根离子的水解是分步进行的,其主要是第一级水解,如在Na2CO3溶液中各微粒的浓度大小关系应是_______________________________________________
c(Na+)> c(CO32–) > c(OH-) > c(HCO3–) > c(H2CO3) > c(H+)
二、三大守恒(明确等量关系)
1.电荷守恒规律电解质溶液中,无论存在多少种离子,溶液都是呈电中性,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。
2.物料守恒规律电解质溶液中,由于某些离子能够水解,离子种类增多,但元素总是守恒的。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,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K2S水溶液中的质子转移情况图示如下:
质子守恒式可表示为:c(H3O+)+2c(H2S)+c(HS-)=c(OH-)或c(H+)+2c(H2S)+c(HS-)=c(OH-)。质子守恒的关系式也可以由电荷守恒式与物料守恒式推导得到。
三、三等一不等的综合应用
(1)弱酸溶液和弱碱溶液:
例1 在0.1ml/L的H2S溶液中,下列关系错误的是( ) A、c(H2S) + c(HS-) + c(S2-) = 0.1ml/L B、c(H+) = c(HS-) + 2c(S2-) + c(OH-) C、c(H+) > [c(HS-) + c(S2-) + c(OH-)] D.、c(H+) = c(HS-) + c(S2-) + c(OH-)
例2 室温下,0.1ml/L的氨水溶液中,下列关系式中不正确的是( )
例3:CH3COONa溶液:
电荷守恒: 物料守恒: 质子守恒:离子浓度大小:
c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)
c(OH-)=c(H+)+c(CH3COOH)
c(Na+) >c(CH3COO-) > c(OH-) > c(CH3COOH) > c(H+)
(2)强碱弱酸盐溶液和强酸弱碱盐溶液:
例4: NH4Cl溶液:
c(NH4+) + c(H+) = c(OH-) + c(Cl-)
c(NH4+) + c(NH3 · H2O) = c(Cl-)
c(H+) = c(NH3 · H2O) + c(OH-)
c(Cl-) > c(NH4+) > c(H+) > c(NH3 · H2O) > c(OH-)
小结:不水解离子>水解离子
(3)多元弱酸的正盐和酸式盐
例5: Na2CO3溶液:
c(Na+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3-)>c(H+)
c(OH-) = c(HCO3-) + c(H+)+ 2c(H2CO3)
c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+c(OH-)+2c(CO32-)
c(Na+)=2[c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)]
练习:在Na2S溶液中下列关系不正确的是( ) A.c(Na+) =2c( HS-) +2c(S2-) +c(H2S) B. c(Na+) +c(H+)=c(OH-)+c(HS-)+ 2c(S2-) C.c(Na+) > c(S2-) >c(OH-)>c(HS-) D.c(OH-)=c(HS-)+c(H+)+ c(H2S)
解析:
电荷守恒:c(Na+) +c(H+)=c(OH-)+c(HS-)+2c(S2-);
物料守恒:c(Na+) =2c(HS-) +2c(S2-) +2c(H2S);
质子守恒:c(OH-)=c(HS-)+c(H+)+2c(H2S),选A D
例6: NaHCO3溶液:
c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-)
c(Na+)=c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3)
c(OH-) +c(CO32-)=c(H+) +c(H2CO3)
c(Na+)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+)>c(CO32-)
练习:草酸是二元弱酸,草酸氢钾溶液呈酸性,在0.1ml/LKHC2O4溶液中,下列关系正确的是( ) A.c(K+) +c(H+)=c(HC2O4-)+c(OH-)+ c(C2O42-)B. c(HC2O4-) + c(C2O42-) =0.1ml/LC. c(C2O42-) >c(H2C2O4)D. c(K+) = c(H2C2O4)+ c(HC2O4-) + c(C2O42-)
[解析]因为草酸氢钾呈酸性,所以HC2O4-电离程度大于水解程度,故c(C2O42-)>c(H2C2O4)。又依据物料平衡,所以D.c(K+)= c(H2C2O4)+ c(HC2O4-)+ c(C2O42-)正确,又根据电荷守恒,c(K+)+c(H+)=c(HC2O4-)+c(OH-)+2c(C2O42-),所以。综合上述,C、D正确。
(1)弱电解质分子电离>弱离子的水解
例7: 等浓度的HAc溶液和NaAc溶液等体积混合或“等浓度的HAc和NaAc的混合溶液” :
c(Ac-)>c(Na+) >c(HAc)>c(H+)>c(OH-)
c(Na+) +c(H+) = c(OH-) + c(Ac-)
2c(Na+)=c(Ac-)+c(HAc)
2c(OH-) +c(Ac-) =(HAc) +2c(H+)
例8: 等浓度的NH4Cl溶液和氨水溶液等体积混合:
c(NH4+)+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-)
c(NH3•H2O)+c(NH4+)=2c(Cl-)
2c(OH-)+c(NH3·H2O)=c(NH4+)+2c(H+)
c(NH4+)>c(Cl-) >c(NH3·H2O) >c(OH-)>c(H+)
例9: 等浓度的HCN溶液和NaCN溶液等体积混合
(2)弱电解质分子电离<弱离子的水解
c(CN-) + c(OH-) = c(Na+) + c(H+)
c(CN-)+c(HCN)=2c(Na+)
2c(H+)+c(HCN)=c(CN-)+2c(OH-)
c(HCN)> c(Na+)>c(CN- )>c(OH-)>c(H+)
1、已知HA为某种弱酸,室温时,现有等浓度的NaA和HA的混合溶液的pHc(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H+)
(4)两种溶液混合后若发生化学反应,先考虑化学反应,再考虑水解。电离问题
例11: 0.2ml/LNaAc溶液和0.1ml/L的HAc溶液等体积混合
NaAc溶液、HAc溶液和NaCl溶液的混合溶液,且三者浓度相等
离子浓度大小:
c(Na+)>c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(H+)>c(OH-)
3、不同溶液中同种离子浓度比较-—考虑溶液中其他离子的影响
例12:0.1ml/L的下列各溶液中: ①(NH4)2SO4 ② (NH4)2CO3 ③ NH4HSO4 ④ NH4Cl ⑤ CH3COONH4则c(NH4+)浓度由小到大顺序为: 例13:①Na2S ②(NH4)2S ③NaHS ④NH4HS ⑤H2S则c(S2-)浓度由小到大的顺序为:
① >②> ③> ④> ⑤
规律:1、水解的盐>双水解的盐2、当溶液中存在水解的显性离子时,抑制盐的水解, 则该水解的离子浓度大
1、常温下,把pH=11的NaOH溶液与pH=3的醋酸溶液等体积混合,在所得溶液中离子浓度大小关系正确的是( )A.c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-) B.c(Na+)+c(H+)>c(CH3COO-)+c(OH-)C.c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)=c(OH-) D.c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
2、将pH=2的盐酸与pH=12的氨水等体积混合,在所得的混合溶液中,下列关系式正确的是( ) A、c(Cl-)>c(NH4+)>c(OH-)>c(H+) B、c(NH4+)>c(Cl-)> c(OH-)>c(H+) C、c(Cl-)=c(NH4+)>c(H+)=c(OH-) D、c(NH4+)>c(Cl-)>c(H+)>c(OH-)
3、常温下,一定体积pH=2的二元弱酸H2R溶液与一定体积pH=12的NaOH溶液混合后溶液呈中性。该混合溶液中,离子浓度关系正确的是( )A.c(Na+)=2c(R2-)+c(HR-)B.c(Na+)=10-2 ml/LC.c(R2-)+c(OH-)+c(HR-)=c(Na+)+c(H+)D.c(R2-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
3、(1)NH4Cl和NH3 · H2O的混合溶液c(NH4+)>c(Cl-)则溶液显_______性。(2)c(HAc):c(NaAc)=1:1的混合溶液中,c(Ac-) + c(OH-)________ c(HAc) + c(H+)(填“>”“”“
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