盐类水解详细知识点

盐类水解详细知识点
盐类水解详细知识点

【2015高考预测】

1.外界条件对弱电解质和水电离平衡的影响及强、弱电解质的比较仍将是命题的重点。

2.溶液pH的计算与生物酸碱平衡相结合或运用数学工具(图表)进行推理等试题在高考中出现的可能性较大。

3.溶液中离子(或溶质粒子)浓度大小比较仍是今后高考的热点。

【难点突破】

难点一、强、弱电解质的判断方法

1.电离方面:不能全部电离,存在电离平衡,如

(1)0.1mol·L-1CH3COOH溶液pH约为3;

(2)0.1mol CH3COOH溶液的导电能力比相同条件下盐酸的弱;

(3)相同条件下,把锌粒投入等浓度的盐酸和醋酸中,前者反应速率比后者快;

(4)醋酸溶液中滴入石蕊试液变红,再加CH3COONH4,颜色变浅;

(5)pH=1的CH3COOH与pH=13的NaOH等体积混合溶液呈酸性等。

2.水解方面

根据电解质越弱,对应离子水解能力越强

(1)CH3COONa水溶液的pH>7;

(2)0.1 mol·L-1CH3COONa溶液pH比0.1mol·L-1 NaCl溶液大。

3.稀释方面

如图:a、b分别为pH相等的NaOH溶液和氨水稀释曲线。c、d分别为pH相等的盐酸和醋酸稀释曲线。

请体会图中的两层含义:

(1)加水稀释相同倍数后的pH大小:氨水>NaOH溶液,盐酸>醋酸。若稀释10n倍,

盐酸、NaOH溶液pH变化n个单位,而氨水与醋酸溶液pH变化不到,n个单位。

(2)稀释后的pH仍然相等,则加水量的大小:氨水NaOH溶液,醋酸>盐酸。

4.利用较强酸(碱)制备较弱酸(碱)判断电解质强弱。如将醋酸加入碳酸钠溶液中,有气泡产生。说明酸性:CH3COOH>H2CO3。

5.利用元素周期律进行判断,如非金属性Cl>S>P>Si,则酸性HClO4>H2SO4>H3PO4>H2SiO3(最高价氧化物对应水化物);金属性:Na>Mg>Al,则碱性:NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3。

【特别提醒】证明某电解质是弱电解质时,只要说明该物质是不完全电离的,即存在电离平衡,既有离子,又有分子,就可说明为弱电解质。

难点二、水的电离

1.水的电离及离子积常数

⑴水的电离平衡:水是极弱的电解质,能发生自电离:

H2O2+H2O2H3O++HO2-简写为H2OH++OH-(正反应为吸热反应)

其电离平衡常数:Ka=

O] [H

]

][OH [H

2

-

⑵水的离子积常数:Kw=[H+][OH-]

250C 时Kw=1.0×10-14mol2·L-2,水的离子积与温度有关,温度升高Kw增大。如1000C时Kw=1.0×10-12 mol2·L-2.

⑶无论是纯水还是酸、碱,盐等电解质的稀溶液,水的离子积为该温度下的Kw。

2. 影响水的电离平衡的因素

⑴酸和碱:酸或碱的加入都会电离出H+或OH-,均使水的电离逆向移动,从而抑制水的电离。

⑵温度:由于水的电离吸热,若升高温度,将促进水的电离,[H+]与[OH-]同时同等程度的增加,pH变小,但[H+]与[OH-]始终相等,故仍呈中性。

⑶能水解的盐:不管水解后溶液呈什么性,均促进水的电离,使水的电离程度增大。

⑷其它因素:如向水中加入活泼金属,由于活泼金属与水电离出来的H+直接作用,使[ H+]减少,因而促进了水的电离平衡正向移动。

3.溶液的酸碱性和pH的关系

⑴ pH的计算:pH=-lg[H+]

⑵酸碱性和pH的关系:

在室温下,中性溶液:[H +]=[O H-]=1.0×10-7 mol· L -1, pH =7 酸性溶液: [H +

]>[OH -

] , [H +]>1.0×10-

7 mol·L -1, p H <7 碱性溶液: [H +

]<[OH -

] , [H+]<1.0×10-7 mo l·L -1, pH >7 ⑶pH 的测定方法:

①酸碱指示剂:粗略地测溶液pH 范围 ②pH 试纸:精略地测定溶液酸碱性强弱 ③pH 计: 精确地测定溶液酸碱性强弱 4.酸混合、碱混合、酸碱混合的溶液pH 计算: ①酸混合:直接算 [ H +

],再求pH 。

②碱混合:先算[ OH -]后转化为[ H +

],再求p H 。

③酸碱混合:要先看谁过量,若酸过量,求 [H +

],再求pH ;若碱过量,先求[ OH -],再转化为[ H +],最后求pH 。

[H +

]混 =

酸碱

碱酸酸-V V ++V ][OH V ][H -

[OH-

]混 = 碱

酸酸

酸碱碱V V +-+V ][H V ][OH -

难点三、盐类水解 盐类水解的规律

有弱才水解,无弱不水解;越弱越水解,都弱都水解;谁强显谁性;同强显中性。 由此可见,盐类水解的前提条件是有弱碱的阳离子或弱酸的酸根离子,其水溶液的酸碱性由盐的类型决定,利用盐溶液的酸碱性可判断酸或碱的强弱。

(1)

盐的类型 是否水解

溶液的p H

强酸弱碱盐 水解 p H<7 强碱弱酸盐 水解 pH>7 强酸强碱盐

不水解

pH=7

(2)组成盐的弱碱阳离子(M +

)能水解显酸性,组成盐的弱酸阴离子(A -)能水解显碱性。 M+

+H 2O

MOH+H +

显酸性

A-+H2OHA+OH-显碱性

(3)盐对应的酸(或碱)越弱,水解程度越大,溶液碱性(或酸性)越强。

盐类水解离子方程式的书写

1.注意事项

(1)一般要写可逆“”,只有彻底水解才用“===”。

(2)难溶化合物不写沉淀符号“↓”。

(3)气体物质不写气体符号“↑”。

2.书写方法

(1)弱酸强碱盐

①一元弱酸强碱盐水解

弱酸根阴离子参与水解,生成弱酸。

例如:CH3COONa+H2O CH3COOH+NaOH

离子方程式:

CH3COO-+H2O CH3COOH+OH-

②多元弱酸根阴离子分步水解

由于多元弱酸的电离是分多步进行的,所以多元弱酸的酸根离子的水解也是分多步进行的,阴离子带几个电荷就要水解几步。第一步水解最易,第二步较难,第三步水解更难。

例如:Na2CO3+H2O NaHCO3+NaOH

NaHCO3+H2OH2CO3+NaOH

离子方程式:

CO错误!+H2O HCO错误!+OH-

HCO错误!+H2O H2CO3+OH-

③多元弱酸的酸式强碱盐水解

例如:NaHCO3+H2OH2CO3+NaOH

离子方程式:

HCO错误!+H2OH2CO3+OH-

(2)强酸弱碱盐

①一元弱碱

弱碱阳离子参与水解,生成弱碱。

②多元弱碱阳离子分步水解,但写水解离子方程式时一步完成。

例如:AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl

离子方程式:

Al3++3H2O Al(OH)3+3H+

(3)某些盐溶液在混合时,一种盐的阳离子和另一种盐的阴离子,在一起都发生水解,相互促进对方的水解,水解趋于完全。可用“===”连接反应物和生成物,水解生成的难溶物或挥发性物质可加“↓”、“↑”等。

例如:将Al2(SO4)3溶液和NaHCO3溶液混合,立即产生白色沉淀和大量气体,离子方程式为:

Al3++3HCO错误!===Al(OH)3↓+3CO2↑

能够发生双水解反应的离子之间不能大量共存。常见的离子间发生双水解的有:Fe3+与CO错误!、HCO错误!等,Al3+与AlO错误!、CO错误!、HCO错误!、S2-、HS-等。

影响盐类水解的因素

1.内因:盐本身的性质,组成盐的酸根相对应的酸越弱(或阳离子对应的碱越弱),水解程度就越大。

2.外因:受温度、浓度及外加酸碱等因素的影响。

(1)温度:盐的水解是吸热反应,因此升高温度水解程度增大。

(2)浓度:盐的浓度越小,水解程度越大。

(3)外加酸、碱或盐:外加酸、碱或盐能促进或抑制盐的水解。

归纳总结:上述有关因素对水解平衡的影响结果,可以具体总结成下表(以CH3COO-+H 2O CH3COOH+OH

-为例):

改变条件c(CH3CO

O-)

c(CH3COOH) c(OH-) c(H+)pH

水解

程度

加水减小减小减小增大减小增大加热减小增大增大减小增大增大加NaOH

(s)

增大减小增大减小增大减小加HCl

(g)

减小增大减小增大减小增大

加CH3CO

增大增大增大减小增大减小

ONa (s)

加NH4Cl

减小增大减小增大减小增大(s)

盐类水解的应用

1.化肥的合理使用,有时要考虑盐类的水解

例如,铵态氮肥与草木灰不能混合使用,因草木灰的主要成分K2CO3水解呈碱性:CO 错误!+H2O HCO错误!+OH-,铵态氮肥中NH错误!遇OH-逸出NH3,使氮元素损失,造成氮肥肥效降低。

2.用热碱去污

如用热的Na2CO3溶液去污能力较强,盐类的水解是吸热反应,升高温度,有利于Na2CO3水解,使其溶液显碱性。

3.配制易水解的盐溶液时,需考虑抑制盐的水解。

(1)配制强酸弱碱盐溶液时,需滴几滴相应的强酸,可使水解平衡向左移动,抑制弱碱阳离子的水解,如配制FeCl3、SnCl2溶液时常将它们溶于较浓的盐酸中,然后再用水稀释到相应的浓度,以抑制它们的水解,配制Fe2(SO4)3溶液时,滴几滴稀硫酸。

(2)配制强碱弱酸盐溶液时,需滴几滴相应的强碱,可使水解平衡向左移动,抑制弱酸根离子的水解,如配制Na2CO3、NaHS溶液时滴几滴NaOH溶液。

4.物质制取如制取Al2S3,不能用湿法,若用Na2S溶液和AlCl3溶液,两种盐溶液在发生的水解反应中互相促进,得不到Al2S3。制取时要采用加热铝粉和硫粉的混合物:2A l+3S错误!Al2S3。

5.某些试剂的实验室贮存要考虑盐的水解,如Na2CO3、NaHCO3溶液因CO错误!、HCO错误!水解使溶液呈碱性,OH-与玻璃中的SiO2反应生成硅酸盐,使试剂瓶颈与瓶塞黏结,因而不能用带玻璃塞的试剂瓶贮存,必须用带橡皮塞的试剂瓶保存。

6.若一种盐的酸根和另一种盐的阳离子能发生水解相互促进反应,这两种盐相遇时,要考虑它们水解时的相互促进,如泡沫灭火器的原理:将硫酸铝溶液和碳酸氢钠溶液混合,Al2(SO4)3+6NaHCO3===3Na2SO4+2Al(OH)3↓+6CO2↑,产生大量CO2来灭火。

7.用盐(铁盐、铝盐)作净水剂时需考虑盐类水解。例如,明矾KAl(SO4)2·12H2O 净水原理:Al3++3H2O Al(OH)3(胶体)+3H+,Al(OH)3胶体表面积大,吸附能力强,能

吸附水中悬浮的杂质生成沉淀而起到净水作用。

8.Mg、Zn等较活泼金属溶于强酸弱碱盐(如NH4Cl、AlCl3、FeCl3等)溶液中,产

生H2。例如:将镁条投入NH4Cl溶液中,有H2、NH3产生,有关离子方程式为:NH错误!+H

O NH3·H2O+H+,Mg+2H+===Mg2++H2↑。

2

9.如果溶液浓度较低,可以利用水解反应来获得纳米材料(氢氧化物可变为氧化物)。如果水解程度很大,还可用于无机化合物的制备,如制TiO2:

TiCl4+(x+2)H2O(过量)TiO2·x H2O+4HCl

TiO2·x H2O焙烧,TiO2+x H2O

【方法技巧】离子浓度大小比较规律

1.大小比较方法

(1)考虑水解因素:如Na2CO3溶液中

CO错误!+H2O CO错误!+OH-HCO错误!+H2O H2CO3+OH-,所以c(Na+)>c(CO错误!)>c(OH-)>c(HCO错误!)

(2)不同溶液中同一离子浓度的比较,要看溶液中其他离子对其的影响程度。如在相同的物质的量浓度的下列各溶液中①NH4Cl②CH3COONH4③NH4HSO4溶液中,c(NH+4)由大到小的顺序是③>①>②。

(3)多元弱酸、多元弱酸盐溶液

如:H2S溶液:c(H+)>c(HS-)>c(S2-)>c(OH-)

Na2CO3溶液:c(Na+)>c(CO错误!)>c(OH-)>c(HCO错误!)>c(H+)。

(4)混合溶液

混合溶液中离子浓度的比较,要注意能发生反应的先反应后再比较,同时要注意混合后溶液体积的变化,一般情况下,混合液的体积等于各溶液体积之和。高考试题中在比较离子浓度的大小时,常常涉及以下两组混合溶液:

①NH4Cl~NH3·H2O(1∶1);②CH3COOH~CH3COONa(1∶1)。一般均按电离程度大于水解程度考虑。

如:NH4Cl和NH3·H2O(等浓度)的混合溶液中,c(NH错误!)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+),CH3COOH和CH3COONa(等浓度)的混合溶液中,c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)。

2.电解质溶液中的离子之间存在着三种定量关系

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