高三化学一轮复习盐类的水解、沉淀溶解平衡学案
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第三单元 盐类的水解学案
【复习目标】
1.认识盐类水解的原理。
2.了解影响盐类水解的主要因素
3.认识盐类水解在生产、生活中的应用。
一、盐类水解的原理
1.盐类的水解
2.盐类的水解规律
3.盐类水解离子方程式的书写
(1)多元弱酸盐水解:分步进行,以第一步为主,一般只写第一步水解方程式。如Na2CO3水解的离子方程式为CO2-3+H2OHCO-3+OH-。
用“”连接
(2)多元弱碱盐水解:水解离子方程式一步写完。如FeCl3水解的离子方程式为Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+。
不能划“↓”符号
(3)阴、阳离子相互促进的水解:水解程度较大,书写时要用“===”、“↑”、“↓”等。如Na2S溶液与AlCl3溶液混合水解的离子方程式为2Al3++3S2-+6H2O===2Al(OH)3↓+3H2S↑。 2
❶Al3+与CO2-3、HCO-3、S2-、HSO-3、AlO-2或Fe3+与CO2-3、HCO-3、AlO-2发生相互促进的水解反应,水解程度较大,进行完全,书写时要用“===”“↑”“↓”。
❷NH+4与CH3COO-、HCO-3、CO2-3等在水解时相互促进,其水解程度比单一离子的水解程度大,但水解程度仍然较弱,不能反应完全,在书写水解方程式时用“”。
【诊断1】判断下列叙述的正误(正确的划“√”,错误的划“×”)。
(1)盐类水解的过程就是盐和水发生反应的过程( )
(2)某盐溶液呈酸性,该盐一定发生了水解反应( )
(3)常温下,pH=10的CH3COONa溶液与pH=4的NH4Cl溶液,水的电离程度相同( )
(4)Na2S水解的离子方程式为S2-+2H2OH2S+2OH-( )
二、影响盐类水解的主要因素和应用
1.影响盐类水解的主要因素
(1)内因:形成盐的酸或碱越 ,其盐就越 水解。
(2)外因溶液的浓度:浓度越小,水解程度越大温度:温度越高,水解程度越大外加酸碱酸:弱酸根离子的水解程度增大, 弱碱阳离子的水解程度减小碱:弱酸根离子的水解程度减小, 弱碱阳离子的水解程度增大
2.盐类水解的应用
应用 举例
判断溶液的酸碱性 FeCl3溶液显酸性,原因是
判断酸性强弱 等物质的量浓度的NaX、NaY、NaZ三种盐溶液的pH分别为8、9、10,则酸性:
配制或贮存易水解的盐溶液 配制CuSO4溶液时,加入少量 ,防止Cu2+水解;配制FeCl3溶液,加入少量 ;贮存Na2CO3溶液、Na2SiO3溶液不能用
胶体的制取 制取Fe(OH)3胶体的离子方程式:
泡沫灭火器原理 成分为NaHCO3与Al2(SO4)3,发生反应为
3
净水原理 明矾可作净水剂,原理为
化肥的使用 铵态氮肥与草木灰不得混用
主要成分是K2CO3
除锈原理 NH4Cl与ZnCl2溶液可作焊接时的除锈剂
制备无机物 TiO2制备:TiCl4+(x+2)H2O(过量)===TiO2·xH2O↓+4HCl
【诊断2】判断下列叙述的正误(正确的划“√”,错误的划“×”)。
(1)明矾作为净水剂,可以杀菌、消毒( )
(2)实验室储存NaF溶液时可以选用玻璃瓶( )
(3)配制FeSO4溶液时,应加入铁粉防止Fe2+氧化,并加入盐酸抑制Fe2+水解( )
(4)已知酸性HF>CH3COOH,所以等浓度的CH3COONa的碱性强于NaF( )
三、盐类的水解常数
1.含义:盐类水解的平衡常数,称为水解常数,用Kh表示。
2.表达式
(1)对于A-+H2OHA+OH-,Kh=c(HA)·c(OH-)c(A-);
(2)对于B++H2OBOH+H+,Kh=c(BOH)·c(H+)c(B+)。
3.意义和影响因素
(1)Kh越大,表示相应盐的水解程度越大。
(2)Kh只受温度的影响,升高温度,Kh值增大。
4.与电离常数的关系
(1)强碱弱酸盐(如CH3COONa):Kh=KwKa。
(2)强酸弱碱盐(如NH4Cl):Kh=KwKb。
【微练3】 已知25 ℃时,NH3·H2O的电离常数Kb=1.8×10-5,该温度下1 mol/L NH4Cl溶液中c(H+)=________mol/L(已知5.56≈2.36)。
考点一 盐类水解的原理与影响因素 4
1.有四种物质的量浓度相等且都由一价阳离子A+和B+及一价阴离子X-和Y-组成的盐溶液。据测定常温下AX和BY溶液的pH=7,AY溶液的pH>7,BX溶液的pH<7。由此判断可能不水解的盐是( )
A.BX B.AX
C.AY D.BY
2.25 ℃时,实验测得0.10 mol·L-1的NaHB溶液的pH=9.1。下列说法中正确的是( )
A.NaHB的电离方程式为NaHB===Na++H++B2-
B.HB-在水溶液中只存在HB-的水解平衡
C.HB-的水解程度大于电离程度
D.溶液中水电离出的c(H+)为10-9.1 mol·L-1
3.已知NaHSO3溶液常温时显酸性,溶液中存在以下平衡:
HSO-3+H2OH2SO3+OH- ①
HSO-3H++SO2-3 ②
向0.1 mol·L-1的NaHSO3溶液中分别加入以下物质,下列有关说法正确的是( )
A.加入少量金属Na,平衡①左移,平衡②右移,溶液中c(HSO-3)增大
B.加入少量Na2SO3固体,则c(H+)+c(Na+)=c(HSO-3)+c(OH-)+c(SO2-3)
C.加入少量NaOH溶液,c(SO2-3)c(HSO-3)、c(OH-)c(H+)的值均增大
D.加入氨水至中性,则2c(Na+)=c(SO2-3)>c(H+)=c(OH-)
考点二 盐类水解的应用
1.生活中处处有化学,下列有关说法正确的是( )
A.天然弱碱性水呈碱性的原因是其中含有较多的Mg2+、Ca2+等离子
B.焊接时用NH4Cl溶液除锈与盐类水解无关
C.生活中用电解食盐水的方法制取消毒液,运用了盐类的水解原理
D.在滴有酚酞的Na2CO3溶液中慢慢滴入BaCl2溶液,溶液的红色逐渐褪去
2.下表是Fe2+、Fe3+、Zn2+被OH-完全沉淀时溶液的pH。某硫酸锌酸性溶液中含有少量Fe2+、Fe3+杂质,为制得纯净的ZnSO4,应加入的试剂是( )
金属离子 Fe2+ Fe3+ Zn2+
完全沉淀时的pH 7.7 4.5 6.5
A.H2O2、ZnO B.氨水 5
C.KMnO4、ZnCO3 D.NaOH溶液
❶盐溶液蒸干时所得产物的判断
(1)盐溶液水解生成难挥发性酸时,蒸干后一般得原物质,如CuSO4(aq)蒸干得CuSO4(s)。
(2)盐溶液水解生成易挥发性酸时,蒸干灼烧后一般得到对应的氧化物,如AlCl3(aq)蒸干得Al(OH)3,灼烧得Al2O3。
(3)常见受热分解的盐。 原物质 蒸干灼烧后固体物质
Ca(HCO3)2 CaCO3或CaO
NaHCO3 Na2CO3
KMnO4
K2MnO4和MnO2
NH4Cl 分解为NH3和HCl,无固体物质存在
(4)还原性盐在蒸干时会被O2氧化。如Na2SO3(aq)蒸干得Na2SO4(s)。
❷利用盐类的水解进行物质的提纯
如除去含Mg2+的溶液中混有的Fe3+,可加入MgO或Mg(OH)2、MgCO3等,使水解平衡右移,生成Fe(OH)3沉淀而除去。
考点三 盐类水解常数的计算与应用
【典例】 (1)25 ℃ 0.01 mol·L-1的NaA溶液pH=10,则A-的水解常数表达式为________,其值约为________。
(2)已知常温下H2SO3的电离常数Ka1=1.0×10-2,Ka2=6.0×10-8,则SO2-3的水解常数Kh1=________,Kh2=________。若常温下,pH=9的Na2SO3溶液中c(SO2-3)c(HSO-3)=________。
水解常数的应用
❶计算盐溶液中c(H+)或c(OH-)
(1)对于A-+H2OHA+OH-
起始 c 0 0
平衡 c-c(HA) c(HA) c(OH-)
Kh=c(HA)·c(OH-)c-c(HA)≈c2(OH-)c,
c(OH-)=Kh·c。 6
(2)同理对于B++H2OBOH+H+,c(H+)=Kh·c。
❷判断盐溶液的酸碱性和微粒浓度的大小
(1)单一溶液
①如一定浓度的NaHCO3溶液,Ka1=4.4×10-7,Ka2=5.6×10-11,Kh=KWKa1=10-144.4×10-7≈2.27×10-8>Ka2,HCO-3的水解程度大于其电离程度,溶液呈碱性,c(OH-)>c(H+),c(H2CO3)>c(CO2-3)。
②又如一定浓度的NaHSO3溶液,Ka1=1.54×10-2,Ka2=1.2×10-7,Kh=KWKa1=10-141.54×10-2≈6.5×10-13c(OH-),c(SO2-3)>c(H2SO3)。
③再如一定浓度的CH3COONH4溶液,由于Ka(CH3COOH)=1.75×10-5≈Kb(NH3·H2O)=1.71×10-5,则CH3COO-与NH+4的水解常数近似相等,二者水解程度相同,CH3COONH4溶液呈中性,c(CH3COO-)=c(NH+4)。
(2)混合溶液
①如物质的量浓度相等的CH3COOH和CH3COONa混合溶液,Ka(CH3COOH)=1.75×10-5,Kh=KWKa(CH3COOH)=10-141.75×10-5≈5.7×10-10c(OH-),c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH)。
②又如物质的量浓度相等的HCN和NaCN混合溶液,Ka(HCN)=4.9×10-10,Kh=KWKa(HCN)=10-144.9×10-10≈2.0×10-5>Ka(HCN),CN-的水解程度大于HCN的电离程度,溶液呈碱性,c(OH-)>c(H+),c(HCN)>c(Na+)>c(CN-)。
【题组训练】
1.已知25 ℃时,草酸的电离常数Ka1=5.6×10-2、Ka2=1.5×10-4;碳酸的电离常数Ka1=4.5×10-7、Ka2=4.7×10-11,则NaHC2O4溶液的pH________7,NaHCO3溶液的pH________7(填“>”“<”或“=”)。
2.磷酸是三元弱酸,常温下三级电离常数分别是Ka1=6.9×10-3,Ka2=6.2×10-8,Ka3=4.8×10-13,回答下列问题:
(1)常温下同浓度①Na3PO4、②Na2HPO4、③NaH2PO4的pH由小到大的顺序是________(填序号)。