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文檔簡介
第3課第5課時影響鹽類水解的主要因素及應(yīng)用
01目標(biāo)任務(wù)
課程標(biāo)準(zhǔn)學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.認(rèn)識外界因素對水解平衡的影響,運用平衡移動原理分析
1.認(rèn)識影響鹽類水解的主要因素。
影響的因素及平衡移動的方向。
2.了解外界因素對水解平衡移動的影響。
2.能根據(jù)實驗現(xiàn)象歸納判斷鹽類水解平衡的影響因素,能分
3.了解鹽類水解在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。
析并解決生產(chǎn)、生活中的鹽類水解問題。
02預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)
自主梳理
一、影響鹽類水解的因素
1.內(nèi)因——反應(yīng)物本身的性質(zhì)
鹽與水作用生成弱電解質(zhì)(弱酸或弱堿)的傾向越大,對水電離平衡的影響越大,水解程度。也就是說
生成弱電解質(zhì)越難電離,水解程度?;蛘哒f生成的鹽的弱酸或弱堿越弱,水解程度。
---2-
如:CH3COOH、H2CO3、HCO3的電離常數(shù)依次減小,CH3COO、HCO3、CO3的水解程度依次,其
溶液的pH依次。
2.外因——溫度、濃度、酸或堿
3++
(1)已知:Fe+3H2OFe(OH)3+3H,根據(jù)實驗操作填寫下表
可能影響因素實驗操作現(xiàn)象解釋或結(jié)論
3+
加入FeCl3固體,溶液顏色變,溶液的pH加入FeCl3固體,c(Fe)增大,水解平
鹽的濃度
再測溶液的pH衡向方向移動
加入鹽酸,c(H+)增大,水解平衡向
加鹽酸后,測溶液溶液顏色變淺,溶液的pH
方向移動,但c(H+)仍比原平衡中c(H+)
的pH
溶液的酸堿度大
加入少量NaOH加入氫氧化鈉后,OH-消耗H+,c(H+)
產(chǎn)生色沉淀
溶液減小,水解平衡向方向移動
(2)結(jié)論
①溫度:鹽的水解是吸熱反應(yīng),因此升高溫度,水解程度。
②濃度:鹽的濃度越小,水解程度。
③酸堿性:向鹽溶液中加入H+,可抑制水解,促進(jìn)水解。
1
二、鹽類水解的基本應(yīng)用
-
1.熱的純堿溶液去油污:加熱Na2CO3溶液,促進(jìn)Na2CO3水解,使溶液中c(OH)增大。
2.鹽溶液的配制和保存
配制,保存SnCl2或FeCl3等易水解的鹽溶液時,加入少量鹽酸的目的是。
3.作凈水劑
鋁鹽、鐵鹽等部分鹽類水解生成,有較強的吸附性,常用作凈水劑。如明礬水解的離子方程式
為。
4.物質(zhì)制備(如制備TiO2、SnO、SnO2、Sn2O3等)
(1)用TiCl4制取TiO2發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。
△
TiO2·xH2O=====TiO2+xH2O。
(2)利用鹽的水解可以制備納米材料。
【答案】
一、1.越大越大越大增大增大
2.(1)深變小正反應(yīng)淺變小逆反應(yīng)紅褐正反應(yīng)
(2)①增大②越大③弱堿陽離子弱酸陰離子
二、2.抑制Sn2+或Fe3+水解。
3++
3.膠體Al+3H2OAl(OH)3(膠體)+3H。
4.(1TiCl4+(x+2)H2OTiO2·xH2O↓+4HCl。
預(yù)習(xí)檢測
1.下列措施能使NaClO溶液的水解平衡正向移動,水解程度反而減小的是
A.增大NaClO溶液濃度B.加水稀釋
C.升高溫度D.加入適量NaOH固體
【答案】A
【解析】A.增大NaClO溶液濃度,水解平衡正向移動,但由于溶液濃度增大,所以水解程度減小,故A選;
B.加水稀釋,水解平衡正向移動,水解程度增大,故B不選;
C.水解是吸熱過程,升高溫度,水解平衡正向移動,水解程度增大,故C不選;
D.加入適量NOH固體,c(OH-)增大,水解平衡逆向移動,故D不選;
所以選A。
.在3的平衡體系中,要抑制3的水解,可采取的措施為
2Al3H2OAlOH33HAl
A.升高溫度B.滴加少量鹽酸
C.加入適量氫氧化鈉溶液D.加水稀釋
【答案】B
2
【解析】由3可知,加酸可抑制3+的水解,以此來解答。
Al3H2OAlOH33HAl
A.水解為吸熱反應(yīng),加熱促進(jìn)水解,故A不選;
B.滴加少量鹽酸,氫離子濃度增大,抑制水解,故B選;
C.加入適量的氫氧化鈉溶液,與氫離子反應(yīng),促進(jìn)水解,故C不選;
D.加水稀釋,促進(jìn)水解,故D不選;
故選B。
.已知溶液中存在如下平衡:3++,下列說法中正確的是
3Fe2SO43Fe+3H2OFe(OH)3+3H
A.加入適量水后平衡向右移動,cH+增大
B.加熱后平衡向左移動,cFe3+增大
C.加入CaCO3后有氣泡產(chǎn)生,一段時間后可得到紅褐色沉淀
D.加熱蒸干溶液并灼燒可得Fe2O3
【答案】C
【解析】A.加入適量水后,稀釋溶液使體積增大,促進(jìn)鐵離子水解,平衡向右移動,根據(jù)勒夏特列原理可
知,cH+減小,A錯誤;
B.加熱后,促進(jìn)鐵離子水解,平衡向右移動,cFe3+減小,B錯誤;
3++
C.根據(jù)Fe+3H2OFe(OH)3+3H可知,溶液顯酸性,加入CaCO3后,CaCO3與氫離子反應(yīng)生成二氧
+
化碳,有氣泡產(chǎn)生,cH減小,平衡向右移動,一段時間后Fe(OH)3增多,故可得到紅褐色沉淀,C正確;
.溶液水解后產(chǎn)生硫酸,硫酸難揮發(fā),會和水解產(chǎn)生的Fe(OH)反應(yīng)又生成,故加熱
DFe2SO433Fe2SO43
蒸干溶液并灼燒可得,故錯誤;
Fe2SO43D
故答案選C。
4.下列有關(guān)物質(zhì)的用途或現(xiàn)象與鹽的水解無關(guān)的是
A.某雨水樣品采集后放置一段時間,pH由4.68變?yōu)?.28
B.實驗室中盛放Na2CO3溶液的試劑瓶不能用磨口玻璃塞
.NaHCO與兩種溶液可用作泡沬滅火劑
C3Al2SO43
D.NH4Cl與ZnCl2溶液可用作焊接金屬時的除銹劑
【答案】A
【解析】A.由pH可知該雨水為酸雨,雨水放置一段時間,pH減小的原因是酸雨中的亞硫酸被氧氣氧化為
硫酸,并不是鹽類水解造成的,故A符合題意;
B.Na2CO3是強堿弱酸鹽,水解后呈堿性,玻璃中的成分SiO2在堿性溶液中反應(yīng)生成硅酸鈉,容易使瓶塞粘
住瓶口,屬于鹽類水解的機理,故B不符合題意;
C.Al2(SO4)3水解呈酸性,NaHCO3水解呈堿性,二者相互促進(jìn)水解,反應(yīng)產(chǎn)生CO2,屬于鹽類水解的應(yīng)用,
3
故C不符合題意;
D.NH4Cl與ZnCl2都是強酸弱堿鹽,水解呈酸性,產(chǎn)生的HCl可以作為除銹劑,屬于鹽類水解的應(yīng)用,故D
不符合題意;
故本題選A。
5.化學(xué)與生產(chǎn)、生活密切相關(guān)。下列說法錯誤的是
A.泡沫滅火器中的反應(yīng)物為Al2(SO4)3和NaHCO3
B.廢舊鋼材焊接前,可先用飽和Na2CO3溶液處理焊點的油污
C.NH4Cl和ZnCl2溶液去除鐵銹的原理相同
D.明礬既能除去水中的懸浮雜質(zhì)又能殺菌消毒
【答案】D
【解析】A.泡沫滅火器中的反應(yīng)物為Al2(SO4)3和NaHCO3,兩者能發(fā)生完全雙水解反應(yīng)生成氫氧化鋁和二
氧化碳,從而達(dá)到滅火目的,故A正確;
B.飽和Na2CO3溶液水解呈堿性,能使油脂水解,從而去除油污,故B正確;
C.NH4Cl和ZnCl2溶液都能發(fā)生水解,使溶液呈酸性,使氧化鐵溶解,因此可用兩種溶液除去鐵銹,原理相
同,故C正確;
D.明礬不能殺菌消毒,故D錯誤;
故選:D。
6.下列過程或現(xiàn)象與鹽類水解無關(guān)的是
A.純堿溶液去油污B.鐵在潮濕的環(huán)境下生銹
C.用氯化銨溶液除鐵銹D.濃硫化鈉溶液有臭味
【答案】B
【解析】A.純堿水解使得溶液顯堿性,有利于油脂的水解,與鹽類水解有關(guān),選項A不選;
B.鐵在潮濕的環(huán)境下鐵和氧氣、水反應(yīng)而導(dǎo)致鐵被腐蝕,與鹽類水解無關(guān),選項B選;
C.氯化銨溶液水解溶液顯酸性,能和金屬氧化物反應(yīng)用于除銹,與鹽類水解有關(guān),選項C不選;
D.溶液有臭味是因為硫化鈉水解后產(chǎn)生了少量的硫化氫,與鹽類水解有關(guān),選項D不選。
故選B。
03探究提升
?環(huán)節(jié)一影響鹽類水解的主要因素
【情境材料】
4
-1
上面三支試管內(nèi)分別盛有0.1mol·L的Na2CO3溶液、NaHCO3溶液、CH3COONa溶液,各滴入幾滴酚酞溶
液,溶液均顯紅色。
【問題探究】
1.向甲試管中加入少量Na2CO3固體,有什么現(xiàn)象?水解平衡如何移動?
2.向乙試管中通入HCl氣體有什么現(xiàn)象發(fā)生?水解平衡如何移動?
3.加熱丙試管有什么現(xiàn)象發(fā)生?水解平衡如何移動?
【答案】
1.紅色加深。水解平衡右移。
2.紅色變淺直至褪色,有氣泡冒出。水解平衡右移。
3.紅色加深。水解平衡右移。
要點歸納
影響鹽類水解的因素
反應(yīng)物本身的性質(zhì),即組成鹽的弱酸陰離子或弱堿陽離子對應(yīng)的酸或堿越弱,鹽的水解
內(nèi)因
程度越大
溫度鹽的水解反應(yīng)是吸熱反應(yīng),因此升高溫度促進(jìn)鹽的水解,降低溫度抑制鹽的水解
鹽濃度越小,水解程度越大;
濃度
鹽濃度越大,水解程度越小
加酸抑制陽離子水解,促進(jìn)陰離子水解;
酸堿性
加堿抑制陰離子水解,促進(jìn)陽離子水解
向能水解的鹽溶液中加入與水解產(chǎn)物相同的離子,水解被抑制;若將水解產(chǎn)物消耗掉,
“同離子”效應(yīng)
則促進(jìn)水解
(1)能水解的鹽的濃度越大,水解程度越小,但其溶液的酸性(或堿性)比稀溶液的酸性(或堿性)強。
(2)越弱越水解,越熱越水解,越稀越水解,加酸堿抑制或促進(jìn)水解。
典例精講
-
【例1】(2023秋·廣東廣州·高二華南師大附中??计谀榱伺渲芅H4的濃度與Cl的濃度比為1:1的溶
5
液,可在NH4Cl溶液中加入
①適量NH4NO3;②適量NaCl;③適量氨水;④適量HCl
A.①②B.②③C.①③D.②④
【答案】C
-
【解析】氯化銨是典型的強堿弱酸鹽,由于NH4水解,導(dǎo)致溶液中c(NH4)<c(C1),溶液呈酸性,為了配
-
制NH4與C1的濃度比為1:1的溶液,須加一定量的酸性物質(zhì)并保持氯離子濃度不變,抑制水解;或增加
銨根離子濃度;或減少溶液中氯離子的濃度。
①適量NH4NO3,溶液中加入硝酸銨晶體后,增加溶液中銨根離子的濃度,并保持氯離子濃度不變,故①
正確;
②適量NaCl,溶液中加入NaCl晶體后,增加溶液中氯離子的濃度,并保持銨根離子濃度不變,導(dǎo)致c
-
(NH4)<c(C1),故②錯誤;
③適量氨水,通過增加一水合氨濃度從而抑制銨根離子的水解,增加溶液中銨根離子的濃度,并保持氯離
子濃度不變,故③正確;
-
④適量HCl,氫離子濃度增大會抑制銨根離子的水解,但增加了氯離子的濃度,導(dǎo)致c(NH4)<c(C1),故
④錯誤。
故選C。
【例2】(2023春·四川綿陽·高二四川省綿陽江油中學(xué)校考期中)下列關(guān)于鹽類水解的說法正確的是
A.在Na2S溶液中加入少量Na2S固體,Na2S的水解程度增大
B.將CuSO4溶液由20℃加熱到60℃,溶液的pH增大
-
c(CH3COO)
C.向CH3COONa溶液中加水,溶液中的比值增大
c(H+)
D.常溫下,0.1mol/L的NaB溶液的pH=8,溶液中c(Na+)=c(B-)+c(HB)=0.1mol/L
【答案】D
【解析】A.在Na2S溶液中加入少量Na2S固體,Na2S溶液的濃度增大,水解程度減小,故A錯誤;
B.鹽類水解是吸熱反應(yīng),升高溫度,CuSO4在溶液中的水解程度增大,溶液中的氫離子濃度增大,溶液的
pH減小,故B錯誤;
C.加水稀釋CH3COONa溶液時,溶液中醋酸根離子和氫氧根離子濃度都減小,水的離子積不變,則溶液中
c(CHCOO-)
氫離子濃度增大,3的比值減小,故C錯誤;
c(H+)
D.常溫下,0.1mol/L的NaB溶液的pH=8,溶液顯堿性,說明NaB為強堿弱酸鹽,即HB為弱酸,溶液中存
在物料守恒關(guān)系:c(Na+)=c(B-)+c(HB)=0.1mol/L,故D正確;
答案選D。
【例3】(2023春·安徽六安·高二六安市裕安區(qū)新安中學(xué)??计谥校舛染鶠?.1mol/L的NH4Cl、(NH4)2SO4、
NH4HSO4、(NH4)2Fe(SO4)2四種溶液中,設(shè)NH4離子濃度分別為amol/L、bmol/L和cmol/L,dmol/L則a、b、
6
c、d關(guān)系為
A.b=d>a=cB.c<a<b<dC.a(chǎn)<c<b=dD.a(chǎn)<c<b<d
【答案】D
【解析】濃度均為0.1mol/L的NH4Cl、(NH4)2SO4、NH4HSO4、(NH4)2Fe(SO4)2四種溶液中,(NH4)2SO4、(NH4)2Fe(SO4)2
二種銨鹽銨根離子系數(shù)都是2,NH4Cl、NH4HSO4二種銨鹽銨根離子系數(shù)都是1,則(NH4)2SO4、(NH4)2Fe(SO4)2
2+
二種銨鹽銨根離子濃度比NH4Cl、NH4HSO4二種銨鹽銨根離子濃度大,由于(NH4)2Fe(SO4)2中Fe水解呈酸性,
會抑制NH4的水解,則(NH4)2Fe(SO4)2中銨根離子濃度大于(NH4)2SO4中銨根離子濃度,NH4HSO4中會電離出
+
H,抑制銨根離子水解,則NH4HSO4中銨根離子濃度大于NH4Cl中銨根離子濃度,由上分析可得,NH4離子
濃度關(guān)系為a<c<b<d;
故選D。
?環(huán)節(jié)二鹽類水解的應(yīng)用
【情境材料】
1.將氯化亞錫晶體(SnCl2·2H2O)溶于蒸餾水,SnCl2在水中會發(fā)生水解反應(yīng)生成沉淀:SnCl2+
H2O===Sn(OH)Cl↓+HCl,此時加入稀鹽酸,溶液又變澄清,反應(yīng)圖示如下:
2.人們利用水解反應(yīng)原理設(shè)計出了泡沫滅火器。下圖為泡沫滅火器構(gòu)造示意圖:
泡沫滅火器內(nèi)有兩個容器,內(nèi)筒a裝有Al2(SO4)3溶液,外筒b裝有飽和NaHCO3溶液,兩種溶液互不接觸,
不發(fā)生任何化學(xué)反應(yīng)。當(dāng)需要滅火時,把滅火器倒立,兩種溶液混合在一起,就會產(chǎn)生大量的氣體和沉淀,
在起泡劑的作用下迅速產(chǎn)生大量泡沫并噴出,它們能粘附在可燃物上,使可燃物與空氣隔絕,達(dá)到滅火的
目的。
【問題探究】
1.配制SnCl2溶液時,為什么不能直接將SnCl2溶解在水中,而要加入適量鹽酸?
2.泡沫滅火器的滅火原理是什么?寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式。
3.蒸干AlCl3水溶液并灼燒,得到的固體物質(zhì)是什么?蒸干并灼燒Al2(SO4)3溶液得到的固體物質(zhì)又是什么?
【答案】
1.SnCl2溶于水會得到Sn(OH)Cl沉淀,加入鹽酸會使SnCl2+H2O===Sn(OH)Cl↓+HCl的平衡逆向移動,
從而得到SnCl2溶液。
7
2.Al2(SO4)3溶液與NaHCO3溶液發(fā)生相互促進(jìn)的水解反應(yīng),Al2(SO4)3+6NaHCO3===2Al(OH)3↓+3Na2SO4
+6CO2↑,產(chǎn)生的CO2、Al(OH)3一起噴出而滅火。
3.AlCl3溶液中存在:AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl,加熱,HCl揮發(fā),平衡右移,得到Al(OH)3,再
灼燒,Al(OH)3分解,最終得到Al2O3。蒸干并灼燒Al2(SO4)3溶液得到Al2(SO4)3。
要點歸納
1.在科學(xué)研究中的應(yīng)用
應(yīng)用舉例
判斷溶液
3++
如FeCl3溶液顯酸性,原因是Fe+3H2OFe(OH)3+3H
的酸堿性
配制或貯
2+
配制CuSO4溶液時,加入少量H2SO4,防止Cu水解;貯存Na2CO3、Na2SiO3
存易水解
溶液時,不能用磨口玻璃塞,應(yīng)用帶有橡膠塞的試劑瓶
的鹽溶液
膠體的
△
制取膠體的反應(yīng):3++膠體++
制取Fe(OH)3Fe3H2O=====Fe(OH)3()3H
將某些揮發(fā)性酸對應(yīng)的弱堿鹽溶液直接蒸干時得不到無水鹽。例如:加熱
AlCl3、FeCl3溶液,在加熱過程中水解生成的HCl不斷揮發(fā),水解平衡不
制備某些
斷向右移動,得到Al(OH)3、Fe(OH)3,繼續(xù)加熱,Al(OH)3、Fe(OH)3分解
無水鹽
得到Al2O3、Fe2O3,所以要得到無水AlCl3、FeCl3,只有在HCl氣流中加
熱對應(yīng)溶液才能實現(xiàn)
3+
除去MgCl2溶液中的Fe,可在加熱攪拌的條件下加入MgO、鎂粉、
物質(zhì)的
3+
Mg(OH)2或MgCO3,從而降低溶液酸性使Fe轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀,然后
提純
通過過濾除去
判斷離
---
3+22--
Al與AlO2、CO3、HCO3、S、HS等因相互促進(jìn)水解而不能共存
子共存
2.在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用
應(yīng)用舉例
3
主要成分為NaHCO3溶液與Al2(SO4)3溶液,發(fā)生的反應(yīng)為Al
泡沫滅火
+-
+3HCO3===Al(OH)3↓+3CO2↑,滅火器內(nèi)壓強增大,CO2、
器原理
Al(OH)3一起噴出覆蓋在著火物質(zhì)上使火焰熄滅
化肥的施用銨態(tài)氮肥(溶液顯酸性)與草木灰(溶液顯堿性)不得混合施用
2---
熱的純堿溶CO3+H2OHCO3+OH,加熱,水解平衡右移,溶液
液清洗油污堿性增強,去污能力增強
3++
明礬凈水Al+3H2OAl(OH)3(膠體)+3H,Al(OH)3膠體具有吸附
8
性,可作凈水劑
+
2+
NH4Cl、ZnCl2溶液因NH4、Zn水解而顯酸性,金屬表面的
除銹劑
氧化膜可與H+反應(yīng),因此均可作焊接時的除銹劑
3.鹽類的水解常數(shù)
用HA表示一元弱酸,MOH表示一元強堿,MA表示由它們生成的鹽,MA為強堿弱酸鹽,其水解離子方
--+
--c(HA)·c(OH)c(HA)·c(OH)·c(H)
程式為A+H2OHA+OH,則水解常數(shù):Kh==
c(A-)c(A-)·c(H+)
KwKw
=,同理,可推出強酸弱堿鹽的水解常數(shù)與弱堿電離常數(shù)(Kb)的關(guān)系式:Kh=。
KaKb
3+3+
(1)鋁鹽、鐵鹽是常見的凈水劑,其原理是利用Al、Fe的水解得到Al(OH)3、Fe(OH)3膠體,可以使水中
細(xì)小的懸浮顆粒聚集成較大的顆粒而沉淀,從而除去水中的懸浮物,起到凈水的作用。
(2)TiO2的制備方法:向TiCl4中加入大量水,同時加熱,發(fā)生下列反應(yīng):TiCl4+(x+2)H2O===TiO2·xH2O
↓+4HCl,所得的TiO2·xH2O經(jīng)焙燒得到TiO2。
(3)能水解的鹽溶液蒸干產(chǎn)物的判斷
金屬陽離子易水解
蒸干后一般得到原物質(zhì),如將CuSO4溶液蒸干得CuSO4
的難揮發(fā)性強酸鹽
金屬陽離子易水解蒸干灼燒后一般得對應(yīng)的氧化物,如AlCl3溶液蒸干得
的易揮發(fā)性酸鹽Al(OH)3,灼燒得Al2O3
酸根離子易水解
蒸干后一般得到原物質(zhì),如將Na2CO3溶液蒸干得Na2CO3
的強堿鹽
典例精講
【例4】(2022秋·廣東佛山·高二校聯(lián)考階段練習(xí))下列應(yīng)用與水解原理無關(guān)的是
A.用熱的純堿溶液去油污
B.草木灰與銨態(tài)氮肥不能混合施用
C.用水熱法制TiO2H2O
D.配制FeCl2溶液時加入鐵粉
【答案】D
【解析】A.用熱的純堿溶液去油污,Na2CO3+H2ONaHCO3+NaOH,油污在堿性條件下水解,選項A
不符合題意;
B.草木灰顯堿性不能與銨態(tài)氮肥混合使用,否則會產(chǎn)生氨氣降低肥效,選項B不符合題意;
9
C.TiCl4水解生成TiO2H2O和HCl,與水解原理有關(guān),選項C不符合題意;
D.亞鐵離子容易被氧化,配置FeCl2溶液時加入鐵粉,防止亞鐵離子氧化,與水解原理無關(guān),選項D符合
題意;
答案選D。
【例5】(2023春·湖北武漢·高二華中師大一附中校考期中)下列關(guān)于鹽類水解的應(yīng)用,說法不正確的是
.水溶液蒸發(fā)結(jié)晶能得到MgCO
AMgHCO323
B.常溫下,NH4F溶液不能保存在玻璃試劑瓶中
C.配制氯化鐵溶液時,先將氯化鐵固體溶于鹽酸中
.使用泡沫滅火器時,混合溶液與NaHCO溶液
DAl2SO433
【答案】A
【解析】.氫氧化鎂比碳酸鎂更難溶,水溶液蒸發(fā)結(jié)晶能得到,故錯誤;
AMgHCO32Mg(OH)2A
B.常溫下,NH4F溶液水解生成氫氟酸,二氧化硅和氫氟酸反應(yīng)生成SiF4和水,所以NH4F溶液不能保存在
玻璃試劑瓶中,故B正確;
C.配制氯化鐵溶液時,為防止氯化鐵水解,先將氯化鐵固體溶于鹽酸中,故C正確;
.使用泡沫滅火器時,混合溶液與NaHCO溶液發(fā)生雙水解反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀和二氧化碳
DAl2SO433
氣體,故D正確;
選A。
?環(huán)節(jié)三溶液中粒子濃度的比較
【情境材料】
CH3COONa溶液中存在著下列電離和反應(yīng)過程:
【問題探究】
+--+
1.CH3COONa溶液中的Na、OH、CH3COO、H四種離子濃度大小有什么關(guān)系?
+--+
2.某溶液中只含有NH4、Cl、OH、H四種離子,該溶液的溶質(zhì)可能有幾種情況?
3.寫出CH3COONa溶液中的電荷守恒關(guān)系式。
【答案】
+--+
1.c(Na)>c(CH3COO)>c(OH)>c(H)
2.一種溶質(zhì)時,只有NH4Cl;兩種溶質(zhì)時有:①NH4Cl與HCl,②NH4Cl與NH3·H2O。
++--
3.c(Na)+c(H)=c(OH)+c(CH3COO)。
10
要點歸納
1.明確兩大理論,構(gòu)建思維模型
(1)電離理論
①弱電解質(zhì)的電離是微弱的,電離產(chǎn)生的微粒都非常少,同時還要考慮水的電離。如氨水中:
-+
c(NH3·H2O)>c(OH)>c(NH4)。
②多元弱酸的電離是分步進(jìn)行的,其主要是第一級電離。如在H2S溶液中:
+-2-
c(H2S)>c(H)>c(HS)>c(S)。
(2)水解理論
①弱離子的水解損失是微量的(雙水解除外),但由于水的電離,故水解后酸性溶液中c(H+)或堿性溶液中
--++
c(OH)總是大于水解產(chǎn)生的弱電解質(zhì)溶液的濃度。如NH4Cl溶液中:c(Cl)>c(NH4)>c(H)>c(NH3·H2O)。
②多元弱酸酸根離子的水解是分步進(jìn)行的,其主要是第一步水解,如在Na2CO3溶液中:
2--
c(CO3)>c(HCO3)>c(H2CO3)。
2.把握三種守恒,明確等量關(guān)系
(1)電荷守恒規(guī)律
電解質(zhì)溶液中,不論存在多少種離子,溶液總是呈電中性,即陰離子所帶負(fù)電荷總數(shù)一定等于陽離子所帶
+2-+--
正電荷總數(shù)。如Na2CO3溶液中存在著Na、CO3、H、OH、HCO3,它們存在如下關(guān)系:
++2---
c(Na)+c(H)=2c(CO3)+c(HCO3)+c(OH)。
(2)物料守恒規(guī)律
2-
電解質(zhì)溶液中,由于某些離子能水解或電離,離子種類增多,但原子總數(shù)是守恒的。如Na2CO3溶液中CO3
2--
能水解,故碳元素以CO3、HCO3、H2CO3三種形式存在,它們之間的守恒關(guān)系:
1+2--
c(Na)=c(CO3)+c(HCO3)+c(H2CO3)。
2
(3)質(zhì)子守恒規(guī)律
①含義:質(zhì)子守恒是指電解質(zhì)溶液中粒子電離出的H+總數(shù)等于粒子接受的H+總數(shù)。
②應(yīng)用:如Na2S溶液中的質(zhì)子轉(zhuǎn)移如下:
+--+--
可得Na2S溶液中質(zhì)子守恒關(guān)系為c(H3O)+2c(H2S)+c(HS)=c(OH)或c(H)+2c(H2S)+c(HS)=c(OH)。
質(zhì)子守恒關(guān)系也可由電荷守恒關(guān)系與物料守恒關(guān)系推導(dǎo)得到。
3.“五模板”突破溶液中微粒濃度關(guān)系
(1)(強酸弱堿鹽)溶液
①電荷?守??恒:
++??
?(M)+?(H)=?(Cl)+?(OH)
11
②物料守恒:
+?
③微粒濃度:?(M)>+?(MOH>)=?(C>l)>
?++?
(2)(?強(C堿l)弱酸?(鹽M))溶?液(H)?(MOH)?(OH)
①電荷?守??恒?:
++2???
②物料守恒:?(Na)+?(H)=2?(A)+?(HA)+?(OH)
+?2?
③微粒濃度:?(Na)>=2[?(H2>A)+?(HA>)+?(A>)]>
+2???+
(3)(?(弱Na酸)的酸?(式A鹽))溶?(液OH():?(水HA解)為主?(,H2?A):電?(離H為)主)
①電荷?守??恒?:??
++2???
②物料守恒:?(Na)+?(H)=2?(A)+?(HA)+?(OH)
+?2?
2
③微粒濃度?(Na)=?(HA)+?(HA)+?(A)
+??+2?
?:?Na>?HA>?OH>?H2A>?H>?A
+?+2??
(4)同濃度?、:?同N體a積的>?HA(弱>酸?)H與>?混A合液>(?OH<>?H2A>)
①電荷守恒:??????:???,?:???
++??
②物料守恒:?(Na)+?(H)=?(A)+?(OH)
+?
2:?(Na)>=?(HA)>+?(A)>>
③微粒濃度
:?>+>>+>?
??(A)?(Na)?(HA)?(H)?(OH)
+??+
(5)同濃度?、同?(體H積A)的?(Na)(弱?(堿A))與?(OH混)合?液(H()><)
①電荷守恒:???????:???,?:???
++??
②物料守恒:?(M)+?(H)=?(Cl)+?(OH)
?+
2:?(Cl)=>?(MOH>)+?(M)>>
③微粒濃度
:+>?>>?>+
??(M)?(Cl)?(MOH)?(OH)?(H)
?++?
??(MOH)?(Cl)?(M)?(H)?(OH)
(1)書寫電荷守恒式時容易漏寫部分離子和未在離子濃度前乘以該離子所帶電荷數(shù),如Na2CO3溶液中漏寫
-2-
HCO3或未在c(CO3)前乘以“2”。
(2)書寫物料守恒時,未列出含某元素的全部粒子,如Na2CO3溶液中漏寫H2CO3。
(3)應(yīng)用原子守恒時,要抓住電解質(zhì)溶液中得失原子的基準(zhǔn)態(tài)物質(zhì)。
典例精講
【例6】(2023春·河南周口·高二校聯(lián)考階段練習(xí))草酸(H2C2O4)是二元弱酸,常溫下,下列有關(guān)草酸及草酸
鹽溶液的敘述錯誤的是
2
A.在H2C2O4溶液中cH2C2O4cHcHC2O4cC2O4
B.在Na2C2O4溶液中cOHcHcHC2O4cH2C2O4
2
C.在NaHC2O4溶液中cNacHC2O4cH2C2O4cC2O4
12
2
D.在NaHC2O4和Na2C2O4混合溶液中cNacH2cC2O4cHC2O4cOH
【答案】B
【解析】A.在H2C2O4溶液中,草酸(H2C2O4)是二元弱酸,弱酸電離度很小主要以分子形成存在于溶液中,
草酸一次電離程度遠(yuǎn)大于二次電離,兩次電離都會產(chǎn)生氫離子,水也會電離出氫離子,所以溶液中各微粒
2
濃度大小為cH2C2O4cHcHC2O4cC2O4,故A正確;
2
B.在Na2C2O4溶液中,根據(jù)電荷守恒得到:cHcNacOHcHC2O42cC2O4,根據(jù)物料
守恒得到:2,整理得到:
cNa2cHC2O4cH2C2O4cC2O4
cOHcHcHC2O42cH2C2O4,故B錯誤;
2
C.在NaHC2O4溶液中,根據(jù)物料守恒得到:cNacHC2O4cH2C2O4cC2O4,故C正確;
D.在NaHC2O4和Na2C2O4混合溶液中,根據(jù)電荷守恒得到:
2
cHcNacOHcHC2O42cC2O4,故D正確;
故選:B。
【例7】(2022春·湖南株洲·高二統(tǒng)考期末)25℃時,用2amol?L-1NaOH溶液滴定1.0L2amol?L-1HF溶液,得
到混合液中HF、F-的物質(zhì)的量與溶液pH的變化關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是
A.pH=3時,溶液中:c(Na+)>c(F-)
B.當(dāng)c(F-)>c(HF)時,一定有c(OH-)>c(H+)
C.pH=3.45時,NaOH溶液與HF恰好完全反應(yīng)
D.pH=4時溶液中:c(HF)+c(Na+)+c(H+)-c(OH-)<2amol?L-1
【答案】D
【解析】A.pH=3時,c(H+)>c(OH-),溶液中存在c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(F-),則c(F-)>c(Na+),故A錯誤;
B.當(dāng)pH>3.45時,c(F-)>c(HF),溶液可能呈酸性、中性或堿性,故B錯誤;
C.HF為弱酸,恰好反應(yīng)時溶液應(yīng)成堿性,當(dāng)pH=3.45時HF酸過量,故C錯誤;
D.當(dāng)pH=4時,混合溶液體積大于1.0L,c(F-)<1.6amol/L,c(HF)<0.4amol/L,溶液中存在
c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(F-),c(F-)=c(Na+)+c(H+)-c(OH-)<1.6amol/L,則c(HF)+c(Na+)+c(H+)-c(OH-)<2amol?L-1,故D
13
正確;
故選D。
【例8】(2023秋·河南平頂山·高二統(tǒng)考期末)室溫下,下列各溶液中微粒的物質(zhì)的量濃度關(guān)系正確的是
+-2--
A.Na2CO3溶液中:cNa>cHCO3>cCO3>cOH
+-+-
B.氨水與氯化銨的混合溶液中可能存在:cNH4>cCl>cH>cOH
C.CH3COOH溶液和CH3COONa溶液等濃度等體積混合后的溶液中(忽略體積變化,混合后pH4.76):
+-+
cNa>cCH3COOH>cCH3COO>cH
++2---
D.Na2CO3溶液與NaHCO3溶液中都存在關(guān)系式:cNa+cH=2cCO3+cHCO3+cOH
【答案】D
22
【解析】A.Na2CO3溶液中CO3的水解程度較小,cCO3cHCO3,同時cOHcHCO3,A項錯誤;
B.氨水與氯化銨的混合溶液中不可能存在:cNH4cClcHcOH,因不符合電荷守恒,B項
錯誤;
C.CH3COOH和CH3COONa溶液等濃度等體積混合后pH4.76,說明CH3COOH的電離程度大于CH3COO
的水解程度,則cCH3COOcNacCH3COOHcH,C項錯誤;
D.Na2CO3愘液與NaHCO3溶液中存在的離子種類相同,則根據(jù)電荷守恒可知,都存在關(guān)系式:
2
cNacH2cCO3cHCO3cOH,D項正確。
故選D。
04課堂總結(jié)
05強化訓(xùn)練探究
提升
一、單選題
2-
1.(2023春·四川遂寧·高二射洪中學(xué)??茧A段練習(xí))要使0.01mol/LK2CO3溶液中的c(CO3)更接近0.01mol/L,
可以采取的措施是
A.通入CO2B.加入Na2CO3固體
14
C.加熱D.加入適量KOH固體
【答案】D
2--2-
【解析】A.向0.01mol/LK2CO3溶液中通入CO2,因發(fā)生CO3+CO2+H2O=2HCO3,導(dǎo)致CO3濃度小于0.01mol/L,
A不合題意;
2-
B.向0.01mol/LK2CO3溶液中加入Na2CO3固體,導(dǎo)致CO3濃度大于0.01mol/L,B不合題意;
2-2-
C.加熱能夠促進(jìn)CO3水解,導(dǎo)致0.01mol/LK2CO3溶液中CO3濃度小于0.01mol/L,C不合題意;
-2-
D.向0.01mol/LK2CO3溶液中加入適量KOH固體,由于OH濃度增大,抑制CO3水解,導(dǎo)致0.01mol/LK2CO3
2-
溶液中CO3濃度接近0.01mol/L,D符合題意;
故答案為:D。
2.(2022秋·遼寧·高二鳳城市第一中學(xué)校聯(lián)考期中)室溫下,對于1.0L0.1mol?L-1的醋酸鈉溶液,下列判斷
正確的是
A.加入少量醋酸鈉固體后,水解平衡正向移動,溶液的pH降低
B.加入少量的冰醋酸后,水解平衡逆向移動,水解平衡常數(shù)減小
-
C.升高溫度,平衡正向移動,c(CH3COOH)與c(CH3COO)的比值減小
-
D.滴加氫氧化鈉溶液過程中,n(CH3COO)與n(CH3COOH)之和始終為0.1mol
【答案】D
【解析】A.加入少量醋酸鈉固體后,增大反應(yīng)物濃度,水解平衡正向移動,c(OH-)增大,溶液的pH增大,
A不正確;
B.加入少量的冰醋酸后,增大了生成物濃度,水解平衡逆向移動,但由于溫度不變,所以水解平衡常數(shù)不
變,B不正確;
c(CHC
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