廣東版高考化學總復習專題九鹽類水解和難溶電解質(zhì)的溶解平衡（講解練）教學講練

1、專題九鹽類水解和難溶電解質(zhì)的溶解平衡高考化學 廣東專用考點清單考點一鹽類水解一、鹽類水解的定義和實質(zhì)1.鹽類水解的定義強堿弱酸鹽和強酸弱堿鹽溶于水時,電離產(chǎn)生的陰離子或陽離子可分別與水電離出來的H+或OH-生成弱電解質(zhì)弱酸或弱堿。鹽與水發(fā)生的這種作用叫作鹽類的水解。2.鹽類水解的實質(zhì)鹽類的水解是鹽跟水之間的化學反應,水解(反應)的實質(zhì)是生成弱電解質(zhì),使水的電離平衡被破壞而建立起新的平衡。鹽的水解促進了水的電離。二、鹽類水解的影響因素及應用1.內(nèi)因:鹽本身的性質(zhì)(1)弱堿越弱,其陽離子的水解程度就越大,對應鹽溶液的酸性越強。(2)弱酸越弱,其陰離子的水解程度就越大,對應鹽溶液的堿性越強。2.外因

2、(以0.1 mol/L CH3COONa溶液為例:CH3COO-+H2O CH3COOH+OH-H0) 平衡移動方向水解程度溶液中各微粒濃度c(CH3COO-)c(H+)c(OH-)c(CH3COOH)加入少量CH3COONa(s)向右減小增大減小增大增大通入少量HCl(g)向右增大減小增大減小增大加入少量CH3COOH(s)向左減小增大增大減小增大加入少量NaOH(s)向左減小增大減小增大減小加入少量H2O向右增大減小增大減小減小升高溫度向右增大減小減小增大增大三、鹽類水解的規(guī)律有弱才水解,都弱都水解,越弱越水解,誰強顯誰性。1.組成鹽的弱堿陽離子(Mx+)能水解,使溶液顯酸性;組成鹽的弱酸

3、陰離子(Ay-)能水解,使溶液顯堿性。2.鹽對應的酸(或堿)越弱,水解程度越大,相應鹽溶液堿性(或酸性)越強。3.多元弱酸根的正酸根離子比酸式酸根離子水解程度大得多,如同濃度時C比HC的水解程度大,含C溶液的堿性更強。拓展水解平衡常數(shù)(Kh),以Na2CO3的水解為例。0.1 mol/L Na2CO3溶液中存在以下水解平衡:C+H2O HC+OH-HC+H2O H2CO3+OH-=由上述推導可知,Na2CO3的水解平衡常數(shù)與其電離平衡常數(shù)呈反比,故越弱越水解;且H2CO3電離平衡常數(shù),故。四、水解方程式的書寫1.一般來說,鹽類水解的程度不大,應該用“”表示。鹽類水解一般不會產(chǎn)生沉淀和氣體,所以

4、一般不用符號“”和“”。如:Cu2+2H2O Cu(OH)2+2H+N+H2O NH3H2O+H+2.多元弱酸鹽的水解是分步進行的,用分步水解離子方程式表示。如Na2CO3的水解反應為:C+H2O HC+OH-HC+H2O H2CO3+OH-3.相互促進的水解反應方程式的書寫步驟(1)先寫出水解的離子及水解后的最終產(chǎn)物,用“”連接并注明“”或“”。(2)運用電荷守恒、原子守恒等將其配平。(3)常見完全相互促進水解的組合:Al3+:Al、HC、S2-、ClO-、C、HS-。Fe3+:HC、C、ClO-、Al。五、鹽類水解原理的應用1.判斷鹽溶液的酸堿性時要考慮鹽的水解。2.判斷鹽溶液中離子種類及

5、其濃度大小關(guān)系時要考慮鹽的水解。3.判斷溶液中離子能否大量共存時,有時要考慮鹽的水解,如Al3+與HC、C、Al等不能大量共存。4.鹽在參加反應時,有時要考慮鹽的水解,如Mg加到NH4Cl溶液中,AlCl3與Na2S溶液混合等。5.加熱濃縮某些鹽溶液時,要考慮水解,如分別濃縮FeCl3、AlCl3溶液,蒸干得氫氧化物,灼燒得金屬氧化物。6.保存某些鹽溶液時,要考慮鹽的水解,如FeCl3溶液中加少量鹽酸來抑制水解,保存Na2CO3等堿性鹽溶液的試劑瓶不能用玻璃塞,保存NH4F溶液不能用玻璃瓶。7.解釋生活、生產(chǎn)中的一些化學現(xiàn)象,如明礬凈水、化肥施用等。8.某些膠體的制備利用水解原理,如實驗室制備

6、Fe(OH)3膠體:Fe3+3H2OFe(OH)3(膠體)+3H+。9.泡沫滅火器工作原理:Al3+3HCAl(OH)3+3CO2。10.純堿溶液越熱去污能力越強:C+H2OHC+OH-,加熱使溶液中c(OH-)增大?？键c二難溶電解質(zhì)的溶解平衡1.難溶電解質(zhì)的溶解平衡溶質(zhì)溶解的過程是一個可逆過程:固體溶質(zhì)溶液中的溶質(zhì)沉淀溶解平衡的特點:逆、等、動、定、變(適用平衡移動原理)。2.溶度積(1)溶度積常數(shù):一定溫度下難溶電解質(zhì)的飽和溶液中,各組分離子濃度冪的乘積為一常數(shù)。對于沉淀溶解平衡:AmBn(s) mAn+(aq)+nBm-(aq)Ksp=c(An+)mc(Bm-)n。與其他平衡常數(shù)一樣,K

7、sp的大小只受溫度的影響。(2)通過比較溶度積與溶液中有關(guān)離子濃度冪的乘積離子積(Qc)的相對大小,可以判斷難溶電解質(zhì)在給定條件下能否生成或溶解。當QcKsp時,溶液過飽和,有沉淀析出,直至溶液飽,達到新的平衡。知能拓展一、電解質(zhì)溶液中微粒的定量分析1.電解質(zhì)溶液中的微粒之間存在的三種定量關(guān)系以0.1 mol/L Na2CO3溶液為例,分析溶液中存在的微粒。(1)電荷守恒:溶液呈電中性,即陽離子總電荷量等于陰離子總電荷量,故c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC)+2c(C)。對于“2c(C)”的理解:1個C帶有2個單位的負電荷,故C提供的電荷量應為其濃度的2倍。(2)物料守恒:若C

8、不發(fā)生水解,溶液中c(Na+)應為c(C)的兩倍,但C實際在溶液中可水解生成HC與H2CO3,故c(Na+)=2c(C)+c(HC)+c(H2CO3)。(3)質(zhì)子守恒:溶液中微粒得失H+的守恒關(guān)系,由表格可知2c(H2CO3)+c(HC)+c(H+)=c(OH-)。若質(zhì)子守恒關(guān)系式較難書寫時,可由電荷守恒關(guān)系式與物料守恒關(guān)系式聯(lián)立,消去不得失H+的微粒即可。例如NaHCO3溶液電荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(HC)+2c(C)+c(OH-)物料守恒:c(Na+)=c(C)+c(HC)+c(H2CO3)質(zhì)子守恒:c(H+)+c(H2CO3)=c(OH-)+c(C)等濃度NH4Cl與NH3

9、H2O的混合溶液電荷守恒:c(N)+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-)物料守恒:c(N)+c(NH3H2O)=2c(Cl-)2.電解質(zhì)溶液中微粒濃度大小的比較(1)單一溶質(zhì)的溶液:Na2CO3溶液微粒濃度大小順序:c(Na+)c(C)c(OH-)c(HC)c(H2CO3)。(pH7)KhKa微粒濃度大小順序:c(Na+)c(HC)c(OH-)c(H2CO3)c(H+)c(C)。(2)混合溶液:等濃度NH4Cl與NH3H2O的混合溶液的pH7,溶液中存在如下變化:因為pH7,故KbKh微粒濃度大小順序:c(N)c(Cl-)c(OH-)c(H+)。NaHCO3溶液例1(2019惠州一調(diào),13)

10、常溫下,將一定濃度的某一元酸HA和0.1 molL-1 NaOH溶液等體積混合后,下列說法正確的是()A.若pH=7,則HA的濃度一定為0.1 molL-1B.若pH=7,則c(A-)c(Na+)C.若pH0.1 molL-1,A項錯誤。常溫下pH=7時c(H+)=c(OH-),根據(jù)電荷守恒可知混合溶液中存在c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),則c(Na+)=c(A-),B項錯誤。pH7,溶液呈酸性,若HA為弱酸,則混合后溶液中的溶質(zhì)為NaA和HA,c(Na+)c(HA)+c(A-);若HA為強酸,結(jié)合電荷守恒有c(Na+)Ksp時,就會生成沉淀。據(jù)此,加入沉淀劑析出沉淀,是分

11、離、除雜常用的方法。如以Na2S、H2S等作沉淀劑,使某些金屬離子(如Cu2+、Hg2+等)生成極難溶的硫化物(CuS、HgS等),從而達到分離或除雜的目的。注意利用生成沉淀分離或除去某種離子,首先,要使生成沉淀的反應能夠發(fā)生;其次,沉淀生成的反應進行得越完全越好。如要除去溶液中的Mg2+,可使用NaOH等使之轉(zhuǎn)化為溶解度較小的Mg(OH)2。不可能使要除去的離子全部通過沉淀除去。一般認為殘留在溶液中的離子濃度小于110-5 molL-1時,沉淀就達完全。由Ksp的表達式可知,使除去的離子在溶液中殘留的濃度盡可能小,需要加入過量的沉淀劑。(2)當Qc= mol/L=1.410-4mol/L。(

12、5)由圖像溶解度曲線變化可知,欲得到Na2SO4晶體,應加熱蒸發(fā)溶劑使Na2SO4結(jié)晶析出,并趁熱過濾;因Na2SO4在乙醇中難溶解,所以用乙醇而不用水洗滌,防止Na2SO4和水作用生成Na2SO410H2O,又能防止Na2SO4因溶于水而損耗。答案(1)加快反應速率,提高原料利用率(2)KSCN溶液(或苯酚)2FeS+3MnO2+12H+ 2Fe3+2S+3Mn2+6H2O(3)將溶液中的Cu2+還原成Cu將Fe2+氧化成Fe3+(4)1.410-4(5)蒸發(fā)結(jié)晶趁熱過濾防止Na2SO4固體轉(zhuǎn)化為Na2SO410H2O,并防止Na2SO4因溶于水而損耗實踐探究1.用圖像分析難溶電解質(zhì)的溶解平

13、衡。例1(2019課標,12,6分)絢麗多彩的無機顏料的應用曾創(chuàng)造了古代繪畫和彩陶的輝煌。硫化鎘(CdS)是一種難溶于水的黃色顏料,其在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。下列說法錯誤的是()A.圖中a和b分別為T1、T2溫度下CdS在水中的溶解度B.圖中各點對應的Ksp的關(guān)系為:Ksp(m)=Ksp(n)Ksp(p)Ksp(q)C.向m點的溶液中加入少量Na2S固體,溶液組成由m沿mpn線向p方向移動D.溫度降低時,q點的飽和溶液的組成由q沿qp線向p方向移動解析CdS在水中達到溶解平衡時Cd2+、S2-濃度相等,可求出一定溫度下CdS在水中的溶解度,A項正確;m、p、n為同一溫度下的CdS的溶

14、解平衡狀態(tài),三點的Ksp相等,B項錯誤;向m點溶液中加入Na2S,S2-濃度增大,但Ksp不變,則溶液組成由m沿T1時的平衡曲線向p方向移動,C項正確;溫度降低,Ksp減小,q沿qp線向p方向移動,D項正確。答案B題目價值本題涉及的知識點為難溶電解質(zhì)的溶解平衡及Ksp大小的比較;通過圖像考查了考生接受、吸收、整合化學信息的能力;考查溫度和濃度變化對溶解平衡的影響,體現(xiàn)了變化觀念與平衡思想的學科核心素養(yǎng)。以古代繪畫和彩陶為素材,貫徹了弘揚中華民族優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的價值觀念。2.鹽類水解與氧化還原反應相結(jié)合,微粒之間存在競爭反應。例2(2018北京理綜,11,6分)測定0.1 molL-1 Na2SO3溶液先升溫再降溫過程中的pH,數(shù)據(jù)如下。實驗過程中,取時刻的溶液,加入鹽酸酸化的BaCl2溶液做對比實驗,產(chǎn)生白色沉淀多。下列說法不正確的是()A.Na2SO3溶液中存在水解平衡:S+H2OHS+