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文檔簡(jiǎn)介
第三講鹽類(lèi)的水解
【課標(biāo)要求】1.認(rèn)識(shí)鹽類(lèi)水解的原理。
2.了解影響鹽類(lèi)水解的主要因素
3.認(rèn)識(shí)鹽類(lèi)水解在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。
夯-必備知識(shí)
一、鹽類(lèi)的水解
L鹽類(lèi)的水解
在水溶液中,鹽電離出來(lái)的離子與水電離出
概念,
來(lái)的H+或OFT結(jié)合生成弱電解質(zhì)的反應(yīng)一
條隹可溶性鹽中必須有弱酸根離子或弱堿陽(yáng)離子
溺酸的陰離子一結(jié)合且二弱電
鹽電離一
,弱堿的陽(yáng)離子一結(jié)合。生解質(zhì)
一破壞了水的電離平衡?水的電離程度增大,
[c(H+)Wc(OH-)f溶液呈堿性或酸性'
tc(H+)=c(OH-)-溶液呈中性
「可逆:水解反應(yīng)是可逆反應(yīng)
偏煮)_一吸熱:水解反應(yīng)是酸堿中和反應(yīng)的逆反應(yīng),
是吸熱反應(yīng)
一微弱:水解反應(yīng)程度一般比較微弱
2.鹽類(lèi)的水解規(guī)律
CH3coONH“溶液星4世
f口強(qiáng)酸弱堿鹽HPH±7
有弱小強(qiáng)堿弱酸鹽HpH二7誰(shuí)強(qiáng)
才水解顯準(zhǔn)性
[弱酸弱堿鹽K都弱都水解
同強(qiáng)
不71解甘菽麗rPH=7L顯中性
3.鹽類(lèi)水解離子方程式的書(shū)寫(xiě)
(1)多元弱酸鹽水解:分步進(jìn)行,以第一步為主,一般只寫(xiě)第一步水解方程式。如
Na2c03水解的離子方程式為Cor+H2OJ210HCO?+0H,
用“加”連接一/
⑵多元弱堿鹽水解:水解離子方程式一步寫(xiě)完。如FeCh水解的離子方程式為
3++
Fe+3H2O@Fe(OH)3+3Ho
'?不能劃"I”符號(hào)
⑶陰、陽(yáng)離子相互促進(jìn)的水解:水解程度較大,書(shū)寫(xiě)時(shí)要用“=="、
等。如Na2s溶液與A1C13溶液混合水解的離子方程式為2AF++3S2-+
6H2O=2A1(OH)3I+3H2st。
|提醒
?AF+與COr、HC(K、S2~,HSOKA1O5或Fe3+與COM、HCOlA1O*發(fā)生相
互促進(jìn)的水解反應(yīng),水解程度較大,進(jìn)行完全,書(shū)寫(xiě)時(shí)要用f1”。
?NHI與CH3coeT、HCOF,COr等在水解時(shí)相互促進(jìn),其水解程度比單一離子
的水解程度大,但水解程度仍然較弱,不能反應(yīng)完全,在書(shū)寫(xiě)水解方程式時(shí)用
“明”。
【診斷1]判斷下列敘述的正誤(正確的劃“,錯(cuò)誤的劃“X”)。
(1)鹽類(lèi)水解的過(guò)程就是鹽和水發(fā)生反應(yīng)的過(guò)程(v)
(2)某鹽溶液呈酸性,該鹽一定發(fā)生了水解反應(yīng)(X)
(3)常溫下,pH=10的CH3coONa溶液與pH=4的NH4cl溶液,水的電離程度
相同(。)
2
(4)Na2s水解的離子方程式為S-+2H2O00H2S+2OH7X)
二、影響鹽類(lèi)水解的主要因素和應(yīng)用
1.影響鹽類(lèi)水解的主要因素
(1)內(nèi)因:形成鹽的酸或堿越弱,其鹽就越易水解。
’溶液的濃度:濃度越小,水解程度越大
溫度:溫度越高,水解程度越大
酸:弱酸根離子的水解程度增大,
(2)外因(
弱堿陽(yáng)離子的水解程度減小
外加酸堿<
堿:弱酸根離子的水解程度遮小,
弱堿陽(yáng)離子的水解程度增大
2.鹽類(lèi)水解的應(yīng)用
應(yīng)用舉例
判斷溶液的酸堿
FeCh溶液顯酸性,原因是Fe3++3H2?;?Fe(OH)3+3H+
性
判斷酸性強(qiáng)弱等物質(zhì)的量濃度的NaX、NaY、NaZ三種鹽溶液的pH分別為
8、9、10,則酸性:HX>HY>HZ
配制CUS04溶液時(shí),加入少量H2s04,防止Ci?+水解;配制
配制或貯存易水
FeCb溶液,加入少量鹽酸;貯存Na2c03溶液、NazSiCh溶液
解的鹽溶液
不能用帶磨口玻璃塞的試劑瓶
制取Fe(OH)3膠體的離子方程式:Fe3++3H2O忸曲忸Fe(0H)3(膠
膠體的制取
體)+3H+
成分為NaHCO3與A12(SO4)3,發(fā)生反應(yīng)為A13++3HCO亍
泡沫滅火器原理
=A1(OH)31+3CO2t
凈水原理明磯可作凈水劑,原理為AF++3H2O忸忸A(yù)l(0H)3(膠體)+3H+
鏤態(tài)氮肥與墓主次不得混用
化肥的使用
主要成分是K2c03
除銹原理NH4CI與ZnC12溶液可作焊接時(shí)的除銹劑
制備無(wú)機(jī)物TiCh制備:TiC14+(x+2)H2O(過(guò)量)=TiO2-xH2。1+4HC1
【診斷2】判斷下列敘述的正誤(正確的劃“J”,錯(cuò)誤的劃“X”)。
⑴明磯作為凈水劑,可以殺菌、消毒(X)
(2)實(shí)驗(yàn)室儲(chǔ)存NaF溶液時(shí)可以選用玻璃瓶(X)
(3)配制FeSCU溶液時(shí),應(yīng)加入鐵粉防止Fe2+氧化,并加入鹽酸抑制Fe?+水解(X)
(4)已知酸性HF>CH3co0H,所以等濃度的CH3coONa的堿性強(qiáng)于NaF(V)
三、鹽類(lèi)的水解常數(shù)
L含義:鹽類(lèi)水解的平衡常數(shù),稱(chēng)為水解常數(shù),用心表示。
2.表達(dá)式
一c(HA)-c(0H-)
(1)對(duì)于A+H2O目忸HA+OH,Kh=(
c(A)
,一」,,c(BOH)-c(H+)
(2)對(duì)于B++H2O圈因BOH+H+,Kh=c(B+)
3.意義和影響因素
(l)Kh越大,表示相應(yīng)鹽的水解程度越大。
(2)Kh只受溫度的影響,升高溫度,Kh值增大。
4.與電離常數(shù)的關(guān)系
(1)強(qiáng)堿弱酸鹽(如CHCOONa):Kh=『
3Aa
(2)強(qiáng)酸弱堿鹽(如NH4C1):Kh專(zhuān)。
Ab
【微練3】已知25℃時(shí),NH3H2O的電離常數(shù)Kb=1.8X10-5,該溫度下1mol/L
NH4CI溶液中c(H+)=mol/L(已知返公七2.36)。
答案2.36X10"
+
角星析NH4+H2O00NH3H2O+H,Kh=---------°(NHl)------=三?因c(H
I]0-14-
+
+)^c(NH3-H2O)且c(NH4)=1mol/L,則c(H)=V^h=A,Qvinj^2.36XlO^。
\1.0A1U
考點(diǎn)一鹽類(lèi)水解的原理與影響因素
題組一鹽類(lèi)水解的原理
1.有四種物質(zhì)的量濃度相等且都由一價(jià)陽(yáng)離子A+和B+及一價(jià)陰離子X(jué)-和丫一組
成的鹽溶液。據(jù)測(cè)定常溫下AX和BY溶液的pH=7,AY溶液的pH>7,BX溶
液的pH<7。由此判斷可能不水解的鹽是()
A.BX
C.AY
答案B
解析AY溶液的pH>7,說(shuō)明HY為弱酸,BX溶液的pH<7,說(shuō)明BOH為弱堿,
則AX可能為強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽,不能發(fā)生水解。
2.25℃時(shí),實(shí)驗(yàn)測(cè)得0.10mol-L-1的NaHB溶液的pH=9.1o下列說(shuō)法中正確的是
()
A.NaHB的電離方程式為NaHB===Na++H++B2-
B.HB一在水溶液中只存在HB-的水解平衡
C.HB-的水解程度大于電離程度
D.溶液中水電離出的c(H+)為10一9」mol-L1
答案C
解析HB一在水中不完全電離,A錯(cuò)誤;HB-在水中水解程度大于電離程度,B
錯(cuò)誤,C正確;HB-以水解為主,促進(jìn)水的電離,D錯(cuò)誤。
題組二影響鹽類(lèi)水解平衡的因素
3.已知NaHSCh溶液常溫時(shí)顯酸性,溶液中存在以下平衡:
HSO?+H2O00H2SO3+OH~①
+-
HSO300H+SO3②
向0.1mol.L-1的NaHSCh溶液中分別加入以下物質(zhì),下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()
A.加入少量金屬Na,平衡①左移,平衡②右移,溶液中c(HSO')增大
B.加入少量Na2so3固體,則c(H+)+c(Na+)=c(HSO?)+c(OH-)+c(SOF)
,.,?c(SO歹)c(OH)_,,,
C.加入少量NaOH溶液,ye、、—,口+、的值均增大
c(HSO3)c(H)
D.加入氨水至中性,則2c(Na+)=c(SO5)>c(H+)=c(OfT)
答案C
解析NaHSCh溶液顯酸性,則HSO,的電離程度〉HSO}的水解程度,加入鈉后
平衡①左移、平衡②右移,c(HSO3)減小,A項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)電荷守恒可知,應(yīng)為
++
c(H)+c(Na)=c(HSO3)+c(OH-)+2c(SOD,B項(xiàng)錯(cuò)誤;加入少量NaOH,平衡
②右移,濡梟、段*的值均增大,C項(xiàng)正確;溶液中存在物料守恒,
即c(Na+)=c(SOM)+c(HSO,)+c(H2so3),c(Na+)>c(SOF),c(H+)=c(OH-),D
項(xiàng)錯(cuò)誤。
4.某同學(xué)探究溶液的酸堿性對(duì)FeCb水解平衡的影響,實(shí)驗(yàn)方案如下:配制50mL
0.001mol-L-1FeC13溶液、50mL對(duì)照組溶液X,向兩種溶液中分別滴加1滴1
mol-L-1HC1溶液、1滴1mol-L1NaOH溶液,測(cè)得溶液pH隨時(shí)間變化的曲線(xiàn)如
下圖所示。
下列說(shuō)法不正確的是()
A.依據(jù)M點(diǎn)對(duì)應(yīng)的pH,說(shuō)明Fe3+發(fā)生了水解反應(yīng)
B.對(duì)照組溶液X的組成可能是0.003mol-L-1KC1溶液
C.依據(jù)曲線(xiàn)c和d說(shuō)明Fe3+水解平衡發(fā)生了移動(dòng)
D.通過(guò)儀器檢測(cè)體系渾濁度的變化,可表征水解平衡移動(dòng)的方向
答案B
解析FeC13溶液的pH小于7,溶液顯酸性,原因是Fe3+在溶液中發(fā)生了水解,
A正確;圖中對(duì)照組溶液X加堿后溶液的pH的變化程度比加酸后的pH的變化
程度大,若對(duì)照組溶液X是0.003mol.L-KCl溶液,則加酸和加堿后溶液的pH
的變化應(yīng)呈現(xiàn)軸對(duì)稱(chēng)的關(guān)系,B錯(cuò)誤;在FeCb溶液中加堿、加酸后,溶液的pH
的變化均比對(duì)照組溶液X的變化小,因?yàn)榧铀峄蚣訅A均引起了Fe3+水解平衡的移
動(dòng),故溶液的pH的變化比較緩和,C正確;FeCb水解生成氫氧化鐵,故溶液的
渾濁程度變大,則表明水解被促進(jìn),否則被抑制,D正確。
考點(diǎn)二鹽類(lèi)水解的應(yīng)用
【題組訓(xùn)練】
1.生活中處處有化學(xué),下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()
A.天然弱堿性水呈堿性的原因是其中含有較多的Mg2\Ca2+等離子
B.焊接時(shí)用NH4cl溶液除銹與鹽類(lèi)水解無(wú)關(guān)
C.生活中用電解食鹽水的方法制取消毒液,運(yùn)用了鹽類(lèi)的水解原理
D.在滴有酚醐的Na2c03溶液中慢慢滴入BaCh溶液,溶液的紅色逐漸褪去
答案D
解析A項(xiàng),天然硬水是因?yàn)槠渲泻休^多的Mg2+、Ca2+等離子,錯(cuò)誤;B項(xiàng),
NH4cl是強(qiáng)酸弱堿鹽,水解顯酸性,因此能溶解鐵銹,錯(cuò)誤;C項(xiàng),惰性電極電
解食鹽水生成物是H2、Cb、NaOH,Cb與NaOH溶液反應(yīng)可以制備漂白液,與
水解無(wú)關(guān),錯(cuò)誤;D項(xiàng),Na2c03溶液中存在水解平衡COr+H2O團(tuán)5HCO5+OH
",加入BaCb溶液后生成BaCCh沉淀,c(CO歹)降低,溶液的堿性減弱,所以紅
色逐漸褪去,正確。
2.下表是Fe2+、Fe3\Zi?+被OH一完全沉淀時(shí)溶液的pH。某硫酸鋅酸性溶液中含
有少量Fe2+、Fe3+雜質(zhì),為制得純凈的ZnSCk,應(yīng)加入的試劑是()
金屬離子Fe2+Fe3+Zn2+
完全沉淀時(shí)的pH7.74.56.5
A.H2O2、ZnOB.氨水
C.KMnO4>Z11CO3D.NaOH溶液
答案A
解析要使Fe2+和Fe3+全部除去,由題給信息可知,需將Fe?+全部氧化成Fe3+,
再調(diào)節(jié)溶液pH,將Fe3+完全轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀,且保證Zi?*不沉淀。氧化Fe?
十時(shí)不能引入新的雜質(zhì),只能加入H2O2;調(diào)pH時(shí)也不能引入新的雜質(zhì),可以加
入ZnO,促進(jìn)Fe3+的水解平衡正向移動(dòng),從而使Fe3+生成Fe(OH)3沉淀而除去。
I名師點(diǎn)撥
?鹽溶液蒸干時(shí)所得產(chǎn)物的判斷
⑴鹽溶液水解生成難揮發(fā)性酸時(shí),蒸干后一般得原物質(zhì),如CuSO4(aq)蒸干得
CuSO4(s)o
(2)鹽溶液水解生成易揮發(fā)性酸時(shí),蒸干灼燒后一般得到對(duì)應(yīng)的氧化物,如AlCb(叫)
蒸干得A1(OH)3,灼燒得AI2O3o
(3)常見(jiàn)受熱分解的鹽
原物質(zhì)蒸干灼燒后固體物質(zhì)
Ca(HCO3)2CaCO3或CaO
NaHCO3Na2cO3
KMnO4K2MnO4和MnO2
NH4CI分解為NH3和HCl,無(wú)固體物質(zhì)存在
(4)還原性鹽在蒸干時(shí)會(huì)被02氧化。如Na2so3(aq)蒸干得Na2so4(s)。
?利用鹽類(lèi)的水解進(jìn)行物質(zhì)的提純
如除去含Mg2+的溶液中混有的Fe3+,可加入MgO或Mg(0H)2、MgCCh等,使
水解平衡右移,生成Fe(0H)3沉淀而除去。
考點(diǎn)三鹽類(lèi)水解常數(shù)的計(jì)算與應(yīng)用
【典例】(1)25℃0.01mol-L-1的NaA溶液pH=10,則A-的水解常數(shù)表達(dá)式
為,其值約為。
(2)已知常溫下H2s03的電離常數(shù)Kal=1.0X10-2,Ka2=6.0Xl(f8,則SO歹的水
解常數(shù)Khi=,Kh2=o若常溫下,pH=9的Na2s03溶液中
c(SOD
c(HSOF)
c(HA)(OT)
答案⑴Kh=10-6
c(AD
(2)1.67X10-7IXIO^1260
c(HA)(OH)104x104
解析(l)Kh=-------------7心10-6
c(AD0.01-104
-
(2)SO3"+H2O@@HSO?+OH
HSO?+H2O團(tuán)團(tuán)H2so3+OH
c(HS(K)-c(OH-)KwIO2
Kh]==1.67X10-7
c(SODK26.0X108
c(H2so3)(OH)Kw_12c(SOM)Ka26.0*10宣
==1X1=+=9
Kh2=c(HSO3)^?0C(HSO3)c(H)-10
=60o
I歸納總結(jié)
水解常數(shù)的應(yīng)用
?計(jì)算鹽溶液中c(H+)或c(OH-)
(1)對(duì)于A+H2O00HA+OH
起始c00
平衡c-c(HA)c(HA)c(OH)
c(HA)-c(OH-)c2(OH)
Kh-zTTA\弋",
c(OH)=V^Co
+
(2)同理對(duì)于B++H2O團(tuán)團(tuán)BOH+H+,c(H)=V^o
?判斷鹽溶液的酸堿性和微粒濃度的大小
(1)單一溶液
①如一定濃度的NaHCCh溶液,Kai=4.4Xl(p7,Ka2=5.6XKF”,心=等=
Aal
io-14
//V1C-7弋2.27X10-8>Ka2,HCO,的水解程度大于其電離程度,溶液呈堿性,c(OH
4.4A1U
+
")>c(H),C(H2CO3)>C(COF)O
7
②又如一定濃度的NaHSCh溶液,Kai=L54X10-2,^a2=1.2XW,豆=等=
Kal
io-14
1心6.5X10-i3<Ka2,HSO3的水解程度小于其電離程度,溶液呈酸性,c(H
1.D4A1U
+)>c(OH),c(SOg)>c(H2so3)。
③再如一定濃度的CH3co0NH4溶液,由于Ka(CH3coOH)=1.75X10-
5-Kb(NH3-H2O)=1.71X1CF5,則CH3coeT與NHl的水解常數(shù)近似相等,二者水
-
解程度相同,CH3coONH4溶液呈中性,C(CH3COO)=C(NH4)O
(2)混合溶液
①如物質(zhì)的量濃度相等的CH3COOH和CH3coONa混合溶液,Ka(CH3coOH)=
VKw10-14「n
L75*I。5,心=跖(CH3C00H)=X10-^(CHsCOOH),
CH3coeT的水解程度小于CH3coOH的電離程度,溶液呈酸性,c(H+)>c(OH-),
C+
(CH3COO)>c(Na)>c(CH3COOH)。
②又如物質(zhì)的量濃度相等的HCN和NaCN混合溶液,^a(HCN)=4.9XIO-10,Kh
K]0一"
=X1產(chǎn)2.°X105>^(HCN),CN-的水解程度大于HCN的電
AaVrlClN)4.VA1Ua
離程度,溶液呈堿性,c(OH)>c(H+),c(HCN)>c(Na+)>c(CN-)。
【題組訓(xùn)練】
1.已知25℃時(shí),草酸的電離常數(shù)Kai=5.6Xl(y2、Ka2=L5Xl(T4;碳酸的電離常
數(shù)Kal=4.5X10-7、Ka2=4.7X10-n,則NaHC2()4溶液的pH7,NaHCO3
溶液的pH7(填,"V"或“=”)。
答案<>
K]義Q-14
解析HC2O4的Ka=Ka2(H2c204)=1.5X10-4,&=”7,「=:々丫1八一2=
Kal(H2c2。4)5.6X1?!?/p>
1.78X1013,Ka>Kh,溶液顯酸性,pH<7;HCOX的K=%(H2co3)=4.7X10二1,
K[X]Q—14
Kh=/g二八、=/W7=2.2X]0-8,跖<氏,溶液顯堿性,pH>7。
2.磷酸是三元弱酸,常溫下三級(jí)電離常數(shù)分別是Kai=6.9X10*Ka2=6.2XlOT
Ka3=4.8X1(T13,回答下列問(wèn)題:
(1)常溫下同濃度①Na3Po4、②Na2HPO4、③NaH2P。4的pH由小到大的順序是
(填序號(hào))。
(2)常溫下,NaffcPCh的水溶液pH(填“>”或“=")7。
⑶常溫下,NazHPCH的水溶液呈_______(填“酸”“堿”或“中”)性,用砥與
心的相對(duì)大小,說(shuō)明判斷理由:
答案⑴③<②〈①(2)V⑶堿Na2HPO4的水解常數(shù)Kh=
14
c(H2PO4)-c(OH)AAV1.0X10rnn
——=豆=不寸461X1074>心,即HP。]的水解
程度大于其電離程度,因而NazHPCU溶液顯堿性
解析(l)Ka越大,心越小,所以①Na3Po4、②NazHPCU、③NaH2P。4的水解程度
八,上?八/上1?小業(yè)、山c(H3PO4),C(OH)Kw
依次減小,pH依次減小。(2)NaH2P04的水解常數(shù)Kh=------°(郵0了)------=西
[0X]0—14
=3-L45X10T2,Ka2>Kh,即H2P。4的電離程度大于其水解程度,因
6.9X10
c(H2Po4)(OH)Kw1.0X1014
而pH<7o(3)Na2Hpe)4的水解常數(shù)&=
c(HPOF)豆—6.2X108
心1.6X10-7,Ka3<Kh,即HPO1的水解程度大于其電離程度,因而pH>7。
微專(zhuān)題24電解質(zhì)溶液中“粒子”濃度關(guān)系
【核心歸納】
1.理解兩大平衡,樹(shù)立微弱意識(shí)
(1)電離平衡一建立電離過(guò)程是微弱的意識(shí)
弱電解質(zhì)(弱酸、弱堿、水)的電離是微弱的,且水的電離能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于弱酸和弱
堿的電離能力。如在稀醋酸溶液中存在:CH3co0H因伺CH3coeT+H+,H2O00OH
一十H+,溶液中粒子濃度由大到小的順序:c(CH3co0H)>c(H')>c(CH3co0
")>c(OH_)o
(2)水解平衡一建立水解過(guò)程是微弱的意識(shí)
弱酸根離子或弱堿陽(yáng)離子的水解是微弱的,但水的電離程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于鹽的水解程
度。如稀的CH3coONa溶液中存在:CH3co0Na=CH3C0CT+Na+,CH3COO
+
■+H2000CH3COOH+OH,H2O團(tuán)國(guó)H++OH,溶液中,c(Na)>c(CH3COO
+
)>c(OH)>c(CH3COOH)>c(H)o
2.巧用守恒思想,明確定量關(guān)系
⑴電荷守恒
電解質(zhì)溶液中所有陽(yáng)離子所帶正電荷總數(shù)與所有陰離子所帶負(fù)電荷總數(shù)相等。
如NaHCO3溶液中電荷守恒:
c(Na+)+c(H+)=c(HCO?)+c(OH")+2c(C0F)。
⑵物料守恒
電解質(zhì)溶液中由于電離或水解因素.離子會(huì)發(fā)生變化變成其他離子或分子,但離子
或分子中某種特定元素原子的總數(shù)不變,符合原子守恒。
如NaHCCh溶液中,n(Na+):n(C原子)=1:1,因HCO,水解:HCOF+
H2O回國(guó)H2co3+OfT以及HC05電離:HC055H++C03--C元素的存在形式
有3種,即HC(K、H2CC)3、COr,由“(Na+):〃(C原子)=1:1,得c(Na+)=c(HCO,)
+c(CO歹)+c(H2co3)。
(3)質(zhì)子守恒
電解質(zhì)溶液中分子或離子得到或失去質(zhì)子(H+)的物質(zhì)的量相等。例如,
①在Na2c03溶液中:
得質(zhì)子一基準(zhǔn)態(tài)物質(zhì)一失質(zhì)子
HCO1+H+--------]
CO"
+H
HQ+.H2O^H_OH-
質(zhì)子守恒:c(OH-)=c(H+)+c(HC0,)+2c(H2co3)。
②在NaHCCh溶液中:
得質(zhì)子一基準(zhǔn)態(tài)物質(zhì)f失質(zhì)子
itc-
H2CO3-+H^3Fp-03
h
H:Q+?+H+H20-+?OH"
質(zhì)子守恒:c(H+)+c(H2co3)=c(0H)+c(COF)。
另外,質(zhì)子守恒式可以由電荷守恒式和物料守恒式推導(dǎo)得出。
【分類(lèi)突破】
類(lèi)型一單一溶液中的粒子濃度關(guān)系
【典例1】0.1mol-L-1Na2s溶液中各粒子濃度的關(guān)系
⑴大小關(guān)系:;
(2)物料守恒:;
(3)電荷守恒:;
(4)質(zhì)子守恒:-
答案(l)c(Na+)>c(S2-)>c(OIT)>c(HS-)>c(H+)
+2-
(2)c(Na)=2[c(S)+c(HS-)+c(H2S)]
(3)c(Na+)+c(H+)=c(OH)+c(HS3+2c(S23
+
(4)c(OIT)=c(H)+c(HS)+2(H2S)
解析Na2s=2Na++S2一(完全電離),
S2-+H2?;鼗豀S-+OIT(主要),
HS-+H2O團(tuán)團(tuán)H2S+OH-(次要),
H2。釀H'+Otr(極微弱)。
I易錯(cuò)提醒
規(guī)避等量關(guān)系中的2個(gè)易失分點(diǎn)
?電荷守恒式中不只是各離子濃度的簡(jiǎn)單相加。如2c(CO〉)的化學(xué)計(jì)量數(shù)“2”表示
一個(gè)CO歹帶2個(gè)負(fù)電荷,不可遺漏。
?物料守恒式中,離子濃度系數(shù)不能漏寫(xiě)或顛倒。如Na2s溶液中的物料守恒式
中,“2”表示c(Na+)是溶液中各種含硫原子離子總濃度的2倍。
類(lèi)型二混合溶液中粒子濃度關(guān)系
【典例2】濃度均為0.1mol-L1NH4C1和氨水的混合溶液中粒子濃度關(guān)系
(D電荷守恒:。
(2)物料守恒:-
(3)質(zhì)子守恒:-
(4)大小關(guān)系:o
答案(1)c(NH4)+c(H+)=C(cr)+c(0H3
(2)C(NH4)+C(NH3H2O)=2c(CF)
+-
(3)C(NH4)+2C(H)=C(NH3-H2O)+2C(OH)
+
(4)c(NH4)>c(Cr)>c(NH3-H2O)>c(OH)>c(H)
解析NH4C1==NH1+C「(完全電離),
-
NH3-H2O00NH4+0H(±<,混合液呈堿性),
NH1+H2。團(tuán)回NH3-H2O+H+(次要),
H2。州H++OH-(極微弱)。
類(lèi)型三不同溶液中同一離子濃度大小比較
【典例3125℃時(shí),相同物質(zhì)的量濃度的下列溶液中:①NH4C1、②CH3co0NH4、
③NH4HSO4、④(NH4)2SC)4、
⑤(NH4)2Fe(SO4)2,c(NHl)由大到小的順序?yàn)椤?/p>
答案⑤道>③②
解析分析流程為
…化學(xué)式中
分組------------->
'NH:的數(shù)目
"ccc選參照物[②相當(dāng)于在①的基礎(chǔ)上促進(jìn)NH:的水解
<①②③①而無(wú)1]③相當(dāng)于在①的基礎(chǔ)上抑制NHI的水解
、④⑤④著鵠04⑤相當(dāng)于在④的基礎(chǔ)上抑制NHI的水解
【專(zhuān)題精練】
1.有4種混合溶液,分別由等體積0.1mol-L-1的兩種溶液混合而成:①NH4cl與
CHsCOONa②NH4cl與HC1③NH4cl與NaCl④NH4cl與NH3-H2O(混合液
呈堿性)下列各項(xiàng)排序正確的是()
A.pH:②〈①〈③〈④
B.c(NHl):①〈③<②〈④
C.溶液中c(H+):①〈③<②〈④
D.C(NH3H2O):①〈③〈④<②
答案B
解析①中NH4cl水解呈酸性與水解呈堿性的CH3coONa混合,水解相互促進(jìn),
但溶液接近中性;②中NH4cl水解被HC1抑制,但溶液呈強(qiáng)酸性;③中NH4cl
與NaCl混合,為單水解呈酸性;④NH4cl與相應(yīng)的堿NH3-H2O(混合液呈堿性)
混合,則說(shuō)明電離程度大于水解程度。所以由分析可知pH:②〈③〈①〈④,A
錯(cuò)誤;c(NHj):①〈③<②〈④,B正確;溶液中c(H+):④〈①〈③<②,C
錯(cuò)誤;C(NH3-H2O):②〈③〈①〈④,D錯(cuò)誤。
2.(雙選)常溫下,濃度均為0.1moLL-1的下列溶液中,粒子的物質(zhì)的量濃度關(guān)系
正確的是()
A.氨水中,c(NHl)=c(OH—)=0.1mol.171
B.NH4CI溶液中,c(NH:)<c(C「)
C.Na2s04溶液中,c(Na+)>c(SO1)>c(OH-)=c(H+)
D.Na2sO3溶液中,c(Na+)=2c(S0歹)+c(HSO,)+c(H2so3)
答案BC
解析氨水中NH3H2O只能部分電離出OH-,結(jié)合電荷守恒C(NH4)+C(H+)=
c(OfT)可得:c(NH4)<c(OH)<0.1mol-L1,A錯(cuò)誤;NH4cl溶液中,NHj部分水
解,cr濃度不變,則溶液中c(NH:)<c(Cr),B正確;Na2s04溶液顯中性,c(OH
一)=c(H+),結(jié)合電荷守恒可得:c(Na+)=2c(SCT),溶液中離子濃度大小關(guān)系為
c(Na+)>c(SOF)>c(OH-)=c(H+),C正確;根據(jù)Na2s。3溶液中的物料守恒可得:
+
c(Na)=2c(S0F)+2c(HSO3)+2c(H2SO3),D錯(cuò)誤。
|解題流程
相關(guān)溶液粒子濃度關(guān)系的解題步驟
分析溶液混合時(shí)是否反應(yīng)及各溶質(zhì)的
定量關(guān)系
確定混合后溶液的溶質(zhì)成分是恰好反
(第二步
H應(yīng)單一溶質(zhì)還是過(guò)量混合溶質(zhì)
;若是混合溶質(zhì)溶液,分析溶質(zhì)成分和
(第三步H定量關(guān)系,進(jìn)而分析電離程度與水解
;程度,確定粒子成分及其濃度關(guān)系
微專(zhuān)題25滴定圖像中的“粒子”濃度關(guān)系
【核心歸納】
酸堿中和滴定曲線(xiàn)圖示
氫氧化鈉溶液滴定等濃度等體積的鹽鹽酸滴定等濃度等體積的氫氧化鈉溶
酸、醋酸溶液的滴定曲線(xiàn)液、氨水的滴定曲線(xiàn)
H14|-------;---------------1----
IO1____T____
二工二H14fNaOH
10------1-------^12~~一-…、
8——H——10k^H£EhO\
6-CHCOOH^
3k3
一?以診甲基紅
21----4
0.0010.0020.0030.00
v(rQaOH)/mL
0-------■--------------1~-
102030
V(HCl)/mL
曲線(xiàn)起點(diǎn)不同:強(qiáng)堿滴定強(qiáng)酸、弱酸的曲線(xiàn),強(qiáng)酸起點(diǎn)低;強(qiáng)酸滴定強(qiáng)堿、弱堿
的曲線(xiàn),強(qiáng)堿起點(diǎn)高
突躍點(diǎn)變化范圍不同:強(qiáng)堿與強(qiáng)酸反應(yīng)(強(qiáng)酸與強(qiáng)堿反應(yīng))的突躍點(diǎn)變化范圍大于
強(qiáng)堿與弱酸反應(yīng)(強(qiáng)酸與弱堿反應(yīng))
室溫下,pH=7不一定是反應(yīng)終點(diǎn):強(qiáng)堿與強(qiáng)酸反應(yīng)時(shí),反應(yīng)終點(diǎn)pH=7;強(qiáng)堿
與弱酸(強(qiáng)酸與弱堿)反應(yīng)時(shí),反應(yīng)終點(diǎn)不是pH=7(強(qiáng)堿與弱酸反應(yīng)終點(diǎn)pH>7,
強(qiáng)酸與弱堿反應(yīng)終點(diǎn)pH<7)
【分類(lèi)突破】
類(lèi)型一“一元酸、堿”滴定圖像中“粒子”濃度的分析比較
【典例1】(雙選)常溫下,用0.100OmoLL,NaOH溶液滴定20.00mL0.1000
moLL-iCH3coOH溶液所得滴定曲線(xiàn)如下圖。下列說(shuō)法正確的是()
2
PH8
7
4
<>5101520
V(NaOH)/mL
+
A.點(diǎn)①所示溶液中:c(CH3COO)++2c(OH)=c(CH3COOH)+2c(H)
+
B.點(diǎn)②所示溶液中:c(Na)=c(CH3coOH)+c(CH3COO)
++
C.點(diǎn)③所示溶液中:c(Na)>c(OH)>c(CH3COO)>c(H)
D.滴定過(guò)程中可能出現(xiàn):c(CH3coOH)>c(CH3coeT)>c(H+)>c(Na+)>c(OH-)
答案AD
解析點(diǎn)①溶液中的溶質(zhì)為等物質(zhì)的量的CH3coOH和CH3coONa,根據(jù)物料守
恒:c(CH3coO)+c(CH3coOH)=2c(Na+),根據(jù)電荷守恒:c(Na+)+c(H+)=
-
C(CH3COO)+C(OH),整理后得c(CH3coOH)+2c(H+)=c(CH3coCF)+2c(OH),
++
A正確;點(diǎn)②溶液的pH=7,根據(jù)電荷守恒有:c(Na)+c(H)=c(CH3COO)+c(OH
■),又因?yàn)閏(H+)=c(OH)則c(Na+)=c(CH3coeF),B錯(cuò)誤;點(diǎn)③溶液中的溶
++
質(zhì)為CH3coONa,離子濃度大小關(guān)系為c(Na)>c(CH3COO)>c(OH)>c(H),C
錯(cuò)誤;加入少量氫氧化鈉溶液時(shí),是大量CH3co0H與少量CH3coONa組成的
混合溶液,可以出現(xiàn)D項(xiàng)的離子濃度關(guān)系,D正確。
|規(guī)律方法
酸、堿中和反應(yīng)過(guò)程中,溶液中的離子濃度隨酸、堿的加入會(huì)發(fā)生變化,可借助
滴定圖像,抓住反應(yīng)的關(guān)鍵點(diǎn),破解離子濃度大小比較。
以用0.1000mol-L1NaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol-L1HA溶液為例,其
滴定曲線(xiàn)如圖:
05101520
V(NaOH)/mL
關(guān)鍵點(diǎn)離子濃度關(guān)系
點(diǎn)0原點(diǎn)為HA的單一溶液,O.lOOOmoLL-iHA的pH>l,說(shuō)明是弱酸,
c(HA)>c(H+)>c(A)>c(OH)
點(diǎn)①兩者反應(yīng)生成等物質(zhì)的量的HA和NaA,此時(shí)溶液pH<7,說(shuō)明HA電
離程度大于A―水解程度,c(A-)>c(Na+)>c(HA)>c(H+)>c(OIT)
點(diǎn)②此時(shí)溶液pH=7,溶液呈中性,酸沒(méi)有完全反應(yīng),c(A")=c(Na
+)>c(HA)>c(H+)=c(OH)
點(diǎn)③此時(shí)兩者恰好反應(yīng)生成NaA,為強(qiáng)堿弱酸鹽,c(Na+)>c(A-)>c(OIT)>c(H
+)
點(diǎn)③之后,此時(shí)NaOH過(guò)量或者遠(yuǎn)遠(yuǎn)過(guò)量,溶液顯堿性,可能出現(xiàn)c(Na+)>c(A
")>c(OH")>c(H+),也可能出現(xiàn)c(Na+)>c(OH")>c(A")>c(H+)
類(lèi)型二“二元酸、堿”滴定圖像中“粒子”濃度的分析比較
【典例2](雙選)已知pKa=—lgKa,25℃時(shí),H2s03的pKal=1.85,pKa2=7.19。
常溫下,用0.1mol-L-1NaOH溶液滴定20mL0.1mol-L_1H2SO3溶液的滴定曲線(xiàn)
如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是()
V(NaOH)/mL
A.a點(diǎn)所得溶液中:2c(H2so3)+c(SO1)=0.1mol-L-1
+
B.b點(diǎn)所得溶液中:C(H2SO3)+c(H)=c(S03)+c(OH)
C.c點(diǎn)所得溶液中:c(Na+)>3c(HSO3)
D.d點(diǎn)所得溶液中:c(Na+)>c(HSO,)>c(SO「)
答案AD
解析滴定過(guò)程中發(fā)生反應(yīng):NaOH+H2SO3==NaHSO3+H20,NaHSO3+
NaOH=Na2sO3+H2O。A.a點(diǎn)溶液中的溶質(zhì)為NaHSOs和H2so3,根據(jù)物料守
恒得出,c(H2so3)+c(HSO3)+c(SOt)<0.1mol-L1,根據(jù)電離常數(shù)Kai=
c(HSO3)-c(H)“-、.oc.,
-----------------7口S、--------,此時(shí)溶液的pH=1.85,即C(H+)=10TS5mol.L推出
C(HSO?)=C(H2SO3),代入上式得出,2c(H2so3)+c(SOV)<0.1mollT,故A說(shuō)法
錯(cuò)誤;B.b點(diǎn)加入20mLNaOH溶液,NaOH和H2sO3恰好完全反應(yīng)生成NaHSO3,
+
即溶質(zhì)為NaHSCh,根據(jù)質(zhì)子守恒得C(H2SO3)+c(H)=c(SOt)+c(OH"),故B
說(shuō)法正確:C.c點(diǎn)溶質(zhì)為Na2sCh和NaHSOs,溶液顯堿性,SOF+H2O00HSOr+
—舊gi丁巫業(yè),c(OH)-c(HSO3)Kw-Kw
OH,根據(jù)水解平衡吊數(shù)Kh=c(SO」一)=KC,c(OH)=.(H+),
推出c(HSO?)=c(SOr),根據(jù)物料守恒:2c(Na+)=3c(H2so3)+3C(HSO5)+
3c(S0D,則有c(Na+)=3c(HSO》)+1.5c(H2so3),顯然:c(Na+)>3c(HSO3),故C
說(shuō)法正確;D.d點(diǎn)溶質(zhì)為Na2so3、少量SOM水解生成HSO,,溶液中離子濃度c(Na
+
)>C(SOD>C(HSO3),故D說(shuō)法錯(cuò)誤。
I規(guī)律方法
抓“兩個(gè)滴定點(diǎn)”突破圖像
二元弱酸(H2A)與堿(NaOH)發(fā)生反應(yīng)分兩步進(jìn)行:
第一滴定終點(diǎn):H2A+NaOH===NaHA+H2。,此時(shí),酸、堿的物質(zhì)的量之比為1:1,
c(H+)-c(HA-)
得到的是NaHA的溶液,其中Kai=,若溶液中C(HA-)=C(H2A),
c(H2A)
則Kai=c(H+);第二滴定終點(diǎn):NaHA+NaOH===Na2A+H2O
此時(shí),酸、堿的物質(zhì)的量之比為1:2,得到的是Na2A的溶液,其中及2=
(H+)-C(A2-)
,若溶液中C(A2-)=C(HA)則&2=c(H+)
c(HAD
【專(zhuān)題精練】
1.20℃時(shí),用0.1mol/L鹽酸滴定20mL0.1mol/L氨水的圖像如圖所示,下列說(shuō)
法正確的是()
A.tz點(diǎn)時(shí)C(cr)=2C(NH3-H2O)+2c(NH4)
B.b點(diǎn)表示酸堿恰好完全反應(yīng)
C.c點(diǎn)時(shí)c(NH4)>c(Cr)>c(H+)>c(OH-)
D.a、b、c、[均有c(NH:)+c(H+)=c(C「)+c(OH-)
答案D
解析。點(diǎn)時(shí)加入的鹽酸為10mL,所得溶液的溶質(zhì)為等物質(zhì)的量濃度的氯化核
和一水合氨,根據(jù)物料守恒2c(Cr)=c(NH3-H2O)+c(NH:),故A錯(cuò)誤;c點(diǎn)時(shí)加
入的鹽酸為20mL,表示酸堿恰好完全反應(yīng),6點(diǎn)表示堿過(guò)量,鹽酸完全反應(yīng),
故B錯(cuò)誤;c點(diǎn)時(shí),酸堿恰好完全反應(yīng)生成氯化核,溶液顯酸性,c(H+)>c(OH-),
根據(jù)電荷守恒:c(NHl)+c(H+)=c(C「)+c(OIT)可知,c(NHl)<c(Cr),故C錯(cuò)誤;
a、b、c、d對(duì)應(yīng)的溶液中均只有NHLH+、cr和OH-四種離子,根據(jù)電荷守恒,
故都有c(NH4)+c(H+)=C(cr)+c(OH-),故D正確。
2.常溫下,向20mL0.1mol-L1的H3P。4溶液中滴加0.1mol-L"1的NaOH溶液,
所得溶液的pH與NaOH溶液體積的關(guān)系如圖所示,下列說(shuō)法正確的是()
H
d
g
陰
及
母
講
A.H3PO4溶液第一步滴定可用酚醐作指示劑
B.A點(diǎn)溶液中:c(H2Po4)>c(H3Po4)>c(HPO3)
,一(H2PO4)-c(OH)
C.圖像中A、B、C二處溶液中----(HPOF)-------相等
D.B點(diǎn)溶液存在:2c(Na+)=c(PO廠)+c(H2P01)+c(HP0r)+c(H3Po4)
答案C
解析由題圖可知,H3P04溶液第一步滴定終點(diǎn)的pH在4左右,要選用甲基橙
作指示劑,A錯(cuò)誤;A點(diǎn)加入20mL0.1moLL-iNaOH溶液,生成NaH2Po4,此
時(shí)溶液呈酸性,說(shuō)明H2PO4的電離程度大于其水解程度,則有C(HPOF)>C(H3PO4),
c(H+)-c(HPOF)
B錯(cuò)誤;H3P04的二級(jí)電離常數(shù)及2=
C(H2PO4)
K^c(HPOg)c(H2PO4)-c(OH)Kw
c(H2Po4)-c(OH)'用有c(HPOF)一必由于圖中A、B、C
三處的溫度相同,則Kw、Ka2相同,故三處溶液中c)相等,
C正確;B點(diǎn)加入40mLO.lmoLLTNaOH溶液,恰好反應(yīng)生成Na2Hpe)4,據(jù)物
+
料守恒可得c(Na)=2C(P0F)+2c(
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