2020届二轮复习 盐类水解 溶解平衡 学案(全国通用)
展开盐类水解 溶解平衡
[考纲要求]
1、了解盐类水解的原理、影响盐类水解程度的主要因素、盐类水解的应用。
2、了解离子反应的概念、离子反应发生的条件。了解常见离子的检验方法。
3、了解难溶电解质的溶解平衡。
【知识梳理】
一、盐类的水解(只有可溶于水的盐才水解)
1、盐类水解规律:
①有弱才水解,无弱不水解,越弱越水解;谁强显谁性,两弱相促进,两强不水解。
②多元弱酸根,浓度相同时正酸根比酸式酸根水解程度大,溶液碱性更强。 (如:Na2CO3 >NaHCO3)
③弱酸酸性强弱比较:
A、同主族元素最高价含氧酸的酸性递减,无氧酸的酸性递增(利用特殊值进行记忆。如酸性:HF<HCl;HNO3>H3PO4)
B、饱和一元脂肪酸的碳原子数越小,酸性越强(如HCOOH>CH3COOH)
C、一些常见的酸的酸性:HClO、HCN、苯酚为极弱酸;醋酸>碳酸;磷酸和H2SO3为中强酸;HClO4为最强含氧酸等。
2、盐类水解的特点:(1)可逆 (2)程度小 (3)吸热
3、影响盐类水解的外界因素:
①温度:温度越高水解程度越大 (水解吸热)
②浓度:浓度越小,水解程度越大(越稀越水解)
③酸碱:促进或抑制盐的水解(H+ 促进阴离子水解而抑制阳离子水解;OH-促进阳离子水解而抑制阴离子水解)
4、酸式盐溶液的酸碱性:
①只电离不水解:如HSO4-
②电离程度>水解程度,显酸性 (如: HSO3- 、H2PO4-)
③水解程度>电离程度,显碱性 (如:HCO3- 、HS- 、HPO42-)。
5、双水解反应:
(1)构成盐的阴阳离子均能发生水解的反应为双水解反应(即弱酸弱碱盐)。双水解反应相互促进,水解程度较大,有些甚至水解完全。其促进过程以CH3COONH4为例解释如下:
CH3COONH4 == NH4+ + CH3COO-
NH4+ + H2ONH3·H2O + H+ CH3COO-+ H2OCH3COOH + OH-
两个水解反应生成的H+和OH-反应生成水而使水解反应的生成物浓度均减少,平衡均右移。
(2)常见的双水解反应完全的有:Fe3+与AlO2-、ClO-、CO32-(HCO3-);Al3+与AlO2-、CO32-(HCO3-)、S2-(HS-)、;其特点是相互水解成沉淀或气体。双水解完全的方程式写 “==”并标“↑ ↓”,其离子方程式配平依据是电荷守衡,如:2Al3+ + 3S2- + 6H2O == 2Al(OH)3↓+ 3H2S↑
6、盐类水解的应用:
①某些化肥(如草木灰和铵态氮肥)不能混合施用
②泡沫灭火剂(用硫酸铝和小苏打为原料,双水解)
③明矾净水(Al3+水解成氢氧化铝胶体,吸附水中悬浮物而聚沉)
④NH4Cl用于金属焊接(氯化铵呈酸性,能溶解铁锈)
⑤判断溶液酸碱性(强者显性)
⑥比较盐溶液离子浓度的大小
⑦判断离子共存(双水解的离子产生沉淀和气体的不能大量共存)
⑧配制盐溶液(加对应的酸防止水解)
二、沉淀溶解平衡与溶度积
1、沉淀溶解平衡:一定温度下,固体进入溶液的速率与溶液中离子沉积的速率相等的状态。
2、溶度积:是一个常数,只与温度有关,通常用符号__________表示。对沉淀溶解平衡:MmAn(s) mMn+(aq)+nAm- (aq),Ksp= .
3、溶解平衡的应用:
(1)沉淀的溶解和生成
通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度幂的乘积即离子积Qc的相对大小关系,可以判断难溶电解质在给定条件下能否生成沉淀或溶解:
Qc>Ksp, ;Qc=Ksp, ;Qc<Ksp, .
(2)沉淀的转化
一般来说,溶解度小的沉淀可以转化为溶解度更小的沉淀。
沉淀转化的实质是 。
[典型例题]
[例1]将pH=3的盐酸溶液和pH=11的氨水等体积混合后,溶液中离子浓度关系正确的是:
A. c(NH4+)>c(Cl-)> c(H+)>c(OH-) B.c(NH4+)>c(Cl-) >c(OH-)>c(H+)
C. c(Cl-) >c(NH4+)>c(H+) >c(OH-) D.c(Cl-)>c(NH4+)>c(OH-)>c(H+)
解析:利用“pH之和为14的酸碱等体积混合后,谁弱谁过量显谁性。”规律,判断反应后溶液为NH4Cl和NH3·H2O的混合溶液且呈碱性,而溶液呈碱性,则以氨水的电离为主,故选B
[例2]将0.1mol/L NaOH和0.1mol/LNH4Cl溶液等体积混合后,离子浓度大小正确的顺序是:
A.c(Na+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+) B.c(Cl-)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+)
C.c(Na+)= c(Cl-)>c(OH-)>c(H+) D.c(Na+)= c(Cl-)>c(H+)>c(OH-)
解析:因为NaOH+NH4Cl=NaCl+NH3·H2O,故先不考虑水解和电离(含水的电离),分别列出反应前后各微粒物质的量,若反应后有两种或几种微粒的量相等,则要考虑离子的水解和电离。答案:C
[强化训练]
1、在盐类的水解过程中,下列叙述正确的是( )
A、盐的电离平衡被破坏 B、水的电离平衡被破坏
C、没有发生中和反应 D、溶液的pH一定变大
2、下列反应中,属于水解反应且使溶液显酸性的是( )
A、NH4+ + H2O NH3·H2O + H+ B、HCO3- + H2OCO32- + H3O+
C、S2- + H2O HS- + OH- D、NH3 +H2ONH4+ +OH-
3、下列说法正确的是( )
A.0.5molO3与11.2LO2所含的分子数一定相等
B.25℃与60℃时,水的pH相等
C.中和等体积、等物质的量的浓度的盐酸和醋酸所消耗的n(NaOH)相等
D.2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)和4SO2(g)+2O2(g)=4SO3(g)的△H相等
4、为了使CH3COO-与Na+离子物质的量浓度比更接近1:1,可向CH3COONa 溶液中加入( )
A、适量的盐酸 B、适量的NaOH固体 C、适量的KOH 固体 D、适量的NaCl固体
5、将0.1mol下列物质置于1 L水中充分搅拌后,溶液中阴离子数最多的是( )
A、KCl B、Mg(OH)2 C、Na2CO3 D、MgSO4
6、物质的量浓度相同的下列溶液中,含微粒种类最多的是( )
A、CaCl2 B、CH3COONa C、NH3 D、K2S
7、25 ℃时,将稀氨水逐滴加入到稀硫酸中,当溶液的pH=7时,下列关系正确的是( )
A、c(NH4+)= c(SO42-) B、 c(NH+4)>c(SO42-)
C、c(NH4+)<c (SO42-) D、 c(OH-) + c(SO42-)= c(H+)+ c(NH4+)
8、25℃时,在浓度为1 mol·L-1的(NH4)2SO4、(NH4)2CO3、(NH4)2Fe (SO4)2的溶液中,
测得其c(NH4+)分别为a、b、c(单位为mol/L)。下列判断正确的是( )
A、a = b = c B、a>b>c C、a>c>b D、c>a>b
9、物质的量浓度相同的下列溶液中,符合按pH由大到小顺序排列的是( )
A、Na2CO3 NaHCO3 NaCl NH4Cl B、Na2CO3 NaHCO3 NH4Cl NaCl
C、(NH4)2SO4 NH4Cl Na2CO3 CH3COONa D、NH4Cl (NH4)2SO4 Na2S NaNO3
10、下列实验中,直接采用沾有水滴的仪器,对实验结果没有影响的是( )
A、氨的喷泉实验:烧瓶 B、实验室用高锰酸钾加热制取氧气:试管
C、中和滴定:锥形瓶 D、中和滴定:滴定管
11、关于小苏打水溶液的表述正确的是( )
A、c (Na+)=c (HCO3-) + c (CO32-) + c (H2CO3)
B、c (Na+) + c (H+) = c (HCO3-) + c (CO32-) +c (OH-)
C、HCO3- 的电离程度大于HCO3-的水解程度
D、存在的电离有:NaHCO3 = Na+ + HCO3-, HCO3- H+ + CO32- H2O H++OH-
12、温度相同、浓度均为0.2 mol/L的 ①(NH4)2SO4 ②NaNO3 ③NH4HSO4 ④NH4NO3
⑤ ⑥CH3COONa溶液,它们的pH值由小到大的排列顺序是( )
A、 ③①④②⑥⑤ B、①③⑥④②⑤
C、 ③②①⑥④⑤ D、⑤⑥②④①③
13、使0.1mol·L-1的Na2CO3溶液中c(H+)、c(HCO3-) 、c(CO32-) 都减小,其方法是( )
A、通入CO2气体 B、加入NaOH固体 C、通入HCl气体 D、加入饱和石灰水
14、常温下将稀NaOH溶液与稀CH3COOH溶液混合,不可能出现的结果是( )
A、pH > 7,且c(OH—) > c(Na+) > c(H+) > c(CH3COO—)
B、pH > 7,且c(Na+) + c(H+) = c(OH—) + c(CH3COO—)
C、pH < 7,且c(CH3COO—) >c(H+) > c(Na+) > c(OH—)
D、pH = 7,且c(CH3COO—) > c(Na+) > c(H+) = c(OH—)
15、现有电解质溶液:①Na2CO3 ②NaHCO3③NaAlO2 ④CH3COONa ⑤NaOH 且已知:
CO2+3H2O+2AlO2— = 2Al(OH)3↓+CO32—。
(1)当五种溶液的pH相同时,其物质的量浓度由大到小的顺序是_____ ___(填编号)。
(2)将上述物质的量浓度均为0.1 mol·L-1的五种溶液,稀释相同倍数时,其pH变化最
大的是___________(填编号)。
(3)在上述五种电解质溶液中,分别加入AlCl3溶液,无气体产生的是____________(填
编号)。
16、(1)对于Ag2S(s) 2Ag+ + S2-,其Ksp的表达式为 。
(2)下列说法中不正确的是
①用稀HCl洗涤AgCl沉淀比用水洗涤损耗AgCl小;
②一般地,物质的溶解度随温度的升高而增加,故物质的溶解大多是吸热的;
③对于Al(OH)3(s) Al(OH)3 Al3+ + 3OH-,前者为溶解平衡,后者为电离平衡;
④除去溶液中的Mg2+,用OH-沉淀比用CO32-好,说明Mg(OH)2的溶解度比MgCO3大;
⑤沉淀反应中常加过量的沉淀剂,其目的是使沉淀更完全。
(3)如何除去Mg(OH)2中混有的Ca(OH)2?
。
17、已知AnBm的离子积 = c(Am+)n·c(Bn-)m,式中的c(Am+)n和c(Bn-)m表示平衡时离子的物质的量浓度。在某温度下,Ca(OH)2的溶解度为0.74 g,其饱和溶液密度为1 g·mL-1,则该温度下,其离子积为 。
18、阅读下列材料:已知Cu2+和Fe2+在pH为4~5的环境中不水解,而此种情况下, Fe3+几乎全部水解,双氧水(H2O2 )是强氧化剂,在酸性条件下,它的还原产物为水。用粗氧化铜(含少量铁)制纯CuCl2溶液的过程如下:①取50 mL稀盐酸,加入一定量粗氧化铜,加热、搅拌,充分反应后过滤,经测定溶液pH约为2;②向滤液中加入双氧水搅拌;③向滤液中加入过量的纯氧化铜,微热、充分搅拌,经测定溶液的pH约为5;④过滤;⑤浓缩溶液。 思考:
(1)操作①中的离子方程式
(2)操作④中过滤后滤渣的成分是
(3)操作中pH升高的原因是什么?
参考答案
[强化训练]
1、B 2、A 3、C 4、C 5、C 6、D 7、B 8、D 9、A 10、C 11、AD
12、A 13、D 14、AD
15、(1)④②①③⑤ (2)⑤ (3)③④⑤
16、(1)Ksp=c(Ag+)2.c(S2- ) (2) ④ (3)加入足量的MgCl2溶液,充分搅拌,过滤,洗涤,
即得纯净的Mg(OH)2沉淀。
17、4×10- 3
18、⑴CuO+2H+=Cu2++H2O Fe+2H+= Fe2++H2↑
⑵Fe(OH)3 CuO
⑶一方面2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O消耗了H+,另一方面CuO消耗H+。