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1、专题十六盐类水解沉淀溶解平衡,高考化学,考点一盐类水解原理及其应用,考点清单,考点基础 一、盐类水解的定义和实质 1.盐类水解的定义 强碱弱酸盐和强酸弱碱盐溶于水时,电离产生的阴离子或阳离子可分别与水电离出来的H+或OH-生成弱电解质弱酸或弱碱。盐与水发生的这种作用叫作盐类的水解。 2.盐类水解的实质 盐类的水解是盐跟水之间的化学反应,水解(反应)的实质是生成弱电解质,使水的电离平衡被破坏而建立起新的平衡。盐的水解促进了水的电离。,2,二、盐类水解的影响因素及应用 1.内因:盐本身的性质,(1)弱碱越弱,其阳离子的水解程度就越大,对应盐溶液的酸性越 强。 (2)弱酸越弱,其阴离子的水解程度就越
2、大,对应盐溶液的碱性越 强。,3,2.外因 (1)温度:升高温度,水解平衡正向移动,水解程度增大。 (2)浓度 a.增大盐溶液的浓度,水解平衡正向移动,水解程度减小,但 水解产生的离子浓度增大;加水稀释,水解平衡正向移动,水 解程度增大,但水解产生的离子浓度减小。 b.增大c(H+),促进强碱弱酸盐的水解,抑制强酸弱碱盐的水解;增大c(OH-),促进强酸弱碱盐的水解,抑制强碱弱酸盐的水解。,4,三、盐类水解的规律 有弱才水解,都弱都水解,越弱越水解,谁强显谁性。 1.组成盐的弱碱阳离子(Mx+)能水解,使溶液显酸性;组成盐的弱酸阴 离子(Ay-)能水解,使溶液显碱性。 2.盐对应的酸(或碱)越
3、弱,水解程度越大,相应盐溶液碱性(或酸性)越强。 3.多元弱酸根的正酸根离子比酸式酸根离子水解程度大得多,如同浓度时C比HC的水解程度大,含C溶液的碱性更强。 四、水解方程式的书写 1.一般来说,盐类水解的程度不大,应该用“”表示。盐类水解一般不 会产生沉淀和气体,所以一般不用符号“”和“”。如: Cu2+2H2O Cu(OH)2+2H+,5,N+H2O NH3H2O+H+ 2.多元弱酸盐的水解是分步进行的,用分步水解离子方程式表示。如 Na2CO3的水解反应为: C+H2O HC+OH- HC+H2O H2CO3+OH- 3.相互促进的水解反应方程式的书写步骤 (1)先写出水解的离子及水解后
4、的最终产物,用“”连接并注明“” 或“”。 (2)运用电荷守恒、原子守恒等将其配平。,6,重点突破 一、盐类水解原理的应用 1.判断盐溶液的酸碱性时要考虑盐的水解。 2.判断盐溶液中离子种类及其浓度大小关系时要考虑盐的水解。 3.判断溶液中离子能否大量共存时,有时要考虑盐的水解,如Al3+与HC、 C、Al等不能大量共存。 4.盐在参加反应时,有时要考虑盐的水解,如Mg加到NH4Cl溶液中,AlCl3与Na2S溶液混合等。 5.加热浓缩某些盐溶液时,要考虑水解,如分别浓缩FeCl3、AlCl3溶液,蒸干得氢氧化物,灼烧得金属氧化物。 6.保存某些盐溶液时,要考虑盐的水解,如FeCl3溶液中加少
5、量盐酸来抑制水解,保存Na2CO3等碱性盐溶液的试剂瓶不能用玻璃塞,保存NH4F溶液不能,7,用玻璃瓶。 7.解释生活、生产中的一些化学现象,如明矾净水、化肥施用等。 8.某些胶体的制备利用水解原理,如实验室制备Fe(OH)3胶体:Fe3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+。 9.泡沫灭火器工作原理: Al3+3HCAl(OH)3+3CO2。 10.纯碱溶液越热去污能力越强:C+H2OHC+OH-,加热使溶液中 c(OH-)增大。 二、酸式盐溶液酸碱性的判断 酸式盐的水溶液显什么性,要看该盐的组成微粒的实际表现。 1.强酸的酸式盐只电离,不水解,其溶液一定显酸性。如NaHSO4溶液: Na
6、HSO4 Na+H+S。,8,2.弱酸的酸式盐溶液的酸碱性,取决于酸式酸根离子的电离程度和水解程度的相对大小。 (1)若电离程度小于水解程度,则溶液显碱性。例如NaHCO3溶液中HC H+C(次要)、HC+H2O H2CO3+OH-(主要),使溶液中c(OH-) c(H+),溶液呈碱性;NaHS溶液、Na2HPO4溶液亦显碱性。 (2)若电离程度大于水解程度,则溶液显酸性。例如NaHSO3溶液中HS H+S(主要)、HS+H2O H2SO3+OH-(次要),使溶液中c(H+) c(OH-),溶液显酸性;NaH2PO4溶液亦显酸性。,9,考点二沉淀溶解平衡及其应用,考点基础 1.溶解平衡 溶质溶
7、解的过程是一个可逆过程: 固体溶质溶液中的溶质 溶解平衡的特点:逆、等、动、定、变(适用平衡移动原理)。 2.溶度积 (1)溶度积常数:一定温度下难溶电解质的饱和溶液中,各组分离子浓度幂的乘积为一常数。对于溶解平衡AmBn(s) mAn+(aq)+nBm-(aq),Ksp= c(An+)mc(Bm-)n。 与其他平衡常数一样,Ksp的大小只受温度的影响。,10,(2)溶度积规则,某难溶电解质的溶液中任一情况下有关离子浓度幂的乘积为Qc(离子积)。 当QcKsp时,有沉淀析出,直至达到平衡。,11,重点突破 沉淀溶解平衡的应用 1.沉淀的生成与溶解 (1)在难溶电解质的溶液中,当QcKsp时,就
8、会生成沉淀。据此,加入沉淀剂析出沉淀,是分离、除杂常用的方法。如以Na2S、H2S等作沉淀剂,使某些金属离子(如Cu2+、Hg2+等)生成极难溶的硫化物(CuS、HgS等),从而达到分离或除杂的目的。 注意利用生成沉淀分离或除去某种离子,首先,要使生成沉淀的反应能够发生;其次,沉淀生成的反应进行得越完全越好。如要除去溶液中的Mg2+, 可使用NaOH等使之转化为溶解度较小的Mg(OH)2。 不可能使要除去的离子全部通过沉淀除去。一般认为残留在溶液中的离子浓度小于110-5 molL-1时,沉淀就达完全。由Ksp的表达式可知,使除去,12,的离子在溶液中残留的浓度尽可能小,需要加入过量的沉淀剂。
9、 (2)当QcKsp时,沉淀就会溶解。常用的方法有: 酸碱溶解法 加入酸或碱与沉淀溶解平衡体系中的相应离子反应,降低相应离子的浓度,使平衡向沉淀溶解的方向移动。如难溶于水的BaCO3可溶于盐酸中。 发生氧化还原反应使沉淀溶解 某些金属硫化物(如CuS、HgS等),其溶度积特别小,在其饱和溶液中c(S2-)特别小。这些金属硫化物能溶于氧化性酸(如硝酸、王水等),S2-被氧化,其浓度减小,从而达到沉淀溶解的目的。 此法适用于那些具有明显氧化性或还原性的难溶物。 生成配合物使沉淀溶解 向沉淀溶解平衡体系中加入适当的配位剂,使溶液中某种离子生成稳定的,13,配合物,以减小其离子浓度,从而使沉淀溶解。
10、如溶解AgCl可加入氨水以生成Ag(NH3)2+。 (3)实例探究 利用沉淀溶解平衡移动原理解释作“钡餐”用BaSO4而不用BaCO3的原因。 误服可溶性钡盐引起中毒,应尽快服用5.0%的Na2SO4溶液洗胃,使S与 Ba2+结合成沉淀而排出。 从沉淀溶解平衡的角度解释溶洞的形成。 2.沉淀的转化 (1)沉淀转化的实质 沉淀转化的实质是沉淀溶解平衡的移动。通常,一种沉淀可以转化为更难溶的沉淀,两种难溶物的溶解能力差别越大,这种转化的趋势就越大。,14,(2)实例探究 往ZnS的沉淀溶解平衡体系中加入CuSO4溶液可将其转化为更难溶的CuS沉淀。 ZnS(s)+Cu2+(aq) CuS(s)+Z
11、n2+(aq) 依据沉淀转化的原理,可用FeS等难溶物作为沉淀剂除去废水中的某些金属离子。 FeS(s)+Hg2+(aq) HgS(s)+Fe2+(aq) 硬水中的Mg(HCO3)2煮沸时分解为MgCO3,继续煮沸,MgCO3转化为更难溶的Mg(OH)2。 AgNO3溶液AgCl(白色沉淀)AgBr(淡黄色沉淀)AgI(黄 色沉淀)Ag2S(黑色沉淀)。,15,方法微粒浓度大小的比较及电解质溶液中微粒之间的定量关系 1.微粒浓度大小比较的方法 (1)考虑水解因素:如Na2CO3溶液。 C+H2O HC+OH- HC+H2O H2CO3+OH- 所以c(Na+)c(C)c(OH-)c(HC)。
12、(2)不同溶液中同一离子浓度的比较要看溶液中其他离子对它的影响。如相同浓度的a.NH4Cl、b.CH3COONH4、c.NH4HSO4三种溶液中c(N)由大 到小的顺序是cab。 (3)混合液中各离子浓度的比较要综合分析水解因素、电离因素,如相同浓,方法技巧,16,度的NH4Cl和氨水混合液中,因NH3H2O 的电离N的水解,故离子浓度顺序为c(N)c(Cl-)c(OH-)c(H+)。 2.电解质溶液中的微粒之间存在着三种定量关系 (1)微粒数守恒关系(即物料守恒) 如纯碱溶液中c(Na+)=2c(C)变化前=2c(C)+2c(HC)+2c(H2CO3)。 NaH2PO4溶液中c(Na+)=c
13、(H2P)变化前=c(H2P)+c(HP)+c(P)+c(H3PO4)。 (2)电荷数守恒关系(即电荷守恒) 如小苏打溶液中c(Na+)+c(H+)=c(HC)+2c(C)+c(OH-)。 Na2HPO4溶液中c(Na+)+c(H+)=c(H2P)+2c(HP)+3c(P)+c(OH-)。 注意1 mol C带有2 mol 负电荷,所以电荷浓度应等于2c(C),同理 P的电荷浓度等于3c(P)。,17,(3)水电离的离子数守恒关系(即质子守恒) 如纯碱溶液中c(H+)水=c(OH-)水,c(H+)水=c(HC)+2c(H2CO3)+c(H+),所以c(OH-)水=c(HC)+2c(H2CO3)+c(H+)。 现分别以Na2CO3和NaHCO3溶液为例,用以下图示帮助我们来理解质子守恒: 所以c(OH-)=c(HC)+2c(H2CO3)+c(H3O+),即c(OH-)=c(HC)+2c(H2CO3)+ c(H+);,18,所以c(OH-)+c(C)=c(H2CO3)+c(H+)。 另外,还可将盐溶液中的电荷守恒式和物料守恒式相联立,通过代数运算推出质子守恒式。,19,
