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文档简介
双水解反应双水解反应原理
(1)[双水解反应]学霸推举:这是我用过的最有效的化学方程式配平方法!
在化学反应的过程中,遵守能量守恒定律。
为了使方程式满意质量守恒定律,就需要对其进行配平。
在化学学习中,方程式配平是高考必考的一项内容,
然而,你不会~不会~不会!
那就快来看看学霸们都是怎么做的吧!
(一)最小公倍数法
这种方法适合常见的难度不大的化学方程式。例如,KClO3→KCl+O2↑在这个反应式中右边氧原子个数为2,左边是3,则最小公倍数为6,因此KClO3前系数应配2,O2前配3,式子变为:2KClO3→KCl+3O2↑,由于左边钾原子和氯原子数变为2个,则KCl前应配系数2,短线改为等号,标明条件即:2KClO3==2KCl+3O2↑
(二)观看法配平
有时方程式中会消失一种化学式比较简单的物质,我们可通过这个简单的分子去推其他化学式的系数,例如:Fe+H2O——Fe3O4+H2,Fe3O4化学式较简单,明显,Fe3O4中Fe来源于单质Fe,O来自于H2O,则Fe前配3,H2O前配4,则式子为:3Fe+4H2O=Fe3O4+H2↑由此推出H2系数为4,写明条件,短线改为等号即可:3Fe+4H2O==Fe3O4+4H2↑
一、歧化反应简捷配平法
说明:岐化反应又称自身氧化还原反应,在岐化反应中,同一种元素的一部分原子(或离子)被氧化,另一部分原子(或离子)被还原。如:
KCIO3→KCIO4+KCI
S+KOH→K2S+K2SO3+H2O
配平方法解释:
1、三种价态先标记:意思是说岐化反应简捷配平法的第一部是首先标记清晰反应式中不同物质分子中发生岐化反应的元素的化合价。如:
S0+KOH→K2S-2+K2S+4O3+H2O
2、两者相减第三系:意思是说:任意两个化合价的变化值(肯定值),即为第三者的系数。
3、若有约数需约简:意思是说由其次步得到的三个系数若有公约数,则需要约分后再加到反应式中去。
依据诗意的要求分析如下:
在S和K2S中,S0→S-2,化合价变化值为∣0-(-2)∣=2,所以K2SO3前的系数为2。
在S和K2SO3中,S0→S+4,化合价变化值为∣0-4∣=4,所以K2S前的系数为4。
在K2S和K2SO3中,S-2→S+4,化合价变化值为∣(-2)-4∣=6,所以S前的系数为6。
又由于2、4、6有公约数2,所以约简为1、2、3,将约简后的系数代入反应式得:
3S+KOH→2K2S+K2SO3+H2O
4、悠闲观看便配齐:意思是说将约简后的系数代入反应式后,悠闲拘束地观看一下就可以配平。
观看可知:右边为6个K,所以KOH前应加6,加6后左边为6个H,所以H2O前应加3,于是得到配平后的化学反应方程式:
3S+6KOH=2K2S+K2SO3+3H2O
二、双水解反应简捷配平法
说明:双水解反应,是指由一种强酸弱碱盐与另一种强碱弱酸盐作用,由于相互促进,从而使水解反应进行究竟的反应。如:AI2(SO4)3和Na2CO3反应。该法的特点是可以直接写系数,可在瞬间完成配平过程。
方法解释:
1、谁弱选谁切记清:“谁弱选谁”的意思是说,在两种盐中要选择弱碱对应的金属离子(如AI3+是弱碱AI(OH)3对应的金属阳离子;NH4+离子是特例)和弱酸对应的酸根阴离子(如CO32-是弱酸H2CO3对应的酸根阴离子)作为添加系数(配平)的对象。
2、添加系数电何等:意思是说在选择出的对象前添加肯定的系数,使弱碱对应的金属阳离子(或NH4+)的电荷数与弱酸对应的酸根阴离子的电荷数相等。
3、反应式中常加水,质量守恒即配平:意思是说在两种盐的前面加上适当的系数后,为了使质量守恒,常在反应式中加上n·H2O。
举例:写出AI2(SO4)3和Na2CO3两种溶液混合,发生水解反应的化学方程式。
依据诗意的要求分析如下:
⑴、依据水解原理首先写出水解产物:
AI2(SO4)3+Na2CO3——AI(OH)3↓+CO2↑+Na2SO4
⑵、由于要“谁弱选谁”,所以应选AI3+和CO32-。
⑶、添加系数电荷等
,由于AI3+带3个正电荷,而在AI2(SO4)3中有2个AI3+,所以有6个正电荷;CO32-带2个负电荷,要使“电荷等”,则必需在CO32-前加系数3,于是得到:
AI2(SO4)3+3Na2CO3——2AI(OH)3↓+3CO2↑+3Na2SO4
⑷、“反应式中常加水”。
由于生成物中有6个H,所以应在反应物中加上“3H2O”。这样就得到了配平好了的双水解反应方程式:
AI2(SO4)3+3Na2CO3+3H2O=2AI(OH)3↓+3CO2↑+3Na2SO4
三、奇数配偶法
说明:这首诗介绍了用奇数配偶法配平化学反应方程式的步骤。该法的优点是能适应于各种类型的化学反应方程式的配平,而且简捷、快速,可直接加系数。对一些有机物(特殊是碳氢化合物)燃烧的化学反应方程式的配平显得特殊有效。但该法不适合于反应物和生成物比较简单的化学反应方程式的配平,在这种状况下,若用此法经常很麻烦。
解释:
1、消失最多寻奇数,再将奇数变为偶:这两句说的是奇数配偶法的第一步。“消失最多寻奇数”的意思是说在反应式中查找在反应前后消失次数最多的元素,然后在此基础上查找其中原子个数是奇数的一项;“再将奇数变为偶”的意思是说在找到的奇数前乘上一个偶数(一般是在分子前面加最小的偶数2)。
2、观看配平道理简,二四不行再求六:意思是说将奇数变为偶数以后即可观看配平,假如配不平,再依次试较大的偶数4,4若不行再用6,……
例一:请配平反应式:
Cu+HNO3(浓)——Cu(NO3)2+NO2↑+H2O
依据诗意的要求分析如下:
在该反应式中,Cu在反应前后消失了2次,H消失了2次,N消失了3次,O消失了4次。显而易见,氧是反应前后消失次数最多的元素,而且生成物H2O中的个数为1,是奇数,故应在H2O的前面加系数2,使奇数变为偶数:
Cu+HNO3(浓)——Cu(NO3)2+NO2↑+2H2O
在H2O的前面加上2后,右边有4个H,所以应在HNO3前面加上4,左边加4后有4个N,而右边有3个N,所以应在NO2前面加上2,于是得配平了的化学反应方程式:
Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
例二:请配平反应式:
C2H6+O2——CO2+H2O
分析:观看得知氧是前后消失次数最多的元素,故在H2O前加系数2,观看后不平,然后换4,但还是不行,再换6。观看配平如下:
2C2H6+7O2=4CO2+6H2O
四、氧化还原反应交叉配平法
说明:这首诗介绍了用交叉配平法配平氧化还原反应方程式的步骤和应用该法时应留意的问题。对于较简单的氧化还原反应,用该法配平则比较便利。
方法解释:
1、升价降价各相加:这句的意思是介绍了交叉配平法的第一步,即:首先表明升价元素和降价元素的化合价,然后将升降价数各自分别相加,这样就得出了升价元素化合价的价变总数和降价元素化合价的价变总数。
举例:请用交叉配平法配平如下反应式:
FeS2+O2——SO2+Fe2O3
依据诗意的要求先表明升价元素和降价元素的化合价,于是得到:
Fe+2S2-1+O20——S+4O2-2+Fe2+3O3-2
依据诗意的要求再算出升价元素和降价元素的价变总数。Fe2+→Fe3+化合价上升数为1,S-1→S+4化合价上升数为5,又由于FeS2中有2个S,所以S的升价总数为5×2=10,故升价元素(Fe和S)的价变总数为1+10=11;O0→O-2化合价降低数为2,因O2含2个O,所以降价元素O的价变总数为2×2=4。于是得到下式:
FeS2+O2——SO2+Fe2O3
2、价变总数约后叉:意思是说得出的升价元素化合价的价变总数和降价元素化合价的价变总数后,若二者有公约数,则需约简后再交叉(如二者是6和9,则约简为2和3)。言外之意,若二者为互质数,则直接交叉即可。
在这个例子中,11和4是互质数,故可以直接交叉,于是得到下式:
4FeS2+11O2——SO2+Fe2O3
左右观看配平可得到答案:
4FeS2+11O2=8SO2+2Fe2O3
3、氧化还原未参加,配平不要遗忘它:意思是说若有的反应物仅部分参与了氧化还原反应,一部分未参与氧化还原反应,那么应将交叉系数再加上没有参与氧化还原反应的物质的分子个数,这样才是该物质分子前的系数。
举例:请用交叉配平法配平下列反应式:
Mg+HNO3——Mg(NO3)2+NH4NO3+H2O
依据诗意的要求分析如下:
Mg的价变总数为2,N的价变总数为8,约简后为1和4,故Mg前系数是4已是无疑的,而HNO3前的系数好像应当是1,但观看生成物中有9分子的HNO3没有参与反应,故HNO3前的系数不是1,而是1+9=10。于是可得到如下配平好了的反应方程式:
4Mg+10HNO3=4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O
4、氧化还原分子内,从右着手莫惧怕:意思是说若是分子内氧化还原反应,则应当从生成物着手交叉配平。
举例:请用交叉配平法配平下列反应式:
NH4NO3——N2+O2+H2O
依据诗意分析如下:
一看便知这是一个典型的分子内氧化还原反应,所以应从生成物着手交叉。N0→N-3化合价降低数-3,是N0→N+5化合价上升数是5,故N的价变总数应是∣5+(-3)∣=2,O0→O-2化合价的价变总数为1。观看配平得:
2NH4NO3=2N2+O2+4H2O
5、叉后前后特别偶,奇变偶后再交叉:意思是说若交叉系数后某原子反应前后的个数消失了一奇一偶现象,则需将奇数(乘以2)变为偶数。
举例:请用交叉配平法配平下列反应式:
FeS+KMnO4+H2SO4——K2SO4+MnSO4+Fe2(SO4)3+H2O+S↓
依据诗意的要求分析如下:
Fe和S的化合价上升总数为3(奇数),Mn的化合价降低总数为5,所以交叉系数是3和5,但Fe2(SO4)3中有2个Fe(偶数),K2SO4中有2个K(偶数),故应将3和5分别乘以2,变为偶数6和10,即6和10就是实际应当交叉的系数。由此得出:
10FeS+6KMnO4+24H2SO4=3K2SO4+6MnSO4+5Fe2(SO4)3+24H2O+10S↓
说明:交叉配平法在解释的时候好像“较简单”,但实际配平过程中,仅仅靠大脑瞬间的思维就完成了,所以只要把这首诗真正理解了,那么在实际配平中就会达到瞬间完成的效果。
五、万能配平法说明:
该方法的优点是:该法名副其实——万能!用它可以配平任何化学反应方程式和离子方程式。假如你把这种方法娴熟把握了,那么你就可以骄傲地说:“世界上没有一个化学反应方程式我不会配平。”;该法的弱点是:对于反应物和生成物比较多的化学方程式,用该法则配平速度受到影响。但也不是肯定的,由于其速度的快慢打算于你解多元一次方程组的力量,假如解方程组的技巧把握的较好,那么用万能配平法配平化学方程式的速度也就很抱负了。
方法解释:
1、英文字母表示数:“数”指需要配平的分子系数。这句的意思是说万能配平法的第一步是用英文字母表示各分子式前的系数。
举例:请用万能配平法配平下列反应式:
Cu+HNO3(浓)——Cu(NO3)2+NO2↑+H2O
依据诗意的要求用英文字母表示各分子前的系数,于是得到如下反应方程式:
A·Cu+B·HNO3(浓)——C·Cu(NO3)2+D·NO2↑+E·H2O……①
2、质电守恒方程组:该法的其次步是依据质量守恒定律和电荷守恒定律列多元一次方程组(若不是离子方程式,则仅依据质量守恒定律即可)。
依据诗意的要求列出下列方程组A=CB=2EB=2C+D3B=6C+2D+E
3、某项为一解方程:意思是说该法的第三步是令方程组中某个未知数为“1”,然后解方程组。
依据诗意的要求,我们令B=1,代入方程组得下列方程组:
A=C1=2E1=2C+D3=6C+2D+E解之得:A=1/4,C=1/4,D=1/2,E=1/2
将A、B、C、D、E的数值代入反应方程式①得:
1/4Cu+HNO3(浓)——1/4Cu(NO3)2+1/2NO2↑+1/2H2O……②
说明:在实际配平过程中,究竟该令那一项为“1”,要详细问题详细分析,以解方程组简便为准。一般是令分子式比较简单的一项的系数为“1”。
4、若有分数去分母:意思是说该法的第四步是将第三部解方程组得到的方程组的解代入化学反应方程式中,若有的系数是分数,则要在化学反应方程式两边同乘以各分母的最小公倍数。从而各分母被去掉,使分数变为整数。
依据诗意的要求将方程②两边同乘以4得:
Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
配平决策歌
快速观看定类型,歧化水解首先用。
能否奇偶再交叉,四法技穷有万能。
说明:这首诗阐述了在实际配平常如何正确运用笔者介绍的这五种配平方法。
解释:
1、快速观看定类型:意思是说在看到试题后,第一步是首先观看一下是属于哪一类型的反应式。
2、歧化水解首先用:意思是说若是岐化反应则首先用《歧化反应简捷配平法》,若是双水解反应则首先用《双水解反应简捷配平法》。
3、能否奇偶再交叉:意思是说既不是歧化反应,也不是双水解反应,那么再看一下反应物和生成物多少,若少则用《奇数配偶法》,若较多则用《交叉配平法》。
同学们学会了嘛?
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(2)[双水解反应]高中必考内容:盐类水解的应用!
1、推断盐溶液的酸碱性和比较溶液pH值大小
如物质的量浓度相同的三种钾盐KX、KY、KZ,其pH值分别为7、8、9,则相应的酸HX、HY、HZ的相对强弱为:HXHYHZ。(酸越弱,其强碱盐越易水解,其溶液的碱性就越强。)
物质的量浓度相同的三种盐NaX、NaY和NaZ的溶液,其中pH值依次为8、9、10,则HX、HY、HZ的酸性由强到弱的挨次是()
A.HX、HZ、HY
B.HZ、HY、HX
C.HX、HY、HZ
D.HY、HZ、HX
依据酸根离子水解程度越大,对应的酸越弱来解答.
解答:因pH越大,说明酸根离子水解越是剧烈,对应的酸越弱.所以HX、HY、HZ的酸性由强到弱的挨次:HX>HY>HZ,故选C.
同浓度的①NH4Cl②Na2CO3③KOH④H2SO4⑤Na2SO4⑥CH3COONa六种溶液,pH从大到小的挨次为
。
③②⑥⑤①④
2、分析盐溶液中微粒种类.
例如:Na2S和NaHS溶液含有的微粒种类相同,它们是Na+、S2﹣、HS﹣、H2S、OH﹣、H+、H2O,但微粒浓度大小关系不同.
3、溶液中各种微粒浓度之间的关系
以Na2S水溶液为例来讨论
(1)溶液中的各种微粒
阳离子:Na+、H+
阴离子:S2﹣、HS﹣、OH﹣
(2)利用守恒原理列出相关方程.
①电荷守恒:电解质溶液呈电中性,即全部阳离子所带的正电荷总数与全部阴离子所带的负电荷总数代数和为零.
[Na+]+[H+]=2[S2﹣]+[HS﹣]+[OH﹣]
②物料守恒(原子守恒):即某种原子在变化过程(水解、电离)中数目不变.
Na2S=2Na++S2﹣
若S2﹣已发生部分水解,S原子以三种微粒存在于溶液中.[S2﹣]、[HS﹣]依据S原子守恒及Na+的关系可得.
[Na+]=2[S2﹣]+2[HS﹣]+2[H2S]
③质子守恒:即在纯水中加入电解质,最终溶液中[H+]与其它微粒浓度之间的关系式(由电荷守恒及质子守恒推出)
H2O?H++OH﹣
由H2O电离出的[H+]=[OH﹣],水电离出的H+部分被S2﹣结合成为HS﹣、H2S,依据H+(质子)守恒,可得方程:
[OH﹣]=[H+]+[HS﹣]+2[H2S]
写出0.1mol/LNa2CO3溶液中微粒守恒关系式.
①[Na+]+[H+]=[OH﹣]+[HCO3﹣]+2[CO32﹣]
②[HCO3﹣]+[CO32﹣]+[H2CO3]=0.1
③[OH﹣]=[H+]+[HCO3﹣]+2[H2CO3]
4、比较盐溶液中离子浓度间的大小关系
(1)一种盐溶液中各种离子浓度相对大小
①当盐中阴、阳离子等价时
[不水解离子]>[水解的离子]>[水解后呈某性的离子(如H+或OH﹣)]>[显性对应离子如OH﹣或H+]
实例:a.CH3COONa、b.NH4Cl
a.[Na+]>[CH3COO﹣]>[OH﹣]>[H+]
b.[Cl﹣]>[NH4+]>[OH﹣]
②当盐中阴、阳离子不等价时
要考虑是否水解,水解分几步,如多元弱酸根的水解,则是“几价分几步,为主第一步”,实例Na2S水解分二步
S2﹣+H2O?HS﹣+OH﹣(主要)
HS﹣+H2O?H2S+OH﹣(次要)
各种离子浓度大小挨次为:
[Na+]>[S2﹣]>[OH﹣]>[HS﹣]>[H+]
(2)两种电解质溶液混合后各种离子浓度的相对大小.
①若酸与碱恰好完全以应,则相当于一种盐溶液.
②若酸与碱反应后尚有弱酸或弱碱剩余,则一般弱电解质的电离程度>盐的水解程度.
5、推断盐溶液加热浓缩或蒸干灼伤后得到的固体
AlCl3+3H2O?Al(OH)3+HCl
△H>0(吸热)
①升温,平衡右移
②升温,促成HCl挥发,使水解完全
Al(OH)3灼烧后产物为Al2O3
Al2(SO4)3+6H2O?2Al(OH)3+3H2SO4
△H>0(吸热)
①升温,平衡右移
②H2SO4难挥发,随c(H2SO4)增大,将抑制水解
综合①②结果,最终得到Al2SO4
小结:加热浓缩或蒸干盐溶液,是否得到同溶质固体,由对应酸的
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