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文档简介
第55讲盐类水解原理的应用、水解常数[复习目标]1.能用盐类水解原理解释生产、生活中的水解现象。2.了解水解常数(Kh)的含义,并能应用其定量分析盐溶液水解程度的大小。3.掌握溶液中的守恒关系,并能应用其判断盐溶液中的粒子浓度关系。考点一盐类水解原理的应用一、水解产物性质的应用1.纯碱溶液不能保存在带玻璃塞的试剂瓶中的原因:_______________________________________________________________________________________________________________。2.简述明矾的净水原理:_______________________________________________________________________________________________________________________________________。3.ZnCl2溶液可作焊接时的除锈剂的原因:________________________________________________________________________________________________________________________。二、促进盐类水解的应用举例4.热的纯碱溶液去油污效果好,原因是___________________________________________________________________________________________________________________________。5.铵态氮肥与草木灰不得混用的理由:___________________________________________________________________________________________________________________________。6.泡沫灭火器反应原理:_______________________________________________________________________________________________________________________________________。7.选择最佳试剂,除去下列括号内的杂质(1)Mg2+(Fe3+)加入________,能除杂的原因是______________________________________________________________________________________________________________________。(2)Cu2+(Fe3+)加入_______________________________________________________________。优点是________________________________________________________________________。8.实验室以含锌废液(主要成分为ZnSO4,含少量的Fe2+、Mn2+)为原料制备ZnCO3·2Zn(OH)2的实验流程如下:下列说法正确的是()A.过二硫酸钠(Na2S2O8)中硫元素的化合价为+7价B.氧化除锰后的溶液中存在:Na+、Zn2+、Fe2+、SOeq\o\al(2-,4)C.调节pH时试剂X可以选用Zn、ZnO、ZnCO3等物质D.沉锌时的离子方程式为3Zn2++6HCOeq\o\al(-,3)=ZnCO3·2Zn(OH)2↓+5CO2↑+H2O三、抑制盐类水解的应用举例9.在配制FeCl3、AlCl3、SnCl2等溶液时为抑制水解,常先将盐溶于少量________中,再加蒸馏水______________________。10.用MgCl2·6H2O晶体得到纯的无水MgCl2操作方法及理由是_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。四、盐溶液蒸干后剩余固体成分的判断11.在空气中加热蒸干并灼烧下列盐溶液,将所得产物填入表格中。盐溶液产物Ca(HCO3)2/NaHCO3NH4ClNa2SO3FeCl2/AlCl3Al2(SO4)3/Fe2(SO4)3/CuSO4Na2CO3考点二水解常数及应用1.水解常数的概念(1)含义:盐类水解的平衡常数,称为水解常数,用Kh表示。(2)表达式①对于A-+H2OHA+OH-,Kh=________________________________________________________________________;②对于B++H2OBOH+H+,Kh=________________。(3)意义和影响因素①Kh越大,表示相应盐的水解程度________;②Kh只受温度的影响,升高温度,Kh______________________________________________。2.水解常数(Kh)与电离常数的定量关系(以CH3COONa溶液为例)CH3COONa溶液中存在如下水解平衡:CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-Kh=eq\f(cCH3COOH·cOH-,cCH3COO-)=eq\f(cCH3COOH·cOH-·cH+,cCH3COO-·cH+)=eq\f(cOH-·cH+,\f(cCH3COO-·cH+,cCH3COOH))=eq\f(Kw,Ka)因而Ka、Kh与Kw的定量关系:Ka·Kh=Kw一、判断酸式盐溶液的酸碱性及粒子浓度大小1.已知常温下,H2CO3的电离常数Ka1=4.2×10-7,Ka2=5.6×10-11。(1)通过计算判断0.1mol·L-1的NaHCO3溶液呈酸性还是碱性?(写出必要过程)______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(2)NaHCO3溶液中,c(Na+)、c(HCOeq\o\al(-,3))、c(COeq\o\al(2-,3))、c(H2CO3)四种微粒浓度的大小关系为_______________________________________________________________________________。2.草酸(H2C2O4)为二元中强酸,经测定常温下,0.1mol·L-1NaHC2O4的pH=2.7,则其溶液中c(Na+)、c(HC2Oeq\o\al(-,4))、c(C2Oeq\o\al(2-,4))、c(H2C2O4)四种微粒浓度的大小关系为_____________________________________________。多元弱酸酸式盐溶液比较粒子浓度大小时,要分析酸式酸根离子电离与水解程度的相对大小。如:3.磷酸是三元中强酸,常温下三级电离常数分别是Ka1=7.1×10-3,Ka2=6.2×10-8,Ka3=4.5×10-13,解答下列问题:(1)常温下同浓度①Na3PO4、②Na2HPO4、③NaH2PO4的pH由小到大的顺序是________________(填序号)。(2)常温下,NaH2PO4的水溶液pH________(填“>”“<”或“=”)7。(3)常温下,Na2HPO4的水溶液呈________(填“酸”“碱”或“中”)性,用Ka与Kh的相对大小说明判断理由:____________________________________________________________________________________________________________________________________________。4.(1)试通过计算说明室温下NH4HCO3溶液的酸碱性:____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(已知:NH3·H2O的Kb=1.8×10-5,H2CO3的Ka1=4.4×10-7,Ka2=4.7×10-11)(2)试比较该溶液中c(NHeq\o\al(+,4))、c(HCOeq\o\al(-,3))、c(NH3·H2O)、c(H2CO3)四种微粒浓度的大小关系:_______________________________________________________________________________。二、判断缓冲溶液的酸碱性及粒子浓度大小5.已知:常温下,CN-的水解常数Kh=1.6×10-5。该温度下,将浓度均为0.1mol·L-1的HCN溶液和NaCN溶液等体积混合。下列说法正确的是()A.混合溶液的pH<7B.混合溶液中水的电离程度小于纯水的C.混合溶液中存在c(CN-)>c(Na+)>c(HCN)>c(OH-)>c(H+)D.若cmol·L-1盐酸与0.6mol·L-1NaCN溶液等体积混合后溶液呈中性,则c=eq\f(4.8,8.05)6.常温下,CH3COOH的Ka=1.7×10-5。(1)通过计算解释等浓度等体积的CH3COOH与CH3COONa的混合溶液显酸性的原因:______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)混合溶液中,c(Na+)、c(CH3COOH)、c(CH3COO-)、c(H+)四种微粒浓度大小关系是_______________________________________________________________________________。考点三电解质溶液中的守恒关系1.电荷守恒电解质溶液必须保持电中性,即阴离子所带负电荷总数一定等于阳离子所带正电荷总数。如Na2S与NaHS两溶液的电荷守恒式相同:c(Na+)+c(H+)=c(HS-)+c(OH-)+2c(S2-)。2.元素守恒变化前后某种元素的质量守恒。如常温下,在1mol·L-1Na2S溶液中:c(Na+)=2[c(HS-)+c(S2-)+c(H2S)]=2mol·L-1。3.质子守恒电解质溶液中,由于电离、水解等过程的发生,往往存在质子(H+)的转移,转移过程中质子数量保持不变,称为质子守恒。质子守恒的书写方法:①方法一:分析质子转移情况(适合正盐)。如Na2S水溶液中的质子转移情况图示如下:由图可得Na2S水溶液中质子守恒:c(H+)+2c(H2S)+c(HS-)=c(OH-)②方法二:通过元素守恒与电荷守恒推出质子守恒。如Na2S溶液元素守恒:c(Na+)=2[c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)]…(ⅰ)电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=2c(S2-)+c(HS-)+c(OH-)…(ⅱ)将(ⅰ)式代入(ⅱ)式化简得c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+2c(H2S),与方法一结果相同。一、单一溶液的守恒关系1.25℃时,写出下列几种溶液中的守恒关系(1)0.1mol·L-1CH3COONa溶液①元素守恒:___________________________________________________________________。②电荷守恒:___________________________________________________________________。③质子守恒:___________________________________________________________________。(2)0.1mol·L-1Na2CO3溶液①元素守恒:___________________________________________________________________。②电荷守恒:___________________________________________________________________。③质子守恒:___________________________________________________________________。(3)0.1mol·L-1NaHCO3溶液①元素守恒:___________________________________________________________________。②电荷守恒:___________________________________________________________________。③质子守恒:___________________________________________________________________。二、混合溶液的守恒关系2.25℃时,写出下列几种溶液中的守恒关系(1)浓度均为0.1mol·L-1的NH3·H2O和NH4Cl溶液等体积混合①电荷守恒:__________________________________________________________________。②元素守恒:___________________________________________________________________。(2)0.1mol·L-1盐酸与0.1mol·L-1CH3COONa溶液等体积混合①电荷守恒:___________________________________________________________________。②元素守恒:___________________________________________________________________。(3)浓度均为0.1mol·L-1的NaHCO3和Na2CO3溶液等体积混合①电荷守恒:___________________________________________________________________。②元素守恒:__________________________________________________________________。混合溶液中粒子浓度大小比较1.(2023·北京,3)下列过程与水解反应无关的是()A.热的纯碱溶液去除油脂B.重油在高温、高压和催化剂作用下转化为小分子烃C.蛋白质在酶的作用下转化为氨基酸D.向沸水中滴入饱和FeCl3溶液制备Fe(OH)3胶体2.(2021·广东,8)鸟嘌呤(G)是一种有机弱碱,可与盐酸反应生成盐酸盐(用GHCl表示)。已知GHCl水溶液呈酸性,下列叙述正确的是()A.0.001mol·L-1GHCl水溶液的pH=3B.0.001mol·L-1GHCl水溶液加水稀释,pH升高C.GHCl在水中的电离方程式为GHCl=G+HClD.GHCl水溶液中:c(OH-)+c(Cl-)=c(GH+)+c(G)3.(2021·天津,10)常温下,下列有关电解质溶液的叙述正确的是()A.在0.1mol·L-1H3PO4溶液中:c(H3PO4)>c(H2POeq\o\al(-,4))>c(HPOeq\o\al(2-,4))>c(POeq\o\al(3-,4))B.在0.1mol·L-1Na2C2O4溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC2Oeq\o\al(-,4))+c(C2Oeq\o\al(2-,4))C.在0.1mol·L-1NaHCO3溶液中:c(H2CO3)+c(HCOeq\o\al(-,3))=0.1mol·L-1D.氨水和NH4Cl溶液混合,形成pH=9的溶液中:c(Cl-)>c(NHeq\o\al(+,4))>c(OH-)>c(H+)4.(2022·重庆,11)某小组模拟成垢—除垢过程如图。100mL0.1mol·L-1CaCl2水溶液eq\o(→,\s\
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