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文档简介
考向27盐类的水解
(2022.湖南卷)甲基丙烯酸甲酯是合成有机玻璃的单体。
旧法合成的反应:
(CH3)2C=O+HCNt(CH3)2C(OH)CN
(CH3),C(OH)CN+CH3OH+H2SO4——>CH2=c(CH3)COOCH3+NH4HSO4
新法合成的反应:
Pd
CH3C=CH+CO+CH3OHfCH?=c(CH3)COOCH3
下列说法错误的是(阿伏加德罗常数的值为NA)
A.HCN的电子式为H:C;;N:
B.新法没有副产物产生,原子利用率高
C.ILO.OSmol-L1的NH4HsO,溶液中NH;的微粒数小于0.05NA
D.Pd的作用是降低反应的活化能,使活化分子数目增多,百分数不变
【答案】D
【解析】A.氢氟酸为共价化合物,结构式为H—ON,电子式为H:C三N:,故A正确;
B.由方程式可知,新法合成甲基丙烯酸甲酯的反应为没有副产物生成,原子利用率为100
的化合反应,故B正确;
C.硫酸氢钱是强酸弱碱的酸式盐,钱根离子在溶液中会发生水解反应,所以1L0.05moi/L
的硫酸氢镀溶液中铉根离子的数目小于0.05mol/LxlLxMmol—i=0.05M,故C正确;
D.由方程式可知,把为新法合成甲基丙烯酸甲酯的催化剂,能降低反应的活化能,使活化
分子的数目和百分数都增大,故D错误;
故选D。
|影响盐类水解的因素||盐类水解的基本原理|
।内囚:盐本身的性所I.it妁8叶的实Y:
2、外因:计中料(附般网肉厂或物*用肉广)隔r3水
一离明的肉广州介生成成电肉(㈱也稣戚)
⑴温度:盐的水解反应是吸热反应.升值।HXOH
的分「攻陷破坏水的电战部沏.
温度水绢程度增大.
2・我臭水第
(2)浓及:盐的浓度越小,般水解程度越大.⑴盘必须溶J•水:
加水稀和盐的溶液,可以促进水帆•⑵盐中必须仃利底网阳广成物融阳肉广.
⑶溶液的酸、做性:3.上兵小飞山斗:
盐类水解后,溶液会呈一不同的酸、^性.■划才水*.兀BS不水M.水N.
因此控制溶液的酸、啾性,可以促进或抑制盐"]»=水M.14kMM<*.«*..E9KJL中饯。
的水斜.故在盐溶液中加入酸或碱都能影响航4.微兵水解的工人忖任:
①盐类水斜附惬般微如:
的水解.
②盐类水稣是中利反感逆反应为吸热反应:
一类水解方程式的书写规阑CHQOONa溶液改变下列条件变化情况:
[盐类的水解[CHJCOO+HJOCHJCOOHWH-
I、,,水解股足比收或同的.通用用『=±&小,
同时无沉淀和气体产生.改食条门平衡移动(CH3COOJ.(OH]
、躬他的阳阳尚水解越分小世行的.R乩噌人!
21FI-J/.减小
水M科强比第水解科仪人.CH)COON«增大
3、W心外做的K沼♦水川过程皎为tl杂.通常写成:\HCI向右收小也
向
增
右,.
小尤成.弄出战小
右•,
,
向
4、对「发'I"水制的破类,因水解彻底,故刖"=”・1-JUJ4用
加水左成小
同时仃沉淀和气体产生.小
减
面
・
5.V-乙物的的取代小离广.农耕和电能同心避仃./.cNaOH小
左
减
向
:HAcA3”、:&,卜
判断溶液中耀于浓度大小的一艇思路为^NH.CIM小|海小i增大
[痈M&/][单TM丽I[再子M大小|/离子浓度等量关系
T1.电荷守J恒2.物料守恒国质子守恒
博燃嗣~喇
1.盐类的水解
於目在水溶液中盐电离产生的离子与水电离产生的
焊厂IH+或0H-结合生成弱电解质的反应
可溶性盐中必须有弱酸根阴离子或弱碱阳离子
盐电离-丹般重厂黎yL弱电解质~
I1弱碱的阳离子~结合QLJ
侬)一破坏了水的电离平衡f水的电离程度道走f
Ifc(H+)#c(OH-)~溶液呈碱性或酸性
tc(H+)=c(OH-)f溶液呈中性
厂可逆:水解反应是可逆反应
庖可--►吸热:水解反应是邃幽更反应的逆反应,是吸热反应
f微弱:一般的水解反应程度微弱
2.盐类的水解规律
-(强酸弱碱盐)---(pH<7)—
(有弱才水解卜—(强碱弱酸盐)~(pH>7)--►(谁强显谁性)
II
:U弱酸弱碱盐)(都弱都水解p:
II
II
II
(无弱木水解卜(强酸强碱盐)——(pH=7I同强显中性)
。
实例:下列盐溶液:①CuSO4②KNO3③Na2c3®(NH4)2SO4@NaHCO3⑥
CH3coONa
溶液呈酸性的是:①④:
溶液呈碱性的是:—③⑤⑥;
溶液呈中性的是:②。
[名师点拨](1)盐类发生水解反应后,其水溶液往往呈酸性或碱性,但也有特殊情况,
如CH3COONH4溶液呈中性。
(2)多元弱酸的酸式盐溶液呈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。如NaHCCh溶液中HCO;的水解〉电离,故溶液呈碱性;NaHSCh溶液中HSO;的
电离〉水解,故溶液呈酸性。
(3)能发生相互促进的水解反应的盐溶液的酸碱性,取决于弱酸、弱碱的相对强弱,如
NH4F溶液呈酸性,是因为HF的电离常数大于NH3H2O的电离常数。
3.水解离子方程式的书写
(1)多元弱酸盐水解:分步进行,以第一步为主。
如Na2cCh水解的离子方程式:
+H2OHCO:+0H—,HCO1+西0H2coa+OH,
(2)多元弱碱盐水解:方程式一步完成。
如FeCb水解的离子方程式:
Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+。
(3)阴、阳离子相互促进水解:水解程度较大,书写时要用“一”"、”:等。
如NaHCO3与AlCh溶液混合反应的离子方程式:
A13++3HCOM=A1(OH)31+3CC)2T。
[名师点拨](1)盐类的水解是微弱的,书写用“”不标“广和“广。
(2)多元弱酸根分步书写,水的化学计量数始终是1,以第一步为主,一般只写第一步水
解方程式。
(3)AF+(或Fe3+)与CO,、HCO;、S2~.HSO;、A10;发生相互促进的水解反应,
水解程度较大,进行完全,书写时要用“一""『'“广。
(4)NH:与CH3coe)一、HCO;、COf等在水解时相互促进,其水解程度比单一离子
的水解程度大,但仍然水解程度比较弱,不能进行完全,在书写水解方程式时用“
4.影响盐类水解平衡的因素
(1)内因:形成盐的酸或碱越弱,其盐就越易水解。如水解程度:Na2cCh工Na2so3,
Na?C03>NaHCOso
〃溶液的浓度:浓度越小,水解程度越大
温度:温度越高,水解程度越大
I(酸:弱酸根离子的水解程度增大,
(2)外因1I弱碱阳离子的水解程度减小
外加酸碱、1施工口……,
碱:弱酸根离子的水解程度减小,
<〔弱碱阳离子的水解程度增大
+
(3)以FeCb水解为例[Fe3++3H2。Fe(OH)3+3H],填写外界条件对水解平衡的
影响。
条件移动方向H+数PH现象
升温向右增多减小颜色变深
通入HCl(g)向左增多减小颜色变浅
加H2O向右增多增大颜色变浅
力口NaHCO3向右减少增大生成红褐色沉淀,放出气体
[名师点拨](1)相同条件下的水解程度:
①正盐>相应的酸式盐,如CO;>HCO;。
②水解相互促进的盐>单独水解的盐〉水解相互抑制的盐。如NH:的水解程度:
(NH4)2CO3>(NH4)2SO4>(NH4)2Fe(SO4)2。
(2)稀释溶液时,盐溶液被稀释后浓度越小,水解程度越大,但由于溶液体积的增大是
主要的,故水解产生的H+或OH」的浓度是减小的,则溶液酸性(或碱性)越弱。
(3)向CH3COONa溶液中加入少量冰醋酸,并不会与CH3coONa溶液水解产生的01T
反应,使平衡向水解方向移动,主要原因是体系中c(CH3co0H)增大,会使平衡CH3coeT
+H2OCH3coOH+OJT左移。
5.水解常数及应用
(1)含义:盐类水解的平衡常数,称为水解常数,用心表示。
(2)表达式
①对于+H2OHA+0H,
c(HA)-c(OFT)
%=c(AD
②对于B++H2OBOH+H+,降二⑴,,;”)
(3)意义和影响因素
①&越大,表示相应盐的水解程度越大;
②Kh只受温度的影响,升高温度,Kh值增大。
(4)与电离常数的关系
①强碱弱酸盐:除=唔」
②强酸弱碱盐:&=*。
(5)水解常数的应用
①计算盐溶液中c(H+)或c(OFT)
a.对于A+H2OHA+OH
起始C00
平衡c-c(HA)c(HA)c(OH-)
c(HA)c(OH、d(OH)
Kh=—c—c(HA)~C'
c(OJT)=V^o
b.同理对于B++H2OBOH+H+,
c(H+)=VKh<=
②判断盐溶液的酸碱性和微粒浓度的大小
a.单一溶液
K10—14
-11
i.如一定浓度的NaHCCh溶液,Kai=4.4xl(T7,^a2=5.6xl0,a=管=..in-7
Kal4.4X10
u2.27xl()F>Ka2,HCOl的水解程度大于其电离程度,溶液呈碱性,c(OH「)>c(H+),c(H2co3)
>c(COf)=
K10-"
ii.又如一^定浓度的NaHSCh溶液,Kai=1.54x102,Ka2~1.2x107,Kh=/=1力力2
A.aii.nqxiu
=6.5xl()r3<K必HSO;的水解程度小于其电离程度,溶液呈酸性,c(H+)>c(OH-),
c(SOf)>c(H2so3)。
-5
iii.再如一定浓度的CH3coONH4溶液,由于^a(CH3COOH)=1.75x10~A:b(NH3-H2O)
=1.71x10-5,贝ijCH3coeT与NH:的水解常数近似相等,二者水解程度相同,CH3COONH4
溶液呈中性,c(CH3coCT)=c(NH:)□
b.混合溶液
i.如物质的量浓度相等的CH3co0H和CH3coONa混合溶液,Ka(CH3COOH)=1.75x10
K|Q-14
r,Kh=k=;x5.7xlO-i0<Ka(CH3coOH),CH3coeT的水解程度
AaILH3LUUHJ1./JXIU'
-+
小于CH3coOH的电离程度,溶液呈酸性,C(H+)>C(OJT),c(CH3COO)>c(Na)>
C(CH3COOH)O
-10
ii.又如物质的量浓度相等的HCN和NaCN混合溶液,^a(HCN)=4.9xlO,Kh=
K|Q-14
,=/i<win-ioN0xl()-5>Ka(HCN),CN-的水解程度大于HCN的电离程度,溶
AakrlClN)4./X1U
液呈碱性,c(OH")>c(H+),c(HCN)>c(Na+)>c(CN")□
知识点二盐类水解的应用
1.盐类水解的“十二”大应用
应用举例
FeCb溶液显酸性,原因是Fe3++
判断溶液的酸碱性
+
3H2OFe(OH)3+3H
等物质的量浓度的NaX、NaY、NaZ三种盐溶液的
判断酸性强弱
pH分别为8、9、10,则酸性:HX>HY>HZ
配制CUSO4溶液时,加入少量硫酸,防止Cip+水解;
配制或贮存易水解的盐溶液配制FeCb溶液,加入少量盐酸;贮存Na2cCh溶液、
Na2SiO3溶液不能用带磨口玻璃塞的试剂瓶
3+
制取Fe(OH)3胶体的禺子方程式:Fe+3H2O^^
胶体的制取
Fe(OH)3(胶体)+3H+
成分为NaHCO3与A12(SO4)3-发生的反应为A"++
泡沫灭火器原理
3HCO:=Al(OH)n+3co2T
明矶可作净水剂,原理为AF++
作净水剂
3H2。A1(OH)3(胶体)+3寸
化肥的施用锈态氮肥与草木灰不得混用
除锈剂NH4C1与ZnCL溶液可作焊接时的除锈剂
Fe3+与CO:不能大量共存:2Fe3++3COF+
判断离子能否共存
3H2O=2Fe(OH)31+3C02T
热的纯碱溶液清洗油污,加热能促进CO,的水解,
去油污
溶液中c(OJT)增大,油脂的皂化反应进行得彻底
TiCh的制备:TiC14+(x+2)H2O(过量)
制备无机物
TiO2xH2O+4HCl;TiO2xH2O—TiO2+xH2O
用MgO[或Mg(OH)2或MgCCh]调节溶液pH,除去
MgCL溶液中的Fe3+杂质Fe3++
+
混合盐溶液的除杂与提纯3H2OFe(OH)3+3H
+2+
MgO+2H=Mg+H20,从而将Fe3+转化成
Fe(0H)3沉淀
2.盐溶液蒸干时所得产物的判断
(1)盐溶液水解生成难挥发性酸时,蒸干后一般得原物质,如CuSO4(aq)蒸干得CuSO4(s)o
(2)盐溶液水解生成易挥发性酸时,蒸干灼烧后一般得到对应的氧化物,如AlCb(aq)蒸
干得A1(OH)3,灼烧得AI2O3。
(3)考虑盐受热时是否分解。
原物质蒸干灼烧后固体物质
CaCOs或CaO
Ca(HCO3)2
NaHCO3Na2cO3
和
KMnO4KzMnCUMnOz
NH4CI分解为NH3和HCl,无固体物质存在
(4)还原性盐在蒸干时会被。2氧化。如Na2so3(aq)蒸干得NazSCUG)。
知识点三电解质溶液中的粒子浓度关系
1.理解两大平衡,树立微弱意识
(1)电离平衡——建立电离过程是微弱的意识
弱电解质(弱酸、弱碱、水)的电离是微弱的,且水的电离能力远远小于弱酸和弱碱的电
离能力。如在稀醋酸溶液中存在:CH3coOHCH3coeT+H+,H2OOH-
++-
+H,溶液中粒子浓度由大到小的顺序:C(CH3C00H)>c(H)>c(CH3C00)>c(0H')„
(2)水解平衡一建立水解过程是微弱的意识
弱酸根离子或弱碱阳离子的水解是微弱的,但水的电离程度远远小于盐的水解程度。如
+
稀的CH3coONa溶液中存在:CH3COONa=CH3COO+Na,CH3COO+
+
H20CH3COOH+OH,H20H+OH,溶液中,c(Na+)>c(CH3coeT)>
+
c(OH)>C(CH3COOH)>C(H)O
2.巧用守恒思想,明确定量关系
(1)电荷守恒
电解质溶液中所有阳离子所带正电荷总数与所有阴离子所带负电荷总数相等。
如NaHCCh溶液中电荷守恒:
c(Na+)+c(H+)=c(HCO;)+c(OH")+2c(COf)。
(2)物料守恒
电解质溶液中由于电离或水解因素,离子会发生变化变成其他离子或分子,但离子或分
子中某种特定元素原子的总数不变,符合原子守恒。
如NaHCCh溶液中,n(Na+)"(C原子)=1:1,HHCO;水解:HCO;+
+
H2OH2co3+OJT以及HCO;电离:HCO;H+CO|,C元素的存在
形式有3种,即HCO;、H2cCh、COf,由“(Na+):n(C原子)=1:1,得c(Na+)=c(HCO;)
+c(C03")+C(H2C03)O
(3)质子守恒
电解质溶液中分子或离子得到或失去质子(H+)的物质的量相等。例如,
①在Na2c溶液中:
得质子--基准态物质一►失质子
HCOJ
H2c。3
+-
H30OH
质子守恒:c(OH")=c(H+)+c(HCOr)+2c(H2co3)。
②在NaHCCh溶液中:
得质子—基准态物质
fHCO^r
++H
H3O<
质子守恒:C(H+)+C(H2CO3)=C(OIT)+C(CO,)。
另外,质子守恒式可以由电荷守恒式和物料守恒式推导得出。
以KHS溶液为例,电荷守恒式为C(K+)+C(H+)=C(OJT)+C(HS-)+2C(S2-)①,物料守
恒式为c(K+)=c(HS-)+c(S2-)+c(H2S)②,由①一②消去没有参与变化的K+得质子守恒式:
+2-
c(H)+C(H2S)=c(OH-)+c(S)o
3.明确三大类型,熟知解题流程
类型一单一溶液中的粒子浓度关系
[典题示例1]0.1mol-L1Na2s溶液中各粒子浓度的关系
⑴大小关系:;
(2)物料守恒:;
(3)电荷守恒:;
(4)质子守恒:o
[解析]Na2s=2Na++S2-(完全电离),
2
S"+H2OHS-+OJT(主要),
-
HS+H2OH2S+OH-(次要),
H2OH++OIT(极微弱)。
++
[答案](l)c(Na)>cS-)>C(OH)>c(HS-)>c(H)
+
(2)c(Na)=2[c(S2—)+c(HS-)+c(H2S)]
(3)c(Na+)+c(H+)=c(OH)+c(HS-)+2c(S2-)
+
(4)c(Oir)=c(H)+c(HS—)+2(H2S)
1
[典题示例2]0.1mol-LNaHSO3溶液中各粒子浓度关系
(1)大小关系:;
(2)物料守恒:;
(3)电荷守恒:;
(4)质子守恒:«
+
[解析]NaHSO3=Na+HSO;(完全电离),
HSO;H++SO3(主要),
HSO;+H2OH2so3+OH-(次要),
H2OH++OFF(极微弱)。
[答案](l)c(Na+)>c(HSOl)>c(H+)>c(SOr)>c(OH)
(2)c(Na+)=c(HS0;)+c(SO;)+c(H2SO3)
(3)c(Na+)+c(H+)=c(0lT)+c(HS0;)+2c(S0,)
(4)c(H+)+c(H2sCh)=c(OH-)+c(SOf)
类型二混合溶液中粒子浓度关系
1
[典题示例3]浓度均为0.1mol-LNH4C1和氨水的混合溶液中粒子浓度关系
(1)电荷守恒:。
(2)物料守恒:o
(3)质子守恒:。
(4)大小关系:o
[解析]NH4cl=NH:+C「(完全电离),
NH3H2ONH:+01T(主要,混合液呈碱性),
NH:+H20NH3H2O+H+(次要),
H2OH++OH-(极微弱)。
[答案](l)c(NH:)+C(H+)=C(CR)+C(OFF)
+,—
(2)C(NH4)+C(NH3-H2O)=2C(C1)
+
(3)c(NH:)+2c(H)=C(NH3-H2O)+2c(OH)
+
(4)c(NH:)>c(CF)>C(NH3H2O)>c(OH)>c(H)
1
[典题示例4]浓度均为0.1mol-LCH3COONa和CH3coOH的混合溶液中粒子浓度关
(1)电荷守恒:。
(2)物料守恒:o
(3)质子守恒:«
(4)大小关系:o
[解析]CH3coONa=CH3co0一+Na+(完全电离),
CH3COOHCH3coeT+H+(主要,混合液呈酸性),
CH3coeCH3coOH+OBT(次要),
H2OH++OH-(极微弱)。
+-
[答案](1)c(Na+)+c(H)=C(CH3COO")+c(OH)
(2)c(CH3coeT)+c(CH3coOH)=2c(Na+)
+
(3)c(CH3coOH)+2c(H)=c(CH3COO)+2c(OJT)
(4)c(CH3coeT)>c(Na+)>c(CH3coOH)>c(H+)>c(OlT)
1
[典题示例5]浓度均为0.1mol-LNa2cO3和NaHCO3的混合溶液中粒子浓度关系
(1)电荷守恒:-
(2)物料守恒:。
(3)质子守恒:。
(4)大小关系:o
[解析]Na2co3=2Na++CO,(完全电离),
+
NaHCO3=Na+HCO;(完全电离),
CO;+H20HCO;+01T(主要,COT的水解程度大于HCO;的水解程度),
HCO;+H20H2co3+OIT(次要),
HCO3H++CO,(微弱),
H2OH++OH-(极微弱)。
[答案](l)c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO1)+2c(C0f)
⑵2c(Na+)=3[c(C0「)+c(HCO])+c(H2co3)]
(3)2c(OlT)+c(CO,)=2c(H+)+c(HC0;)+3c(H2cO3)
(4)c(Na+)>c(HCO;)>c(CO,)>c(OH")>c(H+)
类型三,不同溶液中同一离子浓度大小的比较
[解题流程]
先1将不同物质按所比较的粒子的个数进行分类,如对
分.NH;来说,NH4HCC)3、NH4HSO4、NH4cl为一类,
:、(为另一类
类(NH4)2so4NH4)2CO3
〔
后I分别分析各类物质溶液中其他粒子对所比较粒子水解
分j平衡的影响,比较出相同物质的量浓度的同一类物质
析,溶液中该粒子浓度大小:相互促进水解的盐(单独水解
〕[的盐V水解相互抑制的盐
。
(
再
组I将几种类别的物质按含有所比较粒子的个数进行组合
合:排序,比较粒子浓度大小
.
[典题示例6]25℃时,相同物质的量浓度的下列溶液中:①NH4CI、②CH3co0NH4、
③NH4HSO4、®(NH4)2SO4>⑤(NH4)2Fe(SO4)2,c(NH:)由大到小的顺序为。
[解析]分析流程为
化学式中
分组,NH:的数目
'选参照物[②相当于在①的基础上促进NH;的水解
①②③①疝"1[③相当于在①的基础上抑制NH:的水解
选参昭物+
、④⑤④温望O⑤相当于在④的基础上抑制NH:的水解
[答案]⑤③>①>②
i.下列物质在水溶液中不发生水解的是()
A.NaFB.NaHS
C.NaNO3D.NaClO
2.《本草纲目》中对白矶之用有如下叙述:“吐利风热之痰涎,取其酸苦涌泄也;治诸
血痛,脱肛
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