广东版高考化学总复习专题九盐类水解和难溶电解质的溶解平衡（讲解练）教学讲练

1、专题九盐类水解和难溶电解质的溶解平衡高考化学 广东专用考点清单考点一盐类水解一、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。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大,对应盐溶液的碱性越强。2.外因

2、(以0.1 mol/L CH3COONa溶液为例:CH3COO-+H2O CH3COOH+OH-H0) 平衡移动方向水解程度溶液中各微粒浓度c(CH3COO-)c(H+)c(OH-)c(CH3COOH)加入少量CH3COONa(s)向右减小增大减小增大增大通入少量HCl(g)向右增大减小增大减小增大加入少量CH3COOH(s)向左减小增大增大减小增大加入少量NaOH(s)向左减小增大减小增大减小加入少量H2O向右增大减小增大减小减小升高温度向右增大减小减小增大增大三、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

3、阴离子(Ay-)能水解,使溶液显碱性。2.盐对应的酸(或碱)越弱,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。拓展水解平衡常数(Kh),以Na2CO3的水解为例。0.1 mol/L Na2CO3溶液中存在以下水解平衡:C+H2O HC+OH-HC+H2O H2CO3+OH-=由上述推导可知,Na2CO3的水解平衡常数与其电离平衡常数呈反比,故越弱越水解;且H2CO3电离平衡常数,故。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

4、一般不用符号“”和“”。如:Cu2+2H2O Cu(OH)2+2H+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。(3)常见完全相互促进水解的组合:Al3+:Al、HC、S2-、ClO-、C、HS-。Fe3+:HC、C、ClO-、Al。五、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

5、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

6、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。考点二难溶电解质的溶解平衡1.难溶电解质的溶解平衡溶质溶解的过程是一个可逆过程:固体溶质溶液中的溶质沉淀溶解平衡的特点: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。对于沉淀溶解平衡:AmBn(s) mAn+(aq)+nBm-(aq)Ksp=c(An+)mc(Bm-)n。与其他平衡常数一样,K

7、sp的大小只受温度的影响。(2)通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度幂的乘积离子积(Qc)的相对大小,可以判断难溶电解质在给定条件下能否生成或溶解。当QcKsp时,溶液过饱和,有沉淀析出,直至溶液饱,达到新的平衡。知能拓展一、电解质溶液中微粒的定量分析1.电解质溶液中的微粒之间存在的三种定量关系以0.1 mol/L Na2CO3溶液为例,分析溶液中存在的微粒。(1)电荷守恒:溶液呈电中性,即阳离子总电荷量等于阴离子总电荷量,故c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC)+2c(C)。对于“2c(C)”的理解:1个C带有2个单位的负电荷,故C提供的电荷量应为其浓度的2倍。(2)物料守恒:若C

8、不发生水解,溶液中c(Na+)应为c(C)的两倍,但C实际在溶液中可水解生成HC与H2CO3,故c(Na+)=2c(C)+c(HC)+c(H2CO3)。(3)质子守恒:溶液中微粒得失H+的守恒关系,由表格可知2c(H2CO3)+c(HC)+c(H+)=c(OH-)。若质子守恒关系式较难书写时,可由电荷守恒关系式与物料守恒关系式联立,消去不得失H+的微粒即可。例如NaHCO3溶液电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(HC)+2c(C)+c(OH-)物料守恒:c(Na+)=c(C)+c(HC)+c(H2CO3)质子守恒:c(H+)+c(H2CO3)=c(OH-)+c(C)等浓度NH4Cl与NH3

9、H2O的混合溶液电荷守恒:c(N)+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-)物料守恒:c(N)+c(NH3H2O)=2c(Cl-)2.电解质溶液中微粒浓度大小的比较(1)单一溶质的溶液:Na2CO3溶液微粒浓度大小顺序:c(Na+)c(C)c(OH-)c(HC)c(H2CO3)。(pH7)KhKa微粒浓度大小顺序:c(Na+)c(HC)c(OH-)c(H2CO3)c(H+)c(C)。(2)混合溶液:等浓度NH4Cl与NH3H2O的混合溶液的pH7,溶液中存在如下变化:因为pH7,故KbKh微粒浓度大小顺序:c(N)c(Cl-)c(OH-)c(H+)。NaHCO3溶液例1(2019惠州一调,13)

10、常温下,将一定浓度的某一元酸HA和0.1 molL-1 NaOH溶液等体积混合后,下列说法正确的是()A.若pH=7,则HA的浓度一定为0.1 molL-1B.若pH=7,则c(A-)c(Na+)C.若pH0.1 molL-1,A项错误。常温下pH=7时c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒可知混合溶液中存在c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),则c(Na+)=c(A-),B项错误。pH7,溶液呈酸性,若HA为弱酸,则混合后溶液中的溶质为NaA和HA,c(Na+)c(HA)+c(A-);若HA为强酸,结合电荷守恒有c(Na+)Ksp时,就会生成沉淀。据此,加入沉淀剂析出沉淀,是分

11、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。(2)当Qc= mol/L=1.410-4mol/L。(

12、5)由图像溶解度曲线变化可知,欲得到Na2SO4晶体,应加热蒸发溶剂使Na2SO4结晶析出,并趁热过滤;因Na2SO4在乙醇中难溶解,所以用乙醇而不用水洗涤,防止Na2SO4和水作用生成Na2SO410H2O,又能防止Na2SO4因溶于水而损耗。答案(1)加快反应速率,提高原料利用率(2)KSCN溶液(或苯酚)2FeS+3MnO2+12H+ 2Fe3+2S+3Mn2+6H2O(3)将溶液中的Cu2+还原成Cu将Fe2+氧化成Fe3+(4)1.410-4(5)蒸发结晶趁热过滤防止Na2SO4固体转化为Na2SO410H2O,并防止Na2SO4因溶于水而损耗实践探究1.用图像分析难溶电解质的溶解平

13、衡。例1(2019课标,12,6分)绚丽多彩的无机颜料的应用曾创造了古代绘画和彩陶的辉煌。硫化镉(CdS)是一种难溶于水的黄色颜料,其在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是()A.图中a和b分别为T1、T2温度下CdS在水中的溶解度B.图中各点对应的Ksp的关系为:Ksp(m)=Ksp(n)Ksp(p)Ksp(q)C.向m点的溶液中加入少量Na2S固体,溶液组成由m沿mpn线向p方向移动D.温度降低时,q点的饱和溶液的组成由q沿qp线向p方向移动解析CdS在水中达到溶解平衡时Cd2+、S2-浓度相等,可求出一定温度下CdS在水中的溶解度,A项正确;m、p、n为同一温度下的CdS的溶

14、解平衡状态,三点的Ksp相等,B项错误;向m点溶液中加入Na2S,S2-浓度增大,但Ksp不变,则溶液组成由m沿T1时的平衡曲线向p方向移动,C项正确;温度降低,Ksp减小,q沿qp线向p方向移动,D项正确。答案B题目价值本题涉及的知识点为难溶电解质的溶解平衡及Ksp大小的比较;通过图像考查了考生接受、吸收、整合化学信息的能力;考查温度和浓度变化对溶解平衡的影响,体现了变化观念与平衡思想的学科核心素养。以古代绘画和彩陶为素材,贯彻了弘扬中华民族优秀传统文化的价值观念。2.盐类水解与氧化还原反应相结合,微粒之间存在竞争反应。例2(2018北京理综,11,6分)测定0.1 molL-1 Na2SO3溶液先升温再降温过程中的pH,数据如下。实验过程中,取时刻的溶液,加入盐酸酸化的BaCl2溶液做对比实验,产生白色沉淀多。下列说法不正确的是()A.Na2SO3溶液中存在水解平衡:S+H2OHS+