3.2弱电解质的电离盐类的水解课件上学期高二化学选择性必修1

(1)概念:在一定条件(如一定温度、浓度)下,当弱电解质分子电离成离子的速率与离子结合

成弱电解质分子的速率相等时,电离达到了平衡状态,叫作电离平衡。(2)建立过程弱电解质的电离盐类的水解1.弱电解质的电离平衡(3)电离平衡的特征(1)概念:在一定条件下达到电离平衡时,弱电解质电离生成的各种离子的浓度(次方)的乘积

与溶液中未电离的分子的浓度之比是一个常数,这个常数称为电离平衡常数,简称电离常数。(2)表达式①一元弱酸,如:CH3COOH

CH3COO-+H+Ka=

。②一元弱碱,如:NH3\5H2O

N

+OH-Kb=

。(3)电离平衡常数的特点①电离常数服从化学平衡常数的一般规律,某弱电解质的电离常数只与温度有关,在稀溶液

中与溶液的浓度无关。②电离常数表征了弱电解质的电离能力,根据相同温度下电离常数的大小可以判断弱电解

质电离能力的相对强弱,某弱酸(或弱碱)的Ka(或Kb)越大,表示该弱酸(或弱碱)越易电离,酸性(或碱性)越强。③多元弱酸是分步电离的,电离程度逐步减小且一般相差很大,Ka1远大于Ka2,故溶液中的H+

浓度主要由第一步电离程度决定。④多元弱碱的电离比较复杂,一般看作一步电离。(1)定义:弱电解质在水中的电离达到平衡状态时,已电离的溶质的分子数占原有溶质分子

总数(包括已电离的和未电离的)的百分率称为电离度,通常用α表示。(2)表达式:α=

×100%。(3)影响因素:弱电解质的电离度与溶液的浓度有关,溶液越稀,电离度就越大。(1)内因:弱电解质电离程度的大小主要是由弱电解质本身的性质决定的。(2)外因(详见定点2)1.盐溶液酸碱性的探究(25℃时)2.盐类的水解盐溶液CH3COONa溶液Na2CO3溶液NaCl溶液KNO3溶液NH4Cl溶液Al2(SO4)3溶液pH>7>7=7=7<7<7溶液的酸碱性碱性碱性中性中性酸性酸性盐的类型强碱弱酸盐强碱弱酸盐强酸强碱盐强酸强碱盐强酸弱碱盐强酸弱碱盐溶液中存在的离子CH3COO-、

Na+、H+、

OH-C

、Na+、H+、OH-、HC

、Na+、Cl-、H+、OH-K+、N

、H+、OH-N

、Cl-、H+、OH-Al3+、S

、H+、OH-哪些离子可能发生相互作用(不考虑H+与OH-反应)CH3COO-、

H+C

、HC

与H+——N

、OH-Al3+、OH-溶液呈现酸性或碱性的原因弱酸酸根离子、弱碱阳离子分别结合了水电离产生的H+、OH-,破坏了水的电离平

衡,使溶液中的c平(H+)与c平(OH-)不相等(1)盐类水解的定义在溶液中由盐电离产生的弱酸酸根离子或弱碱阳离子与水中的H+或OH-结合生成弱电解质的过程。(2)盐类水解的实质(3)盐类水解的四个特征①通常水解反应是可逆反应,在一定条件下可达到平衡状态。②水解反应是酸碱中和反应的逆反应,是吸热反应。③大多数盐的水解反应进行的程度很小,水解产物很少,无明显沉淀或气体生成。④多元弱酸盐的水解是分步进行的,但以第一步为主。(1)影响盐类水解程度的内因影响盐类水解的因素主要是盐本身的性质。组成盐的弱酸酸根离子对应的酸越弱,水解程

度越大,盐溶液的碱性越强;组成盐的弱碱阳离子对应的碱越弱,水解程度越大,盐溶液的酸

性越强。(2)外界条件对水解平衡移动的影响(详见定点3)(1)通常水解反应是可逆反应,因此,要用“

”而不用“

”;水解程度通常很小,产物的量也很少,因此水解方程式中一般不标“↓”或“↑”符号,也不把易分解的生成物(如

NH3·H2O等)写成其分解产物的形式。如:①NaClO:ClO-+H2O

HClO+OH-;②(NH4)2SO4:N

+H2O

NH3·H2O+H+。(2)多元弱酸酸根离子的水解是分步进行的。如Na2CO3:C

+H2O

HC

+OH-、HC

+H2O

H2CO3+OH-。(3)多元弱碱阳离子的水解反应一般比较复杂,通常以总反应表示。如AlCl3:Al3++3H2O

Al(OH)3+3H+。(1)用HA表示一元弱酸,MOH表示一元强碱,MA表示由HA和MOH反应生成的盐,MA为强

碱弱酸盐,其水解方程式为A-+H2O

HA+OH-,则水解常数Kh=

=

=

,同理,可推出强酸弱碱盐的水解常数与弱碱电离常数(Kb)的关系式:Kh=

。(2)Kh越大,水解程度越大。1.恒温下,在CH3COOH溶液中加入少量CH3COONa固体,电离常数减小。这种说法正确吗?提示温度不变,电离常数不变。

2.0.1mol·L-1氨水能使无色酚酞试液变红,说明NH3·H2O为弱电解质。这种说法正确吗?提示0.1mol·L-1氨水可以使酚酞试液变红,只能说明NH3·H2O电离出OH-,使溶液呈碱性,但不能说明NH3·H2O为弱电解质。

3.pH相等、体积相等的盐酸和醋酸溶液加水稀释至10倍后,前者的pH大于后者。这种说法

正确吗?提示pH相等、体积相等的盐酸和醋酸溶液加水稀释至10倍后,由于醋酸是弱酸,稀释过

程中电离程度变大,稀释后醋酸溶液中c(H+)大于盐酸,醋酸溶液的pH小于盐酸。知识辨析()√()✕()✕4.等浓度、等体积的盐酸和醋酸溶液分别与0.1mol·L-1的NaOH溶液反应,二者消耗NaOH溶

液的体积相等。这种说法正确吗?提示盐酸和醋酸溶液的浓度、体积均相等,则HCl、CH3COOH的物质的量相等,所以二

者消耗0.1mol·L-1

NaOH溶液的体积相等。4Cl固体,溶液颜色变深。这种说法正确吗?提示加入氯化铵固体,铵根离子的浓度增大,一水合氨的电离平衡逆向移动,溶液碱性

减弱,溶液颜色变浅。6.25℃时,将10mL0.1mol·L-1的氨水加蒸馏水稀释至1L,溶液中所有离子的浓度均减小。

这种说法正确吗?提示0.1mol·L-1的氨水加蒸馏水稀释至1L,c平(OH-)减小,温度不变,KW不变,则c平(H+)增大。

()√()✕()✕4Cl固体,可使水的电离平衡正向移动,且所得溶液呈酸性。这种说法正确吗?提示N

结合水电离产生的OH-,使水的电离平衡正向移动,所得溶液呈酸性。

()√1.判断弱酸(或弱碱)的相对强弱,同一温度下,电离常数越大,酸性(或碱性)越强。2.加水稀释,能促进弱电解质的电离,溶液中离子和分子的浓度会发生相应的变化,但电离常

数不变,利用电离常数可以判断溶液中某些微粒浓度比值的变化情况。例如,0.1mol·L-1的

CH3COOH溶液加水稀释,

=

=

,加水稀释时,c(H+)减小,Ka不变,则

增大。1.电离常数的应用下表是几种弱酸在常温下的电离平衡常数(单位:mol·L-1):典例CH3COOHH2CO3H2SH3PO41.7×10-5Ka1=4.2×10-7Ka2=5.6×10-11Ka1=9.1×10-8Ka2=1.1×10-14Ka1=7.1×10-3Ka2=6.2×10-8Ka3=4.5×10-13下列说法中不正确的是

(

)C.常温下,加水稀释醋酸溶液,

增大D.向弱酸溶液中加入少量NaOH溶液,电离常数不变C解析常温下,电离平衡常数越大,该酸越易电离,酸性就越强,由于电离平衡常数Ka1(H2CO3)>Ka1(H2S),所以碳酸的酸性强于氢硫酸,故A正确;多元弱酸分步电离,存在电离平衡,以第一

步电离为主,所以多元弱酸的酸性主要由第一步电离决定,故B正确;常温下,加水稀释醋酸

溶液,电离平衡正向移动,但溶液中c(H+)、c(CH3COO-)都减小,c(OH-)增大,由电荷守恒可知,c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),则

=

减小,故C错误;弱酸的电离常数只与温度有关,故D正确。以CH3COOH溶液中电离平衡:CH3COOH

CH3COO-+H+(该过程吸热)为例。2.弱电解质电离平衡的外部影响因素外部影响因素平衡移动方向n(H+)c平(H+)c平(CH3COO-)KapH导电能力升温(不考虑挥发)右增大增大增大增大减小增强加冰醋酸右增大增大增大不变减小增强加水稀释右增大减小减小不变增大减弱

CH3COONa

固体左减小减小增大不变增大增强通入HCl气体左增大增大减小不变减小增强NaOH固体右减小减小增大不变增大增强已知0.1mol·L-1的醋酸溶液中存在电离平衡:CH3COOH

CH3COO-+H+,要使溶液中

增大,可以采取的措施是

(

)①加入少量NaOH固体②升高温度③加入少量冰醋酸④加水⑤加入少量醋酸钠

固体A.①②B.②③⑤

C.③④⑤D.②④典例D解析①加入少量NaOH固体时,H+与OH-结合生成H2O,电离平衡右移,c(CH3COO-)增大,故

=

减小;②CH3COOH的电离是吸热过程,升高温度,c(H+)增大,c(CH3COOH)减小,故

增大;③加入少量冰醋酸时,电离平衡右移,c(CH3COO-)增大,故

=

减小;④加水稀释,电离平衡右移,c(CH3COO-)减小,温度不变,Ka不变,故

=

增大;⑤加入少量醋酸钠固体时,电离平衡左移,c(H+)减小,c(CH3COOH)增大,故

减小。(1)“有弱才水解,无弱不水解”是指盐中有弱酸酸根离子或弱碱阳离子才能水解,若没有,

则不发生水解。(2)“越弱越水解”是指弱酸酸根离子(弱碱阳离子)对应的酸(碱)越弱,就越容易水解,溶液

中的OH-(H+)浓度越大。如酸性:HCN<CH3COOH,则相同条件下溶液碱性:NaCN>CH3

COONa。(3)“都弱都水解”是指弱酸弱碱盐电离出的弱酸酸根离子和弱碱阳离子都发生水解,相互

促进。常见的弱碱阳离子:N

、金属活动性顺序中Mg之后的金属阳离子。常见的弱酸酸根离子:C

、HC

、S2-、HS-、ClO-、S

、HS

、F-、CH3COO-、Si等。3.盐类水解的规律及其影响因素(4)“谁强显谁性”:强酸弱碱盐的水溶液显酸性,强碱弱酸盐的水溶液显碱性。名师点拨弱酸酸式盐水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)若酸式酸根离子的电离程度大于其水解程度,溶液显酸性,如NaHSO3、NaH2PO4等。(2)若酸式酸根离子的电离程度小于其水解程度,溶液显碱性,如NaHCO3、Na2HPO4等。以外界条件对CH3COONa水解平衡(CH3COO-+H2O

CH3COOH+OH-)的影响为例。外界条件平衡移动的方向c平(CH3COO-)c平(CH3COOH)c平(OH-)pH水解程度加热右减小增大增大增大增大加水右减小减小减小减小增大加冰醋酸左增大增大减小减小减小加CH3COONa固体右增大增大增大增大减小加NaOH固体左增大减小增大增大减小通入HCl气体右减小增大减小减小增大欲使醋酸钠溶液中CH3COO-的水解程度减小,c(OH-)增大,可采用的方法是

(

)A.加热

C.加入少量NaOH固体

4Cl固体典例C解析A项,盐的水解反应为吸热反应,加热会促进盐的水解,所以加热,CH3COO-的水解程

度增大,不符合题意;B项,加水稀释,CH3COO-的水解程度增大,c(OH-)减小,不符合题意;C项,

醋酸钠溶液中存在:CH3COO-+H2O

CH3COOH+OH-,加入少量NaOH固体,c(OH-)增大,平衡左移,CH3COO-的水解程度减小,符合题意;D项,加入少量NH4Cl固体,会消耗OH-,c(OH-)减

小,CH3COO-的水解程度增大,不符合题意。1.盐类水解在实验、生产、生活中的应用4.

盐类水解的应用应用举例判断溶液的酸碱性FeCl3溶液显酸性,原因是Fe3++3H2O

Fe(OH)3+3H+判断酸性强弱相同浓度的NaX、NaY、NaZ溶液的pH分别为8、9、10,则酸性:HX>HY>HZ配制或贮存易水解的盐溶液配制CuSO4溶液时,加入少量稀硫酸,抑制Cu2+水解;配制FeCl3溶液时,加入少量盐酸,抑制Fe3+水解;保存Na2CO3溶液、Na2S溶液不能用磨口玻璃塞胶体的制取制取Fe(OH)3胶体:Fe3++3H2O

Fe(OH)3(胶体)+3H+泡沫灭火器原理泡沫灭火器中装有NaHCO3浓溶液与Al2(SO4)3浓溶液,二者混合时发生反应:Al3++3HC

Al(OH)3↓+3CO2↑作净水剂明矾可作净水剂,原理为Al3++3H2O

Al(OH)3(胶体)+3H+化肥的施用铵态氮肥与草木灰不得混用除锈剂NH4Cl溶液、ZnCl2溶液可作焊接时的除锈剂判断加热蒸干盐溶液所得固体加热蒸干AlCl3溶液得Al(OH)3固体,原理是AlCl3+3H2O

Al(OH)3↓+3HCl↑常见类型盐溶液蒸干所得物质金属阳离子易水解的易挥发强酸盐蒸干得氢氧化物,如AlCl3、FeCl3溶液蒸干时分别

得到Al(OH)3、Fe(OH)3固体金属阳离子易水解的难挥发强酸盐蒸干得原溶质,如Al2(SO4)3溶液蒸干得Al2(SO4)3固体弱酸酸根离子易水解的强碱盐蒸干得原溶质,如Na2CO3溶液蒸干得Na2CO3固体阴、阳离子均易水解,且水解产物均易挥发的盐蒸干后得不到固体物质,如(NH4)2S、(NH4)2CO3溶

液等蒸干后得不到固体物质易被氧化的盐蒸干后得其氧化产物,如FeSO4溶液蒸干后得Fe2(SO4)3固体,Na2SO3溶液蒸干后得Na2SO4固体下列叙述与盐的水解有关的是

(

)①明矾和FeCl3可作净水剂②为保存FeCl3溶液,要在溶液中加少量盐酸③实验室配制

AlCl3溶液时,应先把AlCl3溶解在盐酸中,而后加水稀释④NH4Cl溶液可作焊接时的除锈剂

⑤实验室盛放Na2CO3溶液的试剂瓶应用橡胶塞,而不能用玻璃塞⑥用NaHCO3与Al2(SO4)3两种溶液可作泡沫灭火剂⑦在NH4Cl或AlCl3溶液中加入金属镁会生成氢气⑧草木灰与铵态氮肥不能混合施用⑨加热蒸干AlCl3溶液得到Al(OH)3固体典例D解析①Al3+、Fe3+水解生成Al(OH)3、Fe(OH)3胶体,可吸附水中的杂质;②加入盐酸可抑制

FeCl3水解;③AlCl3溶解在盐酸中可抑制AlCl3水解;④N

水解而使NH4Cl溶液显酸性,可作焊接时的除锈剂;⑤C

水解使Na2CO3溶液显碱性,生成的NaOH能和玻璃中的二氧化硅反应生成Na2SiO3,将瓶塞和瓶口黏在一起,因此实验室盛放Na2CO3溶液的试剂瓶应用橡胶塞;

⑥HC

与Al3+发生相互促进的水解反应生成CO2和Al(OH)3,可以灭火;⑦N

、Al3+水解使溶液显酸性,能与金属镁反应;⑧草木灰的主要成分为K2CO3,铵态氮肥中含有N

,C

与N

发生相互促进的水解反应生成氨气,若二者混用会降低肥效;⑨AlCl3是强酸弱碱盐,加热AlCl3溶液促进AlCl3水解,蒸干得到Al(OH)3固体。1.电解质溶液中的三个“守恒”(1)电荷守恒电解质溶液中,不论存在多少种离子,溶液总是呈电中性的,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Na2CO3溶液中含有Na+、C

、H+、OH-、HC

,它们存在关系:c(Na+)+c(H+)=2c(C

)+c(HC

)+c(OH-)。(2)物料守恒电解质溶液中,由于某些离子能水解或电离,离子会发生变化生成新的分子或离子,但某种

特定元素原子的总数是保持不变的,如Na2CO3溶液中C

能水解,故碳元素以C

、HC

、H2CO3三种形式存在,故守恒关系有:

c(Na+)=c(C

)+c(HC

)+c(H2CO3)。5.

溶液中离子浓度大小的比较(3)质子守恒质子守恒是指电解质在水溶液中发生电离或水解时,存在H+的转移,在转移过程中失去H+与

得到H+的量是相等的。如Na2S溶液中:

可得Na2S溶液中质子守恒关系式为c(H+)+2c(H2S)+c(HS-)=c(OH-)。质子守恒关系可由电荷

守恒关系与物料守恒关系推出。(1)单一溶液①对于多元弱酸溶液,应根据多步电离进行分析。例如:在H3PO4溶液中,c(H+)>c(H2P

)>c(HP

)>c(P

)。②对于多元弱酸的正盐溶液,根据弱酸酸根离子分步水解进行分析。例如:Na2CO3溶液中,

各离子浓度的大小顺序为c(Na+)>c(C

)>c(OH-)>c(HC

)>c(H+)。③对于多元弱酸的酸式盐溶液,要考虑酸式酸根离子的电离程度与其水解程度的相对大小,

如HC

的水解程度大于其电离程度,NaHCO3溶液中c(Na+)>c(HC

)>c(OH-)>c(H+);而HS

的电离程度大于其水解程度,NaHSO3溶液中c(Na+)>c(HS

)>c(H+)>c(OH-)。

0mol·L-1的NH4HSO4溶液、NH4Cl溶液、CH3COONH4溶液、(NH4)2SO4溶液中,c(N

)的大小顺序为(NH4)2SO4溶液>NH4HSO4溶液>NH4Cl溶液>CH3COONH4溶液。(2)混合溶液混合溶液中各离子浓度的大小比较,根据电离程度、水解程