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文档简介
第三章第三节
第1课时盐类的水解
1.从组成盐的离子成分角度分析盐类水解的本质。
2.以动态平衡的观点分析盐类水解对水电离平衡的影响,掌握盐类水解的规律。课程目标根据形成盐的酸、碱的强弱来分,盐可以分成哪几类?酸+碱=盐+水(中和反应)酸强酸弱酸弱碱强碱碱生成的盐1.强酸强碱盐2.强酸弱碱盐3.强碱弱酸盐4.弱酸弱碱盐NaCl、K2SO4FeCl3、NH4ClCH3COONH4、(NH4)2CO3CH3COONa、K2CO3知识回顾1、纯碱是什么?3、从组成上看是哪类物质?2、为什么叫纯碱?问题:Na2CO3强碱弱酸盐其水溶液呈碱性酸溶液呈酸性、碱溶液呈碱性。那么,盐溶液的酸碱性如何呢?与盐的类型之间有什么关系?【提出问题】一、探究盐溶液的酸碱性盐溶液NaClNa2CO3NH4ClKNO3CH3COONa(NH4)2SO4盐溶液的酸碱性pH值【实验探究】选择合适的方法测试以下溶液的酸碱性。中性酸性碱性中性碱性酸性=7>7<7=7>7<7盐的分类【实验探究】探究盐溶液的酸碱性用pH计分别测定NaCl、Na2CO3、NH4Cl、KNO3、CH3COONa、(NH4)2SO4溶液的酸碱性。盐溶液NaClNa2CO3NH4ClKNO3CH3COONa(NH4)2SO4盐溶液的酸碱性盐的类型强酸强碱盐强碱弱酸盐强酸弱碱盐中性碱性酸性酸性中性碱性强酸强碱盐强碱弱酸盐强酸弱碱盐盐的类型强酸强碱盐强酸弱碱盐强碱弱酸盐盐溶液酸碱性中性酸性碱性分析上述实验结果,归纳其与盐的类型间的关系,并从电离平衡的角度寻找原因。【结果和讨论】规律:谁强显谁性,同强显中性。二、探究盐溶液呈现不同酸碱性的原因H2OH++OH–纯水中:当分别加入NaCl、NH4Cl、CH3COONa形成溶液后,请思考:(1)相关的电离方程式?(2)盐溶液中存在哪些离子?(3)哪些粒子间可能结合(生成弱电解质)?(4)对水的电离平衡有何影响?(5)相关的化学方程式?二、探究盐溶液呈现不同酸碱性的原因H2OH++OH–纯水中:当分别加入NaCl、NH4Cl、CH3COONa形成溶液后,请思考:(1)相关的电离方程式?(2)盐溶液中存在哪些离子?(3)哪些粒子间可能结合(生成弱电解质)?(4)对水的电离平衡有何影响?(5)相关的化学方程式?二、探究盐溶液呈现不同酸碱性的原因H2OH++OH–纯水中:当分别加入NaCl、NH4Cl、CH3COONa形成溶液后,请思考:(1)相关的电离方程式?(2)盐溶液中存在哪些离子?(3)哪些粒子间可能结合(生成弱电解质)?(4)对水的电离平衡有何影响?(5)相关的化学方程式?三、盐类的水解在溶液中盐电离出来的弱离子跟水所电离出来的H+
或OH–结合生成弱电解质的反应,叫做盐类的水解。(弱酸、弱碱)1、定义:盐易溶,有弱离子。2、水解的条件:三、盐类的水解促进水的电离。3、水解的实质:使c(H+)≠c(OH–)生成弱电解质;思考交流:常温下,pH等于5的盐酸溶液与pH等于5的NH4Cl溶液中,两种溶液中水电离出的c(H+)之比是多少?盐的水解对水的电离有什么影响?盐+水酸+碱中和水解形式:三、盐类的水解+CH3COOHCH3COONaCH3COO-Na++H2OH+
OH-+想一想:水解反应能一直进行下去吗?
当CH3COOH与OH-浓度逐渐增大,到一定程度则发生酸碱中和反应,即向左反应,故盐类水解不能彻底进行,最后到达一个平衡状态,即水解平衡。盐类水解是一个微弱的过程!思考1:1mol/L氯化铵溶液和1mol/L的氨水中c(NH4+)谁大?思考2:1mol/L氯化铵溶液和1mol/L的盐酸中c(H+)谁大?盐+水酸+碱4、水解的特点:⑴可逆⑵吸热⑶一般很微弱⑷水解平衡(动态)中和水解一般不用“↑”或“↓”;一般不写“”,而写“”。,必有弱酸或弱碱生成△H>0三、盐类的水解——与CH3COONa类似:第一步第二步H2OOH-+H+Na2CO3=2Na++CO32-
+CO32-+H2OOH-+HCO3-总离子方程式:HCO3-+H2OOH-+H2CO3HCO3-生成的HCO3-进一步发生水解:Na2CO3第二步水解的程度很小,平衡时溶液中H2CO3的浓度很小,不会放出CO2气体。Na2CO3电离出来的CO32-与水电离出来的H+结合生成HCO3-,HCO3-又与H+结合生成H2CO3,促使水继续电离,使溶液中的c(OH-)增大,所以溶液呈碱性。思考:Na2CO3的水解情况5、盐类水解的规律无弱不水解。谁强显谁性,同强显中性。有弱才水解,记住啦!
在溶液中,不能发生水解的离子是()
A、ClO
–B、CO32
–C、Fe
3+D、SO42
–D下列盐的水溶液中,哪些呈酸性()哪些呈碱性()①FeCl3②NaClO③(NH4)2SO4④AgNO3⑤Na2S⑥K2SO4①③④②⑤课堂专练3.浓度均为0.1mol·L-1的下列溶液,pH由大到小的排列顺序正确的是()①Na2CO3②NaOH③NaHSO4④NH4Cl⑤NaNO3A.②③①⑤④ B.②③⑤①④C.②①⑤④③ D.②⑤③④①课堂专练C6、盐类水解的离子方程式(2)盐类水解方程式的书写:(一)一元弱酸强碱盐如:CH3COONa、NaF化学方程式:离子方程式:CH3COONa+H2OCH3COOH
+NaOHCH3COO–
+H2OCH3COOH+OH–化学方程式:离子方程式:NaF+H2OHF
+NaOHF–
+H2OHF+OH–(二)多元弱酸强碱盐(正盐)如:Na2CO3、Na3PO4离子方程式:HCO3–
+H2OH2CO3
+OH–CO3
2–
+H2OHCO3–
+OH–(主)(次)Na2CO3溶液中含有的粒子?5种离子,2种分子。?(三)弱碱强酸盐水解如:NH4Cl、CuSO4、AlCl3水解的离子方程式:NH4+
+H2ONH3·H2O+H+Cu2+
+2H2OCu(OH)2
+2H+Al
3+
+3H2OAl(OH)3
+3H+2、盐类水解方程式的书写:(四)多元弱酸酸式酸根的水解与电离的区别:⑴NaHCO3HCO3–
+H2OH2CO3
+OH–①②HCO3–
+H2OCO32–+H3O+>∴溶液呈
性碱⑵NaHSO3HSO3–
+H2OH2SO3
+OH–①②HSO3–
+H2OSO32–+H3O+<∴溶液呈
性酸①水解②电离程度:①水解②电离程度:2、盐类水解方程式的书写:盐+水酸+碱a.先找“弱”离子。b.一般水解程度小,水解产物少。所以常用“”;不写“
==”、“↑”、“↓”;也不把生成物(如NH3·H2O、H2CO3)写成分解产物的形式。c.多元弱酸盐分步水解,但以第一步水解为主。d.多元弱碱盐的水解,常写成一步完成。弱离子
+
水弱酸(or弱碱)+OH–(
or
H+
)3、水解离子方程式的书写步骤
1.写出下列物质发生水解反应的离子方程式,并指明水溶液的酸碱性:(1)Na2S:_________________________________________________。(2)CuSO4:________________________________________________。(3)CH3COONa:____________________________________________。(4)Fe2(SO4)3:______________________________________________。
第三章第三节
第二课时影响盐类水解的主要因素
课程目标1、会分析外界条件对盐类水解平衡的影响。2、了解盐类水解在生产生活、化学实验、科学研究中的应用。3、掌握溶液中离子浓度大小的比较方法。用纯碱溶液清洗油污时,加热可以增强其去污力,这是为什么?情景引入一、影响盐类水解的因素1.内因H2OH++OH-+MA=A-
+M+HA对于强碱弱酸盐来说,生成盐的弱酸酸性越弱,即越
电离(电离常数越小),该盐的水解程度越
。同理,对于强酸弱碱盐来说,生成盐的弱碱碱性越弱,该盐的水解程度越
。盐类水解程度的大小,主要是由
所决定的。例如,对于强碱弱酸盐(MA)的水解:盐的性质难大大
在一定条件下,当盐类的水解速率等于中和速率时,达到水解平衡。(越弱越水解)(结合质子的能力)①不同弱酸对应的盐<>②不同弱碱对应的盐<>碱性NaClO(aq)CH3COONa
(aq)对应的酸HClOCH3COOH酸性MgCl2(aq)
AlCl3(aq)对应的碱Mg(OH)2Al(OH)31.内因1、内因:③同一弱酸对应的盐<>>11Na2CO3(aq)
NaHCO3(aq)碱性对应的酸HCO3–H2CO3∴正盐的水解程度酸式盐的水解程度[提出问题]问题一:FeCl3溶液呈酸性还是碱性?写出FeCl3发生水解的离子方程式。问题二:从反应条件考虑,影响FeCl3水解平衡的因素可能有哪些?[实验探究]实验用品:试管、试管夹、试管架、胶头滴管、pH计、药匙、酒精灯、火柴、0.01mol/LFeCl3溶液、FeCl3晶体、浓盐酸、浓NaOH溶液2.外因盐类的水解是
反应,水解平衡也受
、
等反应条件的影响。可逆温度浓度影响因素实验步骤实验现象解释温度在试管中加入2ml0.01mol/LFeCl3溶液,用试管夹夹持,在酒精灯上微热
反应物的浓度在试管中加入2mL0.01mol/LFeCl3溶液,然后用药匙加入少许FeCl3晶体
溶液的酸碱性在试管中加入2mL0.01mol/LFeCl3溶液,然后滴入2~3滴浓盐酸在试管中加入2mL0.01mol/LFeCl3溶液,然后滴入5滴浓NaOH溶液[实验操作、现象及解释]溶液颜色加深溶液颜色加深溶液颜色变浅溶液颜色加深温度升高,平衡向FeCl3水解的方向移动c(Fe3+)增大,平衡向FeCl3水解的方向移动加入盐酸,c(H+)增大,平衡向FeCl3水解的逆反应方向移动加入NaOH溶液,c(H+)减小,平衡向FeCl3水解的方向移动应用平衡移动原理分析CH3COONa的水解,列举可能影响水解反应程度的因素,并说明所依据的原理。
c(CH3COO-)c(CH3COOH)c(OH-)c(H+)pH水解程度加热加水加CH3COOH加CH3COONa加HCl加NaOH减小增大增大减小增大增大减小减小减小减小增大增大增大增大增大减小减小减小增大增大增大减小增大减小减小减小减小增大增大增大增大增大增大减小减小减小
思考与交流升温,促进水解。加水稀释,促进水解。抑制促进①温度:②浓度:③加酸:
弱碱阳离子的水解。
弱酸根离子的水解。④加碱:
弱碱阳离子的水解。
弱酸根离子的水解。促进抑制
归纳小结1.能使水的电离平衡向电离方向移动,并使溶液中的c(H+)>c(OH-)的措施是()A.向纯水中加入几滴稀盐酸B.将水加热煮沸C.向水中加入碳酸钠D.向水中加入氯化铵D2.请按pH增大的顺序排列下列盐溶液(物质的量浓度相等):NaNO3;H2SO4;AlCl3;CH3COONa;氨水;醋酸.3.常温下,pH=3的H2SO4和Al2(SO4)3溶液中,水电离出来的c(H+)之比为_________________________.10-11:10-3
课堂专练
第三章第三节
第三课时盐类水解的应用
一、盐的水解平衡常数以强碱弱酸盐(MA)为例,其水解的离子方程式为
。盐的水解常数:
。HA的电离常数:
。强碱弱酸盐的水解常数与弱酸的电离常数的关系式:
。“电离平衡常数越小越水解”二、盐的水解常数的应用例题1、已知25℃时,K(CH3COOH)=10-5则CH3COONa的水解常数为多少?0.1mol/L的醋酸钠溶液的PH值是多少?(一)、K值间的运算对点1、已知25℃时,0.1mol/L的氯化铵溶液的PH值等于5,则其水解平衡常数是多少?K(NH3.H2O)=?2、已知25℃时,碳酸的K1=10-7K2=10-11则0.1mol/LNaHCO3中PH
7(填大于、小于、等于)对点练习2:已知25℃时,亚硫酸的K1=10-2K2=10-8则0.1mol/LNaHSO3中PH
7(填大于、小于、等于)(二)、判断溶液的酸碱性例题2、已知25℃时,K(CH3COOH)=10-5则0.1mol/L20mlCH3COONa中加入0.1mol/L10ml的盐酸后PH
7(填大于、小于、等于)(三)、离子浓度关系例题3、已知25℃时,碳酸的K1=10-7K2=10-11则0.1mol/LNaOH通入CO2,当PH=8时,c(CO32-)
c(HCO3-)的大小关系(填大于、小于、等于)对点练习:已知25℃时,亚硫酸的K1=10-2K2=10-8则0.1mol/LNaOH通入SO2,当PH=8时,c(SO32-)
/c(HSO3-)=;D
课堂专练三、盐类水解的应用1.为什么KAl(SO4)2,FeCl3
等盐可用做净水剂?2.纯碱为什么能去污?去污时为何最好用热水?3.泡沫灭火器的化学反应原理是什么?Al3++3H2OAl(OH)3
(胶体)+3H+Fe3++3H2OFe(OH)3
(胶体)+3H+本身无毒,胶体可吸附不溶性杂质,起到净水作用。NaHCO3+H2OH2CO3+NaOHNa2CO3
+H2ONaHCO3+NaOH升温,促进Na2CO3水解。
思考与交流泡沫灭火器的原理:塑料内筒装有Al2(SO4)3溶液外筒装有NaHCO3溶液Al2(SO4)3
和NaHCO3溶液:Al3++3HCO3–Al(OH)3
+
3CO2
Al3++3H2OAl(OH)3+3H+HCO3–+H2OH2CO3+
OH–速度快耗盐少混合前混合后三、盐类水解的应用:(一):日常生活中的应用(二)易水解盐溶液的配制与保存:配制FeCl3溶液:加少量
;配制FeCl2溶液:加少量
;保存NH4F溶液:稀盐酸稀盐酸和Fe粉不能存放在玻璃瓶中!铅容器或塑料瓶Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+配制FeSO4溶液:加少量
;稀硫酸和Fe粉某些强酸弱碱盐在配制溶液时因水解而变浑浊,需加相应的
酸
来抑制水解,(三)判断盐溶液的酸碱性:(相同温度和浓度)1.请按pH增大的顺序排列下列盐溶液(物质的量浓度相等):NaNO3、
H2SO4、NH3·H2O、AlCl3、
NaHCO3
、CH3COOH、NaOH、HCl强酸<弱酸<强酸弱碱盐<强酸强碱盐<强碱弱酸盐<弱碱<强碱一般规律,(四)判定离子能否大量共存:Al3+与AlO2–Al3+与HCO3–Al3+与CO32–Al
3++3AlO2
–
+H2OAl(OH)346Al
3++3HCO3
–Al(OH)3+3CO22Al3++3CO32–+3H2O
2Al(OH)3+3CO2
若阴、阳离子发生水解相互促进的反应,水解程度较大而不能大量共存,有的甚至水解完全。常见的水解相互促进的反应进行完全的有Al3+、Fe3+与CO32-、HCO3-、AlO2-;因为促进水解不能大量共存的还有HCO3-和AlO2-;NH4+和AlO2-等。(五)某些盐的无水物,不能用蒸发溶液的方法制取AlCl3溶液蒸干Al(OH)3灼烧Al2O3MgCl2·6H2OMg(OH)2MgO△△晶体只有在干燥的HCl气流中加热,才能得到无水MgCl2FeCl3溶液Fe(NO3)3溶液Fe2(SO4)3溶液Na2SO3溶液Ca(HCO3)2溶液Fe2O3Fe2O3Fe2(SO4)3Na2SO4CaCO3例题1、下列盐溶液加热蒸干、灼烧后,得到什么固体物质?
制备纳米材料。如:用TiCl4制备TiO2【当堂巩固练习】(六)化肥的合理使用,有时需考虑盐的水解
草木灰的成分:K2CO3,铵态氮肥——铵盐。因为NH4+在水溶液中能发生水解生成H+,CO32-在水溶液中水解产生OH-,当二者同时存在时,则二者水解产生的H+和OH-能发生中和反应,使水解程度都增大,铵盐水解产生的NH3•H2O易挥发而降低了肥效。(七)溶液中,某些离子的除杂,需考虑盐的水解。(2)降低温度和加水稀释,都会使盐的水解平衡向逆反应方向移动。
(
)(3)在CH3COONa溶液中加入适量CH3COOH,可使c(Na+)=c(CH3COO-)。(
)(4)水解平衡右移,盐的离子的水解程度一定增大。
(
)(6)碳酸钠可用作食用碱,是利用了其溶液显碱性。
(
)(7)施肥时,草木灰(有效成分为K2CO3)不能与NH4Cl混合使用。
(
)【课堂专练】1.判断正误逆向移动。
(
)√√×××××(8)纯碱是盐,不是碱,之所以被称为纯碱,是因为它的水溶液显碱性。
(
)(9)加热时促进了CH3COO-的水解,抑制了CH3COOH的电离。
(
)(10)向NH4Cl溶液中加入适量氯化钠固体,抑制了NH4+的水解。()(11)实验室配制FeCl3溶液,常将FeCl3固体溶解在稀盐酸中而不是直接溶解在水中。 ()√××√2.对滴有酚酞溶液的下列溶液,操作后颜色变深的是(
)A.明矾溶液加热B.CH3COONa溶液加热C.氨水中加入少量NH4Cl固体D.小苏打溶液中加入少量NaCl固体解析:明矾水解显酸性,加热促进水解,酚酞在酸性溶液中不显色,故A项错误;CH3COONa水解显碱性,加热促进水解,c(OH-)增大,溶液红色加深,B项正确;氨水显弱碱性,NH4Cl水解显酸性,溶液中c(OH-)减小,红色变浅,C项错误;加入少量NaCl固体对NaHCO3水解不产生影响,溶液颜色无变化,D项错误。B3.下列与盐类水解有关的是(
)①为保存FeCl3溶液,要在溶液中加入少量盐酸②实验室盛放Na2CO3溶液、Na2SiO3溶液的试剂瓶应用橡胶塞③在NH4Cl溶液中加入镁条会产生气泡④长期施用硫酸铵,土壤的酸性增强A.①②④
B.②③④C.①③④ D.全部
解析:①保存FeCl3溶液,在溶液中加入少量盐酸,可以抑制Fe3+水解生成Fe(OH)3;②Na2CO3、Na2SiO3可水解使溶液呈碱性,从而腐蚀玻璃,故实验室盛放Na2CO3溶液、Na2SiO3溶液的试剂瓶应用橡胶塞;③NH4Cl水解使溶液呈酸性,镁可以置换出溶液中的H+,放出H2,从而产生气泡;④硫酸铵水解使溶液呈酸性,长期施用此化肥,土壤的酸性将增强。故①②③④都与盐类的水解有关。D4.0.1mol·L-1的K2CO3溶液中,由于CO32-的水解,使得c(CO32-)<0.1mol·L-1。如果要使c(CO32-)更接近于0.1mol·L-1,可以采取的措施是(
)A.加入少量盐酸 B.加入适量的水C.加入适量的KOH D.加热
解析:A项发生反应:2H++CO32-===CO2↑+H2O,CO32-浓度更小;B项和D项均促进CO32-水解,CO32-浓度更小;C项KOH抑制CO32-的水解,正确。C5.在氯化铁溶液中存在下列水解平衡:FeCl3+3H2O
Fe(OH)3+3HCl
ΔH>0。回答下列问题:(1)加热FeCl3溶液,溶液的颜色会不断加深,得到的
一种红褐色透明液体为
。
(2)在配制FeCl3溶液时,为防止浑浊,应加入
。
(3)为了除去MgCl2酸性溶液中的Fe3+,可在加热搅拌的条件下加入MgCO3固体,过滤后再加入足量盐酸。MgCO3固体能除去Fe3+的原因是
。
Fe(OH)3胶体少许盐酸MgCO3能与H+反应,促进了Fe3+的水解,使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀而被除去6.(1)Fe(NO3)3的水溶液呈________(填“酸”“中”“碱”)性,原因是(用离子方程式表示):____________________
_。实验室在配制Fe(NO3)3的溶液时,常将Fe(NO3)3固体先溶于较浓的硝酸中,然后再用蒸馏水稀释到所需的浓度,以________(填“促进”“抑制”)其水解。(2)在配制硫化钠溶液时,为了防止发生水解,可以加入少量的___________
_。酸Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+
(2)氢氧化钠固体(或NaOH)抑制
第三章第三节
第四课时电解质溶液中的三大守恒
想一想?问题1:在一份溶液中,阳离子所带正电荷浓度与阴离子所带负电荷浓度的关系是什么?问题2:溶液中离子浓度与离子所带电荷浓度的关系是什么?离子浓度电荷浓度c(NH4+)c(Al3+)
c(Cl-)c(CO32-)c(NH4+)3c(Al3+)c(Cl-)2c(CO32-)规律:Xn+、Ym-离子所带电荷浓度与离子浓度的关系离子所带电荷浓度=?nc(Xn+)或mc(Ym-)溶液中的阳离子:NH4+H+溶液中的阴离子:Cl-OH-NH4Cl溶液中电荷守恒:c(NH4+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)电荷守恒问题3:在NH4Cl溶液中含有哪些阴阳离子?你能用一个等式表达出所有离子之间的关系吗?电解质溶液中无论存在多少种离子,溶液总是呈电中性的,即阳离子所带的正电荷总数一定等于阴离子所带的负电荷总数。练习NaHCO3溶液c(Na+)+c(H+)=c(HCO-3)+c(OH-)+2c(CO32-)K2S溶液c(K+)+c(H+)=c(HS-)+c(OH-)+2c(S2-)写出下列溶液中的电荷守恒式思考?问题1:在NaCl溶液中c(Na+)和c(Cl-)的关系是什么?在NH4Cl溶液中的c(NH4+)和c(Cl-)呢?问题2:NH4Cl溶液中含氮微粒有哪些?问题3:0.1mol·L-1NH4Cl溶液中,c(Cl-)=
mol·L-1,c(NH4+)+c(NH3·H2O)=
mol·L-1,则c(NH4+)+c(NH3·H2O)
c(Cl-)。0.10.1=物料守恒:盐中可水解离子的原始浓度,等于它在溶液中各种存在形式的浓度之和。例如:amol/L的Na2CO3
溶液中Na2CO3=2
Na++CO32–
H2OH++OH–
CO32–
+H2OHCO3–
+OH–HCO3–
+H2OH2CO3
+OH–
∴
c(Na+
)=
2
[c
(CO32–)+c
(HCO3–)+c
(H2CO3)]c(Na+
)=2
amol/Lc
(CO32–)+c
(HCO3–)+c
(H2CO3)
=amol/L因
c(Na+):c(C)=2:1练习Na2SO3溶液K2S溶液写出下列溶液中的元素质量守恒式
c(Na+
)=
2[c(SO32–)+c(HSO3–)+c(H2SO3)]c(K+
)=
2[c(S2–)+c(HS–)+c(H2S)]NaHCO3溶液c(Na+)=c(HCO3–)+c(CO32–)+c(H2CO3)Na2S溶液c(Na+
)=
2
[c
(
S2–)+c
(HS–)+c
(H2S)]溶液中由水电离产生的氢离子总浓度与由水产生的氢氧根离子总浓度一定相等。c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+2c(H2S)如:在Na2S溶液中:
H2OH++OH–
S2–+H2OHS–+OH–
HS–+H2OH2S+OH–
S2–HS–H2S质子守恒书写质子守恒式必须注意:①由水电离产生的H+和OH―的存在形式;②弄清被结合的H+或OH―离子浓度和弱电解质分子浓度的关系。①氢和氢氧两边写;②谁被抢走要找全。技巧【练习】(1)NH4Cl
c(H+)=c(OH–)+c(NH3·H2O)(2)Na2CO3
c(OH―)=c(H+)+c(HCO3―)+2c(H2CO3)(3)NaHCO3
c(OH―)=c(H+)+c(H2CO3)-c(CO32―)【经验交流】
盐溶液中三大守恒等式有何特点?
书写或判断时有哪些需要注意的事项?【点拨归纳】1.电荷守恒:①电荷守恒中应包含溶液中所有离子,不能遗漏;
②分清离子浓度和电荷浓度及转换关系2.原子守恒:找准守恒的元素3.质子守恒:①明确溶液中结合H+(或OH-)的微粒及结合的数目;②电离出H+(或OH-)的微粒及电离的数目课堂练习1.关于小苏打水溶液的表述正确的是(
)A.c(Na+)=c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3)B.c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+c(CO32-)+c(OH-)C.HCO的电离程度大于HCO的水解程度D.存在的电离有:NaHCO3===Na++HCO3-,HCO3-H++CO3
2-,H2OH++OH-AD课堂练习2、表示0.1mol/LNaHCO3溶液中有关粒子浓度的关系正确的是()
A、C(Na+)=C(HCO3―)+C(CO32―)+C(H2CO3)
B、C(Na+)+C(H+)=C(HCO3―)+C(CO32―)+C(OH―)
C、C(Na+)+C(H+)=C(HCO3―)+2C(CO32―)+C(OH―)
D、C(OH-)=C(H+)+C(H2CO3)+C(HCO3-)AC-C(CO32―)课堂练习3.草酸是二元弱酸,草酸氢钾溶液呈酸性,在0.1mol/LKHC2O4溶液中,下列关系正确(
)A.c(K+)+c(H+)=c(HC2O4-)+c(OH-)+c(C2O42-)B.c(HC2O4-)+c(C2O42-)=0.1mol/LC.c(C2O42-)>c(H2C2O4)D.c(K+)=c(H2C2O4)+c(HC2O4-)+c(C2O42-)CD课堂练习4.在10mL0.1mol·L-1NaOH溶液中加入同体积、同浓度HAc溶液,反应后溶液中各微粒的
浓度关系错误的是(
)A.c(Na+)>c(Ac-)>c(H+)>c(OH-)B.c(Na+)>c(Ac-)>c(OH-)>c(H+)C.c(Na+)=c(Ac-)+c(HAc)D.c(Na+)+c(H+)=c(Ac-)+c(OH-)A
第三章第三节
第五课时溶液中粒子浓度大小的比较
1、相同浓度的醋酸和醋酸钠的混合溶液的物料守恒为?2、相同浓度的氨水和氯化铵的混合溶液的物料守恒为?3、在含有1.5mol的氢氧化钠溶液中通入1molCO2,所得溶液的物料守恒为?思考与讨论一、单一溶液中离子浓度大小的比较---酸溶液1.在0.1mol·L-1醋酸溶液中(1)存在的电离平衡有__________________________________________________。(2)含有的粒子有___________________________________________。(3)粒子浓度由大到小的顺序(水分子除外)是________________________________________。CH3COOH、H2O、CH3COO-、H+、OH-[CH3COOH]>[H+]>[CH3COO-]>[OH-]2.(1)碳酸溶液中的电离方程式是___________________________________________________________________。(2)碳酸溶液中存在的粒子有__________________________________________。(3)碳酸是弱酸,第一步电离很微弱,第二步电离更微弱。推测其溶液中粒子浓度由大到小的顺序(水分子除外)是_______________________________________________________________。
(1)氨气通入水中反应的化学方程式是___________________________________。(2)氨水中存在的平衡有___________________________________________________________________。(3)氨水中含有的粒子有______________________________________________。(4)粒子浓度由大到小的顺序(水分子除外)是_______________________________________________________。一、单一溶液中离子浓度大小的比较---碱溶液一、单一溶液中离子浓度大小的比较----盐溶液
(1)氯化铵溶液①先分析NH4Cl溶液中的电离、水解过程。电离:
。
水解:
。判断溶液中存在的离子有
。
电荷守恒①
[NH4+]+[H+]=物料守恒②[NH4+]+[NH3·H2O]=[Cl-]质子守恒
③[H+]=[NH3·H20]+[Cl-]+[OH-][OH-]离子浓度大小未水解离子
>水解离子>显性离子>水中另一种离子未水解离子
>水解离子>显性离子>水中另一种离子(2)CH3COONa溶液中各种离子浓度的关系CH3COONa=CH3COO-+Na+
H2OH++OH-
Na+CH3COO-OH-H+H2OCH3COOH存在微粒:电荷守恒:物料守恒:
[
Na+]=[
CH3COO-
]+[
CH3COOH][Na+]>[CH3COO-]>[OH-]>[H+]离子浓度大小:CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-质子守恒:
[OH-]=[CH3COOH]+[H+][Na+]
+[H+]=
[CH3COO-]+[OH-][Na+]=2{[CO32-]
+[HCO3-]+[H2CO3]}[Na+]+[H+]=2[CO32-]
+[HCO3-]+[OH-][OH-]=[H+]+[HCO3-]+2[H2CO3]电荷守恒:物料守恒:质子守恒:[Na+]>[CO32-]大小关系:>[OH-]>[HCO3-](3)Na2CO3溶液中的离子浓度关系:CO32-
+H2OHCO3-+OH-(主)HCO3-+H2OH2CO3+OH-(次)溶液中存在的离子>
[H+]
CO32-HCO3-H2CO3[Na+]=[HCO3-]+[H2CO3]+[CO32-][Na+]+[H+]=[OH-]+[HCO3-]+2[CO32-][OH-]+[CO32-]=[H+]+[H2CO3
](4)NaHCO3溶液中离子浓度关系。NaHCO3
====Na++HCO3-(电离)(水解)HCO3-
+H2OH2CO3
+OH-HCO3-
CO32-+H+H2OH++OH-溶液中存在的离子电荷守恒:物料守恒:质子守恒:大小关系:由于HCO3
-的电离程度小于HCO3
-
的水解程度所以NaHCO3
溶液显碱性写出以下浓度均为0.1mol/L溶液中的离子浓度大小?①(NH4)2SO4
②NH4HCO3(碱性)
③CH3COONH4(中性)④NaHC2O4(酸性)练习?浓度均为0.1mol/L的以下溶液:(1)①NH4HSO4②NH4Cl③CH3COONH4,比较溶液中NH4+的浓度大小:(2)①(NH4)2Fe(SO4)2②(NH4)2SO4③(NH4)2CO3,比较溶液中NH4+的浓度大小:(3)①Na2CO3②(NH4)2CO3③NaHCO3④H2CO3,比较溶液中CO32-的浓度大小:(4)①Na2S②(NH4)2S③NaHS④NH4HS⑤H2S,比较溶液中S2-的浓度大小:
练习?二、两溶液混合时离子浓度的大小比较
两种溶液或两种物质混合后溶液中各离子浓度大小的比较,要根据两种溶液或两物质是否发生反应,弱电解质的电离程度与盐的水解程度的相对大小综合分析。c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)1、两种物质恰好完全反应生成盐
例1:等体积等浓度的氨水和盐酸反应,反应后溶液中的离子浓度大小关系是:______。
解析:该反应的化学方程式为:NH3·H2O+HCl=NH4Cl+H2O因为是等体积等浓度反应,即反应后只得到NH4Cl溶液,相当于单溶质的溶液。所以有:(单一盐溶液)c(NH4+)=c(CI-)>c(OH-)=c(H+)2、两种物质反应,其中一种有剩余:根据过量程度考虑电离或水解a、
混合后溶液呈中性的离子浓度大小比较例2:氨水和稀盐酸反应后的溶液呈中性,反应后所得溶液中的离子浓度大小关系是___。解析:由电荷守恒可得:c(NH4+)+c(H+)=c(OH-)+c(CI-)
又因为溶液呈中性,所以有:c(OH-)=c(H+)c(NH4+)=c(CI-)b、混合后呈酸性或碱性的离子浓度大小比较c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)
例3:c(H+)=1×10-4mol/L的盐酸与c(OH-)=1×10-4mol/L的氨水等体积反应后,溶液中的离子浓度大小的关系是_______。(Kb=1.8*10-5)NH4Cl=NH4++Cl-NH3·H20OH-+NH4+
解析:由题目可知氨水过量,故溶液中存在有NH4Cl和过量的NH3·H2O,则由NH3·H2O的电离程度大于NH4+
的水解程度,故溶液呈碱性:例4:将0.4mol/LNH4Cl溶液和0.2mol/LNaOH溶液等体积混合后,则溶液中下列微粒的物质的量浓度的大小关系巩固练习:将0.2mol·L-1CH3COOK与0.1mol·L-1盐酸等体积混合后,溶液的pH<7,则溶液中下列微粒的物质的量浓度的大小关系c(Cl-)>c(NH4+)>c(Na+)>c(NH3·H2O)>c(OH-)>c(H+)c(K+)>c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(CH3COOH)>c(H+)>c(OH-)①分子的电离大于相应离子的水解例如:等物质的量浓度的NH4Cl与NH3·H2O混合溶液,c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+);等物质的量浓度的CH3COONa与CH3COOH混合溶液,c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)。3、两种物质混合不反应:②分子的电离小于相应离子的水解例如:在0.1mol·L-1的NaCN和0.1mol·L-1的HCN溶液的混合液中,各离子浓度的大小顺序为?c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+)
若反应后所生成溶液中,除盐外还有弱酸或弱碱过量,由这两种情况导致溶液的酸碱性不同。若题中不给出具体的信息,一般是弱电解质的电离程度大于水解程度,从而由弱酸或弱碱的电离确定溶液的酸碱性。一般规律:例5:用均为0.1mol的CH3COOH和CH3COONa配制成1L混合溶液,已知其中c(CH3COO–)>c(Na+),对该混合溶液的下列判断正确的是A.c(OH–)>c(H+)B.c(CH3COOH)+c(CH3COO–)=0.2mol/LC.c(CH3COOH)>c(CH3COO–)
D.c(CH3COO–)
+c(OH–)=0.2mol/L解析:
CH3COOH和CH3COONa的混合溶液中,H3COOH的电离和CH3COONa的水解因素同时存在。已知[CH3COO-]>[Na+],根据电荷守恒[CH3COO-]+[OH-]=[Na+]+[H+],可得出[OH-]<[H+]。说明混合溶液呈酸性,进一步推测出0.1mol/L的CH3COOH和0.1mol/L的CH3COONa溶液中,电离和水解这一对矛盾中起主要作用是电离,即CH3COOH的电离趋势大于CH3COO-的水解趋势。根据物料守恒,可推出(B)是正确的。B溶液中粒子浓度大小比较方法的四个步骤:(1)判断反应产物(2)写出反应后溶液中存在的平衡(3)列出溶液中存在的等式(4)比大小拓展:酸碱中和滴定曲线【学生活动】室温下,向20mL0.1mol·L-1HA溶液中逐滴加入0.1mol·L-1NaOH溶液,溶液pH的变化如图所示。拓展:酸碱中和滴定曲线(1)A点(起点):0.1mol·L-1HA溶液pH=
;c(H+)=
;HA是
酸;电离度=
;Ka(HA)=
;【学生活动】室温下,向20mL0.1mol·L-1HA溶液中逐滴加入0.1mol·L-1NaOH溶液,溶液pH的变化如图所示。拓展:酸碱中和滴定曲线(2)B点(半终点):溶质为
,溶液pH
7;
电荷守恒等式:
;粒子浓度大小:
;物料守恒等式:
。等浓度NaA和HA<说明HA的电离程度大于NaA的水解程度c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(A-)c(A-)>c(Na+)>c(HA)>c(H+)>c(OH-)2c(Na+)=c(A-)+c(HA)NaA和HA【学生活动】室温下,向20mL0.1mol·L-1HA溶液中逐滴加入0.1mol·L-1NaOH溶液,溶液pH的变化如图所示。拓展:酸碱中和滴定曲线(3)C点(中性点):溶液pH
7,溶质为
;粒子浓度大小:
;c(A-)=c(Na+)>c(HA)>c(H+)=c(OH-)NaA和HA=【应用】在25℃下,将amol·L-1的氨水与bmol·L-1的盐酸等体积混合,反应后的溶液显中性;用含a、b的代数式表示NH3·H2O的电离常数Kb=________________。【学生活动】室温下,向20mL0.1mol·L-1HA溶液中逐滴加入0.1mol·L-1NaOH溶液,溶液pH的变化如图所示。拓展:酸碱中和滴定曲线(4)D点(终点):溶液pH
7;溶质为
;说明HA是
酸;
(5)E点(过量点):溶质为
;【应用1】在A、B、C、D、E五个点的溶液中,水电离产生的c(H+)由大到小的顺序是
。D>C>B>A>E1审题看反应:明确是酸滴定碱,还是碱滴定酸2找点定成份:找点找量找成分---起始点、半终点、中性点、中和点(计量点)、过量点.起点:可以看出酸性或碱性的强弱,或可计算电离常数终点:可判断滴定终点的酸碱性(即呈“盐性”),也可计算酸或碱的浓度。中性点:
c(OH-)=c(H+)
或室温pH=7;但中性点不一定是终点;3理论析平衡:结合电离平衡理论,水解平衡理论与三守恒分析各点离子浓度关系4整合作判断:结合题给条件作出合理判断方法归纳:起点半终点中性点终点过量点
【例题1】(2016天津高考)用相同浓度的NaOH溶液,分别滴定浓度均为0.1mol·L-1的三种酸(HA、HB和HD)溶液,滴定曲线如图所示,下列判断错误的是 (
)A.三种酸的电离常数关系:KHA>KHB>KHDB.滴定至P点时,溶液中:c(B)>c(Na+)>c(HB)>c(H+)>c(OH-)C.pH=7时,三种溶液中:c(A-)=c(B-)=c(D-)D.当中和百分数达100%时,将三种溶液混合后:c(HA)+c(HB)+c(HD)=c(OH-)-c(H+)CCl-D【例题3】25℃时,向盛有50mLpH=3的HA溶液的绝热容器中加入pH=14的NaOH溶液,加入NaOH溶液的体积(V)与所得混合溶液的温度(T)的关系如图所示。下列叙述正确的是()A.水的电离程度a点大于b点B.25℃时,HA的电离平衡常数K为1.25×10-6C.a→b的过程中,混合溶液不可能存在:c(A-)=c(Na+)D.b→c的过程中,温度降低的主要原因是溶液中A-发生了水解反应B【例题4】25℃时,用0.1mol·L-1NaOH溶液滴定20mL0.1mol·L-1某
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