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文档简介

第三讲盐类的水解

【课标要求】1.认识盐类水解的原理。

2.了解影响盐类水解的主要因素

3.认识盐类水解在生产、生活中的应用。

夯-必备知识

一、盐类的水解

1.盐类的水解

苗在水溶液中,盐电离出来的离子一与水电高出

写少1来的H♦或OFT结合生成弱电解质的'反航

寇H可溶性盐中必须有弱酸根离子或弱碱阳离子

林山面[弱酸的阴离子一结合此1弱电

巳内弱碱的阳离子一结合也j一解质

卷>■破坏了水的电离平衡♦水的电离程度增大♦

「(H)Wc(OH-)-溶液呈碱性或酸性

tc(FT)=c(OH-)-溶液呈中性

-*可逆:水解反应是可逆反应

你耳_吸热:水解反应是酸碱中和反应的逆反应.

是吸热反应

匚微弱:水解反应程度一般比较微弱

2.盐类的水解规律

CH3COONH4涔水/+C

3.盐类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,一般只写第一步水解方程式。如

Na2co37K解的离子方程式为COr+H2O___HCO3+0H0

用“"连接.

(2)多元弱碱盐水解:水解离子方程式一步写完。如FeCls水解的离子方程式为

3++

Fe+3H2OEe(OHh+3HO

不能划"I”符号

(3)阴、阳离子相互促进的水解:水解程度较大,书写时要用“一"、"t”、“I”

等。如Na2s溶液与AlCh溶液混合水解的离子方程式为2AF++3S?-+

6H2O=2A1(OH)3I+3H2st。

]提醒^---------

❶AP+与CO歹、HCO1S2—、HSO*、A1O£或Fe3+与COr、HCOJ.A1O5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”“f”“,”。

❷NH;与CH3co0一、HC03.COM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,但水解程度仍然较弱,不能反应完全,在书写水解方程式时用

“,,

O

【诊断1】判断下列叙述的正误(正确的划“J”,错误的划“X”)。

(1)盐类水解的过程就是盐和水发生反应的过程(J)

(2)某盐溶液呈酸性,该盐一定发生了水解反应(义)

(3)常温下,pH=10的CH.sCOONa溶液与pH=4的NH4CI溶液,水的电离程度

相同(J)

2

(4)Na2s水解的离子方程式为S-+2H2OH2S+2OHXX)

二、影响盐类水解的主要因素和应用

1.影响盐类水解的主要因素

(1)内因:形成盐的酸或碱越弱,其盐就越易水解。

〃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

酸:弱酸根离子的水解程度增大,

(2)外因j

弱碱阳离子的水解程度减小

外加酸碱<

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

2.盐类水解的应用

应用举例

判断溶液的酸碱

FeCh溶液显酸性,原因是Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+

判断酸性强弱等物质的量浓度的NaX、NaY、NaZ三种盐溶液的pH分别为

8、9、10,则酸性:HX>HY>HZ

配制CuSCM溶液时,加入少量H2so4,防止Cu2+水解;配制

配制或贮存易水

FeCb溶液,加入少量盐酸;贮存Na2c03溶液、NazSiCh溶液

解的盐溶液

不能用带磨口玻璃塞的试剂瓶

制取Fe(0H)3胶体的离子方程式:Fe3++3H2O△

胶体的制取

Fe(OH)3(胶体)+3H'

成分为NaHCOs与Ah(SO4)3,发生反应为AW+3HCO:r

泡沫灭火器原理

—A1(OH)31+3CO2f

净水原理明研可作净水剂,原理为AP++3H2OAI(0H)3(胶体)+3>

镂态氮肥与篁木灰不得混用

化肥的使用

主要成分是K2c03

除锈原理NH4CI与ZnCb溶液可作焊接时的除锈剂

制备无机物TiO二制备:TiCL+(x+2)H2O(过量)=TiO2xH2O1+4HC1

【诊断2]判断下列叙述的正误(正确的划“J”,错误的划“X”)。

⑴明矶作为净水剂,可以杀菌、消毒(X)

(2)实验室储存NaF溶液时可以选用玻璃瓶(义)

(3)配制FeSCh溶液时,应加入铁粉防止Fe2+氧化,并加入盐酸抑制Fe?+水解(X)

(4)己知酸性HF>CHsCOOH,所以等浓度的CHsCOONa的碱性强于NaF(V)

三、盐类的水解常数

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

一一..c(HA)c(0H)

⑴对于A+H2OHA+OH,Kh=------77二-----

c(A)

.,十一一一一c(BOH)c(才)

+:

⑵对于B'+H2OBOH+H,Kh=-----「0)-----

3.意义和影响因素

(1)心越大,表示相应盐的水解程度越大。

(2)心只受温度的影响,升高温度,心值增大。

4.与电离常数的关系

解析HB-在水中不完全电离,A错误;HB-在水中水解程度大于电离程度,B

错误,C正确;HB—以水解为主,促进水的电离,D错误。

题组二影响盐类水解平衡的因素

3.已知NaHSCh溶液常温时显酸性,溶液中存在以下平衡:

HSOI+H2OH2so3+OH-①

HS07H++SOM②

向0.1mo卜的NaHS03溶液中分别加入以下物质,下列有关说法正确的是()

A.加入少量金属Na,平衡①左移,平衡②右移,溶液中c(HS03)增大

B.加入少量Na2sCh固体,则c(H+)+c(Na+)=c(HSO?)+c(OH)+c(SOf)

八4,、।口八…五c(S03)c(OH),

C.加入少量NaOH溶液,g、的值均增大

c(HS(J3)―c,(口H一)、

D.加入氨水至中性,则2r(Na+)=r(SOD>r(H+)=r(OH")

答案C

解析NaHSCh溶液显酸性,则HS03的电离程度〉HS03的水解程度,加入钠后

平衡①左移、平衡②右移,c(HS01)减小,A项错误;根据电荷守恒可知,应为

c(H+)+c(Na+)=c(HSOD+c(OH-)+2c(S0f),B项错误;加入少量NaOH,平衡

②右移,c,煞(HSO二3)、丸c(HP)的值均增大,C项正确;溶液中存在物料守恒,

即c(Na+)=c(SOM)+c(HSO"+c(H2so3),c(Na*)>c(SOM),c(H+)=c(OH),D

项错误。

4.某同学探究溶液的酸减性对FeC13水解平衡的影响,实验方案如下:配制50mL

0.001mol-L_,FeC13溶液、50mL对照组溶液X,向两种溶液中分别滴加1滴1

mobL-1HC1溶液、1滴1molL-1NaOH溶液,测得溶液pH随时间变化的曲线如

下图所示。

下列说法不正确的是()

A.依据M点对应的pH,说明Fe3+发生了水解反应

B.对照组溶液X的组成可能是0.003molL-1KC1溶液

C.依据曲线c和d说明Fe3+水解平衡发生了移动

D.通过仪器检测体系浑浊度的变化,可表征水解平衡移动的方向

答案B

解析FeCb溶液的pH小于7,溶液显酸性,原因是Fe3+在溶液中发生了水解,

A正确;图中对照组溶液X加碱后溶液的pH的变化程度比加酸后的pH的变化

程度大,若对照组溶液乂是0.003111011一11<0溶液,则加酸和加碱后溶液的pH

的变化应呈现轴对称的关系,B错误;在FcCb溶液中加碱、加酸后,溶液的pH

的变化均比对照组溶液X的变化小,因为加酸或加碱均引起了Fe3+水解平衡的移

动,故溶液的pH的变化比较缓和,,正确;FeCh水解生成氢氧化铁,故溶液的

浑浊程度变大,则表明水解被促进,否则被抑制,D正确。

考点二盐类水解的应用

【题组训练】

1.生活中处处有化学,下列有关说法正确的是()

A.天然弱碱性水呈碱性的原因是其中含有较多的Mg2+、Ca?+等离子

B.焊接时用NH4C1溶液除锈与盐类水解无关

C.生活中用电解食盐水的方法制取消毒液,运用了盐类的水解原理

D.在滴有酚醐的Na2c03溶液中慢慢滴入BaCb溶液,溶液的红色逐渐褪去

答案D

解析A项,天然硬水是因为其中含有较多的Mg2+、Ca2+等离子,错误;B项,

NH4cl是强酸弱碱盐,水解显酸性,因此能溶解铁锈,错误;C项,惰性电极电

解食盐水生成物是H2、。2、NaOH,。2与NaOH溶液反应可以制备漂白液,与

水解无关,错误;D项,Na2c03溶液中存在水解平衡CO歹+H2OHCOJ+OH

一,加入BaCb溶液后生成BaCCh沉淀,以COM)降低,溶液的碱性减弱,所以红

色逐渐褪去,正确。

2.下表是Fe2+、Fe3\Zr?+被OH一完全沉淀时溶液的pH。某硫酸锌酸性溶液中含

有少量Fe"、Fe3+杂质,为制得纯净的ZnSCh,应加入的试剂是()

金属离子Fe2tFe34Zn21

完全沉淀时的pH7.74.56.5

A.H2O2、ZnOB.氨水

C.KMnO4>ZnCOjD.NaOH溶液

答案A

解析要使Fe2+和FP+全部除去,由题给信息可知,需将Fe"全部氧化成Fe3+,

再调节溶液pH,将Fe"完全转化为Fe(OH)3沉淀,且保证Zn"不沉淀。氧化Fe?

十时不能引入新的杂质,只能加入H2O2;调pH时也不能引入新的杂质,可以加

入ZnO,促进Fe3+的水解平衡正向移动,从而使Fe?+生成Fe(OH)3沉淀而除去。

|名师点拨*--------

❶盐溶液蒸干时所得产物的判断

⑴盐溶液水解生成难挥发性酸时,蒸干后一般得原物质,如CuSOKaq)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AlCh(aq)

蒸干得A1(OH)3,灼烧得AI2O3。

(3)常见受热分解的盐

原物质蒸下灼烧后固体物质

Ca(HCO3)2CaCOs或CaO

NaHCOsNa2cO3

KMnO4K?MnO4和MnO2

NH4CI分解为NH3和HC1,无固体物质存在

(4)还原性盐在蒸干时会被02氧化。如Na2so3(aq)蒸干得Na2som)。

❷利用盐类的水解进行物质的提纯

如除去含Mg2+的溶液中混有的Fe3+,可加入MgO或Mg(0H)2、MgCCh等,使

水解平衡右移,生成Fe(0H)3沉淀而除去。

考点三盐类水解常数的计算与应用

【典例】(1)25℃0.01molL-1的NaA溶液pH=10,则人一的水解常数表达式

为,其值约为o

(2)已知常温下H2s03的电离常数<=1.0X10-2,^=6.0X10-8,则SO歹的水

解常数Khi=,Kh2=o若常温下,pH=9的Na2s03溶液中

c(SO?)

c(HSOi)=------------°

小心c(HA)c(OK)

答案(1)心=----丁京‘------106

(2)1.67X10-7ixiO-1260

5gc(HA)C(OH)10-4X10-4八y

解析(DKh=77A5、O.(M—10一产1°。

(2)SOM+H2。HSOI+OFF

HSO3+H2OH2so3+OH-

_14

c(HSO3)<(OH-)KwIO_7

Khi=(一、=K丫-8、]・67义10

C(SO5)Aa26.0x10

c(H2SO3)c(OH-)Kw_c(SODKa26.0X10-8

Kh2一心一“iymI2,

~c(HSOi)1°c(HSOI)一C(H*)W9

=6()0

I归纳总结*--------

水解常数的应用

❶计算盐溶液中c(H+)或c(OH-)

-

(1)对于A-+H2OHA+OH

起始c00

平衡C—c(HA)c(HA)c(OH-)

c(HA)c(OFF)c2(OH)

Kh=-C—C(HA)—%—c-'

c(OH-尸诉7。

(2)同理对于B++H2OBOH+H=

❷判断盐溶液的酸碱忤和微粒浓度的大小

(1)单一溶液

①如一■定浓度的NaHCCh溶液,Kui=4.4X10一=A:a2=5.6XI0-11,心=管=

1()-14

VE7TT^2.27Xl(r8〉Ka2,HCO,的水解程度大于其电离程度,溶液呈碱性,c(OH

4.4入IU

-)>c(H+),c(H2co3)>c(C0歹)。

②又如一定浓度的NaHSCh溶液,/fai=1.54X10-2,^2=1.2X10-7,Kh=*=

Aal

IO'14

..-^6.5X10-13</Ca2,HSOi■的水解程度小于其电离程度,溶液呈酸性,c(H

1.34/lAvi1Un

)>c(OH),C(SOF)>C(H2SO?)O

③再如一定浓度的CH3COONH4溶液,由于Ka(CH3coOH)=1.75X10-

5^7Cb(NH3H2O)=1.71X105,贝UCH3coO与NH7的水解常数近似相等,二者水

解程度相同,CH3co0NH4溶液呈中性,c(CH3coCT)=c(NH2)。

(2)混合溶液

①如物质的量浓度相等的CH3COOH和CH3coOMa混合溶液,Ka(CH3coOH)=

Kj0-14

1.75X1()r,心=*sJccg=…勺八产5.7X1()一0<Ka(CH3coOH),

Aa\Crl3ClJ<Jri)I./3A1U

CH3coCT的水解程度小于CH3coOH的电离程度,溶液呈酸性,c(H')>c、(OH),

c(CH3co0)>c(Na+)>c(CH3C00H)o

②又如物质的量浓度相等的HCN和NaCN混合溶液,Ka(HCN)=4.9X10-,c,Kh

=〃=";:产2.0乂10—5>Ka(HCN),CN一的水解程度大于HCN的电

Aa\I1C1N)A1U

离程度,溶液呈碱性,c(OH-)>c(H+),c(HCN)>c(Na+)>c(CN-)o

【题组训练】

1.已知25℃时,草酸的电离常数Kai=5.6Xl(T2、Ka2=1.5Xl()—4;碳酸的电离常

数Kal=4.5X107Ka2=4.7X10F,则NaHJ04溶液的pH7,NaHCO.3

溶液的pH7(填,"Y或“=”)。

答案v>

K]x|0-]4

解析HC2O3的Ka=Ka2(H2c204)=1.5X1(广,Kh=。…厂=

Aal\112V.2O4/3.0入1U

1.78X10-13,Ka>Kh,溶液显酸性,pH<7;HCOX的Ka=Ka2(H2co3)=4.7义10一”,

Kh=〃(口3c、=/7乂|八-7"2.2义10-8,Ka<Kh,溶液显碱性,pH>7o

Aalvii2LzvJ3/入1U

2.磷酸是三元弱酸,常温下三级电离常数分别是Kai=6.9X10—3,Ka2=6.2Xl()一8,

/G3=4.8X10-13,回答下列问题:

⑴常温下同浓度①Na3Po4、②NazHPCU、③NaH2PO4的pH由小到大的顺序是

(填序号)。

(2)常温下,NaH2P04的水溶液pH(填“>”“V”或“=”)7。

⑶常温下,Na2Hpe)4的水溶液呈________(填“酸”“碱”或“中”世,用心与

Kh的相对大小,说明判断理由:

答案(1)@〈②〈①(2)V(3)碱Na2HPO4的水解常数心=

c(H2Po5)c(OH-)Kw[0X]0-14

^1.61X10~7,Kh>Ka3,即HP04的水解

c(HPOi)=必=O.ZA1U

程度大于其电离程度,因而NazHPCU溶液显碱性

解析(l)Ku越大,心越小,所以①Na3Po八②NmHPCh、③NaH2PO4的水解程度

c(H3Po4)c(OH)K\v

依次减小,pH依次减小。(2)NaH2P04的水解常数Kh=

c(H2Po3)元?

1.0X1Q-14

^1.45X10-12,心2>心,即H2P03的电离程度大于其水解程度,因

6.9X103

-

丁,心।.皿皿c(H2PODc(OH)Kw1.0'10-14

而pHV70(3)Na2HPO4的水解常数Kh=----(4松)--------F=6.2X](T

F.6X10?居3(心,即HPO厂的水解程度大了其电离程度,因而pH>7。

微专题24电解质溶液中“粒子”浓度关系

【核心归纳】

1.理解两大平衡,树立微弱意识

(1)电离平衡一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(CH3COOH)>C(H

+)>C(CH3COO-)>C(OH-)O

(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:CH3co0Na-CH3C00+Na+,CH3COO

■+H2OCH3coOH+OH,H2OH++OFF,溶液中,c(Na+)>c(CH3C00

-+

■)>C(OH)>C(CH3COOH)>C(H)o

2.巧用守恒思想,明确定量关系

⑴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阳离子所带负电荷总数相等。

如NaHCOs溶液中电荷守恒:

c(Na+)+c(H*)=c(HC0i)+c(0H)+2c(C0r)o

Q)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,〃(Na+):〃(C原子)=1:1,因HCO3水解:HCOJ+

H2OH2co3+0H-以及HC03电离:HCO;H++CO1,C元素的存在形

式有3种,即HCO利、H2co3、COf,由〃(Na+):〃(C原子)=1:1,得c(Na+)=

c(HCO,)+c(COf)+c(H2co3)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Na2cCh溶液中:

得质子一基准态物质一失质子

HCO~—~

co;-

H2CO3.+2f

HQ"H2()上T)H-

质子守恒:c(OH")=c(H+)+c(HCOJ)+2c(H2co3)。

②在NaHCCh溶液中:

得质子一基准态物质一失质子

H>

HQ♦--+MH2O->0H-

质子守恒:c(H-)+c(H2co3)=c(OH-)+c(COM)。

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。

【分类突破】

类型一单一溶液中的粒子浓度关系

【典例1】0.1mol-L_,Na2s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:。

答案(l)c(Na+)>c<S2)>c(OH)>c(HS)>c(H+)

+2

(2)c(Na)=2lc(S~)+C(HS~)+c(H2S)]

(3)c(Na+)4-c(H+)=c(OH-)+c(HS-)+2c(S2-)

(4)C(OFT)=C(H+)+C(HS-)+2(H2S)

解析Na2s=2Na*+S2—(完全电离),

S2~+H2OHS一+OH(主要),

HS+H2OH2S+0H(次要),

H20H++OH一(极微弱)。

|易错提醒>--------

规避等量关系中的2个易失分点

❶电荷守恒式中不只是各离子浓度的简单相加。如2c(COM)的化学计量数“2”表示

一个CO1带2个负电荷,不可遗漏。

❷物料守恒式中,离子浓度系数不能漏写或颠倒。如Na2s溶液中的物料守恒式

中,“2”表示c(Na+)是溶液中各种含硫原子离子总浓度的2倍。

类型二混合溶液中粒子浓度关系

【典例2]浓度均为0.1mol-L_1NH4CI和氨水的混合溶液中粒子浓度关系

(1)电荷守恒:o

⑵物料守恒:O

(3)质子守恒:。

(4)大小关系:o

答案(1)c(NH4)+c(H+)=c(CF)+c(OH-)

(2)C(NH4)+C(NH3H2O)=2c(cr)

+

(3)c(NH;)+2c(H)=C(NH3H2O)+2c(OH-)

(4)C(NH4)>c(Cr)>c(NH3H2O)>c(OH-)>c(Hj

解析NH4Q=NH;+C「(完全电离),

NH3H2ONHi+OHX主要,混合液呈碱性),

NH4+H2ONH3H20+H+(次要),

H2OH++OH一(极微弱)。

类型三不同溶液中同一离子浓度大小比较

【典例3】25℃时,柞同物质的量浓度的下列溶液中:①NHKI、②CHaCOONH』、

③NH4HSO4、④(NH4)2SO4、

⑤(NH4)2Fe(SO4)2,c(NHj)由大至II小的顺序为。

答案⑤③,①〉②

解析分析流程为

NH,;的数目

[选参股虬②相当于在①的基础上促进NH3的水解

〈①②③春而tlj③相当于在①的基础上抑制NH4的水解

、④⑤④令需⑤相当于在④的基础上抑制NH;的水解

【专题精练】

1.有4种混合溶液,分别由等体积0.1mo卜L1的两种溶液混合而成:①NH4cl与

CH3coONa②NH4cl与HC1③NH4cl与NaCI©NH4CI与NH3H2CX混合液

呈碱性)下列各项排序正确的是()

A.pH:②V①〈③〈④

B.C(NH4):①〈③〈②〈④

C.溶液中c(H'):①〈③〈②〈④

D.C(NH3-H2O):①V③〈④<②

答案B

解析①中NH4cl水解呈酸性与水解呈碱性的CH3coONa混合,水解相互促进,

但溶液接近中性;②中NH4cl水解被HC1抑制,但溶液呈强酸性;③中NH4cl

与NaCl混合,为单水解呈酸性;④NH4cl与相应的碱NH3H2CK混合液呈碱性)

混合,则说明电离程度大于水解程度。所以由分析可知pH:②〈③〈①〈④,A

错误;。(NH;):①〈③〈②〈④,B正确;溶液中c(H+):④〈①〈③〈②,C

错误;C(NH3・H2O):②V③V①V④,D错误。

2.常温下,浓度均为0.1mo卜L।的下列溶液中,粒子的物质的量浓度关系正确的

是()

A.氨水中,C(NH4)=C(OH-)=0.1molL-1

B.NH4cl溶液中,c(NH;)=c(Cr)

CNa2so4溶液中,r(Na+)>r(SOD>r(OH-)=r(H*)

D.Na2sO3溶液中,c(Na+)=2c(S0F)+c(HSOJ)+«H2sO3)

答案C

解析氨水中NH3H2O只能部分电离出OH,结合电荷守恒c(NH:)+c(H+)=

c(OH)可得:C(NH4)<C(OH-)<0.1mol-L_1,A错误;NH4cl溶液中,NH3部分水

解,。一浓度不变,则溶液中c(NH:)<c(C「),B错误;Na2so4溶液显中性,c(OH

一)=c(H+),结合电荷守恒可得:c(Na+)=2c(SOF),溶液中离子浓度大小关系为

c(Na+)>c(SOF)>c(OH一)=c(H+),C正确;根据Na2so3溶液中的物料守恒可得:

c、(Na')=2c(SO3)+2c(HSO,)+2c(H2so3),D错误。

|解题流程>---------

相关溶液粒子浓度关系的解题步骤

—旋一一静♦君一应友善海麻布

定最关系

确定混合后溶液的溶质成分是恰好反

(第二步1

应单一溶质还是过量混合i容质

:若是混合溶质溶液,分析溶质成分和

解三羽T定量关系,进而分析电离程度与水解

i程度,确定粒子成分及其浓度关系

微专题25滴定图像中的“粒子”浓度关系

【核心归纳】

酸碱中和滴定曲线图示

氢氧化钠溶液滴定等浓度等体积的盐盐酸滴定等浓度等体积的氢氧化钠溶

酸、醋酸溶液的滴定曲线液、氨水的滴定曲线

V(NaOH)/mL

曲线起点不同:强碱滴定强酸、弱酸的曲线,强酸起点低;强酸滴定强碱、弱碱

的曲线,强碱起点高

突跃点变化范围不同:强碱与强酸反应(强酸与强碱反应)的突跃点变化范围大于

强碱与弱酸反应(强酸与弱碱反应)

室温下,pH=7不一定是反应终点:强碱与强酸反应时,反应终点pH=7;强碱

与弱酸(强酸与弱碱)反应时,反应终点不是pH=7(强碱与弱酸反应终点pH>7,

强酸与弱碱反应终点pH<7)

【分类突破】

类型一“一元酸、碱”滴定图像中“粒子”浓度的分析比较

【典例1】常温下,用0.100OmoH/iNaOH溶液滴定20.00mL0.100Omol・L7

।CH3coOH溶液所得滴定曲线如下图。下列说法正确的是()

pH12.

8

:0):

<!>5101520

V(NaOII)/mL

A.点①所示溶液中:c(CH3coO)++2c(0FF)=c(CH3co0H)+2c(HI)

B.点②所示溶液中:c(Na)=c(CH3COOH)+c(CH3COO)

C.点③所示溶液中:c(Na-)>c(OH)>c(CH3coO)>c(H+)

D.滴定过程中不可能出现:c(CH3COOH)>c(CH3COO')>r(H+)>c(Na+)>r(OH-)

答案A

解析点①溶液中的溶质为等物质的量的CH3C00H和CH3coONa,根据物料守

恒:c(CH3coeT)+c(CH3co0H)=2c(Na+),根据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=

c(CH3coeT)+c(OH-),整理后得c(CH3coOH)+2C(H+)=C(CH3COCT)+2C(OH

■),A正确;点②溶液的pH=7,根据电荷守恒有:c(Na-)+c(H+)=c(CH3coeT)

+c(OH),又因为c(H+)=c(OH-),贝!Ic(Na')=c(CH3coeT),B错误;点③溶液

中的溶质为CH3coONa,离子浓度大小关系为c(、aAc(CH3coO)>c(OH)>c(H

+),C错误;加入少量氢氧化钠溶液时,是大量CH3coOH与少量CH3coONa组

成的混合溶液,可以出现D项的离子浓度关系,D错误。

|规律方法^--------

酸、碱中和反应过程中,溶液中的离子浓度随酸、碱的加入会发生变化,可借助

滴定图像,抓住反应的关键点,破解离子浓度大小比较e

以用0.100OmolL-1NaOH溶液滴定20.00mL0.100OmolL,HA溶液为例,其

滴定曲线如图:

pH12

8

4

051()1520

V(NaOH)/mL

关键点离子浓度关系

点0原点为HA的单一溶液,0.1000moLL-iHA的pH>l,说明是弱酸,

c(HA)>c(H+)>c(A-)>c(OH-)

点①两者反应生成等物质的量的HA和NaA,此时溶液pH<7,说明HA电

离程度大于A一水解程度,c(A-)>c(Na+)>c(HA)>c(H+)>c(OH)

点②此时溶液pH=7,溶液呈中性,酸没有完全反应,c(A一)=c(Na

+)>c(HA)>c(H+)=c(OH-)

点③此时两者恰好反应生成NaA,为强碱弱酸盐,c(Na')>c(A)>c(OH)>c(H

D

点③之后,此时NaOH过量或者远远过量,溶液显碱性,可能出现c(Na)>c(A

■)>c(OH-)>c(H+),也可能出现c(Nat)>c(OH-)>c(A-)>c(H+)

类型二“二元酸、碱”滴定图像中“粒子”浓度的分析比较

【典例2】已知pKa=-lgKa,25℃时,H2s03的pKal=1.85,pKa2=7.19o常

温下,用0.1mol-L_,NaOH溶液滴定20mL0.1mol-L-1H2sO3溶液的滴定曲线如

图所示。下列说法不正确的是(

A.a点所得溶液中:2c(H2so3)+C(SOM)<0.1mol-L-1

B.b点所得溶液中:c、(H2so3)+c(H')=c(S0r)+c(0H-)

C.c点所得溶液中:c・(Na+)>3c(HSO3)

D.d点所得溶液中:c(Na+)>c(HSOJ)>c(SOf)

答案D

解析滴定过程中发生反应:NaOH+H2SO3=NaHSO3+H2O,NaHSO3+

NaOH=Na2SO34-H2OoA.a点溶液中的溶质为NaHSCh和H2so3,根据物料守

1

恒得出,C(H2SO3)+c(HSO?)+c(SOt)<0.1mol-L-,根据电离常数心=

c(HS(")c(HD

,此时溶液的pH=1.85,即c(Hb)=101.85mol-L推出

c(H2SO3)

c(HS05)=c(H2so3),代入上式得出,2C(H2SO3)+C(SOD<0.1mol-L-1,故A说法

正确;B.b点加入20mLNaOH溶液,NaOH和H2sCh恰好完全反应生成NaHSCh,

即溶质为NaHSO3,根据质子守恒得c(H2so3)+c(H+)=c(SO歹)+c(OK),故B

说法正确:C.c点溶质为Na2so3和NaHSCh,溶液显碱性,SOM+H2OHSOJ

+0H,根据水解平衡常数心-9H;#产。3)=能c(OFT)=a,

推出c(HSOJ)=c(SOr),根据物料守恒:2c(Na+)=3c(H2so3)+3C(HSO*)+

3c(S0F),则有c(Na+)=3c(HSO)+1.5c(H2so3),显然:c(Na+)>3c(HS0J),故C

说法正确;D.d点溶质为Na2sCh、少量SOM水解生成HSO,,溶液中离子浓度c(Na

+)>c(SOD>c(HSOJ),故D说法错误。

|规律方法*--------

抓“两个滴定点”突破图像

二元弱酸(出A)与碱(NaOH)发生反应分两步进行:

第一滴定终点:H2A+NaOH=NaHA+H2O,此时,酸、碱的物质的量之比为1:1,

得到的是NaHA的溶液,其中Ka。⑴),若溶液中C(HA­)=

C\I"12A/

C(H2A),则Kai=c(H+);第二滴定终点:NaHA+NaOH=Na2A+H2O

此时,酸、碱的物质的量之比为1:2,得到的是Na2A的溶液,其中心2=

c(H+)七(A2、

,若溶液中C(A2—)=C(HA),则Ka2=c(H+)

c(HAD

【专题精练】

1.20℃时,用0.111101儿盐酸滴定2011止0.1]]]01儿氨水的图像如图所示,下列说

法正确的是()

\.a点时c(CF)=2C(NH3H2O)+2c(NH4)

B方点表示酸碱恰好完全反应

C.c点时C(NH4)>C(C1-)>C(H+)>C(OH)

DaDc、d均有c(NH;)+c(lT)=c(C「)+c(OH-)

答案D

解析。点时加入的盐酸为1()mL,所得溶液的涔质为等物质的量浓度的氯化锭

和一水合氨,根据物料守恒2c(C「)=C(NH3・H2O)+C(NH;),故A错误;c点时加

入的盐酸为20mL,表示酸碱恰好完全反应,。点表示碱过量,盐酸完全反应,

故B错误;c,点时,酸碱恰好完全反应生成氯化铁,溶液显酸性,c(H+)*(OH)

根据电荷守恒:c(NHt)+c(H+)=c(C「)+c(OH-)可知,c(NH:)<c(Cr),故C错误;

a、b、c、d对应的溶液中均只有NH;、H\C「和OH一四种离子,根据电荷守恒,

故都有c(NH4)+c(H+)=c(Cr)+c(OH"),故D正确。

2.常温下,向20mL0.1molL-1的H3Po4溶液中滴加().1mol-L-1的NaOH溶液,

所得溶液的pH与NaOH溶液体积的关系如图所示,下列说法正确的是()

14

12

8

6

4

2

0

020406080

V(NaOH(aq)]/mL

A.H3P04溶液笫一步滴定可用酚猷作指示剂

B.A点溶液中:c(H2Poi)>c(H3Po4)>C(HPCT)

C.图像中A、B、C三处溶液中-(H.*嘉:°H)相等

c(HPO4)

D.B点溶液存在:2c(Na+)=c(P0a+c(H2Po4)+c(HP0U)+c(H3Po4)

答案C

解析由题图可知,H3P04溶液第一步滴定终点的pH在4左右,要选用甲基橙

作指示剂,A错误;A点加入20mL0.1molL「NaOH溶液,生成NaH2Po4,此

时溶液呈酸性,说明H2Poi的电离程度大于其水解程度,则有c(HPCT)>c(H3Po4),

c(H+)C(HPOM)_

B错误H3P04的二级电离常数Ka2=

C(H2Po4)

Kwc(HPOl)c(H2PQ4)c(OH)Kw

c(H2P03)c(OUT)'3有c(HPOK)=五.由于图中A、B、C

三处的温度相同,则Kw、Km相同,故三处溶液中°)相等,

C正确;B点加入40mL0.1molL-NaOH溶液,恰好反应生成NazHPCU,据物

料守恒可得c(Na+)=2c(P0?)+2c(H2PCU)+2c(HPOr)+2c(H3PO4),D错误。

[---------\微专题26水溶液中离子平衡的两类特殊图像

一、分布系数图像

【核心归纳】

分布系数图像简称分布曲线,是指以pH为横坐标,分布系数即组分的平衡浓度

占总浓度的分数为纵坐标,分布系数与溶液pH之间的关系曲线。

一元弱酸(以三元弱酸(以H3Po4

举例二元弱酸(以草酸为例)

CHsCOOH为例)为例)

1.0

1国,

弱电解(1.8

806

6YpH=1.2VpH=4.2

质分布0.4

0.2

0013456891011121314

系数图34567PII123456PlHPH

3o为H3Po4分布系

80、8l分别为3。为H2c2。4分布系数,数,&为H2Pol分布

8CH3coOH.CH3COO3i为HC2O3分布系数,系数,&为HPCT分

一分布系数&为C2O1分布系数布系数,命为P0厂分

布系数

当溶液的pH=2时,

6o=8i,当pH=7.1

当pH<pKa时,主要

当溶液的pH=1.2时,时,81=82,当pH=

存在形式是

8o=8i,当pH=4.2时,12.2时,62=63;当

CH3C00H:当pH>

81=62;当pHV1.2时,pHV2时,H3P04为

pKa时,主要存在形式

H2c2。4为主要存在形主要存在形式,在2

是CH3co0U又与8i

含义式;在1.2<pH<4.2<pH<7.1区间,

曲线相交在&)=61=

区间,HC2OI为主要存H2P03为主要存在形

0.5处,此时

在形式;而当pH>4.2式;在7.1VpHV12.2

C(CH3C00H)=

时,C201为主要存在区间,HPOM为主要

c(CH3co0),即pH

形式存在形式;而当pH>

=pKa

12.2时,POL为主要

存在形式

pH由2到6发生反应pH由4到6发生反应pH由11到14发生反

离子的离子方程式:的离子方程式:HC1O;应的离子方程式:

方程式CH3coOH+OH一+0H-=C2(^+HPOr+OH

=CHsCOO+H20H2O=por+H2o

求】gKK(CH3co0H)=K2(H2c2。4)=K(H3Po4)=

C(CHC()O")・c(H+

3-c(C2ODc(H+)c(POD-c(FT)

C(CHC()()H)

3C(HC2O3)'c(HPOt)'

,从图可知,当

从图可知,当c(C20ii)从图可知,当

C(CH3COO)=

=c(HC2O3)时,pH=c(HPor)=c(por)

c(CH3coOH)时,pH

4.2,K2=C(H+)=1(T时,pH=12.2,K3=

=pK=4.76,

42,lgK2=-4.2c(H+)=l()-,2-2,IgKa

K(CH3coOH)=c(H

一)=10-4.76,]g=-12.2

K(CH3coOH)=一

4.76

【典例1]常温下联氨(N2H4)的水溶液中存在:①N2H4+H2ON2H5+OH

Ki、②N2H/+H2ON2H针+0H-Ki.该溶液中微粒的分布分数3(X)[6(X)=

c(x)

C(N2H4)+C(NH‘)+C(N2H,),X=N2H4、N2H5'或

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