弱电解质的电离、盐类的水解知识精讲

辽中一高中化学资源网：840181505帮助别人快乐自己收获幸福1弱电解质的电离、盐类的水解知识精讲一.学习内容弱电解质的电离、盐类的水解二.学习目的1.掌握弱电解质的电离平衡的建立过程2.了解电离平衡常数和电离度3.理解盐类水解的本质，掌握盐类水解的方程式的书写4.了解影响盐类水解的因素以及水解平衡的移动，了解盐类水解的利用三.学习教学重点、难点盐类水解的过程四.知识分析（一）、弱电解质的电离平衡1.电离平衡（1）研究对象：弱电解质（2）电离平衡的建立：CH3COOHCH3COO—+H+（3）定义：在一定条件（如温度、浓度）下，当电解质电离成离子的速率和离子重新结合成分子的速率相等时，电离就达到了平衡状态，这叫做电离平衡。（4）电离平衡的特点：动：v电离=v结合、定：条件一定时，各组分浓度一定；变：条件改变时，平衡移动2.电离平衡常数（1）定义：电离常数受温度影响，与溶液浓度无关，温度一定，电离常数一定。根据同一温度下电离常数的大小可判断弱电解质电离能力的相对强弱。（2）表达式：CH3COOHCH3COO—+H+Ka=[CH3COO—][H+]/[CH3COOH]注：弱酸的电离常数越大，[H+]越大，酸性越强；反之，酸性越弱。H3PO4H2PO4—+H+Ka1=7.1×10—3mol·L—1H2PO4—HPO42—+H+Ka2=6.2×10—8mol·L—1辽中一高中化学资源网：840181505帮助别人快乐自己收获幸福2HPO42—PO43—+H+Ka3=4.5×10—13mol·L—1注：多元弱酸各级电离常数逐级减少，且一般相差很大，故氢离子主要由第一步电离产生弱碱与弱酸具类似规律：NH3·H2ONH4++OH—Kb=[NH4+][OH—]/[NH3·H2O]室温：Kb（NH3·H2O）=1.7×10—5mol·L—13.电离度α=已电离的溶质分子数/原始溶质分子总数×100％注：①同温同浓度，不同的电解质的电离度不同②同一弱电解质，在不同浓度的水溶液中，电离度不同；溶液越稀，电离度越大。4.影响电离平衡的因素内因：电解质本身的性质外因：（符合勒夏特列原理）（1）温度：升高温度，电离平衡向电离的方向移动（若温度变化不大，一般不考虑其影响）（2）浓度：①加水稀释，电离平衡向电离的方向移动，即溶液浓度越小，弱电解质越易电离。②加入某强电解质（含弱电解离子），电离平衡向生成弱电解质的方向移动。③加入某电解质，消耗弱电解质，电离平衡向电离的方向移动，但电离度减小。思考：25℃，0.1mol/L醋酸溶液中，CH3COOHCH3COO—+H+，请填下表：移动方向n(H+)mol[H+]mol/LpH导电能力加水向右增大减小增大减小加冰醋酸向左增大增大减小增大升温向右增大增大减小增大加醋酸钠固体向左减小减小增大增大加少量NaOH固体向右减小减小增大增大加少量Na2CO3向右减小减小增大增大通入HCl向左增大增大减小增大【实验探究】用pH试纸测定浓度均为0.1mol·L-1的CH3COONa、Na2CO3、NaCl、NH4Cl、Al2(SO4)3、KNO3等溶液的pH值。实验结果：呈中性的：NaCl、KNO3；而有的显酸性：NH4Cl、Al2(SO4)3；有的显碱性：CH3COONa、Na2CO3为什么？（二）盐类的水解1.盐类水解的概念（1）原理：CH3COONa溶液：CH3COONa=Na++CH3COO—；H2OOH—+H+；CH3COO—+H+CH3COOH即：CH3COO—+H2OCH3COOH+OH—故：溶液中[OH—]﹥[H+]，溶液显碱性。NH4Cl溶液：NH4Cl=NH4++Cl—；H2OOH—+H+；NH4++OH—NH3·H2O即：NH4++H2ONH3·H2O+H+故：溶液中[H+]﹥[OH—]，溶液呈酸性。辽中一高中化学资源网：840181505帮助别人快乐自己收获幸福3（2）定义：盐电离产生的离子与水电离产生的H+或OH—结合生成弱电解质，从而破坏了水的电离平衡，而使溶液呈现不同程度的酸、碱性，叫盐类的水解。（3）实质：破坏水的电离平衡。（4）规律：“有弱才水解，无弱不水解，越弱越水解，谁强显谁性，同强显中性”。（5）多元弱酸酸根离子的水解分步进行：CO32—+H2OHCO3—+OH—HCO3—+H2OH2CO3+OH—（很小，可忽略）多元弱碱阳离子的水解分步进行复杂，以总反应表示：Al3++3H2OAl(OH)3+3H+【说明】水解反应一般程度都很小，水解产物很少，无明显沉淀、气体生成。2.水解平衡的移动（1）影响盐类水解平衡的因素内因：盐本身的性质，组成盐的酸或碱越弱，盐的水解程度越大。外因：①温度：升高温度，平衡向水解的方向移动——盐类的水解是吸热反应。思考：为什么热的纯碱溶液去污效果比冷的好？②盐溶液的浓度：盐溶液的浓度越小，盐就越易水解，加水稀释促进盐溶液的水解，平衡正方向移动，水解程度增大；如果增大盐的浓度，水解平衡虽然正向移动，但水解程度减小。③溶液的酸碱性：加酸，抑制弱碱阳离子的水解；加碱，抑制弱酸根离子的水解。思考：水解反应CH3COO—+H2OCH3COOH+OH—，现有0.1mol·L—的醋酸钠溶液，当下列条件改变时，将有关内容填入空格中：改变条件平衡移动方向水解程度[OH—]pH加水向右增大减小减小通HCl气体向右增大减小减小加入少量NaOH向左减小增大增大加入少量醋酸钠向左减小增大增大加热向右增大增大增大（2）某些弱酸弱碱盐双水解泡沫灭火器的灭火原理：3HCO3—+Al3+=Al(OH)3↓+3CO2↑Al2S3：Al2S3+6H2O=2Al(OH)3↓+3H2S↑3.水解原理的利用：明矾做净水剂：Al3++3H2OAl(OH)3+3H+热碱水洗油污：CO32-+H2OHCO3—+OH—配制FeCl3溶液，SnCl2溶液，向其中滴入盐酸，抑制离子水解：Fe3+的水解：Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+Sn2+的水解：Sn2++H2O+Cl—Sn（OH）Cl+H+【典型例题】例1.下列关于弱电解质的电离平衡常数的叙述中，正确的是（）A.弱电解质的电离平衡常数就是电解质加入水后电离出的各种离子的浓度的乘积与未电离分子的浓度的比值B.弱酸的电离平衡常数越大，酸性越强，常数只与弱电解质的本性及外界温度有关C.同一温度下，弱酸的电离平衡常数越大，酸性越强；弱碱的电离平衡常数越大，碱性越弱。D.多元弱酸的各级电离常数是逐级减小的，且差别很大辽中一高中化学资源网：840181505帮助别人快乐自己收获幸福4解析：弱电解质的电离平衡常数是达到电离平衡时，弱电解质电离出的各种离子的浓度的乘积与未电离分子的浓度的比值。这个比值必须是达到电离平衡时的，而不是其它任意时刻的。弱电解质的电离平衡常数是由弱电解质的本性决定的，并且受外界温度的影响。同一温度下，弱酸的电离平衡常数越大，酸性越强；同样，弱碱的电离平衡常数越大，碱性也越强。对于某一特定弱电解质，温度越高电离平衡常数越大。多元弱酸是分步电离的，其各级电离常数是逐级减小的且差别很大。答案：BD点评：本题考查电离平衡常数的概念例2.在CH3COOHCH3COO-+H+电离平衡时，要使电离平衡右移且H+浓度增大，应采取的措施是（）A.加NaOH固体B.加入少量盐酸C.加水D.升高温度解析：对于醋酸电离平衡CH3COOHCH3COO-+H+，要使电离平衡右移且H+浓度增大，根据题目中提供的选项：加NaOH能消耗H+，从而使电离平衡右移但是氢离子浓度减小；加入少量盐酸，因增大[H+]，从而使平衡左移；当加水稀释溶液时，平衡右移，但由于稀释作用使得氢离子浓度减小；醋酸的电离吸热，升高温度，平衡右移且氢离子浓度增大。答案：D点评：影响电离平衡的因素很多，处理问题要看什么条件例3.下列关于盐的水解的叙述中，正确的是（）A.盐类的水解过程是中和反应的逆过程，是吸热过程B.易水解的盐溶于水后，都抑制了水的电离C.易水解的盐溶液中，水电离出的以游离态存在的H+和OH-的浓度永远相等D.易水解的盐溶液肯定不是中性的解析：盐类的水解过程是中和反应的逆过程，中和反应都是放热反应，所以盐类的水解过程都是吸热过程；易水解的盐溶于水后，弱离子会结合水电离出H+或OH-，都是促进而不是抑制水的电离；易水解的盐溶液中，水电离出的H+或OH-要与弱酸酸根离子或弱碱阳离子结合，两者浓度不一定相等；易水解的盐溶液也可能是中性的，如弱酸弱碱盐中，阴阳离子的水解程度相同，容液中的[H+]和[OH-]相等而呈中性。答案：A点评：本题考查盐类水解的概念例4.在Na2CO3溶液中，下列离子浓度关系不正确的是（）A.c(Na+)c(CO32-)c(HCO3-)c(OH-)B.c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-)C.c(Na+)=2[c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)]D.c(OH-)=c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3)解析：在Na2CO3溶液中，Na2CO3全部电离，Na2CO3=2Na++CO32-,且存在着水解平衡：CO32-+H2OHCO3-+OH-，HCO3-+H2OH2CO3+OH-。因水解是微弱的，故c(Na+)c(CO32-)c(OH-)c(HCO3-)，则A错误。根据溶液中电荷守恒，可得c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-)，故B正确。由元素守恒可得出C正确。溶液中的OH-全来自于H2O的电离，而水电离出的H+在溶液中以H+、HCO3-和H2CO3的形式存在.由于水电离出的H+和OH-是相等的，水电离出的H+的浓度为c(H+)、c(HCO3-)和2c(H2CO3)的和，即H+守恒，可知D答案正确。辽中一高中化学资源网：840181505帮助别人快乐自己收获幸福5答案：A点评：判断离子浓度大小需要综合电离、水解等知识，还要利用各种守恒关系来灵活推断。一、选择题1.对某弱酸溶液加热时，下列叙述错误的是（）A.弱酸的电离平衡右移B.弱酸分子的浓度减小C.溶液的c(OH-)增大D.溶液的导电性增强2.用pH均为2的盐酸和醋酸溶液，分别中和等体积.等物质的量浓度的NaOH溶液，NaOH恰好被完全中和时，消耗盐酸和醋酸溶液的体积分别为V1和V2，则V1和V2的关系正确的是（）A.V1V2B.V1V2CV1=V2DV1≤V23.用水稀释0.1mol.L-1氨水时，溶液中随着水量的增加而减小的是（）A.c(OH-)/c(NH3·H2O)B.c(NH3·H2O)/c(OH-)C.c(H+)和c(OH-)的乘积D.c(OH-)的物质的量4.在常温下，纯水存在电离平衡：H2OOH-+H+，如果使水的电离平衡右移并使[H+]增大，应加入的物质是（）A.Na2SO4固体B.KAl(SO4)2固体C.NaOH固体D.CH3COOH固体5.在锌片和盐酸的反应中，加入如下试剂，可使生成氢气的速率变慢的是（）A.硫酸铜晶体B.水C.氯化钡晶体D.醋酸钾晶体6.一元强酸X和一元弱酸Y，它们的pH都等于2，各取1L与足量的镁完全反应产生氢气。下列叙述中，正确的是（）①X能产生较多的氢气②Y能产生较多的氢气③两者产生氢气的量相同④开始反应速率X较快⑤开始反应速率Y较快⑥开始反应速率相同A.①④B.②③C.③⑥D.②⑥7.M酸和N酸都是弱酸，当它们的浓度均为0.10mol·L-1时，M酸中的[H+]约为N酸中[H+]的3倍。现有两种浓度不等的M酸溶液a和b，以及0.10mol·L-1的N酸溶液，经测定它们的pH从大到小依次为a.N酸.b。由此可知（）A.a的浓度必小于N酸的浓度B.a的浓度必大于N酸的浓度C.b的浓度必小