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化学总复习. 基本理论. 电 离 平 衡. 专题:盐类水解的应用. 1. 判断盐溶液的酸碱性及其强弱. 【 例 1】 比较相同浓度的① HCOONa 、② CH 3 COONa 、③ Na 2 CO 3 、④ C 6 H 5 ONa 、⑤ NaHCO 3 、⑥ NaCl 、⑦ MgCl 2 、⑧ AlCl 3 八种溶液 pH 值的大小. 【 答案 】 pH 大小顺序: Na 2 CO 3 > C 6 H 5 ONa > NaHCO 3 > CH 3 COONa > HCOONa > NaCl > MgCl 2 > AlCl 3.
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化学总复习 基本理论 电 离 平 衡
专题:盐类水解的应用 1.判断盐溶液的酸碱性及其强弱 【例1】比较相同浓度的①HCOONa、②CH3COONa、③Na2CO3 、④C6H5ONa、⑤NaHCO3 、⑥NaCl、⑦MgCl2、⑧AlCl3八种溶液pH值的大小 【答案】 pH大小顺序: Na2CO3> C6H5ONa >NaHCO3>CH3COONa>HCOONa > NaCl> MgCl2> AlCl3 【思考】相同条件下测得:①NaHCO3,②CH3COONa,③NaAlO2三种稀溶液的pH值相同,那么,它们的物质的量浓度由大到小的顺序该怎样? 【答案】CH3COONa> NaHCO3> NaAlO2
2.比较盐溶液中离子种类或离子数目的多少 【例】已知HF的酸性比HCN的酸性强。现有物质的量浓度和体积均相同的NaF和NaCN两种溶液,已知前者溶液中离子数目为n1,后者溶液中离子数目为n2。下列关系正确是: A. n1=n2 B. n1>n2 C. n1<n2 D.c(F-)<c(CN-) B
3.某些盐溶液的配制、保存 (1)在配制FeCl3、Al(NO3)3、CuSO4、SnCl2等溶液时 相应的酸 为防止水解,常先将盐溶于少量中,再加蒸馏水稀释到所需浓度。 (2)Na2SiO3、Na2CO3、NaAlO2等强碱性溶液不能贮存在塞的试剂瓶中. 磨口玻璃 因Na2SiO3、Na2CO3 、NaAlO2水解呈碱性,产生较多OH-, OH-能腐蚀玻璃。 【例】为配制CH3COO-与Na+物质的量浓度比尽可能接近1:1的溶液,可向溶液中加入( ) A.适量盐酸 B.适量氢氧化钠固体 C.适量氢氧化钾固体 D.适量CH3COOH溶液 CD
易 难 蒸干 盐溶液 水解方程式 酸挥发性 蒸干所得固体 弱碱易挥发性酸盐 氢氧化物固体 规 律 蒸干 弱碱难挥发性酸盐 AlCl3 AlCl3+3H2O Al(OH)3+3HCl 同溶质固体 Al2(SO4)3 Al2(SO4)3+6H2O 2Al(OH)3+3H2SO4 4.判断加热蒸干盐溶液所得固体的成分 【练习】下列物质的水溶液加热蒸干分别得到什么物质? (1)K2CO3; (2)Ba(HCO3)2; (3)明矾; (4)FeCl3; (5)Na2SO3; (6)CuSO4; K2CO3 BaCO3 Fe(OH)3 KAl(SO4)2·12H2O Na2SO4 CuSO4 ·5H2O
5.判断溶液中离子的共存 能发生强烈双水解的离子组: Al3+与S2-、HS-、CO32-、HCO3-、AlO2-、ClO-、SO32-、HSO3- Fe3+与CO32-、HCO3-、AlO2-、 NH4+与AlO2-、SiO32- 2Al3+ + 3S2- + 6H2O = 2Al(OH)3↓+3H2S↑ 2Fe3+ + 3CO32- + 3H2O = 2Fe(OH)3↓+3CO2↑ Al3+ + 3AlO2- + 6H2O = 4Al(OH)3↓ Fe3+ + 3ClO- + 3H2O = Fe(OH)3↓+3HClO
6.物质的鉴别及分离提纯 【例1】只用一种试剂鉴别下列三种溶液: NH4Cl、Na2CO3、BaCl2 石蕊试液 Na2CO3 【练习】只用一种试剂鉴别下列五种溶液: CaCl2、FeCl3、Al2(SO4)3、Na2SO4、H2SO4 【例2】除去MgCl2溶液中的Fe3+,可在加热搅拌条件下,加入一种试剂后过滤。下列试剂中合适的是 A.NH3·H2O B. MgO C.NaOH D.MgCO3 √ √ × ×
7.工农业生产及日常生活上的应用 (1)FeCl3、KAl(SO4)2·12H2O等可作净水剂. (2)泡沫式灭火器内反应原理 NaHCO3和Al2(SO4)3混合可发生双水解反应: 3HCO3- + Al3+=Al(OH)3↓+ 3CO2↑ 生成的CO2将胶状Al(OH)3吹出可形成泡沫 炸油条时面粉中常加入少量的明矾和小苏打 双水解产生的CO2使油条变得疏松可口 (3) 纯碱液去油污且热的效果更好
(4)某些化学肥料不能混合使用 如铵态(NH4+)氮肥、过磷酸钙[含Ca(H 2 PO4) 2]均不能与草木灰(主要成分K2CO3)混合使用。 (5)NH4Cl焊接金属……
△ 2Al + 3S Al2S3 NH4++H2O NH3·H2O+H+ Mg+2H+= Mg2+ +H2↑ 8.解释某些实验现象或事实 思考 解释NH4Cl、FeCl3溶液中加入Mg粉,为何有H2放出? 总:Mg+2NH4+ + 2H2O = Mg2+ + 2NH3·H2O+H2↑ 或:Mg+2NH4+(浓) = Mg2+ + 2NH3↑+H2↑ 用AlCl3溶液和Na2S溶液混合为什么制不到Al2S3? Al2S3应如何制取? 2Al3+ + 3S2- + 6H2O = 2Al(OH)3↓+3H2S↑ 干法制取
专题—离子浓度大小的比较 相关概念: (一)溶液中的守恒关系 1、电荷守恒规律:电解质溶液中,溶液总是呈电中性,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,也就是所谓的电荷守恒规律。 如NaHCO3溶液中存在着Na+、H+、HCO3-、CO32- OH-,但存在如下关系:c (Na+) +c (H+) = c (HCO3-)+c(OH-) +2c(CO32- )。 2、物料守恒规律:某一组分(或元素)的原始浓度等于它在溶液中各中存在形式的浓度之和。 如Na2S溶液中,S2-能水解,故S元素以S2-、HS-、H2S三种形式存在,它们之间有如下守恒关系: c (Na+) = 2[c (S2-) +c (HS- ) +c (H2S)]。
如在c mol/L的Na2CO3溶液中CO32-离子的存在形式有CO32-、HCO3-、H2CO3,则c( CO32-) + c (HCO3-) + c (H2CO3)=c 3、质子守恒:有水电离产生的H+、OH-浓度相等。 如在Na2CO3溶液中,有水电离产生的OH-以游离态存在,而H+因CO32-水解有三中存在形式H+、HCO3-、H2CO3,有: c(OH-)=c(H+) +c(HCO3-) +2c (H2CO3)。 同理在Na3PO4溶液中有: c(OH-)= c (H+) + c (HPO42-) +2c (H2PO4-) +3c (H3PO4)
(二) 酸式盐溶液酸碱性的判断 若酸根离子电离能力大于水解能力,则溶液显酸性。如:NaH2PO4、NaHSO3; 若酸根离子水解能力大于电离能力,则溶液显碱性。如:NaHCO3、Na2HPO4、KHS。 (三) 1.多元弱酸溶液,根据多步电离分析,如H3PO4溶液中,c (H+) > c (H2PO4- ) > c (HPO42- ) > c (PO43- )。 2.多元弱酸的正盐溶液根据弱酸根的分步水解分析,如在Na2CO3溶液中,c (Na+) > c (CO32-) > c (OH-) > c (HCO3- )。 3.两种电解质溶液混合后各种离子浓度的相对大小 ①若酸与碱恰好完全反应,则相当于一种盐溶液 ②若酸与碱反应后尚有弱酸或弱碱剩余, 则一般弱电解质的电离程度>盐的水解程度。
例 将pH=3的盐酸溶液和pH=11的氨水等体积混合后,溶液中离子浓度的关系正确的是( ) A.c(NH4+)>c(Cl-)>c(H+)>c(OH-) B.c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+) C.c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-) D.c(Cl-)>c(NH4+)>c(OH-)>c(H+) 解 氨水是一种弱电解质溶液,与HCl溶液反应生成NH4Cl,由题意知当NH3·H2O多余,NH3·H2O的电离应大于NH4+的水解,电离起主导作用.故溶液呈碱性.NH3·H2O电离出的c(NH4+)能超过水解的c(NH4+),故c(NH4+)>c(Cl-).本题答案:B.
以Na2S水溶液为例来研究 (1) 写出溶液中的各种微粒 阳离子:Na+、H+ 阴离子:S2-、HS-、OH- 分 子:H2S、H2O. (2)利用守恒原理列出相关方程. 电荷守恒: c(Na+)+c(H+)=2c(S2-)+c(HS-)+c(OH-) 物料守恒: c(Na+)=2c(S2-)+2c(HS-)+2c(H2S) 质子守恒: c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+2c(H2S)
课堂练习 1.将0.1mol/L的盐酸逐滴加入到0.1mol/L的氨水溶液中,当溶液的pH=7时,下列说法中正确的是( ) A.盐酸与氨水刚好中和 B.氨水稍过量 C.c(Cl-) > c(NH4+) > c(H+) > c(OH-)D.c(Cl-) = c(NH4+) > c(H+) = c(OH-) B D AC 2.对于NaHCO3溶液,下列关系式中不正确的是( ) A.c(Na+) > c(HCO3-) > c(CO32-) > c(H+) > c(OH-) B. c(Na+) + c(H+) = c(HCO3-) + 2 c(CO32-) + c(OH-) C. (Na+) + c(H+) = c(HCO3-) + c(CO32-) + c(OH-) D. (Na+) = c(HCO3-) + c(CO32-) + c(H2CO3) E. c(H2CO3) + c(H+) = c(CO32-) + c(OH-)
3.将0.2mol/LCH3COOK与0.1 mol/L盐酸等体积混合后,溶液中下列微粒的物质的量浓度关系正确的是 A.c(CH3COO-)=c(Cl-)=c(H+)>c(CH3COOH) B.c(CH3COO-)=c(Cl-) >c(CH3COOH) >c(H+) C.c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(H+)>c(CH3COOH) D.c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(CH3COOH) >c(H+)
0.1mol/LKHSO4和0.1mol/LNa2S溶液等体积混合后,溶液能使pH试纸变蓝,则离子浓度关系正确的是 A c(SO42-)>c(HS-)>c(OH-)>c(H+) B c(Na+)>c(K+)>c(H+)>c(OH-) C c(Na+)=c(S2-)+c(H2S)+c(HS-)+c(SO42-) D c(Na+)+c(K+)+c(H+)=c(SO42-)+c(S2-)+c(HS-)+c(OH-) AC 0.1mol/L的NaOH溶液和0.1mol/LNH4Cl溶液,等体积混合后,离子浓度大小正确的是 A.c(Na+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+) B.c(Na+)=c(Cl-)>c(OH-)>c(H+) C.c(Na+)=c(Cl-)>c(H+)>c(OH-) D.c(Cl-)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+) B
3.酸碱中和滴定 c碱· V碱·n碱 C酸· V酸·n酸 C酸= C碱= V酸·n酸 V碱·n碱 实验原理: 利用酸碱中和反应中物质的量之间的关系。用已知物质的量浓度的酸(或碱)来滴定未知浓度的碱(或酸)的浓度 H++OH-=H2O或 mHnA+nB(OH)m=BnAm+mnH2O 酸碱恰好中和时:n(H+) = n(OH-) 即:c酸· V酸· n酸 = c碱· V碱· n碱
黄 红 橙 甲基橙 4.4 3.1 红 紫 蓝 石 蕊 8.0 5.0 无色 粉红 红 酚 酞 10.0 8.0 实验关键: (1)准确测定参加反应的两种溶液的体积; (2)选择适宜的指示剂以准确指示滴定终点 注:酸碱恰好完全中和时溶液不一定呈中性。
指示剂的选择 ①强酸强碱相互滴定,选用甲基橙或酚酞 ②强酸弱碱生成盐显酸性,选用甲基橙 强碱弱酸生成盐显碱性,选用碱性变色范围酚酞 ③石蕊试剂因颜色变化不明显(变色不敏锐),且变色范围过宽,一般不作滴定指示剂.
酸碱中和滴定操作步骤及注意事项 (1)滴定准备 ①检漏 ②洗涤 ③润洗、注液 滴定管先用水洗,再用所盛溶液润洗 锥形瓶只能用水洗,不能再用待测溶液润洗 ④逐泡、调液 使液面处于0或0以下某个准确刻度 ⑤初读数 (2)滴定 ①移液、加指示剂 ②滴定、终读数 左手控制酸式滴定管旋塞,右手旋摇锥形瓶;眼睛始终注视锥形瓶中溶液颜色的变化 ⑤计算 ④重复2~3次 ③记录
中和滴定误差分析 判 断 方 法 等测溶液浓度偏高 标准溶液用量(体积)偏多 等测溶液浓度偏低 标准溶液用量(体积)偏少 下列操作会带来哪些误差? 1.未用HCl标准液润洗酸式滴定管就装液进行滴定。 2.未用NaOH待测液润洗碱式滴定管就进行取液。 3.用NaOH待测液润洗锥形瓶。 4.装有HCl标准液滴定管尖嘴气泡未排出就进行滴定。 5. 装有NaOH待测液滴定管尖嘴气泡未排出就进行取液。 偏大 偏小 偏大 偏大 偏小 6.酸式滴定管开始前仰视读数,滴定终了时俯视读数。 偏小 7.用锥形瓶准确取NaOH待测液时,锥形瓶中有少量蒸馏水。 无影响
(5)杂质(标准物含杂质)对滴定结果的影响 用于配制标准液的固体应该是纯净物.但其中有可能混有杂质,称量时又按所需标准物固体质量来称取的,故一般均会产生误差.在此杂质又分两种情况: ①杂质与待测液不反应. 如NaOH中含NaCl,所配的NaOH溶液浓度变小,滴定盐酸时,NaCl不参与反应,所需标准液的体积偏大,故测定结果偏大. ②若杂质与待测液反应
例: 用标准Na2CO3溶液来滴定盐酸.若配制标准溶液的Na2CO3固体中含有(1)KOH、(2) NaOH 、(3) NaHCO3,对测定有怎样的影响? Na2CO3+ 2HCl = 2NaCl + H2O + CO2↑ 106g 2 mol 53g 1 mol KOH + HCl = KCl + H2O 56g 1 mol NaOH + HCl = NaCl + H2O 40g 1 mol NaHCO3+ HCl = NaCl + H2O + CO2↑ 84g 1mol ∵ 40<53<56 < 84 ∴ (1)偏高,(2)偏低,(3)偏高
双指示剂滴定 cV1×10-3 NaOH NaHCO3 cV2×10-3 Na2CO3 cV1×10-3 c(V1-V2)×10-3、cV2×10-3 NaOH、Na2CO3 Na2CO3、NaHCO3 cV1×10-3 、c(V2-V1)×10-3
例1 取等体积的0.10mol/L的NaOH溶液两份.取一份敞放在空气中一段时间后,得溶液A.另一份B密封保存.则A、B两份溶液的pH值是否相同? 用已知浓度的硫酸溶液,用不同的指示剂来滴定,所消耗的硫酸溶液的体积分别为VA、VB. ①若用甲基橙为指示剂时,VA与VB的关系是_______ ②若用酚酞为指示剂时,VA与VB的关系是_________ VA=VB VA<VB 例2有一混合液可能含有NaOH、NaHCO3、Na2CO3中的一种或两种.现取等体积的两份溶液分别以酚酞和甲基橙作指示剂,用同样浓度的盐酸进行滴定,当达到滴定终点时,消耗盐酸的体积分别V1mL和V2mL,若V2>2V1,则上述溶液中的溶质可能是( ) A.NaHCO3 B.Na2CO3 C.Na2CO3+NaHCO3 D.Na2CO3+NaOH C
例1:中和相同体积、相同pH值的Ba(OH)2、NaOH、NH3·H2O三种稀溶液,所用相同浓度的盐酸溶液的体积分别为V1、V2、V3,则三者的大小关系为 。 V3>V1=V2 例2:中和相同体积、相同物质的量浓度的Ba(OH)2、NaOH、NH3·H2O三种稀溶液,所用相同浓度的盐酸溶液的体积分别为V1、V2、V3,则三者的大小关系为 。 V1>V2=V3 例3:完全中和相同体积pH=3和pH=4的CH3COOH溶液,消耗相同物质的量浓度的NaOH溶液的体积分别为V1、V2,则:V1/V210(填>,<,=) >