弱电解质的电离_盐类的水解(鲁科版选修4)

第2节 弱电解质的电离 盐类的水解
一、强电解质和弱电解质
强电解质 HCl
相同点
不同点
弱电解质 CH3COOH 电解质 在水溶液里部分电离 电离能力弱
电解质 在水溶液里完全电离 电离能力强
水溶液中 存在的溶 质微粒
离子
离子、分子
HCl = H+ + Cl-
请例举出一些常见的强电解质、弱电解质？
CH3COOH
v v（电离成离子）
CH3COO- + H+
电离平衡状态
v（结合成分子） t
在一定条件下，当弱电解质分子电离成离子 的速率和离子重新结合生成分子的速率 相等 时， 电离过程就达到了平衡状态，叫电离平衡。
2.电离平衡常数（K） ------弱电解质电离程度相对大小的参数 对于一元弱酸 HA H++A-，平衡时
（二）水解方程式的书写
1、一般模式： （1）用化学方程式表示： 盐+水 （2）用离子方程式表示：
酸+碱
盐的离子+水
弱酸(或弱碱)+OH-(或H+)
NH3· 2O + HCl H
NH4Cl + H2O
NH4+ + H2O
CH3COONa+H2O
NH3· 2O + H+ H
CH3COOH+NaOH
CH3COO－+H2O
K 服从化学平衡常数的一般规律，受温度影 响，温度一定，弱电解质具有确定的平衡常数。 Ka (HCN)=6.2×10-10mol/L Ka(CH3COOH)=1.7×10-5mol/L Ka (HF)=6.8×10-4mol/L
Ka值越大，电离程度越大，达到电离平衡时电 离出的H+越多，酸性越强。反之，酸性越弱。 例：酸性强弱顺序：HF > CH3COOH > HCN
减小 减小 减小 增大 减小 减小 增大 增大 减小
锌粒
加醋酸钠 加HCl 加NaOH
增大 减小
减小
减小
增大 减小
增大
增大
思考:
0.3mol/L醋酸溶液中c(H+)是0.1mol/L醋 酸溶液中c(H+)的三倍吗？
分析:设0.3mol/L的醋酸溶液的电离度为α1, 0.1mol/L的醋酸溶液的电离度为α2, 所以α1＜ α2, 在0.3mol/L溶液中c(H+)1=0.3 α 1mol/L; 在0.1mol/L溶液中c(H+)2=0.1 α2mol/L
强碱弱酸盐 CH3COONa
问：醋酸钠溶液中有哪些离子存在？ 哪些离子可以相互结合？ CH3COONa == Na+ + CH3COO＋ H2O OH- + H+
结论：促进水的电离
CH3COOH
强碱弱酸盐溶液显碱性
强碱弱酸盐 Na2CO3
问：碳酸钠溶液中有哪些离子存在？ 哪些离子可以相互结合？ Na2CO3 == 2Na+ + CO32＋ H2O OH- + H+ HCO3结论：促进水的电离 强碱弱酸盐溶液显碱性
5．(2007年高考上海化学卷．21)已知0.1mol/L的醋酸 溶液中存在电离平衡：CH3COOH CH3COO－＋H＋， 要使溶液中c(H＋)/c(CH3COOH)值增大，可以采取的措施 是( ) (A)加少量烧碱溶液 (B)升高温度 (C)加少量冰醋酸 (D)加水
［答案］BD。
练习6：氯气溶于水的反应是一个可逆反应。 （1）写出反应方程式，推断氯水中含哪些物质？
NH4Cl＝ NH4＋＋Cl－ ＋ H 2O OH- ＋ H＋ NH3· 2O H
结论：促进水的电离
强酸弱碱盐溶液显酸性
强酸弱碱盐 Al2 (SO4) 3
问： 硫酸铝溶液中有哪些离子存在？ 哪些离子可以相互结合？
Al2(SO4)3＝ 2Al 3 ＋ ＋ 3SO42－ ＋ 6H2O 6OH- ＋ 6H＋ 2Al(OH)3 结论：促进水的电离 强酸弱碱盐溶液显酸性
Ka=
[H+] .[ A-] [HA] M++OH-，平衡时
对于一元弱碱 MOH
Kb=
[ M+].[ OH-] [MOH]
室温下：
Ka(CH3COOH)=1.7×10-5mol/L
Ka (HClO)=4.7×10-8mol/L Kb(NH3· 2O )=1.7×10-5mol/L H 电离平衡常数表征了弱电解质的电离能力， 由数据可知，弱电解质的电离程度很小。
通过那些事实（或实验）可以证明CH3COOH 是弱电解质？ 方法一:取同浓度的HCl和CH3COOH，进行溶液导电性实验 方法二:测定CH3COONa的水溶液的pH＞7 方法三:测定0.1mol/L CH3COOH 的pH值＞1 方法四:相同浓度的HCl 和 CH3COOH 和相同大小颗粒的锌 粒比较反应速率。 CH3COOH的反应速率较慢。 方法五:相同pH值相同体积 的HCl和CH3COOH，和足量的锌 粒反应，CH3COOH在反应过程中速率较快且最终产生的氢 气多。 方法六:取相同pH的HCl和CH3COOH，稀释100倍，pH值变 化小的是CH3COOH 方法七：测定等pH等体积的HCl 和 CH3COOH溶液中和 碱的量，CH3COOH耗碱量大。
结论：对水的电离平衡无影响 强酸强碱盐溶液显中性
强酸强碱盐 KNO3
问：硝酸钾溶液中有哪些离子存在？ 哪些离子可以相互结合？ KNO3 == K+ + NO3-
H2O
OH- + H+
结论：对水的电离平衡无影响
强酸强碱盐溶液显中性
强酸弱碱盐 NH4Cl
问： 氯化铵溶液中有哪些离子存在？ 哪些离子可以相互结合？
×100%
已电离的分子数
=
弱电解质分子总数
×100%
3.影响电离平衡有哪些因素 内因:电解质本身的性质 外因:
（1）温度 —— 升高温度能促进弱电解质的电离 （2）浓度 —— 加水稀释能促进弱电解质的电离 （3）与电离平衡有关的物质
思考与讨论：
例：在氨水中存在怎样的电离平衡？讨论 下列条件对该电离平衡有什么影响？ + +OH NH3 + H2O NH3· 2O H NH4
C(H+)1 C(H+)2
= 3 α1 /α 2
<3
练习1：
AE 下列物质溶于水后，溶质存在电离平衡的有（ ）
A、HF C、HNO3 E、NH3· 2O H B、K2SO4 D、Ca(OH)2 F、BaSO4
练习2： 化合物HIn在水溶液中存在以下电离平衡： HIn（红色） H+ + In-（黄色） 故可用作酸碱指示剂。浓度为0.02 mol/L的下列物 质： ① 盐酸 ② 石灰水 ③ NaCl溶液 ④ NaHSO4 溶液 ⑤ NaHCO3溶液 ⑥氨水，其中能使指示剂显 红色的是（ C ）
2、外界条件对水解平衡的影响-外因
已知在FeCl3稀溶液中存在如下水解平衡，
Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+
通过实验探究促进或抑制FeCl3水解的条件.
条件
Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+
移动方向
n(H+)
c(H+)
pH值
Fe3+水解程
度
现象
升温
加水
右移 增大 增大 减小 增大
加入 物质 平衡移 动方向 CNH4+ COH通入 HCl NaOH 固 体 NH4Cl 固 体 加大 量水 通入 氨气
右
增大 减小
左
减小
左
增大
右
减小
右
增大
增大
减小
减小
增大
练习：0.1mol/L的CH3COOH溶液中 CH3COOH CH3COO-+H+
电离程度 加水
增大
n(H+)
增大 减小
C(H+) C(Ac-)
CH3COOH+OH-
2、不同类型盐的水解方程式的书写：
（1）一元强碱弱酸盐：如CH3COONa （2）一元强酸弱碱盐：如NH4Cl （3）多元强碱弱酸的正盐：如Na2CO3 Na2CO3+H2O NaHCO3+NaOH CO32-+H2O HCO3-+ OH- HCO3-+H2O （4）多元强酸弱碱盐：如AlCl3
（2）氯水中哪些物质能发生电离？写出电离方程 式，推断氯水中存在的微粒？
（3）若将氯水置于光照条件下，其中的化学平衡 如何移动？各种微粒的浓度如何变化？ （4）为了提高ClO-的浓度，可采用什么方法？ （5）为了提高氯水中HClO的浓度，可采用什么方法？ （6）为什么实验室用排饱和食盐水法收集氯气？
思考:
二、 盐类的水解
pH值的测定
测定NaCl、 KNO3、NH4Cl、 Al2(SO4) 3、
CH3COONa、Na2CO3、的pH值
测定方法：
1、pH试纸
2、测定过程
强酸强碱盐 NaCl
问：氯化钠溶液中有哪些离子存在？ 哪些离子可以相互结合？ NaCl == Na+ + ClH2O OH- + H+
Na2S
FeCl3 Na2SO4
S 2-+H2O Fe 3++3H2O
3、水解规律：
有弱就水解 越弱越水解
都弱都水解
谁强显谁性
影响盐类水解有哪些因素？
（三）影响盐类水解的因素
1、内因： 盐本身的性质
(1)盐的离子对应的酸或碱越弱，则水解程度越大.
(2)正盐离子比其对应酸式盐离子的水解程度大.
练习：
练习：
1、写出FeCl3、Al2(SO4)3、NaF、 Na2CO3、 Na2S的水解方程式,并判断溶液的酸碱性
2、判断下列盐溶液的酸碱性，若能水解的 写出水解反应的离子方程式。 NaHCO3 HCO3-+H2O NH4NO3 NH4++H2O H2CO3+OH— NH3.H2O +H+ HS—+OH— Fe(OH)3+3H+
A、①④⑤ C、①④
B、②⑤⑥ D、②③⑥
练习3： 足量金属Mg和一定量的盐酸反应，为减慢反应 速率，但又不影响产生H2的总量，可向盐酸中 加入适量（ CD ） A、NaOH固体 C、水 B、NaCl固体 D、CH3COONa固体
考题分析
4．(2007年高考上海化学卷．13)下列关于盐酸与醋 酸两种稀溶液的说法正确的是( ) (A)相同浓度的两溶液中c(H＋)相同 (B)100mL0.1mol/L的两溶液能中和等物质的量的 氢氧化钠 (C)pH＝3的两溶液稀释100倍，pH都为5 (D)两溶液中分别加入少量对应的钠盐，c(H＋)均明显 减小 ［答案］B
多元弱酸的各级电离常数逐级减小（第一步 电离大于第二步电离，第二步电离远大于第三步 电离……，）且一般相差很大，所以其水溶液的 酸性主要由第一步电离决定。
对多元弱碱的电离，一步写出
Fe(OH)3 Fe3++3OH-
弱电解质电离程度相对大小的另一种参数
------电离度α
α=
已电离的弱电解质浓度 弱电解质的初始浓度
弱酸弱碱盐 CH3COONH4
问： 硫化铵溶液中有哪些离子存在？ 哪些离子可以相互结合？ CH3COONH4 ＝ NH4＋ ＋ CH3COO － ＋ ＋ H 2O OH- ＋ H＋ NH3.H2O CH3COOH 结论：促进水的电离 弱酸弱碱盐溶液酸碱性具体分析
一、盐类的水解
1. 定义：溶液中盐电离出来的离子跟水所电离 出来的H+或OH-结合生成弱电解质的反应 2. 条件： ①盐必须溶于水 ②盐必须有“弱”离子 3. 实质：溶液中盐电离出来的离子跟水 所电离出来的H+或OH-结合从而促进水 的电离
多元弱酸，分步电离，每一步电离都有各自 的电离常数，通常用Ka1 Ka2 Ka3 来表示。
H3PO4 H2PO4HPO4
2-
H+ + H2PO4- Ka1=7.1×10-3mol/L H+ + HPO42- Ka2=6.2×10-8mol/L H+ + PO43- Ka3=4.5×10-13mol/L
黄色变浅
黄色变浅
右移 增大 减小 增大
增大
FeCl3 右移 增大 增大 减小 减小 HCl 左大 增大
NH4Cl 左移 增大 增大 减小
AlCl3+3H2O Al3++3H2O Al(OH)3+3HCl Al(OH)3+3H+
H2CO3+OH-
（5）多元弱酸的酸式强碱盐：如NaHCO3、 Na2HPO4、NaH2PO4
3、注意事项：
（1）盐类水解是可逆反应，水解方程式中用可
逆符号连接，而不使用等号。 （2）一般水解程度小，水解产物少，通常不生 成 沉淀和气体，不标“↓” “↑”符号，生成 物如（H2CO3、 NH3.H2O ）也不写成分解产物。
1、相同物质的量浓度的NaX、NaY、NaZ三种溶 液的pH分别为7、8、9，则相同物质的量浓度的 HX、HY、HZ的酸性强弱顺序为HX>HY>HZ。 2、K（HNO2） > K（CH3COOH） > K（HClO） 的推测 NaClO、CH3COONa、NaNO2溶液pH由 大 到小的顺序是： NaClO > CH3COONa > NaNO2 。