专题二:双水解及水解常数
双水解能大量共存的离子_理论说明
双水解能大量共存的离子理论说明1. 引言1.1 概述离子双水解是指在溶液中,某些离子能够同时与水分子发生两次水解反应的现象。
这种现象在过去被认为是相当罕见的,因为一般情况下,离子在溶液中只能与水分子发生一次水解反应。
然而,在最近的研究中,科学家们发现了许多具有双水解能力的离子,并且这些离子可以在同一个溶液中大量共存。
1.2 文章结构本文将围绕着“双水解能大量共存的离子”的理论说明展开讨论。
首先,在第2部分中,将介绍双水解的定义和基本原理,并探讨离子双水解的特征和条件。
随后,在第3部分中,将总结典型实验观测结果并介绍相关研究进展。
在第4部分中,将对存在大量共存离子双水解现象的影响因素和机制进行讨论和分析,并探讨对该领域研究的启示和意义。
最后,在第5部分中,将总结主要研究发现并提出对离子双水解相关问题的建议和展望。
1.3 目的本文旨在深入探讨双水解能大量共存的离子现象,并解释其背后的原理和机制。
通过对已有实验验证和相关研究进展的总结,我们将进一步分析存在大量共存离子双水解现象的影响因素,并探讨其在相关领域研究中的启示和意义。
最后,我们还将提出未来研究方向的展望,以期激发更多科学家对离子双水解现象进行深入研究,并推动该领域取得更多重要突破。
2. 双水解能大量共存的离子理论说明2.1 双水解的定义与基本原理双水解是指一种离子在溶液中同时与两个不同类型的溶剂分子(通常是两个水分子)发生化学反应和结合形成物质的过程。
这种现象是由于离子与溶剂之间存在特定的相互作用力,导致离子可以选择性地与两个水分子同时结合。
双水解现象在溶液中广泛存在,并且对于许多离子都具有重要的意义。
2.2 离子双水解的特征与条件离子双水解具有以下几个特征:(1)选择性:只有某些离子能够发生双水解反应,而其他离子则不能。
(2)平衡性:双水解反应达到平衡后,存在两种形式的离子共存,即单水合态和双水合态。
(3)pH依赖性:溶液的酸碱性对于离子双水解反应有重要影响。
高考化学一轮复习课件—水解常数及其应用
C.混合溶液中存在c(CN-)>c(Na+)>c(HCN)>c(OH-)>c(H+)
√D.若 c mol·L-1 盐酸与 0.6 mol·L-1 NaCN 溶液等体积混合后溶液呈中性,则 c=84..085
高考化学一轮复习课件—水解常数及其应用
主讲人:XXX
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1.水解常数的概念
(1)含义:盐类水解的平衡常数,称为水解常数,用Kh表示。
(2)表达式:
cHA·cOH-
①对于 A-+H2O HA+OH-,Kh=_____c_A__-______;
cBOH·cH+
②对于 B++H2O BOH+H+,Kh=_____c_B__+_____。
相
Na2HPO4 的水解常数 Kh=cH2cPOH- 4PO·c24-OH-=KKaw2=
对1大.0×小1说0-明14判断理由:_____________________________________________________ 6.2×10-8 ≈1.6×10-7, Kh>Ka3,即 HPO4-的水解程度大于其电离程度,因而
程__度___,__溶__液。显( 已碱知性: NH3·H2O 的 Kb = 1.8×10 - 5 , H2CO3 的 Ka1 = 4.4×10 - 7 , Ka2 =
4.7×10-11)
(3)意义和影响因素
①Kh越大,表示相应盐的水解程度___越__大___; ②Kh只受温度的影响,升高温度,Kh__增__大___。
2.水解常数(Kh)与电离常数的定量关系(以CH3COONa为例)
盐类的水解 (水解常数)
盐的水解 常数
2
HA表示酸,MOH表示碱,MA表示由它们生成 的盐,则MA的水解方程式为:
MA +H2O HA+ MOH
该水解反应的平衡常数为
K
=
c ( HA )·c (MOH )
c(H2O) c(MA)
K ·c(H2O)
= c ( HA ) ·c (MOH )
c(MA)
盐的水解常数 Kh = c ( HA ) ·c (MOH )
c (OH- )
= c ( MOH )与电离常数Kb的关系式 Kb
c(MOH)
Kh
=
c ( H+ ) ·c (OH- )
Kb
=
Kw Kb
水解常数Kh与对应弱酸的电离常数Kb的关系
6
MA +H2O
若MA为强碱弱酸盐(CH3COONa)
Kh =
Kw Ka
பைடு நூலகம்HA+ MOH
若MA为强酸弱碱盐(NH4Cl)
Kh =
Kw Kb
结论:弱酸或弱碱电离常数越小,其所生
成的盐水解常数就越大,水解程度就越大。 越弱越水解
已知浓度相同的碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液相
比,碳酸钠溶液碱性强。试分析原因。
7
依据上图数据,通过计算分析碳酸氢钠溶液呈碱 性的原因。
8
判断弱酸的酸式盐溶液酸碱性的方法 比较其电离和水解程度的相对大小 比较电离常数和水解常数的相对大小
先计算铵根离子的水解常数。 因为醋酸的电离常数大于铵根离子的水解常数,所 以浓度相等时醋酸溶液的酸性强于氯化铵溶液。
11
已知常温下磷酸的电离常数为:
试通过计算判断: NaH2PO4溶液和Na2HPO4溶液的酸碱性。
高考化学水解知识点
高考化学水解知识点
水有分解和融合材料的双重特性,水解是一种分解技术。
水解是一种化工单元过程,是利用水将物质分解形成新的物质的过程。
下面店铺给你分享高考化学水解知识点,欢迎阅读。
高考化学水解知识点(一)盐类水解实质(从水的电离平衡下手)
盐溶于水电离出的某种离子,与水电离的氢离子或氢氧根离子结合生成弱电解质,使水的电离平衡发生移动。
高考化学水解知识点(二)盐类水解规律
口诀:无弱不水解,有弱才水解,越弱越水解,双弱双水解,谁强显谁性.
解释(1)弱碱强酸盐的水解
高考化学水解知识点(三)正确书写盐类水解的例子方程式
盐类水解属于离子反应,可以按照离子方程式的书写规范,写出正确的离子方程式。
例如,硫酸铜水解的离子方程式可按以下三个步骤写出:
高考化学水解知识点(四)影响盐类水解平衡的因素
盐类水解是个可逆反应,水解过程是个吸热反应,运用平衡移动原理,改变外界条件,便可以控制盐类水解的方向。
(1)温度:升温促使盐类水解,降温抑制水解
(2)浓度:增大盐溶液的浓度,水解平衡向右移动:加水稀释可以促进水解,平衡右移,水解率增大。
(3)酸碱度:向盐溶液中加入H+,可以促进阴离子的水解,抑制阳离子的水解;向盐溶液中加入OH-,可以促进阳离子的水解,抑制阴离子的水解。
2020年高考化学《化学反应原理大题》 电解质溶液中电离(水解)常数的相关计算
【方法与技巧】常考题空一电解质溶液中电离(水解)常数的相关计算一、电离常数的计算类型类型一起点时刻:巧用三段式c(H +) •c( A-) c2(H + )以弱酸HA为例,则:K a=,由于c(H+)=c(A-),则K a=c(HA) c(HA)例1、HR是一元酸。
室温时,用0.250mol·L-1NaOH溶液滴定25.0mL HR溶液时,溶液的pH变化情况如图所示。
其中,b 点表示两种物质恰好完全反应。
计算的电离常数K a=类型二遇中性时刻:电荷守恒配合物料守恒两步搞定例2、在25℃下,amol·L-1的氨水与0.01mol·L-1的盐酸以体积比3:4混合,反应平衡时溶液中c(NH+)=c(Cl-),4则溶液显性(填“酸”、“碱”或“中”);用含a 的代数式表示NH3·H2O 的电离常数K b=类型三恰好完全反应时刻:水解三段式法或利用水解常数和电离常数的关系水解平衡常数与电离常数的关系①CH3COO-+H2O CH3COOH+OH-c(CH COOH ) •c(OH —) c(CH COOH ) •c(OH —) •c(H + ) K KKh= 3 = 3 = w = wc(CH COO —) c(CH COO —) •c(H + ) c(CH COO —) •c(H + ) K (CH COOH )3 3 3 a 3c(CH3COOH )②NH4++H2O NH3 •H2O+H+c(NH •H O) •c(H +) c(NH •H O) •c(H + ) •c(OH —) K KKh= 3 2 = 3 2 = w = wc(NH +) c(NH + ) •c(OH —) c(NH + ) •c(OH —) K (NH •H O)4 4 4 b 3 2c(NH3•H2O)K K③CO32—+H2O HCO—+OH-K=w,HCO—+H2O H2CO3+OH-K=w3 h1 K 3 h 2Ka 2 a1例3、25℃时,0.1mol·L-1的HCOONa溶液的pH=10,则HCOOH的电离常数K a=类型四利用图像特殊交点求电离常数例4、常温下,用0.1000mol·L-1的NaOH溶液滴定某浓度的二元弱酸(H2X)溶液,所得溶液中各种含X的微粒的物质的量分数(δ)与pH 的变化曲线如图所示。
高中双水解考点总结(优选7篇)
高中双水解考点总结第1篇1.澄清石灰水中通入二氧化碳气体(复分解反应)Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O现象:石灰水由澄清变浑浊。
相关知识点:这个反应可用来检验二氧化碳气体的存在。
不用它检验,CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2沉淀消失,可用Ba(OH)2溶液。
2.镁带在空气中燃烧(化合反应)2Mg+O2=2MgO现象:镁在空气中剧烈燃烧,放热,发出耀眼的白光,生成白色粉末。
相关知识点:(1)这个反应中,镁元素从游离态转变成化合态;(2)物质的颜色由银白色转变成白色。
(3)镁可做照明弹;(4)镁条的着火点高,火柴放热少,不能达到镁的着火点,不能用火柴点燃;(5)镁很活泼,为了保护镁,在镁表面涂上一层黑色保护膜,点燃前要用砂纸打磨干净。
3.水通电分解(分解反应)2H2O=2H2↑+O2↑现象:通电后,电极上出现气泡,气体体积比约为1:2相关知识点:(1)正极产生氧气,负极产生氢气;(2)氢气和氧气的体积比为2:1,质量比为1:8;(3)电解水时,在水中预先加入少量氢氧化钠溶液或稀硫酸,增强水的导电性;(4)电源为直流电。
4.生石灰和水反应(化合反应)CaO+H2O=Ca(OH)2现象:白色粉末溶解相关知识点:(1)最终所获得的溶液名称为氢氧化钙溶液,俗称澄清石灰水;(2)在其中滴入无色酚酞,酚酞会变成红色;(3)生石灰是氧化钙,熟石灰是氢氧化钙;(4)发出大量的热。
5.实验室制取氧气①加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制氧气(分解反应)2KClO3=MnO2(作催化剂)=2KCl+3O2↑相关知识点:(1)二氧化锰在其中作为催化剂,加快氯酸钾的分解速度或氧气的生成速度;(2)二氧化锰的质量和化学性质在化学反应前后没有改变;(3)反应完全后,试管中的残余固体是氯化钾和二氧化锰的混合物,进行分离的方法是:洗净、干燥、称量。
②加热高锰酸钾制氧气(分解反应)2KMnO4=K2MnO4+MnO2+O2↑相关知识点:在试管口要堵上棉花,避免高锰酸钾粉末滑落堵塞导管。
电离,双水解
双水解当弱酸的酸根与弱碱的阳离子同时存在于水溶液中时,弱酸的酸根水解生成的氢氧根离子与弱碱的阳离子水解生成的氢离子反应生成水而使两种离子的水解平衡向水解方向移动而互相促进水解,而水解完全。
基本介绍例如:泡沫灭火器中的主要化学物质是碳酸氢钠与硫酸铝,互相促进水解生成二氧化碳气体和氢氧化铝沉淀,从而产生大量的泡沫。
3(HCO3-)+(Al3+)= 3CO2↑ +Al(OH)3↓Al2S3+3H2O=2Al(OH)3↓ +3H2S↑AlN+3H2O=Al(OH)3↓+NH3↑弱酸阴离子与弱碱阳离子在水溶液中互相促进水解,水解程度增大。
有些互促水解反应不能完全进行,有些互促水解反应能完全进行(俗称“双水解反应”)。
那么,哪些弱酸根离子与弱碱阳离子在水溶液中互相促进水解反应能完全进行呢?一.“双水解反应”发生的条件:首先我们来分析Al3+与HCO3-在水溶液中为什么能发生“双水解反应”而Mg2+与CO32-或HCO3-却不能发生“双水解反应”?互相促进水解其水解程度增大,由于Al(OH)3溶解度非常小且H2CO3又不稳定易分解即生成的水解产物能脱离反应体系,根据平衡移动原理水解反应继续向右进行,直至反应完全进行;但Mg(OH)2溶解度比Al(OH)3大些,不容易脱离反应体系,则水解反应进行到一定程度就达到平衡,水解反应不能完全进行。
由上不难看出: 生成的水解产物脱离反应体系是反应得以完全进行的重要原因. 因此, “双水解反应”发生的条件之一是:水解产物是容易脱离反应体系的溶解度非常小的物质(如:Al(OH)3、Fe(OH)3或H2、O2等极难溶的气体)。
当然,若互相促进水解程度非常大水解反应也可以认为完全进行。
如:(NH4)2S几乎99.9%水解成NH3〃H2O和HS-。
综上所述,双水解反应能否完全进行决定于两个因素:1.互相促进水解程度大小(包括物质本性、外界条件等的影响);2.水解产物的溶解度。
推论应用二.有关推论及其应用:高中化学中常见的能发生“双水解反应”的离子对有:Al3 +与HCO3-、CO32-、HS-、S2-;Fe3+与HCO3-、CO32-;NH4+与SiO32-;Al3+与Al(OH)4-等。
水解常数kh的h
水解常数kh的h1. 什么是水解常数kh?水解常数kh是描述溶液中酸或碱的强弱程度的一个重要物理化学参数。
它表示单位时间内溶液中酸或碱分子发生水解反应的速率。
水解常数kh通常用K表示,其单位为mol/L。
在溶液中,酸和碱会与水分子发生水解反应,产生氢离子(H+)和羟基离子(OH-)。
酸的水解反应可以表示为HA + H2O ⇌ H3O+ + A-,碱的水解反应可以表示为BOH + H2O ⇌ B+ + OH-。
其中,HA代表酸分子,A-代表酸根离子,BOH代表碱分子,B+代表碱根离子。
在一定条件下,溶液中酸和碱的水解反应达到动态平衡。
此时,酸根离子和羟基离子浓度之积与未水解物质浓度之积成正比。
根据动态平衡原理可得到以下方程:[A-][H3O+] / [HA] = K1 和 [B+][OH-] / [BOH] = K2。
其中K1和K2分别为酸和碱的水解常数。
2. 水解常数kh的计算方法水解常数kh可以通过实验方法或理论计算方法进行确定。
下面将介绍几种常用的计算方法。
2.1 pH计法pH指示剂是一种能够根据溶液中氢离子浓度变化而改变颜色的物质。
通过测量溶液的pH值,可以间接得到水解常数kh。
具体步骤如下:1.准备一定浓度的酸或碱溶液。
2.使用pH电极或试纸测量溶液的pH值。
3.根据所使用酸或碱的化学方程式,确定酸根离子和羟基离子的浓度。
4.利用动态平衡原理和水解反应方程式,计算出水解常数kh。
2.2 离子强度法离子强度是描述溶液中离子总浓度和电荷密度的一个参数。
根据离子强度对水解常数kh的影响规律,可以通过实验测定溶液中各组分离子浓度,进而计算出水解常数kh。
1.测定溶液中各组分离子浓度:可使用电导率仪、离子选择性电极等实验方法。
2.根据测定得到的离子浓度,利用离子强度公式计算出溶液的总离子强度。
3.根据水解反应方程式和动态平衡原理,计算出水解常数kh。
2.3 理论计算法理论计算法是通过分子模拟、量子化学方法等理论手段,根据溶液中各组分的结构和性质来预测水解常数kh。
双水解反应方程式
双水解反应方程式双水解反应方程式当弱酸的酸酸根与弱碱的阳离子同时存在于水溶液中时,弱酸的酸根水解生成的氢氧根离子与弱碱的阳离子水解生成的氢离子反应生成水而使两种离子的水解平衡向水解方向移动而互相促进水解,而水解完全。
例如:泡沫灭火器中的主要化学物质是碳酸氢钠与硫酸铝,互相促进水解生成二氧化碳气体和氢氧化铝沉淀,从而产生大量的泡沫。
3(HCO3-)+(Al3+)+3H2O = 3CO2 +Al(OH)3 (反应可逆)弱酸根离子与弱碱阳离子在水溶液中互相促进水解,水解程度增大。
有些互促水解反应不能完全进行,有些互促水解反应能完全进行(俗称“双水解反应”)。
中学化学中常见的能发生“双水解反应”的离子对有:Al3 +与HCO3–、CO32–、HS-、S2-;Fe3+与HCO3–、CO32–;NH4+与SiO32-等。
Fe2(SO4)3 +3Na2CO3 +3H2O = 2Fe(OH)3↓+3Na2SO4 +3CO2↑Al2(SO4)3 +3Na2CO3 +3H2O = 2Al(OH)3↓+3Na2SO4 +3CO2↑2FeCl3 +3Na2CO3 +3H2O = 2Fe(OH)3↓+6NaCl +3CO2↑2AlCl3 +3Na2CO3 +3H2O = 2Al(OH)3↓+6NaCl +3CO2↑记住只要Al3 +与HCO3–、CO32–、HS-、S2-;Fe3+与HCO3–、CO32–;NH4+与SiO32-搭配,不管其他离子是什么,参加反应的就是上述离子产生沉淀,然后剩下的离子组合配平就可以了Al2S3+6H2O=2Al(OH)3+3H2S2Al(3+)+3S(2-)+6H2O=2Al(OH)3+3H2SAl2(CO3)3+3H2O=2Al(OH)3+3CO22Al(3+)+3CO3(2-)+3H2O=2Al(OH)3+3CO2Al(HCO3)3=Al(OH)3+CO2Al(3+)+3HCO3(-)=Al(OH)3+CO2Al(AlO2)3+6H2O=4Al(OH)3Al(3+)+3AlO2(-)+6H2O=4Al(OH)3(NH4)2SiO3+2H2O=2NH3·H2O+H2SiO32NH4(+)+SiO3(2-)+2H2O=2NH3·H2O+H2SiO3中学化学中常见的能发生“双水解反应”的离子对有:Al3 +与HCO3–、CO32–、HS-、S2-、ClO-、ALO2-;Fe3+与HCO3–、CO32–、ClO-、ALO2-;NH4+与SiO32-等。
双水解反应
氨水和铝离子发生双水解,生成氢氧化铝和铵根离子,过量的氨水也无法再与生成的氢氧化铝反应了,因为该双水解反应只能进行这个程度,但是氢氧化铝和强碱就不一样,他还会继续反应,至沉淀溶解到偏铝酸盐。
这是和强碱与弱碱的反应有关,弱碱进行程度低。
首先你要知道NaOH和铝酸(H3AlO3)的反应产物NaAl(OH)4的性质。
NaOH + H3AlO3 = NaAl(OH)4强碱弱酸盐,显强碱性,其碱性和NaOH相当(因为H3AlO3是个极弱的酸)还有制氨气的反应:NaOH + NH4Cl = NH3 + NaCl + H2O氨水相对于NaOH来说是弱碱,对NaAl(OH)4来说当然也是弱碱的了。
所以四羟基合铝酸钠的碱性大,不溶解在氨水中。
不可以,氢氧化铝不溶于氨水,因为氨水的碱性不够但氢氧化铝可溶于弱酸醋酸,但不溶于太弱的酸如碳酸、氢硫酸1.是否溶于碱或酸,不仅和酸的强弱有关:----还和氢氧化铝的酸式电离、碱式电离常数有关.----只有酸或碱电离出的H+或OH-能引起氢氧化铝的电离平衡发生移动时,氢氧化铝才会溶解.氢氧化铝的两种电离式:H+.+.AlO2-+.H2O.<=> Al(OH)3.<=>.Al3++3OH-----两个电离平衡常数不一样,使两个电离平衡移动需要的酸碱的强度也不会一样.2. --氢氧化铝能溶于无机强酸:盐酸/硫酸/硝酸. ----氢氧化铝能溶于某此有机弱酸:乙酸/甲酸.----氢氧化铝不溶于无机弱酸:氢硫酸/碳酸/----氢氧化铝能溶于无机强碱:如NaOH/KOH/Ba(OH)2.----氢氧化铝不溶于无机弱碱:如氨水/氢氧化钙/氢氧化镁/氢氧化铁.溶解性溶解度(20℃)易溶大于等于10g可溶大于等于1g小于10g微溶大于等于0.01g小于1g难溶(不溶)小于0.01g。
双水解反应讲解
1/双水解反应是指弱酸根和弱碱阳离子相互促进水解,直至完全的反应。
常见的双水解进行完全的有:Fe3﹢、Al3﹢与AlO₂﹣、CO₃2﹣(HCO₃﹣)。
双水解离子方程式用“═”连接,且标记“↑”和“↓”中学化学中常见的能发生“水解相互促进的反应”的离子对有:Al3+与HCO3-、CO32-、HS-、S2-、ClO-、AlO2-;Fe3+与HCO3–、CO32–、ClO-、AlO2-;Fe2+与AlO2-;Mg2+与AlO2-;NH4+与SiO32-、AlO2-等。
实际上,由于Al(OH)3、Fe(OH)3溶解度非常小,比碳酸稍强的酸的酸根与Fe3+、Al3+也能发生“双水解反应”。
1、【铝离子和碳酸氢根离子】Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑2、【铝离子和碳酸根离子】2Al3++3CO32-+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑3、【铝离子和硫离子】2Al3++3S2-+6H20=2Al(OH)3↓+3H2S↑4、【铝离子和HS-(硫氢根)离子】Al3++3HS-+3H2O=Al(OH)3↓+3H2S↑5、【铁离子和四羟基合铝酸根离子】Fe3++3(Al(OH)4)-=Fe(OH)3↓+3Al(OH)3↓6、【铁离子和碳酸根离子】2Fe3++3(CO3)2-+3H2O=2Fe(OH)3↓+3CO2↑7、【铵根离子和四羟基合铝酸根离子】NH4++(Al(OH)4)-=NH3·H2O+Al(OH)3↓8、【铁离子和碳酸氢根离子】Fe3++3HCO3-=Fe(OH)3↓+3CO2↑(因为反应物和生成物中都有水抵消了,就不表示出来了)9、【铵根离子和偏铝酸根离子】AlO2- + NH4+ + H2O == Al(OH)3↓+ NH3↑10、【铝离子和偏铝酸根离子】Al3+ + 3AlO2- + 6H2O ═ 4Al(OH)3↓。
双水解问题
水解反应能否完全进行决定于两个因素:1.互相促进水解程度大小(包括物质本性、外界条件等的影响)2.水解产物的溶解度。
中学化学中常见的能发生“双水解反应”的离子对有:Al3 +与SO32-、HSO3-、CO32–、HCO3–、HS-、S2- 、ClO-、SiO32-、AlO2-;Fe3+与CO32–、HCO3–、ClO-、SiO32-、AlO2-;NH4+与ClO-、SiO32-、AlO2-酸性强弱:HClO4(高氯酸)>HI(氢碘酸)>HBr(氢溴酸)>HCl(盐酸)>H2SO4(硫酸)>HNO3(硝酸)>HClO3(氯酸)(以上为强酸)>H2C2O4(草酸)>H2SO3(亚硫酸)>H3PO4(磷酸)>CH3COCOOH(丙酮酸)>HNO2(亚硝酸)>HF(氢氟酸)>HCOOH(甲酸)>(以上为中强酸)C3H6O3(乳酸)>C6H5COOH(苯甲酸)>CH2=CH-COOH(丙烯酸)>CH3COOH(醋酸)>C2H5COOH(丙酸)>C17H33COOH(油酸)>C17H35COOH(硬脂酸)>H2O·CO2(即H2CO3)(碳酸)>H2S(氢硫酸)>HClO(次氯酸)>H3BO3(硼酸)>H2SiO3 (偏硅酸)>C6H5OH(苯酚)酸性常用该酸的标准溶液(I=0,温度25摄氏度,1标压,C=1.0 mol/L)的PKa表示,即酸度常数。
在弱酸中,应依照酸的解离常数来判断。
(数值越小酸性越强)HIO3 (碘酸)0.31 H2S2O3(硫代硫酸)0.6 H4P2O7 (焦磷酸)0.7 H2CrO4(铬酸)0.74 HSCN (硫氰酸)0.9 H3PO2 (次磷酸)1.23 H3PO3 (亚磷酸)1.43 H2SO3(亚硫酸)1.91 HClO2 (亚氯酸)1.95H3PO4 (磷酸)2.18 H3AsO4(砷酸)2.21 HNO2 (亚硝酸)3.15 HF(氢氟酸)3.15 HCNO(异氰酸)3.48 H2CO3 (碳酸)3.60H2S(氢硫酸)7.02 HClO(次氯酸)7.53 HBrO (次溴酸)8.63 HCN (氢氰酸)9.21 H3BO3(硼酸)9.24 H3AsO3 (亚砷酸)9.29 H2SiO3 (偏硅酸)9.77 HIO (次碘酸)10.64 HAlO2 (偏铝酸)12.2。
双水解
双水解化学方程式当弱酸的酸根与弱碱的阳离子同时存在于水溶液中时,弱酸的酸根水解生成的氢氧根离子与弱碱的阳离子水解生成的氢离子反应生成水而使两种离子的水解平衡向水解方向移动而互相促进水解,而水解完全。
基本介绍如:泡沫灭火器中的主要化学物质是碳酸氢钠与硫酸铝,互相促双水解进水解生成二氧化碳气体和氢氧化铝沉淀,从而产生大量的泡沫。
3(HCO3-)+(Al3+)= 3CO2↑+Al(OH)3↓Al2S3+6H2O=2Al(OH)3↓+3H2S↑AlN+3H2O=Al(OH)3↓+NH3↑弱酸阴离子与弱碱阳离子在水溶液中互相促进水解,水解程度增大。
有些互促水解反应不能完全进行,有些互促水解反应能完全进行(俗称“双水解反应”)。
那么,哪些弱酸根离子与弱碱阳离子在水溶液中互相促进水解反应能完全进行呢?由于中学化学教学中往往仅列出能发生“双水解反应”的一些例子让学生记住,学生较难掌握且不能举一反三、灵活运用;本文浅谈互促水解反应完全进行的条件及其推论,揭示其本质,以便该知识能较易被掌握和应用。
一.“水解相互促进反应”发生的条件:首先我们来分析Al3+与HCO3–在水溶液中为什么能发生“双水解反应”而Mg2+与CO32–或HCO3–却不能发生“双水解反应”?互相促进水解其水解程度增大,由于Al(OH)3溶解度非常小且H2CO3又不稳定易分解即生成的水解产物能脱离反应体系,根据平衡移动原理水解反应继续向右进行,直至反应完全进行;但Mg(OH)2溶解度比Al(OH)3大些,不容易脱离反应体系,则水解反应进行到一定程度就达到平衡,水解反应不能完全进行。
由上不难看出: 生成的水解产物脱离反应体系是反应得以完全进行的重要原因. 因此, “双水解反应”发生的条件之一是:水解产物是容易脱离反应体系(溶解度非常小)的物质如:Al(OH)3、Fe(OH)3或H2、O2等极难溶的气体。
当然,若互相促进水解程度非常大水解反应也可以认为完全进行。
双水解反应方程式
For personal use only in study and research; not for commercial use双水解反应方程式当弱酸的酸酸根与弱碱的阳离子同时存在于水溶液中时,弱酸的酸根水解生成的氢氧根离子与弱碱的阳离子水解生成的氢离子反应生成水而使两种离子的水解平衡向水解方向移动而互相促进水解,而水解完全。
例如:泡沫灭火器中的主要化学物质是碳酸氢钠与硫酸铝,互相促进水解生成二氧化碳气体和氢氧化铝沉淀,从而产生大量的泡沫。
3(HCO3-)+(Al3+)+3H2O = 3CO2 +Al(OH)3 (反应可逆)弱酸根离子与弱碱阳离子在水溶液中互相促进水解,水解程度增大。
有些互促水解反应不能完全进行,有些互促水解反应能完全进行(俗称“双水解反应”)。
中学化学中常见的能发生“双水解反应”的离子对有:Al3 +与HCO3–、CO32–、HS-、S2-;Fe3+与HCO3–、CO32–;NH4+与SiO32-等。
Fe2(SO4)3 +3Na2CO3 +3H2O = 2Fe(OH)3↓+3Na2SO4 +3CO2↑Al2(SO4)3 +3Na2CO3 +3H2O = 2Al(OH)3↓+3Na2SO4 +3CO2↑2FeCl3 +3Na2CO3 +3H2O = 2Fe(OH)3↓+6NaCl +3CO2↑2AlCl3 +3Na2CO3 +3H2O = 2Al(OH)3↓+6NaCl +3CO2↑记住只要Al3 +与HCO3–、CO32–、HS-、S2-;Fe3+与HCO3–、CO32–;NH4+与SiO32-搭配,不管其他离子是什么,参加反应的就是上述离子产生沉淀,然后剩下的离子组合配平就可以了Al2S3+6H2O=2Al(OH)3+3H2S2Al(3+)+3S(2-)+6H2O=2Al(OH)3+3H2SAl2(CO3)3+3H2O=2Al(OH)3+3CO22Al(3+)+3CO3(2-)+3H2O=2Al(OH)3+3CO2Al(HCO3)3=Al(OH)3+CO2Al(3+)+3HCO3(-)=Al(OH)3+CO2Al(AlO2)3+6H2O=4Al(OH)3Al(3+)+3AlO2(-)+6H2O=4Al(OH)3(NH4)2SiO3+2H2O=2NH3·H2O+H2SiO32NH4(+)+SiO3(2-)+2H2O=2NH3·H2O+H2SiO3中学化学中常见的能发生“双水解反应”的离子对有:Al3 +与HCO3–、CO32–、HS-、S2-、ClO-、ALO2-;Fe3+与HCO3–、CO32–、ClO-、ALO2-;NH4+与SiO32-等。
总结水解规律
总结水解规律:谁弱谁水解,都弱双水解,谁强显谁性,同强显中性,越弱越水解,越热越水解,越稀越水解.水解的相互促进——双水解互相促进水解的离子有:NH4+、Al3+、Fe2+、Fe3+等与S2-、SiO32-、CO32-、HCO3-、AlO2-等。
但不能绝对化,如:①Cu2+与S2-反应生成稳定的CuS沉淀。
②如S2-与Fe3+等离子之间能发生氧化还原反应,要先考虑。
③Al2S3在水中彻底水解相互促进水解的情况称为“双水解”。
其特点是产生气体和沉淀,是彻底的反应某些试剂(如Na2CO3、Na2S、NH4F等)的贮存要考虑盐类水解:如贮存Na2CO3溶液不能玻璃塞,因CO32-水解呈碱性,SiO2+2OH- = SiO32-+ H2O,Na2SiO3有粘性,会使瓶颈和瓶塞粘在一起。
3、判断加热蒸干某盐溶液得到什么产物.(1)加热浓缩不水解的盐溶液时一般得原物质.(2)加热浓缩Na2CO3型的盐溶液一般得原物质.(3)加热浓缩FeCl3 型的盐溶液.最后得到FeCl3和Fe(OH)3 的混合物,灼烧得Fe2O3 。
(4)加热蒸干(NH4)2CO3或NH4HCO3 型的盐溶液时,得不到固体.(5)加热蒸干Ca(HCO3)2型的盐溶液时,最后得相应的正盐.(6)加热Mg(HCO3)2、MgCO3 溶液最后得到Mg(OH)2 固体.4、某些盐溶液(强酸弱碱盐,如CuSO4、NH4Cl等)与某些活泼金属(如镁)作用会产生氢气5、在溶液中离子能否大量共存.某些弱碱阳离子如Fe3+、Al3+与某些弱酸的酸根离子如CO32-、HCO3-、AlO2-、S2-、HS-在溶液中相互促进水解,并进行到底,因而不能大量共存。
另外,由于同样的原因,NH4+与SiO32-、AlO2-也不能大量共存(注意:当S2-、HS-遇到Fe3+时发生的是氧化还原反应)6、有些离子分离、除杂,应用水解知识如MgCl2溶液中含有杂质FeCl3时,可利用Mg2+、Fe3+水解程度的不同(MgCl2溶液的pH为5时还能稳定存在,而FeCl3溶液在pH大约为3.6时开始沉淀),加入MgO、Mg(OH)2或MgCO3来调节溶液的pH值,使Fe3+变成Fe(OH)3沉淀下来【总结】同浓度的各种电解pH值规律:(1)同浓度的pH值关系:二元强酸<一元强酸<弱酸<水解显酸性的盐溶液,如:(2)同浓度的pH值关系:二元强碱>一元强碱>弱碱>水解呈碱性的盐溶液,如:(3)越弱越水解:如同浓度碱性:NaAc<NaClO(4)同浓度的多元酸及其盐pH:H3PO4<NaH2PO4<NaHPO4<Na3PO4.9、草木灰不宜与铵态氮肥混合施用10.热的纯碱液去油污效果好.CO32-+H2O HCO3-+OH-,加热可使CO32-的水解程度增大,因而溶液碱性增强,去污能力增强11、NH4Cl除锈:先将NH4Cl溶液涂于金属铁表面,NH4+发生水解NH4++H2O NH3·H2O +H+,生成的H+除铁锈12、判断水垢等物质的成分主要成分CaCO3和Mg(OH)2,基本不含MgCO3 ,因MgCO3微溶于水,长时间加热,水解生成了更难溶的Mg(OH)2。
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【问题】 离子的水解程度大小又应该怎样判断呢?
【P58,科学视野】 (学生阅读、自学、讨论、总结)
三、盐的水解常数(Kh) 强碱弱酸盐的水解常数Kh与弱酸电离 常数Ka的关系:
Kh=Kw/ Ka 强酸弱碱盐的水解常数Kh与弱碱电离常 数Kb的关系:
专题二 盐类水解类型
一、盐类水解的类型
1、强酸强碱盐:不水解,呈中性。 2、强酸弱碱盐:水解,溶液呈酸性。
弱碱阳离子水解 3、强碱弱酸盐:水解,溶液呈碱性。
弱酸根离子水解 4、弱酸弱碱盐:强烈水解。 (1)酸强于碱:显酸性,如(NH4)2SO3等; (2)碱强于酸:显碱性,如NH4CN等; (3)酸碱相当:显中性,如CH3COONH4等。
Al3+ Fe3+ NH4+
HCO3-、CO32-、ClO-、SiO32-、 HS-、S2-
HCO3-、CO32-、AlO2-、ClO-、 SiO32-
AlO2-、 SiO32-
练习:写出Al3+和AlO2-、CO32-、HCO3-发 生双水解的离子方程式。
Al3+ + 3AlO2- + 6H2O=4Al(OH)3↓ 2Al3++3CO32-+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑ Al3+ + 3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑ 注意:双水解中有沉淀或气体生成时,水 解进行到底,离子方程式用“=”,不用可 逆符号。
2、应用: (1)当两种离子水解相互促进且水解程度 较大时,往往不能大量共存。
如:在下列各组离子中,能大量共存的是(D)
A、Ag+、NO3-、Cl-、K+ B、Al3+、Cl-、HCO3-、Na+ C、Fe2+、 NO3-、SO42-、H+ D、NH4+、 Na+、 Cl-、 HCO3-
(2)泡沫灭火器的原理
5、弱酸的酸式盐水解,溶液的酸碱性取 决于酸根离子的电离程度和水解程度的相 对大小。
(1)若电离程度大于水解程度,以电离为 主,溶液呈酸性,如NaHSO3、NaH2PO4 等;
(2)若电离程度小于水解程度,以水解为 主,溶液呈碱性,如NaHCO3 、 NaHS Na2HPO4等。 6、强酸的酸式盐只电离、不水解,一定显 酸性,如NaHSO4。
Kh=Kw/ Kb
弱酸或弱碱的电离常数越小(酸性或碱性越弱), 其所生成的盐水解的程度就越大。
【练习】判断下列溶液的酸碱性
NaHCO3 NaHSO4 Na3PO4 Na2HPO4 NaH2PO4 碱性 酸性 碱性 碱性 酸性
【练习反馈】
P59习题1、2、3、5
作业: 1、完成习案相关练习; 2、复习盐类水解的知识。
能力提高: 思考……
1、若某盐溶液呈中性,能否判断该盐未 发生水解反应?该盐可能是什么盐?为什 么? (结合CH3COO NH4为例思考)
2、酸式盐的水溶液一定显酸性吗?
(结合NaHSO4 、 NaH2PO4、 NaHPO4 、 NaHCO3 、 NaHS 等为例思考)
二、关于双水解问题
1、含义:弱酸根离子与弱碱阳离子在水溶液 中互相促进水解,水解程度增大。有些互促水 解反应不能完全进行,有些互促水解反应能完 全进行,俗称“双水解反应”。