1.化学反应原理:电离和水解
第三节 盐类的水解 一、探究盐溶液的酸碱性 强碱弱酸盐的水溶液,呈碱性 强酸弱碱盐的水溶液,呈酸性 强酸强碱盐的水溶液,呈中性 二、盐溶液呈现不同酸碱性的原因 1、盐类水解(hydrolysis of salts):在溶液中,由于盐的离子与水电离出来的H+或OH-结合生成弱电解质的过程中。
2、盐类水解的实质:是酸碱中和反应的逆反应 酸 + 碱 盐 + 水 3、盐类水解破坏了水的电离平衡,促进了水的电离 4、盐类水解的类型及规律: (1)有弱才水解,无弱不水解,越弱越水解,都弱都水解;谁强显谁性,同强显中性。 (2) 组成盐的酸越弱,水解程度越大 (3) 同浓度的正盐与其酸式盐相比,正盐的水解程度比酸式盐的水解程度大。
(4) 弱酸酸式盐的酸碱性要看酸式酸根电离和水解的相对强弱。HCO3-,HS-,HPO42-在溶液中以水解为主,其溶液显碱性;HSO3-,H2PO4-在溶液中以电离为主,其溶液显酸性 5、盐类水解离子方程式的书写 (1) 写法:谁弱写谁,都弱都写;阳离子水解生成H+,阴离子水解生成OH-;阴阳离子都水解,生成弱酸和弱碱。
(2) 注意的问题: 水和弱电解质应写成分子式,不能写成相应的离子。 ○2水解反应是可逆过程,因此要用可逆符号,并不标“↑”、“↓” 符号。
(Al2S3、Al2(SO4)3例外) ○3多元酸盐的水解是分步进行的。 多元碱的盐也是分步水解的,由于中间过程复杂,可写成一步, (3) 双水解方程式的书写:弱酸弱碱盐中阴、阳离子相互促进水解,我们称之为双水解。
三、盐类水解的影响因素 1、内因:盐本身的性质 2、外因: (1) 温度:升温促进水解 (2) 浓度:稀释促进水解 (3) 外加酸碱 3、不考虑水解的情况 四、盐类水解的应用 1、分析判断盐溶液酸碱性(或PH范围)要考虑水解 2、比较盐溶液离子浓度大小或离子数时要考虑水解。 3、配制易水解的盐溶液时,需考虑抑制盐的水解 4、制备某些无水盐时要考虑盐的水解 5、判断离子能否大量共存时要考虑盐的水解。
6、化肥的合理施用,有时也要考虑盐类的水解 7、某些试剂的实验室贮存要考虑盐的水解 8、用盐作净水剂时需考虑盐类水解 9、Mg、Zn等较活泼金属溶于强酸弱碱盐(如NH4Cl、AlCl3、FeCl3等)溶液中产生H2 10、某些盐的分离除杂要考虑盐类水解 11、工农业生产、日常生活中,常利用盐的水解知识 12、加热蒸干盐溶液析出固体 13、判断盐对应酸的相对强弱 14、制备纳米材料 一、电离平衡理论和水解平衡理论 1.电离理论: 2.水解理论: 二、电解质溶液中的守恒关系 1、电荷守恒:电解质溶液中的阴离子的负电荷总数等于阳离子的正电荷总数, 2、物料守恒:就电解质溶液而言,物料守恒是指电解质发生变化(反应或电离)前某元素的原子(或离子)的物质的量等于电解质变化后溶液中所有含该元素的原子(或离子)的物质的量之和。 3、质子守恒:无论溶液中结合氢离子还是失去氢离子,但氢原子总数始终为定值,也就是说结合的氢离子的量和失去氢离子的量相等。
二、典型题――溶质单一型 1、弱酸溶液中离子浓度的大小判断 弱酸溶液中离子浓度大小的一般关系是:C(显性离子) > C(一级电离离子) > C(二级电离离子) > C(水电离出的另一离子) 2、弱碱溶液 3、能发生水解的盐溶液中离子浓度大小比较---弱酸强碱型 (1) 一元弱酸盐溶液中离子浓度的一般关系是:C(不水解离子) > C(水解离子)>C(显性离子)>C(水电离出的另外一种离子) (2) 二元弱酸盐溶液中离子浓度的一般关系是:C(不水解离子)> C(水解离子)>C(显性离子)>C(二级水解离子)>C(水电离出的另一离子) (3) 二元弱酸的酸式盐溶液中离子浓度大小的一般关系是:C(不水解离子)>C(水解离子)>C(显性离子)>C(水电离出的另一离子)>C(电离得到的酸根离子) 三、典型题----两种电解质溶液相混合型的离子浓度的判断 1、强酸与弱碱混合 2、强碱与弱酸混合:C(弱电解质的离子)>C(强电解质的离子)>C(显性离子) > C (水电离出的另一离子) 3、强碱弱酸盐与强酸混合和强酸弱碱盐与强碱混合 4、酸碱中和型 (1) 恰好中和型 (2) pH等于7型 (3) 反应过量型 四、守恒问题在电解质溶液中的应用 1、两种物质混合不反应: 2、两种物质恰好完全反应 3、两种物质反应,其中一种有剩余: (1) 酸与碱反应型 (2)盐与碱(酸)反应型 4、不同物质同种离子浓度比较型。
2.原电池的知识总结
一、原电池、电解池的两极
电子从负极通过导线流向正极,电子的定向移动形成电流,电流的方向是正极到负极,这是物理学规定的。
阴极、阳极是电化学规定的,失去电子的极即氧化极,也就是阳极;得到电子的极即还原极,也就是阴极。
原电池中阳极失去电子,电子由阳极通过导线流向阴极,阴极处发生得电子的反应,由于原电池是一种化学能转化为电能的装置,它作为电源,通常我们称其为负极和正极。在电解池中,连着负极的一极是电解池的阴极,连着正极的一极是电解池的阳极,由于电解池是一种电能转化为化学能的装置,我们通常说明它的阳极和阴极。
二、原电池、电解池、电镀池的判断规律
(1)若无外接电源,又具备组成原电池的三个条件。①有活泼性不同的两个电极;②两极用导线互相连接成直接插入连通的电解质溶液里;③较活泼金属与电解质溶液能发生氧化还原反应(有时是与水电离产生的H+作用),只要同时具备这三个条件即为原电池。
(2)若有外接电源,两极插入电解质溶液中,则可能是电解池或电镀池;当阴极为金属,阳极亦为金属且与电解质溶液中的金属离子属同种元素时,则为电镀池。
(3)若多个单池相互串联,又有外接电源时,则与电源相连接的装置为电解池成电镀池。若无外接电源时,先选较活泼金属电极为原电池的负极(电子输出极),有关装置为原电池,其余为电镀池或电解池。
三、分析电解应用的主要方法和思路
1、电解质在通电前、通电后的关键点是:
通电前:电解质溶液的电离(它包括了电解质的电离也包括了水的电离)。
通电后:离子才有定向的移动(阴离子移向阳极,阳离子移向阴极)。
2、在电解时离子的放电规律是:
阳极:
金属阳极>S2->I->Cl->OH->含氧酸根>F-
阴极:
Ag+>Fe3+>Cu2+>H+(浓)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+
3、电解的结果:溶液的浓度、酸碱性的变化
溶液的离子浓度可能发生变化如:电解氯化铜、盐酸等离子浓度发生了变化。
因为溶液中的氢离子或氢氧根离子放电,所以酸碱性可能发生改变。
四、燃烧电池小结
在燃烧电池反应中确定哪一极发生的是什么反应的关键是:
负极:化合价升高,失去电子,发生氧化反应;
正极:化合价降低,得到电子发生还原反应;
总反应式为:两极反应的加合;
书写反应时,还应该注意得失电子数目应该守恒。
五、电化学的应用
1、原电池原理的应用
a.原电池原理的三个应用和依据:
(1)电极反应现象判断正极和负极,以确定金属的活动性。其依据是:原电池的正极上现象是:有气体产生,电极质量不变或增加;负极上的现象是:电极不断溶解,质量减少。
(2)分析判断金属腐蚀的速率,分析判断的依据,对某一个指定金属其腐蚀快慢顺序是:
作电解池的阳极>作原电池的负极>非电池中的该金属>作原电池的正极>作电解池的阴极。
b.判断依据:
(1)根据反应现象原电池中溶解的一方为负极,金属活动性强。
(2)根据反应的速度判断强弱。
(3)根据反应的条件判断强弱。
(3)由电池反应分析判断新的化学能源的变化,分析的思路是先分析电池反应有关物质化合价的变化,确定原电池的正极和负极,然后根据两极的变化分析其它指定物质的变化。
2、电解规律的应用
(1)电解规律的主要应用内容是:依据电解的基本原理分析判断电解质溶液。
(2)恢复电解液的浓度:
电解液应先看pH的变化,再看电极产物。欲使电解液恢复一般是:
电解出什么物质就应该加入什么,如:电解饱和食盐水在溶液中减少的是氯气和氢气,所以应该加入的是氯化氢。
(3)在分析应用问题中还应该注意:
一要:不仅考虑阴极、阳极放电的先后顺序,还应该注意电极材料(特别是阳极)的影响;二要:熟悉用惰性电极电解各类电解质溶液的规律。
3.化学的电离与水解
问题1:物质在什么情况下会发生电离或水解呢?
1、电离:
分步骤看:(1)只有电解质才会发生电离
电解质:在熔融状态下或水溶液中能导电的化合物;而非电解质呢,则是在在熔融状态下和水溶液中都不能能导电的化合物(注意“或”与“和”的区别,和化合物的条件,有很多物质既不是电解质又不是非电解质,就谈不上电离)
常见得电解质:各种酸、碱、盐(虽然有些盐不溶于水,但依然是电解质)和水
常见的非电解质:有机物(如:酒精、蔗糖)、分子化合物(大多数气体)
注意:某些气体如SO2,溶于水后因形成别的物质H2SO3而可以导电并不是因为它本身,所以SO2依然是非电解质
(2)强电解质与弱电解质的不同电离方式
强电解质:强酸、强碱、盐
一步完全电离,在溶液或熔融状态下时完全以离子形式存在,不存在诸如盐酸分子等。
例如 HCL→H+(氢离子) + CL-(氯离子)
弱电解质:弱酸、弱碱、水
弱酸分步不完全电离,电离程度极小,离子个数远远小于分子个数。电离方程式用可逆符号表示。
弱碱一步不完全电离,电离程度同样极小,因此电离方程式用可逆符号表示。
因此,在弱酸、弱碱、水的电离中存在电离平衡
总而言之,“物质在什么情况下会发生电离”这个问题的答案应是电解质在熔融状态或在水溶液中才会发生电离。“溶液”这个条件往往要你自己判断,而“熔融状态”的话,题设中会写明。
至于后面的一大堆话,是比较离子浓度的主要依据。
2、盐类水解:
(1)怎样的物质才会发生水解?
水解的本质是电离的逆过程,高中的水解只针对于含有弱酸根离子或弱碱根离子的盐类的水解。确切的说,发生水解的是由盐电离出的弱酸根离子或弱碱根离子。
(2)水解如何发生?
首先我们知道发生化学反应的条件是生成气体、沉淀、水、弱酸、弱碱。
含弱(即弱酸根离子或弱碱根离子,以下简称“弱”)的盐在水溶液中会一步完全电离,将弱酸根离子或弱碱根离子完全释放到水溶液中。而这些弱酸根离子或弱碱根离子会与水电离出的微量的H+ 或 OH-结合,生成了发生化学反应的条件之一的弱酸或弱碱,这是为什么水解只针对于“含弱的盐”的原因。接着,水电离出的H+ 或 OH- 被不断消耗,为了弥补这些损失,水继续电离,最后使得水电离出的某一H+ 大于OH-离子(水解的弱碱根离子的话)或OH-大于H+(水解的是弱酸根离子),使得溶液最终呈现弱酸或弱碱性。但这个酸碱性非常弱,几乎接近于7。
如果不知道化学平衡,就记住以下口诀:
有弱才水解,不弱不水解。
越弱越水解,谁强显谁性。
最后一句话的意思就是:强酸强碱盐的溶液显中性,
强酸弱碱盐的溶液显酸性。
弱酸强碱盐的溶液显碱性。
弱碱弱酸盐的溶液既可能显酸性,也可能显中性和碱性。
问题2:怎样比较离子浓度的大小?
有两类题型:第一种,题设中给你某毫升某物质的量浓度的盐溶液,让你选择以下四个选项中某离子的浓度与题设相同的溶液
首先要清楚,离子浓度与体积无关,无论给多少毫升的体积,他都只取决于该离子的物质的量浓度。
这一类题目题设一般给的是不发生水解的盐,而选项中常婚后会水解的眼。
所以(1)在选项中找出不发生水解的盐
(2)根据物质的量浓度判断哪一个浓度相同。
第二种题型:比较某一水解的盐溶液中各离子的浓度大小
基本理论:(1)电离理论:包括两条:弱电解质的电离程度很小。
多元弱酸分步电离,其中以第一步为主。
(2)水解理论:也包括两条:水解程度非常小
多元弱酸根离子多步水解,其中以第一步为主。
你会写水解方程式吧,拿到一种盐,先把他的水解方程式一套全部写下来。
其中,不发生水解的离子浓度 >发生水解的离子其次(因为水解程度很小)>H+ 或OH-(弱酸强碱是OH-,强碱弱酸是H+) >第一步电离所得产物 >第二步水解产物 >H+ 或OH-
希望你能掌握好水解这一块知识,挺重要的。
好累啊,全是自己打的……
4.高中化学水解与电离系统知识理解
一、电离
根据化合物在 水溶液里 或 熔融状态 下能否导电,可以把化合物分为电解质和非电解质。电解质里又分强电解质和弱电解质,强电解质有:强酸、强碱、大多数盐、大多数金属氧化物等。
只有弱电解质才能电离,电离指在一定条件下,当电解质分子电离成离子的速度和离子重新结合生成分子的速度相等时,电离过程就达到了平衡状态,这叫电离平衡。
注;电离要吸热,越稀越电离。
二、水解
原理:离子结合水电离氢氧根和氢离子能力大小。
水解要注意运用kw 常数,在25度时,kw=1*10¯14。在100度时,kw=1*10¯12。
具体情况需在实际运用中分析。
谢谢,
5.电离方程式
^NaHCO3的电离方程式:熔融状态:NaHCO3 == Na+ + HCO3- 水中:第一步:NaHCO3 == Na+ + HCO3- 第二步:HCO3- H+ + CO3^2- 熔融状态下电离时只有离子键能被打断,所以只能生成Na+和HCO3-,HCO3-中的共价键不会断;水中电离时先是电离出Na+和HCO3-,然后HCO3-能进一步电离(但HCO3-是弱酸根离子,电离是可逆的)。
由于HCO3-是一种极弱的电解质,它在溶液中的电离程度很小,几乎可以忽略不计。所以第二步电离程度很小。
6.什么是电离
电离是指电解质在特定的溶剂(如水,酒精)中被离解成可以自由运动的带电离子的过程。例如,氯化钠溶于水后电离产生可自由运动的钠离子和氯离子。
电离通常包含物理过程和化学过程。物理过程就是溶解。而化学过程指的是在溶剂分子(如水分子)作用下,电解质中原有的一部分化学键断裂。有的电离过程断裂的化学键是离子键,如氯化钠等大多数盐类的电离,氢氧化钠等大多数碱的电离。也有的电离过程断裂的是共价键,如硫酸的电离,氯化氢的电离,等等。
电离有完全电离和不完全电离之分。强电解质在水溶液中是完全电离的,如硫酸、氯化钠、氢氧化钠等。弱电解质在水溶液中呈现不完全电离状态,如氯化汞的电离,硫化氢的电离等。
电解是在电流作用下离子发生定向移动而发生的变化。比方说,水电解产生氢气和氧气。是化学变化。
电离过程根本不需要通电(会电离的物质,只要溶解在特定溶剂里就会电离),而电解则需要外部通以电流。
7.高中化学中,如何判断电离强还是水解强
(1)酸式盐:见“香香的白茉莉”的回答。
(2)对于大部分强酸弱碱盐、强碱弱酸盐来说,它们在溶液中是全部电离的,当然电离强一些,能水解的只是很少的一小部分,一般百分之一到千分之一或更弱。
(3)强酸强碱的正盐,只电离,不水解,电离程度强。
(4)弱酸弱碱盐,若双水解能生成沉淀,则完全双水解,如Al2S3,完全电离也完全水解,程度相当。
若双水解不能生成沉淀,则仍是电离大于水解,如醋酸铵,碳酸氢铵。
如果不是你想知道的情况,请把你的表述更详细一些,希望更多的朋友可以帮助你。