下面是為你提供的化學弱電解質與鹽類水解的解題方法,僅供參考,希望對大家學習有幫助。
弱電解質與鹽類水解的解題技巧
因為弱電解質的電離與鹽類的水解都存在平衡,外界條件的改變會引起平衡的移動。這是解題的關鍵也是命題的熱點。
在解題時可以從以下幾個方面考慮:
1 從物料守恒的角度來考慮
關鍵點必須找出相應原子或原子團的所有存在形式。如在0.01mol/L KHC2O4溶液中,HC2O4—的存在形式有H2C2O4、HC2O4—、C2O42—,因為HC2O4—既可以電離又可以水解。根據KHC2O4的組成,n(K+)=n(HC2O4—),在同一溶液中,有:
c(K+)=c(HC2O4—)+c(H2C2O4)+c(C2O42—)=0.01mol/L
又如在Na2S溶液中,硫元素的存在形式有:S2—、HS—、H2S;PO43—在水溶液中的存在形式有:PO43—、HPO42—、H2PO4—、H3PO4。
通過以上的實例會找原子或原子團的存在形式了嗎?
2 從電荷守恒的角度來考慮
任何電解質溶液不顯電性。陽離子所帶正電荷總數(shù)與陰離子所帶負電荷總數(shù)。關鍵是找出所有的陽離子與所有的陰離子,值得注意的是必須把所帶的電荷與相應離子的濃度相乘后再相加。
例如:在NaHCO3溶液中,存在的陽離子有:Na+、H+,陰離子有:OH—、CO32—、HCO3—。于是有:
c(Na+)+c(H+)=c(OH—)+c(HCO3—)+2c(CO32—)
3 電解程度與水解程度的比較
3.1弱酸的酸式鹽溶液呈酸性,說明電離程度大于水解程度,是以電離為主。
如KHSO3溶液呈酸性,說明HSO 的電離程度大于其水解程度。即有c(SO ) > c(H2SO3)
3.2弱酸的酸式鹽溶液呈堿性,說明電離程度小于水解程度,是以水解為主。
如KHCO3溶液呈堿性,說明HCO 的電離程度小于其水解程度。即有c(CO ) < c(H2CO3)
3.3弱酸與含有相應酸根的鹽混合,若溶液呈酸性,說明弱酸的電離程度大于相應酸根離子的水解程度。
如CH3COOH與CH3COONa溶液呈酸性,說明CH3COOH的電度程度比CH3COO—的水解程度要大,此時,c(CH3COOH)
3.4弱酸與含有相應酸根的鹽混合,若溶液呈堿性,說明弱酸的電離程度小于相應酸根離子的水解程度。
如HCN與NaCN的混合溶液中,c(CN—)c(CN—)。
3.5 弱堿與含有相應弱堿陽離子的鹽的混合的情況,與3.3與3.4的情況類似。
4酸堿混合后溶液酸堿性的判斷
4.1等體積等物質的量濃度的一元酸與一元堿混合,若所得溶液顯酸性,則所生成的鹽為強酸弱堿鹽。如0.02mol/L HCl與0.02mol/L 的氨水等體積混合,因為n(HCl)=n(NH3·H2O),HCl與NH3·H2O恰好完成反應生成NH4Cl。此時溶液中離子濃度的大小是:
c(Cl—) > c(NH ) > c(H+) > c(OH—)
4.2等物質的量濃度等體積的一元酸與一元堿混合,若所得溶液顯堿性,則所生成的鹽為強堿弱酸鹽。如0.02mol/L CH3COOH與0.02mol/L 的NaOH溶液等體積混合,因為n(CH3COOH)=n(NaOH),所以NaOH與CH3COOH恰好完成反應生成CH3COONa。此時溶液中離子濃度的大小是:
c(Na+) > c(CH3COO—) > c(OH—) > c(H+)
4.3常溫下,等體積pH=a(a≤3)的酸與pH=14-a的堿混合,若溶液呈中性,則為強酸與強堿的反應;若溶液呈酸性,則為弱酸與強堿的反應;若溶液呈堿性,則為強酸與弱堿的反應。
如:25℃,NaOH溶液pH=a,某酸A溶液pH為b,a + b=14,a≥11。將兩種溶液按等體積混合。因為題目并沒有說明是強酸還是弱酸,若為強酸,即有n(H+) = n(OH-),所得溶液為中性;若為弱酸,因為弱酸不能完全電離,則有n(A)»n(H+),與NaOH反應時,由于A是過量的,所以所得溶液呈酸性,溶液中含有鹽與A兩種溶質。
酸堿中和反應的實質是酸電離出來的H+與堿電離出來的OH-反應生成水。當達到滴定終點時,酸所提供的n(H+) 與堿提供的n(OH-)的相等。對于弱酸弱堿,由于存在電離平衡時,加入堿或酸后會引起平衡的移動。這就是等體積同物質的量濃度的一元強酸與一元弱酸中和堿的能力相同,而等體積pH相同的一元強酸與一元弱酸中和堿的能力不相同的、所得溶液酸堿性不同的原因。
5 弱酸、強酸與金屬的反應
5.1 物質的量濃度的弱酸與強酸(同為一元酸或同為二元酸)分別活潑金屬反應的情況。
如1L0.1mol/L的H2SO4與 H2C2O4分別與足量的大小相同的鋅粒反應。反應剛開始時,前者的反應速度要快,因為H2SO4是強電解質,H2C2O4是弱電解質,導致c(H+) 不同;但是隨著反應的進行,前者的反應速度會比后者的反應速度要慢,因為H2C2O4 H++HC2O ,HC2O H++C2O ,鋅與H+反應,使c(H+)減少,平衡向右移動。但是最終產生的氫氣的質量是相等。
5.2 pH相同的弱酸與強酸分別活潑金屬反應的情況。
如1LpH相同的H2SO4溶液與 H2C2O4溶液分別與足量的大小相同的鋅粒反應。反應剛開始時,兩者的反應速度,因為pH相同,即c(H+)相同。但是隨著反應的進行,前者的反應速度會比后者的反應速度要慢,因為H2C2O4 H++HC2O ,HC2O H++C2O ,鋅與H+反應,使c(H+)減少,平衡向右移動,使得c(H+)減少得沒有前者中的快,但是最終產生的氫氣的質量后者多。
6.綜合練習
例:將0.1mol/L的醋酸鈉溶液20mL與0.1mol/L HCl 10mL混合后,溶液呈酸性,由此可以得出哪些結論呢?
分析:由CH3COONa + HCl = CH3COOH + NaCl可知,CH3COONa是過量的,通過后所得溶液為CH3COONa、CH3COOH 和 NaCl的混合溶液。該溶液顯酸性,說明了CH3COOH的電度程度比CH3COO—水解的程度要大,于是有:c(CH3COOH) < c(CH3COO—)。
溶液中離子濃度的大小為:c(Na+) >c(CH3COO-) > c(Cl-?) >c(CH3COOH)>c(H+)>c(OH-)
根據電荷守恒有:
c(H+)+c(Na+)=c(CH3COO-) +c(Cl-?)+c(OH-)
根據物料守恒有:
c(CH3COO-) +c(CH3COOH)= 例2:下列四種溶液中,水電離程度由大到小的順序是 。
A.pH=0的HCl B.0.01mol/L的HCl
C.pH=5的NH4Cl溶液 D.pH=14的NaOH溶液
分析:在任何溶液中,由水電離出來的c(H+) = c(OH-),加入能水解的鹽會促進水的電離,而加入酸或堿會抑制水的電離。
A中水電離出來的c(H+) = c(OH-)=1×10-14mol/L
B中水電離出來的c(H+) = c(OH-)=1×10-12mol/L
C中水電離出來的c(H+) = c(OH-)=1×10-5mol/L
D中水電離出來的c(H+) = c(OH-)=1×10-14mol/L
所以水電離程度由大到小的順序是A=D
總之,解答這類題型,要抓住“弱”的特點,利用“弱”的特點來解答。
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