下面是为你提供的化学弱电解质与盐类水解的解题方法,仅供参考,希望对大家学习有帮助。
弱电解质与盐类水解的解题技巧
因为弱电解质的电离与盐类的水解都存在平衡,外界条件的改变会引起平衡的移动。这是解题的关键也是命题的热点。
在解题时可以从以下几个方面考虑:
1 从物料守恒的角度来考虑
关键点必须找出相应原子或原子团的所有存在形式。如在0.01mol/L KHC2O4溶液中,HC2O4—的存在形式有H2C2O4、HC2O4—、C2O42—,因为HC2O4—既可以电离又可以水解。根据KHC2O4的组成,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。
通过以上的实例会找原子或原子团的存在形式了吗?
2 从电荷守恒的角度来考虑
任何电解质溶液不显电性。阳离子所带正电荷总数与阴离子所带负电荷总数。关键是找出所有的阳离子与所有的阴离子,值得注意的是必须把所带的电荷与相应离子的浓度相乘后再相加。
例如:在NaHCO3溶液中,存在的阳离子有:Na+、H+,阴离子有:OH—、CO32—、HCO3—。于是有:
c(Na+)+c(H+)=c(OH—)+c(HCO3—)+2c(CO32—)
3 电解程度与水解程度的比较
3.1弱酸的酸式盐溶液呈酸性,说明电离程度大于水解程度,是以电离为主。
如KHSO3溶液呈酸性,说明HSO 的电离程度大于其水解程度。即有c(SO ) > c(H2SO3)
3.2弱酸的酸式盐溶液呈碱性,说明电离程度小于水解程度,是以水解为主。
如KHCO3溶液呈碱性,说明HCO 的电离程度小于其水解程度。即有c(CO ) < c(H2CO3)
3.3弱酸与含有相应酸根的盐混合,若溶液呈酸性,说明弱酸的电离程度大于相应酸根离子的水解程度。
如CH3COOH与CH3COONa溶液呈酸性,说明CH3COOH的电度程度比CH3COO—的水解程度要大,此时,c(CH3COOH)
3.4弱酸与含有相应酸根的盐混合,若溶液呈碱性,说明弱酸的电离程度小于相应酸根离子的水解程度。
如HCN与NaCN的混合溶液中,c(CN—)c(CN—)。
3.5 弱碱与含有相应弱碱阳离子的盐的混合的情况,与3.3与3.4的情况类似。
4酸碱混合后溶液酸碱性的判断
4.1等体积等物质的量浓度的一元酸与一元碱混合,若所得溶液显酸性,则所生成的盐为强酸弱碱盐。如0.02mol/L HCl与0.02mol/L 的氨水等体积混合,因为n(HCl)=n(NH3·H2O),HCl与NH3·H2O恰好完成反应生成NH4Cl。此时溶液中离子浓度的大小是:
c(Cl—) > c(NH ) > c(H+) > c(OH—)
4.2等物质的量浓度等体积的一元酸与一元碱混合,若所得溶液显碱性,则所生成的盐为强碱弱酸盐。如0.02mol/L CH3COOH与0.02mol/L 的NaOH溶液等体积混合,因为n(CH3COOH)=n(NaOH),所以NaOH与CH3COOH恰好完成反应生成CH3COONa。此时溶液中离子浓度的大小是:
c(Na+) > c(CH3COO—) > c(OH—) > c(H+)
4.3常温下,等体积pH=a(a≤3)的酸与pH=14-a的碱混合,若溶液呈中性,则为强酸与强碱的反应;若溶液呈酸性,则为弱酸与强碱的反应;若溶液呈碱性,则为强酸与弱碱的反应。
如:25℃,NaOH溶液pH=a,某酸A溶液pH为b,a + b=14,a≥11。将两种溶液按等体积混合。因为题目并没有说明是强酸还是弱酸,若为强酸,即有n(H+) = n(OH-),所得溶液为中性;若为弱酸,因为弱酸不能完全电离,则有n(A)»n(H+),与NaOH反应时,由于A是过量的,所以所得溶液呈酸性,溶液中含有盐与A两种溶质。
酸碱中和反应的实质是酸电离出来的H+与碱电离出来的OH-反应生成水。当达到滴定终点时,酸所提供的n(H+) 与碱提供的n(OH-)的相等。对于弱酸弱碱,由于存在电离平衡时,加入碱或酸后会引起平衡的移动。这就是等体积同物质的量浓度的一元强酸与一元弱酸中和碱的能力相同,而等体积pH相同的一元强酸与一元弱酸中和碱的能力不相同的、所得溶液酸碱性不同的原因。
5 弱酸、强酸与金属的反应
5.1 物质的量浓度的弱酸与强酸(同为一元酸或同为二元酸)分别活泼金属反应的情况。
如1L0.1mol/L的H2SO4与 H2C2O4分别与足量的大小相同的锌粒反应。反应刚开始时,前者的反应速度要快,因为H2SO4是强电解质,H2C2O4是弱电解质,导致c(H+) 不同;但是随着反应的进行,前者的反应速度会比后者的反应速度要慢,因为H2C2O4 H++HC2O ,HC2O H++C2O ,锌与H+反应,使c(H+)减少,平衡向右移动。但是最终产生的氢气的质量是相等。
5.2 pH相同的弱酸与强酸分别活泼金属反应的情况。
如1LpH相同的H2SO4溶液与 H2C2O4溶液分别与足量的大小相同的锌粒反应。反应刚开始时,两者的反应速度,因为pH相同,即c(H+)相同。但是随着反应的进行,前者的反应速度会比后者的反应速度要慢,因为H2C2O4 H++HC2O ,HC2O H++C2O ,锌与H+反应,使c(H+)减少,平衡向右移动,使得c(H+)减少得没有前者中的快,但是最终产生的氢气的质量后者多。
6.综合练习
例:将0.1mol/L的醋酸钠溶液20mL与0.1mol/L HCl 10mL混合后,溶液呈酸性,由此可以得出哪些结论呢?
分析:由CH3COONa + HCl = CH3COOH + NaCl可知,CH3COONa是过量的,通过后所得溶液为CH3COONa、CH3COOH 和 NaCl的混合溶液。该溶液显酸性,说明了CH3COOH的电度程度比CH3COO—水解的程度要大,于是有:c(CH3COOH) < c(CH3COO—)。
溶液中离子浓度的大小为:c(Na+) >c(CH3COO-) > c(Cl-?) >c(CH3COOH)>c(H+)>c(OH-)
根据电荷守恒有:
c(H+)+c(Na+)=c(CH3COO-) +c(Cl-?)+c(OH-)
根据物料守恒有:
c(CH3COO-) +c(CH3COOH)= 例2:下列四种溶液中,水电离程度由大到小的顺序是 。
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,由水电离出来的c(H+) = c(OH-),加入能水解的盐会促进水的电离,而加入酸或碱会抑制水的电离。
A中水电离出来的c(H+) = c(OH-)=1×10-14mol/L
B中水电离出来的c(H+) = c(OH-)=1×10-12mol/L
C中水电离出来的c(H+) = c(OH-)=1×10-5mol/L
D中水电离出来的c(H+) = c(OH-)=1×10-14mol/L
所以水电离程度由大到小的顺序是A=D
总之,解答这类题型,要抓住“弱”的特点,利用“弱”的特点来解答。
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