1. 以HmAn-表示弱酸酸式盐阴离子的电离和水解平衡.
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2.外因:浓度、温度、溶液酸碱性的变化
(1)稀释盐溶液,水解平衡正向移动,水解程度增大。
(2)浓度不变,温度越高,水解程度越大。
如:将FeCl3溶液加热蒸干,再灼烧,最终得固体Fe2O3
FeCl3 + 3H2O
Fe(OH)3 + 3HCl↑ 2Fe(OH)3
Fe2O3+3H2O
(3)改变溶液的pH值,可抑制或促进水解。
在配制FeCl3溶液时,加入一定量的盐酸,就可使FeCl3的水解平衡向逆反应方向移动,从而抑制FeCl3水解,得到澄清的FeCl3溶液。通常在配制FeCl3、SnCl2等溶液时,常将它们溶于较浓的盐酸中,然后再用水稀释到所需浓度。
[练习] 比较等物质的量浓度的①NH4Cl②CH3COONH4③NH4HCO3④NH4HSO4溶液中c(NH4+)的大小?溶液pH的大小?
1.内因:盐的本性(越弱越水解)
形成盐的酸或碱越弱,其对应的离子水解程度越大。
如相同条件下等浓度的下列溶液 ①NaCl ②CH3COONa ③Na2CO3 ④NaHCO3⑤NaAlO2 其溶液pH由大到小为:
4.水解规律:无弱不水解,有弱才水解,都弱都水解,越弱越水解,谁强属谁性,同强显中性。
3.盐类水解的特征:
①逆:可逆反应,中和反应的逆反应;
②弱:水解程度一般微弱;
特例:Al2S3+6H2O=2Al(OH)3↓+3H2S↑(能完全进行)
③动;水解平衡是动态平衡;
④定;条件一定,各物质浓度一定。
⑤变;条件改变,平衡发生移动。(符合勒夏特列原理)
2.盐类水解的类型
(1)强碱弱酸所生成的盐的水解溶液呈 性
多元弱酸盐水解分步进行:
CO32-
+ H2O
HCO3-
+ H2O
第二步的水解程度比第一步要 。
(2)强酸弱碱所生成的盐的水解溶液呈 性
NH4+
+ H2O
(3)强酸强碱所生成的盐不水解溶液呈中性
(4)弱酸弱碱所生成的盐双水解酸碱性由相对强弱决定
弱酸弱碱所生成的盐如CH3COONH4阴、阳离子都水解。
CH3COO-+NH4++H2O
CH3COOH+NH3·H2O
双水解一般不完全。溶液的酸碱性由弱酸弱碱的相对强弱决定。
酸强于碱,显 性:如:(NH4)2SO3、NH4H2PO4。
碱强于酸,显 性:如:NH4ClO、NH4CN
酸碱相当,显 性:如:CH3COONH4
思考:pH=7的盐溶液中水的电离是否一定相当于该温度下纯水的电离?
注意:
(1)由于中和反应强烈地抑制着盐类的水解,所以盐的水解程度一般很小,水解产物也很少,通常看不到沉淀或气体的产生。在书写盐类水解的离子方程式时一般不标“↓”或“↑”,也不把生成物(如 H2CO3、NH3·H2O等)写成分解产物的形式。
(2)盐类水解是可逆反应,离子方程式中一般写“
”,不用“=”。
(3)多元弱酸盐是分步水解,以第一步为主。因此,对多元弱酸盐的水溶液,若要表示其酸碱性,一般只要写第一步水解的离子方程式就可以了。
1.盐类水解的定义:在溶液中盐电离出来的离子跟水电离出来的 结合生成 的反应,叫做盐类的水解。
盐类的水解反应可看作是 反应的逆反应。
4.综合实验方案设计
(1)化学实验方案设计的基本要求
①科学性,实验原理,准确,实验流程合理。
②安全性,保护人身、保护环境、保护仪器。
③可行性,条件允许,效果明显,操作正确。
④简约性,做到步骤少,时间短、效果好等基本要求。
(2)化学实验方案设计的基本思路
①明确目的原理
首先必须认真审题,明确实验的目的要求,弄清题目有哪些新的信息,综合已学过的知识,通过类比、迁移、分析,从而明确实验原理。
②选择仪器药品
根据实验的目的和原理,以及反应物和生成物的性质、反应条件,如反应物和生成物的状态,能否腐蚀仪器和橡皮、反应是否加热及温度是否控制在一定的范围等,从而选择合理的化学仪器和药品。
③设计装置步骤
根据上述实验目的和原理,以及所选用的仪器和药品,设计出合理的实验装置和实验操作步骤。学生应具备识别和绘制典型的实验仪器装置图的能力,实验步骤应完整而又简明。
④记录现象数据
根据观察,全面而准确地记录实验过程中的现象和数据。
⑤分析得出结论
根据实验观察的现象和记录的数据,通过分析、计算、图表、推理等处理,得出正确的结论。
以上只是解答综合实验设计题的一般思考方法。在解答过程中,应根据实验设计题的具体情况和要求,作出正确的回答。
(3)化学实验方案设计的注意事项
①净化、吸收气体及熄灭酒精灯时要防液体倒吸;②进行某些易燃易爆实验时要防爆炸 (如H2还原CuO应先通H2,气体点燃先验纯等);③防氧化(如H2还原CuO后要“先灭灯再停氢”,白磷切割宜在水中等);④防吸水(如实验、取用、制取易吸水、潮解、水解宜采取必要措施,以保证达到实验目的);⑤冷凝回流(有些反应中,为减少易挥发液体反应物的损耗和充分利用原料,需在反应装置上加装冷凝回流装置 (如长玻璃管、竖装的干燥管及冷凝管等);⑥易挥发液体产物(导出时可为蒸气)的及时冷却;⑦仪器拆卸的科学性与安全性(也从防污染、防氧化、防倒吸、防爆炸、防泄漏等角度考虑);⑧其他(如实验操作顺序、试剂加人顺序、实验方法使用顺序等)。
3.检验实验方案设计
(1)熟练掌握各类物质的物理性质(顔色,气味,熔、沸点,水溶性),化学性质及相互反应的现象,尤其是一些选择性反应与特征反应。
(2)物质鉴定的关键在于通过分析,推理设计出合理的鉴定过程。
(3)鉴定的基本原则:
①被鉴定的物质是固体,则一般需要用蒸馏水溶解;②待鉴定物质在实验时应取少量;③要检验多种成份,应进行平行实验,防止一只试管进行到底,造成前后干扰;④由现象定结论,由特定条件下的特定现象,证明其含有特定的微粒。
[例5]仅用一种试剂鉴别如下物质:苯、CCl4、NaI溶液、NaCl溶液、Na2SO3溶液,下列试剂中不能选用的是( )
A.溴水 B.FeCl3溶液 C.酸性KMnO4 D.AgNO3溶液
[答案]D。
[分析讲解]苯、CCl4都是一种非极性溶剂,但前者的密度比水小,后者的密度比水大。
溴水滴入苯中振荡后,水中的Br2转移到到苯层中,苯层浮在上层。溴水滴入到CCl4中振荡后,水的Br2转移到CCl4层中,CCl4层沉在下层。溴水滴入NaI溶液中,会置换出I2,溶液颜色变深。溴水滴入亚硫酸钠溶液中时,Br2跟亚硫酸钠反应,颜色褪去。溴水滴入氯化钠溶液中,不发生化学反应,溴水稀释。所以溴水能将五种溶液检别开来。
FeCl3溶液滴入苯、CCl4中,可根据分层现象区分。FeCl3溶液滴入NaCl溶液中,不会产生明显现象。FeCl3溶液NaI溶液中会生成I2。FeCl3溶液滴入Na2SO3溶液中会发生如下反应:2Fe3++SO32-+H2O=2Fe2++SO42-+2H+,能产生褪色、气泡等多种现象。所以氯化铁溶液能用于检别五种溶液。
酸性KMnO4滴入苯和CCl4中,也可根据分层现象区分。酸性KMnO4滴入氯化钠溶液中无明显现象。酸性KMnO4滴入碘化钠溶液中会生成I2,滴入亚硫酸钠溶液中会生成硫酸钠,都会产生明显的实验现象差异。所以酸性KMnO4能用于检别五种溶液。
[注意点]从思维角度看,解答指定试剂检验题主要用到的是定向思维,只要分析给定试剂跟待检物质能发生什么反应,反应中有什么现象,各种待检物质跟试剂反应时的现象是否有明显差异等等。有些反应的原理虽然相近,但实验现象有明显差异,也可以用于检别。有些反应的原理有很大不同,但不能产生明显差异的实验现象,也不能用于检别。
[例6]某学生根据高中课本中硝酸钾受热分解的实验操作来判断硝酸铅的分解产物之一是氧气;将试管中的硝酸铅加热到熔融,把带有火星的细木条伸进试管口,检验放出的气体,当发现木条复燃时该学生即断言,硝酸铅受热分解有氧气放出。请你对上述实验及结论的合理性作出评价。如有必要,可提出改进的实验方案。
2.制备实验方案设计
(1)物质制备方案的设计,首先要弄清物质制备的原理,从原理为切入点设计方案,方案一般已包括实验名称、目的、原理、用品、步骤、现象记录及结果处理。
(2)针对一个实验,可以设计出多种方案,要会得对每个方案进行科学的评价,评价可从以下几个方面进行:①理论上要科学。②操作上要简单可行。③原料用量要节约。④要环保,符合绿色化学原则。
[例题3]下图表示某种盐的制备步骤:
已知:水合盐B含有45.3%的水;无水盐C焙烧分解,放出两种无色刺激性气体E和F,并生成红棕色固体D。
请写出物质的化学式或名称:
A ,B ,C ,D ,
E ,F 。
[分析]红棕色固体是一个特征信息,可联想到氧化铁等显红棕色的物质。逆向推测无水盐可能含铁的硫酸盐。再根据反应条件可推断出C是硫酸亚铁,根据B中含水的质量分数可得出B是FeSO4·7H2O。
[答案]A.Fe;B.FeSO4·7H2O;C.FeSO4;D.Fe2O3;E.SO2;F.SO3(E.SO3,F.SO2)。
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