2022年高二化学选修四化学反应原理知识总结.docx
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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载高二化学 选修四化学反应原理学问总结【学习目标】1、懂得盐类水解的本质及盐类的水解对溶液酸、碱性的影响及变化规律;2、盐类水解的离子方程式与化学方程式的书写;3、熟悉影响盐类水解程度的主要因素,能举例说明盐类水解在生产、生活中的应用,利用盐类水解的原理 说明盐类水解在生产、生活中的应用;4、会比较溶液中离子浓度大小的关系,明白溶液中存在的几个守恒关系;【教材讲析】一、盐类水解 1定义:在溶液中盐的离子跟水所电离出来的 2实质:H +或 OH-生成弱电解质的过程;弱电解质的生成,破坏了水的电离,促进水的电离平稳的过程;二、盐类水
2、解的类型、规律和影响因素 1水解的类型盐的类型是否水解常 见 能 水 解 的 离 子溶液 pH 强碱弱酸盐水解一价: CH3COO- 、HS- 、AlO2-、ClO-、HCO二价: S 2-、CO3 2-、SiO3 2 - 、HPO 2-pH 7 强酸弱碱盐水解三价: PO4 3-、ASO43-pH7 一价: NH4 +、Ag +强酸强碱盐不水解二价: Fe 2+、Cu 2+、Sn 2+、Zn 2+pH= 7 三价: Al3+、Fe 3+2水解规律:有弱才水解、都弱都水解、越弱越水解、谁强显谁性;即盐的构成中显现弱碱阳离子或弱酸根阴离子,该盐就会水解; 这些离子对应的碱或酸越弱,水解程度越大,
3、溶液的 pH 变化越大;水解后溶液的酸碱性由构成该盐离子对应的酸和碱相对强弱打算,酸强显酸性,碱强显碱 性;3盐类水解离子方程式的书写一般地说,盐类水解程度不大,应当用“”表示,水解平稳时一般不会产生沉淀和气体,所以不用符号“ ”和 “ ”表示;多元弱酸盐的水解是分步进行的,可用多步水解方程式表示;如 Na2CO 3溶液的水解可表示为:2CO3 +H2OHCO3+OH、;HCO 3+H 2OH2CO3+OH,不能写成: CO 3 2+H 2OH2CO3+OH多元弱碱盐水解也是分步进行的,而高中现阶段不要求分步写,一步完成;例: CuSO4+2H 2OCuOH 2+H 2SO4Cu2+ +2H2
4、OCuOH2+2H+4影响盐类水解的因素 内因:盐的本性;弱酸盐对应的酸越弱,其盐水解程度越大;名师归纳总结 如酸性: CH 3COOH H 2CO 3HCO,它们对应的盐水解程度:第 1 页,共 15 页CH 3COONa NaHCO 3Na 2CO3- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载弱碱盐对应的碱越弱,其盐水解程度越大;如碱性: NH 3H 2OAlOH3,其盐水解程度:NH 4ClAlCl 3外因:温度:中和反应是放热反应,水解为中和反应的逆反应,所以为吸热反应;随温度上升,可促进盐的水解;如加热醋酸钠溶液,由于水解程度加大,使
5、滴入的酚酞指示剂粉色加深至红,冷却后,颜色又减退; 浓度:温度肯定时,盐溶液越稀,水解程度越大;H+或OH- 可使水解平稳向逆反应方向移动,抑制 溶液的酸碱度:向盐溶液中加入酸或碱,增大溶液中了盐的水解;+ 以 NH4+ H2ONH3H2O + H+为例 : cH+ cOH- pH 水解程度平稳移动方cNH3 H2O cNH4+ 向加热加水通入氨气加入少量NH4Cl 固体通入氯化氢加入少量NaOH固体关于互促水解的问题:反应生成H+和反应生成OH-反应生成 H2O,使反应中cH+ 和反应中cOH-都减小,因此两反应都正向移动,使反应生成AlOH3 沉淀,反应生成CO 2气体,两个平稳体系都被破
6、坏;总反应: 3HCO3-+Al3+ =AlOH3 +3CO 2能够发生类似反应的仍有:因此 Al 3+和相应离子在水溶液中不能大量共存;如把 NH 4+和 HCO 3-混合在一起不会发生类似反应,可说明为:NH 3H2O 浓度足够大才能分解产生NH 3 气;当中 H+和中 OH-反应生成 H 2O,平稳都被促进,只有NH3H2O 和 H2CO3浓度达到肯定程度时,二者可发生反应生成 NH4 +和 HCO 3-;因此上述总反应可表示为:NH4 +HCO3 +H2O NH3H2O+H2CO3;NH4 +和 HCO 3-相遇时浓度会降低,但存在平稳体系,NH 4 +和 HCO 3 +- 可以大量共
7、存;名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载三、盐类的水解的应用(一)、判定溶液的酸碱性及其强弱:1、等物质的量浓度的以下物质的浓度,其 pH 由大到小的次序是NaCl CH 3COONa NH 4Cl AlCl 3 Na 2SiO3 BaOH 2 Na2CO3 NaHSO 4NaOH H 2SO4-解析:和都是碱, cOH 大,BaOH2为二元碱, NaOH 为一元碱, 等物质的量浓度, pH 应; -为强碱弱酸盐水解呈碱性,pH 大于 7,依据越弱越水解可判定 pH 大小次序,已知酸性次序:CH 3
8、COOH HCO 3 HSiO 3- ,酸性越弱相应下面离子水解程度越大,离子水解程度大小次序为:CH3COO- CO3 2-SiO 3 2-,因此 pH 大小次序;NaCl 为强酸强碱盐不水解 pH=7 ;NH4Cl 和 AlCl3为强酸弱碱盐,水解后 pH7,碱性 NH3H2O AlOH3,NH4 +水解程度小于 Al 3+,pH 值 NH 4ClAlCl 3;NaHSO 4+为强酸酸式盐在溶液中全部电离,H2SO4 为二元强酸 cH 最大;因此上述盐溶液 pH 大小次序;2、物质的量浓度相同的三种钠盐,NaX、NaY 、NaZ 的溶液,其pH 依次为 8、9、10,就 HX 、HY 、H
9、Z 的酸性由强到弱的次序是A 、HX 、HZ、HY B、HZ、HY 、HX C、HX 、 HY 、HZ D、HY 、HZ 、HX 解析: 酸越弱,阴离子水解的程度越大,溶液的 pH 越大,可直接推知 Z-水解的程度最大,其酸性应最弱,而 HX 的酸性最强,就三种酸的酸性由强到弱的次序是 HX 、HY 、HZ ;答案: C (二)、比较溶液中离子浓度的大小:1多元弱酸的正盐溶液,第一以电离为主,再依据弱酸根的分步水解分析;2多元弱酸溶液,依据多步电离分析,以第一步电离为主,每一步电离依次减弱;3不同溶液中同一种离子浓度的比较,要看溶液中其他离子对其影响的因素;4混合溶液中各离子浓度的比较,要综合
10、分析电离因素和水解因素;5混合溶液中各离子浓度的比较,如能发生化学反应,就优先考虑化学反应,反应后能从守恒就从守恒分析,后考虑水解或弱电解质的电离;3、相同物质的量浓度的以下铵盐中,cNH4+ 最大的是D、CH3COONH4A 、NH3H2O B、NH4HSO4C、NH4NO3解析: 从题目分析,相同物质的量浓度的盐溶液比较离子浓度大小,实质上就是比较水解程度,水解程度小的 cNH 4 +就大;A 、选项 NH3H2O 属于弱电解质,只能柔弱电离出少量的 NH4 +,故浓度不大;C 选项中 NH4NO3,NH4 +将与水作用浓度下降,但 NO 3-不发生水解; D 选项 CH 3COONH 4
11、中酸根与 NH 4 +对应的酸和碱均是弱电解质,故水解程度 C 选项中 NH 4NO 3 大,溶液中其 cNH 4 更小些; B 选项中 NH4HSO4电离出的 H +将抑制 NH 4 +水解 cNH 4 相对大 + +些;答案: B 4、在物质的量浓度均为0.01mol/L 的 CH3COOH 和 CH3COONa 混合溶液中, 测得 cCH3COOcNa+就以下关系式正确选项A 、cH+ cOHB、 cOHcH+ 3COO=0.02mol/L C、cCH 3COOH cCH 3COOD、cCH3COOH+cCH+ +解析: 依据电荷守恒: cH +cNa =cOH通过已知可以推断出 CH
12、3COOH 的电离程度大于+ +cCH3COO ,由于 cCH3COO cNa ,所以 cH cOH ,CH 3COO的水解程度, 溶液中 cCH 3COO cCH3COOH ;根据原子守恒,不管溶液中电离平稳和水解平稳如何移动,碳原子总是守恒的,故有原子守恒关系式cCH3COOH+cCH3COO=0.02mol/L ;答案: AD 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载5、把 0.2mol/LNH 4Cl 溶液与 0.1mol/LNaOH 溶液等体积混合后溶液中以下微粒的物质的量浓度的关系正确选项A
13、 、cNH 4 B、cNH 4 C、cNH4 D、cNH 4+ =cNa+=cOH-cNH3H2O + =cNa+cNH3H2O cOH- + cNa+ cOH- cNH3H2O + cNa+ cNH 3H 2O cOH- 解析: 此类型题目,如发生化学反应,优先考虑化学反应,通过化学反应各种离子浓度能比较出来,就不必考虑水解和电离,由于弱电解质电离或盐的水解程度都很小,对离子浓度,影响不大;如通过化学反应各种离子浓度大小比较不出来就再考虑水解和弱电解质电离;此题中NH4Cl 和 NaOH 发生反应:NH4Cl+NaOH=NaCl+NH 3H2O 生成 NH 3H2O,同时 NH 4 +有剩余
14、,如不考虑 NH 3H 2O 电离和 NH 4 +水解,有cNH3H2O= cNH4 + = cNa +=0.05mol/L ,但此时必需考虑电离和水解:NH3H2O NH4 +OH- ,NH4 +H2O NH3H2O+H + ;发生使溶液 NH4 增大,反应使溶液 cNH4 减小,溶液中 NH4 是增大仍 + + + +是减小,取决于两个反应哪一个为更主要,依据体会规章可知,铵盐的水解和一水合氨弱电解质的电离,以电离+ + +为主,因此 cNH 4 增大,大于 cNa ,大于 0.05mol/L ,同样分析 cNH3H2O应削减, 小于 cNa ,小于 0.05mol/L ,-+ +溶液中
15、cOH 来自 NH3H2O 电离,电离很柔弱, cOH 浓度很小,故微粒浓度次序为 cNH4 cNa cNH3H2O cOH- ,挑选 D;(三)、判定溶液中离子能否大量共存考虑离子能否大量共存应从下面几个方面考虑:1离子间能否发生复分解反应不能大量共存,复分解反应发生的条件为有:有难溶物、挥发性物质、难电离物质生成2离子间能发生互促水解,不能大量共存能互促水解的见上一学问点 3离子间发生氧化仍原反应不能大量共存留意:判定离子是否大量共存仍有很多隐含的条件,如:“ 无色透亮 ” 、“强酸性 ”、“强碱性 ” 、“ pH=X” 等;有色离子通常有:Cu 2+、Fe 3+、Fe 2+、MnO 4;
16、题目中有酸性或碱性的条件,在考虑共存时应加 H +或 OH-;6、以下离子组中因相互促进水解而不能共存的离子组是A 、H2PO4、 Na、Cl、OH B、Al 3、Na、HCO 3、SO42C、H、Fe 2、 NO 3、SO4 2D、S 2-、Na +、Cl- 、Al 3+解析: 由题意所知,此题是要找出由于水解而不能共存的选项;A 选项中 H2PO 4与 OH不能共存,但其原因是 此反应为中和反应不符合题意;B 选项 HCO 3水解显碱性生成的 OH与 Al 3生成难溶于水的 AlOH 3,从而进一步促进了水解使反应趋于完全符合题意;C 选项: Fe 2与 NO 3在酸性条件下发生氧化仍原反
17、应,而不能共存,但是与题意不符;D 选项: S 2-水解显碱性生成的 OH与 Al 3生成难溶于水的 AlOH 3,从而促进水解符合题意;答案: B、D (四)、判定酸式盐溶液的酸碱性的方法酸式盐的水溶液显什么性质,这要看该盐的组成微粒的性质;要考虑酸式酸根离子以 HR为例 在水溶液中的电离情形和水解情形; (假如不考虑阳离子水解的因素)1强酸的酸式盐只电离,不水解,肯定显酸性2弱酸的酸式盐存在两种趋势:很明显假如电离的趋势占优势,就显酸性,如 HCO3、HS、HPO4 2;(五)、配制某些盐的溶液和某些盐的制取H2PO4、HSO 3等;假如水解的趋势占优势,就显碱性,如:名师归纳总结 - -
18、 - - - - -第 4 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载试验室在配制某些盐溶液时,常要加入少量酸或碱,以抑制盐的水解;如配制 CuSO4溶液时,先加入少量稀H2SO4;配制 FeCl3溶液时,先加入少量HCl 溶液;当某些组成盐的阴阳离子对应的酸、碱都是很弱电解质时,不能利用复分解反应来制取;如制取Al 2S3,应用 2Al+3SAl 2S3,而不能用AlCl 3 与 Na2S 的复分解反应制取,由于,它们在水溶液中发生了:2AlCl3+3Na2S+6H2O=2AlOH 3 +3H2S +6NaCl(六)、泡沫灭火剂的反应原理泡沫灭火剂的
19、主要原料为NaHCO 3和 Al 2SO43,其中的 HCO和 Al3+对应的酸和碱都是特别弱的,且H2CO3不稳固,当这两种盐相遇时,它们发生了如下反应:Al3+3 HCO3=AlOH3 +3CO 2(七)、明矾和氯化铁的净水Al明矾是 KAlSO 42 12H 2O,它在水中电离产生的Al3+和 FeCl3 中电离出的Fe 3+均发生水解:将水中悬浮杂质吸3+ +3H2O=AlOH 3胶体 +3H +,3+ Fe +3H2O=FeOH 3胶体 +3H+,生成的 AlOH3 胶体和 FeOH 3胶体具有很强的吸附性,附成为大颗粒而沉降除去;(八)、纯碱 Na2CO 3 溶液去油污-,使水溶液
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- 2022 年高 化学 选修 化学反应 原理 知识 总结
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