高中化學(xué)重要知識(shí)點(diǎn):鹽類水解和沉淀溶解平衡
考點(diǎn)1:鹽類水解平衡及其應(yīng)用
一? 、鹽類水解的定義和實(shí)質(zhì)
1.?鹽類水解的定義
強(qiáng)酸弱堿鹽和強(qiáng)堿弱酸鹽溶于水時(shí),電離產(chǎn)生的陰離子或陽(yáng)離子可分別與水電離出來(lái)的H+或OH-生成弱電解質(zhì)—弱酸或弱堿。鹽與水發(fā)生的這種作用叫做鹽類的水解。
2.?鹽類水解的實(shí)質(zhì)
鹽類的水解是鹽跟水之間的化學(xué)反應(yīng),水解反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是生成弱電解質(zhì)使水的電離平衡被破壞而建立起新的電離平衡。
3.?鹽類水解反應(yīng)離子方程式的書寫
一般鹽類水解的程度很小,水解產(chǎn)物也很少,通常不生成沉淀和氣體,書寫水解方程式時(shí),一般不用“↑”、“↓”。鹽類水解是可逆反應(yīng),除發(fā)生強(qiáng)烈雙水解的鹽外,一般鹽類水解的離子方程式中不寫“=”而寫“”。
二、鹽類水解的影響因素及其應(yīng)用
1. 內(nèi)因:鹽本身的性質(zhì)
(1)弱堿越弱,其陽(yáng)離子的水解程度就越大,溶液酸性越強(qiáng)。
(2)弱酸越弱,其陰離子的水解程度就越大,溶液堿性越強(qiáng)。
2.?外因
(1)溫度:升高溫度,水解平衡正向移動(dòng),水解程度增大。
(2)濃度:
① 增大鹽溶液的濃度,水解平衡正向移動(dòng),水解程度減小,但水解產(chǎn)生的離子濃度增大;加水稀釋,水解平衡正向移動(dòng),水解程度增大,但水解產(chǎn)生的離子濃度減小。
② 增大c(H+),促進(jìn)強(qiáng)堿弱酸鹽的水解,抑制強(qiáng)酸弱堿鹽的水解;增大c(H-),促進(jìn)強(qiáng)酸弱堿鹽的水解,抑制強(qiáng)堿弱酸鹽的水解。
三、鹽類水解的規(guī)律
有弱才水解,都弱都水解,越弱越水解,誰(shuí)強(qiáng)顯誰(shuí)性。
1. 組成鹽的弱堿陽(yáng)離子能水解,相應(yīng)鹽溶液顯酸性;組成鹽的弱酸陰離子能水解,相應(yīng)鹽溶液顯堿性。
2. 鹽對(duì)應(yīng)的酸(或堿)越弱,水解程度越大,相應(yīng)鹽溶液堿性(或酸)性越強(qiáng)。
3. 多元弱酸跟的正酸根離子比酸式酸根離子水解程度大得多,如同濃度的CO32-比HCO3-的水解程度大得多。
四、溶液中的幾個(gè)守恒關(guān)系
1. 電荷守恒:電解質(zhì)溶液呈電中性,即所有陽(yáng)離子所帶的正電荷總數(shù)與所有陰離子所帶的負(fù)電荷總數(shù)代數(shù)和為零。
2. 物料守恒(原子守恒):即某種原子在變化過程(水解、電離)中數(shù)目不變。
3. 質(zhì)子守恒:即在純水中加入電解質(zhì),最后溶液中與其它微粒濃度之間的關(guān)系式(由電荷守恒及質(zhì)子守恒推出)
考點(diǎn)2:沉淀溶解平衡
一、溶解平衡
溶質(zhì)溶解的過程是一個(gè)可逆過程:
二、溶度積
1. 溶度積常數(shù):一定溫度下難溶電解質(zhì)的飽和溶液中,各組分離子濃度冪的乘積為一常數(shù)。與其他平衡常數(shù)一樣,Ksp的大小只與溫度有關(guān)。
2.?某難溶電解質(zhì)的溶液中任一情況下有關(guān)離子濃度冪的乘積Qc。
3. 溶度積規(guī)則
當(dāng)Qc<Ksp時(shí),溶液不飽和,無(wú)沉淀析出,直至溶液飽和;
當(dāng)Qc=Ksp時(shí),溶液達(dá)到飽和,沉淀于溶解處于平衡狀態(tài);
當(dāng)Qc>Ksp時(shí),溶液過飽和,有沉淀析出,達(dá)到新的平衡;
考點(diǎn)3:沉淀溶解平衡的應(yīng)用
一、沉淀的溶解與生成
1. 在難容電解質(zhì)的溶液中,當(dāng)Qc>Ksp時(shí),就會(huì)生成沉淀。據(jù)此,加入沉淀劑析出沉淀,是分離、除雜常用的方法。
注意:
①?利用生成沉淀分離或除去某種離子,首先要使生成沉淀的反應(yīng)能夠發(fā)生:其次,沉淀生成的反應(yīng)進(jìn)行的越完全越好。
② ?不可能使要除去的離子全部通過沉淀除去。一般認(rèn)為,殘留在溶液中的離子濃度小于時(shí),沉淀就達(dá)完全。由
的表達(dá)式可知,使除去的離子在溶液中殘留的濃度盡可能小,需要加入過量的沉淀劑。
(2)當(dāng)Qc<Ksp時(shí),沉淀會(huì)溶解。
常用的方法有:
① 酸堿溶解法。加入酸或堿與沉淀溶解平衡體系中的相應(yīng)離子反應(yīng),境地相應(yīng)離子的濃度,是平衡向沉淀溶解的方向進(jìn)行。
②? 發(fā)生氧化還原反應(yīng)使沉淀溶解。某些金屬硫化物,其溶度積特別小,故可用氧化性酸使之還原為可溶性物質(zhì)。
二、沉淀的轉(zhuǎn)化
1.?沉淀轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)
沉淀轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)是沉淀溶解平衡的移動(dòng)。通常,一種沉淀可以轉(zhuǎn)化為更難溶的沉淀,兩種難容物的溶解能力差別越大,這種轉(zhuǎn)化的趨勢(shì)就越明顯。
2.?實(shí)例探究
往ZnS的沉淀溶解平衡體系中加入CuSO4溶液可將其轉(zhuǎn)化為更難溶的CuS。
考點(diǎn)4:酸堿中和滴定及誤差分析
1. 了解酸式滴定管和堿式滴定管的構(gòu)造和使用方法,使用滴定管前先檢查滴定管是否漏水,在確保不漏水后方可使用,然后將滴定管洗凈。滴定管裝液之前要用標(biāo)準(zhǔn)液或待測(cè)液潤(rùn)洗2~3次,然后裝入標(biāo)準(zhǔn)液或待測(cè)液并調(diào)節(jié)活塞或膠管使滴定管尖嘴部分充滿液體,最后調(diào)整液面并讀數(shù)。另外滴定過程中還用到錐形瓶、鐵架臺(tái)、滴定管夾、燒杯等。
2. 中和滴定實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵
① 準(zhǔn)備測(cè)定參加反應(yīng)的兩種溶液的體積,準(zhǔn)確判斷中和反應(yīng)是否恰好反應(yīng)完全。
② 可通過指示劑顏色的變化來(lái)確定滴定終點(diǎn)。強(qiáng)酸和強(qiáng)堿的滴定,一般常用酚酞和甲基橙做指示劑。
3. 重要操作
a. 準(zhǔn)備查漏、洗滌、潤(rùn)洗、注液、調(diào)液面、讀數(shù)。
b. 滴定:移取待測(cè)液放入錐形瓶中,加2~3滴指示劑,滴定,判斷終點(diǎn),讀數(shù)。
c. 計(jì)算:取兩次或多次消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液體積的平均值,依方程式求。
4. 中和滴定的誤差分析方法
以標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定NaOH溶液為例:
V(HCl)·c(HCl)=V(NaOH)·c(NaOH)
項(xiàng)目
錯(cuò)誤操作
具體內(nèi)容
誤差
1
儀器處理
酸式滴定管未用鹽酸潤(rùn)洗
偏高
堿式滴定管未用強(qiáng)氧化鈉潤(rùn)洗
偏低
錐形瓶用氫氧化鈉潤(rùn)洗
偏高
2
氣泡處理
滴定前有氣泡,滴定后無(wú)氣泡
偏高
滴定前無(wú)氣泡,滴定后有氣泡
偏低
3
滴定
鹽酸滴出瓶外
偏高
瓶?jī)?nèi)溶液濺出
偏低
4
讀數(shù)
前仰后平
偏低
前平后仰
偏高
前仰后俯
偏低
5
其他
滴定終點(diǎn)時(shí)滴定管間尖嘴懸一滴溶液
偏高
指示劑變色即停止滴定
偏低
5. 欲減小實(shí)驗(yàn)誤差的三種做法
(1)半分鐘:振蕩,半分鐘內(nèi)顏色不褪去,即為滴定終點(diǎn)。
(2)1~2 min:滴定停止后,必須等待1~2 min,讓附著在滴定管內(nèi)壁的溶液流下后,再進(jìn)行讀數(shù)。
(3)取平均值,同一實(shí)驗(yàn),要多做幾次,將滴定所用標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積相加,取平均值。