水解中和盐类的水解
1.复习重点
1.盐类的水解原理及其应用
2.溶液中微粒间的相互关系及守恒原理
2.难点聚焦
(一)盐的水解实质
H2O H++OH—
A(OH)n
当盐AB能电离出弱酸阴离子(B n—)或弱碱阳离子(An+),即可与水电离出的H+或OH—结合成电解质分子,从而促进水进一步电离.
与中和反应的关系:
盐+水酸+碱(两者至少有一为弱)
由此可知,盐的水解为中和反应的逆反应,但一般认为中和反应程度大,大多认为是完全以应,但盐类的水解程度小得多,故为万逆反应,真正发生水解的离子仅占极小比例。
(二)水解规律
简述为:有弱才水解,无弱不水解
越弱越水解,弱弱都水解
谁强显谁性,等强显中性
具体为:
1.正盐溶液
①强酸弱碱盐呈酸性
②强碱弱酸盐呈碱性
③强酸强碱盐呈中性
④弱酸碱盐不一定
如 NH4CN CH3CO2NH4NH4F
碱性中性酸性
取决于弱酸弱碱相对强弱
2.酸式盐
①若只有电离而无水解,则呈酸性(如NaHSO4)
②若既有电离又有水解,取决于两者相对大小
电离程度>水解程度,呈酸性
电离程度<水解程度,呈碱性
强碱弱酸式盐的电离和水解:
如H3PO4及其三种阴离子随溶液pH变化可相互转化:
pH值增大
H3PO4H2PO4—HPO42— PO43—
pH减小
③常见酸式盐溶液的酸碱性
碱性:NaHCO3、NaHS、Na2HPO4、NaHS.
酸性(很特殊,电离大于水解):NaHSO3、NaH2PO4、NaHSO4
(三)影响水解的因素
内因:盐的本性.
外因:浓度、湿度、溶液碱性的变化
(1)温度不变,浓度越小,水解程度越大.
(2)浓度不变,湿度越高,水解程度越大.
(3)改变溶液的pH值,可抑制或促进水解。
(四)比较外因对弱电解质电离和盐水解的影响.
HAH++A——QA—+H2O HA+OH——Q
温度(T)T↑→α↑ T↑→h↑
加水平衡正移,α↑促进水解,h↑
增大[H+] 抑制电离,α↑促进水解,h↑
增大[OH—]促进电离,α↑抑制水解,h↑
增大[A—] 抑制电离,α↑水解程度,h↑
注:α—电离程度h—水解程度
思考:①弱酸的电离和弱酸根离子的水解互为可逆吗?
②在CH3COOH和CH3COONO2的溶液中分别加入少量冰醋酸,对CH3COOH电离程度和CH3COO—水解程度各有何影响?
(五)盐类水解原理的应用
考点1.判断或解释盐溶液的酸碱性
例如:①正盐KX、KY、KZ的溶液物质的量浓度相同,其pH值分别为7、8、9,则HX、
HY、HZ的酸性强弱的顺序是________________
②相同条件下,测得①NaHCO3②CH3COONa ③NaAlO2三种溶液的pH值相同。那实验么它们的物质的量浓度由大到小的顺序是_______________.
因为电离程度CH3COOH>HAlO2所以水解程度NaAlO2>NaHCO3>CH3COON2在相同条件下,要使三种溶液pH值相同,只有浓度②>①>③
2.分析盐溶液中微粒种类.
例如 Na2S和NaHS溶液溶液含有的微粒种类相同,它们是Na+、S2—、HS—、H2S、OH—、H+、H2O,但微粒浓度大小关系不同.
考点2.比较盐溶液中离子浓度间的大小关系.
(1)一种盐溶液中各种离子浓度相对大小
①当盐中阴、阳离子等价时
[不水解离子] >[水解的离子] >[水解后呈某性的离子(如H+或OH—)] >[显性对应离子如OH—或H+]
实例:aCH3COONa. bNH4Cl
a.[Na+]>[CH3COO—] >[OH—] >[H+]
b.[Cl—] >[NH4+]>[OH—]
②当盐中阴、阳离子不等价时。
要考虑是否水解,水解分几步,如多元弱酸根的水解,则是“几价分几步,为主第一步”,实例Na2S水解分二步
S2—+H2O HS—+OH—(主要)
HS—+H2O H2S+OH—(次要)
各种离子浓度大小顺序为:
[Na+]>[S2—] >[OH—] >[HS—] >[H+]
(2)两种电解质溶液混合后各种离子浓度的相对大小.
①若酸与碱恰好完全以应,则相当于一种盐溶液.
②若酸与碱反应后尚有弱酸或弱碱剩余,则一般弱电解质的电离程度>盐的水解程度.
考点3.溶液中各种微粒浓度之间的关系
以Na2S水溶液为例来研究
(1)写出溶液中的各种微粒
阳离子:Na+、H+
阴离子:S2—、HS—、OH—
(2)利用守恒原理列出相关方程.
10电荷守恒:
[Na+]+[H+]=2[S2—]+[HS—]+[OH—]
加热至干
20
物料守恒: N a2S =2Na +
+S
2—
若S 2—已发生部分水解,S 原子以三种微粒存在于溶液中。[S 2—
]、[HS —
],根据S 原子守恒及N a+
的关系可得.
[Na +
]=2[S 2—
]+2[HS —
]+2[H 2S ]
30
质子守恒 H 2O H+
+OH —
由H 2O 电离出的[H +
]=[OH —
],水电离出的H +
部分被S 2—
结合成为HS —
、H 2S,根据H
+
(质子)守恒,可得方程:
[OH—
]=[H+
]+[H S—
]+2[H 2S]
想一想:若将Na2S改为N aHS 溶液,三大守恒的关系式与Na2S对应的是否相同?为什么?
提示:由于两种溶液中微粒种类相同,所以阴、阳离子间的电荷守恒方程及质子守恒是一致的。但物料守恒方程不同,这与其盐的组成有关,若NaHS 只考虑盐本身的电离而不考虑HS —
的进一步电离和水解,则[N a+
]=[H S—
],但不考虑是不合理的。正确的关系为[Na +
]=[HS —
]+[S 2—
]+[H2S]
小结:溶液中的几个守恒关系
(1)电荷守恒:电解质溶液呈电中性,即所有阳离子所带的正电荷总数与所有阴离子所带的负电荷总数代数和为零。
(2)物料守恒(原子守恒):即某种原子在变化过程(水解、电离)中数目不变。 (3)质子守恒:即在纯水中加入电解质,最后溶液中[H+
]与其它微粒浓度之间的关系式(由电荷守恒及质子守恒推出)
练一练!
写出0.1mol/L Na 2CO 3溶液中微粒向后三天守恒关系式。 参考答案:
①[Na +
]+[H+
]=[OH —
]+[HCO 3—
]+2[C O32—
]
②[HCO 3—
]+[CO 3
2—
]+[H 2CO 3]=0.1
③[OH—
]=[H +
]+[HCO 3—
]+2[H2CO 3]
考点4.判断加热浓缩至盐干溶液能否得到同溶质固体。
例1.A lC l3+3H 2O Al(OH)3+HCl △H>0(吸热) ①升温,平衡右移
②升温,促成H Cl 挥发,使水解完全
Al Cl 3+3H 2O Al (OH)3+3H Cl ↑ ↓灼烧
△
Al 2O 3
例2.A l2(SO4)3+6H 2O 2A l(OH)3+3H 2SO 4 △H>0(吸热)
①升温,平衡右移
②H2SO 4难挥发,随C (H2SO 4)增大,将抑制水解 综合①②结果,最后得到Al 2SO 4
从例1例2可小结出,加热浓缩或蒸干盐溶液,是否得到同溶质固体,由对应
酸的挥发性而定.
结论:
①弱碱易挥发性酸盐 ??
→?蒸干
氢氧化物固体(除铵盐) ② 弱碱难挥发性酸盐??
→?蒸干
同溶质固体
考点5.某些盐溶液的配制、保存
在配制FeCl 3、AlCl 3、CuCl 2、SnC l2等溶液时为防止水解,常先将盐溶于少量相应的酸中,再加蒸馏水稀释到所需浓度.
Na 2Si O3、N a2C O3、N H4F等不能贮存磨口玻璃塞的试剂瓶中,因Na 2SiO 3、Na 2CO 3
水解呈碱性,产生较多OH —
,N H4F 水解产生HF,O H—
、HF 均能腐蚀玻璃.
考点6.某些离子间因发生又水解而在溶液中不大量共存,如
①Al 3+
与S
2—
、H S—、CO 3
2—
、HCO 3—、A lO2,SiO 32—、ClO —、C 6H 5O —
等不共存
②Fe 3与CO 3
2—
、HCO 3—
、AlO 2—
、ClO —
等不共存
③NH 4+与C lO —
、SiO 32—
、AlO 2—
等不共存
想一想:Al 2S 3为何只能用干法制取?(2Al+2S A l2S 3)
小结:能发生双水解反应,首先是因为阴、阳离子本身单一水解程度相对较大,其次水解一方产生较多,H +
,另一方产生较多O H—
,两者相互促进,使水解进行到底。
例如:
—
CO 3 + 3OH —
(OH)3 + 3H+
总方程式: 3H2O 3HC O3—
+Al 3+
===Al(O H)3↓+3CO 2↑
考点7.泡沫灭火器内反应原理.
NaHCO 3和Al 2(SO 4)3混合可发生双水解反应:
2HCO3—+Al3+==Al(OH3)↓+3CO2↑
生成的CO2将胶状Al(OH)3吹出可形成泡沫
考点8.制备胶体或解释某些盐有净水作用
FeCl3、Kal2(SO4)2·12H2O等可作净水剂.
原因:Fe3+、Al3+水解产生少量胶状的Fe(OH)3、Al(OH)3,结构疏松、表面积大、吸附能力强,故它们能吸附水中悬浮的小颗粒而沉降,从而起到净水的作用.
考点9.
1.某些化学肥料不能混合使用
如铵态(NH4+)氮肥、过磷酸钙[含Ca(HPO4)2]均不能与草木灰(主要成分K2CO3)混合使用.2NH4++CO32—==2NH3↑+CO2↑+H2O
↑
损失氮的肥效
Ca2++2H2PO4—+2CO32—== CaHPO4↓+2HCO3—+HPO42—
难溶物,不能被值物吸收
2.热的纯碱液去油污效果好.
加热能促进纯碱Na2CO3水解,产生的[OH—]较大,而油污中的油脂在碱性较强的条件下,水解受到促进,故热的比不冷的效果好.
3.在NH4Cl溶液中加入Mg粉,为何有H2放出?
NH4++H2O NH3·H2O+H+
Mg+2H+===Mg2++H2↑
4.除杂
例:除去MgCl2溶液中的Fe3+可在加热搅拌条件下,加入足量MgO或MgCO3或Mg(OH)2,搅拌充分反应,后过滤除去。
想一想:为何不能用NaOH或Na2CO3等溶液?
3.例题精讲
例1浓度为0.1mol/L的8种溶液:①HNO3②H2SO4③HCOOH ④Ba(OH)2⑤NaOH ⑥CH3COONa ⑦KCl ⑧NH4Cl溶液pH值由小到大的顺序是(填写编号)____________.
【解析】相同的物质的量浓度的各种电解溶液的pH值大小比较有以下一般规律:
(1)同物质的量浓度的酸及水解呈酸性的盐溶液,其pH值的关系一般是:二元强酸<一元强酸<弱酸<水解显酸性的盐溶液.
(2)同物质的量浓度的碱及水解呈碱性的盐溶液,其pH值的关系一般是:二元强碱>一元强碱>弱碱>水解呈碱性的盐溶液。
(3)强酸弱碱盐,碱越丝状,水溶液酸性越强;弱酸强碱盐,酸越弱,溶液碱性越强。
(4)同物质的量浓度的多元弱酸及其盐水溶液的pH关系是:以H2PO4为例: 例2 (2001广东)若p H=3的酸溶液和pH=11的碱溶液等体积混合后溶液呈酸性,其原因可能 A.生成一种强酸弱碱盐 B .弱酸溶液和强碱溶液 C .弱酸与弱碱溶液反应? D .一元强酸溶液与一元强碱溶液反应 [解析] 本题考查同学们思维的敏捷性与严密性。若酸、碱均是强酸、强碱,则由pH 知酸溶 液的c (H +)=碱溶液的c(OH -),故等体积混合时恰好中和生成强酸强碱盐,该盐 不水解,溶液呈中性,与题意不符,故D 选项错误;若酸是弱酸,碱是强碱,则等体积混合后,酸明显剩余,其物质的量远大于所生成的弱酸强碱盐,因此,盐水解导致的碱性远小于酸电离产生的酸性,所以B 项正确 。A 项具有极强的干扰性,很多同学错选了A ,原因是只注意到了A 项中明显的“强酸弱碱盐”水解产生的酸性,而忽视了该条件时弱碱大过量对溶液性质的决定性影响。 答案:B 例3 (2001广东)下列反应的离子方程式正确的是 A .硫酸铝溶液和小苏打溶液反应 Al 3++3H CO 3-==3CO 2↑+Al(OH)3↓ B.向C a(ClO)2溶液中通入二氧化硫 Ca 2++2Cl O-+ SO 2+ H 2O == CaSO 3 +2HC lO C.硫化亚铁中加入盐酸 S 2-+2H+ ==H 2S↑ D.钠和冷水反应Na+2H 2O==Na ++H 2↑+2OH - [解析] Al3+、HC O3-分别为弱碱阳离子和弱酸阴离子,在溶液中存在各自的水解平衡:Al 3+ + H CO 3- Al(OH)3 + 3H +、HCO 3- + H2O H2CO 3 + OH -,因Al 3+、HCO 3-分别且有结合水电离出的OH-、H + 的强烈趋势,所以,含有上述两种离子的溶 液一旦混合,两者水解产生的H +、OH -分别为HC O3-、Al 3+ 结合而迅速消耗,使得各自的水解平衡均正向移动,并最终因Al(OH)3↓、CO 2↑而进行完全,故A 项正确;因CaSO 3易被氧化,而HClO 又具有强氧化性,故两者将迅速发生氧化还原反应生成Ca SO 4和HCl ,B 项错误;C项中的硫化亚铁是难溶性的物质,不能拆开;D 选项的书写没有遵守电荷守恒。 答案:A [点评] 盐类水解的离子方程式在书写时应按如下原则进行:多元弱酸根分步写、多元弱碱阳离子合并写;一般水解用,“↑”“↓”不能标;完全进行用“=”,标记“↑”“↓”。 例4.明矾溶于水所得溶液中离子浓度关系正确的是( ) A .[S O42— ]=[K + ]=[A l3+ ]>[H + ]>[OH — ] B.[SO 42— ]>2[K + ]>[A l3+ ]>[OH — ] >[H + ] C. 2 1[S O42—]>2[K +]>[Al 3+]>[OH —] >[H+ ] D .[SO 42— ]+[OH —]=[K+]+[Al 3+]+[H + ] 解析:明矾为KA l(SO 4)2·12H2O,溶于水店,K+ ,SO 4 2— 均不水解,但A l3+ 要水解, 1.函数的奇偶性 (1)若f(x)是偶函数,那么f(x)=f(-x) ; (2)若f(x)是奇函数,0在其定义域内,则f(0)=0(可用于求参数); (3)判断函数奇偶性可用定义的等价形式:f(x)±f(-x)=0或(f(x)≠0); (4)若所给函数的解析式较为复杂,应先化简,再判断其奇偶性; (5)奇函数在对称的单调区间内有相同的单调性;偶函数在对称的单调区间内有相反的单调性; 2.复合函数的有关问题 (1)复合函数定义域求法:若已知的定义域为[a,b],其复合函数f[g(x)]的定义域由不等式a≤g(x)≤b解出即可;若已知f[g(x)]的定义域为[a,b],求f(x)的定义域,相当于x∈[a,b]时,求g(x)的值域(即f(x)的定义域);研究函数的问题一定要注意定义域优先的原则。 (2)复合函数的单调性由“同增异减”判定; 3.函数图像(或方程曲线的对称性) (1)证明函数图像的对称性,即证明图像上任意点关于对称中心(对称轴)的对称点仍在图像上; (2)证明图像C1与C2的对称性,即证明C1上任意点关于对称中心(对称轴)的对称点仍在C2上,反之亦然; (3)曲线C1:f(x,y)=0,关于y=x+a(y=-x+a)的对称曲线C2的方程为f(y-a,x+a)=0(或f(-y+a,-x+a)=0); (4)曲线C1:f(x,y)=0关于点(a,b)的对称曲线C2方程为:f(2a-x,2b-y)=0; (5)若函数y=f(x)对x∈R时,f(a+x)=f(a-x)恒成立,则y=f(x)图像关于直线x=a对称; (6)函数y=f(x-a)与y=f(b-x)的图像关于直线x= 对称; 4.函数的周期性 (1)y=f(x)对x∈R时,f(x +a)=f(x-a) 或f(x-2a )=f(x) (a>0)恒成立,则y=f(x)是周期为2a的周期函数; (2)若y=f(x)是偶函数,其图像又关于直线x=a对称,则f(x)是周期为2︱a︱的周期函数; (3)若y=f(x)奇函数,其图像又关于直线x=a对称,则f(x)是周期为4︱a︱的周期函数; (4)若y=f(x)关于点(a,0),(b,0)对称,则f(x)是周期为2 的周期函数; (5)y=f(x)的图象关于直线x=a,x=b(a≠b)对称,则函数y=f(x)是周期为2 的周期函数; (6)y=f(x)对x∈R时,f(x+a)=-f(x)(或f(x+a)= ,则y=f(x)是周期为2 的周期函数; 5.方程 (1)方程k=f(x)有解k∈D(D为f(x)的值域); (2)a≥f(x) 恒成立a≥[f(x)]max,; a≤f(x) 恒成立a≤[f(x)]min; (3)(a>0,a≠1,b>0,n∈R+); log a N= ( a>0,a≠1,b>0,b≠1); (4)log a b的符号由口诀“同正异负”记忆; 高考复习 函数知识点总结 一.函数概念的理解以及函数的三要素 (1)函数的概念 ①设A 、B 是两个非空的数集,如果按照某种对应法则f ,对于集合A 中任何一个数x ,在集合B 中都有唯一确定的数()f x 和它对应,那么这样的对应(包括集合A ,B 以及A 到B 的对应法则f )叫做集合A 到B 的一个函数,记作:f A B →. ②函数的三要素:定义域、值域和对应法则. ③只有定义域相同,且对应法则(函数关系式)也相同的两个函数才是同一函数. (2)区间的概念及表示法 ①设,a b 是两个实数,且a b <,满足a x b ≤≤的实数x 的集合叫做闭区间,记做[,]a b ; 满足a x b <<的实数x 的集合叫做开区间,记做(,)a b ; 满足a x b ≤<,或a x b <≤的实数x 的集合叫做半开半闭区间,分别记做 [,)a b ,(,]a b ; 满足,,,x a x a x b x b ≥>≤<的实数x 的集合分别记做 [,),(,),(,],(,)a a b b +∞+∞-∞-∞. 注意:对于集合{|}x a x b <<与区间(,)a b ,前者a 可以大于或等于b ,而后者必须a b < . (3)求函数的定义域时,一般遵循以下原则: ① 分式的分母不为0; ② 偶次根式下被开方数大于0; ③ 0y x = ,则有0x ≠ ; ④ 对数函数的真数大于0,底数大于0切不等于1 注意:①解析式为整式的函数定义域为R ; ②若()f x 是由有限个基本初等函数的四则运算而合成的函数时,则 其定义域一般是各基本初等函数的定义域的交集; ③对于求复合函数定义域问题,一般步骤是:若已知() f x的定义域 为[,] a g x b ≤≤解出. f g x的定义域应由不等式() a b,其复合函数[()] (4)求函数的值域或最值 常用方法: ①观察法:对于比较简单的函数,我们可以通过观察直接得到值域或最值. ②配方法:将函数解析式化成含有自变量的平方式与常数的和,然后根据变量 的取值范围确定函数的值域或最值. ③判别式法:若函数() =可以化成一个系数含有y的关于x的二次方程 y f x 2 ++=,则在()0 a y x b y x c y ()()()0 a y≠时,由于,x y为实数,故必须有 2()4()()0 ?=-?≥,从而确定函数的值域或最值. b y a y c y ④不等式法:利用基本不等式确定函数的值域或最值. ⑤换元法:通过变量代换达到化繁为简、化难为易的目的,三角代换可将代 数函数的最值问题转化为三角函数的最值问题. ⑥反函数法:利用函数和它的反函数的定义域与值域的互逆关系确定函数的 值域或最值. ⑦数形结合法:利用函数图象或几何方法确定函数的值域或最值. ⑧函数的单调性法. (5)函数解析式 ①换元法;(用于求复合函数的解析式) ②配凑法;(用于求复合函数的解析式)函数的性质知识点总结
高考复习函数知识点总结
集合与函数知识点归纳