祈灵工具箱

💦盐类水解计算器 - 离子浓度大小比较、电荷守恒、物料守恒、质子守恒

盐类水解是高中化学选修的重点,难点在于判断溶液酸碱性、比较离子浓度大小和书写三大守恒。这个工具先按“谁弱谁水解、越弱越水解、谁强显谁性”分析每种溶质:写出水解或电离的离子方程式,用 Kh = Kw/Ka 算出水解常数,多元弱酸根分步水解(如 CO₃²⁻ 的 Kh₁ = 2.1×10⁻⁴ 远大于 Kh₂ = 2.2×10⁻⁸,以第一步为主),酸式盐比较 Ka 与 Kh(HCO₃⁻、HPO₄²⁻ 水解为主显碱性,HSO₃⁻、H₂PO₄⁻ 电离为主显酸性)。然后联立电荷守恒、物料守恒和各级电离平衡精确求解,得到 pH 和每种离子、分子的平衡浓度:0.1 mol/L CH₃COONa 的 pH = 8.88,c(Na⁺) > c(CH₃COO⁻) > c(OH⁻) > c(H⁺);0.1 mol/L Na₂CO₃ 的 pH = 11.65;NaHCO₃ 的 pH = 8.34;等浓度 CH₃COOH 与 CH₃COONa 混合 pH = 4.75,c(CH₃COO⁻) > c(Na⁺) > c(H⁺) > c(OH⁻)。工具会自动写出三大守恒并代入计算值验证两边相等,例如 Na₂CO₃ 溶液的物料守恒 c(Na⁺) = 2[c(CO₃²⁻) + c(HCO₃⁻) + c(H₂CO₃)]、质子守恒 c(OH⁻) = c(H⁺) + c(HCO₃⁻) + 2c(H₂CO₃);混合溶液(如 Na₂CO₃ 与 NaHCO₃ 1∶1)由电荷守恒和物料守恒消去 Na⁺ 得到质子条件。“两种溶液混合”模式可算 0.2 mol/L 醋酸与 0.1 mol/L NaOH 等体积混合等题型,给出反应后的等效组成。最后根据计算结果生成高考式的判断正误题并附解析,另有影响水解的因素和纯碱去油污、明矾净水、配制 FeCl₃ 溶液、泡沫灭火器等应用。

免费 · 无需注册 · 浏览器本地处理最后更新:

正在加载工具...

如何使用盐类水解与溶液三大守恒

  1. 1选择一种盐(或添加多种溶质组成混合溶液)并输入浓度,或在“两种溶液混合”里输入两种溶液的浓度和体积;也可以直接点示例
  2. 2查看 pH、水解/电离分析、各粒子浓度与大小排序,以及自动写出并验证过的电荷守恒、物料守恒、质子守恒
  3. 3做下方根据计算结果生成的判断题检验掌握程度,点“换一组”可以重新出题;在“影响因素与应用”里复习知识点

常见问题

怎样比较盐溶液中离子浓度的大小?
先看不水解的离子(如 Na⁺)浓度最大,再看水解的离子:水解是微弱的,剩余的弱酸根仍远多于水解产物;最后由溶液酸碱性比较 H⁺ 和 OH⁻。例如 0.1 mol/L CH₃COONa:c(Na⁺) = 0.1 > c(CH₃COO⁻) ≈ 0.09999 > c(OH⁻) = 7.5×10⁻⁶ > c(H⁺) = 1.3×10⁻⁹。Na₂CO₃ 中 c(Na⁺) > c(CO₃²⁻) > c(OH⁻) > c(HCO₃⁻) > c(H⁺),因为 OH⁻ 还来自第二步水解和水。混合溶液则要先判断以电离为主还是以水解为主,工具会直接给出计算值。
物料守恒和质子守恒怎么写?
物料守恒:某种原子(或原子团)的总量守恒,按化学式的比例写。Na₂CO₃ 中 Na 与 C 之比为 2∶1,所以 c(Na⁺) = 2[c(CO₃²⁻) + c(HCO₃⁻) + c(H₂CO₃)]。质子守恒:以溶质和水为参考,得到质子的产物浓度之和等于失去质子的产物浓度之和,得到 2 个质子的 H₂CO₃ 要乘 2,所以 c(OH⁻) = c(H⁺) + c(HCO₃⁻) + 2c(H₂CO₃)。混合溶液的质子守恒可由电荷守恒与物料守恒相减消去 Na⁺ 得到。
NaHCO₃ 溶液为什么显碱性,而 NaHSO₃ 溶液显酸性?
酸式酸根既能电离又能水解,比较两者的平衡常数即可。HCO₃⁻ 的电离常数 Ka₂ = 4.7×10⁻¹¹,水解常数 Kh = Kw/Ka₁ = 2.2×10⁻⁸,水解大于电离,溶液显碱性(0.1 mol/L 时 pH ≈ 8.3)。HSO₃⁻ 的 Ka₂ = 6.3×10⁻⁸,Kh = Kw/Ka₁ = 7.1×10⁻¹³,电离大于水解,溶液显酸性(pH ≈ 4.6)。同理 H₂PO₄⁻ 显酸性,HPO₄²⁻ 显碱性。
升高温度、加水稀释对盐类水解有什么影响?
水解是中和反应的逆反应,吸热,升温使水解平衡正向移动,Kh 增大,水解程度增大,所以热的纯碱溶液去油污效果更好。加水稀释也使平衡正向移动、水解程度增大,但溶液被稀释的影响更大,c(OH⁻)(或 c(H⁺))减小,pH 向 7 靠近;Kh 只与温度有关,稀释时不变。加入与水解产物相同的离子(如向 FeCl₃ 溶液加盐酸)会抑制水解。

功能特点

  • 60 多种盐、酸、碱可选:正盐、酸式盐、铵盐、弱酸弱碱盐,支持多种溶质混合
  • 两种溶液按浓度和体积混合,给出中和后的等效组成
  • 水解与电离离子方程式、Kh = Kw/Ka 计算、多元弱酸根分步水解
  • 酸式盐 Ka 与 Kh 比较,弱酸弱碱盐 Ka 与 Kb 比较,判断溶液酸碱性
  • 电荷平衡精确解,给出 pH 和每种离子、分子的平衡浓度
  • 离子浓度大小排序(只含离子 / 含分子)一键复制
  • 自动书写电荷守恒、物料守恒、质子守恒并代入数值验证
  • 根据计算结果生成高考式判断正误题,附影响因素与应用知识卡