内容正文:
第三节 盐类的水解
第1课时 盐类的水解
学习目标
核心素养
1.认识盐类水解的原理。
2.能解释强酸弱碱盐和强碱弱酸盐的水解。
3.能应用盐类水解规律判断盐溶液酸碱性。
1.宏观辨识与微观探析:从宏观认识盐溶液呈现的酸碱性,从微观探究盐溶液呈现酸碱性的原因。
2.科学探究与创新意识:根据不同盐溶液的酸碱性,设计实验方案,运用化学实验等方法进行实验探究。
[对应学生用书第57页]
一、盐溶液的酸碱性
1.实验探究:测定盐溶液的pH(室温)
盐溶液
NaCl
KNO3
Na2CO3
CH3COONa
NH4Cl
(NH4)2SO4
pH
=7
=7
>7
>7
<7
<7
盐的
类型
强酸强碱盐
强碱弱酸盐
强酸弱碱盐
溶液
酸碱性
中性
碱性
酸性
2.盐溶液呈现不同酸碱性的原因
(1)NH4Cl溶液
微粒变化
NH和OH-结合生成弱电解质NH3·H2O,使水的电离平衡向电离的方向移动
平衡时
酸碱性
使溶液中c(H+)>c(OH-),溶液呈酸性
水解方程式
NH+H2ONH3·H2O+H+
(2)CH3COONa溶液
微粒变化
CH3COO-和H+结合生成弱电解质CH3COOH,使水的电离平衡向电离方向移动
平衡时
酸碱性
使溶液中c(H+)<c(OH-),溶液呈碱性
水解方程式
CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-
(3)NaCl溶液:H2OH++OH-,NaCl===Cl-+Na+。
理论解释:溶液中不生成弱电解质,水的电离平衡未受影响,溶液中c(H+)=c(OH-),溶液呈中性。
1.有下列盐溶液:
①KNO3 ②AgNO3 ③K2CO3 ④FeCl3
⑤K2SO4 ⑥NaClO ⑦NH4Cl
呈酸性的是________,呈碱性的是________,呈中性的是________。
解析 AgNO3、FeCl3、NH4Cl属于强酸弱碱盐,溶液呈酸性;K2CO3、NaClO属于强碱弱酸盐,溶液呈碱性;KNO3、K2SO4属于强酸强碱盐,溶液呈中性。
答案 ②④⑦ ③⑥ ①⑤
二、盐类的水解
1.概念
在水溶液中,盐电离出来的离子与水电离出来的H+或OH-结合生成弱电解质的反应。
2.实质
3.特征
4.水解离子方程式的书写
(1)水解离子方程式一般用“”连接,且一般不标明“↑”“↓”等状态符号。
(2)多元弱酸根离子水解的离子方程式应分步书写,水解以第一步为主。例如:CO水
解的离子方程式为CO+H2OHCO+OH-,HCO+H2OH2CO3+OH-。
(3)多元弱碱阳离子的水解比较复杂,一般一步写出。值得注意的是,其最终生成的弱碱即使是难溶物也不标“↓”等状态符号,因为其水解生成的量极少,不会生成沉淀。例如:Fe3+水解的离子方程式为Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+。
(4)水解相互促进的盐
同一溶液中一种盐的阳离子与另一种盐的阴离子都发生水解,使两种离子水解趋于完全,此时用“===”连接反应物和生成物,水解生成的难溶物和气体标明“↓”和“↑”。例如:Al3++3HCO===Al(OH)3↓+3CO2↑。
2.下列各离子方程式中,属于水解反应且书写正确的是( )
A.CH3COOH+H2OH3O++CH3COO-
B.CO+2H2OH2CO3+2OH-
C.HCO+H2OH3O++CO
D.HS-+H2OH2S+OH-
答案 D
[对应学生用书第58页]
要点一 盐类水解的规律
1.怎样用最简单的方法区别NaCl溶液、NH4Cl溶液和Na2CO3溶液?
提示:将三种溶液各取少许装入试管中,分别滴入紫色石蕊溶液,溶液不变色的为NaCl溶液,变红色的为NH4Cl溶液,变蓝色的为Na2CO3溶液。
2.怎样证明Na2CO3溶液呈碱性是由CO水解引起的?
提示:向Na2CO3溶液中滴入酚酞溶液,溶液显红色;若再向该溶液中滴入过量氯化钙溶液,产生白色沉淀,且溶液的红色褪去,可说明Na2CO3溶液呈碱性是由CO水解引起的。
1.盐溶液的酸碱性规律
盐的
类别
溶液的
酸碱性
原因
强酸
弱碱
盐
呈酸性,
pH<7
弱碱阳离子与H2O电离出的OH-结合,使c(H+)>c(OH-)
水解实质:盐电离出的阴离子或阳离子与H2O电离出的H+或OH-结合生成弱电解质
强碱
弱酸
盐
呈碱性,
pH>7
弱酸根阴离子与H2O电离出的H+结合,使c(OH-)>c(H+)
强酸
强碱盐
呈中性,pH=7,H2O的电离平衡不被破坏,不水解
弱酸的
酸式盐
若电离程度>水解程度,c(H+)>c(OH-),呈酸性,如NaHSO3、NaHC2O4
若电离程度<水解程度,c(H+)<c(OH-),呈碱性,如NaHCO3、NaHS
2.盐类水解的规律
(1)有弱才水解——必须含有弱酸或弱碱的离子才能发生水解。
(2)无弱不水解——强酸强碱盐不发生水解。
(3)谁弱谁水解——发生水解的是弱碱阳离子或弱酸根阴离子。
(4)谁强显谁性——组成盐的酸根阴离子(碱性阳离子)是强酸根(强碱的阳离子),则显酸(碱)性。
(5)都弱都水解——弱酸弱碱盐因阴、阳离子都能发生水解且两水解过程可相互促进,所以水解程度较大,少数可以完全水解,称为双水解反应。
(6)越弱越水解——组成盐的酸根对应的酸(即水解生成的酸)酸性越弱(或阳离子对应的碱的碱性越弱),水解程度就越大,此即“越弱越水解”规律。
[例1] (十堰高中联合体高二期中联考)现有SO、NH、Al3+、Na+、SO、Fe3+、HCO、CH3COO-、Cl-等离子,下列说法中不正确的是( )
A.发生水解而使溶液呈碱性的有SO、HCO、CH3COO-
B.发生水解而使溶液呈酸性的有NH、Al3+、Fe3+
C.不能发生水解的有Na+、SO、Cl-
D.测得CH3COONH4溶液呈中性,说明NH、CH3COO-不发生水解反应
解析 SO水解后生成HSO和OH-,溶液显碱性;NH水解生成NH3·H2O和H+,溶液显酸性;Al3+水解生成溶液Al(OH)3和H+,溶液显酸性;Na+不水解,溶液显中性;SO不水解,溶液显中性;Fe3+水解生成Fe(OH)3和H+,溶液显酸性;HCO水解生成H2CO3和OH-,溶液显碱性;CH3COO-水解生成CH3COOH和OH-,溶液显碱性;Cl-不水解,溶液显中性。由以上分析可知,发生水解而使溶液呈碱性的有SO、HCO、CH3COO-,A正确;发生水解而使溶液呈酸性的有NH、Al3+、Fe3+,B正确;不能发生水解的有Na+、SO、Cl-,C正确;CH3COO-水解生成CH3COOH和OH-,使溶液显碱性,NH 水解生成NH3·H2O和H+,使溶液显酸性,CH3COO-水解程度相当,使溶液呈中性,D错误。
答案 D
1.相同物质的量浓度的NaCN溶液和NaClO溶液相比,NaCN溶液的pH较大,则下列关于同温、同体积、同浓度的HCN溶液和HClO溶液的说法中正确的是( )
A.酸性强弱:HCN>HClO
B.pH:HClO>HCN
C.与NaOH恰好完全反应时,消耗NaOH的物质的量:HClO>HCN
D.酸根离子浓度:c(CN-)<c(ClO-)
解析 相同物质的量浓度的NaCN溶液和NaClO溶液相比,NaCN溶液的pH较大,则HClO的酸性强于HCN,pH:HCN>HClO,由于是同体积、同浓度的HCN溶液和HClO溶液与NaOH恰好反应,故消耗NaOH的物质的量相等,A、B、C均错误;由酸性越强电离程度越大知,c(CN-)<c(ClO-),D正确。
答案 D
要点二 盐类水解离子方程式的书写
1.NaHS水解的离子方程式写为HS-+H2OH3O++S2-,正确吗?为什么?
提示:不正确。HS-+H2OH3O++S2-是HS-的电离方程式,水解的离子方程式应为HS-+H2OH2S+OH-。
2.多元弱酸阴离子和多元弱碱阳离子水解的离子方程式书写有什么区别?
提示:多元弱酸的阴离子水解是分步进行的,以第一步为主;多元弱碱的阳离子水解复杂,可看作一步水解。
1.盐类水解离子方程式的书写
2.盐类水解离子方程式的常见类型
一般形式:弱离子+H2O弱碱(弱酸)+H+(或OH-)
一元弱酸的
强碱盐
以CH3COONa为例:CH3COO-+H2OCH2COOH+OH-
一元弱碱的
强酸盐
以NH4Cl为例:
NH+H2ONH3·H2O+H+
多元弱酸的
强碱盐
(正盐)
多元弱酸的阴离子水解是分步进行的,以第一步水解为主。如Na2CO3的水解:CO+H2OHCO+OH-
多元弱碱的
强酸盐
多元弱碱的阳离子水解复杂,可看作一步水解,如AlCl3的水解:
Al3++3H2OAl(OH)3+3H+
相互促进
水解反应
某些盐溶液在混合时,一种盐的阳离子和另一种盐的阴离子,在一起都发生水解,相互促进对方的水解,水解趋于完全。
如:Al3+与HCO的水解反应:Al3++3HCO===Al(OH)3↓+3CO2↑
[例2] 下列反应不属于水解反应或水解方程式不正确的是( )
①HCl+H2OH3O++Cl-
②AlCl3+3H2O===Al(OH)3+3HCl
③Na2CO3+2H2OH2CO3+2NaOH
④碳酸氢钠溶液:HCO+H2OCO+H3O+
⑤NH4Cl溶于D2O中:NH+D2ONH3·D2O+H+
A.①②③④ B.①②③
C.②③⑤ D.全部
[解析] 氯化氢不能发生水解反应,①错误;氯化铝水解的方程式应用“”连接,②错误;CO应分步水解,③错误;碳酸氢根离子的水解方程式为HCO+H2OH2CO3+OH-,④错误;NH4Cl溶于D2O中的离子方程式为NH+D2ONH3·DHO+D+,⑤错误。
[答案] D
2.(沈阳部分学校高二期中联考)下列离子方程式属于盐类的水解且书写正确的是( )
A.MgCl2溶液:Mg2++2H2OMg(OH)2↓+2H+
B.Na2CO3溶液:CO+H2OHCO+OH-
C.Na2SO3溶液:SO+2H2OH2SO3+2OH-
D.KCN溶液:CN-+H2O===HCN+OH-
解析 MgCl2水解的离子方程式为:Mg2++2H2OMg(OH)2+2H+,A错误。Na2CO3溶液中,碳酸根的水解分步进行,写出第一步水解即可,水解的离子方程式为:CO+H2OHCO+OH-,B正确。Na2SO3溶液中,亚硫酸根的水解分步进行,且第一步水解远大于第二步,写出第一步水解即可,离子方程式为:SO+H2OHSO+OH-,C错误。KCN水解的离子方程式为:CN-+H2OHCN+OH-,D错误。
答案 B
[对应学生用书第60页]
1.(湖南高二长沙市南雅中学校联考期中)下列关于盐溶液呈酸碱性的说法错误的是( )
A.盐类水解是酸碱中和反应的逆过程
B.NH4Cl溶液呈酸性是由于溶液中c(H+)>c(OH-)
C.在CH3COONa溶液中,由水电离的c(OH-)≠c(H+)
D.水电离出的H+(或OH-)与盐中的弱酸根离子(或弱碱阳离子)结合,造成盐溶液呈碱(或酸)性
解析 A.根据盐类水解的实质可知,盐类水解生成酸和碱是中和反应的逆反应,A正确;B.溶液呈酸碱性的本质就是c(H+)与c(OH-)的相对大小,当c(H+)>c(OH-)时溶液呈酸性,当c(H+)<c(OH-)时溶液呈碱性,NH4Cl溶液呈酸性是由于铵根离子水解,溶液中c(H+)>c(OH-),B正确;C.水溶液中,水自身电离出的c(H+)和c(OH-)一定是相等的,C错误;D.水中的H+(或OH-)与盐电离出的弱酸阴离子(或弱碱阳离子)结合生成弱电解质,导致盐溶液呈碱性(或酸性),D正确。故选C。
答案 C
2.(武威凉州高二期末)下列反应中,属于水解反应且使溶液显酸性的是( )
A.NH+H2ONH3·H2O+H+
B.HCO+H2OCO+H3O+
C.S2-+H2OHS-+OH-
D.NH3+H2ONH+OH-
解析 铵根离子发生水解反应生成一水合氨和氢离子,水解方程式为NH+H2ONH3·H2O+H+,氢离子浓度大于氢氧根离子浓度,溶液呈酸性,A正确;H3O+为水合氢离子,该式可表示为HCOCO+H+,属于电离方程式,B错误;S2-+H2OHS-+OH-为水解反应,但硫离子结合消耗掉氢离子,造成氢氧根离子浓度大于氢离子浓度,溶液呈碱性,C错误;NH3+H2ONH+OH-为一水合氨的电离方程式,D错误。
答案 A
3.物质的量浓度相同的下列溶液中,含粒子种类最多的是( )
A.CaCl2 B.CH3COONa
C.NH3 D.K2CO3
解析 任何水溶液中都存在H2OH++OH-。A项,CaCl2不发生水解,溶液中存在的粒子有Ca2+、Cl-、H+、OH-、H2O共5种粒子;B项,由于CH3COONa发生水解:CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,溶液中存在Na+、CH3COOH、CH3COO-、H2O、H+、OH-共6种粒子;C项,在溶液中存在平衡:NH3+H2ONH3·H2ONH+OH-,溶液中存在着NH、NH3·H2O、NH3、H2O、H+、OH-共6种粒子;D项,K2CO3在溶液中存在水解平衡:CO+H2OHCO+OH-、HCO+H2OH2CO3+OH-,溶液中存在H2O、K+、CO、HCO、OH-、H+、H2CO3共7种粒子。
答案 D
4.下列化合物:①HCl ②NaOH ③CH3COOH
④NH3·H2O ⑤CH3COONa ⑥NH4Cl
(1)溶液呈碱性的有________(填序号)。
(2)常温下0.01 mol·L-1 HCl溶液的pH=________。
(3)常温下pH=11的CH3COONa溶液中由水电离产生的c(OH-)=________。
(4)用离子方程式表示CH3COONa溶液呈碱性的原因__________________________。
解析 (1)②NaOH属于碱,④NH3·H2O属于弱碱,
⑤CH3COONa水解,故呈碱性。(2)常温下0.01 mol·L-1的HCl溶液的pH=2。(3)常温下pH=11的CH3COONa溶液中,c(H+)=10-11 mol·L-1,由水电离产生的c(OH-)=(10-14/10-11)mol·L-1=0.001 mol·L-1。(4)CH3COONa溶液呈碱性是因为醋酸根离子水解:CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-。
答案 (1)②④⑤ (2)2 (3)10-3 mol·L-1
(4)CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-
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