高中化学微专题-专题三：盐类水解基础知识

第三讲  盐类水解基础 一、盐类水解方程式的书写 1、盐类水解是中和反应的逆反应，如果是离子方程式，产物是弱碱和氢离子(或弱酸和氢氧根离子)。 2、盐类水解是微弱的。多元弱酸阴离子(弱酸根离子)的水解虽是多步进行的，但一般只写第一步水解，如Na2CO3+H2ONaHCO3+NaOH。 二、盐类的水解 盐电离―→―→破坏了水的电离平衡―→水的电离程度增大―→溶液呈碱性、酸性或中性 水解反应是中和反应的逆反应，因此是吸热反应，且水解反应微弱可逆 三、盐类水解规律 有弱才水解，越弱越水解；谁强显谁性，同强显中性。 四、表示方法——水解离子方程式 水解离子方程式的书写规律：谁弱写谁，都弱都写；阳离子水解生成弱碱，阴离子水解生成弱酸。 1、一般来说，盐类水解的程度不大，应该用可逆号“?”表示。盐类水解一般不会产生沉淀和气体，所以不用符号“↓”和“↑”表示水解产物。 2、若水解程度较大，书写时要用“=”“↑”或“↓”，主要有：Al3+和、、、、HS-、S2-、等，Fe3+和、、、等。 3、多元弱酸盐的水解是分步进行的，水解离子方程式要分步表示。 4、多元弱碱阳离子的水解简化成一步完成。 五、外界条件对水解平衡的影响 因素 水解平衡 水解程度 溶液中离子的浓度 温度 升高 右移 增大 增大 浓度 增大 右移 减小 增大 减小(稀释) 右移 增大 减小 外加 酸、碱 酸 促进弱酸阴离子的水解，使其水解程度增大；抑制弱碱阳离子的水解，使其水解程度减小 碱 抑制弱酸阴离子的水解，使其水解程度减小；促进弱碱阳离子的水解，使其水解程度增大 加能水解的盐 六、盐类水解在生产实践中的应用 应用 举例 判断溶液的酸碱性 FeCl3溶液显酸性，原因是Fe3++3H2O?Fe(OH)3+3H+ 判断酸性强弱 等浓度的NaX、NaY、NaZ三种盐溶液pH分别为8、9、10，则酸性HX>HY>HZ 配制或贮存易水解的盐溶液 配制CuSO4溶液时，加入少量H2SO4防止Cu2+水解；配制FeCl3溶液，加入少量盐酸；贮存Na2CO3溶液、Na2SiO3溶液的试剂瓶不能用磨口玻璃塞 胶体的制取 制取Fe(OH)3胶体的离子反应：Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+ 盐溶液蒸干产物的判断 如AlCl3溶液加热时水解程度增大，同时由于HCl挥发，生成Al(OH)3，若对沉淀继续加热灼烧，将生成Al2O3 泡沫灭火器原理 成分为NaHCO3溶液与Al2(SO4)3溶液，发生反应的离子方程式为Al3++3=Al(OH)3↓+3CO2↑ 作净水剂 明矾可作净水剂，原理为Al3++3H2O?Al(OH)3(胶体)+3H+ 化肥的使用 铵态氮肥与草木灰混用失效原理为2+=2NH3↑+CO2↑+H2O 除锈剂 NH4Cl与ZnCl2溶液可作焊接时的除锈剂 物质的提纯(水解除杂) 如MgCl2溶液中混有少量Fe3+杂质时，因Fe3+水解的程度比Mg2+的水解程度大，可加入MgO或Mg(OH)2等，导致水解平衡右移，生成Fe(OH)3沉淀而除去  七、盐类水解在化学实验中的应用：盐溶液蒸干、灼烧时所得产物的类型 1、盐溶液水解生成难挥发性酸时，蒸干后一般得原物质，如CuSO4(aq)CuSO4(s)。 盐溶液水解生成易挥发性酸时，蒸干灼烧后一般得对应的氧化物，如AlCl3(aq)Al(OH)3Al2O3。 2、酸根阴离子易水解的强碱盐，如Na2CO3溶液等蒸干后可得到原物质。 3、考虑盐受热时是否分解。 Ca(HCO3)2、NaHCO3、KMnO4、NH4Cl固体受热易分解，因此蒸干灼烧后分别得到：CaCO3(CaO)、Na2CO3、K2MnO4和MnO2、NH3和HCl。 4、还原性盐在蒸干时会被O2氧化。例如Na2SO3(aq)Na2SO4(s) 八、Kh与Ka(或Kb)、KW间的关系及计算(各种平衡常数都只与温度有关) 1、一元弱酸一元强碱盐：Kh=。 2、一元强酸一元弱碱盐：Kh=。 3、一元弱酸一元弱碱盐。如醋酸铵：Kh=。 4、Ka(或Kb)、KW的定量关系为Ka·Kh=KW或Kb·Kh=KW。 1．在一定条件下，Na2CO3溶液存在水解平衡：+H2O⇌+OH-。下列说法正确的是 A．稀释溶液，水解平衡常数增大 B．通入CO2，平衡朝正反应方向移动 C．升高温度，减小 D．加入NaOH固体，溶液pH减小 2．下表是25℃时某些弱酸的电离平衡常数，下列说法正确的是 化学式 CH3COOH HClO H2CO3 Ka 1.8×10-5 3.0×10-8 Ka1=4.7×10-7 Ka2=5.6×10-11 A．相同浓度CH3COONa和NaClO的混合液中，各离子浓度的大小关系是：c(Na+)＞c(ClO-)＞c(CH3COO-)＞c(OH-)＞c(H+) B．向0.1mol•L-1CH3COOH溶液中滴加NaOH溶液至溶液pH=5，此时c(CH3COOH)：c(CH3COO-)=9:5 C．少量碳酸氢钠固体加入到新制的氯水中，c(HClO)增大 D．等体积等物质的量浓度的CH3COONa(aq)与NaClO(aq)中离子总数前者小于后者 3．为使溶液中的值减小，可加入的物质是（    ） ①  ②适量的固体  ③适量的固体  ④适量的固体 A．①② B．②③ C．③④ D．①④ 4．粗制的CuSO4·5H2O晶体中含有Fe2+。提纯时，为了除去Fe2+，常加入少量H2O2，然后再加入少量碱至溶液pH=4，可以达到除去铁离子而不损失硫酸铜的目的。下列说法不正确的是 A．溶解CuSO4·5H2O晶体时要加入少量稀H2SO4 B．加入H2O2，将Fe2+氧化，2Fe2+ + H2O2 + 2H+ =2Fe3+ + 2H2O C．由于CuSO4的催化作用，会使部分H2O2分解而损失 D．调溶液pH=4的依据是Cu(OH)2比Fe(OH)3更难溶 5．下列物质用途或操作正确且与盐类水解有关的一组是 ①用热饱和硫酸铵溶液清洗铁器表面的铁锈  ②明矾吸附水中杂质  ③用铁粉 、氯化钠和炭粉的混合物作食品保鲜剂  ④在含氯化铁杂质的氯化铜溶液中加入过量的氧化铜，过滤除杂  ⑤在氯化氢气氛中灼烧氯化镁晶体制备无水氯化镁  ⑥用硫酸铜和石灰乳配制波尔多液杀虫剂  ⑦用泡沫灭火器灭火  ⑧配制 Fe(NO3)2溶液时将Fe(NO3)2晶体溶于浓硝酸中并加蒸馏水稀释至指定浓度 A．①②④⑤⑦ B．③④⑥⑦⑧ C．①③④⑥⑦⑧ D．②③④⑤⑥⑦ 6．NH4Al(SO4)2是食品加工中最为快捷的食品添加剂，用于焙烤食品；NH4HSO4在分析试剂、医药、电子工业中用途广泛。请回答下列问题： (1)NH4Al(SO4)2可作净水剂，其原理是 。(用必要的化学用语和相关文字说明)。 (2)相同条件下，0.1mol·L-1NH4Al(SO4)2溶液中c() (填“等于”、“大于”或“小于”)0.1mol·L-1NH4HSO4溶液中c()。 (3)均为0.1mol·L-1的几种电解质溶液的pH随温度变化的曲线如图所示。 ①其中符合0.1mol·L-1NH4Al(SO4)2溶液的pH随温度变化的曲线是 (填字母)，导致pH随温度变化的原因是 ； ②20℃时，0.1mol·L-1NH4Al(SO4)2溶液中2c()—c()—3c(Al3＋)= 。 (4)室温时，向100mL0.1mol·L-1NH4HSO4溶液中滴加0.1mol·L-1NaOH溶液，溶液pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图所示： 试分析图中a、b、c、d四个点，水的电离程度最大的是 点，在b点，溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是 。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．B 【详解】A．水解平衡常数只与温度有关，稀释溶液不改变水解平衡常数的大小，A项错误； B．通入CO2会消耗溶液中的OH—，根据勒夏特列原理，平衡正移，B项正确； C．升高温度会使该水解平衡正向移动，浓度减小，浓度增大，故增大，C项错误； D．NaOH固体溶解会电离OH—，使溶液中的OH—浓度增大，溶液的pH增大，D项错误； 答案为B。 2．C 【详解】A．因为Ka(CH3COOH)＞Ka(HClO)，CH3COONa比NaClO的水解程度小，酸根离子浓度CH3COONa比NaClO大，所以相同浓度CH3COONa和NaClO的混合液中，各离子浓度的大小关系是：c(Na+)＞c(CH3COO-)＞c(ClO-)＞c(OH-)＞c(H+)，A不正确； B．溶液pH=5，Ka=，即=1.8×10-5，此时c(CH3COOH):c(CH3COO-)=5:9，B不正确； C．少量碳酸氢钠固体加入到新制的氯水中，与氯水中的HCl反应，从而促进Cl2+H2OHCl+HClO的平衡正向移动，c(HClO)增大，C正确； D．等体积等物质的量浓度的CH3COONa(aq)与NaClO(aq)中，CH3COO-比ClO-的水解程度小，所以后者溶液中c(OH-)大，前者溶液中c(H+)大，CH3COONa(aq)中[c(Na+)+c(ClO-)+c(OH-)]与NaClO(aq)中[c(Na+)+c(CH3COO-)+c(OH-)]相等，所以离子总数前者大于后者，D不正确； 故选C。 3．C 【分析】在硫化钠溶液中存在水解平衡：，，且以第一步水解为主, 为使溶液中的值减小，平衡逆移。 【详解】在硫化钠溶液中存在水解平衡：，，且以第一步水解为主。①通入，硫离子水解平衡正向移动，减小，不变，的值增大，错误；②加入适量的固体，增大，硫离子水解平衡逆向移动，增大，但也增大，且钠离子浓度增大得更多，的值增大，错误；③加入适量的固体，增大，硫离子水解平衡逆向移动，增大，不变，的值减小，正确；④加入适量的固体，浓度不变，浓度增大，水解平衡逆向移动，增大，值减小，正确，故答案选：C。 4．D 【详解】A．为防止铜离子水解生成氢氧化铜沉淀而使溶液浑浊，溶解CuSO4•5H2O晶体时要加入少量稀H2SO4，A说法正确； B．H2O2具有强氧化性，可与Fe2+发生氧化还原反应，反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+ =2Fe3+ + 2H2O，B说法正确； C．H2O2在硫酸铜催化作用下可发生分解反应，C说法正确； D．在pH=4时，Fe3+可水解生成Fe(OH)3沉淀而除去，Cu(OH)2比Fe(OH)3的溶度积大，D说法错误； 答案为D。 5．A 【详解】①硫酸铵溶液铵根离子水解呈酸性，加热后水解程度增大，水解生成的氢离子能够溶解氧化铁，故可用热饱和硫酸铵溶液清洗铁器表面的铁锈，与盐的水解有关，故①符合题意； ②明矾电离出的铝离子水解生成氢氧化铝胶体，氢氧化铝胶体具有较大表面积，能够吸附水中杂质，与盐的水解有关，故②符合题意； ③用铁粉、氯化钠和碳粉混合物能够形成原电池，达到消耗氧气的目的，能够使食品保鲜，与盐的水解无关，故③不符合题意； ④氯化铁溶液中的铁离子水解呈酸性，氧化铜消耗氢离子，促进了的铁离子的水解，最终铁离子转化成氢氧化铁沉淀，与盐的水解有关，故④符合题意； ⑤氯化镁电离出的镁离子水解生成氢氧化镁和氯化氢，在氯化氢气流中抑制了镁离子的水解，与盐的水解有关，故⑤符合题意； ⑥用硫酸铜和石乳制波尔多液杀虫剂的有效成分是Cu4(OH)6SO4，铜离子能够使蛋白质变性，与盐的水解无关，故⑥不符合题意； ⑦泡沫灭火器组成为硫酸铝与碳酸氢钠，铝离子和碳酸氢根离子发生相互促进的水解反应生成二氧化碳，从而可灭火，与盐的水解有关，故⑦符合题意； ⑧浓硝酸将Fe(NO3)2氧化成Fe(NO3)3，该操作无法得到硝酸亚铁，故⑧不符合题意； 由上得①②④⑤⑦符合题意，A正确；答案为A。 6． Al3＋在溶液中发生水解反应Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋，水解生成的Al(OH)3胶体具有吸附性，能吸附水中悬浮颗粒产生沉降，从而达到净化水的目的 小于 Ⅰ NH4Al(SO4)2溶于水电离出的铵根离子和铝离子水解使溶液呈酸性，水解反应是吸热反应，升高温度，铵根离子和铝离子的水解程度增大，氢离子浓度增大，pH减小 10—3 mol·L－1—c(OH－) a c(Na＋)>c()>c()>c(OH－)＝c(H＋) 【详解】(1) NH4Al(SO4)2溶于水电离出Al3＋，Al3＋在溶液中发生水解反应Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋，水解生成的Al(OH)3胶体具有吸附性，能吸附水中悬浮颗粒产生沉降，从而达到净化水的目的，故答案为：Al3＋在溶液中发生水解反应Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋，水解生成的Al(OH)3胶体具有吸附性，能吸附水中悬浮颗粒产生沉降，从而达到净化水的目的； (2) 相同条件下，氢离子和铝离子均能拟制铵根离子水解，但等浓度的氢离子的抑制程度大于铝离子，则0．1 mol·L－1NH4Al(SO4)2中c()小于0．1 mol·L－1NH4HSO4中c(NH4＋)，故答案为：小于； (3) ①由于 NH4Al(SO4)2溶于水电离出的NH4＋、Al3＋在溶液中水解使溶液显酸性，水解反应是吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，溶液中氢离子浓度增大，pH减小，则符合条件的曲线是I，故答案为：I；NH4Al(SO4)2溶于水电离出的铵根离子和铝离子水解使溶液呈酸性，水解反应是吸热反应，升高温度，铵根离子和铝离子的水解程度增大，氢离子浓度增大，pH减小； ②由图可知，20 ℃时，0．1 mol·L－1NH4Al(SO4)2溶液的pH为3，由溶液中的电荷守恒关系2c(SO42－)＋c(OH－) ＝c(NH4＋)＋c(H＋)＋3 c(OH－) (Al3＋)可得20 ℃时，2c()—c()—3c(Al3＋)＝c(H＋)－c(OH－) ＝10－3 mol·L－1—c(OH－)，故答案为：10－3 mol·L－1—c(OH－)； (4) 向100 mL 0．1 mol·L－1 NH4HSO4溶液中滴加0．1 mol·L－1 NaOH溶液，发生的反应为H＋＋OH－=H2O、OH－＋NH4＋=NH3·H2O，由方程式可知，a点时氢氧化钠溶液恰好中和溶液中氢离子，得到等浓度的硫酸铵和硫酸钠的混合溶液，溶液中的铵根水解促进水的电离；a点之后，铵根离子与氢氧根离子反应生成抑制水电离的一水合氨，铵根离子浓度越小，促进水的电离程度越小，所以溶液中水的电离程度最大是a点；由图可知b点时，溶液pH为7，该点为硫酸钠、硫酸铵和一水合氨的混合溶液，则溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是c(Na＋)>c()>c()>c(OH－)＝c(H＋)，故答案为：c(Na＋)>c()>c()>c(OH－)＝c(H＋)。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$