3.3.1盐类水解原理2024-2025学年高二上学期化学人教版（2019)选择性必修1

第三节　盐类的水解 第1课时　盐类水解原理 [核心素养发展目标]　1.理解水解反应的本质，能正确判断不同盐溶液的酸碱性。2.能正确书写水解反应的化学方程式和离子方程式。3.了解溶液中的电荷守恒和元素守恒的含义及简单应用。 一、盐溶液的酸碱性及原因 1．探究盐溶液的酸碱性 (1)实验室测定溶液pH方法有①pH计测定；②pH试纸测定。 (2)选用合适的方法测定下列溶液的pH，并按形成盐的酸碱性强弱分类，完成下表。 盐溶液 pH 盐的类型 酸碱性 NaCl pH＝7 强酸强碱盐 中性 KNO3 pH＝7 Na2CO3 pH>7 强碱弱酸盐 碱性 CH3COONa pH＞7 NH4Cl pH＜7 强酸弱碱盐 酸性 (NH4)2SO4 pH＜7 2.理论分析：盐溶液呈酸碱性的原因 (1)分析强酸强碱盐溶液呈中性的原因(以NaCl为例) 溶液中的变化 H2OH＋＋OH－ NaCl===Na＋＋Cl－ 呈中性的原因 溶液中的微粒有：Na＋、Cl－、H＋、OH－、H2O，微粒之间均不能结合，水的电离平衡不发生移动，溶液中c(H＋)＝c(OH－) (2)分析强酸弱碱盐溶液呈酸性的原因(以NH4Cl为例) 溶液中的变化 简述变化过程 NH与水电离出来的OH－结合，生成弱电解质NH3·H2O，使水的电离平衡向右移动，当达到新的平衡时，溶液中c(H＋)>c(OH－)，溶液呈酸性 总反应离子方程式 NH＋H2ONH3·H2O＋H＋ (3)分析强碱弱酸盐溶液呈碱性的原因(以CH3COONa为例) 溶液中的变化 简述变化过程 CH3COO－与水电离出来的H＋结合生成弱电解质CH3COOH，使水的电离平衡向右移动，使溶液中c(H＋)<c(OH－)，溶液呈碱性 总反应离子方程式 CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－ 3.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，叫做盐类的水解。 (2)实质 (3)盐类水解的特点 4．盐类水解的规律——判断盐溶液酸碱性的方法 (1)“有弱才水解，无弱不水解”—— 盐中有弱酸酸根离子或弱碱阳离子才水解，若没有，则是强酸强碱盐，不发生水解反应。 (2)“谁强显谁性，同强显中性”——当盐中酸根阴离子对应的酸比阳离子对应的碱更容易电离时，盐溶液呈酸性，反之呈碱性，当二者均为强酸、强碱离子对应的盐时，盐溶液呈中性。 (3)应用举例 盐溶液 水解的离子 酸碱性 Na2SO4 无 中性 Cu(NO3)2 Cu2＋ 酸性 NaClO ClO－ 碱性 NaHSO4 无 酸性 KAl(SO4)2 Al3＋ 酸性 NaHCO3 HCO 碱性 (1)所有的盐在水溶液中都会发生水解(　　) (2)盐类水解的实质是促进水的电离，使水的电离平衡右移(　　) (3)酸式盐溶液可能呈酸性，也可能呈碱性(　　) (4)常温下，pH＝10的CH3COONa溶液与pH＝4的NH4Cl溶液，水的电离程度相同(　　) (5)CuCl2是强酸弱碱盐，能水解，水溶液呈酸性(　　) 答案　(1)×　(2)√　(3)√　(4)√　(5)√ 1．Na2CO3的水解情况与CH3COONa类似，由于H2CO3是二元酸，Na2CO3的水解复杂一些，请运用CH3COONa的水解情况，分析Na2CO3溶液中存在哪些微粒？ 提示　第一步，Na2CO3在水中电离出来的CO发生水解： 离子方程式： CO＋H2OHCO＋OH－ 第二步，生成的HCO进一步发生水解，离子方程式：HCO＋H2OH2CO3＋OH－ 第二步水解的程度很小，平衡时溶液中H2CO3的浓度很小，不会放出CO2气体。 其溶液中存在的分子：H2O、H2CO3；离子：Na＋、CO、HCO、OH－、H＋，且c(OH－)>c(H＋)。 2．(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于试管中，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。 3．常温下，某浓度的NH4Cl溶液的pH为4。 (1)该NH4Cl溶液中含氮元素的微粒有____________________________________________。 (2)该NH4Cl溶液中c水(H＋)与pH＝4的盐酸中c水(H＋)比值为______。 答案　(1)NH、NH3·H2O　(2)106 解析　(2)pH＝4的NH4Cl溶液中水电离的c水(H＋)＝10－4 mol·L－1，pH＝4的盐酸中水电离的c水(H＋)＝10－10 mol·L－1，则该NH4Cl溶液中c水(H＋)与pH＝4的盐酸中c水(H＋)比值为＝106。 二、水解方程式的书写 1．水解方程式的一般模式 阴(阳)离子＋H2O弱酸(或弱碱)＋OH－(或H＋)。 2．盐类水解是可逆反应，是中和反应的逆反应，而中和反应是趋于完全的反应，所以盐的水解反应是微弱的，盐类水解的离子方程式一般不写“===”而写“”。 3．一般盐类水解程度很小，水解产物很少，通常不生成沉淀和气体，也不发生分解，产物一般不标“↑”或“↓”。 1．分类书写盐类水解离子方程式 (1)一元弱酸(碱)盐的水解 ①NaClO：ClO－＋H2OHClO＋OH－； ②(NH4)2SO4：NH＋H2ONH3·H2O＋H＋。 (2)多元弱酸强碱盐(正盐) ①Na2CO3：CO＋H2OHCO＋OH－、HCO＋H2OH2CO3＋OH－； ②Na2S：S2－＋H2OHS－＋OH－、HS－＋H2OH2S＋OH－。 (3)多元弱碱强酸盐 AlCl3：Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋。 (4)弱酸弱碱盐中阴、阳离子水解相互促进 ①CH3COONH4：NH＋CH3COO－＋H2OCH3COOH＋NH3·H2O； ②Al2S3：Al2S3＋6H2O===2Al(OH)3↓＋3H2S↑。 2．用化学用语表示NaHCO3溶液中可能存在的平衡：__________________________ ________________________________________________________________________。 答案　电离平衡：H2OH＋＋OH－、HCOCO＋H＋、水解平衡：HCO＋H2OH2CO3＋OH－ 3．下列属于水解方程式且正确的打“√”，不属于水解方程式或水解方程式错误的打“×”。 (1)Na2CO3：CO＋2H2O===H2CO3＋2OH－(　　) (2)FeCl3溶液与NaHCO3溶液混合：Fe3＋＋3HCO===Fe(OH)3↓＋3CO2↑(　　) (3)H3PO4：H3PO4H＋＋H2PO(　　) (4)NaHS的水解：HS－＋H2OS2－＋H3O＋(　　) (5)制备Fe(OH)3胶体：Fe3＋＋3H2OFe(OH)3(胶体)＋3H＋(　　) (6)NaHCO3溶液中加NaOH溶液：HCO＋OH－===CO＋H2O(　　) (7)MgCl2溶液中：Cl－＋H2OHCl＋OH－(　　) 答案　(1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)√　(6)×　(7)× 三、电解质溶液中的电荷守恒与元素守恒 1．电荷守恒 (1)含义：电解质溶液中阳离子所带的电荷总数与阴离子所带的电荷总数相等，即电荷守恒，溶液呈电中性。 (2)应用：如Na2CO3溶液中存在Na＋、CO、H＋、OH－、HCO，其电荷守恒有c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HCO)＋2c(CO)。 注意：阴、阳离子浓度乘自身所带的电荷数建立等式。 2．元素守恒 (1)含义：在电解质溶液中，由于某些离子发生水解或电离，离子的存在形式发生了变化。离子所含的某种元素在变化前后是守恒的，即元素守恒。 (2)应用：如Na2CO3溶液中，由于CO水解，含碳微粒有：CO、HCO、H2CO3，则其元素守恒关系有：c(Na＋)＝2[c(H2CO3)＋c(CO)＋c(HCO)]。 1．CH3COONa溶液中： (1)电荷守恒：___________________________________________________________； (2)元素守恒：___________________________________________________________； (3)pH＝5的CH3COOH与CH3COONa混合溶液中电荷守恒：__________________。 答案　(1)c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－) (2)c(Na＋)＝c(CH3COO－)＋c(CH3COOH) (3)c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－) 2．碳酸氢钠溶液中： (1)电荷守恒：___________________________________________________________； (2)元素守恒：___________________________________________________________。 答案　(1)c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(CO)＋c(HCO)＋c(OH－) (2)c(Na＋)＝c(HCO)＋c(CO)＋c(H2CO3) 3．室温条件下，下列溶液中离子的关系式是否正确，不正确的指出错误的原因。 (1)0.1 mol·L－1 H2S溶液：c(HS－)＋c(H2S)＋c(S2－)＝0.1 mol·L－1( √ ) 原因：________________________________________________________________________。 (2)Na2CO3溶液：c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(CO)＋c(OH－)( × ) 原因：根据电荷守恒可知，上式漏掉了HCO，正确的关系式为：c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(CO)＋c(OH－)＋c(HCO)。 (3)在0.1 mol·L－1 NaHCO3溶液中：c(H2CO3)＋c(HCO)＝0.1 mol·L－1( × ) 原因：NaHCO3中的HCO除了水解还存在电离：HCOH＋＋CO，根据碳元素守恒可知，上式漏掉了c(CO)。 (4)CH3COONa和CaCl2混合溶液：c(Na＋)＋c(Ca2＋)＝c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)＋2c(Cl－)( × ) 原因：CaCl2不水解，其元素守恒式为2c(Ca2＋)＝c(Cl－)，CH3COONa中的CH3COO－在水溶液中会发生水解，其元素守恒式为c(Na＋)＝c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)；以上两等式相加即可得CH3COONa和CaCl2混合溶液的元素守恒式：c(Na＋)＋2c(Ca2＋)＝c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)＋c(Cl－)。 (选择题1～13题，每小题5分，共65分) 题组一　盐类水解的实质及规律 1．下列关于盐溶液呈酸碱性的说法错误的是(　　) A．盐溶液呈酸碱性的原因是破坏了水的电离平衡 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－)与盐中的弱酸酸根离子(或弱碱阳离子)结合，造成盐溶液呈碱(或酸)性 答案　C 解析　水电离出的c(H＋)＝c(OH－)一定成立，CH3COONa溶液显碱性，是由于水电离出的H＋有一部分与CH3COO－结合成CH3COOH，从而使c(H＋)<c(OH－)。 2．25 ℃，下列物质的水溶液因水解呈碱性的是(　　) A．FeCl3 B．KOH C．NaHCO3 D．NaHSO4 答案　C 3．在盐类发生水解的过程中，下列说法不正确的是(　　) A．盐类的水解是吸热反应 B．溶液的pH一定发生改变 C．水的电离程度增大 D．盐类的水解可看作酸碱中和反应的逆反应 答案　B 解析　CH3COONH4水解，溶液呈中性，故盐类发生水解的过程中，溶液的pH不一定发生改变，B错误。 题组二　水解离子方程式 4．下列离子方程式属于盐的水解且书写正确的是(　　) A．MgCl2溶液：Mg2＋＋2H2OMg(OH)2↓＋2H＋ B．NaHCO3溶液：HCO＋H2OH2CO3＋OH－ C．Na2SO3溶液：SO＋2H2OH2SO3＋2OH－ D．KCN溶液：CN－＋H2O===HCN＋OH－ 答案　B 解析　A项，Mg(OH)2不应标“↓”；C项，SO应分步水解；D项，应用“”。 5．(2023·四川遂宁高二检测)下列能正确表示盐类水解的离子方程式的是(　　) A．NH＋H2ONH3·H2O＋H＋ B．HClO＋H2OClO－＋H3O＋ C．HCO＋H2OCO＋H3O＋ D．S2－＋2H2OH2S＋2OH－ 答案　A 解析　NH＋H2ONH3·H2O＋H＋为NH的水解方程式，故A符合题意；HClO＋H2OClO－＋H3O＋是HClO的电离方程式，故B不符合题意；HCO＋H2OCO＋H3O＋是HCO的电离方程式，故C不符合题意；S2－分步水解，正确的水解方程式为S2－＋H2OHS－＋OH－，HS－＋H2OH2S＋OH－，故D不符合题意。 6．下列反应中，属于水解反应且使溶液显酸性的是(　　) A．S2－＋H2OHS－＋OH－ B．ClO－＋H2OHClO＋OH－ C．Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋ D．NH3＋H2ONH＋OH－ 答案　C 题组三　溶液中微粒数目的简单比较 7．物质的量相等的下列物质形成的等体积溶液中，所含微粒种类最多的是(　　) A．CaCl2 B．CH3COONa C．NH3 D．K2S 答案　D 解析　CaCl2不水解，其溶液中存在的微粒有5种：Ca2＋、Cl－、OH－、H＋、H2O；CH3COONa发生水解，其溶液中存在的微粒有6种：Na＋、CH3COO－、CH3COOH、H＋、OH－、H2O；氨水中存在的微粒有6种：NH3、NH3·H2O、NH、OH－、H＋、H2O；K2S中S2－发生两步水解，其溶液中存在7种微粒：K＋、S2－、HS－、H2S、OH－、H＋、H2O。 8．等物质的量浓度的下列物质的溶液，其pH由小到大的顺序排列正确的是(　　) ①CH3COONa　②NaOH　③NaNO3　④HCl ⑤Al2(SO4)3 A．①②③④⑤ B．⑤④③②① C．④⑤③①② D．④⑤②①③ 答案　C 解析　①CH3COONa是强碱弱酸盐，水解显弱碱性；②NaOH是强碱，溶液显强碱性；③NaNO3是强酸强碱的正盐，显中性；④盐酸是强酸溶液；⑤Al2(SO4)3是强酸弱碱盐，水解显弱酸性。当物质的量浓度相同时，溶液的pH：④<⑤<③<①<②。 9．常温下某NH4Cl与NH3·H2O的混合溶液pH＝7，则下列说法正确的是(　　) A．c(NH)<c(Cl－) B．c(NH)＝c(Cl－) C．c(NH)>c(Cl－) D．无法确定c(NH)与c(Cl－)的关系 答案　B 解析　常温下，根据电荷守恒可知，c(NH)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)，因为所得溶液pH＝7，则c(H＋)＝c(OH－)，所以c(NH)＝c(Cl－)，B项符合题意。 10．常温下，某溶液中由水电离产生的H＋的浓度为1×10－5 mol·L－1，则该溶液中的溶质可能是下列物质中的(　　) A．HCl B．NaHSO4 C．NH4Cl D．NaCl 答案　C 解析　常温下，某溶液中由水电离产生的H＋的浓度为1×10－5 mol·L－1＞1×10－7 mol·L－1，说明溶质是促进水电离的物质，NH4Cl为强酸弱碱盐，促进水的电离，C正确。 11．(2023·浙江台州高二期末)已知常温时H2SO4稀溶液中，第一步电离是完全的，第二步电离程度较低，HSOH＋＋SO，Ka＝1.2×10－2。则常温下Na2SO4水溶液显(　　) A．碱性 B．酸性 C．中性 D．无法判断 答案　A 解析　已知常温时，HSOH＋＋SO，Ka＝1.2×10－2，说明硫酸氢根离子部分电离，Na2SO4水溶液中硫酸根离子水解：SO＋H2OOH－＋HSO，因此常温下Na2SO4水溶液显碱性，故A符合题意。 12．(2023·四川绵阳高二检测)下列事实对应的化学用语表达错误的是(　　) A．自然界中正常的雨水呈酸性：H2O＋CO2H2CO3，H2CO3H＋＋HCO B．浓硫化钠溶液具有臭味：S2－＋2H2O===H2S↑＋2OH－ C．小苏打溶液呈碱性：HCO＋H2OH2CO3＋OH－ D．NaHSO3电离：NaHSO3===Na＋＋HSO 答案　B 解析　自然界中正常的雨水呈酸性是空气中二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸部分电离出氢离子，故A正确；碳酸氢钠为强碱弱酸盐，碳酸氢根离子水解生成氢氧根离子导致溶液显碱性，故C正确；亚硫酸为弱酸，亚硫酸氢钠电离生成钠离子和亚硫酸氢根离子，NaHSO3===Na＋＋HSO，故D正确。 13．(2024·天津高二检测)室温下，将0.05 mol Na2CO3固体溶于水配成100 mL溶液，向溶液中加入下列物质，有关结论正确的是(　　) 加入的物质 结论 A 50 mL 1 mol·L－1 H2SO4 反应结束后，c(Na＋)＝c(SO) B 0.1 mol NaHSO4固体 反应完全后，溶液pH减小，c(Na＋)不变 C 50 mL H2O 由水电离出的c(H＋)·c(OH－)不变 D 0.05 mol CaO 溶液中增大 答案　D 解析　n(H2SO4)＝1 mol·L－1×0.05 L＝0.05 mol，H2SO4和Na2CO3反应的化学方程式为Na2CO3＋H2SO4===Na2SO4＋CO2↑＋H2O，根据方程式知，二者恰好反应生成强酸强碱盐Na2SO4，溶液呈中性，则c(H＋)＝c(OH－)，根据电荷守恒得c(Na＋)＝2c(SO)，故A错误；NaHSO4和Na2CO3反应的化学方程式：2NaHSO4＋Na2CO3===2Na2SO4＋H2O＋CO2↑，根据方程式知，二者恰好反应生成Na2SO4、H2O、CO2，溶液中的溶质是硫酸钠，溶液呈中性，溶液由碱性变为中性，溶液的pH减小，因为NaHSO4中含有钠离子，所以c(Na＋)增大，故B错误；CaO＋H2O===Ca(OH)2、Ca(OH)2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaOH，随着CO的消耗，CO的水解向左移动，c(HCO)减小，反应生成NaOH，则c(OH－)增大，导致溶液中增大，故D正确。 14．(18分)按要求解答下列问题 (1)写出下列物质发生水解反应的离子方程式，并指明水溶液的酸碱性： ①Na2S：_____________________________________________________________________。 ②CuSO4：____________________________________________________________________。 ③CH3COONa：__________________________________________________________________。 ④Fe2(SO4)3：___________________________________________________________________。 ⑤NH4NO3：___________________________________________________________________。 (2)现有S2－、SO、NH、Al3＋、HPO、Na＋、SO、[Al(OH)4]－、Fe3＋、HCO、Cl－，请按要求填空： ①在水溶液中，水解使溶液显碱性的离子是__________________________________ ________________________________________________________________________。 ②在水溶液中，水解使溶液显酸性的离子是__________________________________。 ③既能在酸性较强的溶液里大量存在，又能在碱性较强的溶液里大量存在的离子有________________________________________________________________________。 ④既不能在酸性较强的溶液里大量存在，又不能在碱性较强的溶液里大量存在的离子有________________________________________________________________________。 答案　(1)①S2－＋H2OHS－＋OH－、HS－＋H2OH2S＋OH－；碱性 ②Cu2＋＋2H2OCu(OH)2＋2H＋；酸性 ③CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－；碱性 ④Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋；酸性 ⑤NH＋H2ONH3·H2O＋H＋；酸性 (2)①S2－、SO、HPO、[Al(OH)4]－、HCO ②NH、Al3＋、Fe3＋ ③Na＋、SO、Cl－ ④HPO、HCO 15．(13分)现有浓度均为0.01 mol·L－1的五种电解质溶液：①HNO3；②Na2CO3；③NH4Cl；④CH3COONH4；⑤NaOH。 (1)25 ℃时①的pH＝________。 (2)能够促进水的电离的有________(填序号，下同)。 (3)所含离子种类最多的是_________________________________________________。 (4)在上述溶液中分别加入AlCl3溶液，有一种物质能产生大量的气体，该反应的离子方程式为_________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________。 (5)这五种溶液的pH由大到小的顺序是______________(填序号)。 (6)写出④溶液中的元素守恒关系：_____________________________________________ __________________________________________________________________________。 答案　(1)2　(2)②③④　(3)②　(4)2Al3＋＋3CO＋3H2O===2Al(OH)3↓＋3CO2↑ (5)⑤②④③① (6)c(NH)＋c(NH3·H2O)＝c(CH3COO－)＋c(CH3COOH) 学科网（北京）股份有限公司 $$